THAN HOẠT TÍNH LÀ GÌ?
Than hoạt tính hay carbon có tên tiếng anh là Activated Carbon là loại than được tạo ra bằng cách đốt củi, than, gáo dừa, tre và các loại nhiên liệu giàu cacbon khác ở nhiệt độ cao 600-900 độ C, nhiệt độ dưới 1200 độ C. điều kiện yếm khí Xuống. Khi được hình thành trong điều kiện đặc biệt này, than hoạt tính có độ xốp cao, hàng nghìn vi hạt, kích thước nhỏ giúp tăng diện tích bề mặt. Bề mặt tiếp xúc dễ dàng hấp thụ và phản ứng với nhiều chất khác nhau.
Cũng giống như than củi, than củi thông thường, than hoạt tính cũng có màu đen đặc trưng của than. Than hoạt tính khác ở chỗ nó có khả năng chịu nhiệt và chịu tải rất tốt nên không sinh nhiệt được. Thay vào đó, vai trò chính của than hoạt tính là khả năng hấp thụ tạp chất, bụi bẩn từ nước, không khí và môi trường xung quanh rất tốt. Chi tiết về tác dụng và ứng dụng thực tế của than hoạt tính sẽ được làm sáng tỏ ở phần sau của bài viết.
CÁC THÔNG SỐ CỦA THAN HOẠT TÍNH
1. Chỉ số iodine than hoạt tính
Iodine hay iốt là chỉ số đặc trưng cho diện tích bề mặt lỗ rỗng và khả năng hấp phụ của than hoạt tính, nó được tính bằng khối lượng iốt có thể bị hấp phụ trên một đơn vị khối lượng than (mg / g). Trong trường hợp bình thường, chỉ số iốt của than là từ 500-1400 mg / g. Chỉ số iot càng cao thì mức độ hoạt hóa, khả năng hấp phụ và chất lượng của than càng tốt.
2. Độ cứng
Độ cứng là một thông số vô cùng quan trọng, thể hiện khả năng chống mài mòn và hòa tan của than trong quá trình sử dụng. Vì than hoạt tính được sử dụng với số lượng lớn trong các ứng dụng lọc nước, xử lý nước cấp và xử lý nước thải nên than phải chịu nhiều tác động như: rửa trôi, áp lực dòng chảy, lực vật lý trong nước, quá trình vận chuyển ...
Vì vậy, để mua được sản phẩm tốt, phù hợp với nhu cầu sử dụng thì độ cứng của than cũng là một thông số rất quan trọng, cần được chú ý.
3. Kích thước, thể tích lỗ xốp và diện tích bề mặt riêng
Kích thước của lỗ là thông số đại diện cho khoảng cách giữa hai mép của rãnh hoặc đường kính của lỗ, và được chia thành ba loại: kích thước vi hạt <2nm, kích thước trung bình 2-50nm và kích thước đại hạt. Kích thước lỗ chân lông> 50 nm.
Diện tích bề mặt riêng là thông số thể hiện khả năng hấp thụ của than và được đo bằng m2 / g. Khả năng hấp phụ của than tốt đồng nghĩa với việc kích thước các lỗ xốp sẽ nhỏ, giúp tăng diện tích bề mặt riêng.
4. Kích thước hạt
Kích thước hạt là yếu tố ảnh hưởng trực tiếp đến khả năng tiếp cận và hấp phụ của than. Kích thước hạt của than càng nhỏ thì khả năng tiếp cận và hấp phụ càng tốt. Tuy nhiên, nếu kích thước hạt nhỏ thì tính ổn định và khả năng chống xói mòn kém. Do kích thước hạt, than hoạt tính cũng được chia thành nhiều dạng với các ứng dụng cụ thể khác nhau.
CÁCH PHÂN LOẠI THAN HOẠT TÍNH
3.1. Theo nguyên liệu sản xuất
Than hoạt tính từ gỗ
- Kích thước hạt phổ biến là 4x8, 6x12, 8x30, 200-325 mesh,
- Iốt: 500 - 1100 mg / g
- Độ ẩm: tối đa 5%
- Độ pH: 6 - 9
- Tro: tối đa 5%
- Đặc điểm nổi bật: giá thành rẻ, cấu trúc lỗ xốp cao, diện tích bề mặt và thể tích lỗ riêng lớn, khả năng lọc và hấp phụ mạnh.
- Ứng dụng: Dùng để xử lý nước trong hệ thống lọc nước RO, ứng dụng rộng rãi trong dược phẩm, công nghệ thực phẩm, nước giải khát và sản xuất bia.
Than hoạt tính từ gáo dừa
Kích thước hạt phổ biến: 4x8, 6x12, 8x20, 8x30, 12x40,….
Iốt: 500 - 1400 mg / g
Độ ẩm: tối đa 5%
Thang màu xám: tối đa 9%
Độ cứng: 98%
Mặt S: 1200 m2 / g
Đặc điểm nổi bật: độ bền cơ học cao, cấu trúc lỗ xốp lớn, khả năng hấp phụ mạnh, diện tích bề mặt riêng lớn, tốc độ lọc cao
Ứng dụng: Chủ yếu được sử dụng để xử lý nước thải, khí thải và công nghiệp hóa chất, công nghệ thực phẩm, lọc vàng.
Than Anthracite (than đá)
Kích thước: 1.5x3.5, 0.7x1.2mm
Iốt: 300 - 550 mg / g
Độ ẩm: tối đa 5%
Mật độ carbon: 92 - 98%
Mật độ: 700 - 800 kg / m³
Độ xốp:> 45%
Đặc điểm nổi bật: chi phí thấp, cấu trúc sợi rỗng, trọng lượng riêng thấp
Ứng dụng: Được sử dụng chủ yếu để xử lý nước thải và lọc kim loại nặng trong nước.
3.2. Theo kích thước hạt
Than hoạt tính dạng bột (PAC)
Than là loại than nghiền mịn, cỡ hạt nhỏ hơn 1mm, đường kính chỉ 0,15-0,25mm, sàng qua 50 màng có kích thước từ 0,297mm trở xuống. Vì là dạng bột nên độ ổn định của sản phẩm này cực kỳ thấp, rất dễ bị trôi khi sử dụng dưới dòng nước chảy xiết.
Tuy nhiên, ứng dụng của than hoạt tính dạng bột trong xử lý nước vẫn còn rất lớn, đặc biệt là trong lọc của máy lọc nước và trong các lĩnh vực làm đẹp, chế biến thực phẩm và y học,...
Than hoạt tính dạng hạt (GAC)
Nó là một loại than có kích thước hạt khác nhau, từ 0,2 đến 5mm. Than dạng viên có đặc tính bền, cấu trúc ổn định và bề mặt tiếp xúc rộng, được sử dụng rộng rãi trong lọc nước, lọc không khí, xử lý môi trường và thu hồi kim loại nặng.
Than hoạt tính dạng viên, viên nén
Sản phẩm có dạng hình trụ, hình khối đường kính từ 2-5mm, kết cấu chắc chắn, bền đẹp, bề mặt tiếp xúc lớn, được xếp vào danh sách một trong những vật liệu lọc nước giếng khoan không thể thiếu.
ỨNG DỤNG CỦA THAN HOẠT TÍNH TRONG ĐỜI SỐNG
Than hoạt tính có khả năng hấp phụ tất cả các chất lơ lửng có kích thước nhỏ xung quanh nó. Vì vậy, chức năng chính của than hoạt tính là loại bỏ các tạp chất có trong nước, các ion kim loại nặng và chất tạo mùi trong không khí.
4.1. Lọc nước uống, nước sinh hoạt
- Than hoạt tính loại bỏ clo, florua và các hợp chất độc hại cũng như mùi vị từ nước. Đặc biệt, nó có thể loại bỏ cặn bẩn, tạp chất, bụi và các kim loại nặng như sắt, kẽm ra khỏi nước sinh hoạt, đặc biệt là nước giếng.
- Làm sạch và hòa tan các chất hữu cơ trong nước, khử mùi và vị, đặc biệt là nước thải công nghiệp có chứa các phân tử hữu cơ độc hại. Hoặc các phân tử có độ ổn định bề mặt cao sẽ ngăn cản quá trình xử lý sinh học.
- Là cách khử clo dư trong nước hiệu quả. Nó phù hợp để khử clo dư trong hệ thống nước của các nhà máy lọc nước
4.2. Khử mùi, lọc không khí
Ngoài công dụng lọc nước, khử mùi, lọc không khí, than hoạt tính còn được sử dụng rất phổ biến trong đời sống. Phương pháp sử dụng than hoạt tính để khử mùi có nhiều ưu điểm vượt trội hơn so với việc sử dụng hóa chất như:
- Loại bỏ nguồn gốc của mùi
- Không chứa hóa chất nên rất an toàn cho sức khỏe con người và môi trường
- Giá thành than thấp tiết kiệm chi phí
- Dễ sử dụng và dễ thay thế
Ngoài tác dụng khử mùi trong không khí, than hoạt tính còn có thể dùng trong phòng ngủ, tủ lạnh, nhà tắm, tủ quần áo,… để khử mùi, hút ẩm…
4.3. Trong y tế
Than hoạt là giải pháp hữu hiệu cho các chứng đau bụng, đầy hơi, các triệu chứng nghiện rượu… Tuy nhiên, sắt trở nên vô dụng trong trường hợp ngộ độc axit, bazơ mạnh, xyanua, liti, asen, metanol, etanol hoặc etylen glycol.
Đặc biệt, than hoạt tính còn được dùng trong sản xuất khẩu trang, mặt nạ phòng độc,… hạn chế tối đa khói bụi, vi khuẩn và các chất độc có thể xâm nhập vào hệ hô hấp của con người.
4.4. Lĩnh vực làm đẹp
Trong làm đẹp, than hoạt tính được dùng trong sản xuất mặt nạ, sữa rửa mặt, xà phòng, sữa tắm, v.v. Than hoạt tính có đặc tính hấp phụ mạnh và lành tính giúp hấp thụ tất cả các thành phần. Bụi bẩn và bã nhờn ẩn sâu trong lỗ chân lông giúp da luôn săn chắc và khỏe mạnh.
4.5. Ứng dụng trong công nghiệp
Công nghiệp khai thác sử dụng than hoạt tính để hấp phụ các ion kim loại quý như vàng, bac .. sau đó tách chúng ra với hiệu suất lớn bằng cách nấu chảy hoặc khuấy trộn.
Ngoài ra, than hoạt tính còn được sử dụng trong lọc không khí, xử lý nước thải, khí thải trong các ngành công nghiệp khác nhau như chế biến thủy sản, luyện đường, sản xuất cồn, dệt nhuộm.
4.6. Xử lý môi trường
Hiện nay, than hoạt tính được coi là vật liệu chính để xử lý nước thải và tràn dầu quy mô lớn do hiệu quả tốt và tiết kiệm chi phí. Điều đáng chú ý là trong sự cố ô nhiễm nguồn nước thải tháng 10 năm 2019 tại Hà Nội, việc sử dụng than hoạt tính để hấp thụ ô nhiễm dầu là một giải pháp vô cùng hữu hiệu.
