Những thông số kỹ thuật quan trọng của than hoạt tính và cơ chế hoạt động: 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 hấp phụ hoặc phản ứng hóa học. Do mức độ vi mao quản cao, chỉ một gam than hoạt tính có diện tích bề mặt vượt quá 800 – 1000 m2, được xác định bởi phương pháp hấp phụ khí.
Mục Lục
Những thông số kỹ thuật quan trọng của than hoạt tính và cơ chế hoạt động
+ Chỉ số iot: Chỉ số iot 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 iot 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 hấp phụ sẽ diễn ra càng nhanh.
+ 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 hoặc đường kính của ống xốp Diện tích bề mặt riêng của than hoạt tính được đo bằng m²/g và là một thông số hết sức quan trọng đối với than, cho biết khả năng hấp phụ của than hoạt tính. 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. Những lỗ xốp kích thước lớn không có nhiều ý nghĩa trong hoạt tính của than vì diện tích bề mặt riêng của chúng không đáng kể.
Cơ chế hoạt động của than hoạt tính
Than hoạt tính hoạt động chủ yếu bằng cách hấp phụ vật lý các chất gây ô nhiễm, các tạp chất, bụi bẩn,.. vào các lỗ nhỏ li ti bên trong phân tử của than. Điều đó có nghĩa là diện tích bề mặt bên trong của carbon sẽ tạo ra một lực hút cực kì mạnh để hấp phụ hoàn toàn những chất lơ lửng xung quanh nó và khiến các chất này bám dính trên bề mặt của carbon.
Nếu diện tích mặt bên trong của carbon càng lớn thì lực hút được tạo ràng 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.
Than hoạt tính được tạo từ gỗ và than đá thường có giá thành thấp, từ xơ dừa, vỏ trái cây thì giá thành cao và chất lượng hơn. 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. Phần lớn than hoạt tính có mặt trong đời sống được làm từ gỗ bằng cách đốt cháy thân cây rồi phun nước lên thân cây đang cháy(loại này còn có tên là than hoa) hoặc nung thân gỗ trong môi trường yếm khí
