Номер 487, страница 94 - гдз по химии 9 класс сборник задач Хвалюк, Резяпкин

487. Как называется и где применяется древесный уголь, обработанный специальным образом (водяным паром)? Чем можно объяснить такое его использование?

Как называется и где применяется древесный уголь, обработанный специальным образом (водяным паром)?

Древесный уголь, обработанный при высокой температуре перегретым водяным паром, называется активированным углем. Процесс такой обработки носит название «активация».

Благодаря своим уникальным сорбционным свойствам активированный уголь находит широкое применение в различных сферах: в медицине он используется как энтеросорбент для детоксикации организма при пищевых отравлениях и различных заболеваниях; в промышленности — для очистки питьевой воды, воздуха, промышленных стоков, а также для осветления и очистки пищевых продуктов (сахарных сиропов, масел, алкогольных напитков); в средствах индивидуальной защиты — как основной поглощающий элемент в фильтрах противогазов и респираторов; в быту — в качестве наполнителя для фильтров для воды, а также как поглотитель запахов.

Ответ: Древесный уголь, обработанный водяным паром, называется активированным углем. Он применяется в медицине, промышленности, средствах защиты и в быту в качестве высокоэффективного фильтрующего и очищающего материала (сорбента).

Чем можно объяснить такое его использование?

Использование активированного угля основано на его исключительно высокой пористости и, как следствие, огромной удельной площади поверхности. Обычный древесный уголь уже обладает пористой структурой. Однако в процессе активации (обработки водяным паром при температуре 800–1000 °C) из пор удаляются смолистые вещества, и происходит частичное выгорание углерода, что приводит к образованию огромного количества новых микроскопических пор. В результате этого удельная поверхность активированного угля может достигать 1500–2000 $м^2$ на один грамм вещества.

Такая развитая поверхность обусловливает его высокую адсорбционную способность. Адсорбция — это физический процесс, при котором молекулы газов или растворенных веществ концентрируются на поверхности твердого тела (адсорбента). Благодаря этому свойству активированный уголь способен эффективно поглощать и удерживать на своей поверхности молекулы различных загрязнителей, токсинов и газов, выступая в роли мощного фильтра.

Ответ: Такое использование объясняется его высокой адсорбционной способностью, которая является следствием огромной площади поверхности, создаваемой множеством микроскопических пор в результате специальной обработки (активации).