Животный уголь
| Животный уголь | |
|---|---|
.jpg) | |
| Общие | |
| Традиционные названия | Животный уголь |
| Физические свойства | |
| Состояние | черный порошок |
| Плотность | 0.7-0.8 г/см³ |
| Классификация | |
| Рег. номер CAS | 8021-99-6 |
| Рег. номер EINECS | 232-421-2 |
| Приведены данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа), если не указано иное. | |
Животный уголь или костяной уголь (лат. carbo animalis) — пористый черный материал, полученный путем обугливания костей животных. Его состав варьируется в зависимости от того, как он сделан. Обычно состоит из ортофосфата кальция на 57–80%, карбоната кальция на 6–10% и углерода на 7–10%[1]. Используется для фильтрации и обесцвечивания.
Производство
[править | править код]Костяной уголь в основном изготавливают из костей крупного рогатого скота и свиней. Однако, для предотвращения распространения болезни Крейтцфельдта-Якоба череп и позвоночник обычно не используются[2]. Кости нагревают в герметичном сосуде до 700 градусов, поддерживая низкую концентрацию кислорода. Большая часть органического материала в костях испаряется под воздействием тепла. Та же часть органического материала, которая не испарилась, остаётся в виде активированного угля в конечном продукте. При нагревании костей в атмосфере, богатой кислородом, образуется костная зола, химически совершенно иная.
Использованный костяной уголь можно регенерировать путем промывки горячей водой для удаления примесей с последующим нагревом до в печи с контролируемым количеством воздуха.
Использование
[править | править код]Ортофосфат кальция в костяном угле можно использовать для удаления фтора[3] и ионов металлов из воды. Костяной уголь это старейший адсорбционный материал, используемый для дефторирования, но в развитых странах уже не используется.[4] Поскольку его можно производить дешево и локально, он до сих пор используется в некоторых развивающихся странах, таких как Танзания.[5] Костяной уголь обычно имеет меньшую площадь поверхности, чем активированный уголь, но обладает высокой адсорбционной способностью для некоторых металлов, особенно из группы 12 (медь, цинк и кадмий)[6]. Другие высокотоксичные ионы металлов, такие как мышьяк[7] и свинец[8] также могут быть удалены с помощью него.
Рафинирование сахара
[править | править код]
Костяной уголь также часто использовался при рафинировании сахара в качестве обесцвечивающего агента.
Костяной уголь способен удалять различные неорганические примеси, прежде всего сульфаты, ионы магния и кальция. Их удаление снижает уровень образования накипи на более поздних этапах процесса рафинирования, когда сахарный раствор концентрируется[9]. Однако, костяной уголь обладает низкой способностью к обесцвечиванию и должен использоваться в больших количествах[10]. Современные альтернативы костяному углю включают активированный уголь и ионообменные смолы. Тем не менее, небольшое количество компаний по-прежнему полностью или частично используют костяной уголь для рафинирования сахара.
Черный пигмент
[править | править код].jpg)
Костяной уголь также используется в качестве черного пигмента для художественных красок, гравюр, а также, каллиграфических и рисовальных чернил. Пигменты созданные из костей животных называются «черная кость» или «черная слоновая кость». Эти пигменты использовали как художники эпохи возрождения типа Рембрандта и Веласкеса, так и более современными художники, как Мане и Пикассо . Черные платья и высокие шляпы джентльменов в «Музыке в Тюильри» Мане окрашены в цвет «черная слоновья кость»[11][12].
Черная слоновая кость раньше изготавливалась путем измельчения обугленной слоновой кости в масле. В настоящее же время «черная слоновья кость» — это просто синоним пигмента «черная кость». Настоящая слоновая кость не используется из-за ее дороговизны и потому, что животные, являющиеся естественными источниками слоновой кости, подлежат международному контролю как исчезающие виды.
Нишевые использования
[править | править код]- Животный уголь может быть использован в процессе очистки сырой нефти при производстве вазелина.
- В 18-м и 19-м веках костяной уголь, смешанный с жиром или воском (или тем и другим), использовался солдатами в полевых условиях для пропитки военного кожаного снаряжения. Во-первых, для увеличения срока его службы, а во-вторых, как самый простой способ получить пигмент для черных кожаных изделий. Военные и гражданские использовали его в качестве крема для обуви и консерванта.
- Спутник НАСА Solar Orbiter использует модифицированную форму костяного угля на его титановом теплозащитном экране. Это защищает спутник от засвечивания и перегревания. Покрытие было разработано ирландской компанией Embio с использованием технологии CoBlast, первоначально разработанной для покрытия титановых медицинских имплантатов[13].
В популярной культуре
[править | править код]- Производство костяного угля было показано в сериале «Грязная работёнка» на канале Discovery в 19-й серии 5-го сезона[2].
- Костяной уголь из человеческих костей упоминается в романе Томаса Пинчона «Выкрикивается лот 49». В книге, кости американских солдат, которые погибли в бою во время Второй мировой войны в Италии, используются для фильтров в сигаретах.
- Человеческий костяной уголь, называемый «костяным углем», упоминается в романе Ярослава Гашека «Похождения бравого солдата Швейка». В книге, кости погибших солдат используются для производства костяного угля для сахарных заводов.
См. также
[править | править код]Примечания
[править | править код]- ↑ Fawell, John. Fluoride in drinking-water. — 1st published. — Geneva : WHO, 2006. — P. 47. — ISBN 9241563192.
- ↑ 1 2 Dirty Jobs Episode Guide: Season 5 Episode "Bone Black". Дата обращения: 28 мая 2023. Архивировано 13 ноября 2010 года.
- ↑ Medellin-Castillo, Nahum A. (December 2007). "Adsorption of Fluoride from Water Solution on Bone Char". Industrial & Engineering Chemistry Research. 46 (26): 9205—9212. doi:10.1021/ie070023n.
- ↑ Horowitz, HS (Nov 1967). "Partial defluoridation of a community water supply and dental fluorosis". Public Health Reports. 82 (11): 965—72. doi:10.2307/4593174. PMID 4964678.
- ↑ Mjengera, H. (January 2003). "Appropriate deflouridation technology for use in flourotic areas in Tanzania". Physics and Chemistry of the Earth, Parts A/B/C. 28 (20—27): 1097—1104. Bibcode:2003PCE....28.1097M. doi:10.1016/j.pce.2003.08.030.
- ↑ Ko, Danny C.K. (December 2000). "Optimised correlations for the fixed-bed adsorption of metal ions on bone char". Chemical Engineering Science. 55 (23): 5819—5829. doi:10.1016/S0009-2509(00)00416-4.
- ↑ Chen, Yun-Nen (December 2008). "Study of arsenic(V) adsorption on bone char from aqueous solution". Journal of Hazardous Materials. 160 (1): 168—172. doi:10.1016/j.jhazmat.2008.02.120. PMID 18417278.
- ↑ Deydier, Eric (July 2003). "Beneficial use of meat and bone meal combustion residue: "an efficient low cost material to remove lead from aqueous effluent"". Journal of Hazardous Materials. 101 (1): 55—64. doi:10.1016/S0304-3894(03)00137-7. PMID 12850320.
- ↑ Handbook of sugar refining: a manual for the design and operation of sugar refining facilities / Chung Chi Chou. — New York : Wiley, 2000. — P. 368–369. — ISBN 9780471183570.
- ↑ Asadi, Mosen. Beet-Sugar Handbook.. — Hoboken : John Wiley & Sons, 2006. — P. 333. — ISBN 9780471790983.
- ↑ Bomford D, Kirby J, Leighton, J., Roy A., Art in the Making: Impressionism. National Gallery Publications, London, 1990, pp. 112—119
- ↑ Édouard Manet, 'Music in the Tuileries Gardens' Архивная копия от 17 апреля 2015 на Wayback Machine, ColourLex
- ↑ Prehistoric cave pigment to shield ESA's Solar Orbiter. ESA.int.