徹底解析!活性炭の吸着メカニズムと公害防止効果

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活性炭は効果が見直されている自然が生んだ公害防止グッズのひとつです。浄水やにおい取り、また毒物を誤って摂取したときの吸収剤としても活用できます。とはいえ、活性炭がどのように有害物質を吸収するのかはあまり知られていません。

そこで、活性炭の吸収メカニズムとどのような公害防止効果を期待できるのかをご紹介します。

  1. 活性炭の性質
  2. 活性炭の吸着メカニズム
  3. 活性炭の吸着物質

1.活性炭の性質

1-1.活性炭と木炭の違い

木炭や竹炭は日本で昔から活用してきた燃料です。同時に、日本では昔から木炭や竹炭を消臭や浄水にも使っています。炭が消臭や浄水に使われる理由のひとつは、多孔質と呼ばれる炭がもつ性質です。

多孔質とは、簡単に言うなら微細なすきまがたくさん空(あ)いていることで、多孔質の物質は、このすきまがあるため全体の表面積が大きくなります。そして、不純物がこの微細孔(びさいこう)に入り吸着するのです。炭のこの性質を人工的により高めた炭が活性炭となります。そのため、活性炭には木炭とは比較にならないほど不純物の吸着力があるのです。

1-2.活性炭ができる仕組み

活性炭は、木炭をはじめ、ヤシ炭や泥炭を原料としています。すでに炭になった物質を人工的に加工し、ガスや薬品を使用して微細孔(びさいこう)が多くある活性炭を作るのです。木炭を活性炭にする場合は、薬品を使います。木材の繊維質を侵食する薬品を使い、すきまを多く作りながら、さらに木炭を高温で炭化するわけです。

ヤシ炭や泥炭を活性炭にする場合は、ガスを使います。ヤシ炭や泥炭を1000度ほどの高温でさらに炭化して、微細孔(びさいこう)を作るのです。実際には、炭化だけではなく、水洗や乾燥など多くの過程を経て活性炭が完成するため、製造の手間はかかります。しかし、活性炭には手間をそこまでかけるだけの価値があるのです。

1-3.活性炭に注目が集まる理由

木炭や竹炭にも脱臭効果や浄水効果がありますが、微細孔を多くもつ活性炭は、木炭や竹炭よりもさらに強力な脱臭効果や浄水効果があるのです。空気中や水中の有害物質を吸収するだけではなく、誤って飲用した毒物の吸収にも効果があります。また、活性炭は原材料を確保しやすいことも大きなメリットです。活性炭の原材料にはヤシ炭を多く使いますが、ヤシ炭はヤシの実の内果皮と呼ばれる殻部分から作ります。ヤシの実の内果皮はほかに用途がないため、活性炭の資源は豊富にあるわけです。

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