Than hoạt tính – Wikipedia tiếng Việt

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 dễ hấp phụ hoặc tăng cường 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. Một mức độ hoạt hóa đủ cho ứng dụng có ích có thể đạt được duy nhất từ diện tích bề mặt cao, hơn nữa, sự xử lý hóa học thường làm tăng tính chất hấp phụ. Than hoạt tính thường thu từ than củi và thỉnh thoảng là than sinh học. Những loại thu được từ than đá hay cốc thì được gọi là than đá hoạt tính hoặc cốc hoạt tính.

Về mặt hóa học gồm chủ yếu là nguyên tố carbon ở dạng vô định hình (bột), một phần nữa có dạng tinh thể vụn grafit. Ngoài carbon thì phần còn lại thường là tàn tro, mà chủ yếu là các kim loại kiềm và vụn cát). Than hoạt tính có diện tích bề mặt ngoài rất lớn nên được ứng dụng như một chất lý tưởng để lọc hút nhiều loại hóa chất.

Diện tích mặt phẳng của than hoạt tính nếu tính ra đơn vị chức năng khối lượng thì là từ 500 đến 2500 m 2 / g ( lấy một ví dụ đơn cử để so sánh thì một sân quần vợt có diện tích quy hoạnh rộng khoảng chừng 260 mét vuông ). Bề mặt riêng rất lớn này là hệ quả của cấu trúc xơ rỗng mà hầu hết là do thừa kế từ nguyên vật liệu hữu cơ nguồn gốc, qua quy trình chưng khô ( sấy ) ở nhiệt độ cao trong điều kiện kèm theo yếm khí. Phần lớn những vết rỗng – nứt vi mạch, đều có tính hấp thụ rất mạnh và chúng đóng vai trò những rãnh chuyển tải ( kẽ nối ). Than hoạt tính thường được tự tăng cấp ( ví dụ, tự rửa tro hoặc những hóa chất tráng mặt ), để lưu giữ lại được những thuộc tính lọc hút, để hoàn toàn có thể thấm hút được những thành phần đặc biệt quan trọng như sắt kẽm kim loại nặng .Thuộc tính làm tăng ý nghĩa của than hoạt tính còn ở phương diện nó là chất không độc ( kể cả một khi đã ăn phải nó ), than hoạt tính được tạo từ gỗ và than đá thường có giá thành thấp, từ xơ dừa, vỏ trái cây thì giá tiền cao và chất lượng hơn. Chất thải của quy trình sản xuất than hoạt tính thuận tiện được tiêu hủy bằng giải pháp đốt. Nếu như những chất đã được lọc là những sắt kẽm kim loại nặng thì việc tịch thu lại, từ tro đốt, cũng rất dễ. Phần lớn than hoạt tính xuất hiện 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 tự nhiên yếm khí

Những thông số kỹ thuật của than hoạt tính[sửa|sửa mã nguồn]

Kích thước, thể tích lỗ xốp và diện tích quy hoạnh mặt phẳng riêng :[sửa|sửa mã nguồn]

Kích thước của lỗ xốp được tính bằng khoảng cách giữa hai cạnh của rãnh hoặc đường kính của ống xốp. Theo tiêu chuẩn của IUPAC thì size lỗ xốp được chia ra làm ba loại : micro pore có kích cỡ bé hơn 2 nm, meso pore có size từ 2-50 nm và macro pore có kích cỡ từ 50 nm trở lên .Diện tích mặt phẳng riêng của than hoạt tính được đo bằng m² / g và là một thông số kỹ thuật rất là quan trọng so với than, cho biết năng lực hấp phụ của than hoạt tính. 95 % diện tích quy hoạnh mặt phẳng riêng của than là diện tích quy hoạnh của những lỗ xốp micro. Những lỗ xốp meso có diện tích quy hoạnh mặt phẳng chiếm không quá 5 % tổng diện tích quy hoạnh mặt phẳng của than. Những lỗ xốp kích cỡ lớn không có nhiều ý nghĩa trong hoạt tính của than vì diện tích quy hoạnh mặt phẳng riêng của chúng không đáng kể .

Chỉ số iod[sửa|sửa mã nguồn]

Đây là một chỉ số cơ bản của than hoạt tính đặc trưng cho diện tích quy hoạnh mặt phẳng của lỗ xốp cũng như năng lực hấp phụ của than. Chỉ số iod được tính bằng khối lượng iod hoàn toàn có thể được hấp phụ bởi một đơn vị chức năng khối lượng của than. ( mg / g ). Nguyên lý của giải pháp đo dựa trên sự hấp phụ lớp đơn phân tử iod trên mặt phẳng của than. Chỉ số iod càng lớn thì mức độ hoạt hóa càng cao. Giá trị của chỉ số iod rơi vào lúc 500 – 1200 mg / g. Từ giá trị của chỉ số iod hoàn toàn có thể tính ra được diện tích quy hoạnh mặt phẳng riêng của than
Là năng lực chống chịu mài mòn của than hoạt tính. Đây là một thông số kỹ thuật quan trọng chính bới trong quy trình sử dụng, than hoạt tính còn phải chịu những tác động ảnh hưởng vật lý như : bị đặt dưới dòng chảy lỏng hoặc khí, dưới ảnh hưởng tác động của áp suất, do đó than cần phải bảo vệ được những yếu tố về độ cứng nhằm mục đích giữ được nguyên vẹn cấu trúc trong quy trình sử dụng và phục sinh. Độ cứng của than phụ thuộc vào rất nhiều vào nguyên vật liệu nguồn vào cũng như mức độ quy trình hoạt hóa .
Kích thước hạt ảnh hưởng tác động lớn đến năng lực tiếp cận của chất được hấp phụ tới bền mặt của than. Kích thước càng nhỏ thì năng lực tiếp cập càng dễ và quy trình hấp phụ diễn ra càng nhanh. Điều này đặc biệt quan trọng có ý nghĩa khi hấp phụ trong hệ khí có áp suất thấp. Tính toán kỹ được phân bổ kích cỡ hạt giúp tất cả chúng ta hoàn toàn có thể lựa chọn được những thông số kỹ thuật áp suất tối ưu để giảm thiểu tối đa mức tiêu thụ nguồn năng lượng .

Than hoạt tính được sử dụng trong tinh chế khí, thức uống không chứa caffein, tinh chế quặng vàng, chiết kim loại, làm tinh khiết nước, y tế, xử lý chất thải, lọc không khí trong mặt nạ phòng độc và khẩu trang.

Ứng dụng công nghiệp[sửa|sửa mã nguồn]

Một ứng dụng công nghiệp chính là giải quyết và xử lý sắt kẽm kim loại cuối. Nó được sử dụng thoáng đãng trong tinh chế dung dịch mạ điện. Ví dụ, nó là kỹ thuật tinh chế chính trong việc vô hiệu những tạp chất hữu cơ từ dung dịch mạ kền sáng. Nhiều chất hữu cơ được thêm vào dung dịch mạ để cải tổ tính bám dính và tăng đặc thù như độ sáng, nhẵn, tính uốn v.v… Sự truyền dòng điện trực tiếp và phản ứng điện hóa của oxy hóa anot và khử catot, những phụ gia hữu cơ sinh ra những mẫu sản phẩm phân hủy không mong ước trong dung dịch. Sự sinh ra quá nhiều của chúng hoàn toàn có thể có hại cho chất lượng mạ và đặc thù vật lý của sắt kẽm kim loại. Sự giải quyết và xử lý bằng than hoạt tính vô hiệu những tạp chất như vậy và trả lại hiệu suất mạ về mức độ mong ước .

Ứng dụng y tế[sửa|sửa mã nguồn]

Than hoạt tính được sử dụng để giải quyết và xử lý chất độc và sự dùng quá liệu qua đường miệng. Những viên hoặc nang than hoạt tính được sử dụng ở nhiều nước như một thuốc không cần kê toa bác sĩ để giải quyết và xử lý bệnh tiêu chảy, chứng khó tiêu và đầy hơi .Tuy nhiên, nó không hiệu suất cao cho nhiều sự ngộ độc của acid hoặc kiềm mạnh, cyanide, sắt, lithi, arsen, methanol, ethanol hay ethylene glycol .Ứng dụng gián tiếp ( ví dụ cho vào phổi ) dẫn đến sặc hệ hô hấp, hoàn toàn có thể gây chết người nếu không được giải quyết và xử lý y tế ngay lập tức .

Ứng dụng hóa nghiên cứu và phân tích[sửa|sửa mã nguồn]

Than hoạt tính, hỗn hợp 50/50 khối lượng diatomit và than hoạt tính được sử dụng như pha tĩnh trong sắc khí áp suất thấp cho carbohydrate sử dụng dung dịch rượu ( 5-50 % ) như pha động trong đinh chuẩn sẵn sàng chuẩn bị và nghiên cứu và phân tích .

Ứng dụng môi trường tự nhiên[sửa|sửa mã nguồn]

Sự hấp phụ cacbon có nhiều ứng dụng trong vô hiệu chất gây ô nhiễm từ không khí hay nước như :

• Làm sạch dầu tràn
• Lọc nước ngầm
• Lọc nước uống
• Làm sạch không khí
• Giữ tạp chất hữu cơ không bay hơi từ màu vẽ, lọc khô, bay hơi xăng và những quá trình khác.

Trong suốt đầu sự bổ sung của Luật nước uống an toàn 1974 ở Mỹ, EPA đã phát triển một điều luật đề xuất yêu cầu những hệ thống xử lý nước uống sử dụng than hoạt tính dạng hạt. Nhưng do giá quá cao, điều luật gọi là luật GAC gặp những phản đối mạnh mẽ trong cả nước từ công nghiệp cung cấp nước, bao gồm nhà máy nước lớn nhất ở California, nên luật đã bị bãi bỏ.

Than hoạt tính cũng được dùng để đo nồng độ Radon trong không khí .

• Trong y tế (Carbo medicinalis – than dược): để tẩy trùng và các độc tố sau khi bị ngộ độc thức ăn…
• 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 và máy điều hòa nhiệt độ…
• Trong xử lý nước (hoặc lọc nước trong gia đình): để tẩy các chất bẩn vi lượng, diệt khuẩn và khử mùi….v.v.v.
• Tác dụng tốt trong phòng tránh tác hại của tia đất.

Source: https://mindovermetal.org
Category: Ứng dụng hay