Definición de Carbón Activado
Ingeniera Química
Es un compuesto altamente poroso que se utiliza como adsorbente. El carbón activado posee propiedades famosas en la eliminación de impurezas y por ello, según el uso que se le desee dar se lo encuentra de diferentes formas. En función del método de producción se logra su alta capacidad adsorbente ya que el área superficial es grande.
Principios del proceso
Como su nombre lo indica, el carbón debe ser “activado” y esto genera que se liberen sitios que posteriormente le permitan adicionarse a moléculas, iones o átomos, permitiendo la eliminación de toxinas. Además, se observa que es un compuesto versátil ya que puede ponerse en contacto tanto con gases como con líquidos para purificarlos. En ese caso, al sólido (carbón activado) se lo llama adsorbente mientras que la sustancia a ser retenida se la llama adsorbato.
Para ser “activado”, el carbón debe someterse a procesos térmicos o químicos que sean capaces de formar poros en la superficie, lo cual le confiere su capacidad de adsorción. Si el tratamiento es térmico, se somete al carbón a elevadas temperaturas provocando la oxidación del compuesto para su canalización y posterior formación de poros, en general, se requiere la adición de vapor o nitrógeno y un control en el proceso para evitar que se reduzca la eficiencia del proceso perdiendo carbón. En cambio, si el proceso es químico, se busca romper las uniones entre cadenas de celulosa, posteriormente se carboniza a temperaturas menores que la activación térmica y finalmente se limpia.
No cualquier sustancia que posea carbono puede ser activada, es necesario que las uniones entre átomos sean relativamente débiles para que sean capaces de atrapar moléculas del fluido con el que entre en contacto. Es decir, entre el carbono y las moléculas de fluido existirán fuerzas intermoleculares de London, esto le confiere la habilidad de reversibilidad. Entonces, se llega a la conclusión que la adsorción es un proceso reversible, tal es así que, cuando el carbón ocupa todos sus sitios activos se agota, y debe someterse a un proceso de desorción para continuar siendo utilizado. Este proceso limpia los sitios ocupados por impurezas del carbón activado dejándolos libres para un nuevo ciclo de purificación.
Como bien se sabe, lo similar atrae a lo similar, por lo que, el carbón activado resulta un buen adsorbente de moléculas de tipo covalentes, ya que, por ejemplo, si se adsorbieron compuestos iónicos, estos polarizarían con gran intensidad el enlace de manera de tomar electrones de los átomos de carbono.
En función de esto, compuestos carbonáceos muy ordenados y con fuerzas de atracción más intensas son difíciles de activar para generar poros, mientras menos sea el orden de la estructura y menos duro se el material, más fácil será generar poros en él.
Ejemplos del uso del carbón activado
Gracias a la versatilidad, tiene infinidad de usos, desde medicinales hasta incluso en el tratamiento de aguas. Este último es uno de los principales usos ya que ha logrado rentabilizar procesos de purificación de agua y hacerlos mucho más eficientes. En este caso, el carbón activado es el encargado de retener grasas, aceites, materia orgánica, hongos, bacterias, virus, pesticidas e incluso cloro activo. Muchas de estas sustancias son las encargadas de otorgarle sabor y olor al agua, por lo que, este filtro resulta crucial en los procesamientos. Tal es así que, por ejemplo, equipos de ósmosis inversas suelen contar con doble paso por filtros de carbón activado, un paso previo antes del ingreso a la membrana de ósmosis inversa y un paso posterior, para culminar con su purificación.
En el caso del aire, para su deodorización también es utilizado en espacios que almacenan solventes orgánicos volátiles como en sistemas de recirculación.
En los comercios lo encontramos en forma de pelets o en polvo, este último es utilizado en la purificación de agua mientras que los pelets cilíndricos gracias a su menor caída de presión se suelen utilizar en el tratamiento de gases.
Así mismo, el carbón activado ha impuesto una moda en el campo de la salud. Hay quienes afirman sus beneficios en el estómago y la piel. Por ejemplo, muchas personas cargan con pastillas de carbón activado en su cartera puesto que se indica como tratamiento frente a descomposiciones estomacales y diarrea. Además, es considerado un suplemento a la función renal en l desintoxicación ya que se ha observado reducción de la inflamación intestinal en personas con enfermedades renales crónicas.
Por otro lado, gracias a sus propiedades de decoloración, es muchas veces recomendado en el blanqueamiento dentario y para las rutinas tipo “skin care”.
Trabajo publicado en: Mar., 2022.
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