Nghiên cứu Ảnh hưởng của polyacrylate crosspolymer – 11 Đến sự phân tán của các keo sét trong Đất

Nghiên cứu Ảnh hưởng của polyacrylate crosspolymer – 11 Đến sự phân tán của các keo sét trong Đất Nghiên cứu Ảnh hưởng của polyacrylate crosspolymer – 11 Đến sự phân tán của các keo sét trong Đất

TỔNG QUAN

Tổng quan về các khoáng sét trong đất

Khoỏng sột là cỏc hợp phần khoỏng vụ cơ cú kớch thước nhỏ hơn 2 àm (Nguyễn Ngọc Minh và Đào Châu Thu, 2012) Các khoáng sét được cấu tạo chủ yếu từ các Si và Al liên kết với nhau bằng các cầu nối oxy hoặc hydroxyl để tạo thành cấu trúc lớp Khoáng sét được đặc trưng bởi các lớp silicat có kích thước rất nhỏ, cấu trúc tinh vi và có tính chất đặc biệt

Khoáng sét phân bố tập trung ở trong các mỏ sét và rải rác khắp nơi Các quá trình lý, hóa học ở một số điều kiện cận bề mặt với khoảng nhiệt độ từ 4 - 250 o C là điệu kiện kiên quyết để hình thành các khoáng sét (Nguyễn Ngọc Minh và Đào Châu Thu, 2012) Khi nhiệt độ tăng cao sẽ làm biết đổi đặc tính của các lớp silicat do sự thay đổi kích thước hạt dẫn đến việc biến đổi khoáng sét

Một đặc tính rất đặc biệt đáng chú ý và đặc thù của khoáng sét đó là tính trương nở Chúng có khả năng thay đổi kích thước khi hấp phụ nước hoặc các ion phân cực, ngược lại khi mất nước, những khoáng sét này sẽ co lại khiến cho kích thước của chúng giảm đi (Nguyễn Ngọc Minh và Đào Châu Thu, 2012) Để phân loại khoáng sét sẽ phải phụ thuộc vào hai yếu tố là thành phần và cấu trúc của chúng Trong tự nhiên các nhóm khoáng sét chiếm ưu thế sẽ bao gồm illit, kaolinit, clorit và smectit

1.1.2 Các quá trình hình thành và vận chuyển khoáng sét

Trong môi trường địa chất, khoáng sét là một phần không thể tách rời Chúng đóng góp một vai trò quan trọng đối với môi trường và các hoạt động của con người Khoáng sét có thể được sinh ra và mất đi ở các giai đoạn khác nhau của một chu trình

Về cơ bản, khoáng sét được xuất phát từ quá trình phong hóa trong điều kiện khô hạn và trong môi trường nước Các tương tác trong quá trình trầm tích và vùi lấp sẽ tạo ra các loại khoáng sét có thành phần và cấu trúc khác nhau, cùng với đó cũng có thể biển đổi khoáng sét này thành các khoáng sét khác (Nguyễn Ngọc Minh và Đào Châu Thu, 2012)

Vòng tuần hoàn cơ bản của khoáng sét có thể được xem xét từ khi khoáng sét khi sinh ra từ quá trình phong hóa đá, khoáng sét sẽ được vận chuyển bởi các dòng chảy và lắng xuống và bị vùi lấp trong các bồn trầm tích Ở mỗi một giai đoạn khác nhau của vòng tuần hoàn này sự tương tác với nhiệt độ và tương tác hóa học với môi trường xung quanh làm cho thành phần và tính chất của khoáng sét bị thay đổi 1.1.2.1 Quá trình phong hóa và hình thành khoáng sét

Sự phân tách vật lý và phân hủy hóa học dẫn đến sự chuyển hóa của khoáng vật nguyên sinh để hình thành khoáng sét liên quan đến điều kiện môi trường phong hóa (thường là bán vùi lấp) Các yếu tố chi phối đến quá trình phong hóa bao gồm: đá mẹ, khí hậu, thời gian, địa hình và sinh vật (Nguyễn Ngọc Minh và Đào Châu Thu, 2012) Loại khoáng sét được hình thành sẽ được quyết định dựa trên sự phân hủy hóa học của đá bị phong hóa và tỷ lệ giữa nước và đá; cùng với đó sự tương tác của nhiệt độ và thời gian sẽ ảnh hưởng đến tốc độ của quá trình hóa học Các quá trình phân hủy hóa học do nước sẽ bị chi phối bởi các tương tác giữa các yếu tố về lượng mưa, khả năng thoát nước và tốc độ hòa tan của đá mẹ Trong môi trường phong hóa, hầu hết các khoáng sét được hình thành bởi quá trình hòa tan các silicat kém bền vững

Tỷ lệ các khoáng sét mới với thành phần rất khác so với đá mẹ được hình thành do việc kết tủa trực tiếp từ dung dịch Các khoáng sét sẽ trở nên kém bền vững khi có sự rút nước thường xuyên Quá trình này là nguyên nhân dẫn đến sự rửa trôi các ion và hình thành các oxit sắt (Nguyễn Ngọc Minh và Đào Châu Thu, 2012)

1.1.2.2 Quá trình hòa tan và vận chuyển khoáng sét

Tại bề mặt tiếp xúc giữa đá và khí quyển, dưới sự biến đổi nhiệt và biến đổi hóa học của môi trường làm giảm tính bền vững của các vật liệu silicat Bên cạnh đó, môi trường ngập ngước cũng sẽ hình thành môi trường hóa học mới Môi trường này tạo ra xu hướng hydrat hóa các vật liệu silicat từ đó giải phóng một lượng chất hòa tan vào dung dịch và các dung dịch chứa các chất hòa tan này tiếp tục tương tác lên các vật liệu không hòa tan Dưới tác động của nhiệt độ cao, quá trình hòa tan sẽ bị cản trở bởi sự mất nước khỏi bề mặt khoáng sét Tốc độ mất nước này là không giống nhau giữa các loại khoáng sét khác nhau, phụ thuộc chủ yếu vào dạng liên kết của nước đối với khoáng sét (Nguyễn Ngọc Minh và Đào Châu Thu, 2012)

Mặc dù khoáng sét cơ bản được hình thành từ quá trình phong hóa nhưng yếu tố tác động chính trong suốt quá trình này là sự hòa tan và vận chuyển của dòng nước Một lượng lớn các vật liệu khoáng hóa trong đá bị hòa tan hoàn toàn vào nước (ví dụ: nước mưa) và được vận chuyển cùng các khoáng sét tới các khu vực thủy vực (ví dụ: sông, hồ, đại dương) Sự tương tác giữa các chất tan mang điện tích âm (anion) và chất tan mang điện tích dương (cation) với phần mang điện của khoáng sét là yếu tố ảnh hưởng đến đặc tính keo và sự di chuyển của các hạt sét trong dòng nước Các hạt sét với kích thước nhỏ sẽ có xu hướng tồn tại trong thời gian dài dưới dạng các huyền phù lơ lửng, từ đó dễ dàng di chuyển một quãng đường dài theo các dòng chảy

1.1.3 Đặc tính keo của khoáng sét Đặc tính nổi bật nhất của khoáng sét là tính bền vững của hệ keo được hình thành do sự tồn tại của khoáng sét trong môi trường nước Có thể tồn tại một trong hai hệ keo sau: hệ tán keo (phân tán) và hệ tụ keo (keo tụ) Trong đó, hệ tụ keo sẽ tạo ra trạng thái bền vững nhiệt động cho dung dịch Ngược lại, ở hệ tán keo tạo ra trạng thái không bền vững về mặt nhiệt động (Nguyễn Ngọc Minh và Đào Châu Thu, 2012) Ở hệ tụ keo các khoáng sét có xu hướng tạo ra các đoàn lạp liên kết lớn hơn thông qua quá trình tái liên kết của các hạt để giảm sức căng bề mặt Tại một thời điểm xác định của quá trình này, các hạt sét tương tác với nhau hoặc với các chất hòa tan sao cho năng lượng bề mặt Gibbs giảm thiểu do sự liên kết giữa các hạt sét để hình thành các đoàn lạp có kích thước lớn hơn Chính những liên kết này dẫn đến sự keo tụ hay đoàn lạp hóa Tuy nhiên, các hệ này có thể duy trì trạng thái bền vững gọi là “bền vững keo” trong khoảng thời gian nhất định do sự tồn tại của một giới hạn năng lượng đối với những liên kết giữa các hạt sét có thể gây cản trở đối với quá trình tụ keo Để một hệ keo có trạng thái bền vững thật sự, dung dịch chứa các hạt sét phân tán cần có nồng độ các chất điện ly rất nhỏ Khi thêm bất kỳ chất điện ly trơ đều thúc đẩy sự tụ keo của dung dịch Trong thực tế, tính bền vững của một hệ keo được xác định thông qua các trị số keo tụ được gọi là flocculation value hay critical coagulation concentration (Nguyễn Ngọc Minh và Đào Châu Thu, 2012) Cụ thể tính bền vững của hệ keo phụ thuộc và được thể hiện qua các yếu tố sau:

Lực đẩy lớp điện kép

Có nhiều con đường khác nhau làm một hạt sét có mang điện tích bề mặt:

 Hấp phụ ion mà trong đó pha rắn đóng vai trò như một điện cực đảo chiều (ví dụ: H + hoặc OH - đối với các oxit kim loại)

 Sự hấp phụ ưu thế (ví dụ: hấp phụ hóa học) của một cation hoặc một anion từ một dung dịch điện ly Điện tích bề mặt bị biến đổi phụ thuộc vào nồng độ chất điện ly

 Sự mất cân bằng điện tích trong cấu trúc của các hạt sét Điện tích bề mặt âm của khoáng sét giúp nó có khả năng hình thành một lớp điện kéo bao quanh Ngay sát bề mặt của khoáng sét tồn tại một lớp ion bù Các ion này dưới sự tương tác giữa lực khuếch tán và lực hút tĩnh điện sẽ có xu hướng khuếch tán Trái lại với hạt sét mang điện tích âm, lớp khuếch tán bao quanh hạt sét chứa chủ yếu là các ion bù mang điện tích dương

(Nguyễn Ngọc Minh và Đào Châu Thu, 2012)

Hình 1: Cấu trúc lớp điện kép

Dựa trên chuyển động Brownian, các hạt sét tiếp cận với nhau trong dung dịch sẽ làm lớp khuếch tán của chúng chồng xếp lên nhau và làm tăng năng lượng Gibbs của hệ khiến cho các hạt sét đẩy nhau Một phần lớp khuếch tán của hạt sét có khả năng mở rộng đến vài trăm nanomet từ bề mặt hạt sét giúp cho lực đẩy giữa chúng diễn ra trong phạm vi tương đối rộng Tuy nhiên khi bổ sung các chất điện ly sẽ làm lớp điện kép bị nén lại khiến cho lực đẩy giữa các hạt sét giảm đi Các ion có khả năng tác động không đồng đều lên lớp điện kép và mức độ ảnh hưởng cũng là khác nhau, phụ thuộc chủ yếu vào hóa trị của của các ion đó Các cation hóa trị càng cao thì khả năng làm mỏng độ dày của lớp điện kép xung quanh hạt sét là càng lớn Từ đó có thể thấy được sự kéo tụ trong dung dịch sẽ diễn ra nhanh hơn với sự có mặt của các cation hóa trị cao

Hạt sét mang điện tích âm

Lưới điện tích bề mặt của các hạt sét

Lưới điện tích âm trên bề mặt của khoáng sét là tổng hợp của tất cả các vị trí mang điện trên bề mặt của khoáng sét, bao gồm cả các vị trí mang điện tích vĩnh cửu (thường là điện tích âm) và các vị trí mang điện tích biến thiên (thay đổi theo pH) Điện tích bề mặt có thể được biểu diễn gián tiếp thông qua thế zeta (Nguyễn Ngọc Minh và Đào Châu Thu, 2012)

Sắt và vòng tuần hoàn sắt trong tự nhiên

Sắt chiếm hơn 30% khối lượng Trái đất và là nguyên tố phổ biến được tìm thấy trong khí quyển, sinh quyển, thạch quyển và thủy quyển Sắt cũng được coi là một trong những nguyên tố phong phú nhất trên Trái đất và là một trong những nguyên tố quan trọng trong sinh quyển (Morgan và Anders, 1980) Đối với cả sinh vật nhân chuẩn và sinh vật nhân sơ, sắt đóng vai trò là một yếu tố thiết yếu cho vô số quá trình tế bào và trao đổi chất Ở trạng thái nguyên chất, sắt là một kim loại dễ bị oxy hóa khi tiếp xúc với oxy Trên Trái đất, sắt tồn tại ở một trong hai trạng thái oxy hóa bao gồm: sắt kim loại khử, được mô tả là Fe(II) hoặc Fe 2+ , hoặc sắt bị oxy hóa, được mô tả là Fe(III) hoặc Fe 3+ Các trạng thái này có thể được tìm thấy trong tự nhiên dưới dạng chất rắn ở dạng khoáng chất chứa Fe(III) và Fe(II) hoặc dưới dạng các ion (Fe 3+ và Fe 2+ ) hòa tan trong nước Lượng sắt trong nước và mứ độ phổ biến của từng trạng thái oxy hóa được kiểm soát bởi nồng độ oxy, độ pH và các hoạt động sinh học của vi sinh vật và sinh vật bậc cao

Trên trái đất khi nước tiếp xúc với sắt nguyên chất với sự có mặt của oxy, Fe nhanh chóng bị oxy hóa thành Fe 2+ theo phản ứng:

Fe (nguyên chất)  Fe 2+ (trong môi trường nước) + 2e -

Các ion hydroxit trong nước phản ứng với các ion Fe 2+ để tạo ra khoáng vật rắn Fe(III) thông qua phản ứng:

Fe 2+ (trong môi trường nước) + 2OH - (trong môi trường nước)  Fe(OH)2

Khoáng chất Fe(III) thường ở dạng bột và có màu đỏ khi khô thường được gọi là rỉ sét Với mỗi điều kiện môi trường khác nhau sẽ hình thành ra các khoát chất Fe(III) khác nhau (ví dụ: tiếp xúc với oxy, độ pH, sự hiện diện của các ion khác)

Bảng 1: Các loại sắt chứa khoáng chất được tìm thấy trên Trái đất

Oxit sắt Oxy-hydroxit Hydroxit

Maghemite β- Fe2O3 Feroxyhite δ’-FeOOH Fe(OH)2 ɣ- Fe2O3 Ferihhydrite Fe5HO8 +

Rỉ sắt xanh 1 ε- Fe2O3 Goethite ⍺-FeOOH

1.Rỉ sắt xanh có công thức Fe 3+ xFe 2+ y(OH)3x+2y-z(A - );

Các loại khoáng chất chứa sắt tồn tại trên Trái đất được thể hiện trong bảng 2 Các khoáng chất này được phân loại thành Fe(III) – oxit (ví dụ: haematite) hoặc hỗn hợp Fe(II) – oxy-hydroxit và – hydroxit (ví dụ: goethite), Fe(II) – khoáng chất (ví dụ: pyrit) hoặc hỗn hợp Fe(II) – khoáng chất Fe(III) (ví dụ: magnetit) Sự hình thành các hợp chất vô cơ này ban đầu liên quan đến quá trình phong hóa hiếu khí của đá nguyên sinh trong các hệ thống môi trường trên cạn và trên biển (Cornell và Schwertmann, 2003) Các vi sinh vật chuyển hóa sắt, xúc tác quá trình oxy hóa hoặc khử sắt, cũng đóng một vai trò quan trọng trong quá trình tuần hoàn sắt trong môi trường và giữa các ngăn

Các khoáng chất Fe(III) được đặc trưng bởi độ hòa tan thấp tại khoảng pH trung tính, do đó chúng tồn tại dưới dạng chất rắn trong phần lớn môi trường gần bề mặt Trái đất Tuy nhiên, trong môi trường có tính kiềm hoặc axit mạnh, các khoáng chất Fe(III) có thể hòa tan do khoáng chất này có khả năng hoạt động vừa là bazơ vừa là axit Mặt khác, các khoáng chất Fe(II) hòa tan nhanh hơn đáng kể tại khoảng pH trung tính do đó dễ dàng hòa tan để giải phóng các ion Fe 2+ ra môi trường xung quanh Khoáng chất Fe(II) chỉ ổn định ở pH trung tính hoặc kiềm trong môi trường anoxic (tức là khi không có oxy) Trong môi trường nước hoặc ẩm ướt, tiếp xúc với oxy từ quyển Trái đất, Fe(II) nhanh chóng bị oxy hóa thành Fe(III) với chu kỳ bán rã vài phút (Stumm và Morgan, 1996) Fe(III) được tạo ra tồn tại dưới dạng Fe 3+ trong môi trường axit hoặc dưới dạng khoáng vật Fe(III) rắn trong môi trường trung tính hoặc hơi kiềm

Sự chuyển động của sắt trong sinh quyển được kiểm soát ít nhiều bởi hoạt động của thực vật Mặc dù được coi là vi chất dinh dưỡng cho cây trồng nhưng sắt lại là nguyên tố vi lượng thiết yếu cần thiết cho quá trình sản xuất chất diệp lục Ở thực vật, sự hấp thụ sắt diễn ra ở đầu rễ nên bất cứ điều gì cản trở quá trình này sẽ dẫn đến việc cây bị thiếu sắt Cây thiếu sắt có biểu hiện lá hơi vàng ở các lá non Ở một lượng nhỏ sắt là cần thiết cho sự tăng trưởng của cây trồng nhưng với lượng nhiều hơn nhu cầu của cây, sắt có thể trở nên độc hại với cây trồng Ngộ độc sắt có liên quan đến nồng độ Fe 2+ trong dung dịch đất (Becker và Asch, 2005) và được mô tả là một trong những yếu tố chính hạn chế sinh trưởng của cây lúa (Dobermann và Fairhurst, 2000; Sahrawat, 1979; Sahrawat, 2004) Ngộ độc sắt xảy ra ở đất ngập nước có hoạt tính oxy hóa sắt cao, mặc dù sự tích tụ axit hữu cơ, dyro sunfua và các sản phẩm khử khác có thể góp phần gây ra độc tính này (Sahrawat, 2004)

(Icenhower và nnk, 2010; Krehula và nnk, 2017)

Hình 2: Cấu trúc oxit sắt điển hình

Tổng quan về Polymer trong các sản phẩm chăm sóc cá nhân và mỹ phẩm

Mỹ phẩm có thể được hiểu là ngành khoa học liên quan đến các sản phẩm nhằm mục đích sử dụng trên cơ thể hoặc bất cứ bộ phận nào của cơ thể con người với mục đích để làm đẹp, làm sạch, giúp người dùng trở nên hấp dẫn hoặc giúp thay đổi diện mạo (Amasa và nnk, 2012; Sakamoto và nnk, 2017) Khó để có thể phủ nhận rằng hiện nay mỹ phẩm và các sản phẩm chăm sóc cá nhân là đại diện cho một thị trường rất lớn cung cấp nhiều đặc tính cho người tiêu dùng Cụ thể hơn có thể thấy các sản phẩm giúp cải thiện vẻ ngoài của da, che đi khuyết điểm đồng thời có thể dưỡng ẩm và bảo vệ da khỏi tia UV, đi kèm với đó cũng mang đến lợi ích chống lão hóa cho người tiêu dùng Ngoài tính năng làm sạch, các sản phẩm chăm sóc cá nhân thường mang lại các lợi ích bổ sung có thể tồn tại lâu sau khi quá trình làm sạch diễn ra Các sản phẩm này cũng có thể nằm dưới dạng chất chống mồ hôi, chất khử mùi Có thể thấy các sản phẩm mỹ phẩm và chăm sóc cá nhân mang tới nhiều lợi ích hơn không chỉ là mang lại cảm giác về thẩm mỹ cho người tiêu dùng

Với rất nhiều những tính năng như trên, các sản phẩm mỹ phẩm sử dụng rất nhiều các chất nền khác nhau, trong đó các polymer có thể được coi là một đại diện chính của những chất nền được sử dụng (Gruber và nnk, 1999; Lochhead, 2007) Các loại polymer đóng một vai trò quan trọng trong công thức tạo nên mỹ phẩm (Lochhead, 2007) Các loại polymer đã được sử dụng trong mỹ phẩm là vô cùng đa dạng Trong công thức của mỗi sản phẩm mỹ phẩm khác nhau sẽ có chứa các loại polymer khác nhau tùy theo chức năng của loại mỹ phẩm đó (Patil và Ferritto, 2013), ngay cả trong một loại polymer nhất định thì với các biến thể cấu trúc của polymer đó cũng có thể quyết định loại tính chất thu được Nhìn chung, các loại polymer dùng trong mỹ phẩm có thể được phân loại thành bốn loại chính bao gồm: polymer tổng hợp, polymer dựa trên polysacarit, protein và silicon (Ricapito và nnk, 2016) Trong giới hạn của nghiên cứu này, polymer tổng hợp sẽ là nhân tố chính được đem ra nghiên cứu

Trong thế kỷ 21, việc sử dụng các loại polymer tổng hợp đang gia tăng mạnh mẽ trong ngành công nghiệp mỹ phẩm và các sản phẩm chăm sóc cá nhân (Gawade và nnk, 2020) Hầu hết các polymer tổng hợp được sử dụng làm chất làm dày, tạo màng theo các cơ chế khác nhau như sự vướng víu chuỗi, liên kết ngang cộng hóa trị và theo cơ chế liên kết

Polyacrylate crosspolymer-11 (PC11) là chất điều chỉnh lưu biến không chứa Ethylene Oxide (EO) và chất bảo quản giúp ổn định hạt và có khả năng tương thích cao với dung môi hữu cơ (Technical Datasheet, Arisrtoflex® Velvet) Trong thời gian gần đây PC11 được sử dụng trong nhiều công thức của các sản phẩm mỹ phẩm chăm sóc da như kem, dầu thơm, dầu dưỡng Ngoài ra PC11 cũng thích hợp để tạo các loại gel trong suốt, gel kem không chứa chất nhũ hóa, các công thức yêu cầu độ nhớt thấp, sản phẩm chống lão hóa, các sản phẩm chăm sóc từ loãng đến đặc và tẩy sơn móng tay Trong các sản phẩm liên quan đến việc tạo kiểu tóc, mỹ phẩm tạo màu, các sản phẩm chống nắng cũng tìm thấy sự xuất hiện của PC11 (Technical Datasheet,

Tính ứng dụng của PC11 là rất cao bởi khả năng mang lại cảm giác mềm mại, mịn màng cho là da trong quá trình sử dụng và chà xát Việc các nhà sản xuất cải thiện cảm giác sử dụng của các sản phẩm chăm sóc cá nhân đã giúp cho PC11 có một vị trí quan trọng trong công thức của các sản phẩm đặc biệt là các sản phẩm chăm sóc da với khả năng thẩm thấu tốt và cấp ẩm đều cho da Khả năng chịu muối, làm mềm, tạo cảm giác mịn màng cho da cũng là một khả năng đáng nói của PC11 Đối với các nhà sản xuất, PC11 là một giải pháp tiện lợi cả về công dụng mang tới cho người dùng lẫn trong công đoạn pha chế PC11 có thể xử lý trong điều kiện nhiệt độ thấp, dễ dàng thêm vào ở bất kỳ bước pha chế nào, dễ dàng phân tán trong cả pha dầu và pha nước (Technical Datasheet, Arisrtoflex® Velvet)

Với tính thông dụng của PC11 trong các sản phẩm mỹ phẩm và chăm sóc cá nhân, nghiên cứu này lựa chọn PC11 làm đối tượng nghiên cứu chính PC11 là một anion polymer (polymer âm) của axit methacrylic, acryloyl dimethyltaurate và dimethylacrylamide, được liên kết ngang với ppg-3 glyceryl triacrylate và được trung hòa một phần bằng amoni PC11 được dự đoán sẽ có tương tác hấp phụ mạnh trên các cấp hạt sét mang tích điện dương Tuy nhiên với điều kiện thực tế khi có sự tồn tại của các cấp hạt sét đất tự nhiên mang tích điện âm, polyDADMAC (PD) - một cation polymer (polymer dương) và cũng được sử dụng nhiều trong chất nền của các sản phẩm mỹ phẩm và các sản phẩm chăm sóc cá nhân cũng được đưa vào để nghiên cứu ảnh hưởng đến sự keo tụ của các cấp hạt sét của nghiên cứu này

Hình 3: Hình thái cấu trúc của PC11 (a) và PD (b)

ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

Đối tượng và vật liệu nghiên cứu

Hai loại polymer được dùng trong các sản phẩm mỹ phẩm và chăm sóc cá nhân: polyacrylate crosspolymer - 11 với tên thương mại “Arisrtoflex® Velvet” được cung cấp bởi Công ty trách nghiệm hữu hạn Clariant Product (CHLB Đức); PolyDADMAC (Phlydiallyldimenthylammonium chloride) với khối lượng phân tử 200,000 được mua tại Sigma Aldrich

2.1.2 Oxit sắt, khoáng sét, sét

7 loại vật liệu bao gồm các oxit sắt, sét và khoáng sét được mua và lấy mẫu từ những nguồn khác nhau:

Haematite và Goethite (𝛼-FeOOH) nguồn gốc tại Sigma Aldrich;

Khoáng sét kaolinite được mua từ Kho lưu trữ Clay (the Source Clays Repository, Georgia, Mỹ); Khoáng sét bentonite được lấy mẫu tại khu mỏ Di Linh, Tây Nguyên, Việt Nam; Các mẫu sét lateritic, kaolinitic, illitic được tách từ các loại đất đá phong hóa có liên quan từ miền Bắc Việt Nam

Các mẫu sét lateritic, kaolinitic, illitic là các mẫu sét có trong tự nhiên được tách từ các loại đất đá phong hóa có liên quan từ miền bắc Việt Nam Mẫu sét lateritic chứa thành phầm chủ yếu là sét silicate 1:1 (ví dụ: kaolinite), haematite và một lượng nhỏ thạch anh Khoáng sét kaolinte và illite là hai hợp chất sét chính của đất kaolinitic và đất illitic

Hình 4: Các vật liệu sử dụng trong nghiên cứu.

Nội dung nghiên cứu

Đề tài gồm các nội dung nghiên cứu cụ thể như sau

Nội dung 1: Đặc điểm tính chất của vật liệu nghiên cứu

Nội dung 2: Đánh giá ảnh hưởng của CPCI (PC11, PD) và pH đến thế zeta của cấp hạt sét trong hỗn hợp huyền phù

Nội dung 3: Đánh giá đặc tính keo của cấp hạt sét dưới ảnh hưởng của

Phương pháp nghiên cứu

2.3.1 Phương pháp chuẩn bị, xử lý các mẫu thí nghiệm

Các mẫu sét trong tự nhiên được tách từ các loại đất đá phong hóa có liên quan từ miền bắc Việt Nam bao gồm lateritic, kaolinitic, illitic được phơi khô trong không khí bảo quản trong nhiệt độ phòng thí nghiệm và nghiền nhỏ, rây qua sàng 2 mm Các mẫu được bảo quản trong các lọ đựng mẫu chuyên dụng có gán nhãn

Cỏc thành phần sột (