El documento describe el carbón activado, un material carbonizado que tiene una gran capacidad de adsorción debido a su alta superficie interna. El carbón activado se utiliza comúnmente para remover contaminantes del agua y el aire mediante un proceso de adsorción física. Su estructura porosa microscópica se crea mediante un proceso térmico de activación y le otorga una superficie interna de hasta 1200 metros cuadrados por gramo, lo que le permite atrapar eficientemente moléculas contaminantes.

1. Carbón Activado

2. Carbón activado
• Materia carbonizado en ausencia de oxígeno
• Origen vegetal o mineral.
• La materia carbonizada tiene propiedades
adsorbentes
• Estado de activación confiere propiedades de
gran capacidad de adsorción de ciertas
substancias.

3. Adsorción
• En la adsorción el material removido se adhiere físicamente o
químicamente a la superficie del material adsorbente, sin penetrar en su
estructura física.
• La adsorción implica fuerzas de atracción del tipo dipolo/dipolo, fuerzas
• de Van Der Waals, entre las moléculas de la sustancia adsorbida y de la
superficie del material que adsorbe éstas.
• La alta efectividad en remoción o adsorción de compuestos, se debe a que
el carbón activado tiene una gran área ó superficie disponible para que
puedan interactuar las moléculas de la sustancia que se adsorbe.
• La gran superficie se adquiere cuando el material carbonáceo se somete a
altas temperaturas y se inyecta súbitamente vapor de agua, nitrógeno,
bióxido de carbono, argón o algún otro gas inerte.
• El repentino cambio en la estructura interna del material provoca un gran
número de huecos de tamaño microscópico, cuya superficie es receptiva a
la retención de moléculas con una cierta estructura o estereoquímica.

4. • Superficie activa de 1,000 a 1,200 m2/g
• Un gramo de carbón activado tiene una superficie activa similar
al área de un campo de fútbol
• Los macroporos se encuentran inicialmente en el
material antes de su activación.
• Los microporos y mesoporos son formados en el proceso
de activación y son los que le dan propiedades adsortivas
al carbón.
CARBÓN ACTIVADO

5. CARBÓN ACTIVADO

6. Carbón Activado: aplicaciones
• Afinidad específica
• hasta 60 gramos de contaminante por cada 100 gramos de carbón activado para la
remoción de contaminantes del aire y del agua.
• Remoción en líquidos y bebidas (refrescos, cerveza, vinos, jugos, vinagre, etc)
• Color
• olor
• Sabor
• Clarificación de jarabes y azúcar refinada
• Mejorar las propiedades de diferentes líquidos en la industria de alimentos.
• Remoción de contaminantes en aguas potables y residuales tratadas y no
tratadas.
• Remoción de contaminantes en emisiones gaseosas.
• Filtración y acondicionamiento de aire en lugares públicos y cerrados.

7. Activación
• Reacción térmica
• La estructura se altera y se forman huecos
microscópicos
C(s) + H2O(g) ⇒ CO(g) + H2(g) 800º C con vapor de agua
• El escape de hidrógeno y monóxido de carbono deja una
gran porosidad en la estructura del material.
• Forma, tamaño y naturaleza de la porosidad formada
depende de
• pretratamiento químico
• origen del material
• temperatura de activación, etc.

8. CLORACIÓN Y TRATAMIENTO
CON CARBÓN ACTIVADO
• Remoción del cloro residual en las aguas potables
C(s) + 2H2O(l) +Cl2 ⇒ CO2(g) + 4HCl(l)
• Se remueve el cloro residual que el agua pueda contener
• el carbón adsorbe otras impurezas del agua y le comunica
mejores propiedades.
• El cloro residual
• se encuentra en cantidades de 0.5 a 1.5 ppm
• Impide el desarrollo de microorganismos en tuberías desde la
planta hasta el consumo
• Para la industria de bebidas el cloro puede interferir con
el proceso

9. MEDICIÓN DE LA CAPACIDAD
ADSORTIVA DEL CARBÓN ACTIVADO
• Muestra evaluada con cuatro carbones diferentes y sus
resultados.
• Se puede observar que los carbones B, C y D remueven el
compuesto indeseable a valores menores de lo máximo
permitido, pero el carbón D lo hace mas eficientemente
que el B y C, ya que requiere de menor cantidad de carbón
para dejar un residual igual o menor al máximo permitido.
• No se puede decir en esta sola prueba que el carbón D
sería la mejor elección, ya que otro factor importante es el
precio.
• Si por ejemplo: un kilogramo del carbón D costara el doble
del carbón C, pudiera ser mejor elección el carbón C, ya
que el D requiere de 200 mg/100 ml para alcanzar el valor
máximo permitido.

11. Una vez que se ha seleccionado el carbón mas adecuado y se ha
determinado la dosis óptima de éste, se debe determinar el tiempo de
contacto requerido para alcanzar el equilibrio.
Para saber cuanto tiempo de contacto es requerido, se establece a partir
de la gráfica obtenida.

13. Módulos de Carbón Activado BEGEROW

14. MUCHAS GRACIAS