Entalpía de inmersión de monolitos de carbón activado en solvente apolar

Immersion enthalpy of activated carbon monoliths in nonpolar solvent

En este trabajo se presentan los resultados obtenidos de la calorimetría de inmersión en benceno sobre monolitos de carbón activado tipo disco y panal, que se obtuvieron mediante activación química de cáscara de coco con cloruro de zinc a diferentes concentraciones. Adicionalmente, las estructuras fueron caracterizadas por adsorción de N₂ a 77 K. Las entalpías de inmersión determinadas se encuentran entre 73,5 y 164,2 Jg^-1; con los datos de inmersión se calculó el área accesible y se comparó con el área obtenida mediante adsorción de N₂ a 77K, encontrando una buena correlación. En todas las muestras se observó un aumento de la entalpía de inmersión en benceno con el área superficial, igualmente una disminución de la energía característica con el aumento del volumen de poro.

INTRODUCCIÓN

Desde hace milenios el hombre ha explotado y modificado la naturaleza para subsistir, pero en los últimos decenios además ha producido miles de sustancias nuevas que se han difundido por toda la atmósfera, la hidrosfera, los suelos y la biosfera, las cuales amenazan el equilibrio natural de los ecosistemas. La acción del hombre sobre el planeta ha sido tan notable, especialmente en el último siglo, que se puede afirmar que no existe ecosistema que no esté afectado por su actividad. Esta realidad ha venido preocupando a diferentes organismos de protección ambiental, y se han incrementado los estudios alrededor de tecnologías que contribuyan a disminuir la cantidad de contaminantes en fase acuosa y gaseosa. Una de estas nuevas tecnologías es el carbón activado, un material que se prepara artificialmente para que presente propiedades adsorbentes  (1).  El carbón activado es un material poroso y tiene diferentes formas de presentación, entre ellas las estructuras compactas, como los discos y panales, a los que se han denominado monolitos de carbón. Son múltiples las ventajas que presentan estas formas relativamente nuevas de carbón activado (2). La importancia de los monolitos de carbón activado radica en que gracias a las propiedades que presentan, son múltiples sus aplicaciones en el campo de la catálisis, la adsorción y el almacenamiento de gases, entre otros (3-6). La síntesis de monolitos de carbón, utilizables como soportes o adsorbentes directos, surge como una alternativa a las problemáticas ambientales, y constituye un campo de investigación interesante.

Como los procesos en general presentan durante su evolución un efecto térmico, la técnica calorimétrica permite conocer tanto la magnitud de estos efectos como la variación que se presenta en los sistemas que se involucran, en los que se incluye el instrumento de medida.