Tổng hợp polyme ưa nước trên cơ sở đồng trùng hợp axit acrylic và acrylamit ứng dụng trong xử lý môi trường

Bựi Th Bn Tng hp polyme a nc trờn c s axit acrylic v acrylamit Trng i hc s phm h ni Khoa húa hc Bựi th bn ti: Tng hp polyme a nc trờn c s ng trựng hp axit acrylic v acrylamit ng dng x lý mụi trng Khúa lun tt nghip Chuyờn ngnh: Hoỏ Cụng ngh - Mụi trng Ngi hng dn khoa hc: PGS.TS Nguyn Vn Khụi ThS Trnh c Cụng H ni - 2009 Khoỏ lun tt nghip Khoỏ: 2005 - 2009 Bựi Th Bn Tng hp polyme a nc trờn c s axit acrylic v acrylamit Li cm n Em xin trõn trng cm n PGS.TS Nguyn Vn Khụi, ThS Trnh c Cụng ó hng dn tn tỡnh v to mi iu kin thun li cho em sut quỏ trỡnh thc hin v hon thnh khoỏ lun tt nghip Em xin cm n cỏc thy, cỏc cụ, bn bố, ngi thõn v cỏc anh ch thuc phũng vt liu polyme - Vin hoỏ hc - Vin Khoa hc v Cụng ngh Vit Nam ó dy bo, giỳp , ng viờn v to iu kin cho em hon thnh khoỏ hc v thc hin thnh cụng khoỏ lun tt nghip ny H Ni, ngy 10 thỏng nm 2009 Sinh viờn Bựi th bn Khoỏ lun tt nghip Khoỏ: 2005 - 2009 Bựi Th Bn Tng hp polyme a nc trờn c s axit acrylic v acrylamit M U Lnh vc polyme a nc ó phỏt trin nhanh chúng vi thp k gn õy [40] Cỏc chc nng ca polyme a nc thớch hp cho nhiu ng dng khỏc nhau, cỏc polyme khụng to li (hay cũn gi l polyme tan nc) bao gm x lý nc, lm giy, ch bin qung, thnh phn cht ty ra, x lý vi si, sn xut cỏc sn phm chm súc cỏ nhõn, dc phm, sn xut du m, thu hi du, thnh phn lp ph b mt v s dng nụng nghip [27, 36] Trong cỏc polyme a nc, polyme trờn c s axit acrylic c chỳ ý nhiu nht nú cú nhiu ng dng khỏc Do vy tip tc nghiờn cu v cỏc bin tớnh cu trỳc polyme c to thỡ chc chn phm vi ng dng ngy cng ln Nghiờn cu tng hp v ng dng polyme a nc l mt hng i mi khoa hc vt liu Vit Nam õy l mt hng nghiờn cu ỳng n tm quan trng ca chỳng nn kinh t quc dõn nh cỏc tớnh nng ca chỳng Tuy nhiờn cú rt ớt thụng tin v nghiờn cu v ng dng cỏc polyme a nc T nhng c s trờn, tụi chn ti: Tng hp polyme a nc trờn c s ng trựng hp axit acrylic v acrylamit ng dng x lý mụi trng, khoỏ lun ny chung ch yu nghiờn cu tng hp polyme a nc trờn c s axit acrylic v acrylamit, nghiờn cu cỏc ng dng chỳng Khoỏ lun tt nghip Khoỏ: 2005 - 2009 Bựi Th Bn Tng hp polyme a nc trờn c s axit acrylic v acrylamit Mc tiờu nghiờn cu: - Nghiờn cu ng hc ca quỏ trỡnh trựng hp v ng trựng hp ca axit acrylic v acrylamit T ú tỡm iu kin thớch hp tng hp polyme a nc trờn c s axit acrylic v acrylamit - Nghiờn cu tng tỏc ca polyme a nc v t sột nhm nghiờn cu kh nng s dng vt liu nụng nghip v x lý mụi trng Nhim v nghiờn cu: - Nghiờn cu cỏc yu t khỏc nh: nhit , thi gian, nng monome, t l cu t, hm lng cht mo, pH,lờn quỏ trỡnh trựng hp, ng trựng hp v trng lng phõn t - Nghiờn cu tng tỏc ca polyme a nc v t sột lm sỏng t cu trỳc ca hn hp, lm c s cho vic ng dng vt liu nụng nghip v x lý mụi trng Khoỏ lun tt nghip Khoỏ: 2005 - 2009 Bựi Th Bn Tng hp polyme a nc trờn c s axit acrylic v acrylamit CHNG TNG QUAN 1.1 C s lý thuyt phn ng ng trựng hp 1.1.1 C s lý thuyt Quỏ trỡnh ng trựng hp l quỏ trỡnh trựng hp hai hay nhiu monome m sn phm polyme sinh cú cỏc mt xớch monome sp xp ngu nhiờn (copolyme ngu nhiờn), sp xp luõn phiờn u n, hoc cỏc mt xớch monome khỏc to thnh cỏc on mch khỏc trờn polyme i phõn t nhn c t quỏ trỡnh ng trựng hp c gi l copolyme Thnh phn cu to ca copolyme cha cỏc mt xớch to nờn t cỏc monome ban u liờn kt vi tuõn theo mt trt t nht nh [4, 5, 6, 11] Phn ng ng trựng hp thng c s dng ch to cỏc vt liu polyme cú cỏc tớnh cht lý hoỏ cn thit m phn ng trựng hp khụng th cú c t c sn phm theo yờu cu, cn phi nghiờn cu, la chn nguyờn liu ban u, phng phỏp trựng hp thớch hp [4, 5] T l cỏc cu t ban u cú mt sn phm nhn c t quỏ trỡnh ng trựng hp thay i gii hn rng tu thuc vo kh nng hot hoỏ ca cỏc monome ban u tham gia phn ng Vic xỏc nh kh nng phn ng ca cỏc monome quỏ trỡnh ng trựng hp cú ý ngha thc t hng u Khi bit c iu ny cú th xỏc nh v tớnh toỏn c din bin ca ton b quỏ trỡnh ng trựng hp Trc ht, chỳng ta xột ti cỏc hng s ng trựng hp v cỏc phng phỏp xỏc nh giỏ tr s hc ca chỳng Khoỏ lun tt nghip Khoỏ: 2005 - 2009 Bựi Th Bn Tng hp polyme a nc trờn c s axit acrylic v acrylamit + Kh nng phn ng ca cỏc monome v cỏc hng s ng trựng hp Phn ng phỏt trin R1 R1 + M1 R1 + M2 R2 R2 + M1 R1 R2 R2 + M2 õy: R1 v R2 Tc phn ng (1) K11 [R1 ] [M1] (2) K12 [R1 ] [M2] (3) K21 [R2 ] [M1] (4) K22 [R2 ] [M2] l cỏc gc phỏt trin M1 v M2 l cỏc phõn t monome K11, K12, K21, K22 l cỏc hng s tc phn ng Tc tiờu th cỏc monome M1 v M2 quỏ trỡnh ng trựng hp c xỏc nh - - d[M1] dt = K 11 [R1 ] [M 1] K 21 [R ] [M 1] (5) = K 12 [R1 ] [M 2] K 22 [R ] [M 2] (6) d[M 2] dt T phng trỡnh (5) v (6) ta nhn c: d[M1 ] d[M 2] = K 11 [R1 ] [M 1] K 21 [R ] [M 1] (7) K 12 [R1 ] [M 2] K 22 [R ] [M 2] Trong trng thỏi dng nng ca cỏc gc R1 v R2 cú th xem gn nh khụng i K12 [R1 ] [M2] = K21 [R2 ] [M1] (8) T (7) v (8): Khoỏ lun tt nghip Khoỏ: 2005 - 2009 Bựi Th Bn Tng hp polyme a nc trờn c s axit acrylic v acrylamit K11 [M1] ] [ M K12 = [M ] d[M 2] K 22 K 21 [M1] d[M1 ] d[M1 ] d[M 2] õy: = [M1 ] [M 2] (9) r1[M1 ] [M ] (10) [M1] r [M 2] r1 = K 11 , r2 = K 22 K 12 K 21 r1, r2 gi l hng s ng trựng hp Khi trựng hp hai monome, cú th cú cỏc t l hng s ng trựng hp sau: r1 < 1, r2 > 1, tc l K12 > K11 v K22 > K21, gc R1 v R2 phn ng vi M2 d hn vi M1 r1 > v r2 < 1, tc l K12 < K11 v K22 < K21, gc R1 v R2 phn ng vi M1 d hn vi M2 r1 < v r2 < 1, tc l K12 > K11 v K22 < K21, gc R1 d phn ng vi M2, cũn gc R2 d phn ng vi M1 r1 > v r2 > trng hp ny rt ớt gp, K11 > K12 v K22 > K21, ngha l gc R1 d phn ng vi M1 v gc R2 d phn ng vi M2 r1 = r2 = 1, rt ớt gp, gc R1 v R2 ng nht d phn ng vi c hai monome + Mt s phng phỏp xỏc nh hng s ng trựng hp: Cú rt nhiu phng phỏp xỏc nh hng s ng trựng hp nh: phng phỏp Khoỏ lun tt nghip Khoỏ: 2005 - 2009 Bựi Th Bn Tng hp polyme a nc trờn c s axit acrylic v acrylamit Phainmen v Rụsn, phng phỏp Xacat, phng phỏp t hp cỏc ng cong, phng phỏp tng giao cỏc ng thng, phng phỏp tớch phõn ca Maiụ - Liux, phng phỏp Kelen - Tudos, phng phỏp Fineman Ross [29, 35] 1.1.2 Cỏc yu t nh hng lờn quỏ trỡnh ng trựng hp [4,5] 1.1.2.1 nh hng ca nhit Núi chung tt c cỏc phn ng ng trựng hp u l phn ng to nhit, tng nhit , tc phn ng tng v ph thuc vo hiu ng nhit Khi nhit tng thỡ lm tng tc ca tt c cỏc phn ng hoỏ hc k c cỏc phn ng c s quỏ trỡnh ng trựng hp Vic tng tc quỏ trỡnh lm hỡnh thnh cỏc trung tõm hot ng v tc phỏt trin mch ln, ú lm tng quỏ trỡnh chuyn hoỏ ca monome thnh copolyme v ng thi cng lm tng tc ca phn ng t mch dn n lm gim trng lng phõn t trung bỡnh ca copolyme nhn c 1.1.2.2 nh hng ca nng cht mo Khi tng nng ca cht mo, s gc t to thnh phõn hu cng tng lờn dn ti lm tng s trung tõm hot ng, ú tc trựng hp chung cng tng nhng lng phõn t trung bỡnh ca copolyme to thnh gim 1.1.2.3 nh hng ca nng monome Khi tin hnh ng trựng hp dung mụi hay mụi trng pha loóng tc ca quỏ trỡnh v trng lng phõn t trung bỡnh tng theo nng ca monome Nu monome b pha loóng nhiu cú kh nng Khoỏ lun tt nghip Khoỏ: 2005 - 2009 Bựi Th Bn Tng hp polyme a nc trờn c s axit acrylic v acrylamit xy phn ng chuyn mch ú lm gim trng lng phõn t trung bỡnh ca copolyme nhn c 1.1.2.4 nh hng ca oxy Cỏc peoxit cú th phõn hu gc t Khi ú xy hai trng hp: - Nu gc t kộm hot ng thỡ oxy kỡm hóm quỏ trỡnh trựng hp - Nu gc t ú hot ng thỡ oxy cú tỏc dng lm tng tc ca quỏ trỡnh trựng hp Do ú nh hng ca oxy ph thuc vo bn cht ca monome 1.2 ng trựng hp trờn c s axit acrylic v dn xut 1.2.1 Cỏc phng phỏp tin hnh trựng hp 1.2.1.1 Phn ng trựng hp dung dch Khi cú mt cỏc gc t do, acrylamit trựng hp nhanh chúng thnh cỏc polyme trng lng phõn t cao Cỏc cht mo thng c s dng l cỏc peoxit, cỏc hp cht azo, cp oxy-hoỏ kh, cỏc h quang hoỏ v tia X Trựng hp dung dch l mt phng phỏp thng c s dng nht Phn ng trựng hp dung dch ca acrylamit cú th c tin hnh mụi trng nc s dng cht mo kali pesunfat 60-100C, hoc phn ng c thc hin vi h mo oxi hoỏ kh K 2S2O8Na2S2O3 xy nhit phũng Trong mi trng hp iu chnh trng lng phõn t cú th c thc hin bng s bin i nng ca cht mo, nhit ca phn ng v bao gm c cht iu chnh mch [15] Phn ng trựng hp dung dch thỡ cng c tin hnh metanol vi azobiisobutyronitrin nh cht mo nhit 50-100C Trng lng Khoỏ lun tt nghip Khoỏ: 2005 - 2009 Bựi Th Bn Tng hp polyme a nc trờn c s axit acrylic v acrylamit phõn t c iu chnh bi s thờm cỏc s lng khỏc ca 2propanol dung mụi metanol, trng lng phõn t thp Tuy nhiờn nu nng monome ban u ln hn 10% thỡ cn lu ý trỏnh phn ng khụng cú kh nng iu khin v hỡnh thnh cỏc sn phm tan khụng hon ton Polyme cú th c thu hi nu cn bng cỏch kt ta v chit vi metanol hay axeton Cỏc cht hu c l dung mụi i vi monome cú th c s dng lm mụi trng phn ng Trong trng hp ny polyme gn nh khụng tan v kt ta nú to thnh Vn sy khụng gp tr ngi gỡ nhng trng lng phõn t ca polyme c tng hp theo cỏch ny cú th thp Polyme cng cú th c to thnh bng cỏch phõn tỏn monome mt hydrocacbon tr v gia nhit bng cht mo tan dung mụi hu c 1.2.1.2 Trựng hp nh tng Trựng hp nh tng c s dng rng rói cụng nghip sn xut sn, keo dỏn ú sn phm cht nh hoỏ c s dng trc tip Trựng hp nh tng cng c dựng tng hp polyme tr bi vỡ ht rt nh lm bn v chng kt t Trựng hp nh tng nc du hay trựng hp nh tng ngc bao gm quỏ trỡnh nh hoỏ dung dch nc ca monome pha hu c k nc (du) cha cht nh hoỏ nc du, ng th hoỏ hn hp to nh tng nc du, loi khớ v sau ú trựng hp monome nh tng Cỏc phõn t cht mo cú th pha nc phõn tỏn, trựng hp huyn phự, hay pha hu c liờn tc, trựng hp nh tng Do quỏ trỡnh trựng hp din ht nờn phi truyn Khoỏ lun tt nghip Khoỏ: 2005 - 2009 Bựi Th Bn Tng hp polyme a nc trờn c s axit acrylic v acrylamit Hình 3.6: ảnh SEM mẫu đối chứng (a) mẫu xử lý P(AA-AAc) (b) ảnh SEM mẫu đất xử lý P(AA-AAc) cho thấy lớp phủ bề mặt vi cấu trúc dạng màng dày khoảng 1m hạt sét tạo nên bề mặt xốp nhkeo Các mạch đơn P(AA-AAc) khoảng 0,2m P(AA-AAc) có đ-ờng kính mạch thẳng tạo đoàn lạp với đất nhờ bẫy tạo cầu hạt đất đất sét không xử lý có kết cấu hơn, hạt không đ-ợc kết nối Cấu trúc tế vi đất xử lý P(AA-AAc) tạo thành lớp phủ bảo vệ chống lại phân rã phân tán vào dòng n-ớc Ph-ơng pháp nhiễu xạ tia X đ-ợc sử dụng cho mẫu nh- Phổ đ-ợc cho hình 3.7 C2 treated SetCa2+ Khoỏ lun tt nghip Khoỏ: 2005 - 2009 Bựi Th Bn Tng hp polyme a nc trờn c s axit acrylic v acrylamit Hỡnh 3.7 Nhiu x tia X ca mu t sột - Ca2+ v t hp sột - P(AA AAc) Kết cho thấy có chút khác khoảng cách lớp mẫu đối chứng xử lý Chẳng hạn khong cỏch d(001) l 10,78, cũn i vi cỏc mu ó x lý vi P(AA-AAc) thỡ cú khng cỏch d(001) l 14,39 iu ny chng t t-ơng tác P(AA-AAc) hạt đất sét Nó chứng tỏ t-ơng tác vật lí có t-ơng tác hoá học phân tử P(AA-AAc) hạt đất sét Đây xâm nhập phân tử P(AA-AAc) vào lớp clay hình thành cầu hidro P(AA-AAc) hạt đất sét 3.7 Nghiờn cu quỏ trỡnh keo t x lý nc 3.7.1 nh hng ca hm lng copolyme n quỏ trỡnh keo t Nghiờn cu s nh hng ca hm lng copolyme n quỏ trỡnh keo t c tin hnh iu kin: pH=7, [KNO3 ]=20 mg/l, thi gian kho sỏt l 20 phỳt Kt qu thu c th hin trờn bng 3.7 Bng 3.7 nh hng ca hm lng copolyme n quỏ trỡnh keo t Hm lng P(AA-AAc)(mg/l) A0 A20 0.332 0.294 76 67 11.8 0.25 0.332 0.057 76 13 82.9 0.5 0.332 0.05 76 11 85.5 0.332 0.095 76 22 71 0.332 0.13 76 30 60 Khoỏ lun tt nghip T0(NTU) T20(NTU) %KT Khoỏ: 2005 - 2009 Bựi Th Bn Tng hp polyme a nc trờn c s axit acrylic v acrylamit Trong ú: A0 , A20: cng hp th quang ti thi im t=0 phỳt, t= 20 phỳt T0 , T20 : c tớnh ti thi im t= phỳt, t= 20 phỳt %KT: phn trm keo t ti thi im cõn bng c tớnh theo cụng thc(2): % KT T0 T20 x100 T0 (2) Qua bng 3.7 cho thy hiu qu keo t tt nht vi hm lng P(AA-AAc) = 0.5 mg/l Khi tng hm lng P(AA-AAc) tng t 0.25 0.5 mg/l thỡ kh nng keo t tng l tng hm lng P(AA-AAc) thỡ s phõn t P(AA-AAc) tng, nờn kh nng keo t tng Cũn hm lng P(AA-AAc) t 0.5- mg/l lm cho nht ca dung dch tng dn n kh nng keo t gim 3.7.2 nh hng ca pH n quỏ trỡnh keo t Gi c nh lng [KNO3] = 20 mg/l, [P(AA-AAc)] = 0.5mg/l a vo, ri thay i cỏc giỏ tr pH thu c kt qu th hin bng 3.8, t ú cho thy iu kin pH = cho hiu qu tt nht Bng 3.8 nh hng ca pH n quỏ trỡnh keo t pH A0 A20 T0(NTU) T20(NTU) %KT 0.332 0.065 76 15 80 0.332 0.048 76 11 85.9 0.332 0.032 76 90.8 0.332 0.13 76 30 60 Khoỏ lun tt nghip Khoỏ: 2005 - 2009 Bựi Th Bn Tng hp polyme a nc trờn c s axit acrylic v acrylamit 3.7.3 nh hng ca nng cht in li n quỏ trỡnh keo t iu chnh pH ca mụi trng nc ban u pH= 6, [P(AAAAc)] = 0.5 mg/l, thi gian kho sỏt t=20 phỳt ri thay i hm lng KNO3 thờm vo, kt qu thc nghim cho bng 3.9 Bng 3.9 nh hng ca nng cht in li n quỏ trỡnh keo t [KNO3] A0 A20 T0(NTU) T20(NTU) %KT 20 0.332 0.032 76 90.9 40 0.332 0.028 76 92.1 60 0.332 0.018 76 94.7 80 0.332 0.016 76 3.7 95 100 0.332 0.010 76 23 69.7 (mg/l) Kt qu thu c thy rng nng cht in li tng dn n lm gim th in ng zeta, cỏc ion ny nộn lp in kộp Nhng nu vt qua im ng in thỡ ht keo li tớch in trỏi du tr li v th in ng zeta li tng lm cho kh nng keo t gim Kt qu thu c cho thy nng cht in li l 80 mg/l l phự hp Qua nghiờn cu quỏ trỡnh keo t nhn thy õy ó xy quỏ trỡnh to cu húa hc gia polyme tớch in õm v cỏc ht l lng to thnh cỏc bụng khin cho quỏ trỡnh keo t din nhanh hn C ch to cu húa hc ca P(AA-AAc) c minh hỡnh 3.8 [1,2] Khoỏ lun tt nghip Khoỏ: 2005 - 2009 Bựi Th Bn Tng hp polyme a nc trờn c s axit acrylic v acrylamit Khoỏ lun tt nghip Khoỏ: 2005 - 2009 Bựi Th Bn Tng hp polyme a nc trờn c s axit acrylic v acrylamit Hỡnh 3.8 C ch to cu hoỏ hc ca P(AA-AAc) Tng nng polyme cng lm tng nhanh quỏ trỡnh sa lng n giỏ tr cc i v n nh mt khong nng polyme nht nh Nu dựng d polyme, hiu qu sa lng sa lng gim iu ny l polyme d cú th tỏi n nh cỏc cn nc Khi lng phõn t ca polyme cng cao thỡ quỏ trỡnh sa lng cng nhanh iu ny c gii thớch s hp ph mnh ca polyme lờn b mt ht keo Chiu di ca mch polyme cng ln thỡ s tõm hp ph lờn ht keo cng nhiu, to nhiu cu ni vi cỏc ht, lm tng tc to bụng khin cho quỏ trỡnh sa lng cng nhanh [1,2] Khoỏ lun tt nghip Khoỏ: 2005 - 2009 Bựi Th Bn Tng hp polyme a nc trờn c s axit acrylic v acrylamit KT LUN Các yếu tố ảnh h-ởng đến trình đồng trùng hợp axit acrylic acrylamit nh- thời gian, nhiệt độ phản ứng, hàm l-ợng chất khơi mào, tỷ lệ monome, pH đ-ợc nghiên cứu Cấu trúc sản phẩm đ-ợc phân tích ph-ơng pháp vật lý nh-: phân tích phổ hồng ngoại để đánh giá khả đồng trùng hợp monome Copolyme axit acrylic acrylamit đ-ợc chế tạo từ trình đồng trùng hợp có mặt chất khơi mào amoni pesunfat ph-ơng pháp đồng trùng hợp dung dịch Từ kết thu đ-ợc, rút điều kiện tối -u cho phản ứng đồng trùng hợp là: - Nhiệt độ phản ứng: 70 oC - Thời gian phản ứng: 120 phút - Hàm l-ợng chất khơi mào: 1,0% (theo khối l-ợng monome) Đã nghiên cứu t-ơng tác copolyme thu đợc với khoáng sét, kết cho thấy tồn t-ơng tác liên kết P(AA-AAc) khoáng sét Đã nghiên cứu trình keo tụ n-ớc sông Hồng sản phẩm chế tạo đ-ợc Khoỏ lun tt nghip Khoỏ: 2005 - 2009 Bựi Th Bn Tng hp polyme a nc trờn c s axit acrylic v acrylamit Các kết nghiên cứu thu đ-ợc cho thấy khả chế tạo ứng dụng sản phẩm phù hợp phát triển để nghiên cứu ứng dụng rộng rãi Khoỏ lun tt nghip Khoỏ: 2005 - 2009 Bựi Th Bn Tng hp polyme a nc trờn c s axit acrylic v acrylamit TI LIU THAM KHO TING VIT [1] Lờ Vn Cỏt (1999), C s hoỏ hc v x lý nc, Nh xut bn Thanh Niờn H Ni [2] Nguyn Th Thu Thu (1999), X lý nc cp sinh hot v cụng nghip Nh xut bn Khoa hc v K thut, H Ni [3] Nguyn T Siờm, Thỏi Phiờn (1999), Canh tỏc bn vng trờn t dc, NXB Nụng nghip, H Ni, 1999 [4] Trần Vĩnh Diệu, Trần Quang Hân (1976), Các phản ứng điều chế polyme tổng hợp, Nhà xuất Khoa học kỹ thuật [5] Tr-ờng Đại Học Bách Khoa Hà Nội (1982), Hoá học Polyme TING ANH [6] Alfrey-BohrerCopolymerization of Mark (1952), high polymer, Interscience, vol [7] Baijpai, A K and S K Baijpai (1996), Indian Journal of Chemical Technology, Vol 3, 219-223 [8] Cabaness W R., T Yen-Chin Lin, and C Parkanyi (1971), Journal of Polymer Science Part A-1, Vol.9, 2155-2170 [9] Chambelain P and Cole R., (1996), Influence of structure and Khoỏ lun tt nghip Khoỏ: 2005 - 2009 Bựi Th Bn Tng hp polyme a nc trờn c s axit acrylic v acrylamit formulation on the efficacy of polyacrylamides as soil stabilizers IN Sojka R E and Lentz R D (eds) Proceeding: Managing IrrigationInduced Erosion and Infiltration with Polyacrylamide May 6, and 8, College of Southern Idaho, Twin Falls, ID University of Idaho Misc Pub 101-96, p 83-87 [10] Candau F and Leong Y.S, (1985), Kinetic study of the polymerization of Acrylamide in inverse Microemusion, 23, 193214 [11] Dietrich B., Harald C., Verner K (1971), Techniquea of characterization, polymer syntheses and Wily-Interscience, New york [12] Epps A and Ehsan M., (2002), "Laboratory study of dust palliative effectiveness", J Mater Civil Eng., Vol 14(5), p 427-435 [13] Fantan G F., Robert C Burr, C R Russell, C Erist, (1971), J Appl Polym Sci., Vol 15, 1889-1902 [14] Grabiel, C E and D L Decker, (1962), J Polymer Sci., 59, 425 [15] Henley E J and R S Bell US Pat 2,983,717 (1961) [16] Henton David E., Cynthia Powell, Robert E Rein (1997), J Appl Polymer Sci., 64, 519-600 [17] Hocking Martin B.; Klimchuk Keith A ; Lowen Stephen (2002), Water-soluble acrylamide copolymers, J Polym Sci, vol 84, no11, pp 2090-2108 [18] http://www.epa.gov/region8/conservation_recycling/P2HeskettPAM Khoỏ lun tt nghip Khoỏ: 2005 - 2009 Bựi Th Bn Tng hp polyme a nc trờn c s axit acrylic v acrylamit [19] John P.K., Air data Pressure transducer Apparatus, US Patent 3,247,717 [20] Kolhoff I M., I K Miller, (1951), J Am Chem Soc Vol 73, 30553059 [21] Kurenkov V.F., Baiburdov T.A and Stupenkova L.L., (1985), in Fiziko-khimicheskie osnovy sinteza in pererabotki polimerow (Physicochemical Foundations of synthesis and Processing of Polymers), Gorkii: Gork Gos Univ., pp 79-86 [22] Kurenkov V.F., Nagel M.A Kosterina E.N and Myagchenkov V.F., (1984), in Chemistry and Technology of Organoelement Compounds and Polymes, Kazan Khim Tekhnol Inst, 34-36 [23] Kurenkov V.F., Baiburdov T.A and Stupenkova L.L., (1990), Eur Polym J., Vol 26 (8), 915-918 [24] Kawamori Yoshihiro, Production of partial hydrolyzate of acrylamide polymer, JP 2173102 [25] Myagchenkov V.F., Kurenkov V.F., and Akmedyanova R.A., (1984), Vysokomol Soedin., Ser B, Vol 26 (5), 304-344 [26] Madhur Gagneja and Paramjit Singh (1995), Indian Journal of Chemical Technology, Vol 2, 74-78 [27] Mark Herman F., Norman G Gaylord, Norbert M Bikales (1967), Encylopedia of Polymer Science and Technology Vol 7, 64-76 [28] Mayo F R and C Walling (1950), Chem Rev., 46, 191 Khoỏ lun tt nghip Khoỏ: 2005 - 2009 Bựi Th Bn Tng hp polyme a nc trờn c s axit acrylic v acrylamit [29] M Fineman and S D Ross (1950), Linear method for determining monomer reactivity ratios in copolymerization, J Polymer Sci., 5, 259 [30] Ogawa Y., O Toshikazu, Preparation of partially hydrolyzed polyacrylamide, JPN Appl 52-137,483 [31] P.E Dave Biorneberg (2001), Irrigation Journal, p.8-11 [32] Phillips, Hydrolyzed polyacrylamide latices for secondary oil recovery, US 4,034,809 [33] Restaino, High molecular-weight, water soluble vinyl polymers, US 4,115,339 [34] Sojka R E and Lentz R D., (1996), "Polyacrylamide in forrow irrigation, an erosion control breakthrough", First European Conference on erosion control, Barcelona 29-31 [35] Sojka R E., Lentz R D., Bjorneberg D L., Aase J K., Entry J A., Morishita D W., Ross C W and Trout T J (1999), Polyacrylamide (PAM)- A million acre progress report, p 85-92 Proceedings: Irrigation Associations International Show & Technical Conference Orlando, FL, 7-9 November [36] Thomas, W M (1967), Encyclopedia of polymer science and technology Vol.1, 177-226 [37] T Kelen and F Tudos., J Macromd (1975), Analysis Khoỏ lun tt nghip of the linear methods for Khoỏ: 2005 - 2009 Bựi Th Bn Tng hp polyme a nc trờn c s axit acrylic v acrylamit determining copolymerization reactivity ratios, SCL-Chem, A9(1), pp 1-27 [38] Tago, Method of producing partially hydrolyzed acrylamide polymers, US 4146690 [39] V Steven Green and D.E Stott (2001), The 10th International Soil Conservation Organization Meeting, p 384-389 [40] "Water soluble polymers" (2006), Gainey Suites, Scottsdale, AZ USA, June 6-8 [41] Wada T., et al (1983), Radiat Phys Chem., Vol 22, 1064-1070 Khoỏ lun tt nghip Khoỏ: 2005 - 2009 Bựi Th Bn Tng hp polyme a nc trờn c s axit acrylic v acrylamit MC LC M U Mc tiờu nghiờn cu: Nhim v nghiờn cu: CHNG TNG QUAN 1.1 C s lý thuyt phn ng ng trựng hp 1.1.1 C s lý thuyt 1.1.2 Cỏc yu t nh hng lờn quỏ trỡnh ng trựng hp 1.2 ng trựng hp trờn c s axit acrylic v dn xut 1.2.1 Cỏc phng phỏp tin hnh trựng hp 1.2.2 ng trựng hp acrylamit v axit acrylic 12 1.2.3 Cht mo 19 1.3 Mt s ng dng ca polyme tan nc trờn c s axit acrylic v acrylamit 21 CHNG THC NGHIM 25 2.1 ng trựng hp axit acrylic v acrylamit 25 2.1.1 Dng c 25 2.1.2 Húa cht 25 2.1.3 Thc nghim 25 2.2 Cỏc phng phỏp phõn tớch 28 2.2.1 Xỏc nh chuyn húa bng phng phỏp chun ni ụi 28 2.2.2 Xỏc nh lng phõn t ca copolyme 31 2.2.3 Ph hng ngoi 34 2.2.4 Phõn tớch nhit TGA 34 2.2.5 Nghiờn cu tng tỏc ca P(AA-AAc) v khoỏng sột bng phng phỏp nhiu x tia X v kớnh hin vi in t quột (SEM) 34 Khoỏ lun tt nghip Khoỏ: 2005 - 2009 Bựi Th Bn Tng hp polyme a nc trờn c s axit acrylic v acrylamit 2.2.6 Nghiờn cu keo t x lý nc 35 CHNG KT QU V THO LUN 36 3.1 nh hng ca nhit v thi gian phn ng n quỏ trỡnh ng trựng hp axit acrylic v acrylamit 36 3.2 nh hng ca hm lng cht mo n quỏ trỡnh ng trựng hp 37 3.3 nh hng ca t l axit acrylic : acrylamit n quỏ trỡnh ng trựng hp 39 3.4 nh hng ca pH n quỏ trỡnh ng trựng hp 40 3.5 Phõn tớch cỏc tớnh cht ca copolyme 43 3.5.1 Ph hng ngoi: 43 3.5.2 Gin phõn tớch nhit: 44 3.6 Tng tỏc ca copolyme vi khoỏng sột 45 3.7 Nghiờn cu quỏ trỡnh keo t x lý nc 47 3.7.1 nh hng ca hm lng copolyme n quỏ trỡnh keo t 47 3.7.2 nh hng ca pH n quỏ trỡnh keo t 48 3.7.3 nh hng ca nng cht in li n quỏ trỡnh keo t 49 KT LUN 52 TI LIU THAM KHO 54 Khoỏ lun tt nghip Khoỏ: 2005 - 2009 [...]... r2 i vi axit acrylic v dn xut Monme, M1 ng monome, M2 Axit acrylic Natri acrylat Axit metacrylic Axit acrylic Natri acrylat Axit acrylic Axit metacrylic Natri acrylat Axit acrylic Axit metacrylic Axit acrylic Axit metacrylic Axit acrylic Acrylonitrin Acrylonitrin Metacrylonitrin Acrylamit Acrylamit Acrylamit Metacrylamit Natri styren sulfonat n-Butyl acrylat n-Butyl acrylat N,N-dimetyl acrylamit n-Butyl... (Anh), và một số loại dung môi và hóa chất khác 2.1.3 Thc nghim 2.1.3.1 Đồng trùng hợp axit acrylic và acrylamit Chuẩn bị 100 ml dung dịch phản ứng 0,5 M gồm axit acrylic, acrylamit và n-ớc cất vào cốc thuỷ tinh 250 ml, lắc đều cho tan hoàn toàn, tỷ lệ axit Khoỏ lun tt nghip Khoỏ: 2005 - 2009 Bựi Th Bn Tng hp polyme a nc trờn c s axit acrylic v acrylamit acrylic : acrylamit = 50:50 (m/m) Hỗn hợp phản ứng. .. trong dung môi dioxan trong 12 giờ để loại bỏ homopolyme poly axit acrylic (PAAc) Sản phẩm thu đ-ợc thì kết tủa lại trong dioxan để loại bỏ hoàn toàn homopolyme của poly axit acrylic Sản phẩm thu đ-ợc hoà tan trong hỗn hợp metanol - n-ớc (50:50 v/v), homopolyme poly acrylamit (PAA) không tan đ-ợc lọc ra ngoài Copolyme, tan trong hỗn hợp metanol Khoỏ lun tt nghip Khoỏ: 2005 - 2009 Bựi Th Bn Tng hp polyme. .. nc trờn c s axit acrylic v acrylamit n-ớc (50:50 v/v) chảy vào l-ợng d- metanol tinh khiết, kết tủa đ-ợc rửa loại bằng metanol một lần nữa và đ-ợc làm khô trong tủ sấy ở 70C đến trọng l-ợng không đổi - Nghiên cứu ảnh h-ởng của nhiệt độ và thời gian phản ứng đến quá trình đồng trùng hợp axit acrylic và acrylamit - Nghiên cứu ảnh h-ởng của hàm l-ợng chất khơi mào đến quá trình đồng trùng hợp - Nghiên... pesunfat vào và làm lạnh hỗn hợp phản ứng xuống nhiệt độ phòng Làm t-ơng tự nh- trên nh-ng chọn tỷ lệ hai monome (axit acrylic: acrylamit) t-ơng ứng là: 40:60 (m/m) hoặc 60:40 (m/m) và 80:20 (m/m) hoặc 20:80 (m/m), phản ứng đ-ợc thực hiện trong 2 giờ ở nhiệt độ 70C Tách hỗn hợp sản phẩm: Sản phẩm kết tủa đ-ợc loại bỏ homopolyme bằng cách: homopolyme của poly axit acrylic (PAAc) thì tan trong dioxan,... ng trựng hp axit acrylic v acrylamit Để nghiên cứu quá trình này chúng tôi tiến hành phản ứng ở tỷ lệ acrylic: acrylamit = 50/50, nồng độ monome 0,5M, 1% (NH4)2S2O8 so với monome Đ ộ chuyển hoá (%) Kết quả đ-ợc thể hiện ở hình 3.1 100 80 60 80C 70C 65C 40 20 0 0 20 40 60 80 100 120 T (phút) Hình 3.1: ảnh h-ởng của nhiệt độ và thời gian phản ứng đến quá trình đồng trùng hợp axit acrylic và acrylamit Qua... hp acrylamit v axit acrylic Axit acrylic d dng ng trựng hp vi nhng monome khỏc, cỏc h polyme hoỏ ny l nhng monome cú hot tớnh cao, phn ng cú th xy ra Khoỏ lun tt nghip Khoỏ: 2005 - 2009 Bựi Th Bn Tng hp polyme a nc trờn c s axit acrylic v acrylamit trong du, nc, dung mụi hu c Hng s ng trựng hp r1 v r2 ca axit acrylic v mt s monome khỏc c trỡnh by bng 1 [36] Bng 1: Hng s ng trựng hp r1 v r2 i vi axit. .. 80C trong khoảng 2 giờ, khí nitơ đ-ợc sục vào dung dịch phản ứng để đuổi oxi hoà tan, đồng thời hỗn hợp phản ứng đ-ợc khuấy đều để các chất tham gia phản ứng tiếp xúc tốt Giữ hỗn hợp phản ứng tại nhiệt độ nhất định, cho xúc tác amoni pesunfat vào hỗn hợp phản ứng ở từng thời điểm lấy một l-ợng mẫu nhất định để xác định mức độ chuyển hoá Sau 120 phút dừng phản ứng kể từ khi bắt đầu cho amoni pesunfat vào... Tng hp polyme a nc trờn c s axit acrylic v acrylamit ph-ơng pháp Vit (Wijs), ph-ơng pháp Hanui (Hanub), ở đây chúng tôi tiến hành theo ph-ơng pháp Hip Cơ sở lý thuyết của ph-ơng pháp Hip: Phản ứng trong dung dịch Hip: HgCl2 + I2 HgICl + ICl ICl có màu nâu, d-ới tác dụng của không khí ẩm bị thuỷ phân tạo I2O5 bám trên thành bình Phản ứng vào liên kết đôi: + C C ICl C C I Cl ICl có khả năng cộng hợp dễ... Th Bn Tng hp polyme a nc trờn c s axit acrylic v acrylamit th to thnh mt hn hp sn phm bao gm cỏc monome d, copolyme ghộp, homopolyme Polyme ng nht v cht ng trựng hp ca acrylamit (AA) v axit acrylic (AAC) c tng hp bi phng phỏp k thut riờng phn ng trựng hp dung dch gc t do T l np liu cỏc monome khỏc nhau (m/m) ca acrylamit v axit acrylic, i vi s tng hp ca cht ng trựng hp, phn ng c tin hnh trong mụi trng ... axit acrylic v dn xut Monme, M1 ng monome, M2 Axit acrylic Natri acrylat Axit metacrylic Axit acrylic Natri acrylat Axit acrylic Axit metacrylic Natri acrylat Axit acrylic Axit metacrylic Axit acrylic. .. phản ứng đến trình đồng trùng hợp axit acrylic acrylamit - Nghiên cứu ảnh h-ởng hàm l-ợng chất khơi mào đến trình đồng trùng hợp - Nghiên cứu ảnh h-ởng tỷ lệ axit acrylic : acrylamit đến trình đồng. .. nghim 2.1.3.1 Đồng trùng hợp axit acrylic acrylamit Chuẩn bị 100 ml dung dịch phản ứng 0,5 M gồm axit acrylic, acrylamit n-ớc cất vào cốc thuỷ tinh 250 ml, lắc cho tan hoàn toàn, tỷ lệ axit Khoỏ