[ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP] NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG SẢN XUẤT SILICA GEL TỪ TRO TRẤU

ThS NGUYỄN QUỐC HẢI

BÀ RỊA – VŨNG TÀU, NĂM 2012

Độc lập - Tự do - Hạnh phúc

-o0o -

NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Họ và tên sinh viên: Nguyễn Văn Đạt

Ngày, tháng, năm sinh: 15/05/1990

Ngành: Công nghệ kĩ thuật Hóa học

MSSV: 0852010021

Nơi sinh: Nam Định

I TÊN ĐỀ TÀI: Nghiên cứu khả năng sản xuất Silica Gel từ tro trấu

II NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG:

 Nghiên cứu cách thực hiện phương pháp tách, chiết hóa học

 Nghiên cứu ảnh hưởng của nhiệt độ, thời gian phản ứng và nồng độ NaOH đến quá trình thu hồi SiO2 từ tro trấu

 Phân tích thành phần tro trấu, tính chất của sản phẩm III NGÀY GIAO NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN: 01/04/2012

IV NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ: 13/07/2012

V HỌ TÊN CÁN BỘ HƯỚNG DẪN: ThS Nguyễn Quốc Hải

CÁN BỘ HƯỚNG DẪN

Bà Rịa – Vũng tàu, Ngày 30 tháng 07 năm 2012

SINH VIÊN THỰC HIỆN

(Ký và ghi rõ họ tên) (Ký và ghi rõ họ tên)

TRƯỞNG BỘ MÔN TRƯỞNG KHOA

(Ký và ghi rõ họ tên) (Ký và ghi rõ họ tên)

LỜI MỞ ĐẦU

Hiện nay việc nghiên cứu tận dụng phế phẩm từ công-nông nghiệp để sản xuất các vật liệu có ích và giảm thiểu ô nhiễm môi trường đang được chú trọng và đẩy mạnh Trong khi đó, nước ta đang trên đà phát triển, các ngành công nghiệp đang rất cần một lượng lớn phụ gia xi măng hoặc phụ gia cho quá trình lưu hóa cao su, mà thành phần chính là SiO2

có tính chất giống như SiO2 được thu hồi từ tro trấu để làm tăng độ đàn hồi và độ bền Tuy nhiên giá thành nhập khẩu lại cao nên rất cần tìm nguồn nguyên liệu trong nước Bên cạnh đó, nguồn nước đang ngày càng ô nhiễm, các mạch nước ngầm cũng như nước mặt đều có các kim loại và các hợp chất hữu cơ vượt quá mức cho phép rất nhiều lần Để an toàn cho sức khỏe con người, dùng SiO2 để chế tạo các thiết bị lọc nước và hấp phụ các kim loại đang là vấn đề cấp bách và thiết thực

Các nghiên cứu về thu hồi SiO2 từ tro trấu cũng có ở Việt Nam Tuy nhiên chưa có công trình nào nghiên cứu quá trình thu hồi SiO2 từ trấu một cách chi tiết và cụ thể Vì thế, cần có những phương pháp và quy trình cụ thể để đưa ra các điều kiện tối ưu để việc thu hồi đạt hiệu suất cao, hiệu quả kinh tế nhất

LỜI CẢM ƠN

Lời đầu tiên, em xin bày tỏ sự kính trọng và biết ơn sâu sắc nhất tới ThS Nguyễn Quốc Hải – người đã định hướng, giúp đỡ và tạo điều kiện thuận lợi nhất cho em trong suốt thời gian hoàn thành đồ án tốt nghiệp Người đã chỉ dạy cho em những kiến thức và kĩ năng cơ bản trong việc nghiên cứu khoa học

Em xin được gửi lời cảm ơn tới thầy PGS.TS Nguyễn Văn Thông, ThS Diệp Khanh và cùng toàn thể cán bộ Phòng Thí nghiệm thuộc Khoa hóa học và công nghệ thực phẩm, đã quan tâm, giúp đỡ em ngay từ ngày đầu làm nghiên cứu, giúp em thực hiện các phép đo và có nhiều ý kiến đóng góp vào kết quả của nghiên cứu

Cũng xin được cảm ơn các quý thầy cô trong khoa Hóa học và công nghệ thực phẩm đã giúp đỡ em rất nhiều trong việc hoàn thành đồ án tốt nghiệp này

Em xin được cảm ơn sự quan tâm, giúp đỡ, ân cần chỉ bảo và nhiệt tình giảng dạy của các thầy cô tại trường Đại Học Bà Rịa-Vũng Tàu Những kiến thức mà các thầy cô truyền đạt là nền tảng vững chắc cho em trong quá trình học tập cũng như sau khi ra trường

Và cuối cùng, để có được kết quả như ngày hôm nay em xin được gửi lời cảm ơn và lòng biết ơn đến những người thân của mình

Vũng Tàu, ngày 30 tháng 07 năm 2012 Sinh viên

Nguyễn Văn Đạt

CHƯƠNG II: LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU 3

2.1 Sơ lược về silic đioxit 3

2.1.1 Đặc điểm cấu tạo và tính chất của silic đioxit: 3

2.2.1 Nguồn gốc của vỏ trấu 5

2.2.2 Hiện trạng vỏ trấu tại Việt Nam 5

2.2.3 Các ứng dụng của vỏ trấu hiện nay 6

2.2.3.1 Sử dụng vỏ trấu làm chất đốt 6

2.2.3.2 Dùng vỏ trấu để lọc nước 6

2.2.3.3 Sử dụng vỏ trấu tạo thành củi trấu 7

2.2.3.4 Sử dụng vỏ trấu làm nguyên liệu xây dựng sạch 7

2.2.3.5 Các ứng dụng khác của vỏ trấu 9

2.3 Quá trình tách SiO2 từ tro trấu: 10

2.4 Tốc độ phản ứng hóa học Ảnh hưởng của các yếu tố khác nhau đến tốc độ của phản ứng hóa học 10

2.4.1 Định nghĩa tốc độ phản ứng hóa học 10

2.4.2 Ảnh hưởng của các yếu tố đến tốc độ phản ứng hóa học 11

2.4.2.1 Ảnh hưởng của nhiệt độ: 11

2.4.2.2 Ảnh hưởng của thời gian 13

2.4.2.3 Ảnh hưởng của nồng độ: 13

2.5 Các phương pháp phân tích 16

2.5.1 Phương pháp phân tích nhiệt TG-DSC 16

2.5.2 Phương pháp nhiễu xạ Rơnghen (X-ray diffraction: XRD) 17

2.5.3 Phương pháp xác định bề mặt riêng theo lý thuyết BET 18

2.5.4 Phương pháp xác định bề mặt mẫu bằng kính hiển vi điện tử quét SEM 20

CHƯƠNG III: KỸ THUẬT THỰC NGHIỆM 22

3.1 Hóa chất, dụng cụ và máy móc 22

3.1.1 Hóa chất 22

3.1.2 Dụng cụ 22

3.1.3 Máy móc 22

3.2 Thực nghiệm 23

3.2.1 Cách pha chế hóa chất 23

3.2.1.1 Pha chế dung dịch chuẩn NaOH 23

3.2.1.2 Pha chế dung dịch chuẩn HCl v

3.2.3 Phân tích thành phần tro trấu Error! Bookmark not defined 3.3 Quy trình thu hồi SiO2 từ tro trấu và khảo sát các yếu tố ảnh hưởng.….…… 26

3.3.1 Quy trình thu hồi SiO2 26

3.3.2 Khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ, thời gian phản ứng và nồng độ NaOH đến quá trình thu hồi SiO2 từ tro trấu 27

3.3.2.1 Ảnh hưởng của nhiệt độ 27

3.3.2.2 Ảnh hưởng của thời gian 28

3.3.2.3 Ảnh hưởng của nồng độ NaOH 28

CHƯƠNG IV: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 29

4.1 Kết quả và thảo luận ảnh hưởng của nhiệt độ phản ứng đến quá trình thu hồi SiO2 từ tro trấu Error! Bookmark not defined 4.2 Kết quả và thảo luận ảnh hưởng của thời gian phản ứng đến quá trình thu hồi SiO2 từ tro trấu 30

4.3 Kết quả và thảo luận ảnh hưởng của nồng độ NaOH đến quá trình thu hồi SiO2từ tro trấu 32

4.4 Đặc trưng tính chất của sản phẩm 34

4.4.1 Phân tích nhiệt vi sai 34

4.4.2 Phương pháp nhiễu xạ tia X Error! Bookmark not defined 4.4.3 Phương pháp xác định bề mặt riêng theo lý thuyết BETError! Bookmark not defined

4.4.4 Phương pháp hiển vi điện tử quét SEM Error! Bookmark not defined 4.5 Đưa ra các điều kiện tối ưu Error! Bookmark not defined

DANH MỤC BẢNG

Trang

Bảng 3.1: Thành phần các oxit trong vỏ trấu 26

Bảng 4.1: Ảnh hưởng của nhiệt độ phản ứng đến quá trình thu hồi SiO2 từ tro trấu 29

Bảng 4.2: Ảnh hưởng của thời gian phản ứng đến quá trình thu hồi SiO2 từ tro trấu 31

Bảng 4.3: Ảnh hưởng của nồng độ NaOH đến hiệu suất thu hồi SiO2 32

DANH MỤC SƠ ĐỒ

Trang Sơ đồ 3.1: Quy trình thu hồi SiO2 từ tro trấu 27

DANH MỤC HÌNH

Trang

Hình 2.1:Sự phụ thuộc của tốc độ vào nhiệt độ 11

Hình 2.2: (a) Sự phụ thuộc Arrhenius của k vào T (b) Sự phụ thuộc của lnk vào 1/T 13

Hình 2.3: Sơ đồ tia tới và tia phản xạ trên tinh thể 17

Hình 2.4: Đường cong đẳng nhiệt hấp phụ -khử hấp phụ 19

Hình 2.5: Đường đẳng nhiệt hấp phụ đặc trưng 20

Hình 2.6: Thiết bị kính hiển vi điện tử quét 21

Hình 4.1: Sự ảnh hưởng của nhiệt độ phản ứng đến quá trình thu hồi SiO2 từ tro trấu 30

Hình 4.2: Sự ảnh hưởng của thời gian phản ứng đến quá trình thu hồi SiO2 từ tro trấu 31

Hình 4.3: Sự ảnh hưởng của nồng độ NaOH đến hiệu suất thu hồi SiO2 33

Hình 4.4: Giản đồ phân tích nhiệt trấu 34

Hình 4.5: Giản đồ XRD của SiO2 chiết từ vỏ trấu (a) và mẫu chuẩn (b) 36

Hình 4.6: Đường cong đẳng nhiệt hấp phụ - khử hấp phụ đối với N2 của mẫu silica gel 37 Hình 4.7: Ảnh thu được từ kính hiển vi điện tử quét (SEM) của mẫu SiO2 38

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT

TG – DSC: Phương pháp phân tích nhiệt vi sai XRD: X – ray diffration (nhiễu xạ tia X) BET: Brunauer-Emmett-Teller

SEM: Scanning Electron Microscope MQTB: Mao quản trung bình

TEOS: Tetraethyl Orthosilicate MCM: Mobil Cooporation Master

MCM-41: Họ vật liệu mao quản trung bình có cấu trúc lục lăng MCM-48: Họ vật liệu mao quản trung bình có cấu trúc lập phuơng MCM-50: Họ vật liệu mao quản trung bình có cấu trúc lớp

SBA-15: Santa Barbara Acid – 15 SBA-16: Santa Barbara Acid – 16

Quantachrome Autosorb Automated Gas Sorption System ReportAutosorb 1 for Windows 1.55

File name: C:\QCdata\PhysData\AN(VLIEU)-SILICA-25062012.raw

Sample ID: An(VLieu)-Silica-25062012Description: Comments:

A BF

Relative Pressure, P/PoBET Plot

Area 407.98(m²/g)

Quantachrome Instruments

Quantachrome Autosorb Automated Gas Sorption System ReportAutosorb 1 for Windows 1.55

File name: C:\QCdata\PhysData\AN(VLIEU)-SILICA-25062012.raw

Sample ID: An(VLieu)-Silica-25062012Description: Comments:

Slope = 8.651E+00 Y - Intercept = -1.149E-01 Correlation Coefficient = 0.998427 C = -7.430E+01

Quantachrome Instruments

Quantachrome Autosorb Automated Gas Sorption System ReportAutosorb 1 for Windows 1.55

File name: C:\QCdata\PhysData\AN(VLIEU)-SILICA-25062012.raw

Sample ID: An(VLieu)-Silica-25062012Description: Comments:

Langmuir Data

P/Po P/Po/W 1.0212e-01 7.237E-01 1.4982e-01 9.933E-01 2.0039e-01 1.262E+00 2.5089e-01 1.519E+00 3.0174e-01 1.773E+00

Langmuir surface area = 6.641E+02 m²/g Slope = 5.244E+00 Y - Intercept = 2.002E-01 Correlation Coefficient = 0.999698 Langmuir constant K = 2.6198E+01

CHƯƠNG I: GIỚI THIỆU 1.1 Đặt vấn đề

Nước ta với ngành nghề truyền thống là chuyên canh cây lúa nước, sản lượng xuất khẩu gạo hàng năm đứng thứ 2 trên thế giới Sản lượng lúa của Việt Nam năm 2011 đạt kỷ lục 42 triệu tấn tăng khoảng 5% so với năm 2010 do diện tích trồng nhiều hơn và sản lượng cao hơn [7] Lượng vỏ trấu thu được sau khi xay xát tương đương khoảng 9 triệu tấn Như vậy, hàng năm lượng trấu và tro trấu thải ra môi trường là rất lớn Cần có phương án sử dụng hợp lí và hiệu quả, tránh lãng phí và ô nhiễm môi trường

Vỏ trấu được đốt để tạo ra nhiệt năng từ một sản phẩm là chất thải của quá trình xay xát lúa gạo Thành phần oxit Silic có trong tro trấu sau quá trình đốt cháy rất giàu chiếm khoảng 92-97% và đem lại giá trị kinh tế cho sản xuất silica gel Silica gel hay gel oxit silic là một loại hóa chất rất phổ biến trong đời sống Silica gel thực chất là điôxit silic, ở dạng hạt cứng và xốp (có vô số khoang rỗng li ti trong hạt) Công thức hóa học đơn giản của nó là SiO2.nH2O (n<2) Điều đặc biệt của SiO2 thu hồi từ tro trấu là khả năng phục hồi và tái sinh cao, giá thành rẻ Silica gel được biết đến là chất hút ẩm, giúp bảo quản các thiết bị, bảo quản lương thực, thực phẩm và nhiều đồ dùng thiết yếu khác Ngoài ra, Silic đioxit (SiO2) tổng hợp từ tro trấu có thể ứng dụng vào nhiều lĩnh vực như: làm chất phụ gia xi măng, cao su, chế tạo thiết bị lọc nước, thủy tinh, chất bán dẫn, làm nguyên liệu thay thế TEOS để tổng hợp vật liệu xúc tác mao quản trung bình như MCM-41, MCM-48, SBA-15, SBA-16 [15]

Với nhiều ứng dụng như thế nên việc nghiên cứu thu hồi SiO2 có nhiều ý nghĩa thực tế Các nghiên cứu về thu hồi SiO2 từ tro trấu cũng có ở Việt Nam Tuy nhiên, các nghiên cứu này mới ở mức độ thử nghiệm, chưa khảo sát kĩ và chưa có quy trình cụ thể Vì thế, cần có những phương pháp và quy trình cụ thể để đưa ra các điều kiện tối ưu để việc thu hồi đạt hiệu suất cao, hiệu quả kinh tế nhất Từ nhu cầu thực tế đó

chúng tôi quyết định chọn đề tài “Nghiên cứu khả năng sản xuất Silica Gel từ tro trấu, ảnh hưởng của nhiệt độ, thời gian phản ứng và nồng độ NaOH đến quá trình thu hồi SiO2 từ tro trấu” nhằm tìm ra điều kiện tối ưu cho quá trình thu hồi SiO2 đạt hiệu quả kinh tế cao, đáp ứng được nhu cầu sản xuất nghiên cứu…

1.2 Mục tiêu đề tài

Nghiên cứu quy trình sản xuất silica gel từ tro trấu

Nghiên cứu ảnh hưởng của nhiệt độ, thời gian phản ứng và nồng độ NaOH đến quá trình thu hồi SiO2 từ tro trấu

Đưa ra những điều kiện tối ưu cho quá trình thu hồi SiO2 từ tro trấu Phân tích thành phần tro trấu, tính chất của sản phẩm

CHƯƠNG II: LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU2.1 Sơ lược về silic đioxit

2.1.1 Đặc điểm cấu tạo và tính chất của silic đioxit: 2.1.1.1 Cấu tạo

Silica gel là dạng hạt, có cấu trúc rỗng của Silica được tổng hợp từ oxyt silic Được phát minh tại đại học John Hopkins, Baltimore, Bang Maryland, Hoa Kỳ trong những năm 1920 Điều chế bằng cách cho natri silicat tác dụng với axit sunfuric: Na2O.3SiO2+ H2SO4→ 3SiO2 + H2O + Na2SO4, kết quả tạo thành dạng sol, rồi sol đông tụ lại thành gel, sau khi rửa, sấy khô và nung ta thu được silica gel

Silic đioxit không tồn tại dưới dạng phân tử riêng lẻ mà tồn tại dưới dạng tinh thể, nghĩa là dưới dạng một phân tử khổng lồ

Ở điều kiện thường nó có dạng tinh thể là thạch anh, triđimit và cristtobalit Mỗi dạng đa hình này lại có hai dạng: dạng  bền ở nhiệt độ thấp, dạng  bền ở nhiệt độ cao

Tất cả những dạng tinh thể này đều bao gồm những nhóm tứ diện SiO4 nối với nhau qua những nguyên tử O chung Trong tứ diện SiO4, nguyên tử Si nằm ở trung tâm của tứ diện liên kết hóa trị với bốn nguyên tử O nằm ở các đỉnh của tứ diện Như vậy mỗi nguyên tử O liên kết với hai nguyên tử Si ở hai tứ diện khác nhau và tính trung bình cứ trên mặt nguyên tử Si có hai nguyên tử O và công thức kinh nghiệm của silic đioxit là SiO2

Ba dạng đa hình của silic đioxit có cách sắp xếp khác nhau của nhóm tứ diện SiO4 ở trong tinh thể: trong thạch anh, những nhóm tứ diện được sắp xếp sao cho các nguyên tử Si nằm trên đường xoắn ốc Tùy theo chiều của đường xoắn ốc mà ta có thạch anh quay trái hay quay phải Trong triđimit, các nguyên tử Si chiếm vị trí của các nguyên tử S và Zn trong mạng lưới vuazit Trong cristobalit, các nguyên tử Si chiếm vị trí của các nguyên tử S và Zn trong mạng lưới sphelarit

Ngoài ba dạng trên, trong tự nhiên còn có một số dạng khác nữa của silic đioxit có cấu trúc vi tinh thể Mã não là chất rắn, trong suốt, gồm có những vùng có màu sắc khác nhau và rất cứng Opan là một loại đá quý không có cấu trúc tinh thể Nó gồm những hạt cầu SiO2 liên kết với nhau tạo nên những lỗ trống chứa không khí, nước hay

hơi nước Opan có các màu sắc khác nhau như vàng, nâu, đỏ, lục và đen do có chứa các tạp chất

Gần đây người ta chế tạo được hai dạng tinh thể mới của silic đioxit nặng hơn thạch

anh là coesit (được tạo nên ở áp suất 35000 atm và nhiệt độ 2500C) và stishovit (được

tạo nên ở áp suất 120000 atm và nhiệt độ 13000C) [3]

Silic đioxit đã nóng chảy hoặc khi đun nóng bất kì dạng nào khi để nguội chậm đến nhiệt độ hóa mềm, ta đều thu được một vật liệu vô định hình giống như thủy tinh Khác với dạng tinh thể, chất giống thủy tinh có tính đẳng hướng và không nóng chảy ở nhiệt độ không đổi mà hóa mềm ở nhiệt độ thấp hơn nhiều so với khi nóng chảy ra Bằng phương pháp Rơnghen người ta xác định được rằng trong trạng thái thủy tinh, mỗi nguyên tử vẫn được bao quanh bởi những nguyên tử khác giống như trong trạng thái tinh thể nhưng những nguyên tử đó sắp xếp một cách hỗn loạn hơn

SiH4 O2

  SiO2

 Điện phân Silicat Natri Na2SiO3 (thủy tinh lỏng)

 Trao đổi cation: cho Na2SiO3 qua cột có chứa cation dạng H+

Trong sản xuất công nghiệp, phương pháp điều chế Silicagel tốt nhất là dùng Na2SiO3 cho tác dụng với axit hoặc muối của axit đó Ví dụ như H2SO4 hoặc Na2SO4nhưng Na2SO4 ít dùng vì phản ứng xảy ra chậm hơn so với H2SO4

2.1.2.2 Ứng dụng

Trong xây dựng: dùng làm chất phụ gia xi măng, gạch chịu lửa và ngói,

Trong đời sống: dùng làm chất hút ẩm, chế tạo thiết bị lọc nước, đồ dùng bằng thủy tinh, chất bán dẫn,

Ngày nay, Silic đioxit còn được dùng làm nguyên liệu để sản xuất vật liệu xúc tác mao quản trung bình như: MCM-41, MCM-48, SBA-15, SBA-16

2.2 Tổng quan về vỏ trấu

2.2.1 Nguồn gốc của vỏ trấu

Lúa là một trong năm loại cây lương thực chính của thế giới, cùng với ngô, lúa mì, sắn và khoai tây Sản phẩm thu được từ cây lúa là thóc Sau khi xát bỏ lớp vỏ ngoài thu được sản phẩm chính là gạo và các phụ phẩm là cám và trấu Trấu là lớp vỏ ngoài cùng của hạt lúa và được tách ra trong quá trình xay xát Trong vỏ trấu chứa khoảng 75% chất hữu cơ dễ bay hơi sẽ cháy trong quá trình đốt và khoảng 25% còn lại chuyển thành tro Chất hữu cơ chứa chủ yếu cellulose, lignin và Hemi - cellulose (90%), ngoài ra có thêm thành phần khác như hợp chất nitơ và vô cơ Lignin chiếm khoảng 25-30% và cellulose chiếm khoảng 35-40%

2.2.2 Hiện trạng vỏ trấu tại Việt Nam

Từ lâu, vỏ trấu đã là một loại chất đốt rất quen thuộc với bà con nông dân, đặc biệt là bà con nông dân ở vùng đồng bằng sông Cửu Long Chất đốt từ vỏ trấu được sử dụng rất nhiều trong cả sinh hoạt (nấu ăn, nấu thức ăn gia súc) và sản xuất (làm gạch, sấy lúa) Trấu là nguồn nguyên liệu tự nhiên rất dồi dào và lại rẻ tiền : Theo Bộ Nông Nghiệp, Việt Nam là nước xuất khẩu gạo lớn thứ hai thế giới Sản lượng lúa của Việt Nam năm 2011 đạt kỷ lục 42 triệu tấn tăng khoảng 5% so với năm 2010 do diện tích trồng nhiều hơn và sản lượng cao hơn Sản lượng lúa tăng sẽ giúp Việt Nam đạt tới khối lượng xuất khẩu kỷ lục năm nay ít nhất 7 triệu tấn gạo trong khi đảm bảo nguồn

cung cấp trong nước [20] Như vậy lượng vỏ trấu thu được sau khi xay xát tương đương 9 triệu tấn

Vỏ trấu có rất nhiều tại Đồng bằng sông Cửu Long và Đồng bằng sông Hồng, 2 vùng trồng lúa lớn nhất cả nước Chúng thường không được sử dụng hết nên phải đem đốt hoặc đổ xuống sông suối để tiêu hủy Theo khảo sát, lượng vỏ trấu thải ra tại Đồng bằng sông Cửu Long khoảng hơn 3 triệu tấn/năm, nhưng chỉ khoảng 10% trong số đó được sử dụng

2.2.3 Các ứng dụng của vỏ trấu hiện nay 2.2.3.1 Sử dụng vỏ trấu làm chất đốt

Thành phần có trong vỏ trấu là chất xơ cao phân tử rất khó cho vi sinh vật sử dụng nên việc bảo quản, tồn trữ rất đơn giản, chi phí đầu tư ít Nguyên liệu trấu có các ưu điểm khi sử dụng làm chất đốt : vỏ trấu sau khi xay xát luôn ở trạng thái khô, có hình dáng nhỏ và rời, tơi, xốp, nhẹ, vận chuyển dễ dàng Thành phần là chất xơ cao phân tử rất khó cho vi sinh vật sử dụng nên việc bảo quản, tồn trữ rất đơn giản, chi phí đầu tư ít

Chính vì các lí do trên mà trấu được sử dụng làm chất đốt rất phổ biến Trong sinh hoạt người dân đã thiết kế một dạng lò chuyên nấu nướng với chất đốt là trấu Lò này có ưu điểm là lượng lửa cháy rất nóng và đều, giữ nhiệt tốt và lâu Lò trấu hiện nay vẫn còn được sử dụng rộng rãi ở nông thôn

Đối với sản xuất tiểu thủ công nghiệp và chăn nuôi, trấu cũng được sử dụng rất thường xuyên Thông thường trấu là chất đốt dùng cho việc nấu thúc ăn nuôi cá hoặc lợn, nấu rượu và một lượng lớn trấu được dùng nung gạch trong nghề sản xuất gạch tại khu vực đồng bằng song Cửu Long

2.2.3.2 Dùng vỏ trấu để lọc nước

Tại thành phố Hải Dương đã có người phát minh ra cách chế tạo thiết bị lọc nước từ vỏ trấu, có khả năng lọc thẳng nước ao, hồ thành nước uống sạch Cốt lõi của thiết bị là một cụm sứ xốp trắng, hình trụ nằm trong chiếc bình lọc Điều đặc biệt là loại sứ này được tạo ra bằng cách tách ôxit silic từ trấu, có đặc tính lọc cực tốt, với lỗ lọc siêu nhỏ, nhỏ hơn lỗ lọc của thiết bị của Mỹ tới 10 lần, của Nhật 4 lần, ngoài ra nó cũng có độ bền cao (có thể sử dụng 10 đến 20 năm)

Thiết bị còn có khả năng khử được mùi ở nguồn nước ô nhiễm, khử chất dioxin khi mắc nối tiếp một bình lọc có ống lọc bằng than hoạt tính

Để kiểm tra tính hiệu quả, an toàn của thiết bị lọc nước, trung tâm y tế dự phòng tỉnh Hải Dương đã lấy mẫu nước hồ Bạch Đằng, nơi bị ô nhiễm nặng trong thành phố Hải Dương đem xử lý qua thiết bị lọc từ vỏ trấu Kết quả cho thấy: nước hồ sau xử lý đạt tiêu chuẩn vệ sinh nước ăn uống về các chỉ tiêu vi sinh

Mặt khác việc bảo dưỡng lõi lọc khá đơn giản, chỉ cần dùng giẻ lau hoặc khăn mặt lau sạch là lõi lọc trắng, tốc độ lọc như ban đầu

2.2.3.3 Sử dụng vỏ trấu tạo thành củi trấu

Máy ép củi trấu được sản xuất tại Gò Công (Tiền Giang) có công suất 70 - 80 kg củi/giờ, tiêu thụ điện 6 - 7 KW/h Cứ 1,05 kg trấu thì cho ra 1 kg củi trấu Chỉ cần cho trấu vào họng máy, qua bộ phận ép thì máy cho ra những thanh củi trấu Củi trấu có đường kính 73 mm, dài từ 0,5 - 1 m Cứ 1 kg củi trấu thì nấu được bữa ăn cho 4 người

Huyện Gia Viễn, Ninh Bình người ta đã tạo ra các sản phẩm mỹ nghệ nội thất từ vỏ hạt thóc Vỏ hạt thóc (trấu) được nghiền nhỏ tạo thành bột dưới dạng mịn và bột sợi Sau khi kết hợp với keo, trấu được cho vào máy ép định hình sản phẩm và sấy khô, hoàn thiện để trở thành một sản phẩm mỹ nghệ

2.2.3.4 Sử dụng vỏ trấu làm nguyên liệu xây dựng sạch

Tập đoàn Torftech của Anh cho biết, sau khi đốt mỗi tấn vỏ trấu sẽ tạo ra 180 kg tro, có giá trị là 100 USD, có thể sử dụng làm phụ gia cho xi măng và có thể thay thế trực tiếp SiO2 trong xi măng

Đương nhiên, các nhà khoa học từ lâu đã phát hiện ra vỏ trấu có giá trị khi sử dụng làm nguyên liệu xây dựng Trong trấu có chứa hàm lượng SiO2 rất nhiều, mà đây lại là thành phần chính trong xi măng, nhưng con người muốn tận dụng tro thu được sau khi đốt vỏ trấu làm nguyên liệu thay thế xi măng, thì phương pháp này sẽ tạo ra hàm lượng Carbon trong tro vỏ trấu rất cao, không thể thay thế thành phần xi măng

Mới đây, theo tin từ Discovery, dưới sự hỗ trợ của các quỹ khoa học xã hội, các nhà khoa học Mỹ đã phát hiện một phương pháp gia công vỏ trấu mới, có thể đồng thời sử

dụng tro vỏ trấu làm thành phần trong xi măng, thúc đẩy sự phát triển nguyên liệu xây dựng sạch

Tập đoàn CHK bang Texas Mỹ cho biết, hiện tại họ đã hợp tác với một nhóm nghiên cứu và tìm ra một phương pháp gần như không còn Carbon trong thành phần tro vỏ trấu Phương pháp mới này là cho vỏ trấu vào lò đốt, đốt ở nhiệt độ 8000C, cuối cùng chỉ còn lại những hạt SiO2 có độ tinh khiết cao Tại hội nghị hóa chất sạch và công trình được tổ chức tại phân hiệu trường Đại học Maryland Park, nhóm nghiên cứu của trường đã giới thiệu về kết quả nghiên cứu của họ Cho dù trong quá trình đốt cũng sẽ tạo ra CO2, nhưng nhìn chung vẫn là Carbon trung hòa, bởi lượng Carbon sẽ bị triệt tiêu bởi sản phẩm lúa mới hàng năm sẽ hấp thu chúng

Trên thực tế, việc sử dụng bê tông và tiêu hao đặt ra vấn đề khó khăn khi gây ra sự biến đổi khí hậu Mỗi tấn xi măng dùng để sản xuất bê tông, thì phải xả ra không trung một tấn CO2 Mà trong phạm vi toàn thế giới, việc sản xuất xi măng chiếm 5% lượng thải khí Carbon trong tất cả những hoạt động của con người

Sở dĩ tro vỏ trấu chưa thể làm thành phần chính trong xi măng là bởi vì hàm lượng Carbon quá cao Nếu có thể giải quyết vấn đề này thì tro vỏ trấu sẽ trở thành nguyên liệu tốt của bê tông, từ đó có thể giảm bớt đi lượng Carbon thải ra từ ngành bê tông

Kết quả nghiên cứu cho thấy, trong bê tông nếu thêm tro vỏ trấu sẽ cứng chắc hơn và có khả năng chống xâm thực cao hơn Nhóm nghiên cứu dự đoán, việc sửa chữa các ngôi nhà cao tầng, trụ cầu hay bất kỳ công trình nào gần biển hay trên nước, nếu như sử dụng tro vỏ trấu thay thế 20% xi măng, thì sẽ mang lại hiệu quả rất cao cho bê tông [21]

Nếu việc sản xuất tro vỏ trấu đi vào ổn định, tận dụng tất cả nguồn vỏ trấu ở Mỹ thì có thể thu được lượng tro vỏ trấu là 2.1 triệu tấn/ năm Trên thực tế, đối với những quốc gia đang phát triển tiêu thụ lúa gạo và bê tông rất lớn như Trung Quốc, Ấn Độ tiềm năng phát triển của tro vỏ trấu là rất lớn

Ngoài ra các nhà nghiên cứu thuộc Trường Đại học Bath và Dundee, cùng với các cộng sự ở Ấn Độ cũng đang phát triển loại xi măng thân thiện với môi trường từ việc sử dụng các vật liệu thải như vỏ trấu

Xi măng Portland, thành phần chính của bêtông được sản xuất bằng quy trình nung đá vôi với đất sét ở nhiệt độ cao, mỗi tấn xi măng được sản xuất thải ra khoảng 1 tấn CO2

Các nhà nghiên cứu đang nghiên cứu các cách để làm giảm phát thải cácbon bằng cách thay thế một phần xi măng portland bằng các vật liệu thải như tro bay từ quá trình đốt than, xỉ trong luyện thép và thậm chí là vỏ trấu

Bê tông là vật liệu được sử dụng nhiều thứ 2 trên thế giới sau nước, vì vậy việc phát thải CO2 từ bê tông có thể gây ra tác động lớn đối với biến đổi khí hậu Hiện nay, cơ sở hạ tầng ở Ấn Độ đang phát triển nhanh chóng và Ấn Độ là nước sản xuất xi măng lớn thứ 2 trên thế giới sau Trung Quốc Vì vậy, Dự án hợp tác với các viện nghiên cứu ở Ấn Độ này đang triển khai các công nghệ mới tại những nước có nhu cầu xi măng lớn nhất

Để thay thế một phần xi măng Portland, cần phải nghiên cứu một số loại xi măng “xanh” sử dụng các vật liệu thải khác nhau có sẵn ở địa phương Ví dụ, ở Ấn Độ, có thể sản xuất silic điôxít từ quá trình đốt vỏ trấu để trộn vào xi măng; ở nước Anh, có thể dùng tro bay được tạo ra từ quá trình đốt than

Chính vì thế nếu biết cách khắc phục để làm giảm hết lượng cacbon trong vỏ trấu thì có thể có một lượng lớn hạt SiO2 ở nước ta vì nước ta là nước xuất khẩu gạo đứng thứ 2 trên thế giới và từ đó có thể nghiên cứu ứng dụng vào việc thay thế xi măng để làm giảm ô nhiễm môi trường

2.2.3.5 Các ứng dụng khác của vỏ trấu

Một số ứng dụng khác của vỏ trấu: Không dừng ở các ứng dụng trên, vỏ trấu còn có

thể dùng làm thiết bị cách nhiệt, sản xuất gas sinh học, làm chất độn, giá thể trong

công sản xuất meo giống để trồng nấm, dùng đánh bóng các vật thể bằng kim loại, tro trấu có thể dùng làm phân bón

Trấu có thể được ứng dụng rất đa dạng trong đời sống của con người Việt Nam Trấu có ưu thế rất lớn về nguồn nguyên liệu và giá thành nên việc nghiên cứu sử dụng trấu vào sản xuất luôn mang lại hiệu quả kinh tế cao và tiết kiệm chi phí Thực tế hiện nay một số tỉnh nhất là ở đồng bằng sông Cửu Long lượng trấu vẫn còn rất dồi dào nên

cần lưu ý tăng cường việc nghiên cứu ứng dụng nguồn nguyên liệu này nhằm mở rộng khả năng sử dụng trấu vừa tiết kiệm chi phí sản xuất, vừa có lợi cho môi trường

2.3 Quá trình tách SiO2 từ tro trấu:

Khi được chiết trong dung dịch kiềm tro trấu bị thuỷ phân và tạo thành muối natri

silicat Khi axit hóa dung dịch thu được bằng HCl thì xảy ra phản ứng:

Na2SiO3 + 2HCl = 2NaCl + H2SiO3H2SiO3 trong dung dịch tự trùng hợp theo phản ứng sau:

nH2SiO3 = (SiO2)n + nH2O

Trong dung dịch, các mầm hạt (SiO2)n lớn dần lên và phát triển thành các hạt sol liên kết với nhau tạo thành gel Gel thu được đem rửa sạch để loại bỏ các chất bẩn, sau đó sấy và nung ta sẽ thu được SiO2 Rõ ràng hiệu suất chiết SiO2 từ tro trấu phụ thuộc chủ yếu vào giai đoạn các “alkoxit oxit silic” này thuỷ phân trong môi trường kiềm

2.4 Tốc độ phản ứng hóa học Ảnh hưởng của các yếu tố khác nhau đến tốc độ của các phản ứng hóa học

2.4.1 Định nghĩa tốc độ phản ứng hóa học

Tốc độ phản ứng hóa học được đo bằng độ biến thiên nồng độ các chất phản ứng

(hay sản phẩm phản ứng) trong một đơn vị thời gian

v =



2.4.2.1 Ảnh hưởng của nhiệt độ

Nhiệt độ có ảnh hưởng rõ rệt lên tốc độ phản ứng hóa học Đối với hầu hết phản ứng khi tăng nhiệt độ thì tốc độ phản ứng tăng Ví dụ, phản ứng giữa H2 và O2 ở 200C thực sự không xảy ra (tốc độ quá nhỏ) đến 500 - 6000C xảy ra (tốc độ đủ lớn) Tuy nhiên, nhiệt độ có ảnh hưởng khác nhau lên tốc độ phản ứng Hình 1.1 làm sáng tỏ điều đó:

Hình 2.1:Sự phụ thuộc của tốc độ vào nhiệt độ

   (2.3)

γ gọi là hệ số nhiệt độ của tốc độ phản ứng

Theo quy tắc kinh nghiệm thì đối với phản ứng dạng I ở nhiệt độ không cao lắm

trong khoảng nhiệt độ không rộng có γ ≈ 2 – 4 Nói cách khác đối với loại phản ứng

trên khi tăng nhiệt độ lên 100K thì hằng số tốc độ tăng xấp xỉ từ 2 đến 4 lần [4] Theo phương trình thực nghiệm và cơ sở lý thuyết của Arrhenius:

lnkBCT

  (2.4)

Ở đây B, C là những hằng số kinh nghiệm (dương), không phụ thuộc vào T, phương trình kinh nghiệm này phù hợp cho phản ứng loại I trong pha khí cũng như trong dung dịch Như vậy theo Arrhenius vai trò của nhiệt độ chỉ để làm chuyển dịch cân bằng nghĩa là khi nhiệt độ T tăng thì cân bằng phải chuyển dịch sang phía thu nhiệt

Nếu đặt , const = C ta có dạng phương trình kinh nghiệm ban đầu của Arrhenius:

. EAR T

k  A e (2.5) Trong các phương trình Arrhenius có đại lượng – năng lượng hoạt hóa EA Từ phương trình(1.5), ta thấy nhiệt độ không đổi (T- const) năng lượng hoạt động hóa của phản ứng càng nhỏ thì tốc độ phản ứng càng lớn (phản ứng càng nhanh) và ngược lại Giá trị của năng lượng hoạt động hóa EA còn cho biết mức độ thay đổi của tốc độ phản ứng theo sự thay đổi của nhiệt độ Phản ứng có năng lượng hoạt hóa càng cao thì mức độ thay đổi của tốc độ theo sự thay đổi của nhiệt độ càng lớn

Hình 2.2: (a) Sự phụ thuộc Arrhenius của k vào T (b) Sự phụ thuộc của lnk vào 1/T

Đường cong này mô tả sự phụ thuộc /

. EAR T

k  A e , mô tả sự thay đổi của k theo T Khi T tăng, thì EA/RT giảm (EA=const), do đó eEA/R T tăng

Khi T ∞, thì EA/RT 0 và E0=1 và k=A 2.4.2.2 Ảnh hưởng của thời gian:

Thời gian không ảnh hưởng nhiều đến tốc độ phản ứng nhưng nó là một trong những yếu tố quan trọng quyết định tới hiệu suất của các quá trình phản ứng Nếu thời gian ngắn, hiệu suất sẽ thấp và ngược lại Tuy nhiên, nếu kéo dài quá thời gian tối ưu thì sẽ mất thời gian nhưng hiệu suất không tăng được bao nhiêu Kết quả của một số nghiên cứu cho thấy, thời gian càng lâu thì hiệu suất càng cao

Ở đề tài này, quá trình chiết alkoxit oxit silic bằng dung dịch NaOH xảy ra chậm và khó khăn, do đó thời gian đun rất nhiều ảnh hưởng đến quá trình này Thời gian đun càng lâu thì hiệu suất của quá trình thu hồi càng cao

2.4.2.3 Ảnh hưởng của nồng độ:

Xuất phát từ quan điểm cho rằng muốn cho phản ứng hóa học xảy ra thì các phân tử của các chất phản ứng phải va chạm với nhau Số va chạm càng lớn thì tốc độ phản ứng càng lớn Mặt khác, số phân tử của các chất lại tỉ lệ với nồng độ của nó trong hệ phản ứng Do đó người ta đi đến kết luận rằng:

Tốc độ của phản ứng hóa học tỉ lệ với tích số nồng độ của các chất tham gia phản ứng với các lũy thừa tương ứng là các hệ số phân tử trong phương trình phản ứng Đối với phản ứng:

aA + bB  cC + dD Tốc độ phản ứng được biểu diễn bằng: v = k    ab

Phản ứng:

S2O82- + 2I-  2SO42- + I2 v = k[S2O82-][I-] (2.8)

v = k[A]p [B]q [C]r… (2.10)

Trong đó p, q, r,…được gọi là bậc phản ứng riêng đối với các chất A, B, C…tương ứng, còn bậc phản ứng chung của phản ứng thì bằng tổng các bậc phản ứng riêng của tất cả các chất

n = p + q + r +… (2.11)

Để xác định bậc của phản ứng riêng đối với một chất nào đó, người ta nghiên cứu sự phụ thuộc của tốc độ phản ứng vào nồng độ chất đó khi nồng độ của các chất còn lại là dư và rất lớn, để cho trong quá trình phản ứng nồng độ của nó thay đổi không đáng kể, và do đó không ảnh hưởng đến tốc độ phản ứng Trong điều kiện đó tốc độ phản ứng chỉ phụ thuộc vào nồng độ của chất được chọn

Sự kiện đó cho thấy rằng phản ứng hóa học không phải xảy ra bằng cách va chạm đồng thời của tất cả các phân tử của các chất tham gia phản ứng Sự va chạm đồng thời của tất cả các phân tử của các chất tham gia phản ứng chỉ xảy ra trong các phân tử đơn giản, trong đó chỉ có 1, 2 hoặc 3 phân tử tham gia và chỉ xảy ra sự thay đổi (bứt đứt và tạo thành) một số liên kết

Đối với các phản ứng phức tạp (có nhiều phân tử tham gia, phá vỡ và tạo thành nhiều liên kết) người ta cho rằng chúng phải xảy ra nhiều giai đoạn cơ sở, trong những giai đoạn này chỉ xảy ra va chạm của 1, 2 hoặc 3 phân tử

Về mặt xác suất dễ dàng thấy rằng sự va chạm của 2 phân tử có xác suất đáng kể, sự va chạm đồng thời của 3 phân tử có xác suất bé hơn nhiều và xác suất của sự va chạm đồng thời của 4 phân tử là vô cùng bé Do đó có thể nói rằng sự kiện 4 hay hơn 4 phân tử va chạm đồng thời để xảy ra phản ứng hóa học là không thể có được Chẳng hạn trong phản ứng :

Cr2O72- + 6Fe2+ + 14H+ = 6Fe3+ + 2Cr3+ + 7H2O

Không thể có sự va chạm đồng thời của 21 phân tử để xảy ra phản ứng Từ đó thấy rằng quan điểm về sự tiến hành theo giai đoạn của các phản ứng phức tạp là hoàn toàn hợp lí, và người ta gọi số phân tử tham gia vào một giai đoạn cơ sở là phân tử số của nó

Khi cung cấp nhiệt năng thì làm cho enthalpy và nhiệt độ của mẫu tăng lên một giá trị xác định tuỳ thuộc vào nhiệt lượng cung cấp và nhiệt dung của mẫu Ở trạng thái vật lý bình thường, nhiệt dung của mẫu biến đổi chậm theo nhiệt độ nhưng khi trạng thái của mẫu thay đổi thì sự biến đổi này bị gián đoạn Khi mẫu được cung cấp nhiệt năng thì các quá trình vật lí và hoá học có thể xảy ra như sự nóng chảy hoặc phân huỷ đi kèm với sự biến đổi enthalpy, kích thước hạt, khối lượng, tính chất từ,…Các quá trình biến đổi này có thể ghi nhận bằng phương pháp phân tích nhiệt Phép phân tích nhiệt bao gồm một phạm vi rộng các phương pháp khác nhau Trong bài khóa luận này chúng tôi chỉ sử dụng phương pháp TG (Thermo gravimetry) đo sự biến đổi khối lượng khi quét nhiệt và phép phân tích nhiệt vi sai quét DSC (Differental Scanning Calorimetry) xác định sự biến đổi của dòng nhiệt truyền qua mẫu và so sánh theo thời gian khi chúng chịu tác dụng dưới cùng một chương trình nhiệt độ

Phương pháp phân tích nhiệt TG-DSC (Thermogravimetry-Differental Scanning

Calorimetry) được thực hiện trên máy Labsys TG/DSC SETARAM [2, 8, 9, 15]

2.5.2 Phương pháp nhiễu xạ Rơnghen (X-ray diffraction: XRD)

Theo lý thuyết cấu tạo tinh thể, mạng tinh thể được xây dựng từ các nguyên tử hay ion phân bố đều đặn trong không gian theo một trật tự nhất định Khi chùm tia X tới bề

mặt và đi sâu vào bên trong mạng lưới tinh thể thì mạng lưới này đóng vai trò như một cách tử nhiễu xạ đặc biệt Các nguyên tử, ion bị kích thích bởi chùm tia X sẽ thành các tâm phát ra các tia phản xạ [2, 8, 9, 15]

Bước sóng của chùm tia Rơnghen, góc phản xạ và khoảng cách giữa hai mặt phẳng song song liên hệ với nhau qua phương trìnhVuff-Bragg:

2dhkl.sin = n (2.12) Trong đó:

  Bước sóng của chùm tia Rơnghen, đơn vị: m

d : Khoảng cách giữa hai mặt phẳng song song, đơn vị: m

θ : Góc phản xạ, đơn vị: radian

n : Là số nguyên được gọi là bậc nhiễu xạ

Phương trình Vulf- Bragg là phương trình cơ bản để nghiên cứu cấu trúc tinh thể

Căn cứ vào cực đại nhiễu xạ trên giản đồ (giá trị 2θ), có thể suy ra d theo công thức

(2.12) So sánh giá trị d vừa tìm được với giá trị d chuẩn sẽ xác định được thành phần cấu trúc mạng tinh thể của chất cần nghiên cứu

Phương pháp này được sử dụng rộng rãi để nghiên cứu cấu trúc tinh thể của vật liệu Từ hệ thức Vulf- Bragg có thể nhận thấy rằng, góc phản xạ tỉ lệ nghịch với dkhông gian hay khoảng cách giữa hai nút mạng, nên đối với vật liệu vi tinh thể khoảng cách giữa hai lớp nhỏ hơn 20

2.5.3 Phương pháp xác định bề mặt riêng theo lý thuyết BET Emmett-Teller)

(Brunauer-Diện tích bề mặt riêng của vật liệu thí nghiệm được xác định trên cơ sở hấp phụ khí N2 ở nhiệt độ N2 lỏng (-195,80C) Diện tích bề mặt riêng có nhiều ý nghĩa khác nhau đối với chất rắn xốp hay không xốp Đối với chất rắn xốp thì diện tích bề mặt riêng là diện tích bề mặt bên ngoài và bề mặt bên trong Diện tích bề mặt bên trong là diện tích của nhiều lỗ xốp và lớn hơn rất nhiều so với diện tích bề mặt ngoài [19]

Nguyên tắc: Bề mặt riêng của vật liệu được xác định bằng cách hấp phụ khí N2 ở nhiệt độ N2 lỏng (-195,80C hay 770K) và phương trình BET để xử lý kết quả Phương trình BET tổng quát dựa trên cơ sở hấp phụ đa phân tử Thực tế cho thấy phương trình BET tuyến tính trong vùng X từ 0,05 – 0,3 Từ đó xác định bề mặt theo công thức:

Srn N Sm m (cm2/g) (2.13) Trong đó:

Sr: diện tích bề mặt riêng của mẫu (cm2/g)

Sm: diện tích bề mặt của một phân tử chất bị hấp phụ (m2) N: số Avogadro = 6,022.1023 mol-1

nm: số mol chất bị hấp phụ tạo ra một lớp đơn phân tử trên bề mặt 1gam xúc tác Khi một chất rắn để trong môi trường lỏng hoặc khí thì nó sẽ hấp phụ vào một lượng x chất bị hấp phụ Lượng x này phụ thuộc vào áp suất cân bằng P, nhiệt độ T, bản chất của chất bị hấp phụ và bản chất của vật liệu rắn; tức là:

x= f(P, T, chất hấp phụ, chất bị hấp phụ) x (gam hoặc g/mol hoặc cm3)

Khi T là một hằng số: x là một hàm đồng biến với áp suất cân bằng Khi áp suất P tăng đến áp suất hơi bão hòa của chất khí bị hấp phụ Ps tại một nhiệt độ đã cho thì mối quan hệ giữa x và P được gọi là “đẳng nhiệt hấp phụ”

x = f(P)

Sau khi đã đạt đến áp suất bão hòa Ps, người ta cho nhả hấp phụ bằng hút chân không, và đo các giá trị lượng khí bị hấp phụ x ở các giá trị P/Ps giảm dần (P/Ps = 1 0) và nhận được “đường đẳng nhiệt nhả hấp phụ” như hình 2.4