Propriétés du charbon actif
Lors de la sélection d'un charbon actif pour une application particulière, diverses caractéristiques doivent être prises en compte :
Structure des pores
La structure des pores du charbon actif varie et dépend en grande partie du matériau source et de la méthode de production.¹ La structure des pores, combinée aux forces attractives, est ce qui permet l'adsorption.
Dureté/Abrasion
La dureté/l'abrasion est également un facteur clé de sélection. De nombreuses applications exigent que le charbon actif présente une forte résistance aux particules et à l'attrition (décomposition des matériaux en fines particules). Le charbon actif produit à partir de coques de noix de coco présente la dureté la plus élevée de tous les charbons actifs.
Propriétés adsorbantes
Les propriétés absorbantes du charbon actif englobent plusieurs caractéristiques, notamment la capacité d’adsorption, le taux d’adsorption et l’efficacité globale du charbon actif.
Selon l'application (liquide ou gaz), ces propriétés peuvent être indiquées par un certain nombre de facteurs, notamment l'indice d'iode, la surface spécifique et l'activité du tétrachlorure de carbone (CTC).
Densité apparente
Bien que la densité apparente n’affecte pas l’adsorption par unité de poids, elle affectera l’adsorption par unité de volume.
Humidité
Idéalement, la quantité d’humidité physique contenue dans le charbon actif devrait être comprise entre 3 et 6 %.
Teneur en cendres
La teneur en cendres du charbon actif mesure la partie inerte, amorphe, inorganique et inutilisable du matériau. Idéalement, la teneur en cendres sera aussi faible que possible, car la qualité du charbon actif augmente avec sa teneur en cendres.
valeur du pH
La valeur du pH est souvent mesurée pour prédire le changement potentiel lorsque du charbon actif est ajouté au liquide.
Taille des particules
La taille des particules a un effet direct sur la cinétique d’adsorption, les caractéristiques d’écoulement et la filtrabilité du charbon actif.
Production de charbon actif
Le charbon actif est produit par deux procédés principaux : la carbonisation et l’activation.
Carbonisation
Lors de la carbonisation, la matière première est décomposée thermiquement dans un environnement inerte, à des températures inférieures à 800 °C. La gazéification permet d'éliminer des éléments tels que l'oxygène, l'hydrogène, l'azote et le soufre de la matière première.
Activation
Le matériau carbonisé, ou charbon, doit maintenant être activé pour développer pleinement la structure poreuse. Cela se fait par oxydation du charbon à des températures comprises entre 800 et 900 °C en présence d'air, de dioxyde de carbone ou de vapeur.
Selon le matériau source, le procédé de production de charbon actif peut être réalisé par activation thermique (physique/vapeur) ou chimique. Dans les deux cas, un four rotatif peut être utilisé pour transformer le matériau en charbon actif.
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Date de publication : 7 août 2025