Phân bố kích thước lỗ rỗng của than hoạt tính
Phân bố kích thước lỗ rỗng của than hoạt tính là tỷ lệ các lỗ rỗng có kích thước khác nhau trong than hoạt tính. Đây là thông số quan trọng để đánh giá hiệu suất hấp phụ của than hoạt tính. Hiểu được phân bố kích thước lỗ rỗng của than hoạt tính giúp lựa chọn và sử dụng than hoạt tính hiệu quả hơn.
Phân bố kích thước lỗ rỗng của than hoạt tính là gì
Phân bố kích thước lỗ rỗng của than hoạt tính là tỷ lệ các lỗ rỗng có kích thước khác nhau trong than hoạt tính. Kích thước lỗ rỗng của than hoạt tính thường được đo bằng nanomet (nm) hoặc angstrom (1 nm = 10 angstrom)
Than hoạt tính là một vật liệu xốp với diện tích bề mặt cực lớn và cấu trúc lỗ xốp mang lại đặc tính hấp phụ cao. Kích thước và sự phân bố của các lỗ xốp này đóng vai trò quan trọng trong việc xác định hiệu suất hấp phụ của than hoạt tính.
Các loại kích thước lỗ rỗng của than hoạt tính
Kích thước lỗ rỗng của than hoạt tính được phân loại thành 3 loại dựa trên đường kính của chúng:
Micropores: Là các lỗ rỗng có đường kính nhỏ hơn 2nm. Micropores chủ yếu được hình thành bởi cấu trúc vi tinh thể graphite của than hoạt tính, thể hiện khả năng hấp phụ mạnh đối với các phân tử nhỏ. Than hoạt tính vỏ dừa có các lỗ rỗng micropore phổ biến, là loại than hấp phụ hiệu quả cao.
Mesopore: Là các lỗ rỗng có đường kính từ 2 -50nm. Mesopore thường được hình thành bởi các khoảng trống giữa các hạt than hoạt tính cho phép hấp phụ tốt các phân tử có kích thước trung bình.
Macropores: Là các lỗ rỗng có đường kính lớn hơn 50nm. Macropores chủ yếu được hình thành do sự xếp chồng các hạt than hoạt tính, đóng vai trò là đường dẫn cho các phân tử hấp phụ đi vào bên trong than hoạt tính.
Phân bố kích thước lỗ rỗng của than hoạt tính tác động như thế nào đến hiệu suất hấp phụ
Phân bố kích thước lỗ rỗng của than hoạt tính tác động đến hiệu suất hấp phụ ở khả năng hấp phụ, tốc độ hấp phụ và tính chọn lọc hấp phụ
Khả năng hấp phụ: Phân bố kích thước lỗ rỗng rộng hơn thường tương ứng với tổng thể tích lỗ rỗng của than hoạt tính lớn hơn dẫn đến khả năng hấp phụ cao hơn.
Tốc độ hấp phụ: Các lỗ rỗng lớn và lỗ rỗng trung bình tạo điều kiện cho các phân tử chất hấp phụ khuếch tán nhanh vào bên trong than hoạt tính, do đó tăng cường tốc độ hấp phụ.
Tính chọn lọc hấp phụ: Các lỗ nhỏ thể hiện khả năng hấp phụ chọn lọc đối với các phân tử có kích thước cụ thể.
Phương pháp xác định phân bố kích thước lỗ rỗng của than hoạt tính
Phương pháp thường được sử dụng để xác định phân bố kích thước lỗ rỗng là hấp phụ nito, dựa trên sự hấp phụ khác biệt của nito ở các áp suất khác nhau trên bề mặt than hoạt tính. Phương pháp này sử dụng các đường đẳng nhiệt hấp phụ và các mô hình liên quan như mô hình BJH (Barrett – Joyner-Halenda) và mô hình DFT (Lý thuyết hàm mật độ) để tính toán phân bổ kích thước lỗ rỗng của than hoạt tính.
Bài viết liên quan:
Kích thước lưới than hoạt tính mesh là gì
