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骨炭。原圖鏈接

骨炭(英語:Bone char,拉丁語:carbo animalis )是一種通過炭化動物骼產生的多孔黑色顆粒狀材料。它的成分因製作方式而異;主要由 57-80% 的磷酸三鈣(或羥基磷灰石)、6-10%的碳酸鈣和7-10%的組成,用於過濾和脫色。

簡介

骨炭是一種無定形碳 。難溶於水的白色塊狀,粒度大於5mm,富含磷鈣等元素的物質。可作為陶瓷物、塑料等添加劑、也可作磨光劑、冶金脫模劑。我們日常生活中常見的骨瓷 ,就含有較多的骨炭成分。這種無定形碳,含7%~11%的碳、約80%的磷酸鈣和其他無機鹽 。由脫脂頭在隔絕空氣的條件下碳化製得。骨炭對有色有機物(色素)有較強的吸附能力,常被用作脫色劑、汁脫色凈化劑、止瀉劑和解毒劑 。[1]

生產

骨炭主要由骨和骨製成;然而,為了防止克雅二氏病( 一種變異的瘋牛病)的傳播,骨和脊柱不再使用。骨頭在密封容器中加熱至 700 °C (1,292 °F);在此過程中,氧氣濃度必須保持在較低水平,因為它會影響產品的質量,尤其是其吸附能力。骨頭中的大部分有機物質都被熱量驅走,並且在歷史上被收集為 Dippel 油; 那些沒有被驅走的東西仍然作為最終產品中的活性炭。在富氣氛中加熱骨頭會產生骨灰,這在化學上是完全不同的。

用過的骨炭可以通過用熱洗滌以去除雜質來再生,然後在帶有受控空氣量的窯中加熱至 500 °C (932 °F)。

水處理

骨炭中的磷酸三鈣可用於去除中的氟化物金屬離子,使其可用於處理飲用水。骨炭是已知最古老的水除氟劑,從 1940 年代到 1960 年代在美國廣泛使用。由於它可以廉價地在當地生產,因此它仍然在某些發展中國家使用,例如坦尚尼亞。骨炭的表面積通常比活性炭低,但對某些金屬具有很高的吸附能力,尤其是第 12 族金屬()。其他劇毒金屬離子,如砷和鉛也可以去除。在坦桑尼亞使用納濾技術展示了在淨化中使用骨炭的實際例子。

糖精煉

歷史上看,骨炭經常在糖精煉中用作脫色和去灰劑,特別是在蔗糖中,因為它含有更多的有色雜質。骨炭具有低脫色能力,必須大量使用,然而,它也能夠去除各種無機雜質,最重要的是硫酸鹽和離子。去除這些是有益的,因為當糖溶液被濃縮時,它會降低精煉過程後期的結垢水平。骨炭的現代替代品包括活性炭離子交換樹脂

黑色顏料

骨炭因其顏色深、著色力強,也被用作藝術家油漆版畫書法繪畫墨水以及其他藝術應用的黑色顏料。骨黑和象牙黑是藝術家的顏料,自古以來就一直在使用——既有像倫勃朗和委拉斯開茲這樣的老大師,也有像馬奈和畢加索這樣的現代畫家。馬奈的《杜樂麗宮的音樂》中紳士們的黑色連衣裙和高帽被塗成像牙黑色。

象牙黑以前是通過在中研磨燒焦的象牙製成的。如今,象牙黑被認為是骨黑的代名詞。實際象牙已不再使用,原因是價格昂貴,而且作為象牙天然來源的動物作為瀕危物種受到國際管制。

利基用途

凡士林生產中用於提煉原油。在 18 和 19 世紀,戰場上的士兵使用骨炭與油或(或兩者)混合來浸漬軍用皮革設備,既可以延長其使用壽命,也可以作為獲取黑色皮革製品顏料的最簡單方法。軍隊和平民將其用作油和防腐劑,包括在“粗糙”面朝外的子上。在周期參考資料中,它被稱為“黑球”。 歐空局-美國NASA太陽軌道器衛星使用一種精緻的骨炭,用於隔熱罩。這可以保護它免受太陽的眩和熱量的影響。該塗層由愛爾蘭公司 Enbio 開發並使用其“CoBlast”技術,該技術最初開髮用於塗覆醫療植入物。

活性炭原料

骨炭又可作為活性炭的原料,根據製活性炭原料的不同,活性炭可分為:木質炭、質炭、骨炭、載銀活性炭,通過物理吸附可去除水中的有機物、膠體等,通過化學反應及催化作用物理及吸附可去除水中的余、氯胺等等。 木質炭分為木炭(由屑為原料製成)、竹炭(由竹為原料製成)、果殼炭(由核桃殼或杏核為原料製成)、椰殼炭(由椰子殼為原料製成),淨水器中常用的是殼炭或果殼炭;煤質炭由無煙煤製成;骨炭由動物骨頭製成;載銀活性炭一般以果殼活性炭為原料,以特殊工藝使之載銀,含量常為0.1~0.3%,它在水中會緩慢釋放出銀離子(Ag+),而銀離子有殺菌作用,因此載銀活性炭除了普通活性炭的吸附功能外,還具有抑制細菌繁殖的功能。[2]

參考資料