Principe d'adsorption par filtration sur charbon actif

Selon les différentes forces entre les molécules de charbon actif et les molécules de polluants au cours du processus d'adsorption, l'adsorption peut être divisée en deux catégories : l'adsorption physique et l'adsorption chimique (également appelée adsorption active). Dans le processus d'adsorption, lorsque la force entre les molécules de charbon actif et les molécules de polluant est la force de Van der Waals (ou attraction électrostatique), on parle d'adsorption physique ; lorsque la force entre les molécules de charbon actif et les molécules de polluants est une liaison chimique, on parle d’adsorption chimique. La force d'adsorption de l'adsorption physique est principalement liée aux propriétés physiques du charbon actif et a peu à voir avec les propriétés chimiques du charbon actif. Étant donné que la force de Van der Waals est faible et a peu d’effet sur la structure des molécules polluantes, cette force est la même que la force de cohésion intermoléculaire, l’adsorption physique peut donc être comparée à la condensation. Les propriétés chimiques des polluants restent inchangées lors de l'adsorption physique.
Étant donné que la liaison chimique est forte et a un impact plus important sur la structure des molécules polluantes, l'adsorption chimique peut être considérée comme une réaction chimique, résultat de l'action chimique entre les polluants et le charbon actif. L'adsorption chimique implique généralement le partage de paires d'électrons ou le transfert d'électrons, plutôt qu'une simple perturbation ou une faible polarisation, et constitue un processus de réaction chimique irréversible. La différence fondamentale entre l'adsorption physique et l'adsorption chimique réside dans la force qui produit la liaison d'adsorption.
Le processus d'adsorption est le processus par lequel les molécules polluantes sont adsorbées sur la surface solide. L'énergie libre des molécules va diminuer. Le processus d’adsorption est donc un processus exothermique et la chaleur dégagée est appelée chaleur d’adsorption du polluant sur cette surface solide. En raison des différentes forces d'adsorption physique et d'adsorption chimique, ils présentent certaines différences en termes de chaleur d'adsorption, de taux d'adsorption, d'énergie d'activation d'adsorption, de température d'adsorption, de sélectivité, de nombre de couches d'adsorption et de spectre d'adsorption. Le charbon actif est un adsorbant industriel avec un large éventail d'utilisations. Il utilise du charbon de bois, diverses coquilles de fruits et du charbon de haute qualité comme matières premières, et est traité et fabriqué selon une série de processus tels que le concassage, le criblage, l'activation du catalyseur, le rinçage, le séchage et le criblage des matières premières par des méthodes physiques et chimiques. Depuis l’avènement du charbon actif en 1900, son histoire d’application a connu deux événements majeurs. La première est qu’il a été utilisé pour fabriquer des masques à gaz pendant la Première Guerre mondiale dans les années 1920 ; l’autre est que des centaines de plantes aquatiques utilisaient du charbon actif pour la désodorisation dans les années 1940. L'adsorption du charbon actif provient de sa structure moléculaire unique. Il y a de nombreux pores à l’intérieur du charbon actif. Si les pores internes de chaque gramme de charbon actif sont étalés, ils peuvent atteindre 500 à 1 700 mètres carrés. C'est cette structure interne unique qui confère au charbon actif une excellente capacité d'adsorption. L'application du charbon actif est très large.
Le charbon actif est traité avec une activation à haute température et une technologie spéciale d'ajustement de la taille des pores, de sorte qu'il présente une grande surface spécifique et une structure de pores riche qui correspond à la taille moléculaire des gaz nocifs à l'intérieur. Il est spécialement utilisé pour adsorber le formaldéhyde, le benzène, l'ammoniac, le radon, les COVT et des dizaines d'autres substances nocives, tous gaz nocifs pour le corps humain et bactéries flottantes dans l'air. Il a des fonctions complètes telles que l'absorption des odeurs, la détoxification, la désodorisation, la déshumidification, la prévention de la moisissure, la stérilisation et la purification. Tout en adsorbant les gaz nocifs, il tue les agents pathogènes tels que les moisissures, Escherichia coli, Staphylococcus aureus et les bactéries du pus, inhibe la propagation des agents pathogènes épidémiques et élimine complètement la pollution de l'environnement intérieur.