防毒面具的发明与活性炭的性质

防毒面具的发明与活性炭的性质


发布日期: 2016-10-24 更新日期: 2016-12-08 编辑:xuzhiping 浏览次数: 5426

标签:

摘要: 防毒面具的发明 在俄国化学家泽林斯基的故居,有一个简单的陈列室,那里放着一件十分醒目的展品:一个挂有金质勋章的防毒面具。原来,泽林斯基就是防毒面具的发明人。 故事要从第一次世界大战说起。1915年4月22日,德军向英法联军阵地施放了氯气,致使15000人中毒,...

防毒面具的发明

在俄国化学家泽林斯基的故居,有一个简单的陈列室,那里放着一件十分醒目的展品:一个挂有金质勋章的防毒面具。原来,泽林斯基就是防毒面具的发明人。

故事要从第一次世界大战说起。1915年4月22日,德军向英法联军阵地施放了氯气,致使15000人中毒,其中5000多人死亡。同时还殃及驻扎在什得洛夫斯克的俄国军队。

英、法、俄军遭受毒气攻击以后,三国曾组织化学专家到前线调查,研究反毒气战的办法。有人反映,在施放毒气的地区,看到有些猪拱开泥土将嘴和鼻子埋在土中,最后都幸免于难,于是设计出了装有泥土的口罩;也有人提出用碳酸钠或硫酸铜溶液浸渍纱布,制作防毒气口罩……泽林斯基从前线回来以后也一直在思考防治毒气的办法,他认为用泥土吸附毒气的效果不会太好,而用化学溶液浸溃纱布又不便于使用……突然间他想到了木炭具有良好的吸收气体的能力,而且对多种气体都有效。

1917年,泽林斯基应用木材、硬果壳(如核桃壳等)或兽骨为材料,在隔绝空气的条件下加热(又称干馏),其中的纤维素和木质素等都已转化为炭,而水分及许多挥发性物质不断逸出,在炭中留下了无数的空隙。为了增加空隙,他最后又将炭放在800~900°C的高温下进行处理,最后制得一种质轻、疏松、多孔、吸附力极强的炭,俗称“活性炭”。

后来,泽林斯基又在一位工程师的帮助下,做成了一种带有一个小铁罐的面具。将这种面具戴在头上时,眼睛部位是装有玻璃的小窗,以便于观察外部情况;口鼻呼吸处留有一定的空间,并有橡皮管通人装有活性炭的铁罐。这样,外界的空气可以通过铁罐内的活性炭过滤以后再供人呼吸之用。这种面具具有防毒的功效,所以又称为“防毒面具”。

泽林斯基发明的防毒面具,后来被大量生产后用于装备军队,并在第二次世界大战中拯救了无数士兵的生命。因此泽林斯基荣获了一枚金质军功章。

目前使用的防毒面具的滤气罐内已经不再是单一的活性炭了,其中还有氧化银、氧化铬和氧化铜等金属氧化物,它们能够促使毒气与氧发生化学反应,转化为无毒物质,因此防毒效果更好。

活性炭的性质

活性炭是一种黑色粒状或丸状、无定形、多孔的炭,它具有无数的空隙以及相当大的表面积。据测定,1克活性炭的总体积约为2厘米3,其微孔多达102°个,表面积可达500~1000米2,比没有微孔的物质表面积扩大了将近100万倍。所以它有很强的吸附能力。其吸附的气体、液体或胶态状固体的质量可以达到或接近自身的质量,并且吸附作用具有一定的选择性。因此活性炭除了用于制造防毒面具以外,还有不少其他用途。

例如,制糖工业常用活性炭作脱色剂,可将暗黄色的粗糖制成洁白的蔗糖;在潜艇、宇宙飞船以及冰箱中,活性炭常被用做除臭剂;还有一种含碘的活性炭,它能够催化二氧化硫氧化为三氧化硫,使污藥空气的“元凶”转化为有用的化工原料(硫酸)。

医药上将活性炭、氯化银和白陶土(二氧化硅)混合在一起,制成一种名叫“矽炭银”的药物。其中的活性炭具有很强的吸附作用,能将肠道中的杂物吸附,以减少它们对肠黏膜的刺激,所以具有止痛、止泻的功能;氯化银则具有杀菌、收敛的作用;而白陶土又有保护肠黏膜的功效。三种成分相辅相成,相得益彰,不仅对胃肠炎具有特效,而且价廉物美。

关注公众号
获取免费资源

随机推荐


Copyright © Since 2014. 开源地理空间基金会中文分会 吉ICP备05002032号

Powered by TorCMS

OSGeo 中国中心 邮件列表

问题讨论 : 要订阅或者退订列表,请点击 订阅

发言 : 请写信给: osgeo-china@lists.osgeo.org