IL. — LES CHARBONS ACTIVÉS 1° Propriétés générales

Un charbon actif est un charbon, généralement d’origine VÉGÉTALE, traité par des procédés spéciaux qui augmentent ses capacités générales d’adsorption et d'absorption, il possède les propriétés des charbons végétaux mais portées à un degré plus élevé. e

Ces traitements ont essentiellement pour but de ramener le végétal carbonisé à une structure squelettique. Ainsi obtient-on un corps d’une très grande porosité, ce que l’on peut facilement vérifier au microscope. Mais les pores visibles dans les grains examinés ne sont probablement pas ceux qui produisent l’effet utile d'absorption, car la condensation ne peut se faire que dans les capillaires d’un diamètre ultra-microscopique (de 0,5 pu à 0,3 p).

Les théories actuelles rattachent les propriétés du C. actif — comme celles des corps à structure capillaire — à deux phénomènes différents, d’abord : L’ADSORPTION EN SURFACE, due à des phénomènes d’attractions physiques et chimiques, d’autre part, LA CONDENSATION CAPILLAIRE.

C’est donc leur grande porosité qui augmente considérablement la surface adsorbante des charbons activés. On a cherché à calculer cette surface ; et malgré la divergence des chiffres obtenus, il n’en reste pas moins vrai qu’elle est très importante. Pour 1 gramme de carbone, Lam8 (1) trouve 1.000 mètres carrés, Gusraver (2) : 600 mètres carrés. Des auteurs anglais, par la mesure de la chaleur d’adsorption, auraient trouvé une surface de 2.000 mètres carrés.

À ce pouvoir adsorbant de surface il faut ajouter

(1) Lamb, Wilson et Chaney, Les absorbants pour masques à gaz. Ind. Eug. Chim, 1919, t. IL, n° 5, mai, p. 420-438.

(2) Gustaver, L’adsorption des vapeurs de Charbon. Koll. Chem. Beihefte

un pouvoir de condenSation capillaire en profondeur (plus spécialement pour le gaz). En effet, dans les capillaires, la tension de vapeur d’un liquide est inférieure à sa tension normale à la même température ; et l’abaissement de tension de vapeur est d'autant plus considérable que le capillaire est plus étroit, ce qui amène alors à des tensions capillaires énormes (200 à 400 atmosphères) puisqu'elles sont inversement proportionnelles à la section du capillaire. Le charbon pourra donc d’autan't mieux condenser une vapeur, absorber, qu'il contiendra plus de pores étroits. C’est dans ce cas que le charbon activé se comporte comme une véritable éponge à gaz.

C’est par la variation des structures capillaires que l’on peut modifier lactivation des carbones, les plus actifs possédant un plus grand nombre de pores de condensation.

20 Procédés de fabrication

On arrive à ces résultats par des traitements spéciaux. Schématiquement deux procédés existent pour obtenir le développement de la porosité

19 Le charbon est brové, malaxé avec une solution chimique : agent d’activation (chlorure de zinc, acide phosphorique). La pâte ainsi formée est chauffée à haute température (8000 à 12000) ; le produit activant distille en partie. Le reste est alors enlevé par lavages successifs.

20 On active aussi le charbon par action de la vapeur d’eau mélangée ou non à de l’acide carbonique ou d’autres gaz.

Ces procédés ont un but commun, ils détruisent tout ce qui n’est pas carbone pur, éliminant ou évitant la production des goudrons qui pourraient obstruer les pores et diminuer ainsi la valeur de la surface adsorbante.

Actuellement, on cherche de plus en plus à activer les charbons en favorisant les oxydations qui détruisent Les hydrocarbures.

Dans l’ensemble, on le voit, ces charbons activés sont bien un produit totalement différent du carbone animal. Évidemment, leur composition est la même et ne présente, chimiquement parlant, aucun caractère spécial. Seules, leurs propriétés physiques sont très différentes.

Et c’est à ces propriétés toutes particulières que les charbons actifs doivent d’être utilisés dans de nombreuses branches de l’industrie : décoloration des sucres, traitement de l'alcool et des vins, purification de la glycérine, absorption et récupération des vapeurs de benzol dans le débenzolage, récupération des solvants volatils, dégazolinage des gaz d'éclairage, etc.

Dans diverses branches de l’hygiène, le charbon actif est employé maintenant à l’exclusion de tout autre : cartouches absorbantes contre les gaz toxiques, stérilisation des eaux (le filtrage sur charbons actifs a une triple action : déchloration des eaux javellisées, désodorisation, décoloration).

Enfin, dans la pharmacopée, il tend-de plus en plus à remplacer le charbon animal : et 1! y a dans cet emploi plus qu’une vogue ; 1l absorbe mieux les toxines et les gaz intestinaux. De plus, le charbon animal présente quelquefois certains risques ; car au cours de sa fabrication, les substances albuminoïdes des os peuvent donner naissance à des composés cyanurés difficiles à éliminer.

30 Pourquoi utiliser le charbon activé

Ainsi, outre la différence d’origine qui existe entre le charbon annnal et le charbon végétal, il y a autre chose qui, dans les charbons activés méritait de retenir l’attention. Certes, le carbone animal avait déjà donné entre les mains de M. le Professeur Saint-Jacques d’excellents résultats. Îl utilise « une suspension à 2 % de carbone « animal » le plus finement pulvérisé possible — carbone animal et non végétal, dans l’eau distullée ».

On pouvait légitimement se demander si n'importe quel carbone était aussi efficace, et la raison pour laquelle le

carbone végétal devait être absolument écarté. Ayant posé la question au Professeur Saint-Jacques, il nous répondit que, pour sa part, il ne voyait aucun avantage à utiliser le carbone végétal activé, puisque le carbone animal donnait de très bons résultats: « Satisfait du carbone animal, nous nous en sommes tenu à lui, pour le moment ».

Les premiers malades traités par nous,le furent avec succès par une préparation de carbone animal, faite par un pharmacien ; mais, ayant parlé de cette méthode nouvelle a un ingénieur particulièrement documenté sur la question des charbons activés, nous lui demandâmes s’il pourrait produire, dans son usine, un carbone végétal susceptible

d’être utilisé en injection. Non sans quelque inquiétude, il

accepta de nous préparer un charbon activé spécialement étudié dans ce but.

Nous tenons à remercier 1c1 M. Porrarr de l'intérêt qu'il porta à nos recherches. Il facilita notre travail tant par sa complaisance que par les conseils techniques qu'il ne cessa de nous donner.

La question prit ainsi rapidement une plus grande ampleur ; et nos premiers essais nous prouvèrent vite que le carbone végétal activé, ainsi préparé, était admirablement toléré.

Et nous l’avons depuis lors, constamment utilisé.

Ne les connaissant pas dans le détail, nous ne pouvons fournir de renseignements précis sur la fabrication du produit qui nous fut livré. Néanmoins, l’origine même de ce carbone, les méthodes utilisées pour son activation (traitements électrochimiques qui s’inspirent des procédés dont nous avons parlé plus haut) en font un corps doué de propriétés spéciales qui le mettent à part dans la série des charbons actits.

Sa charge électrique est vérifiable, son poids atomique peut être modifié, et 1l émet un rayonnement qui a été photographié.

Après caleimation à très haute température en présence de certaines vapeurs, 1l a été broyé, pulvérisé et tamisé.

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Pour des raisons d’équihbre électrique la suspension a été

faite, non dans l’eau distillée, mais en sérum physiologique

Quels sont d’une façon générale, les motifs qui nous poussèrent à chercher dans cette voie l’utilisation de ce carbone très spécial ?

C’est d’abord la pureté de son origine, Nous avons pu savoir qu'il n’est extrait ni des bois, ni de la tourbe, comme les carbones utilisés industriellement dans les filtres à récupération ou dans la fabrication de certains masques.

C’est aussi sa charge électrique qui lui confère des qualités bien spéciales parmi lesquelles une grande capacité d’adsorption. À

La charge électrique des charbons ét des noirs est peu connue, mais une recherche attentive prouve vite qu’elle est indiscutable. Tous les charbons n’ont pas une charge de même sens. On peut s’en rendre compte en les plaçant dans un champ magnétique ou par ionisation. La plupart des charbons animaux sont électronégatifs (se rendent au pôle +) mais quelques charbons minéraux ou végétaux peuvent être positifs. Et cette constatation peut avoir une importance considérable dans certains cas.

Le carbone animal n’a, en réalité, pas de «vie » active. Une fois fixé 1l n’aurait aucune possibilité de s’éliminer par ses propres moyens. Tandis que le carbone activé est doué d’une charge électrique bien déterminée, de sens vérifié (on peut d’ailleurs la modifier) ; sa structure atomique est différente ; 1l a pour ces raisons une tendance à s’éliminer par une mobilité propre (électrophorèse) ou par des phénomènes de combustion beaucoup plus intenses. En effet, nous verrons plus loin que si la question de l’élimination du carbone n’est pas résolue, 1l existe cependant des éléments qui nous permettent de jeter une certaine lumière sur ce problème.

D'autre part, enfin, c’est l’expérience déjà acquise dans l’utilisation des carbones activés qui nous ineita à modifier dans ce sens la préparation indiquée par le Professeur Saint-

ET — 15 — Rs Jacques. En effet, le carbone animal est utilisé dans les filtres à décoloration, mais lorsqu'on cherche à obtenir des effets physico-chimiques ou biologiques plus marqués, on s’adresse de plus en plus dans l’industrie et l'hygiène aux charbons activés. Depuis la guerre, ces charbons ont pris une importance primordiale, comme étant un des meilleurs procédés de protection contre les gaz toxiques. Dans l’industrie, un exemple est typique : Seules, quelques raffineries utilisent encore leurs anciens filtres. à charbon animal ; mais toutes les usines modernes sont équipées uniquement avéc des filtres à charbon actifs. (Tehécoslovaquie, U.R.S.S. par exemple). Il y a donc un ensemble de faits concrets qui montrent bien la valeur supérieure des charbons activés. C’est pour ces raisons que nous avons définitivement adopté ce corps à la place du charbon animal.