活性炭

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活性炭 (Activated carbon).

活性炭(かっせいたん、英語 activated carbon)とは、特定の物質を選択的に分離、除去、精製するなどの目的で吸着効率を高めるために化学的または物理的な処理(活性化、賦活)を施した多孔質炭素を主な成分とする物質である。

概要[編集]

活性炭は、大部分の炭素の他、酸素水素カルシウムなどからなる多孔質の物質であり、その微細な穴(細孔)に多くの物質を吸着させる性質がある。表面が非極性の性質を持つため、のような分子量の小さい極性分子は吸着しにくく、粒状の有機物を選択的に吸着しやすい。気相の処理にもよく用いるが、先述の通り分子量の小さい物質は吸着しない。その性質を利用して、脱臭、水質浄化、有害物質の吸着等に用いられる。

また、材料、製法、用途によって、繊維状、ハニカム状、円柱状、破砕状、状、粉末状など、多彩な形状に加工される。 炭の類は、一般に表面積が大きいものほど吸着性能は良いと言えるが、細孔の大小によって得意とする吸着物質が変化する。 例えば不快なにおいの代表格であるアンモニアは、活性炭のような高温焼成された炭とは相性が悪い。 いくら表面積が大きくとも吸着物質の総量は活性炭の体積を超える事はない。

吸着性能は、試薬のメチレンブルーを吸着する能力で測定することが多い。

種類[編集]

原材料[編集]

原材料としてはマツなどの椰子殻・胡桃殻などの植物質のもののほか、石炭質、石油質などの原材料が用いられる。また、特殊なものでは獣骨や血液といった動物性の原料を用いるものもある。 沖縄で生産されるサトウキビから糖類を搾り取った搾りかす(バガス)からも、生産する試みが行われている。

活性化の方法[編集]

活性化(賦活ともいう)の方法は水蒸気二酸化炭素空気などのガスを使う高温炭化法(800 - 950℃)が一般的で、これらを物理法という。

他に塩化亜鉛などの化学薬品を使って処理した上で加熱し、多孔質にする方法もあり、化学法という。

用途[編集]

川の浄化のために活性炭入りの袋が川底に置かれている(大栗川

液相処理[編集]

  • 上水処理
  • 浄水器
  • 化学品、医薬品製造
  • 触媒

気相処理[編集]

なお、外観や成分は似ているが、用途が異なる点から、燃料としての木炭とは区別される。

生産[編集]

活性炭の2008年度日本国内生産量は 71,532 t、工業消費量は 3,537 t である[1]

関連項目[編集]

脚注[編集]