• Thời gian đăng: 17:09:51 PM 24/07/2019
  • 2 bình luận

Than hoạt tính là gì? Những ứng dụng quan trọng của chúng hiện nay

Than hoạt tính là một cụm từ không còn xa lạ gần đây và độ phổ biến của chúng cũng ngày càng rộng. Đây là thành phần quan trọng trong các thiết bị làm sạch như máy lọc nước, máy hút mùi,.. hay cả trong y tế, các sản phẩm chăm sóc nhân... Vậy than hoạt tính là gì? Chúng có cơ chế hoạt động ra sao? Chúng được ứng dụng như thế nào trong các lĩnh vực? Hãy cùng theo dõi nộ dung bài viết dưới đây của VIETCHEM để có câu trả lời nhé!

1. Than hoạt tính là gì?

  • Than hoạt tính có tên khoa học Activated cacbon, là một dạng cacbon đã được xử lý với oxy ở nhiệt độ cao trong môi trường yếm khí trước khi được hoạt hóa theo những công nghệ riêng biệt để được loại than như mong muốn với một cấu trúc mới xốp hơn.

Cấu trúc rỗng, xốp của than hoạt tính

Cấu trúc của than hoạt tính

  • Với cấu tạo này, than hoạt tính có diện tích tiếp xúc rất lớn khiến chúng bám hút và hấp phụ các chất khác giống như nam châm.

  • Bằng phương pháp hấp phụ isotherms của khí carbon dioxide tại phòng thí nghiệm, các nhà khoa học đã phát hiện ra rằng, cứ 2mg than hoạt tính sẽ có diện tích tiếp xúc bề mặt bên trong phân tử tương đương với diện tích của một sân vận động bóng đá tiêu chuẩn.

2. Than hoạt tính hoạt động theo cơ chế nào?

Khi than được hoạt hóa bằng khí ở nhiệt độ cao sẽ phát triển các lỗ cực nhỏ, nhờ đó làm tăng diện tích về mặt. Kết cấu xốp của than mang điện tích âm, nên sẽ hút các phân tử điện tích dương như chất độc và khí. Khi khí khoặc chất lỏng đi qua than hoạt tính, chúng sẽ liên kết với nhau thông qua một quá trình hấp thụ. Diện tích bề mặt than hoạt tính càng lớn thì sức hút của nó càng mạnh.

Trong cơ thể người, hợp chất gồm than hoạt tính và các chất được hấp thụ sẽ được thải qau đường tiêu hóa từ đó giúp giảm nguy cơ ngộ độc. Vậy nên việc sớm sử dụng than hoạt tính trong các trường hợp ngộ độc là rất quan trọng, hiệu quả sẽ càng cao khi chất đọc còn ở dạy dày. Than hoạt tính cũng rất hiệu quả trong việc hấp thụ khí, giảm tình trạng đầy hơi.

3. Các loại than hoạt tính phổ biến hiện nay

3.1 Than hoạt tính dạng hạt

Kích thước hạt lớn, thường được dùng trong quy trình xử lý nước vì độ cố định cao, ít bị rửa trôi.Than hoạt tính dạng hạt

Than hoạt tính dạng hạt

3.2. Than hoạt tính dạng bột

Tồn tại ở dạng bột mịn, dùng để xử lý hóa chất tổng hợp và những sự cố rò rỉ hóa chất.

Than hoạt tính dạng bột

Than hoạt tính dạng bột

3.3. Than hoạt tính dạng viên

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

Than hoạt tính dạng viên

Than hoạt tính dạng viên

3.4. Than hoạt tính dạng tấm

Được tạo ra từ các khung hình và các miếng mút được tẩm bột than, sử dụng trong lĩnh vực khử mùi.

Than hoạt tính dạng tấm

Than hoạt tính dạng tấm

3.5. Than hoạt tính dạng ống

Than hoạt tính dạng ống

Than hoạt tính dạng ống

4. Các thông số cơ bản của than hoạt tính

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

  • Theo tiêu chuẩn của IUPAC thì kích thước lỗ xốp được chia ra làm ba loại: micro pore có kích thước bé hơn 2nm, meso pore có kích thước từ 2-50nm và macro pore có kích thước từ 50nm trở lên.
  • Diện tích bề mặt riêng cho biết khả năng hấp phụ của than hoạt tính và được đo bằng m²/g.

4.2. Chỉ số iot

Chỉ số iot được tính bằng khối lượng iot có thể được hấp phụ bởi một đơn vị khối lượng của than (mg/g) và thường giao động trong khoảng 500 - 1200mg/g.

4.3. Độ cứng

  • Độ cứng là khả năng chống chịu mài mòn của than hoạt tính trước các tác động vật lý như dòng chảy lỏng hoặc khí, áp suất,…
  • Phụ thuộc vào nguyên liệu đầu vào và quá trình hoạt hóa.

3.4. Phân bố kích thước hạt

Kích thước càng lớn thì khả năng tiếp cập càng dễ và quá trình hấp phụ diễn ra càng chậm.

5. Cách làm than hoạt tính

5.1. Sản xuất than hoạt tính bằng gáo dừa

Gáo dừa là nguyên liệu chính để sản xuất than hoạt tính ở nước ta

Gáo dừa dùng để sản xuất than hoạt tính

  • Nguyên liệu sản xuất than hoạt tính là gáo dừa, được đốt ở nhiệt độ 800 - 900oC với tác nhân hoạt hóa là hơi nước bên trong lò quay có cánh đảo.

  • Cánh đảo này sẽ múc than lên và đổ than xuống liên tục, tăng khả năng tiếp xúc với hơi nước cũng như kéo dài đường đi của than trong lò.

Quy trình sản xuất than hoạt tính bằng gáo dừa

Quy trình sản xuất than hoạt tính

5.2. Phương pháp than máng

  • Sản xuất than hoạt tính bằng than máng sử dụng nguyên liệu là khí thiên nhiên (hoặc khí thiên nhiên có thêm dầu), đốt ở nhiệt độ 1100oC.
  • Nhà kính được làm từ các hợp kim với chiều dài từ 30 - 38m, rộng 2.5 - 3.6m và cao 2.5m.
  • Trong từng nhà kính sẽ có khoảng 2000 - 4000 ngọn lửa từ các máng chuyển động qua lại. 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 thu lại trước khi đưa đi để làm sạch, nghiền,…nhờ các trục vít.
  • Hiệu suất sản xuất than hoạt tính chỉ đạt tối đa 5%, đường kính hạt than cũng chỉ giao động trong khoảng từ 9 - 30nm. Do đó, ngày nay, người ta ít dùng đến phương pháp này.
    Khí thiên nhiên được sử dụng cho phương pháp than máng

Khí thiên nhiên được sử dụng cho phương pháp than máng

5.3. Phương pháp nhiệt phân

  • Giống phương pháp than máng, nguyên liệu sử dụng cũng là khí thiên nhiên (nhiệt độ 1300oC) đốt trong lò hình trụ đường kính 4m, cao 10 m được xây bằng gạch chịu lửa. Khí thiên nhiên sẽ đưa vào lò 1 được ra nhiệt thành cacbon, hydro. Sau khi tách cacbon, hydro lại được sử dụng làm nhiên liệu đốt trong lò 2).
  • Hiệu suất sản xuất than hoạt tính bằng phương pháp này là 40- 50%, hạt than tạo ra có đường kính 120- 500 nm. Loại than được tạo thành là MT và FT.

5.4. Phương pháp sản xuất than lò

5.4.1. Phương pháp sản xuất than lò khí

Công nghệ mới nhất của lò khí hóa than

Công nghệ mới nhất của lò khí hóa than

  • Khí tự nhiên được đốt ở nhiệt độ 1200oC trong một thiết bị hình chữ nhật hoặc hình trụ nằm ngang gồm đầu đốt, lò, thiết bị làm lạnh, hệ thống thu hồi than.
  • Phương pháp này chịu ảnh hưởng của tỷ lệ không khí với khí tự nhiên với phạm vi 4- 6 và yêu cầu của các loại than khác nhau. Nếu nhiệt độ giảm thì lượng khí cũng giảm, hiệu suất tăng, kích thước hạt lớn và ngược lại.
  • Than hoạt tính được tạo ra bao gồm SRF, HMF, FF với hiệu suất của phương pháp này là 30- 40% và đường kính hạt 50- 87 nm.

5.4.2. Phương pháp sản xuất than lò lỏng

  • Nguyên liệu sử dụng là hydro cacbon lỏng được đốt ở nhiệt độ 1200- 1600oC trong thiết bị có cấu tạo giống như lò khí.
  • Lò đốt được tạo thành từ kim loại chịu nhiệt và va đập.
  • Hiệu suất làm việc 45- 80%, đường kính hạt giao động trong khoảng từ 14- 90 nm.
  • Các loại than hoạt tính có thể được tạo ra bao gồm: GDF, FEF, HAF, HAF- HS, HAF- LS.

6. Than hoạt tính có những ứng dụng quan trọng nào?

Các ứng dụng phổ biến của than hoạt tính

Các ứng dụng phổ biến của than hoạt tính

6.1. Ứng dụng của than hoạt tính trong công nghiệp

Phần lớn (khoảng 90- 95%) sản lượng than hoạt tính được dùng để làm chất độn trong ngành công nghiệp sản xuất cao su, trong đó 80% sử dụng để sản xuất săm lốp, 10- 15% dùng để sản xuất các loại vật liệu cơ học. Chỉ 5% còn lại dùng cho các ngành khác.

6.2. Ứng dụng than hoạt tính trong y tế

  • Người ta sử dụng than hoạt tính để xử lý các chất độc hay trường hợp uống thuốc quá liều. Tuy nhiên, với những trường hợp như ngộ độ kiềm mạnh, axit, liti, arsen, sắt, ethanol hay ethylene glycol thì chúng trở nên vô dụng.
  • Than hoạt tính ở dạng viên được sử dụng cho các bệnh về đường tiêu hóa như đầy hơi, tiêu chảy,...

Than hoạt tính được dùng ở dạng viên

Than hoạt tính được dùng ở dạng viên

  • Than hoạt tính cũng được sử dụng để giảm tình trạng ngứa liên quan đến liệu pháp chạy thận.

6.3. Ứng dụng trong nông nghiệp

  • Nhà nông thường sử dụng than hoạt tính để cải tạo đất trồng.
  • Than hoạt tính được dùng để xử lý nước thải, nguồn nước thải có trong các ao, hồ.

6.4. Hóa học phân tích

Hỗn hợp diatomit và than hoạt tính trộn theo tỷ lệ 50:50 được dùng như pha tĩnh trong  sắc khí áp suất thấp cho cacbonhydrat của rượu 5-50%.

6.5. Các ứng dụng khác của than hoạt tính 

  • Than hoạt tính được sử dụng trong việc đo nồng độ Radon của không không khí.
  • Sử dụng để lọc nước uống, nước ngầm, làm sạch dầu tràn.
  • Tẩy trắng răng hiệu quả.
  • Than hoạt tính được sử dụng để khử mùi, lọc không khí.
  • Giữ cho các tạp chất hữu cơ trong màu vẽ, xăng, lọc khô không bị bay màu.

Sử dụng than hoạt tính để làm trắng răng

Sử dụng than hoạt tính để làm trắng răng

Túi lọc khí làm từ than hoạt tính

Túi lọc khí làm từ than hoạt tính

Trên đây là tổng hợp những thông tin về than hoạt tính mà VietChem muốn chia sẻ đến các bạn. Hy vọng, qua bài viết này, các bạn sẽ có thêm những kiến thức hữu ích về cách tạo ra than hoạt tính cũng như những ứng dụng của nó.

Hiện nay, Công ty VietChem đang có sẵn than hoạt tính dạng bột Việt Nam với chất lượng đảm bảo và giá thành hợp lý. Nếu bạn nào quan tâm đến sản phẩm hay có bất kỳ ý kiến thắc mắc nào, vui lòng liên hệ trực tiếp tới số Hotline 0826 010 010 để chuyên viên của chúng tôi có thể hỗ trợ tốt hơn.

 Xem thêm:

Bài viết liên quan

Khử muối - Giải pháp cho nguồn nước sạch an toàn

Tình trạng ô nhiễm nguồn nước đang ngày càng gia tăng, đặc biệt là ở các khu vực ven biển và đồng bằng. Nước nhiễm mặn ảnh hưởng trực tiếp đến sức khỏe con người, sản xuất nông nghiệp và môi trường sống. Việc khử muối là giải pháp thiết yếu để đảm bảo nguồn nước sạch và an toàn cho cuộc sống. Vậy hãy cùng VietChem tìm hiểu về vấn đề này tại bài viết dưới đây. Khám phá ngay để biết thêm nhiều thông tin bổ ích.

0

Xem thêm

Hô hấp tế bào là gì? Nguồn năng lượng bí ẩn cho mọi hoạt động sống

Bạn có bao giờ thắc mắc điều gì giúp cơ thể vận động, suy nghĩ và duy trì sự sống? Câu trả lời chính là hô hấp tế bào. Vậy hô hấp tế bào là gì và vai trò quan trọng của nó như thế nào? Hãy cùng VietChem khám phá bí ẩn này trong bài viết dưới đây. Chúng tôi sẽ mang đến cho bạn những kiến thức bổ ích và cần thiết.

0

Xem thêm

Hiện tượng El Nino - Cách đối phó với những hậu quả khó lường

Hiện tượng El Nino đang trở thành tâm điểm chú ý trên toàn cầu trong những năm qua. Chúng gây ra báo động đỏ về sự biến đổi khí hậu cho toàn bộ nhân loại. Vậy đâu là nguyên do gây nên hiện tượng cực đoan này? Có những hiểm họa nào mà chúng ta phải gánh chịu vì sự bất thường này? Giải pháp nào giúp trái đất hạn chế những ảnh hưởng của El Nino? Cùng VietChem điểm qua những thông tin mới nhất ngay tại bài viết này. Đọc ngay để chung tay “cứu rỗi” hành tinh xanh của chúng ta!

0

Xem thêm

Tìm hiểu: Chất quang dẫn là gì? Tính chất, ứng dụng

Chất quang dẫn là thuật ngữ chuyên dụng trong lĩnh vực khoa học, công nghệ. Với những vai trò quan trọng trong viễn thông, vi tính, chúng đã dần nhận được sự quan tâm của đông đảo người dùng. Vậy bạn có biết những giả thuyết xoay quanh loại vật liệu đặc biệt này là gì? Những ứng dụng trong đời sống của chúng bao gồm những gì? Ngay bây giờ, VietChem sẽ giúp bạn lý giải hết mọi thắc mắc này, đọc ngay!

0

Xem thêm

Gửi bình luận mới

Gửi bình luận

Do Truyen
16:29:57 PM 14/03/2020

Hỏi mua dạng tấm

Vũ Văn Tùng
21:35:55 PM 22/02/2021

Đọc bài mới thấy có nhiều cách làm ra than hoạt tính thật, và nó có nhiều ứng dụng nữa. Tôi muốn mua sll, xin tư vấn cho tôi qua sđt..

Hỗ trợ

HÓA CHẤT & THIẾT BỊ THÍ NGHIỆM
MIỀN BẮC

MIỀN BẮC

Hóa chất & Thiết bị thí nghiệm

0826 020 020

MIỀN TRUNG

MIỀN TRUNG

Hóa chất & Thiết bị thí nghiệm

0826 020 020

MIỀN NAM

MIỀN NAM

Hóa chất & Thiết bị thí nghiệm

0825 250 050

MIỀN NAM

MIỀN NAM

Hóa chất và Thiết bị thí nghiệm

0985 357 897

HCCN TẠI HÀ NỘI & CÁC TỈNH MIỀN BẮC
Đinh Phương Thảo

Đinh Phương Thảo

Giám đốc kinh doanh

0963 029 988

HCCN TẠI HỒ CHÍ MINH & CÁC TỈNH MIỀN NAM
Nguyễn Hải Thanh

Nguyễn Hải Thanh

Hóa Chất Công Nghiệp

0932 240 408 (0826).050.050

Phạm Quang Phúc

Phạm Quang Phúc

Hóa chất & Thiết bị thí nghiệm

0965 862 897

Đặng Duy Vũ

Đặng Duy Vũ

Hóa Chất Công Nghiệp

0988 527 897

HCCN TẠI CẦN THƠ & CÁC TỈNH MIỀN TÂY
Nguyễn Đức Toàn

Nguyễn Đức Toàn

Hóa Chất Công Nghiệp

0946 667 708

Nguyễn Tấn Tài

Nguyễn Tấn Tài

Xử lý nước ngành Thủy sản

0901 071 154

Hà Nội - Ms. Đinh Thảo : 0963 029 988 Hà Nội - Ms. Vũ Thảo : 0981 370 380 HCM : 0826 050 050 Cần Thơ : 0971 252 929