INFORME PRÁCTICA # 9. CARBON ACTIVADO

Álvarez Flórez Diego, Espínola Calderón Carlos, Martínez Eslava Sergio, Martínez Remolina Anderson, Reyes Valdés Olga.

Laboratorio de ProcesosUniversidad Industrial De Santander

Facultad de Ingeniería Química30 de Julio de 2009

Grupo A1

RESUMEN

En este informe se presentan las principales características del proceso de producción del carbón activado, usos, métodos de caracterización e innovaciones en cuanto a materias primas, pretratamientos y acondicionamiento para las diferentes operaciones llevadas a cabo. También contiene una descripción detallada de los pasos seguidos para la elaboración de diferentes muestras de carbón activado en el laboratorio de la Escuela de Ingeniería Química, incluyendo a su vez análisis cualitativos de estas.

1. INTRODUCCIÓN

El carbón activado, o carbón activo, es un material de carbón poroso. Un material carbonizado que se ha sometido, a reacción con gases oxidantes (como CO2 o aire), o con vapor de agua; o bien a un tratamiento con adición de productos químicos como el H3PO4, durante (o después) de un proceso de carbonización, con el objeto de aumentar su porosidad. Los carbones activados poseen una capacidad de adsorción elevada y se utilizan para la extracción de metales, purificación de líquidos y gases, medicina, tratamiento de aguas residuales, controladores de emisiones de automóviles, clarificación de jarabe de azúcar, en mascaras antigás, filtros, entre

otros. Mediante el control adecuado de los procesos de carbonización y activación se puede obtener una gran variedad de carbones activados que posean diferentes distribuciones de tamaño de poros. Por sus características y numerosas aplicaciones en el campo ambiental hacen que este producto industrial sea objeto de estudio, obteniéndose continuamente mejoras su eficiencia.

El proceso llevado a cabo en la realización de la práctica nos permitió adquirir destreza y conocimientos técnicos y empíricos, relacionados con el carbón activado, como la manipulación de instrumentos y equipos del laboratorio implicados en este proceso.

2. OBJETIVOS

2.1.Objetivos Generales

Conocer y estudiar las principales características del proceso de fabricación de carbón activado.

Elaborar dos muestras de carbón activado con materias primas diferentes, analizando el proceso y las propiedades obtenidas para cada una de estas.

2.2.Objetivos Específicos

Identificar las variantes y heurísticas más importantes en el proceso de elaboración del carbón activado.

.

Conocer los principales componentes involucrados en la fabricación del carbón activado a escala de laboratorio.

Actualizarse en cuanto a los usos y aplicaciones industriales del carbón activado.

Identificar y poner en práctica las diferentes operaciones unitarias, fenómenos de transporte y reacciones involucradas en el proceso de obtención del carbón activado.

Establecer y analizar las principales características del carbón activado comercial y compararlas con el obtenido en la práctica.

Adquirir destreza en la manipulación de los equipos del laboratorio relacionados con la fabricación de carbón activado.

3. MARCO TEORICO

3.1.Materias Primas

El carbón activado puede ser producido a partir de cualquier material rico en carbono, pero sus propiedades estarán muy influenciadas por la naturaleza de la materia prima con que es producido y por la calidad del proceso de activación. Entre las principales fuentes se destacan: los carbones minerales, el cascarón del coco y las maderas.

A nivel comercial solamente se utilizan unos cuantas de las materias primas mencionadas anteriormente, debido a su disponibilidad, bajo costo y a que los productos obtenidos a partir de ellos, tienen las propiedades que cubren toda la gama de aplicaciones que el CA puede tener.

En la siguiente tabla se muestran las principales materias primas y tecnologías de activaciones utilizadas en la producción de CAs, así como la dureza y el radio medio de poro de los productos obtenidos.

Materia Prima

Activación

Dureza o Resistencia a la

abrasión

Radio medio

de poro (nm)

Madera de pino

Deshidratación química

30-50 10-2000

Carbón mineral lignítico

Térmica 40-60 3.3

Carbón mineral bituminoso

Térmica 70-80 1.4

Cáscara de cóco

Térmica 90-99 0.8

Tabla 1. Materias primas utilizadas comercialmente.

La dureza o resistencia a la abrasión es una propiedad muy importante en los CAs que se van a utilizar en forma de gránulos, ya que la falta de ésta provoca erosión y rompimientos durante el transporte y el uso.

El carbón de madera de pino tiene una dureza muy baja, que suele hacerlo inapropiado para el uso en forma granular, y por el contrario, el de cáscara de coco tiene la ventaja de ser el más resistente.

3.2.Tipos de Carbones Activados

Los carbones activos pueden clasificarse atendiendo 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).

(ii) carbón activado conformado (o con una forma específica, cilindros, discos, etc.).

Los carbones activados troceados se obtienen por molienda, tamizado y clasificación de briquetas de carbón o de trozos más grandes.

Los carbones conformados pueden obtenerse por peletización o por extrusión de carbón en polvo mezclado con distintos tipos de aglomerantes. Existen además otras formas de adsorbentes de carbón, como las fibras de carbón activadas, las telas y los fieltros de carbón activados, las estructuras monolíticas, las membranas de carbón (Anexo 1).

3.3.Usos del Carbón Activado

Los carbones activados, por ser adsorbentes versátiles, tienen un uso muy generalizado en los países desarrollados, son utilizados en la extracción de metales (por ejemplo oro), la purificación del agua (tanto para la potabilización a nivel público como doméstico), para el tratamiento de aguas residuales, clarificación de jarabe de azúcar, purificación de glicerina, en máscaras antigas, en filtros de purificación de aire, en controladores de emisiones de automóviles, a nivel de la medicina también es utilizado para tratar envenenamientos y sobredosis por ingestión oral ya que previene la absorción del veneno en el estómago.

En la tabla a continuación, se resumen algunos de los usos del carbón activado (Marín, Granadillo, Correa, 1988).

Tabla 1. Usos del carbón activado

3.4.Perspectivas Futuras

En general, el crecimiento futuro del uso del carbón activado (CA) estará muy influenciado por las cada vez más exigentes legislaciones de protección del medio ambiente, y con el empleo de este producto para controlar la contaminación del agua y del aire, por lo que el auge de la industria y la diversidad de procesos existentes y en desarrollo requieren cada vez más especificidad y especialización. El CA, adsorbente por excelencia, tiene un amplio espectro de acción, siendo el objetivo de investigadores y productores la

creación de nuevos productos de acción selectiva a la vez que se trata de esclarecer los mecanismos que rigen el proceso de adsorción de las sustancias de interés en los mismos.

La especificidad en la adsorción de CA está en dependencia de diferentes factores como son los vinculados a su proceso de obtención, la impregnación con agentes químicos, la modificación de grupos superficiales, las condiciones de aplicación, etc. Dentro de los CA más interesantes y de mayor precio en el mercado mundial se encuentran los impregnados con agentes químicos capaces de catalizar ó modificar la adsorción. A este grupo pertenecen los CA para la protección ambiental y personal, adsorción de gases industriales, descontaminación de desechos radioactivos gaseosos y líquidos, caretas antigases etc.

No menos importantes son los productos con propiedades superficiales modificadas, los cuales ejercen su acción específica basada en la polaridad, o grado de ionización de la sustancia de interés. Estos carbones son ampliamente aplicados en la retención de productos orgánicos y de origen Biotecnológico incluyendo algunos microorganismos como los virus.

3.5.Proceso de Obtención de Carbón Activado

El carbón activado es un carbón fabricado artificialmente, el cual exhibe un alto grado de porosidad y una alta superficie interna. (Ver figura 1).

Figura 1. Carbón Activado.

Los carbones activados comerciales son preparados a partir de materiales con un alto contenido en carbono, especialmente, materiales orgánicos como, madera, huesos, cascaras de semillas de frutos, como también carbón mineral, breas, turba y coque.

El proceso de obtención empieza con una clasificación previa y/o procesos de reducción de tamaño para luego ser sometido a un proceso de carbonización, también conocido como pirolisis (el material es sometido a temperaturas cercanas a los 8000C en ausencia de aire). El carbón obtenido de la anterior etapa es prácticamente inactivo, con un área superficial de unos pocos metros cuadrados por gramo, por tal motivo este debe ser activado ya sea mediante una activación física o química. Finalmente, el carbón activado es sometido a procesos de separación de los agentes activantes. También puede llevarse a cabo un proceso de moldeo y clasificación.

3.6. Activación física:

La porosidad de los carbones preparados mediante activación física es el resultado de la gasificación del material carbonizado a temperaturas elevadas. En la

carbonización se eliminan elementos como el hidrogeno y el oxigeno del precursor para dar lugar a un esqueleto carbonoso con una estructura porosa rudimentaria. Durante la gasificación el carbonizado se expone a una atmosfera oxidante, que elimina los productos volátiles y átomos de carbono, aumentando el volumen de poros y el área específica. Los agentes activantes que se suelen usar son: oxigeno, raramente empleado a escala industrial, aire, vapor de agua y CO2.

Las reacciones que se llevan a cabo en la etapa de activación física son las siguientes:

El carbón obtenido en esta etapa se conoce como carbón primario.

3.7.Activación Química

La porosidad de los carbones que se obtiene por activación química es generada por reacciones de deshidratación química, que tiene lugar a temperaturas mucho más bajas. En este proceso el material a base de carbón se impregna con un agente químico, principalmente, acido fosfórico H3PO4, cloruro de cinc ZnCl2 o hidróxido de potasio KOH. Los agentes químicos utilizados reducen la formación de materia volátil y alquitranes.

La activación con acido fosfórico implica los siguientes pasos:

1. Molienda y clasificación del material de partida.

2. Mezcla del precursor con H3PO4

(reciclado y fresco).

3. Tratamiento térmico en atmosfera inerte entre 100 y 200 0C, manteniendo la temperatura aproximadamente 1 hora, seguido de un nuevo tratamiento térmico hasta 400-5000C, también por una hora.

4. Lavado, secado y clasificación del carbón activado y reciclado del H3PO4. La proporción de acido fosfórico a precursor mas empleada suele ser de 1 a 5.

La activación con hidróxido de potasio permite obtener “carbones superactivados”, con superficies especificas del orden de los 3000 m2/g. Los carbones a ser activados con este compuesto deben tener un bajo contenido en volátiles y alto contenido en carbono, como los carbones minerales de alto rango, carbonizados, coque de petróleo, etc. En esta activación el KOH se mezcla con el precursor, en una suspensión acuosa o mediante una simple mezcla física, en proporciones KOH: precursor entre 2:1 y 4:1. Cuando la impregnación tiene lugar en medio acuoso, la activación se lleva a cabo en dos tratamientos térmicos consecutivos en atmosfera inerte. El primero a temperaturas bajas, pero superiores a los 2000C, donde se evapora el agua y se dispersa el KOH, y el segundo entre 700-9000C. En el caso de una mezcla física no es necesario llevar a cabo el primer tratamiento.

El carbón resultante se lava para eliminar los restos del agente químico usado. Este carbón es llamado carbón secundario.

3.8.Caracterización del carbón activado

Para la caracterización de la estructura porosa del carbón activado, la técnica de absorción de gases y/o vapores es una de las técnicas más convenientes. La determinación de una isoterma de adsorción permite deducir la superficie específica, a través de la conocida ecuación BET (Brunauer, Emmett y Teller).

En general, la superficie específica varía entre 500 y 2000 m/g. Además, es posible determinar la porosidad del carbón accesible a la molécula que se adsorba. La estructura microporosa del carbón puede obtenerse a partir de la absorción de nitrógeno a 77 K y dióxido de carbono a 273 K. El dióxido de carbono permite determinar el volumen de microporos más estrechos, mientras que la de nitrógeno suministra el volumen total de microporos.

Para conocer la meso- y macroporosidad es posible aplicar la ecuación de Kelvin para deducir la distribución de tamaños de poros. También, es posible la aplicación de la técnica de porosimetro de mercurio que permite medir poros hasta de 7.5 nm o el índice de azul de metileno que consiste en un ensayo de decoloración que indica la capacidad de un sólido poroso de adsorber una molécula que, por su tamaño, no puede acceder a todos los microporos. Su tamaño molecular es aproximadamente de 0.84 nm. El valor de azul de metileno se define como el número de mililitros de una disolución estándar de azul de metileno que es decolorada por 0.1g de carbón activado.

Adicionalmente, las normas de la sociedad americana (ASTM, por sus siglas en ingles American Society for Testing and Materials Standards) establecen pruebas estándar necesarias para establecer la calidad del

carbón obtenido, entre ellas están: el porcentaje de humedad, el porcentaje de cenizas, el tamaño de malla, la resistencia a la abrasión, y el índice de yodo.

4. METODOLOGIA

La metodología para el desarrollo de la práctica, se esquematiza en el siguiente diagrama, haciendo una descripción detallada de cada uno de los pasos.

Figura 2. Esquema de la metodología seguida en el laboratorio.

4.1.Preparación de las materias primas

Teniendo como materias primas cascarilla de arroz y coco, se hace necesario un tratamiento previo de reducción de tamaño, con una prensa, obteniendo así un área superficial mayor, mejorando los efectos de adsorción del carbón activado que se obtuvo. Siguiente a ello el producto molido se tamizó seleccionando las partículas de menor tamaño. Este

Adición de agua y solución de ácido fosfórico

Preparación de las materias primas

Secado y carbonización

Medición de las materias primas

Caracterización

Neutralización del las muestras obtenidas

tratamiento se le aplico únicamente al coco. Ver fotografías 1 y 2.

Fotografía 1. Reducción de tamaño del coco.

Fotografía 2. Tamizado del coco molido.

4.2.Medición de las Materias Primas

Al reducir de tamaño el coco, se depositó en un crisol. Simultáneamente se efectuó el mismo proceso con la cascarilla de arroz, y se procedió a pesar las dos muestras. Ver fotografía 3 y 4.

Fotografía 3. Coco después de haber sido sometida al proceso de reducción de tamaño

y listo para pesar.

Fotografía 4. Cascarilla de arroz lista para ser pesada.

Peso de la cascarilla de arroz

9,45 g

Peso del coco 37,65 g

Tabla 3. Datos de la medición de las materias primas.

4.3. Adición de Agua y Ácido Fosfórico.

El crisol se llenó con agua y ácido fosfórico hasta que las partículas de coco y cascarilla de arroz quedaron suspendidas, la muestra fue impregnada con H3PO4 en una relación 1:5

Coco

37.65g5

=7.53 gramosde ácido

Concentración ácido fosfórico: 85%

7.53/0.85= 8,85 gramos H3PO4

ρ .ácido=1.71 g

cm3

V. ácido = 8.85/1.71= 5,18 cm3

Volumen en agua de espacio vacío: 42 mL

V. agua = 42 – 5.18 = 36.82 cm3

Cascarilla de arroz

105

=2gramosde ácido

Concentración ácido fosfórico: 85% v/v

2/0.85= 2,35 gramos H3PO4

ρ .ácido=1.71 g

cm3

V. ácido = 2,35/1.71= 1,37 cm3

Volumen en agua de espacio vacío: 60 mL

V. agua = 60 – 1,37 = 58,63 cm3

Al realizar los cálculos se procedió a agregar el agua y el ácido fosfórico a cada crisol, ver fotografía 5, 6 y 7.

Fotografia ###. Medición del ácido fosfórico.

Fotografía 5. Adición de la solución de ácido fosfórico y agua al coco.

Fotografía 6. Adición de la solución de ácido fosfórico y agua a la cascarilla de arroz.

Fotografia 7. Cascarilla de arroz y coco en los crisoles listos para la carbonización.

4.4. SECADO Y CARBONIZACION.

Los crisoles se introdujeron en una mufla durante 1 hora a una temperatura de 150°C, para eliminar el agua presente en las muestras, posterior a esto se hizo una rampa de temperatura elevándola hasta 450 durante 1 hora más, realizando el proceso de carbonización y activación.

Fotografía 8. Carbón activado obtenido.\

4.5.Neutralización de la muestra.

Se realizaron varios lavados con agua destilada con el fin de llevar la muestra a un pH neutro (7), para esto se adiciono agua destilada una y otra vez hasta conseguirlo, cada vez que se agregaba agua se agitaba magnéticamente durante 5 minutos, y se media el pH.

4.6. Caracterización

Se pesaron 2 g de la muestra obtenida a partir de la cascarilla de arroz, 2 g de la muestra obtenida a partir de coco y 1 g de carbón activado comercial (patrón de comparación).

A cada muestra se colocó en un vaso de precipitado y se adicionaron 100 ml de azul de metileno, ver fotografía 9.

Fotografía 9. Caracterización de las muestras de carbón activado obtenido en el laboratorio y carbón

comercial.

Posteriormente se realizó agitación magnética a los 3 vasos de precipitado durante 1 hora. Luego se dejo precipitar las muestras de cada vaso.

El material más adsorbente fue aquel que quedo más trasparente porque entre más transparente, mayor capacidad de adsorción.

5. RESULTADOS 5.1.Resultados

La capacidad de absorción de las muestras obtenidas de carbón activado fue evaluada mediante la utilización de azul de metileno. Sería posible también, mediante el empleo de este compuesto, determinar el tamaño de los poros por medio de un ensayo de decoloración pero desafortunadamente no se contaban con los equipos necesarios para tal fin.

Después de una hora de agitación, fue posible comparar la tonalidad entre las muestras que contenían carbón activado comercial, cascarilla de arroz y cascarilla de coco, antes y después de dicha agitación. Ver fotografías 10, 11 y 12.

Fotografía 10. Carbón activado a partir de cascarilla de arroz, mezclado con azul de metileno, antes de

empezar el mezclado.

Fotografía 11. Carbón activado a partir de cascarilla de coco, mezclado con azul de metileno, antes de empezar el mezclado.

Fotografía 12. Carbón activado comercial, mezclado con azul de metileno, antes de empezar el mezclado.

Después de una hora de mezclado, fue posible tomar las siguientes fotografías:

Fotografía 13. Carbón activado a partir de cascarilla de arroz, mezclado con azul de metileno, después de una hora de mezclado.

Fotografía 14. Carbón activado a partir de cascarilla de arroz, mezclado con azul de metileno, después de una hora de mezclado.

Fotografía 15. Carbón activado comercial, mezclado con azul de metileno, después de una hora de mezclado.

5.2 Análisis de Resultados

Es posible observar como la cascarilla de arroz produjo una muy buena adsorción del azul de metileno. Mientras que mediante la utilización de carbón activado comercial no se obtuvieron los resultados esperados, es decir, una mayor decoloración como la presentada en la fotografía 13. Por su parte la adsorción del azul de metileno por parte de la cascarilla

de coco, apenas se lograron ver pequeños cambios en su tonalidad.

6. Innovaciones

6.1 REFRIGERADOR SOLAR PARA PRODUCCIÓN DE HIELO USANDO CARBÓN ACTIVADO-METANOL

Se presenta el estudio de un refrigerador solar basado en un ciclo de adsorción intermitente, destinado a la fabricación de hielo. El par adsorbente-adsorbato utilizado es el carbón activado- metanol.

La operación del sistema está basada en un ciclo intermitente, o de simple efecto, donde no hay recuperación de calor. El ciclo consiste en dos etapas: una caracterizada por el proceso de adsorción, cuando ocurre la evaporación del fluido de trabajo (el adsorbato) (Fig. 3a); y otra, de regeneración del medio poroso (el adsorbente), mediante la conversión térmica de energía solar, en la cual el adsorbato es condensado (Fig 3b).

Figuras 3a y 3b. Adsorbato y adsorbente.

El refrigerador está constituido básicamente por tres componentes: un conjunto adsorbedor/colector solar, un evaporador y un condensador, conforme se muestran en la Fig. 3b. La dirección del flujo gaseoso cambia, de acuerdo a la

etapa, de producción frigorífica o de regeneración.

La etapa de producción frigorífica empieza al final de la tarde, cuando la temperatura y la presión del adsorbedor comienzan a disminuir, según un proceso isostérico, o sea, un proceso en que la concentración de fase adsorbida es constante. La evaporación es desencadenada, cuando el flujo de adsorbato se dirige hacia el adsorbedor, ocurriendo durante todo el período nocturno, hasta la temperatura del adsorbedor alcanzar un valor mínimo. Al final de la adsorción, el adsorbedor está con una temperatura y una presión correspondiente a la saturación de la fase gaseosa en el evaporador. Con el calentamiento del adsorbedor, por acción del sol, su presión aumenta, siguiendo otro proceso isostérico. Cuando el reator alcanza la presión de condensación, la desorción comienza, prosiguiendo hasta que el adsorbedor llega a la temperatura máxima, completando así el ciclo.

6.2. Empleo de Subproductos Animales Para la Fabricación de Carbón Activado

Los carbonos activados, comúnmente producidos del carbón no renovable y de subproductos de plantas tales como madera y cáscaras de coco, se usan para purificar líquidos y gases, recuperar contaminantes químicos, y limpiar contaminación del medio ambiente. Ahora, el Servicio de Investigación Agrícola ARS, (Agencia de Investigaciones Científicas) ha obtenido una patente sobre una nueva tecnología que usa subproductos de animales para producir los carbonos activados.

Dicho instituto de investigación ha

desarrollando el método de convertir desperdicios de animales en carbonos activados llamados biochar. Este material procede de los sobrantes carbonizados de desperdicios de aves de corral, suministrados por instalaciones de producción de pollos no sólo del estiércol y las plumas, sino también material de lecho incluyendo serrín, virutas, y cascaras de cacahuetes.

Los pollos de engorde y los pavos producidos en EE.UU. producen aproximadamente 15 millones de desperdicios anualmente. El proceso de convertir los biodesperdicios en carbonos activados implica moler los desperdicios a un polvo fino que después se forma en bolitas. Luego, el material se calienta en un horno sin oxígeno a temperaturas de 1.300 a 1.500 grados Fahrenheit, creando un producto completamente sanitario.

El nivel alto de fósforo en los desperdicios de aves de corral puede ser un contaminante ambiental si grandes cantidades del fósforo entran en el agua subterránea, los ríos y los arroyos. Pero la concentración relativamente alta del fósforo agrega una carga negativa al carbono activado que es ideal para atraer iones cargados positivamente de metales tales como cadmio, cobre, zinc y plomo.

La tecnología trabaja cuando las superficies altamente porosas y químicamente activas de los carbonos activados se ponen en contacto y adsorben moléculas de los contaminantes en gases y líquidos.

Según estimaciones preliminares, el coste de producir el biochar podría ser aproximadamente 65 centavos por libra de carbono a base de los desperdicios de pollos, el cual es competitivo con el coste

de las alternativas comerciales. Evaluaciones también han mostrado que los materiales funcionan por lo menos igual o mejor que los productos de carbono ahora disponibles en el mercado.

Los carbonos activados producidos de los subproductos de animales podrían ser utilizados como absorbentes en cualquier aplicación de limpieza del aire o líquidos donde ahora se usa el carbono activado tradicional.

6.3. Carbón activado tratado con dióxido de carbono para la estabilización del pH de agua tratada y el control del contenido de aluminio en el agua tratada.

Cuando un carbón se activa químicamente, es impráctico e innecesario que el fabricante elimine del producto final todo el químico utilizado. Por lo tanto, si el químico fue un ácido, disminuirá el pH de los primeros litros de agua que entran en contacto con el carbón. Ocurrirá lo contrario si el químico utilizado fue un álcali.

En el caso de un carbón activado térmicamente (sin la presencia de otros químicos que no sean vapor de agua y gases de combustión), aumenta el pH de los primeros litros de agua que se trata con el mismo. Esto se debe a que todos los vegetales tienen cantidades importantes de sodio y potasio que, en el proceso de carbonización, permanecen en el carbón en forma de óxidos. Estos óxidos se convierten en hidróxidos al entrar en contacto con el agua, se disuelven en la misma y aumentan su pH.

Cuando no varía el pH de los primeros litros de agua que entran en contacto con un carbón, puede deberse a que se trate de un carbón reactivado.

Con el tratamiento de un carbón activado en húmedo con dióxido de carbono o con dióxido de carbono seguido de aire se obtiene un carbón con un pH de contacto reducido. El carbón activado se caracteriza porque posee un pH de contacto modificado inferior a 9,0 aproximadamente y normalmente de entre 7,3 aproximadamente y 9,0. El uso de este carbón en un sistema de tratamiento de agua elimina la subida del pH del agua efluente en exceso que normalmente se produce con carbón activado. Además, el uso de este carbón en un sistema de tratamiento de agua reduce la concentración de aluminio del agua en comparación a un carbón no tratado.

6.3 ESTRUCTURAS EN FORMA DE PANAL DE CARBON ACTIVADO QUE TIENEN CAPACIDADES DE ADSORCION VARIABLES Y METODO PARA HACER LAS MISMAS

Esta innovación se refiere a un método para hacer un compuesto de carbón activado, caracterizado porque comprende los pasos de: a) impregnar un material de soporte con una resina entrelazada para saturar el soporte de material con la resina y formar una resina soportada, donde la viscosidad de la resina es de alrededor de 50 cps a 1000 cps, siendo dicho material de soporte seleccionado del grupo que consiste de algodón, madera tajada, material no fugitivo, y combinaciones de los mismos; b) secar la resina soportada; c) dar forma a la resina soportada seca; d) curar la resina; e) carbonizar la resina curada mediante el calentamiento de la resina curada a una temperatura de alrededor de 600°C a 1000°C en una atmósfera inerte o reducida; y f) dar tratamiento por calor a la resina soportada desde el paso (e) para activar el carbón y producir un compuesto adsorbedor de carbón activado.

7. CONCLUSIONES

La muestra de Carbón activado de tipo granular, obtenida a partir de la cascarilla de arroz, presentó una mayor adsorción del azul de metileno, en comparación del realizado a base de cascarilla de coco y del carbón activado comercial.

Debido a que la capacidad de un carbón activado para retener una sustancia determinada no sólo está dada por su área superficial, sino por la proporción de sus poros, se puede concluir que la estructura obtenida en la cascarilla de arroz presentaba en su gran mayoría mesoporos y macroporos.

El carbón activado comercial no es el más apropiado para la retención de colorantes tales como el azul de metileno, debido al tamaño molecular de este, sería necesario realizarle una mayor activación a dicho carbón, para obtener una adsorción considerable de este químico.

El pH del carbón activado es otra variable importante a controlar, pues esta también influye en la capacidad de adsorción del mismo. Por este motivo se pudieron presentar diferencias en la capacidad de los diferentes carbones.

Es importante tener un conocimiento previo de las sustancias que se van a adsorber por medio de un carbón activado, para de este modo poder llevar a cabo una correcta selección de las

características necesarias del mismo y así obtener una retención importante de las sustancias relevantes.

Es de destacar la importancia que juega el carbón activado en áreas tales como el tratamiento de aguas y el control de la contaminación atmosférica; en donde se hace necesario contar día a día con tecnologías y equipos que sean amigables con el medio ambiente.

BIBLIOGRAFIA

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