1.1. Tính chất vật lý của than hoạt tính

1.1.1. Kích thước hạt và bề mặt của than hoạt tính

Trong quá trình sản xuất do có sự va chạm, khuấy trộn. Các hạt than sơ khai thường có cấu trúc khối cầu hoặc gần với khối cầu. Chúng nằm bên nhau trong hỗn hợp phản ứng lại liên kết với nhau làm tăng kích thước của hạt để giảm năng lượng tự do bề mặt và tạo thành các chuỗi. Những chuỗi thay đổi này không những trong quá trình sản xuất than mà cả trong quá trình gia công giữathan hoạt tính và cao su. Có các phương pháp sản xuất than hoạt tính khác nhau. Nên trước khi đưa vào sử dụng cần xác định các thông số ( kích thước hạt, diện tích riêng bề mặt hạt than). Vì những thôg số này là một trong những nhân tố ảnh hưởng đến tính chất của cao su tăng cường lực bằng than hoạt tính.

Người ta đã dùng 2 phương pháp để xác định kích thước hạt than, diện tích riêng bề mặt, đó là:

·         Phương pháp kính hiển vi điện tử

·         Phương pháp hấp thụ lên bề mặt

1.1.2. Diện tích bề mặt riêng của hạt than hoạt tính

Phương pháp tính toán hình học, theo lượng chất lỏng phân tử thấp hoàn toàn trơ hóa học với than hoạt tính, nhưng lại được hấp thụ trên bề mặt của than hoạt tính.

1.1.3. Tính chất vật lý của than hoạt tính

Cấu trúc vật lý được đánh giá bằng mức độ phát triển cấu trúc bậc nhất của nó, phát triển mạnh nhất trong than sản xuất bằng phương pháp lò. Liên kết hóa họa C-C đảm bảo cho cấu trúc có độ bền cao. Trong thời gian bảo quản than hoạt tính, các cấu trúc bậc nhất của than tiếp xúc với nhau, liên kết lại tạo thành liên kết bậc hai của than hoạt tính. Mức độ bền của nó phụ thuộc vào độ bền liên kết giữa của các cấu trúc bậc nhất và dao động trong khoảng độ bền của liên kết Vandecvan đến độ bền liên kết hydro có trong than. Cấu trúc bậc hai càng bền thì kích thước hạt than càng nhỏ, mức độ nhám của bề mặt càng lớn và hàm lượng các nhóm chứa oxy trên bề mặt than càng cao. Nó sẽ bị phá hủy hết khi hỗn hợp luyện với cao su các cấu trúc này. Tuy nhiên, có thể tái hình thành khi bảo quản thành phẩm, lưu hóa và ngay cả khi sản phẩm đã lưu hóa. Cấu trúc của than hoạt tính có thể xác định bằng kính hiển vi điện tử và có thể đánh giá gián tiếp qua lượng dầu được than hoạt tính hấp thu.

1.1.4. Khối lượng riêng của than hoạt tính

Là đại lượng phụ thuộc vào phương pháp xác định nó: là axeton và rượu, dao động từ 1800 -1900kg/m khối, trong heli lỏng từ 1900 – 2000kg/m khối, hằng số mạng tinh thể 2160 -2180kg/m khối.

Than hoạt tính dạng bột là các hạt nằm sát nhau, ở các góc cạnh, các cung là không khí nên dao động từ 80 -300kg/m khối.

Qua ứng dụng của than hoạt tính,  người ta thấy rằng khối lượng riêng 1860kg/m khối được sử dụng khá phổ biến.

2. Tính chất hóa học của than hoạt tính

Ngoài carbon, trong thành phần hóa học của than hoạt tính còn có Hydro, lưu huỳnh, oxy và các khoáng chất khác. Các nguyên tử này được đưa vào than hoạt tính cùng với nguyên liệu đầu và trong quá trình oxy hóa. Sự có mặt của các hợp chất chứa oxy trên bề mặt than, được chứng minh bắng axit huyền phù trong nước của than hoạt tính. Sự có mặt của các khoáng chất trong than hoạt tính cho phàn ứng kiềm yếu.

Bảng thành phần nguyên tố hóa học một số loại than hoạt tính

Sự có mặt các nhóm phân cực trên bề mặt than hoạt tính là yếu tố quan trọng quyết định khả năng tác dụng hóa học, lý học của than hoạt tính với các nhóm phân cực, liên kết đôi có trong mạch đại phân tử. Dựa vào đó có thể chọn loại than thích hợp.