Il carbone attivo, o carbone attivato, è una forma di carbone che vien lavorato per ottenere pori piccoli e poco voluminosi che aumentano la superficie disponibile per l’adsorbimento o le reazioni chimiche. L’adsorbimento è un processo durante il quale viene utilizzato un solido per rimuovere una sostanza solubile dall’acqua. In questo processo il solido è il carbone attivo.
Per il suo elevato grado di microporosità, un grammo di carbone attivo può arrivare ad avere una superficie di 3.000 m2 che viene determinata dall’adsorbimento di gas. Il carbone attivo è prodotto appositamente per poter ottenere una superficie interna molto grande da 500 m2/g e superiore, che lo rende ideale per l’adsorbimento.
Il carbone attivo viene utilizzato per purificare liquidi e gas in molteplici applicazioni, tra cui il trattamento dell’acqua (acqua potabile, acqua per uso domestico o acque reflue), la purificazione di materie prime come oli e grassi, bevande alcoliche e analcoliche, coloranti, la decolorazione di zucchero e glucosio o altri prodotti alimentari, chimici o farmaceutici. Viene usato per la rimozione degli odori, il controllo dell’inquinamento industriale, la purificazione dell’aria e la protezione dell’ambiente, nonché per i processi catalitici.
Il carbone attivo viene prodotto da ogni tipo di materiale organico ad alto contenuto di carbonio, come noci di cocco, gusci di noci, carbone, torba e legno, ognuno dei quali conferirà qualità tipiche al prodotto finito.
Il carbone attivo è disponibile in diverse varianti: carbone attivo in polvere (PAC), carbone attivo in granuli (GAC) o carbone attivo estruso. La differenza fondamentale tra il carbone attivo in granuli e quello in polvere è nel costo di produzione. Per un determinato materiale di partenza e un dato processo di attivazione, l’unica differenza tra PAC e GAC è la dimensione delle particelle. Il carbone attivo in granuli (GAC) viene macinato e setacciato in modo da ottenere particelle in un intervallo compreso tra 0,2 e 5 mm. In genere, il settore delle acque potabili utilizza una maglia 8 x 30 (dimensione effettiva di 0,80-1,0 mm) o una 12 x 40 (dimensione effettiva di 0,5-0,7 mm). Il GAC viene usato in applicazioni in fase liquida e in fase gassosa. Anche il carbone attivo in polvere viene macinato e setacciato e ha una dimensione delle particelle inferiore rispetto al GAC. Le particelle di PAC sono da 10 a 100 volte più piccole, solitamente con un diametro medio compreso tra 15 e 30 micron. I PAC sono generalmente utilizzati in applicazioni in fase liquida e per il trattamento dei gas di combustione, poiché la dimensione delle particelle inferiore consente una cinetica di adsorbimento più rapida. Il carbone attivo pellettizzato/estruso viene utilizzato principalmente per applicazioni in fase gassosa grazie alla caduta di pressione bassa, all’elevata resistenza meccanica e al ridotto contenuto di polvere.
In Alfatestlab siamo abituati ad analizzare il carbone attivo usando tecniche ortogonali per fornire:
- Superficie BET
- Dimensioni e forma delle particelle
- Proprietà di scorrimento delle polveri
- Immagini ad alta risoluzione SEM
- Analisi elementare EDX
Riferimenti
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/
