Obtencion Del Carbon Activado A Partir De La Cascara De Naranja

DEDICATORIA: Este trabajo está dedicado a mis padres, que con mucha dedicación cariño y esfuerzo nos apoyan siempre. Y para mi tutor Jorge Luis Chacón que gracias a él hemos podido realizar este proyecto .

INDICE:

INTRODUCCION

MARCO TEORICO

OBJETIVO

MATERIALES

PROCEDIMIENTO

UTILIDAD

CONCLUSION

BIBLIOGRAFIA

INTRODUCCION

El carbón activado es un derivado del carbón que ha sido tratado de manera de convertirlo en un material extremadamente poroso y por lo tanto posee un área superficial muy alta que se torna muy eficiente para fenómenos de adsorción, por ello se utiliza como método de separación.

Existen actualmente un gran diversidad de de métodos y materias primas para la obtención de carbón activado lo cual da una activación en mayor o menor grado de los materiales carbonizables, todo lo anterior da como consecuencia que los carbones activados presenten diferencias físicas de acuerdo la materia prima y el método a través del cual se obtuvieron. Para el proyecto se utilizó como materia prima la cáscara de naranja, para ello se realizó una colecta de cascaras de naranjas fuera de la escuela. Se limpiaron las cascaras de naranja enjugándolas y quitando el gabazo después se dejaron secar y endurecer al sol por un día. El proceso en el laboratorio empezó con la pre incineración de las cascaras donde por cada 100[g] de casca se obtuvo 50.8 [g] parar dar paso a la activación física que se llevó a cabo en una mufla a 600°C. La activación química se dio mediante la aplicación de ácido fosfórico a una temperatura de 100 ° C en proporción y tiempo variado.

Para retirar el sobrante de ácido fosfórico se enjuago con agua destilada y se realizó una filtración al vacio. Se dejo secar un poco más el carbón.

Parar ver su rendimiento lo hicimos en comparación con el carbón activado que se tiene en la opción técnica; aplicando la colorimetría. Haciendo pasar una disolución de colorante vegetal azul en agua. Midiendo la absorbencia con el espectrofotómetro. 

MARCO TEORICO

Carbón activado.

El carbón activado es una forma preparada de carbón que tiene una gran superficie específica y que se emplea para la adsorción de gases o líquidos. Se fabrica por destilación seca de materiales carbonosos bajo condiciones reguladas. El carbón activado posee la virtud de adherir o retener en su superficie uno o más componentes (átomos, moléculas, iones) del líquido que está en contacto con él. Este fenómeno se denomina poder adsorbente. La adsorción es la responsable de purificar, desodorizar y decolorar el agua u otros sólidos, líquidos o gases que entren en contacto con el elemento adsorbente.

El área específica del carbón activo oscila desde 600 a 2000 metros cuadrados por gramo. Tanto en el carbón en estado granular como en forma de polvo, esta superficie es casi enteramente interna; es el área de la estructura porosa creada en los dos pasos seguidos en la expulsión de los componentes volátiles de las materias primas carbonosas y la oxidación del residuo.

Los carbones activos para la adsorción de gases y vapores difieren de los que se utilizan en la adsorción de líquidos. La primera clase se caracteriza por una preponderancia de pequeños poros (por debajo de 20 A diámetro); en general, son más duros y más densos que los denominados “decolorantes”. La estructura de poro fino requerida por el carbón adsorbido de gases puede conseguirse o por elección de la materia prima adecuada (dentro de ciertos limites) por elección del método de fabricación. La cáscara de coco y otras similares son ideales para la obtención de tales carbonos. Los carbones “decolorantes” que se usan en fase líquida se dividen en carbones animales y vegetales. El primer tipo históricamente más antiguo se produce a partir de huesos de los animales. Los carbones vegetales activos del comercio se fabrican a partir de lignito, de los líquidos residuales de papel, la turba y la madera. Se venden generalmente en forma de polvo.  

OBJETIVOS

• Obtener carbón activado a partir de cáscara de naranja

• Determinar la eficiencia del carbón activo utilizando el espectrofotómetro.

• Demostrar que la cáscara de naranja es un buen material para obtener carbón activado, por lo cual al pasar una muestra colorida (colorante vegetal azul), deberá desaparecer el color por lo tanto obtendrá una buena eficiencia de adsorción.

MATERIALES:

Cascara de naranja

Acido fosfórico

Agua oxigenada

Colorante vegetal

2 crisoles

Papel platino de cocina

1 transformador de 220

Horno

PROCEDIMIENTO

1. Primero obtenemos la cascara de naranja.

2. Limpiamos las cascaras quitándole todo el bagazo que tiene pegado.

3. Deshidratamos las cascaras colocándolas sobre un periódico y exponiéndolo al sol.

4. Pre incineramos las cascaras secas hasta carbonizar.

5. Luego las cascaras pre carbonizadas lo colocamos en una vasija, y con la ayuda de un mortero lo vamos pulverizando.

6. Pesar la cantidad de ocho gramos para cada activación y colocar en el crisol con tapa.

ACTIVACIÓN. Respecto a los procesos para la producción de carbones activados, existen básicamente, dos tipos: el conocido como la activación física (también llamada térmica) y la activación química. La activación física generalmente se lleva a cabo en dos etapas:

• La carbonización del precursor, en este caso la cascara de naranja en la que se eliminan productos volátiles para dar lugar a un esqueleto carbonoso con una estructura porosa rudimentaria

• La gasificación controlada del carbonizado bajo una atmósfera oxidante tal como dióxido de carbono , vapor de agua u oxígeno .En esta etapa se elimina selectivamente loa átomos más reactivos de la estructura carbonosa aumentado , por tanto, el volumen de poros y el área superficial. Ambos procesos se realizan habitualmente a temperaturas que oscilan entre 600 y 900 º C.

El segundo método, la activación química, consiste en poner el precursor carbonoso con un agente activador, tras lo cual se lleva a cabo un tratamiento térmico entre 400 y 800 ºC bajo una atmósfera inerte para generar porosidad. Los agentes comúnmente utilizados son ZnCl2, KOH y H3PO4. En ambos procesos, el área superficial específica del carbón activo obtenido depende de la pérdida de peso del material durante la etapa de activación, alcanzando, generalmente un valor máximo cuando se produce una pérdida de peso entre el 30 y el 70 %.

La activación física presenta como principales inconvenientes respecto a la activación química que se obtiene menores rendimientos y que, habitualmente se lleva acabo a temperaturas más altas .Por el contrario, la activación química tiene como principal desventaja la necesidad de un proceso posterior al tratamiento térmico y la agresividad de agentes químicos empleados, lo que desde un punto de vista medio ambiental, limita su aplicación a gran escala.

Los carbones activos se suelen lixiviar para extraer los contaminantes inorgánicos, si se han de usar para la purificación de productos alimenticios o químicos. Tal lixiviación se realiza con un ácido clorhídrico y se continúa con un lavado con agua destilada para eliminar el exceso de ácido y de sale, a continuación prosigue el secado de dichos materiales de 2-3 hrs temperaturas de 100 y 120. Una buena calidad de carbón activo para la venta debe contener muy por debajo de 1% de impureza soluble

ACTIVACION

FISICA QUIMICA

UTILIDAD:

Uso médico

El carbón activado es utilizado como agente adsorbente para tratar envenenamientos y sobredosis por ingestión oral. Previene la absorción del veneno en el estómago.

Usos ambientales

Las propiedades de adsorción del carbón activado son muy útiles en la eliminación de contaminantes del aire como de flujos de agua implicados en procesos industriales:

 Limpieza de vertidos

 Recuperación de aguas superficiales

 Tratamiento de agua potable

 Purificación de aire

 Recogida de compuestos volátiles procedentes de procesos industriales como pintura, limpieza en seco, repostaje de combustible...

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