《马王堆的启示-神奇的竹炭 》(上下)
(2005.9.7-9.8) 风雅竹苑 2006-4-25 17:02:19 转贴
演播室:1972年3月,在湖南省长沙市东郊的马王堆发生了一起轰动全国甚至全世界的事件。我国的考古学家在发掘马王堆一号汉古墓的过程中,发现了大量的有考古和科研价值的物品。而最让考古学家们惊奇的是:两千多年前就已经死去的软侯夫人至今,不仅尸体外形完整,而且肌肉和皮肤还有弹性,关节仍可自由弯曲。
你现在看到的可不是几张普通的照片,而是利用现代影像技术为,两千多年前的汉代贵妇人拍摄的玉照。这就是1972年从长沙马王堆一号汉墓里,考古学家发掘出来墓葬了两千多年的软侯夫人,从画面上我们可以看到:软侯夫人的尸体外形完整,肌肤状态良好。那么,是什么让这位两千多岁的软候夫人“栩栩如生”的呢?
科学家们想从棺木的材料和结构中找到答案,然而什么也没有发现,几经周折,最后把视点转移到在棺木的周围,考古学家发现在软侯夫人棺木周围安放了上万斤木炭。难道就是这些木炭的神奇作用吗?在后来的科学研究中证明:正是这些具有吸附性能的木炭才创造了这长达两千多年的世界防腐奇迹。
伴随着经济的发展,人们对木炭的需求量不断的增长,但是生产木炭的树木生长非常缓慢,砍树烧炭对生态环境破坏严重,国家不得不禁止用木材烧炭。为了缓解木炭需求和保护生态资源的矛盾,科学家们找到了一种完全替代木炭的再生材料,--就是用竹子烧制的竹炭。科学家们还在研究中惊奇的发现:用竹子烧制的竹炭除了具有木炭相同的作用以外,还有着比木炭更为独特的物理性能和化学性能。那么,竹炭究竟有哪些独特的性能呢?
带着这个问题我们找到了国际知名的炭材料研究专家,清华大学教授康飞宇博士。
清华大学教授 康飞宇 博士:竹子本身的组织,造成竹炭结构有很丰富的孔,我这张是扫描电镜下竹炭的照片,这个是竹炭,这上面有很多的孔,有中孔,和大孔,这些孔对吸附也好、负载其他的东西也好,有很好的作用。
我们现在看到的是:竹炭在液态氮恒温条件下对氮气的吸附实验,科学家们常常用这种方法来测算竹炭的吸附表面积。
有意思的是:科学家们通过竹炭对氮气的吸附实验测算出:每克毛竹的竹炭吸附表面积竟有150-380平方米,相当于一个或一个半篮球场那么大的面积,比普通木炭还要大2-3倍。正是由于竹炭具有这种特别强大的吸附性能,所以就被人们广泛地用作吸附材料,吸附水中的有害物质。
康飞宇 博士:竹炭具有很好的吸附性能,正好可以净化水中的重金属离子、包括有机物。在瓶中的水里,我配了100毫升的每升0.5毫克的亚甲基兰,现在大家看到的水是蓝色的,下面我用两克的粉末状的竹炭,来净化它,大家看,我倒进去竹炭,大概十分钟的时间,这个蓝色的就变成了无色的了,这个无色的水经我们检测,发现亚甲基兰全部被吸附到竹炭上面去了。
水是生命之源,尤其是洁净、卫生的水更是我们生活中必不可少的物质。大自然中的水应该是干净透明的,但这里的水却由于各种原因,受到了严重的污染,一些肉眼看不见的重金属离子和致癌的有机化合物,正源源不断地排入水中。
人们洗涤衣服和碗筷用过的水,常常以这种方式排放倒河水中。生活污水的处理是让人们很头疼的事情,这条流淌在美丽城市里的景观河,因为含有过多的重金属离子和有机物,每天都在向漂亮的城市,发出令人难以忍受的恶臭,与周围的景致极不协调。为了让这条混浊的河流变得清洁漂亮起来,南京林业大学和南京恒澜科技公司的科技人员想出了一个巧妙的办法,就是将有益的微生物负载竹炭上,用吸附和分解的双重办法来净化这些被污染了的河水。
用来清洁污水的竹炭,经过处理后就这样排列,摆放在水中,那么它是怎样来清洁污水的呢?现在我们拿出一些来看看。在电子扫描显微镜下,我们可以看到竹炭的小孔是六角形的,而且孔隙相通。这些丰富而且相互连通的小孔,不仅增强了竹炭的吸附能力,还能为水中叫做微生物小家伙们提供宽敞而适宜的住房,为此科技人员通过特殊的工艺将一些有益的微生物移民到竹炭的小房子里居住。微生物居住在竹炭造的房子里,好吃好住成长迅速,乖巧的微生物是一群热爱劳动、团结友爱的小精灵,它们用自己的智慧很快在竹炭的表面,编制出一层形状不一,而且面积非常宽广的生物膜,当竹炭投入水中后,微生物们编制的生物膜就会与竹炭大叔们一起,将污水中那些飘来飘去的污染物,像抓坏蛋一样抓住,扣留下来,这时居住在竹炭房里的有益微生物们,也会跑出来抓住的这些坏蛋,像小孩子吃巧克力一样,将这些破坏水环境有机污染物吞吃下去,分解成水和二氧化碳。居住在竹炭房里的微生物在分解水中有机物的同时,还迅速地生儿育女,壮大自己的群体,在竹炭上建立起一个儿孙满堂的“生态社区”和清洁污染物的“规模基地”,以保证净化质后继有人。
这些在水里飘来飘去的脏东西,就是人类排放出来的有机物。在显微镜下,我们可以看到众多的微生物正在竹炭上吞噬污染物。用有益微生物分解水中有机物,对今后的环保治污、净化水质,有着非常巨大的作用。你看,这条南京景观河流中就有两种不一样的水质,右边的就是用竹炭负载微生物后净化了的河水,左边的是没有净化的河水,可谓是泾渭分明!
除了能够净化污水,还能净化空气,现在许多公共场合都会利用用中央空调调节空气的温度,让人们在不同的季节,享受四季如春的气候。但是,由于空气是在封闭的环境里循环的,室内空气中的一些不良气体也无法排出,不利于健康。
康飞宇 博士:竹炭、活性竹炭都是多孔的,这些吸附它们都是有选择性的,选择性就是对有些物质吸收,对有些物质不吸收,如它在空气中,它就不吸附氧气,但吸附有毒有害的物质,比如说氨气,比如有机挥发物,它的这种特性叫多孔材料的可选择性,选择性吸附。
这时如果在中央空调的过滤器中,放置一些竹炭颗粒进行过滤,就能有效地将空气中的氨气、二氧化硫、硫化氢等一些有害的分子吸收掉,使室内的空气变得十分干净。中央空调可以用竹炭来过滤空气,那么,我们普通家庭的空气是不是也可以用竹炭来净化呢?
康飞宇 博士:一般的竹炭用在新装修的房子里,吸收油漆、家具里散发出来的有挥发性的物质,比如说甲醛、苯这些对人体的危害非常大,吸附这些(竹炭)它是非常管用的。像我们这一间20多平方米的房间,如果用这样500克的竹炭,在这里放一个月左右,基本上可以将释放的有机会挥发物全部能够吸附掉,这样对人体就非常安全。
用竹碳来净化空气的功能还不仅仅是这一个方面,我们一起来看下面的短片
小郡是一位工薪族,通过几年的拼搏,小郡在杭州的繁华地段买了一套新住房,但新房子装修后房间里的甲醛气味一直不消,令她很是苦恼。后来在朋友的介绍下,小惠选用了竹炭材料来改善居室的空气,并对对房间进行了精心的布置。用居室吸附炭包来清洁室内空气,用冰箱炭包吸收冰箱异味,就连坎台上朴实无华的坐垫也是用竹炭做的。
这些挂在衣柜里的小包,看起来别致漂亮,我不说,你肯定说不出它是用什么材料来制作的,其实它也是用竹炭为主要材料的衣柜装饰品,你可别看它的个儿不大,但用它来吸附衣柜里的湿气和甲醛等异味却有着非常好的效果。
房间里的甲醛消除了,空气清爽了,家里的鱼儿也像小惠一样,心情开朗,欢快畅游。好友阿虹每次来家里来玩,小惠总要挽留她多聊上一会,你看,小惠和阿虹坐在用竹炭做的坐垫上聊得多开心。
大家都知道,瀑布旁边、森林里、雨后的郊外空气特别清新,这是因为这些地方空气中的负离子浓度较高,人吸有富含负离子的空气会感到很舒服,所以人们常常喜欢到这些地方去旅游、散步。
竹炭不仅能吸附性有毒、有害物质,屏蔽电磁波,还有较好的产生负离子的功能。
康飞宇 博士:这是一个美国产的负离子计数器,它可以捕捉空气里的负离子,这里是显示它的读数,这个表可以检测我们空气中的负离子浓度,这个窗帘是涂了竹炭粉的窗帘,如果我们把这个仪器,靠近竹炭帘读数会增高,拿开仪器,读数就会下降,如果靠近它,读数还会上来,那么可以简单的来证明,竹炭对负氧离子有产生或者促进的作用。
我们现在看到的汽车坐垫,可不是普通的坐垫,而是用能释放负离子的竹炭做成的竹炭坐垫。用过这种坐垫的司机深有感触地说:用能产生负离子的竹炭坐垫和挂包装饰汽车,就像人工将一些小瀑布搬进车内一样,呼吸了车内的空气,感觉像雨后的郊外一样舒服、清新,特别是在空调开启的时候和干燥的冬季,效果更为明显。看来我们优质的生活,还真离不开这些科学的发现,人们司空见惯的竹炭居然有这么多神奇的能耐!
其实竹炭在我们生活中的应用还不只这些,看这位姑娘准备要喝的这杯白开水,表面看起来似乎很干净,其实里面还含有很多为了消毒而添加的氯及其三卤甲烷,氯及其三卤甲烷是已经被证实了的致癌物质,饮用这样的开水,当然会给她的健康带来隐患。但是如果用具有良好吸附功能的竹炭与自来水一同烧煮,那情况就不一样了,自来水中的重金属离子不仅被竹炭吸附掉,而且还因烧煮,竹炭中含有的钾、钠、钙、镁这些可溶于水的微量元素,也会从竹炭的细胞壁中跑出来,溶解在水中,使开水更加富有营养。这时如果用富含营养的开水来冲泡咖啡,风味还会变得更加独特。
人们在清洁水质的同时也想到了自身的清洁。随着生活水平的提高,美容已经成了很多人生活中不可缺少的一项内容,大家都希望通过美容护肤来维护自己的健康,保持自己的青春。我们通常 “美白”时候,这位女士怎么让美容师在自己的脸上抹上这黑乎乎的东西呢?该不是什么具有神奇功效的药物或者是大家都知道的海底泥吧?
其实这位女士脸上抹的黑色物质即不是什么具有神奇功效的药物,也不是大家都知道的海底泥,而是普通的护肤霜,只不过这种护肤霜的主要成分是竹炭,是一种用竹炭加工而成的美容品。据说用这种黑色竹炭制成的护肤霜来“美白”,效果比一些高级的白色美容霜还要好。
康飞宇 博士:选择性吸附。我们可以对它的表面进行改性,改成什么呢?它可以具有疏水亲油,也可以疏油亲水。亲油就是对油脂吸附,疏水就是不吸附水。科学实验证明:人这个机体70%都是水,人体的吸收和排泄都是通过水来实现的,人体每天代谢的产物多以油脂的方式夹杂在水中排出体外。如果用这些具有亲油、疏水特性的竹炭制造美容产品,不仅可以轻松地去除皮肤表面的废物、油脂,并且还可以保持皮肤中具有护肤功能的水分,使人的面部干净清爽,真是一举两得。
手机是现代人生活中不可缺少的通讯工具。… … 当然,我们也经常发现这种情况,手机通话稍长耳边,就觉得有点儿发热,漂亮的电视机画面,因为旁边的手机来电,画面突然变得颤抖和扭曲,其实这些都是因为,手机产生的电磁波在干扰着我们的生活。
电磁波也是一种污染。无影的电磁波,在方便人们的同时,也将它的干扰和伤害强加给了人类。过多过强的电磁波现在正干扰着人们的生活,使人们不得不生活在被电磁波污染着的空间。而现在好了,为了让人们躲避无影无踪的电磁波的干扰,科学家们又找来竹炭帮忙。
康飞宇 博士:由于竹炭具有比较好的导电性,因此可以作成电磁波的屏蔽材料,甚至吸收,如果我们这间房间用竹炭板来装修的话,就可以免受电磁波的干扰。
你可能会问:竹炭真有这么神吗?下面我来看一个实验。康飞宇 博士:这是一个普通的手机,这是一个电磁波强度检测仪,这是一块涂了竹炭的炭布,我们来看一看炭布能不能屏蔽电磁波。现在手机信号来了,可以看到电磁波磁场强度很高,当我们覆盖手机的时候,信号就完全屏蔽了,拿开仪器信号又上来了。
通过高温下炭化的竹炭具有良好的导电性,因此对电磁波的吸收效果很好。基于这个原理,人们利用竹炭来制造各式各样的屏蔽和吸收电磁波的竹炭制品和竹炭材料,用来减少电磁波对人体的辐射。室内装修师傅将具有屏蔽功能的竹炭纸板在安装在墙体里,屏蔽和吸收房间的电磁波,保护居住人的健康。
电脑是21世纪人们工作和生活中离不开的好帮手,然而,它也是一个电磁波污染的生产者。经常与电脑打交道的人都有这样一种感觉:在电脑前工作一段时间后,就会感到头脑发胀,人也特别容易疲劳,这其中就是电磁波长时间辐射人的大脑和身体的原因。如果在电脑的旁边,放置一些像竹炭鼠标垫之类的竹炭装饰品,穿上用竹炭布料制作防护衣,或者在电脑旁边放上一筐吸附电磁波的筐炭,就可以有效的吸附电脑产生的电磁波,阻挡电磁波辐射,保护与电脑打交道的人。
但这时你也许还会问:用竹炭净化空气一天两天可以,长年累月之后,这些装饰品还有用吗?
康飞宇 博士:竹炭的吸附全部是可逆的,因为它是物理吸附,吸附饱和了,我们通过加热,降压,就是抽真空的办法,可以进行脱附,这样我们的竹炭或竹制活性炭就可以再次利用。
这家女主人正在整理的床垫就是一床竹炭床垫,竹炭床垫使用了一段时间后,可以放置在太阳下面进行晾晒,在炙热的阳光下,竹炭吸附的水汽和异味,就会散发到空气中去,科学上叫做“脱附”。冰箱除味包也是一样,也需要晾晒。或者将使用过竹炭制品用蒸气或开水进行再生处理,然后再来使用。这其中的科学道理就是运用了竹炭吸附的可逆性这一原理。用这种简便的方法,我们不仅可以节约重新购买的费用,而且还可以因此减少废弃,保护我们生活的环境。
演播室:不说不知道,竹炭真奇妙。负载了科技的竹炭已经渗透到我们生活的每一个角落。竹炭它不仅实用而且经济,绝对会成为我们生活中的好帮手
有人这么假想:假如两千多年的软侯夫人的家人能有今天负载现代科技的竹炭,来保护软侯夫人的葬墓,那么,马王堆古墓里出土的软侯夫人的遗体,外形可能会更加完美,肌肤也许会更鲜柔光滑。此主题相关图片如下: