Le charbon actif est différent des autres formes de charbon car il subit un processus spécial. Ce processus lui permet d'attraper et de retenir d'autres substances. Il y parvient en créant de nombreux trous minuscules et une très grande surface intérieure.
4 processus clés qui activent le carbone
1. Processus de carbonisation
Phase de séchage
Tout d'abord, le matériau est chauffé à plus de 100°C. Cela permet de se débarrasser de l'eau qu'il contient. Cela permet de se débarrasser de l'eau qu'il contient. Cette étape prépare le matériau pour l'étape suivante.
Décomposition thermique
Ensuite, le matériau est chauffé à une température comprise entre 260 et 300 °C. Cette opération permet de décomposer les parties organiques, comme la cellulose et les fibres de bois. Cela permet de décomposer les parties organiques, comme la cellulose et la lignine. Des gaz tels que le CO, le CO2 et le CH4 sont libérés. Il en résulte un matériau riche en carbone.
2. Processus d'activation
Activation thermique
La matière riche en carbone est ensuite chauffée à des températures très élevées. On y ajoute parfois de la vapeur ou du dioxyde de carbone. Cela rend le matériau encore plus poreux, c'est-à-dire qu'il présente davantage de trous.
Activation chimique
Une autre façon de rendre le matériau poreux consiste à utiliser des produits chimiques tels que l'acide phosphorique ou le chlorure de zinc. Ces produits chimiques contribuent à créer davantage de trous dans le carbone.
3. Propriétés du charbon actif
Surface élevée
Le processus d'activation confère au matériau une énorme surface intérieure. Elle peut parfois atteindre plus de 1 000 mètres carrés par gramme ! C'est ce qui lui permet d'attraper de nombreuses molécules.
Structure poreuse
Le matériau possède des pores de différentes tailles. Cela signifie qu'il peut capter un large éventail de substances, des grosses molécules aux petits ions.
4. Applications du charbon actif
Traitement de l'eau
Le charbon actif est utilisé pour nettoyer l'eau en éliminant les substances nocives qu'elle contient. L'eau devient ainsi plus sûre et plus agréable au goût.
Purification de l'air
Il est également utilisé dans les purificateurs d'air pour retenir les gaz nocifs et rendre l'air plus propre.
Applications industrielles
Dans les usines, le charbon actif est utilisé dans de nombreux processus. Il permet par exemple d'éliminer la caféine du café, de purifier l'or et de récupérer les solvants.
Comparaison avec d'autres formes de carbone
Charbon de bois et charbon actif
Le charbon de bois et le charbon actif sont tous deux issus de la carbonisation. Mais le charbon actif subit une étape supplémentaire qui lui permet de mieux capter les substances.
Charbon végétal
Le biochar est également fabriqué à partir de la biomasse. Mais il est généralement utilisé pour améliorer les sols, et non pour capturer des substances.
Il est très important de comprendre comment le charbon actif est fabriqué et ce qu'il peut faire. Cela nous permet de l'utiliser à bon escient dans de nombreux domaines, en particulier lorsqu'il s'agit de capturer des substances.
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