Charbon activé

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Charbon actif

Le charbon actif ou charbon activé ou charbon végétal, se présente sous la forme d'une poudre noire, légère, constituée essentiellement de matière carbonnée à structure poreuse. C'est en fait, une sorte de charbon de bois.

[modifier] Fabrication

Il est produit à partir de bois, écorces, pâte de bois, coques de noix de coco, noyaux d'olives, ou bien de houille, tourbe, lignite, résidus pétroliers.
La fabrication se décompose en deux étapes:

une première étape de calcination ou carbonisation (voir aussi pyrolyse), à de fortes températures, des produits constituants.
une deuxième étape d'activation consiste à augmenter son pouvoir adsorbant, notamment en éliminant les goudrons qui obstruent les pores :
- l'activation physique, nouvelle combustion, entre 900 et 1000 °C, effectuée dans un courant d'air et de la vapeur d'eau, injectés sous pression (procédé d'oxydation controlée), va créer des millions de microscopiques alvéoles sur la surface du charbon, augmentant de façon très importante sa surface et son pouvoir d'absoption (par une réaction chimique appelée adsorption). Ce procédé donne un charbon à pores étroits ;
- l'activation chimique par de l'acide phosphorique entre 400 et 500 °C. Ce procédé donne un charbon à pores plus larges.

Le diamètre des pores dépend également de la matière première utilisée. Les coques de noix de coco donnent des micropores (< 2 nm), le bois des mésopores (entre 2 et 50 nm) et des macropores (> 50 nm).

Ce charbon actif est produit dans pratiquement dans tous les pays du monde où l'on trouve des ressources ligneuses (bois, coques de noix, écorces, brindilles et feuilles ...).

[modifier] Propriétés

La surface développée par le charbon actif est énorme : un gramme de charbon actif a une surface spécifique comprise entre 400 et 2 500 m². Il est hydrophobe. L'adsorption des gaz utilise les pores de 1 à 2 nm, alors que l'adsorption des liquides utilise les pores de 2 à 10 nm. Rappelons pour mémoire que cette poudre de charbon actif (comme tout charbon de bois) est très salissante.

[modifier] Utilisations

[modifier] Filtration

Décontamination de l'eau potable : le charbon actif retient un grand nombre de composés organiques, tels les pesticides. Cet usage représente 20 % du marché mondial ;
Masques à gaz ;
Filtres à cigarettes.

[modifier] Chimie

déchloration des eaux : eau potable ou à usage alimentaire (bière, boissons gazeuses, etc.). Le chlore des oxydants chlorés — chlore : Cl₂ ; acide hypochloreux : HClO ; hypochlorite : ClO^- — est réduit en chlorures (Cl^-) par action catalytique ;
traitement des effluents liquides ;
détachage des vins blancs, tels le Champagne produit à partir de pinot noir (raisin noir à jus blanc) : les pigments de la peau du raisin, qui peuvent colorer le jus, sont adsorbés par un charbon activé chimiquement et exempt de fer afin d'éviter la casse ferrique du vin ;
décoloration du sucre ;
décaféination du café : avec de l'eau ;
stockage de l'hydrogène (nanofibres de charbon actif ou de dérivés du charbon).

[modifier] Industrie

extraction de l'or des minerais (fixation sur le charbon actif);
stockage de l'hydrogène (nanofibres de charbon actif ou de dérivés du charbon) ;
balais (frotteurs) dans les générateurs et moteurs (utilisation de plus en plus rare).
super-condensateurs ;

[modifier] Médecine

empoisonnement par absoption de substances toxiques ;
intoxication alimentaire (tels que ceux dus à la salmonelle, au staphylocoque, à la listéria ...) etc ...
antidote en cas d'intoxication par médicaments, stupéfiants, alcaloïdes, produits chimiques agricoles (organo-phosphorés ...), métaux lourds, détergents, solvants organiques. On le préconise tout particulièrement dans les intoxications par antidépresseurs tricycliques, Chloroquine, Paraquat, Barbituriques, Colchicine, Phénothiazines, Benzodiazépines, Digitaliques, Salicylés, Bêta-bloquants, Méprobamate, Théophylline, Carbamazépine, Paracétamol, etc ...Ces substances sont alors absorbées par le charbon activé, lui-même étant évacués, après, par l'intestin, ce qui permet ainsi l'évacuation de la toxine.
épuration digestive ;
diarrhées, le charbon actif étant un constipant ou anti-diarrhée ;
aigreurs d'estomac, d'aérophagies, de flatulences ;
ainsi que, avec un succès relatif, dans les cas de gastro-entérites, de gastralgies, dans les états d'infection de l'intestin accompagnés de constipation et de fermentation intestinales ;
Certains vont même l'utiliser, en tant que cataplasme (mélangé avec de l'eau) pour tenter de contrer, juste après la morsure, les effets de venin de serpents, de piqûres d'hyménoptères (abeilles ...), d'[arachnide]]s (araignées ...) et de Cœlentérés (anémone de mer ...). L'efficacité de cette dernière utilisation n'est pas garantie.

On peut se procurer ce charbon activé (officinal ou commercial) dans les pharmacies et dans des magasins d'aliments bio. En cas d'intoxication, il est recommandé d'ingérer une dose de charbon activé devant être, au moins,10 fois supérieure à celle du toxique ingéré. On la mélange avec de l'eau (une cuillerée à café dans un verre, 1 gramme pour 10 ml d’eau).
Le charbon activé n'a ni goût, ni odeur, ni effet désagréable. Il n'a pratiquement aucune contre-indication, hormis celles liées à tout produit anti-diarrhée (voir article Epuration digestive). Il est très bien toléré, même à doses élevées. Comme son adsorption est rapide, il est efficace dès son ingestion.

[modifier] Agroalimentaire

Alimentation animale (très utilisé au Canada).

[modifier] Recyclage

Après utilisation, le charbon en poudre est incinéré ou placé en décharge. En grains, il est régénérable, avec 5 à 15 % de pertes, par traitement par de la vapeur d'eau à 900 °C ou par des lavages acides ou alcalins.

[modifier] Références

Note : cet article a été rédigé à partir de l'article de la page Métaux lourds, pollutions diverses, comment faire pour se désintoxiquer ???, du site de l'association Action Santé Environnement
Le charbon de bois activé, François Versini, Rouge et Vert éditions. 1991.
Epuration digestive lors des intoxications digestives, Nîmes, le 27 Novembre 1992, [1]