Меню Рубрики

Исследование свойств активированного угля

Исследовательская работа на тему Исследование свойств адсорбционной способности активированного угля

Раздел Химия
Класс
Тип Другие методич. материалы
Автор Жамалова Л.А.
Дата 13.04.2015
Формат docx
Изображения Нет

Ленинградская область Выборгский район п. Первомайское

МБОУ «Первомайский центр образования»

Исследование свойств адсорбционной способности активированного угля

Выполнили ученицы 9 А класса

Антимоник Александра и Шаяхметова Алсу

Руководитель Жамалова Любовь Александровна

2.4 Области применения активированных углей

3.1 Исследования в школьной лаборатории

3.2 Исследования в домашних условиях

На уроке химии мы познакомились с таким свойством углерода, как адсорбция. Важное значение адсорбции, как в промышленности, так и в быту подтолкнуло нас на исследование явления адсорбция в школьной лаборатории и дома на примере активированного угля. Нам захотелось узнать, все ли вещества он может адсорбировать.

значимость адсорбции в связи с решением экологических проблем и проблем получения особо чистых веществ.

привлечение школьников к изучению химии с практической стороны и применения полученных знаний в быту.

развитие интереса у школьников к получению теоретических и практических навыков по химии: работа в лаборатории, работа с Интернетом для поиска и передачи информации.

Новизна выбранной темы заключается в незначительном исследовании причин адсорбции среди школьников.

Целью данной работы является изучение адсорбционной способности активированного угля

Задачи, поставленные для достижения цели:

    найти примеры практического применения адсорбционной способности активированного угля в профессиональной деятельности и в жизни человека.

    изучить адсорбционную способность активированного угля;

    понаблюдать и проанализировать явление адсорбции, на примере активированного угля.

    Для исследования мы ознакомились с такими научными источниками, как техническая литература, интернет ресурсы, энциклопедия и выявили, что явление адсорбции широко представлено и хорошо изученное явление. Адсорбция лежит в основе очистки, осушки, разделения газов и других процессов. На основе адсорбции производят очистку и осветление воды, которую в дальнейшем используют для питья и технических нужд. В теоретической части мы использовали материалы технической и исторической литературы, а для эксперимента мы воспользовались учебником для студентов Аналитическая химия. Лабораторный практикум.

    Методы исследования, которые использовались в работе:

    — изучение и подбор материала;

    — наблюдение и анализ явлений адсорбции;

    — понаблюдать, и проанализировать явление адсорбции, на примере активированного угля;

    — изучить адсорбционную способность активированного угля;

    — найти примеры практического применения адсорбционной способности активированного угля в профессиональной деятельности и в жизни.

    Одежда маляра пахнет скипидаром и краской, кондитера — орехом мускатным, шофера — бензином. Причина этого вызвана адсорбцией молекул газов на одежде, ткань которой является дисперсной системой. Адсорбция лежит в основе очистки, осушки, разделения газов и других процессов. Очистка растительных масел от красящих веществ, так называемый процесс отбеливания масел, осуществляется с помощью глинистых пород, выполняющих роль адсорбента.
    На основе адсорбции производят очистку и осветление воды, которую в дальнейшем используют для питья и технических нужд. Адсорбция обеспечивает закрепление молекул красителя на тканях. Восприятие человеком запаха и вкуса зависит от адсорбции молекул соответствующих веществ в носовой полости и на языке.

    При помощи различных твердых адсорбентов производится улавливанье ценных паров и газов, осветление растворов в производстве сахара, глюкозы, многих фармацевтических препаратов, нефтепродуктов.

    Адсорбция (от лат. ad — на, при и sorbeo — поглощаю), поглощение какого-либо вещества из газообразной среды или раствора поверхностным слоем жидкости или твёрдого тела. 1

    Одним из адсорбентов является активированный уголь (активный, карболен) (от лат. carbo activatus) — вещество с развитой пористой структурой, которое получают из различных углеродсодержащих материалов органического происхождения. Наиболее качественными, из доступных сорбентов являются уголь из кокосовой скорлупы и березовый (БАУ-А) уголь.

    С точки зрения химии активированный уголь — это одна из форм углерода с несовершенной структурой, практически не содержащая примесей. Активированный уголь на 87-97 % по массе состоит из углерода, также может содержать водород, кислород, азот, серу и другие вещества.

    Примечательная способность древесного угля поглощать (адсорбировать) разнообразные пары, газы, пахучие и красящие вещества из растворов впервые была обнаружена в конце 18 века. В 1773 году известный химик Карл Шееле наблюдал адсорбцию газов на древесном угле. 2 С точностью до дня (5 июня 1785 г.) датируется обнаружение Тобиасом Ловицем адсорбции (поглощения) из растворов веществ древесным углем. Ловиц применял древесный уголь для очистки самых различных продуктов (лекарств, питьевой воды, хлебной водки, мёда и других сахаристых веществ, селитры и т.п.) 3 . А в 1794 г. активный уголь был использован для осветления сиропов на сахарно-рафинадном заводе в Англии.

    В 19 столетие исследования адсорбционных свойств угля было продолжено, но только в начале 20 века были заложены основы промышленного производства активных углей. В первую мировую войну Н.Д. Зелинский разработал противогазы на основе древесного активного угля. 4 Это изобретение спасло тысячи жизней и послужило толчком к дальнейшему исследованию способности углей поглощать различные пары и газообразные вещества, что привело к расширению областей применения активных углей.

    Для получения активных углей может использоваться разнообразное органическое сырьё (торф, бурый и каменный уголь, антрацит, древесный материал). Угли, отличающиеся высокой механической прочность и адсорбционной способностью, получают из скорлупы кокосовых орехов. Упрощённо процесс производства активного угля можно свести к двум стадиям: карбонизация и активация. На первой стадии производства активного угля исходный материал подвергается термической обработке без доступа кислорода, в результате которой из него удаляются летучие (влага и частично смолы), он уплотняется, приобретает прочность. Структура полученного материала крупнопористая, обладающая незначительной внутренней поверхностью, вследствие чего он не может быть использован как промышленный адсорбент. Задача получения развитой микропористой структуры решается на стадии активации. Активация проводится двумя способами: окисление газом или паром и обработка химическими реагентами. Для активирования газами используются кислород (воздух), водяной пар и диоксид углерода.

    Области применения активированных углей

    На сегодняшний день активные угли выпускаются в большом количестве и ассортименте и нашли применение в следующих областях: очистка питьевой и сточных вод; очистка оборотных вод на предприятиях; осветление сахарных сиропов; очистка газов и рекуперация паров; получение медикаментов; очистка спиртоводных растворов и вин; использование в качестве катализаторов и носителей катализаторов; в золотодобывающей промышленности для извлечения золота из рабочих растворов.

    Уникальность свойств активированных углей и определило разнообразие областей применения данного продукта. Проблема наличия чистых источников питьевой воды, а также длительного хранения её запасов всегда остро стояло перед человеком. С увеличением народонаселения нашей планеты, а также с бурным развитием промышленности, масштабы загрязнения пресных водоёмов значительно возросли, что заставило искать эффективные методы очистки вод. Универсального метода очистки вод от нежелательных примесей не существует, но использование некоторых из них одновременно позволяет достигнуть необходимую степень очистки. Основной задачей при очистке вод является улучшение их вкусовых качеств (дезодорация воды). Наиболее эффективным методом удаления из воды ряда органических и неорганических примесей признан сорбционный метод очистки на активном угле. Этот способ применяется на станциях водоподготовки с первой половины XX века.

    Самым радикальным способом очистки воды является ее дистилляция, когда в результате перегонки удаляются все примеси и растворенные соли. Но, как считают ученые-гигиенисты, постоянное употребление такой воды нежелательно, т.к. может привести к нарушению солевого баланса.

    Задача улучшения качества питьевой воды может быть решена, если правильно использовать разнообразные фильтры для доочистки воды.

    Большое распространение в быту получили фильтры-кувшины, в которых вода проходит через сменный картридж в нижний сосуд. Фильтрующий элемент картриджа содержит активированный уголь и гранулы ионообменной смолы.

    Активированные угли являются универсальными сорбентами, применяемыми для удаления примесей различной химической природы. Традиционно лучшими для очистки воды считаются угли, полученные из скорлупы кокосового ореха. Количество пор на единицу площади в таком угле, например, в 4 раза больше, чем в березовом.

    Применение активных углей в золотодобывающей промышленности.

    При прокачивании раствора цианида золота через тонкопористый активный уголь происходит восстановление золота и адсорбция его на угле.

    Помимо золота активные угли широко используются для извлечения других металлов. Ряд селективности имеет следующий вид:

    Au > Ag > Fe > Cu > Ni > Co > Zn

    То есть, из раствора лучше будет адсорбироваться золото, по сравнению с металлами, стоящими правее в ряду селективности.

    Активные угли широко используются для очистки воздушных сред. Примером является рекуперация паров растворителей посредством адсорбции на активном угле. Типичные растворители, которые можно рекуперировать на активном угле — диэтиловый эфир, ацетон, спирты, бензин, толуол, гексан, бензол, фторсодержащие углеводороды, трихлорэтан, а также сероводород и др.

    Активированный уголь в медицине

    Уже около 1550 г. до н.э., в старом египетском папирусе упоминалось о применении древесного угля в медицине.

    Активированный уголь адсорбирует много токсичных веществ. Считается, что его следует применять на протяжении двух часов с момента отравления. За это время уголь в состоянии связать большую часть токсинов в желудочно-кишечном тракте.

    Главным образом, активированный уголь используется при разных отравлениях и диарее. Тем не менее, несмотря на то, что уголь адсорбирует много разных токсинов, действует он не на все токсины.

    Уголь также адсорбирует токсины, вырабатываемые бактериями. О его использовании во время лечения антибиотиками нужно проконсультироваться с врачом, потому что кроме токсинов уголь может адсорбировать и лекарства.

    Уголь не следует применять в случае отравления сильными кислотами, непищевыми спиртами, растворителями и тяжелыми металлами. Уголь также не адсорбирует некоторые пестициды.

    Активированный уголь адсорбирует все вещества и не имеет селективности. Кроме часто заявляемых производителем токсинов и вредных веществ, уголь также адсорбирует полезные и нужные организму вещества. Поэтому уголь нужно разносить по времени с применением других веществ минимум на 2 часа, иначе все лекарства и полезные добавки будут адсорбированы углём. Применять уголь разумно только когда это действительно необходимо, т.е. в случае отравления 5 .

    Адсорбционная способность активированного угля.

    Цель работы: изучить адсорбционную способность активированного угля.

    — проверить адсорбционную способность активированного угля в лаборатории и дома;

    — выявить влияние природы растворителя на адсорбцию;

    — качественно проследить адсорбционную способность для слабоокрашенных растворов.

    Исследования в школьной лаборатории.

    Исследование №1. Адсорбция активированным углем различных веществ из растворов.

    Цель работы: изучили адсорбцию активированным углем различных веществ из растворов.

    Ход работы. В химический стакан, мерным цилиндром отмерили по 5 мл 0,01% -х растворов — фуксина, малахитового зеленого, сульфата меди, йода, дихромата калия. В каждый стакан внесли по 0,25г растертого активированного угля. После взбалтывания через 5-10 минут смеси фильтруют через обычные фильтры (9.00 hm).

    Наблюдение: фуксин — обесцветился;

    малахитовый зеленый — обесцветился;

    дихромат калия — ярко желтый, прозрачный.

    Вывод: чем прозрачнее и светлее жидкость, тем лучше произошла адсорбция, т.е. фуксин и малахитовый зеленый адсорбируют лучше всего.

    Исследование №2. Адсорбция ионов свинца активированным углем.

    Цель работы: изучили адсорбцию активированным углем ионов свинца.
    Ход работы. В два химических стакана, мерным цилиндром отмерили по 5 мл. 0,05%-го раствора азотнокислого свинца. В одну пробирку добавили 2 капли раствора йодистого калия для доказательства наличия ионов Pb 2+ в растворе.
    В другую пробирку добавили 0,2 г древесного угля и взбалтывали в течение 5 мин. Отфильтровали раствор и проверили присутствие ионов Pb 2+ реакцией с йодистым калием.
    Наблюдение: в первой пробирке образовался осадок, а во второй нет.

    Вывод: ионы свинца адсорбируются активированным углем.

    Исследование №3. Влияние природы вещества на адсорбцию.

    Цель работы: изучили влияние природы растворителя на адсорбцию активированным углем.
    Ход работы. В один химический стакан налили 5 мл.0,01% водного раствора фуксина, в другой стакан такое же кол-во, спиртового раствора фуксина. В оба стакана внесли по 0,2 г. угольного порошка и взбалтывали 5 мин. Отфильтровали растворы.

    Наблюдение: спиртовой раствор фуксина остался без изменений, а водный раствор фуксина обесцветился.

    Вывод: Фуксин плохо растворим в воде и хорошо — в спирте. Соответственно, из воды он будет как бы выталкиваться на границу раздела, как плохо сольватированное вещество. Адсорбция на угле будет высокая. А из спирта он адсорбироваться будет плохо, потому что хорошо им сольватирован, и ему не слишком выгодно уходить на границу раздела. Кроме того, если сравнивать с водой, то сам спирт можно считать ПАВ. Поэтому он до некоторой степени будет вытеснять фуксин с поверхности угля и сам занимать эту поверхность.

    Читайте также:  Предотвратить похмелье активированным углем

    Исследования в домашних условиях.

    Исследование № 4. Адсорбция кувшином «Аквафор» холодной воды из крана.

    Цель работы: изучили адсорбционные способности фильтра-кувшина АКВАФОР

    Ход работы. Для опыта мы взяли:

    Глубокую миску белого цвета, воду из крана, фильтр-кувшин с картриджем «Аквафор»

    В белую чистую миску, налили холодную воду из крана. Вода прозрачная но с примесью ржавчины. Перелили часть воды в кувшин с картриджем, а часть оставили как контрольный образец. После того как, вода была отфильтрована кувшином «Аквафор», перелили воду в чистую белую миску и сравнили полученный образец из фильтра с начальным образцом из крана.

    Наблюдение: образец из фильтра прозрачный, без видимых загрязнений.

    Вывод: активированный уголь, находящийся в фильтре справился со своей задачей по очистке воды от видимых загрязнений, т.е. ржавчины.

    Исследование № 5. Адсорбция активированным углем брусничного сиропа.

    Цель работы: изучили поглотительную способность активированного угля частиц красящего органического вещества из сиропа.

    Ход работы. Для опыта мы взяли:

    Два прозрачных стакана; 5 таблеток активированного угля в таблетках; брусничный сироп.

    В один стакан с сиропом добавили толченный активированный уголь. Оставили наш исследуемый раствор на некоторое время. Во второй, контрольный, стакан также налили брусничный сироп, но активированного угля не добавили.

    Наблюдение: контрольный стакан по-прежнему содержит брусничный раствор, а в исследуемом стакане с активированным углем раствор поменял окраску на светло-коричневую, и стал прозрачным.

    Вывод: активированный уголь адсорбировал или поглотил частички органического красителя из его раствора.

    Активированный уголь продемонстрировал нам свои адсорбционные способности, т.е. поглощающие свойства.

    Почему же, эта маленькая черненькая таблеточка способна так эффективно поглощать различные вещества?

    Все дело в особой углеродной структуре, которая представляет собой слои атомов углерода, расположенных хаотично относительно друг друга, из-за чего между слоями образуется пространство — поры. Эти поры как раз и придают активированному углю его свойства — поры способны поглощать и удерживать в себе другие вещества. И пор этих невероятное количество. Так, площадь пор всего 1 грамма активированного угля может доходить до 2000м 2 !

    Мы сделали вывод своими исследованиями, что не все вещества полностью адсорбируются активированным углем.

    Одной из причин того, что эти вещества остались в растворе, и окраска не изменилась, может быть то, что размеры молекул этих веществ больше чем размеры пор адсорбента. А так же, между молекулами вещества и поверхность пор активированного вещества не возникли силы притяжения

    Список использованной литературы

    Ownlab/ru (Своя лаборатория)

    ekodominfo.ru/distantsionnoe-obuchenie/i-snova-eksperiment — статья «Химические опыты дома».

    Аликберова Л.Ю. Полезная химия: задачи и истории/Л.Ю. Аликберова, Н.С. Рукк. — 3-е изд., стереотип. — М. : Дрофа, 2008. — 187 с.

    Астафуров В. И. Основы химического анализа. М.: Просвещение, 1982.

    Васильев В.П. Аналитическая химия Физико-химические методы анализа / В.П.Васильев. — 6-е изд., стереотип. М.: Дрофа, 2007. — 383 с.

    Васильев В.П. Аналитическая химия Лабораторный практикум / В.П.Васильев, Р.П. Морозова; под ред. В.П. Васильева — 3-е изд., стереотип. М.: Дрофа, 2006. — 414 с.

    Мир химии. СПб, М.: М-Экспресс, 1995г

    источник

    Дёшево и сердито — это как раз про него.

    Активированный уголь, наверняка, есть в каждой домашней аптечке, однако используют его, как правило, только при отравлениях. Однако врачи уверены, что это средство может помочь и при других проблемах со здоровьем.

    Если вас беспокоит постоянное вздутие живота, при этом оно сопровождается резкими болями, на помощь придёт активированный уголь. Согласно одному из последних исследований, посвященному свойства активированного угля, это средство вполне может решить эту проблему. Как показал эксперимент, проведённый американскими исследователями, приём активированного угля перед едой в значительной мере сокращает объём кишечных газов, сообщает polza-vred.su.

    Активированный уголь может решить и эту проблемы. Исследовательский опыт показал, что люди, принимавшие восемь граммов активированного угля ежедневно в течение одного месяца понизили уровень холестерина примерно на 40%.

    Пейте активированный уголь и проблемы с сердечно-сосудистой системой вам не страшны.

    Наши почки ежедневно при нормальной работе очищают порядка 115−140 литров крови, из чего вырабатывается 1−2 литра мочи. Однако все консерванты, а также сахар и соль, которые оседают в почках, могут вызвать почечную недостаточность.

    Активированный уголь поможет предотвратить данную проблему. Препарат выводит из организма мочевые токсины и прочую мочевину, которую вырабатывают почки в процессе очистки крови.

    Активированный уголь — это один из самых эффективных и недорогих способов лечения при отравлении едой. Если принять средство на первых стадиях отравления, когда проявляется рвота, диарея, боль в животе, то с большой долей вероятности вам удастся избежать тяжёлых последствий. Это объясняется тем, что уголь выводит все токсины из организма.

    Девушки знают, чтобы иметь красивую и чистую кожу, необходимо регулярно посещать косметолога. Активированный уголь позволит вам немного облегчить эту задачу. Как пишет beautiface.net, средство, словно магнит или насос, высасывает из пор любую грязь и весь жир, после чего кожа становится мягкой, чистой, и шелковистой.

    Уголь вытягивает все загрязнения не только из кожи, но и из волосяных фолликул. Поле него волос стает шелковистым и гладким, уверяют многие девушки. Более того, средство полностью натурально, поэтому не повредит волосам. Использовать можно всем.

    Делать эту процедуру в стоматологии — удовольствие не из дешёвых. Активированный уголь позволит сделать отбеливание дома. Вам всего лишь нужно почистить зубы активированным углём. Достаточно проделывать эту манипуляцию два-три раза в неделю. Через некоторое время вы увидите эффект.

    Уголь является не только сверхэффективным дезодорирующим средством, он также способствует приведению кислотно-щелочного баланса до нормально уровня. Благодаря этому, как зубы, так и десны будут надёжно защищены от бактерий, вызывающих различные заболевания полости рта.

    Учёные доказали, что если принимать уголь регулярно, из организма будут выходить все токсины и шлаки, вредящие организму в целом и конкретным органам по отдельности. Вместе с тем, активированный уголь активно разрушает клетки, способствующие преждевременному старению организма.

    Если принять активированный уголь перед застольем, можно избежать головной боли и других неприятных симптомов на утро. Это достигается за счёт быстрого выведения токсинов.

    Значительное количество вредных элементов, которые со временем накапливаются в нашем кишечнике, могут вызвать различные проблемы. Чтобы всегда иметь крепкое здоровье и бодрое самочувствие, необходимо регулярно очищать пищеварительный тракт, а активированный уголь — незаменимый в этом помощник.

    источник

    Примечательная способность древесного угля поглощать (адсорбировать) разнообразные пары, газы, пахучие и красящие вещества из растворов впервые была обнаружена в конце 18 века. В 1773 году известный химик Карл Шееле наблюдал адсорбцию газов на древесном угле, С точностью до дня (5 июня 1785 г.) датируется обнаружение Тобиасом Ловицем адсорбции (поглощения) из растворов веществ древесным углем. Ловиц применял древесный уголь для очистки самых различных продуктов (лекарств, питьевой воды, хлебной водки, мёда и других сахаристых веществ, селитры и т.п.). А в 1794 г. активный уголь был использован для осветления сиропов на сахарно-рафинадном заводе в Англии.
    В 19 столетие исследования адсорбционных свойств угля было продолжено, но только в начале 20 века были заложены основы промышленного производства активных углей. В первую мировую войну Н.Д. Зелинский разработал противогазы на основе древесного активного угля. Это изобретение спасло тысячи жизней и послужило толчком к дальнейшему исследованию способности углей поглощать различные пары и газообразные вещества, что привело к расширению областей применения активных углей. На сегодняшний день активные угли выпускаются в большом количестве и ассортименте и нашли применение в следующих областях: очистка питьевой и сточных вод; очистка оборотных вод на предприятиях; осветление сахарных сиропов; очистка газов и рекуперация паров; получение медикаментов; очистка спиртоводных растворов и вин; использование в качестве катализаторов и носителей катализаторов; в золотодобывающей промышленности для извлечения золота из рабочих растворов.

    Для получения активных углей может использоваться разнообразное органическое сырьё. (торф, бурый и каменный уголь, антрацит, древесный материал). Угли, отличающиеся высокой механической прочность и адсорбционной способностью, получают из скорлупы кокосовых орехов. Упрощённо процесс производства активного угля можно свести к двум стадиям: карбонизация и активация. На первой стадии производства активного угля исходный материал подвергается термической обработке без доступа кислорода, в результате которой из него удаляются летучие (влага и частично смолы), он уплотняется, приобретает прочность. Структура полученного материала крупнопористая, обладающая незначительной внутренней поверхностью, вследствие чего он не может быть использован как промышленный адсорбент. Задача получения развитой микропористой структуры решается на стадии активации. Активация проводится двумя способами: окисление газом или паром и обработка химическими реагентами. Для активирования газами используются кислород (воздух), водяной пар и диоксид углерода.

    Активация воздухом на практике применяется редко, из-за возможности внешнего обгара гранул, поэтому в производстве чаще применяется активация водяным паром и диоксидом углерода. Для обеспечения высокой скорости и полноты протекания реакция процесс активации проводят при температуре от 800 до 1000 0С с использованием специального оборудования. В результате такой обработки в угле образуются многочисленные поры, и увеличивается удельная поверхность пор на единицу массы. Исходным сырьём для парогазовой активации служат карбонизованные природные материалы: уголь из скорлупы кокосового ореха, каменный и древесный уголь, торфяной кокс. При химической активации применяют такое сырьё, как: древесные опилки, торф. Смесь последних с неорганическими солями (хлорид цинка, сульфид калия), реже кислотами (фосфорная, серная кислоты), подвергается высокотемпературной обработке. Под воздействием дегидрирующих агентов и высоких температур (порядка 650 0С) из углеродсодержащего материала удаляются кислород и водород, и одновременно происходят карбонизация и активация. К недостаткам химической активации следует отнести загрязнение продукта активирующим агентом, а также загрязнение окружающей среды отходами производства.

    Рассмотрим свойства активных углей, а также способы их определения. Гранулометрический размер (particle size, product size) – размер основной части гранул угля. Единица измерения – миллиметры или mesh. При определении размера гранул зернёных углей применяют ситовый анализ, который проводиться на грохотах (устройство для механической сортировки сыпучих материалов). В грохот устанавливаются сита со стандартизованными размерами ячеек. После рассеивания определяют процентное соотношение в распределении зерён по крупности. При определении размеров обычно допускается отклонение на 5 % в большую или меньшую сторону, но в сумме не более 10 % (масс.).

    Насыпная плотность (apparent density) – отношение массы навески угля к занимаемому ей объёму (интервал от 0,460 до 0,530 г/см3). Принято считать, что объём включает в себя объём пор, трещин внутри гранул угля, а также объём пустот между гранулами.

    Прочность (hardness). При измерении этого показателя на навеску активного угля оказывают механическое воздействие, а затем с помощью ситового анализа определяют отношение количества целых гранул к количеству разрушенных после механического воздействия. Для активных углей из скорлупы кокосового ореха значение прочности должно быть не менее 98 %.

    Влажность (moisture) – количество влаги, содержащейся в образце активного угля, выраженное в процентном соотношение. Как правило, при определении влажности навеску угля помещают в сушильный шкаф до установления постоянной массы при заданной температуре. Максимально допустимое значение – 5%.

    Зольность (ash) – масса твёрдого неорганического остатка, образующаяся после сгорания образца угля, выражается в % от массы анализируемого образца (не более 5%). Зольность является качественной характеристикой содержания в угле органических и неорганических веществ. Как правило, зольность обратно пропорциональна количеству органических соединений в образце. Определяют зольность прокаливанием навески угля в фарфоровом тигле при заданной температуре в электрической муфельной печи.

    pH водной вытяжки (pH). Благодаря содержанию минеральных компонентов и присутствию на поверхности кислородсодержащих соединений углерода, активированный уголь может значительно влиять на значение pH водных растворов. Навеску угля кипятят в течение заданного интервала времени в дистиллированной воде, после охлаждения раствор отделяют от угля и определяют pH полученного раствора.

    Содержание железа (iron content) в угле определяется экстракцией водой или соляной кислотой с последующим количественным измерением, используя известные методы анализа (содержание железа не более 0,5 %). Присутствие большой доли данного элемента в угле крайне нежелательно, так как может оказывать негативное влияние на технологические процессы, в которых применяют активированный уголь.

    Читайте также:  Желатиновая маска с активированным углем в микроволновке

    Йодное число (iodine number) – количество молекулярного йода, которое может адсорбировать навеска активированного угля из водного раствора йода заданной концентрации (не менее 1100 мг/г). Существует прямая зависимость между йодным числом и удельной поверхностью активированного угля.

    Адсорбция метиленового голубого (M. B. value) – количество миллиграмм красителя, поглощённое одним граммом активированного угля из раствора (не менее 220 мг/г). Этот показатель позволяет судить о поверхности активированного угля, образованной порами с диаметром более 1,5 нм (1 нм = 1 × 10-9 м).

    Адсорбционная ёмкость по четырёххлористому углероду (CTC activity) определяется, как количество адсорбированного пара CCl4, отнесённое к навески угля. Принципиально методика определения поглощения четырёххлористого углерода сводиться к следующему: насыщенный четырёххлористым углеродом поток воздуха пропускается через слой активного угля до тех пор, пока массы навески угля не станет постоянной. CTC-сорбция должна быть не менее 55 % масс.

    Общепринятой классификации активированных углей не существует, при выборе углей для тех или иных целей ориентируются, прежде всего, на гранулометрический состав, природу и содержание примесей, объем и характер пор. Согласно UIPAC (Международный союз чистой и прикладной химии) в активных углях выделяют несколько типов пор. Поры с диаметром до 0,4 нм называются супермикропорами, поры от 0,4 нм до 2,0 нм – микропорами, мезопоры – поры с диаметром от 2 до 50 нм. Крупные поры с диаметром более 50 нм получили название макропоры. Большое значение для сорбционной активности имеют микропоры, их размер (2 нм) соизмерим с размерами адсорбирующихся молекул. Микропоры составляют порядка 90% всей удельной поверхности.

    В зависимости от распределения пор по размерам различают крупнопористые угли, тонкопористые и молекулярные сита. По внешнему виду гранул можно выделить зернёные угли с неправильной формой гранул, формованные, в виде цилиндрических гранул и порошковые. Также активные угли можно разделить по сырью, используемому для получения готового продукта. Например, скорлупа орехов, древесный уголь, каменный и бурый уголь и др. По области применения – газовые, рекуперационные и осветляющие.

    Результаты сравнения основных характеристик кокосовых углей и углей из других видов сырья представлены в таблице 2.

    500

    Марка угля Сырьё для произ-водства АУ Плотность насыпная, мг/см3 Прочность, % Адсорбция метиленового голубого, мг/г или % Йодное число, мг/г или % Золь-ность, % Влаж-ность, %
    CSPL, Индия скорлупа кокосового ореха > 98 > 250 > 1100 99 > 250 > 1100 3 Серебро > Медь > Ртуть

    Установлено, что бактерицидное воздействие оказывают катионы металлов. Ионы металлов адсорбируются поверхностью бактериальной клетки. Реакция катионов с белками, входящими в состав клетки, приводит к денатурации белков и подавлению жизнедеятельности микроорганизма. Этот эффект используется для предотваращения заражения активного угля патогенной микрофлорой, особенно в небольших фильтрах, используемых в быту. Для проявления бактерицидного действия активного угля требуется достаточно большое время контакта очищаемой воды с наполнителем. Добавление серебра не влияет на дехлорирующую и адсорбционную способность угля.

    При прокачивании раствора цианида золота через тонкопористый активный уголь происходит восстановление золота и адсорбция его на угле. После контакта с суспензией золота в течение 20 – 60 мин. (чаще 30 мин.) зерненный уголь отделяется фильтрованием, и частично освобожденная от золота суспензия прокачивается в следующую емкость с зерненным углем. Концентрирование золота на активном угле осуществляется в несколько ступеней (как правило, в четыре), при этом раз в сутки производится замена угля. Пока первый фильтр очищается экстракцией и реактивируется, остальные фильтры работают в последовательном режиме. Остаточное содержание золота в активном угле, отфильтрованном на последней стадии, экстагируется 1 %-ным раствором едкого натра, содержащим около 0,2 % цианида натрия, при 80 0С в течение 50 ч. В таком процессе, осуществляемом в противотоке, можно экстрагировать до 150 мг. золота на 1 кг. угля. Затем уголь реактивируется при 650 0С. В таких процессах используется тонкопористый зерненный уголь с высокими прочностными характеристиками.
    Помимо золота активные угли широко используются для извлечения других металлов. Ряд селективности имеет следующий вид:

    Au > Ag > Fe > Cu > Ni > Co > Zn

    То есть, из раствора лучше будет адсорбироваться золото, по сравнению с металлами, стоящими правее в ряду селективности.

    Разложение перекиси водорода. Присутствие основных кислородных поверхностных соединений обуславливает возможность разложения перекиси водорода на активном угле. В результате замещения поверхностной кислородной группы ООН- группировкой происходит дезактивация перекиси водорода с образованием по одной молекуле воды и кислорода.

    Разложение озона. Разложение озона на активном угле не является чистым каталитическим процессом, наряду с каталитическим разложением имеет место химическая реакция с углеродом. В пользу такого механизма говорит некоторое уменьшение количества угля. Эта способность угля используется в схемах, где в качестве окислителя используется озон. Озонирование широко используется при подготовке воды плавательных бассейнов.
    Очистка воды в бассейнах включает несколько стадий: коагуляция – фильтрование от механических примесей – озонирование – фильтрование на активном угле – дезинфицирующая обработка воды. Разложение избыточного содержание озона осуществляется на фильтрах с зерненным косточковым углем.

    Каталитическое дехлорирование. Обычно гидролитическое расщепление элементарного хлора в воде происходит очень медленно, однако, на поверхности угля оно существенно ускоряется:

    Cl2 + H2O ↔ HCl + HOCl
    HOCl + C → C-O + HCl

    где С – связанный углерод, С – О – поверхностное кислородное соединение на угле.

    Образующаяся по этому механизму хлорноватистая кислота (промежуточный продукт) разлагается на угле и частично расходуется на образование поверхностных кислородных соединений углерода. Способность активного угля к дехлорированию зависит от содержание других примесей в воде. С увеличение содержания растворенных в воде органических соединений эта способность снижается.

    Активные угли широко используются для очистки воздушных сред. Примером является рекуперация паров растворителей посредством адсорбции на активном угле. После насыщения адсорбента проводится десорбция паров, главным образом, с помощью водяного пара при температуре 120 – 140 0С. На завершающий стадии конденсации получают смесь воды с растворителем, которую можно разделить ректификацией. Таким образом, снижаются выбросы вредных примесей в атмосферу, а также в производственный цикл возвращаются ценные вещества, что повышает рентабельность технологического процесса. Адсорбировать пары растворителей из воздуха рабочего помещения необходимо по технике безопасности, чтобы снизить взрывоопасные концентрации паровоздушной смеси. Типичные растворители, которые можно рекуперировать на активном угле – диэтиловый эфир, ацетон, спирты, бензин, толуол, гексан, бензол, фторсодержащие углеводороды, трихлорэтан, а также сероводород и др.

    Во всех случаях, когда из воздушной смеси необходимо удалить незначительные концентрации сильнолетучих соединений, а также соединений со средней температурой кипения, предпочтительнее использовать активные угли с высокой удерживающей способностью. Удерживающая способность основана на высокой доле микро- и субмикропор в углеродном сорбенте. К таким сорбентам относятся угли, для производства которых используются кокосовые орехи.

    Применение активных углей в различных сферах не ограничивается перечисленными выше областями. Уникальные свойства этого удивительного материала позволили внедрить его во многие области: водоподготовка, очистка газов и разделение газовых сред, обесцвечивание и очистка жидкостей и растворов, применение в качестве катализаторов и носителей катализаторов, обогащение металлов, получение сверхнизких температур, высоковакуумная техника, применение в медицине для лечения желудочно-кишечного тракта, очистка крови.

    Мировое производство активных углей для разных сфер деятельности человека с каждым годом неуклонно растет. Причем наблюдается значительный перевес в пользу углей, производимых из растительного сырья, как правило, кокосовых орехов. Это вызвано и экономическими соображениями (невысокая стоимость получения сырья для производства готового продукта), а также строгими требования со стороны экологической безопасности.

    спользуемый источник относится к возобновляемым ресурсам, не содержит вредные и токсичные примеси. При получении сырья не наносится непоправимый вред окружающей среде, что характерно при добыче каменного и бурого углей (разработка месторождений, уничтожение плодородного слоя почв, использование невозобновляемых ресурсов). При активировании ископаемых углей на различных стадиях технологического процесса выделяются в значительных объемах вещества, опасные, как для человека, так и для окружающей среды. К тому же активированные угли, получаемые из кокосового ореха, по многим характеристикам значительно превосходят аналоги, получаемые из ископаемых углей.

    источник

    В современном мире организм человека подвергается воздействию большого количества негативных факторов. Вредные для здоровья вещества могут попадать в организм с пищей, воздухом, водой. Они вызывают отравления организма, способствуют возникновению аллергических реакций, нарушают работу внутренних органов. С давних пор для борьбы с отравлениями и выведением вредных веществ из организма люди использовали черный активированный уголь, который зарекомендовал себя недорогим и очень эффективным средством. Но в последнее время в аптеках в качестве альтернативного средства предлагают лекарство нового поколения – белый уголь, вещество гораздо более дорогое по цене и как обещают более эффективное. Мы решили установить, в чем заключается отличие между белым и черным активированным углем. Действительно ли существуют преимущества белого активированного угля над черным или это просто выгодный маркетинговый ход?

    Объект исследования: белый и черный активированный уголь

    Предмет исследования: адсорбирующие свойства белого и черного активированного угля

    Цель исследования: определение экспериментальным путем адсорбирующих свойств белого и черного активированного угля

    1. Изучить теоретические аспекты данной проблемы;

    2. Найти способы изучения свойств;

    3. Провести в школьных условиях исследование;

    Гипотеза: если адсорбирующие свойства белого угля эффективнее, чем у активированного черного, то он является полноценной заменой

    Практическая значимость: возможность применять данные в повседневной жизни.

    Методы: эксперимент, анализ, обобщение

    Глава 1. Теоретические аспекты данной проблемы.

    1.1. Термины и определения.

    Сорбенты (от лат. sorbens — поглощающий) — твердые тела или жидкости, избирательно поглощающие (сорбирующие) из окружающей среды газы, пары или растворённые вещества. В зависимости от характера сорбции различают абсорбенты — тела, образующие с поглощённым веществом твёрдый или жидкий раствор, адсорбенты — тела, поглощающие (сгущающие) вещество на своей (обычно сильно развитой) поверхности, и химические поглотители, которые связывают поглощаемое вещество, вступая с ним в химическое взаимодействие.

    Активированный уголь — пористое вещество, которое получают из различных углеродосодержащих материалов органического происхождения: древесного угля , каменноугольного кокса , нефтяного кокса, скорлупы кокосовых орехов и других материалов. Содержит огромное количество пор и поэтому имеет очень большую удельную поверхность на единицу массы, вследствие чего обладает высокой адсорбционной способностью. Применяют в медицине и промышленности для очистки, разделения и извлечения различных веществ.

    Белый уголь – разработка фармакологов, уже успевшая выйти на международный рынок. Этот препарат позиционируется как более эффективная и менее «суровая» альтернатива традиционному активированному углю. Таблетки белого угля внешне выглядят примерно так же, как и обычного активированного: разница только в цвете. Белизну им придает крахмал, из которого они производятся. Кроме того, в состав белого угля входят диоксид кремния и микрокристаллическая целлюлоза – они и являются основными активными веществами.

    Адсорбенты — высокодисперсные природные или искусственные материалы с большой удельной поверхностью, на которой происходит адсорбция веществ из соприкасающихся с ней газов или жидкостей. Адсорбенты применяют для очистки воды от металлов и примесей, в противогазах, в качестве носителей катализаторов, для очистки газов, спиртов, масел, для разделения спиртов, при переработке нефти, в медицине для поглощения газов и ядов.

    Абсо́рбция (лат. absorptio от absorbere — поглощать) — поглощение сорбата всем объёмом сорбента. Является частным случаем сорбции. Часто в процессе абсорбции происходит не только увеличение массы абсорбирующего материала, но и существенное увеличение его объема (набухание), а также изменение его физических характеристик – вплоть до агрегатного состояния.

    Адсорбция (лат. ad — на, при, в; sorbeo — поглощаю) — увеличение концентрации растворенного вещества у поверхности раздела двух фаз (твердая фаза — жидкость). Адсорбция является частным случаем сорбции.

    1.2. Химический состав и свойства чёрного активированного угля.

    Активированный уголь — вещество с сильной пористой структурой. Получают его из материалов органического происхождения. Такими материалами являются: нефтяной кокс, древесный уголь, маслины, грецкий орех, косточки абрикоса и др. По качеству очистки лучшим считается активированный уголь (активный уголь), поскольку у него наибольший срок службы. Карболен (активированный уголь), сделанный из скорлупы кокоса, очень высокопрочен и легко восстанавливается.

    Если смотреть на активированный уголь как на химический продукт – это форма углерода, которая почти не содержит примесей.

    По структурным характеристикам активированный уголь относится к микрокристаллическим разновидностям углерода. Типичная для графита решетка нарушена в активированном угле – слои хаотично сдвинуты и имеют разное направление. Активированные угли содержат аморфный углерод. Этот состав определяет пористую структуру активированного угля, и его адсорбционные свойства.

    Активированный уголь обладает поистине чудотворными свойствами. Многочисленные исследования доказали, что активированный уголь способен поглощать канцерогенные и токсические вещества, а также радионуклиды. Кроме того, активированный уголь понижает уровень холестерина, снижает боли при ишемии сердца и в суставах при полиартрите и даже способствует похудению.

    Помимо этих замечательных свойств активированного угля, можно отметить, что он способствует улучшению общего состояния при сахарном диабете, а также препятствует образованию камней в желчном пузыре и в почках.

    А то, что активированный уголь – эффективное средство при различных отравлениях, знают почти все.

    1.3. Химический состав и свойства белого угля.

    Белый уголь – что это такое? Это лекарственный препарат, который способствует адсорбции из желудочно-кишечного тракта и выведению из организма человека токсических веществ (например, продуктов жизнедеятельности микробов, бактериальных аллергенов и т.д.). —

    Также следует отметить, что данное средство уменьшает проявления аллергических реакций, снижает нагрузку на печень и почки, корректирует обменные процессы, а также устраняет дисбаланс биологически активных веществ и усиливает работу кишечника. Белый активированный уголь рекомендуется в качестве диетической добавки к рациону питания, с целью профилактики и ослабления симптомов при: пищевых отравлениях различного происхождения (в том числе грибами и алкоголем); острых кишечных инфекциях; желудочных расстройствах; гепатитах (в том числе вирусных гепатитах А и В); почечной и печеночной недостаточности; аллергических заболеваниях.

    Активными веществами белого угля являются микрокристаллическая целлюлоза и высокодисперсный диоксид кремния. Вспомогательные вещества – картофельный крахмал и сахарная пудра.

    Диоксид кремния выводит из организма химические и микробные токсины, бактериальные и пищевые аллергены, продукты белкового распада, избыток кишечных газов и желудочного сока. Он содействует перемещению (а затем и выведению наружу) из лимфы и крови в кишечный тракт различных вредных веществ. Микрокристаллическая целлюлоза выделяется из растительной клетчатки. По своим характеристикам, она практически идентична натуральной целлюлозе, которую содержат пищевые продукты. Целлюлоза не расщепляется и не растворяется в кишечнике. Она адсорбирует на своей поверхности и удаляет из организма вредные вещества, продукты распада и токсины. В тонком кишечнике, благодаря целлюлозе улучшается пристеночное пищеварение, более полно всасываются и усваиваются полезные вещества из овощей и фруктов, лекарственные препараты и витамины. (8)

    1.4. Сравнительные свойства чёрного и белого угля.

    Согласно клиническим исследованиям, на стороне белого угля немало преимуществ:

    1. Сорбционные свойства препарата значительно превосходят свойства активированного угля. Для сравнения: 2-3 таблетки заменяют 10-12 таблеток черного угля.

    2. Белый уголь проявляет избирательность при поглощении в кишечнике токсичных веществ без потерь полезных микроэлементов.

    Можно не бояться, что возникнет дефицит витаминов и других полезных веществ.

    3. Не вызывает кишечных расстройств и запоров.

    4. Быстрее достигается клиническое улучшение при пищевых отравлениях.

    5. Сохраняются защитных свойства слизистых; оказывается позитивное влияние на функции желудочно-кишечного тракта.

    6. Обладает нейтральным вкусом, не содержит ароматических добавок. Очень хорошо переносится детьми в любом возрасте.

    Глава 2. Экспериментальное обоснование адсорбирующих свойств белого и чёрного активированного угля.

    2.1. Социологический опрос

    По итогам социологического опроса (приложение) было выяснено что:

    — 73 % опрошенных используют активированный уголь, а 27 % не пользуются.

    — 42% опрошенных знают о существовании белого активированного угля, а 57 % не знают.

    — 96 % опрошенных не пользуются белым углем, а 4 % пользуются.

    — 72 % опрошенных считают, что существует разница между белым и черным углем, а 28% считают, что не существует разницы

    — 86 % опрошенных считают черный уголь эффективнее, 14 % считают белый уголь эффективнее, (Приложение. диаграммы 1-2)

    2.2. Экспериментальная часть работы

    Для того чтобы выяснить адсорбционные свойства белого и черного активированного угля, мы провели ряд опытов.

    Опыт 1. «Адсорбция раствора лакмуса фиолетового»

    Описание опыта: для сравнения адсорбционных свойств белого и черного активированного угля, мы взяли три химических пробирки. В каждую пробирку налили немного раствора фиолетового лакмуса. Первую пробирку оставили контрольной, во вторую добавили таблетку измельченного активированного угля, а в третью одну таблетку измельченного белого угля. Опыт проводился при температуре 37 градусов по шкале Цельсия.

    Ход опыта: при добавлении черного угля реакция происходит бурно с выделением газа и быстрым выпадением осадка. Белый уголь практически не растворяется. Через некоторое время раствор, в который был добавлен черный активированный уголь, начинает обесцвечиваться, а раствор с белым углем мутнеет, но не обесцвечивается. Через час растворы отстоялись: раствор с черным активированным углем обесцветился, а с белым активированным углем, помутнел, но не обесцветился. Через день раствор с черным углем стал бесцветным и прозрачным, а с белым – сохранил фиолетовый оттенок

    Вывод: таким образом, черный активированный уголь обладает лучшими адсорбционными свойствами, чем белый уголь.

    Опыт 2 «Взаимодействие с пищевым красителем»

    Описание опыта: в химическом стакане растворили пищевой краситель для окраски яиц. В три пробирки прилили одинаковый объём окрашенного раствора. Первую пробирку оставили контрольной, во вторую добавили таблетку измельченного активированного угля, а в третью одну таблетку измельченного белого угля. Опыт проводился при температуре 37 градусов по шкале Цельсия.

    Ход опыта: через 20 минут мы заметили, что раствор красителя, в который добавили таблетку черного активированного угля, обесцветился, а раствор, в который добавили таблетку белого угля, практически не изменил окраску. Мы оставили растворам отстояться. Замечено, что раствор, в котором был добавлен черный активированный уголь, приобрел светло-розовый оттенок. А раствор, в который был добавлен белый активированный уголь, сохранил исходную окраску. Стоит также отметить, что реакция с черным активированным углем проходила бурно, с быстрым выпадением осадка, в отличие от белого угля, который проявил себя менее активно. Также стоит отметить, что белый уголь при взаимодействии с красителем окрасился в цвет красителя. (Приложение, рис.2)

    Вывод: таким образом, мы можем сделать вывод, что черный активизированный уголь обладает лучшими адсорбционными свойствами и является более эффективным в использовании, в отличии белого угля.

    Опыт 3 «Взаимодействие с хлорофиллом»»

    Описание: для опыта мы получили спиртовую вытяжку из зеленых листьев фасоли. Разбавили ее водой и разлили в три химических стакана. Первый стакан оставили контрольным, во второй добавили таблетку измельченного активированного угля, а в третий одну таблетку измельченного белого угля. Опыт проводился при температуре 37 градусов по шкале Цельсия.

    Ход опыта: через 1 минуту раствор в стакане с активированным черным углем приобрел черно-зеленый цвет, вытяжка начала обесцвечиваться, реакция происходит бурно, с выделением газа. Раствор в стакане с белым активированным углем сохранил свой цвет, реакция происходит медленно, уголь медленно растворяется, но не меняет цвет раствора. Через день мы заметили, что черный уголь практически полностью обесцветил раствор. Белый активированный уголь немного изменил цвет раствора, но практически не обесцветил его. (Приложение, рис.3)

    Вывод: таким образом, черный активированный уголь в этом опыте справился с адсорбцией гораздо лучше белого угля.

    Опыт 4 «Взаимодействие химическим красителем»

    Описание: для опыта в химическом стакане растворили в воде немного химического красителя «Коллор» и разлили в три стакана. Первый стакан оставили контрольным, во второй добавили таблетку измельченного активированного угля, а в третий одну таблетку измельченного белого угля. Опыт проводился при температуре 37 градусов по шкале Цельсия.

    Ход опыта: через 25 минут в стакане с активированным черным углем черно-красная окраска раствора начала обесцвечиваться. Раствор в стакане с белым активированным углем сохранил свой цвет, реакция происходит медленно, не меняет цвет раствора. Через день мы заметили, что черный уголь частично адсорбировал краситель, раствор стал более

    прозрачным. Белый активированный уголь раствор практически не обесцветил. (Приложение, рис.4)

    Вывод: таким образом, черный активированный уголь способен адсорбировать химические красители с более крупными частицами, а белый уголь нет.

    Опыт 5 «Взаимодействие с растительным маслом»

    Описание: в трех химических стаканах приготовили эмульсию растительного масла в воде. Первый стакан оставили контрольным, во второй добавили таблетку измельченного активированного угля, а в третий одну таблетку измельченного белого угля. Опыт проводился при температуре 37 градусов по шкале Цельсия.

    Ход опыта: при добавлении углей к эмульсии часть черного и белого угля осталась на поверхности масляной пленки. После перемешивания никаких изменений не происходило. Через сутки с растворами ничего не произошло. (Приложение, рис.5)

    Вывод: таким образом, черный активизированный уголь и белый уголь не смогли адсорбировать маслянистое вещество.

    Опыт 6 «Взаимодействие с газированным напитком «Coca — Cola»»

    Описание: в три химических стакана налили газированный напиток «Coca-Cola». Первый стакан оставили контрольным, во второй добавили таблетку измельченного активированного угля, а в третий одну таблетку измельченного белого угля. Опыт проводился при температуре 37 градусов по шкале Цельсия.

    Ход опыта: в обоих стаканах началась бурная реакция с выделением газа. Через 5 минут выделение газов закончилось. Через час никаких изменений не происходит. Через сутки растворы отстоялись. В стакане с черным активированным углем раствор стал более светлым и прозрачным. Раствор в стакане с белым углем сохранил свой цвет, реакция происходит медленно, уголь медленно растворяется, но не меняет цвет раствора. (Приложение, рис.6)

    Вывод: таким образом, черный активированный уголь в опыте с газированным напитком частично адсорбировал вещества из раствора, но не все. Белый уголь визуально с адсорбцией не справился.

    Опыт 7 «Взаимодействие с раствором черного кофе»

    Описание: в три химических стакана налили раствор черного кофе. Первый стакан оставили контрольным, во второй добавили таблетку измельченного активированного угля, а в третий одну таблетку измельченного белого угля. Перемешали растворы.

    Ход опыта: в обоих стаканах после перемешивания визуально не заметили никаких изменений. Растворы оставили на сутки. Растворы отстоялись. В стакане с черным активированным углем раствор стал чуть светлее и прозрачнее. Белый уголь осел на дно стакана, а с раствором никаких изменений не произошло. (Приложение, рис.7)

    Вывод: таким образом, черный активированный уголь в опыте с кофе частично адсорбировал вещества из раствора, но не все. Белый уголь с адсорбцией не справился.

    По итогам эксперимента нам удалось выяснить, что черный активированный уголь обладает лучшими адсорбционными способностями, быстрее вступает в реакцию с выпадением осадка, в отличие от белого угля.

    В ходе практических опытов, проведенных нами, было установлено, что белый уголь обладает более слабыми адсорбционными свойствами. Он практически не адсорбирует вещества, медленно вступает в реакцию.

    Таким образом, мы можем сделать вывод о том, что белый уголь не показал своей заявленной эффективности адсорбента четвертого поколения.

    В наших экспериментах победителем оказался обычный черный активированный уголь, который благополучно прошел все испытания и доказал свою эффективность. Белый уголь уступает по большинству критериев черному углю, то есть не является полноценной заменой активированному углю

    Источники информации

    2.Абсо́рбция // интернет ресурс: https://ru.wikipedia.org/wiki

    3.Адсорбенты // интернет ресурс: https://ru.wikipedia.org/wiki

    4.Адсорбция // интернет ресурс: https://ru.wikipedia.org/wiki

    5.Активированный уголь// интернет ресурс: https://ru.wikipedia.org/wiki

    6.Белый уголь: что это такое? // интернет ресурс: http://kozdor.ru/odna_stat

    7.Пищевые красители // интернет ресурс: https://ru.wikipedia.org/wiki

    8.Полезные свойства активированного угля http://polzaverd.ru/griby/poleznye-svojstva-aktivirovannogo-uglja.html

    9.Полисорб // интернет ресурс: https://ru.wikipedia.org/wiki

    10.Сорбенты// интернет ресурс: https://ru.wikipedia.org/wiki

    11.Сырье и химический состав активированного углям http://www.vestatreid.ru/main/index/30/

    Социологический опрос

    1. Пользуйтесь ли вы или ваши родные активированным углем?

    2. Знаете ли вы о существовании белого активированного угля?

    3.Пользуетесь ли вы белым активированным углем?

    4.Как вы думаете, существует ли разница между белым и черным активированным углем?

    5.Как вы считаете, какой уголь действует эффективнее?

    Диаграмма 1.

    Диаграмма 2.

    Рисунок 1. Адсорбция раствора лакмуса фиолетового.

    Рисунок 2. Взаимодействие с пищевым красителем.

    Рисунок 3. Взаимодействие с хлорофиллом.

    Рисунок 4. Взаимодействие химическим красителем.

    Рисунок 5. Взаимодействие с растительным маслом

    Рисунок 6. Взаимодействие с газированным напитком «Coca — Cola»

    Рисунок 7. Взаимодействие с раствором черного кофе.

    источник

    Исследовательская работа на тему «Исследование свойств адсорбционной способности активированного угля»

    источник