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防化滤毒用浸渍活性炭的防护原理

发布时间:2021-05-13点击:

摘要:浸渍活性炭在防化滤毒的很多器具中都有着较为广泛的应用。现在很多的厂家在相应活性炭的选择之中,也大多数会选择浸渍活性炭。但是随着现在相应化学杀伤性武器的规模越来越大,而且新型的化学武器也较为繁多。所以浸渍活性炭如果想要进一步使用在防化滤毒的相应器具之中,仍旧需要进一步的发展,伴随着当下科学技术的日新月异,应当将相应的科技融入到浸渍活性炭的生产之中,这样可以防化滤毒专用器具的生产提供一定程度上的推进作用。本文针对防化滤毒用浸渍活性炭的相应防护进行了一定的研究,并且提出了相关的意见和建议,供有关生产企业进行一定程度的参考。

防化滤毒用浸渍活性炭的防护原理

引言

防化滤毒的相应专业设备,主要是为了在未来如果发生战争的时候,能够为人们提供更加安全清新的空气。防化滤毒的设备能够对相应的核生化武器所释放的有毒气体化学武器所释放的有毒气体以及相应的灰尘等等进行一定程度的隔离。而防化滤毒装备的核心也就是相应的活性炭物质。因为活性炭的本质使用原则就是能够对有害气体进行一定的吸附作用。所以活性炭的质量也就直接决定了防化滤毒装备的使用质量。所以为了保障国家人民的安全,对于高吸附性的浸渍活性炭研究也变得较为重要。本文就是针对于浸渍活性炭的发展,进行了一定程度的研究和展开。

1 活性炭在防化领域的应用

在上世纪10年代,活性炭被发现有一定的吸附能力,就已经应用在了防化滤毒相应器具的生产之中。一时间起到了较为良好的防毒效果。但是后来随着相应的化学武器不断更新,普通的活性炭已经很难阻挡毒气的侵袭。针对于新型的化学武器相应的研究,学者则不断进行研究,对活性炭进行一定程度的更新。比如针对于CNC1,HCN。相应的研究人员会从物质本身的性质入手,将相应的具有降解能力的物质放入到活性炭之中。而铜络银活性炭在具体使用的过程之中也具有一定的缺陷,比如它容易吸收空气中的水蒸气。这也就使得相应活性炭在制成防化滤毒器具之后使其寿命降低。之后相应学者又进行不断的研究,加入了三乙烯二胺,对活性碳本身的性质进行了不断的改进。目前国际上通用的主流活性炭物质仍旧是上述所研究的成果。但是当下面临着越来越复杂的化学毒气,活性炭的品质也需要不断进行研究提升。

2 浸渍活性炭的防化原理

活性炭浸渍的原理主要来源于活性炭本身的性质。因为活性炭本身具有一定的负电性。而相应的毒气之中,大多数有害的粒子都是金属阳粒子。相应的金属阳离子,比如铜离子,铬离子,银离子等,被吸附到了活性炭之中。就会与活性炭本身的负电荷进行结合,而变成部分金属单质。

在具体的浸渍过程之中,首先一步就是需要将相应毒气之中的有害物质进行吸附。一般的防毒器具都需要与人的呼吸系统进行一定程度的结合,人在呼吸的过程之中,相应的气体会通过活性炭。而活性炭本身的物理性质就具有较强的吸附性。活性炭会依靠其本身较为宽广的面积以及表面复杂的缝隙,对气体中的有害粒子进行一定程度的吸附。另外就是由于活性炭本身带有一定程度的负电荷,因而在化学作用上也具有一定的吸附力。而且活性炭之中现在已经被加入了一定的氢氰根。他在一定程度上对有害气体之中的正电荷也具有一定的吸附性。而且能够与阳离子形成一定的联络离子。这样就在一定程度上将阳离子控制在了活性炭之中。而且活性炭本身的负电荷可以转移到有害气体CNC1,HCN中,从而起到了催化剂的作用,对于有害气体进行一定程度的分解和催化。

现在世界上较为通用的活性炭也就是浸渍铜铬银活性炭其与有害气体中的金属离子进行结合,作用与上文描述的有所不同。因为它与金属离子进行结合,主要是发生配位反应。而在发生配位反应之后,对于活性炭本身的吸附能力也会带来一定的影响。所以近些年来随着相应的研究在浸渍铜铬银活性炭之中也添加了一些新的物质,用于改善它的性质。比如加入了TEDA这就在较大程度上改变了原本活性炭之中的吸水性。大大提升了活性炭的使用寿命。而且针对于活性炭原本所具有的性质,比如吸附空气中的有害气体CNC1, HCN以及对于金属阳离子的吸附,都没有产生较大的影响。所以总体来说,在对活性炭进行研究以及改良的过程之中。较为重要的一条原则就是不能改变活性炭本身的重要性质,不能影响他原本对于有害气体以及有害物质的吸附作用。

3 浸渍活性炭中毒和老化原因分析

浸渍活性炭中毒和老化是其在使用过程中所面临的两个重要问题。首先我们要了解到活性炭在使用的过程之中,必然面临着中毒和老化的一个过程。但是我们目前所要解决的问题是活性炭中毒和老化的速度过快。因为如果速度过快,就会影响到在实际使用过程之中的实用性。因而我们要将中毒和老化的过程尽量减慢。其中涉及到的因素较多,比如一些新型的化学武器,对于活性炭的影响,空气的温度和湿度等等。都会给活性炭的性质带来一定程度上的变化,从而使得浸渍活性炭中毒和老化。

3.1 活性炭表面氧化引起的老化和中毒

在空气之中存在着一定的氧化物。而在相应的化学武器或者是有毒气体之中,如果氧化物的含量超过了一定的程度,就会与活性炭表面的相关防毒物质进行一定程度的反应,也会使得活性炭直接氧化。另外防毒物质TEDA也会与空气之中一些污染物进行结合,从而产生流失。

3.2 有机物中毒

有机物中毒也是活性炭中毒和老化的主要情况之一。尤其是在一些废弃的工厂或者是较为复杂的环境之中,会存在着一些中性有机物。这些有机物甚至本身不具有一定的毒性,但是它与活性炭之中的物质结合之后,就会使得活性炭本身的性质发生变化。尤其是带有苯环的复杂有机物与活性炭,会产生较为复杂的反应或者是物理反应。甚至有的会直接改变活性炭本身的作用面积。

3.3 温湿度引起的老化中毒

除了相应的化学物质,以及氧化物会让活性炭本身的性质发生一定程度的改变。本身的环境中也会直接使得活性炭发生物理变化。比如空气中的温度和湿度就会对活性炭产生直接的影响。其中较高的师徒对于活性炭主要的影响就是水蒸气与放射性甲基点存在一定程度上的竞争作用关系。这是直接和致命的影响。但其实在日常生活中如果使用活性炭,空气中的湿度也会产生一定程度的影响。

另外温度过高也会引起活性炭的老化中毒。因为温度过高会使得活性炭之中产生裂变产物碘的解析作用。这种反应会直接对活性炭本身的物理结构产生致命性的破坏。从而导致活性炭的老化。而温度如果过低,比如温度低于露点的时候,活性炭本身带有一定的吸附性,对空气中的水蒸气进行吸附。温度低于露点,相应的水蒸气就会在活性炭之中形成液态水。这样也会直接影响活性炭本身的吸附作用,使得活性炭老化。

结论

总体来说,活性炭在防化滤毒用相应器具之中,仍旧扮演着非常重要的作用。本文针对于之前活性炭的发展,以及其中相应物质和物理结构,对于滤毒的作用原理进行了一定程度的解说。而后针对于活性炭的中毒以及老化原因进行了分析。对于未来活性炭的发展,仍旧需要相关学者以及技术人员不断的研究。