활성탄
활성탄(활성탄, 활성탄 또는 활성탄이라고도 함)은 다공성이 매우 높아 흡착 및 화학 반응에 사용할 수 있는 표면적이 매우 넓도록 가공된 탄소의 한 형태입니다. 이는 일반적으로 석탄, 목재, 단단한 과일 껍질, 과일 커널에서 추출됩니다.
활성탄은 다양한 응용 분야에 유용합니다. 예로는 가스 정화, 수질 정화, 금속 추출, 금 회수, 의약품, 하수 처리, 가스 마스크 및 필터 마스크의 공기 필터, 압축 공기의 필터 등이 있습니다. 또한, 활성탄은 냉장고, 창고 등 밀폐공간의 탈취에도 유용합니다. 유용한 응용 분야에 대한 충분한 활성화는 높은 표면적에서만 이루어질 수 있지만 추가 화학 처리를 통해 재료의 흡착 능력이 향상되는 경우가 많습니다.
응용
활성탄은 가스 정화, 금 정화, 금속 추출, 수질 정화, 의약품, 하수 처리, 가스 마스크 및 필터 마스크의 공기 필터, 압축 공기 필터 및 기타 여러 응용 분야에 사용됩니다.
주요 산업 응용 분야 중 하나는 금속 마감 분야에서 활성탄을 사용하는 것입니다. 이는 전기도금 용액의 정제에 매우 널리 사용됩니다. 예를 들어, 광택니켈 도금액에서 유기불순물을 제거하기 위한 주요 정제기술이다. 도금 품질을 개선하고 밝기, 평활도, 연성과 같은 특성을 향상시키기 위해 다양한 유기 화학 물질이 도금 용액에 첨가됩니다. 직류의 통과와 양극 산화 및 음극 환원의 전기 분해 반응으로 인해 유기 첨가제는 용액에서 원치 않는 분해 생성물을 생성합니다. 과도한 축적은 도금 품질과 증착된 금속의 물리적 특성에 부정적인 영향을 미칠 수 있습니다. 활성탄 처리를 통해 이러한 불순물을 제거하고 도금 성능을 원하는 수준으로 복원합니다.
환경 응용
탄소 흡착은 현장 및 산업 공정 모두에서 공기 또는 물 흐름에서 오염 물질을 제거하는 데 다음과 같은 다양한 용도로 사용됩니다.
- 유출 청소
- 지하수 복원
- 식수 여과
- 공기 정화
- 휘발성 유기 화합물은 도장, 드라이클리닝, 휘발유 조제 작업 및 기타 공정에서 포집됩니다.
의료 응용
활성탄은 경구 섭취 후 중독 및 과다 복용을 치료하는 데 사용됩니다.
이는 독과 결합하여 위장관에서 흡수되는 것을 방지하는 것으로 생각됩니다. 중독이 의심되는 경우 의료진은 현장이나 병원 응급실에서 활성탄을 투여합니다. 투여량은 일반적으로 체중 1kg당 1g으로 경험적이며 일반적으로 한 번만 제공됩니다. 복용하는 약물에 따라 두 번 이상 투여할 수도 있습니다. 드물게 활성탄은 중독 환자의 혈류에서 유해한 약물을 걸러내기 위해 집중 치료에 사용됩니다. 활성탄은 많은 중독에 대한 치료법으로 선택되었으며, ipecac으로 인한 구토 또는 위 펌프와 같은 기타 오염 제거 방법은 이제 거의 사용되지 않습니다.
활성탄은 급성 중독 상황에서는 유용하지만 독성 제초제 사용과 같이 장기간 독소가 축적되는 경우에는 효과적이지 않은 것으로 나타났습니다.
행동 메커니즘:
- 위와 장의 흡수를 방지하기 위해 독소를 결합합니다. 결합은 가역적이므로 소르비톨과 같은 하제를 추가할 수도 있습니다.
- 이는 일부 약물/독소 및 그 대사산물의 장간 순환을 방해합니다.
- 특정 약물/독소가 혈액에서 빠져나와 장의 숯에 결합되도록 합니다(일종의 "장 투석").
(예를 들어 폐에) 잘못 적용하면 폐 흡인이 발생하여 즉각적인 치료가 시작되지 않으면 치명적일 수 있습니다. 섭취한 물질이 산, 알칼리, 석유제품인 경우 활성탄 사용을 금합니다.
병원 전 사용을 위해 일반적으로 12.5~25g의 플라스틱 튜브나 병에 물과 미리 혼합되어 제공됩니다. 상품명에는 InstaChar, SuperChar, Actidose 및 Liqui-Char가 포함되지만 일반적으로 간단히 Activated Charcoal이라고 합니다.
일반의약품으로 가벼운 설사를 치료하는 데 종종 사용됩니다.
가스 정화
활성탄 필터는 일반적으로 압축 공기 및 가스 정화에 사용되어 공기 중 유증기, 냄새 및 기타 탄화수소를 제거합니다. 가장 일반적인 설계는 활성탄이 필터 매체 내부에 내장되어 있는 1단계 또는 2단계 여과 원리를 사용합니다. 활성탄은 우주복 1차 생명 유지 시스템에도 사용됩니다.
증류된 알코올 음료 정화
활성탄 필터는 보드카와 위스키의 유기 불순물을 필터링하는 데 사용할 수 있습니다. 활성탄은 알코올과 잘 결합하지 않기 때문에 에탄올의 비율은 크게 영향을 받지 않지만, 탄소는 색상, 맛, 냄새에 영향을 줄 수 있는 많은 유기 불순물을 결합하고 제거합니다.
굴뚝 가스에서 수은 제거
종종 요오드나 황이 함침된 활성탄은 석탄 화력 발전소, 의료 소각장 및 유정의 천연 가스에서 배출되는 수은을 가두는 데 널리 사용됩니다. 이 탄소는 특수 제품이지만 재활용되지 않는 경우가 많습니다.
수은이 함유된 활성탄은 폐기 문제를 야기합니다. 활성탄에 260ppm 미만의 수은이 포함되어 있는 경우, 연방 규정에 따라 매립 시 안정화(예: 콘크리트에 갇힘)되도록 허용됩니다. 그러나 260ppm을 초과하는 폐기물은 "고수은" 하위 범주로 간주되어 매립이 금지됩니다(토지 금지 규칙). 이 물질은 현재 연간 약 1000톤의 속도로 창고와 깊은 버려진 광산에 축적되고 있습니다.
