Aperçu du charbon actif
Le charbon actif, également appelé charbon activé, est un matériau carboné doté d’une structure poreuse très développée et d’une forte capacité d’adsorption physique, obtenu par carbonisation et activation de matières premières contenant du carbone.
L’activation constitue le procédé central. Par des méthodes physiques ou chimiques à haute température, elle permet de graver des atomes de carbone et d’éliminer les impuretés afin de former une multitude de pores, augmentant ainsi considérablement la surface spécifique et les performances d’adsorption.
Structure
Le charbon actif est constitué de microcristaux graphitisés et de carbone amorphe, avec des pores interconnectés disposés en réseau arborescent.
Selon la classification de l’IUPAC :
- Macropores : > 50 nm
- Mésopores : 2–50 nm
- Micropores : < 2 nm
Les macropores adsorbent les grosses molécules ; les micropores adsorbent les petites molécules.
Propriétés physico-chimiques
Noir, fortement adsorbant, chimiquement stable, résistant aux acides et aux alcalis, imperméable à l’eau, résistant à la chaleur, plus léger que l’eau et hydrophobe.
Classification
Par matière première (norme chinoise GB/T 32560-2016)
Par forme
En poudre, granulaire, extrudé, cylindrique, sphérique, en fibre de charbon actif, en charbon actif en nid d’abeille, etc.
Indicateurs techniques clés
- Surface spécifique : 500–1300 m²/g
- Dureté et résistance à l’abrasion
- Valeur d’iode : 600–1000 (adsorption de petites molécules)
- Nombre de mélasse : 100–500 (adsorption de grosses molécules)
Méthodes de préparation
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Activation physique le matériau carbonisé réagit avec de la vapeur d’eau, du CO₂ ou de l’air à environ 1000 °C.
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Activation chimique les matières premières sont mélangées à des produits chimiques tels que le chlorure de zinc afin de favoriser le développement des pores.
Applications principales
- Traitement de l’eau : élimine le chlore résiduel, les odeurs, les pesticides et les polluants organiques.
- Purification de l'air : absorbe le formaldéhyde, les COV totaux (TVOC), la fumée et les odeurs.
- Industrie : traitement des eaux usées, récupération des métaux précieux, décoloration du sucre et des aliments.
- Utilisation médicale : le charbon actif de qualité médicale agit comme un antidote pour absorber les toxines dans le tractus digestif.
Régénération
La régénération du charbon actif élimine les substances adsorbées sans endommager sa structure, ce qui restaure sa capacité d'adsorption pour une réutilisation, permettant ainsi de réaliser des économies de coûts et de ressources.
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