Nội dung đề tài sẽ giới thiệu tổng quan về nguyên liệu shellac bao gồm thành phần cấu tạo, ưu nhược điểm và ứng dụng của shellac, các biến đổi của trái cây sau thu hoạch và các phương pháp bảo quản trái cây truyền thống hiện nay, cũng như sơ đồ quy trình phương pháp chế tạo vật liệu tổ hợp trên cơ sở shellac.
Đại học Công nghiệp Thực phẩm TPHCM Khoa Công nghệ Hóa học MỤC LỤC GVHD: Nguyễn Văn Hòa Đại học Cơng nghiệp Thực phẩm TPHCM Khoa Cơng nghệ Hóa học CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ THAN HOẠT TÍNH 1.1 Giới thiệu than hoạt tính 1.1.1 Định nghĩa Gần đây, cacbon xem nguyên tố tuyệt vời cách mạng khoa học vật liệu Từ cacbon có than hoạt tính, chất hấp phụ xốp tốt, với đặc tính tuyệt vời, ứng dụng rộng rãi công nghiệp, Than hoạt tính thuật ngữ thường sử dụng cho nhóm chất hấp phụ dạng tinh thể, có cấu trúc mau quản làm cho diện tích bề mặt lớn, khả hấp phụ tốt Than hoạt tính có thành phần chủ yếu cacbon, chiếm từ 85 đến 95% khối lượng Phần lại nguyên tố khác hydro, nito, lưu huỳnh, oxi,… có sẵn nguyên liệu ban đầu liên kết với cacbon q trình hoạt hóa Thành phần than hoạt tính thơng thường là: 88 % C; 0,5 % H; 0,5 % N; % S đến % O Hàm lượng oxi thay đổi từ đến 20 % tùy thuộc vào nguyên liệu cách điều chế than hoạt tính Than hoạt tính có bề mặt khoảng 800 đến 1500 m 2/g chủ yếu lỗ nhỏ có bán kính mm tạo ra, thể tích mau quản từ 0,2 đến 0,6 cm3/g Hình 1.1 Hình ảnh than hoạt tính Mỗi năm khoảng 150 nghìn than hoạt tính dạng bột sản xuất với khoảng 150 nghìn than dạng hạt 50 nghìn dạng viên Nhiều nguyên liệu khác sử dụng gỗ, nhựa, đá hay vật liệu tổng hợp để sản xuất than hoạt tính mà khơng cần đưa chúng dạng cacbon, đồng thời GVHD: Nguyễn Văn Hòa Đại học Cơng nghiệp Thực phẩm TPHCM Khoa Cơng nghệ Hóa học có hiệu tương tự Than hoạt tính sau sử dụng tái sinh (làm giải hấp phụ) sử dụng hàng trăm, chí hàng ngàn lần Hiện thị trường, than hoạt tính bán ba dạng: than hoạt tính dạng bột; than hoạt tính dạng hạt; dạng than hoạt tính cải tiến (dưới áp suất cao), thường viên 1.1.2 Lịch sử hình thành phát triển Than hoạt tính dạng than gỗ hoạt hóa sử dụng từ nhiều kỷ trước: Người Ai Cập sử dụng than gỗ từ khoảng năm 1500 TCN để làm chất hấp phụ chữa bệnh Người Hin du cổ Ấn Độ biết làm nước uống cách lọc qua tâm gỗ Sản xuất than hoạt tính cơng nghiệp khoảng năm 1900, sử dụng để làm vật liệu tinh chế đường cách than hóa hỗn hợp nguyên liệu có nguồn gốc từ thực vật hới nước CO2 Than hoạt tính sử dụng mặt nạ phòng độc chiến thứ Năm 1793 Ken-xơ dùng than gỗ để hút mùi vết thương có tính hoại tử Năm 1773 Silo quan sát mô tả tượng hấp phụ than gỗ Năm 1777 Phôn-ta-na đưa than nóng đỏ vào ống chứa khí úp ngược thủy ngân nhận thấy phần lớn khí ống bị than hút Trong lĩnh vực dung dịch, năm 1875 Tơ-volo-vit thấy than gỗ tẩy màu nhiều dung dịch Năm 1794 Lip-man thấy than gỗ tẩy màu tốt dung dịch đường mía năm 1805 Gu-li-on dùng than gỗ để tẩy màu công nghiệp đường Sang đầu kỷ 20, vào năm 1922 Bi-si chế tạo thành công than tẩy màu Than chế tạo cách trộn than máu với potdineeg rửa sấy Năm 1872 Han-xơ nghiên cứu khả than sọ dừa hấp thụ N 2, H2, NH3 HCN khoảng nhiệt độ từ đến 70 thấy HCN hấp thụ tốt N2, H2, NH3 Ở nước ta từ năm đầu thập kỷ 60 nghiên cứu số than hoạt tính dùng cho mặt nạ phòng độc phục vụ nhu cầu phát triển GVHD: Nguyễn Văn Hòa Đại học Cơng nghiệp Thực phẩm TPHCM Khoa Cơng nghệ Hóa học 1.2 Phân loại 1.2.1 Phân loại theo Misec Có nhiều cách để phân loại than hoạt tính Cách đơn giản theo Misec phân loại theo hình dáng bên ngồi Theo cách than hoạt tính phân thành nhóm: Than bột: nhóm gồm than tẩy màu than y tế Vì độ khuếch tán dung dịch nhỏ nên trình hấp phụ xảy dung dịch chậm Để tăng cường độ thiết lập cân hấp phụ than nghiền thành bột mịn Than hạt: Than hạt chủ yếu dùng hấp phụ khí hơi, có tên gọi than khí Đơi than hạt dùng môi trường lỏng, đặc biệt để lọc nước Than hạt dạng mảnh dạng trụ Nguyên liệu xay đến kích thước định hoạt hóa Than hạt dạng trụ hồn chỉnh chế tạo theo quy trình phức tạp Nguyên liệu chuẩn bị dạng vữa, ép vữa thành sợi cắt thành hạt tiếp tục bước sản xuất khác 1.2.2 Phân loại theo Meclenbua − − − − Meclenbua phân loại than hoạt tính theo mục đích sử dụng than gồm nhiều loại: Than tẩy màu: nhóm bản, có ứng dụng rộng rãi 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 phạm vi rộng từ dạng phân tử thông thường tới dạng lớn tới tiểu phân có độ phân tán keo Than tẩy màu dùng dạng bột mịn có kích thước hạt khoảng 80 ÷ 100 m Than tẩy màu gồm than kiềm, than axit than trung tính Than y tế: than có khả hấp phụ chất tan phân tán dạng keo dịch dày ruột Đây than tẩy màu, khác có độ cao Trong q trình sản xuất không nên dùng chất ẩm chứa nhiều cation độc thiếc, đồng, thủy ngân,… Than hấp phụ: tùy vào chất lượng mục đích sử dụng Than ngưng tụ: than dùng để gôm chất hữu khơng khí, chẳng hạn dùng để tách benzen khỏi khí thiên nhiên nhằm quay vòng dung mơi dễ bay trở lại quy trình sản xuất Than có hoạt tính cao, bền học cao, trở lực lớp than dòng khí nhỏ, khả lưu trữ chất hấp phụ thấp Thường than sản xuất dạng GVHD: Nguyễn Văn Hòa Đại học Cơng nghiệp Thực phẩm TPHCM Khoa Cơng nghệ Hóa học viên định hình hay dạng mảnh đường kính từ ÷ mm, chiều dài khoảng 1,5 lần đường kính − Than xúc tác: dạng than khí, có độ xốp lớn, dùng làm chất xúc tác tổng hợp nhiều chất vô hữu − Than khí: than có khả hấp phụ chọn lọc khí Có thể dùng than để tách hợp phần khí bay khỏi hỗn hợp chúng Than có ứng dụng rộng rãi công nghiệp dầu mỏ để làm chất thơm, khơng khí,… để làm nước Than sản xuất dạng mảnh hay hạt định hình với kích thước tùy thuộc vào mục đích sử dụng 1.2.3 Phân loại theo Đu-bi-nin Đu-bi-nin dựa vào cấu trúc xốp để phân loại than hoạt tính Chia than hoạt tính thành dạng thu hồi dạng khí khơng có ý nghĩa đặc trưng cấu trúc Theo ông chia than thành dạng hợp lý: − Than hoạt tính hấp phụ khí: dùng cho hấp phụ khí, chất dễ bay Dạng than thuộc chất hấp phụ có cấu trúc xốp nhỏ loại I Đặc trưng cho cấu trúc dạng than tăng thể tích hấp phụ lỗ xốp nhỏ làm dễ dàng cho hấp phụ đẳng nhiệt − Than hoạt tính thu hồi: dùng hấp phụ dung môi công nghiệp nhằm thu hồi đưa chúng trở lại chu trình sản xuất Dạng than thuộc chất hấp phụ có cấu trúc hỗn tạp Dung tích hấp phụ lớn khả lưu giữu chất bị hấp phụ thấp, điều kiện khử hấp phụ nhiệt − Than tẩy màu: than tẩy màu dùng để tẩy màu lột 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 chất có phân tử màu tạp chất khác có mặt pha lỏng Khi cần hấp phụ chất có phân tử nhỏ khỏi dung dịch dùng tan có trúc loại I Sự phân loại than hoạt tính giúp có định hướng dễ dàng sản xuất việc tìm loại than thích hợp cho mục đích sử dụng Than hoạt tính sản xuất từ sở khác nhau, có nhãn hiệu tên thành phần khác nhau, có tính chất hấp phụ giống GVHD: Nguyễn Văn Hòa Đại học Cơng nghiệp Thực phẩm TPHCM Khoa Cơng nghệ Hóa học 1.3 Cấu trúc mao quản than hoạt tính Hình 1.2 Cấu trúc mao quản than Các mao quản than hoạt tính chia thành loại theo kích thước chúng: mao quản micro (mao quản nhỏ): mao quản có bán kính nhỏ nm; mao quản meso (mao quản trung): mao quản có bán kính từ ÷ 25 nm; mao quản macro (mao lớn): mao quản có bán kính 25 nm Than hoạt tính có mao quản lớn thường sử dụng để vận chuyển chất lỏng việc hấp phụ thường sử dụng than hoạt tính có mao quản vừa nhỏ Các mao quản hình thành trình sản xuất, mà nguyên liệu hoạt hóa Các mao quản khơng tạo phản ứng hóa học Than hoạt tính chế tạo từ than bùn có mao quản meso micro Trong trình sản xuất điều khiển q trình hình thành mao quản meso – micro tạo 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 có mao quản meso kích thước ÷ nm, với mao quản meso lớn hơn, gần dạng bột Than hoạt tính chế tạo từ than đá có mao micro meso đa chức Một loại than phổ biến thị trường có cỡ hạt khoảng 0,4 ÷ 1,4 nm Một loại than sử dụng ngày dùng nhiều có cỡ hạt nhỏ hơn, khoảng 0,4 ÷ 0,85 nm Than hoạt tính sản xuất từ vỏ dừa có cấu trúc mao quản micro, kích thước nm Nhưng khả hấp phụ than hoạt tính làm từ dừa cao gấp ÷ lần loại than hoạt tính khác Than hoạt tính chế tạo hoạt hóa hóa học có độ xốp cao nhiều so với việc hoạt hóa nước, tạo nhiều mao quản micro meso GVHD: Nguyễn Văn Hòa Đại học Cơng nghiệp Thực phẩm TPHCM Khoa Cơng nghệ Hóa học 1.4 Tái sinh than hoạt hóa Nếu loại bỏ hết tạp chất than hoạt tính sử dụng chúng tái sinh sử dụng lại Sau tái sinh, than hoạt tính phục hồi đến 80 % hiệu sử dụng, mà thực tế 100 % sử dụng than hoạt tính đến hết giới hạn Theo lý thuyết, việc thực nhiều lần theo ý muốn Đối với loại than hoạt tính mềm (than hoạt tính từ than bùn giảm chất lượng tái sinh) hạt trở nên nhỏ sau lần tái sinh Còn với loại than hoạt tính cứng hơn, vỏ dừa hay than đá, giữ chất lượng tốt tái sinh khoảng vài trăm lần Có cách để tái sinh hoạt tính: nhiệt ( tái sinh nhiệt); nước (tái sinh nước) 1.4.1 Tái sinh nhiệt Tái sinh nhiệt công nghiệp thực theo bước sau: than hoạt tính sấy khơ Sau gia nhiệt để cacbon hóa tạp chất chứa mao quản than hoạt tính Than hoạt tính hoạt hóa 700 – 1000 Ở nhiệt độ tạp chất chuyển thành khỏi than hoạt tính Q trình thực mơi trường yếm khí để đảm bảo than hoạt tính khơng bị đốt cháy Bằng cách này, mao quản hình thành lần than hoạt tính tái sinh Cách sử dụng cho người chưng cất rượu gia Ở số vùng, tái sinh nhiệt thực cho bước sau: bắt đầu việc đổ than hoạt tính vào sàng rửa với nước ống từ vòi Nếu than hoạt tính có cỡ hạt 0,4 ÷ 0,85 nm chúng chui qua qua lỗ sàng thơng thường rửa Bạn sàng với loại lưới tốt bỏ qua hoàn toàn bước Sau đun sơi than hoạt tính nước 10 ÷ 15 phút để hòa tan vài rượu bậc cao (đã tái sinh 15 ÷ 20 %) Đun đến bay Đun lại cần thiết Than hoạt tính sau sấy khơ Sau than khơ, đặt vào lò sấy điện Bật lò 140 150 nun than hoạt tính khoảng ÷ Tắt lò đợi cho than hoạt tính nguội Bây sẵn sàng để tái sử dụng lại Các tạp chất bay khỏi than hoạt tính q trình đun than hoạt tính có mùi Đồng thời, việc tái sinh than hoạt tính lò điện nguy hiểm cháy Than hoạt tính làm từ gỗ than bùn cháy 200 than đá khoảng 400 Than đá tái sinh lò khoảng 300 ÷ 350 muốn GVHD: Nguyễn Văn Hòa Đại học Cơng nghiệp Thực phẩm TPHCM Khoa Cơng nghệ Hóa học 1.4.2 Tái sinh nước Tái sinh nước phương pháp thường sử dụng công nghiệp tinh chế cồn Nó thực theo bước sau: lọc ngược dòng với nước nóng Được thực từ xuống Trong lọc than hoạt tính ln ln thực từ lên Sau đó, nước cho qua than hoạt tính Nó thực từ xuống Hơi nước 120 ÷ 130 than hoạt tính làm nóng đến nhiệt động tương tự Tất tạp chất rượu tạp bay khỏi mao quản Cuối than hoạt tính rửa ngược sẵn sàng sử dụng lại 1.5 Tính chất vật lý Than hoạt tính sản xuất bán thị trường quốc tế đa dạng Mỗi loại than có cơng dụng riêng biệt đáp ứng nhu cầu công nghiệp cụ thể Tuy nhiên, xét mặt vật lý đặc trưng kỹ thuật chúng có đặc điểm chung định đến khả hấp thụ là: kích thước hạt; diện tích bề mặt riêng; cấu trúc vật lý; khối lượng riêng 1.5.1 Kích thước hạt Có nhiều phương pháp sản xuất than hoạt tính khác nên loại than hoạt tính có nhiều tính chất, hình dạng kích thước hạt khác Trước đưa vào sử dụng cần xác định thơng số kích thước hạt diện tích bề mặt riêng hạt than,… Vì thông số nhân tố ảnh hưởng trực tiếp đến tính chất than hoạt tính Người ta thường sử dụng hai phương pháp để xác định kích thước hạt than là: phương pháp hiển vi điện tử; phương pháp hấp phụ lên bề mặt Vì kích thước diện tích bề mặt hạt than khác nên tính tốn thường lấy giá trị trung bình Phương pháp xác định trược tiếp kính hiển vi điện tử cho giá trị đường kính trung bình hạt than với phương pháp sản xuất khác Ví dụ,than máng có đường kính trung bình 100 ÷ 300 Å; than sản xuất lòng có đường kính hạt trung bình 180 ÷ 600 Å; than sản xuất lò khí có đường kính hạt trung bình 400 ÷ 800 Å Phương pháp nhiệt phân cho than hoạt tính có đường kính hạt trung bình lớn 1400 ÷ 4000 Å GVHD: Nguyễn Văn Hòa Đại học Cơng nghiệp Thực phẩm TPHCM Khoa Cơng nghệ Hóa học 1.5.2 Diện tích mặt riêng Hai phương pháp thường dùng để xác định diện tích bề mặt riêng than hoạt tính là: phương pháp tính tốn hình học; phương pháp tính tốn theo lượng chất lỏng phân tử thấp hồn tồn trơ hóa học với than hoạt tính hấp phụ lên bề mặt than hoạt tính Theo phương pháp thứ nhất, kích thước hình học than hoạt tính xác định hính hiển vi điện tử Theo phương pháp thứ hai, diện tích bề mặt riêng xác định theo lượng chất lỏng phân tử thấp hoàn tồn trơ hóa học với than hoạt tính hấp phụ lên bề mặt than hoạt tính Trong số chất lỏng phân tử thấp, thường dùng nitơ nhiệt độ sơi hay dung dịch iot, phenol,… Diện tích riêng bề mặt tính tốn phương pháp gọi diện tích hấp phụ riêng Sp Giá trị Sp cho chất lỏng hấp phụ khác khác chất lỏng phân tử lượng lớn khả hấp phụ Để đánh giá mức độ phẳng nhẵn bề mặt cấu trúc than sử dụng tỷ số diện tích hấp phụ riêng diện tích bề mặt hình học riêng Tỷ số lớn bề mặt tiếp xúc hai pha cao 1.5.3 Cấu trúc vật lý Cấu trúc hoạt tính đánh giá mức độ phát triển cấu trúc bậc Mức độ phát triển cấu trúc phụ thuộc vào phương pháp sản xuất nguyên liệu đầu đưa vào để sản xuất than Cấu trúc bậc phát triển mạnh than sản xuất phương pháp lò Liên kết hóa học C – C đảm bảo cho cấu trúc có độ bền cao Số lượng hạt than sơ khai có cấu trúc dao động từ vài hạt than có cấu trúc thấp đến 600 hạt than có cấu trúc cao Thời gian bảo quản, cấu trúc bậc than hoạt tính tiếp xúc với nhau, liên kết lại với tạo thành liên kết bậc hai than hoạt tính Mức độ bền vững cấu trúc bậc hai phụ thuộc vào độ bền liên kết Vander Waals đến độ bền liên kết hydro có than Cấu trúc bậc hai bền vững hạt than có kích thước nhỏ, mức độ nhám bề mặt lớn hàm lượng nhóm chứa oxy bề mặt than cao Cấu trúc than hoạt tính xác định kính hiển vi điện tử đánh giá gián tiếp qua lượng dầu than hoạt tính hấp thụ (trị số dầu than) Trị số dầu than hoạt tính lượng dầu hay lượng chất lỏng không bốc (mL), trơ hóa học với than hoạt tính hấp phụ lên bề mặt than hoạt tính tạo thành bột nhão Theo lý thuyết, lượng dầu hấp phụ khoảng không gian hạt than hạt GVHD: Nguyễn Văn Hòa Đại học Cơng nghiệp Thực phẩm TPHCM Khoa Cơng nghệ Hóa học than nằm sát với hạt Nếu cấu trúc cảu than lớn mức đọ kết bỏ chặt chẽ than giảm, lượng dầu cần thiết để trộn với than nhiều Như vậy, trị số dầu địa lượng tổng hợp để đánh gái giá trị diện tích bề mặt riêng mức độ cấu trúc than hoạt tính 1.5.4 Khối lượng riêng Khối lượng riêng than hoạt tính đại lượng phụ thuộc vào phương pháp xác định Chẳng hạn, dùng rượu, axeton để xác định khối lượng riêng than hoạt tính rượu axeton phân tử lớn, không len lỏi vào khe, kẻ hạt bề mặt than Như vậy, thể tích hạt than chiếm lớn khối lượng riêng nhỏ khối lượng riêng than Khối lượng riêng than hoạt tính xác định phương pháp dao động khoảng 1800 ÷ 1900 km/m Khi xác định khối lượng riêng than hoạt tính heli lỏng, thu giá trị từ 1900 ÷ 2000 kg/m Than hoạt tính dạng bột hạt nằm sát bên góc cạnh, cung khơng khí, khối lượng riêng nhỏ nhiều dao động từ 80 ÷ 300 kg/m 3, phụ thuộc vào mức độ phát triển cấu trúc than Than có cấu trúc lớn, khoảng trống cấu trúc nhiều gái trị khối lượng riêng nhỏ 1.6 Tính chất hóa học Phân tích cấu trúc cấu tạo than hoạt tính tia Rơnghen cho thấy hạt than hoạt tính có cấu trúc mạng phẳng, cấu tạo từ vòng cacbon, vị trí xếp ngun tử cacbon vòng giống vị trí xếp ngun tử cacbon benzen Các nguyên tử cacbon liên kết với liên kết hóa học sau: Khoảng ÷ mạng cacbon phẳng xếp thành lớp, mạng lên mạng khác, khơng chồng khít xác mà nguyên tử cacbon mạng khác nằm lệch tạo thành tinh thể sơ khai than hoạt tính Khoảng cách nguyên tử cacbon mạng 1,42 Å, khoảng cách nguyên tử cacbon tương ứng hai mạng kề nhai 3,6 ÷ 3,7 Å Trong tinh thể sơ khai than hoạt tính chứa khoảng 100 ÷ 200 ngun tử cacbon Các tinh thể sơ khai xếp tự liên kết với để tạo thành hạt than Số lượng tinh thể sơ khai hạt than định kích thước hạt than, chẳng hạn than hoạt tính sản xuất phương pháp khếch tán MaxDG – 100 chứa khoảng 5000 ÷ 10000 tinh thể GVHD: Nguyễn Văn Hòa 10 Đại học Cơng nghiệp Thực phẩm TPHCM Khoa Cơng nghệ Hóa học thấy nghiên cứu chất chống cháy Đỉnh cao q trình tiến hóa hydro 550 kết ngưng tụ thơm Sự sụt giảm tương ứng độ xốp phù hợp với xuất xếp lại cấu trúc chính, nơi mà kích thước xếp cụm tăng lên dẫn đến cấu trúc dày đặc (và dị hướng) Trong phạm vi nhiệt độ này, việc loại bỏ nhóm chứa béo oxy lại phù hợp với phát thứ cấp quan sát CH4 biến dải hấp thụ hồng ngoại xeton este Kết luận: Axít photphoric hoạt động chất xúc tác axit để thúc đẩy phân cắt liên kết hình thành liên kết chéo thông qua phản ứng bão hòa ngưng tụ, kết hợp với lồi hữu để hình thành cầu phosphate polyphosphate kết nối liên kết chéo đoạn biopolymer Việc bổ sung (hoặc chèn) nhóm phosphate làm tăng q trình giãn nở b Hoạt hóa hóa học muối kim loại kiềm (K Na) Việc sử dụng axit photphoric để chuẩn bị cacbon hoạt tính có nguồn khu vực khác nhau, cụ thể chậm phát cháy Tương tự việc sử dụng muối kim loại kiềm, chẳng hạn hydroxit cacbonat kali natri, để chuẩn bị than hoạt tính, liên kết với hai ngành cơng nghiệp với tiêu thụ carbon, cụ thể ngành công nghiệp sắt thép ngành công nghiệp nhôm Đầu tiên, có mở rộng lớn sản xuất sắt khắp châu Âu, Mỹ Viễn Đông Khi sản xuất sắt dựa lò cao, phụ thuộc vào than cốc luyện chất khử oxit sắt, nên có mở rộng nhu cầu than than để chế tạo than cốc luyện kim Mặc dù đặc trưng cacbon hóa loại than quan trọng, nhận thành phần hóa học chất khống (trở thành tro) phải xem xét nghiêm túc việc phân tích Câu hỏi cần giải thời điểm làm mà kali natri gây suy thối than cốc Để chuyển sang ngành cơng nghiệp nhơm, câu hỏi tương tự hỏi, bối cảnh câu hỏi khác Nhôm sản xuất cách giảm điện phân oxit nhôm / florua nhiệt độ khoảng 1000 , nhỏ mức tối đa nhiệt độ lò cao (khoảng 1300 ) Chất khử chất anôt cacbon, khối cacbon nung có trọng lượng khoảng tấn, đưa vào tế bào điện phân Theo thời gian, cực dương thất bại rơi vào chất điện phân nóng chảy mà từ chúng phải chiết xuất Nguyên nhân vấn đề cuối liên quan đến diện natri (ít với kali) than cốc nung Câu hỏi giải thời điểm làm để natri gây suy thoái làm suy yếu anơt cacbon Hoạt hóa hóa học sử dụng muối kiềm: GVHD: Nguyễn Văn Hòa 22 Đại học Cơng nghiệp Thực phẩm TPHCM Khoa Cơng nghệ Hóa học Sự đồng hóa cacbon tiền chất hữu nhựa, than carbon với kali hydroxit kali cacbonat dẫn đến độ xốp tăng cường sản phẩm cacbon, q trình gọi hoạt hóa hóa học Điều thực quy mô công nghiệp với gia nhiệt nhanh chóng hỗn hợp đến khoảng 750 dẫn đến chất nổ loại bỏ kim loại Kết là, nguyên tử cacbon Amoco dạng kết bơng, có mật độ cực thấp (> 0,01 gcm-3) với diện tích bề mặt rõ ràng cao tới 3000 m 2g-1 hình thành phá hủy toàn cấu trúc vật liệu cacbonat Sau đó, Marsh cộng (1984) nghiên cứu hoạt hóa than cốc xanh nung hỗn hợp KOH rắn, tỷ lệ 4: 1, gia nhiệt đến 750 lưu ý than màu xanh tạo nguyên tử cacbon diện tích bề mặt cao Các cấu trúc bên than màu xanh (HTT < 400 ) liên kết chặt chẽ với so với than nung graphit (vật liệu cực cứng) Một lần nữa, phá hủy cấu trúc than cốc xanh quan sát Những người Marsh (1987) xem xét chế hoạt hóa kali natri, khơng mơ tả rõ ràng kali hoạt động Những người Chan (1993) làm nóng loạt nguyên tử cacbon với kali trơ bầu khơng khí, 773-1273 K, với nguyên tử cacbon đẳng hướng (PC) cuộn kim nung, than luyện kim có khả graphitizability hạn chế bị suy thối đáng kể Kết nghiên cứu cho thấy suy giảm kích thước có Sự xo ắn củ a hy dr og en (m ol s1 g Nhiệt độ phản ứng () Hình 2.6 Ảnh hưởng dãy than lên nhiệt độ tiến hóa hydro phản ứng với NaOH, sử dụng than non, than bitum phụ than antraxitHình 2.5 Năng suất carbon hàm HTT cho nguyên tử cacbon tạo axit photphoric, so với dòng chảy nơi mà axit loại bỏ trước xử lý nhiệt 50 ° C cuối GVHD: Nguyễn Văn Hòa 23 Đại học Cơng nghiệp Thực phẩm TPHCM Khoa Cơng nghệ Hóa học liên quan đến khơng đồng định hướng khác thành phần dị hướng cấu trúc, có mặt chất khoáng Do yếu tố giãn nở (sưng) xảy theo hướng không thống dẫn đến ứng suất cao suy thoái Những phát đưa đề xuất cho nghiên cứu sâu hoạt hóa hóa học, sử dụng KOH K2CO3, lưu ý suy thoái chắn không số ngành công nghiệp mong muốn hoan nghênh cho sản xuất than hoạt tính Tóm lại, xen kẽ nguyên tử kim loại kiềm, bắt nguồn từ giảm hydroxit cacbonat, giai đoạn đầu q trình suy thối Nhưng đòi hỏi phải nung nóng thêm để đẩy kim loại khỏi hệ thống xen kẽ, sức sống trình xác định độ xốp carbon cuối Con đường phản ứng để tạo nguyên tử cacbon hoạt hóa hóa học (KOH, NaOH), bao gồm việc xen vào loại bỏ kim loại kiềm khỏi cấu trúc cacbon GVHD: Nguyễn Văn Hòa 24 Đại học Công nghiệp Thực phẩm TPHCM Khoa Công nghệ Hóa học Các chế dẫn từ hydroxide đến kim loại phản ứng nhiệt độ cao, diễn giai đoạn rắn, nơi mà kiểm soát khuếch tán tỷ lệ chiếm ưu Điều biết thú vị liên quan đến việc phân tích ức chế hydro trình Sự xo ắn củ a hy dr og en (m ol Nhiệt Nhiệtđộđộphản phảnứng ứng()() sHình 2.7 So sánh tiến hóa hydro so với nhiệt độ cho than nâu than nâu than hóa Hoạt hóa nước Sau sử dụng loại than antraxit Tây Ban Nha, lưu ý KOH làm nhiều hiệu NaOH để hoạt hóa ngâm tẩm từ dung dịch nước có hiệu trộn vật lý, không hiệu hệ thống NaOH Tăng tốc độ dòng chảy nitrogen q trình hoạt hóa tăng cường tốc độ hình thành than hoạt tính cho thấy kiểm soát khuếch tán tốc độ phản ứng Những người Lillo-Rodenas (2004) thực nghiên cứu chi tiết động học hoạt hóa, sử dụng NaOH với than antraxit Tây Ban Nha Quan sát cần thiết cho phản ứng hoạt hóa xuất hạt vật liệu ban đầu thành kích thước nhỏ hơn, có tăng cường vi mơ mesoporosity, có tổn thất carbon, 700 sản phẩm khí hydro, 800 carbon dioxide cacbon monox-ide xuất dạng sản phẩm khí sản phẩm rắn Na2C03 hình thành Sự tiến hóa hydro xếp hạng than tăng lên, bề mặt trở nên phản ứng với NaOH, chất gỗ thô gây tiến hóa hydro thấp tới 300 Về cacbon hóa đến 750 , phản ứng giảm q trình phát triển hydro khơng bắt đầu 450 , tỷ lệ tổng thể việc sản xuất hydro than antraxit chiếm khoảng 10 % lượng chất gỗ cacbon hóa Lillo-Rodenas cộng (2003) báo cáo nhiệt độ phát triển CO CO cao chút so với lưu ý cho phân hủy bề mặt tổ hợp oxy hình thành từ oxy phân tử Do đó, bất GVHD: Nguyễn Văn Hòa 25 Đại học Cơng nghiệp Thực phẩm TPHCM Khoa Cơng nghệ Hóa học kỳ chế hoạt hóa hóa học đề xuất phải giải thích q trình phòng ngừa, cacbon, tạo hydro oxit cacbon tạo thành sôđa Các phức oxy bề mặt hình thành từ hydroxit: chúng loại bỏ nhiệt từ bề mặt dạng CO2, sau hấp thụ NaOH dư, phản ứng khí rắn để tạo thành cacbonat Tuy nhiên, có nhiều khả thứ diễn thơng qua loạt phản ứng bề mặt Sự ổn định nhiệt cao thí nghiệm oxy bề mặt theo báo cáo người Lillo-Rodenas (2003), kết việc loại bỏ hợp chất oxy bề mặt ổn định khỏi bề mặt cacbon Q trình hoạt hóa, sử dụng ví dụ NaOH, q trình quan trọng liên tiếp, là: giảm hydroxit thành kim loại tự do; xâm nhập kim loại tự vào lưới (giữa lớp graphene) cacbon; việc mở rộng lớp graphene cấu trúc natri xen kẽ; nhanh chóng, "nổ", phá hủy triệt để xen vào với tăng nhiệt độ nhiệt độ mà lực lượng lớp graphene để tạo microporosity Mức độ nghiêm trọng trình chức tỷ lệ sưởi ấm hàm lượng kiềm; hoạt hóa vật lý phát sinh từ q trình oxy hóa oxy hydroxit phân đoạn xúc tác từ cụm nguyên tử natri di động có lẽ từ nguyên tử cacbon cạnh nguyên tử cacbon mặt phẳng Sự hình thành cacbon dioxide, cacbon monoxide, khí hydro sản phẩm phản ứng phụ khơng có vai trò chế hoạt hóa để tạo độ xốp tăng cường Những người Shimada (2004), sử dụng ống nano nhiều vách, quan sát trực tiếp kính hiển vi, khí hóa cacbon từ bên lớp graphene (mặt phẳng bản), xác nhận khả loại bỏ nguyên tử cacbon từ bề mặt khác biệt với cạnh nguyên tử cacbon Thực tế natri (với kali) mô tả tài liệu chất xúc tác oxy hóa / khử oxy hóa hiệu cho phản ứng khí hóa đẩy nhanh việc loại bỏ oxit bề mặt carbon Điều xảy xung quanh vị trí nguyên tử natri cụm nguyên tử natri loại bỏ nguyên tử cacbon có ưu từ khu vực dẫn đến xâm nhập mở rộng vi mô dẫn đến phát triển mesoporosity, phụ thuộc vào kích thước cụm nguyên tử natri Năng lượng tự hình thành oxit bề mặt cacbon (phản ứng tỏa nhiệt) vượt hình thành mêtan (phản ứng nhiệt) giả định oxit carbon hình thành ưu tiên cho hình thành mêtan nhiệt độ thấp 700 GVHD: Nguyễn Văn Hòa 26 Đại học Cơng nghiệp Thực phẩm TPHCM Khoa Cơng nghệ Hóa học Trong điều kiện khắc nghiệt, vật liệu cacbon bị phân hủy hoàn toàn kali hydroxit để tạo loại cacbon flocculent với hàm lượng cao khả hấp phụ (> 5000 m2g-1) Trong điều kiện nhẹ hơn, so sánh với việc sử dụng kali hydroxit, hoạt hóa đáng kể xảy Một lý cho điều kích thước lớn ion cacbonat -C032- ngăn cản xâm nhập vào vi mơ chất phản ứng ban đầu Do tính chất ion dung dịch, điều gì, ion kali khuếch tán vào độ xốp mà khơng có ion cacbonat (hoặc bicacbon) kèm Khi chế hoạt hóa yêu cầu diện hai loại kali oxy khơng thể hoạt hóa đáng kể số xảy bề mặt bên ngồi Mặc dù kali cacbonat khuếch tán vào vi mơ cacbon, hình thành phức oxy bề mặt (CO) m từ ion cacbonat phản ứng có lợi điều kiện Trong dung dịch nước, ion natri nhỏ chút so với ion kali khơng có tác dụng loại trừ kích thước Do đó, natri hydroxit xuất để xâm nhập vào độ xốp ban đầu CR kali hydroxit Kết luận: Các muối kiềm không phản ứng với tiền chất – chúng phản ứng với cacbon q trình cacbon hóa Chúng có hiệu việc làm nóng carbon muối kim loại kiềm Hai chế dường hoạt động Thứ nhất, nguyên tử oxy hỗn hợp hydroxit cacbonat natri kali tạo khí CO để tạo CO x để tạo độ xốp Khí hóa xúc tác kim loại kiềm Hai, giảm lượng muối kim loại kiềm, cacbon, tạo nguyên tử kim loại natri kali xen kẽ vào cấu trúc cacbon để mở rộng mạng Các đặc tính độ xốp phát triển liên quan đến tốc độ gia nhiệt hệ thống thí nghiệm, làm nóng nhanh chóng cho loại bột có độ xốp cao, tỷ lệ muối thành cacbon yếu tố quan trọng 2.3.2.2 Q trình hoạt hóa nhiệt vật lý Khí hóa than chủ yếu thực 800 – 1000 với cacbon dioxide, nước hỗn hợp hai Như nói trên, oxy thường khơng sử dụng tác nhân hoạt hóa phản ứng cacbon-oxy tỏa nhiệt cao điều làm cho phản ứng khơng thể kiểm sốt trừ áp suất phần cực thấp oxy phân tử sử dụng Các phản ứng cacbon với cacbon dioxide nước sức nóng dễ kiểm sốt: C + CO2 → 2CO ∆H = +159kJmol-1 C + H2O → CO + H2 ∆H = +117kJmol-1 GVHD: Nguyễn Văn Hòa 27 Đại học Công nghiệp Thực phẩm TPHCM Khoa Công nghệ Hóa học Cả hai phản ứng quan trọng, kích hoạt nước, nhiệt độ cao sử dụng để hoạt hóa, phản ứng chuyển dịch khí nước, xúc tác bề mặt cacbon, trạng thái cân bằng: CO + H2O → CO2 + H2 ∆H = -4 kJmol-1 Đặc tính nhiệt phản ứng khí hóa với cacbon dioxide nước tạo điều kiện kiểm soát xác điều kiện thí nghiệm lò, cần thiết cho việc sử dụng nhiệt trực tiếp để trì nhiệt độ phản ứng Nguồn cung cấp nhiệt tạo cách đưa lượng không khí kiểm sốt vào lò để đốt khí thiên nhiên (khi thêm vào) khí sinh q trình hoạt hóa (CO H 2): CO + O2 → CO2∆H = -285 kJmol-1 H2 + 02 → H2O ∆H = -238 kJmol-1 Quá trình đốt cháy hai chất ức chế không làm giảm nồng độ chúng mà làm tăng áp suất riêng hai tác nhân hoạt hóa Phân tích phản ứng liên quan đến việc hoạt hóa nhiệt cho thấy rằng, độc lập với tác nhân hoạt hóa sử dụng, có đốt cháy cacbon, theo phản ứng sau đây: C + O2 → CO2 ∆H = -406 kJmol-1 Trong số ngành cơng nghiệp than hoạt tính, nguồn cung cấp nhiệt đảm bảo cách giới thiệu hỗn hợp khí thải nước (như tác nhân hoạt hóa), có hoạt tính kết hợp khí cacbon dioxide nước Trong ngành cơng nghiệp khác, nguồn cung cấp nhiệt đảm bảo cách giới thiệu loại khí phát triển trình cacbon hóa thành lò kích hoạt để thay cho khí thiên nhiên Khi đốt cháy số cacbon tránh được, điều làm giảm suất phản ứng thực lò nung nóng gián tiếp a Tỷ lệ phản ứng khí hóa Kiểm sốt khuếch tán tỷ lệ phản ứng khí hóa Kiểm sốt q trình kiểm sốt tốc độ khí hóa, q trình hoạt hóa nhiệt, có tầm quan trọng quan trọng nhận thức vùng phản ứng diễn quan trọng Những cân nhắc áp dụng cho phản ứng cacbon với oxy phân tử, cacbon dioxide nước GVHD: Nguyễn Văn Hòa 28 Đại học Cơng nghiệp Thực phẩm TPHCM Khoa Cơng nghệ Hóa học Cần phải nhấn mạnh điều kiện oxy hóa carbon khơng phải nghiên cứu thú vị (ví dụ áp suất khoảng 100 Pa trở xuống) giới hạn lượng chuyển khối lượng có nghĩa hiệu ứng kiểm soát ảnh hưởng đến tốc độ phản ứng hóa học Áp suất bắt đầu oxi hóa Bề mặt cacbon Cacbon bên Hình 2.8 Sơ đồ cho thấy nồng độ (áp suất) khí phản ứng (O2, CO2, H2O) thay đổi tương đối so với nội thất (Khu I) ngoại thất (Vùng III) mẫu carbon Đ ườ ng (tố c độ ph ản ứn Nhiệt độ phản ứng (K-1) Hình 2.9 Biểu đồ cho biết tốc độ (log rate) phản ứng oxy phân tử với carbon thay đổi theo nhiệt độ phản ứng (T-1) Khu I-III Hình 2.8 Vùng I kiểm sốt hóa học diễn giải động học trở nên khó khăn Thật thuận tiện, giai đoạn này, để thảo luận impucations phát biểu GVHD: Nguyễn Văn Hòa 29 Đại học Cơng nghiệp Thực phẩm TPHCM Khoa Cơng nghệ Hóa học Khi phản ứng không đồng diễn Vùng-I, trình điều chỉnh tỷ lệ giai đoạn chậm trình tự hóa học phản ứng Đó là, có xác suất phản ứng xảy bên ngồi bề mặt có độ rỗng bên Trong Zone-II, nơi điều kiện hỗn hợp hoạt động, tất khí phản ứng tới bề mặt cacbon phản ứng trước đạt đến trung tâm cácbon cụ thể Vì vậy, phần bên cacbon phản ứng Trong Zone-III, điều kiện phản ứng khắc nghiệt tất phản ứng xảy bề mặt bên ngồi Do đó, tỷ lệ phản ứng (khí hóa) kiểm soát tỷ lệ khuếch tán chất phản ứng lên bề mặt tốc độ khuếch tán sản phẩm cách xa bề mặt Hình 2.8 2.9 minh họa tượng Hình 2.8 cho thấy cấu hình oxy liên quan đến hình học cacbon rắn khơng thay đổi trung tâm cacbon (kiểm sốt hóa học tỷ lệ) giảm xuống mặt bên cacbon khuếch tán, kiểm soát chuyển khối lượng tỷ lệ) Hình 2.9 minh họa cách lượng hoạt hóa phản ứng tương ứng thay đổi tốc độ kiểm soát thay đổi giai đoạn từ hóa chất đến q trình vật lý Các yếu tố ảnh hưởng đến tỷ lệ phản ứng khí hóa Nếu khơng có chi tiết hóa, số yếu tố ảnh hưởng đến tỷ lệ khí hóa cacbon khí oxy hóa (trong khu vực kiểm sốt hóa học) sau: nhiệt độ phản ứng; áp suất cục khí phản ứng; hydrogen cacbon monoxide ức chế phản ứng khí hóa; nhiều hợp chất vơ cacbon hoạt động chất xúc tác tích cực cho oxi hóa Một số chất xúc tác tiêu cực, ví dụ phốt pho, biết đến Ảnh hưởng số chất xúc tác bị giảm nước pha khí Hiệu ứng Synergetic hoạt động; cấu cacbon nghiên cứu Xúc tác phản ứng khí hóa Khi nghiên cứu lượng hoạt hóa, để sử dụng nguyên tử cacbon, nguyên tử cacbon có mức tạp chất vài ppm Graphite sử dụng lò phản ứng hạt nhân graphit điện ngành công nghiệp thép tinh khiết Các nguyên tử than hoạt tính thông thường, từ gỗ, từ than đá, từ đai ốc đá trái cây, tất chứa tới vài phần trăm chất vô địa (tạp chất) Những com-pound vơ khơng trơ q trình hoạt hóa nhiệt, ảnh hưởng đến phát triển lỗ chân lơng Có thể có lợi để đạt từ hiệu ứng Tất phản ứng oxy hóa cacbon liên quan đến oxy phân tử, cacbon dioxide, nước oxit nitơ xúc tác vật liệu vô chứa carbon Không động học hóa học phản ứng thay đổi GVHD: Nguyễn Văn Hòa 30 Đại học Cơng nghiệp Thực phẩm TPHCM Khoa Cơng nghệ Hóa học q trình xúc tác, động học địa hình (dị hướng phản ứng) bị thay đổi Vật liệu vô xúc tác chứa nguyên tử cacbon xác định xác Có tồn hàng trăm hợp chất vơ cơ, có cacbon ban đầu, ngun nhân xúc tác nhiệt độ phản ứng Để xác hơn, sản phẩm "phân hủy" (tro) hợp chất vô xúc tác Tác dụng sinh lực gây hỗn hợp vật liệu xúc tác bị nghi ngờ không nghiên cứu cách có hệ thống Trong số vật liệu vơ muối, oxit kim loại loạt kim loại kiềm, kim loại đất kiềm kim loại chuyển tiếp đặc biệt hiệu làm chất xúc tác Hiệu chất xúc tác phụ thuộc vào kích thước hạt chất xúc tác chế độ phân hủy cacbon Do đó, đánh giá tuyên bố trước khó để nghiên cứu phản ứng khí cacbonic khơng bị xúc tác theo cách Việc chuẩn bị nguyên tử cacbon phải điều kiện nghiêm ngặt phòng thí nghiệm vơ trùng phòng thí nghiệm hóa học vơ tuyến Hiện nay, chấp nhận chất xúc tác hoạt động vị trí tiếp xúc với cacbon Khơng có tác dụng cảm ứng để sản xuất xúc tác vị trí cách khoảng cách từ cacbon hạt Cacbon dioxide nước, tiếp cận bề mặt chất xúc tác, phân tách thành hạt di động có chứa oxy nguyên tử, chúng di chuyển đến bề mặt cacbon để hình thành oxit cacbon Cơ chế cung cấp khí cacbon hóa điểm tiếp xúc bề mặt chất xúc tác cacbon Về bản, chất xúc tác hoạt động chất mang oxy với oxy phân tử, cacbon dioxide nước phân ly ưu tiên bề mặt chất xúc tác, kết "nguyên tử oxy hóa học" (trên bề mặt chất xúc tác M (0)) di động di chuyển khuếch tán với giao diện chất xúc tác cacbon Tốc độ tăng cường phản ứng khí hóa xúc tác tốc độ hình thành oxy hóa học tăng lên, nguyên tử oxy, so với tốc độ hình thành phức tạp từ pha khí Hiện tượng có liên quan đáng kể q trình hoạt hóa nhiệt nguyên tử cacbon, sử dụng khí cacbonic nước Cũng ảnh hưởng, đáng kể, tỷ lệ khí hóa, chất xúc tác vơ hình thành cacbon thúc đẩy hình thành CO2 khí sản phẩm Cacbon sử dụng phải mô tả đầy đủ có thể, nên “tự chế” b Hoạt hóa CO2 H2O: Sự ức chế C (0) C (H) Hoạt hóa nhiệt nguyên tử cacbon khí hóa cách sử dụng cacbon dioxide nước phương pháp phổ biến để chuẩn bị than hoạt tính Các phương trình cân hóa học cho phản ứng đơn giản Các chế không đơn giản vậy: GVHD: Nguyễn Văn Hòa 31 Đại học Cơng nghiệp Thực phẩm TPHCM Khoa Cơng nghệ Hóa học C + CO2 → 2CO C + H2 → CO + H2 Những nghiên cứu sớm phản ứng sớm nguyên tử cacbon hoạt hóa từ hai phản ứng khác nhau, cho thấy nguyên tử cacbon bị loại bỏ hai phân tử khí hóa khơng phải ngun tử cacbon so sánh Vấn đề trở nên phức tạp nhà động học báo cáo trình tự phản ứng đa tầng với khả chậm phát triển tốc độ khí hóa lồi hấp phụ phản ứng ngược Những người Bansal (1974) tóm tắt phát sớm phản ứng liên quan đến hydro, quan sát thấy hấp phụ oxy ức chế hấp phụ hydro, trình hydro hóa trước bề mặt cacbon làm giảm hình thành phức oxy bề mặt Với bề mặt cacbon (outgassed 1273 K) Các phức hợp cacbon-hydrogen tương đối ổn định đòi hỏi nhiệt độ cao (> 1500 K) để loại bỏ (là loại khí phát triển q trình graphitization) Ở độ bao phủ hydro thấp, nguyên tử hydro hấp phụ ngăn cản hấp phụ hai nguyên tử oxy, hiệu ứng giảm tăng hydro hóa bề mặt hydro hóa có tác dụng hấp thụ oxy Tương tự vậy, hấp phụ trước oxy hạn chế nghiêm trọng hấp thụ hydro, áp suất hydro thấp GVHD: Nguyễn Văn Hòa 32 Đại học Cơng nghiệp Thực phẩm TPHCM Khoa Cơng nghệ Hóa học CHƯƠNG 3: ỨNG DỤNG CỦA THAN HOẠT TÍNH Than hoạt tính sử dụng tinh chế khí, thức uống khơng chứa caffein, tinh chế quặng vàng, chiết kim loại, làm tinh khiết nước, y tế, xử lý chất thải, lọc khơng khí mặt nạ phòng độc trang 3.1 Trong cơng nghiệp Một ứng dụng cơng nghiệp xử lý kim loại cuối Nó sử dụng rộng rãi tinh chế dung dịch mạ điện Ví dụ, kỹ thuật tinh chế việc loại bỏ tạp chất hữu từ dung dịch mạ kền sáng Nhiều chất hữu thêm vào dung dịch mạ để cải thiện tính bám dính tăng tính chất độ sáng, nhẵn, tính uốn, Sự truyền dòng điện trực tiếp phản ứng điện hóa oxi hóa anot khử catot, phụ gia hữu sinh sản phẩm phân hủy không mong muốn dung dịch Sự sinh nhiều chúng có hại cho chất lượng mạ tính chất vật lý kim loại Sự xử lý than hoạt tính loại bỏ tạp chất trả lại hiệu suất mạ mức độ mong muốn 3.2 Trong y tế Than hoạt tính sử dụng để xử lý chất độc dùng liệu qua đường miệng Những viên nang than hoạt tính sử dụng nhiều nước thuốc không cần kê toa bác sĩ để xử lý bệnh tiêu chảy, chứng khó tiêu đầy Tuy nhiên, khơng hiệu cho nhiều ngộ độc acid kiềm mạnh, xianua, sắt, liti, arsen, methanol, ethanol hay ethylene glycol Ứng dụng gián tiếp (ví dụ cho vào phổi) dẫn đến sặc hệ hơ hấp, gây chết người không xử lý y tế 3.3 Trong hóa phân tích Than hoạt tính, hỗn hợp 50/50 khối lượng diatomit than hoạt tính đựoc sử dụng pha tĩnh sắc khí áp suất thấp cho carbohydrate sử dụng dung dịch rượu (5-50 %) pha động đinh chuẩn chuẩn bị phân tích GVHD: Nguyễn Văn Hòa 33 Đại học Cơng nghiệp Thực phẩm TPHCM Khoa Cơng nghệ Hóa học 3.4 Trong mơi trường • • • • • Sự hấp phụ cacbon có nhiều ứng dụng loại bỏ chất gây nhiễm từ khơng khí hay nước như: Làm dầu tràn Lọc nước ngầm Lọc nước uống Làm khơng khí Giữ tạp chất hữu khơng bay từ màu vẽ, lọc khô, bay xăng trình khác Trong Luật nước uống an toàn 1974 Mỹ, EPA phát triển điều luật đề xuất yêu cầu hệ thống xử lý nước uống sử dụng than hoạt tính dạng hạt Nhưng giá cao, điều luật gọi luật GAC gặp phản đối mạnh mẽ nước từ công nghiệp cung cấp nước, bao gồm nhà máy nước lớn California, nên luật bị bãi bỏ Than hoạt tính dùng để đo nồng độ Radon khơng khí • • • Trong y tế (Carbo medicinalis – than dược): để tẩy trùng độc tố sau bị ngộ độc thức ăn Trong kỹ thuật, than hoạt tính thành phần lọc khí (trong đầu lọc thuốc lá, miếng hoạt tính trang); khử mùi tủ lạnh máy điều hòa nhiệt độ Trong xử lý nước (hoặc lọc nước gia đình): để tẩy chất bẩn vi lượng, diệt khuẩn khử mùi GVHD: Nguyễn Văn Hòa 34 Đại học Cơng nghiệp Thực phẩm TPHCM Khoa Cơng nghệ Hóa học KẾT LUẬN Qua q trình nghiên cứu than hoạt tính thấy than hoạt tính có nhiều đặc tính ưu việt, sử dụng rộng rãi nhiều ngành công nghiệp sống ngày Tuy nhiên, thị trường có nhều loại than, để sử dụng hiệu than hoạt tính phù hợp với mục đích sử dụng, cần phải nghiên cứu lựa chọn thật kỹ loại than hoạt tính phù hợp, cho hiệu trình cao giá thành phù hợp Có nhiều phương pháp để sản xuất than hoạt tính từ nguồn nguyên liệu khác chưa có đột phá tính chất tạo Việc tiêp tục nghiên cứu, tìm tòi để phát triển, nâng cao tính chất than hoạt tính yêu cầu đặt tương lai GVHD: Nguyễn Văn Hòa 35 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Anh Harry Marsh, Activated Carbon, Francisco Rodriguez-reinoso_2006 Tiếng Việt Luận văn Thạc sĩ Khoa học: Nghiên cứu điều chế ứng dụng than hoạt tính từ tre để hấp phụ dung mơi hữu Tạp chí hóa học, Số đặc biệt chào mừng hội nghị hóa vơ – phân bón tồn quốc lần thứ ba, Viện Khoa học Công nghệ Việt Nam 36 ... phản ứng Phương pháp có ưu điểm hạn chế có mặt oxi hiệu cao thu n lợi cho q trình hoạt hóa sau CO2, nước Nhược điểm phương pháp tiêu tốn nitơ đắt tiền Sử dụng cát (SiO2) hạt sỏi: phương pháp. .. nguyên liệu thực vật dùng nhiệt phân hủy ngun liệu điều kiện khơng có khơng khí Dưới tác dụng nhiệt độ thường tới 170 , vật liệu bị khơ đều; từ 170 ÷ 280 , vật liệu bị phân hủy theo trình thu nhiệt,... sử dụng than hoạt tính có mao quản vừa nhỏ Các mao quản hình thành trình sản xuất, mà nguyên liệu hoạt hóa Các mao quản không tạo phản ứng hóa học Than hoạt tính chế tạo từ than bùn có mao quản