Carvão ativado

O carvão ativado, também chamado de carvão vegetal ativado, é um adsorvente único, valorizado por sua estrutura extremamente porosa que lhe permite capturar e reter materiais com eficácia.

Amplamente utilizado em diversos setores industriais para remover componentes indesejáveis ​​de líquidos ou gases, o carvão ativado pode ser aplicado em uma infinidade de aplicações que exigem a remoção de contaminantes ou materiais indesejáveis, desde a purificação de água e ar até a remediação do solo e até mesmo a recuperação de ouro.

Apresentamos aqui uma visão geral deste material incrivelmente diversificado.

O QUE É CARVÃO ATIVADO?
O carvão ativado é um material à base de carbono que foi processado para maximizar suas propriedades adsortivas, resultando em um material adsorvente superior.

O carvão ativado possui uma estrutura porosa impressionante que lhe confere uma área de superfície muito elevada para capturar e reter materiais, podendo ser produzido a partir de diversos materiais orgânicos ricos em carbono, incluindo:

cascas de coco
Madeira
Carvão
Turfa
E mais…
Dependendo da matéria-prima e dos métodos de processamento utilizados para produzir carvão ativado, as propriedades físicas e químicas do produto final podem variar significativamente.² Isso cria uma matriz de possibilidades de variação nos carvões produzidos comercialmente, com centenas de variedades disponíveis. Por isso, os carvões ativados produzidos comercialmente são altamente especializados para alcançar os melhores resultados em uma determinada aplicação.

Apesar de tanta variação, existem três tipos principais de carvão ativado produzidos:

Carvão ativado em pó (PAC)

Os carvões ativados em pó geralmente apresentam tamanho de partícula entre 5 e 150 Å, com algumas opções de tamanhos atípicos disponíveis. Os carvões ativados em pó são tipicamente usados ​​em aplicações de adsorção em fase líquida e oferecem custos de processamento reduzidos e flexibilidade operacional.

Carvão ativado granular (GAC)

Os carvões ativados granulares geralmente apresentam tamanhos de partícula entre 0,2 mm e 5 mm e podem ser usados ​​em aplicações tanto em fase gasosa quanto líquida. Os carvões ativados granulares são populares por oferecerem manuseio limpo e tenderem a durar mais do que os carvões ativados em pó.

Além disso, oferecem maior resistência (dureza) e podem ser regenerados e reutilizados.

Carvão Ativado Extrudado (EAC)

Os carvões ativados extrudados são um produto em forma de grânulos cilíndricos com tamanho variando de 1 mm a 5 mm. Normalmente utilizados em reações em fase gasosa, os EACs são carvões ativados de alta resistência devido ao processo de extrusão.

Tipos adicionais

Outras variedades de carvão ativado incluem:

Carvão ativado em grânulos
Carbono impregnado
Carbono revestido com polímero
Panos de carvão ativado
Fibras de carbono ativadas
PROPRIEDADES DO CARVÃO ATIVADO
Ao selecionar um carvão ativado para uma aplicação específica, diversas características devem ser consideradas:

Estrutura dos poros

A estrutura dos poros do carvão ativado varia e é em grande parte resultado do material de origem e do método de produção.¹ A estrutura dos poros, em combinação com as forças atrativas, é o que permite que a adsorção ocorra.

Dureza/Abrasão

A dureza/resistência à abrasão também é um fator chave na seleção. Muitas aplicações exigem que o carvão ativado tenha alta resistência das partículas e resistência à abrasão (a quebra do material em partículas finas). O carvão ativado produzido a partir de cascas de coco possui a maior dureza entre os carvões ativados.⁴

Propriedades de adsorção

As propriedades de absorção do carvão ativado abrangem diversas características, incluindo a capacidade de adsorção, a taxa de adsorção e a eficácia geral do carvão ativado.4

Dependendo da aplicação (líquido ou gasoso), essas propriedades podem ser indicadas por diversos fatores, incluindo o índice de iodo, a área superficial e a atividade do tetracloreto de carbono (CTC).4

Densidade aparente

Embora a densidade aparente não afete a adsorção por unidade de peso, ela afetará a adsorção por unidade de volume.4

Umidade

Idealmente, a quantidade de umidade física contida no carvão ativado deve estar entre 3 e 6%.4

Conteúdo de cinzas

O teor de cinzas do carvão ativado é uma medida da parte inerte, amorfa, inorgânica e inutilizável do material. Idealmente, o teor de cinzas deve ser o mais baixo possível, pois a qualidade do carvão ativado aumenta à medida que o teor de cinzas diminui.