Cărbunele activ este un adsorbant a cărui utilizare era cunoscută cu câteva sute de ani înaintea erei noastre. Acesta a fost folosit în scopuri medicale și ca agent de purificare. Originea aplicațiilor industriale cu cărbune activ datează din anul 1900, cand a fost folosit ca agent decolorant în industria zahărului. De asemenea, carbunele a stârnit interes în timpul celui de-al doilea război mondial, când a început să fie folosit în măști de gaze pentru protecția împotriva gazelor și a vaporilor periculoși.
Carbunele activ este un adsorbant negru, poros si amorf. Capacitatea sa de adsorbție, suprafața (de până la 2500 m2 / g), dimensiunea și distribuția porilor sau a particulelor fac din carbunele activ un adsorbant excelent.
Există mai multe teorii cu privire la structura microscopică a cărbunelui activ și impactul acesteia asupra funcționării absorbantului. Unitatea structurală de bază a carbunelui activ este structura grafitului hexagonal, care formează numeroase plachețele mici de grafit. Plachetele sunt legate între ele prin legături chimice formand fisuri, crăpături și buzunare în care sunt adsorbite impuritățile.
 |
 |
Disponibilitatea structurii interne a cărbunelui activ mărește viteza procesului de adsorbție și îl face mai eficient. Cărbunele activ cel mai des utilizat are câmpul de suprafață în intervalul 800 - 1500 m2 / g. Suprafața acestor cărbuni se caracterizează în principal prin prezența microporilor al căror diametru efectiv este mai mic de 2 nm. De fapt, cărbunele activ este construit dintr-o rețea complexă de pori, clasificați astfel:
 |
 |
Adsorbția pe cărbunii activi are loc, în principal, în micropori și în mică parte în mezopori; macroporii servesc doar drept canale de curgere pentru adsorbant către interiorul mezoporilor și suprafața microporilor. Distribuția dimensiunii porilor într-un anumit carbon depinde de materia primă utilizată și metoda și condițiile de producție.
Citește și: