Carbone attivo
Il carbone attivo (chiamato anche carbone attivo, carbone attivo o carbone attivo) è una forma di carbone che è stata lavorata per renderlo estremamente poroso e quindi avere una superficie molto ampia disponibile per l'adsorbimento e le reazioni chimiche. Di solito è derivato da carbone, legno, gusci duri di frutta, noccioli di frutta.
Il carbone attivo è prezioso per una varietà di applicazioni. Gli esempi includono la purificazione del gas, la purificazione dell'acqua, l'estrazione dei metalli, il recupero dell'oro, la medicina, il trattamento delle acque reflue, i filtri dell'aria nelle maschere antigas e nelle maschere filtranti e i filtri nell'aria compressa. Inoltre il carbone attivo è utile per la deodorazione di spazi chiusi come frigoriferi e magazzini. Un'attivazione sufficiente per applicazioni utili può provenire esclusivamente dall'elevata area superficiale, sebbene un ulteriore trattamento chimico spesso migliori la capacità di adsorbimento del materiale.
Applicazioni
Il carbone attivo viene utilizzato nella purificazione del gas, nella purificazione dell'oro, nell'estrazione dei metalli, nella purificazione dell'acqua, nella medicina, nel trattamento delle acque reflue, nei filtri dell'aria nelle maschere antigas e nelle maschere filtranti, nei filtri dell'aria compressa e in molte altre applicazioni.
Una delle principali applicazioni industriali prevede l'uso del carbone attivo nel campo della finitura dei metalli. È ampiamente utilizzato per la purificazione di soluzioni galvaniche. Ad esempio, è una tecnica di purificazione principale per rimuovere le impurità organiche dalle soluzioni di nichelatura lucida. Una varietà di prodotti chimici organici viene aggiunta alle soluzioni di placcatura per migliorare le qualità dei depositi e proprietà come brillantezza, levigatezza e duttilità. A causa del passaggio della corrente continua e delle reazioni elettrolitiche di ossidazione anodica e riduzione catodica, gli additivi organici generano prodotti di decomposizione indesiderati in soluzione. Il loro eccessivo accumulo può influenzare negativamente la qualità della placcatura e le proprietà fisiche del metallo depositato. Il trattamento al carbone attivo rimuove tali impurità e ripristina le prestazioni di placcatura al livello desiderato.
Applicazioni ambientali
L'adsorbimento del carbonio ha numerose applicazioni nella rimozione di inquinanti da flussi di aria o acqua sia sul campo che in processi industriali come:
- Pulizia delle fuoriuscite
- Bonifica delle acque sotterranee
- Filtrazione dell'acqua potabile
- Purificazione dell'aria
- I composti organici volatili vengono catturati dalle operazioni di verniciatura, lavaggio a secco, distribuzione di benzina e altri processi.
Applicazioni mediche
Il carbone attivo viene utilizzato per trattare gli avvelenamenti e le overdose a seguito di ingestione orale.
Si pensa che si leghi al veleno e ne impedisca l'assorbimento da parte del tratto gastrointestinale. In caso di sospetto avvelenamento, il personale medico somministra carbone attivo sul posto o al pronto soccorso dell'ospedale. Il dosaggio è solitamente empirico pari a 1 grammo/kg di peso corporeo, solitamente somministrato una sola volta. A seconda del farmaco assunto, può essere somministrato più di una volta. In rare situazioni il carbone attivo viene utilizzato in terapia intensiva per filtrare i farmaci dannosi dal flusso sanguigno dei pazienti avvelenati. Il carbone attivo è diventato il trattamento di scelta per molti avvelenamenti e altri metodi di decontaminazione come l’emesi indotta da ipecac o le pompe gastriche sono ora usati raramente.
Sebbene il carbone attivo sia utile in una situazione di avvelenamento acuto, è stato dimostrato che non è efficace nell'accumulo di tossine a lungo termine, come con l'uso di erbicidi tossici.
Meccanismi d'azione:
- Legame della tossina per impedirne l'assorbimento nello stomaco e nell'intestino. Il legame è reversibile, quindi è possibile aggiungere anche un catartico come il sorbitolo
- Interrompe la circolazione enteroepatica di alcuni farmaci/tossine e dei loro metaboliti
- Consente ad alcuni farmaci/tossine di essere estratti dal sangue e di legarsi al carbone nell'intestino, una sorta di "dialisi intestinale"
L'applicazione errata (ad esempio nei polmoni) provoca un'aspirazione polmonare che talvolta può essere fatale se non viene avviato un trattamento medico immediato. L'uso del carbone attivo è controindicato quando la sostanza ingerita è un acido, un alcali o un prodotto petrolifero.
Per uso pre-ospedaliero, viene fornito in tubi o bottiglie di plastica, comunemente da 12,5 o 25 grammi, premiscelati con acqua. I nomi commerciali includono InstaChar, SuperChar, Actidose e Liqui-Char, ma è comunemente chiamato semplicemente Carbone attivo.
Come farmaco da banco, è spesso usato per trattare la diarrea lieve.
Purificazione del gas
I filtri con carbone attivo vengono solitamente utilizzati nella purificazione dell'aria compressa e del gas per rimuovere vapori d'olio, odori e altri idrocarburi dall'aria. I progetti più comuni utilizzano un principio di filtrazione a 1 o 2 stadi in cui il carbone attivo è incorporato all'interno del mezzo filtrante. Il carbone attivo viene utilizzato anche nei sistemi di supporto vitale primario delle tute spaziali.
Purificazione di bevande alcoliche distillate
I filtri a carbone attivo possono essere utilizzati per filtrare vodka e whisky dalle impurità organiche. Poiché il carbone attivo non si lega bene agli alcoli, la percentuale di etanolo non viene influenzata in modo significativo, ma il carbone si legherà e rimuoverà molte impurità organiche che possono influenzare il colore, il gusto e l'odore.
Rimozione del mercurio dal gas di combustione
Il carbone attivo, spesso impregnato di iodio o zolfo, è ampiamente utilizzato per intrappolare le emissioni di mercurio provenienti da centrali elettriche a carbone, inceneritori medici e gas naturale alla testa del pozzo. Questo carbonio è un prodotto speciale ma spesso non viene riciclato.
Il carbone attivo carico di mercurio presenta un problema di smaltimento. Se il carbone attivo contiene meno di 260 parti per milione (ppm) di mercurio, le normative federali ne consentono la stabilizzazione (ad esempio, intrappolato nel cemento) per lo smaltimento in discarica. Tuttavia, i rifiuti contenenti più di 260 ppm sono considerati nella sottocategoria "ad alto contenuto di mercurio" e non possono essere conferiti in discarica (Land-Ban Rule). Questo materiale si sta ora accumulando nei magazzini e nelle miniere abbandonate a un ritmo stimato di 1.000 tonnellate all'anno.
