Than Hoạt Tính-Activated Carbon Trái Tim Của Máy Lọc Nước
Than hoạt tính-Activated Carbon trong thế giới hiện đại đã trở thành một thành phần thiết yếu trong một loạt các ngành công nghiệp, bao gồm các ứng dụng y tế, mỹ phẩm và nông nghiệp. Thành phần đa năng này cũng là một thành phần quan trọng cho các hệ thống máy lọc nước hiện nay.
I. Than hoạt tính là gì?
Than hoạt tính-Activated Carbon hay còn gọi là carbon hoạt tính là một chất còn sót lại sau quá trình xử lý carbon trong môi trường thiếu không khí, có nhiệt độ cao. Chất liệu này thường có cấu trúc với nhiều lỗ rỗng, vết nứt để làm tăng diện tích bề mặt tiếp xúc, từ đó giúp làm tăng khả năng hấp phụ cũng như phản ứng hóa học.
Một gam than hoạt tính có diện tích bề mặt hơn 32.000 feet vuông (3.000 m2) hay một muỗng cà phê có diện tích gần bằng một sân bóng đá . Chỉ riêng diện tích khổng lồ này đã làm cho than hoạt tính trở nên cực kỳ hữu ích cho nhiều ứng dụng, nhưng than hoạt tính có thể trải qua quá trình xử lý hóa học thêm để tăng tính chất hấp phụ của nó.
Than hoạt tính-Activated Carbon có nguồn gốc từ nguyên liệu nguồn cacbon như: gỗ, tre, mùn cưa, than bùn liễu, vỏ dừa, xơ dừa… Nhưng than thông thường không giống như than hoạt tính. Để hình thành hàng triệu lỗ nhỏ trên bề mặt của nó, carbon trước tiên phải được “hoạt hóa”.
Điều này được sản xuất bằng một trong hai phương pháp: hoạt hóa nhiệt hoặc hóa học.
1/ Kích hoạt nhiệt:
Trong quá trình hoạt hóa nhiệt, nguyên liệu nguồn được tạo thành than hoạt tính bằng cách sử dụng khí nóng. Sau khi tiếp xúc với nhiệt, hơi nước thường được đưa vào để giúp mở các lỗ chân lông.
Kích hoạt nhiệt thường được thực hiện thông qua một quá trình bao gồm giảm độ ẩm, giảm chất bay hơi, cacbon hóa và xử lý hơi nước. Quá trình này được thực hiện trong môi trường trơ sử dụng các loại khí như carbon dioxide, nitơ hoặc argon.
2/ Kích hoạt hóa học:
Trong quá trình hoạt hóa hóa học, hóa chất được thêm vào nguồn nguyên liệu thô trước quá trình cacbon hóa. Thông thường, hóa chất được sử dụng là bazơ mạnh, axit hoặc muối. Vật liệu sau đó được tiếp xúc với nhiệt, và nó kích hoạt nhanh chóng.
II. Phân biệt các loại Than hoạt tính-Activated Carbon:
1/ Than hoạt tính dang bột (Powdered Activated Carbon – PAC):
Than hoạt tính dạng bột (Powdered Activated Carbon) là sản phẩm được sản xuất từ gáo dừa bằng phương pháp hoạt thóa ở nhiệt độ 900 – 1000 độ C. Loại than hoạt tính này sẽ được nghiền nhỏ thành bột mình, có kích thước dao động tù 0.2 – 0.5mm.
Ưu điểm của than hoạt tính dạng bột là giá thành thấp và tính linh hoạt khi sử dụng. Vì được nghiền thành bột nên than hoạt tính dạng bột có khả năng hấp thụ nước rất tốt do có bề mặt tiếp xúc rất lớn.
Nó thường được sử dụng để lọc mùi, lọc màu và xử lý những chất hữu cơ có trong nước. Tuy nhiên do tính chất dễ bị rửa trôi và không ổn định nên than hoạt tính dạng bột chủ yếu được sử dụng dưới dạng bổ trợ ở các hệ thống xử lý nước phèn công nghiệp hay sử dụng màng lọc RO.
Ngoài ra, than hoạt tính-Activated Carbon dạng bột còn được ứng dụng trong làm đẹp như các loại mặt nạ làm đẹp, kem đánh răng. Hay sử dụng để lọc nước, làm nguyên liệu trong các ngành chế biến.
2/ Than hoạt tính dạng hạt (Granular Activated Carbon – GAC):
Than hoạt tính-Activated Carbon dạng hạt có có kích thước từ 0.2 – 5mm nên chúng có ưu điểm là cứng hơn và bền hơn so với than hoạt tính dạng bột. Chúng được ứng dụng rộng rãi trong hệ thống lọc nước máy hay xử lý nước phèn gia đình bởi vì chúng có khả năng hấp thụ chất độc hại rất tốt và khi bẩn có thể rửa, tái sử dụng lại nhiều lần. Đây là lý do mà than hoạt tính-Activated Carbon dạng hạt được nhiều gia đình và người tiêu dùng ưa chuộng.
Ngoài ra, than hoạt tính dạng bột có thể lọc mùi, xử lý nước nhiễm bẩn… nhưng hiệu quả lọc phụ thuộc khá nhiều vào tốc độ dòng nước, nếu tốc độ dòng nước quá lớn mà không có cách hãm thì hiệu quả sẽ không cao.
3/ Than hoạt tính dạng khối (Solid Block Activated Carbon – SBAC):
Là cấu trúc than tốt nhất và lọc nước hiệu quả nhất đang sử dụng rộng rãi hiện nay. Khi dòng nước chảy qua khối than hoạt tính vững chắc, các tạp chất bẩn sẽ bị giữ lại và dòng nước đi qua sạch sẽ. Khối han hoạt tính-Activated Carbon Block cũng bảo đảm được sự rắn chắc, độ bền sử dụng cao và tăng hiệu suất của toàn bộ hệ thống lọc.
4/ Carbon được ngâm tẩm:
Các hạt carbon xốp này chứa một số loại hợp chất vô cơ được ngâm tẩm như bạc và iốt. Than hoạt tính nạp bạc thường được sử dụng làm chất hấp phụ trong lọc nước và có thể ức chế sự phát triển của vi sinh vật.
5/ Hạt than hoạt tính (BAC):
BAC được hình thành từ sân dầu mỏ. Tương tự như các hạt EAC, BAC được đánh giá cao vì hàm lượng bụi thấp và độ bền cơ học. Hình dạng hình cầu của nó làm cho nó lý tưởng cho các ứng dụng như xử lý nước.
6/ Carbon dệt:
Than hoạt tính-Activated Carbon có thể được dệt thành sợi rayon kỹ thuật để tạo ra vải than hoạt tính. Vật liệu hoàn thiện có đặc tính lọc carbon và được sử dụng trong nhiều ứng dụng như hấp thụ mùi và phòng vệ.
7/ Than hoạt tính polyme:
Với than hoạt tính polyme, hạt carbon xốp được phủ một lớp polyme tương hợp sinh học. Điều này mang lại cho carbon thành phẩm một lớp vỏ bên ngoài mịn, dễ thẩm thấu và không làm bít lỗ chân lông của nó. Than hoạt tính polyme phần lớn được sử dụng trong truyền máu, một loại điều trị y tế.
III. Than hoạt tính hoạt động như thế nào?
Than hoạt tính hoạt động bằng cách bẫy các hóa chất, độc tố, tạp chất, bụi bẩn có trong hàng triệu lỗ nhỏ li ti của nó. Từ đó, các chất này sẽ bám dính vào bề mặt của carbon. Theo nhiều nghiên cứu, diện tích bề mặt của than hoạt tính càng lớn thì lực hút của nó càng mạnh, mang lại hiệu quả cao.
Một số chất như mùi hôi, sắt, kim loại nặng, khí độc, thủy ngân, asen, chì, mangan… khi qua bề mặt của than hoạt tính sẽ bị giữ lại bởi các phần tử mang thể tích nhỏ thông qua cơ chế hấp thụ. Và tất nhiên, môi trường đầu ra đã được làm sạch một cách hiệu quả, nhanh chóng tùy vào số lượng, chất lượng của than.
Thường thì than hoạt tính có điện tích âm sẽ thu hút các phân tử có điện tích dương, điển hình như khí, chất độc. Do đó, cơ thể khi không hấp thụ, than hoạt tính sẽ loại bỏ chất độc ra ngoài cơ thể theo phân.
Cơ chế hoạt động của than hoạt tính-Activated Carbon
Cơ chế hoạt động của than hoạt tính cực kỳ đơn giản, nó sẽ hoạt động theo 2 cơ chế lọc chính là:
1/ Lọc cơ học vật 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. Khi chất lỏng hoặc không khí tiếp xúc với than hoạt tính, lực liên phân tử sẽ hút các phân tử vào hàng triệu lỗ và túi trên bề mặt của than hoạt tính.
2/ Lọc hấp phụ (hút bám): Ngoài khả năng hấp phụ vật lý, than hoạt tính còn tạo điều kiện thuận lợi cho các phản ứng hóa học. Một ví dụ phổ biến liên quan đến các phân tử clo. Khi clo tiếp xúc với than hoạt tính, cả hai phân tử phản ứng để tạo thành các ion clorua, loại bỏ clo khỏi nước một cách hiệu quả.
Bề mặt phân tử than sẽ thu hút các chất hóa học, tạp chất hòa tan trong nước và 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 với rất nhiều loại hóa chất chứa Clo, Benzen hay các hóa chất công nghiệp hòa tan trong nước.
Mức độ ô nhiễm mà than hoạt tính loại bỏ khỏi không khí hoặc nước phụ thuộc vào nhiều yếu tố khác nhau, bao gồm loại và lượng ô nhiễm, nồng độ axit và nhiệt độ của nước hoặc không khí, và thời gian nước hoặc không khí tiếp xúc với hoạt chất. carbon.
Loại than hoạt tính-Activated Carbon cụ thể cũng quyết định mức độ lọc được cung cấp. Các phân tử cacbon có lỗ lớn bẫy các phân tử lớn và nặng như phân tử có trong hóa chất hữu cơ. Các lỗ chân lông nhỏ, mịn sẽ hút các chất bẩn nhỏ hơn và nhẹ hơn. Các nhà sản xuất than hoạt tính thường ghi nhãn sản phẩm của họ bằng khả năng hấp phụ của chúng.
IV. Những thành phần bộ lọc Carbon hoạt tính giảm hoặc loại bỏ từ nước uống của bạn:
Than hoạt tính là một bộ lọc tuyệt vời và làm giảm một số lượng lớn các tạp chất từ nước uống. Nhưng những chất gây ô nhiễm cụ thể nào được loại bỏ bởi bộ lọc than hoạt tính?
Nói chung, bộ lọc carbon loại bỏ ít nhất 81 hóa chất và có hiệu quả giảm 52 chất khác. Theo EPA, than hoạt tính là vật liệu lọc duy nhất loại bỏ tất cả 12 loại thuốc diệt cỏ và 14 loại thuốc trừ sâu đã được xác định, cùng với tất cả 32 chất gây ô nhiễm hữu cơ đã được xác định.
Than hoạt tính cũng loại bỏ các hóa chất, chẳng hạn như clo, ảnh hưởng đến chất lượng nước uống của bạn. Hầu hết các hệ thống nước công cộng đều chứa clo làm chất khử trùng. Tuy nhiên, clo có thể dẫn đến mùi và vị khó chịu trong nước máy cũng như tạo ra các sản phẩm phụ có khả năng gây ung thư. Than hoạt tính lọc bỏ các sản phẩm phụ clo và VOC , để tạo ra nước sạch.
Lưu ý rằng bản thân than hoạt tính không loại bỏ mọi chất gây ô nhiễm. Một số khoáng chất, muối và kim loại có thể lọt qua bộ lọc. Tuy nhiên, phần lớn điều này chỉ đúng với các bộ lọc GAC. Bộ lọc khối carbon (SBAC) có khả năng loại bỏ nhiều chất ô nhiễm hơn, bao gồm các kim loại như chì. Bộ lọc khối carbon (SBAC) cũng loại bỏ các chất ô nhiễm vi sinh từ nước uống, bao gồm cả các mầm bệnh trong nước. Các bộ lọc khối carbon (SBAC) tốt nhất làm giảm các chất ô nhiễm như asen, amiăng, thủy ngân và radon .
Mặc dù không có bộ lọc nào có khả năng loại bỏ mọi chất gây ô nhiễm khỏi nước, nhưng các bộ lọc khối carbon đã có mặt. Ngoài ra, hệ thống lọc carbon nhắm mục tiêu ô nhiễm mà không loại bỏ nước của các hợp chất có lợi như khoáng chất, làm cho nước của bạn an toàn và lành mạnh nhất có thể.
V/ Bộ lọc khối carbon mà bạn có thể tin tưởng:
Than hoạt tính đã tạo ra một cuộc cách mạng trong nhiều ngành công nghiệp, bao gồm lọc và làm sạch nước. Tập đoàn 3M đã tạo ra một cuộc cách mạng về than hoạt tính.
Lọc Nước 3M là công ty đầu tiên phát triển bộ lọc khối carbon. Bộ lọc khối carbon đặc trưng của chúng tôi có khả năng xử lý các kim loại nặng, các nang gây bệnh và các hóa chất độc hại từ nước của gia đình bạn mà không loại bỏ các muối và khoáng chất có lợi của nó. Với thử nghiệm của bên thứ ba và các chứng nhận Quốc tế của NSF , bạn có thể tin tưởng vào chất lượng, hiệu suất và độ tin cậy của các bộ lọc của chúng tôi.
Để biết thêm thông tin và thắc mắc về sản phẩm lọc nước 3M, vui lòng liên hệ với chúng tôi. Fanpage: Máy lọc nước 3M.
