Il carbone attivo è diverso dalle altre forme di carbone perché viene sottoposto a un processo speciale. Questo processo lo rende molto abile nel catturare e trattenere altre sostanze. Ciò avviene grazie alla creazione di tanti piccoli fori e di una superficie interna molto ampia.
4 processi chiave che attivano il carbone
1. Processo di carbonizzazione
Fase di essiccazione
In primo luogo, il materiale viene riscaldato a una temperatura superiore a 100°C. In questo modo si elimina l'acqua presente al suo interno. Questa fase prepara il materiale per la fase successiva.
Decomposizione termica
Successivamente, il materiale viene riscaldato a una temperatura compresa tra i 260 e i 300°C. In questo modo si rompono le parti organiche, come la cellulosa e la lignina. Si liberano gas come CO, CO2 e CH4. In questo modo si ottiene un materiale ricco di carbonio.
2. Processo di attivazione
Attivazione termica
Il materiale ricco di carbonio viene riscaldato a temperature molto elevate. A volte si aggiunge vapore o anidride carbonica. In questo modo il materiale diventa ancora più poroso, cioè presenta più fori.
Attivazione chimica
Un altro modo per rendere il materiale poroso è l'utilizzo di sostanze chimiche come l'acido fosforico o il cloruro di zinco. Queste sostanze chimiche contribuiscono a creare più fori nel carbonio.
3. Proprietà del carbone attivo
Elevata area superficiale
Il processo di attivazione fa sì che il materiale abbia un'enorme superficie interna. A volte può superare i 1.000 metri quadrati per grammo! Questo gli permette di catturare molte molecole.
Struttura porosa
Il materiale presenta pori di diverse dimensioni. Ciò significa che può catturare un'ampia gamma di sostanze, dalle grandi molecole ai piccoli ioni.
4. Applicazioni del carbone attivo
Trattamento dell'acqua
Il carbone attivo viene utilizzato per pulire l'acqua rimuovendo le sostanze nocive. Questo rende l'acqua più sicura e dal sapore migliore.
Purificazione dell'aria
Viene utilizzato anche nei depuratori d'aria per catturare i gas nocivi e rendere l'aria più pulita.
Applicazioni industriali
Nelle fabbriche, il carbone attivo viene utilizzato in molti processi. Ad esempio, aiuta a rimuovere la caffeina dal caffè, a purificare l'oro e a recuperare i solventi.
Confronto con altre forme di carbone
Carbone e carbone attivo
Sia il carbone di legna che il carbone attivo derivano dalla carbonizzazione. Ma il carbone attivo subisce un'ulteriore fase che lo rende molto più efficace nel catturare le sostanze.
Biochar
Anche il biochar si ottiene dalla biomassa. Ma di solito viene utilizzato per migliorare il terreno, non per catturare le sostanze.
Capire come viene prodotto il carbone attivo e cosa può fare è molto importante. Ci aiuta a utilizzarlo bene in molti settori diversi, soprattutto in quelli in cui è importante catturare le sostanze.
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