Là một chất gồm chủ yếu là nguyên tố Carbon ở dạng vô định hình, một phần nữa có dạng tinh thể vụn grafit. Ngoài carbon thì phần còn lại thường là tàn tro.
Đặc điểm và tính chất của than hoạt tính
Là một chất gồm chủ yếu là nguyên tố Carbon ở dạng vô định hình, một phần nữa có dạng tinh thể vụn grafit. Ngoài carbon thì phần còn lại thường là tàn tro. Than hoạt tính có diện tích bề mặt rất lớn nên được ứng dụng như một chất lý tưởng để hấp phụ. Ngoài ra than hoạt tính không độc kể cả khi đã ăn phải.
Than hoạt tính được sản xuất từ nguyên liệu có trong tự nhiên như: gáo dừa, tre, gỗ, bằng cách hoạt hóa chúng bởi các tác nhân hóa lý. Nhiệt độ hoạt hóa từ 900 – 1000oC trong môi trường chân không, tạo ra vật chất có cấu trúc mao mạch, diện tích bề mặt tiếp xúc rất lớn và khối lượng riêng thấp.
Thành phần của than hoạt tính bao gồm: Carbon (85-90%), Oxi (6-7%), S (1%), Nito (0.5%), Hidro (0.5%).
Diện tích bề mặt của than hoạt tính từ 500 đến 2.500 m2/g bằng với diện tích khoảng 260 m2 của một sân quần vợt.
Cấu trúc mao mạch dạng tổ ong của than hoạt tính
Trị số Iodine là một công cụ để chỉ ra độ xốp tương đối của than hoạt tính. Trị số Iodine có thể được sử dụng như một sự tương đương diện tích bề mặt của than hoạt tính. Tuy nhiên, mối quan hệ giữa diện tích bề mặt và trị số iodine chỉ mang tính tương đối, vì nó phụ thuộc vào những thay đổi trong nguyên liệu dùng để sản xuất than hoạt tính, điều kiện chế biến và phân bố thể tích lỗ.
Đây là một chỉ số cơ bản của than hoạt tính đặc trưng cho diện tích bề mặt của lỗ xốp cũng như khả năng hấp phụ của than. Chỉ số iodine được tính bằng khối lượng iodine có thể được hấp phụ bởi một đơn vị khối lượng của than (mg/g). 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. Từ giá trị của chỉ số iod có thể tính ra được diện tích bề mặt riêng của than hoạt tính.
Độ cứng là khả năng chống chịu mài mòn của than hoạt tính. Đây là một thông số quan trọng bởi vì trong quá trình sử dụng, than hoạt tính còn phải chịu những tác động vật lý như: bị đặt dưới dòng chảy lỏng hoặc khí, dưới tác động của áp suất, do đó than cần phải đảm bảo được những yếu tố về độ cứng nhằm giữ được nguyên vẹn cấu trúc trong quá trình sử dụng và phục hồi. Độ cứng của than phụ thuộc rất nhiều vào nguyên liệu đầu vào cũng như mức độ quá trình hoạt hóa.
Ứng dụng
Trong y tế: để tẩy trùng các độc tố sau khi bị ngộ độc thức ăn...
Trong công nghiệp hóa học: làm chất xúc tác và chất tải cho các chất xúc tác khác
Trong kỹ thuật, than hoạt tính là một thành phần lọc khí (trong đầu lọc thuốc lá, miếng hoạt tính trong khẩu trang); tấm khử mùi trong tủ lạnh, nhà bếp và máy điều hòa nhiệt độ...
Trong xử lý nước (hoặc lọc nước trong gia đình): hấp phụ các chất bẩn màu, mùi,….
Do cấu trúc xốp rỗng và xung quanh mạng tinh thể của than hoạt tính có một lực hút rất mạnh, do đó than hoạt tính có khả năng hấp phụ khác thường đối với các chất có gốc hữu cơ.
Than hoạt tính được sử dụng để hấp phụ các hơi chất hữu cơ, chất độc, lọc xử lý nước sinh hoạt và nước thải, xử lý làm sạch môi trường, khử mùi, khử tia đất và các tác nhân gây ảnh hưởng có hại đến sức khỏe con người, chống ô nhiễm môi trường sống... Đem lại một môi trường sống trong sạch cho con người.
Các nghành công nghiệp chế biến thực phẩm, công nghiệp hóa dầu, sản xuất dược phẩm, khai khoáng, nông nghiệp, bảo quản, hàng không vũ trụ, lĩnh vực quân sự... Đều cần phải sử dụng than hoạt tính với khối lượng rất lớn.
Than hoạt tính sau sử dụng cần được tái tạo thường xuyên: khoảng 6 – 12 tháng một lần.
Bể lọc bằng than hoạt tính thường được đặt sau bể lọc cát.
