Synthèse documentaire
Charbon actif
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I.2. Le charbon actif
Le charbon actif est utilisé depuis longtemps pour ses propriétés épuratoires dans le
traitement de l’eau ou des gaz. Il est obtenu sous deux formes, le charbon actif en poudre
(CAP) et le charbon actif en grain (CAG) à partir de matières organiques (bois, tourbe)
carbonisées, puis activées (dégagement des cavités remplies de goudron lors de la
carbonisation).
Le CAG est la plus part du temps employé dans le traitement des eaux potables, des
eaux résiduaires tertiaires (urbaines) et des eaux résiduaires industrielles. Sa capacité à retenir
des molécules à faible concentration convenait parfaitement grâce à ces propriétés
adsorbantes qui décollent de ces différentes caractéristiques notamment sa surface spécifique
élevée (700-1500 m
2 /g) et sa porosité également très élevée. (Voir Tab. 03)
Tableau 03: Principales caractéristiques du charbon activé (Benefield et coll., 1982).
Caractéristiques
Description
Diamètre effectif
Poudre : 8-9 ; granules : 0,55 -1,05. Augmentation du taux
d’adsorption et des pertes de charge lorsque la grosseur
des grains diminuent.
Surface
d’adsorption
De 850 à 1500 m2/g. Plus cette surface est grande plus le
charbon activé est efficace.
Nombre de
mélasse
Il est associé à la capacité du charbon activé d’absorber
les impuretés de masses moléculaires élevées.
Densité brute
Evolution du volume du charbon activé utilisé.
La structure cristalline du charbon consiste en un ensemble de couches planes d'atomes
de carbone, ordonnés en hexagone réguliers, comparables aux cycles aromatiques, une telle
structure est comparable à celle du graphite mais avec quelques différences (De Laat, 1988 et
Cookson, 1978) (fig. 03) :
· la disposition de ces couches planes d'atomes de carbone en un agencement
désordonné ;
· la formation de groupements fonctionnels, dus à la présence d'hétéroatomes (Oxygène,
métaux, Hydrogène…) dans le réseau cristallin ;
Ces modifications de structure pourront engendrer des :
· Des interactions spécifiques (groupements fonctionnels) ;
· Des interactions non spécifiques (hétérogénéité du réseau) pour cet adsorbant (Matson,
1971).
Charbon actif
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I.2. Le charbon actif
Le charbon actif est utilisé depuis longtemps pour ses propriétés épuratoires dans le
traitement de l’eau ou des gaz. Il est obtenu sous deux formes, le charbon actif en poudre
(CAP) et le charbon actif en grain (CAG) à partir de matières organiques (bois, tourbe)
carbonisées, puis activées (dégagement des cavités remplies de goudron lors de la
carbonisation).
Le CAG est la plus part du temps employé dans le traitement des eaux potables, des
eaux résiduaires tertiaires (urbaines) et des eaux résiduaires industrielles. Sa capacité à retenir
des molécules à faible concentration convenait parfaitement grâce à ces propriétés
adsorbantes qui décollent de ces différentes caractéristiques notamment sa surface spécifique
élevée (700-1500 m
2 /g) et sa porosité également très élevée. (Voir Tab. 03)
Tableau 03: Principales caractéristiques du charbon activé (Benefield et coll., 1982).
Caractéristiques
Description
Diamètre effectif
Poudre : 8-9 ; granules : 0,55 -1,05. Augmentation du taux
d’adsorption et des pertes de charge lorsque la grosseur
des grains diminuent.
Surface
d’adsorption
De 850 à 1500 m2/g. Plus cette surface est grande plus le
charbon activé est efficace.
Nombre de
mélasse
Il est associé à la capacité du charbon activé d’absorber
les impuretés de masses moléculaires élevées.
Densité brute
Evolution du volume du charbon activé utilisé.
La structure cristalline du charbon consiste en un ensemble de couches planes d'atomes
de carbone, ordonnés en hexagone réguliers, comparables aux cycles aromatiques, une telle
structure est comparable à celle du graphite mais avec quelques différences (De Laat, 1988 et
Cookson, 1978) (fig. 03) :
· la disposition de ces couches planes d'atomes de carbone en un agencement
désordonné ;
· la formation de groupements fonctionnels, dus à la présence d'hétéroatomes (Oxygène,
métaux, Hydrogène…) dans le réseau cristallin ;
Ces modifications de structure pourront engendrer des :
· Des interactions spécifiques (groupements fonctionnels) ;
· Des interactions non spécifiques (hétérogénéité du réseau) pour cet adsorbant (Matson,
1971).