Первое и довольно надежное средство при пищевых отравлениях – активированный уголь. Почему именно уголь и чем он такой активированный, разберем сегодня.
Мы помним, что уголь довольно пористый. Из-за своей пористости большой кусок угля может быть совсем легким. Задача активации угля – вскрыть эти поры.
Суть процесса такова: пропитывают уголь раствором карбоната калия и обрабатывают перегретым паром и углекислым газом при температуре 800 °C. Карбонат K2CO3 реагирует с углем C, в результате получаем калий K и угарный газ CO. Реакция углерода с углекислым газом тоже расходует C и дает CO.
Важно отметить, что растворяется не весь углерод подряд. Как известно, «рвется там, где тонко», вот и стенки угля растворяются в самых тонких дефектных местах. Благодаря этому достигается только «вскрытие пор» без заметного разрушения всей структуры угля. Минусом процесса является загрязнение угля примесями калия.
В результате мы получаем материал с удельной поверхностью в сотни, а порой и тысячи квадратных метров на грамм.
Активированный уголь очищает воду и газы двумя основными путями.
Первый – адсорбция: молекулы примесей удерживаются на поверхности пор благодаря ван-дер-ваальсовым силам и гидрофобным взаимодействиям. Большая площадь (до 1000 м²/г) и развитая микропористость позволяют связывать органические вещества, хлор и тяжёлые металлы.
Второй – каталитическое окисление: на поверхности угля есть кислородсодержащие группы и активные центры, которые ускоряют реакции окисления. Например, хлор восстанавливается до хлорида, озон разлагается до кислорода, а некоторые органические примеси окисляются до CO₂ и воды.
Насчет пищевого отравления, не стоит думать, что уголь как-то там связывает только вредные вещества. Уголь, он не избирателен, адсорбирует почти всё, его поверхность неспецифична. Он связывает токсины, лекарства, пищевые компоненты, газы.
Помогает при отравлениях потому, что вредных молекул обычно мало и их легко связать. Польза определяется огромной площадью поверхности, а не выборочностью сорбции.
