Bromatologia

ÁREA ACADÉMICA DE TECNOLOGÍA DE ANÁLISIS QUÍMICO

CURSO : TECNOLOGIA DE PRODUCTOS QUIMICOS ORGANICOS

TEMA : OBTENCION DE CARBON ACTIVADO

ESPECIALIDAD : TECNOLOGÍA DE ANÁLISIS QUÍMICO

DOCENTE : ING. LELY SALAZAR LOZANO

ALUMNOS : FIESTAS BAYONA. Rosa

CICLO Y TURNO : TAQ –VI (NOCHE)

Callao, 26 de SEPTIEMBRE del 2013

1. INTRODUCCION

Uno de los componentes químicos esenciales de los glúcidos es el carbono; la fórmula empírica de la mayoría de ellos es: CnH2mOm, o Cn(H2O)m, de donde procede el nombre de carbohidratos o hidratos de carbono, lo que indica que se trata de compuestos en los que la porción de oxígeno e hidrógeno guarda la misma relación estequiometria que en el caso del agua; lo que queda una vez retirada ésta, es sólo carbono. Esta disposición, parece confirmarse con el fuerte calentamiento de los glúcidos, ya que amarillean, pardean, se ennegrecen y quedan convertidos en un fino carbón, obteniéndose agua en el destilado, reacción muy conocida desde hace mucho tiempo y se puede realizar de dos métodos: mediante deshidratación térmica y por como el sulfúrico, que produce también una suspensión de carbón finamente dividido al calentar algunos glúcidos en su seno.

En condiciones menos drásticas, los ácidos provocan una deshidratación parcial con resinificación parecida a la que se obtiene con un calentamiento no demasiado fuerte de un glúcido en seco (caramelo), con compuestos en los que la proporción entre carbono y oxígeno-hidrógeno sube progresivamente mediante la formación de resinas que adquieren colores variados, en algunos casos diferentes, según el glúcido tratado.

El carbón activado obtenido en la destilación seca de la sacarosa está finamente dividido, como puede observarse por su elevada superficie de adsorción, que extrae la fucsina de su dilución. La unión de este tipo es física, una simple adsorción, como se demuestra al eluir colorante con la adición de un disolvente con elevada apetencia por el colorante, como lo es el etanol.

2. OBJETIVOS

• Obtener carbón activado a partir de una sustancia orgánica (sacarosa).

• Comparar la eficiencia del carbón activado obtenido en laboratorio con respecto al carbón activado Q.P.

1. MARCO TEÓRICO

1.1 HISTORIA

Los primeros escritos sobre la adsorción en carbones porosos datan del año 1550 aC, encontrados en un antiguo papiro egipcio y, posteriormente, se encuentran aplicaciones descritas por Hipócrates y Plinio el Viejo, principalmente con fines medicinales. En el siglo dieciocho, carbones hechos de sangre, madera y animales, se utilizaron para la purificación de líquidos. Todos estos materiales, que pueden considerarse como precursores de carbones activados, sólo estaban disponibles en polvo. La tecnología de aplicación más típica es el llamado tratamiento en operación discontinua, donde se mezclan una cantidad medida de carbono y el líquido a ser tratados y, después de un cierto tiempo de contacto, se separan por filtración o sedimentación.

A principios del siglo diecinueve se descubrió el poder de decolorización de los huesos carbonizados, y se utiliza en la industria del azúcar en Inglaterra. Estos huesos estaban disponibles como un material granulado que permitía el uso de la tecnología de percolación, donde el líquido a ser tratado se pasa en continuo a través de una columna. La composición del hueso calcinado es básicamente fosfato de calcio y un pequeño porcentaje de carbono, por lo tanto este material sólo se utilizó para la purificación de azúcar.

A principios del siglo veinte se desarrollaron los primeros procesos a escala industrial, para producir carbones activados con propiedades definidas a escala industrial. Sin embargo, los procesos de activación con vapor (V. Ostreijko, 1900 y 1901) y la activación química (Bayer, 1915) sólo podían producir carbón activado en polvo.

Durante la Primera Guerra Mundial, la activación con vapor de carbón de cáscara de coco se desarrolló en los Estados Unidos para su uso en máscaras de gas. Este tipo de carbón activado, contiene principalmente poros de adsorción con una estructura muy fina, que los hace especialmente apropiados para aplicaciones en fase gas.

CALGON CARBON Corporation (EE.UU.), empresa matriz de CHEMVIRON CARBONlogró, después de la Segunda Guerra Mundial, desarrollar a partir de carbón mineral, carbón activado granular con un contenido sustancial de poros de transporte y una buena dureza mecánica. Esta combinación, permitió el uso de carbón activado en continuo en procesos de decoloración y dio como resultado un rendimiento superior. Además, CALGON CARBON y CHEMVIRON CARBON han sido pioneros en la tarea de la optimización de la reactivación de carbono granular.

Hoy en día son, muchos los usuarios que están sustituyendo el uso tradicional de carbón activado en polvo, como un producto químico de un solo uso, a continuos procesos de adsorción mediante carbón activado granular en combinación con la reactivación. Debido a este cambio, es creciente la actual tendencia hacia el reciclado y la minimización de residuos, reduciendo así el uso de los recursos naturales de nuestro planeta.

1.2 DEFINICIONES

CARBON ACTIVADO

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, deodorizar y decolorar el agua u otos sólidos, líquidos o gases que entren en contacto con el elemento adsorbente.

El carbón activado se caracteriza por poseer una superficie específica (alrededor de 500 a 1500m2 por gramo) con una infinita cantidad de poros muy finos que son los que retienen (adsorben) ciertos compuestos no deseados. Son las altas temperaturas, la atmósfera especial y la inyección de vapor del proceso de fabricación del carbón activado lo que “activa” y crea la porosidad.

Los poros varían en tamaño desde “microporos” de 20ºA, “mesoporos” de 20ºA a 100ºA, hasta “macroporos” de más de 100ºA. El área de superficie del carbón activado varía dependiendo de la materia prima y del

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