Carbone actif. Utilisations et applications

Le charbon actif est un terme représentant une grande famille d'adsorbants basés sur l'élément chimique carbone, sous forme de carbone, qui sont hautement cristallins et présentent une grande porosité interne. Cette grande porosité interne est à l'origine des grandes applications du charbon actif.

Le charbon actif se caractérise par un nombre très élevé de micropores. Les micropores ont un rayon inférieur à 2 nanomètres (1 nanomètre = 1e-9 m). Grâce à cette forte microporosité, leur surface augmente de plusieurs centaines de m2 et peut atteindre des valeurs de 2500m2/g. La structure du charbon actif présente un grand nombre de vides, d'évidements et de fissures. C'est dans tous ces micropores que se produit l'adsorption, qui est la caractéristique qui donne au charbon actif ses applications. En activant un charbon, nous augmentons sa surface et sa capacité d'adsorption. Le charbon peut être activé chimiquement ou thermiquement. L'activation thermique est obtenue en oxydant certaines parties du carbone, ce qui crée des pores, mais empêche le carbone de s'évaporer et de perdre plus de carbone que nécessaire. Le processus thermique se déroule à des températures comprises entre 600 et 1000ºC.

ADSORPTION DU CHARBON ACTIF

La principale caractéristique du charbon actif est son adsorption. L'adsorption ne doit pas être confondue avec l'absorption. Dans l'adsorption, le solide adsorbant (dans ce cas, le charbon actif) est utilisé pour éliminer des substances de l'eau ou de l'air. Le charbon actif possède une grande surface interne, grâce aux micropores, comprise entre 500 et 1500m2/gramme.

Le carbone granulé est utilisé notamment dans le traitement de l'eau et peut adsorber les particules suivantes :

  • Huile végétale
  • Substances halogénées : I, Br, Cl, H, et F
  • Goûter
  • Odeurs
  • Levure
  • Substances non solubles dans l'eau

APPLICATIONS DU CHARBON ACTIF

  • Filtres à eau à charbon actif. Pour rendre l'eau potable (grâce au carbone, il est possible de retenir les graisses, les huiles, les odeurs, les toxines, les insecticides, les composés organiques issus de la décomposition des végétaux ou des animaux...).
  • Filtres à air à charbon actif. Élimination des odeurs dans l'air. Le charbon actif est utilisé par exemple dans les systèmes de recirculation de l'air ou dans les bouches d'évacuation.
  • Le charbon actif dans les aquariums. Charbon actif pour l'élimination des substances toxiques dans les aquariums.
  • Pour traiter les personnes souffrant d'intoxication aiguë. C'est un antidote universel pour l'adsorption des substances toxiques, même à l'intérieur de notre organisme.
  • Décoloration des huiles végétales, du glucose de maïs et d'autres liquides destinés à être utilisés dans les denrées alimentaires
  • Le charbon actif est également utilisé pour décolorer les boissons alcoolisées (par exemple le vin).
  • Récupération de l'or

CARACTÉRISTIQUES ET TYPES DE CHARBON ACTIF

Il existe plusieurs façons de classer le charbon actif, en fonction de certaines de ses caractéristiques, parmi lesquelles : Surface. La surface est la surface totale du charbon actif en tenant compte de tous les micropores. C'est le principal indicateur de l'activité du charbon actif. Radios porales. La taille des rayons des pores est un autre moyen de connaître les performances du matériau. * Micropores de rayon inférieur à 2 nm * Mésopores r ≈ 2-50 nm *Macropores r supérieur à 50 nm. Numéro d'iode. Il est couramment utilisé pour caractériser l'adsorption du carbone, à travers la capacité d'adsorption de l'iode en solution. Dureté. La dureté est un facteur très important car elle déterminera la durée de vie des filtres et la façon dont ils seront manipulés. Il peut y avoir de nombreuses variations de la dureté. Taille des particules. Plus les particules sont fines, plus l'accès à la surface est facile et plus l'adsorption est rapide. 

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Charbon Actif

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