Đồ Án Nghiên Cứu Tổng Hợp Than Hoạt Tính Từ Tro Trấu

Than hoạt tính là một thuật ngữ thường được sử dụng cho một nhóm các chất hấp phụ dạng tinh thể, có cấu trúc dạng mao quản làm, diện tích bề mặt lớn, khả năng hấp phụ tốt hơn. Than hoạt tính có thành phần chủ yếu là cacbon, chiếm từ 85 đến 95% khối lượng. Phần còn lại là các nguyên tố khác như hydro, nitơ, lưu huỳnh, oxi,… có sẵn trong nguyên liệu ban đầu hoặc mới liên kết với cacbon trong quá trình hoạt hóa. Thành phần của than hoạt tính thông thường là: 88% C; 0.5% H; 0.5% N; 1% S và 67% O. Hàm lượng oxi có thể thay đổi từ 1 đến 20% tùy thuộc vào nguyên liệu và cách điều chế than hoạt tính.

Mục Lục

MỞ ĐẦU……… 2

PHẦN 1: TỔNG QUAN VỀ THAN HOẠT TÍNH……… 3

I – Giới thiệu chung về than hoạt tính……… 3

1 Định nghĩa……… 3

2 Lịch sử hình thành và phát triển……… 4

3 Phân loại……… 5

4 Cấu trúc mao quản của than hoạt tính……… 8

5 Tái sinh than hoạt tính……… 9

6 Ứng dụng……… 11

II – Tính chất vật lý……… 12

1 Kích thước hạt……… 12

2 Diện tích bề mặt riêng……… 13

3 Cấu trúc vật lý……… 14

4 Khối lượng riêng……… 15

III – Tính chât hóa học……… 16

IV – Nguyên liệu chế tạo than hoạt tính……… 17

III – Phương pháp sản xuất……… 19

1 Quá trình than hóa……… 19

2 Quá trình hoạt hóa……… 20

PHẦN 2: ĐIỀU CHẾ THAN HOẠT TÍNH TỪ TRO TRẤU……… 23

I - Mục đích……… 23

II – Thực ngiệm……… 23

1 Điều chế than hoạt tính……… 23

2 Đo chỉ số Iot……… 23

III - Kết quả nghiên cứu……… 24

1 Nghiên cứu quá trình ngâm tẩm H3PO4 theo nồng độ……… 25

2 Nghiên cứu quá trình ngâm tẩm H3PO4 30% theo thể tích………… 26

3 So sánh than nghiên cứu với mẫu than hoạt tính ngoài thị trường… 27

4 Nhận xét……… 29

KẾT LUẬN……… 30

TÀI LIỆU THAM KHẢO……… 31

MỞ ĐẦU

Than hoạt tính từ lâu đã được chế tạo và sử dụng cho nhiều mục đích khác nhau,

từ ứng dụng trong cuộc sống hàng ngày đến các ứng dụng trong công nghiệp Than hoạt tính với những đặc tính tuyệt vời của mình có thể làm sạch nước, không khí thậm chí là tham gia vào các quá trình tinh chế các chất hóa học hữu ích khác

Hiện nay trên thị trường có rất nhiều loại than hoạt tính khác nhau, sản xuất theo nhiều phương pháp và đi từ các nguồn nguyên liệu rất khác nhau như khí thiên nhiên, bã thải nông nghiệp hay than bùn,… Tuy đa dạng về mặt mẫu mã, chủng loại nhưng những tính chất cơ bản của chúng không khác xa nhau

Với mục đích hiểu rõ hơn về các loại than hoạt tính và những tính chất ưu việt của chúng, chúng em quyết định chọn đề tài “Nghiên cứu điều chế than hoạt tính từ tro trấu” làm đề tài đồ án chuyên ngành cử nhân của mình

Qua đồ án này, chúng em nắm được những khái niệm cơ bản về tính chất, phân loại, ứng dụng của than hoạt tính, cũng như các phương pháp sản xuất than hoạt tính từ nhiều nguồn khác nhau Trong quá trình thực hiện, do thời gian có hạn nên đồ án còn nhiều thiếu sót, chúng em mong thầy cô và các bạn góp ý, bổ sung để đồ án của chúng

em hoàn thiện hơn

Em xin chân thành cảm ơn sự giúp đỡ tận tình của giảng viên PGS TS Lê Xuân Thành đã hướng dẫn chúng em trong quá trình học tập, nghiên cứu và hoàn thành đồ án này

PHẦN 1: TỔNG QUAN VỀ THAN HOẠT TÍNH

I – Giới thiệu chung về than hoạt tính

1 Định nghĩa

Gần đây, cacbon được xem như là một nguyên tố tuyệt vời của cuộc cách mạng khoa học vật liệu Từ cacbon chúng ta sẽ có được than hoạt tính, một chất hấp phụ xốp rất tốt, với các đặc tính tuyệt vời, được ứng dụng rộng rãi trong công nghiệp

Than hoạt tính là một thuật ngữ thường được sử dụng cho một nhóm các chất hấp phụ dạng tinh thể, có cấu trúc dạng mao quản làm, diện tích bề mặt lớn, khả năng hấp phụ tốt hơn

Than hoạt tính có thành phần chủ yếu là cacbon, chiếm từ 85 đến 95% khối lượng Phần còn lại là các nguyên tố khác như hydro, nitơ, lưu huỳnh, oxi,… có sẵn trong nguyên liệu ban đầu hoặc mới liên kết với cacbon trong quá trình hoạt hóa Thành phần của than hoạt tính thông thường là: 88% C; 0.5% H; 0.5% N; 1% S và 6-7% O Hàm lượng oxi có thể thay đổi từ 1 đến 20% tùy thuộc vào nguyên liệu và cách điều chế than hoạt tính

Than hoạt tính có diện tích bề mặt khoảng 800 – 1500 m2/g chủ yếu là do các lỗ nhỏ có bán kính dưới 2 nm tạo ra, thể tích mao quản từ 0.2 – 0.6 cm3/g

Mỗi năm khoảng 150 nghìn tấn than hoạt tính dạng bột được sản xuất, cùng với khoảng 150.000 tấn than dạng hạt và 50.000 tấn dạng viên hoặc thanh

Nhiều nguyên liệu khác nhau có thể được sử dụng như gỗ, nhựa, đá hay các vật liệu tổng hợp để sản xuất than hoạt tính mà không cần đưa chúng về dạng cacbon, đồng thời vẫn có được hiệu quả tương tự Than hoạt tính sau khi sử dụng có thể được tái sinh (làm sạch hoặc giải hấp phụ) và có thể sử dụng hàng trăm, thậm chí hàng ngàn lần

Than hoạt tính được sản xuất từ các nguyên liệu tự nhiên bằng cách than hóa và xử

lý tiếp Trong quá trình này, một vài thành phần chuyển hóa thành khí và bay hơi khỏi nguyên liệu ban đầu tạo thành các lỗ trống xốp (mao quản)

Hiện nay trên thị trường, than hoạt tính được bán dưới ba dạng:

có nguồn gốc từ thực vật bằng hơi nước hoặc CO2

Than hoạt tính còn được sử dụng trong các mặt nạ phòng độc trong thế chiến thứ nhất

- Năm 1793 Ken-xơ đã dùng than gỗ để hút mùi hôi ở những vết thương có tính hoại tử

- Năm 1773 Silo đã quan sát và mô tả hiện tượng hấp phụ trên than gỗ

- Năm 1777 Phôn-tan-na đã đưa than nóng đỏ vào ống chứa khí úp ngược trên thủy ngân và nhận thấy phần lớn khí trong ống bị than hút mất

- Trong lĩnh vực dung dịch, năm 1785 Tô-vơlo-vit đã thấy than gỗ có thể tẩy màu nhiều dung dịch

- Năm 1794 Lip-man cũng thấy than gỗ tẩy màu tốt các dung dịch đường mía và năm 1805 Gu-li-on đã dung than gỗ để tẩy màu trong công nghiệp đường

- Sang đầu thể kỷ 20, vào năm 1922 Bi-si mới thành công trong việc chế tạo than tẩy màu

-Than được chế tạo bằng cách trộn than máu với potdineeg rửa và sấy

- Năm 1872 Han-xơ nghiên cứu khả năng than sọ dừa hấp thụ N2, H2 ,NH3 và HCN ở khoảng nhiệt độ từ 0-70°C thấy HCN được hấp thụ tốt hơn NH3, N2 , H2

- Ở nước ta từ những năm đâu thập kỷ 60 đã nghiên cứu một số than hoạt tính dung cho mặt nạ phòng độc và phục vụ nhu cầu phát triển

3 Phân loại

3.1 Phân loại theo Misec

Có nhiều cách để phân loại than hoạt tính Cách đơn giản nhất theo Misec là phân loại theo hình dáng bên ngoài của nó Theo cách này than hoạt tính được phân thành hai nhóm:

a Than bột:

Nhóm này gồm than tẩy màu và than y tế Vì độ khuếch tán trong dung dịch nhỏ nên quá trình hấp phụ xảy ra trong dung dịch rất chậm Để tăng cường độ thiết lập cân bằng hấp phụ than được nghiền thành bột mịn

b Than hạt

Than hạt chủ yếu được dùng trong hấp phụ khí và hơi, vì vậy còn có tên gọi là than khí Đôi khi than hạt cũng được dùng trong môi trường lỏng, đặc biệt là để lọc nước

Than hạt có thể là dạng mảnh hoặc dạng trụ Nguyên liệu được xay đến kích thước nhất định và được hoạt hóa Than hạt dạng trụ hoàn chỉnh được chế tạo theo quy trình phức tạp hơn Nguyên liệu được chuẩn bị ở dạng vữa, ép vữa thành sợi và cắt thành hạt rồi tiếp tục các bước sản xuất khác

3.2 Phân loại Meclenbua

Meclenbua phân loại than hoạt tính theo mục đích sử dụng và vì vậy than gồm nhiều loại:

a Than tẩy màu

Đây là nhóm cơ bản, có ứng dụng rộng rãi trong nhiều ngành công nghiệp để tẩy màu dung dịch Ở đây, than hấp phụ chất bẩn có màu Kích thước phân tử chất màu thay đổi trong phạm vi rộng từ dạng phân tử thông thường tới dạng lớn và tới các tiểu phân có

độ phân tán keo

Than tẩy màu dùng ở dạng bột mịn có kích thước hạt khoảng 80 – 100 µm

Than tẩy màu còn gồm than kiềm, than axit và than trung tính

b Than y tế

Than có khả năng hấp phụ các chất tan phân tán dạng keo trong dịch dạ dày và ruột Đây cũng là than tẩy màu, chỉ khác là có độ sạch cao Trong quá trình sản xuất không nên dùng những chất tẩm chứa nhiều cation độc như thiếc, đồng, thủy ngân,…

than đối với dòng khí nhỏ, khả năng lưu trữ chất bị hấp phụ thấp Thường than được sản xuất dưới dạng viên định hình hay dạng mảnh đường kính từ 2 – 8 mm, chiều dài khoảng 1.5 lần đường kính

- Than xúc tác: cũng là một dạng than khí, có độ xốp lớn, có thể dùng làm chất xúc tác trong tổng hợp nhiều chất vô cơ cũng như hữu cơ

- Than khí: Than có khả năng hấp phụ chọn lọc khí và hơi Có thể dùng than này

để tách các hợp phần khí hay hơi ra khỏi hỗn hợp của chúng Than có ứng dụng rộng rãi trong công nghệ dầu mỏ để làm sạch các chất thơm, không khí,…; để làm sạch nước,… Than được sản xuất dưới dạng mảnh hay hạt định hình với kích thước tùy thuộc vào mục đích sử dụng

3.3 Phân loại theo Đu-bi-nin

Đu-bi-nin đã dựa vào cấu trúc xốp để phân loại than hoạt tính Chia than hoạt tính thành dạng thu hồi và dạng khí là không có ý nghĩa về đặc trưng cấu trúc Theo ông chia than thành ba dạng dưới đây là hợp lý:

a Than hoạt tính hấp phụ khí

Dùng cho hấp phụ khí, hơi và các chất dễ bay hơi Dạng than này thuộc chất hấp phụ có cấu trúc xốp nhỏ loại I Đặc trưng cấu trúc của dạng than này là khi tăng thể tích hấp phụ trong lỗ xốp nhỏ làm dễ dàng cho sự hấp phụ đẳng nhiệt

b Than hoạt tính thu hồi

Dùng hấp phụ hơi các dung môi công nghiệp nhằm thu hồi và đưa chúng trở lại chu trình sản xuất Dạng than này thuộc chất hấp phụ có cấu trúc hỗn tạp Dung tích hấp phụ lớn nhưng khả năng lưu giữ chất bị hấp phụ thấp, nhất là trong điều kiện khử hấp phụ bằng hơi quá nhiệt

c Than tẩy màu

Than tẩy màu dùng để tẩy màu và lọc sạch dung dịch, chất lỏng Than chủ yếu thuộc chất hấp phụ có cấu trúc loại II Than chứa tỷ lệ lớn lỗ có kích thước đủ lớn để hấp phụ các phân tử màu và các tạp chất khác có mặt trong pha lỏng Khi cần hấp phụ các chất có phân tử nhỏ khỏi dung dịch thì dùng tan có cấu trúc loại I

Sự phân loại than hoạt tính giúp chúng ta có định hướng dễ dàng trong sản xuất và trong việc tìm loại than thích hợp cho mục đích sử dụng của mình Than hoạt tính được sản xuất từ các cơ sở khác nhau, tuy có nhãn hiệu và tên thành phẩm khác nhau, nhưng có thể có tính chất hấp phụ giống nhau

4 Cấu trúc mao quản của than hoạt tính

Các mao quản trong than hoạt tính được chia thành ba loại theo kích thước của chúng:

- Mao quản micro (mao quản nhỏ): những mao quản có bán kính nhỏ hơn 1 nm

- Mao quản meso (mao quản trung): những mao quản có bán kính từ 1-25 nm

- Mao quản macro (mao lớn): những mao quản có bán kính trên 25 nm

Hình 1 Cấu trúc mao quản của than hoạt tính

Than hoạt tính có mao quản lớn thường được sử dụng để vận chuyển chất lỏng còn việc hấp phụ thường sử dụng than hoạt tính có các mao quản vừa và nhỏ Các mao quản được hình thành trong quá trình sản xuất, khi mà nguyên liệu được hoạt hóa Các mao quản này không được tạo ra bằng phản ứng hóa học

Than hoạt tính chế tạo từ than bùn có cả mao quản meso và micro Trong quá trình sản xuất có thể điều khiển được quá trình hình thành mao quản meso – micro và tạo ra nhiều mao quản meso cho than hoạt tính có nhiều ứng dụng Than hoạt tính dạng bột có chứa nhiều mao quản meso Than hoạt tính loại này có các mao quản meso kích thước 1-

4 nm, cùng với các mao quản meso lớn hơn, gần như là dạng bột

Than hoạt tính chế tạo từ than đá cũng có cả mao quản micro và meso và cũng đa chức năng Một trong những loại than phổ biến nhất trên thị trường có cỡ hạt khoảng 0.4-1.4 mm Một loại than mới được sử dụng và ngày càng được dùng nhiều có cỡ hạt nhỏ hơn, khoảng 0.4 – 0.85 mm

Than hoạt tính sản xuất từ vỏ dừa chỉ có cấu trúc mao quản micro, kích thước dưới

1 nm Nếu dùng loại than hoạt tính này để tinh chế cồn (thường có rất nhiều tạp chất có kích thước khoảng 2-10 nm) thì sẽ có thể gây ra tắc nghẽn mao quản, kết quả là than hoạt tính không thể sử dụng được hết năng suất tối đa Tuy nhiên vẫn có thể thành công vì khả năng hấp phụ của than hoạt tính làm từ dừa cao gấp 2-3 lần các loại than hoạt tính khác

Than hoạt tính chế tạo bằng hoạt hóa hóa học có độ xốp cao hơn nhiều so với việc hoạt hóa bằng hơi nước, tạo ra được nhiều mao quản micro và meso

5 Tái sinh than hoạt tính

Nếu loại bỏ hết các tạp chất trong than hoạt tính đã sử dụng thì chúng có thể được tái sinh

và sử dụng lại Sau khi tái sinh, than hoạt tính có thể phục hồi đến 80% hiệu quả sử dụng,

mà trong thực tế là 100% vì ít khi sử dụng than hoạt tính đến giới hạn của nó Theo lý thuyết, việc này có thể thực hiện nhiều lần theo ý muốn Đối với các loại than hoạt tính mềm (than hoạt tính từ than bùn sẽ giảm chất lượng khi tái sinh) thì các hạt sẽ trở nên

nhỏ hơn sau mỗi lần tái sinh Còn với các loại than hoạt tính cứng hơn, như vỏ dừa hay than đá, sẽ vẫn giữ được chất lượng tốt và có thể tái sinh khoảng vài trăm lần

Có 2 cách để tái sinh than hoạt tính:

- Bằng nhiệt (tái sinh nhiệt);

- Bằng hơi nước (tái sinh hơi nước);

5.1 Tái sinh bằng nhiệt

Tái sinh bằng nhiệt trong công nghiệp được thực hiện theo các bước sau:

- Than hoạt tính được sấy khô

- Sau đó gia nhiệt để cacbon hóa các tạp chất chứa trong các mao quản của than hoạt tính

- Than hoạt tính được hoạt hóa ở khoảng 700 - 1000°C Ở nhiệt độ này các tạp chất sẽ chuyển thành hơi và thoát ra khỏi than hoạt tính Quá trình này được thực hiện trong môi trường yếm khí để đảm bảo rằng than hoạt tính không bị đốt cháy Bằng cách này, các mao quản sẽ được hình thành một lần nữa và than hoạt tính được tái sinh

Cách này ít khi được sử dụng cho những người chưng cất rượu tại gia Ở một số vùng, tái sinh nhiệt được thực hiện theo các bước sau:

- Bắt đầu bằng việc đổ than hoạt tính vào sàng và rửa sạch với nước nóng từ vòi Nếu than hoạt tính có cỡ hạt 0.4 – 0.85 mm thì chúng sẽ chui qua được các lỗ sàng thông thường khi rửa Bạn có thể sàng với các loại lưới tốt hơn hoặc bỏ qua hoàn toàn bước này

- Sau đó đun sôi than hoạt tính trong nước 10 – 15 phút để hòa tan môt vài rượu bậc cao (đã tái sinh được 15 – 20%) Đun đến khi bay hơi Đun lại nếu cần thiết

- Than hoạt tính sau đó được sấy khô Sau khi than đã khô, nó được đặt vào một lò sấy điện

- Bật lò ở 140 °C hoặc 150°C và nung than hoạt tính trong khoảng 2 – 3 giờ

- Tắt lò và đợi cho than hoạt tính nguội Bây giờ nó đã sẵn sàng để tái sử dụng lại Các tạp chất khi bay hơi khỏi than hoạt tính trong quá trình đun nóng có mùi rất tệ Đồng thời, việc tái sinh than hoạt tính trong lò điện rất nguy hiểm vì nó có thể cháy Than hoạt tính làm từ gỗ và than bùn cháy ở khoảng 200°C còn than đá ở khoảng 400°C Than

đá vẫn có thể tái sinh trong lò điện ở khoảng 300 - 350°C nếu muốn

5.2 Tái sinh bằng hơi nước

Tái sinh bằng hơi nước là phương pháp thường được sử dụng trong công nghiệp tinh chế cồn Nó được thực hiện theo các bước sau:

- Lọc ngược dòng với nước nóng Được thực hiện từ trên xuống Trong các bộ lọc than hoạt tính luôn luôn thực hiện từ dưới lên

- Sau đó, hơi nước được cho đi qua than hoạt tính Nó cũng được thực hiện từ trên xuống Hơi nước ở 120 - 130°C và than hoạt tính cũng được làm nóng đến nhiệt độ tương

tự Tất cả các tạp chất và rượu tạp bay hơi khỏi các mao quản

- Cuối cùng than hoạt tính được rửa ngược và sẵn sàng sử dụng lại

- Làm chất thu hồi vàng, bạc và các kim loại quý khác trong lĩnh vực luyện kim

Người ta thường sử dụng hai phương pháp để xác định kích thước hạt than là:

- Phương pháp hiển vi điện tử;

kính hạt trung bình là 100 ÷ 300 Å; than sản xuất bằng lò lỏng có đường kính hạt trung bình là 180 ÷ 600 Å; than sản xuất bằng lò khí có đường kính hạt trung bình là 400 ÷ 800

Å Phương pháp nhiệt phân cho than hoạt tính có đường kính hạt trung bình lớn nhất là

1400 ÷ 4000 Å Người ta đã đưa ra công thức tính đường kính trung bình của hạt than hoạt tính như sau:

∑

∑ Trong đó: n – số hạt; d – đường kính hạt

Kích thước hạt cũng được xác định bằng phương pháp gián tiếp nhờ phương pháp hấp phụ theo BET

bề mặc các hạt than phẳng nhẵn tuyệt đối thì diện tích bề mặt riêng Sh được tính theo công thức:

Trong đó: – khối lượng riêng của than hoạt tính;

DA – đường kính bề mặt trung bình hạt than;

∑

∑ Trong đó: n – số hạt; d – đường kính hạt;

Diện tích bề mặt riêng xác định theo phương pháp này gọi là diện tích bề mặt hình học riêng (Sh)

Theo phương pháp thứ hai, diện tích bề mặt riêng được xác định theo lượng chất lỏng phân tử thấp hoàn toàn trơ hóa học với than hoạt tính nhưng hấp phụ lên bề mặt than hoạt tính Trong số chất lỏng phân tử thấp, thường dùng là nitơ ở nhiệt độ sôi của nó hay các dung dịch iot, phenol,… Diện tích riêng bề mặt được tính toán bằng phương pháp này gọi là diện tích hấp phụ riêng Sp

Giá trị Sp cho mỗi chất lỏng hấp phụ khác nhau thì khác nhau vì chất lỏng phân tử lượng lớn hơn thì khả năng hấp phụ kém hơn Để đánh giá mức độ phẳng nhẵn bề mặt các cấu trúc than có thể sử dụng tỷ số giữa diện tích hấp phụ riêng và diện tích bề mặt hình học riêng Tỷ số này càng lớn bề mặt tiếp xúc giữa hai pha càng cao

3 Cấu trúc vật lý

Cấu trúc của than hoạt tính được đánh giá bằng mức độ phát triển cấu trúc bậc nhất của nó Mức độ phát triển cấu trúc này phụ thuộc vào phương pháp sản xuất và nguyên liệu đầu đưa vào để sản xuất than Cấu trúc bậc nhất phát triển mạnh nhất trong than sản xuất bằng phương pháp lò Liên kết hóa học C – C đảm bảo cho cấu trúc có độ bền cao Số lượng các hạt than sơ khai có cấu trúc dao động từ vài hạt đối với than có cấu trúc thấp đến 600 hạt đối với than có cấu trúc cao

Trong thời gian bảo quản, các cấu trúc bậc nhất của than hoạt tính tiếp xúc với nhau, liên kết lại với nhau tạo thành liên kết bậc hau của than hoạt tính Mức độ bền vững của cấu trúc bậc hai phụ thuộc vào độ bền liên kết giữa các cấu trúc bậc nhất và dao động trong khoảng độ bền của liên kết Van der Waals đến độ bền liên kết hydro có trong than

Cấu trúc bậc hai càng bền vững khi các hạt than có kích thước càng nhỏ, mức độ nhám bề mặt càng lớn và hàm lượng các nhóm chứa oxy trên bề mặt than càng cao

Cấu trúc của than hoạt tính có thể xác định trực tiếp bằng kính hiển vi điện tử và

có thể đánh giá gián tiếp qua lượng dầu được than hoạt tính hấp phụ (trị số dầu của than) Trị số dầu của than họa tính là lượng dầu hay lượng chất lỏng không bốc hơi (ml), trơ hóa học với than hoạt tính được hấp phụ lên bề mặt của than họa tính tạo thành bột nhão Theo lý thuyết, lượng dầu hấp phụ này chính là khoảng không gian giữa các hạt than khi các hạt than này nằm sát với hạt kia Nếu cấu trúc của than càng lớn, mức độ kết bó chặt chẽ của than giảm, lượng dầu cần thiết để trộn miết với than càng nhiều hơn Như vậy, trị

số dầu là đại lượng tổng hợp để đánh giá giá trị diện tích bề mặt riêng và mức độ cấu trúc của than hoạt tính

4 Khối lượng riêng

Khối lượng riêng của than hoạt tính là đại lượng phụ thuộc vào phương pháp xác định nó Chẳng hạn, nếu như dùng rượu, axeton để xác định khối lượng riêng của than hoạt tính thì rượu và axeton lại là các phân tử quá lớn, không len lỏi và các khe, kẽ giữa các hạt than và trên bề mặt than Như vậy, thể tích do các hạt than chiếm sẽ lớn và khối lượng riêng sẽ nhỏ hơn khối lượng riêng thực của than Khối lượng riêng của than hoạt tính xác định bằng phương pháp này dao động trong khoảng từ 1800 ÷ 1900 km/m3 Khi xác định khối lượng riêng của than hoạt tính trong heli lỏng, thu được giá trị từ 1900 ÷

2000 kg/m3 Khối lượng riêng của than hoạt tính được tính toán theo hằng số mạng tinh thể là 2160 ÷ 2180 kg/m3

Than hoạt tính dạng bột là các hạt nằm sát bên nhau và ở các góc cạnh, các cung là không khí, vì thế khối lượng riêng của nó nhỏ hơn nhiều và dao động từ 80 ÷ 300 kg/m3, phụ thuộc vào mức độ phát triển cấu trúc của than Than có cấu trúc càng lớn, khoảng trống giữa các cấu trúc càng nhiều và giá trị khối lượng riêng càng nhỏ

Qua ứng dụng của than hoạt tính, người ta thấy rằng giá trị khối lượng riêng 1860 kg/m3 thường được sử dụng khá phổ biến