C + O2 O + (O) (O) O
1.2. Tớnh chất hấp phụ của than hoạt tớnh
THT là vật liệu rắn, đa mao quản (mao quản nhỏ, mao quản trung bỡnh và mao quản lớn), trờn bề mặt THT cú chứa cỏc tõm hoạt tớnh của cỏc vi tinh thể graphit biến dạng, cỏc nhúm chức oxy - carbon (axit, bazơ, trung hũa, ưa nước hoặc kỵ nước,...). Do đú, THT là vật liệu hấp phụ đa năng.
Về cơ bản, THT là vật liệu hấp phụ kỵ nước (hydrophobic), nhưng khi biến tớnh bề mặt THT bằng cỏc nhúm C-OH, COOH,... thỡ tớnh kỵ nước của THT giảm và tớnh ưa nước tăng lờn. Do đú THT là chất hấp phụ tốt cho cỏc chất hữu cơ khụng phõn cực hoặc phõn cực yếu.
Mao quản nhỏ của THT là “miền hấp phụ” tốt cho cỏc phõn tử nhỏ (cỏc hơi, khớ của VOC, benzen, toluen, xylen,...). Cỏc mao quản trung bỡnh là
Kớch thước 300àm 20àm
“khụng gian” thu hỳt cỏc phõn tử lớn (cỏc hợp chất màu, thuốc nhuộm, cỏc chất hữu cơ tự nhiờn NOC - Natural Organic Compounds,...).
Như vậy, THT là vật liệu hấp phụ cú đặc trưng chủ yếu hydrophobic, và đa năng: vừa hấp phụ tốt trong pha khớ và vừa hấp phụ hiệu quả trong pha lỏng; cú thể hấp phụ chọn lọc cỏc phõn tử nhỏ và cũng cú thể hấp phụ chọn lọc cỏc phõn tử lớn. Tất nhiờn, để đạt được cỏc kết quả đú, người ta phải biết cỏch điều chỉnh (trong sản xuất và biến tớnh) cấu trỳc mao quản và tớnh chất bề mặt của THT một cỏch hợp lý.
Để khảo sỏt khả năng hấp phụ (nhiệt động học hấp phụ) và tốc độ hấp phụ (động học hấp phụ), người ta cần phải dựa vào cỏc quy luật nhiệt động học phự hợp cho quỏ trỡnh hấp phụ trờn THT.