Đọc hiểu các thông số cơ bản của than hoạt tính

Than hoạt tính hay còn được gọi là carbon hoạt tính là một dạng than có độ cứng cao, chứa nhiều đường nứt và lỗ rỗng từ nhỏ đến lớn cho khả năng hấp phụ các chất ô nhiễm, kim loại nặng, hợp chất hữu cơ, mùi, màu,...Để tạo ra than hoạt tính, các nguyên liệu cần trải qua quá trình nung nóng và nhiệt hóa ở nhiệt độ cao trong điều kiện chân không. Tính chất than hoạt tính phụ thuộc vào loại nguyên liệu dùng để sản xuất ra than hoạt tính nhưng nhìn chung hầu hất các loại than hoạt tính đều có các thông số cơ bản sau.

1. Chỉ số i–ốt

Chỉ số i-ốt hay còn gọi là chỉ số IOD, là chỉ số đặc trưng cho khả năng hấp phụ của than hoạt tính. Đây là 1 trong những chỉ số quan trọng nhất dùng để đánh giá chất lượng than hoạt tính. Chỉ số này được tính bằng tỷ số của lượng iod (mg) được hấp phụ trên 1 gam than hoạt tính.

Chỉ số iot tỉ lệ thuận với độ tinh khiết và chất lượng của than. Nếu chỉ số iot càng lớn thì than hoạt tính càng tốt, hiệu suất xử lý càng cao. Thông thường, mức chuẩn của chỉ số iot than hoạt tính sẽ rơi vào khoảng từ 500 – 1200 mg/g.

2. Độ cứng (Hàm lượng carbon)

Độ cứng là thông số biểu thị khả năng chống chịu mài mòn, chống lại tác động ngoại lực của than hoạt tính. Chỉ số này càng cao thì hàm lượng carbon trong than càng nhiều, than càng khó vỡ, khó bị mài mòn. Vì vậy đây được xem là thông số quan trọng luôn cần phải xem xét khi chọn mua than hoạt tính. 

Chỉ số độ cứng sẽ khác nhau giữa các loại nguyên vật liệu dùng để sản xuất than hoạt tính. Chỉ số này thường dao động từ 75 đến 99. Than hoạt tính có chỉ số độ cứng cao nhất là than hoạt tính gáo dừa. Tuy nhiên, độ cứng của than hoạt tính còn phụ thuộc vào công nghệ khai thác và quy trình đóng gói, vận chuyển nên chỉ số độ cứng lý thuyết mang tính tham khảo trong một số trường hợp.

3. pH

Giá trị pH của than hoạt tính là thước đo tính axit hay bazơ của than. pH còn là chỉ số phản ánh khả năng hấp phụ của than trong pha lỏng do khả năng chi phối điện tích bề mặt của nó. Điển hình như ở pH thấp, bề mặt than hoạt tính sẽ tích điện dương, hiệu suất hấp phụ cation sẽ thấp do lực đẩy tĩnh điện.

Quá trình hấp phụ rất nhạy cảm với pH và được điều khiển bởi pH. Vì vậy, trước khi sử dụng than hoạt tính làm chất hấp phụ trong bất kỳ chu trình nào, than hoạt tính phải được trung hòa. Một số than hoạt tính có pH cao như than hoạt tính gáo dừa có pH từ 9 - 11 thường được sử dụng để hấp phụ các hợp chất khí gây mùi.

4. Kích thước hạt

Kích thước hạt là yếu tố ảnh hưởng trực tiếp đến khả năng tiếp xúc của chất hấp phụ tới bề mặt của than. Kích thước hạt càng nhỏ thì tiếp xúc càng dễ và quá trình hấp phụ sẽ xảy ra rất nhanh chóng. Tuy nhiên, trong trường hợp sử dụng than hoạt tính để hấp phụ các khoáng chất như vàng, kích thước hạt phải nằm trong khoảng 3,35–1,4 mm (0,132–0,055 in). Than hoạt tính có kích thước hạt nhỏ hơn 1mm sẽ không phù hợp để rửa giải ( tách khoáng khỏi than hoạt tính).

Kích thước của than hoạt tính dạng hạt (GAC) thường được biểu thị bằng kích thước mắt lưới, tính bằng Mesh, là kích thước của lỗ lưới mà GAC bị giữ lại. Ví dụ như than hoạt tính có kích thước 8×30 Mesh có nghĩa là ít nhất 93% số hạt lớn hơn 30 Mesh (0,60mm) và ít nhất 90% số hạt nhỏ hơn 8 Mesh (2,36mm). 

5. Dung trọng

Dung trọng hay mật độ biểu kiến (mật độ khối) là tỷ số giữa khối lượng của than hoạt tính trên tổng thể tích mà chúng chiếm giữ. Tổng thể tích bao gồm thể tích hạt, thể tích khoảng trống giữa các hạt và thể tích lỗ rỗng bên trong hạt. Dung trọng không ảnh hưởng đến khả năng hấp phụ trên một đơn vị trọng lượng nhưng nó ảnh hưởng đến khả năng hấp phụ trên một đơn vị thể tích.

6. Độ ẩm

Độ ẩm của than hoạt tính được đo bằng khối lượng giảm đi sau khi nung than ở 150°C và để khô đến khối lượng không đổi (thường sau 3 giờ). Độ ẩm của than hoạt tính đóng gói thường sẽ tăng lên trong quá trình bảo quản và vận chuyển. Chỉ số độ ẩm của than hoạt tính lý tưởng nên nằm trong khoảng 3-6%.

7. Hàm lượng tro

Hàm lượng tro của than hoạt tính là thông số chỉ phần trơ, vô định hình, vô cơ và không sử dụng được của vật liệu. Nó được đo bằng hàm lượng oxit khoáng của than hoạt tính tính theo trọng lượng. Quá trình tro hóa các chất khoáng được thực hiện bằng cách chuyển đổi các thành phần khoáng chất có trong than hoạt tính thành các oxit tương ứng ở 800°C. 

Thành phần tro phụ thuộc vào nguyên liệu thô cơ bản được dùng để sản xuất than, chủ yếu là Silic và nhôm. Hàm lượng tro càng thấp thì thành phần carbon càng cao, than càng tốt. Chỉ số hàm lượng tro dao động từ 2-3% đối với than hoạt tính gốc gáo dừa, 5%  đối với than hoạt tính gốc gỗ và 8-15% đối với than antraxit.

8. Lỗ rỗng, độ xốp, đường kính lỗ rỗng

Lỗ rỗng là một lỗ nhỏ trên bề mặt than hoạt tính dẫn vào bên trong theo hình xoắn ốc như mô tả trong hình dưới đây. Đây là nơi lưu giữ cũng như cho phép chất lỏng đi qua. Độ xốp hoặc phần rỗng là tổng khoảng trống trong than hoạt tính. Nó là một phần của thể tích than hoạt tính, có giá trị từ 0% đến 100% (tính trên tổng thể tích than hoạt tính).

Do các phương pháp điều chế khác nhau, kích thước lỗ rỗng của than hoạt tính có thể được phân loại thành nhiều kích cỡ dựa trên đường kính lỗ rỗng hay chiều ngang của khe hở, có 3 kích thước:

• Micropores (chiều rộng < 2 nm), 
• Mesopores (chiều rồng: 2–50 nm),
• Macropores (chiều rộng > 50 nm).

9. Diện tích bề mặt

Diện tích bề mặt của than hoạt tính được tính theo đơn vị m2/g. Đây là thông số rất quan trọng dùng để đánh giá khả năng hấp phụ của than hoạt tính. Theo nghiên cứu, có đến 95% diện tích bề mặt của than hoạt tính là diện tích của các lỗ xốp micropores và tối đa 5% đối với lỗ xốp kích thước mesopores. Những lỗ xốp có kích thước lớn thường cho khả năng hấp phụ kém do diện tích bề mặt riêng nhỏ.

Than hoạt tính được ứng dụng rất phổ biến hiện nay nhờ vào khả năng hấp phụ đa dạng hợp chất hóa học và dễ dàng sử dụng. Than hoạt tính có thể được dùng trực tiếp hoặc dưới dạng thành phần của một số sản phẩm thuốc, mỹ phẩm, thực phẩm chức năng, …. Tùy vào nhu cầu sử dụng mà lựa chọn cho phù hợp. 

Đặc biệt đối với nhu cầu của ngành xử lý nước, xử lý khí thì than hoạt tính là sản phẩm được tin dùng hiện nay. Khi chọn mua than dùng cho nhu cầu lọc, quý khách hàng cần lưu ý những thông số mà chúng tôi đã liệt kê ở trên. Các thông số này thường được nhà sản xuất in trực tiếp lên bao bì hoặc trong catalogue đi kèm. 

Hiện tại, Thiết Bị Lọc Miền Nam đang cung cấp đa dạng các sản phẩm than hoạt tính từ dạng bột đến dạng hạt như: than Clack Mỹ, than Modi Ấn Độ, than hoạt tính Trà Bắc, than Winsun... Quý khách hàng có nhu cầu vui lòng gọi ngay hotline: 0938.141.584 hoặc liên hệ theo thông tin dưới đây để được tư vấn và báo giá sớm nhất.

Công ty TNHH công nghệ thiết bị lọc miền Nam chuyên cung cấp các thiết bị, sản phẩm cho ngành lọc: lọc nước, lọc khí, lọc chất lỏng,... luôn mang đến giải pháp tốt nhất và hiệu quả tốt nhất đến quý khách hàng. Để được tư vấn giải pháp và báo giá đặt hàng vui lòng liên hệ theo thông tin dưới đây.

• Email: miennamtec@gmail.com
• Fanpage: CTy TNHH Công Nghệ Thiết Bị Lọc Miền Nam
• Youtube:Thiết Bị Lọc Miền Nam