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化學知識地圖

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活性碳大妙用!

  • 發布單位:綜合規劃組

《撰文/吳依璇|自由寫手》

如果你有注意過馬路上的機車騎士,有些人會戴著一種黑色的活性碳口罩。那可不是為了耍酷,而是因為裡面藏了名為「活性碳」的小幫手。它能把空氣裡的臭味和部分有害氣體如臭氧吸走,讓人在車陣裡呼吸起來好過一點。那活性碳到底是怎麼做到的呢?

加入活性碳的口罩

圖1:加入活性碳的口罩(圖片來源:AI生成)

要了解它的祕密,就得先看看它是怎麼製成的。想像你拿一顆椰子殼,丟進300~500℃的火裡烤,燒掉水份和雜質,剩下一堆黑黑的碳。接著再把這些碳送進更高溫的水蒸氣裡「洗一洗」,把裡面不需要的東西都清掉,最後留下的就是充滿細小孔洞的活性碳。活性碳中有許多裡裡外外的孔洞,目前估算一公克的活性碳的表面積超過500平方公尺,甚至可以高達3000平方公尺。想像將這一公克的活性碳中的孔洞空間攤平成一張超薄的面紙,這張面紙可以覆蓋幾乎兩座標準游泳池。和外界臭空氣接觸的面積可以如此地大,也難怪活性碳那麼會吸附!

活性碳的應用能吸附雜質

馬路上的廢氣包含有各種小分子有機物,像是碳氫化合物、一氧化碳、硫氧化物等,這些分子若進入活性碳口罩的孔洞裡,會卡在大小不一的孔洞中,不容易再跑出來。於是,口罩裡的活性碳成了「守護者」,把臭味先攔下來,讓我們少吸一點髒空氣。除了馬路上的廢氣,如果家裡魚缸的水有味道,可以在過濾器裡放入活性碳濾材,它能吸附水中的異味和雜質,讓水變得比較清澈;飲水機的濾心裡,它也常擔任「去除異味」的角色;甚至連空氣清淨機、防毒面具裡,都有它的身影。醫院急診室裡,它還能當「解毒專家」,幫忙吸附某些毒物,不過要小心,活性碳不是萬能,它只能幫忙吸附部分藥物或毒物,像重金屬、酒精或強酸強鹼這些就無法處理了。

活性碳的功用還不只如此,有時也會用在工業裡扮演催化劑、協助淡化海水或淨化汽車排氣等;在製糖過程中使用活性碳可吸附糖中的雜質,讓糖可以變得比較純白;使用活性碳過濾酒中雜質,可以讓酒的風味變得更純淨。

粉末狀的活性碳可以輕易壓製成不同形狀,甚至球形

圖2:粉末狀的活性碳可以輕易壓製成不同形狀,甚至球形(圖片來源:AI生成)

小心別讓黑色守護者過勞

雖然活性碳提供許多幫助,但它也有使用上的限制。當孔洞被塞滿時,它就再也裝不下新東西,甚至還可能把原本吸附的物質吐出來,等於在「放毒」。另外,它充滿孔洞的表面也很適合細菌大開派對,所以如果不定期更換活性碳濾心或濾網,過濾效果反而會越來越糟。而且活性碳口罩只能吸附臭臭的有機物,無法阻擋空氣中細小的懸浮微粒,如果想要過濾掉懸浮微粒的話,那就只能使用防塵口罩了。

人類使用活性碳的故事,最早可以追溯到18世紀。從最初被拿來淨化水,到後來進軍醫療、工業、居家用品,它就像一位「黑色守護者」,雖然看起來不起眼,卻一直默默守住我們生活的角落。只是下次你用到它,別忘了:這位守護者需要經常更新,才能達到它的功效。

加入活性碳的空氣濾網

圖3:加入活性碳的空氣濾網(圖片來源:AI生成)

參考資料

  1. 淨水器的種類及設置時機|環境部飲用水全球資訊網
  2. 林崑平、洪啟智、林建志。(2014)。濾網濾材空氣清淨機選購與使用指南。標準與檢驗。182期。p98-p104。 (PDF檔案)
  3. 劉政亨、吳健愷、陳佳妤、黃堅泰、黃中彥、李建璋。(2019)。藥物中毒之急救。台灣急診醫學通訊。第二卷第一期。
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  • 資料發布日期:114-12-23
  • 資料檢視日期:115-04-29
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