Kostní char - Bone char

Kostní char
Živočišné uhlí (Carbocit) .jpg
Pilulky kostního uhlí
Jména
Ostatní jména
  • kostní uhlí
  • kost černá
  • afričtí černoši
  • zvířecí uhlí
  • abaiser
  • Pigmentový černý 9
  • CI 77267
Identifikátory
ChemSpider
  • žádný
Informační karta ECHA100.029.470 Upravte to na Wikidata
Číslo ES
  • 232-421-2
Vlastnosti
VzhledČerný prášek
Hustota0,7 - 0,8 g / cm3
nerozpustný
Kyselost (strK.A)8.5 - 10.0
Pokud není uvedeno jinak, jsou uvedeny údaje o materiálech v nich standardní stav (při 25 ° C [77 ° F], 100 kPa).
Reference Infoboxu

Kostní char (latinský: carbo animalis) je porézní, černý, zrnitý materiál produkovaný společností zuhelnatění zvíře kosti. Jeho složení se liší v závislosti na tom, jak je vyrobeno; skládá se však hlavně z fosforečnan vápenatý (nebo hydroxyapatit ) 57–80%, uhličitan vápenatý 6–10% a uhlík 7–10%.[1] Primárně se používá k filtraci a odbarvování.

Výroba

Kostní char se vyrábí především z kostí skotu a prasat; aby se však zabránilo šíření Creutzfeldt – Jakobova choroba, lebka a páteř se již nepoužívají.[2] Kosti se zahřívají v uzavřené nádobě až na 700 ° C (1292 ° F); při tom musí být udržována nízká koncentrace kyslíku, protože to ovlivňuje kvalitu produktu, zejména jeho adsorpce kapacita. Většina organický materiál v kostech je odváděn teplem a byl historicky shromažďován jako Dippelův olej; to, co není vypuzeno, zůstává jako aktivní uhlí ve finálním produktu. Zahřívání kostí v atmosféře bohaté na kyslík dává kostní popel, což je chemicky zcela odlišné.

Použitý kostní char lze regenerovat promytím horkou vodou k odstranění nečistot a následným zahřátím na 500 ° C (932 ° F) v peci s kontrolovaným množstvím vzduchu.

Použití

Úprava vody

The fosforečnan vápenatý v kostním znaku lze použít k odstranění fluorid[3] a kovové ionty z vody, což je užitečné pro úpravu zásobování pitnou vodou. Kostní uhlí je nejstarší známé činidlo pro odluhování vody a ve Spojených státech se široce používalo od 40. do 60. let.[4] Protože jej lze levně a místně generovat, stále se používá v některých rozvojových zemích, jako je např Tanzanie.[5]Kostní znaky mají obvykle nižší povrchové plochy než aktivní uhlí, ale představují vysokou adsorpční kapacitu pro určité kovy, zejména pro kovy z skupina 12 (měď, zinek, a kadmium ).[6] Jiné vysoce toxické ionty kovů, například ionty kovů arsen[7] a Vést[8] lze také odstranit. Praktický příklad použití kostního uhlí při čištění vody je demonstrován použitím nanofiltrace v Tanzanii.[9]

Cukrová rafinace

Cukry (ve směru hodinových ručiček zleva shora): bílý rafinovaný, nerafinovaný, nezpracovaný třtina, hnědý

Historicky se kostní char často používal v rafinace cukru jako odbarvovací a odmaskovací prostředek, zejména v třtinovém cukru, protože obsahuje více barevných nečistot.

Kostní char má nízkou odbarvovací schopnost a musí se používat ve velkém množství,[10] je však také schopen odstranit různé anorganické nečistoty, což je nejdůležitější sulfáty a ionty hořčíku a vápníku. Jejich odstranění je přínosné, protože snižuje hladinu škálování později v procesu rafinace, když se koncentruje roztok cukru.[11] Mezi moderní alternativy kostního char patří aktivní uhlí a iontoměničové pryskyřice.

Černý pigment

Édouard Manet, Hudba v Tuileries, 1862

Kostní znak se také používá jako černý pigment pro umělcova barva, tiskařské, kaligrafické a kreslící barvy a další umělecké aplikace díky své sytosti barev a vynikající tónovací síle. Kost černá a slonovinová černá jsou umělecké pigmenty, které se používají od historických dob - jak starými mistry Rembrandt a Velázquez a modernější malíři jako např Manet a Picasso. Černé šaty a vysoké klobouky pánů v Manetově Hudba v Tuileries jsou natřeny černou slonovinou.[12][13]

Slonovinová černá byla původně vyrobena broušením spálené slonová kost v olej. V dnešní době je slonovinová černá považována za synonymum pro černou kost. Skutečná slonovina se již nepoužívá kvůli nákladům a proto, že zvířata, která jsou přirozeným zdrojem slonoviny, podléhají mezinárodní kontrole jako ohrožené druhy.

Niche používá

  • Používá se k upřesnění ropa při výrobě vazelína.
  • V 18. a 19. století používali kostní dříví smíchané s lůjem nebo voskem (nebo obojím) vojáci v terénu k impregnaci vojenského koženého vybavení, a to jak ke zvýšení jeho životnosti, tak jako k nejjednoduššímu způsobu získání pigmentu pro černé kožené zboží. Vojáci a civilisté jej používali jako leštidlo na boty a konzervační prostředek, a to i na botách s „hrubou“ stranou ven. V dobových referenčních materiálech se označuje jako „černá koule“.
  • ESA-NASA Solární Orbiter satelit používá rafinovanou formu kostního uhlí, která se aplikuje na jeho titanový tepelný štít. Chrání jej před oslněním a teplem slunce. Povlak byl vyvinut irskou společností Enbio a používá jeho techniku ​​„CoBlast“, původně vyvinutou k povlékání titanových lékařských implantátů.[14]
Tato fotografie ukazuje sluneční orbiter s černým tepelným štítem potaženým kostními znaky.

V populární kultuře

  • Výroba kostního char byla uvedena na Discovery Channel televizní seriál Špinavé práce, v epizodě 24 sezóny 4, „Bone Black“, původně vysílané 9. února 2010.[2]
  • Lidský kostní uhlí, označovaný jako „kostní uhlí“, je zmíněn v Thomas Pynchon román Pláč Lot 49. Kosti pocházejí z amerických vojáků, kteří zahynuli v boji během druhé světové války a byli pohřbeni v jezeře v Itálii, a char se používá pro filtry v cigaretách.
  • Lidský kostní uhlí, označovaný jako „kostní uhlí“, je zmíněn v Jaroslav Hašek román Dobrý voják Švejk . Odkaz na vojáky, kteří zbytečně neumírají, protože jejich kosti budou použity k výrobě kostního uhlí pro rafinerie cukru

Viz také

Reference

  1. ^ Fawell, John (2006). Fluorid v pitné vodě (1. vydání, vyd.). Ženeva: KDO. str. 47. ISBN  9241563192.
  2. ^ A b "Špinavé práce: Průvodce epizodou "[je zapotřebí lepší zdroj ]
  3. ^ Medellin-Castillo, Nahum A .; Leyva-Ramos, Roberto; Ocampo-Perez, Raul; Garcia de la Cruz, Ramon F .; Aragon-Piña, Antonio; Martinez-Rosales, Jose M .; Guerrero-Coronado, Rosa M .; Fuentes-Rubio, Laura (prosinec 2007). "Adsorpce fluoridu z vodného roztoku na kostní výplň". Výzkum průmyslové a inženýrské chemie. 46 (26): 9205–9212. doi:10.1021 / ie070023n.
  4. ^ Horowitz, HS; Maier, FJ; Law, FE (listopad 1967). „Částečná defluoridace komunálního vodovodu a zubní fluoróza“. Zprávy o veřejném zdraví. 82 (11): 965–72. doi:10.2307/4593174. JSTOR  4593174. PMC  1920070. PMID  4964678.
  5. ^ Mjengera, H .; Mkongo, G. (leden 2003). "Odpovídající technologie deflouridace pro použití ve flototických oblastech v Tanzanii". Fyzika a chemie Země, části A / B / C. 28 (20–27): 1097–1104. Bibcode:2003PCE ... 28.1097M. doi:10.1016 / j.pce.2003.08.030.
  6. ^ Ko, Danny C.K .; Porter, John F .; McKay, Gordon (prosinec 2000). "Optimalizované korelace pro adsorpci kovových iontů na pevném loži na kostním char". Věda o chemickém inženýrství. 55 (23): 5819–5829. doi:10.1016 / S0009-2509 (00) 00416-4.
  7. ^ Chen, Yun-Nen; Chai, Li-Yuan; Shu, Yu-De (prosinec 2008). "Studie adsorpce arsenu (V) na kostní uhlí z vodného roztoku". Journal of Hazardous Materials. 160 (1): 168–172. doi:10.1016 / j.jhazmat.2008.02.120. PMID  18417278.
  8. ^ Deydier, Eric; Guilet, Richard; Sharrock, Patrick (červenec 2003). „Přínosné využití zbytků ze spalování masové a kostní moučky:“ efektivní nízkonákladový materiál k odstraňování olova z odpadních vod"". Journal of Hazardous Materials. 101 (1): 55–64. doi:10.1016 / S0304-3894 (03) 00137-7. PMID  12850320.
  9. ^ "Water-Nanofilter". gongalimodel.com.
  10. ^ Asadi, Mosen (2006). Příručka řepného cukru. Hoboken: John Wiley & Sons. str. 333. ISBN  9780471790983.
  11. ^ Chung Chi Chou, ed. (2000). Příručka rafinace cukru: příručka pro návrh a provoz zařízení na rafinaci cukru. New York: Wiley. str. 368–369. ISBN  9780471183570.
  12. ^ Bomford D, Kirby J, Leighton, J., Roy A., Umění ve výrobě: impresionismus. Publikace národní galerie, Londýn, 1990, s. 112-119
  13. ^ Édouard Manet, „Hudba v zahradách Tuileries“, ColourLex
  14. ^ „Prehistorický jeskynní pigment chránící sluneční orbiter ESA“. ESA.int.

externí odkazy