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

Se preparan carbones activados por activación química de residuos de llantas con soluciones acuosas de diferente concentración de dos activantes químicos(H₃PO₄ y KOH) y por activación física con CO₂. Los carbones activados caracterizados por determinación de isotermas de adsorción de N₂ a 77 K, que muestran la forma típica de estructuras mesoporosas, que permiten calcular el área superficial específica para los carbones activados obtenidos que presentaron valores entre 25,4 y 157,3 m²g^-1. 

Las entalpías de inmersión de los carbones activados en benceno y agua se encuentran entre 3,12 y 27,6 Jg^-1 y 9,81 y 30,6 Jg^-1, respectivamente, y muestran el tipo de interacciones superficiales que pueden tener los sólidos porosos obtenidos con diferentes adsorbatos.

Se encontró un comportamiento lineal directamente proporcional para la relación entre el volumen de microporo y el área superficial, y una relación de segundo orden entre el área superficial y la entalpía de inmersión en benceno. De acuerdo con las condiciones de preparación se obtienen sólidos porosos adecuados para la adsorción de compuestos en fase líquida dado su mayor volumen de mesoporos.

INTRODUCCIÓN

El manejo y el control de los residuos sólidos es cada vez más difícil debido a las grandes cantidades producidas. Entre estos materiales se encuentran las llantas usadas, un material compuesto principalmente por una matriz polimérica (copolímero butadieno-estireno), caucho natural o sintético; materiales de relleno como el negro de humo; y algunos refuerzos como fibras de vidrio y acero (1). La degradación de las llantas es compleja porque su estructura química (2) impide su reciclaje aplicando calor para darles una nueva forma, como sucede con los materiales termoplásticos. Sin embargo, por pirólisis de los residuos de las llantas se pueden obtener gases, líquidos y sólidos, estos últimos constituidos aproximadamente en un 40% por negro de humo (3,4).

Se han propuesto diferentes alternativas para utilizar las llantas usadas: obtención de combustibles, precursores de productos químicos, recuperación de sus sólidos de relleno, entre otros. Un proceso útil es el uso de los residuos de llantas en la producción de carbón activado porque su composición química con alto contenido de carbono las convierte en un buen precursor para obtener este tipo de adsorbentes (5).