Carvão

O Carvão Ativado é uma forma de carbono que possui alta capacidade de adsorção. Pode ser produzido através de madeira, turfa, carvão mineral e, resíduos de origem vegetal como nozes, caroços de frutas, casca de coco, entre outros.

 

Sua capacidade adsortiva se dá devido a grande área superficial interna, desenvolvida durante o processo de produção (ativação). Existem dois métodos de ativação de carvão, a ativação física e a ativação química.

Imagem de Carvão

A ativação física é dividida em duas etapas: 1°) carbonização do material de partida (vegetal ou mineral); 2°) ativação do carvão, utilizando vapor de água, oxigênio ou dióxido de carbono em altas temperaturas. Já na ativação química, a carbonização e a ativação do carvão podem ocorrer simultaneamente utilizando reagentes químicos.

 

Este produto carbonáceo possui uma estrutura porosa que proporciona uma área superficial interna de, comumente, 600 a 1.200 m²/g. A área é produzida por oxidação e o material carbonáceo desenvolve uma rede porosa que irá reter a substância a ser adsorvida. Os Carbonos Ativados são fornecidos principalmente em duas formas físicas: os pulverizados e os granulados. Os pulverizados possuem tamanho predominantemente menor que a malha 80 mesh (ASTM = 0,18 mm de abertura), e os granulados predominantemente maiores que a mesma malha.

A presença de grupos funcionais ácidos e básicos na superfície dos carvões ativados confere a este adsorvente uma grande afinidade com compostos orgânicos ou iônicos que são muitas vezes indesejáveis em um sistema, como por exemplo, corantes orgânicos, agrotóxicos e íons metálicos.

 

A adsorção de uma molécula ou íon em um sólido ocorre como resultado das propriedades características para um dado sistema sólido-solvente-soluto, ou a combinação desses. O fenômeno de adsorção pode ser distinguido por diversos tipos de forças, tais como: forças hidrofóbicas, atração elétrica entre o soluto e o adsorvente, forças de Van der Waals ou simplesmente produto de uma reação química entre o soluto e o adsorvente.

Imagem de Carvão

A adsorção de um adsorbato sobre a superfície de um adsorvente sólido pode ser física ou química. Na adsorção física, as forças que ligam o adsorbato na superfície do adsorvente são fracas, conhecida também como adsorção de Van der Waals. Na adsorção química, há uma transferência ou compartilhamento de elétrons entre o adsorbato e a superfície do adsorvente. A ligação formada é muito mais forte do que na adsorção física. A adsorção química também é conhecida como quimissorção.

 

Quase sempre a adsorção em Carvão Ativado é o resultado de forças atrativas chamadas “Van der Walls”. Neste caso é chamado de adsorção física, como demonstrado no esquema na figura ao lado.

 

Outros fatores que interferem no processo de adsorção incluem a estrutura molecular ou natureza do adsorvente, solubilidade do soluto, temperatura e pH do meio, tempo de contato e agitação

Processo Químico do Carvão
Fonte: Disponível em https://meiofiltrante.com.br/
Acessado em 23/11/2020.

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