Chapitre I : Généralités
12
VI : CHARBON ACTIF
VI. 1 : C’est quoi un charbon actif
Le charbon actif est un matériau doté d’une surface spécifique élevée qui lui confère un fort
pouvoir adsorbant [27], Ce matériau est obtenu à partir de différentes ressources riches en
carbone, comme le bois, la noix de coco, la houille, le lignite ou encore la tourbe. Il est
l’adsorbant le plus utilisé dans le traitement des eaux polluées, des applications dans différents
domaines tel que la décoloration et la purification des liquides, la récupération des solvants, ou
encore pour des opérations de séparation/purification de gaz sans déshumidification préalable
contrairement à la plupart des autres adsorbants. L’énergie de liaison adsorbat/adsorbant est
généralement plus faible pour le charbon actif que pour les autres adsorbants, ce qui diminue la
quantité d’énergie nécessaire pour la phase de régénération. Le charbon actif présente une faible
sélectivité (capacité à séparer deux composés) par rapport aux autres adsorbants du fait de sa
large distribution de tailles de pores (Figure.I.1). Cependant cette grande distribution permet
d’adsorber de nombreuses espèces chimiques, en particulier les composés organiques volatiles
[28]
VI.2 : Description de la Structure
La structure atomique des charbons actifs est depuis longtemps le sujet d’intenses recherches,
ce n’est que récemment que cette structure a été imagée.
En effet, des analyses par microscopie électronique à haute résolution ont permis pour la
première fois d’obtenir des images de la structure atomique d’un charbon actif commercial, ces
analyses ont montré sans équivoque l’organisation des cycles carbonés en feuillets (Figure
I.2 )Ainsi, la structure des charbons actifs peut être assimilée à un assemblage aléatoire de
feuillets constitués par des poly cycles aromatiques hexagonaux et pentagonaux comparable à
du papier chiffonné, traversé de pores allant de quelques Angströms à quelques dizaines de
nanomètre.
Cette structure poreuse permet aux particules de charbon actif de développer une importante
surface de contact avec le milieu extérieur [30]. L’espace entre ces feuillets constitue la
microporosité du charbon. L’aspect aléatoire de taille de pores peut rendre la sélectivité du
matériau très faible.
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VI : CHARBON ACTIF
VI. 1 : C’est quoi un charbon actif
Le charbon actif est un matériau doté d’une surface spécifique élevée qui lui confère un fort
pouvoir adsorbant [27], Ce matériau est obtenu à partir de différentes ressources riches en
carbone, comme le bois, la noix de coco, la houille, le lignite ou encore la tourbe. Il est
l’adsorbant le plus utilisé dans le traitement des eaux polluées, des applications dans différents
domaines tel que la décoloration et la purification des liquides, la récupération des solvants, ou
encore pour des opérations de séparation/purification de gaz sans déshumidification préalable
contrairement à la plupart des autres adsorbants. L’énergie de liaison adsorbat/adsorbant est
généralement plus faible pour le charbon actif que pour les autres adsorbants, ce qui diminue la
quantité d’énergie nécessaire pour la phase de régénération. Le charbon actif présente une faible
sélectivité (capacité à séparer deux composés) par rapport aux autres adsorbants du fait de sa
large distribution de tailles de pores (Figure.I.1). Cependant cette grande distribution permet
d’adsorber de nombreuses espèces chimiques, en particulier les composés organiques volatiles
[28]
VI.2 : Description de la Structure
La structure atomique des charbons actifs est depuis longtemps le sujet d’intenses recherches,
ce n’est que récemment que cette structure a été imagée.
En effet, des analyses par microscopie électronique à haute résolution ont permis pour la
première fois d’obtenir des images de la structure atomique d’un charbon actif commercial, ces
analyses ont montré sans équivoque l’organisation des cycles carbonés en feuillets (Figure
I.2 )Ainsi, la structure des charbons actifs peut être assimilée à un assemblage aléatoire de
feuillets constitués par des poly cycles aromatiques hexagonaux et pentagonaux comparable à
du papier chiffonné, traversé de pores allant de quelques Angströms à quelques dizaines de
nanomètre.
Cette structure poreuse permet aux particules de charbon actif de développer une importante
surface de contact avec le milieu extérieur [30]. L’espace entre ces feuillets constitue la
microporosité du charbon. L’aspect aléatoire de taille de pores peut rendre la sélectivité du
matériau très faible.