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Hueso carbonizado

El carbón de huesos ( en latín : carbo animalis ) es un material granular, negro y poroso que se produce carbonizando huesos de animales . Su composición varía según cómo se elabora; sin embargo, se compone principalmente de fosfato tricálcico (o hidroxiapatita ) en un 57-80 %, carbonato de calcio en un 6-10 % y carbono en un 7-10 %. [1] Se utiliza principalmente para filtración y decoloración.

Producción

El carbón de huesos se elabora principalmente a partir de huesos de ganado vacuno y de cerdo; sin embargo, para evitar la propagación de la enfermedad de Creutzfeldt-Jakob , ya no se utilizan el cráneo ni la columna vertebral . [2] Los huesos se calientan en un recipiente sellado a una temperatura de hasta 700 °C (1292 °F); la concentración de oxígeno debe mantenerse baja mientras se hace esto, ya que afecta la calidad del producto, en particular su capacidad de adsorción . La mayor parte del material orgánico de los huesos se elimina con el calor y, históricamente, se recolectaba 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 hueso , que son químicamente bastante diferentes. [ aclaración necesaria ] [ cita necesaria ]

El carbón óseo usado se puede regenerar lavándolo con agua caliente para eliminar las impurezas, seguido de un calentamiento a 500 °C (932 °F) en un horno con una cantidad controlada de aire.

Usos

Tratamiento de agua

El fosfato tricálcico presente en el carbón de huesos 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 agua potable. El carbón de huesos es el agente de desfluoración del agua más antiguo conocido y se utilizó ampliamente en los Estados Unidos desde la década de 1940 hasta la de 1960. [4] Como se puede generar de forma económica y local, todavía se utiliza en ciertos países en desarrollo, como Tanzania . [5] Los carbones de huesos suelen tener áreas de superficie inferiores a los carbones activados , pero presentan altas capacidades de adsorción para ciertos metales, en particular 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 del carbón de huesos en la purificación del agua se demuestra mediante el uso de nanofiltración en Tanzania. [9]

Refinación del azúcar

Azúcares (en el sentido de las agujas del reloj desde la parte superior izquierda): blanco refinado, sin refinar, azúcar de caña sin procesar, azúcar moreno.

Históricamente, el carbón de huesos se utilizaba a menudo en el refinado de azúcar como agente decolorante y descensificante, particularmente 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 varias impurezas inorgánicas, principalmente sulfatos y los 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 se concentra la solución de azúcar [11] . Las alternativas modernas al carbón de hueso incluyen carbón activado y resinas de intercambio iónico . Sin embargo, un pequeño número de empresas siguen dependiendo total o parcialmente del carbón de hueso para el refinamiento de azúcar.

Pigmento negro

Édouard Manet, Música en las Tullerías , 1862

El carbón de hueso también se utiliza como pigmento negro para la pintura 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 de hueso y el negro de marfil son pigmentos de artistas que se han utilizado desde tiempos históricos, tanto por los viejos maestros como Rembrandt y Velázquez como por pintores más modernos como Manet y Picasso . Los vestidos negros y los sombreros altos de los caballeros en La música en las Tullerías de Manet están pintados en negro marfil. [12] [13]

El negro de marfil se obtenía antiguamente moliendo marfil carbonizado en aceite . Hoy en día, el negro de marfil se considera sinónimo de negro de hueso. El marfil real ya no se utiliza debido a su coste y a que los animales que son fuentes naturales de marfil están sujetos a control internacional por ser especies en peligro de extinción .

Usos de nicho

Esta fotografía muestra el Solar Orbiter con su escudo térmico recubierto de carbón de hueso negro.

En la cultura popular

Véase también

Referencias

  1. ^ Fawell, John (2006). Fluoruro en el agua potable (1.ª edición). Ginebra: OMS. pág. 47. ISBN 9241563192.
  2. ^ ab "Guía de episodios de Dirty Jobs: Temporada 5, episodio "Bone Black"". Archivado desde el original el 13 de noviembre de 2010.
  3. ^ Medellín-Castillo, Nahum A.; Leyva-Ramos, Roberto; Ocampo-Pérez, Raúl; García de la Cruz, Ramón F.; Aragón-Piña, Antonio; Martínez-Rosales, José M.; Guerrero-Coronado, Rosa M.; Fuentes-Rubio, Laura (diciembre de 2007). "Adsorción de fluoruro de una solución acuosa en carbón óseo". Investigación en química industrial y de ingeniería . 46 (26): 9205–9212. doi :10.1021/ie070023n.
  4. ^ Horowitz, HS; Maier, FJ; Law, FE (noviembre de 1967). "Desfluoración parcial de un sistema de suministro de agua comunitario y fluorosis dental". Public Health Reports . 82 (11): 965–72. doi :10.2307/4593174. JSTOR  4593174. PMC 1920070 . PMID  4964678. 
  5. ^ Mjengera, H.; Mkongo, G. (enero de 2003). "Tecnología de desfluoración apropiada para su uso en áreas fluoróticas en Tanzania". Física y química de la Tierra, partes A/B/C . 28 (20–27): 1097–1104. Bibcode :2003PCE....28.1097M. doi :10.1016/j.pce.2003.08.030.
  6. ^ Ko, Danny CK; Porter, John F.; McKay, Gordon (diciembre de 2000). "Correcciones optimizadas para la adsorción en lecho fijo de iones metálicos sobre carbón de hueso". Chemical Engineering Science . 55 (23): 5819–5829. Bibcode :2000ChEnS..55.5819K. doi :10.1016/S0009-2509(00)00416-4.
  7. ^ Chen, Yun-Nen; Chai, Li-Yuan; Shu, Yu-De (diciembre de 2008). "Estudio de la adsorción de arsénico(V) en carbón de hueso de una solución acuosa". Journal of Hazardous Materials . 160 (1): 168–172. Bibcode :2008JHzM..160..168C. ​​doi :10.1016/j.jhazmat.2008.02.120. PMID  18417278.
  8. ^ Deydier, Eric; Guilet, Richard; Sharrock, Patrick (julio de 2003). "Uso beneficioso de los residuos de la combustión de harina de carne y huesos: "un material eficiente y de bajo costo para eliminar el plomo de los efluentes acuosos"". Revista de materiales peligrosos . 101 (1): 55–64. Código Bibliográfico :2003JHzM..101...55D. doi :10.1016/S0304-3894(03)00137-7. PMID  12850320.
  9. ^ "Nanofiltro de agua". gongalimodel.com .
  10. ^ Asadi, Mosen (2006). Manual del azúcar de remolacha . Hoboken: John Wiley & Sons. pág. 333. ISBN 9780471790983.
  11. ^ Chung Chi Chou, ed. (2000). Manual de refinación de azúcar: manual para el diseño y operación de instalaciones de refinación de azúcar . Nueva York: Wiley. págs. 368–369. ISBN 9780471183570.
  12. ^ Bomford D, Kirby J, Leighton, J., Roy A., El arte en ciernes: el impresionismo . National Gallery Publications, Londres, 1990, págs. 112-119
  13. ^ Édouard Manet, 'La música en los jardines de las Tullerías', ColourLex
  14. ^ "Pigmento prehistórico de una cueva para proteger la sonda Solar Orbiter de la ESA". ESA.int .

Enlaces externos