O carvão ativo pode ser obtido a partir de várias fontes: madeira, turfa, lignita e até de ossos.
É produzido pela carbonização em condições anaeróbicas abaixo de 600 °C seguida de uma etapa de ativação que consiste numa oxidação parcial. Essa ativação pode ser feita com CO2 (600-700 °C) ou água (800-900 °C).
Pode ser caracterizado pela granulometria, área superficial, capacidade de adsorção, dentre outros parâmetros.
Quanto à granulometria o carvão ativo costuma ser classificado em Carvão Ativo em Pó (CAP) e Carvão Ativo Granular (CAG).
O critério de tamanho de partícula para essa classificação não é absoluto:
Carvão Ativo em Pó (CAP) - partículas com 50-100 μm de diâmetro
Carvão Ativo Granular (CAG) - partículas com 0,1-1 mm de diâmetro (Fonte: Stanley E. Manaham, 2000).
Carvão Ativo em Pó (CAP) - partículas com 1-150 μm de diâmetro
Carvão Ativo Granular (CAG) - partículas com 0,5-4 mm de diâmetro (Fonte: Meios filtrantes para filtros tipo leito).
Carvão Ativo em Pó (CAP) - partículas com 1-500 μm de diâmetro
Carvão Ativo Granular (CAG) - partículas com 0,5-10 mm de diâmetro (Fonte: Aula 15 - Sólidos Particulados).
A granulometria não vai afetar a área superficial mas vai influenciar no tempo de contato necessário da amostra com o carvão para uma purificação efetiva. (Fonte: Efeito da Granulometria de Carvão Ativado e do Tempo de Decantação na Remoção de LAS)
A adsorção de moléculas na superfície do carvão pode ser Física (ou de van der Walls), quando envolvem dipolos permanentes ou dipolos induzidos, ou Química, quando envolvem ligações químicas entre o adsorvato e a superfície do adsorvente formando um composto químico de superfície ou um complexo de adsorção. (Castellan)
Outro aspecto importante é a “Capacidade Adsortiva” que é a quantidade de adsorvato adsorvida por unidade de peso do adsorvente.
A capacidade adsortiva para diferentes substâncias pode variar para os diferentes tipos de carvão.
Outro aspecto a considerar é as condições da solução (pH, temperatura), tempo de contato e as condições de fluxo: batelada ou fluxo contínuo (leito fixo ou leito fluidizado).
Lembrar que o carvão vai ficar saturado. E aí? O que será feito? Vai ser descartado ou regenerado?
E como comprar?
Os vendedores costuman informar a granulometria como um intervalo que corresponde às diferentes “peneiras padronizadas” utilizadas na classificação granulométrica. (Fonte: Granulometria)
Dica
A análise granulométrica é feita através de peneiras de diferentes aberturas e que são padronizadas internacionalmente. Cada peneira tem um número de aberturas por polegada linear denominado “mesh”. Logo, quanto maior o “mesh”, maior o número de aberturas e, conseqüentemente, mais fino deverá ser o grão para que passe por ela. Assim, para materiais grosseiros, usa-se peneiras de baixo “mesh” e para finos usa-se peneiras com maior “mesh”. O sistema mais usado no Brasil é o sistema “Tyler” (Ref. Mesh (scale))
Por exemplo, um carvão ativo com granulometria expressa como 6 x 10 Mesh corresponde a um carvão que passa pela peneira de 6 Mesh, com abertura de 3,36 mm, e fica retido pela peneira de 10 Mesh, com abertura de 2 mm. (Fonte: Tabela de Granulometria - Carvão Ativado )
As granulometrias de CAG mais usadas na purificação de água são: 3,5 x 6, 3,5 x 8, 6 x 10, 6 x 12, 8 x 16, 8 x 30, 12 x 25, 12 x 40, 20 x 40, 20 x 50, 30 x 60, 40 x 80. (Fonte: Tabela de abertura (mm) das peneiras da ASTM (mesh), utilizadas para a granulometria de carvões ativados)
Tabela 3. Tabela de preços de carvão ativo em diferentes sites. (Consulta em Janeiro de 2018)
| Fornecedor | Site | Fabricante | Matéria Prima | Código | Granulometria | Quantidade (Kg) | Preço (R$) |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| BFilters | Carvão Ativado Granulado | ? | ? | EFCAG-6/10C | 6 x 10 MESH | 25 Kg | 400,00 |
| BBI Filtração | Carvão Ativado Granulado | ? | Caroço do Babaçu | ? | 3 a 150 MESH | 25 Kg | ? |
Alguns links sobre carvão ativo: