- Resumen
- Características generales
y estructura - Aplicaciones del carbón
activado - Teoría de la
absorción - Teoría
BET - Teoría del
Llenado del Volumen de Microporos - El
método a S de
Sing - Absorción de
N2 y CO2. - Intrusión de
mercurio por el método de Porosimetría de
mercurio - Técnicas
especiales - Bibliografía
RESUMEN
Este trabajo trata
sobre un producto
llamado carbón activado que se consiste en poner en
condiciones de absorción a carbones primarios obtenidos de
diferentes materias primas tanto de origen mineral como de origen
vegetal.
Se explican diferentes métodos
para su obtención y como una vez obtenidos, se
caracterizan para poder llegar a
la conclusión de las posibilidades que el carbón
activado tiene para poder adsorber diferentes tipos de
particulas. Estas partículas pueden encontrarse en
estado de
agregación líquido o gaseoso y pueden estar
presente en minerales,
combustibles líquidos o gaseosos, bebidas,
licores?
Finalmente se presenta una relación de bibliografías consultadas
que te pueden servir para profundizar en este fascinante mundo de
los sólidos porosos
DESARROLLO
Características generales y estructura.
El carbón activado es un material poroso
preparado por la carbonización y activación de
materiales
orgánicos, especialmente de origen vegetal, hullas,
lignitos y turbas, con el fin de obtener un alto grado de
porosidad y una importante superficie intraparticular. La elevada
superficie específica facilita la adsorción
física de
gases y
vapores de mezclas
gaseosas o sustancias dispersas en líquidos.
La actividad del carbón activado en los procesos de
absorción viene dada fundamentalmente, por la naturaleza de
la materia prima
y el proceso de
activación utilizado en la producción del mismo. Su capacidad
absorbente se ve muy favorecida por la estructura porosa y la
interacción con adsorbatos polares y no
polares, dada su estructura química,
además las reacciones
químicas en su superficie están influenciadas
por centros activos,
dislocaciones y discontinuidades, donde los carbones tienen
electrones desapareados y valencias insaturadas presentando mayor
energía potencial.
Estructura porosa.
Basándose en la difracción de rayos X, propuso
dos tipos de estructuras
para el carbón activado. El primer tipo de estructura
está formado por microcristalitas que en dos planos son
semejantes al grafito constituido por capas paralelas de
átomos de carbono
ordenadas hexagonalmente, mientras que el segundo tipo de
estructura se describe como un retículo tridimensional de
hexágonos de carbono desordenados como resultado del
ordenamiento al azar de las estructuras bencénicas
condensadas que se forman durante la
carbonización.
Entre los microcristales que constituyen el
carbón, existen huecos o espacios vacíos los cuales
se denominan poros. El área superficial total de estos
poros, incluida el área de sus paredes, es muy amplia,
siendo la principal razón de su gran capacidad de
absorción.
De acuerdo con la terminología de la IUPAC, los
poros cuyo tamaño no excede de 2 nm son llamados
microporos, que son donde ocurre el fenómeno de
adsorción en mayor medida, los que exceden de 50 nm son
llamados macroporos, éstos juegan un papel importante en
el transporte del
adsorbato a través de los mesoporos hasta los microporos,
los mesoporos son de tamaño intermedio a los valores
mencionados (entre 2 y 50 nm). El volumen de los
microporos es en general mayor de 0,2 cm3/g pudiendo
alcanzar elevados valores de
área de superficie específica interna.
Aplicaciones del carbón
activado.
El carbón activado tiene una amplia gama de
aplicaciones tanto en polvo como granular en medio líquido
y gaseoso.
Sus aplicaciones en medio líquido abarca la
decoloración de licores de azúcar,
potabilización de aguas (eliminación de olor,
color, sustancias
químicas, bacterias,
tratamientos de aguas residuales, decloración de aguas
para su uso en la fabricación de bebidas refrescantes,
decoloración y mejora de bebidas alcohólicas
(vinos, rones), purificación de grasas y
aceites comestibles, purificación de proteínas,
como medicamento en la desintoxicación de personas,
purificación de plasma sanguíneo, separación
de elementos metálicos (oro, plata),
entre otras.
Por su parte en medio gaseoso encuentra sus aplicaciones
en el almacenamiento y
separación de gases, en máscaras antigás,
protección antirradiactiva en plantas
nucleares, desodorizante de productos
alimenticios, además hoy tiene amplias perspectivas de
aplicación como soporte catalítico y como
catalizador.
Entre otras aplicaciones, de forma general, se pueden
mencionar su utilización en filtros de cigarrillos y
plantillas de calzados, entre otros.
En general, el carbón pulverizado se aplica en
medio líquido mientras el granulado puede ser aplicado en
ambos medios.
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