Than hoạt tính, đôi khi còn được gọi là than củi hoạt tính, là một chất hấp phụ độc đáo được đánh giá cao nhờ cấu trúc cực kỳ xốp, cho phép nó thu giữ và giữ các vật liệu một cách hiệu quả.
Được sử dụng rộng rãi trong nhiều ngành công nghiệp để loại bỏ các thành phần không mong muốn khỏi chất lỏng hoặc khí, than hoạt tính có thể được ứng dụng trong vô số lĩnh vực cần loại bỏ chất gây ô nhiễm hoặc vật liệu không mong muốn, từ lọc nước và không khí, đến cải tạo đất, và thậm chí cả thu hồi vàng.
Dưới đây là tổng quan về loại tài liệu vô cùng đa dạng này.
CARBON HOẠT TÍNH LÀ GÌ?
Than hoạt tính là một loại vật liệu gốc carbon đã được xử lý để tối ưu hóa các đặc tính hấp phụ của nó, tạo ra một vật liệu hấp phụ vượt trội.
Than hoạt tính sở hữu cấu trúc lỗ xốp ấn tượng, tạo ra diện tích bề mặt rất lớn để thu giữ và giữ các vật liệu, và có thể được sản xuất từ nhiều loại vật liệu hữu cơ giàu carbon, bao gồm:
Vỏ dừa
Gỗ
Than đá
Than bùn
Và còn nhiều hơn thế nữa…
Tùy thuộc vào nguyên liệu đầu vào và phương pháp chế biến được sử dụng để sản xuất than hoạt tính, các tính chất vật lý và hóa học của sản phẩm cuối cùng có thể khác nhau đáng kể.² Điều này tạo ra một ma trận các khả năng biến đổi trong các loại than hoạt tính được sản xuất thương mại, với hàng trăm loại khác nhau. Do đó, than hoạt tính được sản xuất thương mại rất chuyên biệt để đạt được kết quả tốt nhất cho một ứng dụng cụ thể.
Mặc dù có sự khác biệt như vậy, nhưng có ba loại than hoạt tính chính được sản xuất:
Than hoạt tính dạng bột (PAC)
Than hoạt tính dạng bột thường có kích thước hạt từ 5 đến 150 Å, với một số kích thước ngoại lệ. Than hoạt tính dạng bột thường được sử dụng trong các ứng dụng hấp phụ pha lỏng và mang lại chi phí xử lý thấp hơn cũng như tính linh hoạt trong vận hành.
Than hoạt tính dạng hạt (GAC)
Than hoạt tính dạng hạt thường có kích thước hạt từ 0,2 mm đến 5 mm và có thể được sử dụng trong cả ứng dụng pha khí và pha lỏng. Than hoạt tính dạng hạt (GAC) được ưa chuộng vì dễ xử lý và có tuổi thọ cao hơn than hoạt tính dạng viên (PAC).
Ngoài ra, chúng còn có độ bền (độ cứng) được cải thiện và có thể được tái tạo và tái sử dụng.
Than hoạt tính ép đùn (EAC)
Than hoạt tính ép đùn là sản phẩm dạng viên hình trụ có kích thước từ 1 mm đến 5 mm. Thường được sử dụng trong các phản ứng pha khí, than hoạt tính ép đùn là loại than hoạt tính chịu tải nặng nhờ quá trình ép đùn.
Các loại bổ sung
Các loại than hoạt tính khác bao gồm:
Than hoạt tính dạng hạt
Than hoạt tính tẩm
Carbon phủ polymer
Vải than hoạt tính
Sợi than hoạt tính
TÍNH CHẤT CỦA CARBON HOẠT TÍNH
Khi lựa chọn than hoạt tính cho một ứng dụng cụ thể, cần xem xét nhiều đặc điểm khác nhau:
Cấu trúc lỗ rỗng
Cấu trúc lỗ xốp của than hoạt tính rất đa dạng và chủ yếu là kết quả của nguyên liệu đầu vào và phương pháp sản xuất.¹ Cấu trúc lỗ xốp, kết hợp với lực hút, là yếu tố cho phép quá trình hấp phụ xảy ra.
Độ cứng/Độ mài mòn
Độ cứng/khả năng chống mài mòn cũng là một yếu tố quan trọng trong việc lựa chọn. Nhiều ứng dụng sẽ yêu cầu than hoạt tính có độ bền hạt cao và khả năng chống mài mòn (sự phân hủy vật liệu thành các hạt nhỏ). Than hoạt tính được sản xuất từ vỏ dừa có độ cứng cao nhất trong các loại than hoạt tính.4
Tính chất hấp phụ
Tính chất hấp phụ của than hoạt tính bao gồm một số đặc điểm, trong đó có khả năng hấp phụ, tốc độ hấp phụ và hiệu quả tổng thể của than hoạt tính.4
Tùy thuộc vào ứng dụng (chất lỏng hoặc chất khí), các đặc tính này có thể được xác định bởi một số yếu tố, bao gồm chỉ số iốt, diện tích bề mặt và hoạt độ cacbon tetraclorua (CTC).4
Mật độ biểu kiến
Mặc dù mật độ biểu kiến sẽ không ảnh hưởng đến khả năng hấp phụ trên mỗi đơn vị trọng lượng, nhưng nó sẽ ảnh hưởng đến khả năng hấp phụ trên mỗi đơn vị thể tích.4
Độ ẩm
Lý tưởng nhất, lượng hơi ẩm vật lý có trong than hoạt tính nên nằm trong khoảng 3-6%.4
Hàm lượng tro
Hàm lượng tro của than hoạt tính là thước đo phần trơ, vô định hình, vô cơ và không thể sử dụng được của vật liệu. Lý tưởng nhất là hàm lượng tro càng thấp càng tốt, vì chất lượng của than hoạt tính càng tăng khi hàm lượng tro giảm. 4
Thời gian đăng bài: 15/07/2022