Carbone attivo. Usi e applicazioni

Il carbone attivo è un termine che rappresenta un'ampia famiglia di adsorbenti basati sull'elemento chimico carbonio, sotto forma di carbone, che sono altamente cristallini e presentano un'ampia porosità interna. Questa elevata porosità interna è ciò che conferisce al carbone attivo le sue grandi applicazioni.

Il carbone attivo è caratterizzato da un numero molto elevato di micropori. I micropori hanno un raggio inferiore a 2 nanometri (1 nanometro=1e-9 m). Grazie a questa elevata microporosità, la loro area superficiale aumenta a centinaia di m2 e può raggiungere valori di 2500m2/g. La struttura del carbone attivo presenta un gran numero di vuoti, cavità e crepe. È in tutti questi micropori che avviene l'adsorbimento, che è la caratteristica che conferisce al carbone attivo le sue applicazioni. Attivando un carbone, si aumenta l'area superficiale e la capacità di adsorbimento. Il carbone può essere attivato chimicamente o termicamente. L'attivazione termica si ottiene ossidando parti del carbone, creando pori, ma evitando che il carbone evapori e perda più carbonio del necessario. Il processo termico avviene a temperature comprese tra 600 e 1000°C.

ADSORBIMENTO DEL CARBONE ATTIVO

La caratteristica principale del carbone attivo è l'adsorbimento. L'adsorbimento non deve essere confuso con l'assorbimento. Nell'adsorbimento, il solido adsorbente (in questo caso il carbone attivo) viene utilizzato per rimuovere le sostanze dall'acqua o dall'aria. Il carbone attivo ha un'ampia superficie interna, grazie ai micropori, compresa tra 500 e 1500m2/grammo.

Il carbone granulato è utilizzato soprattutto nel trattamento delle acque e può adsorbire le seguenti particelle:

  • Olio vegetale
  • Sostanze alogenate: I, Br, Cl, H e F
  • Il gusto
  • Odori
  • Lievito
  • Sostanze non solubili in acqua

APPLICAZIONI DEL CARBONE ATTIVO

  • Filtri per acqua a carbone attivo. Per rendere l'acqua potabile (grazie al carbone è possibile trattenere grassi, oli, odori, tossine, insetticidi, composti organici provenienti dalla decomposizione di vegetali o animali...).
  • Filtri dell'aria a carboni attivi. Eliminazione degli odori nell'aria. Il carbone attivo viene utilizzato, ad esempio, nei sistemi di ricircolo dell'aria o nelle bocchette di scarico.
  • Carbone attivo in acquario. Carbone attivo per la rimozione di sostanze tossiche in acquario.
  • Per il trattamento di persone con intossicazione acuta. È un antidoto universale per l'assorbimento di sostanze tossiche anche all'interno del nostro organismo.
  • Decolorazione di oli vegetali, glucosio di mais e altri liquidi destinati all'uso nei prodotti alimentari
  • Il carbone attivo viene utilizzato anche per decolorare le bevande alcoliche (ad esempio il vino).
  • Recupero dell'oro

CARATTERISTICHE E TIPI DI CARBONE ATTIVO

Esistono diversi modi per classificare il carbone attivo, in base ad alcune delle sue caratteristiche, tra cui: Superficie. L'area superficiale è la superficie totale del carbone attivo tenendo conto di tutti i micropori. È il principale indicatore dell'attività del carbone attivo. Radio porale. La dimensione dei raggi dei pori è un altro modo per conoscere le prestazioni del materiale. * Micropori di raggio inferiore 2 nm * Mesopori r ≈ 2-50 nm *Macropori r più grandi 50 nm Numero di iodio. Viene comunemente utilizzato per caratterizzare l'adsorbimento del carbonio, attraverso la capacità di adsorbimento dello iodio in soluzione. Durezza. La durezza è un fattore molto importante, in quanto determina la durata dei filtri e il modo in cui vengono trattati. Le variazioni di durezza possono essere molteplici. Dimensione delle particelle. Più fini sono le particelle, migliore è l'accesso alla superficie e più veloce è l'adsorbimento. 

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