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El carbón activado es un material carbonoso que se ha sometido a un tratamiento de activación ya sea con productos químicos, reacción con gases oxidantes, o con vapor de agua con el objeto de aumentar su porosidad y una superficie interna.


El carbón es un mineral de origen orgánico compuesto básicamente por carbono, la formación del mismo es el resultado de la condensación continua de la materia de las plantas parcialmente descompuestas a lo largo de los años. Cuando las plantas se descomponen forman una capa llamada “turba”.

 

De esta manera, podemos definir al carbón activado como un material carbonoso que se ha sometido a un tratamiento de activación ya sea con productos químicos, reacción con gases oxidantes, o con vapor de agua con el objeto de aumentar su porosidad y una superficie interna.

 

La materia prima natural  efectiva para usarse en este proceso de absorción es casi cualquier materia prima carbonosa; hueso o semillas de frutos, cascaras de coco, cacao y naranja, cascarillas de arroz, residuos de madera (aserrín), madera cortada que sea desechada (puede ser de pino, roble o acacia), bagazo, mezcal (maguey), hulla y coque. Todo desecho orgánico sufre un proceso de degradación que pueden actuar como contaminante. Al sacarle provecho aportaría de forma positiva al medio ambiente. (Cortines, 2012).

 

Para elaborar carbón activado a partir de la materia prima natural anteriormente citada, se deben seguir los siguientes pasos:

 

Diagrama – 1. Proceso de elaboración de carbón activado a partir de materia prima natural

diag1
Fuente: Elaboración propia (2016)

Estos procesos se explicarán a continuación;

 

1. Recepción de la materia prima. Se recolecta la materia prima natural, distintas cáscaras, hueso o semillas de frutos, residuos de madera, entre otros.

 

2. Secado de la materia prima carbonosa a emplear. El secado se realiza con la luz y calor del sol de manera natural, sin aplicación de una fuente externa de calor. De manera manual se efectúa el secado, por cuatro días a una temperatura máxima de 34°C, y por seis días a una temperatura mínima de 25°C.

 

3. Molienda de la materia prima natural. La cáscara de coco se molió con un molino de martillo. Este molino tendrá la capacidad necesaria para moler la cascará, semillas, residuos de madera, etc., de manera eficiente. Luego se procedió a pasarla por un tamiz de malla de 4,0 mm. Se realizan estos pasos para obtener un tamaño adecuado de la materia prima.

 

4. Carbonización. Este se llevará a cabo en un horno rotario, este proceso consiste en someter las diferentes muestras en una atmósfera inerte de nitrógeno a una temperatura de 900°C. El tiempo de carbonización que se toma es de un rango de 60 a 90 min.

 

5. Activación. La activación se realiza en una segunda etapa a temperaturas entre 800 y 1100ºC en presencia de un oxidante como agente activante que puede ser CO2 y vapor de agua. (U.SEVILLA).

 

6. Enfriamiento y secado del producto. El proceso de enfriamiento, que se llevará a cabo al final del horno, tiene como fin disminuir la temperatura del tratamiento térmico a la salida del horno, con el propósito de facilitar las operaciones de manejo y embalaje del material.

 

7. Obtención del carbón activado. Finalmente, se llega a la obtención del carbón activado siguiendo los pasos anteriores ya mencionados.

 

8. Almacenamiento. Se almacena en el interior de un espacio seco, frío y ventilado. Se lo debe proteger de daños físicos. No almacenar en proximidad de fuentes de ignición, de sustancias altamente oxidantes y del vapor de disolventes. No almacenar en lugares donde hiela.

 

USOS DEL CARBÓN ACTIVADO

 

Las aplicaciones fundamentales del carbón activado son aquellas relacionadas con el tratamiento de aguas potables y residuales, industria alimenticia, y farmacéuticos, decoloración y edulcorantes. Se puede apreciar una explicación de manera detallada de los mismos en la tabla – 1.

 

Tabla – 1. Aplicaciones del carbón activado

diagr usos
Fuente: (Pazmiño Ayala, 2007)

ANEXOS
En las siguientes imágenes se pueden observar los siguientes ejemplos del proceso de elaboración del carbón activado:


Anexo – 1. Proceso de elaboración de carbón activado a partir de cáscaras de coco

 

anexo 1 proc

Fuente: Elaboración propia (2016)


Anexo – 2. Proceso de elaboración de carbón activado a partir de cáscaras de naranja


anexo 2 can

Fuente: Elaboración propia (2016)

 

REFERENCIAS:

 

Cortines, R. (2012). Impacto Ambiental. Colonia Anahuac: SEMARNAT: Secretaria del Medio Ambiente y Recursos Naturales.
Paredes, J. F. (2007). Evaluación técnico económica de una planta de carbón activado. Santiago de Chile: Universidad De Chile Facultad De Ciencias Físicas Y Matemáticas Departamento de Ingenieria Industrial.
Pazmiño Ayala, J. (2007). Estudio de la adsorción de oro en carbón activado a diferentes condiciones, y modelado de la cinetica de adsorción en función de tamaño de partícula. Quito: (Tesis inédita de grado). Universidad de San Francisco de Quito.
U.SEVILLA, E. P. (s.f.). Manual del carbón activo. Sevilla.

 

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