O que é carvão ativado?

Todos os dias ouvimos falar do emprego dessa ou daquela tecnologia ou técnica para as mais diversas práticas como por exemplo, o uso do carvão ativado. Mas também perguntamos: o que vem a ser isso? Para que serve? Em nosso caso, o que é carvão ativado? Qual a sua utilidade?

Abaixo estão expostas algumas informações de duas fontes distintas que nos ajudarão a entender melhor os seus significado e utilidade. Antromsil.

Imagem: www.oaventureiro.com.br

Carvão ativado microscópico

1 - O que é carvão ativado e por que ele é usado em filtros?

Fonte: http://www.hsw.uol.com.br/questao209.htm

O carvão é carbono. Carvão ativado é aquele que foi tratado com oxigênio para abrir milhares de pequeninos poros entre os átomos de carbono.

Veja essa informação retirada da Enciclopédia Britannica (em inglês).

"O uso de técnicas de fabricação especiais resulta em carvões altamente porosos com áreas de 300 a 2.000 m²  de superfície por grama. (?, não entendi). Esses assim chamados carvões ativos ou ativados são amplamente usados para adsorver substâncias odoríferas ou coloridas de gases ou líquidos".

A palavra adsorver é importante aqui. Na adsorção as moléculas de uma substância se fixam à superfície de outra substância. A enorme área de superfície do carvão ativado dá a ele vários lugares de ligação. Quando certas substâncias químicas passam próximas da superfície do carbono, unem-se a essa superfície e são aprisionadas.

O carvão ativado é bom em aprisionar outras impurezas que tenham carbono como base (substâncias químicas orgânicas), como também substâncias como o cloro. Muitas outras substâncias químicas não são atraídas pelo carbono (sódio, nitratos, etc.) passando direto por ele. Isso significa que um filtro de carbono ativado vai remover certas impurezas, mas vai ignorar outras. Isso também significa que, uma vez que todos os locais de ligação estejam preenchidos, um filtro de carvão ativado para de funcionar. Nesse ponto deve-se substituir o filtro.

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2 - Carvão ativado

Origem: Wikipédia, a enciclopédia livre.

Carvão ativado.

Ficheiro: Activated-carbon.jpg

Poros presentes em uma porção de carvão ativado, amplificados com uso de um microscópio eletrônico.

O carvão ativado é um material de carbono com uma porosidade bastante desenvolvida, com capacidade de coletar seletivamente gases, líquidos ou impurezas no interior dos seus poros, apresentando, portanto, um excelente poder de clarificação, desodorização e purificação de líquidos ou gases.

Este tipo de carvão é obtido a partir da queima controlada com baixo teor de oxigênio de certas madeiras, a uma temperatura de 800 °C a 1000 °C, tomando-se o cuidado de evitar que ocorra a queima total do material de forma a manter sua porosidade.  Também é possível produzir carvão ativado a partir da queima de ossos bovinos em altas temperaturas, sendo este também chamado carvão de osso ou negro animal.

Os usos mais comuns para o carvão ativado são a elaboração de filtros para adsorção de gases e no tratamento de águas, onde o carvão se destaca por reter nos seus poros impurezas e elementos poluentes.

É utilizado em diversos ramos das indústrias química, alimentícia e farmacêutica, da medicina e em sistemas de filtragem, bem como no tratamento de efluentes e gases tóxicos resultantes de processos industriais.

Aplicações domésticas

Artefatos impregnados com carvão ativado são utilizados para evitar que geladeiras e congeladores emitam odores derivados dos alimentos ali estocados. Filtros à base dessa forma de carvão também são utilizados para purificação da água que chega às residências pelas torneiras, uma vez que seus poros retém qualquer traço de partículas e moléculas grandes que causem coloração, sabores ou odores estranho nessa água. O uso em sistemas de filtragem de aquários também é bastante comum.

Em todos os casos citados, o carvão ativado deve ser substituído periodicamente, tendo em vista que seus poros acabam se impregnando com as impurezas retiradas do ar ou água, o que faz com que gradativamente, esses filtros percam a eficiência.

Aplicações médicas

O uso de carvão ativado é considerado hoje um dos mais eficientes tratamentos em casos de intoxicações, sobretudo quando o socorro é realizado até 5 horas após a intoxicação. O carvão ativado adsorve a substância tóxica e diminui a quantidade disponível para absorção pelo sistema digestivo. Os seus efeitos colaterais são mínimos. As substâncias tóxicas adsorvidas nos poros são eliminadas com o carvão através das fezes.

As doses terapêuticas variam conforme o tamanho e peso do paciente, além da substância a ser adsorvida. Tipicamente, o tratamento consiste na aplicação de 50 a 100 gramas de carvão ativado diretamente no sistema digestivo da vítima, via ingestão ou sonda nasogástrica, com repetições da dose após períodos de 4 a 6 horas.

Histórico do uso medicinal

O uso terapêutico do carvão já era descrito por diversos povos da antiguidade, como egípcios e gregos. Seus efeitos no combate à intoxicação também eram conhecidos pelos índios americanos. No Século XIX apareceram os primeiros relatos de experimentações em público, demonstrando a sua capacidade na neutralização de venenos potencialmente letais.

Em uma demonstração pública, o farmacêutico francês Gabriel Bertrand ingeriu 5 gramas de trióxido de arsênio, quantidade suficientemente elevada causar a morte de 150 pessoas. Surpreendentemente a substância não lhe causou problemas, pois havia misturado o arsênio a uma porção de carvão ativado, o que neutralizou os efeitos tóxicos do arsênio.

Com isso, o carvão ativado passou a ser tratado como um possível antídoto em caso de intoxicações, ganhando destaque na indústria farmacêutica. Atualmente é facilmente encontrado para vendas em farmácias e lojas de produtos naturais, sendo comercializado na forma de pó, cápsulas e tabletes.

Transporte

Legislação brasileira

O carvão ativado é classificado como sólido inflamável de combustão espontânea. Recebe o código das Nações Unidas - UN1362, Classe 4, Divisão 4.2, sendo portanto um produto perigoso para o transporte. O expedidor ou embarcador desse tipo de produto deverá cumprir com as regras estabelecidas para o seu transporte, em especial o Orange Book da ONU para o transporte terrestre, o IMDG Code da IMO para o transporte marítimo e o DOC 9284 da ICAO para o transporte aéreo. Para cada modal de transporte há um conjunto de regras que devem ser seguidas antes do envio do produto para transporte.

É de responsabilidade do transportador verificar se o produto pode ou não ser transportado, quais são as limitações para o modal escolhido, estabelecer sua classificação, utilizar embalagem certificada/homologada, utilizar a etiqueta de risco compatível para a classe e divisão do produto, documentar e armazenar em condições seguras.

Pelas regras brasileiras, quem submete um produto perigoso para transporte, sem dar conhecimento ou realizar falsa declaração de conteúdo ao transportador, está passível de responder criminalmente com base no Artigo 261 do Código Penal Brasileiro.

No Brasil, os Órgãos Públicos responsáveis e suas respectivas regras de transporte para cada modal são:

Para o Transporte terrestre (Rodoviário e Ferroviário):

• Agência Nacional de Transporte Terrestre - ANTT - www.antt.gov.br - Resolução 420/2006 - ANTT.
• Instituto Nacional de Metrologia, Normalização e Qualidade Industrial -INMETRO - www.inmetro.gov.br (responsável por estabelecer regras para certificação de embalagens para o transporte terrestre de produtos perigosos)- Portarias 326/2006 e 071/2008 – INMETRO.

Para o Transporte aéreo:

• Agência Nacional de Aviação Civil - ANAC - www.anac.gov.br - RBAC 175 e IS 175-001/2009 - ANAC.

Para o Transporte marítimo (Mar e Rios):

• Diretoria de Portos e Costas - DPC - www.dpc.mar.mil.br - NORMAM 005 - DPC.