Номер 6, страница 48, часть 2 - гдз по химии 10 класс учебник Оспанова, Аухадиева

6. Что вы знаете о применении углерода как адсорбента? Какую функцию выполняют угольные фильтры для воды и кухонной вытяжки в домашних условиях?

Применение углерода как адсорбента

Углерод, в частности его специальная форма — активированный уголь, является одним из самых известных и широко используемых адсорбентов. Адсорбция — это физико-химический процесс, при котором молекулы газа, жидкости или растворенного вещества концентрируются на поверхности твердого тела (адсорбента), а не впитываются в его объем.

Уникальные адсорбционные свойства активированного угля обусловлены его высокопористой структурой. В процессе активации (термической или химической обработки углеродсодержащего сырья, такого как древесина, скорлупа кокосовых орехов, каменный уголь) в материале образуется огромное количество микроскопических пор. Это создает колоссальную удельную площадь поверхности, которая может достигать 1500–2000 м² на один грамм угля, что сопоставимо с площадью нескольких футбольных полей. Именно на этой развитой поверхности и происходит удержание (адсорбция) различных веществ.

Основной механизм адсорбции на активированном угле — это физическая адсорбция, основанная на силах межмолекулярного взаимодействия (силах Ван-дер-Ваальса). Молекулы загрязнителей, проходя мимо поверхности угля, "прилипают" к стенкам пор и задерживаются в них. Благодаря этому активированный уголь способен эффективно поглощать широкий спектр органических соединений, газов и некоторых неорганических веществ. Его широко применяют в медицине (таблетки активированного угля при отравлениях), в промышленности (очистка сточных вод и газовых выбросов) и в средствах индивидуальной защиты (противогазы).

Ответ: Углерод в виде активированного угля используется как адсорбент благодаря своей чрезвычайно пористой структуре и огромной площади внутренней поверхности. Он способен поглощать и удерживать на своей поверхности молекулы различных веществ (в основном органических) из газов и жидкостей, что делает его эффективным материалом для очистки и фильтрации.

Функция угольных фильтров для воды и кухонной вытяжки в домашних условиях

В домашних условиях угольные фильтры выполняют важные функции очистки воды и воздуха.

Угольные фильтры для воды, используемые в кувшинах, проточных системах или как насадки на кран, выполняют функцию улучшения органолептических свойств воды. Их главная задача — сделать воду более приятной и безопасной для питья. Они эффективно удаляют активный хлор и хлорорганические соединения (например, хлороформ), которые придают водопроводной воде неприятный запах и привкус. Также они адсорбируют различные органические примеси, такие как пестициды, фенолы, нефтепродукты. В результате вода становится более чистой и прозрачной. Важно отметить, что обычные угольные фильтры не удаляют из воды полезные минеральные соли (не снижают жесткость) и не способны эффективно задерживать бактерии и вирусы.

Угольные фильтры для кухонной вытяжки являются ключевым элементом для вытяжек, работающих в режиме рециркуляции (когда воздух не выводится в вентиляцию, а очищается и возвращается обратно в помещение). Их главная функция — нейтрализация запахов. Во время приготовления пищи воздух насыщается парами, жиром и летучими молекулами, создающими запахи. Этот воздух всасывается вытяжкой, проходит через жироулавливающий фильтр, а затем — через угольный. Активированный уголь в нем адсорбирует пахучие органические соединения. Таким образом, в кухню возвращается воздух, очищенный от неприятных запахов. Такие фильтры требуют регулярной замены, так как со временем поры угля насыщаются и он перестает выполнять свою функцию.

Ответ: В домашних условиях угольные фильтры для воды выполняют функцию улучшения её вкуса и запаха путем удаления хлора и органических примесей. Угольные фильтры в кухонных вытяжках предназначены для поглощения и нейтрализации неприятных запахов, образующихся при приготовлении пищи, очищая воздух в режиме рециркуляции.