Estudio cinético de la oxidación de carbón activado con ácido fosfórico

Abstract

La activación con H3PO4 genera en los carbones activos resultantes, grupos superficiales de fósforo muy estables química y térmicamente. Estos grupos confieren al carbón activo cierta resistencia a la oxidación. Debido al carácter redox de los grupos de fósforo, el oxígeno se transfiere al carbón una vez que se encuentran completamente oxidados, controlando la formación de los diferentes grupos oxigenados superficiales, de especial relevancia para las aplicaciones de estos carbones activados. En este trabajo se propone el estudio cinético de la oxidación de carbones activados químicamente con H3PO4 con el objeto de predecir la cantidad y tipo de grupos oxigenados superficiales que se forman. Para ello, se han usado un conjunto de reacciones serie-paralelo de primer orden, para obtener la energía de activación de la formación de los diferentes grupos oxigenados superficiales. Los resultados obtenidos confirman que la oxidación de los grupos de fósforo es tan rápida a bajas temperaturas debido a su menor energía de activación. A altas temperaturas, se produce la formación adicional de grupos quinonas, éteres y anhidridos por transferencia redox desde los grupos de fósforo, observándose que su formación presenta mayores energías de activación.