El carbón de hueso ( latín : carbo animalis ) es un material granular, negro y poroso que se produce al carbonizar huesos de animales . Su composición varía según cómo se elabora; sin embargo, se compone principalmente de fosfato tricálcico (o hidroxiapatita ) entre un 57% y un 80%, carbonato de calcio entre un 6% y un 10% y carbono entre un 7% y un 10%. [1] Se utiliza principalmente para filtración y decoloración.
Producción
El carbón de huesos se elabora principalmente a partir de huesos de ganado vacuno y porcino; sin embargo, para prevenir la propagación de la enfermedad de Creutzfeldt-Jakob , ya no se utilizan el cráneo y la columna . [2] Los huesos se calientan en un recipiente sellado a hasta 700 °C (1292 °F); Al hacerlo, se debe mantener baja la concentración de oxígeno, ya que afecta la calidad del producto, particularmente su capacidad de adsorción . La mayor parte del material orgánico de los huesos se elimina con el calor y, históricamente, se recogía como aceite de Dippel ; lo que no se elimina permanece como carbón activado en el producto final. Calentar los huesos en una atmósfera rica en oxígeno produce cenizas de huesos , que son químicamente bastante diferentes. [ se necesita aclaración ] [ se necesita cita ]
El carbón de hueso usado se puede regenerar lavándolo con agua caliente para eliminar las impurezas y luego calentándolo a 500 °C (932 °F) en un horno con una cantidad controlada de aire.
Usos
Tratamiento de aguas
El fosfato tricálcico del carbón de hueso se puede utilizar para eliminar el fluoruro [3] y los iones metálicos del agua, lo que lo hace útil para el tratamiento de los suministros de bebida. El carbón de huesos es el agente defluoración del agua más antiguo conocido y se utilizó ampliamente en los Estados Unidos desde la década de 1940 hasta la de 1960. [4] Como puede generarse de forma económica y local, todavía se utiliza en ciertos países en desarrollo, como Tanzania . [5]
Los huesos carbonizados suelen tener superficies más bajas que los carbones activados , pero presentan altas capacidades de adsorción para ciertos metales, particularmente los del grupo 12 ( cobre , zinc y cadmio ). [6] También se pueden eliminar otros iones metálicos altamente tóxicos, como los de arsénico [7] y plomo [8] . El ejemplo práctico del uso de carbón de hueso en la purificación del agua se demuestra mediante el uso de nanofiltración en Tanzania. [9]
Azucar refinada
Azúcares (en el sentido de las agujas del reloj desde arriba a la izquierda): caña blanca refinada, sin refinar, sin procesar, marrón
Históricamente, el carbón de hueso se utilizaba a menudo en el refinado del azúcar como agente decolorante y eliminador de cenizas, especialmente en el azúcar de caña, ya que contiene más impurezas coloreadas.
El carbón de hueso posee una baja capacidad de decoloración y debe usarse en grandes cantidades, [10] sin embargo, también es capaz de eliminar diversas impurezas inorgánicas, principalmente sulfatos y iones de magnesio y calcio. La eliminación de estos es beneficiosa, ya que reduce el nivel de incrustaciones más adelante en el proceso de refinación, cuando la solución de azúcar se concentra. [11] Las alternativas modernas al carbón óseo incluyen carbón activado y resinas de intercambio iónico . Sin embargo, un pequeño número de empresas siguen dependiendo total o parcialmente del carbón de huesos para refinar el azúcar.
pigmento negro
Édouard Manet, Música en las Tullerías , 1862
El carbón de hueso también se utiliza como pigmento negro para pinturas de artistas , grabados, tintas caligráficas y de dibujo, así como otras aplicaciones artísticas debido a su profundidad de color y su excelente poder colorante. El negro hueso y el negro marfil son pigmentos artísticos que se han utilizado desde tiempos históricos, tanto por maestros antiguos como Rembrandt y Velázquez como por pintores más modernos como Manet y Picasso . Los vestidos negros y los sombreros altos de los caballeros de Música en las Tullerías de Manet están pintados de negro marfil. [12] [13]
El negro marfil se elaboraba antiguamente triturando marfil carbonizado en aceite . Hoy en día el negro marfil se considera sinónimo de negro hueso. El marfil real ya no se utiliza debido al costo y porque los animales que son fuentes naturales de marfil están sujetos a control internacional como especies en peligro de extinción .
En los siglos XVIII y XIX, los soldados en el campo utilizaban carbón de hueso mezclado con sebo o cera (o ambos) para impregnar el equipo de cuero militar, tanto para aumentar su vida útil como como la forma más sencilla de obtener pigmento para artículos de cuero negro. Los militares y civiles lo usaban como betún y conservante, incluso en zapatos con el lado "áspero" hacia afuera. En los materiales de referencia de la época, se la conoce como "bola negra".
El satélite Solar Orbiter de la ESA-NASA utiliza una forma refinada de carbón óseo que se aplica a su escudo térmico de titanio. Esto lo protege contra el resplandor y el calor del sol. El recubrimiento fue desarrollado por la empresa irlandesa Embio y utiliza su técnica 'CoBlast', desarrollada originalmente para recubrir implantes médicos de titanio. [14]
Esta foto muestra el Solar Orbiter con su escudo térmico negro recubierto de carbón de hueso.
En la cultura popular
La producción de bone char apareció en la serie de televisión de Discovery Channel Dirty Jobs , en el episodio 19 de la temporada 5, "Bone Black", transmitido originalmente el 9 de febrero de 2010. [2]
El carbón de hueso humano, conocido como "carbón de hueso", se menciona en la novela de Thomas Pynchon The Crying of Lot 49 . Los huesos provienen de soldados estadounidenses que murieron en combate durante la Segunda Guerra Mundial y fueron enterrados en un lago en Italia, y el carbón se usa para filtros de cigarrillos.
El carbón de hueso humano, conocido como "carbón de hueso", se menciona en la novela El buen soldado Švejk de Jaroslav Hašek . La obra contiene una referencia a que los soldados no mueren en vano porque sus huesos se utilizarán para hacer carbón de huesos (" spodium ") para las refinerías de azúcar, siendo el protagonista disciplinado por su comandante por preguntarse si el carbón de los huesos de los oficiales se vende al ejército. refinerías a un precio más alto que el que se elabora con huesos de particulares.
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^ ab "Guía de episodios de Dirty Jobs: episodio de la temporada 5" Bone Black"". Archivado desde el original el 13 de noviembre de 2010.
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