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 crucial 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 apresenta a maior dureza entre os carvões ativados.
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.
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).
Densidade aparente
Embora a densidade aparente não afete a adsorção por unidade de peso, ela afetará a adsorção por unidade de volume.
Umidade
Idealmente, a quantidade de umidade física contida no carvão ativado deve estar entre 3 e 6%.
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.
Valor do pH
O valor do pH é frequentemente medido para prever possíveis alterações quando carvão ativado é adicionado a um líquido.
Tamanho da partícula
O tamanho das partículas tem um efeito direto na cinética de adsorção, nas características de fluxo e na filtrabilidade do carvão ativado.
Produção de carvão ativado
O carvão ativado é produzido por meio de dois processos principais: carbonização e ativação.
Carbonização
Durante a carbonização, a matéria-prima é decomposta termicamente em um ambiente inerte, a temperaturas abaixo de 800 ºC. Através da gaseificação, elementos como oxigênio, hidrogênio, nitrogênio e enxofre são removidos do material de origem.
Ativação
O material carbonizado, ou carvão, precisa agora ser ativado para que a estrutura porosa se desenvolva completamente. Isso é feito através da oxidação do carvão a temperaturas entre 800 e 900 °C na presença de ar, dióxido de carbono ou vapor.
Dependendo da matéria-prima, o processo de produção de carvão ativado pode ser realizado por meio de ativação térmica (física/a vapor) ou ativação química. Em ambos os casos, um forno rotativo pode ser utilizado para processar o material e transformá-lo em carvão ativado.
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Data da publicação: 07/08/2025