Caracterización textural y química de carbones activados preparados a partir de cuesco de palma africana (elaeis guineensis) por activación química con cacl2 y mgcl2

Textural and chemical characterization of activated carbon prepared from shell of african palm (elaeis guineensis) by chemical activation with cacl2 and mgcl2

Se obtuvieron carbones activados mediante activación química de cuesco de palma africana (Elaeis Guineensis) con soluciones de cloruro de magnesio y cloruro de calcio a diferentes concentraciones. Los materiales preparados se caracterizaron textural y químicamente. Los resultados obtenidos muestran que los carbones activados con los mayores valores de área superficial y volumen de poro se obtienen cuando se emplean soluciones con las menores concentraciones del agente activante. Los carbones activados obtenidos presentan áreas superficiales y volúmenes de poro con valores entre 10 y 501 m²/g y 0,01 y 0,29 cm³/g respectivamente. Los valores de las entalpías de inmersión de los sólidos en agua se encuentran entre -14,3 y -32,8 J/g y en benceno entre -13,9 y -38,6 J/g. La acidez y la basicidad total de los carbones activados presentan valores entre 23 y 262 µmol/g y 123 y 1724 µmol/g respectivamente. También se determinó el pH en el punto de carga cero, con valores entre 4,08 y 9,92 para el conjunto de los carbones activados. Los resultados muestran que la activación con las sales MgCl₂ y CaCl₂ producen carbones activados con poros en el rango de los mesoporos que facilitan la entrada del adsorbato al interior del material.

Introducción

Colombia fue en el año 2010 el primer productor en América Latina de aceite de palma y fue el quinto en el mundo, después de Indonesia, Malasia, Tailandia y Nigeria con una producción nacional de 753 mil toneladas, el equivalente al 1,6% del total mundial (1). En Colombia, se producen aproximadamente tres mil toneladas de cuesco de palma africana al año. El cuesco de palma es un residuo sólido resultante del proceso de producción de aceite de palma, que causa a su vez contaminación ambiental debido a la falta de alternativas que conlleven a su aprovechamiento en procesos industriales. Por esta razón, en este trabajo se eligió como material precursor de tipo lignocelulósico para la preparación de los carbones activados (2).

Los carbones activados (CAs) presentan alta estructura porosa que les confiere un área superficial y un volumen de porosidad elevado cuando se comparan con otros sólidos porosos, por ejemplo las zeolitas, arcillas y sílices que presentan valores de área superficial menores a 100 m²/g y poseen como límite superior valores de área superficial de alrededor de 600 m²/g (3).