Xác định tính chất điều chế và ứng dụng một số chất hấp phụ tự nhiên và tổng hợp phục vụ công nghiệp dầu khí và các ngành kinh tế quốc dân khác pdf

CÁC ĐỀ TAI NHANH CUA DE TAI KC-06-12 trong vòng đơn viết tắt tên đơn vị tham gia như đã ký hiệu Ở trước - trang 2, dấu *: ký hiệu đơn vị chủ trì đề tài nhánh, dấu "ký hiệu đơn vị tham gi

dé doe ngay hương, Mue phi hop (uhdy chuét oào tên

Chuong, Jue muéu dow

& Su dung cae phim DageUp, PageDown,

inter, phim mai tén trén ban phim hode các biểu tuong

mii tén trén thanh: công cụ để lật trang:

Tools View Window

Trung tâm Khoa học Tự nhiên và Công nghệ Quốc gia

VIỆN HOÁ HỌC PHONG HOA LY BE MAT

BAO CAO TONG KET ĐỀ TÀI

KC-06-12

Xac dinh tính chất điều chế và ứng dụng

một số chất hấp phụ tự nhiên và tông hợp

phục vụ công nghiệp dầu khí và các ngành

kinh tế quốc dân khác

Chủ trì: PGS PTS Nguyễn Hữu Phú

96 - W6-Ab t/pg o HANOI9-1995

-_ Ban Chủ nhiệm Chương trình KC-O6

~_ Vụ Tổng hợp Kế hoạch, Vụ Nghiên cứu-Phát triển

Bộ Khoa học, Công nghệ và Môi trường

~_ Bộ Công nghiệp nặng,

Viện Hoá học, Bộ Công nghiệp nặng-Cơ quan chủ trì Chương trình KC-06

-_ Trung tâm Khoa học Tự nhiên và Công nghệ Quốc gia

Viện [loa hoc, Trung tam Khoa hoc Tự nhiên và Công nghệ Quốc gia - Cơ

quan chủ trì đề tài

- Tất cả các cá nhân, đồng nghiệp đã tận tình giúp đỡ chúng tôi hoàn

thành tốt đề tài nghiên cứu này

Mot lần nữa, xin chân thành cảm on †

Chủ nhiện› đề tài

ee PGS PTS: Nguyễn Hữu Phú Phòng Hoá lý Bề mặt-Viện Hoá học, Trung tâm Khoa học Tự nhiên và Công nghệ Quốc gia

Tel 361145

CÁC ĐƠN VỊ VÀ CÁ NHÂN THAM GIA ĐỀ TÀI

Phòng Hoá !ý Bề mặt

Vién Hoa hoc, Trung tam KHIN & CNQG GHLBM)

1 Nguyễn Hữu Phứ

2 Lê lloài Nam

3 Dang Tuyết Phương

- Trung tâm Xúc tác [lữu cơ-Iloá đầu

Vien Hoa hoc, BO Công nghiép nang (XTHC-HD)

{ Nguyễn Văn Phat

2 Nguyễn Thị Dư

3 Nguyễn Thị Van Hao

4 Phạm Ngọc Thuy

3 Nguyễn Văn Tấu,

- Khoan Công nghệ Tloá hffu cơ

PGS.PTS PTS

Kỹ sư PTS

4 Đoàn Tuyết Mai

5 Đào Văn Tường

Kỹ sư Trung tâm Khoa học Tự nhiên và Công nghệ Quốc gia (CNHH)

CÁC ĐỀ TAI NHANH CUA DE TAI KC-06-12

(trong vòng đơn viết tắt tên đơn vị tham gia như đã ký hiệu

Ở trước - trang 2, dấu *: ký hiệu đơn vị chủ trì đề tài nhánh,

dấu "ký hiệu đơn vị tham gia đề tài nhánh)

Nghiên cứu quy trình chế tạo silicagel hat ctu (HLBM*)

Nghiên cứu quy trình chế tao SiO, bot min (HLBM*)

Nghiên cứu sản xuất hydroxyt nhôm (CNHHC*)

Nghiên cứu sản xuất y-ALO, (CNHHC*)

Nghiên cứu chế tạo và ứng dụng zeolit A (XTHC-HD*)

Nghiên cứu chế tạo zeolit X (PVVL*, HLBM*‘)

Nghiên cứu chế tạo chất hấp phụ tẩy mau từ khoáng bentonit (XTHC

HD*)

Chế tạo bột trợ lọc sơ cấp từ điatomit Việt Nam ŒH BM*)

Chế tạo bột trợ lọc diatomit cao cấp từ khoáng Việt Nam (CNHH*)

10 Nghiên cứu điều chế zeolit ZSM-5 (HLBM*)

LOI DAN

VỊ đề tài KC-06-12 baa gồm nhiều đề tài nhánh, với rất nhiều số liệu và nội dụng phong phú, nên trong báo cáo tổng kết này chúng tôi không có tham vọng trình bày một cách chỉ tiết về nội dung và kết quả của từng đề tài nhánh

mà chỉ xin trình bày về: "

-¥ nghia khoa học và thực tiễn của việc nghiên cứu điều chế, tính chất, ứng dụng các chất hấp phụ tự nhiên và tổng hợp đối với nền kinh tế quốc dân

- Các kết quả nổi bạt hoặc những nét đặc thù nhất của các đề tài nhánh

- Đánh giá chung các kết quả mà đề tài KC-06-12 đã đạt được và phái

biểu một số kiến nghị

Về nội dung chỉ tiết và các số liệu cụ thể chúng tôi xin phép được trình bầy trong các báo cáo của các đề tài nhánh kèm theo bản tổng kết này

Chủ nhiệm đề tài

§1 Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ THỰC TIỀN CUA DE TAI

Đề tài KC-06-12 nhầm nghiên cứu các quy trình chế tạo một số chất

hấp phụ (vật liệu mao quản) có sẵn rong thiên nhiên như các khoẩng sét:

diatomit, bentonit , hay phải tổng hợp nhân tạo như SiO¿, Al¿O¿, các zeolit A,

X v.v từ các nguồn nguyên liệu, hoá chất sẵn có ở Việt Nam, trên cơ sở điều

kiện và trình độ công nghệ Việt Nam hiện nay

Các vật liệu SiO;, Al;O, (và các biến tướng củn chúng: silicapel hạt, SiO, tro loc, SIO, bot mịn nhôm hydroxyt, các thù hình của AlzO;(ơ P, Y ), các zeolit kiểu A, X là những vạt liệu mao quản truyền thống và không

thể thay thế đượctrong các lĩnh vực làm sạch không khí khỏi các tạp chất, xử

lý đọc, lắng trong, hấp thu vi khuẩn ) nước, các dịch đường, nước hoa quả,

rượu bia v.v , xứ lý các đầu thực vật, đầu nhờn, xúc tấc cho các quá trình lọc

và chế biến các phân đoạn đầu mỏ trong công nghiệp lọc-hoá-đầu v.v

Có thể dẫn ra những số liệu khổng lò về sự đóng góp của vật liệu mao

quản (chất xúc tác, hấp phụ .) cho nền kinh tế quốc đân”

Tuy nhiên ở Việt Nam vì những 19 do khách quan và chủ quan mà

những vật liệu truyền thống đó vẫn chưa được sản xuất mọt cách ổn định

Dề tài KC-06-12 đã tạo điều kiện cho các cán bộ khoa học Việt nam:

- nghiên cứu các quy trình chế tạo một số vật liệu mao quản truyền thống,

- trên cơ sở đó, có thể tiến tới tổng hợp các vật liệu mao quản thế hệ

mới có nhíều tính chất đạc biệt trong xúc tác và hấp phụ như ZSM-5, ZSM-1 1,

V.V,

Như mọi người đều biết, đặc điểm của một nền công nghiệp hoá học và hoá đầu phát triển là ngày càng sử đụng nhiều chất xúc tác và hấp phụ Chúng

ta hy vọng rằng, nền công nghiệp hoá học và hoá đầu Việt nam sẽ phát triển

nhanh chóng cùng với sự phát triển kinh tế của đất nước Do đó, những hướng

nghiên cứu và các kết quả đạt được của đề tài KC-06-12 là hết sức có ý nghĩa

Theo một báo cáo gần đây, giá trị thị trường xúc tác thế giới hằng năm là

5 tỷ USD, riêng Mỹ chiếm 1,9 tỷ USD Người ta cũng xác định được rằng, giá thành xúc tác chỉ chiếm 0,1% giá thành của nhiên liệu và 0,22% giá thành của sắn phẩm hoá học được sản xuất từ các phản ứng xúc tác Với giá trị xúc tác như

trên, con người có thể sản xuất ra một lượng hàng hoá tương đương 2.4.49 USD

(~bằng nửa tổng sản phẩm quốc gia của Mỹ) (theo các tạp chí quốc tế, Nguyễn

Hữu Phú)

khoa học và thực tiễn trong việc khởi đầu việc nghiên cửu chế tạo các vật liệu

vi mao quản ở Việt Nam

§2 CÁC KẾT GA CHÍNH CỦA ĐỀ TÀI

1, Silicagel bạt cầu:

Silicagel (SiO, gel) 14 gel khô của axit silixic có cfu tric mao quan va

bề mặt riêng phát triển, do đó silicagel được dùng làm chất hấp phụ, chất

1 Đã nghiên cứu mối quan hệ giữa nồng độ của H;SO¿, NazSiO¿, pH tạo gel,

chế độ rửa gel với cấu trúc xốp và khả năng hút ẩm của silicagel

2 Trên cơ sở đó, đã xác định được quy trình chế tạo silicagel hạt cầu có các tính chất đặc trưng như đã đãng ký chất lượng với Ban Chủ nhiệm

Chương trình KC-06

Ö Đặc điểm sản phẩm

pH |Bè mặt| Bán kính | Thểtích |Khả năng hútẩm| Kích Độ bền điều | riêng | trung bình | mao quản | khi độ ẩm,% thước của hạt

chế | m”/g |mao quản,Ả| cm”/g 100 60 hat, mm | kg/cm?

* Quy trinh céng nghé:

(trang 8 của báo cáo đề tài nhánh)

3 Đã xây dựng một hệ sản xuất thử nghiệm (tạo hạt, bể rửa, lò sấy ) với

công suất 20 kg silicagel/ngày Sản phẩm thu được có chất lượng ổn định không thua silicagel nhập ngoại (độ hút ẩm cao hơn silicagel Trung Quốc)

được thị trường chấp nhận

Nét đặc trưng nhất của đề tài nhánh này là: Mối quan hệ giữa cấu trúc

và điều kiện tổng hợp đã được tiến hành chính xác, tỉ mi Đo đó, các kết

quả thu được không những có giá trị về mặt công nghệ mà còn cung cấp

nhiều thông tin cần thiết về cấu trúc và tính chất bề mặt của silicagel trong quá trình điều chế

Mt SiOz bét min

SiO, bot min (dudng kinh hat d~ 1pm) duge tng dung lam chất độn

cao su, polime để tăng tính năng cơ lý như chịu mài mòn, chịu nhiệt độ cao v.v Ngoài ra, SiO; bột mịn còn được ứng dụng trong chế tạo sơn, vật liệu xây dựng V

Căn cứ vào điều kiện nguyên liệu và côn g nghệcủa Việt Nam, chúng tôi

tiến hành nghiên cứu tổng hợp SiO; bột mịn trên cơ sở tiến hành phản ứng

trung hoà Na;SiO; và các axit tương ứng trong các điều kiện thích hợp (nồng

độ, nhiệt độ, chất phụ gia ) để SiO; thu được có độ sạch và độ mịn mong

- Khi nồng độ SiO; thấp (50,7 g/I) nhiệt độ và pH không ảnh hưởng rõ

rệt đến kích thước hạt của vật liệu (xem mẫu 1, 2 và 6)

- Khi pH và nhiệt độ phản ứng không thay đổi, nếu nồng độ SiO; tăng

thì kích thước hạt có xu hướng giẩm (so sánh mẫu 6 và 43) , :

- Trong khoảng nồng độ 170 g/1 trở lên nhiệt độ và pH có ảnh hưởng đáng kể đến kích thước hạt:

* Khi nhiệt đọ tăng, kích thước hạt giảm (so sánh mẫu {5 và 25)

* Song, nhiệt độ cao hơn 170°C sẽ làm cho kích thước hại không đồng đều và hạt lại có xu hướng lớn lên một ft (so sánh mẫu 25 va 26)

~ Nong do SiO, tầng cũng làm cho hạt có khuynh hướng không đồng nhất (mẫu 25 và 42)

Từ các kết quả trên có thể rút ra điều kiện thích hợp để tổng hop SiO, bột mịn có kích thước 0,03-0,04 Lưn như sau:

Nong dd SiO; g/1 = 170

Nhiet do °C’ = 50

9 MỌI yếu tØ rái quyết định đến kích thước hạt SỈ; là hộ tạo mầu (chát phụ

814) cho vào hỗn hợp phán ứng Ảnh hưởng của chứng như sau: -

Thứ tự | Mẫu | Nong do SiO, g1] pHỊt,°C| - d,m Hệ phụ gia

Sơ đồ sản xuất và quy trình (trang 8 báo cáo đề tài nhánh)

Đặc điểm của đề tài "SiO, bột mịn" là:

Đã nghiên cứu nhiều yếu tố ảnh hưởng đến quá trình tạo hạt SIO, đặc biệt,đã phát hiện sự ảnh hưởng quan trọng của chất phụ gia (hệ lạo mầm) đến

các điều kiện và kết quá phản ứng

Các kết quả nghiên cứu về chất phụ gia đã tạo thuận lợi cho công nghệ

chế tạo SiO; bột mịn tiến hành ở nhiệt độ thường

Ml Hydroxyt nhém

Hydroxyt nhom 1a vat li¢u duoc sir dung nhieu trong công nghệ sản

xuất AI kim loại, trong sẵn xuất cerarnit (gốm, sứ), các chất hap thu ding

trong y học, đặc biệt, đó là vật liệu khởi đầu để điều chế ra các đạng thù hình khác nhau của Al:O; (œ, B, y ), xúc tác cho nhiều quá trình hoá học quan

trọng

Hydroxyt nhôm có thể ở nhiều đạng:

- Dang trihydroxyt nhom ALON), gdm Gibxit, Balerit vA Norstrandit Dang monohydrox yt nhôm ALOCOED pom Bemit, Norstrandit

Bemit JA nguyen liệu chủ yếu để điều chế oxyt nhôm hoạt tính, Đo đó,

chúng tôi nghiên cứu quy trình chế tạo Bomit từ nguyên liệu Việt Nam

Các kết quả:

1 Đã nghiên cứu quy trình công nghệ sản xuất Bemit đi từ phèn nhôm nội

địa Chất lượng của Bemit đạt yêu cầu về thành phần hoá học và cấu trúc

tinh thé đã quy định (Phổ Rơnghen của Bemit điều chế được trùng với

phổ của Bemit Pháp)

Hiệu suất sản phẩm đạt 75% hiệu suất lý thuyết

2 Trong từng công đoạn hoà tan, oxy hoá, axit hoá, lọc rửa, sấy các

thông số: nồng độ dung dich phèn, pH, nhiệt độ phản ứng, nhiệt độ sấy

sản phẩm đã được xác định trong điều kiện tối ưu Sản phẩm Bemit có

chất lượng như sau:

Thanh phần Tầm lượng, % ALO, 83,850 Clo 0,010

Kiềm và kiềm thổ 1,000 Nước 15,00 + Phổ Rơnghen Bemii (trang 10b, báo cáo đề tài nhánh)

3 Ngoài sản phẩm Bemit, Na;SO, như là một sản phẩm phụ được thu hồi

vừa có ý nghĩa làm giảm giá thành của Bemit, viva chống 6 nhiém moi trường

Đặc điểm của đề tài này là: Đã xác định nguồn nguyên liệu và chế độ công nghệ thích hợp để diều chế Bemit có chất lượng tốt ứng với một quy mô

sản xuất vừa phải

IV Oxyt nhôm y-Al,O,

Oxyt nhôm có nhiều đạng thù hình:

* œAl;O; là dạng bền nhiệt nhất, th = 2044°C,

* y-ÁlÔO; là đạng có hoạt tính hoá học lớn nhất

‹ _ một số dạng thù hình khác nữa: B-AL,O;, n-ALO, ,

T-Al;O; được sử dụng là chất hấp phụ (trong kỹ thuật sắc ký kh?, làm

chất mang xúc tác và làm chất xúc tác

Việc nghiên cứu sản xuất T-AlO; có ý nghĩa đón đầu cho công nghệ

chế tạo vật liệu dùng cho xúc tác và hấp phụ ở Việt Nam

Đây là công trình nghiên cứu đầu tiên ở Việt Nam về điều chế T-A];O: Các số liệu thụ được từ đề tài này rất có giá trị cho công nghệ sản xuất ALO;

Ở quy mô lớn trên cơ sở nguồn nguyên liệu chứa nhôm ở Việt Nam

V Zeolit A

Zeolit A 1A alumosilicat tinh thé, & dạng natri NaA có công thức hoá học như sau:

N azO.Al2O;.28i1O;.xH,O

Zeolit NaA có dung lượng hấp phụ lớn và tốc độ hấp phụ nhanh nên

NaA thường được dùng làm chất hấp phụ (tách Ẩm trong công nghệ làm khô không khi)

Do có cấu trúc tỉnh thể nên kích thước mao quản bên trong vật liệu luôn

ổn định (NaA có kích thước "cửa số" là 4A*, của KA là 3A” của CaA Ja SA®

Nhờ đặc tính này, người ta đã sử dụng zeolit A làm “ray phan tr" dé tach ede hỗn hợp khí chứa các phân tử có kích thước khác nhau

”_ theo phương pháp dao cắt

Ở Việt Nam, hiện nay NaA được sử dụng chủ yếu, để tách ẩm trong công nghệ hoá lông không khí Trong tương lai, NaA còn sẽ được được dùng nhiều trong xử lý khí, tách n-parafin và một số ứng đụng khác

Trong đề tài này, chúng tôi nghiên cứu xác lập quy trình sản xuất NaA

và một số ứng dụng của nó,

Các kết quả:

1 Đã nghiên cứu các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình kết tỉnh NaA và đã rút

ra điều kiện tối ưu để sản xuất mẻ lớn (dung tích thiết bị 50 1ít) như sau: Nguyên liệu:

~ Dung dich thuy tinh long (A), ty trong d = 1,3

~_ Điều kiện tổng hợp : Vừa nhỏ vữa khuấy 2 dung địch A và B vào thiết

bị Đồng thể hoá trong vòng 30 phút Kết tỉnh thuỷ nhiệt có khuấy ở

nhiệt độ 90°C Thời gian kết tỉnh 9 giờ,

- _ Hiệu suất: 90% (tính theo lượng nhôm đựa trên công thức lý thuyết)

2 Đã nghiên cứu điều chế zeolit CaA (5A) tir zeolit NaA (4A) bang phuong pháp trao đổi ion:

Ca** +NaA =CaA +2Nat

CaA đã được ứng dụng để tách n-parafin trong ph4n đoạn Kerosin của

Các kết quả thủ được, chứng tỏ zeolit Cad (5A (4) va 5A (9)) của đề tài

cổ khả năng tích n-parafin tốt như zeolit 5A (MERKC)

Nét ndi bat cba de tdi nay 1a: Min Mu tien, zeolit NaA va CaA được tổng

hợp từ các nguyên liệu của Viet nam và, đục biết, CaA đã dược áp dụng một

cách kết quả vào việc tách n-paralin của phân đoạn Kerosin của mỏ đầu Bạch

tách ẩm, hấp phụ hydrocacbon Đường kính của mao quản lớn nhất la:

Tương ứng với tỷ lệ moi ban đnu là:

2 Các thông số của điều kiện kết tỉnh được xác định như sau:

Zcolit tổng hợp theo điều kiện trên đã được kiểm tra độ tỉnh thể bằng

SEM, phổ IR và RDX Các kết quả cho thấy ring, NaX thu được hoàn toàn đấp ứng các yêu cầu về cíu trúc và các tính chất hoá lý khác của zeoliLX, Đặc điểm của nghiên cứu này là sự nghiên cứu sâu vào chế độ làm già gel và hệ tạo mầm để làm giảm thời gian kết tính của hệ Thông thường, thời ginn kết tỉnh của NaX Tà tren1!2 giờ, của NaA Tà trên 8-9 giờ Nhưng với kỹ

thuật làm giả và gây mầm, có thể rút ngắn thời gian kết tĩnh của NaX từ

>12giờ xuống 6 giờ, của NaA từ >9 giờ xuống 3 giờ

Vil Bét tre loc Diatomit

Diatomit 14 SiO, v6 dinh hinh, t6n tai-trong thién nhién thanh từng vỉa lớn (mỏ) do sự trầm tích các lảo dơn bào diatom từ thời kỳ sơ khai của vô trái đất tạo nên

Thành phần hoá học của diatomit là SiO; (50-96%) phần còn lại là tạp

chất Al2O¿, FezO;, MgO, CaO, v.v

Một trong những chất được dùng nhiều nhất, phổ biến nhất trong công

nghệ lọc là bột trợ lọc đintomit (BTLD)

Vì thế, việc nghiên cứu chế tạo BTLD từ nguồn nguyên liệu diatomit Việt Nam là hết sức cần thiết

1 Bội trợ lọc diatomit sơ cấp

BTLD sơ cấp là loại bột lọc được chế tạo từ nguồn diatomit thiên nhiên

có chất lượng lọc vừa phải, tương đương với dộ xốp kỹ thuật B = 80-85% Loại BTILD cao cấp ứng với B = 90%

Các kết quả đạt được:

1 1, Đã nghiên cứu một cách đồng bộ về thành phần hoá học, các tính chất

hoá lý của diatomit nguyên khai vùng Phú Yên Nhận thấy rằng, ,

diatomit Phú Yên chứa khoảng 50-60 % SiO¿, phần còn lại là khoáng sét

đạng alưminosilicat và một ít (3-4%) ở dạng c4t (œ-quart)

Điatomit Phú Yên là nguyên liệu tốt hơn so với các vùng khác ở

nước ta, song, chất lượng thua xa một số diatomit của thế giới, vì hàm lượng SiO; không cao, lại chứa nhiều sắt (Fe;O¿), rất khó xử lý

1.2 Đã nghiên cứu cơ bản về tính chất bề mặt của vật liệu nên đã đề ra một _- quy trình làm giàu 5iO; một cách hợp lý và kinh tế

Sẵn phẩm thu được cố các đặc trưng sau đẠy:

SiO¿, % 80

Khối lượng riêng đong [g/cn”] 0,34

12

1.3

D6 x6p kỹ thuật ƒ}, % 86

Bề mặt riêng m”/g 56

Dung lượng lọc bia lít bia/kg 800-1000

Sản phẩm BTLD của đề tài KC-06-12 đã cung cấp cho công nghệ lọc bia ở khu vực miền Bắc 10-15 tấn/năm (kể từ 1993) tương đương với

một sản lượng 10-15 tỉ lít bia/năm được khách hàng tín nhiệm

2 Bột trợ lọc cao cấp

Đ nghiên ctu ché tno RTLD cao cấp từ DTLD se ofp bing cfch nxH hoá thuỷ nhiệt ở 400-450°C bằng II,SƠ, Sau khi rửa tách hết các muối sunfnt, vật liệu được thiêu kết với chất trợ dung & 800-900°C dé Jam cho sản phẩm có độ xốp đồng nhất và loại bỏ thêm một số tạp chất Sân phẩm được nghiền mịn theo yêu cầu quy định

Các đạc tring cla sẵn phi nhữ sau:

Khối lượng riêng đong [g/cm”] 0,25-0.4

Độ xốp kỹ thuật, %: 90

_ Đã tiến hành thử nghiệm lọc xi rô đường và bía Các kết quả thu được

chứng tỏ rằng chất lượng của BTLD cao cấp cũng tương đương với

niiều IFỨLD nhập ngoại: R-700 (Mỹ), K-700 (Nhat), K-500 (Nhat), Optima, Fina viv

Dac diém cda đề tài nghiên cửu nà ly Ja:

- Thănh phần hoá học, đạc điểm, tính chất của vùng nguyên liệu Phú Yên được tiến hành nghiên cứu tỉ mi

-_ Khả năng ứng đụng và tính khả thí của đề tài rất lớn đối với nhíeu lĩnh

vực cộng nghệ khác nhau (loc, vat lieu xây dựng, )

_ VI Chất hấp phụ tây màu từ khoáng Bentonit

Bentonit 14 khoáng sét tự nhiên, dạng aluminosilicat có chứa trong thành phần của mình chủ yếu là khoáng montmorillonit với công thức cấu tạo:

tr£ỆMg;(SiOis(OED, lọ {(AVLFc»(SiLO)(OLD,} n.ITO

tuỳ thuộc vào giá trị m và p ta có các loại khoáng khác nhau TỈ lệ m và p thường dao dong tir 0,8-0,9

Bentonit tự nhiên thường có bề mặt không phát triển, vì hệ thống lỗ xốp

thường bị lấp đầy bởi các tạp chất và nước hấp phụ

13

Sau khi được xử lý thích hợp, bentonit có rất nhiều ứng dụng trong nhiều lĩnh vực: xúc tác, hấp phụ, lắng trong các hệ huyền phù, chế tạo dung dịch khoan, hấp thu vị khuẩn, làm trong một số chất lỏng có mầu v.v

Sau đây, là những kết quả nghiên cứu của đề tài về xử lý bentonit để tạo

ra chất hấp phụ tẩy màu:

Các kết quả:

1 Nguyên Hiệu ban đầu là bentonit Thuận Hải được xử lý bằng các axit khác nhau (HCI, H,PO,, H;SO,) ở các nhiệt độ khác nhau (50, 70 và 90°C), với các thời gian xứ lý khác nhau (2,3,4, 5 gid)

Từ các kết quả thu được có thể thấy rằng:

- Hàm lượng SiO; trong mẫu tăng, hầm lượng các tạp chất (Fe,0,, CaO,v.v ) giảm theo nồng độ và bản chất nxit (HCI > H,S0,), nhiệt độ

và thời gian xử lý ,

2 Khả năng tẩy màu được xác định trực tiếp với một số đầu thực vật: đầu lạc, đầu đỗ tương v.v Các kết quả thực nghiệm thu được chứng tỏ rằng: Kha nang hấp phụ mầu của bentonit Việt Nam không thua kém mẫu so sánh (bentonit, Pháp) Đặc biệt, các mẫu được xử lý theo (HCI 20%, 90°C,

4 giờ, pH = 8), tẩy mầu đầu đỗ tương tốt nhất, mẫu xử lý (HICI, 20%, 90°C,

4 giờ, pH =7) tẩy mầu đầu lạc tốt nhá

Các kết quả của đề tài sẽ là cơ sở khoa học về việc điều chế "đất tẩy mầu” cho công nghiệp đầu thực vật đang phát triển nhanh ở nue ta

IX Zeolit ZSM-5

ZSM-5 là một zeolit thế hệ mới, có công thức hoá học tổng quát là:

Na,Al,Sigg.,O;9) 16,0

x có thể thay đổi trong khoảng 0-12 -

Do có tÍ số Si/AI cao nên ZSM-5 rất bền nhiệt và có độ axit bè mat cao

khi d dang HZSM-5 Đặc biệt,ZSM-5 có hệ thống mao quản đồng nhất

(5,3-5,6A°-rãnh thẳng, 5,1-5,5 A°- rãnh zic-z4c) nêïi tạo ra hiệu ứng xúc tấc đồng phân hình học trong các phản ứng izome hoá và alkyl hod cfc

hydrocacbon nhe

Các kết quả:

® Đã nghiên cứu các thông số chế tạo Z5M-5 ở quy mô PTN trong điều kiện không sử dụng chất tạo cấu trúc và nguồn sol silic tự chế tạo từ thuỷ tỉnh lông Việt Nam

14

® Các kết quả và đặc trưng cấu trúc bằng phổ IR, RDX, SEM, BET đã xác

nhận rằng, ZSM-5 điều chế được có cấu trúc hoàn toàn tương tự ZSM-5 đã

được công bố

§3 KẾT LUẬN CHUNG VÀ KIẾN NGHỊ

Trong thời gian 1991-1995, tập thể các cần bộ khoa học đề tài

KC-06-12 đã thực hiện một khối lượng nghiên cứu khá lớn và với một nội

dung khoa học phong phú: ,

{ Đã xác lap duge 10 quy trinh ditu ché silicagel hat cau, oxyt silic bot min,

zeolit A, zeolit X, hydroxyt nhom, y-AlLO,, bot trợ lọc điatomit sơ cấp và

cao cấp, bentonit tấy trắng đầu mỡ và zeolit ZSM-5

2 Tất cả các sản phẩm được điều chế hoàn toàn {100%) từ các nguồn nguyên liệu Việt Nam, kể các những chất phụ gia, chất kết dính v.v cũng không

sử dụng ngưồn nguyên liệu nhập ngoại

3 Chất lượng các sản phẩm của đề tài hầu như không thưa kém chất lượng của các sản phẩm tương ứng nhập ngoại

4 Đề tài đã di sâu vào hướng cải tiến công nghệ như đã nghiên cứu thành công các "hệ mầm" làm giảm nhiệt độ phản ứng tạo ra oxytsilic bột mịn, làm rút ngấn thời gian kết tỉnh của zeolit A và X

5 Hầu hết trong các đề tài nhánh đều cố gắng sử dụng các phương pháp thực

nghiệm chính xác để tiến hành nghién cttu: IR, SEM, RDX, BET, v.v Do

đó, các số liệu thu được là đáng tin cậy

6 Tính khá thi của đề tài rất lớn Nhiều sản phẩm của đề tài đã được thị trường chấp nhận và tín nhiệm Sản lượng bán ra hàng tấn/năm (silicagel, zeolit céc loai) Dac biét bot trg loc diatomit được tiêu thụ 10-15 tấn/năm

đùng để lọc 10-15 tỉ lít bia/năm

KIẾN NGHỊ

Chấc chắn trong tương lai không xa, nhu cầu của ngành công nghiệp hoá chất, đầu khí, công nghiệp thực phẩm, công nghệ xử lý và bảo vệ môi

trường v.v sẽ đòi hỏi rất nhiều chất hấp phụ, xúc tác (vật liệu mao quản, ví

mao quản), dù muốn hay không muốn các sản phẩm như silicagel, các zeolit truyền thống, các zeolit thế hệ mới v.v sẽ được sử dụng rất nhiều ở nước ta

Vì thế, chúng tôi kiến nghị với các cơ quan khoa học và quản lý có thẩm

quyền cấp trên hãy giúp đỡ, tạo điều kiện cho thực hiện một dự án về ",S# “ xuất các vật liêu mao quản phục vụ công nghiện và môi trường" ở Việt Nam

1s

‘Trane tâm Khoan học tự nhiên và C Ông nghệ quốc ply

VIÊN HOÁ HỌC:

PHONG HOA LY BE MAT *

BAO CAO NGHIEM THU R - D

SAN PHAM SILICAGEL, HẠT CẦU

(đề tài KC - 06 - 12)

Chủ nhiệm đề (ái: Nguyễn Hữu Phú

\

Những tigt0† tham giá:

~ Đăng Thyết Phương

~ Trần Thy Kind Mog

- 1ê Kim Lan + 122 Thị Hoài Nam

KET QUA DIEU CHE

VA NGHIEN CUU TINH CHAT CUA SILICAGEL HẠT CẦU

Silicasel được điều chế bằng các phương pháp khác nhau như: phản ứng

giữa kiềm silicat với axit hay muối axit [6.7.8.910]: thuỷ phân tetra clorua silic

[11,12-16]: xà phòng hoá mety] hay etyÏ ête của axit silixic [17.18]: oxy hoá xilan SiH, bang ozon trong dung dich nudc [15,16]; điện phân siHcat kiềm [19.20.21] hoặc cho dung dịch silicat natri qua cột có chứa cationit dạng H+ [22-25] Trong tất cả phương pháp trên, phương pháp đầu tiên được sử dung nhiều nhất Trong công nghiệp người ta thường điều chế silicagel từ thuỷ tỉnh lỏng (silicat natri) và axit sunfuric (HạSOx) Đây là 1 phương pháp đơn giản và rẻ tiền Ở đây chúng tôi cũng chọn phương pháp trung hoà để chế tạo silicagel hạt cầu

A CƠ SỞ LÝ THUYẾT

SHicagel được điều chế từ các aAit vớ cơ (HaSĐa HCi, HạCOx ) và siicat naưi (thuỷ tỉnh lông) Phản ứng xảy ra như sau:

HySO4 + Na/SiO; —— NaaSOu + I1ySiOa (1

H2SiO3 - axft silixic được hình thành từ phản ứng (1) sau đó bị ngưng tụ

Đó là quá trình polime hoá các HSiOs thành poly axit silixic Quá trình này xây

ra theo sơ đồ tổng quát: :

(SiOpHa)n + SiQH + HOSi ~ (SiOyH,¿)„ ——

(SiOpHq}n — Si — O—Si_— (SiOrHs)ìm + HạO (2)

Trong đó: p, q, r, s,m và n là các số nguyên biểu diễn quan hệ tỉ lượng Quá trình ngưng tụ xảy ra đến một giai đoạn nhất định thì xuất hiện sự đông

tụ (tự gel) Khi đó ta có hydrogel Hạt cơ sở có đạng cầu, Kiioup xốp và có kích

thước dao động từ 20.30 + 150 Ả_ (2) Trên bề mặt của hat cơ sở được bao phủ hởi

các nhóm hydroxyl Trong giai đoạn làm già gel xảy ra quá trình ngưng tụ giữa các nhóm OH- của các hạt cơ sở với nhau, Như vậy quá trình ngưng tụ axit silixic gồm hai giai đoạn:

« _ Giai đoạn ngưng tụ tạo hạt cơ sở

+ Giai đoạn ngưng tụ liên kết các hạt với nhau tạo khung gel của giHcagel

Vậy tính chất của gel phụ thuộc vào diêu kiện chế tạo nó, tức là phụ thuộc

vào điều kiện thực hiện hai giai đoạn ngưng tự trên Các yếu tố ảnh hưởng đến phản ứng ngưng tụ là nồng độ của axit, sificat natri, pH, nhiệt độ môi trường, thời

gian và pH của môi trường làm già gel, chế độ rừa, sấy

Theo Carman (3) thì gel thu được từ dung dịch có nồng độ axit silixic đơn thấp tức là có hạt cơ sở có kích thước lớn sẽ là gel có cấu trúc xốp hơn Ngược lại

ta sẽ thu được gel bền và chặt hơn khi điều chế từ dung dịch có nồng độ axit silixic đơn đậm đặc

Theo các tác giả của (2) thì điểm đẳng điện của sol SiO2 ở pH =2

Khi pH < 2 hạt keo cơ sở có điện tích đương

Khi pH > 2 hạtsẽ có điện tích âm

Những ion xấc định điện thế trên hạt soi SiO¿ là ion H† và ion OH- Vậy

chính các ion này có tác dụng "xúc tác" trong phần ứng ngưng tụ axit gilixic

Kết quả nghiên cứu động học thực nghiệm phản tng ngưng tụ axit silixic

cho phép đưa rá phương trình biểu diễn sự Ảnh hướng của nồng độ axit sillxic và

pH của môi trường đến tốc độ ngưng tụ (2) ˆ

v=ki[f(Co)Ì[H*) [C3] khipH<2

v=tka TCo)HIOH-] [CT1 khi pH <2 (3)

Vị tốc độ ngưng tự ở thời điểm t

C:- nồng độ axit silixic đơm thời điểm t

+ Khí pH < 2 thai gian dong “TN

tụ tầng lên cùng với tăng pH mổ ve

+ Tầng pH từ 2 + 5 thời gian

+ Ti pH > 5 thoi gian dong tu nh ee

SO ap ay

Hình 1: Sự phụ thuộc thời gian đóng tụ vào pH

Cũng theo (2), dựa trên những kết quả thực nghiệm đã đưa ra cơ chế của

phản ứng ngưng tụ axit silixic ở giai đoạn 1 như sau:

JSi- OH +OH- ] SiŒ + HạO

JSi~ O-+ HO ~ Si(OH)x ] S—O ~ Si(OH)s + OH-

Quá trình ngưng tụ giữa các hạt keo tiếp tục xảy ra trong quá trình rửa geL

Vì vậy diều kiện rửa gel, pH của môi trường nước rửa ảnh hưởng lớn đến độ xốp

và diện tích bề mặt riêng của silcagel Theo kết quả thực nghiệm (4) khi rửa gel bằng nước thường và rửa bằng nước bị axit hoá đã đưa ra kết luân rằng, rửa gel

bằng nước axit tạo ra silHcagel có lỗ xốp đồng nhất, có bà mat riéng lớn Còn khi

rửa gel bằng nước thường thì thu được silicagel có lỗ xốp lớn và có điện tích bà

mặt nhỏ Giải thích hiện tượng này các tác giả cho rằng khi rửa gel bằng nước axit

thì khung gel có độ đàn hồi lớn nên chịu được biến dạng trong quá trình làm khô,

còn khi rửa gel bằng nước thường độ đàn hồi của khung gel giảm do sự có mặt của canxi silicat không hoà tan trên bề mặt phân cách giữa các mixel Chính các canxi

silicat đó phá huỷ mối liên kết giữa nước xung quanh mixel và nước bên trang

mixel [5], do đó khung gel đễ bị phá vỡ trong quá trình hình thành siÍicagel Điều

này phù hợp với quá chúng tôi thu được khi đo diện tích bề mặt và sự phân bố lỗ của hai mẫu silicagel | va 2 (phụ lục kèm thec¿ khi điều chế ở còng pH = 6,5 + 7, với cùng nhiệt độ và nồng độ chất ban đầu, nhưng mẫu rửa gel bằng axit có diện tích bè mặt lớn (613,92 m2/g) so với mẫu rửa gel bằng nước máy (283.28 m2/g) „ Các yếu tố ảnh hưởng trực tiếp đến kích thước, hình dạng và độ bền của hạt silicagel cầu là: chế độ khuấy trộn khi điều chế gel, bản chất đầu tạo hạt, thời gian -

Hạt silicagel có độ hền lớn thì sau khi sấy vẫn giữ nguyên hình clạng lúc ban đầu, hạt không bị vỡ và nứt Nếu trong quá trình khuấy trộn, những bọt khí lẫn vào trong hạt gel, các bọt khí đó gay ra hién tượng nứt và vỡ hạt trong quá trình

sấy Đồng thời tốc độ sấy cũng ảnh hưởng lớn đến độ bên của hạt, gel phải được sấy từ từ cho đến 120°C và giữ nguyên trong 3 giờ

Dầu tạo hạt gel chọn sao có khả năng ky nước cao, không tạo nhũ với nước

và bột gel, có độ nhớt vừa đủ để hạt kịp đông tụ trong thời gian rơi tự đo trong vệt

đầu

B KẾT QUÁ NGHIÊN CỨU

Sau khỉ nghiên cứu các nồng độ khác nhau của axit HạSOx và natrisilicat NaaSiOa để điều chế silicagel, chúng tôi đã chọn hai cặp nồng độ thích hợp của natrisilicat và axit là C¡ và C¿ để nghiên cứu qui trình điều chế Silicagel hạt cầu;

Với nồng độ CỊ sẽ tạo ra silicagel.có diện tích bè mặt nhỏ hơn so với nồng

" độ C nhưng kích thước lỗ sẽ lớn hơn [3]

Ở cùng nồng độ CỊ silicagel được điều chế ở pH khác nhau: 6.5: 7: 8; 10 Kết quả cho thấy pH ảnh hưởng rất rõ đến thời gian đông tụ của gel,

Trong bảng 1 trình bày các kết quả về khả năng hấp phụ hơi nước của các mẫu silicagel được điều chế

Bang 1: Khả năng 4p phụ hơi nước của Silcagef

77,24 11,38 12*| 65+7

79,42 17,9 13⁄| 6,5+7 73,48

13,36 14*| 65+27 6.68

Nur vay ty bang 7 ra thấy rằng-

1 Khi dieu ché silicagel 4 pH càng cao thì khả năng hút Ẩm càng thấp

2 Rita gel bing axit làm giảm khả năng hút ẩm của silicagel ở điều kiện độ ẩm thấp

3 Các mẫu số 1, 2, 3, 4 cho ta khả năng hút ẩm lớn nhất Do đó chúng tôi chọn

chế độ điều chế silicagel hạt cầu theo điều kiện tổng hợp những mẫu đó

Bảng 2 đưa ra kết quả sự phụ thuộc các đặc điểm của silicagel vào điều kiện điều chế

Bảng 2: Đặc điểm của cilicagel ở các điều kiện điều chế khác nhau

Dựa vào kết quả bảng Í và 2, chúng tôi đề ra một qui trình tổng hap

> silicagel hat cin nhu sav:

So do day chuyền công nghệ sản xuất silicagel hạt cầu

10 Dung cu do luu lugng axit 20

Natri silicat và axit HạSOx cé tl trong d = 1,17 vA d = 1,03 tương ứng được chày từ các bình định mức 13 và 9 qua các lưu lượng 8.4 lf/giờ và 7,5 IfUgiờ vào thiết bị tạo hạt 15 nhờ cách khuấy inox với tốc độ khuấy 800 vòng/phút Hỗn hợp chảy qua vòi tạo hạt và rơi tự do vào cột chứa đầu 5 với chiều cao 2.2m Tại đây hạt gel cầu được hình thành và nhờ bơm 4 chuyển đến bể l6: Hạt gel được giữ lai trên sang 17, sau đó được rửa sạch và sấy theo chế độ thích hợp (20 - 120°C trong

§ giờ và 120°C ở 3 giờ)

M6 to Dung cụ đo lưu lượng natri silicat

Bình định mức natri silicat

Thùng cao vị chứa natri silicat Thiết bị tạo hạt gel

Ré chita hat gel

Sang dung hat gel

Bề rửa hạt gel

Bơm natri silicat

Bề chứa natri silicat

khi | Bề mặt trung 'Thể tích | % | thước | Độ Đền

điều | 'iêng, [bình của| lỗ, trung bình| của hạt

* 100 g silicagel da tam chia cho 30 kg silicagel

+ Madi kg silicagel cần chất tầm với số tiền là:

6 Nhân công

1 ngày làm việc E giờ được 30 kp silicngel

Rửa silicapcl 2 npay

Say kho 1 ngày

Đóng gói 1 ngày

Nếu hni người cùng lầm việc thì một tuNn có thể sản xuất được 60 1:g silicngel

Công 01 người làm việc mội ngày: 10.000 đ

Vậy tiền công cho 1 kg silicagel là:

Đã nghiên cứu điều chế thử nghiệm silicagel hạt cầu ở quy mô R - D trên cơ

sở nguyên liệu Việt Nam và điều kiện công nghệ thích ứng

Sản phẩm thu được có tính chất bề mặt đồng nhất, khả năng hấp phụ ẩm

tương đương với silicapel nhập ngoại (Trung Quốc, Liên Xô cũ), có độ bền cơ học tết

Nếu mở rộng quy mô sản uất lớn hơn, chú ý đầu tư vào một số khâu tự động hoá cần thiết thì có thể giảm giá thành hơn nữa

Đay là một công nghệ khả thi và có triển vọng đáp ứng cho như cầu ngày càng tăng về silicagel của thị trường Việt Nam

TÀI LIỆU THAM KHẢO

1 1 E Neimark, R YU Seifain

Silikagel ego poluchenie, xvoixtva i primenenie Izd "Naukova dumka", Kiev,

1973

2 JH De Boer

Xtroenie i xvoixtva adsorbentov i katalizatorov

3 P.C.C Carman, Trans Farad, Soc., 1940, 36, 954

4 LE Neimark, R YU Seifain

Kolloidn Jurn., 15, 45, 1953

5 PLA Kargin Usp Khimii, 1939, 8, oor

8

Van Bemmelen J M - Z anorg allg Chem., 1987, 13, 233

Patrick W A., Mc Gawack J - J Amer Chem Soc., 1920, 32, 946; W A Patrick a Optycke, ibid; 1925, 29, 601, W A Patrick a W P Eberman, ibid

1925, 29, 220

Fells H A a Firths J B - J Phys Chem., 1925, 29, 24]

Okatov A B - JPKH, 1929, 2, 21; KKolloidn Kremnekixlota i eyo

adsorbsionnue xvoixtva, L., Izd Voenno - tekh nitreckéi Akademii RKKA,

1928

Kharmndarinn M O., Konelevich FL -Jurn Khim, prom., 1030, 7, 1484

Brunx B.N., Kostika E A -JPKH, 1935, 8, 1004

Ebler E U., Tellner L - Ber.,.1911, 44, 1915

Brintzinger U u Tromer B - Z.anorg allg Chem., 1929, 181 , 237

Brunx B.N., Tsatunovxkaia E G - Jurn - Khim prom., 1932, 34

Kargin V A a Rabinovitchh A J - Trans - Faraday Soc., 1935, 31.284 Baidaev A 1, Kargin B A - JFKH, 1936, 6, 13

Ryzm: J.W, - Ind Eng Chem: 1944, 38, 281

Hazel F.- J Phys a Coll - Chem; 1947, 51,45

Alexander J B - J Amer Chem Soc.; 1953, 75, 2887

Karas F_ a Pelikan - J Chemicky Pramysi 1958 8, (33), 59

NOMBRE DE POINTS UD‘ ADSORPTION : PU © 32

NOMBRE DE POINTS TOTAL : PW = 95

TEMPS P(torrs) Incr, VOL.ADSORBE

100*P/V(PO-P) 1DO+P/PO , CH3/G CH3/G STP

aut 5| ch a - ME DŒ ĐùIHT3 Hộ TRACES = COMBTAITE BET =

a ig

3.9

SURFACE POREUSE CUMULEE EM FONCTION DU RAYUN DE PORE (HM)

N8 GE PUENTS HOW TRACES = 1J

NOMBRE DE POINTS D'ADSORPTION : PU = 26

NOMBRE DE POINTS TOTAL 1 PW x R9 TEMPS Pftorrs) Incr VOL ADSORBE LOO*PsV(PO-P) 100*P spo

= Wu

SURFAVE PUREUSE CUNULEE EN FUNCTION DU HAVO DE PURE Gun

NG GE POUT thet TRWES = ut

2.0 5.d {20 a0 - K0 50.0

REPARTITION DES AAVYUNS DE PORE (DUP/DA) EM FONCTION DU

RAYON DE POHE (NID

: 4

: 759.82 : -320 ZERO DU CAPTEUR : ZE = -0.0211

~ 1B OE POINTS WOM TRACES = 4

tay : : ei Aut + + - 4 Rayen ‘nae

«O00 SURFACE B.E.T

Trung tam Khoa học Tu nhiên và Công nghệ Quốc gia

VIỆN HOÁ HỌC

PHÒNG HOÁ LÝ BỀ MẶT

BAO CAO NGHIEM THU R-D

SAN PHAM SiO2 BOT MỊN

(Dé tai KC-06-12)

Chủ trì: PGS.PTS Nguyễn Hữu Phú

Những người tham gia:

- Lê Hoài Nam

- Dang Tuyết Phương

- Lê Kim Lan

MỞ ĐẦU

SiOs bột mịn (đường kính hạt d ~ 1 um) duge ứng đụng làm chất độn cao su

và một số sản phẩm có tính năng cơ lý đặc biệt như chịu mài mòn, chịu nhiệt độ

Căn cứ vào điều kiện nguyên liệu và điều kiện công nghệ của Việt Nam, chúng tôi tiến hành nghiên cứu tổng hợp SiOa bột mịn, trên cơ sở tiến hành phản ứng trung hoà NazSiOa và các oxit tương ứng trong những điều kiện thích hợp (nồng độ, nhiệt độ, chất phụ gia .) để SiO› thu được có độ sạch và độ mịn mong muốn

I CO SO LY THUYET

SiO 14 sn phẩm ngưng tụ của axit silixic Axit silixic dugc tao bing nhiéu

phương pháp khác nhau như trung hoà giữa thuỷ tính lỏng với axit, hydrat hoá SiCla, oxy hoá silan SiHa bằng ozon trong nước, điện phân Trong công nghiệp

phương pháp chính là đi từ thuỷ tinh lỏng với axit HạSOa

1 Sơ đồ phản ứng:

NaySi03 + HaSOa —> Naz§Oa + HạSiO2

Trong nước: H;S:Oa + HạO ——> Si(OH)ax

Quá trình ngưng tụ của axit slixic xảy ra theo 2 giai đoạn:

polime hoá ngưng tụ

Si(OH)4 ————> các hạt keo (so) —————> mạng các hạt keo (gel)

Giai doan 1- Các phân tử Si(OH)a polime hoá thành các hạt keo (sol)

G7ai đoạn 2: Ngưng tụ giữa các hạt keo tạo gel

Sự khác nhau của hai giai đoạn này là: giai đoạn đầu tạo 1a các mixel có đạng hình cầu, không có lỗ xốp (các hạt cơ bản) Cấu tạo từ các chuỗi ngắn SiOz

liên kết với nhau trong mạng không gian 3 chiều (liên kết hydro)

I | |

_SiL_OH -.- O-Si-

Kích thước của các hạt gel cơ bắn này phụ thuộc vào phương pháp điều chế

và đao động trong khoảng 20-30 đến 150A° Các chuỗi ngắn này theo thời gian sẽ

ngưng tụ, phát triển thành chuỗi dài bang! liên kết hoá học qua phân tử nước:

thành các mạch mixel ngắn, do đó có thể nhận được các hạt có kích thước nhỏ [1]

`b Các yếu tố ánh hưởng đến tốc độ ngưng tu

- Nồng độ SiO2 trong sol tăng, tốc độ ngưng tụ tăng

- pH của môi trường ảnh hưởng rất lớn đến quá trình ngưng tụ

Khi pH < 2 tốc độ ngưng tụ tỷ lệ với nồng độ [H”]

Khi pH > 2 tốc độ ngưng tụ tỷ lệ với nồng do [OH]

Xét ảnh hướng của pH đến thời gian ngưng tụ (HỊ) thấy rằng: thời gian ngưng tụ là lớn nhất tại pH = 2

Tại các giá trị pH lớn hơn 2 ợ

hay nhỏ hơn 2, thời gian ngưng tụ (Phút

giảm Khi pH > 8 thời gian ngưng tụ ° „

lại tiếp tục tăng

Theo các tác giả [2] điểm đẳng sử

điện của sol SiO2 ở pH =2

Khi pH < 2 hạt keo cơ sở có

điện tích dương

Khi pH > 2 hạt keo cơ sở có 0 2 4 6 8 10 pH

điện tích âm Hình I1: Ảnh hưởng của pH

đến thời

gian ngưng tụ