书城科普读物探索未知-趣味化学
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第17章 “吸毒”专家

一部令人心悸的纪实电影正在上演,在一阵滚滚的烟雾涌到一间挤满“囚犯”的地下室之后,“囚犯纷纷窒息而死,余烟未消,一群头戴面具进入地下室检查战果”,这就是二战时期德国纳粹使用毒气大肆屠杀犹太人的惨不忍睹的一幕。但是为什么后来一队德寇进入余烟未消的毒气室检查时却安然无恙呢?这得归功于他们头顶戴的模样奇特的面具。

这可不是用来吓唬人的面目,而是配备了一位“吸毒”专家——使他们免遭毒气之害的防毒面具。说到防毒面具,还要说到一段它的历史。

在第一次世界大战时,人类把化学武器第一次搬上了战场。德、奥两国在与英法的一次交战中,把毒气用到了战场上,这些化学毒气有沙林等多种类型。这次成功的动用毒气,使英法联军的士兵成批死亡,伤病增加,战斗力严重削弱了。为了抵抗德、奥的毒气,英法联军统战部下令发明研制抵挡的“盾牌”。经过种种努力,终于制造出了第一批防毒面具并大量地投入战场,有效地阻挡了德国的毒气进攻。但是防毒面具为什么能够成为“吸毒”的专家呢?原来,防毒面具里面有一道“隔毒墙”——活性炭,它才是真正的“吸毒”专家。它能把有毒的气体截住,只让氧气和其他无害的气体通过。这样,人在毒气弥漫的环境下,仍能进行正常的呼吸和工作,有力地保护了人的健康。所以在有毒气存在的环境下,消防队员必须带上防毒面具以防中毒。

活性炭就是用木炭、硬果壳(或者用核桃壳)或鲁骨干馏制成的。干馏就是在隔绝空气的条件下进行加热处理。经过干馏,木材中的纤维素、木炭素都变成了炭;同时,水分及许多挥发性的物质不断逸出,在炭中留下了无数的孔隙。为了使那些难以挥发的物质不至堵塞炭里的孔隙,还要将经过干馏制成的炭,在800℃~900℃的高温蒸气下进行处理,以清除这些堵塞物。这样制成的活性炭,具有质轻、疏松、多孔的特点,每一克就有几百平方米的表面积,因为吸附气体的能力特别强。放在防毒面具里的活性炭还经过了氧化银、氧化铬和氧化铜等物质的溶液浸泡,具有催化的作用,能使毒剂与氧发生氧化反应而变成无毒的物质。这就是为什么这个“吸毒”专家吸毒上瘾却没有发生中毒的原因。

在日常生活中,活性炭还可以用来治病。当你因饮食过多或受冷引起腹痛,甚至引起腹泻时,医生常会给你服一些药用碳(即活性炭)。药用炭能吸附肠内的杂物,减少这一些杂物对肠粘膜的刺激,起到止痛、止泻的作用。如果给你服的是矽炭银——它的成分是白陶土、活性炭和氯化银,那么治病效果就更好了。因为活性炭能吸附肠内杂物,白陶土能保护肠粘膜,而氯化银却有杀菌及收敛作用,三者相辅相成,相得益彰。

在制糖工厂里,活性炭也是一个重要的角色。不过,在这里,它是脱色剂。颜色呈现暗黄,含蔗糖96%左右的粗糖,经过活性炭脱色以及真空浓缩、结晶并分蜜等加工,就能制成白得耀眼的、含糖99.7%以上的精糖——高级的白糖了。

此外,还值得一提的是,随着人类空间技术的发展,活性炭又在“九天揽月”的宇宙航行中找到了新的“职业”。当宇宙飞船在空间航行时,须有一套单独的生态系统,其中的空气是补充适量的氧气后循环命名用的:宇航员呼出的气体,必须经过化学物质吸收二氧化碳,并通过活性炭吸附,除去臭味及其他物质,然后才能补充氧气,循环使用。

可见,这位“专家”——活性炭具有四大本领:即防毒。除毒、脱色、去臭,是一位本事高超的人类卫士。