Dự án
Liên hệ nhận báo giá
Hotline
090.699.5326
090.699.5326
Than hoạt tính
Than hoạt tính là gì?
Than hoạt tính (hay còn được gọi là carbon hoạt tính, tên tiếng Anh là Activated Carbon) là một loại than có nguồn gốc việc đốt nóng các vật liệu giàu carbon, chẳng hạn như gỗ, than bùn, gáo dừa hoặc mùn cưa ở điều kiện áp suất lớn, nhiệt độ cao (có thể lên đến 900 độ C) trong môi trường yếm khí. Phương pháp này thay làm thay đổi cấu trúc bên trong, tạo độ xốp với rất nhiều vết nứt, lỗ rỗng nhỏ đến kích thước phân tử để tăng diện tích tiếp xúc bề mặt.Cấu tạo than hoạt tính
Thành phần của than hoạt tính chủ yếu bao gồm các nguyên tử cacbon nhưng ở dạng vô định hình chiếm 90%, một phần khác tồn tại ở dạng tinh thể grafit, kim loại kiềm và tro bụi. Thông thường, than hoạt tính có màu đen, xốp và nhẹ.Nhiều nghiên cứu khoa học đã chỉ ra rằng: than hoạt tính có thể tạo ra lực hút cực kì mạnh với các chất có kích thước nhỏ hơn kích thước lỗ rỗng bên trong phân tử của nó. Lực hút này giống như lực hút của nam châm với sắt. Chính vì vậy, việc sử dụng Than hoạt tính lọc nước, hấp thụ các chất ô nhiễm, khói bụi, mùi hôi trong không khí đang rất được ưa chuộng vì mang lại hiệu quả rõ rệt. Ngoài ra, với việc được sản xuất từ những nguyên liệu sẵn có trong tự nhiên, không chất bảo quản, không chất độc hại với sức khỏe con người nên việc sử dụng than hoạt tính ngày càng được khuyến cáo.
Cơ chế hoạt động của than hoạt tính
Hoạt hóa than bằng khí ở nhiệt độ cao khiến than phát triển các lỗ cực nhỏ, làm tăng diện tích bề mặt. Kết cấu xốp của than có điện tích âm, hút các phân tử tích điện dương, chẳng hạn như chất độc và khí. Khi chất lỏng hoặc khí đi qua than hoạt tính này, chúng liên kết với nó thông qua một quá trình được gọi là hấp phụ. Than hoạt tính nhờ các vết nứt, lỗ nhỏ sẽ dễ dàng hấp thụ vật lý các tạp chất, bụi bẩn và các chất gây ô nhiễm như Clo, Benzen trong nước và khí SO2, CO2, H2S trong không khí, khiến các chất này bám dính trên bề mặt của carbon. Diện tích bề mặt than hoạt tính càng lớn thì lực hút càng mạnh. Điều đó có nghĩa là phân tử than càng xơ rỗng bao nhiêu thì lực hấp thụ tạo ra sẽ càng mạnh bấy nhiêu. Bên cạnh đó, các phản ứng hoá học cũng có thể xảy ra trên bề mặt của than giữa carbon và clo trong quá trình lọc nước, đây là cách mà than loại bỏ clo dư thừa trong nước.Những thông số kĩ thuật của than hoạt tính
- Chỉ số iodine+ Chỉ số iodine là một loại chỉ số cơ bản đặc trưng cho diện tích của các lỗ xốp bên trong cấu trúc phân tử của than và khả năng hấp phụ của than được tính bằng khối lượng iot có thể được hấp phụ bởi một đơn vị khối lượng của than (mg/g).
+ Chỉ số iodine tỉ lệ thuận với mức độ hoạt hóa và chất lượng của than. Nếu chỉ số iot càng lớn có nghĩa là chất lượng của than hoạt tính tốt. Thông thường, mức tiêu chuẩn của chỉ số iot sẽ rơi vào khoảng từ 500 – 1200 mg/g.
- Độ cứng của than
+ Độ cứng của than đại diện cho khả năng chống chịu mài mòn và hòa tan của than trong quá trình sử dụng. Đây là một thông số rất quan trọng vì trong quá trình sử dụng, than sẽ phải chịu rất nhiều tác động như: sự rửa trôi của dòng chảy, tác động của áp suất, lực vật lý trong quá trình vận chuyển,..
+ Nếu độ cứng của than càng ổn định thì hiệu quả sử dụng và hiệu quả kinh tế đạt được càng cao. Thông thường, độ cứng của than chủ yếu phụ thuộc vào nguyên liệu sản xuất và quá trình sản xuất.
- Phân bố kích thước hạt
Kích thước hạt là yếu tố ảnh hưởng trực tiếp đến khả năng tiếp cận của chất hấp phụ tới bề mặt của than. Nếu kích thước hạt càng nhỏ thì khả năng tiếp cận càng dễ và quá trình
Các dạng than hoạt tính
Than hoạt tính có 5 dạng vật lý phổ biến như sau:
Than hoạt tính dạng bột
- Than hoạt tính được nghiền thành bột mịn với kích thước từ 0.2mm đến 0.5mm. Than hoạt tính dạng bột có giá thành rẻ do dễ sản xuất, bề mặt tiếp xúc rất lớn nên được sử dụng trong các ứng dụng cần pha chế như trong mỹ phẩm, kem đánh răng,... và xử lý hóa chất.
- Do tính chất dễ bị rửa trôi và không ổn định nên than hoạt tính dạng bột chủ yếu được sử dụng dưới dạng bổ trợ ở các hệ thống xử lý nước phèn công nghiệp hay sử dụng trong màng lọc RO.
Than hoạt tính dạng hạt
Ở dạng này, các hạt than hoạt tính có hình dạng ngẫu nhiên với kích thước từ 0.2 đến 5mm. Than hoạt tính dạng hạt cứng và bền hơn dạng bột, kích thước lớn khó bị rửa trôi nên thường được ứng dụng cho việc xử lý nước thải công nghiệp, nước dùng sinh hoạt.
Than hoạt tính dạng viên nén
Than hoạt tính ở dạng này được nén và tạo thành hình trụ có đường kính từ 0.8 đến 5mm. Than hoạt tính dạng viên nén với cấu trúc hình trụ nên cứng cáp, bền bỉ hơn các dạng than khác, có kích thước vừa phải và có diện tích bề mặt tiếp xúc lớn, do đó được sử dụng để lọc khí độc cực tốt.
Than hoạt tính dạng ống
Than hoạt tính dạng ống có được tạo hình thành những ống lớn có đường kính từ 1cm đến 5cm để sử dụng trong công nghiệp và các hệ thống lọc lớn.
Than hoạt tính dạng tấm
Than hoạt tính dạng tấm là sự kết hợp giữa khung định hình và miếng mút được tẩm bột than để sử dụng trong việc lọc sạch không khí.
Than hoạt tính có tác dụng gì?
Với tính chất hấp thụ của mình, than hoạt tính được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực khác nhau như:
Ứng dụng xử lý nước
Than hoạt tính sẽ loại bỏ các chất hữu cơ, chất hóa học, tạp chất hòa tan trong nước, được ứng dụng trong cả xử lý nước thải, nước sinh hoạt và nước uống tinh khiết.
Ứng dụng trong xử lý khí thải, khử mùi
Than hoạt tính được sử dụng khử mùi rộng rãi trong máy khử mùi nhà bếp, khử mùi trong xử lý nước thải và nước uống tinh khiết, khử mùi và diệt khuẩn trong máy lạnh, xử lý khí thải trong công nghiệp.
Ứng dụng trong y tế
Than hoạt tính điều trị hiệu các chứng như đầy hơi, tiêu chảy, đau dạ dày, đường ruột, thải độc...nhờ hấp thụ các chất có hại cho cơ thể và thải ra bên ngoài theo đường tiêu hóa.
Ứng dụng trong công nghiệp
Trong công nghiệp than hoạt tính được dùng để xử lý kim loại cuối, điển hình là dùng trong tinh chế dung dịch mạ điện. Than hoạt tính còn có ứng dụng trong công nghiệp khai khoáng chiết xuất và lọc vàng, bạc, các kim loại quý khác.
Một số ứng dụng khác
- Than hoạt tính được bổ sung trong mỹ phẩm, sữa rửa mặt, dầu tắm, mặt nạ dưỡng da để khử trùng, hút bụi bẩn, độc tố từ lỗ chân lông. Kem đánh răng cũng được thêm vào than hoạt tính để hấp thụ các mảng bám, vị khuẩn. Khẩu trang y tế và mặt nạ chống độc cũng có than hoạt tính trong đó.
- Than hoạt tính thường cho phép dòng không khí qua hấp phụ lớp than hoạt tính để làm sạch: chẳng hạn như mặt nạ khí, bộ lọc thuốc lá, chất khử mùi tủ lạnh, thiết bị xử lý mùi trong ô tô.
- Than hoạt tính hiện đang được sử dụng để khử clo trong nước, tảo, oxy, tác nhân xúc tác, có thể được sử dụng cho máy lọc nước và thiết bị lọc công nghiệp.
- Than hoạt tính cho axit citric, dầu tẩy trắng rượu, giảm độ đục, tinh chế và được sử dụng trong chất xúc tác tổng hợp phosgene, clorua thủy ngân, vinyl acetate tổng hợp chất xúc tác.
- Than hoạt tính có thể được sử dụng cho carbon, khai thác vàng và luyện kim, tách kim loại quý, cũng có thể được sử dụng để lọc nước.
