Костяной голец
 Таблетки костяного угля
| |
| Имена | |
|---|---|
Другие имена
| |
| Идентификаторы | |
| ХимическийПаук |
|
| Информационная карта ECHA | 100.029.470 |
| Номер ЕС |
|
Панель управления CompTox ( EPA )
|
|
| Характеристики | |
| Появление | черный порох |
| Плотность | 0,7 - 0,8 г/см 3 |
| нерастворимый | |
| Кислотность ( pKa ) | 8.5 - 10.0 |
Если не указано иное, данные приведены для материалов в стандартном состоянии (при 25 °C [77 °F], 100 кПа).
| |
Костяной голец ( лат . carbo Animalis ) представляет собой пористый черный зернистый материал, получаемый путем обугливания животных костей . Его состав варьируется в зависимости от того, как он изготовлен; однако он состоит в основном из трикальцийфосфата (или гидроксиапатита ) 57–80%, карбоната кальция 6–10% и углерода 7–10%. [1] В основном используется для фильтрации и обесцвечивания.
Производство
[ редактировать ]Костяной полукокс в основном изготавливается из костей крупного рогатого скота и свиней; однако, чтобы предотвратить распространение болезни Крейтцфельдта-Якоба , череп и позвоночник больше не используются. [2] Кости нагревают в запечатанном сосуде при температуре до 700 ° C (1292 ° F); При этом концентрацию кислорода необходимо поддерживать на низком уровне, поскольку это влияет на качество продукта, особенно на его адсорбционную способность. Большая часть органического материала в костях удаляется под действием тепла и исторически собиралась как масло Диппеля ; то, что не удаляется, остается в виде активированного угля в конечном продукте . Нагревание костей в богатой кислородом атмосфере дает костную золу , которая по химическому составу совершенно иная. [ нужны разъяснения ] [ нужна ссылка ]
Использованный костяной уголь можно регенерировать путем промывки горячей водой для удаления примесей с последующим нагревом до 500 °C (932 °F) в печи с контролируемым количеством воздуха.
Использование
[ редактировать ]Очистка воды
[ редактировать ]Трикальцийфосфат . в костяном угле можно использовать для удаления фторида [3] и ионы металлов из воды, что делает ее полезной для обработки питьевых материалов. Костный уголь является старейшим известным средством для обесфторивания воды и широко использовался в Соединенных Штатах с 1940-х по 1960-е годы. [4] Поскольку его можно производить дешево и на месте, он до сих пор используется в некоторых развивающихся странах, таких как Танзания . [5] Костяные угли обычно имеют меньшую площадь поверхности , чем активированный уголь , но обладают высокой адсорбционной способностью для некоторых металлов, особенно из группы 12 ( меди , цинка и кадмия ). [6] Ионы других высокотоксичных металлов, например, мышьяка. [7] и вести [8] также можно удалить. Практический пример использования костяного угля при очистке воды продемонстрирован применением нанофильтрации в Танзании. [9]
Рафинация сахара
[ редактировать ]
Исторически костяной уголь часто использовался при рафинировании сахара в качестве обесцвечивающего и обеззоливающего агента, особенно в тростниковом сахаре, поскольку он содержит больше цветных примесей.
Костяной уголь обладает низкой способностью к обесцвечиванию и должен использоваться в больших количествах. [10] однако он также способен удалять различные неорганические примеси, особенно сульфаты и ионы магния и кальция. Их удаление полезно, поскольку снижает уровень образования накипи на более поздних стадиях процесса рафинирования, когда сахарный раствор концентрируется. [11] Современные альтернативы костяному углю включают активированный уголь и ионообменные смолы . Однако небольшое количество компаний по-прежнему полностью или частично зависят от костного угля для рафинации сахара.
Черный пигмент
[ редактировать ]
Костяной уголь также используется в качестве черного пигмента для художественных красок , гравюр, чернил для каллиграфии и рисования, а также для других художественных применений из-за его глубины цвета и превосходной красящей способности. Черный цвет кости и черный цвет слоновой кости — пигменты художников, которые использовались с исторических времен — как старыми мастерами, такими как Рембрандт и Веласкес, так и более современными художниками, такими как Мане и Пикассо . Черные платья и высокие шляпы джентльменов в «Музыке в Тюильри» Мане окрашены в черный цвет слоновой кости. [12] [13]
Черную слоновую кость раньше изготавливали путем измельчения обугленной слоновой кости в масле . В настоящее время черный цвет слоновой кости считается синонимом черного цвета кости. Настоящая слоновая кость больше не используется из-за ее дороговизны и потому, что животные, являющиеся естественными источниками слоновой кости, подлежат международному контролю как виды, находящиеся под угрозой исчезновения .
Нишевое использование
[ редактировать ]- Его используют для переработки сырой нефти при производстве вазелина .
- В XVIII и XIX веках костяной уголь, смешанный с жиром или воском (или с тем и другим), использовался солдатами в полевых условиях для пропитки военной кожаной экипировки, как для увеличения срока ее службы, так и как простейший способ получения пигмента для черных кожаных изделий. Военные и гражданские лица использовали его в качестве крема для обуви и консерванта, в том числе для обуви «шершавой» стороной наружу. В справочных материалах того периода его называют «черным шаром».
- Спутник ESA-NASA Solar Orbiter использует усовершенствованную форму костяного угля, который наносится на его титановый теплозащитный экран. Это защитит его от яркого света и солнечного тепла. Покрытие было разработано ирландской компанией Embio и использует технологию CoBlast, первоначально разработанную для покрытия титановых медицинских имплантатов. [14]
В популярной культуре
[ редактировать ]- Производство костяного угля было показано в Discovery » на канале сериале «Грязная работа в 19-й серии 5-го сезона «Bone Black», первоначально транслировавшейся 9 февраля 2010 года. [2]
- Уголь из человеческой кости, называемый «костяным углем», упоминается в Томаса Пинчона романе «Плач лота 49» . Кости принадлежат американским солдатам, погибшим в бою во время Второй мировой войны и похороненным в озере в Италии, а уголь используется для изготовления фильтров в сигаретах.
- Уголь из человеческой кости, называемый «костяным углем», упоминается в Ярослава Гашека романе «Благодарный солдат Швейк» . В произведении содержится упоминание о том, что солдаты умирают не напрасно, потому что их кости будут использоваться для изготовления костяного угля (« подиума ») для сахарных заводов, а главный герой подвергается наказанию со стороны своего командира за то, что он задается вопросом, продается ли уголь из костей офицеров нефтеперерабатывающих заводов по более высокой цене, чем сделанные из костей обычных рядовых.
См. также
[ редактировать ]Ссылки
[ редактировать ]- ^ Фавелл, Джон (2006). Фтор в питьевой воде (1-е изд.). Женева: ВОЗ. п. 47. ИСБН 9241563192 .
- ^ Перейти обратно: а б « Справочник по эпизодам «Грязных дел» : эпизод 5 сезона «Черная кость» » . Архивировано из оригинала 13 ноября 2010 года.
- ^ Медельин-Касл, Наум А.; Лейва-Рамос, Роберт; Окампо-Перес, Рауль; Гарсиа де ла Круз, Рамон Ф.; Арагон-Ананас, Энтони; Мартинес-Росалес, Джозеф М.; Воин-Коронадо, Роуз М.; Фонтаны-Рубио, Лаура (декабрь 2007 г.). «Адсорбция фторида из водного раствора на костном угле». Исследования в области промышленной и инженерной химии . 46 (26): 9205–9212. дои : 10.1021/ie070023n .
- ^ Горовиц, HS; Майер, Ф.Дж.; Закон, FE (ноябрь 1967 г.). «Частичное дефторирование коммунального водоснабжения и флюороз зубов» . Отчеты общественного здравоохранения . 82 (11): 965–72. дои : 10.2307/4593174 . JSTOR 4593174 . ПМК 1920070 . ПМИД 4964678 .
- ^ Мьенгера, Х.; Мконго, Г. (январь 2003 г.). «Подходящая технология дефторирования для использования в фторотических районах Танзании». Физика и химия Земли, части A/B/C . 28 (20–27): 1097–1104. Бибкод : 2003PCE....28.1097M . дои : 10.1016/j.pce.2003.08.030 .
- ^ Ко, Дэнни С.К.; Портер, Джон Ф.; Маккей, Гордон (декабрь 2000 г.). «Оптимизированные корреляции для адсорбции ионов металлов в неподвижном слое на костяном угле». Химико-техническая наука . 55 (23): 5819–5829. Бибкод : 2000ЧЭнС..55.5819К . дои : 10.1016/S0009-2509(00)00416-4 .
- ^ Чен, Юн-Нен; Чай, Ли-Юань; Шу, Ю-Де (декабрь 2008 г.). «Исследование адсорбции мышьяка (V) на костном угле из водного раствора». Журнал опасных материалов . 160 (1): 168–172. дои : 10.1016/j.jhazmat.2008.02.120 . ПМИД 18417278 .
- ^ Дейдье, Эрик; Гийе, Ришар; Шаррок, Патрик (июль 2003 г.). «Выгодное использование остатков сгорания мясокостной муки: «эффективный недорогой материал для удаления свинца из водных сточных вод» ». Журнал опасных материалов . 101 (1): 55–64. дои : 10.1016/S0304-3894(03)00137-7 . ПМИД 12850320 .
- ^ «Вода-Нанофильтр» . gongalimodel.com .
- ^ Асади, Мосен (2006). Справочник по свекловичному сахару . Хобокен: Джон Уайли и сыновья. п. 333. ИСБН 9780471790983 .
- ^ Чунг Чи Чоу, изд. (2000). Справочник по сахарному рафинажу: Руководство по проектированию и эксплуатации сахароперерабатывающих предприятий . Нью-Йорк: Уайли. стр. 368–369. ISBN 9780471183570 .
- ^ Бомфорд Д., Кирби Дж., Лейтон Дж., Рой А., Искусство в процессе создания: импрессионизм . Публикации Национальной галереи, Лондон, 1990, стр. 112–119.
- ^ Эдуард Мане, «Музыка в саду Тюильри» , ColourLex
- ^ «Доисторический пещерный пигмент для защиты солнечного орбитального корабля ЕКА» . ESA.int .
Внешние ссылки
[ редактировать ]- . Американская энциклопедия . 1920.
- Черный цвет слоновой кости , ColourLex
- Черная кость , ColourLex