Carbono Activo. Usos e Aplicações

O carvão activado é um termo que representa uma grande família de adsorventes baseados no elemento químico carbono, sob a forma de carbono, que são altamente cristalinos e têm uma grande porosidade interna. Esta alta porosidade interna é o que dá ao carvão activado as suas grandes aplicações.

O carbono activado caracteriza-se por um número muito elevado de microporos. Os microporos são inferiores a 2 nanómetros de raio (1 nanómetro=1e-9 m). Graças a esta elevada microporosidade, a sua superfície aumenta para centenas de m2 e pode ter valores de 2500m2/g. A estrutura de carvão activado mostra um grande número de vazios, recessos e fissuras. É em todos estes microporos que tem lugar a adsorção, que é a característica que dá ao carvão activado as suas aplicações. Ao activar um carbono o que estamos a fazer é aumentar a área de superfície e a sua capacidade de adsorção. O carbono pode ser activado quimicamente ou termicamente. A activação térmica é conseguida oxidando partes do carbono, criando poros, mas impedindo que o carbono se evapore e perca mais carbono do que o necessário. O processo térmico tem lugar a temperaturas entre 600 e 1000°C.

ADSORÇÃO DE CARVÃO ACTIVADO

A principal característica do carvão activado é a sua adsorção. Adsorção não deve ser confundida com absorção. Na adsorção, o sólido adsorvente (neste caso carvão activado) é utilizado para remover substâncias da água ou do ar. O carbono activado tem uma grande superfície interna, graças aos microporos, de entre 500 e 1500m2/grama.

O carbono granulado é utilizado especialmente no tratamento de água e pode adsorver as seguintes partículas:

  • Óleo vegetal
  • Substâncias halogenadas: I, Br, Cl, H, e F
  • Sabor
  • Odores
  • Levedura
  • Substâncias não solúveis em água

APLICAÇÕES DE CARVÃO ACTIVADO

  • Filtros de água de carbono activado. Para tornar a água potável (graças ao carbono é possível reter gorduras, óleos, odores, toxinas, insecticidas, compostos orgânicos da decomposição de vegetais ou animais...).
  • Filtros de ar de carbono activado. Eliminação de odores no ar. O carbono activado é utilizado, por exemplo, em sistemas de recirculação de ar, ou em respiradouros de drenagem.
  • Carvão activado em aquários. Carvão activado para a remoção de substâncias tóxicas em aquários.
  • Para tratar pessoas com intoxicação aguda. É um antídoto universal para a adsorção de substâncias tóxicas também no interior do nosso organismo.
  • Descoloração de óleos vegetais, glicose de milho e outros líquidos destinados a serem utilizados em géneros alimentícios
  • O carvão activado também é utilizado para descolorir bebidas alcoólicas (por exemplo, vinho).
  • Recuperação de ouro

CARACTERÍSTICAS E TIPOS DE CARVÃO ACTIVADO

Existem várias formas de classificar o carbono activado, de acordo com algumas das suas características, entre elas: Área de superfície. A superfície é a área total da superfície do carvão activado tendo em conta todos os microporos. É o principal indicador da actividade do carvão activado. Rádios porais. O tamanho dos raios dos poros é outra forma de conhecer o desempenho do material. * Microporos de raio menor 2 nm * Mesoporos r ≈ 2-50 nm *Macropores r maior 50 nm Número de iodo. É normalmente utilizado para caracterizar a adsorção de carbono, através da capacidade de adsorção de iodo em solução. Dureza. A dureza é um factor muito importante, pois irá determinar a vida útil dos filtros e a forma como serão manuseados. Pode haver muitas variações de dureza. Tamanho da partícula. Quanto mais finas as partículas, melhor o acesso à área de superfície e mais rápida a adsorção ocorre. 

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