Visão Geral do Carvão Ativado
Carvão ativado, também chamado de carvão ativado em pó, é um material carbonáceo com estrutura porosa altamente desenvolvida e elevada capacidade de adsorção física, produzido por carbonização e ativação de matérias-primas contendo carbono.
A ativação é o processo central. Por meio de métodos físicos ou químicos em altas temperaturas, são gravados átomos de carbono e removidas impurezas para formar uma grande quantidade de poros, aumentando significativamente a área superficial específica e o desempenho de adsorção.
Estrutura
O carvão ativado é composto por microcristais grafíticos e carbono amorfo, com poros interconectados em forma de árvore.
De acordo com a classificação da IUPAC:
- Macroporos: > 50 nm
- Mesoporos: 2–50 nm
- Microporos: < 2 nm
Os macroporos adsorvem moléculas grandes; os microporos adsorvem moléculas pequenas.
Propriedades físico-químicas
Preto, altamente adsorvente, quimicamente estável, resistente a ácidos e álcalis, impermeável à água, resistente ao calor, mais leve que a água e hidrofóbico.
Classificação
Por matéria-prima (norma chinesa GB/T 32560-2016)
Por Forma
Em pó, granular, extrudido, cilíndrico, esférico, fibra de carvão ativado, carvão ativado em forma de favo de mel, etc.
Principais Indicadores Técnicos
- Área superficial específica: 500–1300 m²/g
- Dureza e resistência à abrasão
- Valor de iodo: 600–1000 (adsorção de moléculas pequenas)
- Número de melaço: 100–500 (adsorção de moléculas grandes)
Métodos de Preparação
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Ativação física o material carbonizado reage com vapor d’água, CO₂ ou ar a aproximadamente 1000 °C.
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Ativação química matérias-primas misturadas com produtos químicos, como cloreto de zinco, para potencializar o desenvolvimento de poros.
Principais Aplicações
- Tratamento de água: remove cloro residual, odores, pesticidas e poluentes orgânicos.
- Purificação do ar: Adsorve formaldeído, COVTV, fumaça e odores.
- Indústria: Tratamento de águas residuais, recuperação de metais preciosos, descoloração de açúcar e alimentos.
- Uso médico: Carvão ativado de grau médico atua como antídoto para absorver toxinas no trato digestório.
Regeneração
A regeneração do carvão ativado remove as substâncias adsorvidas sem danificar sua estrutura, restaurando sua capacidade de adsorção para reutilização, o que reduz custos e economiza recursos.
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