Cơ Chế Than Hoạt Tính Hấp Phụ Như Thế Nào ?

Than Hoạt Tính Hấp Phụ cực kỳ tốt và được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực. Đặc biệt, loại than này được ứng dụng hiệu quả trong việc lọc nước, lọc không khí,… Để hiểu rõ than hoạt tính hút mùi hoạt động ra sao và cơ chế hấp phụ của than hoạt tính, 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 ?

Quá trình 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 quá trình hấp phụ bao gồm hấp phụ vật lý và hấp phụ hóa học. Hai loại hấp phụ này rất khó phân biệt. Bởi vì có khi nó tiến hành song song, có khi chỉ có giai đoạn hấp phụ vật lý. Nó sẽ tuỳ thuộc tính chất của bề mặt của chất hấp phụ và chất bị hấp phụ. Hoặc tuỳ thuộc vào điều kiện quá trình (nhiệt độ, áp suất…). Sự hấp phụ diễn ra khi các phân tử trong chất lỏng tự liên kết với bề mặt của chất rắn. Chất hấp phụ có diện tích bề mặt bên trong rất cao cho phép hấp phụ hiệu quả.

Than Hoạt Tính Hấp Phụ
Than Hoạt Tính Hấp Phụ

2. Than Hoạt Tính Hấp Phụ Như Thế Nào ?

Than hoạt tính hấp thụ vật lý là hoạt động để loại bỏ các chất gây ô nhiễm khỏi các chất lỏng hoặc hơi. Bởi vì than hoạt tính có diện tích bề mặt lớn của carbon, nên sẽ hấp phụ trên mỗi đơn vị trọng lượng của than. Diện tích bề mặt bên trong carbon lớn sẽ tạo ra một lực hấp dẫn. Dùng để hút các phân tử khác. Nhờ vào các lực hấp dẫn này sẽ khiến chất bẩn bị hấp phụ, hoặc bám dính vào bề mặt carbon. Thực tế, các chất ô nhiễm bị hấp phụ vì sức hút của bề mặt carbon lớn hơn nhiều so với lực hút của chúng trong nước.

Hiện nay,  acbon hoạt tính là chất hấp phụ được sử dụng phổ biến nhất. Nó đặc biệt thích hợp để loại bỏ các hợp chất không phân cực. Ngoài than hoạt tính ra còn có các chất hấp phụ khác được lựa chọn. Điển hình như Zeolit ​​tự nhiên hoặc tổng hợp (nhôm-silicat-polyme), khoáng sét tự nhiên, silica gel và nhôm hoạt hóa, axit silicic…

2.1. Đối với nước

Khi dòng nước khi qua bề mặt than hoạt tính, 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. Do đó, than hoạt tính được ứng dụng nhiều trong máy lọc nước gia đình. Các lõi lọc bằng than hoạt tính, sau một thời gian sử dụng cần thay thế lõi lọc để đảm bảo chất lượng nước tốt nhất.

Đối với sản xuất công nghiệp cũng có thể dùng khả năng hấp phụ của than hoạt tính. Dùng để xử lý nước thải công nghiệp hoặc một số công đoạn trong sản xuất. Bên cạnh đó, một số phản ứng hóa học giữa clo và carbon sẽ tạo thành ion clorua, giúp loại bỏ clo khỏi nước.

Cơ Chế Hấp Phụ Đối Với Nước
Cơ Chế Hấp Phụ Đối Với Nước

2.2. 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. Sau đó, đầu ra là các khí không thể hấp phụ như oxy, ni-tơ…. Chính vì thế nên than hoạt tính cũng được sử dụng trong máy lọc không khí từ nhỏ đến lớn.

Than hoạt tính ở dạng bột được bổ sung vào hệ thống lọc nước thải hiếu khí . Hoặc trong kỵ khí hoặc được bổ sung vào các quá trình lọc nước thải hóa lý. Trong trường hợp này, cacbon hoạt tính thêm vào được loại bỏ và xử lý cùng với bùn thải được tạo ra.

Hấp Phụ Đối Với Không Khí
Hấp Phụ Đối Với Không Khí

3. Ưu Và Nhược Điểm Than Hoạt Tính Hấp Phụ

Cacbon hoạt tính hấp phụ là một kỹ thuật đã được chứng minh và sử dụng nhiều. Bởi vì nó có một số ưu điểm như: tiết kiệm chi phí bảo trì, năng lượng thấp. Và còn đơn giản và độ tin cậy cao. Một cột carbon hoạt tính không yêu cầu nhiều sự giám sát bởi con người.

Chúng ta có thể đo hiệu quả của quá trình xử lý hấp phụ bằng việc xác định bởi hàm lượng các chất bị loại bỏ. Cacbon hoạt tính hấp phụ tốt hơn ở các chất có trọng lượng phân tử cao và độ hòa tan trong nước thấp. Nồng độ của chất cần loại bỏ, sự hiện diện của các thành phần hữu cơ khác, nhiệt độ, pH và thiết kế sắp đặt cũng ảnh hưởng đến hiệu quả của quá trình hấp phụ. Hệ số tải thực tế đối với carbon hoạt tính thay đổi trong khoảng 10-30%. Hệ số tải đối với các chất hấp phụ khác thấp hơn (1-5%). Điều này có nghĩa là cần một cột lớn và lượng chất hấp phụ lớn làm tăng chi phí vận hành và bảo trì.

XEM THÊM THÔNG TIN LIÊN QUAN

Đánh giá post

Trả lời

Email của bạn sẽ không được hiển thị công khai.