CHARBON ACTIF
Le charbon actif est un matériau hautement poreux dont la surface dépasse 3 000 m²/g, ce qui le rend très efficace pour adsorber les contaminants des liquides et des gaz.
Le charbon actif est produit à partir de diverses matières premières carbonées telles que les coques de noix de coco, le charbon, la tourbe et le bois, et est utilisé dans diverses applications, notamment la purification de l'eau, la filtration de l'air et l'élimination des odeurs.
La capacité d'adsorption du charbon actif est due à sa grande surface interne, obtenue grâce à des processus d'activation qui créent un réseau de micropores, le rendant idéal pour piéger une large gamme de contaminants.
Numéro CAS : 7440-44-0
Numéro CE : 231-153-3
Formule moléculaire : C
Poids moléculaire : 12,011 g/mol
Synonymes : AC1NUWBM, Acétylène noir, Acticarbone, Actidose, Charbon actif, Charbon actif Norit, Charbon actif Norit(R), Charbon actif iodé, Adsorba, Adsorbit, Aerodag G, AG 1500, AG 3 (Adsorbant), AG 5, AG 5 (Adsorbant), AGN-PC-0LQUF1, AK (Adsorbant), AKOS015914131, Amoco PX 21, Charbon d'os animal, Anthrasorb, Aqua nuchar, Aquadag, AR 3, Aroflow, Arogen, Arotone, Arovel, Arrow, ART 2, AS 1, AT 20, ATJ-S, ATJ-S graphite, Atlantic, AU 3, BAU, BG 6080, Black 140, Black Kosmos 33, Plomb noir, Perles noires, Charbon d'os, C, CI 77265, CI 77266, CI Pigment Black 10, CI Pigment Black 6, CI Pigment Black 7, C2194, C2764_SIAL, C2889_SIAL, C3014_SIAL, C3345_SIAL, C4386_SIAL, C5510_SIAL, C6289_SIAL, C9157_SIAL, Calcotone Black, Cancarb, Canesorb, Canlub, Carbo activatus, Carbo vegetabilis, Carbodis, Carbolac, Carbolac 1, Carbomet, Carbomix, Carbone, Carbone activé, NOIR DE CARBONE, Noir de carbone BV et V, Noir de carbone, acétylène, Noir de carbone, canal, Noir de carbone, four, Noir de carbone, lampe, Noir de carbone, thermique, NANOTUBE DE CARBONE, Nanotube de carbone, paroi simple, Poudre de carbone, Carbone, activé, Carbone, activé, Carbone, activé [UN1362] [Spontanément combustible], Carbone amorphe, Carbone colloïdal, Carbone vitreux, Carbone-12, Carbone, carbonium, carbono, Carbopol Extra, Carbopol M, Carbopol Z 4, Carbopol Z Extra, Carbosieve, Carbosorbit R, Caswell No. 161, Cb 50, CCRIS 7235, CCRIS 8681, CCRIS 9467, Cecarbon, Ceylon Black Lead, CF 8, CF 8 (Carbon), Channel black, Char, from garbage burner, Charbon, CHARBON DE BOIS, Charbon d'os, Charbon activé, Charbon activé Norit, Charbon activé Norit(R), Charbon d'os, Charbon activé, Charbon activé [USP], Charbon de bois, sauf activé, Charcodote, CHEBI:27594, CI 77266, CI Pigment black 7, CK3, CLF II, CMB 200, CMB 50, poudre de coke, Colgon BPL, Colgon PCB 12X30, Colgon PCB-D, Collocarb, carbone Columbia, Columbia LCK, Conductex, Conductex 900, Continex, Corax A, Corax P, CPB 5000, Croflex, Crolac, CUZ 3, CWN 2, D&C Black No. 2, D002244, D006108, Darco, DC 2, Degussa, Delussa Black FW, DIAMOND, Durex O, Eagle Germantown, EG 0, EINECS 215-609-9, EINECS 231-153-3, EINECS 231-953-2, EINECS 231-955-3, EINECS 264-846-4, électrographite, ELF 78, Elftex, Code chimique des pesticides de l'EPA 016001, Essex, Excelsior, EXP-F, Explosion Acetylene Black, Explosion Black, Farbruss, Fecto, Filtrasorb, Filtrasorb 200, Filtrasorb 400, Flamruss, Formocarbine, Fortafil 5Y, FT-0621888, FT-0623469, suie de fullerène, Furnace black, Furnal, Furnex, Furnex N 765, Gas Black, Gas-furnace black, Gastex, GK 2, GK 3, GP 60, GP 60S, GP 63, Grafoil, Grafoil GTA, graphène, graphite, graphite (toutes les formes sauf les fibres de graphite), graphite (naturel), poussière, graphite (synthétique), GRAPHITE, NATUREL, Graphite, synthétique, acide graphitique, Graphnol N 3M, Grosafe, GS 2, GY 70, H 451, Hitco HMG 50, HSDB 2017, HSDB 5037, HSDB 7713, HSDB 953, Huber, Humenegro, Hydrodarco, I14-114468, I14-45191, I14-52609, IG 11, Impingement Black, Charbons d'impact, Irgalite 1104, Jado, K 257, Ketjenblack EC, Kohlenstoff, Korobon, Kosmink, Kosmobil, Kosmolak, Kosmos, Kosmotherm, Kosmovar, Noir de lampe, Noir de lampe, LS-51900, LS-59580, MA 100 (carbone), Magecol, Carbone médicinal, Metanex, MG 1, Micronex, Miike 20, Carbone minéral, Modulex, Mogul, Mogul L, Molacco, Monarch 1300, Monarch 700, MPG 6, Neo Spectra Beads AG, Neo-Spectra II, Neo-Spectra Mark II, Neotex, Niteron 55, Norit, NORIT A, USP, Nuchar, Noir de fournaise au mazout, OU-B, P 33 (noir de carbone), P1250, P68, Papyex, Noir pêche, Pelikan C 11/1431a, Pelletex, Permablak 663, PG 50, Philblack, Philblack N 550, Philblack N 765, Philblack O, Pigment noir 6, Pigment noir 7, Plumbago, Plumbago (graphite), Printex, Printex 60, Pyro-Carb 406, Raven, Raven 30, Raven 420, Raven 500, Raven 8000, Rebonex, Regal, Regal 300, Regal 330, Regal 400R, Regal 600, Regal 99, Regal SRF, Regent, RL04457, Rocol X 7119, Royal spectra, RTR-024045, S 1, S 1 (graphite), Schungite, Sevacarb, Seval, Shawinigan Acetylene Black, Shell carbon, Shungite, Silver graphite, Nanotube de carbone à paroi simple, SKG, SKLN 1, SKT, SKT (adsorbant), Special Black 1V & V, Special schwarz, Spheron, Spheron 6, Statex, Statex N 550, Sterling MT, Sterling N 765, Sterling NS, Sterling SO 1, Stove Black, SU 2000, Suchar 681, Super-carbovar, Super-spectra, Superba, Supersorbon IV, Supersorbon S 1, SWCNT, Swedish Black Lead, Swine cendres volantes, SWNT, Therma-atomic Black, Thermal Acetylene Black, Thermal black, Thermatomic, Thermax, Thermblack, Tinolite, TM 30, Toka Black 4500, Toka Black 5500, Toka Black 8500, TR-024045, U 02, Ucar 38, Ultracarbon, UN1362, UNII-2P3VWU3H10, UNII-4QQN74LH4O, UNII-4XYU5U00C4, Carbone vitreux, VVP 66-95, W8209, Watercarb, Whetlerite, Witcarb 940, XE 340, XF 4175L, POUDRE DE GRAPHITE, Carbone, décolorant, grafito, Carbo activates, Carbon activado, Charbon actif, Charbon de noix de coco, Charbon médicinal, Graphite synthétique, Carbone (ACN, graphite (naturel), COVALZIN, 1034343-98-0, CHARBON EN POUDRE, CHC (code CHRIS), graphite ; (carbone minéral), carbone ; (graphite, synthétique), NATPURE BLACK LC9083, CHARBON ACTIF (II), AST-120 (MART.), carbone ; (graphite, synthétique), poussière inhalable de graphite respirable, DTXSID801019028, CHARBON ACTIF (MART.), Graphite, naturel - Poussière respirable, NA1362, CHARBON ACTIF (MONOGRAPHIE USP), CHARBON ACTIF (MONOGRAPHIE EP), CHARBON ACTIF (IMPURETÉ USP)
Le charbon actif est une forme de charbon couramment utilisée pour filtrer les contaminants de l’eau et de l’air, entre autres utilisations.
Le charbon actif est traité (activé) pour avoir de petits pores de faible volume qui augmentent la surface disponible pour l'adsorption (qui n'est pas la même chose que l'absorption) ou les réactions chimiques.
L’activation est analogue à la fabrication de pop-corn à partir de grains de maïs séchés : le pop-corn est léger, moelleux et possède une surface beaucoup plus grande que celle des grains.
Activé est parfois remplacé par actif.
En raison du degré élevé de microporosité du charbon actif, un gramme de charbon actif a une surface supérieure à 3 000 m2 (32 000 pieds carrés) telle que déterminée par adsorption de gaz.
Le charbon actif a une surface spécifique comprise entre 2,0 et 5,0 m2/g.
Un niveau d'activation suffisant pour une application utile peut être obtenu uniquement à partir d'une grande surface.
Un traitement chimique supplémentaire améliore souvent les propriétés d’adsorption.
Le charbon actif est généralement dérivé de déchets tels que les coques de noix de coco ; les déchets des usines de papier ont été étudiés comme source.
Ces sources en vrac sont transformées en charbon de bois avant d’être « activées ».
Lorsqu'il est dérivé du charbon, le charbon actif est appelé charbon actif.
Le charbon actif est dérivé du coke.
Le charbon actif retient les pesticides, les graisses, les huiles, les détergents, les sous-produits de désinfection, les toxines, les composés colorants, les composés produits par la décomposition des algues, des légumes ou du métabolisme animal.
Le charbon actif est considéré comme un « antidote universel » et est utilisé dans les services d’urgence et les hôpitaux.
Les charbons actifs sont un groupe d’adsorbants très polyvalent, avec la capacité d’adsorber sélectivement des milliers de matériaux organiques et certains matériaux inorganiques.
Depuis les utilisations médicinales des charbons en poudre dans l’Égypte ancienne, jusqu’aux intérieurs carbonisés des fûts de whisky, le charbon a été activé et utilisé comme adsorbant pendant des siècles.
Le charbon actif a d'abord été largement utilisé dans les masques à gaz militaires de la Première Guerre mondiale et, dans l'entre-deux-guerres, à des fins commerciales dans les systèmes de récupération de solvants.
Les charbons actifs ont connu leurs premières applications importantes après la Première Guerre mondiale, dans la décoloration du sucre et dans la purification des antibiotiques.
Aujourd'hui, il existe des centaines d'applications si l'on compte séparément les diverses utilisations sous la rubrique générale du contrôle environnemental, les applications en cours se comptent par milliers
Le charbon actif est un adsorbant dérivé de matière première carbonée, dans lequel des moyens thermiques ou chimiques ont été utilisés pour éliminer la plupart des constituants volatils non carbonés et une partie de la teneur en carbone d'origine, produisant une structure à grande surface.
La structure de carbone résultante peut être un réseau relativement régulier d'atomes de carbone dérivé de la disposition cellulaire de la matière première, ou il peut s'agir d'une masse irrégulière de plaquettes de cristallite, mais dans les deux cas, la structure sera parsemée d'ouvertures pour apparaître, sous grossissement micrographique électronique, comme une structure semblable à une éponge.
La surface du carbone est typiquement non polaire, c'est-à-dire que le charbon actif est essentiellement électriquement neutre.
Cette non-polarité confère à la surface du charbon actif une grande affinité pour les adsorbats relativement non polaires, y compris la plupart des composés organiques.
En tant qu'adsorbant, le charbon actif contraste à cet égard avec les adsorbants dessiccants polaires tels que le gel de silice et l'alumine activée.
Le charbon actif montrera une affinité limitée pour l’eau via la condensation capillaire, mais pas l’attraction de surface pour l’eau d’un dessiccant.
Le charbon actif peut être produit à partir de diverses matières premières carbonées, chacune d’entre elles conférant des qualités typiques au produit fini.
Les qualités commerciales sont normalement préparées à partir de noix de coco et d'autres coquilles de noix, de charbons bitumineux et de lignite, de coke de pétrole, de sciure de bois, d'écorce et d'autres produits du bois.
En général, les coquilles de noix et les cokes de pétrole produiront des carbones très durs avec une structure de pores caractérisée par. ci-dessus, des charbons de type structure dans les carbones relativement durs et une structure de bois dans les carbones manquant d'une grande résistance à l'écrasement et à l'abrasion.
Il convient de souligner que certaines techniques de production spécifiques peuvent produire des charbons qui s'écartent de la norme d'une matière première donnée.
La densité solide, ou squelettique, de la plupart des charbons actifs se situe entre 2,0 et 2,1 g/cc, soit environ 125 à 130 lb/pied cube.
Cependant, cela décrirait un matériau avec pratiquement aucune surface et aucune capacité d’adsorption.
Pour le charbon actif, une densité beaucoup plus pratique est la densité apparente, ou la masse d’un volume donné de particules adsorbantes.
Cette densité sera significativement inférieure à la densité solide, en raison de la présence de pores à l'intérieur des particules et d'espace vide entre les particules.
Étant donné que les charbons actifs sont utilisés dans des adsorbeurs à volume fixe, les valeurs de densité apparente peuvent être utilisées pour calculer l'activité volumique, ce qui peut aider à déterminer la capacité de travail d'un adsorbeur avec des charges de charbon alternatives.
Par exemple, supposons que le charbon actif adsorbe l'iode pour produire un indice d'iode normalisé de 1 100 mg/g et un DA de 0,4 g/cc. Le carbone B a un indice d'iode de 950 mg/g et un DA de 0,5 g/cc.
En multipliant la DA par la valeur de l'activité pondérale, le carbone A a une capacité volumique en iode de 440 mg/cc tandis que le carbone B a une valeur de 475 mg/cc.
Par conséquent, le carbone B, qui a une activité plus faible, pourrait en fait effectuer plus de travail et donc avoir une durée de vie plus longue que le carbone A de volume égal.
Si le prix du carbone B permettait de remplir un adsorbeur donné avec le poids plus important requis, il pourrait alors être le plus économique de ces adsorbants sur la base du coût net.
La qualité et l'uniformité des charbons actifs seront fondamentalement liées à des caractéristiques impliquant : la capacité d'adsorption et une description physique du produit.
L’industrie du charbon actif, souvent en coopération avec l’ASTM et d’autres organismes de normalisation, a développé une série de tests qui mesurent ces caractéristiques.
Comme on pouvait s’y attendre, de tels tests peuvent être utilisés à la fois comme contrôles de production et, en tant que spécifications publiées, comme garantie pour les acheteurs potentiels.
Tous les fabricants et distributeurs de charbons actifs granulaires ne publient pas de spécifications d’adsorption.
Parmi ceux qui respectent les spécifications, il se peut que le même groupe précis de tests ne soit pas utilisé.
Cependant, une certaine corrélation des valeurs est généralement possible, comme par exemple entre le test au tétrachlorure de carbone en phase vapeur utilisé aux États-Unis et les tests au benzène et à l'acétone plus courants en Europe et en Extrême-Orient.
Parmi les tests physiques, les méthodes permettant de déterminer l’humidité, la densité apparente et la taille ou la distribution des particules sont relativement standard parmi les fabricants.
Les valeurs de dureté ou d’abrasion peuvent nécessiter une certaine interprétation ou corrélation, comme ci-dessus.
Le charbon actif est une forme brute de graphite, la substance utilisée pour les mines de crayon.
Le charbon actif diffère du graphite par sa structure aléatoire et imparfaite, très poreuse sur une large gamme de tailles de pores, allant des fissures et crevasses visibles aux dimensions moléculaires.
La structure en graphite confère au charbon actif sa très grande surface qui permet au charbon d'adsorber une large gamme de composés.
Le charbon actif possède les forces d’adsorption physique les plus fortes, ou le volume de porosité adsorbante le plus élevé, de tous les matériaux connus de l’humanité.
Le charbon actif (charbon activé) peut avoir une surface supérieure à 1000 m²/g.
Cela signifie que 3 g de charbon actif peuvent avoir la surface d'un terrain de football.
Le charbon actif est utilisé pour purifier les liquides et les gaz dans diverses applications, notamment l’eau potable municipale, la transformation des aliments et des boissons, l’élimination des odeurs et le contrôle de la pollution industrielle.
Le charbon actif est produit à partir de matières premières carbonées, telles que les noix de coco, les coquilles de noix, le charbon, la tourbe et le bois.
La principale matière première utilisée pour le charbon actif est toute matière organique à haute teneur en carbone.
L'adsorption est un processus dans lequel un solide est utilisé pour éliminer une substance soluble de l'eau.
Dans ce procédé, le charbon actif est solide. Le charbon actif est produit spécifiquement de manière à obtenir une surface interne très importante (entre 500 et 1500 m2/g).
Cette grande surface interne rend le charbon actif idéal pour l'adsorption.
Le charbon actif est un adsorbant très utile.
En raison de leur grande surface, de leur structure poreuse (micro, méso et macro) et de leur degré élevé de réactivité de surface, le charbon actif peut être utilisé pour purifier, déchlorer, désodoriser et décolorer les applications liquides et vapeurs.
De plus, les charbons actifs sont des adsorbants économiques pour de nombreuses industries telles que la purification de l'eau, les produits de qualité alimentaire, la cosmétologie, les applications automobiles, la purification des gaz industriels, la récupération du pétrole et des métaux précieux, principalement pour l'or.
Les matériaux de base des charbons actifs sont la coque de noix de coco, le charbon ou le bois.
Le charbon actif est créé en modifiant la structure de surface du charbon actif.
Le charbon actif est modifié par traitement au gaz à haute température pour modifier la structure électronique et créer le niveau le plus élevé d'activité catalytique sur le charbon pour réduire la chloramine et le H2S dans l'eau.
Cette fonctionnalité catalytique ajoutée est bien supérieure à celle trouvée dans les charbons actifs traditionnels.
Le charbon actif est une solution économique pour traiter des niveaux de H2S aussi élevés que 20 à 30 ppm.
Le charbon actif convertit le H2S adsorbé en acide sulfurique et en acide sulfureux qui sont solubles dans l'eau, de sorte que les systèmes de charbon peuvent être régénérés par lavage à l'eau pour restaurer la capacité du H2S pour des changements physiques moins fréquents.
Le charbon actif est un solide poreux capable de coordonner à lui-même différents types de molécules.
Cette interaction peut être de nature simplement physique (attraction entre atomes non liés ou forces de Van der Waals) ou d'origine physico-chimique et sa force peut varier selon le type de molécule et le type de charbon actif.
Les charbons actifs sont généralement produits par un processus d'activation à la vapeur, au cours duquel le carbone ou les matières premières contenant des atomes de carbone sont partiellement gazéifiés en réagissant avec de la vapeur ou d'autres gaz oxydants.
Des matières premières telles que le charbon de bois, le charbon bitumineux, le lignite, le charbon de coco, le coke de tourbe ou le bois dur sont utilisées.
De plus, l’activation chimique peut également être utilisée pour activer des matières premières contenant de la cellulose.
La sciure de bois, par exemple, est traitée avec des produits chimiques qui ont un effet déshydratant à haute température.
Les deux procédés produisent du carbone poreux qui consiste en une structure extrêmement poreuse avec une surface interne très développée qui peut aller de 500 à 1500 mètres carrés par gramme de carbone.
Pour couvrir une grande variété d'applications, GALE, à partir de charbons actifs bruts, fabrique plus de 40 produits finis de charbon actif différents qui diffèrent par l'origine du matériau, la forme physique (granulaire, extrudé ou en poudre), la surface, la distribution du volume des pores, la taille des mailles et d'autres propriétés physiques, en plus des charbons imprégnés pour des applications spéciales.
Le charbon actif est un matériau adsorbant très utile avec une porosité élevée et une teneur élevée en carbone.
Il dispose d'un large domaine d'application en raison de sa structure poreuse, de sa grande surface et de sa grande réactivité.
Les charbons actifs, qui sont des absorbants économiques pour de nombreuses industries, sont utilisés pour éliminer les odeurs et les couleurs, pour purifier et déchlorer les applications liquides et vapeur.
Les utilisations courantes sont le traitement de l’eau, les produits de qualité alimentaire, les applications automobiles, les cosmétiques, la purification des gaz et les processus industriels.
Les principaux matériaux de production courants des charbons actifs sont la coque de noix de coco, le charbon de bois et le bois.
Le charbon actif est une substance hautement poreuse qui attire et retient les produits chimiques organiques à l’intérieur.
La grande surface de ce réseau de pores internes crée une surface extrêmement grande qui peut attirer et retenir les produits chimiques organiques.
Le charbon actif est un adsorbant efficace pour attirer les polluants et les piéger en lui-même.
Le charbon actif est capable d'y parvenir grâce à sa structure poreuse, sa grande surface et sa réactivité de surface élevée.
Le charbon actif est une solution très économique pour différentes industries car il est facile à trouver et peut être formé à partir d'un matériau de base qui est soit du bois, du charbon ou des coques de noix de coco. Chaque matériau de base peut offrir un produit légèrement différent, mais il fonctionnera généralement de manière identique dans différentes applications.
Le charbon actif a de nombreuses applications.
Selon l'application, il existe un type particulier de charbon actif qui est utilisé.
Il est donc essentiel de choisir la qualité et la taille appropriées en tenant compte du polluant que vous souhaitez éliminer ou du degré de pureté que vous souhaitez atteindre.
Le charbon actif est utilisé par les industries pour le traitement des eaux usées, le traitement des eaux usées, le traitement de l'eau potable, etc.
Outre le traitement de l’eau et des eaux usées, il est également utilisé dans le traitement des gaz de combustion.
La molécule de charbon actif est capable de capter les dioxines et les furanes par adsorption.
Les charbons actifs sont des produits carbonés fabriqués sans danger, dotés d'une structure poreuse et d'une grande surface interne.
La structure chimique du charbon actif peut être définie comme une forme brute de graphite avec une structure aléatoire ou amorphe.
Cette structure amorphe est hautement poreuse sur une large gamme de tailles de pores, allant des fissures et crevasses visibles aux fissures de taille moléculaire.
Le charbon actif est un matériau hautement poreux, à grande surface adsorbante et à structure largement amorphe.
Le charbon actif est principalement composé de configurations aromatiques d’atomes de carbone reliés par des liaisons croisées aléatoires.
Le charbon actif diffère d'une autre forme de graphite de carbone en ce que le charbon actif possède des feuilles ou des groupes d'atomes qui sont empilés de manière inégale et désorganisée.
Le degré d’ordre varie en fonction de la matière première de départ et de l’historique thermique.
Les plaquettes graphitiques du charbon activé à la vapeur sont quelque peu ordonnées, tandis que des structures aromatiques plus amorphes se trouvent dans le bois activé chimiquement.
La liaison aléatoire crée une structure hautement poreuse avec de nombreuses fissures, crevasses et vides entre les couches de carbone.
La taille moléculaire, la porosité et l’énorme surface interne résultant du charbon actif rendent ce matériau extrêmement efficace pour adsorber une large gamme d’impuretés provenant de liquides et de gaz.
Les absorbants au charbon actif sont adaptés à des applications spécifiques, principalement en fonction des exigences de taille et de volume des pores.
La porosité et d’autres paramètres sont contrôlés par la sélection des matières premières, les conditions du processus d’activation et les étapes de post-traitement.
Le charbon actif est un matériau granulaire produit principalement en torréfiant du charbon de bois provenant de coques de noix de coco ou de charbon à une température de 800 à 1 000 °C pour « l’activer ».
Les impuretés sont éliminées par lavage acide.
En règle générale, le charbon actif présente des tailles de pores comprises entre 500 et 1 000 nm et une surface spécifique d'environ 1 000 m2/gramme.
Une forme beaucoup plus pure de charbon actif est produite par pyrolyse de billes de polymère.
Le charbon actif, également connu sous le nom de charbon actif, est une forme de charbon traité pour avoir de petits pores de faible volume qui augmentent la surface disponible pour l'adsorption ou les réactions chimiques.
Le charbon actif présente un degré élevé de microporosité.
Le charbon actif est généralement dérivé du charbon de bois.
Lorsqu'il est dérivé du charbon, le charbon actif est appelé charbon actif.
Le coke activé est dérivé du coke.
On peut donc dire que le charbon actif, le charbon de bois activé, le coke activé et le charbon actif remplissent la même fonction.
Les charbons actifs sont utilisés comme adsorbant par les industries de séparation et de purification.
Les charbons actifs sont composés d'une structure microporeuse et homogène avec une grande surface spécifique et présentent une stabilité aux rayonnements.
Le charbon actif est un matériau carboné doté d'une grande surface spécifique et d'une grande capacité de décoloration. Au 19e siècle, les gens utilisaient du sucre, du vin et de l'eau pour la décoloration, la dégustabilité et la purification.
Le charbon d'os est utilisé depuis 100 ans pour la filtration de l'eau.
Durant la Première Guerre mondiale, on a commencé à produire du charbon actif pour les masques à gaz.
Au 20e siècle, dans les années 90, le charbon actif a également trouvé une large application dans le traitement des eaux usées, la récupération de concentration de solvants organiques, la purification de l'air et d'autres domaines tels que la protection de l'environnement et l'extraction d'or.
La matière carbonée restant après la carbonisation de la matière organique à 600 à 700 °C a la capacité d'être active ou activée.
Cependant, ces matériaux carbonés peuvent adsorber fermement certains hydrocarbures gazeux et d'autres substances, réduisant ainsi leur capacité d'activation et nécessitant d'augmenter la température de carbonisation au-dessus de la température critique pour la formation de charbon actif.
Pour que ces substances gazeuses adsorbées soient décomposées et séparées. Ensuite, appliquez de la vapeur d'eau et du dioxyde de carbone pour l'activation afin d'améliorer la capacité d'activation pour les applications industrielles.
Les charbons actifs sont des formes de carbone microcristallines et non graphitiques, poreuses en interne.
Les charbons actifs possèdent une grande surface (～1000 m2/g) et des volumes de pores qui les rendent utiles pour les applications dans les dispositifs de stockage d'énergie, la catalyse et pour l'élimination des impuretés des gaz et des liquides.
Le charbon actif a été modifié avec du bis(2-éthylhexyl)phosphate et convient parfaitement à l’élimination des ions métalliques de l’eau.
Utilisations du charbon actif :
Le charbon actif est largement utilisé dans le sucre, le glucose, le caramel, l'huile, les jus de fruits et les boissons au vin pour la purification de la décoloration, l'élimination des substances colloïdales et le traitement de l'eau.
Le charbon actif est utilisé pour la séparation PSA de l'air et la préparation de l'azote ;
Le charbon actif est principalement utilisé dans les médicaments d'origine chinoise ou occidentale dans l'industrie pharmaceutique ;
Le charbon actif convient à la décoloration et à la désodorisation de l'industrie brassicole, à la production d'huile comestible et d'additifs alimentaires avec une capacité de décoloration spéciale sur le caramel et la mélasse.
Le charbon actif peut être utilisé pour la désulfuration, la purification de l'eau, la purification de l'air, la récupération de solvants, l'absorption et comme support de catalyseur ;
Le charbon actif peut être utilisé dans le gaz, le gaz de cokerie, le gaz naturel, le dioxyde de carbone et le gaz de décalage pour éliminer le sulfure d'hydrogène.
Le charbon actif est principalement utilisé pour la désodorisation, la déchloration et la décoloration liquide dans les aliments, les boissons, les produits pharmaceutiques et l'eau potable de haute pureté ; ainsi que largement utilisé dans l'industrie chimique pour la récupération des solvants et la séparation des gaz.
Le charbon actif est largement utilisé dans le prétraitement des eaux industrielles et domestiques et dans le traitement de purification en profondeur des eaux usées chimiques, d'impression et de teinture, d'électronique, de cokéfaction, de protection de l'environnement et autres eaux usées industrielles.
Le charbon actif est largement utilisé dans le recyclage des solvants organiques, notamment le toluène, le xylène, l’éther, l’éthanol, l’acétone, l’essence, le trichloropropane et le tétrachlorure de carbone.
Pour l'absorption de gaz, de substances liquides dangereuses, l'élimination de diverses vapeurs organiques et le filtrage des gaz nocifs et des odeurs de l'air.
Le charbon actif est utilisé dans le stockage du méthane et de l'hydrogène, la purification de l'air, la déionisation capacitive, l'adsorption modulée supercapacitive, la récupération de solvants, la décaféination, la purification de l'or, l'extraction des métaux, la purification de l'eau, la médecine, le traitement des eaux usées, les filtres à air dans les respirateurs, les filtres à air comprimé, le blanchiment des dents, la production de chlorure d'hydrogène, l'électronique comestible et de nombreuses autres applications.
Industriel:
L’une des principales applications industrielles concerne l’utilisation du charbon actif dans la finition des métaux pour la purification des solutions de galvanoplastie.
Par exemple, le charbon actif est la principale technique de purification pour éliminer les impuretés organiques des solutions de nickelage brillant.
Une variété de produits chimiques organiques sont ajoutés aux solutions de placage pour améliorer leurs qualités de dépôt et pour améliorer les propriétés telles que la brillance, la douceur, la ductilité, etc.
En raison du passage du courant continu et des réactions électrolytiques d'oxydation anodique et de réduction cathodique, les additifs organiques génèrent des produits de dégradation indésirables en solution.
Leur accumulation excessive peut affecter négativement la qualité du placage et les propriétés physiques du métal déposé.
Le traitement au charbon actif élimine ces impuretés et restaure les performances de placage au niveau souhaité.
Médical:
Charbon actif à usage médical :
Le charbon actif est utilisé pour traiter les intoxications et les surdoses suite à une ingestion orale.
Les comprimés ou les capsules de charbon actif sont utilisés dans de nombreux pays comme médicament en vente libre pour traiter la diarrhée, l’indigestion et les flatulences.
Cependant, le charbon actif n'a aucun effet sur les gaz intestinaux et la diarrhée et est, en règle générale, médicalement inefficace si l'empoisonnement résulte de l'ingestion d'agents corrosifs, d'acide borique, de produits pétroliers et est particulièrement inefficace contre les empoisonnements par des acides ou des bases fortes, du cyanure, du fer, du lithium, de l'arsenic, du méthanol, de l'éthanol ou de l'éthylène glycol.[10] Le charbon actif n'empêchera pas ces produits chimiques d'être absorbés par le corps humain.
Une application incorrecte entraîne une aspiration pulmonaire, qui peut parfois être mortelle si un traitement médical immédiat n’est pas instauré.
Chimie analytique :
Le charbon actif, en combinaison à 50 % p/p avec de la célite, est utilisé comme phase stationnaire dans la séparation chromatographique à basse pression des glucides (mono-, di-, trisaccharides) en utilisant des solutions d'éthanol (5-50 %) comme phase mobile dans les protocoles analytiques ou préparatifs.
Le charbon actif est utile pour extraire les anticoagulants oraux directs (AOD) tels que le dabigatran, l'apixaban, le rivaroxaban et l'édoxaban des échantillons de plasma sanguin.
À cet effet, il a été transformé en « mini-comprimés », contenant chacun 5 mg de charbon actif pour traiter des échantillons de 1 ml de DOAC.
Étant donné que ce charbon actif n’a aucun effet sur les facteurs de coagulation sanguine, l’héparine ou la plupart des autres anticoagulants, il permet d’analyser un échantillon de plasma pour détecter des anomalies autrement affectées par les AOD.
Environnemental:
Lors de la mise en œuvre précoce de la loi de 1974 sur la salubrité de l’eau potable aux États-Unis, les responsables de l’EPA ont élaboré une règle proposant d’exiger que les systèmes de traitement de l’eau potable utilisent du charbon actif granulaire.
En raison de son coût élevé, la règle dite GAC a rencontré une forte opposition dans tout le pays de la part du secteur de l'approvisionnement en eau, y compris des plus grandes compagnies des eaux de Californie. L'agence a donc abandonné cette règle.
La filtration au charbon actif est une méthode efficace de traitement de l’eau en raison de sa nature multifonctionnelle.
Il existe des types spécifiques de méthodes et d’équipements de filtration au charbon actif qui sont indiqués – en fonction des contaminants concernés.
Le charbon actif est également utilisé pour mesurer la concentration de radon dans l’air.
Le charbon actif est généralement utilisé dans les systèmes de filtration de l’eau.
Dans cette illustration, le charbon actif se trouve au quatrième niveau (compté à partir du bas).
L'adsorption de carbone a de nombreuses applications pour éliminer les polluants des flux d'air ou d'eau, tant sur le terrain que dans les processus industriels tels que :
Nettoyage des déversements
Assainissement des eaux souterraines
Filtration de l'eau potable
Purification de l'air
Capture de composés organiques volatils provenant de la peinture, du nettoyage à sec, des opérations de distribution d'essence et d'autres processus
Récupération de composés organiques volatils (systèmes de récupération de solvants, SRU) à partir d'emballages flexibles, de conversion, de revêtement et d'autres procédés.
Agricole:
Le charbon actif (charbon de bois) est une substance autorisée utilisée par les agriculteurs biologiques dans la production animale et la vinification.
Dans la production animale, le charbon actif est utilisé comme pesticide, additif alimentaire pour animaux, auxiliaire de fabrication, ingrédient non agricole et désinfectant.
Dans la vinification biologique, le charbon actif est autorisé comme agent de traitement pour adsorber les pigments de couleur brune des concentrés de raisin blanc.
Le charbon actif est parfois utilisé comme biochar.
Purification des boissons alcoolisées distillées :
Les filtres à charbon actif (filtres AC) peuvent être utilisés pour filtrer la vodka et le whisky des impuretés organiques qui peuvent affecter la couleur, le goût et l'odeur.
En faisant passer une vodka organiquement impure à travers un filtre à charbon actif au débit approprié, on obtiendra une vodka avec une teneur en alcool identique et une pureté organique considérablement accrue, à en juger par l'odeur et le goût.
Stockage de carburant :
Des recherches sont en cours pour tester la capacité de divers charbons actifs à stocker du gaz naturel et de l’hydrogène gazeux.
Le matériau poreux agit comme une éponge pour différents types de gaz.
Le gaz est attiré vers le matériau carboné via les forces de Van der Waals.
Certains carbones ont pu atteindre des énergies de liaison de 5 à 10 kJ par mole.
Le gaz peut ensuite être désorbé lorsqu'il est soumis à des températures plus élevées et soit brûlé pour effectuer un travail, soit, dans le cas de l'hydrogène gazeux, extrait pour être utilisé dans une pile à combustible à hydrogène.
Le stockage de gaz dans des charbons actifs est une méthode de stockage de gaz intéressante car le gaz peut être stocké dans un environnement à basse pression, faible masse et faible volume, ce qui serait beaucoup plus réalisable que les réservoirs de pression volumineux embarqués dans les véhicules.
Purification des gaz :
Les filtres à charbon actif sont généralement utilisés dans la purification de l’air comprimé et du gaz pour éliminer les vapeurs d’huile, les odeurs et autres hydrocarbures de l’air.
Les conceptions les plus courantes utilisent un principe de filtration en 1 ou 2 étapes dans lequel du charbon actif est intégré à l'intérieur du média filtrant.
Les filtres à charbon actif sont utilisés pour retenir les gaz radioactifs présents dans l'air aspiré du condenseur de turbine d'un réacteur nucléaire à eau bouillante.
Les grands lits de charbon de bois adsorbent ces gaz et les retiennent tandis qu’ils se désintègrent rapidement en espèces solides non radioactives.
Les solides sont emprisonnés dans les particules de charbon, tandis que l'air filtré passe à travers.
Purification chimique :
Le charbon actif est couramment utilisé à l’échelle du laboratoire pour purifier les solutions de molécules organiques contenant des impuretés organiques colorées indésirables.
La filtration sur charbon actif est utilisée dans les procédés chimiques fins et pharmaceutiques à grande échelle pour le même objectif.
Le carbone est soit mélangé à la solution puis filtré, soit immobilisé dans un filtre.
Épuration au mercure :
Le charbon actif, souvent infusé de soufre ou d’iode, est largement utilisé pour piéger les émissions de mercure des centrales électriques au charbon, des incinérateurs médicaux et du gaz naturel à la tête de puits.
Cependant, malgré son efficacité, le charbon actif est coûteux à utiliser.
Étant donné que le charbon actif n’est souvent pas recyclé, le charbon actif chargé de mercure présente un dilemme d’élimination.
Le problème de l’élimination du charbon actif chargé de mercure n’est pas propre aux États-Unis.
Aux Pays-Bas, ce mercure est en grande partie récupéré et le charbon actif est éliminé par combustion complète, formant du dioxyde de carbone (CO2).
Additif alimentaire :
Le charbon actif de qualité alimentaire est devenu une tendance alimentaire en 2016, étant utilisé comme additif pour conférer un goût « légèrement fumé » et une coloration foncée à des produits tels que les hot-dogs, les glaces, les bases de pizza et les bagels.
Il est conseillé aux personnes prenant des médicaments, y compris des pilules contraceptives et des antidépresseurs, d’éviter les aliments ou les boissons nouveaux qui utilisent du colorant au charbon actif, car cela peut rendre le médicament inefficace.
Soins de la peau:
Les aspects adsorbants du charbon actif en ont fait un additif populaire dans de nombreux produits de soins de la peau.
Des produits tels que les savons au charbon actif et les masques et gommages au charbon actif combinent l'utilisation de la capacité d'adsorption du charbon avec la capacité nettoyante du savon.
Applications du charbon actif :
Élimination des composés organiques volatils tels que le benzène, le TCE et le PCE.
Sulfure d'hydrogène (HS) et élimination des gaz résiduaires
Charbon actif imprégné utilisé comme inhibiteur de bactéries dans les filtres à eau potable
Élimination des composés responsables du goût et de l'odeur tels que le MIB et la géosmine
Récupération de l'or
Élimination du chlore et des chloramines
Types de charbon actif :
Charbon actif granulé
Charbon actif en granulés
Charbon actif en poudre
Charbon actif imprégné
Charbon actif catalytique
Caractéristiques du charbon actif :
Surface spécifique très élevée caractérisée par une grande proportion de micropores
Dureté élevée avec faible génération de poussière
Excellente pureté, la plupart des produits ne présentant pas plus de 3 à 5 % de teneur en cendres.
Matière première renouvelable et verte.
Densité constante
Matériaux durs avec une génération de poussière minimale.
Densité relativement faible
Source renouvelable de matière première
Production de charbon actif :
Le charbon actif est du charbon produit à partir de matières premières carbonées telles que le bambou, la coque de noix de coco, la tourbe de saule, le bois, la fibre de coco, le lignite, le charbon et le brai de pétrole.
Le charbon actif peut être produit (activé) par l’un des procédés suivants :
Activation physique :
La matière source est transformée en charbon actif à l’aide de gaz chauds.
De l’air est ensuite introduit pour brûler les gaz, créant ainsi une forme de charbon actif calibré, tamisé et dépoussiéré.
Cela se fait généralement en utilisant un ou plusieurs des processus suivants :
Carbonisation:
Les matériaux contenant du carbone sont pyrolysés à des températures comprises entre 600 et 900 °C, généralement dans une atmosphère inerte avec des gaz tels que l'argon ou l'azote.
Activation/oxydation :
La matière première ou la matière carbonisée est exposée à des atmosphères oxydantes (oxygène ou vapeur) à des températures supérieures à 250 °C, généralement dans la plage de température de 600 à 1 200 °C.
L'activation est réalisée en chauffant l'échantillon pendant 1 h dans un four à moufle à 450 °C en présence d'air.
Activation chimique :
Le matériau en carbone est imprégné de certains produits chimiques.
Le produit chimique est généralement un acide, une base forte ou un sel (acide phosphorique 25 %, hydroxyde de potassium 5 %, hydroxyde de sodium 5 %, chlorure de calcium 25 % et chlorure de zinc 25 %).
Le charbon actif est ensuite soumis à des températures élevées (250–600 °C).
On pense que le charbon actif est activé par la température à ce stade en forçant le matériau à s'ouvrir et à avoir plus de pores microscopiques.
L’activation chimique est préférée à l’activation physique en raison des températures plus basses, d’une meilleure uniformité de qualité et du temps plus court nécessaire à l’activation du matériau.
Classification du charbon actif :
Les charbons actifs sont des produits complexes, difficiles à classer sur la base de leur comportement, de leurs caractéristiques de surface et d’autres critères fondamentaux.
Cependant, une classification générale est établie à des fins générales en fonction de leur taille, de leurs méthodes de préparation et de leurs applications industrielles.
Charbon actif en poudre :
Normalement, les charbons actifs (R 1) sont fabriqués sous forme de particules, sous forme de poudres ou de granulés fins, d'une taille inférieure à 1,0 mm et d'un diamètre moyen compris entre 0,15 et 0,25 mm.
Ils présentent ainsi un grand rapport surface/volume avec une faible distance de diffusion.
Le charbon actif (R 1) est défini comme les particules de charbon actif retenues sur un tamis de 50 mesh (0,297 mm).
Le charbon actif en poudre (PAC) est un matériau plus fin. Le PAC est composé de particules de carbone broyées ou concassées, dont 95 à 100 % passent à travers un tamis à mailles prévu à cet effet.
Charbon actif granulaire :
Le charbon actif a une taille de particule relativement plus grande par rapport au charbon actif en poudre et, par conséquent, présente une surface externe plus petite.
La diffusion de l’adsorbat est donc un facteur important.
Les charbons actifs conviennent à l’adsorption des gaz et des vapeurs, car les substances gazeuses se diffusent rapidement.
Les charbons actifs sont utilisés pour la filtration de l'air et le traitement de l'eau, ainsi que pour la désodorisation générale et la séparation des composants dans les systèmes d'écoulement et dans les bassins de mélange rapide.
Le charbon actif peut être obtenu sous forme granulaire ou extrudée.
Le charbon actif est désigné par des tailles telles que 8×20, 20×40 ou 8×30 pour les applications en phase liquide et 4×6, 4×8 ou 4×10 pour les applications en phase vapeur.
Charbon actif extrudé (EAC) :
Le charbon actif extrudé (EAC) combine du charbon actif en poudre avec un liant, qui sont fusionnés et extrudés dans un bloc de charbon actif de forme cylindrique avec des diamètres de 0,8 à 130 mm.
Ils sont principalement utilisés pour les applications en phase gazeuse en raison de leur faible perte de charge, de leur résistance mécanique élevée et de leur faible teneur en poussière.
Charbon actif en billes (BAC) :
Le charbon actif en billes (BAC) est fabriqué à partir de brai de pétrole et fourni dans des diamètres d'environ 0,35 à 0,80 mm.
Similaire au EAC, le charbon actif est également connu pour sa faible perte de charge, sa résistance mécanique élevée et sa faible teneur en poussière, mais avec une granulométrie plus petite.
Sa forme sphérique le rend privilégié pour les applications en lit fluidisé telles que la filtration de l'eau.
Carbone enrobé de polymère :
Il s’agit d’un procédé par lequel un carbone poreux peut être recouvert d’un polymère biocompatible pour donner une couche lisse et perméable sans bloquer les pores.
Le carbone obtenu est utile pour l’hémoperfusion.
L'hémoperfusion est une technique de traitement dans laquelle de grands volumes de sang du patient sont passés sur une substance adsorbante afin d'éliminer les substances toxiques du sang.
Forme de charbon actif :
Charbon actif granulaire (CAG) :
Particules de forme irrégulière dont les tailles varient de 0,2 à 5 mm.
Ce type est utilisé dans les applications en phase liquide et gazeuse.
Charbon actif en poudre (PAC) :
Carbone pulvérisé d'une taille majoritairement inférieure à 0,18 mm (US Mesh 80).
Ils sont principalement utilisés dans les applications en phase liquide et pour le traitement des gaz de combustion.
Charbon actif extrudé (EAC) :
Extrudés et profilés cylindriques avec des diamètres de 0,8 à 5 mm.
Ils sont principalement utilisés pour les applications en phase gazeuse en raison de leur faible perte de charge, de leur résistance mécanique élevée et de leur faible teneur en poussière.
Forme physique :
Le charbon actif peut être produit sous forme de poudre, de granulés ou de pastilles cylindriques.
Le charbon actif est uniquement appliqué dans la purification des liquides ; le charbon est dosé dans une cuve avec agitation puis séparé du liquide au moyen d'un filtre adapté à la rétention des petites particules (comme un filtre-presse).
Dans le cas du charbon granulaire, il est produit dans différentes gammes de granulométries, qui sont spécifiées en fonction de la taille des particules ou du nombre de mailles.
Une maille 4, par exemple, est une maille qui comporte quatre trous dans chaque pouce linéaire.
Ils sont appliqués aussi bien dans la purification des liquides que des gaz.
Les granulés sont utilisés dans le traitement des gaz, car leur forme cylindrique produit une perte de charge plus faible.
Dans le cas où un charbon granulaire ou des pastilles sont souhaités, si la matière première n'est pas suffisamment dure, le charbon actif peut être réaggloméré avec un liant qui lui confère une dureté pour éviter qu'il ne se brise lors du passage du fluide.
Propriétés du charbon actif :
Un gramme de charbon actif peut avoir une surface supérieure à 500 m2 (5 400 pieds carrés), 3 000 m2 (32 000 pieds carrés) étant facilement réalisable.
Les aérogels de carbone, bien que plus chers, ont des surfaces encore plus grandes et sont utilisés dans des applications spéciales.
Au microscope électronique, les structures à grande surface du charbon actif sont révélées.
Les particules individuelles sont intensément alambiquées et présentent différents types de porosité ; il peut y avoir de nombreuses zones où des surfaces planes de matériau semblable au graphite sont parallèles les unes aux autres, séparées par seulement quelques nanomètres environ.
Ces micropores offrent d’excellentes conditions pour que l’adsorption se produise, car le matériau adsorbant peut interagir avec de nombreuses surfaces simultanément.
Les tests de comportement d'adsorption sont généralement effectués avec de l'azote gazeux à 77 K sous vide poussé, mais en termes courants, le charbon actif est parfaitement capable de produire l'équivalent, par adsorption de son environnement, de l'eau liquide à partir de vapeur à 100 °C (212 °F) et une pression de 1/10 000 d'atmosphère.
Physiquement, le charbon actif lie les matériaux par la force de van der Waals ou la force de dispersion de Londres.
Le charbon actif ne se lie pas bien à certains produits chimiques, notamment les alcools, les diols, les acides et bases forts, les métaux et la plupart des composés inorganiques, tels que le lithium, le sodium, le fer, le plomb, l’arsenic, le fluor et l’acide borique.
Le charbon actif adsorbe très bien l’iode.
La capacité en iode, mg/g, peut être utilisée comme indication de la surface totale.
Le monoxyde de carbone n’est pas bien adsorbé par le charbon actif.
Cela devrait être particulièrement préoccupant pour ceux qui utilisent ce matériau dans les filtres des respirateurs, des hottes aspirantes ou d’autres systèmes de contrôle des gaz, car le gaz est indétectable par les sens humains, toxique pour le métabolisme et neurotoxique.
Des listes substantielles des gaz industriels et agricoles courants adsorbés par le charbon actif peuvent être trouvées en ligne.
Le charbon actif peut être utilisé comme substrat pour l'application de divers produits chimiques pour améliorer la capacité d'adsorption de certains composés inorganiques (et organiques problématiques) tels que le sulfure d'hydrogène (H2S), l'ammoniac (NH3), le formaldéhyde (HCOH), le mercure (Hg) et l'iode radioactif-131(131I).
Cette propriété est connue sous le nom de chimisorption.
Superficie:
La surface du charbon actif varie entre 500-2000 m2/g.
Autrement dit, seulement 3 grammes de charbon actif peuvent avoir une surface de la taille d’un terrain de football.
La surface des matériaux carbonés peut être augmentée par le processus d'activation.
Volume total des pores (VTP) :
TPV fait référence au volume total de l'espace créé par les pores d'un charbon actif.
L'efficacité du charbon actif augmente à mesure que le volume total des pores augmente et s'exprime en ml/g.
Distribution du volume des pores :
La propriété du charbon actif est mesurée par la distribution de la taille des pores.
Le charbon actif avec un rapport de dispersion élevé est nécessaire dans les applications de décoloration.
Indice d'iode :
De nombreux carbones adsorbent préférentiellement les petites molécules.
L'indice d'iode est le paramètre le plus fondamental utilisé pour caractériser les performances du charbon actif.
Le charbon actif est une mesure du niveau d'activité (un nombre plus élevé indique un degré d'activation plus élevé) souvent exprimé en mg/g (plage typique de 500 à 1 200 mg/g).
Le charbon actif est une mesure de la teneur en micropores du charbon actif (0 à 20 Å, ou jusqu'à 2 nm) par adsorption d'iode de la solution.
Le charbon actif équivaut à une surface de charbon comprise entre 900 et 1100 m2/g.
Le charbon actif est la mesure standard pour les applications en phase liquide.
L'indice d'iode est défini comme les milligrammes d'iode adsorbés par un gramme de carbone lorsque la concentration en iode dans le filtrat résiduel est à une concentration de 0,02 normale (soit 0,02 N).
Fondamentalement, l’indice d’iode est une mesure de l’iode adsorbé dans les pores et, en tant que tel, est une indication du volume de pores disponible dans le charbon actif d’intérêt.
En règle générale, les charbons utilisés pour le traitement de l’eau ont des indices d’iode compris entre 600 et 1 100. Ce paramètre est souvent utilisé pour déterminer le degré d’épuisement d’un charbon en cours d’utilisation.
Cependant, cette pratique doit être considérée avec prudence, car les interactions chimiques avec l'adsorbat peuvent affecter l'absorption d'iode, donnant des résultats erronés.
Ainsi, l'utilisation de l'indice d'iode comme mesure du degré d'épuisement d'un lit de carbone ne peut être recommandée que s'il a été démontré qu'il est exempt d'interactions chimiques avec les adsorbats et si une corrélation expérimentale entre l'indice d'iode et le degré d'épuisement a été déterminée pour l'application particulière.
Dureté/indice d'abrasion :
Le charbon actif est une mesure de la résistance du charbon actif à l'attrition.
Le charbon actif est un indicateur important de la capacité du charbon actif à maintenir son intégrité physique et à résister aux forces de frottement.
Il existe de grandes différences dans la dureté des charbons actifs, en fonction de la matière première et des niveaux d’activité.
Propriétés chimiques :
Le charbon actif se présente sous la forme d'un matériau noir poreux et inodore dont la forme des grains varie des particules cylindriques grossières aux particules de poudre fine.
Le diamètre des particules est généralement de 1 à 6 mm, la longueur d'environ 0,7 à 4 fois le diamètre, ou présente des particules irrégulières avec une taille de particule de 6 à 120 mesh.
Le charbon actif est inodore, sans goût et insoluble dans l’eau et les solvants organiques.
La densité de remplissage est d'environ 0,3 à 0,6 g/ml, le volume des micropores est d'environ 0,6 à 0,8 ml/g et la surface spécifique est d'environ 500 à 1 500 m2/g.
Le charbon actif a une forte force d'absorption sur le matériau polymère organique, ayant ainsi une grande capacité d'élimination des oligo-éléments, des pigments et des substances odorantes en phase liquide.
La valeur de pH la plus appropriée est de 4,0 à 4,8 et la température optimale est de 60 à 70 ℃.
Modification des propriétés et de la réactivité :
Les caractéristiques acido-basiques, d'oxydoréduction et d'adsorption spécifique dépendent fortement de la composition des groupes fonctionnels de surface.
La surface du charbon actif conventionnel est réactive, capable d'être oxydée par l'oxygène atmosphérique et la vapeur de plasma d'oxygène, ainsi que par le dioxyde de carbone et l'ozone.
L'oxydation en phase liquide est provoquée par une large gamme de réactifs (HNO3, H2O2, KMnO4).
En raison de la formation d'un grand nombre de groupes basiques et acides à la surface du carbone oxydé, la sorption et d'autres propriétés peuvent différer considérablement des formes non modifiées.
Le charbon actif peut être azoté par des produits naturels ou des polymères ou par traitement du charbon avec des réactifs azotants.
Le charbon actif peut interagir avec le chlore, le brome et le fluor.
La surface du charbon actif, comme d'autres matériaux carbonés, peut être fluoralkylée par traitement avec du peroxyde de (per)fluoropolyéther en phase liquide, ou avec une large gamme de substances fluoroorganiques par la méthode CVD.
Ces matériaux combinent une hydrophobicité élevée et une stabilité chimique avec une conductivité électrique et thermique et peuvent être utilisés comme matériau d'électrode pour les supercondensateurs.
Les groupes fonctionnels d'acide sulfonique peuvent être attachés au charbon actif pour donner des « starbones » qui peuvent être utilisés pour catalyser sélectivement l'estérification des acides gras.
La formation de tels charbons actifs à partir de précurseurs halogénés donne un catalyseur plus efficace qui semble être le résultat des halogènes restants améliorant la stabilité.
Le charbon actif est décrit sur la synthèse de charbon actif avec des sites superacides greffés chimiquement –CF2SO3H.
Certaines propriétés chimiques du charbon actif ont été attribuées à la présence de la double liaison du charbon actif en surface.
La théorie de l'adsorption de Polyani est une méthode populaire pour analyser l'adsorption de diverses substances organiques sur leur surface.
Manipulation et stockage du charbon actif :
Manutention:
Éviter la production de poussière :
Minimiser la production et l’accumulation de poussière en utilisant des systèmes de ventilation appropriés.
Éviter le contact :
Éviter tout contact avec les yeux, la peau et les vêtements.
Éviter l'ingestion ou l'inhalation.
Utilisez un équipement approprié :
Utilisez un équipement de protection individuelle (EPI) approprié, tel que des gants et des lunettes de sécurité.
Hygiène:
Se laver soigneusement les mains après manipulation et avant de manger, de boire ou de fumer.
Stockage:
Garder au sec :
Conserver dans un endroit sec et à l'abri de l'humidité.
Le charbon actif peut perdre son efficacité s’il est exposé à l’eau.
Conserver dans des récipients fermés :
Utilisez des contenants hermétiques pour protéger de l’humidité et de la contamination.
Évitez les sources de chaleur :
Tenir à l'écart des sources de chaleur et d'inflammation.
Ventilation:
Assurer une ventilation adéquate dans les zones de stockage pour éviter l’accumulation de poussière.
Stabilité et réactivité du charbon actif :
Stabilité:
Stable dans des conditions normales :
Le charbon actif est stable dans des conditions normales d’utilisation et de stockage.
Réactivité:
Incompatibilités :
Éviter le contact avec les oxydants forts et les acides forts.
Réagit avec les agents oxydants, ce qui peut provoquer des incendies ou des explosions.
Produits de décomposition dangereux :
Lorsqu'il est brûlé, il peut produire des oxydes de carbone (CO et CO₂).
Mesures de premiers secours du charbon actif :
Inhalation:
Retirer à l’air frais :
Déplacez la personne dans un endroit aéré.
Consulter un médecin :
Si les symptômes persistent ou si la personne a des difficultés à respirer, consultez un médecin.
Contact avec la peau :
Laver à l'eau et au savon :
Rincez la zone affectée avec de l’eau et du savon.
Consulter un médecin :
Si l’irritation persiste ou si de grandes quantités sont impliquées, consultez un médecin.
Contact visuel :
Rincer à l'eau :
Rincer les yeux avec beaucoup d’eau pendant au moins 15 minutes.
Consulter un médecin :
Si l’irritation persiste ou si la substance a pénétré dans les yeux, consultez un médecin.
Ingestion:
Rincer la bouche :
Rincer la bouche avec de l'eau.
Ne pas provoquer de vomissements :
Ne pas faire vomir, sauf avis contraire d’un professionnel de la santé.
Consulter un médecin :
Contactez un professionnel de la santé pour obtenir des conseils en cas d’ingestion de grandes quantités.
Mesures de lutte contre l'incendie au charbon actif :
Moyens d'extinction appropriés :
Utiliser des extincteurs :
Utilisez de l’eau pulvérisée, un produit chimique sec, de la mousse ou du dioxyde de carbone (CO₂) pour éteindre les incendies impliquant du charbon actif.
Dangers spécifiques :
Oxydes de carbone :
La combustion peut produire du monoxyde de carbone (CO) et du dioxyde de carbone (CO₂).
Explosions de poussière :
Eviter l’accumulation de poussière pour prévenir le risque d’explosion de poussière.
Équipement de protection :
Portez des EPI :
Utiliser un appareil respiratoire autonome (ARA) et des vêtements de protection lors de la lutte contre les incendies impliquant du charbon actif.
Mesures à prendre en cas de rejet accidentel de charbon actif :
Précautions personnelles :
Portez des EPI :
Utiliser un équipement de protection individuelle (EPI) approprié pour éviter tout contact avec la peau, les yeux et le système respiratoire.
Évitez l’inhalation de poussière :
Réduisez au minimum la production de poussière et évitez de respirer la poussière.
Confinement des déversements :
Contenir et nettoyer :
Balayez ou aspirez les déversements et placez-les dans un récipient approprié pour les éliminer.
Évitez d’utiliser un aspirateur qui génère des étincelles.
Prévenir la propagation :
Empêcher la propagation du produit dans les cours d’eau ou les égouts.
Précautions environnementales :
Prévenir la contamination :
Empêcher les déversements de pénétrer dans les égouts ou les réseaux d’eau.
Contrôles d'exposition/Équipement de protection individuelle au charbon actif :
Limites d'exposition :
Limites d’exposition professionnelle :
Respectez les réglementations locales concernant les limites d’exposition admissibles (PEL) ou les valeurs limites d’exposition (TLV) pour la poussière de charbon actif.
Contrôles d'ingénierie :
Ventilation:
Utiliser une ventilation par aspiration locale ou des systèmes de dépoussiérage pour minimiser l’exposition à la poussière.
Équipement de protection individuelle :
Protection respiratoire :
Utiliser des masques anti-poussière ou des respirateurs s’il existe un risque d’inhalation de poussière.
Protection des yeux :
Portez des lunettes de sécurité ou des écrans faciaux pour protéger les yeux de la poussière ou des particules.
Protection des mains :
Utilisez des gants pour éviter tout contact avec la peau.
Protection de la peau :
Porter des vêtements de protection s’il existe un risque de contact prolongé avec la peau.
Identifiants du charbon actif :
Numéro CAS : 7440-44-0
NUMÉRO CE : 231-153-3
FORMULE MOLÉCULAIRE : C
POIDS MOLÉCULAIRE : 12,011 g/mol
Propriétés du charbon actif :
Poids moléculaire : 12,011 g/mol
XLogP3-AA : 0,6
Nombre de donneurs de liaisons hydrogène : 0
Nombre d'accepteurs de liaisons hydrogène : 0
Nombre de liaisons rotatives : 0
Masse exacte : 12 g/mol
Masse monoisotopique : 12 g/mol
Surface polaire topologique : 0Ų
Nombre d'atomes lourds : 1
Complexité: 0
Nombre d'atomes isotopiques : 0
Nombre de stéréocentres atomiques définis : 0
Nombre de stéréocentres d'atomes indéfinis : 0
Nombre de stéréocentres de liaison définis : 0
Nombre de stéréocentres de liaison indéfinis : 0
Nombre d'unités liées de manière covalente : 1
Le composé est canonisé : Oui
