Than hoạt tính là gì, các ứng dụng của than hoạt tính

Ghi chú: Tài liệu trích dẫn

Với khả năng diệt khuẩn, kháng nấm than hoạt tính đang được ứng dụng rộng rãi trong cuộc sống hiện nay. Tuy nhiên không phải ai cũng giải thích được khái niệm than hoạt tính là gì? Mua than hoạt tính ở đâu? Cách làm cũng như ứng dụng của chúng. Vậy thì hãy theo dõi “ngay và luôn” những thông tin chi tiết trong bài viết dưới đây của Vietlearn.org nhé!

Than hoạt tính là gì?

Than hoạt tinh là một dạng của cacbon, được xử lý để có những lỗ rỗng bé, thể tích nhỏ để tăng diện tích bề mặt giúp quá trình hấp thụ, phản ứng hóa học diễn ra nhanh chóng. Vì mức độ mao quản cao, 1 gram than hoạt tính có diện tích bề mặt vượt quá 800-1000m2, xác định bởi phương pháp hấp phụ khí.

Khái niệm than hoạt tính là gì còn được định nghĩa là một dạng cacbon, được xử lý với lớp oxy nhiệt độ cao trong môi trường yếm khí trước khi hoạt hóa theo công nghệ riêng biệt để được loại than như mong muốn với một cấu trúc xốp hơn.

Nhờ có cấu trúc này mà than hoạt tính có diện tích tiếp xúc lớn hơn rất nhiều so với loại than thông thường, khả năng bám hút, hấp thụ giống như nam châm. Theo nghiên cứu mới nhất, bằng phương pháp hấp thụ isotherms của khí carbon dioxide, các nhà khoa học đã phát hiện ra rằng, cứ 2 mg than hoạt tính sẽ có diện tích tiếp xúc bề mặt bên trong phân tử tương đương với diện tích của sân vận động bóng đá tiêu chuẩn.

Tại Việt Nam, than hoạt tính được làm chủ yếu từ gáo dừa, tre trong đó loại than hoạt tính bằng gáo dừa được đánh giá hơn cả. Công dụng chính của than hoạt tính là hấp thụ các mùi lạ, lọc khí,…

Giá than hoạt tính trên thị trường hiện nay tương đối rẻ, chỉ 120.000 đồng/cân. Mức giá bán than hoạt tính này cũng không cố định, chúng phụ thuộc vào nhiều yếu tố như nguồn nguyên liệu, địa điểm cung cấp,….Hiện nay có rất nhiều địa chỉ bán nên việc tìm mua than hoạt tính vô cùng dễ dàng.

Các thông số cơ bản của than hoạt hoạt tính

Kích thước, thể tích lỗ xốp và diện tích trên bề mặt riêng

Theo tiêu chuẩn của IUPAC, kích thước lỗ xốp được chia ra làm 3 loại chính đó là:

Micro pore có kích thước bé hơn 2nm

Meso pore có kích thước từ 2-50nm

Macro pore có kích thước 50nm trở lên

Diện tích bề mặt riêng cho biết khả năng hấp thụ của than hoạt tính, chúng được đo bằng đơn vị m2/g.

Chỉ số iot

Chỉ số iot được tính bằng khối lượng iot có thể được hấp thụ bởi một đơn vị đo khối lượng của than đó là mg/g, dao động trong khoảng 500-1200mg/g

Độ cứng

Là khả năng chống chịu, sự mài mòn của than hoạt tính trước các tác động vật lý như dòng chảy lỏng, khí hay áp suất. Độ cứng phụ thuộc vào nguồn nguyên liệu đầu vào trong quá trình hoạt hóa.

Phân bố kích thước hạt

Kích thước càng lớn thì quá trình hấp thụ diễn ra càng chậm, khả năng tiếp cận càng dễ và ngược lại.

Các loại than hoạt tính phổ biến trên thị trường hiện nay

Trên thị trường hiện nay có rất nhiều loại than hoạt tính, nhưng phổ biến và sử dụng nhiều trên thị trường hiện nay đó chính là:

Than hoạt tính dạng hạt: Là loại có kích thước lớn, được dùng trong quá trình xử lý nước vì khả năng cố định cao, ít bị rửa trôi.

Than hoạt tính dạng bột: Chúng ở dạng bột mịn, dùng để xử lý hóa chất tổng hợp và những sự cố trong quá trình rò rỉ hóa chất.

Than hoạt tính dạng viên: Có dạng hình khối hoặc hình trụ, dùng trong các bể lọc nước sinh hoạt.

Than hoạt tính dạng tấm: Được tạo ra từ các khung hình, các miếng mút được tẩm bột than, sử dụng chủ yếu trong lĩnh vực khử mùi.

Cuối cùng là than hoạt tính dạng ống.

Phân loại than hoạt tính

Dựa theo nhiều tiêu chí khác nhau mà than hoạt tính được chia ra thành các loại sau đây:

Theo công dụng gồm có:

Loại lọc khí ( Khử mùi)

Loại lọc nước gia đình, nước tính khiết

Loại xử lý nước thải công nghiệp

Theo xuất xứ được chia thành:

Than hoạt tính gáo dừa Việt Nam

Than Anthracite hoạt tính – Than Antraxit – Việt Nam

Than hoạt tính Norit – Đài Loan

Than hoạt tính Jacobi – Thụy Điển

Than hoạt tính Cagol – Mỹ

Theo hình dạng gồm có

Than hoạt tính dạng hạt

Than hoạt tính dạng bột

Than hoạt tính có dạng viên nén ( hình trụ )

Hướng dẫn cách làm than hoạt tính

Gáo dừa là nguyên liệu chính, gáo dừa được đốt ở nhiệt độ 800-900 độ C dưới tác nhân hoạt hóa là hơi nước bên trong lò quay có cánh đảo. Cánh đảo này sẽ múc than và đổi than trực tiếp xuống liên tục. Khả năng tiếp xúc với hơi nước cũng kéo dài theo đường đi của than ở trong lò.

Cách làm than hoạt tính bằng phương pháp than máng

Sản xuất than Activated Carbon bằng than máng sử dụng nguyên liệu chính là khí thiên nhiên hoặc khí thiên nhiên có thêm dầu và đốt ở nhiệt độ 1100°C

Nhà kính được làm từ hợp kim với chiều dài từ 30-38m, rộng 2.5 đến 3.6 mét và cao 2.5 mét.

Trong từng nhà kính sẽ có khoảng 2000-4000 ngọn lửa từ các mắng chuyển động, đầu phun có thể cung cấp 0.5-0.8m3/h bởi 3-5 ống dẫn.

Than lắng sẽ được tách ra bằng nạo và hút lại trước khi đưa đi để làm sạch, nghiền,…nhờ các trục vít.

Hiệu suất sản xuất bằng phương pháp này chỉ đạt tối đa là 5%, đường kính hạt than cũng chỉ dao động từ 9-3-nm. Nên hiện này ít người dùng sử dụng phương pháp sản xuất than hoạt tính này.

Sản xuất than hoạt tính bằng phương pháp điện phân

Tương tự như phương pháp than máng, nguyên liệu sử dụng là khí thiên nhiên ở nhiệt độ 1300 độ C đốt trong lò hình trụ với đường kính 4m, cao 10m xây bằng gạch chịu lửa. Khí thiên nhiên sẽ được đưa vào lò 1, ra nhiệt thành cacbon, hydro. Khi tách cacbon, hydro chúng sẽ được sử dụng để làm nhiên liệu đốt trong lò 2.

Hiệu suất sản xuất than hoạt tính bằng phương pháp này đạt 40-50%, hạt than tạo ra có đường kính từ 120-500nm, loại than tạo thành đó là MT và FT.

Phương pháp sản xuất bằng lò than

Sản xuất than lò khí

Khí tự nhiên sẽ đốt ở nhiệt độ 1200 độ C trong thiết bị có hình chữ nhật hoặc hình trụ, nằm ngang gồm đầu đốt, lò, thiết bị làm lạnh và hệ thống thu hồi than.

Phương pháp này chịu ảnh hưởng của tỷ lệ khí tự nhiên với không khí trong phạm vi từ 4-6, yêu cầu của các loại than cũng khác nhau. Nếu như nhiệt độ giảm thì lượng khí cũng giảm và hiệu suất tăng, kích thước hạt lớn và ngược lại.

Than hoạt tính được tạo ra gồm có FF, HMF, SRF, hiệu suất đạt 30-40%, đường kính hạt 50-87nm.

Sản xuất than lò lỏng

Nguyên liệu chính đó là sử dụng hydrocacbon lỏng ở nhiệt độ 1200-1600 độ C trong một thiết bị có cấu tạo giống như lò khí.

Lò đốt được làm từ kim loại, có khả năng chịu nhiệt và va đập cực tốt.

Hiệu suất làm việc 45-80%, đường kính hạt dao động khoảng từ 14-90nm. Các loại hạt than hoạt GDF, FEF, HAF,…

Các ứng dụng của than hoạt tính hiện nay

Than hoạt tính được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực khác nhau, phải kể đến như:

Trong công nghiệp

Có đến 90-95% số lượng than hoạt tính được sử dụng để làm chất độn trong lĩnh vực sản xuất cao su, trong đó có đến 80% để sản xuất săm lốp, 10-15% dùng để sản xuất vật liệu cơ học và 5% dùng cho các lĩnh vực công nghiệp khác.

Trong y tế

Được sử dụng để xử lý các chất động, uống thuốc quá liều. Với các trường hợp ngộ độc axit kiềm mạnh, liti, methanol, sắt,…thì nó trở nên vô dụng.

Ở dạng viên, chúng được dùng cho các bệnh nhân gặp phải vấn đề liên quan đến đường tiêu hóa như tiêu chảy, đầy hơi,…

Activated Carbon cũng được sử dụng để giảm tình trạng ngứa liên quan tới các liệu pháp chạy thận.

Trong nông nghiệp

Hỗ trợ cho quá trình cải tạo đất trồng

Xử lý khí thải, nguồn nước, chất thải trong ao hồ bằng than hoạt tính

Trong lĩnh vực hóa học phân tích

Hỗn hợp activated carbon và diatomit tỷ lệ 50:50 được dùng giống như pha tĩnh trong sắc khí áp suất thấp cho carbohydrate của dung dịch rượu từ 5-50%.

Một số ứng dụng khác

Than hoạt tính được sử dụng trong lĩnh vực làm đẹp

Lọc nước

Khử mùi lọc không khí

Làm sạch dầu tràn, nước uống

Đo nồng độ Radon trong không khí

Làm đẹp, chăm sóc da

Với các nội dung thông tin trên đây “Than hoạt tính là gì, các ứng dụng của than hoạt tính” hy vọng sẽ giúp ích bạn. Để có thêm nhiều thông tin hữu ích khác, quý khách hàng hãy truy cập ngay website Vietlearn.org, chắc chắn sẽ giúp ích bạn rất nhiều đó!