活性炭在净水应用中的重要性

[活性炭在净水应用中的重要性]

人类对活性炭的研究与利用至今已有百余年历史，活性炭自诞生以来无时无刻不在呵护着人们的健康，甚至在生命垂危时，它还能挽救人的生命。然而绝大数人并不知道是它在默默奉献，即使是一流的活性炭专家，也未破解它对人类如此衷受之谜，可以说活性炭的应用在人们生活中无处不在，表现在以下几方面。

一、净水

水是人类生存的第一要素，没有从便没有和命。但是并不是地球上所有的水都能饮用，特别是在人口密集的工农业高度发达的地区，不论是地表水还是地下水都不能直接饮用。

如今城镇人们饮用的自来水，首先要经过氯化处理，对水进行消毒并分解水中的有机物质。但是，氯与水中藻类产生的污物以及废水带入的去垢剂等杂质进行氯化时，产生的氯酚气味极难闻，水仍不能饮用。我们只有再用活性炭过滤，吸附掉水中多余的氯和氯酚，同时吸附水中的有机物质和各种重金属毒物，还吸附水中的各种细菌、病毒等有害物质，使水达到国家饮用水的标准。此间每吨水消耗活性炭11~12g。

目前除城市自来水外，家庭或医用的纯净水野外用的净水器、食品工业用不、制酒工业用水、航海“天水”的净化，以及生活与工业废水的净化处理等等，都离不开活性炭。现在发达国家用于污水处理的活性炭，占基总量的40%~50%，且每年还以15%~20%的速度增长。

二、净气

呼吸是人活着的标志，但是人若吸入有机蒸气、酸性气体、一氧化碳、二氧化硫、氢氰酸氨、硫化氢、砷化氢、磷化氢等毒气，则会中毒死亡。因此，全世界都禁止使用非人道的大规模杀伤武器中包括毒气。活性炭就是在第一次和第二次世界大战中，为预防毒气而快速发展起来的防毒物质。人类预防毒气的工具是防毒面具，其内最重要的滤毒物质就是浸渍过铬、铜、银等重金属盐类的活性炭。

在目前和平利用核工业中，进入核反应堆内的保护气体（氨气）要净化，核反应后铀衰变产生的氙气具有放射性，也要净化，核燃料元件的生产，用过的燃料元件也要处理，都得使用活性炭方能净化。现在所有地下设施、矿洞或潜水艇上的换气装置和压缩空气，工业用的滤毒缸、医疗用的呼吸机、汽车尾气的净化器，日常生活中应用的空调机、电冰箱、冰柜等，凡是净化气体的设备中，都得使用活性炭，才能使气体达到国家标准。

三、净食

在20世纪初，欧洲奥匈帝国的波然米亚糖厂首先取得了将红糖精制成白糖的专利，其关键技术就是利用活性炭把糖浆中分子量在8000~15000的高分子胶体粒子和灰分，以及其他无机混合物吸附掉，使红糖脱色并去杂。从此活性炭被广泛应用于食品加工业。

现在加工明胶、椰子酪、果胶、果汁、饮料、所有糖类、酒类、味精等食品，加工椰子油、棉籽油、菜籽油、猪油、芳香油、甘油、鱼油和药用油等脂肪，都采用活性炭脱色、脱臭、去杂进行精制。

四、净酒

在酿酒发酵过程中，由于水的质量和精馏工艺的关系，会影响酒的风味和质量。如果用活性炭预先吸除水中的铁等重金属，再用活性炭吸附酒中的酸、糖醛、丹宁和杂醇油等杂技，保留酒中的醚醛缩二醇和高级醇，则会极大的改善酒的风味和纯度，提高质量。

例如在葡萄酒的制造中，活性炭也能改变其色泽和芳香味。先将少量酒与活性炭混合，然后倒入酒（汁）槽内，经槽下送入的空气或机械搅拌数小时后，再用沉淀法或过滤法取酒即可。一般每100L葡萄酒使用活性炭100~200g。在啤酒的生产中，在水源、空气和二氧化碳三个环节上都使用活性炭净化，或在啤酒装桶之前，每100L啤酒加入20~25g活性炭，则酒的颜色和风味会更好。

五、净药

医用的青霉素是用活性炭吸附后，再用醋酸戊脂或用80%再酮水溶液解吸的方法分离出来的。链霉素也是用活性炭吸附后，再用酸化甲醇作洗液提取的。所有用于皮下注射的针剂和吊瓶以及口服药片，都必须经过活性炭过滤使其脱色、去杂并清除细菌、毒素热源才能使用。

六、净血

活性炭还能解救血液中毒的病人，方法是在一个直径6cm、高20cm的特制玻璃吸附器中，装入200g0.5-2mm的果壳活性炭，将血液自人体动脉引出，通过微量泵使其流过的吸附器，再由静脉输入人体。速度为100~200ml/min，每一次30min至2h。通过这样的血液净化，可以从血液中排出许多尿素症的沉出物，如肌肝、尿酸、靛兰甙、酚、胍基及有机酸等有毒物质。

净血用的活性炭是经过特殊处理的，选用吸附能力最强和质地最硬的杏壳活性炭，在其外表预先盖上一层蛋白质薄膜，如羟基甲基丙烯乙脂薄膜、纤维素醋酸酯或其他与血液相溶的亲水物质。这样才能避免血液中大量蛋白质覆盖活性炭，保持其吸附性能。

七、解毒

人食五谷杂粮等各种食物，难免会引发肠胃疾病，如果误食毒蘑、变质食物、生物碱、升汞、有机磷、酚等还会中毒，即使在对致毒物质沿不清楚时，活性炭是任何药品也替代不了的普遍有效的解毒剂，及时时服用可以挽救人的生命。即使不是中毒，对急性胃炎或肠炎也有效。

活性炭对高分子量的物质具有很强的吸附性能，而肠胃细菌和各种毒物恰恰是这类物质。医用活性炭要用亚甲兰脱色法测其吸附力，并检验其内是否存在氰化物、氨化物、硫化物、重金属（Fe、Al、Cu、Zn）的盐和硝酸盐等，必须符合国家标准。

从以上活性炭的净水、净气、净食、净酒、净药、净血和解毒等作用中看出，称活性炭为人类健康的守护神是当之无愧的。