Nghiên ứu chế tạo gạch phục vụ trùng tu di tích mỹ sơn

Di tích ế ệ ộ ả  ớlch sử văn hố là tài sản vơ giá trong kho tàng di sản văn hoá lâu đời của dân tộc, là những chứng tích vật chất phản ánh sâu sắc nhất về đặc trưng văn hoá, về cội ngu

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI

-

NGUYỄN DUY HƯNG

NGHIÊN CỨU CHẾ TẠO GẠCH PHỤC VỤ TRÙNG TU DI TÍCH MỸ SƠN

Chuyên ngành: Kỹ Thuật Hóa Học

LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT HÓA HỌC

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC

PGS.TS LA THẾ VINH

Hà Nội -2017

Tai ngay!!! Ban co the xoa dong chu nay!!! 17051113814871000000

1

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan luận văn thạc sĩ kỹ thu t ậ “Nghiên cứ u ch t o g ch ph c v ế ạ ạ ụ ụ trùng tu di tích M ỹ Sơn” là công trình do chính tôi th c hiự ện dướ ự hưới s ng d n ẫkhoa h c c a PGS.TS.La Th Vinh Các s u và k t qu ọ ủ ế ố liệ ế ả được trình bày trong luận văn hoàn toàn chính xác, đáng tin cậy và chưa từng được công b trong các ốcông trình khoa học nào khác

H c viên ọ

2

LỜI CẢM ƠN

Đầu tiên em xin g i l i cử ờ ảm ơn chân thành và sâu sắ đếc n PGS.TS La Th ếVinh, người đã hướng d n ch b o em t n tình v m t khoa h c, k ẫ ỉ ả ậ ề ặ ọ ỹ năng thực hành

và tạo điều ki n t t nhệ ố ất giúp đỡ em trong su t th i gian tham gia nghiên cố ờ ứu đềtài

Em cũng xin chân thành cảm ơn các thầy cô giáo đang công tác tại Vi n K thu t ệ ỹ ậHóa h c, các th y cô giáo b môn Công ngh các h p chọ ầ ộ ệ ợ ất vô cơ và các thầy cô giáo b môn Công ngh v t li u Silicat ộ ệ ậ ệ đã tạo điều ki n cho em trong su t th i gian ệ ố ờ

em th c hi n luự ệ ận văn Xin chân thành c m n c c b òng B o t n b o tàng- ả ơ ác án ộ Ph ả ồ ảBan qu n lý di t M Sả ích ỹ ơn đã cung c p nh ng ông tin quý b và c v t m u ấ ữ th áu ác ậ ẫ

phục vụ nghiên c u ứ cho để t ài

Sau cùng, em xin t lòng biỏ ết ơn của mình tới gia đình và bạn bè, nh ng ữngười đã luôn ở bên động viên, giúp đỡ em trong su t th i gian em h c t p và ố ờ ọ ậnghiên cứ ại trường Đại Họu t c Bách Khoa Hà N ội

Em xin chân thành cảm ơn!

Hà Nộ i, tháng 3 năm 2017

Học viên Nguyễn Duy Hưng

M Ở ĐẦU 9PHẦN I 11

T NG QUAN NGHIÊN C U 11Ổ Ứ1.1 T ng quan v tháp Chàm M S n và th c tr ng hi n nay 11ổ ề ỹ ơ ự ạ ệ1.1.1 Giới thiệ ều v tháp Chàm M S n 11ỹ ơ1.1.2 Thực trạng hi n nay 12ệ1.1.3 M t s k t qu nghiên c u 14ộ ố ế ả ứ1.2 T ng quan nghiên c u vổ ứ ật liệu m 18ới.1.2.1 Nguyên liệu đất đồi 181.2.2.T ng quan v keo polyme vô c 19ổ ề ơPHẦN II 27

ĐỐ ƯỢI T NG, PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN C U VÀ K THU T S D NG 27 Ứ Ỹ Ậ Ử Ụ2.1 Đố ượi t ng nghiên c u 27 ứ2.2.Các b c ti n hành thí nghi m 27ướ ế ệ2.3 K thuỹ ật sử ụ d ng 272.3.1.Ph ng ph p xươ á ác đnh th nh ph n hà ầ a học trong nguyên l ệu đầi u 282.3.1.1.Chu n b m u th 28ẩ  ẫ ử2.3.1.2 Phân gi i m u 28ả ẫ2.3.1.3.Xác đnh hàm l ng m t khi nung (MKN) 29ượ ấ2.3.1.4.Xác đnh hàm l ng silic dioxit (SiOượ 2) 29 2.3.1.5.Xác đnh hàm l ng s t oxit (Feượ ắ 2O3) 32 2.3.1.6.Xác đnh hàm l ng nhôm oxit (Alượ 2O3) 33

4

2.3.1.7.Xác đnh hàm l ng titan dioxit (TiOượ 2) 35

2.3.1.8.Xác đnh hàm l ng canxi oxit (CaO) 36 ượ 2.3.1.9.Xác đnh hàm l ng magie oxit (MgO) 37 ượ 2.3.1.10.Xác đnh hàm l ng Kali oxit (Kượ 2O) và Natri oxit (Na2O) 38

2.3.2.Phương pháp xác đnh c tính v t li u 39ơ ậ ệ 2.3.3.Phương pháp xác đnh khối lượng riêng 40

2.3.4.Xác đnh độ hút n c 40 ướ 2.3.5 Ph ng pháp phân tích nhi t 41ươ ệ 2.3.6 Ph ng pháp phân tích c u trúc b ng giươ ấ ằ ản đồ XRD 42

2.3.7 Ph ng pháp ch p nh hiươ ụ ả ển vi điệ ửn t quét SEM 44

2.3.8 Ph ng pháp phân tích ph h ng ngoươ ổ ồ ại IR 47

PHẦN III 49

KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ BIỆN LUẬN 49

3.1 T ng h p chổ ợ ất kết dính vô c (polyme phơ ốt phát nhôm) 49

3.2 Nghiên c u thành phứ ần đấ ồt đ i và m u gẫ ạch Mỹ ơ S n 53

3.3 Nghiên c u t ng h p vứ ổ ợ ật liệu và kh o sát mả ột số tính ch t 55ấ 3.4 Nghiên c u quá trình khoáng hóa c a v t li u 63ứ ủ ậ ệ 3.5 Nghiên cứu đánh giá các tính chất cơ ả ủa vật liệ b n c u 66

3.6 S n xu t th 10 viên g ch t m t loả ấ ử ạ ừ ộ ại đấ đồi đã nghiên cứt u và ch t k t dính ấ ế vô c 70ơ 3.7 So sánh m t s tính chộ ố ất của gạch nghiên c u và gứ ạch cổ ỹ ơ M S n 72

KẾT LUẬN 73 TÀI LIỆU THAM KH O 74 Ả

5

DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT

EDTA : Disodium Ethylendiamin Tetraacetic axit dihydrat Na2H2C10H12O8N2.2H2O

IR : Phân tích ph h ng ngo i ( Infrared) ổ ồ ạ

XRD : Nhiễ ạu x tia X ( X Ray diffraction) –

SEM : Ảnh hiển vi điệ ửn t quét ( Scanning Electron Microscope)

DTA/DSC: Phương pháp phân tích nhiệt vi sai (Differential scanning calorimetry) TGA : Phương pháp phân tích nhiệt trọng lượng

MKN : Lượng m t khi nung ấ

TCVN: Tiêu chuẩn Vi t Nam ệ

UNESCO: T ổchức gi d c, khoa h c và v hoá c aLiên h p qu áo ụ ọ ăn ủ ợ ốc

(United Nations Educational Scientific and Cultural Organization)

B ng 3.3 nh h ng t l ả Ả ưở ỷ ệchất kết dính và nhiệ ột đ ấy đế ường độ s n c nén 56

B ng 3.4 nh h ng c a nhiả Ả ưở ủ ệt độ và th i gian s y n c tính c a v t li u (keo 1-ờ ấ đế ơ ủ ậ ệ1) 57

B ng 3.5 nh h ng c a nhiả Ả ưở ủ ệt độ và th i gian s y n c tính c a v t u (keo 1-ờ ấ đế ơ ủ ậ liệ2) 58

B ng 3.6 nh h ng c a nhiả Ả ưở ủ ệt độ và th i gian s y n c tính c a v t li u (keo 1-ờ ấ đế ơ ủ ậ ệ3) 59

B ng 3.7 nh h ng c a nhiả Ả ưở ủ ệt độ và th i gian s y n c tính c a v t li u (keo 1-ờ ấ đế ơ ủ ậ ệ4) 60

B ng 3.8 Cả ường độchu nén và độ hút n c cướ ủa vật liệu (m u M1) 67ẫ

B ng 3.9 Cả ường độchu nén và độ hút n c cướ ủa vật liệu (m u M2) 67ẫ

B ng 3.10 Kh i l ng riêng c a hai m u v t li u và m u g ch nung thông th ngả ố ượ ủ ẫ ậ ệ ẫ ạ ườ 68

Bảng 3.11 Độ co ngót của sản ph m 68ẩ

B ng 3.12 B tiêu chả ộchỉ ất lượng của sản ph m 69ẩ

B ng 3.13 So sánh g ch nghiên c u và gả ạ ứ ạch cổ ỹ ơ M S n 72

7

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ

Hình 1.1 Một số hình nh xu ng c p nghiêm tr ng tả ố ấ ọ ại Mỹ ơ S n 14Hình 1.2 Một số ạt độ ho ng trùng tu t i M S n 17ạ ỹ ơHình 1.3 Việc trùng tu không đúng kỹ thuật đã khiến các công trình xu ng cố ấp nghiêm tr ng 18ọHình 1.4 C u trúc polime photphat nhôm 23ấHình 2.1 Sự nhi u x tia X trên b m t tinh th 43ễ ạ ề ặ ểHình 2.2 Nguyên lý hoạ ột đ ng c a kính hiủ ển vi điệ ửn t quét (SEM) 44Hình 2.3 Nguyên lý chụp ph h ng ngo i (IR) 47ổ ồ ạHình 3.1 Sơ đồ dây chuy n công ngh t ng h p polyme ph t phát nhôm 50ề ệ ổ ợ ốHình 3.2 Phổ ồ h ng ngo i m u polyme M1 51ạ ẫHình 3.3 XRD m u tinh th ph t phát nhôm 52ẫ ể ốHình 3.4 nh SEM m u tinh th ph phát nhôm 53Ả ẫ ể ốt Hình 3.5 XRD mẫu đấ ồt đ i, sản ph m g ch nghiên c u và g ch Mỹ ơẩ ạ ứ ạ S n 54Hình 3.6 Dung dch polyme ph t phát nhôm 55ốHình 3.7 Mẫu đất đồ ưới tr c (a) và sau khi đ c sấượ y khô, nghi n m n (b) 56ề Hình 3.8 Khuôn đng mẫu (a) và hình nh các m u nghiên c u trong phòng thí ả ẫ ứnghi m (b) 56ệHình 3.9 Ảnh h ng c a tưở ủ ỷ ệ l ấ ếch t k t dính, nhi t đ sệ ộ ấy đế ơn c tính v t liệu 57ậHình 3.10 nh h ng c a nhiẢ ưở ủ ệt độ và th i gian s y n c tính c a v t li u (keo 1-ờ ấ đế ơ ủ ậ ệ1) 58Hình 3.11 nh h ng c a nhiẢ ưở ủ ệt độ và th i gian s yờ ấ đến c tính c a v t li u (keo 1-ơ ủ ậ ệ2) 59Hình 3.12 nh h ng c a nhiẢ ưở ủ ệt độ và th i gian s y n c tính c a v t li u (keo 1-ờ ấ đế ơ ủ ậ ệ3) 59

8

Hình 3.13 nh h ng c a nhiẢ ưở ủ ệt độ và th i gian s y n c tính c a v t li u (keo 1-ờ ấ đế ơ ủ ậ ệ4) 60Hình 3.14 Quy trình công nghệ ả s n xu t g ch t t đ i và chấ ạ ừ đấ ồ ất kết dính vô c 62ơHình 3.15 Giản đồ phân tích nhi t mẫệ u polyme ph t phát nhôm 63ốHình 3.16 Phổ IR mẫu đất (a), vậ ệ ấy ởt li u s 250oC (b) và 300oC (c) 64Hình 3.17 Phổ IR mẫu đất (a), vậ ệ ất li u s y ở 250oC (b) và 300oC (c) 64Hình 3.18 Ảnh SEM m u v t liệ ớẫ ậ u v i keo 1-1 65Hình 3.19.Khuôn kim loại sử ụng để ạ d t o m u g ch nghiên cứu 66ẫ ạHình 3.20 Mẫu 2- g ch nghiên c u (1) và g ch trùng tu Mỹ ơạ ứ ạ S n (2) 67Hình 3.21 Giản đồ phân tích nhi t s n ph m gạch từ đấ ồệ ả ẩ t đ i 69Hình 3.22 Đnh lượng đất và keo, tr n ph i li u (a) và ép m u s n ph m (b) 70ộ ố ệ ẫ ả ẩHình 3.23 Mô hình quá trình kết dính các hạt đấ ồt đ i khi ch t o m u v t liệu 71ế ạ ẫ ậHình 3.24 M u khi mẫ ới đng xong (a) và sản ph m sau khi nung 600ẩ ở oC trong 2

gi (3 viên hàng d i bên trái) ho c sờ ướ ặ ấy ở 300oC trong 2 giờ (các viên còn l i) (b) 71ạ

và truyền thống đấu tranh dựng nước, giữ nước hào hùng, vĩ đại của cộng đồng các dân tộc Việt Nam, đồng thời là một bộ phận cấu thành kho tàng di sản văn hoá nhân loại Việ ả ồc b o t n phát huy các giá tr  văn hoá đ là hế ứ ầt s c c n thi tế Đảng và Nhà nước ta xác đã đnh: “Di sản văn hóa là tàisản vô giá, gắn kết cộng đồng dân tộc, làcốt lõicủabản sắc dân tộc, sở sáng cơ để tạo những giá tr mới giao và lưu văn hóa Hết sứccoi trọng bảo tồn, kế thừa, phát huy những giá trvăn hóa truyền thống văn, hóa cách mạng, bao gồm cả văn hóa và phi vật thể vật thể.”

Hiện nay các di tích, di sản văn hoá do ảnh hưởng của thời tiết khắc nghiệt

và thời gian tuổi thọ của các công trình đã lâu nên hầu như b xuống cấp một cách nghiêm trọng Các nhà bảo tồn đang nghiên cứu tìm cách phục hồi nhằm bảo tồn phát huy những giá tr của các di sản nhằm giữ chúng trường tồn với thời gian để lại giá tr văn hoá cho muôn đời sau Việc áp dụng các phương pháp nghiên cứu hiện đại, công nghệ mới đã và đang được triển khai thực hiện trên các di sản Tuy nhiên việc bảo tồn các di sản phải ưu tiên cho kỹ thuật và vật liệu truyền thống mang yếu

tố lch sử

Hiện nay v i s phát tri n c a khoa h c k thu t, nhi u lo i v t li u m i ớ ự ể ủ ọ ỹ ậ ề ạ ậ ệ ớđược nghiên c u phát tri n, vứ ể ấn đề nghiên c u các v t li u nh m b o t n các di s n ứ ậ ệ ằ ả ồ ảcũng đã c nhiều ti n b tích c c Vi c s d ng các ngu n nguyên li u s n có và ế ộ ự ệ ử ụ ồ ệ ẵthân thi n vệ ới môi trường cũng được ưu tiên phát triển Trước tình hình các nguồn nguyên li u truy n thệ ề ống để ả s n xu t v t li u xây dấ ậ ệ ựng đang dần tr nên c n ki t, ở ạ ệcác phương pháp truyền thống cũng dần tr nên l i th i thì nghiên c u nh m tìm ra ở ỗ ờ ứ ằcác phương pháp mới, nh ng nguyên li u m i cho v t li u xây d ng là vữ ệ ớ ậ ệ ự ấn đề ấ r t

10

đáng quan tâm Nước ta v i 3/4 diớ ện tích là núi đồ ới v i m t luộ ợng đấ ồt d i dào s là ẽ

m t ngu n nguyên liộ ồ ệu phong phú để chế ạ ậ ệ t o v t li u xây d ng mà lâu nay chúng ta ựchỉ quen v i vi c dùng v t li u t t sét nung Mớ ệ ậ ệ ừ đấ ột hướng nghiên c u m i v i vi c ứ ớ ớ ệ

s dử ụng đấ ồt đ i và ch t kấ ết dính vô cơ để t o các vchế ạ ật liệu mang tính truy n th ng ề ố

nh m b o tằ ả ồn các di tích văn hoá đang được phát tri n ể

V i t t c ớ ấ ả lý do trên, tôi đã lựa chọn đề tài: “Nghiên cứ u ch t o g ch ph c ế ạ ạ ụ

v trùng tu di tích M ụ ỹ Sơn” v i mong mu tìm ra mớ ốn ột hướng m i trong vi c bớ ệ ảo

t n, trung tu c a di tích M ồ ủ ỹ Sơn ừ t những ngu n nguyên li u d i dào, v i chi phí ồ ệ ồ ớthấp mà đáp ứng yêu c u b o t n hi n nay ầ ả ồ ệ

M ục đích của đề tài:

- Nghiên c u, ch tứ ế ạo được loạ ạch đáp ứi g ng yêu c u trung tu di tích M ầ ỹSơn

N i dung c ộ ủa đề tài:

- Nghiên cứu lựa chọn và gia công nguyên liệu

- Nghiên cứ ổu t ng h p vợ ật liệu

- Nghiên cứu ch nung s y ế độ ấ

- Phân tích đánh giá chất lượng s n ph m ả ẩ

- Nghiên cứ ật liệu v u m u ẫ

- So sánh đánh giá sản ph m nghiên c u v i vẩ ứ ớ ật liệu m u ẫ

N i dung c a lu ộ ủ ận văn đượ c trình bày thành các ph n: ầ

11

PHẦN I TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU 1.1 Tổng quan về tháp Chàm Mỹ Sơn và thực trạng hiện nay.

1.1.1 Giới thiệu về tháp Chàm Mỹ Sơn

M t trong nh ng công trình kiộ ữ ến trúc đặc bi t có giá tr n i b t c a dân tệ  ổ ậ ủ ộc Chăm (hay còn g i là tháp Chàm) ọ đã được UNESCO công nh n Di sậ ản Văn ha Thế ới vào tháng 12 năm 1999 là thánh đ gi a M ỹ Sơn Cùng với thánh đa M ỹ Sơn,

ở Vi t Nam có hàng loệ ạt các tháp Chăm được xây d ng r i rác t Th a Thiên Hu ự ả ừ ừ ếtrở vào Nam Các tháp Chăm đã phản ánh sinh động ti n trình phát tri n c a l ch s ế ể ủ  ửvăn ha và nền văn minh Champa trong l ch s  ử Đông Nam Á

H u hầ ết các tháp Chăm ở Việt Nam đều được các vua Chăm xây dựng để dâng cúng cho các v n b o h  thầ ả ộ vương triều M i m t triỗ ộ ều đại đều xây d ng tháp theo ự

m t phong cách ngh thu t riêng nên ngh ộ ệ ậ ệthuậ ến trúc và đit ki êu khắc Chăm cũng phát tri n theo tể ừng giai đoạ n l ch s và t o nên nh ng phong cách ngh ử ạ ữ ệ thuật khác nhau

Các đền tháp Champa được xây d ng kéo dài t cu i th k ự ừ ố ế ỷ 7 đến đầu th k ế ỷ

17 Tháp được xây b ng gằ ạch nung màu đỏ ẫ s m l y t ấ ừ đất đa phương, phía trên m ở

r ng và thon vút hình bông hoa M t bộ ặ ằng tháp đa số là hình vuông có không gian bên trong ch t hậ ẹp, thường có c a duy nh t m v ử ấ ở ề hướng Đông (hướng m t trặ ời

m c) Trọ ần được c u t o vòm cuấ ạ ốn, trong lòng tháp đặt m t b ộ ệ thờ thầ ằng đá n bNghệ thu t ch m khậ ạ ắc, đẽo gọt công phu hình hoa lá, chim muông, vũ nữ, th n ầthánh thể ệ hi n trên mặt tường ngoài c a tháp ủ

Các tháp Chăm hiện còn, tuy ch là nhỉ ững công trình c kích thước v a và ừ

nhỏ, nhưng đã chắ ọc đượt l c nh ng tinh hoa cữ ủa người ngh ệ sĩ nhằm th hi n tíể ệ n ngưỡng c a các triủ ều đại Champa, k t h p gi a k thu t, ki n trúc và ngh thu t ế ợ ữ ỹ ậ ế ệ ậtrang trí, người Chăm xưa đã tạo cho các đền tháp m t vẻộ uy nghiêm và k bí ỳ

Quá trình phát hiện: Vào năm 1898, di tích Mỹ Sơn được phát hi n b i mệ ở ột

h c gi ọ ả người Pháp tên là M.C Paris Hai năm sau, 2 nhà nghiên cứ ủu c a Vi n Việ ễn đông Bác cổ là L.Finot và L.de Lajonquière và nhà kiến trúc sư kiêm khảo c h c ổ ọ

H Parmentier đã đến M ỹ Sơn để nghiên cứu văn bia và nghệ thu t kiậ ến trúc, điêu

khắc Chăm Cho đến những năm 1903 - 1904 nh ng tài liữ ệu cơ bản nh t v bia ký ấ ề

và ngh thu t ki n trúc M ệ ậ ế ỹ Sơn đã được L.Finot chính th c công b M ứ ố ỹ Sơn đã được trùng tu b i E.F.E.O (Ecole Francaise d Extreme Orient) trong th i gian t ở ’ ờ ừ

1937 đến 1944 Năm 1937, các nhà khoa học Pháp bắt đầu có nh ng công cu c ữ ộtrùng tu t i M ạ ỹ Sơn Năm 1937 1938, ngôi đền A1 và các ngôi đề- n nh xung quanh ỏn được trùng tu Các năm sau, từ 1939 đến 1943, các tháp B5, B4, C2, C3, D1, D2 được trùng tu và gia c lố ại Năm 1939, nhằm để nghiên c u các di tích c a nhóm A, ứ ủ

B, C, D kh i s phá hu cỏ ự ỷ ủa dòng nước (đã phá sập tháp A9), người Pháp đã cho xây một con đập và đào một dòng chảy xuyên núi để đổi hướng dòng chảy Nhưng năm 1946, sau mộ ận lũ lớn, con đập này đã b ỡ, nướt tr v c ch y tr ả ở lai theo dòng cũ

M ỹ Sơn c một giai đoạn yên l ng t ắ ừ năm 1954 đến 1964 Khi đ, cuộc chi n tranh ế

gi i phóng dân tả ộc chưa đến giai đoạn kh c liố ệt Nhưng từ năm 1965 đến 1972, khi khu v c Duy Xuyên và Qu ng Nam tr thành m t chiự ả ở ộ ến trường Đền tháp Mỹ Sơn cũng b thi t h i cùng vệ ạ ới xm làng mà n đã mang tên Nặng n nh t là tr n bom ề ấ ậnăm 1969 đã làm biến d ng hình hài c a khu di tích H u hạ ủ ầ ết các đền tháp đã b ụ s p

đổ hoặc hư hạ ặi n ng n Sau chiề ến tranh, để ph c v cho công cu c nghiên c u, ụ ụ ộ ứ

ph c hụ ồi di tích, chúng ta đã tiến hành rà phá bom mìn còn lại ở khu v c này M ự ỹSơn sau chiến tranh là s ng n ngang gự ổ ạch đổ ầ ự ợ, c n s tr giúp c a nhiủ ều người Đến năm 1975, trong số 32 di tích còn l i, ch có khoạ ỉ ảng 20 đền, tháp còn gi ữ được dáng

v ẻ ban đầu Nă 1980, trong chương trình hợp tác văn hoá Việm t Nam - Ba Lan, tiểu

13

ban ph c hụ ồi di tích Chămpa được thành l p do c kiậ ố ến trúc sư Kazimiers Kwiat Kowski (1944- 1997) ph trách T ụ ừ 1981 đến 1985, các đền tháp nhóm B, C, D được d n d p và gia c , hàng ngàn mét kh i g ch vọ ẹ ố ố ạ ỡ, đất đá được đưa ra khỏi khu

v c và s p x p l i Nh v y mà khu vự ắ ế ạ ờ ậ ực đền tháp này c được dáng v ẻ như ngày hôm nay Sau đ, một phần nhm A được d n d p và gia c M ọ ẹ ố ỹ Sơn hiện nay v n ẫcòn r t nhi u viấ ề ệc để làm nhưng được như hôm nay là công sức c a nh ng con ủ ữngườ ủi c a những năm 1980 đầy kh khăn Để ế ụ ti p t c công vi c b o t n di tích, ệ ả ồnăm 1995, Ban quản lý Di tích M ỹ Sơn đã được thành lập Ban đã phố ợi h p v i ớTrung tâm thi t k và tu b ế ế ổ di tích Trung ương thi t l p các d án tu b c p thiế ậ ự ổ ấ ết

t ng cừ ụm di tích trên cơ sở quy ho ch toàn vùng N i b t nh t trong nhạ ổ ậ ấ ững năm 1998-1999, Ban đã hoàn thành đượ ồ sơ đểc h trình UNESCO công nh n M ậ ỹ Sơn là

lại ở các công vi c kh o sát, khai qu t, thu th p c ệ ả ậ ậ ứliệu và còn đang phả ế ục i ti p tnghiên c u tìm vứ ật liệu, phương pháp trùng tu

14

1.1.3 Một số kếtquả nghiên cứu

1.1.3.1 Về chất kết dính

Năm 1980, trong chương trình hợp tác văn ha Việt Nam - Ba Lan, ti u ban ể

ph c hụ ồi di tích Champa được thành l p do c ậ ố Kiến trúc Sư Kazik - Kazimierz Kwiatkowski (1944-1997) ph trách T ụ ừ năm 1981-1987, m t s n thộ ố đề áp Chăm ở

M ỹ Sơn, tháp Dương Long (Bình Đnh), tháp Po Klaong Girai (Ninh Thu n) ậđược gia c , trùng tu Tuy nhiên, gi i pháp k thuố ả ỹ ật trùng tu tháp Chăm lúc bấy gi ờ

là dùng nh ng thanh sữ ắt để gia c ố tháp và dùng xi măng làm chấ ết dính đểt k phục

h i các m ng chân tháp b h ng Theo nghiên c u c a các chuyên gia Ba Lan trong ồ ả  ỏ ứ ủquá trình trùng tu các tháp Chăm, họ đã sử ụng các phương pháp phân tích hiện đạ d i nhưnhi u x ễ ạ Rơngen, nhi t vi phân ệ , quan tr c ph h ng ngo i ắ ổ ồ ạ và cho biết không phát hi n ra d v t c a ch t hệ ấu ế ủ ấ ữu cơ trong chấ ết k t dính g ch, ch phát hi n ra ạ ỉ ệkhóang th ch anh (SiOạ 2) và Ilit(có th d ng aluminosilicat ho c polysilicat) ể ạ ặ như các

m u v a l y t gi a 2 viên g ch Vì v y, h ẫ ữ ấ ừ ữ ạ ậ ọ đã kết lu n: ậ Tháp đượ c xây t nh ng ừ ữ

Trong năm 1999, theo thoả thu n ba bên Vi t Nam - UNESCO - Italia, Ban ậ ệQuản lý Di tích M ỹ Sơn hợp tác với đoàn chuyên gia Italia nghiên cứu toàn di n v ệ ềcác tháp Chăm ở ỹ Sơn " M Các chuyên gia cho r ng vi ằ ệ c đ ố i xử ớ v i di tích ph ả i hết

s c dè d t, ph i nghiên c u k v v t li u xây d ứ ặ ả ứ ỹ ề ậ ệ ựng vì người xưa không chỉ để ạ l i

nh ng giá tr m ữ ị ỹ thuậ t và l ch s mà còn c k ị ử ả ỹ thuậ ậ ệu Cho đế t, v t li n ngày hôm

15

Quan m v điể ề chấ ết k t dính c a các chuyên gia Italia vào thủ ời điểm này là thống nh t vấ ới quan điểm của các chuyên gia Ba Lan trước đây trong quá trình trùng tu các tháp Chăm vào những năm của th p niên 1980 ậ

Tuy nhiên, vào cuối năm 2005, các chuyên chuyên gia Italia l i phát hi n ra ạ ệ

dầu rái đượ ử ục s d ng trong xây dựng tháp Chăm (dầu rái là nh a c a m t lo i cây ự ủ ộ ạ

m c r t nhi u t i vùng r ng núi phía tây Quọ ấ ề ạ ừ ảng Nam và được cư dân đa phương sử

d ng cho vi c trám thuyụ ệ ền, trét vách làm nhà) và cũng từ đ dầu rái đượ ử ục s d ng

để trùng tu tháp Chăm Mỹ Sơn Thế nhưng, các thử nghi m cho th y d u rái không ệ ấ ầ

phải là đáp án cuối cùng, các viên gạch đã rời ra vào mùa mưa!

N u khế ẳng đnh nhựa cây ô dước, b i l i là ch t k t dính trong quá trình ờ ờ ấ ếxây dựng các tháp Chăm thì vẫn chưa đủ ứ c u l ch s liệ  ử và đảm b o tính khoa h c ả ọTheo th i gian thì các ch t hờ ấ ữu cơ c nguồn g c t c v t này s b ố ừ thự ậ ẽ  tác động bởi thờ ếi ti t, khí h u, vi sinh v t, các loài th c v t s ng bám trên tháp phân hu và các ậ ậ ự ậ ố ỷloại ch t k t dính th c v t này khi ấ ế ự ậ đưa vào trong các lớp m ch v a có phát huy tác ạ ữ

d ng là ch t k t dính hay không v n còn là vụ ấ ế ẫ ấn đề chưa giải quyết được Thự ếc t cũng đã chứng minh, các viên gạch được k t dính b ng nhế ằ ựa cây ô dước sau m t ộ

thời gian v n b r i ra và s m mẫ  ờ ự ẩ ốc đã thể ệ hi n rõ trên bề ặ m t

1.1.3 2 Về gạch Chăm

K ỹthuật xây tháp của người Chăm hiện nay đã thất truy n, không còn m t ai ề ộ

biết đến Qua nghiên c u h ứ ệ thống đền tháp của người Chăm thì hầu h t g ch xây ế ạ

16

được x p tr c ti p lên nế ự ế ền đất (không s d ng các lo i ử ụ ạ đá tảng để làm n n móng ềnhư các công trình xây dựng của người Kinh) Trải qua quá trình lao động hàng nghìn năm, người Chăm đã đúc kết, sáng t o ra m t lo i v t li u xây dạ ộ ạ ậ ệ ựng độc đáo

là các lo i gạ ạch Chăm mà nhiều chi ti t v quy trình s n xu t, nguyên li u, k ế ề ả ấ ệ ỹthuậ đết n nay v n còn là n s ẫ ẩ ố

cứu, tìm tòi để ả s n xu t ra viên gấ ạch Chăm c kế ất c u v t li u và chậ ệ ức năng sử ụ d ng

g n giầ ống như viên gạch Chăm cổ là ông Lê Văn Chỉnh ( Tam Xuân,Núi Thành, ởQuảng Nam) nguyên cán b B o tàng t nh Qu ng Nam G– ộ ả ỉ ả ạch do gia đình ông tựmua đất, xay giã th t m n r i tr n ch t ph ậ  ồ ộ ấ ụ gia, đng cỡ 4cm x 12cm x 22cm, đem nung và s dử ụng để phục ch tháp Theo ông Ch nh thì ch t k t dính t o ra trong ế ỉ ấ ế ạquá trình mài ch p chính là b n ch t n i t i c a viên gậ ả ấ ộ ạ ủ ạch được hình thành trong quá trình ch t o ra chúng ế ạ Năm 2003, ông Ch nh s d ng g ch ph c ch do mình ỉ ử ụ ạ ụ ế

s n xu t ph c dả ấ ụ ựng thành công hai mô hình tháp Chăm Tháp được xây d ng theo ự

mô hình tháp Po Klaong Girai (Ninh Thu n) t i nhà hàng Apsara (222 Trậ ạ ần Phú, Đà

N ng) và mô hình tháp B ng An t i khu du l ch sinh thái Suẵ ằ ạ  ối Lương – phía nam đèo Hải Vân (Đà Nẵng) Tiếc thay, năm 2005 ông đã mất khi m i vi c v n còn dang ọ ệ ẫ

d C ở ả hai mô hình tháp Chăm do ông Chỉnh ph c d nụ ự g đều không c n ch t kầ ấ ết dính Những đng gp này rất đượ ực s quan tâm c a các nhà nghiên c u v ủ ứ ề văn ha

17

Chăm Tuy nhiên, mô hình tháp Chăm tại nhà hàng Apsara, các viên gạch đã b tơi

b và không còn dính chở ặt với nhau như ban đầu

18

Một hướng đi mới nh m tìm ra v t li u tằ ậ ệ rùng tu tháp Chăm ện nay đang đặhi t

ra h t s c c p thi t, bế ứ ấ ế ởi không đơn thuần ch là công vi c b o t n nh ng di sỉ ệ ả ồ ữ ản văn hóa v t th v i các giá tr c bi t cho Vi t Nam và nhân loậ ể ớ  đặ ệ ệ ại mà còn hướng đến

vi c ph c h i l i nh ng công ngh xây d ng c ệ ụ ồ ạ ữ ệ ự ổ xưa đã thất truy n, nh m góp phề ằ ần

b o t n nh ng di sả ồ ữ ản văn ha phi vật thể quý báu c a m t nủ ộ ền văn minh

1.2 Tổng quan nghiên cứu vật liệu mới.

1.2.1 Nguyên liệ đất đồi u

Đất đồi có r t nhiấ ều trên đất nước ta, thành phần cơ bản trong đất đồ ồi g m các ôxit như: SiO2, Al2O3, Fe2O3, CaO, MgO, Na2O, K2O Việc khai thác đất đồi

r t thu n l i vì h u h t loấ ậ ợ ầ ế ại đất này đề ộu l thiên, lớp đất mền, tơi xốp Do tính tơi

x p và k t dính kém nên hiố ế ện nay người ta m i ch ớ ỉ khai thác đất đồi cho mục đích san l p ao hấ ồ, làm đường và s n xu t v t li u xây dả ấ ậ ệ ựng thô sơ Nếu tìm được phương pháp chế ạ t o v t li u m i t ngu n nguyên li u s n có này s không ch ậ ệ ớ ừ ồ ệ ẵ ẽ ỉnâng cao hi u qu khai thác và s d ng ngu n tài nguyên mà còn h n ch việ ả ử ụ ồ ạ ế ệc khai thác đất canh tác hi n nay cho vi c s n xu t g ch nhi u tệ ệ ả ấ ạ ở ề ỉnh thành trên đất nước ta, gi m tác h i xả ạ ấu đến môi trường Luận văn này tập trung nghiên c u ch ứ ế

t o v t li u t ạ ậ ệ ừ đất đồi và ch t kấ ết dính vô cơ (polyme phốt phát nhôm) Ch t kấ ết dính vô cơ hệ ph t phát nhôm s dố ử ụng trong đề tài này có kh ả năng phả ứn ng v ề

m t hóa h c v i các thành phặ ọ ớ ần oxit c trong đất đồ ại, t o cho l p b m t các hớ ề ặ ạt

19

đất đồi có ho t tính cao Dư i tác d ng c a lạ ớ ụ ủ ực ép cơ học các h t nguyên li u s ạ ệ ẽ

k t dính v i nhau t o thành m t kh i b n vế ớ ạ ộ ố ề ững Quá trình khoáng ha và đng rắn

kh i v t liố ậ ệu được th c hi n nhiự ệ ở ệt độ ấ s y trong khoảng 2 đến 3 gi ờ và để khô t ựnhiên trong 2 n 3 đế ngày thu được v t li u có kh ậ ệ ả năng ch nước và c cơ tính u tương đương vớ ại g ch xây dựng thông thường hi n nay ệ

1.2.2 Tổng quan về keo polyme vô cơ (chất kết dính)

1.2.2.1 Khái niệm polyme vô cơ

c lo i v t li u hay h p ch t có phân t ng l n, g i là

h p ch t cao phân t , thu c h ợ ấ ử ộ ệ polyme ni chung, đượ ạc t o thành t các h p chừ ợ ất hay đơn chất có phân t bé g i là các monome, bử ọ ằng các phương pháp đa tụ hay trùng ngưng

chia làm 3 nhóm:

Polyme vô cơ c thể

- Polyme r n có liên k d ng ion ắ ết ạ

- Các h p chợ ất đơn kim loại

- H p ch t có tính ch t keo liên k t theo ki u c ng hóa tr gi a các nguyên ợ ấ ấ ế ể ộ  ữ

- Polyme không đồng nhất đượ ạc t o thành t các nguyên t khác nhau Loừ ử ại này có th t n tể ộ ại ở ạ d ng mu i rố ắn như các muối polyme sunfat, polyphotphat hay

d ng lạ ỏng dướ ại d ng các dung d ch keo c a hydroxit kim lo i, photphat kim lo ủ ạ ại hóa tr cao hay silicat kim lo i hóa tr p và cao  ạ thấ

20

các nhóm c a b ng h ng tu n hoàn Mendeleep Các nguyên t g n v i nguyên ủ ả ệthố ầ ố ầ ớ

t Cacbon trong bố ảng như: B, H, Si, P, Ge, As, Se, Sb, Te, Bi Năng lượng liên

k t cế ủa polyme đồng nh t có giá tr kho ng 80kcal/mol (g n bấ  ả ầ ằng năng lượng liên

k t C-ế C) còn năng lượng liên kết của các polyme không đồng nhất thường lớn hơn

so với các polyme đồng nh t ấ

1.2.2.2 Tính chất của polyme vô cơ

- Tính chịu uốn

Các polyme m ch th ng hay mạ ẳ ạch vòng đều đượ ợc h p thành t các monome, ừ

t o ra phân t l n, phân t càng l n và mạ ử ớ ử ớ ạch càng dài thì độ ố u n càng cao, t o nên ạtính d o, tính ch u u n c a v t li u Nguyên nhân là do c u trúc trong phân t lẻ  ố ủ ậ ệ ấ ử ớn dài, có nhi u mề ối nố ữa các nguyên tửi gi

- Tính giãn nở

c tính quan tr ng là các phân t l n có tham gia vào

chuyển động nhi t và có xác su t t o m ng không gian trong c u trúc S chuyệ ấ ạ ạ ấ ự ển

động nhi t có th x y ra trong phân t l n hay m t s b ph n phân t nh S ệ ể ả ở ử ớ ở ộ ố ộ ậ ử ỏ ự

u n khúc c a phân t lố ủ ử ớn cũng tạo ra sư chuyển động t ng ph n Do cừ ầ ấu trúc sít đặc khác nhau c a v t li u, dủ ậ ệ ẫn đến s khác nhau cự ủa độ giãn n i v i các polyme ở đố ớ

Độ sít đặc càng lớn thì độ giãn n càng nh , làm cho kh ở ỏ ả năng dung môi b ấ th m vào vật liệu càng ít, tạo nên độ ề b n nhi t, b n hóa cệ ề ủa vậ ệt li u

- Tính cuộn tròn

Trong phân t polyme mử ạch nhánh, chúng c xu hướng cu n tròn các nhánh ộ

lại để ạ t o phân t l n có tr ng thái phân t nh do có tr ng thái g p khúc t n t i bên ử ớ ạ ử ỏ ạ ấ ồ ạtrong Tuy nhiên hiện tượng này s làm cho polyme kém b n ẽ ề

21

- Tính cơ nhiệt

Đây là một tính chất rất quan trọng của polyme vì nó phản ánh đặc

trưng câu trúc của polyme.

i nhi và có l c tác d ng vào v t li u s gây ra nh ng bi

Trong tr ng thái bi n d ng thu n nghạ ế ạ ậ ch, năng lượng nhiệt đủ ớ ẽ l n s làm cho

bi n d ng dế ạ ẻo trong toàn khối v t liậ ệu, chuyển sang trạng thái ch y lả ỏng, d n dầ ần polyme b phân hủy

1.2.2.3 Ứng dụng Polyme vô cơ trong chế tạo vật liệu xây dự ng

V i các tính chớ ất điển hình v bề độ ền cơ, bền nhi t, b n hóa, kh ệ ề ả năng chống chu các điều kiện môi trường khăc nghiệt, vi c nghiên c u ứệ ứ ng dụng polyme vô cơ trong công nghệ ế ạ ch t o vật liêu xây dựng là m t hưộ ớng đi c triển v ng ọ

Trên th gi i, tế ớ ại các nước phát triển đã tiến hành nghiên c u và ng d ng ứ ứ ụthành công các lo i v t li u xây d ng s dạ ậ ệ ự ử ụng polyme vô cơ làm nguyên liệu, có th ể

k ể ra như vậ ệt li u cách nhi t, ch ng th m, các lo i g ch xây d ng, gệ ố ấ ạ ạ ự ạch trang trí… c độ ề b n cao, hay s d ng polyme ử ụ vô cơ làm nguyên liệu xây dựng đường giao thông, v i nớ ền đường c độ chu nén ép tương đối cao Tuy nhiên, các s n phả ẩm trên, hoặc chưa c mặ ại nướt t c ta, ho c n u có thì v i giá thành khá cao, gây khó ặ ế ớkhăn cho việc đưa vào sử ụng đạ d i trà

22

Các nghiên c u s dứ ử ụng polyme vô cơ trong chế ạ t o v t li u xây d ng, n u ậ ệ ự ếthành công, s ẽ đem lại nh ng l i ích vô cùng to lữ ợ ớn Trước tiên, nó s ẽ đánh dấ ựu s phát tri n c a khoa h c v t liể ủ ọ ậ ệu trong nước Quan trọng hơn, các nghiên cứu thành công s giúp gi i quy t yêu c u ngày mẽ ả ế ầ ột cao đố ớ ậ ệi v i v t li u xây d ng, thay th ự ếcho các v t liậ ệu đương đại đang dần dần không còn đáp ứng được yêu c u ki n trúc ầ ếxây dựng, đồng th i t n dờ ậ ụng được ngu n nguyên li u r t d i dào s n có trong ồ ệ ấ ồ ẵnước, giảm được chi phí trong xây d ng các công ự trình

Để c được các lo i v t liạ ậ ệu đáp ứng được yêu cầu như trên, nhiệm v t ra ụ đặ

là c n ti n hành nghiên c u và xem xét v thành phầ ế ứ ề ần cũng như khả năng liên kết

giữa các thành phần trong vật liệu

1.2.2.4 Cơ sở hóa lý keo Polyme photphat nhôm

Khi nghiên c u v ứ ề đặc điểm liên kết trong polyme trên cơ sở ph tpho ôxi ố –– nhôm, J R Wazer [1] đã cho th y chúng có d ng sau: ấ ạ

t có th k t h p vào xung quanh nguyên t kim

loạ ằi b ng nh ng nguyên t hay nhóm nguyên t có ngu n g c vô ữ ử ử ồ ố cơ hoặc hữu cơ khác nhau s ẽ thu được các polime có tính ch t khác nhau T nh ng nghiên cấ ừ ữ ứu như

v y, các tác gi ậ ả đã kết lu n r ng b ng vi c b sung thêm m t ho c m t s nguyên t ậ ằ ằ ệ ổ ộ ặ ộ ố ốkhác vào trong thành ph n c a polime ta có th ầ ủ ể làm thay đổ ấ ại c u t o c a m t xích, ủ ắ

do đ làm thay đổi các tính ch t c a polime Trong nghiên cấ ủ ứu này đnh hướng ch ủ

y u vào s ế ự thay đổ ấi c u trúc m ch polime nh b sung các nguyên t kim lo i hóa ạ ờ ổ ố ạtr 3 Sau đây xin giới thi u v ệ ề đặc điểm cấu trúc cũng như sự thay đổ ấi c u trúc c a ủ

h polyme photphat nhôm ệ

Các v t liậ ệu trên cơ sở ạ m ng phốt phát nhôm đượ ạc t o thành nh tác d ng ờ ụtương tác giữa các nguyên t oxi trong Pử 2O5 và Al2O3 nh các t n Trong mở đỉ ứdiệ ột vài vật liệu nguyên t ửAl có thể có kết hợ ậc 4, 5 hoặp b c 6

23

Gần đây đã c nhiều tác gi ả đi sâu vào nghiên cứu v c u trúc c a ph t phát ề ấ ủ ốnhôm d ng m ch th ng và d ng m ng hai chi u, trong s ạ ạ ẳ ạ ạ ề ố đ nổ ậi b t là các v t liậ ệu đượ ạc t o thành t quá trình t ng h p không có ừ ổ ợ nước [3] Vi c tìm ra các v t li u ệ ậ ệ

mới này đã tạo nên các tính ch t khác biấ ệt đố ới v i các lo i v t li u t ng h p trong ạ ậ ệ ổ ợ

h có chệ ứa nước Mặc dù đã c số lượng l n các ch t n n hớ ấ ề ữu cơ đượ ử ục s d ng trong quá trình t ng h p các v t li u photphat nhôm c u t o d ng m ch th ng và ổ ợ ậ ệ ấ ạ ạ ạ ẳ

dạng màng nhưng cho tới nay ch có hai c u trúc d ng màng là [Alỉ ấ ạ 3P4O16 ]3- hoặc

Al2P3O12Hx ](3- - x) (x=1-2) đượ ổc t ng hợp Tương tự có 4 d ng c u trúc mchỉ ạ ấ ạch thẳng c a photphat nhôm ki u t diủ ể ứ ện trong đ nguyên tử Al trung tâm, hai trong ở

s ố đ là c cùng kiểu c u trúc v i t l các nguyên t [AlPấ ớ ỷ ệ ử 2O8Hx](3-x) -, (x=1, 2) và hai d ng còn lạ ại cũng c cùng cấu trúc v i t l [Alớ ỷ ệ 3P5O2OH]5- Hai d ng photphat ạnhôm m ch th ng có c u trúc tám mạ ẳ ấ ặt cũng đã biế ớt v i các nguyên t ử Al ở trung tâm M t d ng có công th c [Al(Hộ ạ ứ 2PO4)3] đượ ạc t o thành b ng cách bằ ốc hơi dung

d ch keo và m t d ng có công th c [Al(PO ộ ạ ứ 4)2(OH)]4- t o thành nh thu phân [hình ạ ờ ỷ1.4 ]

M t vài ph c ch t monome photphat và photphonat cộ ứ ấ ủa nhôm cũng được nghiên c u Cassidy [4] ứ đã tách phức d ng lạ ập phương [Al4(PO4)4] t etanol trong ừ

24

đ mỗi nguyên t Al thu c v m t t di n liên k t v i 3 ion photphat c a các góc ử ộ ề ộ ứ ệ ế ớ ủ

lập phương và 3 nhm ethoxy Vào năm 1996 Mason [5] đã điều ch ế được hai ph c ứalkylaluminophosphate khác nhau, m t trong s ộ ố đ c chứa vòng b n c nh Alố ạ 2O4P2,

ph c còn l i có c u trúc lứ ạ ấ ập phương Al4O12P4 Yang [6] cũng điều ch ế được phức photphonat nhôm lập phương trong đ các trung tâm photpho c mang các nhm butyl Nh ng nghiên cữ ứu này là cơ sở để chế ạ t o các dung d ch ph t phát và  ốphotphonat có ch a các nguyên t Bo và Gali ứ ử ởtrung tâm

u tTrong vài năm gần đây các công trình nghiên cứu mang ý nghĩa lớn đề ập trung vào cơ chế ạ t o thành các Zeolit và các rây phân t photphat nhôm Gử ần đây vai trò c a ch t n n hủ ấ ề ữu cơ cũng được nghiên c u [7] V t li u dùng cho t ng hứ ậ ệ ổ ợp

ph t phát nhôm là axit photphoric và oxit hoố ặc hyđroxyt nhôm, quá trình tạo khoáng c a nhôm bủ ằng axit photphoric đã được bi t trong các nghiên c u v khoa ế ứ ề

học đất Thông thường các ion photphat t o thành các liên k t c ng hoá tr v i các ạ ế ộ  ớnguyên t nhôm thông qua các c u n i là các nguyên t ôxi nh s thay th các ion ử ầ ố ử ờ ự ếhyđroxyt và bẻ gãy các liên k t Al-O-Al trong khoáng ế

Ta có th biể ết đượ ấc c u trúc c a khoáng thông qua vi c hoà tan khoáng, khi ủ ệđ các dạng phân t phử ốt phát nhôm được thoát ra kh i l p b m t và các phân t ỏ ớ ề ặ ửđ đã được ghi l i b ng th c nghi m Ph n l n nh ng nghiên c u v cạ ằ ự ệ ầ ớ ữ ứ ề ấu trúc đã cho

thấy các polime kết hợ ồ ại đố ới các hyđroxyt kim loạp t n t i v i là các polime photphat nhôm d ng gel k t dính Các polime k t h p này bở ạ ế ế ợ ền trong môi trường axit và b 

k t t a thành các d ng h t nh ế ủ ạ ạ ỏ vô đnh hình trong môi trường ki m Các polime kề ết

hợp cũng được coi là “sự chuy n d ch gi a các axit và phể  ữ ức hoà tan” Các dạng mắt xích có khuynh hướng t o thành khi t l Al : P c a dung d ch lạ ỷ ệ ủ  ớn hơn 1 : 1 [8] Ví

d ụ Kniep đã tách được các tinh th l n c a Al(Hể ớ ủ 2PO4)3 c u trúc m ch th ng b ng ấ ạ ẳ ằ

vi c bệ ốc hơi dung dch đậm đặc có t l (Al : P =1 : 5) ỷ ệ [9] Độ ề b n c a ph t phát ủ ốnhôm m ch thạ ẳng cũng được ghi nh n b i y u t ậ ở ế ố đã biết rõ đ là các poly photphat

và vòng meta photphat tránh khép vòng nh s kh n tích âm c a nhóm Pờ ự ử điệ ủ 2O5

phân nhánh trên các nhóm PO43-tích điện âm c a m ch làm cho các v trí c a nhánh ủ ạ  ủ

phốt phát nhôm thì đầu tiên c n ph i t o ra các d ng polime photphat nhôm trong ầ ả ạ ạdung dch sau đ chúng sẽ ự ế ợ ạ ớ t k t h p l i v i nhau thành các d ng c u trúc khác ạ ấnhau Đương nhiên là mắt xích polime photphat nhôm ban đầu có th ể coi như tiền thân cho quá trình t o các lo i polime photphat nhôm m ch khác nhau sau này ạ ạ ạ Ởđây giả thi t m t ki u k t h p mế ộ ể ế ợ ới đố ới v i quá trình tạo photphat nhôm trong đ c

m t mộ ạch ban đầu có th t o nên các cể ạ ấu trúc 1D đến 3D và s t n t i cự ồ ạ ủa n đã được ch ng minh b ng th c nghi m Các ví d ứ ằ ự ệ ụ đã được nêu ra b i s thu phân và ở ự ỷngưng tụ ả x y ra mở ạch đầu tiên, đ chỉ là m t trong s ít các m ch có th ộ ố ạ ể đượ ạc t o thành theo cách này

1.2.2.5 Cơ sở hóa lý chế tạo keo phốt phát nhôm

Phốt phát nhôm được điều ch b ng cách cho axit ph t phoric (Hế ằ ố 3PO4) ph n ả

ứng v i oxit nh ớ ôm (Al2O3) ho c hydroxit nhôm (Al(OH)ặ 3) ph n ả ứng được th c hi n ự ệ

ở nhiệt độ trong kho ng t 60ả ừ 0C - 700C, trong thi t b ế phả ứn ng có khu y tr n Sấ ộ ản

ph m c a ph n ng ph ẩ ủ ả ứ ụthuộc vào t l a P/Al s t o ra các mu i ph t phát khác ỷ ệgiữ ẽ ạ ố ốnhau, b ng vi c thay th m t, hai ho c ba hydro trong axit ph t phoric theo các ằ ệ ế ộ ặ ố

ph n ng sau: ả ứ

Al2O3 + 6H3PO4 = 2Al(H2PO4)3 + 3H2O (1)

Al2O3 + 3H3PO4 = Al2(HPO4)3 + 3H2O (2)

Al2O3 + 2H3PO4 = 2AlPO4 + 3H2O (3)

26

Al(OH)3 + 3H3PO4 = Al(H2PO4)3 + 3H2O (4) 2Al(OH)3 + 3H3PO4 = Al2(HPO4)3 + 6H2O (5) Al(OH)3 + 3H3PO4 = AlPO4+ 6H2O (6)

u m ch th ng g m các pôlyme ph t phát nhôm khi t l P/Al n m trong

khoảng 2,0 và 1,0 đố ớ ầi v i h u hết các c u trúc c a pôlyme Giá tr l n nhấ ủ  ớ ất bằng 2,0 chỉ ảy ra đố ớ x i v i polyme m ch thạ ẳng ban đầu và trong quá t nh th y phân t eo t  ủ h ỷ

l P/Al gi m xu ng do mệ ả ố ất đi các nhóm ph t phát Mố ức độ y phân càng l n thì thủ ớ

s cự ắt đứt các nhóm ph t phát ra kh i mố ỏ ạch polyme ban đầu càng nhi u và s ề ẽngưng tụ ạ l i thành màng ho c khung c ng N u t l P/Al càng th p thì kh ặ ứ ế ỷ ệ ấ ả năng

t o pôlyme ph t phát nhi u chi u càng cao Khi t l P/Al có giá tr ạ ố ề ề ỷ ệ  không thay đổi

b ng 1 thì pôlyme t o thành có c u trúc khung cằ ạ ấ ứng Trên cơ sở các lý lu n v a nêu ậ ừ

ta th y rấ ằng trong quá trình điều ch pôlyme ph t phát nhôm nên gi t l P/Al nế ố ữ ỷ ệ ằm trong khoảng 1 và 2 tương ứng v i quá trình t o thành c u trúc m ch th ng, c u trúc ớ ạ ấ ạ ẳ ấmàng và c u trúc khung c a pôlyme C u trúc này có tính keo dính cao d dàng tan ấ ủ ấ ễtrong nướ ạc t o thành h ng th Khi nâng nhiệ đồ ể ệt độ ẽ ễ s di n ra quá t nh chuy n pha  ể

và khóa m ch pôlyme t o thành c u trúc d ng khung c a aluminophotphat và thạ ạ ấ ạ ủ ực

hi n quá tệ nh đng rắn

Keo nhôm phốt phát dùng để làm ch t liên k t trong nghiên c u v t li u xây ấ ế ứ ậ ệ

dựng theo phương pháp không nung, cần ph i có tính k t dính cao v i ph i liả ế ớ ố ệu để

t o liên k t b n Do v y l a ch n t l P/Al b ng 1, thì keo t o s ạ ế ề ậ ự ọ ỷ ệ ằ ạ ẽ c được các tính chất liên k t t t nh t Các nghiên c u cho th y, cho t i nay ch có hai d ng c u trúc ế ố ấ ứ ấ ớ ỉ ạ ấ

d ng màng là [Alạ 3P4O16 ]3- ho c Alặ 2P3O12Hx ](3- - x) (x=1 2) đượ ổ- c t ng h p Do vợ ậy

với phương pháp tổng h p keo theo các ph n ng hóa hợ ả ứ ọc như trên thì keo tạo thành

có th bao g m c ba d ng là dihydrophosphete nhôm, hydrophosphate nhôm và ể ồ ả ạ

phốt phát nhôm Trong trường h p keo t o ra chợ ạ ỉ là Al(H2PO4)3, keo này khi ta tiến hành đng mẫu sau đ sấy khô, lượng nước trong keo s ẽ bay hơi và còn lại Al(H2PO4)3.3H2O Trong vật liệu dihydrophotphate chuyển thành m t dộ ạng khoáng là

Al2O3.3P2O5.6H2O, khoáng này làm cho vật liệu c cường độ cao

27

PHẦN II

ĐỐ I TƯ ỢNG, PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨ U VÀ K THU T S D NG Ỹ Ậ Ử Ụ 2.1 Đối tượng nghiên cứu

Đối tượng nghiên c u c a đ ứ ủ ềtài bao gồm:

- Chất kết dính vô cơ (polyme phốt phát nhôm)

- Đấ ồt đ i thu c huy n Phù Ninh t nh Phú Th ộ ệ ỉ ọ

- M u g ch s dẫ ạ ử ụng để trùng tu di tích Mỹ Sơn (gạch Mỹ Sơn)

2.2.Các bước tiến hành thí nghiệm

- T ng h p ch t kổ ợ ấ ết dính vô cơ (polyme phốt phát nhôm) theo phản ứng d thể ắ – ỏ r n l ng t Al(OH)ừ 3 k thu t và dung d ch Hỹ ậ  3PO4 công nghi p trong thi t b ệ ế 

ph n ng có gia nhi t và khu y tr n ả ứ ệ ấ ộ

- Nghiên c u thành ph n hóa h c, cứ ầ ọ ấu trúc pha, đặc trưng liên kế ủa đất đồt c i

và v t li u t ng hậ ệ ổ ợp được bằng phương pháp phân tích hóa h c, giọ ản đồ XRD, ph ổ

IR, giản đồ TG, DTA

- Nghiên cứu công thức phối liệu, điều kiện khoáng ha để t o vchế ạ ật liệu

- Nghiên c u hình thái h c c a nguyên liứ ọ ủ ệu đất đồi và v t li u t ng hậ ệ ổ ợp được

b ng k thuằ ỹ ật chụp ảnh SEM k t h p ph tán x ế ợ ổ ạ năng lượng EDS

- T ng h p vổ ợ ật liệu theo phương pháp tạo hình b ng khuôn tay, ép bán khô ằ

- Khảo sát m t s tính ch t c a v t liộ ố ấ ủ ậ ệu thu được bằng phương pháp đo cường độ nén, kh i lư ng êngố ợ ri , độ hút nước

28

2.3.1 Phương phá p xá  c đ nh nh ph n h a h c trong nguyên li thà ầ ó ọ ệ u đ ầ u

2.3.1.1.Chuẩn b mẫu thử

Mẫu đưa tới phòng thí nghi m có khệ ối lượng không ít hơn 500 g, kích thước

hạt không lớn hơn 5 mm, dùng làm mẫu phòng thí nghiệm

g, nghi n nh n lề ỏ đế ọt qua sàng 0,25 mm Dùng phương pháp chia tư lấy kho ng 50 ả

g, ti p t c nghi n nh n l t qua sàng 0,1 mm ế ụ ề ỏ đế ọ

học, phần còn lại bảo qu n trong l ả ọ(hoặc túi) kín, dùng làm mẫu lưu

S y m u nhiấ ẫ ở ệ ột đ 105 oC ± 5 oC đến kh i lưố ợng không đổi

2.3.1.2 Phân giải mẫu

chất nung ch y hoả ặc axit flohydric để phân gi i mả ẫu đất đồi, chuy n thành d ng ể ạchất tan trong dung dch Xác đnh thành ph n các ch t trong m u t dung d ch này ầ ấ ẫ ừ 

Cân kho ng 0,5 g m u th ả ẫ ử chính xác đến 0,0001 g, vào chén b ch kim có lót ạ

sẵn 3 g đến 4 g h n h p nung ch y (ỗ ợ ả h n h p nung ch y : Tr ỗ ợ ả ộn đề u Natricacbonat

t ừ 30 ml HCl đậm đặc để hoà tan m u Sau khi m u tan hẫ ẫ ết, dùng nướ ấc c t nóng tia

rửa thành bát và mặt kính, khuấy đều dung d ch 

Cân kho ng 0,25 g m u th ả ẫ ử chính xác đến 0,0001 g vào chén b ch kim, tạ ẩm

ướt m u b ng vài giẫ ằ ọt nước, thêm ti p vào chén 0,5 ml dung d ch axit sunfuric (1 + ế 1) và 15 ml dung d ch HF và l c nh  ắ ẹ đểtrộn đều Làm bay hơi chất trong chén trên

29

bếp điện đến khô Để ngu i chén, thêm tiộ ếp vào chén 5 ml đến 10 ml axit flohydric

nữa, cho bay hơi trên bếp điện đến ng ng b c khói tr ng ừ ố ắ

M u th ẫ ử được nung nhiở ệt độ 850oC± 50 oC đến khối lượng không đổi T ừ

s gi m khự ả ối lượng m u ẫ thử tính ra lượng m t khi nung ấ

2.3.1.3.2 Cách tiến hành

Cân kho ng 1 g mả ẫu chính xác đến 0,0001 g, cho vào chén s ứ đã được nung

và cân nhiở ệt độ 850 oC ± 50 oC đến khối lượng không đổi Nung chén có m u ẫ ởnhiệ ột đ trên kho ng 1,5 gi n 2 gi ả ờ đế ờ

L y chén ấ ra, để ngu i trong bình hút ộ ẩm đến nhiệt độ phòng r i cân L p lồ ậ ại quá trình nung nhiở ệt độ trên trong 15 phút, làm nguội và cân đến khi thu được

m1: là khố ợi lư ng chén và mẫu trước khi nung, tính b ng gam; ằ

m2: là khố ợi lư ng chén và m u sau khi nung, tính b ng gam; ẫ ằm: là lượng cân m u th , tính b ng gam ẫ ử ằ

Chênh l ch cho phép gi a hai k t qu ệ ữ ế ả xác đnh song song không lớn hơn 0,20 %

2.3.1.4.Xác đnh hàm lượng silic dioxit (SiO 2 )

2.3.1.4.1.Xác đnh hàm lượng (SiO2) chủ yếu theo phương pháp khối lượng

30

Cô c n dung d ch m u th 3.1.2.3) ạ  ẫ ử(2 để tách nướ ủc c a axit silisic Nung kết

tủa ở 1000 oC ± 50 oC R i x lý k t t a b ng dung dồ ử ế ủ ằ ch axit flohydric để tách silic

ở ạng silic tetraflorua, qua đ xác đnh được lượ d ng silic dioxit (ch y u) có trong ủ ế

m u th ẫ ử

Cô c n dung d ch m u th .3.1.2.3) trên b p cách cát ho c b p cách thu ạ  ẫ ử (2 ế ặ ế ỷ( nhiở ệt độ 100 đến 110 oC) đến khô, dùng đũa thuỷ tinh d m nh các c c mu i t o ằ ỏ ụ ố ạthành đến c h t không lỡ ạ ớn hơn 2 mm; tiế ụp t c cô m u nhiẫ ở ệt độ trên t 1 gi n ừ ờ đế

2 giờ Để ngu i m u th , thêm vào bát 15 ml axộ ẫ ử it clohydric đậm đặc, để yên 10 phút, thêm tiếp vào bát 90 ml đến 100 ml nướ ất đun sôi Đun trên bếp điện đếc c n sôi, khu y cho tan mu i Tráng mấ ố ặt kính đồng h và thành bát bồ ằng nước cất đun sôi, lấy bát ra để nguội đến 50 oC ÷ 60 oC

L c dung d ch trong bát s khi còn nóng qua gi y l c không tro ch y trung ọ  ứ ấ ọ ảbình vào bình đnh m c dung tích 500 ml Dùng dung dứ ch axit clohydric 5 % đã đun nng rử ế ủa k t t a và thành bát, l c g n 3 lọ ạ ần, sau đ chuyển k t t a vào gi y l c, ế ủ ấ ọdùng gi y l c không tro ch y trung bìấ ọ ả nh để lau sạch đũa thuỷ tinh và thành bát, tiếp

t c r a k t t a bụ ử ế ủ ằng nướ ất đun sôi cho đếc c n khi h t ion clo (th b ng dung d ch ế ử ằ AgNO3 0,5 %)

Chuy n gi y l c có k t t a ch a silic vào chén bể ấ ọ ế ủ ứ ạch kim Đốt cháy gi y lấ ọc trên bếp điện thành than Đưa chén vào lò nung nhiở ệt độ 1000 oC ± 50 oC trong 1

gi n 1 gi 30 phút, lờ đế ờ ấy chén ra để ngu i trong bình hút ộ ẩm đến nhiệt độ phòng

Cho chén vào lò nung, nung nhiở ệt độ 1000oC ± 50 oC trong 30 phút Làm ngu i trong bình hút ộ ẩm đến nhiệt độ phòng r i cân; l p l i quá trình nung trong 15 ồ ặ ạphút, làm nguội rồi cân đến khi thu được khối lượng không đổi (m2)

Nung c n còn l i trong chén b ch kim vặ ạ ạ ới 2 g ÷ 3 g kali pyrosunfat đến tan trong Làm ngu i, chuy n kh i nung ch y vào c c thuộ ể ố ả ố ỷ tinh dung tích 250 ml và

31

tráng r a s ch chén bử ạ ạch kim, thêm nướ ấc c t vào c c t i kho ng 50 ml và thêm tiố ớ ả ếp

2 ml đến 3 ml dung dch axit clohydric (1 + 1) Đun dung dch tới tan trong, đểngu i r i g p dung d ch này v i dung dộ ồ ộ  ớ ch trong bình đnh mức 500 ml, đnh mức

bằng nước cấ ắ ềt, l c đ u

Dung dch này để xác đnh các thành ph n: SiOầ 2 hoà tan, Fe2O3, Al2O3, CaO, MgO, TiO2 có trong m u th - g i là "dung d ch A" ẫ ử ọ 

ng silic dioxit (SiO

m1: là khối lượng chén b ch kim và k t tạ ế ủa trước khi x lý b ng axit ử ằflohydric, tính b ng gam; ằ

m2: là khối lượng chén b ch kim và k t t a sau khi x lý b ng axit flohydric, ạ ế ủ ử ằtính bằng gam;

m: là lượng cân m u th , tính b ng gam ẫ ử ằ

Chênh l ch giệ ữa hai kết quả xác đnh song song không lớn hơn 0,40 %

L y 25 ml "dung dấ ch A" vào bình đnh mức dung tích 100 ml Thêm nước

đến kho ng 50 ml và thêm 10 ml dung d ch amoni molibdat 5 %, lả  ắc đều Sau 20 phút, thêm vào bình 10 ml dung d ch axit clohydric (1 + 1), l ắc đều Sau đ 10 phút, thêm ti p vào bình 5 ml dung d ch kh (ế  ử dung d ch kh : Hòa tan 25g axit tatric ị ử

32

Xây dựng đồ th chuẩn: Lấy 6 bình đnh m c 100 ml, cho vào t ng bình ứ ừdung d ch tiêu chu n làm vi c silic dioxit (SiO ẩ ệ 2 = 0,04 mg/ml) theo th t sau: 0 ứ ựml; 1 ml; 2 ml; 4 ml; 6 ml; 7 ml Thêm nướ ất đếc c n kho ng 50 ml, thêm ti p vài ả ế

gi t ch phenolphatalein 0,1 % và dùng axit clohydric (1 + 1) nh t t t ng giọ ỉ th ỏ ừ ừ ừ ọt

đến khi m t màu hấ ồng, thêm dư 2 ml dung dch axit clohydric (1 + 1) n a, lữ ắc đều Cho vào 100 ml dung d ch amoni molibdat 5 %, ti p t c th c hi ế ụ ự ện các cách làm như

ph n trên ầ

Từ hàm lượng SiO2 trong từng bình và giá tr mật độ quang tương ứng, xây dựng đồ th chuẩn

2.3.1.4.2.2 Tính kết quả

ng silic dioxit (SiO

m1: là khố ợi lư ng SiO2 tìm được từ đồ th chuẩ n, tính b ng gam; ằm: là lượng cân m u th , tính b ng gam ẫ ử ằ

Chênh l ch cho phép gi a hai k t qu ệ ữ ế ả xác đnh song song không lớn hơn 0,10 %

ng silic dioxit trong m u th là t ng hàm ng silic dioxit ch y

chỉ  th axit sunfosalisilic

Kết thúc chuẩn độ, màu dung d ch chuy n t  ể ừ màu tím đỏ sang vàng rơm

33

L y 25 ml "dung d ch A" cho vào c c dung tích 250 ml Thêm vào c c 1 giấ  ố ố ọt

đến 2 gi t dung dọ ch hydropeoxit 30 % Đun sôi nhẹ 5 phút, sau đ thêm vào 2 ml dung dch axit sunfosalisilic 10 % Thêm nước cất đến th tích kho ng 100 ml ể ảDùng dung d ch axit clohydric (1 + 1) và dung d natri hydroxit 10 % nh t t  ch ỏ ừ ừ đểđiều chỉnh pH đến 1,5 ÷ 2,0 (dung d ch chuy n sang màu tím th ể ẫm) Đun nng dung d ch trên b ếp điện đến 60 oC 70 oC Chuẩn độ dung d ch khi còn nóng b ằng dung d ch tiêu chu ẩn EDTA 0,01 M đến khi màu c a dung d ch chuy n t ủ  ể ừ tím đỏsang vàng rơm Ghi thể tích EDTA tiêu th (V) ụ

ng sHàm lượ ắt (III) oxit (Fe2O3), tính bằng phần trăm, theo công thức:

0,0007985: là khối lượng Fe2O3 tương ứng v i 1 ml dung d ch EDTA 0,01 ớ 

M, tính bằng gam;

V: là th tích dung d ch tiêu chu n EDTA 0,01 M tiêu th khi chuể  ẩ ụ ẩn độ, tính

b ng mililít; ằ

K1: là hệ ố ồng độ s n dung d ch EDTA 0,01 M 

m: là lượng cân m u th , tính b ng gam ẫ ử ằ

Chênh l ch giệ ữa hai kết quả xác đnh song song không lớn hơn 0,20 %

2.3.1.6.Xác đnh hàm lượng nhôm oxit (Al 2 O 3)

Tách nhôm kh i các nguyên t ỏ ố ảnh hưởng b ng ki m m nh T o ph c giằ ề ạ ạ ứ ữa nhôm với EDTA dư ở pH = 5,5 Chuẩn độ lượng dư EDTA bằng dung d ch k ẽm axetat theo ch xylenon da cam Dùng nỉ th atri fluorua để ả gi i phóng EDTA khỏi

ph c complexonat nhôm, dùng dung d ch tiêu chu n k m axetat chuứ  ẩ ẽ ẩn độ lượng EDTA được gi i phóng, t ả ừ đ tính ra hàm lượng nhôm

L y 100 ml "dung d ch A" vào c c thu tinh dung tích 250 ml, thêm vào cấ  ố ỷ ốc

30 ml dung d ch NaOH 30 % Khu ấy đều, đun sôi dung dch 2 phút, lấy ra để nguội,

34

r i chuyồ ển vào bình đnh mức dung tích 250 ml, cho nước cất đến v ch m c, lạ ứ ắc

đều L c dung d ch qua gi y l c ch y nhanh (khô), ph u (khô), vào bình nón (khô) ọ  ấ ọ ả ễDung dch lọc dùng để xác đnh nhôm (dung d ch C) 

Dùng pipet l y 100 ml "dung d ch C" vào c c, thêm vào c c 20 ml dung dấ  ố ố ch EDTA 0,025 M, thêm ti p vào c c 2 gi t ch phenolphtalein 0,1 % Dùng dung ế ố ọ ỉ th

dch axit clohydric (1 : 1) và natri hydroxit 10 % điều ch nh dung d ch t i trung tính ỉ  ớ(pH kho ng 7), thêm vào c c 20 ml dung dả ố ch đệm pH : 5,5 Đun sôi dung dch trên

bếp điện 2 phút đến 3 phút L y c c ra kh i bấ ố ỏ ếp điện, để nguội đến 60 oC ÷ 70 oC, thêm vào c c vài gi t ch xylenon da cam 0,1 % và dùng dung d ch k m axetat ố ọ ỉ th  ẽ0,025 M chuẩn độ cho đến khi xuất hiện màu h ng ồ

Thêm vào c c 20 ml dung dố ch natri florua 3 % và đun sôi 3 phút Lúc này dung dch c màu vàng, để ngu i dung dộ ch đến 60 oC ÷ 70 oC, dùng dung d ch k ẽm axetat 0,025 M chuẩn lượng EDTA vừa được gi i phóng ra kh i phả ỏ ức với nhôm đến khi màu chuy n t vàng sang h ng, ghi th tích k m axetat 0,025 M tiêu th ể ừ ồ ể ẽ ụ(VZn)

ng nhôm oxit (Al

0,0012745: là số gam nhôm oxit tương ứng v i 1 ml dung d ch k m axetat ớ  ẽ0,025 M;

k: là tỷ s nố ồng độ ữ gi a dung d ch k m axetat 0,025 M là dung d ch EDTA  ẽ 0,025 M;

K2: là hệ ố ồng độ ủ s n c a dung dch EDTA 0,025 M;

VZn: là th tích dung d ch k m axetat 0,025 M tiêu th khi chuể  ẽ ụ ẩn độ lượ ng EDTA được gi i phóng ra kh i ph c, tính b ng mililít; ả ỏ ứ ằ

m: là lượng cân m u th , tính b ng gam ẫ ử ằ

Chênh l ch cho phép gi a hai k t qu ệ ữ ế ả xác đnh song song không lớn hơn 0,35 %

35

2.3.1.7.Xác đnh hàm lượng titan dioxit (TiO 2)

Diantipyrin metan t o vạ ới ion titan (IV) trong môi trường axit m nh mạ ột

ph c chứ ất màu vàng, cường độ màu t l v i nỷ ệ ớ ồng độ titan trong dung dch Đo mật

độ quang (độ ấ h p th ) c a dung d ch ụ ủ  ở bước sóng kho ng 400 nm ả

trắng) T  ố ật độ quang đo đượừ tr s m c, d a vàự o đồ th chuẩn tìm được lượng titan dioxit có trong 25 ml "dung d ch A" 

Xây dựng đồ chu n: Lth ẩ ấy 6 bình đnh m c 100 ml lứ ần lượt cho vào mỗi bình m t th tích dung d ch tiêu chu n titan làm vi c (TiOộ ể  ẩ ệ 2 = 0,04 mg/ml) theo th ứ

t sau: 0 ml; 2 ml; 4 ml; 6 ml; 8 ml và 12 ml, thêm ti p 15 ml dung d ch HCl (1 + ự ế 1), 5 ml dung d ch thioure 5 % ,  ắc đều, để yên dung dch cho đến khi dung d ch h ết màu vàng c a s t chuy n sang không màu, thêm ti p vào bình 15 ml dung dủ ắ ể ế ch diantipyrin metan 2 %, thêm nướ ấ ớ ạc c t t i v ch, l c đ u ắ ề

dung d ch trong bình không ch a dung d ch tiêu chu n titan làm vi  ứ  ẩ ệc

T ừ lượng titan dioxit có trong m i bình và giá tr mỗ  ật độ quang tương ứng xây dựng đồ th chuẩn

2.3.1.7.3 Tính kế t qu ả

ng titan dioxit (TiO

1

% OTi  m x mx25 x100Trong đ:

m1: là lượng titan dioxit tìm đượ ừ đồ c t th chu n, tính b ng gam; ẩ ằ

m: là lượng cân m u th , tính b ng gam ẫ ử ằ

L y 100 ml "dung d ch A" vào c c ch u nhi t dung tích 250 ml Thêm vào ấ  ố  ệ

c c kho ng 2 g amố ả oni clorua, đun nng dung dch đến kho ng 70ả oC ÷ 80oC, nh t ỏ ừ

t t ng gi t dung d ch amoni hydroxit 25 % nừ ừ ọ  ữa để ế ủ k t t a hoàn toàn s t, nhôm, ắtitan, …

t a và loủ ại amoni hydroxit dư ọL c dung d ch khi còn nóng qua gi y l c ch y nhanh  ấ ọ ảvào bình đnh m c dung tích 250 ml Dùng dung dứ ch amoni nitrat 2 % đã đun nng

60 oC ÷ 70 oC để ử ế ủ ế r a k t t a đ n h t ion Clế - (th b ng AgNOử ằ 30,5 %), thêm nướ ấc c t

đến v ch lạ ắc đều, thu được "dung d ch B" d ùng để xác đnh canxi - magie

Dùng pipet l y 100 ml "dung d ch B" vào c c thu tinh, thêm ti p 20 ml ấ  ố ỷ ếdung d ch kali hydroxit 25 %, 2 ml dung d ch kali xianua 5 % và m t ít ch   ộ ỉ thfluorexon 1 % Đặ ốt c c lên m t nộ ền màu đen, dùng dung dch EDTA 0,01 M chu n ẩ

độ dung d ch trong c ốc đến khi dung d ch chuy n t màu xanh hu nh quang sang  ể ừ ỳmàu h ng Ghi th tích dung d ch EDTA tiêu th ồ ể  ụ(V1)

Làm song song m t thí nghi m tr ng gộ ệ ắ ồm đầy đủ các dung d ch thu c th  ố ửnhưng không c dung dch m u Ghi th tích EDTA tiêu th (Vẫ ể ụ 0)

2.3.1.8.3 Tính kết quả

ng canxi oxit (CaO), tính b ng ph

m: là lượng cân m u th , tính b ng gam ẫ ử ằ

Chênh l ch giệ ữa hai kết quả xác đnh song song không lớn hơn 0,20 %

2.3.1.9.Xác đnh hàm lượng magie oxit (MgO)

chuẩn theo ch th eriocrom T đen pH = 10,5 ỉ  ở

ng magie oxit theo hi u s tích EDTA tiêu th khi

chuẩn độ ổng lượ t ng canxi và magie pH = 10,5 và khi chuở ẩn độ riêng canxi pH ở

> 12

2.3.1.9.2 Cách tiến hành

Dùng pipét l y 100 ml "dung d ch B" vào c c thu tinh, thêm ti p vào cấ  ố ỷ ế ốc

200 ml dung dch đệm pH = 10,5 và 2 ml dung d ch kali xianua 5 % và 2 gi ọt đến 3

giọt chỉ th eriocrom T đen 0,1 %

dung d ch chuy n t  ể ừ màu đỏ nho sang xanh nước bi n, ghi th tích EDTA tiêu th ể ể ụ(V2) Làm song song m t thí nghi m tr ng gộ ệ ắ ồm đầy đủ các dung d ch thu c th  ố ửnhưng không c dung dch m u Ghi th tích EDTA tiêu th (Vẫ ể ụ 3)

2.3.1.9.3 Tính kết quả

ng magie oxit (MgO), tính b ng ph