Khóa luận tốt nghiệp Hóa học: Khảo sát khả năng tạo chế phẩm màu cho Granite nhân tạo từ các phức chất của Coban

Nhân thấy tim quan trong của việc nghiên cứu các phức chất của kim loại chuyển tiếp và ứng đụng của nó trong công nghiệp sản xuất gốm sứ, em chọn đẻ tài : " Khảo sát khả năng tạo chế phẩ

BỘ GIÁO ĐỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SU PHAM THÀNH PHO HỒ CHÍ MINH

KHOA HÓA

ee)

KHAO SAT KHA NANG

TAO CHE PHAM MAU CHO GRANITE NHÂN TẠO TU CÁC PHUC CHAT CUA COBAN

GVHD : Cô LÊ PHI THUY

SVTH : ĐÀO AI HƯƠNG GIANG

NIÊN KHÓA 1998 - 2002

LỜI CẢM ON

Em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến cô giáo hướng dẫn , Ths Lê PhiThúy , đã tận tình hướng dẫn và giúp đỡ em trong suốt quá trình nghiên cứu

Em xin chân thành cảm ơn tất cả các thấy cô trong tổ bộ môn hóa vô cơ,

hóa đại cương , các thấy cô phụ trách phòng thí nghiệm đã tao mọi điều kiện

giúp đỡ cho em hoàn thành để tài này

Ngoài ra em cũng xin được gửi đến các bạn cùng nghiên cứu với em , bạnTrin Kim Kha và Hồ Thị Hiếu , sự biết ơn chân thành nhất vì sự hỗ trợ nhiệttình trong suốt thời gian qua ,

Tp HCM ngày 25 tháng 5 năm 2002

luận van này được hoàn thành tai phòng thí nghiệm Hóa Công - Nông - Giáo Học Pháp

Trường ĐHSP Tp.HCM - 2002

MỤC LỤC

ROTA eee eee uncer er meer

1 Khả năng phát màu của các oxit kim loại |

Lt, Kha năng phát màu của các oxit kim loại Trang 2

I.2 Màu trong sản xuất gốm sứ Trang 4

| —————— ——— Trang 5

24 Cáckbdinimedbfn sea a cecil Tag’

2.1.1 Chit tao phức (hay nguyên tử, ion trung tâm) Trang 5

2.12 Phối tử (ligand) ¬ ÔÔ 6

SUN Sử pila hss tote er caer cet a

2.1.4 Dung lượng phối trí của phối tử Trang 6

2.15 Điện tích ion phức Trang 6

2:36: Phên lost phtcchit, csi eels TS

22 Các yếu tố ảnh hưởng đến độ bến của phức chất Trasg?

s22: NHỆUđỒ' << eye cua ~ rang 7

2.23 Hằng số điện môi của dung dịch Trang 7

224 Lực ion và môi trường ion ~ Trang 4

225 Bis KH DĐ: c7 So co i6 neo Tang

In PIN ND sua n.yeneseeesiesoseiuiiookimnneesoaiseee Trang $

3 iia &ÿö-gik dt phức —— tử hữu cư Tra 3

3.I Phức chất của coban với axitoxalic - Trang ‡

3.12 Tính chất và cấu trúc của phức Trang +

3.2 Phức chất của coban với axit tartic Trang|(

XI Tổng NGHI: sẽ posse oy eres nese Trang iC

3.22 Tinh chất và cấu trúc của phức Trang |

3.3, Phức chất của coban với axit citric

1.13 Tiến hành San Nahi hadisinaas iti uietö24

1.2 Điểu chế phức Co (II) tartrat _ ,

122: Tiểu BẠN: -.‹-———— -——-E2S—Ăx2601/263252-668321660322222-8055300122sga Là x36

1.3 Điều chế phức Co (II) oxalat

So KIỀU cvoococnceedodeierrderersraanaliennuniasszasorses

133 Tiến hành a = — ees

UAE: NGHI Sse een eerie

14.2 Điểu kiện aad PONTE DOTNET LO TENN ESI

143 Tiếnhành SC HƯỚNG Sa

2 Pha chế phẩm màu từ phức của Coban Khảo sát các điều kiện ảnh

hưởng đến độ thấm tan và phát màu của chế phẩm trên gốm .

2.1 Khảo sát các điểu kiện ảnh hưởng đến độ tan của phức

OLN: CCI NEk Bình: con gene

ye TS) |

2.2, Khảo sát các điểu kiện ảnh hưởng đến độ thấm tan và khả năng phát

mau của chế phẩm trên xương gốm

221 Dung môi pha chế phim 39014660650 0964465/004993510460001003340

222 Nóng độ chế phẩm

3 Nhiệt đô xương gốm

tv bà

THẢO LUẬN KẾT QUA sini 0886.2801168 si

1 Khảo sát các điều kiện ảnh hưởng đến độ tan của phức

II Kết a thực nghiệm

2 Khảo sát các điều kiện ảnh —= đến độ thấm tan và khả năng phát

mau của “ân trên ‘asain RE ;cjn=ỶẽccjŸn====.c= =

None Gb che ple iss 0c 000 00 00000007 00/000 20 D00/ wii

Nhiệt độ của xương gốm

lạt oiizt tốt

PHẦN MỞ ĐẦU

Để tạo mau trang trí cho gốm sứ, trước đây người ta sử dung các oxit hay các muối vô cơ đơn giẩn

của kim loại chuyển tiếp làm chế phẩm màu Nhưng do nhu cẩu ngày càng cao về cả chất lượng và

hình thức sản phẩm cùng với khuynh hướng hạn chế tối đa những yếu tố gây ô nhiễm môi trường, ngành công nghiệp sản xuất gốm sứ đã chon các phức của kim loại chuyểa tiếp với axit hữu cơ (oxalic,

tartriv, formic, citric) để làm chế phẩm màu Với những ưu điểm nổi bật như tăng đô hòa tan tăng đô

thấm đảm bảo vệ sinh môi trường, các phức chất của kim loại chuyển tiếp đã thực sự đáp ứng được

yêu cầu của ngành công nghiệp sản xuất gốm sứ hiện nay, đặc biệt là trang trí trên các sản phẩm

granit nhân tạo, mở ra một khả nang da dang hóa mau sắc và tăng chất lượng trang trí.

Nhân thấy tim quan trong của việc nghiên cứu các phức chất của kim loại chuyển tiếp và ứng

đụng của nó trong công nghiệp sản xuất gốm sứ, em chọn đẻ tài : " Khảo sát khả năng tạo chế phẩm

màu cho granit nhân tạo từ các phức chất của coban ".

Việc nghiên cứu các phức chất của coban va khả năng thấm tan phát màu trên granit nhân tạo đã

được nhiều tác giả quan tâm Dựa trên những kết quả đã được công bố về phương pháp diéu chế phức

coban vớ: các phối tử hữu cơ và tính chất cấu tạo của phức tương ứng, để tài của em sẽ tiếp tục khảo

sát các diéu kiện cụ thể cho việc pha chế phẩm màu từ phức sao cho đạt hiệu quả tốt nhất vé khả nang

thấm tan, phát mau của chúng trên xương gốm.

Phươag pháp nghiên cứu :

e «Tra cứu ta: liệu tham khảo.

¢ Phan tích lý thuyết, đưa ra dự đoán về các điểu kiện tối ưu cho việc pha chế phẩm mau từ

phức và các điểu kiện ảnh hưởng đến khả năng thấm tan, phát mầu của chế phẩm trên xương

gốm

¢ Lam thực nghiệm kiểm tra các dự đoán ban đầu.

© Rút ra kết luận tổng hợp.

Phạm vi nghiên cứu :

e _ Nghiên cứu các phức của coban với các phối tử : axit formic, oxalic, citric, tartric.

e _ Cố định loại xương gốm thử nghiệm.

© Lam việc ở nhiệt độ phòng.

Nội dung nghiên cứu :

¢ Tim hiếu tính chất của các phức coban với các phối tử hữu cơ.

e Pha chế phẩm màu từ phức, khảo sát điểu kiện pha chế tối ưu.

e© - Khảo sát các điều kiện ảnh hưởng đến khả năng thấm tan và phát màu của chế phẩm trên

xương gốm

Với sư han chế nhất định về mặt chuyên môn cũng như thời gian nghiên cứu em sẽ cố gắng hết

tức để hoàn thành tốt nhất đề tài này Em rất mong nhận được sự góp ý từ phía thấy cô cũng như các

van sinh viên trong khoa.

Trang 1

-Lagn van tố? sgiệm Đào Ai Aatong Giang

PHAN TONG QUAN

1 KHA NANG PHAT MAU CUA CAC OXIT KIM LOAI

Kha năng phát mau của các oxit kim loại :

Việc sử dụng các loại hợp chất kim loại chuyển tiếp tổn tại dưới dạng chất

nhiềm mau để tạo mau trên gốm sứ đã có từ lâu đời, phẩn lớn sử dụng ở dạng oxit

Để lựa chọn các oxit tạo màu phải dựa trên cơ sở cấu tạo, tính chất, cũng như khả

năng phát màu sao cho sản phẩm thu được ngoài tiêu chuẩn tốt về chất lượng còn

phải đáp ứng nhu cầu thẩm mĩ của người tiêu dùng.

Một vài loại oxit tiêu biểu như sau [1].{2]:

Các oxit của crom như CrO (màu đen), Cr;O; (bột màu xanh thẫm) có thể

dùng để tạo thuốc vẽ, sơn dầu Thuốc vẽ crom bén với H;O và nhiệt Crom

oxit sẽ tạo mau lục bén ở nhiệt độ cao Cr;O; không tan trong men mà phân

bố đều trong men giống như SnO; Để tạo mau lục đậm thường thêm NiO và

CuO Hợp chất CrạO;.FeO là loại khoáng có trong thiên nhiên (cromit) cho

màu xám, trong men đôlômit nó chuyển sang nâu Khi cho thêm CoO hoặc

CoCO; tạo màu đen [3] Màu lục Cr;O; khi cho thêm nhiều SrO thì mau càng

sim Khi có ít CryO; (dưới 0.5%) thì trong men giàu SrO có màu vàng Men

đỏ crom khi cho dưới 0.1 mol SrO màu sẽ sáng lên, cho càng nhiều màu càng

trở nên vàng nâu và đục.

Các oxit của sất như FeO (màu đen), Fe;O; (màu đỏ nâu vàng), Fe;O,

(màu đen ánh xanh lam đậm) Trong môi trường oxy hóa, sắt oxit có mầu từ

vàng chuyển sang màu nâu đỏ, đến đỏ rượu vang và sang nâu Trong môitrường khử có các màu khác nhau từ xanh xám đến xám đen.Trong menkiểm Bo, sắt oxit tạo mau đỏ rượu vang Trong men trắng đục cũng như men

mờ khi cho thêm sắt oxit sẽ có màu nâu sáng, màu be, màu lông cừu và màunâu sam Sắt oxit cùng với oxit của coban, mangan, hoặc hợp chất đồng tạo

nên màu đen.

Kim loại coban có màu xám, có tính sắt từ ở 1075°C, trên nhiệt độ này tính

st từ sẽ mất Muối của coban được dùng trong công nghiệp thủy tinh để tạo

mau [4] Kiểu cấu trúc không gian của các hợp chất coban là :

Co(Il) : có hình bốn mặt như trong CoCl,* , có hình tám mặt như trong

|Co(H;O)„|ˆ”

Lugn van tết nghi¢g “Đào Ai Aatemg Giang

Co(III) : có hình tám mặt như trong [Co(NH;),]'*

Các oxit của coban như sau :

s CoO: là oxit bazơ, màu sắc của CoO khan khác nhau phụ thuộc vào

cách sap xếp nguyên tử trong tinh thể như xanh, vàng, xám, hung, đỏ,

đen Về cấu trúc đến nay chỉ mới biết dạng lập phương

* Co;O; : là chất bột màu nâu sim, nung nóng gan 600°C sẽ tạo thành

CoO; dạng bột màu đen

6Co0,0, 1°, 4Co,0, + O;Ÿ

Nung ở 1300°C phân hủy tiếp tạo 4CoO.Co¿O; và cuối cùng là CoO

2Co0,0;_ y4CO + O;Ÿf

Ngoài ra Co;O; còn bị khử đến kim loại :

Co,0; +3H; 2, 2Co + 3H,0

Co;O; tan trong axit HCI tao Cl, :

Co,0; +6HClI—>2CoCl; + Ch, + 3H,0

Co,0, tan trong axit HạSO, tạo O; :

2Co;O; +4H;SO, ——> 4CoSO, +O; † + 4H;O

% Co,0,: là chất bột mau den

Co;O, + 4H; 1°, 3Co + 4H;O

Co/O, + 8HCI —, 3CoCl; + Cl, 7+ 4H,0

Khác với Fe,O,, trong mang lưới tinh thé có ion kim loại hoá trị II va IIL,trong Co;O; có ion kim loại hoá trị II và IV, được xem là một muối của

Co** ; Co;[CoO,].

Lugn van tố? sgkiệp Dao Ai Antong Giang

Coban oxit nói chung là rất cứng, khó nghién nên thường ding coban cacbonat CoCO, dé hòa tan hơn để đưa vào men Mau do hợp chất coban đưa vào

thường thể hiện là màu xanh nhạt đến màu lam tùy theo hàm lượng cuả coban

Có thể kết hợp các hợp chất của coban với ZnO, Al;O;¿ Khi kết hợp với photphat

hoặc arsenat cho ta màu tím xanh đến tím.

Sự phát màu sẽ có tác dụng rõ rệt hơn nếu ta cho vào men MgO CoO trộn

với TiO cho ta màu lục, tuy nhiên lại thường gây rạn men, do đó thường được

dùng cho men nghệ thuật Để tạo men tính thể màu xanh thì ta đưa vào men 1% CoO để tạo mầm kết tinh Kết hợp với oxit của Mg, Fe, Cr và chủ yếu là Co

0.5-sẽ có men màu đen từ một men trong suốt.

Oxit coban tồn tại chủ yếu ở dạng hóa trị 2, là oxit gây mau mạnh nhất trong các oxit gây màu Ngoài gốm sứ , oxit coban còn dùng tạo màu trong công nghiệp

thủy tính, thường là màu xanh nước biển Coban gây màu ở thủy tỉnh rất ổn định,

tuy nhiên thủy tỉnh cơ sở có ảnh hưởng đến khả năng gây màu của Coban, nhất là

hàm lượng oxit kiểm

1.2 Màu trong sản xuất gốm sứ :

Trước đây để tạo màu cho gốm sứ, người ta thường dùng nguyên liệu để sản

xuất chất màu và men mau là các muối vô cơ, hay các oxit mang màu như Cr;O;,

CoO, MnO,, hoặc các oxit đất hiếm, và một số kim loại quý như Au, Ag, Pt

Chúng tạo màu sắc khá đa dạng trên gốm sứ

Trong thực tế, màu sắc của vật chất gồm 8 mau cơ bản sau : trắng, den, đỏ,

da cam, vàng, lục, lam, tím Từ 8 màu cơ bản này có thể phối chế thành vô vàn

tông mau khác nhau Lý thuyết về mau cho ta biết rằng màu sắc mà mắt ta phân

biệt được là do vật chất hấp thụ ánh sáng một cách có chọn lọc Sở di vật chất

hấp thụ ánh sáng một cách có chọn lọc là do cấu trúc hình học của bản thân nóquyết định, tức là do các dạng liên kết hình học của các vật chất, các nguyên tố

(bao gỗm ion phân tử, hợp chất) quyết định

Chất màu cho gốm sứ chủ yếu thuộc hệ dung dịch rấn (dung dịch rắn trộn lẫn

hay dung dịch rắn thay thế) Như vậy, cấu trúc của các chất màu là không hoànchỉnh (nghĩa là có sự biến dạng về cấu trúc — do phân cực) Kết quả có sự sai

lệch các thông số mạng lưới của các tinh thể, Mặt khác, biến dạng không phải chi

xdy ra ở dái điện tử nhất định mà có ở các dải lân cận, dẫn đến khái niệm hấp

thụ ánh sáng không phải ở một bước sóng đặc trưng mà là cả một dãy nhiều bước

: Trang 4

-Lugn van tất nghiệp Đào Ai Hatomg Giang

sóng (khoảng hấp thu) Vì vậy màu nhìn thấy là không thuần khiết (xanh nõn chuối — xanh già , hồng—> hồng tia).

Chất màu cho gốm sứ còn kể đến dang thù hình của nguyên tố tạo nền :

Cr,O, trong J-Al;O; tạo thành màu xanh

Cr,O, trong a-Al,O, tạo thành mau đỏ ngọc

Sản xuất gốm sứ, điểu kiện công nghệ chủ yếu là nung và môi trường khinung màu, do vậy sẽ quyết định khả năng tao mau, độ bền màu của chất màu khi

sử dụng.

Trong trang trí gốm sứ có các loại : mầu hấp trên men, màu dưới men [5];

~_ Mau trên men : dùng để vẽ lên sản phẩm đã tráng men, sau khi vẽ phải

nung lại (t° : 600°-900°C) trong lò để màu đông khô lại Nhiệt độ nung kết

trung bình của các loại màu là 750°-850°C

— Màu dưới men : dùng để trang trí dưới men hoặc pha vào men làm men

màu Ding cho các sản phẩm có nhiệt độ nung trên 1000°C —› sản phẩm thu được khá đẹp, có đặc điểm là cường độ bám tốt trên mặt sứ dưới sự

bảo hộ của lớp men [6].

ĐẠI CƯƠNG VỀ PHỨC CHẤT

Ngày nay phức chất được ứng dụng rộng rãi và ngày cAng tăng trong tất cả các

lĩnh vực hóa học sinh học, công nghiệp, kỹ thuật Sự phát triển của ngành hóa học

phức chất đã có những đóng góp hết sức to lớn và quan trọng cho nhiều ngành khoa

học kỹ thuật,

Phức chất là các phần tử (ion hay phân tử) được tạo ra từ các ion đơn giản và

chúng có khả năng tổn tại độc lập trong dung dịch

2.1 Các khái niệm cơ bản :

231.1 Chất tạo phức (hay nguyên tầ, ion trung tâm) : là các nguyên tử hay

ion chiếm vi trí trung tâm trong phức chất Bản chất của nguyên tử trung tâm quyết định nhiều vào tính chất của phức như màu sắc, độ bén, từ tính

Phối tử (ligand) : là những ion hoặc những phân tử phan bố trực tiếp

xung quanh nguyên tử trung tâm và tạo thành với nó cầu nội phối tử

ion của phức chất Trong công thức, cấu tạo cầu nội thường được viết

giữa hai móc vuông.

Số phối trí : là số các nguyên tử, ion hay phân tử liên kết trực tiếp với

nguyên tử (ion) trung tâm ở trong cầu nội (không phân biệt bằng hóa

trị chính hay phụ) :

© Số phối trí là 6 (phổ biến) : Co(IID, Cr(HI), Ir), IrV), PuTV),

Fe(H), Fe(HU

Số phối trí là 4 : PUT), CV), BCID), Au(HI), Be(I)

Số phối trí là 8 : K,[Mo(CN);], Ka[W(CN)s]

Số phối trí là 5 và 7 (ít gặp hơn) : TaF;ˆ

Số phối trí là 1,2,3 (ở một số nguyên tố phi kim và kim loại) :

OH,", Ag(NH;);", K;(CuCl;}

Số phối trí thay đổi phụ thuộc vào nhiều yếu tố : bản chất của ionkết hợp với ion phức, nhiệt độ, bản chất nhóm phối trí

Dung lượng phối trí của phối tử: là số vị trí mà phối tử có thể chiếm ở

xung quanh chất tạo phức (ion , nguyên tử trung tâm) Dung lượng

phối trí của phối tử phụ thuộc vào số nguyên tử có khả năng tham gia

~ Phức amonicat và aminat : phối tử là amoniac và amin

¥ Phức hidroxo : phối tử là OH"

© Theo cấu trúc bên trong :

* Phức đơn ligand

Lugn van tố? sgiiệp Dao Ai 2g Giang

~ Phức da ligand

Phức đơn nhân

* Phuc đa nhân

* Phức liên hợp ion

2.2 Các yếu tố ảnh hưởng đến độ bến của phức chất :

Hằng số bền được xác định bởi các tính chất cuả các ion kim loại và các ligandcùng điều kiện bên ngoài Độ bén của phức chất chịu ảnh hưởng của các yếu tố

sau:

2.2.1 Áp suất: khi tăng dp suất tức là tăng sự điện ly của chất điện ly yếu

(có cá phức), do vậy hằng số bền của phức giảm

VD : Hằng số bén của phức [FeCl;]” giảm gần 20 lần khi tăng áp suất

từ 0.1 atm đến 2000 atm.Trong thực tế, cân bằng tạo phức đều được

nghiên cứu ở áp suất thường.

2.2.2 Nhiệt độ :

AG =-2.303RT.gB

Với ƒ là hằng số bển, AG là năng lượng tự do tạo ra phức

AG = AH -TAS

Sự thay đổi nhiệt độ ảnh hường đến tất cả các yếu tố bên ngoài,

chính vì vậy sự ảnh hưởng của nhiệt độ đến độ bền của phức chất là rất

phức tạp

2.2.3 Hằng số điện môi của dung dịch : Khi tạo phức ít nhất phải có một trong

các phần tử tác dụng có điện tích, còn các phan tử khác có thể tích điện

hay có moment lưỡng cực Do đó hằng số điện môi của môi trườngcũng có ảnh hưởng đến hằng số bén của phức chất Các ion trong dung

dịch có thể tổn tại ở dạng tự do không phụ thuộc vào nhau hoặc dướidạng liên hợp ion Trong các liên hợp này các cation và anion liên kết

nhau bởi lực Coulomb Lực Coulomb của 2 ion tích điện c;, c; cách

nhau một khoảng r tỉ lệ nghịch với hằng số điện môi € của dung môi :

Lugn cán tất sgiiệp (Đào Ai Antony Giang

2.2.4 Lực ion và môi trường ion :

2.2.5 Hán kính ion :

2.2.6 pH của môi trường : làm thay đổi đáng kể thành phần, độ bén của phức

chất.

VD : Ni” tạo phức tỉ lệ 1:4 với EDTA ở môi trường pH = 11 Nếu

pH > II trong môi trường có NH; thì sự tạp phức Ni-EDTA chi theo tỉ lệ

1:3 hoặc 1:2 Với pH > 11 thì phức này không bền

Nếu thuốc thử là axit mạnh thì pH không ảnh hưởng đến độ hoàn

toàn của phản ứng Nhưng nếu nồng độ H” quá cao sẽ làm tăng lực ion,

hệ số hoạt độ của các cấu tử sẽ giảm, do đó phức phân ly nhiều làm

cho phản ứng xảy ra không hoàn toàn.

Nếu thuốc thử là axit yếu thì pH ảnh hưởng trực tiếp lên mức độ hoàn

toàn của phản ứng.

M*"+ mHR== MR," + nH" (1)

Nếu pH càng lớn thi (1) xảy ra càng hoàn toàn, nhưng pH quá lớn thì

quá trình tạo phức hidroxo của ion KL M"* chiếm ưu thế và độ bén của

phức giảm Vậy khi ta tăng dẫn pH từ giá trị thấp thì độ bén của phức

chất tăng, qua một cực đại, sau đó giảm dần nếu ta tiếp tục tăng pH

2.2.7 Các yếu tố khác : tính chất của ion trung tâm như thế ion hóa, độ âm

điện, cấu trúc electron

I SƠ LƯỢC TINH HÌNH NGHIÊN CỨU CÁC PHỨC CUA COBAN VỚI

CÁC PHỔI TU HỮU CƠ (AXIT CITRIC, TARTRIC, OXALIC,

FORMIC)

3.1 Phức chất của coban với axit oxalic :

3.1.1 Tổng hợp phức :

Durrant [7] cho rằng K;Co(C;O,);(OH)(H;O) được hình thành bởi sự oxi

hóa của 2 electron linh động của oxi với dung dịch Co(II) trong oxalat du.

Bên cạnh đó phức dạng HyMC;O,.SO, đã được tổng hợp với M = Co, Ni

(8| Tác giả công trình {9| điều chế ra coban oxalat trong dung dịch sau

khi tinh chế dung dịch của một muối coban với lượng dư rất ít Na;O; và

một dung dịch bão hoà lạnh của axit oxalic theo các phương trình phản

Ứng sau:

Lugn van tất ngÍiệp Dao Ai Hatemg Giang

2CoCl; + Na;O› + 4H;O — 2Co(OH); + 2NaCl +2HCI

Co(OH): + 6H2C204 = HạCo;(C;O,x + 6H;O

Chúng ta có thể thu được coban oxalat từ coban thô bằng cách hòa tan

2000 g coban thô trong 6 lít H;O và 8.4 lit HNO; 1.65% (nồng độ của

coban là 90 + 100 g/l), đun nóng đến 90°C và thêm vào từng giọt của 480

ml KMnO, (50 g/l) và 2.13 lít dung dịch NH,OH 12% dưới sự khuấy

mạnh Loc kết tủa, rửa và sấy khô Kết hợp phẩn nước lọc và nước rửađun đến 80°C, thực hiện kết tủa phức Co(COO); bằng cách thêm vào từnggiọt (COOH); 50% nóng, lọc, rửa với nước nóng để làm giảm phản ứng

của axit và làm khô dưới 100°C.

Từ năm 1835, ông Winkelblech [10] đã nhận thấy hydroxit coban(III)

hoà tan trong axit oxalic bằng muối của axit là kali oxalat thì có được một

dung dịch màu lục bén hơn, từ đó có thể kết tính một oxalat kép của

Co(II) oxalat với kali oxalat mà không làm kết tủa các muối canxi, hợpchất được tổng hợp là coban kali oxalat

Từ đó đến nay, nhiều tác giả chỉ ra rằng các coban trioxalat

[Co(C:O,);|*' được hình thành bởi sự oxi hóa những dung dịch nước của

muối coban với sự có mặt của lượng dư oxalat kiểm Người ta có thể tiến

hành oxi hóa bằng điện phân hoặc các chất oxi hóa khác nhau [ 10].

3.1.2 Tính chất và cấu trúc của phức:

Năng lượng tự do cho sự chuyển hóa không thuận nghịch

B-MC;O,.2H;O — ơ-MC;O,.2H;O là -187 cal/mol đối với M= Co, Ni

Chúng được tính toán từ độ tan các sản phẩm của oxalat [11] Độ tan và

các hằng số phân ly của dang a và 8 của MC;O,.2H;O ( M= Mn, Fe, Co,

Ni ) trong H;ạO.H;SO, đã được xác định ở 25°C với cường độ ion là

10” + 10ˆ”g ion.

Phức coban (II) tri oxalat có hằng số phân ly xấp xi 0.1 [2] Theo Spacu [10], căn cứ trên kết quả đo độ dẫn điện và bằng phương pháp trắc

quang đã cho rằng công thức của các muối Durran có dang

Co(H;O)(OH)(C;O,);J? Từ muối kali, người ta có được rất nhiều muối

màu xanh lá cây không tan có cation Co(HI) phức tap, phân hủy được

bằng axit và bằng cách tăng nhiệt độ.

3.1.3 Quá trình phân hiiy phúc :

Nhiệt phân hủy của các phức Me oxalat dihydrat (Me= Ni, Co, Fe, Mn

hoá trị 3) đã được nghiên cứu bằng sự phân tích nhiệt lượng và DTA trong

không khí và trong khí quyển nitơ [12].

Trong nitơ, sự phân hủy của các oxalat tạo ra một hỗn hợp của kim loại

và oxiL Lượng oxit giảm đi , lượng kim loại tăng lên trong suốt sự phân

hủy Trong không khí sự phân hủy bắt đầu ở nhiệt độ thấp hơn trong khíquyển nitơ, bằng sự oxi hóa cation từ hoá trị 2 sang hoá trị 3

Coban oxalat dihydrat mất H,O ở 150°C và trở nên xốp Sự phân hủyđẳng nhiệt xảy ra sau đó Trong chân không, ở nhiệt độ cao coban oxalat

khan phân giải thành coban kim loại với hàm lượng đáng kể [13] Đặc

tính đặc trưng của coban oxalat xốp khan là sự duy trì một hằng số tốc độ

phản ứng đến khi kết thúc 10% sự phân hủy.

3.2 Phức của coban với axit tartric :

3.2.1 Tổng hợp phức :

Khi cho một lượng dư natri tartrat pha trộn với dung dịch muối coban,

thì tác giả [8] đã thu được một muối kép CoC;H,Os.Na;C,H,O,.nH;O.Trong môi trường kiểm, nếu thay đổi lượng coban trong anion sẽ tạo ra

một muối phức khác với công thức có thể là Naz(CoC;H,O,);.nH;O.

Theo công trình nghiên cứu [14], các tác giả đã điểu chế được kali

coban tartrat nếu đi từ CoCl;, C,H,„O,, KOH theo các tỉ lệ khác nhau thu

được phức có thành phân cấu tạo khác nhau

Y CoCl,: C,H,O,: KOH theo tỉ lệ 1:2:4 hoặc 1:4:9 thì thu được phức

có công thức là K;zCo,(C;H,O,); 2H;O và K;Co,(C,H,O,); 6H;O

CoCl;: C,H,O,: KOH theo ti lệ 1:1:3 thì thu được phức có dạng bột

tím có công thức là KCo;(C;H,O,)(C,H:O,) 2H20

CoCl;: C,H,O,: KOH theo ti lệ 1:1.5:5 thì thu được phức có dạng

tinh thể tím có công thức là K;Co C„H;O; 4H:O

3.2.2 Tinh chất và cấu trúc của phức :

Bằng phương pháp điện thế và phương pháp trắc quang các phức

tartrat của Co(II) trong dung dich nước đã được nghiên cứu ở pH=2+12

-Trong khoảng pH hoàn toàn xác định chỉ có một loại phức 1:1 được

nghiên cứu Các hằng số bền là : K=(0.83 - 1.36).10” tại pH=5 xác định

hận sản tới nghị to chi Aang Giang

bằng phương pháp trắc quang và K=3.39.10° ở pH=3+4 xác định bằng

phương pháp điện thế [15]

H4u hết phổ IR muối của kim loại nhóm 3d ( Fe(II), Co(II), Ni(H) ) với

axit d-tartric tương tự nhau, các cấu trúc được dé nghị như sau:

Đối với phức K,Cog C,H/O,); 2 H;O và K,Cog C,H/O,): 6 H;O

là các phức đa nhân, dạng bột màu hồng , nếu không kể đến các

phân tử H;O thì chúng có cấu trúc như sau :

O- ame O- a: -Ắ ng

KO-C=0 ae / Sf ral Sf oe

HC YH

Woon TX TS TS al

Y Đối với phức KCo;(C,H/0,)(C,„H;O,) 2H;O ở dạng bột mau tim,

phức đa nhân có cấu trúc

Lugn van tốt nghi¢p Dao Ai Hatomg Giang

¥ Đối với phức K,Co C„H;O, 4H;Ø là những tinh thể tím , đơn nhân , có

Lugn pan tết nghi¢p Dac Ai Hatong Giang

Phức [ CoC,H;O;]- được hình thành trong môi trường axit yếu (pH=6),

Co” đã thay thế cho H* của các nhóm -COOH và -OH Hằng số phân ly

thủy phân của coban tartrat K= (0.84 + 0.17).10”? [16].

Phức có thành phan déng phân tử giữa Co” và axit tartric là {CoC,H,O,}" hình thành trong môi trường kiểm ( pH=12.5 ) , Co” thay thé

cho H* của -OH Hằng số phân ly thủy phân K=(0.83 + 0.48).10

Tóm lai, việc nghiên cứu các phức tartrat của các kim loại hóa trị I

trong dung dịch loãng cho phép tác giả [17] nhìn nhận chung vẻ cấu tạo của

các phức như sau:

mm to

mà n bosses, H;O

| >` Me <— HO hay | >` MÉC^ Họ

Me: ion kim loại hóa trị H

Các phức tartrat của kim loại hóa trị H có thể được trung hòa bởi | đương

lượng kiểm ở pH=6+8, giống như chúng là các axit một lần axit Hidro của |

nhóm OH được hoạt hóa theo liên kết phối trí của oxi đến kim loại, khi

trung hòa các phức trên sẽ đổi sang các anion

Me<—— H;O

CHOH

wa

Lugn oan tất nghi¢p Dao Ai Aatong Giang

3.2.3 Quá trình phân hiiy phúc :

Quá trình mất HO và phân tích nhiệt của các muối của Fe(H), Co() với axit tartric được nghiên cứu bằng phương pháp phổ hồng ngoại và

phân hủy nhiệt ( TG, DTG, DTA ) trong không khí hoặc trong khí Argon

theo phương trình chung :

(M: ion hoá trị ID

Coban tartrat bén đến 290°C Ở nhiệt độ lớn hơn, chúng phân hủy với

sự hấp thụ một lượng nhiệt đáng kể [18] Hợp chất của các sản phẩm khí được xác định trong khoảng t° ; 280°-380°C Năng lượng biểu kiến của sự

hoạt hóa là 46 kcal/mol cho coban tartrat

Quá trình mất nước của coban tartrat giống nhau trong không khí cũng như trong khí argon, khối lượng mất đi ít hơn 3 phân tử HO Sự phân tích

nhiệt xảy ra ở nhiệt độ cao hơn trong không khí cho kết quả là CoyO, Ở

khoảng 1000°C phẩn còn lại là CoO Trong argon ở 550°C, cùng khối

lượng tương ứng cho CoOys , chất này sau đó phân tích thành coban kim

loại ở 950°C Do đó có thể mô phỏng công thức ban đẩu là :

Co(C,H.,O,).(3-x)HạO x=2⁄9 [I8].

3.3 Phức chất của coban với axit citric :

3.3.1 Tổổng hợp phức :

Bằng phương pháp trao đổi ion và chuẩn độ pH ở 25°C, cường độ lực

ion bằng | (NaCIO,), tác giả [23] cho thấy sự hình thành các phức

{CoCit[ CoHCit, [CoH;Cit|* (HyCit=axit citric với Cit=C¿H;0-”).

Khi thực hiện phản ứng giữa natri citrat NayC,H;O; và lượng dư NaOH

(ti lệ 4:1 => 3:1) và dung dịch muối coban, tác giả [19] thu được phức

Na;[CoC,H,O;] (Na;[Co(CiU)“]) Mặt khác, dung dịch natri citrat khi phan

ứng với muối coban theo U lệ 4:1 sẽ tạo ra Naa[Co(C¿H;O;);]

(Na¿|Co(Cit)]).

Co”* tạo ra phức citrat tỉ lệ 1:1 trong dung dịch nước nhưng tạo ra cả hai

phức citrat [CoCit tỉ lệ 1:1 và [Co(Ci0;] tỉ lệ 1:2 trong hỗn hợp dung

dịch EIOH-H;O và hỗn hợp Me;CO-H;O Các phức citrat bén vững trong

hệ dung môi hỗn hợp hơn là trong H;O

Bằng phương pháp trao đổi ion, tác giả [20] đã nghiên cứu sự tạo phức

của Co** với axit citric (HyCi với Ci=C¿H,O;*) ở pH=2— 5 Các tác giả

Trang f4

-Lugn van tốt nghi¢p (Đàa Ai 2% eng Giang

đã xác định được rằng ở những giá trị pH đó, trong khoảng néng độ của

axiL citric từ 10” -> 5.10” M đã tạo ra các phức có dạng CoH;Ci,

CoH,Ci, CoHCi' Phản ứng tạo phức là :

Co” + H,Ci = CoH,,C¡”' + iH (¡=1 23)

O lực ion 0.5 (NaNO)), các tác giả đã xác định các hằng số cân bằng:

pK¡=l.5%: pK; = 4.23; pK; = 7.93 cho hệ coban — axit citric, Tất cả cáckết quả trên đều được kiểm tra bằng phương pháp điện di trên giấy Bằng

phương pháp trao đổi anion, tác gid [20] đã chứng minh rằng ở các giá trị

nổng độ axit citric lớn hơn 3.10” M ở pH=5 đã tao được phức dạng

Co(HCi);* Sự tạo thành các phức coban-citrat có 4 độ bazd của axit citric

chỉ xảy ra trong môi trường kiểm

Hệ dung dịch ( Co** + Na;Cit ) ở pH=7-8 cho phức tạo thành theo tỉ lệ

1:2 Co(C,HsO;):* chỉ nhờ vào sự tham gia của các nhóm cacboxyl, nhưng

ở pH=l2 cho phức tỉ lệ 1:2 Co(C,H.,O;);” nhờ các nhóm COOH và OH.

Trong môi trường ctanol không có sự thủy phân của sản phẩm, do vậy có

thể dùng etanol hoặc axeton để tách phức từ dung dịch (tránh sự thủyphân các hợp chất phức bởi HạO) Sau đó để yên, lọc lấy kết tủa, rửa

bằng axeton hoặc rượu.

3.3.2 Tính chất và cấu trúc của phức :

Cũng bằng phương pháp trao đổi ion, người ta tính được hằng số bén

của các phức citrat như sau :

⁄ [CoH;Citl*:lgB, = 1.17

¥Y CoHCit :lgfị =2.57

Y [CoCit}* :lgB; = 4.00

Độ bền của phức citrat của một số kim loại đã được các tác giả [21]

nghiên cứu: độ bén các phức giảm dan theo thứ tự kim loại : Cu, Ni, Co,

Lugn vin tất? ngÍtiệp Dao Ai Hatong Giang

HC-OH HO-VCH Ms N CHO

| œ | Co

|

Các nhà khoa học cho rằng có thể nhận được các phức như vậy đối với

muối của axit citric vì cho rằng đặc tính tạo phức đã khảo sát được trong

hệ tartrat thì cũng phổ biến cho các muối của các oxiaxit nói chung

+ + ++ ee C+

- Trang f6

-| DIEU CHẾ MỘT SỐ PHỨC CHAT CUA COBAN THEO CÁC DIEU KIRN

a, CoCl;6H;O _NaQH, Co(OH), _NayC,H.Oz, Phức coban (II) citrat.

Tùy theo tỉ lệ mol Na;Cit : NaOH : CoTM* mà ta có thể thu được các

phức khác nhau.

b Hoặc theo hướng: CoCl;.6HyO +NaOH+H;C,H:O; Coban citrat

Điều kiện :

a Chọn C;H;OH làm dung môi kết tinh (Vhh/Vdm = 1:3 thì kết tỉnh

b Phải lắc déu dung dịch NayCit và NaOH trước khi cho Co“ vào

Tỉ lệ ( CoCl›.6H;O : NaOH : NayC¿H;©;) = ( I:1.2:1.5 ).

Cho 10 ml dung dịch chứa 2g NayCit và 0.32 g NaOH vào 10 ml

dung dịch chứa 2.4 g CoCl;.6H;O Để yên 2" Cho C;H;OH tuyệt đối

vào, để qua đêm Gạn rửa bằng rượu 90° cho đến hết ion CT, lọc, sấy,

bảo quản trong bình hút ẩm.

Hiệu suất 64% Khối lượng sản phẩm là 2.1 g, có dạng bột, mau

hồng

b Điều chế phức 351 :

Tí lệ ( CoCl;.6H;O : NaOH : NayCgHsO, )= (1:1 :1.1 )

Cho 20 ml dung dịch gồm 0.83 g Na;Cit và 0.1 g NaOH vào 5 ml

dung dich chứa 0.6 g CoCl;.6H;O Để yên 2", Cho CạH,OH tuyệt đối

Lagan odm tối nghi¢p “Đào Ai Hatong Giang

vào, để qua đêm Gan rửa bằng rượu 90° cho đến hết ion CI, lọc, sấy,

bảo quản trong bình hút ẩm.

Hiệu suất 62% Khối lượng sản phẩm là 2 g, có dạng bột, màu

hồng

c Điều chế phức 361 :

Tí lệ ( CoClạ.6HO : NaOH : NayC„H‹O; )= (1:1 :2,3 )

Cho 20 ml dung dịch gồm 1.66 g Na;Cit và 0.1 g NaOH vào 5 ml

dung dịch chứa 0.6 g CoCl;.6H;O Để yên 2" Cho C;H;OH tuyệt đối

vào, để qua đêm Gan rửa bằng rượu 90° cho đến hết ion CI’, lọc, sấy,

bảo quản trong bình hút ẩm

Hiệu suất 82% Khối lượng sản phẩm là 1.8 g, có dạng bột, màuhồng.

d Điều chế phức 112:

Cho 25 ml dung dịch gồm 3.43 g NayCit và 0.08 g NaOH vào 5 ml

dung dich chứa 0.6 g CoCl;.6H;O Để yên 2" Cho C;H;OH tuyệt đối

vào, để qua đêm Gạn rửa bằng rượu 90° cho đến hết ion CT, lọc, sấy,

bảo quản trong bình hút ẩm

Hiệu suất 61% Khối lượng sản phẩm là 1.9 g, có dạng bột, màu

hồng

1.2 Điều chế phức Co(H) tartrat :

1.2.1 Nguyên tắc :

CoCl;.6H;O + H;ạC;H,O, + KOH 1:2:4_ K;Co¿(C,H,O,); 2H;O (CoT1)

1:4:9,, KạCo„(C,H,O,)s 6H;O (CoT2)

1.2.2 Tién hành:

Cho từ từ 6 mi dung dịch chứa 1.19 g CoCl;.6HạO vào 45 ml dung

dịch kiểm tartrat gồm 1.5 g H;C,H,O,.2H;O và 1.12 g KOH Khuấy

trên máy khuấy từ Thời gian phan ứng 4 giờ Cho rượu vào để kết tủaphức Lọc, rửa kết tủa bằng rượu đến hết Cl và OH’

Lugn van tất ngi¿ệp (Đào Ai 2fvesg Giang

Hiệu suất 46%.Khối lượng sản phẩm là 1.6 g, có dạng bột, màuhồng đậm

b Phức CoT2:

Cho từ từ 6 ml dung dịch chứa 1,19 g CoCl;.6H;O vào 20 ml dung

dịch kiểm tartrat gồm 3 g HạC,H,O,.2H:O và 2.52 g KOH Khuấy trên

máy khuấy từ Thời gian phản ứng 4 giờ Cho rượu vào để kết tủa

phức Lọc, rửa kết tủa bằng rượu đến hết Cl và OH

Hiệu suất 46% Khối lượng sản phẩm là 1.65 g, có dang hạt xốp,mau hồng

c Phức CoT3:

Nhỏ từ từ 40 ml dung dịch gồm 0.75 g H;C;H,O,.2H;O và 0.84 gKOH vào 15 ml dung dịch chứa 1.19 g CoCl; trên máy khuấy từ, Khi

nhỏ, thấy dung dịch đục dan rồi tạo kết tủa màu hồng Sự kết thúc

phản ứng được thiết lập theo sự hòa tan kết tủa khi cho thêm 1+2 giọt

cuối cùng của dung dịch kiểm tartrat (thời gian phản ứng là 3 giờ)

Cho rượu vào để kết tủa phức Lọc, rửa cho đến hết ion Cl’, OH” (bằng rượu 90°) Hiệu suất 49% Khối lượng sản phẩm là 1.2 g, có

© Ta sử dụng dung dịch CH;COOH 99% để kết tủa phức

© Thu được phức kali tri hydro oxalat coban (IT), có công thức là :

K[Co(C;O¿H);] , ký hiệu là CoO1

1.3.3 Tiến hành:

Hòa tan 2.38 g CoCl;.6H;O trong 6 mi HạO cất, lọc lại, làm lạnh.

Thêm dung dịch bão hòa Na;CO;, khuấy liên tục, lọc, thu lấy kết tủa

Rửa kết tủa bằng nước cất đến hết CI Dun trên bếp cách thủy,

thêm dung dich bão hòa KHC;O, ở 60°C đến tan hoàn toàn Lọc

nhanh làm lạnh 0ˆC, thêm | ml CH;COOH 99% (45 phút).

„` c — 9.

THU-VIEN

Trung Pai-Ho;: Su Phony

TẾ 04C -CSI<NÐưdr C

uận oan tất sgiiệp (Đàa Ai Antony Giang

Lọc lấy kết tủa, rửa 2 lần bằng rượu, | lần bang ete Khối lượng

sản phẩm thu được là 1.93 g, có dạng bột xốp, mau trắng hồng Hiệu

suất 53%,

14 Điều chế phức Co(H) formiat :

1.4.1 Nguyên tắc :

Có 2 hướng điều chế :

a CoCl;,6H;O NaOH, Co(OH); HCOOH, Coban formiat

b CoCh.6HyO NaHCO, CoCO, HCOOH, Coban formiat

1.4.2 Điều kiện :

Y Ở nhiệt độ phòng

Y Thời gian phản ứng 90+1 50 phút

v Trong môi trường trung tính

Y Dùng axeton để kết tỉnh và rửa các phức thu được (Vụ, /V¿~ =1:2)

liên tục trong 1.5" ở nhiệt độ phòng.

Lọc lấy dung dịch Dùng 320 ml axeton để kết tinh phức (trong

48") Lọc thu tinh thể, kết tinh lần 2 trong hỗn hợp axeton-nước, làm khô Hiệu suất 82% Khối lượng sản phẩm thu được là 4.87 g, phức có dạng tinh thể màu hồng.

Ký hiệu là CoF2.

tệp Sugy new * ujw 1Ó{[ O*H£ [*“®O*H?2)*o02]*M | me,

Buọu

Ki iu ~

NV8O2 2/1Hd SYD VND LYHO HNJL dOH ONOL : TONYA

uậm oan tốt nghi¢p ¬ “Đào Ai Antomg Giang

` PHA CHE PHAM MAU TỪ PHÚC CUA COBAN KHẢO SAT CAC ĐIỀU

KIỆN ANH HƯỚNG ĐẾN ĐỘ THẤM TAN VA PHÁT MAU CUA CHẾ

PHẨM TRÊN GỐM.

2.1 Khảo sát các điều kiện ảnh hưởng đến độ tan của phức :

2.1.1 Cách tiến hành như sau :

* Chuẩn bị các loại dung môi (có chứa phối tử của phức hoặc hỗn

hợp dung môi có chứa phối tử của phức) có cùng nồng độ là 0.1M.

Ví dụ như : dung dịch axit formic (A), axit citric (B), axit oxalic (C).

axit tartric (D), dung dịch muối natri formiat (A’), natri citrat (B’),

kali oxalat (C’), kali tartrat (D’), H,O (E), dung dịch chất độn (F),

dung dich bari axetat (G), dung dịch amoni axetat (H).

Cùng một lượng cân giống nhau của tất cả các phức là 0.01 (g),

chúng tôi xác định thể tích dung môi Vy (ml) cẩn có để hòa tan

hoàn toàn phức Thời gian lưu mẫu thử tối đa là 24 giờ.

* Dua về cùng đơn vị so sánh là Mppec(g)/10 ml dung môi.

s* So sánh và rút ra kết luận về khả năng tan của phức trong các dung

môi khác nhau, lựa chọn phức và dung môi thích hợp để pha chế

phẩm

Kết quả thực nghiệm :

%e i ta cá fc ơn dun :

Các đơn dung môi khảo sát là dung dịch axit và dung dịch muối

của phối tử, HO, dung dịch CH;COONH,, dung dịch

(CH,COO),Ba.

tre " tờ

Các hỗn hợp cine môi khảo sát là: hỗn hợp các dung dịch mối

của phối tử , hỗn hợp dung dịch các axit, hỗn hợp các dung dịchaxit và muối tương ứng của phối tử (với tỷ lệ khác nhau), hỗn hợp

dung dich muối và H;O, hỗn hợp dung dịch muối và chất độn (dung

dichF), hỗn hợp dung dich chất độn và HạO.

Kết quả được trình bày trong bảng 3.

Lugn can tết nghi¢g Dao Ai 2A xeng Giang

2.2 Khảo sát các diéu kiện ảnh hưởng đến độ thấm tan và khả năng phát

màu của chế phẩm trên xương gốm :

2.2.1 Dung môi pha chế phẩm :

Sau khi đã khảo sát khả năng hoà tan của các phức trong các dung môi

thích hợp chúng tôi chon lựa các phức hòa tan tốt trong dung môi tương

ứng để thử sự phát màu trên xương gốm.

Thí nghiệm được tiến hành trong diéu kiện nhiệt độ phòng (32°C), độ

ẩm của phòng thí nghiệm Chúng tôi tiến hành pha chế phẩm từ các

phức được lựa chọn.

Cách tiến hành như sau : pha dung dich bão hòa phức trong các dung

môi tương ứng Sau đó thấm một giọt chế phẩm màu lên xương gốm, khi

chế phẩm đã thấm hết xuống thì xẻ ra và đem nung trong lò ở nhiệt độ

1055"C., Quan sát mau sắc và đo độ thấm.

Kết quả trình bày trong bảng 4A (đối với đơn dung môi) và bảng 4B

(đối với hỗn hợp dung môi).

2.2.2 Nồng độ chế phẩm (tỉ lệ chế phẩm/dung môi) :

Sau khi đã lựa chọn được các chế phẩm đạt yêu cầu về khả năng phát

màu đẹp và thấm tốt, chúng tôi tiếp tục khảo sát điều kiện về nồng độ chế phẩm (tỉ lệ chế phẩn/dung môi tương từng).

Đây cũng là một yếu tố có ảnh hưởng không nhỏ đến độ thấm và màu

của chế phẩm trên gốm Chúng tôi pha lại chế phẩm với tỉ lệ chế

phẩm/dung môi lân lượt là 1:1, 2:1, 3:1 Sau đó thấm một giọt lên xương

gốm, xẻ ra và đem nung ở nhiệt độ 1055°C Thí nghiệm được tiến hành

trong diéu kiện nhiệt độ phòng (32°C), xương gốm đã được sấy ở 110°Ctrong 1+2 giờ (độ ẩm thấp nhất)

Kết quả được trình bày trong bảng 7A và bảng 7B

2.2.3 Nhiét độ xương gốm :

Chúng tôi chọn các chế phẩm B8, B11, B7, B9, B2, B3, B6, M(với tiêu chuẩn chọn lựa là các dung môi pha phúc ít tốn kém sao cho hạ

giá thành sản phẩm, không độc hại và không ăn hỏng bê mặt xương gốm)

để tiếp tục khảo sát khả năng thấm và phát màu ở các nhiệt độ của

vương gốm khác nhau.

- Trung 22

-Lugn oan tối sgiiệp (Đào Ai 2Xxeng Giang

Các nhiệt độ khảo sát là: nhiệt độ phòng (32°C), các khoảng 40°+50°C,

30':60C 60°+70°C, 80°C Giữ cổ định nhiệt độ xương gốm ở các

khoảng nhiệt độ khảo sát và thấm chế phẩm lên Sau đó xẻ, nung, quan

sát màu và đo độ thấm.

Kết quả được trình bày trong bảng đ

2.2.4 Độ ẩm của xương gốm :

Đối với các chế phẩm được lựa chọn ở trên, chúng tôi tiến hành khảo

sát khả năng thấm và phát màu ở các diéu kiện độ ẩm xương gốm khác

nhau.

Phun thêm nước vào xương gốm đến độ ẩm cẩn có : độ ẩm thường

(không phun thêm nước), độ ẩm 0.006 g H;O/lcm`, 0.01 g H;Ø/1 cm’, để

khoảng 10 phút Thấm các chế phẩm lên xương gốm, khi chế phẩm thấm

xuống hết thì xẻ ra và đem nung Quan sát mau sắc và đo độ thấm

Kết quả được trình bày trong bảng 9.

Lugn van tất nghi¢p Dao Ai 2 eng Giang

THẢO LUẬN KẾT QUA

Granit nhân tạo trang trí bằng chế phẩm phức tan của kim loại chuyển tiếp với

các axit hữu cơ là một loại vật liệu xây dựng cao cấp, có đặc tính kỹ thuật tốt, có

tính thẩm mỹ cao

Hiện nay ở nước ta đã có một vài nhà máy đầu tư dây chuyển hiện đại sản xuất

granit nhân tạo, nhưng các chế phẩm đều phải nhập ngoại Do vậy, việc nghiên cứuthành công các chế phẩm màu có ý nghĩa thực tiễn rất lớn

Các sản phẩm màu muốn đưa được vào sản xuất phải đảm bảo 4 yếu tố : thẩm

mỹ (sau khi nung mau phát trên gốm đẹp, hợp thị hiếu người tiêu dùng), độ bén cao(khả năng thấm tan tốt để tránh sự phai màu do bào mòn), kinh tế (giá thành hạ so

với sản phẩm ngoại nhập), không chứa các thành phần gây độc hại cho môi trường

hay ăn mon thiết bi.

Các chế phẩm pha từ phức của coban phát màu xanh rất đẹp, và trong để tài giới

hạn này chúng tô: sẽ tập trung khảo sát các điều kiện pha chế sao cho đạt hiệu quả

cao nhất

Muốn tạo màu trên granit nhân tạo, người ta sử dụng phương pháp in lưới trên

granit mộc Sau khi nung ở nhiệt độ thích hợp, các viên granit được đưa đi mài

phẳng và đánh bóng Như vậy yêu cầu đối với việc pha chế phẩm màu từ phức là:

Chọn được các phức có độ tan lớn , phát màu đẹp , thấm sâu trên gốm.

~ Chọn được dung môi pha phức thích hợp , đáp ứng các yêu cầu trên

* Chọn được nồng độ chế phẩm thích hap , đáp ứng các yêu cẩu trên

"4 Chọn được điều kiện thích hợp về nhiệt độ , độ Ẩm của gạch mộc cũng như về pH

của môi trường chế phẩm để phát huy tốt nhất khả năng thấm tan và phát màu

của chế phẩm trên gach

1 Khảo sát các diéu kiện ảnh hưởng đến độ tan của phức :

Đã có rất nhiều nghiên cứu về các phức của coban với các phối tử hữu cơ (axit

citric , tartric , oxalic , formic) Đặc biệt, do ứng dụng quan trọng trong công nghiệp

gốm sứ làm chế phẩm màu nên việc nghiên cứu tính tan của các phức này rất đượcchú ý Tổng hợp kết quả nghiên cứu của nhiều tác giả đã xác định độ tan của các

phức coban trong H;O bằng cách xây dựng đường chuẩn và dựa vào phương pháp

bình phương tối thiểu đã cho kết quả như sau :