Carbon activado

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Carbón activado es un término genérico que describe una familia de adsorbentes carbonáceos altamente cristalinos y una estructura poral interna extensivamente desarrollada.
Existe una amplia variedad de productos de carbón activado que muestran diferentes características, dependiendo del material de partida y la técnica de activación usada en su producción.[1]
Es un material que se caracterizapor poseer una cantidad muy grande de microporos (poros menores a 1 nanómetro de radio). A causa de su alta microporosidad, un solo gramo de carbón activado puede poseer un área superficial de 500 m² o más.
El carbón activado se utiliza en la extracción de metales (v. gr. oro), la purificación de agua potable (tanto para la potabilización a nivel público como doméstico), en medicina para casos deintoxicación, en el tratamiento de aguas residuales, clarificación de jarabe de azúcar, purificación de glicerina, en máscaras antigás, en filtros de purificación y en controladores de emisiones de automóviles, entre otros muchos usos.
Producción
Generalmente se produce por dos métodos diferentes:
1. Activación química: una sustancia deshidratante, que puede ser un ácido, se mezcla con lamateria prima y se somete a un tratamiento a temperaturas moderadas. Esta técnica puede ser problemática porque, por ejemplo, al usar como agente deshidratante cloruro de zinc los residuos del cinc pueden permanecer en el producto final, aun después de lavado.
2. Activación física o del vapor: el material carbonizado se trata con una mezcla de gases de combustión y vapor de agua a una altatemperatura para que se active.
Como material de partida se usan varios materiales carbonosos, como cáscaras de nuez, madera, coco.
[editar] Características

Nanoporos de una muestra de carbón activado, vistos al microscopio electrónico.
El carbón activado puede tener un área superficial mayor de 500 m²/g, siendo fácilmente alcanzables valores de 1000 m²/g. Algunos carbones activados puedenalcanzar valores superiores a los 2500 m²/g. A modo de comparación, una cancha de tenis tiene cerca de 260 m².
Bajo un microscopio electrónico, la estructura del carbón activado se muestra con una gran cantidad de recovecos y de grietas. A niveles más bajos se encuentran zonas donde hay pequeñas superficies planas tipo grafito, separadas solamente por algunos nanómetros, formando microporos. Estosmicroporos proporcionan las condiciones para que tenga lugar el proceso de adsorción. La evaluación de la adsorción se hace generalmente mediante la adsorción nitrógeno gaseoso a 77 K bajo alto vacío.
El carbón activo saturado se puede regenerar mediante la aplicación de calor. Los aerogeles de carbón, que son más costosos, tienen superficies efectivas muy altas y encuentran uso similar al carbónactivado en aplicaciones especiales.
Sus principales características son:[1]
[editar] Área superficial
Es la extensión de la superficie de los poros desarrollada dentro de la matrix del carbón activado. Se mide usando nitrógeno (N2). Es el indicador primario del nivel de actividad, asumiendo que a mayor área superficial, mayor número de puntos de adsorción disponibles.
[editar] Radios poralesLa determinación de la distribución de los tamaños de los poros es una forma extremadamente útil de conocer el comportamiento del material. La IUPAC define la distribución de radios porales de la siguiente forma:
* Microporos r < 1 nm
* Mesoporos r ≈ 1-25 nm
* Macroporos r > 25 nm
Los macroporos son la vía de entrada al carbón activado, los mesoporos realizan el transporte, y losmicroporos la adsorción.
[editar] Número de yodo
Es una medida de la porosidad mediante adsorción de yodo en solución.
[editar] Actividad de tetracloruro de carbono
Es una medida de la porosidad mediante adsorción de vapor saturado de tetracloruro de carbono.
[editar] Dureza
La dureza es un factor importante en el diseño del sistema, la vida útil de los filtros y la forma de manipulación....
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