- Than hoạt tớnh. Than hoạt tớnh là một chất hấp phụ rắn, xốp, khụng phõn cực và cú bề mặt riờng rất lớn. Về bản chất nguyờn tố, nú thuộc nhúm graphit - một dạng thự hỡnh của cacbon- gồm cỏc tinh thể nhỏ cú cấu trỳc bất trật tự; nhưng khỏc với graphit là trong tinh thể của than hoạt tớnh cỏc vũng sau nguyờn tử cacbon sắp xếp kộm trật tự hơn. Vỡ vậy than hoạt tớnh cú cấu tạo xốp và tạo nờn nhiều lỗ hổng nhỏ khụng đồng đều và rất phức tạp.
Cấu trỳc lỗ xốp phức tạp và bề mặt riờng khỏc nhau tựy thuộc vào cỏch sản xuất. Cỏc lỗ xốp cú bỏn kớnh hiệu dụng từ vài chục đến hàng chục nghỡn anstron. Về mặt cấu tạo, nú cú cấu tạo kiểu tổ ong gồm một hệ lỗ xốp mao quản thụng nhau và thụng với mụi trường bờn ngoaỡ với cấu trỳc khụng gian ba chiều. Cú thể chia kớch thước lỗ xốp thành ba loại sau:
(1) Dạng vi mao quản, bỏn kớnh hiệu dụng cỡ 10 A, cú bề mặt riờng lớn nhất (350 - 1000 m2/gam) và chiếm phần chủ yếu trong than hoạt tớnh.
(2) Dạng mao quản trung gian cú bỏn kớnh hiệu dụng trong khoảng 100 đến 250 A. Bề mặt riờng khụng lớn lắm, khoảng 100 m2
/gam.
(3) Dạng mao quản lớn cú bỏn kớnh hiệu dụng khoảng 1.000 đến 10.000 A; dạng này cú bề mặt riờng rất nhỏ, khụng quỏ 2 m2
/gam.
Than hoạt tớnh cú tỏc dụng hấp phụ tốt đối với cỏc chất khụng phõn cực ở dạng khớ và dạng lỏng. Từ lõu than hoạt tớnh đẫ được sử dụng để làm mặt nạ phũng độc, làm sạch muỡ và khử màu cỏc sản phẩm dầu mỡ. Ngày nay trờn thế giới than hoạt tớnh được coi như là một chất hấp phụ chủ yếu trong cụng nghệ xử lý làm sạch mụi trường bao gồm cỏc lĩnh vực:
(1) Làm sạch nước để uống, xử lý nước để sinh hoạt hoặc xử lý nước thải của cỏc cụng trỡnh ớt nhiễm bẩn. Trong những trường hợp này than hoạt tớnh sẽ giữ lại cỏc hợp chất hữu cơ hoà tan, nhất là cỏc chất gõy mựi, gõy màu và cả vết những kim loại nặng. Than hoạt tớnh đặc biệt cú hiệu quả xử lý cao đối với nước cú bị nhiễm nhẹ cỏc chất diệt trừ dịch hại.
(2) Xử lý nước thải cụng nghiệp. Người ta sử dụng than hoạt tớnh trong những trường hợp hấp phụ cỏc chất kộm hoặc khụng bị vi sinh vật phõn hủy, cỏc chất gõy độc hại đối với cỏc vi sinh vật. Trong trường hợp này xử lý chọn lọc bằng than hoạt tớnh đúng vai trũ như là quỏ trinh tiền xử lý cho cỏc bước xử lý sinh học tiếp theo.
(3) Xử lý “cấp ba” nước thải cụng nghiệp và đụ thị.
Khi than đó hấp phụ no, nú khụng cũn khả năng h ấp phụ tiếp tục nữa. Đối với than hoạt tớnh, trong trường hợp này khụng phải bỏ đi mà cú thể tỏi sinh và sử dụng lại được. Đại đa số cỏc chất hấp phụ trờn than hoạt tớnh đều cú thể giải hấp bằng nhiệt. Khi ở trong mụi trường nhiệt độ cao (dưới nhiệt độ bắt chỏy của than), cỏc chất hữu cơ cũng như cỏc phõn tử axit bay hơi và tỏch khỏi bề mặt của than. Đối với mỗi một chất sẽ cú một nhiệt độ xử lý phự hợp. Với cỏc hợp chất của kim loại thỡ thụng thường phải giải hấp bằng axit sau đú rửa bằng nước và sấy để tỏi sinh.
- Silicagel. Silicagel là gel của anhydrit axit silisic cú cấu trỳc lỗ xốp rất phỏt triển. Mạng lưới của gel bao gồm cỏc nguyờn tử Si nằm giữa khối