Comment fonctionne le charbon actif?

Le charbon actif peut être fabriqué à partir de nombreux types de matériaux organiques. Les coquilles de noix de coco sont un matériau courant, le charbon en est un autre. Dans le cas du CPP, le matériau de départ est un polymère. Le polymère passe par deux étapes. Il est d'abord carbonisé, puis activé. La carbonisation et l'activation ont lieu à des températures élevées et visent à créer une grande porosité. C'est dans ces pores que les molécules de gaz sont capturées. Ce phénomène est appelé adsorption. Plus d'informations à ce sujet ci-dessous.

Les gaz ont tendance à se disperser dans l'air sans qu'il soit nécessaire que l'air se déplace. Un bon exemple est celui de l'odeur d'une personne qui, un peu plus loin, commence à éplucher une orange. Les molécules de gaz se déplacent par des mouvements dits browniens. Il y a de petites collisions entre les molécules qui se répandent progressivement dans la pièce et s'efforcent de créer une concentration uniforme.

Les molécules sont naturellement adsorbées sur les surfaces par les forces de van der Waal. Tous ceux qui sont allés dans un restaurant enfumé et qui, une fois rentrés chez eux, ont senti la puanteur des vêtements, en ont fait l'expérience.

Lorsque les molécules de gaz rencontrent un charbon actif, elles sont adsorbées sur la surface de la perle de charbon. Puisque le charbon actif detient une surface intérieure extrêmement grande (généralement mesurée en m2/gramme de charbon actif et pouvant atteindre plus de 1000 m2/g), il possède une très grande capacité d'adsorption. Grâce aux mouvements browniens, les molécules de gaz se déplacent de plus en plus loin dans les pores, où elles finissent par se coincer. Plus le pore est étroit par rapport à la taille de la molécule, plus la liaison est forte car les forces de van der Waals agissent dans plusieurs directions.