Than hoạt tính khử mùi nhờ một mạng lưới lỗ xốp cực nhỏ bên trong mỗi hạt than, tạo nên một diện tích bề mặt khổng lồ để các phân tử gây mùi bám vào và nằm lại đó. Hiện tượng này gọi là hấp phụ. Khi bề mặt đã kín chỗ, than bão hoà, không giữ thêm được gì và phải thay.
Chào bạn, đây là Nhà Hoá Học. Từ túi than để tủ giày, lõi lọc trong máy lọc nước, tới khẩu trang có lớp than đen, chất này có mặt khắp nơi. Tập này mình chui vào bên trong một hạt than để xem nó làm việc thế nào.
Than hoạt tính được làm ra sao?
Than hoạt tính được làm từ những vật liệu giàu cacbon như gáo dừa, gỗ, than đá, tre. Vỏ dừa là nguyên liệu rất được ưa chuộng vì cho loại than có nhiều lỗ nhỏ, cứng, ít bụi, và Việt Nam là một trong những nơi sản xuất than hoạt tính từ gáo dừa.
Bước đầu là than hoá: nung nguyên liệu ở nhiệt độ cao trong điều kiện thiếu không khí để đuổi nước và các chất bay hơi, còn lại khung cacbon. Đến đây thì giống than củi bình thường.
Bước quan trọng là hoạt hoá. Than được xử lý ở nhiệt độ rất cao với hơi nước hoặc khí khác, hoặc bằng hoá chất. Quá trình này đục khoét bên trong khung cacbon thành vô số đường hầm và lỗ nhỏ chằng chịt, có lỗ nhỏ chỉ cỡ vài phân tử.
Kết quả là một gam than hoạt tính có diện tích bề mặt bên trong lên tới hàng trăm, thậm chí trên một nghìn mét vuông. Một thìa nhỏ than đã có diện tích bề mặt ngang vài cái sân quần vợt. Đó là bí mật của nó.
Hấp phụ khác hấp thụ thế nào?
Hai chữ này chỉ khác một âm mà nghĩa khác hẳn. Hấp thụ là khi một chất đi vào bên trong khối của chất kia, như miếng bọt biển hút nước vào toàn bộ thân nó. Hấp phụ là khi các phân tử chỉ bám lên bề mặt, như bụi bám lên mặt bàn.
Than hoạt tính làm việc theo kiểu hấp phụ. Các phân tử gây mùi bay ngang qua, va vào thành lỗ xốp, và bị giữ lại bởi lực hút yếu giữa các phân tử, gọi là lực van der Waals. Lực này yếu, nhưng khi có hàng tỉ tỉ điểm tiếp xúc trên một bề mặt rộng như vậy, nó đủ giữ nhiều phân tử ở lại.
Phân tử càng lớn, càng ít ưa nước thì càng bám tốt. Nhiều hợp chất gây mùi như mùi mồ hôi trong giày, mùi thức ăn ôi, mùi dung môi, mùi clo trong nước máy đều thuộc loại dễ bị giữ lại.
Ngược lại, những phân tử rất nhỏ, ưa nước như amoniac, fomanđehit hay hơi nước thì bám kém. Than thường làm việc kém với chúng, trừ khi được tẩm thêm hoá chất đặc biệt.
Vì sao than hoạt tính dùng một thời gian thì hết tác dụng?
Giờ mình nói sang điều ít được nói trên bao bì. Diện tích bề mặt lớn đến đâu thì cũng có hạn. Khi các lỗ xốp đã bị chiếm gần hết, than bão hoà, không giữ thêm được phân tử mới. Thậm chí khi nồng độ mùi xung quanh giảm, than bão hoà có thể nhả bớt ra.
Hơi ẩm cũng là kẻ chiếm chỗ. Trong khí hậu nồm ẩm, phân tử nước len vào lỗ xốp, cạnh tranh chỗ với phân tử mùi, làm than kém hiệu quả hơn.
Nhiều sản phẩm khuyên phơi nắng túi than để tái sinh. Phơi nắng giúp đuổi bớt hơi nước và một phần phân tử bám lỏng, nên than có thể khá hơn một chút. Nhưng tái sinh thật sự trong công nghiệp cần nhiệt độ rất cao, nắng trưa không làm được. Các phân tử bám chặt vẫn ở lại.
Vì vậy túi than khử mùi để tủ giày, tủ lạnh, ô tô nên được thay định kỳ. Với lõi lọc nước, lõi than quá hạn không chỉ hết tác dụng mà còn có thể thành nơi vi khuẩn bám.
Than hoạt tính trong máy lọc và khẩu trang
Trong bình lọc nước, lõi than hoạt tính giữ lại clo dư, mùi, vị lạ và một số hợp chất hữu cơ. Nó không loại được muối khoáng, không diệt được vi khuẩn, cũng không lọc được nhiều kim loại nặng như asen.
Trong máy lọc không khí, lớp than giúp giảm mùi và một phần hợp chất hữu cơ dễ bay hơi, bổ sung cho lớp lọc bụi. Lớp than càng dày, càng nhiều than thì càng lâu bão hoà. Một tấm lọc mỏng chỉ phủ chút bột than thì hiệu quả hạn chế.
Khẩu trang có lớp than thường giúp giảm mùi khói xe, mùi hôi, nhưng không có nghĩa là lọc được bụi mịn tốt. Khả năng lọc bụi mịn phụ thuộc vào lớp lọc chuyên dụng và độ kín khi đeo.
Cũng nên phân biệt than hoạt tính với than củi thường. Than củi có ít lỗ xốp hơn nhiều, khả năng khử mùi kém hơn hẳn, và có thể còn chứa bụi, tro.
Than hoạt tính trong y tế: không tự dùng
Than hoạt tính dạng uống được dùng trong cấp cứu một số trường hợp ngộ độc qua đường tiêu hoá, vì nó hấp phụ một số chất độc trong dạ dày ruột, giảm lượng chất độc vào máu. Nhưng việc dùng phải do nhân viên y tế quyết định, đúng loại chất độc, đúng thời điểm.
Có những chất than hầu như không giữ được, như cồn, sắt, axit, kiềm mạnh, xăng dầu. Có trường hợp dùng than còn gây hại, ví dụ khi người bệnh lơ mơ dễ sặc. Vì vậy khi có người ngộ độc, việc đúng là gọi cấp cứu một một năm, không tự cho uống than.
Than hoạt tính cũng hấp phụ cả thuốc. Uống viên than để chữa đầy hơi cùng lúc với thuốc khác có thể làm thuốc kia giảm tác dụng. Nếu dùng, nên hỏi dược sĩ về thời gian uống cách nhau.
Kem đánh răng có than được quảng cáo làm trắng răng chủ yếu nhờ tác dụng mài mòn. Dùng lâu có thể làm mòn men răng, nên hỏi nha sĩ. Lần tới đặt túi than vào tủ giày, bạn có thể hình dung bên trong mỗi hạt đen nhỏ là cả một mê cung đường hầm đang chờ phân tử mùi đi lạc vào.
Câu hỏi thường gặp
Đặt than hoạt tính trong tủ lạnh có tác dụng không?
Có, than giúp giảm mùi thức ăn lẫn nhau trong tủ. Nhưng trước hết vẫn cần bọc kín thức ăn và lau tủ sạch, than chỉ là bước hỗ trợ và cần thay định kỳ.
Baking soda và than hoạt tính khử mùi khác nhau thế nào?
Baking soda trung hoà một số mùi có tính axit như mùi chua, còn than hoạt tính hấp phụ nhiều loại phân tử hữu cơ. Hai cách bổ sung cho nhau, không thay thế hoàn toàn.
Than hoạt tính có khử được mùi khai nước tiểu không?
Mùi khai có phần lớn từ amoniac, phân tử nhỏ mà than thường bám kém. Vệ sinh sạch nguồn gây mùi hiệu quả hơn nhiều.
Than hoạt tính có hết hạn không?
Than chưa mở, để kín khô thì giữ được lâu. Đã mở thì nó bắt đầu hấp phụ hơi ẩm và mùi trong không khí, nên hiệu quả giảm dần dù chưa dùng vào việc gì.
Uống nước than tre có thải độc cơ thể không?
Không có bằng chứng vững cho việc uống than để thải độc ở người khoẻ. Gan và thận mới là cơ quan thải độc chính. Việc tự uống than còn có thể làm giảm hấp thu thuốc và chất dinh dưỡng.
