Proprietà del carbone attivo
Quando si seleziona un carbone attivo per una particolare applicazione, è necessario considerare diverse caratteristiche:
Struttura dei pori
La struttura dei pori del carbone attivo varia e dipende in larga misura dal materiale di origine e dal metodo di produzione.¹ La struttura dei pori, in combinazione con le forze attrattive, è ciò che consente l'adsorbimento.
Durezza/Abrasione
Anche la durezza/abrasione è un fattore chiave nella scelta. Molte applicazioni richiedono che il carbone attivo abbia un'elevata resistenza delle particelle e una buona resistenza all'attrito (la scomposizione del materiale in particelle fini). Il carbone attivo prodotto dai gusci di cocco presenta la durezza più elevata tra i carboni attivi.
Proprietà adsorbenti
Le proprietà assorbenti del carbone attivo comprendono diverse caratteristiche, tra cui la capacità di adsorbimento, la velocità di adsorbimento e l'efficacia complessiva del carbone attivo.
A seconda dell'applicazione (liquido o gas), queste proprietà possono essere indicate da una serie di fattori, tra cui il numero di iodio, l'area superficiale e l'attività del tetracloruro di carbonio (CTC).
Densità apparente
Sebbene la densità apparente non influisca sull'adsorbimento per unità di peso, influirà sull'adsorbimento per unità di volume.
Umidità
Idealmente, la quantità di umidità fisica contenuta nel carbone attivo dovrebbe essere compresa tra il 3 e il 6%.
Contenuto di ceneri
Il contenuto di ceneri del carbone attivo è una misura della parte inerte, amorfa, inorganica e inutilizzabile del materiale. Idealmente, il contenuto di ceneri sarà il più basso possibile, poiché la qualità del carbone attivo aumenta con la diminuzione del contenuto di ceneri.
Valore del pH
Il valore del pH viene spesso misurato per prevedere potenziali cambiamenti quando si aggiunge carbone attivo al liquido.
Dimensione delle particelle
La dimensione delle particelle ha un effetto diretto sulla cinetica di adsorbimento, sulle caratteristiche del flusso e sulla filtrabilità del carbone attivo.
Produzione di carbone attivo
Il carbone attivo viene prodotto attraverso due processi principali: carbonizzazione e attivazione.
Carbonizzazione
Durante la carbonizzazione, la materia prima viene decomposta termicamente in un ambiente inerte, a temperature inferiori a 800 °C. Attraverso la gassificazione, elementi come ossigeno, idrogeno, azoto e zolfo vengono rimossi dal materiale di partenza.
Attivazione
Il materiale carbonizzato, o char, deve ora essere attivato per sviluppare completamente la struttura porosa. Questo avviene ossidando il char a temperature comprese tra 800 e 900 °C in presenza di aria, anidride carbonica o vapore.
A seconda del materiale di partenza, il processo di produzione del carbone attivo può essere effettuato mediante attivazione termica (fisica/a vapore) o chimica. In entrambi i casi, è possibile utilizzare un forno rotante per trasformare il materiale in carbone attivo.
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Data di pubblicazione: 07-08-2025