Panoramica sul carbone attivo
Il carbone attivo, noto anche come carbone attivato, è un materiale carbonioso con una struttura porosa altamente sviluppata e una forte capacità di adsorbimento fisico, prodotto mediante carbonizzazione e attivazione di materie prime contenenti carbonio.
L’attivazione è il processo fondamentale: attraverso metodi fisici o chimici a elevate temperature, vengono incisi gli atomi di carbonio e rimosse le impurità per formare una grande quantità di pori, aumentando notevolmente la superficie specifica e le prestazioni adsorbenti.
Struttura
Il carbone attivo è costituito da microcristalli grafitizzati e da carbonio amorfo, con pori interconnessi disposti in una struttura ramificata simile a un albero.
Secondo la classificazione IUPAC:
- Macropori: > 50 nm
- Mesopori: 2–50 nm
- Micropori: < 2 nm
I macropori adsorbono molecole di grandi dimensioni; i micropori adsorbono molecole di piccole dimensioni.
Proprietà fisico-chimiche
Nero, altamente adsorbente, chimicamente stabile, resistente agli acidi e alle basi, impermeabile, termoresistente, più leggero dell’acqua e idrofobo.
Classificazione
Per materia prima (standard cinese GB/T 32560-2016)
Per Forma
In polvere, granulare, estruso, cilindrico, sferico, in fibra di carbone attivo, in carbone attivo a nido d’ape, ecc.
Principali indicatori tecnici
- Superficie specifica: 500–1300 m²/g
- Durezza e resistenza all’abrasione
- Valore di iodio: 600–1000 (adsorbimento di molecole piccole)
- Numero di melassa: 100–500 (adsorbimento di molecole grandi)
Metodi di preparazione
-
Attivazione fisica il materiale carbonizzato reagisce con vapore acqueo, CO₂ o aria a circa 1000 °C.
-
Attivazione chimica le materie prime vengono mescolate con sostanze chimiche come il cloruro di zinco per favorire lo sviluppo dei pori.
Principali applicazioni
- Trattamento delle acque: rimozione del cloro residuo, degli odori, dei pesticidi e degli inquinanti organici.
- Purificazione dell'aria: assorbe formaldeide, COV totali (TVOC), fumo e odori.
- Settore industriale: trattamento delle acque reflue, recupero di metalli preziosi, decolorazione di zucchero e prodotti alimentari.
- Uso medico: il carbone attivo di grado medico agisce come antidoto per assorbire le tossine nel tratto digestivo.
Rigenerazione
La rigenerazione del carbone attivo rimuove le sostanze adsorbite senza danneggiarne la struttura, ripristinando la capacità di adsorbimento per un riutilizzo che consente di ridurre costi e risorse.
EN
