Than hoạt tính
là một dạng của carbon được xử lý để có những lỗ rỗng bé thể tích nhỏ để tăng diện tích bề mặt cho dễ hấp phụ
Chỉ một gam có diện tích bề mặt vượt quá 800 – 1000 m², được xác định bởi phương pháp hấp phụ khí.
Một mức độ hoạt hóa có ích có thể đạt được duy nhất từ diện tích bề mặt cao.
Than hoạt tính thường thu từ than củi và thỉnh thoảng là than sinh học.
Những loại thu được từ than đá hay cốc thì được gọi là than đá hoạt tính hoặc cốc hoạt tính.
Về hóa học chủ yếu là nguyên tố carbon ở dạng vô định hình (bột)
Ngoài carbon thì phần còn lại thường là tàn tro, mà chủ yếu là các kim loại kiềm và vụn cát).
Diện tích bề mặt ngoài rất lớn nên được ứng dụng như một chất lý tưởng để lọc hút nhiều loại hóa chất.
Cấu tạo
Diện tích bề mặt của than hoạt tính nếu tính ra đơn vị khối lượng thì là từ 500 đến 2500 m2/g
Phần lớn các vết rỗng – nứt vi mạch, đều có tính hấp thụ rất mạnh và có vai trò các rãnh chuyển tải.
Chất thải của quá trình chế tạo than hoạt tính dễ dàng được tiêu hủy bằng phương pháp đốt.
Nếu như các chất đã được lọc là những kim loại nặng thì việc thu hồi lại, từ tro đốt, cũng rất dễ.
Những thông số của than hoạt tính
Kích thước, thể tích lỗ xốp và diện tích bề mặt riêng
Kích thước của lỗ xốp được tính bằng khoảng cách giữa hai cạnh của rãnh.
Theo tiêu chuẩn của IUPAC thì kích thước lỗ xốp được chia ra làm ba loại:
- micro pore có kích thước bé hơn 2 nm,
- meso pore có kích thước từ 2-50 nm
- macro pore có kích thước từ 50 nm trở lên.
Diện tích bề mặt riêng của than hoạt tính được đo bằng m²/g cho biết khả năng hấp phụ của nó.
95% diện tích bề mặt riêng của than là diện tích của những lỗ xốp micro.
Những lỗ xốp meso có diện tích bề mặt chiếm không quá 5% tổng diện tích bề mặt của than.
Chỉ số iod
Than hoạt tính đặc trưng cho diện tích bề mặt của lỗ xốp cũng như khả năng hấp phụ của than.
Chỉ số iod được tính bằng khối lượng iod có thể được hấp phụ bởi một đơn vị khối lượng của than.(mg/g).
Nguyên lý của phương pháp đo dựa trên sự hấp phụ lớp đơn phân tử iod trên bề mặt của than.
Chỉ số iod càng lớn thì mức độ hoạt hóa càng cao. Giá trị của chỉ số iod rơi vào khoảng 500–1200 mg/g.
Phân bố kích thước hạt
Kích thước hạt ảnh hưởng lớn đến khả năng tiếp cận của chất được hấp phụ tới bền mặt của than.
Kích thước càng nhỏ thì khả năng tiếp cập càng dễ và quá trình hấp phụ diễn ra càng nhanh.
Điều này đặc biệt có ý nghĩa khi hấp phụ trong hệ khí có áp suất thấp.
Kích thước: là khoảng cách giữa hai cạnh của rãnh hoặc đường kính của ống xốp
Được chia làm 3 loại: micropore (2nm), mesopore (2-50nm) và macropore(>50nm).
Diện tích bề mặt: được đo bằng m2/g và là thông số cho biết khả năng hấp phụ.
Ứng dụng
Than hoạt tính được sử dụng trong tinh chế khí, thức uống không chứa caffein, tinh chế quặng vàng..
Chiết kim loại, làm tinh khiết nước, y tế, xử lý chất thải, lọc không khí trong mặt nạ phòng độc và khẩu trang.
Ứng dụng công nghiệp
Một ứng dụng công nghiệp chính là xử lý kim loại cuối.
Nó được sử dụng rộng rãi trong tinh chế dung dịch mạ điện.
Ví dụ, nó là kỹ thuật tinh chế chính trong việc loại bỏ những tạp chất hữu cơ từ dung dịch mạ kền sáng.
Nhiều chất hữu cơ được thêm vào dung dịch mạ để cải thiện tính bám dính và tăng tính chất như độ sáng, nhẵn,…
Sự sinh ra quá nhiều của chúng có thể có hại cho chất lượng mạ và tính chất vật lý của kim loại.
Sự xử lý bằng than hoạt tính loại bỏ những tạp chất như vậy và trả lại hiệu suất mạ về mức độ mong muốn.
Ứng dụng y tế
Than hoạt tính được sử dụng để xử lý chất độc và sự dùng quá liệu qua đường miệng.
Than hoạt tính được sử dụng để xử lý bệnh tiêu chảy, chứng khó tiêu và đầy hơi.
Tuy nhiên, nó không hiệu quả cho nhiều sự ngộ độc của acid hoặc kiềm mạnh, cyanide, sắt, lithi, arsen,…
Ứng dụng gián tiếp (ví dụ cho vào phổi) dẫn đến sặc hệ hô hấp
==>> XEM THÊM : VICHEMGOLD , KẼM LÁ-KẼM TIÊU
Ứng dụng môi trường
Sự hấp phụ cacbon có nhiều ứng dụng trong loại bỏ chất gây ô nhiễm từ không khí hay nước như:
- Làm sạch dầu tràn
- Lọc nước ngầm
- Lọc nước uống
- Làm sạch không khí
- Giữ tạp chất hữu cơ không bay hơi từ màu vẽ, lọc khô, bay hơi xăng và những quá trình khác
Than hoạt tính cũng được dùng để đo nồng độ Radon trong không khí.
- Trong y tế: để tẩy trùng và các độc tố sau khi bị ngộ độc thức ăn…
- Trong kỹ thuật, than hoạt tính là một thành phần lọc khí (đầu lọc thuốc lá,khẩu trang)…
- Trong xử lý nước : để tẩy các chất bẩn vi lượng, diệt khuẩn và khử mùi…
- Tác dụng tốt trong phòng tránh tác hại của tia đất
