Analisis de carbon activado

ÁNALISIS FISICOQUIMICO DE UNA MUESTRA DE CARBÓN ACTIVADO
1. OBJETIVOS
1.1. Objetivo General
Realizar un análisis fisicoquímico y estadístico de una muestra de Carbón activado
1.2. Objetivos Específicos
Determinar para una muestra de carbón activado los siguientes parámetros
1.2.1. Porcentaje de Cenizas
1.2.2. Índice de yodo
1.2.3. Índice Relativo de melaza
1.2.4. Isoterma de Adsorción detartrazina

2. INTRODUCCIÓN
El nombre de carbón activado se aplica a una serie de carbones porosos preparados artificialmente mediante el tratamiento de un carbonizado con gases oxidantes o por carbonización de materiales carbonosos impregnados con deshidratantes químicos para que exhiban un elevado grado de porosidad y una alta superficie interna.
Estas características son las responsablesde sus propiedades adsorbentes, y junto con la posibilidad de preparar estos materiales en una gran variedad de formas físicas, tales como polvo, granular, extrusionado, fibra, fieltro e incluso tela permitan satisfacer las necesidades específicas de la industria.
Cuando se obtiene un carbón activado, un parámetro que se debe considerar es su contenido de materia mineral, que debe ser lo menorposible. Esta materia mineral esta compuesta principalmente por óxidos de metales alcalinos y/o alcalino-térreos, influyen de forma negativa ya que disminuyen al área superficial específica y la porosidad, también pueden modificar la velocidad de gasificación. Los carbones comerciales con bajo contenido de cenizas se preparan ya sea por lavado ácido o por una adecuada selección de la materiaprima entre las que se encuentran los materiales lignocelulósicos. [3].

El proceso de obtención determinará finalmente las propiedades adsorbentes del material. El proceso se puede dividir simplificadamente en 2 etapas: carbonización y activación.
La carbonización es un proceso en el cual el precursor es sometido a elevadas temperaturas (alrededor de los 800 ºC) en ausencia de aire, paraeliminar las sustancias volátiles y dejar un residuo carbonoso que será el que se someta a la activación. Durante la desvolatilización, la salida de los gases y vapores del precursor produce una porosidad” en el carbonizado, la cual se desarrolla aun más durante la etapa de activación.


Figura 1. Carbonización y activación [1].
La activación se puede producirse mediante dos tipos de procesos deactivación
Activación térmica (Física): el material carbonizado se trata con una mezcla de gases de combustión y vapor de agua a una alta temperatura para que se active.
Activación química: Se desarrolla en una única etapa a temperaturas que pueden variar entre 450 y 900 ºC. Donde el precursor se hace reaccionar con un agente químico activante, los más usados industrialmente son el clorurode zinc (ZnCl2), el ácido fosfórico (H3PO4) y el hidróxido de potasio (KOH).Posteriormente se realiza el lavado del carbón activado para eliminar los restos del agente activante [2] .

Figura 2. Activación química [1]


Tipos de carbones activados
Los carbones activos se clasifican de acuerdo al tamaño de las partículas en carbón activado en polvo (CAP) y carbón activado granular (CAG).Los CAP presentan tamaños menores de 100 mm, siendo los tamaños típicos entre 15 y 25 mm. Los CAG presentan un tamaño medio de partícula entre 1 y 5 mm. Los CAG pueden dividirse en dos categorías: (i) carbón activado troceado (o sin forma) y (ii) carbón activado conformado (o con una forma específica, cilindros, discos, etc.) [1] .

Propiedades físicas y químicas
Los carbones activados secaracterizan como se menciono inicialmente por presentar a una alta área superficial puede tener un área superficial mayor de 500 m²/g, y también una alta capacidad de adsorber materiales tanto sólidos como líquidos, fijándolos mediante fuerzas de Vander Waals.
Sus características son:
Número de yodo: Es un índice del área superficial de un carbón activado. Esto se debe a que el yodo se absorbe...