Than hoạt tính được sử dụng rất nhiều trong cuộc sống, bạn gặp nó hàng ngày trong các bộ phận lọc nhưng không hiểu than hoạt tính là gì? Tại sao than hoạt tính được sử dụng để khử mùi, lọc bỏ các độc tố... Hãy cùng ELITER  tìm hiểu về than hoạt tính.

1. Than hoạt tính là gì?

Than hoạt tính hay còn gọi là carbon hoạt tính (Activated Carbon) là một dạng carbon được xử lý để có những vết nứt, lỗ rỗng nhỏ đến kích thước phân tử, có độ xốp cao. Với cấu trúc đặc biệt như vậy làm cho bề mặt tiếp xúc của than hoạt tính rất lớn, từ đó giúp làm tăng khả năng hấp phụ và phản ứng với các chất khác. Ngoài ra than hoạt tính không độc kể cả khi đã ăn phải.

Thành phần của than hoạt tính bao gồm: Carbon (85-90%), Oxi (6-7%), S (1%), Nito (0.5%), Hidro (0.5%).

Các vết rỗng, khe trong than hoạt tính có dạng các mao mạch cực nhỏ, do vậy chỉ 1 gam than hoạt tính, diện tích bề mặt lên đến 2.000 m². Các thực nghiệm đã đo đạc được kết quả này thông qua phương pháp hấp thụ khí.

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.

2. Cơ chế hoạt động

Than hoạt tính khi được quan sát qua kính hiển vi cho thấy rất nhiều các vết rỗng, khe nứt vi mạch, chính đặc điểm này làm cho chúng có tính hấp thụ cực mạnh, mỗi gam than hoạt tính có bề mặt hấp phụ lên đến 2.000 m² gần bằng diện tích sân bóng đá cỡ lớn.

 Bề mặt than hoạt tính qua kính hiển vi

Phần lớn các vết rỗng, nứt vi mạch này đều có tính hấp thụ rất mạnh, nó đóng vai trò là các rãnh chuyển tải, các bề mặt có thể giữ lại, thấm hút được các thành phần, đặc biệt các kim loại nặng tạo ra màu, mùi và độc hại.

Than hoạt tính được tạo ra sau quá trình luyện than (hoạt hóa) ở một nhiệt độ rất cao khoảng 800°C đến 1000°C trong môi trường yếm khí (môi trường thiếu oxy), quá trình này tạo ra than hoạt tính có cấu trúc rỗng, với hàng tỉ các khe rãnh nứt vi mạch. Nguyên liệu để luyện ra than hoạt tính là những nguyên liệu tự nhiên như gáo dừa, tre, vỏ trấu... rất sẵn có ở Việt Nam.

3. Phân loại than hoạt tính

Trong thực tế sử dụng, than hoạt tính có thể ở các dạng khác nhau dựa theo nhu cầu, dưới đây là một số dạng than hoạt tính hay sử dụng.

3.1. Than hoạt tính dạng bột

Than hoạt tính dạng bột (Powdered Activated Carbon) được sản xuất từ gáo dừa bằng phương pháp hoạt hóa ở nhiệt độ khoảng 900°C, sau khi ra lò, các mảnh than hoạt tính sẽ được qua máy nghiền nhỏ thành bột, hạt có kích thước khoảng 0.2 - 0.5mm.

 Than hoạt tính dạng bột

Than hoạt tính dạng bột rất được ưa chuộng do sản xuất đơn giản dẫn đến giá thành thấp và được ứng dụng ở rất nhiều nơi. Nó có có khả năng hấp thụ nước rất tốt do đó bề mặt tiếp xúc lớn, tuy nhiên nó cũng có một nhược điểm là có khả năng bị rửa trôi. Do vậy than hoạt tính dạng bột khi làm vật liệu lọc thường phải có màng bọc bên ngoài để tránh bị rửa trôi.

Than hoạt tính dạng bột có thể sử dụng để lọc mùi, lọc màu và xử lý những chất hữu cơ có trong nước. Trong lĩnh vực xử lý nước, than hoạt tính dạng bột được sử dụng để bổ trợ quá trình lọc trong các hệ thống lọc nước công nghiệp như xử lý nước phèn công nghiệp, trong các máy lọc nước gia đình, lõi số 2 có thể sử dụng than hoạt tính để chặn lọc hỗ trợ cho màng lọc RO.

3.2. Than hoạt tính dạng hạt

Than hoạt tính dạng hạt có có kích thước từ 1 - 10mm, chúng có ưu điểm là cứng, bền và không bị rửa trôi như dạng bột. Ở dạng này, chúng được sử dụng trong các hệ thống lọc tổng gia đình hoặc các hệ thống máy lọc công nghiệp. Sau một chu trình sử dụng, các hệ thống lọc có thể sục rửa để tái sử dụng, chính vì vậy sẽ tiết kiệm hơn do không phải thay vật liệu lọc thường xuyên.

 Than hoạt tính dạng hạt

3.3: Than hoạt tính dạng viên nén

Về cơ bản đây là than hoạt tính dạng bột nhưng được nén thành các viên trụ có đường kính từ 0.8mm đến 5mm. Với cấu trúc hình trụ giúp cho viên than cứng cáp và bền bỉ hơn và hấp thụ mạnh hơn dạng bột.

Dạng than hoạt tính này thường được dùng trong lọc khí độc.

Than hoạt tính dạng viên nén

3.4: Than hoạt tính dạng ống

Là dạng than được ép thành các trụ ống có lỗ rỗng kích thước từ 1-5cm.

Than hoạt tính dạng ống thường được ứng dụng trong các hệ thống lọc lớn của các nhà máy hoặc các xí nghiệp.

Than hoạt tính dạng ống

3.5: Than hoạt tính dạng tấm

Than hoạt tính dạng tấm là sự kết hợp của những miếng mút được tẩm than hoạt tính với khung định hình và thường được dùng trong lọc không khí.

Than hoạt tính dạng tấm

4.Tác dụng của than hoạt tính trong đời sống

Với đặc tính hoạt hóa cao, than hoạt tính hấp phụ được nhiều kim loại nặng là các chất có thể tạo màu, tạo mùi tanh hôi... do vậy được sử dụng rất nhiều trong thực tế.

4.1. Than hoạt tính - vật liệu quan trọng trong ngành xử lý nước

Than hoạt tính là một trong những vật liệu cực kỳ quan trọng trong lọc và xử lý nước dân dụng cũng như công nghiệp. Nó góp phần đảm bảo chất lượng nước sau xử lý tốt hơn, loại bỏ được các thành phần độc hại trong nước bị ô nhiễm, đảm bảo sức khỏe cho người sử dụng. Một số tác dụng của than hoạt tính khi sử dụng trong hệ thống lọc nước:

• Loại bỏ tạp chất, cặn bẩn có kích thước lớn, tạo độ trong cho nước
• Khử mùi tanh trong nước
• Hấp thụ các tạp chất, hữu cơ hòa tan, chất độc hại
• Ức chế, loại bỏ và ngăn ngừa một số loại vi khuẩn có khả năng gây hại đến sức khỏe con người.
• Hấp thụ, loại bỏ được một số thành phần kim loại tồn tại trong nước.

Nhưng ưu điểm trên làm cho than hoạt tính ngày càng phổ biến trong xử lý nước như:

• Sử dụng trong các hệ thống lọc nước tinh khiết cho gia đình và công nghiệp
• Sử dụng trong lọc nước giếng khoan
• Sử dụng trong lọc nước bể bơi, bể cá cảnh...
• Sử dụng trong xử lý môi trường, xử lý nước thải công nghiệp.

 Than hoạt tính lọc nước

4.2: Xử lý mùi hôi và khí thải

Than hoạt tính được ứng dụng trong các máy lọc không khí giúp lọc các chất độc hại, mùi hôi trong không khí. Ứng dụng nhiều nhất trong mặt nạ chống độc, khẩu trang y tế. Hiện nay các máy hút bụi, máy lọc, khử mùi đều sử dụng than hoạt tính trong màng lọc.

Tấm màng lọc than hoạt tính

4.3: Ứng dụng trong y tế

Than hoạt tính được sử dụng trong các loại thuốc điều trị các triệu chứng đầy hơi, tiêu chảy, đau dạ dày, thải độc,...Khi vào cơ thể, than hoạt tính hấp thụ các chất có hại cho cơ thể và thải ra bên ngoài qua đường tiêu hóa.

4.4: Trong công nghiệp

Trong công nghiệp than hoạt tính được dùng để xử lý kim loại cuối, tinh chế dung dịch mạ điện, chiết xuất các kim loại quý như vàng, bạc…

4.5: Một số ứng dụng khác

Với đặc tính hấp thụ cao, than hoạt tính còn được ứng dụng trong sản xuất mỹ phẩm, sữa rửa mặt, kem đánh răng, khẩu trang y tế, mặt nạ chống độc giúp loại bỏ độc tố. Loại than sử dụng trong các ứng dụng này thường được lấy từ than tre.

 Kem đanh răng than hoạt tính

5. Mua than hoạt tính ở đâu

Trên thị trường có rất nhiều các đơn vị cung cấp than hoạt tính khác nhau với vô vàn thương hiệu, chất lượng. Công ty tnhh Eliter Tinh Hoa Việt là đơn vị đã hoạt động 6 năm trong lĩnh vực xử lý nước, chúng tôi chuyên phân phối vật liệu lọc nước trên toàn quốc. Các vật tư xử lý nước được đảm bảo chất lượng, giá thành tốt, chúng tôi có hệ thống phân phối và vận chuyển hàng hóa toàn quốc.