Cos’è?
I carboni attivi sono materiali solidi porosi di origine vegetale prodotti a partire da materiale organico (carbone minerale, legno, noci di cocco, fuliggine, polimeri sintetici, etc.) trattati per risultare utili nell’ambito della filtrazione, purificazione, deodorizzazione e decolorazione di fluidi.
Già il carbone ordinario, così come estratto o prodotto, possiede le capacità di assorbimento e trattenimento di materiali contaminanti ma, grazie al processo di attivazione, può raggiungere una superficie specifica e un grado di assorbimento notevolmente maggiori.
Esistono due metodologie per l’attivazione del carbone, ovvero:
– attivazione chimica, basata sull’azione deidratante di alcuni composti chimici, ad una temperatura compresa tra i 400 e i 1000 °C ;
– attivazione a gas, nella quale viene usata una miscela gassosa contenente ossigeno o anidride carbonica ad una temperatura di 800-1000 °C.
Come effetto dell’attivazione si ha la formazione di una serie innumerevole di pori che, sviluppandosi all’interno di tutta la massa del carbone, gli conferiscono un’elevata superficie specifica.
Un grammo di carbone attivo può raggiungere una superficie interna di 2500 m2, la metà di un campo di calcio.
Assieme alla superficie specifica cresce l’adsorbimento, fenomeno di trasferimento di materia in cui una molecola chimica in fase fluida (gas, liquido) si lega alla superficie di un solido con cui viene a contatto, grazie alla presenza di forze di attrazione che si generano sulla superficie di interfaccia solido/fluido.
E’ importante render noto che ogni processo richiede una accurata selezione del carbone in dipendenza delle caratteristiche degli inquinanti e delle esigenze generali di lavoro.
L’accumulo di inquinanti sulla superficie del carbone attivo determina la perdita graduale del potere di adsorbimento fino al suo annullamento.
Una volta esausto, il carbone può essere smaltito oppure rigenerato.
La rigenerazione può avvenire mediante:
– metodo chimico che prevede l’utilizzo di reattivi chimici per l’ossidazione delle sostanze organiche adsorbite o la loro estrazione con solventi;
– flusso di vapore o di gas inerte a temperature relativamente alte per l’allontanamento delle sostanze volatili adsorbite;
– processi di rigenerazione biologica;
– processi termici, attuati attraverso il riscaldamento del materiale in forni rotanti ad atmosfera controllata fino a temperature di 800-900 °C.
Il metodo più efficace per la riattivazione è senz’altro il termico ad alte temperature (850-2500 °C).
Nell’ambito laboratoristico possiamo ritrovarli, sottoforma di FILTRI, all’interno di CAPPE CHIMICHE a ricircolo ambientale o ARMADI DI SICUREZZA ASPIRATI, in testa a canalizzazioni di CAPPE CHIMICHE ad espulsione totale o ASPIRATORI LOCALIZZATI, in aggiunta in estrazione a CAPPE A FLUSSO LAMINARE, BIOHAZARD di Classe II o CITOSTATICHE e in qualsiasi altro strumento/procedimento si necessiti di una depurazione chimica della materia entrante.