THAN HOẠT TÍNH VÀ ỨNG DỤNG TRONG ĐỜI SỐNG | Trần-Đông A

1. Than hoạt tính là gì?
Than hoạt tính là một chất gồm chủ yếu là nguyên tố cacbon ở dạng vô định hình, 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.

2. Cấu tạo của than hoạt tính như thế nào?
Diện tích bề mặt của than hoạt tính nếu tính ra đơn vị khối lượng thì là từ 500 đến 2500 m2/g. Bề mặt riêng rất lớn này là hệ quả của cấu trúc sơ rỗng mà chủ yếu là do thừa hưởng từ nguyên liệu hữu cơ xuất xứ, qua quá trình sấy) ở nhiệt độ cao trong điều kiện yếm khí. Phần lớn các vết rỗng đều có tính hấp thụ mạnh, rất mạnh và chúng đóng vai trò các rãnh chuyển tải

3. Phân loại than hoạt tính

Than hoạt tính sử dụng trong lọc nước thường có 3 loại phổ biến:
– Than hoạt tính dạng bột (Powdered Activated Carbon – PAC): Thường được sử dụng để lọc mùi, lọc một số chất màu và cả chất béo hòa tan trong nước. Tuy nhiên do tính chất dễ bị rửa trôi và không ổn định, nên than hoạt tính dạng bột chủ yếu được sử dụng dưới dạng bổ trợ ở các hệ thống lọc nước công nghiệp lớn.

– Than hoạt tính dạng hạt (Granular Activated Carbon – GAC): được cấu thành từ những hạt than nhỏ và bền hơn dạng bột, GAC được sử dụng rộng rãi trong hệ thống lọc nước máy hay xử lý nước gia đình. Than hoạt tính dạng bột có thể lọc mùi, xử lý nước nhiễm bẩn…

– Than hoạt tính dạng khối (Solid Block Activated Carbon – SBAC): Là cấu trúc than tốt nhất và lọc nước hiệu quả nhất đang sử dụng rộng rãi hiện nay. Khi dòng nước chảy qua khối than hoạt tính vững chắc, các tạp chất bẩn sẽ bị giữ lại và dòng nước đi qua sạch sẽ. Khối than hoạt tính cũng bảo đảm được sự rắn chắc, độ bền sử dụng cao và tăng hiệu suất của toàn bộ hệ thống lọc.

4. Cơ chế hoạt động của than hoạt tính: 02 cơ chế lọc nước cơ bản

– Lọc cơ học vật lý: Giúp loại bỏ các hạt, tạp chất bẩn trong nước khi đi qua lõi lọc nhờ các lỗ nhỏ li ti trong cấu trúc than.

– Lọc hút bám: Bề mặt phân tử than sẽ thu hút các chất hóa học, tạp chất hòa tan trong nước và giữ chúng nằm lại bên trong lõi lọc. Với đặc tính “không hút nước” nhưng “hấp thụ dầu mỡ”, than hoạt tính có tác dụng mạnh với rất nhiều loại hóa chất chứa Clo, Benzen hay các hóa chất công nghiệp hòa tan trong nước.

5. Các yếu tố ảnh hưởng tới hiệu quả lọc của than hoạt tính

• Cấu trúc vật lý của lõi lọc, ví dụ: kích thước phân tử than, diện tích tiếp xúc bề mặt với tạp chất…
• Tính chất của nguồn nước cần lọc
• Thành phần hóa học của các tạp chất trong nước
• Nhiệt độ và độ pH của nước lọc
• Thời gian tiếp xúc giữa than lọc với nước trong đó tốc độ dòng nước là yếu tố rất quan trọng

6. Ứng dụng của than hoạt tính

• Trong xử lí nước sinh hoạt: Than hoạt tính dạng viên giúp lọc sạch những cặn bẩn, các kim loại nặng, chất hữu cơ thậm chí là chất độc hại như thuốc trừ sâu nhiễm trong nước.
• Trong công nghệ xử lí khí thải: Than hoạt tính nhờ có đặc tính hấp phụ bởi cấu trúc đặc biệt nên lọc được khí độc, khí ô nhiễm mang đến bầu không khí trong lành. Than dùng trong hệ thống lọc khí công nghiệp, máy hút khói trong gia đình hay hệ thống khử mùi xe hơi, khử mùi máy lạnh…
• Trong xây dựng : Khi chôn than xuống đất có thể khử tia đất dùng trong phong thủy dùng cho những ngôi nhà gần nghĩa trang hoặc bãi rác. Khi chôn than hoạt tính xuống các cột thu phát sóng có thể khử sóng điện từ và chống tia sét cho thiết bị điện.