Cet article traite de l'élimination du plomb de l'eau à l'aide de charbon actif. La contamination de l'eau par les métaux lourds est considérée comme une menace sérieuse pour l'environnement et surtout pour la santé humaine. L'eau naturelle peut être contaminée par des ions métalliques en raison de rejets de déchets provenant d'activités industrielles ou minières.
Les métaux toxiques les plus courants dans les eaux usées sont le cuivre, le cadmium, le chrome, le nickel, le zinc et le plomb. Bien qu'il existe plusieurs méthodes pour éliminer les métaux lourds de l'eau, l'une des plus efficaces est l'adsorption par le charbon actif, qui est efficace pour adsorber les métaux lourds de l'eau en raison de sa grande surface spécifique, de la distribution de la taille des pores et de la présence de différents groupes fonctionnels à la surface.
Performance d'adsorption du charbon actif et principe de fonctionnement
Le charbon actif est un matériau doté d'une surface élevée et d'une structure poreuse, fabriqué principalement par carbonisation de substances organiques telles que la coquille de noix de coco, le charbon de bois et le bois. Cette structure unique confère au charbon actif une puissante capacité d'adsorption qui lui permet de capturer et d'éliminer un large éventail de contaminants de l'eau, y compris le plomb, un métal lourd.
Lorsque l'eau contenant du plomb traverse le charbon actif, les ions de plomb présents dans l'eau sont adsorbés par les pores du charbon actif et sont fermement fixés à la surface du charbon actif par le double mécanisme d'adsorption physique et chimique.
L'adsorption physique est basée sur la grande surface et la structure poreuse du charbon actif, où les ions de plomb sont adsorbés sur la surface du charbon actif par les forces de Van der Waals. L'adsorption chimique, quant à elle, implique une réaction chimique entre les groupes fonctionnels à la surface du charbon actif et les ions de plomb, formant des liaisons chimiques stables qui renforcent l'effet d'adsorption. Ce double mécanisme d'adsorption fait du charbon actif un excellent moyen d'éliminer le plomb de l'eau.
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Sélection de charbon actif pour l'élimination du plomb
Les deux principaux types de charbon actif utilisés pour éliminer le plomb de l'eau sont le charbon actif en granulés et le charbon actif en poudre. En raison de la taille importante de ses particules, le charbon actif en grains est couramment utilisé dans les systèmes de traitement de l'eau en continu, tels que les purificateurs d'eau domestiques et les installations de traitement de l'eau municipales.
En revanche, le charbon actif en poudre est couramment utilisé dans les systèmes de traitement discontinu comme adjuvant dans les processus de précipitation chimique en raison de la taille plus petite de ses particules et de sa plus grande surface. Les différents types de charbon actif varient légèrement dans leur efficacité à éliminer le plomb, il est donc essentiel de choisir le bon type.
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