I.3. APERCU SUR LE CHARBON ACTIF
I.3.1. Définition
Le charbon actif est un matériau carboné inerte
doté d'une porosité intrinsèque très
développée qui lui donne la propriété d'adsorber,
c'est-à-dire de fixer sur sa surface des nombreuses molécules.
Cette caractéristique est due à des millions des micropores
créés lors de sa fabrication (Malakasa A., 2002).
Le développement de la structure inerte de ses pores
fait accroitre la surface spécifique du charbon actif qui peut atteindre
des valeurs de l'ordre de 1.500 m²/g de charbon ; ce qui a pour effet
d'augmenter ses propriétés adsorbantes sur les substances
dissoutes.
I.3.2. Propriétés physico - chimiques des
charbons actifs
I.3.2.1. Structure
Le charbon actif présente une texture amorphe faite de
microcristaux de graphite plus ou moins reliés entre eux. Chaque
microcristal comprend un empilement des quelques feuillets cristallins
possédant un très haut degré de porosité.
Chaque fois qu'il y a discontinuité, les bords des ces
feuillets portent les groupements fonctionnels et constituent les sites
favorables de la chimisorption. La surface des feuillets, par contre, ne porte
pas des charges (Malakasa A., 2002).
I.3.2.2. Paramètres géométriques
Une caractéristique, la plus importante, des charbons
actifs qui expliquent leur activité est la surface totale de leurs
pores. En plus de la surface spécifique, la dimension et la distribution
des pores sont également des paramètres importants.
Suivant leur dimension, on distingue :
- Les macropores : de dimension supérieure
à 10.000 Å ; ils ne jouent pas un rôle important dans
l'adsorption, car cette porosité est constituée des crevasses
entre microcristaux de graphite ;
- Les mésopores : de dimension allant de 100
à 10.000 Å, ils jouent un rôle moins important dans
l'adsorption proprement dite, mais ils ont une influence non négligeable
sur la cinétique de diffusion des molécules d'adsorbat comme
pores d'accès aux micropores ;
- Les micropores : de dimension inférieure
à 100 Å, ils se trouvent dans les fissures à
l'intérieur des macroscristaux entre feuillets. C'est là que se
développe réellement le phénomène d'adsorption.
Les micropores sont répartis en 3 types :
a. Les maxi micropores dont les dimensions sont comprises
entre 25 et 50 Å; ils ont la capacité d'adsorber les plus grosses
molécules ;
b. Les micropores moyens sont des pores dont les dimensions
sont comprises entre 15 et 25 Å ;
c. Les mini micropores sont des pores de dimensions entre 5 et
15 Å.
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