revista colombiana de quÍmica, volumen 40, nro. 2 … · 1 departamento de química, facultad de...

REVISTA COLOMBIANA DE QUÍMICA, VOLUMEN 40, nro. 2 DE 2011

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caRev. Colomb. Quím., 2011, 40(2): 269-282

1 DepartamentodeQuímica,FacultaddeCiencias,UniversidadNacionaldeColombia,Bogotá,Colombia.2 [email protected] DepartamentodeQuímica,FacultaddeCiencias,UniversidaddelosAndes.Bogotá,Colombia.

PREPARACIÓN DE CARBONES ACTIVADOS A PARTIR DE RESIDUOS DE LLANTAS. ACTIVACIÓN FÍSICA Y QUÍMICA

PREPARATION OF ACTIVATED CARBONS FROM WASTE TIRE. PHYSICAL AND CHEMICAL ACTIVATION

PREPARAÇÃO DE CARVÕES ATIVADOS A PARTIR DE RESÍDUOS DE PNEUS. ACTIVAÇÃO FÍSICA E QUÍMICA

Melina Cantillo Castrillón1, Liliana Giraldo1,2, Juan Carlos Moreno3

Recibido:25/05/11–Aceptado:05/09/11

Resumen

Se preparan carbones activados por ac-tivación química de residuos de llantasconsolucionesacuosasdediferentecon-centración de dos activantes químicos(H3PO4 y KOH) y por activación físicaconCO2.

Los carbones activados caracteriza-dos por determinación de isotermas deadsorcióndeN2a77K,quemuestranlaformatípicadeestructurasmesoporosas,que permiten calcular el área superficial específica para los carbones activados obtenidosquepresentaronvaloresentre25,4y157,3m2g-1.

Las entalpías de inmersión de loscarbonesactivadosenbencenoyaguaseencuentran entre 3,12 y 27,6 Jg-1y9,81y 30,6 Jg-1,respectivamente,ymuestranel tipo de interacciones superficiales que puedentenerlossólidosporososobteni-doscondiferentesadsorbatos.

Se encontró un comportamiento li-neal directamente proporcional para larelaciónentreelvolumendemicroporoy el área superficial, y una relación de segundo orden entre el área superficial y laentalpíadeinmersiónenbenceno.Deacuerdoconlascondicionesdeprepara-ciónseobtienensólidosporososadecua-dosparalaadsorcióndecompuestosenfase líquidadadosumayorvolumendemesoporos.

Palabras clave: activación química,activación física, entalpíade inmersión,carbónactivado,residuosdellantas.

AbstRAct

Activated carbons are prepared by che-mical activation from waste tire withaqueoussolutionsatdifferentconcentra-tionsoftwoactivatingagents–H3PO4andKOH–and by physical activation withCO2.


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The activated carbons are characte-rizedbythedeterminationofadsorptionisotherms N2 at 77 K, which show theform typical of structures mesoporousand allow calculating the surface specific area, for the activated carbonsobtainedthat presented values between 25,4 and157,3m2g-1.

The immersionenthalpiesof theac-tivated carbons in benzene and waterpresentvaluesthatarebetween3,12and27,6 Jg-1 and 9,81 and 30,6 Jg-1,respec-tively,andshowthesurfaceinteractionstypethatcanhavetheporoussolidsob-tainedwithdifferentadsorbates.

A directly linear proportional beha-viorfortherelationbetweenthemicro-porevolumeandthesurfacearea,andarelationofthesecondorderbetweenthesurface area and the immersion enthal-pyinbenzenewerefound.Inagreementwith the conditions of preparation, thesolid porous obtained are adapted forthe adsorption of compounds in liquidphasebecauseof itsmajormesoporousvolume.

Key words:chemicalactivation,phy-sical activation, immersion enthalpies,activatedcarbon,wastetire.

Resumo

Se preparam carvões ativados por ac-tivação química de resíduos de llantascomsoluçõesacuosasdediferentecon-centração de duas activantes químicos(H3PO4 e KOH), e por activação físicacomCO2.

Os carvões ativados se caracterizampordeterminaçãodeisotermasdeadsor-

çãodeN2a77K,quemostramaformacaracterísticadeestruturasmesoporosas,permitem calcular o área superficial es-pecífica para os carvões ativados obtidos que apresentaram valores entre 25,4 e157,3m2g-1.

Asentalpíasde imersãodoscarvõesativadosembenzenoeágua,encontram-se entre 3,12 e 27,6 Jg-1 e 9,81 e 30,6 Jg-1,respectivamenteemostramotipodein-terações superficiais que podem ter os sólidos porosos obtidos com diferentesadsorbatos.

Encontrou-se um comportamentolinear diretamente proporcional para arelação entre o volumedemicroporo eo área superficial e uma relação de se-gundo ordem entre o área superficial e a entalpíaimersãoembenzeno;deacordoàscondiçõesdepreparaçãoseobtêmsó-lidosporososadequadosparaaadsorçãodecompostosemfase líquidadadoseumaiorvolumedemesoporos.

Palavras–chave: Ativação química,ativação fisica, entalpia de imersão, car-vãoativado,resíduosdepneus.

IntRoDuccIÓn

El manejo y el control de los residuossólidosescadavezmásdifícildebidoalasgrandescantidadesproducidas.Entreestosmaterialesseencuentranlasllantasusadas,unmaterialcompuestoprincipal-menteporunamatrizpolimérica(copolí-merobutadieno-estireno),cauchonaturalosintético;materialesderellenocomoelnegrodehumo;yalgunosrefuerzoscomofibras de vidrio y acero (1). La degrada-cióndelasllantasescomplejaporquesuestructuraquímica(2)impidesurecicla-


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jeaplicandocalorparadarlesunanuevaforma, como sucede con los materialestermoplásticos. Sin embargo, por piróli-sisdelosresiduosdelasllantassepuedenobtenergases,líquidosysólidos,estosúl-timos constituidos aproximadamente enun40%pornegrodehumo(3,4).

Se han propuesto diferentes alterna-tivasparautilizarlasllantasusadas:ob-tencióndecombustibles,precursoresdeproductosquímicos,recuperacióndesussólidosderelleno,entreotros.Unproce-soútileselusodelosresiduosdellan-tasenlaproduccióndecarbónactivadoporquesucomposiciónquímicaconaltocontenidodecarbonolasconvierteenunbuenprecursorparaobtenerestetipodeadsorbentes(5).

Lacomposiciónquímicadelallanta–que involucra la presencia de diferen-tes materiales (6)– y su estructura física compacta dificultan el desarrollo de la porosidad del materialdebido a que elnegrodehumotieneunaestructurarígi-daqueobstaculizalaaccesibilidaddelosagentes activantes al inhibir la reaccióncon estos; en consecuencia, las llantasdeben ser carbonizadas inicialmente yluego activadas utilizandotemperaturassuperiores a 1273 K y tiempos de acti-vación superiores a 5 horas. Estas con-diciones aumentan el costo del procesoparaobtenerundesarrollodeporosidadapreciable. En este artículo se proponetrabajar en condiciones moderadas (sincarbonizaciónpreviaantesde laactiva-ciónquímicaytiemposdeactivacióndedoshoras)paraeldesarrollodelaporo-sidad y evaluar los carbones activadosobtenidosentalescondiciones(7,8).

Lacapacidaddeadsorcióndeloscar-bonesactivadosdediferentescompues-tosestádeterminadaporsuspropiedadesfísicas y químicas. Para conocer estascaracterísticasseaplicandistintastécni-cas;unadeestaseslaadsorcióndegasesyvaporesen sólidos,queesunade lasmásusadasparaelestudiodelatexturaporosa.Enlacaracterizacióntexturaldeunsólido,losparámetrospordeterminarson la superficie específica, el volumen y la distribución de tamaño de poros(9,10).

Tambiénseempleantécnicasenergé-ticasenlacaracterizacióndelossólidosporosos:porejemplo,lacalorimetríadeinmersiónseusaparaconocer,segúnlascondicionestermodinámicasdeunsiste-ma, el calor producido cuando se poneencontactounsólidoconunlíquidodeinmersión,yportantolaentalpíadelpro-ceso.Elefectotérmicodeestecontactocuandoelsolventeesnopolar,comoelbenceno,conelcualelsólidonotienein-teraccionesquímicas,sepuederelacionarcon el área superficial del sólido median-temodelosquecombinanparámetrosdeadsorciónyenergía(11);cuandoelsóli-dosesumergeenagua,laentalpíaquesedeterminaserelacionaconlainteracciónespecífica con los sitios químicos super-ficiales (12).

Enesteartículoseexponecómopre-parar carbones activados mediante acti-vaciónfísicaconCO2adostemperaturasde activación (1123 y 1223 K), y acti-vaciónquímicaconsolucionesdeácidofosfórico ehidróxidodepotasio adife-rentesconcentraciones,conigualtiempodeactivaciónenlosdosprocesos,apartirderesiduosde llantasquesesometenacondiciones moderadas de preparación


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comoimpregnacióndirectadelsólidoenla activación química y posterior trata-mientotérmicoa1123K

mAteRIALes Y mÉtoDos

Preparación del carbón activado

Lasllantasselimpianconaireapresiónpara retirar sólidos adheridos, luego secortan en pedazos de aproximadamen-te 40 cm, que se trituran en un molinode cuchillas y se tamizan a un tamañoaproximadode10mm,pararealizarlosprocesosdecarbonizaciónyactivación.

El sólido triturado se divide en tresporciones:dosseactivanquímicamente,unaseimpregnaconsolucionesdeH3PO4con concentraciones 20, 40 y 60% p/p y laotraporciónseimpregnaconsolucio-nesdeKOHal20y40%p/p.Laimpreg-naciónconelagenteactivanteserealizadurante 48 horas, luego se seca en unamufla a una temperatura de 393 K por 24 horas(4).Estasmuestrasimpregnadassecarbonizanenunhornohorizontalaunavelocidaddecalentamientode10Kmin-1hastallegaraunatemperaturade1123K,quesemantienedurantedoshoras.Final-mentese lavanconaguadestiladahastaalcanzarunpHneutro.

Paralaactivaciónfísica,seemplealaterceraporcióndelmaterialtrituradoquesecarbonizaa la temperaturademayorpérdida de peso que refleja el análisis ter-mogravimétricodelosresiduosde923Kdurante 2 horas; posteriormente se rea-liza la activación con el agenteoxidan-teCO2a lamismacondiciónde tiempoqueseusaenlaactivaciónquímica,yados temperaturasdeactivaciónde1123y1223K.

Loscarbonesactivadosobtenidosconlascondicionesanterioressedenominancarbónactivadodellanta(CALL),segui-do de P, K, C, que se refiere al agente ac-tivante,solucióndeácidofosfórico,solu-cióndehidróxidodepotasioyCdióxidode carbono.A continuación de estos secolocaelnúmeroqueindicaelordenenlaseriedemenoramayorconcentraciónotemperatura;porejemplo,elcarbónac-tivadoCALLP2 seobtiene al activar lallantaconsolucióndeH3PO4al40%

caracterización textural de los carbones activados

Se realiza la caracterización mediantela determinación de la isoterma de ad-sorcióndeN2a77KusandounequipoQuantachrome,Autosorb3-B.Elcálculodevolumendemicroporoserealizapormedio del modelo de Dubinin-Radus-hkevich y el área superficial se obtiene medianteelmodelodeBET(10).

Determinación de las entalpías de inmersión

Para determinar el efecto térmico queproducelainmersióndelcarbónactivadoenelsolvente,seusaunmicrocaloríme-trodeconduccióndecalorconunaceldacalorimétrica en acero inoxidable (13,14). En la celda se colocan 10 mL delsolventequevaautilizarse,mantenidosen un termostato a 298 K; se pesa unamuestradecarbónactivadodeaproxima-damente0,100gysecolocadentrodelaceldacalorimétricaenunaampolletadevidrio.Seensamblaelmicrocalorímetro.Cuandoelequipoalcanzauna tempera-turadealrededorde298K, se iniciaelregistro de potencial eléctrico de salidadelcalorímetroporunperiododeaproxi-


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madamente15minutostomandolecturasdepotencialcada20segundos.Luegoserompelaampolletadevidrio,seregistrael efecto térmico generado y se conti-núanlaslecturasdepotencialporaproxi-madamente15minutosmás.Porúltimo,secalibraeléctricamente.

ResuLtADos Y DIscusIÓn

EnlaTabla1seobservanlosrendimientosobtenidosen laactivaciónde las llantasa distintas condiciones experimentales.Seobtienen rendimientosdeentreel32yel37%,convaloresmásaltosparalos

sólidos activados químicamente con so-lucionesdeKOH.Laactivaciónfísicaenlaquesehanempleadodostemperaturaspara el proceso tiene el mismo porcen-taje de rendimiento, alrededor de 32%,aunque las características de la superfi-cieseandiferentes (Tabla2).Los rendi-mientossoncomparablesalosobtenidosporEdward(15)encarbonesactivadosapartirdellantasporcarbonizaciónypos-terior activación química con H2SO4, yfísica con CO2 en tiempos entre 2 y 16 horas.Paratiemposentre2y4horas,seobtienen rendimientos de alrededor del35%,similaresalosdeestetrabajo.

tabla 1.Condicionesdeactivaciónquímicayrendimiento

Activación Química

muestras Agente activante concentración % % Rendimiento (gcac/100g llanta)

CALLP1 H3PO4 20 34,8



CALLK1 KOH 20 37,4

CALLK2 KOH 40 35,9

Activación física

muestras Agente activante temperatura(K)

% Rendimiento (gcac/100g llanta)

CALLC1 CO2 1123 32,0

CALLC2 CO2 1223 31,9

características de textura

Lascaracterísticastexturalesdeloscar-bonesactivadosobtenidossedeterminanpormediodelaisotermadeadsorcióndenitrógenoa77K.EnlaFigura1seobser-vanlasisotermasdeadsorciónobtenidaspara algunos de los carbones activadospreparados:elcarbónactivadoCALLK2

presentaelvalormásaltodeáreasuper-ficial; los carbones activados CALLP2 y CALLC2 tienen propiedades similares.LaisotermadeadsorciónparalamuestraCALLK2 es de tipo I según la clasifica-cióndelaIUPAC,característicadecar-bonesmicroporosos,enlosquelosporosse llenan a bajas presiones relativas enunprocesodeadsorciónfísicadegases


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(16). Para este carbón activado se obtiene unacapacidaddeadsorcióndealrededorde 60 cm3g-1. Las muestras CALLC2 yCALLP2tienenisotermastipoII,carac-terísticas de carbones mesoporosos conun punto de inflexión en la curva, lo cual indica la formación de una monocapa(17).Laformadelasisotermasindicalaobtencióndesólidosporososconforma-cióndemicroporos,enelprimercaso,y

demesoporos,enelcasodelasmuestrasCALLC2yCALLP2.

Los resultados obtenidos en las iso-termasrevelanquelosprocesosdeacti-vación producen sólidos con diferentescaracterísticassegúnelprecursorque,deacuerdo con reportes de otros trabajos,setratatérmicamenteantesderealizarlaactivación(18).

Figura 1.Isotermasdeadsorciónennitrógeno.

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0

P /P o

CA LLC2

CA LLK2CA LLP2

Volu

men

STP

(cm

3 g-1)

EnlaTabla2aparecenlascaracterís-ticas texturales de los carbones activa-dos, los valores de área superficial y de volúmenesdemicroporosymesoporos.El análisis de estos resultados sepuederealizar con respecto a cada uno de losagentesactivantes:paralasmuestrasac-tivadasconsolucionesdeH3PO4seobtie-nensólidosmesoporososconvolúmenesdeentre0,35y0,40cm3g-1;laactivaciónconsolucionesdeKOHindicaquelaso-lución de mayor concentración produceuna interacción mayor con el precursor

yunsólidomicroporosoconunvalordeárea superficial de 152 m2g-1.Cuandoseusalasolucióndemenorconcentración,elcarbónactivadoobtenidoesmesopo-roso,locualsepuedeexplicarporladi-ficultad de penetración del activante en elprecursor.Esteresultadocontrastaconlos resultadosobtenidosporEvans (19)para un material carbonoso obtenido apartirdesacarosayKOHenelqueobtie-nensólidosesencialmentemicroporososy con valores de área superficial superio-resa2000m2g-1.


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tabla 2. Característicastexturalesyentálpicasdeloscarbonesactivados

muestras sbet(m2g-1)

Volumen de microporo

(cm3g-1)

Volumen de mesoporo

(cm3g-1)

-ΔHinmbenceno

(Jg-1)

-ΔHinmAgua(Jg-1)

CALLP1 71,2 0,018 0,35 5,67 13,6

CALLP2 52,9 0,013 0,40 3,12 17,4

CALLP3 52,9 0,019 0,36 11,4 19,9

CALLK1 149,2 0,068 1,17 35,6 26,4

CALLK2 157,3 0,070 0,01 26,2 31,3

CALLC1 25,4 0,009 0,15 11,5 9,81

CALLC2 58,1 0,020 0,44 21,4 16,5

Enlaactivaciónfísicaseobservaque,amayortemperatura,elCO2produceunaporosidadmayor.

En la Tabla 2 se presentan los re-sultadosobtenidospara las entalpíasdeinmersión de los carbones activados enbencenoyagua.Seobservaquelosva-loresmásaltoscorrespondenalasmues-trasactivadasconsolucióndehidróxidodepotasio(CALLK)tantoparalascalo-rimetríasenaguacomoenbenceno.

Con el propósito de apreciar el tipodeinteraccióndelosadsorbentes,sesue-lenponerencontactoconlíquidosdedi-ferentenaturaleza.Cuandolosvaloresdelasentalpíasdeinmersióndelossólidosenaguasonmayoresquelasentalpíasdeinmersión en benceno, como ocurre eneste trabajo, loscarbonesactivadosconsolucionesdeácidofosfóricoydeKOHde40%sonhidrofílicos,entantoqueloscarbonesactivadosobtenidosporactiva-ciónfísicapresentanuncarácterhidrofó-bico.Entrabajosdeanterioresdenuestrolaboratorio(20),loscarbonesactivadosapartirdematerialeslignocelulósicosporactivaciónfísicasondecarácterhidrofó-

bico, comosucedeeneste trabajoa loscarbonesactivadosCALLC,preparadosconCO2poractivaciónfísica.Estoindi-caquedichaactivacióndisminuyelossi-tios polares en la superficie de los sólidos porosos.

EnlaFigura2serepresentanlostermo-gramasobtenidosporinmersiónenbence-no de algunos de los carbones activadospreparados para cada uno de los agentesactivantes, que tienen distintas áreas su-perficiales. Se observa como aumenta el áreabajo la curvadelpicogeneradoporel efecto exotérmico en la inmersión, elcualesproporcionalalcalortotalproduci-do;portanto,elcarbónactivadoCALLK1tiene el mayor valor para la entalpía deinmersión en benceno (-35,6 Jg-1).Lain-mersióndecarbonesactivadosenunsol-ventenopolarproduceunefectotérmicorelacionadoconlainteraccióndelsolventecon la superficie de los sólidos; su inten-sidadesmayorcuandodichossólidossonmicroporosos, como se puede ver en lostrabajosdeStoeckli(21),queproponenlacaracterizacióndecarbonesactivadospormediodetécnicascalorimétricas.


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Figura 2. Termogramascaracterísticosde lacalorimetríade inmersióndecarbonesactivados,preparadosapartirderesiduosdellantasenbenceno.

puedequedar incluidocomometafosfa-tosenlaestructuracarbonosa,loqueserefleja en valores mayores de rendimien-to,dealrededorde35%paralamuestraactivada a la concentraciónmás alta deácidofosfórico(22).

Para los carbones activados con so-lucionesdehidróxidodepotasio,elren-dimientodisminuyeconelaumentodelárea superficial, es decir, que una mayor porosidadproduceunapérdidademasamayorenelprecursoryhacequeelren-dimientoseamenor.

Los carbones activados por activa-ciónfísicatienenelmismovalorderen-dimiento:32%,paralasdostemperaturasdeactivaciónde1123y1223K,perounárea superficial mayor para el carbón ac-tivadoobtenidoalatemperaturamásaltaconcaracterísticasmesoporosas.

-0,00001

0,00001

0,00002

0,00003

0,00004

0,00005

0,00006

0,00007

0,00008

0 500 1000 1500 2000Tiempo (s)

E(m

V)

CALLK1

CALLP1

CALLC2

Una vez preparados los carbonesactivadosapartirderesiduosdellantasencondicionesqueincluyentiemposdeactivación de 2 horas y sin carboniza-ciónpreviaparalaimpregnaciónquími-ca, se determinan sus propiedades su-perficiales para analizar los resultados de acuerdo con dichas condiciones depreparación.Así,seestableceunarela-ción (Figura 3) entre el rendimiento yel área superficial , aunque se haya ano-tadoquelosporcentajesderendimientoson similarespara los carbones activa-dosobtenidos.

El valor de área superficial de dos de loscarbonesactivadosconácidofosfóri-coesigual.Elcarbónqueseactivaconlasolucióndemenorconcentracióntieneárea superficial mayor, con redimientos entre33y35%,debidoaque,enlaac-tivación con ácido fosfórico, el fósforo


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Figura 3. Relación entre el área superficial BET de los carbones activados y el rendimiento obte-nidoensupreparación.CALLP(p),CALLC(n)yCALLK(t).

Figura 4. Relacion entre la entalpía de inmersión y el área superficial de los carbones activados enbenceno.

30

32

34

36

38

0 50 100 150

Ren

dim

ient

o(%

)

SBET (m 2 g-1)

y = 0.0017x 2- 0.154x + 13.838R 2 = 0.6608

0

10

20

30

40

0 50 100 150

SBET (m2 g-1)

-∆H

inm

benc

eno

( Jg-1

)

La Figura 4 indica la relación entrelaentalpiadeinmersióndeloscarbonesactivadosenbencenoenfuncióndeláreasuperficial, cuyos valores tienen una alta dispersión entre sí, reflejada en el coefi-ciente de correlación R2 de 0,6608. Se

apreciauncomportamientocrecientedelaentalpíadeinmersióndeloscarbonesactivadosenbencenoconrespectoalau-mento del area superficial BET, que se ajustaaunaecuacióndesegundoorden.Estosepuedeexplicarporlamismanatu-


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ralezaporosadeloscarbonesactivados,que no es en esencia microporosa (23).Seobservaquelaentalpíadeinmersiónen benceno de los carbones activadosCALLKyCALLCesproporcionalasusáreas superficiales, a diferencia de la en-talpíadelasmuestrasCALLP,enlascua-

leselcalordeinmersiónesmenorapesarde tener un área superficial BET mayor quelasmuestrasactivadasconCO2.Estecomportamientopuedeserexplicadoporla obstrucción parcial de la estructuradelcarbónactivadoconacido fosfórico(24).

Figura 5. Relación entre el area superficial BET y el volumen de microporo.

VCALLP(p),VCALLC(n)yVCALLK(t).

0,000

0,020

0,040

0,060

0,080

0 50 100 150

SBET (m2 g-1)

y = 0,0005 -0,0097R = 0,9677

x2

Volu

men

STP

(cm

3 g-1)

EnlaFigura5seobservaque lare-lación entre el volumen de microporode los carbones activados, obtenidaporel modelo Dubinin-Radushkevich, convalores bajos entre 0,01 y 0,07 cm3g-1,correlacionademaneralinealconeláreasuperficial obtenida por el modelo BET. Esta relación tiene un coeficiente de co-rrelación de 0,9677, que indica la disper-siónentrelosparámetros,lacualsedebeaquelapreparaciónexperimentaldelossólidosesdiferente.

La relación revela que el desarrollode área superficial y de microporos influ-yeenlacapacidaddeadsorcióndenitró-genoyenlaintensidaddelainteracciónenergética con el benceno. Un compor-tamientosimilaralanteriorseestablecepara la relación del área superficial con elvolumendemesoporoscuyosvaloressonmayoresquelosdelvolumendemi-croporosparalamayoríadeloscarbonesactivadospreparados.Estopermitedecirquelossólidossonmesoporosos.


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Figura 6.Relaciónentrelaentalpíadeinmersióndeloscarbonesactivadosenbencenoyenagua.-∆HinmCALLP(p),-∆HinmCALLC(n) y -∆HinmCALLK(t).

talpíadeinmersióndelossólidosenagua,lo que indica su carácter hidrófilico.

concLusIones

En las condiciones de preparación pro-puestas en este artículo se obtuvieroncarbones activados con áreas superficia-lesentre25,4y157,3m2g-1yvolumenesde mesoporo entre 0,01 y 1,17 cm3g-1,querepresentanundesarrolloenlasca-racterísticas superficiales. Esto indica queelmaterialprecursorgenerasólidosmesoporosos al ser activado en condi-cionesdebajostiemposdeactivaciónysincarbonizaciónpreviaenlaactivaciónquímica.

Se observa un mayor desarrollo demicroporosidad y de area superficial en

5

10

15

20

25

30

35

0 10 20 30 40

-∆H

inm

agua

(Jg-1

)

-∆Hinm benceno ( J g -1)

En la Figura 6 se observa la relación entre las entalpías de inmersión de lossólidosenbencenoyenagua.Seapre-cian dos tendencias: una de valores deentalpía de inmersión en agua más al-tos, que corresponden a los carbonesactivados con ácido fosfórico, y de lasmuestras que se activan con hidróxidode potasio en mayor concentración. Laotratienevaloresmásbajosquecorres-ponden a las muestras activadas física-menteylaquetieneelmayorvolumendemesoporos.

La tendencia general indica que alaumentarlaentalpíadeinmersióndeloscarbones activados en benceno tambiénaumentalaentalpíadeinmersióndeestosenaguayqueloscarbonesactivadosob-tenidostienenmayoresvaloresparalaen-


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los carbones activados por activaciónquímicaconhidróxidodepotasio,cuyosvaloresmásaltosdeestosparámetrosseobtienen para la muestra CALLK2, de0,07cm3g-1,paraelvolumendemicropo-ro,y157,3m2g-1 para el área superficial.

Se determinaron las entalpías de in-mersión de los carbones activados enbencenoyagua,obteniendovaloresentre3,12 y 27,6 y 9,81 y 30,6 Jg-1, respecti-vamente.Estosresultadosindicanquelossólidossondenaturalezahidrofílica.Larelacióndirectamenteproporcionalentrelasentalpíasdeinmersióndelconjuntodecarbonesactivadosenbencenoyaguare-velaeldesarrolloconjuntodeporosydesitiosactivosenloscarbonesactivados.

AGRADecImIentos

LosautoresagradecenalConvenioMar-coentrelaUniversidaddelosAndesylaUniversidadNacionaldeColombia,yalActadeAcuerdoentrelosdepartamentosdeQuímicadelasdosuniversidades.SeagradecealaDireccióndeInvestigaciónSedeBogotáDIBdelaUniversidadNa-cional de Colombia, Proyecto 13764.

ReFeRencIAs bIbLIoGRáFIcAs

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