2009年12月2日星期三

竹炭功能

一、竹炭…健康养生的新素材
1.木炭作为燃料之使用已有三十万年的历史,在中国,汉朝的马王堆古墓利用木炭吸湿和防腐的特性完整的保存了两千多年,一千年前,日本已利用木炭铺设于井底,作为滤水和除臭之用。近一、二十年来,木炭与竹炭特有的功能在环境保护、饮食居住、健康美容与农林渔牧产业等各方面相继开发出新的用途,尤其在生活方面已有多种健康产品问世,对生活在二十一世纪都市丛林中的现代人可提供相当大的帮助。

2.竹炭是伐采后的竹材经烟熏、气干后,以400℃度以上的高温窑炭化烧制成的产品。竹炭正式在日本烧制及发展已十余年,由于它的吸附力是备长炭的五倍,矿物质含量是备长炭的三倍,广受日本大众喜爱,因而又有「黑钻石」之称。

二、竹炭的特性与功能:

1.富含矿物质(微量元素) 竹材在天然的环境成长中,吸收了多量的钾、钠、钙、镁等可溶于水的矿物质(微量元素),在高温闷烧制成竹炭时,比备长炭多三倍的矿物质会被浓缩在竹炭中。在自来水中加入竹炭时,矿物质会溶解于水中,使自来水变成含有天然矿物质的弱碱性矿泉水,用来煮饭、泡茶或泡咖啡,可以补充国人在日常生活中普遍摄取不足的矿物质。

表一 竹炭供饮用时于水中释出的矿物质含孟宗竹炭 每100公克释出的矿物质量矿物质种 钾 钠 钙 镁含量(mg) 0.31 0.29 0.29 0.01 台湾工业研究院(工研院)资料

2.超强的吸附能力 竹炭内部的孔隙分布极广,每公克内部的表面积可高达300平方公尺(比表面积大于300㎡/g),约相当于一座篮球场的面积,是备长炭的三~五倍,这些大小孔径不一的微细孔道具有超强的吸附能力,使竹炭在空气中,可以吸收氯化物、硫化物、甲醛等有害的化学物质及臭气、异味和湿气。若置竹炭于自来水中则可以吸附多余的氯离子、茶垢等杂质,使水质净化。所以竹炭超强的吸附能力使竹炭成为具有「空气清净机」、「调湿机」与「净水机」三机一体功能的健康天然新资材。

表二.炭的内部的比表面积(BET)名称 比表面积(㎡/g) 竹炭 ※ 520-1200 纪州备长炭 ** 6.2 土佐备长炭 ** 0.5 中国备长炭 ** 31.5 一般木炭 ** 0.8 ※台湾工业研究院(工研院)资料 **日本和歌山县工业技术院资料

3.远红外线效应 在红外线中有一种波长4~14μm的红外线特别称为远红外线,因为和生物体自身的波长相同,亦被称为[育成光线] 。摄氏温度700度以上高温烧制的竹炭即可拥有远红外线的功能。远红外线具有温热效应,可以让身体保温及促进末稍血液循环,因此具有养生保健的功效。

表三: 远红外线的功效(1) 在不造成心脏负担的情况下,能扩张末稍血管,促进血液循环。 (2) 促进细胞的新陈代谢及组织再生能力。 (3) 促进机能活化性,增加身体免疫力与治愈力。 台湾工业研究院(工研院)资料

表四: 竹炭加工物之远红外线放射率加工品名称 测定温度 远红外线放射率 备注不织布粒状竹炭垫 36℃ 0.82 竹炭颗粒粒径0.3~0.5mm 竹炭衣 36℃ 0.83 竹炭粉末粒径 28~35μm 竹炭粉 36℃ 0.85 竹炭粉末粒径 35~46μm 台湾工业研究院(工研院)数据 ※检测方法: (1) 将竹炭加工物放置于承载器(Holder),加热至设定温度。 (2) 将竹炭加工物所发出之远红外线光波能量导入光谱仪(Spectrometer)中经讯号读取、转换、计算得到放射率数据。

4.遮蔽为害人体的电磁波经过实验证实,竹炭具有电磁波遮断的效果。700℃以上高温的烧制使竹炭的电阻系数降低而具有导电性,因此具有遮蔽电磁波的功效,所以在家电制品例如计算机、微波炉、音响、冷气机等旁边放置竹炭可遮蔽电磁波,以降低对人体造成的伤害。

5.释放负离子空气中的负离子量与人体健康有很大的关联性,而维持人体精神安定所必须的负离子个数在每cc空气中最少要700-1000个。空气中负离子对人体健康具有帮助睡眠、镇静、镇痛止咳、增进食欲、刺激末稍血管扩张、促进血液循环、帮助肠胃收缩运动、有利消化、减少老化及净化空气等作用。近年来台湾工业化的发展相当快速,石化燃料与电气用品水泥建筑物的大量使用,导至环境中的负离子普遍不足,尤其是被称为不健康建筑物(Sick House)的水泥建筑物,会释放【氡气】等有毒气体,危害人体健康。根据实验数据显示,炭类纤维产生的负离子量与海上所产生的负离子量相当(比森林地更多),在居室及工作场所放置竹炭,可以增加空气中的负离子量,营造有益身心健康的生活空间。

表五: 每cc空气中的正负离子个数与健康的关联性 负离子 正离子 对人类健康影响 备注海上 830 495 最优 ◎维持人体健康之负离子密度 ◎每cc空气中700~1000个森林地 692 670 良好 郊区住宅 114 170 差 市中心住 101 150 差 工厂 53 73 最劣 办公室 38 43 最劣 地下室 117 279 最劣 台湾工业研究院(工研院)资料

6.竹炭是天然的土壤改良剂竹材表皮中含有很多被称为〝土壤要素〞的《硅酸》。在竹材的炭化过程中,硅酸会被浓缩在竹炭内,所以竹炭在园艺上具有改良土壤及增加肥力的功效。此外,竹炭具有多孔性的特质,埋入土中或与培养土混合后,可以增加土壤的内部孔隙、改良土壤的透气性与保水力,并能提供微生物的栖息空间以制造养分、增加保肥力。

三、自己动手做实验-竹炭吸附功能实验

【测试方法】 1.将1滴紫药水滴入装有600cc自来水的宝特瓶中,摇晃均匀后平均倒入其它两个空宝特瓶中。 2.将两片竹炭片(约20克)敲碎后放入其中一个宝特瓶中,另一个宝特瓶不放竹炭片,盖上瓶盖后静置隔夜,比较两个宝特瓶内的颜色。

【测试结果】紫药水含有1%甲基紫(Gentian Violet)会使宝特瓶中的水样变成紫色,从右侧图片中可以看出,加入竹炭的水样颜色明显变淡,因为水中的甲基紫已被竹炭的吸附而大量减少,与没有加入竹炭的紫色水样成明显的对比。若持续静置则加入竹炭的水可变成更加透明。

竹炭吸附水中余氯实验

【测试方法】 1.将600cc宝特瓶内放入两片敲碎后的竹炭片(约20克),尽量装满有氯臭味道的自来水,静置六小时后得到泡过竹炭的自来水样。 2.另取两支600cc空宝特瓶,分别装入同一来源的自来水样半瓶及泡过竹炭之水样半瓶,各滴入20滴余氯测定液(O-TOLIDINE)并摇晃均匀,观察宝特瓶中颜色变化,在比色表中比照出水中余氯的浓度。 3.余氯测定液(O-TOLIDINE)可向里长或自来水公司免费索取,或直接到化工材料行购买, 200ml瓶装附比色表售价约100元。

【测试结果】 余氯测定液(O-TOLIDINE)会与水样中残余的氯反应而变成黄色,余氯含量愈多颜色愈黄,放入竹炭片的水样颜色明显保持透明,因竹炭水样中残余的氯已被竹炭吸附而大量减少至0.2ppm以下,使水样颜色明显变淡。而没有加入竹炭的水样呈现明显的黄色,余氯的浓度(黄色的浓淡)则视各地区水质而不同。若持续静置则竹炭可持续作用,使水样中的余氯含量愈来愈低。

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