El Carbón Activado o Carbón activo es un carbón poroso que atrapa compuestos principalmente orgánicos presentes en un gas o líquido, es bastante efectivo y tal vez el más utilizado.
Su efectividad se debe a que la estructura básica del carbón activado está compuesta por cadenas de átomos de Carbono e Hidrógeno, y los átomos de carbono que las conforman, se ligan entre sí a través de enlaces covalentes.
Sin embargo, los átomos superficiales, aunque están ligados con otros cuatro, lo hacen de manera restringida ya que cuentan con menor espacio, creando un desequilibrio de fuerzas en ellos y esto propicia que atrapen moléculas del fluido que rodea al carbón.
La fuerza con la que la molécula superficial de carbón, atrapa a la otra es suficientemente fuerte para retenerla, pero no tan fuerte como para que dicha unión sea irreversible y de forma a una nueva estructura molecular, esto es importante porque hace que el carbón se pueda reactivar y por tanto reutilizar.
Propiedades del Carbón Activado
Las moléculas que absorbe el carbón, por su tendencia a ser covalente, forman uniones de este tipo con el hidrógeno y esto es lo que le da su efectividad como absorbente de moléculas orgánicas, aunque no todas las moléculas orgánicas sea de naturaleza covalente, como es el caso de las que tienen oxígeno, azufre y otros de alta electronegatividad y que dan tendencia iónica a la parte de la moléculas que las contiene.
También existen moléculas inorgánicas que tienden a formar uniones covalentes (generalmente son de naturaleza iónica) que las hace susceptibles a la acción del carbón activado como el caso del dicianuro de oro que hace del carbón activado una parte esencial del proceso de extracción del metal precioso.
Estas propiedades del Carbón Activado lo hace ideal para la purificación de múltiples compuestos.
Purificar Vs Filtrar
Es importante en este punto hacer diferencia entre estos 2 términos.A nivel general, filtrar es impedir el paso de partículas sólidas a través de un filtro o malla, mientras el fluido fluye a través; Purificar es eliminar impurezas no deseadas del agua, esta eliminación se puede hacer por diferentes procesos.
Entonces, cuando hay elementos naturales o añadidos ya sean disueltos o microscópicos en el agua, como un contaminante, se considera realizar una purificación, y cuando hay sedimentos o impurezas sólidas, se considera una filtración; normalmente ambos procesos se combinan para mejorar la calidad del agua.
Sin embargo, el término purificación al ser un poco confuso, generalmente es omitido en el etiquetado de muchos sistemas de tratamiento de agua, y se reemplaza por el término filtración ya que es un término más difundido, por ejemplo filtro de agua, pero el término
Diferentes aplicaciones del Carbón Activado
Hecha esta aclaración, pasaremos a mencionar algunas de las aplicaciones del Carbón Activado dentro de las cuales se encuentran:
- Sirve como purificante en la elaboración de medicamentos.
- Es usado para el tratamiento contra intoxicaciones agudas.
- Se utiliza para purificar tanques de buceo.
- Sirve para preparar alimentos.
- Sirve para eliminar malos olores en los refrigeradores.
- Es usado para quitar olores en sitios cerrados (cocinas y bodegas).
- Es usado en las mascarillas para gases.
- Es usado en la eliminación de basura, suciedad y contaminantes que le dan un mal color, olor y sabor al agua.
- Tiene incidencia en el proceso de purificación del aire.
- Tiene incidencia en la eliminación del ozono, cloro, y otros oxidantes que tenga el agua potable.
- Ayuda en la purificación de bebidas destiladas como el mezcal y el tequila.
- Ayuda en el proceso de descafeinado del café.
- Ayuda en la decoloración de jugos, vinagres y licores.
- Ayuda en la decoloración del azúcar refinada.
Dentro de estas aplicaciones, la que destacaremos será la potabilización del agua, en donde el carbón activado, retiene contaminantes como los plaguicidas, grasas, aceites, detergentes, subproductos de la desinfección, toxinas, compuestos que producen color, compuestos producto de la descomposición de algas y vegetales o residuos del metabolismo de animales,
Pero en lo que más éxito tiene el carbón activado es en la eliminación del cloro libre presente en el agua, producto de la etapa previa de desinfección a la que se somete el agua.
Ahora, ¿Qué tipo de Carbón Activado es el más idóneo para tener Agua Potable?
Los contaminantes presentes en el agua, generalmente, suelen ser de bajo peso molecular, por esto, el carbón más adecuado es el de alta microporosidad, que generalmente provienen de la concha de coco y los minerales bituminosos.
Como resultado de la activación del carbón y su utilización para purificar el agua, el pH de los primero litros de agua purificados suele ser un poco más alcalino, es decir, aumenta, para el caso en que el carbón sea activado térmicamente.
En contraste, cuando el carbón es activado químicamente, el pH de los primeros litros de agua purificados disminuye, tornándose un poco más ácido si el químico usado es un ácido, pero si, por el contrario, se usa un alcalí, aumenta, tornándose un poco más alcalino.
Todo esto es importante tenerlo en cuenta para el uso que se le vaya a dar al agua, una vez purificada.
Duración del Carbón Activado
En cuanto a la duración de un filtro de agua de carbón activado, se debe tener en cuenta que el carbón activado tiene dos funciones principales en este caso: retener contaminantes orgánicos y eliminar el cloro libre residual.
Sin embargo, el carbón activado deja de retener contaminantes orgánicos mucho antes que dejar de absorber el cloro libre. Por tanto, se recomienda que el carbón activado granular utilizado en estos casos, sea cambiado cada año para que cumpla de manera óptima con ambas funciones, además de evitar que sobre la superficie del carbón se formen capas de material orgánico que a la larga contribuiría a la contaminación del agua y no a su purificación.
Por esto mismo se recomienda programar el cambio del carbón activado, ya que así se evita interrupciones de manera abrupta en el proceso de purificación del agua por presencia de contaminantes o de cloro.
Conclusión
Por último, el costo de tratar el agua con carbón activado, incluyendo el mantenimiento de los equipos y el cambio del carbón por año, es muy accesible a la industria y al mercado de los hogares, por lo que se convierte en una alternativa efectiva y eficaz para la purificación del agua, más allá de la simple desinfección.