Than hoạt tính có màu tối và có đặc tính hấp thụ tốt. Tính chất hóa học của nó là ổn định, axit mạnh và kháng kiềm, chịu nhiệt độ cao và mật độ thấp hơn so với nước. Nó là một chất hấp phụ kỵ nước xốp.
1. Cấu trúc lỗ và phân bố than hoạt tính.
Trong quá trình sản xuất than hoạt tính, chất hữu cơ dễ bay hơi được loại bỏ và không gian giữa mạng được hình thành, tạo thành nhiều lỗ nhỏ có hình dạng và kích cỡ khác nhau. Diện tích bề mặt cụ thể thường lên đến 500-700 ㎡ / g. Đây là nguyên nhân chính của than hoạt tính có khả năng hấp phụ cao và công suất.
Khả năng hấp phụ của cùng một chất đôi khi khác nhau, có liên quan đến cấu trúc lỗ chân lông và phân bố lỗ chân lông của than hoạt tính. Theo bán kính, có ba loại lỗ nhỏ: Lỗ lớn và nhỏ, và bán kính là 1000-100000Å; ‚Lỗ chuyển tiếp, bán kính 20-1000Å; micSố micrô nhỏ có bán kính nhỏ hơn 20Å.
Khối lượng lỗ rỗng nhỏ của than hoạt tính là 0,15-0,9ml / g, và diện tích bề mặt chiếm hơn 95% tổng diện tích bề mặt của than hoạt tính. Kết quả là, than hoạt tính được phát triển nhiều hơn các chất hấp phụ khác. Khối lượng lỗ chuyển tiếp thường là 0,02 đến 0,1ml / g, và diện tích bề mặt chiếm 5% tổng diện tích bề mặt của than hoạt tính. Khối lượng lỗ rỗng lớn trung bình từ 0,2 đến 0,2 ml / g, diện tích bề mặt chỉ từ 0,5 đến 2,0 g / ㎡, sự hấp thụ vật lý của pha lỏng không lớn, nhưng là tác nhân mang chất xúc tác có ý nghĩa.
Trong quá trình hấp phụ cấu trúc vi xốp xác định khả năng hấp phụ. Hầu như tất cả các bề mặt đều được làm bằng micropores. Các kênh hấp phụ thô và mịn được sử dụng trong lỗ chân lông thô và chuyển tiếp, sự hiện diện và phân bố của chúng ảnh hưởng đến tốc độ hấp thụ và giải hấp ở một mức độ đáng kể.
2. Tính chất hóa học bề mặt của than hoạt tính.
Các tính chất hấp phụ của than hoạt tính không chỉ bị ảnh hưởng bởi cấu trúc lỗ rỗng mà còn bởi các tính chất hóa học của than hoạt tính.
Carbon chiếm từ 70 đến 95% carbon hoạt tính. Ngoài ra còn có hydro và oxy, có mặt trong nguyên liệu thô, hoặc không hoàn toàn cacbon hóa trong quá trình cacbon hóa và vẫn còn trong cacbon hoạt tính, hoặc kết hợp với liên kết hóa học khi được kích hoạt. Tro tạo thành một phần vô cơ của than hoạt tính. Hàm lượng và thành phần của hàm lượng tro khác với hàm lượng than hoạt tính, và hàm lượng tro của vỏ dừa là khoảng 3%, và hàm lượng tro than từ than đá cao tới 20% đến 30%. Tro của than hoạt tính có tác dụng xúc tác đối với một số chất điện giải và không có chất điện giải trong hấp phụ cacbon hoạt hóa.
Hydro và oxy trong than hoạt tính có ảnh hưởng lớn đến sự hấp thụ và các tính chất khác của than hoạt tính. Trong quá trình cacbon hóa và kích hoạt, hydro và oxy được kết hợp với cacbon để làm cho bề mặt của carbon có các nhóm chức năng hữu cơ khác nhau của oxit và hydrua. Oxit làm cho cacbon hoạt tính và phân tử hấp phụ có hành động hóa học, cho thấy sự hấp phụ lựa chọn. Các nhóm chức năng hữu cơ này bao gồm axit cacboxylic, phenolic alkyl, ête, axit cacbonic khan, cyclic peroxide và vân vân.
3. hấp phụ và hấp thụ hình thức
Các hành động của việc tổng hợp chất tan trên bề mặt rắn được gọi là hấp phụ. Bề mặt than hoạt tính có tác dụng hấp phụ. Sự hấp phụ có thể được coi là hiện tượng bề mặt, do đó sự hấp phụ có liên quan chặt chẽ đến đặc tính bề mặt của than hoạt tính . Than hoạt tính có bề mặt bên trong rất lớn và phân bố lỗ rỗng. Diện tích bề mặt và trạng thái ôxi hóa bề mặt của nó tương đối nhỏ và diện tích bề mặt có thể cung cấp nhiều lối đi đến điểm kiểm soát bên trong. Oxit bề mặt có năng lượng bề mặt. Hiệu ứng hấp thụ được gây ra bởi sự mất cân bằng của các nguyên tử cacbon trên bề mặt của lỗ rỗng, do đó gây ra sự hấp thụ bề mặt.
Các hình thức hấp phụ của than hoạt tính được chia thành hấp thụ vật lý và hấp thụ hóa học. Sự hấp phụ vật lý phụ thuộc vào sự hấp phụ của các lực phân tử, cụ thể là lực Van Der Waals yếu, chủ yếu là giữa lưỡng cực và liên kết hydro. Nó có đủ sức mạnh để nắm bắt các phân tử trong chất lỏng. Hấp thụ vật lý là do sự hấp dẫn phân tử, và nhiệt hấp phụ là nhỏ. Hấp thụ vật lý đòi hỏi năng lượng kích hoạt, có thể được thực hiện ở nhiệt độ thấp. Sự hấp phụ này có thể đảo ngược, và đồng thời, các phân tử hấp thụ được loại bỏ khỏi bề mặt rắn do các bài tập nhiệt, được gọi là giải hấp. Sự kết hợp của sự hấp phụ hóa học và lực liên kết hóa trị là một quá trình tỏa nhiệt.
Quá trình hấp phụ hóa học được chia thành ba giai đoạn. Đầu tiên là vật liệu hấp phụ tạo thành sự khuếch tán màng nước trên bề mặt của than hoạt tính, được gọi là khuếch tán màng, và sau đó khuếch tán vào các lỗ rỗng bên trong của carbon, được gọi là khuếch tán lỗ chân lông và cuối cùng hấp thụ trên bề mặt lỗ rỗng của carbon . Do đó, tỷ lệ hấp thụ phụ thuộc vào sự khuếch tán của hấp phụ vào bề mặt của than hoạt tính. Trong sự hấp thụ vật lý, vận tốc khuếch tán và tốc độ hấp phụ trên bề mặt của các hạt cacbon chủ yếu liên quan đến sự khuếch tán màng và khuếch tán lỗ rỗng.
Công ty TNHH công nghệ thiên nhiên hàng Châu
Địa chỉ: A-1417, Tong Ren Jing Hua Mansion, 616 Gudun Road, Hàng Châu, Trung Quốc
Điện thoại: + 86-571-87672821 / 87672306
Fax: + 86-571-88834706
Thiết bị di động: + 86-13705716747
E-mail: sales@actechintl.com , info@actechintl.com
