Descripción general del carbón activado
El carbón activado, también denominado carbón activado en polvo, es un material carbonoso con una estructura porosa altamente desarrollada y una elevada capacidad de adsorción física, producido mediante la carbonización y activación de materias primas que contienen carbono.
La activación es el proceso fundamental. Mediante métodos físicos o químicos a altas temperaturas, se eliminan átomos de carbono y se extraen impurezas para formar una gran cantidad de poros, aumentando considerablemente el área superficial específica y el rendimiento adsorbente.
Estructura
El carbón activado está compuesto por microcristales grafitizados y carbono amorfo, con poros interconectados de estructura arbórea.
Según la clasificación de la IUPAC:
- Macroporos: > 50 nm
- Mesoporos: 2–50 nm
- Microporos: < 2 nm
Los macroporos adsorben moléculas grandes; los microporos adsorben moléculas pequeñas.
Propiedades físico-químicas
Negro, altamente adsorbente, químicamente estable, resistente a ácidos y álcalis, impermeable al agua, resistente al calor, más ligero que el agua e hidrofóbico.
Clasificación
Por materia prima (norma china GB/T 32560-2016)
Por Forma
En polvo, granular, extruido, cilíndrico, esférico, fibra de carbón activado, carbón activado en forma de panal de abeja, etc.
Indicadores técnicos clave
- Área superficial específica: 500–1300 m²/g
- Dureza y resistencia a la abrasión
- Valor de yodo: 600–1000 (adsorción de moléculas pequeñas)
- Número de melaza: 100–500 (adsorción de moléculas grandes)
Métodos de preparación
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Activación física el material carbonizado reacciona con vapor de agua, CO₂ o aire a aproximadamente 1000 °C.
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Activación química las materias primas se mezclan con productos químicos como el cloruro de zinc para potenciar el desarrollo de poros.
Principales aplicaciones
- Tratamiento de aguas: elimina el cloro residual, los olores, los plaguicidas y los contaminantes orgánicos.
- Purificación del aire: Adsorbe formaldehído, COV totales, humo y olores.
- Industria: Tratamiento de aguas residuales, recuperación de metales preciosos, decoloración de azúcar y alimentos.
- Uso médico: El carbón activado de grado médico actúa como antídoto para absorber toxinas en el tracto digestivo.
Regeneración
La regeneración del carbón activado elimina las sustancias adsorbidas sin dañar su estructura, restaurando su capacidad de adsorción para su reutilización, lo que reduce costos y ahorra recursos.
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