活性炭
活性炭 (活性炭、活性炭、または活性石炭とも呼ばれる) は、非常に多孔質になるように処理され、吸着や化学反応に利用できる非常に大きな表面積を持つように加工された炭素の一種です。 通常、石炭、木材、硬い果物の殻、果物の穀粒に由来します。
活性炭はさまざまな用途に役立ちます。 例としては、ガス精製、水精製、金属抽出、金回収、医薬品、下水処理、防毒マスクやフィルターマスクのエアフィルター、圧縮空気のフィルターなどが挙げられます。 また、活性炭は冷蔵庫や倉庫などの密閉空間の消臭にも役立ちます。 有用な用途のための十分な活性化は、高い表面積だけから得られる可能性がありますが、さらなる化学処理により材料の吸着能力が強化されることがよくあります。
アプリケーション
活性炭は、ガス精製、金精製、金属抽出、浄水、医薬品、下水処理、防毒マスクやフィルターマスクのエアフィルター、圧縮空気のフィルター、その他多くの用途に使用されます。

主要な産業用途の 1 つは、金属仕上げ分野での活性炭の使用です。 電気めっき溶液の精製に非常に広く使用されています。 例えば、光沢ニッケルめっき溶液から有機不純物を除去するための主要な精製技術です。 めっき液の品質を改善し、光沢、平滑性、延性などの特性を高めるために、さまざまな有機化学物質がめっき液に添加されます。 直流電流の通過と、陽極酸化と陰極還元の電解反応により、有機添加剤は溶液中に望ましくない分解生成物を生成します。 それらの過剰な蓄積は、めっきの品質や析出金属の物理的特性に悪影響を与える可能性があります。 活性炭処理はこのような不純物を除去し、めっきの性能を望ましいレベルに戻します。
環境用途
炭素吸着は、現場および工業プロセスの両方で空気または水の流れから汚染物質を除去する際に、次のようなさまざまな用途に使用されます。
- 流出の清掃
- 地下水浄化
- 飲料水のろ過
- 空気浄化
- 揮発性有機化合物は、塗装、ドライクリーニング、ガソリン分配作業、その他のプロセスから発生します。
医療用途
活性炭は、経口摂取後の中毒や過剰摂取の治療に使用されます。
毒と結合し、胃腸管による毒の吸収を防ぐと考えられています。 中毒が疑われる場合、医療従事者は現場または病院の救急部門で活性炭を投与します。 投与量は通常、経験に基づいて体重 1 グラムあたり 1 グラムで、通常は 1 回のみ投与されます。 服用する薬によっては複数回投与する場合もあります。 まれに、集中治療において、中毒患者の血流から有害な薬物をろ過するために活性炭が使用されることがあります。 活性炭は多くの中毒の治療法として選択されるようになり、イペカックによる嘔吐や胃ポンプなどの他の除染方法は現在ではほとんど使用されません。
活性炭は急性中毒の場合には役立ちますが、有毒な除草剤の使用など、長期にわたる毒素の蓄積には効果がないことが示されています。
作用機序:
- 毒素を結合して胃や腸からの吸収を防ぎます。 結合は可逆的であるため、ソルビトールなどの下剤を追加することもできます。
- 一部の薬物/毒素およびその代謝物の腸肝循環を遮断します。
- 特定の薬物/毒素を血液から取り出し、腸内の炭に結合させることができます。これは一種の「腸透析」です。
誤った適用(例えば、肺へ)は肺誤嚥を引き起こし、直ちに治療を開始しないと場合によっては死に至る可能性があります。 摂取物質が酸、アルカリ、石油製品の場合、活性炭の使用は禁忌です。
入院前に使用する場合は、プラスチックのチューブまたはボトルに入っており、通常は 12.5 グラムまたは 25 グラムで、水とあらかじめ混合されています。 商品名にはInstaChar、SuperChar、Actidose、Liqui-Charなどがありますが、一般的には単に活性炭と呼ばれています。
市販薬として、軽度の下痢の治療によく使用されます。
ガス精製
活性炭を備えたフィルターは通常、空気から油蒸気、臭気、その他の炭化水素を除去するために圧縮空気やガスの精製に使用されます。 最も一般的な設計は、活性炭がフィルター媒体の内部に埋め込まれた 1 段階または 2 段階のろ過原理を使用します。 活性炭は宇宙服の一次生命維持システムにも使用されています。
蒸留酒の精製
活性炭フィルターは、ウォッカやウイスキーから有機不純物を濾過するために使用できます。 活性炭はアルコールとあまり結合しないため、エタノールの割合には大きな影響はありませんが、炭素は色、味、匂いに影響を与える可能性のある多くの有機不純物に結合して除去します。
排ガスからの水銀の除去
活性炭にはヨウ素や硫黄が含浸されていることが多く、石炭火力発電所、医療用焼却炉、坑口の天然ガスから排出される水銀を捕捉するために広く使用されています。 このカーボンは特殊な製品ですが、多くの場合リサイクルされません。
水銀を含んだ活性炭には廃棄の問題があります。 活性炭に含まれる水銀の含有量が 260 ppm 未満の場合、連邦規制により、埋め立て用に活性炭を安定化(コンクリートに閉じ込めるなど)することが許可されています。 ただし、260 ppm を超える廃棄物は「高水銀」サブカテゴリーとみなされ、埋め立ては禁止されています (Land-Ban 規則)。 この物質は現在、倉庫や廃坑の奥地に推定年間1000トンの割合で蓄積されている。











