El carbón activado es un material derivado de la carbonización de materia orgánica, ya sea de origen vegetal o mineral. Su nombre proviene de su capacidad para «activarse» y desarrollar propiedades adsorbentes especiales, diferentes de las del carbón común. Este proceso de activación implica someter al carbón a altas temperaturas y/o a tratamientos químicos, lo que crea una estructura porosa con una superficie interna extremadamente grande. Esta superficie porosa es fundamental para su capacidad de adsorción, ya que proporciona una amplia área de contacto con las sustancias que se desean eliminar del agua.
La principal característica del carbón activado es su capacidad para adsorber una amplia variedad de compuestos químicos, tanto en fase gaseosa como disuelta. Esto incluye contaminantes orgánicos, productos químicos industriales, compuestos orgánicos volátiles, metales pesados y muchas otras impurezas presentes en el agua. La estructura porosa del carbón activado se compone de una red de microcanales y poros de diferentes tamaños y formas. Estos poros proporcionan sitios de adsorción donde las moléculas de los contaminantes pueden adherirse a la superficie del carbón, eliminándolas efectivamente del agua.
Es importante destacar que el carbón activado no elimina los contaminantes mediante un proceso de filtración, sino a través de un proceso fisicoquímico conocido como adsorción. Durante este proceso, las moléculas contaminantes se adhieren a la superficie del carbón activado debido a fuerzas electrostáticas y de Van Der Waals, quedando atrapadas en sus poros y canales internos. El carbón activado es un material altamente efectivo para purificar el agua debido a su estructura porosa y su capacidad de adsorber una amplia gama de contaminantes. Su uso se extiende desde aplicaciones industriales hasta sistemas de filtración domésticos, contribuyendo significativamente a la mejora de la calidad del agua en diversas áreas.
El carbón activo en tratamientos de agua
El carbón activado es un sólido con propiedades únicas que lo hacen esencial en el tratamiento de agua. En primer lugar, su capacidad para atrapar una amplia variedad de contaminantes orgánicos lo convierte en una herramienta fundamental para purificar el agua, eliminando efectivamente compuestos no deseados y dejándola prácticamente libre de impurezas. Además, el carbón activado tiene la capacidad de eliminar el cloro residual, que puede permanecer en el agua después del proceso de desinfección.
En el tratamiento de aguas, el carbón activado desempeña un papel crucial en la eliminación de agentes oxidantes como el cloro y el ozono, así como de compuestos derivados cancerígenos, como los trihalometanos, que pueden formarse durante estos procesos. Actuando tanto por adsorción como por catalización, el carbón activado es capaz de transformar estos contaminantes en formas menos dañinas o de eliminarlos por completo del agua tratada.
Además, el carbón activado puede alcanzar estados de equilibrio que reducen la concentración de compuestos adsorbibles a niveles prácticamente indetectables, contribuyendo así a garantizar la calidad del agua potable. Esta capacidad combinada con su amplio uso en diversos sectores industriales hace del carbón activado una herramienta técnica y económicamente eficaz para la purificación del agua.
Es importante destacar que, debido al proceso de adsorción y biodegradación, la vida útil efectiva de un filtro de carbón activado depende de varios factores, incluida la calidad del carbón y las características del agua de entrada. En un contexto doméstico, se recomienda cambiar el filtro de carbón activado cada 6 meses para mantener su eficacia óptima.
Más aplicaciones...
El carbón activado exhibe una estructura microcristalina que guarda cierta similitud con la del grafito, generando una distribución específica de poros. Estos poros se dividen en tres categorías: macroporos, mesoporos y microporos, cada uno desempeñando un papel clave en la retención de moléculas de diversos tamaños, como colorantes y coloides, así como facilitando el acceso y la difusión rápida de las moléculas hacia la superficie interna del sólido.
En cuanto a su especificidad, el carbón activado se caracteriza por ser un adsorbente «universal», lo que significa que puede aplicarse en una amplia variedad de contextos. Ya sea en forma de polvo o granulado, su uso en medios líquidos y gaseosos es extenso. En el ámbito líquido, se emplea en la decoloración de licores de azúcar, potabilización de aguas (para eliminar olores, colores, sustancias químicas y bacterias), tratamiento de aguas residuales, clarificación de aguas destinadas a la fabricación de bebidas refrescantes, refinamiento de bebidas alcohólicas, purificación de grasas y aceites comestibles, y en procesos médicos como la desintoxicación y la purificación de plasma sanguíneo, entre otros.
Además, tiene un potencial significativo como soporte catalítico y catalizador en diversas aplicaciones. Tanto en forma pulverizada como granular, su utilidad se extiende a:
- La eliminación de impurezas que afectan el color, olor y sabor del agua potable.
- El tratamiento de aguas residuales en etapas avanzadas.
- El tratamiento de aguas en procesos industriales.
- La depuración de aguas subterráneas y para piscinas.
- El refinamiento de aguas tratadas.
- La purificación de aire y gases.
- La potabilización de aguas superficiales y de pozo.
- La eliminación de cloro libre en agua potable.