Poderá perguntar-se porque é que o carvão ativado impregnado de hidróxido funciona tão bem. Este material começa por ser carvão ativado normal. Os especialistas tratam-no com hidróxido de sódio. O tratamento altera a forma como actua e o seu aspeto. O carvão ativado normal utiliza pequenos orifícios para reter algumas substâncias. O hidróxido de sódio dá ao carbono novos tipos de orifícios. Estes novos orifícios ajudam a captar melhor certos poluentes. Pode apanhar mais facilmente metais pesados ou gases. O material também dura mais tempo. Isto torna-o ótimo para utilizações ambientais especiais.
Principais conclusões
Hidróxido de sódio impregnado carvão ativado captura os poluentes melhor do que o carvão ativado normal. Elimina bem os metais pesados e os gases ácidos.
O processo começa com uma imersão carvão ativado em hidróxido de sódio. Este passo ajuda-o a apanhar mais contaminantes. Alterar a quantidade de hidróxido de sódio pode fazer com que funcione melhor.
Este carbono especial é utilizado de muitas formas. Ajuda a limpar a água potável e o ar. Remove coisas nocivas e torna os locais mais seguros.
A segurança é muito importante quando se utiliza hidróxido de sódio. Utilize sempre equipamento de segurança. Siga as regras para deitar fora o produto. Isto mantém-no a si e ao ambiente em segurança.
A utilização de carvão ativado impregnado de hidróxido de sódio ajuda os sistemas de limpeza da água e do ar a funcionarem melhor. Torna-os mais fortes contra a poluição.
Resumo do carvão ativado impregnado de hidróxido
O que é?
Carvão ativado impregnado de hidróxido é um tipo especial de carbono. As pessoas utilizam-no para limpar o ar e a água. O carvão ativado normal tem muitos buracos minúsculos. Estes buracos dão-lhe uma grande área de superfície. Quando o tratamos com hidróxido de sódio, ele muda. O hidróxido de sódio acrescenta novas partes químicas à superfície. Estas novas partes ajudam a reter mais poluentes. Funciona bem com gases e metais pesados.
O carvão ativado impregnado de hidróxido é parecido com o carvão ativado normal. A principal diferença é a forma como é fabricado. Também tem químicos diferentes na sua superfície. O carvão ativado normal utiliza um processo seco. O carvão ativado impregnado de hidróxido utiliza um método de mistura húmida. Mergulha-se o carvão numa solução de hidróxido de sódio. Este processo húmido altera a sua estrutura e propriedades.
Eis uma comparação rápida entre o carvão ativado normal e o impregnado de hidróxido:
O carvão ativado normal tem uma área de superfície mais elevada, cerca de 2304 m²/g.
O carvão ativado impregnado de hidróxido tem uma área superficial inferior, cerca de 1141 m²/g.
Ambos os tipos têm grupos funcionais semelhantes, mas o tratamento com hidróxido de sódio confere novas capacidades de captura de determinados poluentes.
Como é fabricado?
Você fazer carvão ativado impregnado de hidróxido por imersão numa solução de hidróxido de sódio. Este passo é designado por impregnação. Podem ser utilizadas diferentes quantidades de hidróxido de sódio. A gama habitual é 6.25% a 50%. As escolhas mais comuns são 6.25%, 12.5%, 25% e 50%. A quantidade depende do que pretende que o carbono faça.
Aqui estão os passos básicos para fazer carvão ativado impregnado:
Mergulhar o carvão ativado numa solução de hidróxido de sódio.
Utilização imersão ou pulverização para ajudar o carbono a absorver o hidróxido de sódio.
Secar o carvão após a imersão.
Aquecer o carbono a 150-200 °C. Isto ajuda o hidróxido de sódio a ligar-se ao carbono e faz com que funcione melhor.
A impregnação pode ser efectuada antes ou durante o aquecimento. O momento da impregnação altera a eficácia do carbono. Se utilizar demasiado hidróxido de sódio ou deixar de molho durante demasiado tempo, pode danificar os poros. Os poros podem colapsar e a área de superfície pode ficar mais pequena. Se utilizar a quantidade certa, obtém mais poros. Isto torna o carbono mais apto a reter os poluentes.
A adição de mais hidróxido de sódio dá mais activadores para a reação. Isto pode melhorar a estrutura dos poros.
Se continuar a adicionar hidróxido de sódio, a área de superfície pode diminuir. Demasiado pode danificar a estrutura do carbono.
O equilíbrio certo ajuda a produzir carvão ativado impregnado de hidróxido com fortes capacidades de adsorção.
O carvão ativado impregnado de hidróxido é especial porque é possível controlar as suas propriedades. Escolhe-se a concentração, o tempo de imersão e o processo de aquecimento. Isto permite-lhe adaptar o carvão às suas necessidades. É útil para muitas coisas, como limpar a água e remover gases nocivos.
Efeitos da impregnação com NaOH
Alterações químicas
Quando o carvão ativado é tratado com hidróxido de sódio, sofre grandes alterações químicas. O hidróxido de sódio reage com o carvão e decompõe algumas partes do seu interior. Durante o aquecimento, o hidróxido de sódio remove a água do carvão. Isto torna o carbono mais forte e impede a formação de substâncias como o alcatrão, o ácido acético e o metanol. O resultado é um material mais limpo e mais estável.
O hidróxido de sódio também altera a superfície do carbono. O hidróxido de sódio adiciona mais sítios activos onde os poluentes se podem fixar. Após o tratamento, há menos grupos hidroxilo, mas aparecem novos grupos como C≡C e C-N. Estes novos grupos ajudam o carbono a apanhar mais químicos. As alterações químicas tornam o carbono melhor na captura de muitos poluentes.
O hidróxido de sódio e o carbono reagem de forma complexa.
Este decompõe os materiais celulósicos no carbono.
O hidróxido de sódio remove a água e torna o carbono mais forte.
O processo impede a formação de alcatrão e de outros elementos indesejáveis.
Novos grupos na superfície ajudam o carbono a reter mais químicos.
Alterações físicas
Após o tratamento com hidróxido de sódio, o carbono tem um aspeto e um toque diferentes. A textura e a densidade são as que mais se alteram. Quando o hidróxido de sódio é adicionado, o carbono torna-se mais pesado. Este peso extra pode reduzir a quantidade de azoto nos poros mais pequenos. Embora a superfície mude, a estrutura principal dos poros mantém-se praticamente a mesma. A rede de poros pequenos e médios mantém-se, pelo que o carbono continua a reter bem os poluentes.
O tamanho das partículas de carbono muda um pouco. O o tamanho médio é de cerca de 89 nanómetros, que é próximo do carbono fabricado com outros produtos químicos. O índice de polidispersão é de 0,765, pelo que a maioria das partículas tem aproximadamente o mesmo tamanho.
Nota: O carbono mantém-se forte após o tratamento com hidróxido de sódio. Continua a ser capaz de lidar com trabalhos difíceis.
Imóveis | Carvão ativado normal | Carvão ativado impregnado |
|---|---|---|
Tamanho médio das partículas | ~88 nm | ~89 nm |
Índice polidispersivo | - | 0.765 |
Densidade | Inferior | Maior (devido ao NaOH) |
Estrutura dos poros | Intacto | Quase intacto |
Propriedades de adsorção melhoradas
Carvão ativado impregnado retém muito melhor os poluentes. Tanto as alterações químicas como as físicas ajudam-na a apanhar mais químicos. Os novos grupos na superfície ajudam-na a apanhar mais tipos de químicos, especialmente gases ácidos como o dióxido de carbono.
Tratamento com hidróxido de sódio acrescenta mais sítios activos para adsorção.
O carvão ativado impregnado captura gases ácidos como o CO2 melhor do que o carvão não tratado.
Pode alterar a quantidade de hidróxido de sódio para obter os melhores resultados.
O carvão ativado impregnado pode ser utilizado para muitas coisas. Serve para remover metais pesados, limpar a água e apanhar gases nocivos do ar. A sua melhor adsorção torna-o uma óptima escolha para problemas ambientais difíceis.
Dica: Para obter os melhores resultados, escolha a quantidade correta de hidróxido de sódio e o tempo de imersão. Isto ajuda-o a obter a melhor adsorção para as suas necessidades.
Utilizações do carvão ativado impregnado
Purificação de água potável
O carvão ativado impregnado ajuda a tornar a água mais segura. Retém muitas coisas nocivas na água potável. O hidróxido de sódio altera a superfície do carbono. Isto ajuda-o a apanhar melhor os contaminantes orgânicos. Por exemplo, remove o fenol da água. O fenol é uma impureza comum. Se se preocupa com metais pesados ou arsénico, este carvão ajuda a removê-los. Retém os poluentes que o carvão normal pode não detetar. Obtém-se água mais limpa para beber.
Dica: Para melhorar o seu filtro de água doméstico, escolha um com carvão ativado impregnado. Estes filtros protegem-no de produtos químicos perigosos.
Remoção de ar e CO2
Carvão ativado impregnado ajuda a limpar o ar. Pode ser utilizado em casas, escolas e fábricas. Retém melhor os gases ácidos, como o dióxido de carbono, do que o carvão não tratado. Se precisar de eliminar odores ou gases nocivos, este carvão funciona rapidamente. Apanha os poluentes do ar e retém-nos nos seus poros. Obtém-se um ar mais fresco e um local mais seguro.
Utilizar carvão ativado impregnado em purificadores de ar para capturar CO2 e outros gases.
Ajuda a controlar os odores e mantém o ar interior limpo.
Aplicações industriais
As indústrias utilizam o carvão ativado impregnado para resolver problemas de poluição. Ajuda a limpar a água e o ar em muitos sítios. As fábricas utilizam-no para tratar as águas residuais e remover gases tóxicos. Eis um quadro que mostra algumas das principais indústrias e como utilizam este carbono:
Setor industrial | Casos de utilização típicos |
|---|---|
Estações de tratamento de águas residuais | Controlo dos gases tóxicos ou malcheirosos, como o sulfureto de hidrogénio e os mercaptanos. |
Fábricas de pasta de papel | Eliminação dos gases leves e controlo dos maus cheiros. |
Fábricas de produtos químicos | Tratamento de águas residuais, adsorção de poluentes como compostos aromáticos e solventes clorados. |
Fábricas de fios de borracha | Adsorção de poluentes no tratamento de águas residuais. |
Tingimento de tecidos | Tratamento de resíduos com corantes e outros contaminantes. |
Fábricas de fertilizantes | Remoção de poluentes das águas residuais. |
Fábricas de pasta e papel | Tratamento de resíduos, incluindo a adsorção de fenóis e derivados de hidroxilo. |
O carvão ativado impregnado ajuda a remover os metais pesados e o arsénico da água nestas indústrias. Apoia a purificação da água e do gás em grande escala. Isto torna-o importante para manter o nosso ambiente limpo.
Benefícios e segurança
Principais vantagens
Carvão ativado impregnado de hidróxido de sódio tem muitos pontos positivos. Remove mais poluentes do que o carvão ativado normal. Pode ser utilizado para limpar melhor a água e o ar. O carvão retém os metais pesados, os gases ácidos e os produtos químicos orgânicos. Dura mais tempo e não se desgasta rapidamente. Não é necessário substituí-lo frequentemente. Pode alterar o nível de hidróxido de sódio consoante as suas necessidades. Isto torna-o útil para muitos problemas ambientais.
Sugestão: Escolha carvão ativado impregnado de hidróxido de sódio para trabalhos difíceis. Funciona bem para remover arsénico ou parar maus cheiros em grandes áreas.
Diretrizes de segurança
É necessário manter a segurança quando se utiliza carvão ativado impregnado com hidróxido de sódio. O hidróxido de sódio pode ferir a pele e os olhos. Deve usar equipamento de segurança para se proteger. O quadro seguinte mostra o que é necessário em laboratórios e fábricas:
Categoria | Recomendações |
|---|---|
Olhos/Face | Usar óculos de proteção apertados contra salpicos de produtos químicos e uma proteção facial contra salpicos. |
Pele/Corpo | Utilizar um fato resistente aos produtos químicos e botas de borracha. Não utilizar cabedal porque se estraga. |
Mãos | Usar luvas resistentes a produtos químicos que ultrapassem o pulso. |
Respiratório | Utilizar um respirador se for possível respirar demasiado. |
Geral | Manter limpo. Não comer, beber ou fumar durante a utilização deste material. |
Ação de emergência | Em caso de ingestão, lavar a boca e beber água. Se entrar em contacto com os olhos, lave-os durante 15 minutos. |
Lavar sempre as mãos depois de utilizar este material. Manter os alimentos e as bebidas afastados da área de trabalho. Se o hidróxido de sódio entrar em contacto com a pele ou os olhos, lavar imediatamente com água.
Manuseamento e eliminação
Deve seguir as regras ao deitar fora o carvão ativado impregnado de hidróxido de sódio. O carvão usado pode conter substâncias químicas perigosas. Deves:
Colocar o carbono usado num aterro que aceite resíduos perigosos.
Não o queimar nem deitar pelo ralo.
Verifique as regras locais antes de o deitar fora.
Nota: Deitar fora o lixo da forma correta mantém as pessoas, os animais e o ambiente seguros.
O carvão ativado impregnado de hidróxido de sódio é excelente para reter mais poluentes. Pode ser utilizado para limpar a água e o ar. Também ajuda a resolver problemas difíceis nas fábricas. Novas formas utilizam cascas de coco e cascas de palmiste para fazer carvão ativado. Isto ajuda o ambiente porque se trata de materiais naturais. O hidróxido de sódio produz subprodutos mais seguros, Assim, o processo é melhor para a natureza.
A alteração da superfície ajuda a captar mais poluentes.
A utilização de plantas torna o processo melhor para o planeta.
Avanço | Descrição |
|---|---|
Elimina melhor o sulfureto de hidrogénio e outros gases. | |
Materiais com elevada área de superfície | Estes ajudam a limpar os gases de forma mais eficaz. |
Impregnantes alcalinos | Ajudam a eliminar gases tóxicos como o sulfureto de hidrogénio. |
É preciso ter sempre cuidado e seguir as regras de segurança ao utilizar este material. O carvão ativado impregnado de hidróxido de sódio ajuda a manter limpos o ar, a água e as fábricas.