Than Hoạt Tính Hấp Phụ Cơ Chế Như Thế Nào ?

Than Hoạt Tính Hấp Phụ được sử dụng ngày càng rộng rãi và đa dạng trong các lĩnh vực công nghiệp hiện nay. Than hoạt tính là một danh cacbon vô định hình được sản xuất bằng cách hoạt hóa những nguyên liệu có hàm lượng cacbon cao như: (tre, trấu, gỗ, gáo dừa…) trong điều kiện yếm khí, áp suất lớn, nhiệt độ cao. Như vậy, than hoạt tính hoạt động ra sao và cơ chế hấp phụ như thế nào. Xin mời các bạn theo dõi tiếp bài viết sau đây. Hy vọng bài viết sẽ mang đến thông tin hữu ích đến các bạn.

1. Khả Năng Hấp Phụ Là Gì ?

Khả năng hấp phụ trong hóa học sẽ xảy ra khi một chất khí hay chất lỏng bị hút trên bề mặt một chất rắn xốp. Hoặc được xem là sự gia tăng nồng độ của chất này trên bề mặt chất khác. Chất khí hay hơi được gọi là chất bị hấp phụ (adsorbate). Chất rắn xốp dùng để hút khí hay hơi gọi là chất hấp phụ (adsorbent) và những khí không bị hấp phụ gọi là khí trơ. Quá trình ngược lại của hấp phụ gọi là quá trình giải hấp phụ hay nhả hấp phụ.

Thực tế, có 2 cơ chế hấp phụ phổ biến. Quá trình hấp phụ bao gồm hấp phụ vật lý và hấp phụ hóa học. Giữa hấp phụ vật lý và hấp phụ hóa học thật ra khó phân biệt, có khi nó tiến hành song song, có khi chỉ có giai đoạn hấp phụ vật lý tuỳ thuộc tính chất của bề mặt của chất hấp phụ và chất bị hấp phụ, tuỳ thuộc vào điều kiện quá trình (nhiệt độ, áp suất…).

2. Cơ Chế Than Hoạt Tính Hấp Phụ

Than hoạt tính hấp phụ là một vật liệu hấp phụ rắn trơ thường được sử dụng để loại bỏ các chất ô nhiễm hòa tan, đa dạng ra khỏi nước và xử lý các dòng pha khí. Nó được sản xuất từ nhiều loại nguyên liệu thô: như nguyên liệu có chứa carbon, bao gồm gáo dừa và than đá… Than hoạt tính dạng xốp, rẻ tiền và sẵn có để sử dụng làm chất hấp phụ, trang bị một diện tích bề mặt lớn để loại bỏ các chất gây ô nhiễm. Nó có diện tích bề mặt hữu ích trên mỗi gam hơn bất kỳ vật liệu nào khác có sẵn để hấp phụ vật lý. Theo tính toán, một thìa than hoạt tính có diện tích bề mặt nhiều hơn một sân bóng đá.

Cấu trúc của than trở lên xốp, xơ rỗng, gồm hàng ngàn lỗ rỗng li ti, kích thước nhỏ giúp gia tăng diện tích bề mặt tiếp xúc trong các phản ứng. Diện tích bề mặt than hoạt tính càng lớn thì lực hút càng mạnh.

Cơ chế than hoạt tính đối với nước: Khi than hoạt tính đi qua dòng nước, các tạp chất, bụi bẩn, ion kim loại và các chất gây ô nhiễm như Clo, Benzen, dầu mỡ… sẽ bám dính trên bề mặt carbon. Vì thế ngoài tác dụng lọc nước than hoạt tính còn có tác dụng khử màu. Điển hình như trong máy lọc nước gia đình đều có các lõi lọc bằng than hoạt tính, sau một thời gian sử dụng cần thay thế lõi lọc để đảm bảo chất lượng nước được tốt nhất. Trong sản xuất công nghệp, cơ chế hấp phụ cũng được sử dụng để xử lý nước thải công nghiệp hoặc một số công đoạn trong sản xuất.

Còn đối với không khí: Khi luồng khí đi qua bề mặt than hoạt tính, các bụi và khí độc hại như SO2, CO2, H2S … sẽ bị giữ lại. Đầu ra là các khí không thể hấp phụ như Ô xy, Ni-tơ…. Chính vì thế nên than hoạt tính được sử dụng trong máy lọc không khí.