- Dung dch polyme phốt phát nhôm. - Nghiên cứu tổng hợp vật liệu. - Nghiên cứu vật liệu mẫu. - Những nghiên cứu này là cơ sở để chế tạo các dung dch phốt phát và photphonat có chứa các nguyên tử Bo và Gali ở trung tâm. - Các dạng mắt xích có khuynh hướng tạo thành khi tỷ lệ Al : P của dung dch lớn hơn 1 : 1 [8]. - Ví dụ Kniep đã tách được các tinh thể lớn của Al(H2PO4)3 cấu trúc mạch thẳng bằng việc bốc hơi dung dch đậm đặc có tỷ lệ (Al : P . - Giá tr pH thay đổi trong quá trình tổng hợp, dựa trên sự thay đổi này có thể thấy rằng trong quá trình tổng hợp phốt phát nhôm thì đầu tiên cần phải tạo ra các dạng polime photphat nhôm trong dung dch sau đ chúng sẽ tự kết hợp lại với nhau thành các dạng cấu trúc khác nhau. - 2.2.Các bước tiến hành thí nghiệm - Tổng hợp chất kết dính vô cơ (polyme phốt phát nhôm) theo phản ứng d thể rắn – lỏng từ Al(OH)3 kỹ thuật và dung dch H3PO4 công nghiệp trong thiết b phản ứng có gia nhiệt và khuấy trộn. - Phân giải mẫu 2.3.1.2.1.Nguyên tắc Tuỳ thuộc vào yêu cầu xác đnh các thành phần hoá học của mẫu thử, dùng chất nung chảy hoặc axit flohydric để phân giải mẫu đất đồi, chuyển thành dạng chất tan trong dung dch. - Xác đnh thành phần các chất trong mẫu từ dung dch này. - Chuyển toàn bộ khối nung chảy vào bát sứ, dùng dung dch HCl (1 + 1) và nước cất nóng rửa sạch chén bạch kim. - Sau khi mẫu tan hết, dùng nước cất nóng tia rửa thành bát và mặt kính, khuấy đều dung dch. - Để nguội chén, dùng nước cất nóng và dung dch HCl (1 + 1) chuyển các chất trong chén vào cốc thuỷ tinh và rửa sạch chén bạch kim. - Thêm vào cốc 5 ml HCl (1 + 1) đun sôi nhẹ dung dch 5 phút đến 10 phút. - Nguyên tắc 30 Cô cạn dung dch mẫu thử để tách nước của axit silisic. - Rồi xử lý kết tủa bằng dung dch axit flohydric để tách silic ở dạng silic tetraflorua, qua đ xác đnh được lượng silic dioxit (chủ yếu) có trong mẫu thử. - Lọc dung dch trong bát sứ khi còn nóng qua giấy lọc không tro chảy trung bình vào bình đnh mức dung tích 500 ml. - Dung dch này để xác đnh các thành phần: SiO2 hoà tan, Fe2O3, Al2O3, CaO, MgO, TiO2 có trong mẫu thử - gọi là "dung dch A". - Cách tiến hành Lấy 25 ml "dung dch A" vào bình đnh mức dung tích 100 ml. - Thêm nước đến khoảng 50 ml và thêm 10 ml dung dch amoni molibdat 5. - Sau 20 phút, thêm vào bình 10 ml dung dch axit clohydric (1 + 1), lắc đều. - Sau đ 10 phút, thêm tiếp vào bình 5 ml dung dch khử (dung dịch khử: Hòa tan 25g axit tatric (H2C4H4O6) hoặc axit citric (H3C6H5O7)và 1g axit ascorbic vào 100ml nước cất), thêm nước cất tới vạch, lắc đều. - Sau khi thêm dung dch khử 30 phút, đo mật độ quang (hoặc độ hấp thụ) của dung dch mẫu ở bước sng 800 nm đến 820 nm. - Dung dch so sánh là dung dch mẫu trắng. - Từ tr số mật độ quang đo được, dựa vào đồ th chuẩn tìm ra lượng silic dioxit có trong 25 ml dung dch A. - 32 Xây dựng đồ th chuẩn: Lấy 6 bình đnh mức 100 ml, cho vào từng bình dung dch tiêu chuẩn làm việc silic dioxit (SiO2 = 0,04 mg/ml) theo thứ tự sau: 0 ml. - Cho vào 100 ml dung dch amoni molibdat 5. - 2.3.1.5.Xác đnh hàm lượng sắt oxit (Fe2O3) theo phương pháp chuẩn độ phức chất 2.3.1.5.1.Nguyên tắc Chuẩn độ sắt (III) bằng dung dch EDTA ở môi trường pH = 1,5 đến 2 với chỉ th axit sunfosalisilic. - Kết thúc chuẩn độ, màu dung dch chuyển từ màu tím đỏ sang vàng rơm. - 2.3.1.5.2.Cách tiến hành 33 Lấy 25 ml "dung dch A" cho vào cốc dung tích 250 ml. - Thêm vào cốc 1 giọt đến 2 giọt dung dch hydropeoxit 30. - Đun sôi nhẹ 5 phút, sau đ thêm vào 2 ml dung dch axit sunfosalisilic 10. - Dùng dung dch axit clohydric (1 + 1) và dung dch natri hydroxit 10 % nhỏ từ từ để điều chỉnh pH đến dung dch chuyển sang màu tím thẫm). - Đun nng dung dch trên bếp điện đến 60 oC 70 oC. - Chuẩn độ dung dch khi còn nóng bằng dung dch tiêu chuẩn EDTA 0,01 M đến khi màu của dung dch chuyển từ tím đỏ sang vàng rơm. - 2.3.1.5.3.Tính kết quả Hàm lượng sắt (III) oxit (Fe2O3), tính bằng phần trăm, theo công thức x x 500% e 100x25V K xF O xm Trong đ là khối lượng Fe2O3 tương ứng với 1 ml dung dch EDTA 0,01 M, tính bằng gam. - V: là thể tích dung dch tiêu chuẩn EDTA 0,01 M tiêu thụ khi chuẩn độ, tính bằng mililít. - K1: là hệ số nồng độ dung dch EDTA 0,01 M. - Chuẩn độ lượng dư EDTA bằng dung dch kẽm axetat theo chỉ th xylenon da cam. - 2.3.1.6.1.Cách tiến hành Lấy 100 ml "dung dch A" vào cốc thuỷ tinh dung tích 250 ml, thêm vào cốc 30 ml dung dch NaOH 30. - Lọc dung dch qua giấy lọc chảy nhanh (khô), phễu (khô), vào bình nón (khô). - Dung dch lọc dùng để xác đnh nhôm (dung dch C). - Dùng pipet lấy 100 ml "dung dch C" vào cốc, thêm vào cốc 20 ml dung dch EDTA 0,025 M, thêm tiếp vào cốc 2 giọt chỉ th phenolphtalein 0,1. - Dùng dung dch axit clohydric (1 : 1) và natri hydroxit 10 % điều chỉnh dung dch tới trung tính (pH khoảng 7), thêm vào cốc 20 ml dung dch đệm pH : 5,5. - Đun sôi dung dch trên bếp điện 2 phút đến 3 phút. - Thêm vào cốc 20 ml dung dch natri florua 3 % và đun sôi 3 phút. - 2.3.1.6.2.Tính kết quả Hàm lượng nhôm oxit (Al2O3), tính bằng phần trăm theo công thức x ZnV xK xkx xAl O xmx x Trong đ là số gam nhôm oxit tương ứng với 1 ml dung dch kẽm axetat 0,025 M. - k: là tỷ số nồng độ giữa dung dch kẽm axetat 0,025 M là dung dch EDTA 0,025 M. - K2: là hệ số nồng độ của dung dch EDTA 0,025 M. - VZn: là thể tích dung dch kẽm axetat 0,025 M tiêu thụ khi chuẩn độ lượng EDTA được giải phóng ra khỏi phức, tính bằng mililít. - 35 2.3.1.7.Xác đnh hàm lượng titan dioxit (TiO Nguyên tắc Diantipyrin metan tạo với ion titan (IV) trong môi trường axit mạnh một phức chất màu vàng, cường độ màu tỷ lệ với nồng độ titan trong dung dch. - Đo mật độ quang (độ hấp thụ) của dung dch ở bước sóng khoảng 400 nm. - 2.3.1.7.2.Cách tiến hành Lấy 25 ml "dung dch A" vào bình đnh mức 100 ml. - Thêm vào bình 15 ml dung dch axit clohydric (1 +1), 5 ml dung dch thioure 5. - Sau 60 phút đo mật độ quang của dung dch ở bước sóng 400 nm. - Dung dch so sánh là dung dch c đầy đủ các thuốc thử, nhưng không c dung dch mẫu (mẫu trắng). - Từ tr số mật độ quang đo được, dựa vào đồ th chuẩn tìm được lượng titan dioxit có trong 25 ml "dung dch A". - Xây dựng đồ th chuẩn: Lấy 6 bình đnh mức 100 ml lần lượt cho vào mỗi bình một thể tích dung dch tiêu chuẩn titan làm việc (TiO2 = 0,04 mg/ml) theo thứ tự sau: 0 ml. - 8 ml và 12 ml, thêm tiếp 15 ml dung dch HCl ml dung dch thioure 5. - khỏi dung dch chứa canxi và magie bằng amoni hydroxit. - 2.3.1.8.2.Cách tiến hành Lấy 100 ml "dung dch A" vào cốc chu nhiệt dung tích 250 ml. - Đun sôi nhẹ dung dch trên bếp khoảng 10 phút đến 15 phút để đông tụ kết tủa và loại amoni hydroxit dư. - Lọc dung dch khi còn nóng qua giấy lọc chảy nhanh vào bình đnh mức dung tích 250 ml. - thêm nước cất đến vạch lắc đều, thu được "dung dch B" dùng để xác đnh canxi - magie. - Dùng pipet lấy 100 ml "dung dch B" vào cốc thuỷ tinh, thêm tiếp 20 ml dung dch kali hydroxit 25. - 2 ml dung dch kali xianua 5 % và một ít chỉ th fluorexon 1. - Ghi thể tích dung dch EDTA tiêu thụ (V1). - Làm song song một thí nghiệm trắng gồm đầy đủ các dung dch thuốc thử nhưng không c dung dch mẫu. - V V K x xCaO xmx x Trong đ là khối lượng canxi oxit (CaO) tương ứng với 1 ml dung dch EDTA 0,01 M, tính bằng gam. - K1: là hệ số nồng độ của dung dch EDTA 0,01 M. - V1: là thể tích dung dch EDTA 0,01 M tiêu thụ khi chuẩn độ dung dch mẫu, tính bằng mililít. - V0: là thể tích dung dch EDTA 0,01 M tiêu thụ khi chuẩn độ mẫu trắng, tính bằng mililít. - 2.3.1.9.Xác đnh hàm lượng magie oxit (MgO Nguyên tắc Chuẩn độ tổng lượng canxi và magie trong mẫu bằng dung dch EDTA tiêu chuẩn theo chỉ th eriocrom T đen ở pH = 10,5. - Chuẩn độ tổng lượng canxi và magie bằng dung dch EDTA 0,01 M đến khi dung dch chuyển từ màu đỏ nho sang xanh nước biển, ghi thể tích EDTA tiêu thụ (V2). - Trong đ: 38 V2: là thể tích dung dch tiêu chuẩn EDTA 0,01 M tiêu thụ khi chuẩn độ tổng lượng canxi và magie, tính bằng mililít. - V3: là thể tích dung dch EDTA 0,01 M tiêu thụ khi chuẩn độ tổng lượng canxi và magie trong mẫu trắng, tính bằng mililít. - V1: là thể tích dung dch EDTA 0,01 M tiêu thụ khi chuẩn độ riêng canxi trong dung dch mẫu, tính bằng mililít. - V0: là thể tích dung dch EDTA 0,01 M tiêu thụ khi chuẩn độ riêng canxi trong mẫu trắng, tính bằng mililít. - 0,000403: là khối lượng magie oxit tương ứng với 1 ml dung dch EDTA 0,01 M, tính bằng gam. - 2.3.1.10.Xác đnh hàm lượng Kali oxit (K2O) và Natri oxit (Na2O Nguyên tắc Hòa tan mẫu thử thành dung dch và loại bớt các nguyên tố cản trở (Fe, Al, Ti. - bằng cách kết tủa trong môi trường kiềm amoniac, thu lấy dung dch lọc. - Xác đnh hàm lượng các oxit kim loại kiềm có trong dung dch lọc bằng quang phổ hấp thụ nguyên tử với các nguồn bức xạ đơn sắc ứng với bước sóng 766,5 nm (cho Kali) và 589,0 nm (cho Natri). - 2.3.1.10.2.Cách tiến hành Đun dung dch mẫu thử được phân giải bằng axit flohydric đến khoảng 70 oC. - để nguội, thêm nước tới vạch đnh mức, lắc đều thi được "dung dch C". - Lấy 25 ml "dung dch C" vào bình đnh mức 250 ml, thêm nước tới vạch mức, lắc đều. - thu được dung dch pha loãng 10 lần: "dung dch D". - 1 ml dung dch D chứa: 0,0001 g mẫu (0,1 mg/ml). - Dựa vào đồ th chuẩn tìm ra nồng độ K2O trong dung dch mẫu thử (Cm). - Xây dựng đồ th chuẩn: Lấy 6 bình đnh mức 100 ml, lần lượt thêm một thể tích dung dch tiêu chuẩn kali oxit làm việc (K2O = 0,01 mg/ml) theo thứ tự sau: 0. - Tiến hành tương tự để phân tích Natri oxit từ"dung dch D " và xây dựng đường chuẩn để xác đnh hàm lượng natri oxit. - Cm/C x 100 Trong đ: C: là nồng độ mẫu thử trong “ dung dch D “ đem đo trên máy, tính bằng mg/ml. - Tổng hợp chất kết dính vô cơ (polyme phốt phát nhôm) Polyme phốt phát nhôm được tổng hợp từ hai nguyên liệu là dung dch H3PO4 và nhôm hydrôxit. - Nguyên liệu Al(OH)3 công nghiệp sau khi đã làm sạch Na2O được cho vào phản ứng với dung dch H3PO4 50% ở nhiệt độ 50oC trong thiết b phản ứng có khuấy trộn và gia nhiệt. - Sau 60 phút phản ứng, dung dch polyme tổng hợp sẽ được làm nguội đến nhiệt độ thường trước khi đem sử dụng. - Tùy theo tỷ lệ các chất tham gia phản ứng, lượng nước sử dụng ta có thể thu được các dung dch polyme với thành phần và các tính chất khác nhau. - Khi hàm lượng nhôm trong mẫu tăng lên, hay tỷ lệ P : Al giảm xuống thì giá tr pH và độ nhớt của dung dch tăng lên và ngược lại (bảng 3.1). - Polyme phốt phát nhôm được tổng hợp từ Al(OH)3 và dung dch H3PO4. - Polyme là dung dch không màu (hình 3.6), có thành phần và một số tính chất như sau: Thành phần hóa học: 41,06%P2O5. - 62 Sơ đồ quy trình sản xuất (đề xuất) Đất đồi Sấy Nghiền mn Đất sau nghiền dhạt ≤ 0,1mm dhạt> 0,1mm Phối trộn Chất kết dính Dung dch keo Nước Ép mẫu Để khô tự nhiên 48 giờ Sấy 300oC/2 giờ Nung 600oC/2 giờ Sản phẩm 1 Sản phẩm 2 Kiểm tra chất lượng các sản phẩm Hình 3.14. - Đất đồi và chất kết dính được đnh lượng theo tỷ lệ 3000 gam đất và 600ml dung dch keo 1-3 (tỷ lệ pha từ keo nguyên chất với nước là Vkeo : Vnước = 1 : 3)
Xem thử không khả dụng, vui lòng xem tại trang nguồn hoặc xem
Tóm tắt