Propriétés du charbon actif
Lors du choix d'un charbon actif pour une application particulière, diverses caractéristiques doivent être prises en compte :
Structure des pores
La structure poreuse du charbon actif varie et résulte en grande partie du matériau source et de la méthode de production.¹ La structure poreuse, en combinaison avec des forces attractives, est ce qui permet l'adsorption.
Dureté/Abrasion
La dureté et la résistance à l'abrasion sont également des critères de sélection essentiels. De nombreuses applications exigent que le charbon actif présente une forte résistance mécanique et une bonne résistance à l'attrition (la fragmentation du matériau en fines particules). Le charbon actif issu de coques de noix de coco possède la plus grande dureté.
Propriétés adsorbantes
Les propriétés absorbantes du charbon actif englobent plusieurs caractéristiques, notamment la capacité d'adsorption, la vitesse 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 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 se situer entre 3 et 6 %.
Teneur en cendres
La teneur en cendres du charbon actif mesure la fraction inerte, amorphe, inorganique et inutilisable du matériau. Idéalement, cette teneur doit être la plus faible possible, car la qualité du charbon actif s'améliore à mesure que la teneur en cendres diminue.
valeur du pH
On mesure souvent la valeur du pH pour prédire les changements potentiels lors de l'ajout de charbon actif à un 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. Par gazéification, des éléments tels que l'oxygène, l'hydrogène, l'azote et le soufre sont extraits de la matière première.
Activation
Le matériau carbonisé, ou charbon de bois, doit maintenant être activé pour que sa structure poreuse se développe pleinement. Cette activation se fait par oxydation du charbon de bois à des températures comprises entre 800 et 900 °C en présence d'air, de dioxyde de carbone ou de vapeur d'eau.
Selon la matière première, la production de charbon actif peut se faire par activation thermique (physique/à la vapeur) ou chimique. Dans les deux cas, un four rotatif permet de transformer la matière en charbon actif.
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Date de publication : 7 août 2025