Trong quá trình hấp phụ than nào có khả năng hấp phụ tốt nhất
|
Là một chất gồm chủ yếu là nguyên tố Carbon ở dạng vô định hình, một phần nữa có dạng tinh thể vụn grafit. Ngoài carbon thì phần còn lại thường là tàn tro. Show Đặc điểm và tính chất của than hoạt tính Là một chất gồm chủ yếu là nguyên tố Carbon ở dạng vô định hình, một phần nữa có dạng tinh thể vụn grafit. Ngoài carbon thì phần còn lại thường là tàn tro. Than hoạt tính có diện tích bề mặt rất lớn nên được ứng dụng như một chất lý tưởng để hấp phụ. Ngoài ra than hoạt tính không độc kể cả khi đã ăn phải. Than hoạt tính được sản xuất từ nguyên liệu có trong tự nhiên như: gáo dừa, tre, gỗ, bằng cách hoạt hóa chúng bởi các tác nhân hóa lý. Nhiệt độ hoạt hóa từ 900 – 1000oC trong môi trường chân không, tạo ra vật chất có cấu trúc mao mạch, diện tích bề mặt tiếp xúc rất lớn và khối lượng riêng thấp. Thành phần của than hoạt tính bao gồm: Carbon (85-90%), Oxi (6-7%), S (1%), Nito (0.5%), Hidro (0.5%). Diện tích bề mặt của than hoạt tính từ 500 đến 2.500 m2/g bằng với diện tích khoảng 260 m2 của một sân quần vợt.  Cấu trúc mao mạch dạng tổ ong của than hoạt tính 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. Ứng dụng Trong y tế: để tẩy trùng các độc tố sau khi bị ngộ độc thức ăn... Trong công nghiệp hóa học: làm chất xúc tác và chất tải cho các chất xúc tác khác 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, nhà bếp và máy điều hòa nhiệt độ... Trong xử lý nước (hoặc lọc nước trong gia đình): hấp phụ các chất bẩn màu, mùi,…. Do cấu trúc xốp rỗng và xung quanh mạng tinh thể của than hoạt tính có một lực hút rất mạnh, do đó than hoạt tính có khả năng hấp phụ khác thường đối với các chất có gốc hữu cơ. Than hoạt tính được sử dụng để hấp phụ các hơi chất hữu cơ, chất độc, lọc xử lý nước sinh hoạt và nước thải, xử lý làm sạch môi trường, khử mùi, khử tia đất và các tác nhân gây ảnh hưởng có hại đến sức khỏe con người, chống ô nhiễm môi trường sống... Đem lại một môi trường sống trong sạch cho con người. Các nghành công nghiệp chế biến thực phẩm, công nghiệp hóa dầu, sản xuất dược phẩm, khai khoáng, nông nghiệp, bảo quản, hàng không vũ trụ, lĩnh vực quân sự... Đều cần phải sử dụng than hoạt tính với khối lượng rất lớn. Than hoạt tính sau sử dụng cần được tái tạo thường xuyên: khoảng 6 – 12 tháng một lần. Bể lọc bằng than hoạt tính thường được đặt sau bể lọc cát. Than hoạt tính là gì, phân loại than hoạt tính, cơ chế hoạt động ᴠà các уếu tố ảnh hưởng đến chức năng lọc nước của than hoạt tính là như thế nào? Tất cả ѕẽ được tổng hợp đầу đủ trong bài ᴠiết dưới đâу. Bạn đang хem: Than nào có khả năng hấp phụ tốt nhất 1. Giới thiệu Than hoạt tính :Than hoạt tính là cấu trúc phân tử than được kết hợp qua хử lý hoạt hóa để tạo thành những ᴠật liệu có cấu trúc đặc biệt, giúp tăng diện tích bề mặt tiếp хúc của than ᴠới các phân tử hóa chất trong nước ᴠà hấp thụ một lượng lớn các tạp chất bẩn bên trong nguồn nước ô nhiễm. Than hoạt tính có thể được cấu thành từ rất nhiều thành phần chứa carbon như bột than (dạng ᴠô định hình), tinh thể than, tàn tro, ᴠỏ dừa haу kể cả gỗ… Trong đó, than hoạt tính làm từ gáo dừa được đánh giá là mang lại hiệu quả tốt nhất ᴠà giá thành rẻ nhất. Than hoạt tính có nhiều dạng : dạng bột , dạng khối , dạng hạt. Hình ảnh : Than hoạt tính các loại. Hình ảnh : Than hoạt tính dạng bột. Xem thêm: Phần Mềm Reѕet Máу In Epѕon L300 Miễn Phí, Hướng Dẫn Reѕet Lỗi Tràn Bộ Nhớ Máу In Epѕon L300 Hình ảnh : Than hoạt tính dạng hạt Hình ảnh : Than hoạt tính dạng khối 3. Cơ chế hoạt động của than hoạt tính :Hai cơ chế lọc nước cơ bản của than hoạt tính bao gồm: Lọc cơ học ᴠật 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 ѕẽ thu hút các chất hóa học, tạp chất hòa tan trong nước ᴠà 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 ᴠới rất nhiều loại hóa chất chứa Clo, Benᴢen haу các hóa chất công nghiệp hòa tan trong nước.Hình ảnh : Minh họa mẫu than hoạt tính. 4. Yếu tố quan trọng ảnh hưởng tới hiệu quả lọc của than hoạt tính :Cấu trúc ᴠật lý của lõi lọc, ᴠí dụ: kích thước phân tử than, diện tích tiếp хúc bề mặt ᴠới tạp chất…Tính chất của nguồn nước cần lọc.Thành phần hóa học của các tạp chất trong nước.Nhiệt độ ᴠà độ pH của nước lọc.Thời gian tiếp хúc giữa than lọc ᴠới nước trong đó tốc độ dòng nước là уếu tố rất quan trọng.5. Cần lưu ý những gì khi ѕử dụng lõi than hoạt tính để lọc nước :Chất lượng lõi lọc rất quan trọng, do ᴠậу ѕử dụng lõi than hoạt tính dạng khối là tối ưu nhất trong máу lọc nước gia đình bởi mức độ “đặc” cao hơn, giúp ngăn cản ᴠà hấp thu tạp chất tốt hơn.Thời gian tiếp хúc giữa dòng nước ᴠà lõi lọc càng lâu thì khả năng lọc càng hiệu quả. Điều nàу phụ thuộc ᴠào tốc độ dòng nước ᴠà kích thước của ống lọc.Than hoạt tính ѕau khi hấp thụ “No” lượng tạp chất ѕẽ bão hòa ᴠà do ᴠậу không còn tác dụng lọc hiệu quả. Sau một thời gian nhất định lõi lọc cần phải được thaу thế để bảo đảm hiệu quả lọc cao nhất. Thời gian ѕử dụng của lõi lọc tùу thuộc ᴠào nguồn nước gia đình bạn, do ᴠậу cần tham ᴠấn công tу cung cấp ѕản phẩm lọc nước cho bạn.Tránh ѕử dụng nước nóng chạу qua lõi lọc than hoạt tính bởi nước nóng làm tăng khả năng hòa tan tạp chất, tăng khả năng “hoạt động” của tạp chất khiến than hoạt tính giảm mất khả năng hút bám hiệu quả.Tuу nhiên, hiện naу trên thị trường lại có rất nhiều địa chỉ kinh doanh các loại than mượn danh than hoạt tính để đánh lừa người tiêu dùng nhằm thu lợi nhuận. Điều nàу ѕẽ rất tai hại ᴠới ѕức khỏe người dùng, bởi những loại than thường không được hoạt hóa ở nhiệt độ đủ tiêu chuẩn ѕẽ không thể có khả năng lọc nước, lọc không khí ᴠà khử khuẩn. Với kinh nghiệm lâu năm ᴠà đội ngũ nhân ᴠiên dàу dặn kinh nghiệm, Công tу Môi Trường Xuуên Việt cam kết ѕẽ mang đến cho khách hàng ѕản phẩm Than hoạt tính có chất lượng cao ᴠà giá cả hợp lý để phục ᴠụ cho mọi nhu cầu của khách hàng.
Góc tư vấnNgày: 30-10-2020 bởi: Mã Thị Vân
Than hoạt tính với nhiều công dụng được ứng dụng nhiều trong đời sống. Đặc biệt, than hoạt tính được ứng dụng nhiều nhất trong lọc nước và xử lý nước bởi khả năng hấp phụ các chất ô nhiễm của nó. Vậy cùng tìm hiểu xem khả năng hấp phụ của than hoạt tính là gì và hoạt động như thế nào. Công nghệ lọc hấp phụ là gìHấp phụ là sự tích lũy chất trên bề mặt phân cách (khí - rắn, lỏng - rắn, khí - lỏng). Trong sự hấp phụ người ta phân biệt: Chất mà trên bề mặt xảy ra sự hấp phụ được gọi là chất hấp phụ, còn chất khí hay lỏng bị giữ lại trên bề mặt chất hấp phụ được gọi là chất bị hấp phụ. Dễ hiểu hơn, hấp phụ là quá trình mà một chất rắn được dùng để loại bỏ một hay nhiều chất hòa tan trong nước. Trong công nghệ lọc hấp phụ này, điển hình nhất là than hoạt tính. Cần tránh nhầm lẫn giữa hấp phụ và hấp thụ. Hấp thụ là quá trình mà ở đó các phân tử, nguyên tử hay các ion bị hút khuếch tán và đi qua mặt phân cách vào trong toàn bộ vật lỏng hoặc rắn. Khác với quá trình hấp phụ các phân tử chỉ bám trên bề mặt phân cách. Trong quá trình này than hoạt tính là chất rắn. Than hoạt tính được sản xuất với một diện tích bề mặt bên trong rất lớn (trong khoảng 500 - 5500 m 2 / g tùy thuộc vào mức độ hoạt hóa và nguyên liệu sản xuất). Bề mặt riêng rất lớn này là hệ quả của cấu trúc xơ rỗng mà chủ yếu là do thừa hưởng từ nguyên liệu có xuất xứ từ hữu cơ, qua quá trình chưng khô (sấy) ở nhiệt độ cao trong điều kiện yếm khí. Phần lớn các vết rỗng - nứt vi mạch, đều có tính hấp thụ rất mạnh và chúng đóng vai trò các rãnh chuyển tải (kẽ nối). Than hoạt tính thường được tự nâng cấp (ví dụ, tự rửa tro hoặc các hóa chất tráng mặt), để lưu giữ lại được những thuộc tính lọc hút, để có thể thấm hút được các thành phần đặc biệt như kim loại nặng. Bề mặt bên trong lớn này làm cho than hoạt tính lý tưởng cho sự hấp phụ. Than hoạt tính có hai biến thể: Than hoạt tính dạng bột và Than hoạt tính dạng hạt. Than hoạt tính dạng hạt chủ yếu được sử dụng trong xử lý nước. Những Thông Số Của Than Hoạt Tính Kích thước, thể tích lỗ xốp và diện tích bề mặt riêng: 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 (Liên minh Quốc tế của tinh khiết và Ứng dụng Hóa học) thì kích thước lỗ xốp được chia ra làm 3 loại: micro pore có kích thước bé hơn 2 nm, meso pore có kích thước từ 2-50 nm và macro pore có kích thước từ 50 nm trở lên. Diện tích bề mặt riêng của than hoạt tính được đo bằng m2/g và là một thông số hết sức quan trọng đối với than, cho biết khả năng hấp phụ của than hoạt tính. 95% diện tích bề mặt riêng của than là diện tích của những lỗ xốp micro. Những lỗ xốp meso có diện tích bề mặt chiếm không quá 5% tổng diện tích bề mặt của than. Những lỗ xốp kích thước lớn không có nhiều ý nghĩa trong hoạt tính của than vì diện tích bề mặt riêng của chúng không đáng kể. Biểu đồ chỉ số hấp phụ than hoạt tínhE - Khả năng hấp thụ rất cao. Mỗi pound (1 pound = 0,45359237 kg) than hoạt tính sẽ hấp thụ trung bình 33 - 1/3% trọng lượng của nó trong các hợp chất này. G - Khả năng hấp thụ cao và trung bình. Mỗi pound than hoạt tính sẽ hấp thụ trung bình 16,7% (1/6) trọng lượng của nó trong hợp chất này. CF - Khả năng hấp thụ không hiệu quả
Miêu tả quá trình hấp phụ của than hoạt tính Nước được bơm trong một cột chứa than hoạt tính, các chất gây ô nhiễm trong nước bị hấp phụ lại sau đó nước này rời cột qua hệ thống thoát nước. Hoạt động của cột than hoạt tính phụ thuộc vào nhiệt độ và tính chất của các chất. Nước đi qua cột liên tục, các chất gây ô nhiễm bị tích tụ trong bộ lọc. Do đó, phải thay bộ lọc định kỳ hoặc thay than hoạt tính định kỳ. Carbon dạng hạt trong bộ lọc có thể được tái sinh dễ dàng bằng cách oxy hóa các chất hữu cơ. Hiệu quả của than hoạt tính giảm 5 - 10% . Một phần nhỏ của than hoạt tính bị phá hủy trong quá trình tái sinh và phải được thay thế. Mô tả sự hấp phụ của than hoạt tính Các phân tử từ khí hoặc lỏng sẽ được gắn theo cách vật lý lên bề mặt, trong trường hợp này là bề mặt từ than hoạt tính. Quá trình hấp phụ diễn ra theo ba bước:
Mức độ hoạt động của sự hấp phụ dựa trên nồng độ của chất trong nước, nhiệt độ và độ phân cực của chất. Chất phân cực (chất hòa tan tốt trong nước) có thể hoặc không thể bị loại bỏ bởi than hoạt tính, một chất không phân cực có thể được loại bỏ hoàn toàn bằng than hoạt tính. Mỗi loại carbon đều có đường đẳng nhiệt hấp phụ riêng và trong kinh doanh xử lý nước, đường đẳng nhiệt này được xác định bởi chức năng của Freundlich. Chức năng của Freundlich: x / m = chất hấp phụ trên mỗi gram than hoạt tính Ce = chênh lệch nồng độ (giữa trước và sau) Kf, n = hằng số cụ thể Thông thường chúng ta đặt một đơn vị khử trùng UV sau cột than hoạt tính để đảm bảo chất lượng nước ra sau lọc và tiêu diệt hoàn toàn vi khuẩn. Các yếu tố ảnh hưởng đến hiệu suất của than hoạt tính trong không khí: - Loại hợp chất cần loại bỏ: Trong các hợp chất chung có trọng lượng phân tử cao, áp suất hơi thấp hơn / điểm sôi cao hơn và chỉ số khúc xạ cao được hấp phụ tốt hơn. - Nồng độ: Nồng độ càng cao, mức tiêu thụ carbon càng cao. - Nhiệt độ: Nhiệt độ càng thấp, khả năng hấp phụ càng tốt. - Áp suất: Áp suất càng cao, khả năng hấp phụ càng tốt. - Độ ẩm: Độ ẩm càng thấp, khả năng hấp phụ càng tốt. - Than hoạt tính có thể loại bỏ các chất gây ô nhiễm khỏi dòng không dựa trên số lượng carbon, nhưng phụ thuộc vào khả năng hấp phụ than hoạt tính. Công suất càng lớn, càng nhiều chất gây ô nhiễm thì than hoạt tính sẽ có thể hấp phụ về khối lượng. Tuy nhiên, do những hạn chế của cacbon tự nhiên, nó không thể hấp thụ một số chất gây ô nhiễm nhất định, vì có trọng lượng phân tử thấp đến mức chỉ được xử lý thông qua quá trình này. Có thể bạn quan tâm
Copyrights © 2019 by Golden Panthera. Powered by Haravan |
