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31 Août 2020

Alice Brun

Le charbon actif : qu'est-ce que c'est et comment caractériser ses propriétés extraordinaires ?

Le charbon actif est une forme de carbone traité pour avoir de petits pores de faible volume qui augmentent la surface disponible pour l'adsorption ou les réactions chimiques. L'adsorption est un processus dans lequel un solide est utilisé pour éliminer une substance soluble de l'eau. Dans ce processus, le charbon actif est le solide.

En raison de son haut degré de microporosité, un gramme de charbon actif peut atteindre une surface de 3 000 m2 déterminée par l'adsorption de gaz. Le charbon actif est produit spécifiquement de manière à obtenir une très grande surface interne de 500 m2/g et plus, ce qui le rend idéal pour l'adsorption.

Le charbon actif est utilisé pour purifier les liquides et les gaz dans de nombreuses applications, notamment le traitement de l'eau (potable, domestique ou usée), la purification des matières premières telles que les huiles et les graisses, les boissons alcoolisées et non alcoolisées, les colorants, la décoloration du sucre et du glucose, ou d'autres produits alimentaires, chimiques ou pharmaceutiques. Le charbon actif est utilisé pour l'élimination des odeurs, la lutte contre la pollution industrielle, la purification de l'air et la protection de l'environnement, ainsi que pour les procédés catalytiques.

Le charbon actif est produit à partir de toute matière organique à forte teneur en carbone, telle que les noix de coco, les coquilles de noix, le charbon, la tourbe et le bois, qui confèrent chacun des qualités spécifiques au produit fini.

Le charbon actif existe en plusieurs variantes : Le charbon actif en poudre (CAP), le charbon actif en grains (CAG) ou le charbon actif extrudé. La différence fondamentale entre le charbon actif en grains et le charbon actif en poudre réside dans le coût de fabrication. Pour un matériau de départ et un processus d'activation donnés, la seule différence entre le CAP et le CAG est la taille des particules. Le charbon actif en grain (CAG) est broyé et tamisé pour obtenir des particules de l'ordre de 0,2 à 5 mm. L'industrie de l'eau potable utilise généralement une maille de 8 x 30 (taille effective de 0,80-1,0 mm), ou une maille de 12 x 40 (taille effective de 0,5-0,7 mm). Le CAG est utilisé dans les applications en phase liquide et en phase gazeuse. Le charbon actif en poudre est également broyé et tamisé et a une taille de particule plus petite que le CAG. Les particules de CAP sont 10 à 100 fois plus petites, avec généralement un diamètre médian de 15 à 30 microns. Les PAC sont généralement utilisées dans des applications en phase liquide et pour le traitement des gaz de combustion, la taille plus petite des particules permettant une cinétique d'adsorption plus rapide. Le charbon actif granulé / extrudé est principalement utilisé pour les applications en phase gazeuse en raison de sa faible perte de charge, de sa résistance mécanique élevée et de sa faible teneur en poussière.

Chez Alfatestlab nous avons l'habitude d'analyser le charbon actif en utilisant des techniques orthogonales pour fournir :

  • L'aire de surface BET
  • Taille et forme des particules
  • Propriétés d'écoulement de la poudre
  • Images SEM haute résolution
  • Analyse élémentaire EDX

Références
https://en.wikipedia.org/wiki/Zinc_oxide
https://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/compound/Zinc-oxide
Biochemistry and Biophysics Reports, Volume 17, March 2019, Pages 71-80
https://nanografi.com/blog/analyzed-zinc-oxide-and-its-production-properties-and-applications/


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