THAN HOẠT TÍNH

Trong than hoạt tính (activated carbon), các nguyên tử carbon sắp xếp không có trật tự, tạo nên một trạng thái vô định hình, có nhiều khe hổng và xốp. Nguyên liệu sản xuất than hoạt tính thường là gáo dừa, tre Ở Việt Nam và một số nước châu Á, nguyên liệu làm than hoạt tính phổ biến là từ gáo dừa.

Để sản xuất than hoạt tính, nguyên liệu ban đầu được nung nóng từ từ trong môi trường chân không, sau đó được hoạt hóa bằng các khí có tính oxy hóa ở nhiệt độ khoảng 9000C. Đó là quá trình cho than phản ứng với hơi nước, khí cacbonic, kẽm clorua v.v…. Quy trình chung là từ nguyên liệu ban đầu, qua quá trình hoạt hóa để làm tăng hoạt tính hấp phụ của than. Còn từng bước xử lý với các điều kiện nhiệt độ, áp suất, xúc tác… cụ thể như thế nào để tạo ra sản phẩm than hoạt tính phù hợp với mục đích sử dụng và kinh doanh là bí mật công nghệ của từng nhà sản xuất.

Quá trình hoạt hóa tạo nên những lỗ nhỏ li ti làm cho than có khả năng hấp phụ và giữ các tạp chất tốt hơn rất nhiều so với than ban đầu. Từ các nguyên liệu có diện tích bề mặt khoảng 10-15 m2/g, sau quá trình hoạt hóa, than đạt diện tích bề mặt lớn hơn cả ngàn lần, trung bình 700-1.200 m2/g.

Bán kính các lỗ hổng của than hoạt tính thường phân ra làm ba khoảng: micropores (<40Å), mesopores (40-5.000Å) và macropores (5.000 - 20.000 Å) (1Å = 10-9m). Trong đó loại có khả năng hấp phụ tốt nhất là lỗ hổng cỡ micropores. Than hoạt tính có khả năng hấp thụ tốt đối với các chất không phân cực như chất hữu cơ; hấp phụ yếu các chất phân cực như nước, khí amoniac… Khả năng hấp phụ của than hoạt tính tùy thuộc vào kết cấu, kích thước, mật độ khe hổng, diện tích tiếp xúc của than, tính chất của các loại tạp chất cần loại bỏ và cả công nghệ của các nhà sản xuất.