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骨炭
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'''骨炭'''(拉丁語:carbo animalis )是一種通過炭化動物骨骼產生的多孔黑色顆粒狀材料。它的成分因製作方式而異;主要由 57-80% 的磷酸三鈣(或羥基磷灰石)、6-10%的碳酸鈣和7-10%的碳組成,用於過濾和脫色。
== 生產 ==
骨炭主要由牛骨和豬骨製成;然而,為了防止克雅氏病( 一種變異的瘋牛病 )的傳播,顱骨和脊柱不再使用。骨頭在密封容器中加熱至 700 °C (1,292 °F);在此過程中,氧氣濃度必須保持在較低水平,因為它會影響產品的質量,尤其是其吸附能力。骨頭中的大部分有機物質都被熱量驅走,並且在歷史上被收集為Dippel 油; 那些沒有被驅走的東西仍然作為最終產品中的活性炭。在富氧氣氛中加熱骨頭會產生骨灰,這在化學上是完全不同的。
用過的骨炭可以通過用熱水洗滌以去除雜質來再生,然後在帶有受控空氣量的窯中加熱至 500 °C (932 °F)。
== 水處理 ==
骨炭中的磷酸三鈣可用於去除水中的氟化物和金屬離子,使其可用於處理飲用水。骨炭是已知最古老的水除氟劑,從 1940 年代到 1960 年代在美國廣泛使用。由於它可以廉價地在當地生產,因此它仍然在某些發展中國家使用,例如坦桑尼亞。骨炭的表面積通常比活性炭低,但對某些金屬具有很高的吸附能力,尤其是第 12 族金屬(銅、鋅和鎘)。其他劇毒金屬離子,如砷和鉛也可以去除。在坦桑尼亞使用納濾技術展示了在水淨化中使用骨炭的實際例子。
== 糖精煉==
從歷史上看,骨炭經常在糖精煉中用作脫色和去灰劑,特別是在蔗糖中,因為它含有更多的有色雜質。骨炭具有低脫色能力,必須大量使用,然而,它也能夠去除各種無機雜質,最重要的是硫酸鹽和鎂和鈣離子。去除這些是有益的,因為當糖溶液被濃縮時,它會降低精煉過程後期的結垢水平。骨炭的現代替代品包括活性炭和離子交換樹脂。
== 黑色顏料 ==
骨炭因其顏色深、著色力強,也被用作藝術家油漆、版畫、書法和繪畫墨水以及其他藝術應用的黑色顏料。骨黑和象牙黑是藝術家的顏料,自古以來就一直在使用——既有像倫勃朗和委拉斯開茲這樣的老大師,也有像馬奈和畢加索這樣的現代畫家。馬奈的《杜樂麗宮的音樂》中紳士們的黑色連衣裙和高帽被塗成像牙黑色。
象牙黑以前是通過在油中研磨燒焦的象牙製成的。如今,象牙黑被認為是骨黑的代名詞。實際象牙已不再使用,原因是價格昂貴,而且作為像牙天然來源的動物作為瀕危物種受到國際管制。
== 利基用途 ==
在凡士林生產中用於提煉原油。在 18 和 19 世紀,戰場上的士兵使用骨炭與牛油或蠟(或兩者)混合來浸漬軍用皮革設備,既可以延長其使用壽命,也可以作為獲取黑色皮革製品顏料的最簡單方法。軍隊和平民將其用作鞋油和防腐劑,包括在“粗糙”面朝外的鞋子上。在周期參考資料中,它被稱為“黑球”。
歐空局-美國NASA太陽軌道器衛星使用一種精緻的骨炭,用於鈦隔熱罩。這可以保護它免受太陽的眩光和熱量的影響。該塗層由愛爾蘭公司 Enbio 開發並使用其“CoBlast”技術,該技術最初開髮用於塗覆鈦醫療植入物。
== 生產 ==
骨炭主要由牛骨和豬骨製成;然而,為了防止克雅氏病( 一種變異的瘋牛病 )的傳播,顱骨和脊柱不再使用。骨頭在密封容器中加熱至 700 °C (1,292 °F);在此過程中,氧氣濃度必須保持在較低水平,因為它會影響產品的質量,尤其是其吸附能力。骨頭中的大部分有機物質都被熱量驅走,並且在歷史上被收集為Dippel 油; 那些沒有被驅走的東西仍然作為最終產品中的活性炭。在富氧氣氛中加熱骨頭會產生骨灰,這在化學上是完全不同的。
用過的骨炭可以通過用熱水洗滌以去除雜質來再生,然後在帶有受控空氣量的窯中加熱至 500 °C (932 °F)。
== 水處理 ==
骨炭中的磷酸三鈣可用於去除水中的氟化物和金屬離子,使其可用於處理飲用水。骨炭是已知最古老的水除氟劑,從 1940 年代到 1960 年代在美國廣泛使用。由於它可以廉價地在當地生產,因此它仍然在某些發展中國家使用,例如坦桑尼亞。骨炭的表面積通常比活性炭低,但對某些金屬具有很高的吸附能力,尤其是第 12 族金屬(銅、鋅和鎘)。其他劇毒金屬離子,如砷和鉛也可以去除。在坦桑尼亞使用納濾技術展示了在水淨化中使用骨炭的實際例子。
== 糖精煉==
從歷史上看,骨炭經常在糖精煉中用作脫色和去灰劑,特別是在蔗糖中,因為它含有更多的有色雜質。骨炭具有低脫色能力,必須大量使用,然而,它也能夠去除各種無機雜質,最重要的是硫酸鹽和鎂和鈣離子。去除這些是有益的,因為當糖溶液被濃縮時,它會降低精煉過程後期的結垢水平。骨炭的現代替代品包括活性炭和離子交換樹脂。
== 黑色顏料 ==
骨炭因其顏色深、著色力強,也被用作藝術家油漆、版畫、書法和繪畫墨水以及其他藝術應用的黑色顏料。骨黑和象牙黑是藝術家的顏料,自古以來就一直在使用——既有像倫勃朗和委拉斯開茲這樣的老大師,也有像馬奈和畢加索這樣的現代畫家。馬奈的《杜樂麗宮的音樂》中紳士們的黑色連衣裙和高帽被塗成像牙黑色。
象牙黑以前是通過在油中研磨燒焦的象牙製成的。如今,象牙黑被認為是骨黑的代名詞。實際象牙已不再使用,原因是價格昂貴,而且作為像牙天然來源的動物作為瀕危物種受到國際管制。
== 利基用途 ==
在凡士林生產中用於提煉原油。在 18 和 19 世紀,戰場上的士兵使用骨炭與牛油或蠟(或兩者)混合來浸漬軍用皮革設備,既可以延長其使用壽命,也可以作為獲取黑色皮革製品顏料的最簡單方法。軍隊和平民將其用作鞋油和防腐劑,包括在“粗糙”面朝外的鞋子上。在周期參考資料中,它被稱為“黑球”。
歐空局-美國NASA太陽軌道器衛星使用一種精緻的骨炭,用於鈦隔熱罩。這可以保護它免受太陽的眩光和熱量的影響。該塗層由愛爾蘭公司 Enbio 開發並使用其“CoBlast”技術,該技術最初開髮用於塗覆鈦醫療植入物。