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      江門市鶴山市鶴城鎮工業二區

    活性炭對鉻的吸附作用


      鉻是廣泛存在于自然界的一種元素。鉻對人體危害主要來源是含鉻礦石的加工、重金屬表面處理,皮革鞣質、印刷、耐火材料、化工等行業;治理鉻一般采用活性炭,利用活性炭的吸附性能吸附鉻,下面來了解活性炭對鉻的吸附作用。

      一、鉻的機理
      鉻中毒大都由六價鉻引起。由于侵入途徑不同,臨床表現也不一樣。六價鉻的毒性比三價鉻大100倍,它可使血紅蛋白轉變為高鐵血紅蛋白;并可干擾體內的氧化、還原和水解過程。常接觸大劑量六價鉻會引起接觸部位的潰瘍或造成不良反應。攝入過量的六價鉻會引起腎臟和肝臟受損、惡心、胃腸道刺激、胃潰瘍、痙攣甚至死亡。

      二、鉻對人體的毒害作用
     ?。?)鉻對皮膚的損傷:鉻化合物并不損傷完整皮膚,但當皮膚擦傷而接觸鉻化合物時即可發生傷害作用。鉻性皮膚潰瘍的發病率是較高的,主要由接觸時間長短、皮膚的過敏性以及個人的衛生習慣有關。
     ?。?)對呼吸道的損傷:鉻化合物對呼吸道的損害主要表現為鼻中隔潰瘍、穿孔及呼吸系統瘤癥。鼻中隔潰瘍、穿孔發病率取決于接觸程度,接觸機會愈多發病愈高。
     ?。?)對眼的損傷:鉻化合物對眼的損主要表現為眼皮及角膜,接觸鉻化合物可引起、刺激及潰瘍,癥狀為眼球結膜充充血,有異物感流部痛、并導致視力下降,嚴重時角膜上皮脫落。
     ?。?)對胃腸道的損傷:食入六價鉻化合物可引起口黏膜增厚,反胃嘔吐,有時帶血,劇烈腹痛,肝腫大,并伴有頭痛、頭暈、煩燥不安、呼吸急促、脈速、口唇指甲青紫、肌肉空等癥狀,嚴重時使循環衰竭,失去知覺,甚至死亡。

      三、鉻危害的防治措施
      對于鉻,人應盡量避免直接接觸。必須直接接觸時,應穿戴防護服、防護靴、防護手套及圍身。防護手套及防護靴應保持干燥清潔。有溶液飛濺處及疏通管道時應戴防護眼鏡。當鉻進入眼內應立即用大量流動的水沖洗,再用氯霉素眼藥水(濺入堿性液時)或磺胺醋酰眼藥水(濺入酸性液時)滴眼,并用抗菌素眼膏,每日三次。嚴重時應立即就醫。當皮膚有擦傷時必須用水徹底沖洗,并貼上防護膠布,以防止傷口接觸毒物。

      四、活性炭對鉻的吸附作用
      活性炭是用以碳為主的物質作原料,如煤、木材、骨頭、石油殘渣等,經高溫炭化和活化而成。炭化溫度約為300~400℃,將原料熱解成炭渣?;罨瘻囟?20~ 960℃,通過水蒸氣造成炭內部十分發達的孔隙,活性炭的細孔構造主要和活化方法及活化條件有關。
      活性炭的細孔大小不同,在吸附過程中所起的主要作用也就不同。對液相吸附來說。吸附質雖可被吸附在大孔表面,但由于活性炭大孔表面積所占比例較小,故對吸附量影響不大,它主要為吸附質的擴散提供通道,使吸附質通過此通道擴散到過渡孔和小孔中去,因此吸附質的擴散受大孔影響。
      活性炭的吸附特性不僅與細孔構造和分布情況有關,而且還與活性炭的表面化學性質有關?;钚蕴勘旧硎欠菢O性的,其含量及電荷隨原料組成、活化條件不同而異,低溫活化(< 500℃)的碳可以生成表面酸性氧化物,水解后可以放出H+。由于活性炭表面有微弱的極性使其它極性溶質競爭活性炭表面的活性位置,導致非極性溶質吸附量的降低,而對水中某些金屬離子交換吸附或絡合反應,提高了活性炭對金屬離子的吸附效果。

      綜上可知,由于活性炭的特殊結構和特性,所以有極強的吸附力,活性炭對鉻的吸附作用有以下幾種情況:物理吸附:即由于活性炭有極為的微孔,利用活性炭表面微孔,使吸附質Cr2O72-通過大孔通道擴散到過渡孔和小孔中去,完成它的吸附過程?;瘜W吸收作用:活性炭的化學吸收功能是在其制造、活化過程中形成的炭表面的羧基(-C00H)、 羥基(- 0H)、羰基(=C- 0)等含氧官能團,它們都具有靜電吸附功能,能與Cr6+形成表面鉻合物,完成化學吸附過程。

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