CHƯƠNG 1: KHO XĂNG 3 I. Giới thiệu chung 3 II. Công nghệ kho xăng 5 1.Bể chứa 5 2. Hệ thống bơm và dẫn 11 3. Hệ thống cấp phát 12 4. Hệ thống phòng cháy chữa cháy .(PCCC) 12 5. Một số khu vực khác 13 6. Các loại van trong kho 14 CHƯƠNG 2: KHO GAS 16 I. GIỚI THIỆU CHUNG 16 II. CÔNG NGHỆ KHO LPG 16 1.Giới thiệu chung về công nghệ kho LPG 17 2.Công nghệ của nhà máy LPG Đà Nẵng 17 CHƯƠNG 3 : PHÒNG THÍ NGHIỆM 39 I .THIẾT BỊ QUANG PHỔ TỬ NGOẠI KHẢ KIẾN (UVVis) CARY 60 39 1.Giới thiệu 39 2 .Cấu tạo và nguyên lí hoạt động của phổ kế tử ngoại khả kiến 40 3.Cách tiến hành 41 4.Thực hành 42 II.PHƯƠNG PHÁP HẤP PHỤ ĐA LỚP BET (BRUNAUER, EMMETT VÀ TELLER) 45 1.Khái niệm về hấp phụ 45 2. Giới thiệu về phương pháp hấp phụ đa lớp BET 46 4 .Kết quả 51 III: Xác định lưu huỳnh bằng phương pháp Xray 52 3.1 Giới thiệu 52 3.2 Thực hành 53 Lời mở đầu Thực tập công nhân là thời gian cần thiết cho mỗi sinh viên chúng em, giúp chúng em nắm vững thêm kiến kiến thức từ công việc thực tế và có thời gian cọ sát với công việc có liên quan tới ngành học. Dưới sự quan tâm giúp đỡ từ phía nhà trường cũng như bên nhà máy chúng em được thực tập tại các địa điểm sau : Công ty xăng dầu khu vực V – Nhà máy LPG – Phong thí nghiệm bộ môn Hóa dầu, trường ĐH Bách khoa Đà Nẵng. Báo cáo này là toàn bộ những gì em lĩnh hội được trong thời gian thực tập vừa qua. Báo cáo gồm 3 phần chính : Chương I : Kho Xăng Chương II : Kho gas LPG Chương III : Phòng thí nghiệm Với thời gian ngắn cùng với những hiểu biết có hạn, báo cáo này chắc chắn không tránh khỏi những thiếu sót. Nhưng cùng với sự giúp đỡ tận tình của các thầy cô giáo trong khoa cũng như các cô chú, anh chị tại Công ty em sẽ cố gắng hoàn thiện tốt báo cáo này. Em xin chân thành cảm ơn tất cả thầy cô giáo, các cô chú, anh chị tại Công ty xăng dầu khu vực V đã giúp đỡ em trong thời gian qua.
Mục lục Sinh viên : Võ Huy Đạt 12H5 Page Lời mở đầu Thực tập công nhân thời gian cần thiết cho sinh viên chúng em, giúp chúng em nắm vững thêm kiến kiến thức từ công việc thực tế có thời gian cọ sát với cơng việc có liên quan tới ngành học Dưới quan tâm giúp đỡ từ phía nhà trường bên nhà máy chúng em thực tập địa điểm sau : Công ty xăng dầu khu vực V – Nhà máy LPG – Phong thí nghiệm mơn Hóa dầu, trường ĐH Bách khoa Đà Nẵng Báo cáo tồn em lĩnh hội thời gian thực tập vừa qua Báo cáo gồm phần : Chương I : Kho Xăng Chương II : Kho gas LPG Chương III : Phòng thí nghiệm Với thời gian ngắn với hiểu biết có hạn, báo cáo chắn khơng tránh khỏi thiếu sót Nhưng với giúp đỡ tận tình thầy giáo khoa cô chú, anh chị Công ty em cố gắng hoàn thiện tốt báo cáo Em xin chân thành cảm ơn tất thầy cô giáo, cô chú, anh chị Công ty xăng dầu khu vực V giúp đỡ em thời gian qua Sinh viên thực Võ Huy Đạt Sinh viên : Võ Huy Đạt 12H5 Page CHƯƠNG 1: KHO XĂNG I Giới thiệu chung - Tổng kho xăng dầu Đà Nẵng đơn vị trực thuộc Công ty xăng dầu khu vực VTNHH thành viên có nhiệm vụ quản lý tồn tài sản hàng hóa, sở vật chất kỹ thuật Công ty giao trực tiếp tổ chức tiếp nhận, bảo quản, xuất cấp mặt hàng xăng dầu nhằm đáp ứng nhu cầu hàng hóa, phục vụ hoạt động sản xuất kinh doanh Công ty - Tổng kho xăng dầu Đà Nẵng thành lập theo định 678/XD-QĐ/HĐQT ngày 10 tháng năm 2010 Hội đồng Quản trị Tổng Công ty xăng dầu Việt Nam, Tập đoàn xăng dầu Việt Nam - Địa : 77 Lê Văn Hiến , phường Khuê Mỹ, quận Ngũ Hành Sơn, thành phố Đà Nẵng - Tổng kho xăng dầu Đà Nẵng có hệ thống sở vật chất kỹ thuật quy mô , đại với tổng sức chứa 70000 m3 tiếp tục đầu tư nâng cấp mở rộng thêm 25000m3 vào năm 2012, bồn bể trang bị mái phao, lắp đặt thiết bị đo mức tự động, hệ thống cảng biển có khả tiếp nhận tàu tải trọng đến 50000 tấn, công nghệ xuất nhập vận hành tự động hóa, lưu lượng kế xuất xăng dầu hệ mới, xác , kiểm định kịnh kỳ - Kho xăng Khuê Mỹ kho xăng lớn miền trung nay, địa điểm tiếp nhận phân phối loại sản phẩm Công ty xăng dầu khu vực V Nguồn cung cấp nhập Cảng Khuê Mỹ Kho xăng Khuê Mỹ Phân phối thị trường Sơ đồ chung luân chuyển xăng dầu - Kho xăng dầu Khuê Mỹ tồn chứa phân phối hai sản phẩm xăng (A92,A95) Diesel (DO 0,05S DO 0,25S) Các sản phẩm trước nhập từ nước sau có thêm nguồn cung cấp từ nhà máy lọc dầu Dung Quất, Quảng Ngãi, thông qua đường biển, vận chuyển tàu thủy , đến cảng biển Mỹ Khuê, bơm vào cho hệ thống ống mềm màu đen nối với đường ống ngầm lòng đất Hệ thống gồm ống, có ống lớn có đường kính 12 inch để nhập xăng dầu từ tàu Sinh viên : Võ Huy Đạt 12H5 Page vào bể, ống nhỏ có đường kính 8inch dùng để xuất theo đường: đường biển cho tàu thủy cấp điểm phân phối cho ôtô xi-tec - Hệ thống làm việc kho xăng dầu Khuê Mỹ gồm có: + + + + + Khu vực cấp phát ( phân phối sản phẩm ) Hệ thống bồn chứa (6 bể cú dung tích nhỏ, bể dung tích lớn) Hệ thống bơm: 14 máy bơm Hệ thống phòng cháy chữa cháy: nước bọt chữa cháy Phòng điều khiển trung tâm Khu bể lớn Khu chữa cháy Bãi xuất cho xitec xite Trạm phát điện Trạm kiểm tra -Kho xăng dầu Khuê Mỹ có tổng cộng 10 bể chứa xăng dầu Trong đó: + Khu bể bể nhỏ, cũ: B1-B6 + Khu bể có dùng dung tích 12500m3 : B7-B10 Với tổng dung tích chứa tối đa 74500m3 Các bể lắp đặt hệ thống tự động hóa việc đo nhiệt độ chiều cao mức chất lỏng bể Sinh viên : Võ Huy Đạt 12H5 Page Khu doanh trại quân đội Tạm bơm Khu bể lớn B1-1900 B2-1900 B3-1900 b b b B4 - 4400 B5 - 4400 B6 - 10000 b b b B7 - 12500 B8 - 12500 b b B9 - 12500 B10 - 12500 b b Hình 1: Sơ đồ khu bể chứa kho xăng II Công nghệ kho xăng 1.Bể chứa - Kho xăng dầu Khuê Mỹ có 10 bể chứa sản phẩm ký hiệu: B1,B2,B3, …,B9,B10 Ngồi ra, có bể nhỏ chứa nước làm mát phục vụ phòng cháy chữa cháy có hỏa hoạn, có bể nhỏ chứa cồn để pha xăng E5 thùng chứa hóa chất chữa cháy Sinh viên : Võ Huy Đạt 12H5 Page -Về nguyên tắc, việc chứa sản phẩm vào bể phụ thuộc vào việc xuất nhập theo đơn hàng, bể dùng để chứa xăng dùng để chứa dầu Khi người ta tiến hành sục bể để làm cách đẩy nước vào hệ thống ống dẫn phải sử dụng chất tẩy dầu mỡ Thơng thường lượng nhập lớn, nên thường sử dụng bơm công suất lớn hút kiệt dư lượng sản phẩm đường ống bể chứa, sau nhập sản phẩm khác vào Tuy nhiên, lần thực chuyển đổi sản phẩm tốn kém, phức tạp lãng phí thời gian nên kho chia bể chứa loại sản phẩm định ( trừ trường hợp đặc biệt ) dán tên rõ ràng để thuận tiện cho sử dụng - Q trình tồn chứa lâu năm tích tụ cặn bẩn chất hữu khác, quy định nhà nước năm phải tiến hành sục làm bể , kiểm định sử dụng tiếp tục - Các thiết bị,phụ tùng lắp bể: + Van thở (xupap thở) : + Bình ngăn tia lửa :3 + Van xuất nhập :4 + Van xả nước :1 + Phễu tạo bọt :2 + Lỗ đo đầu :1 + Lỗ ánh sang : bể nhỏ 1, bể lớn + Cửa thao tác : bể nhỏ 2, bể lớn +Thiết bị đo đầu :1 + Thiết bị đo tự động :1 + Tiếp địa bể :1 +Cột thu lôi : bể lớn có cột đỉnh mái + Hệ thống tưới mát :1 + Cầu thang :1 + Mái phao :1 Sinh viên : Võ Huy Đạt 12H5 Page - Cấu tạo bể chứa xăng dầu: + Thân bể: khối hình trụ làm thép lớp nhiều miếng thép hàn lại, kết cầu chiều dày bể tang dần từ xuống ( theo chiều sâu chứa xăng dầu), phần đáy bể dày 16mm bể khoảng 4-5mm - Màu sắc quy ước cho đường ống: + Đường ống màu xanh đường ống chứa nước tương ứng van màu xanh van điều khiển dòng nước + Đường ống màu đỏ chứa dung dịch nước chữa cháy AFFF(3% thuốc + 97%nước) hịa trộn sẵn, có hỏa hoạn bơm chữa cháy, áp lực bơm áp lực lớn, dụng dịch phun dạng bọt ( giống bọt xà phòng) + Đường ống nước màu xanh lắp vành đai quanh mép thành bể Nó có tác dụng bảo vệ vật liệu làm bể ổn định nhiệt Khi có hỏa hoạn hệ thống bơm nước bật lên, nước tưới lên thành bể Vì đám cháy xăng dầu lan truyền tốc độ nhanh có xu hướng làm nổ bể, thường cố gắng dập tắt 10 phút đầu, nước giữ vai trị làm mát, khơng thể dập lửa, lưu lượng phun 7lit/giây + Đường ống màu đỏ dẫn dung dịch bọt chữa cháy vào bể Khi có hỏa hoạn hệ thống bơm bọt kích hoạt tự động bọt bơm vào dập tắt đám cháy - Đối với bể có lắp hệ thống tự động đo nhiệt độ mức chất lỏng bể (giá trị thường lấy trung bình từ tầng bể nên để dự đốn nhanh trữ lượng, muốn xác phải tiến hành đo tay - Bể chia làm nhiều tầng có chiều dày khác tầng tùy vào độ sâu mà có nhiệt độ khác - Cầu thang lắp bên bể, bám quanh than bể, dẫn từ đáy bể lên mái để phục vụ cho việc lại,cộng tác kiểm tra bể, thao tác mái bể - Cửa thao tác: tiến hành sục bể người cơng nhân chui qua cửa vào bể để tiến hành làm vệ sinh bình thường hệ thống hoạt động (tức bể cịn chứa xăng dầu,khơng hư hỏng) cửa khóa lại - Mái bể : + Đối với bể cũ mái có cấu tạo hình nón úp tâm bể có trụ trung tâm chống đỡ mái Cịn đới với bể khơng có trụ có cấu tạo mái vịm Sinh viên : Võ Huy Đạt 12H5 Page + Xupap thở lắp mái bể, hoạt động xupap khác có tác dụng điểu chỉnh áp suất phạm vi cho phép mà bể chịu q trình xuất nhập, tồn chứa Khi nhiệt độ tang, thể tích tang làm cho áp suất bể tang lên, xupap thở xả bớt lượng khí Cịn vào mùa đông, nhiệt độ giảm, xăng dầu bị co lại, lúc áp suất bể giảm xupap lại hút khơng khí vào để ổn định áp suất bể, tránh tượng bể bị méo mó Thường gặp lúc xuất nhập xăng dầu,nhưng xupap phải thở nhập, hút xuất - Đặc tính van thở: + Nhiệt độ làm việc: 50oC + Cơng dụng: bảo vệ an tồn , cân áp suất cho bể + Kích thước van thở: 8inch + Áp suất mở: 160mmH2O + Áp suất hút: 20mmH2O + Khối lượng đĩa dương:8,1kg + Khối lượng đĩa âm: 0,7kg + Trọng lượng van thở:56,2kg -Bản vẽ van thở: Đối trọng: đĩa đặt vào Đĩa dương : đĩa phía xupap thở Đĩa âm : đĩa phía xupap hút vào Thân van Lưới chống côn trùng Lưới ngăn tia lửa: lớp lưới có tác dụng ngăn lại có xăng dầu qua, tránh tượng bắt cháy tức không cho xăng dầu bay lên tiếp xúc với khí nóng bên ngồi bắt cháy gây hỏa hoạn - Lỗ ánh sáng: có tác dụng chiếu sáng kiểm tra, bão dưỡng hay làm vệ sinh Sinh viên : Võ Huy Đạt 12H5 Page - Lỗ đo đầu: có chắn (đồng xu) Người ta tiến hành đo cách đặt thước rọi vào lỗ đo đến chạm vào chắn chiều cao mức chất lỏng tính từ điểm chạm ngăn Dùng thước đo có chất thị , hòa tan đổi màu xăng dầu Tại đo nhiệt độ hay đo mức chất lỏng bể tay Ngoài ra, bể có hệ thống đo tự động, , số liệu khơng xác kích thước bể lớn dùng để tham khảo cho phòng giám đốc dự đốn - Hệ thống thu lơi: thu lôi đồng lắp mái bể Có bể có dung tích lớn người ta lắp thêm thu lơi lớn đỉnh mái Nó nối tiếp đất, chống tĩnh điện gây cháy nổ có sét, có 4-6 cây/bể - Người ta lắp đặt hệ thống phao mặt bể để tránh bay xăng dầu, ngăn lại khơng cho nhằm tránh hao tổn nguy cháy nổ Phao bề mặt, lên xuống theo mức chất lỏng bể Các đường ống dẫn , thân bể, mái bể, cột thu lơi hay phận ngồi trời sơn lớp sơn phản quang cách nhiệt, có tác dụng khơng hấp thụ nhiệt từ ánh sáng mặt trời , tránh làm tang nhiệt độ bên - Một số số liệu ghi mái bể (bể 1): + Hmax: chiều cao tối đa 9844mm + Hgh: chiều cao chứa giới hạn 8261mm + mm/l: 232lit ( chiều cao 1mm tương ứng 232lit) + Hmin xuất tàu/oto: 900/600mm Sinh viên : Võ Huy Đạt 12H5 Page + Đường kình bể: 17203mm + Vđáy: 37000 lít + Vtoàn phần : 2128,337 m3 - Đáy bể: + Bể cũ có hình nón úp, bể hình nón ngửa, đặt móng gia cố để tránh sụp lún Bên đáy bể ( vành đai thành bể) có đường ống: ống xuất ống nhập quy định cố định, tương ứng có van tay để điều khiển việt xuất nhập xăng dầu + Ngồi có ống dẫn nước chạy thẳng vào vị trí thấp đáy bể, có nhiệm vụ xả nước lắng đọng xăng dầu bể ổn định Nước hình thành bể q trình xuất nhập từ tàu vào, trình tồn chứa lâu ngày, hoạt động xupap thở mang theo ấm khơng khí khơng đáng kể Nước sau lấy chứa thùng đưa vào bể chứa để xử lý, không thải trực tiếp mơi trường gay nhiễm có lẫn xăng dầu Sau thời gian lắng tiếp tục xăng dầu nhẹ nước lên tiến hành thu hồi, phần cặn lại tập trung lại bể chất thải Bất kho xăng dầu có nhật ký ghi lại tồn hoạt động khó, kho xăng dầu Kh Mỹ khơng ngoại lệ, để thuận lợi cho công tác quản lý dễ dàng theo dõi để tạm thời điểu chỉnh, khắc phục Sau số ghi chép từ phòng kỹ thuật Lý lịch bể chứa xăng dầu + Loại bể: trụ đứng ( khơng có trụ trung tâm) + Nhiên liệu chứa: Xăng + Dung tích: 10000m3 + Đường kính:30,070mm + Chiều cao thành bể:15189mm + Chiều dày tơn: thép kích thước 1x2m + Mái bể: 5mm + Thành bể (tính từ lên): tầng:16,16,14,12,10,10,10,10 mm Sinh viên : Võ Huy Đạt 12H5 Page 10 Một hợp chất màu có phổ hấp thụ tốt đỉnh peak cao bán chiều rộng vân phổ hẹp, bán chiều rộng vân phổ hẹp tức thay đổi nhỏ độ hấp thụ A thay đổi lớn, điều ý nghĩa phân tích định lượng Cấu tạo nguyên lí hoạt động phổ kế tử ngoại khả kiến 2.1 Cấu tạo Phổ tử ngoại khả kiến thiết kế đo vùng phổ từ 200 – 1000 nm Nó gồm hai loại: loại chùm tia đo điểm loại hai chùm tia quét vùng phổ Cả hai loại gồm phận sau: • Nguồn sáng: dùng đèn Tungsten halogen (đo vùng 350-1000nm) đèn đơteri hay đèn hiđro (đo vùng 200-350 nm) • Bộ chọn sóng: dùng kính lọc đơn sắc Bộ đơn sắc dùng lăng kính chế tạo thạch anh cách tử (vạch từ 2000 – 3600 vạch/mm) • Detector: phổ biến dùng tế bào nhân quang, có độ nhay độ bền cao Một số máy dùng detectơ dàn diot gồm 1024 diot cho vùng tử ngoại khả kiến • Bộ phận đọc tín hiệu: loại máy đo điểm thường có phận đọc tín hiệu đồng hồ đo điện phận số Máy hai chùm tia dùng phận tự ghi ghép nối với máy vi tính máy in Sinh viên : Võ Huy Đạt 12H5 Page 39 Hình 4: Máy quang phổ tử ngoại khả kiến UV-VIS 2.2 Nguyên lí hoạt động Các đèn phát nguồn sáng chiếu vào hệ thống thấu kính ( hệ gương hội tụ) tạo chùm sáng trắng qua khe hẹp vào phận tán sắc.Khi chùm sáng trắng chiếu vào lăng kính bị tán sắc thành tia sáng đơn sắc chiếu phía Tia sáng phản xạ qua thấu kính gương phẳng qua khỏi buồn tán sắc đến phận phân chia chùm sáng, phận hướng chùm sáng đến cuvet đựng mẫu nghiên cứu Detector tiếp nhận phân tích chùm sáng qua cuvet, chuyển tín hiệu ánh sáng thành tín hiệu điện hiển thị lên máy this kết đo 3.Cách tiến hành *Lựa chọn Cuvette (Absorption Cell) phù hợp: có loại: - Thạch anh (Quartz): từ 190 nm (cả vùng tử ngoại khả kiến) - Thủy tinh: từ 400 ÷ 1100 nm (chỉ vùng khả kiến cận hồng ngoại) *Các chế độ vận hành máy: Chế độ Scan (Scan Application): nhằm xác định bước sóng mà mẫu có độ hấp thu mạnh - Click Start → Programs → Agilent, Cary WinUV → Scan - Lựa chọn dãi bước sóng (có thể tham khảo) mục 'Start'/'Stop' - Ở mục 'Y Mode', chọn đại lượng muốn hiển thị trục tung, ví dụ %T (Transmittance) A (Absorbance) Lưu ý: A = log(1/T) - Kiểm tra mục 'Cycle Mode' không chọn - Cài đặt chế độ chùm tia 'Beam Mode' phải Dual Beam - Lựa chọn tốc độ quét mục 'Scan Rate' - Thiết lập hiệu chỉnh đường (Baseline correction): Click mục Baseline → chọn Zero/Baseline Correction - Start the Scan run → Cài đặt tên file tên mẫu Sinh viên : Võ Huy Đạt 12H5 Page 40 Chế độ Simple Read: nhằm xác định độ hấp thu mẫu bước sóng định (có thể bước sóng xác định chế độ Scan bước sóng tham khảo được) - Click Start → Programs → Agilent, Cary WinUV → Scan - Lựa chọn bước sóng Zero mẫu trắng, tốc độ quét, kiểu hiển thị - Đọc giá trị ABS %T, ghi kết lưu vào file in kết đợt đo - Muốn làm đợt → Clear Report Chế độ định lượng (Concentration): mục đích xác định nồng độ mẫu sau thiết lập đường hồi qui - Click Start → Programs → Agilent, Cary WinUV → Concentration - Định lượng với khai báo bước sóng, số lượng chất chuẩn, nồng độ chất chuẩn, số lượng mẫu - Cách đánh giá đường chuẩn, hiển thị nồng dộ - Lựa chọn loại đường hồi qui - Đo độ hấp thu mẫu thử bước sóng trên, dựa vào đường chuẩn, suy nồng độ mẫu 4.Thực hành 4.1 Đối tượng Đối tượng thực hành Metylen xanh có nồng độ 15 mg/l 4.2 Thiết lập đường chuẩn a Nguyên tắc Sinh viên : Võ Huy Đạt 12H5 Page 41 Từ mẫu có nồng độ biết trước, đo độ hấp thụ cực đại tương ứng với nồng độ biết Từ sơ liệu nồng độ C độ hấp thụ A xây dựng đường chuẩn hàm A = f(C) có dạng đường thẳng tuyến tính b Tiến hành + Lựa chọn chế độ: Chọn chế độ Scan: nhằm xác định bước sóng mà mẫu có độ hấp thụ mạnh + Thao tác thực nghiệm: Sau thiết lập hiệu chỉnh đường với mẫu trắng nước cất tiến hành xây dựng đường chuẩn theo quy trình sau: Rót mẫu Metylylen xanh cốc Rửa làm khô cuvet Dùng micropipet hút dung dịch từ cốc cho vào cuvet thạch anh khoảng 4ml Dùng giấy vệ sinh lau cuvet Dùng ngón tay ngón tau trỏ cầm vào mặt nhám phía curvet Mở khay chứa mẫu Bỏ cuvet vào chổ chứa mẫu, dùng tay ấn xuống đảm bảo độ chặt cuvet Đóng nắp máy lại Quan sát kết máy tính c Kết Bước sóng hấp thụ cực đại Metylene xanh 664 nm Nồng độ Độ hấp thụ C (g/ml) A 15 3.28 7.5 1.78 3.75 0.97 Từ liệu ta xây dựng đường chuẩn có dạng đồ thị sau: STT Phương trình đường chuẩn C = 4.8824A – 1.0629 4.3 Xác định nồng độ mẫu hấp thụ a Nguyên tắc Từ mẫu có nồng độ chưa biết, đo độ hấp phụ cực đại, dựa vào đường chuẩn suy nồng độ mẫu b Tiến hành Sinh viên : Võ Huy Đạt 12H5 Page 42 + Lựa chọn chế độ: Chọn chế độ Simple Read: nhằm xác định độ hấp thụ mẫu bước sóng định (có thể bước sóng xác định chế độ Scan bước sóng tham khảo được) + Thao tác máy tính: Click Start → Programs → Agilent, Cary WinUV → Scan Lựa chọn bước sóng bước sóng cực đại, tốc độ quét, kiểu hiển thị Đọc giá trị A, ghi kết lưu vào file in kết đợt đo Muốn làm đợt → Clear Report + Thao tác thực nghiệm: Rót mẫu Metylylen xanh cốc Rửa làm khô cuvet Dùng micropipet hút dung dịch từ cốc cho vào cuvet thạch anh Dùng micropipet hút nước cất cho vào cuvet với tỉ lệ Dùng giấy vệ sinh lau cuvet Dùng ngón tay ngón tau trỏ cầm vào mặt nhám phía cuvet Mở khay chứa mẫu Bỏ cuvet vào chổ chứa mẫu, dùng tay ấn xuống đảm bảo độ chặt cuvet Đóng nắp máy lại Quan sát kết máy tính c Kết STT Nồng độ pha Độ hấp phụ A sẵn C1 (g/ml) 10 12 1.04 1.43 1.80 2.11 2.58 Nồng độ suy từ phương trình đường chuẩn C2 (g/ml) 4.00 5.94 7.74 9.29 11.55 d Nhận xét: Có chênh lệch nồng độ pha sẵn C nồng độ suy từ phương trình đường chuẩn C2 Nguyên nhân dẫn đến sai khác là: + Thao tác người thí nghiệm chưa cẩn thận + Chưa làm curvet trước rót mẫu vào Sinh viên : Võ Huy Đạt 12H5 Page 43 + Chưa hết lượng nước cất có micropipet ngồi dẫn đến sai tỷ lệ nước/metylene xanh tính tốn ban đầu II PHƯƠNG PHÁP HẤP PHỤ ĐA LỚP BET (BRUNAUER, EMMETT,TELLER) 1.Khái niệm hấp phụ Hấp phụ q trình tụ tập phân tử khí, phân tử, ion chất tan lên bề mặt phân chia pha Bề mặt phân chia pha lỏng – rắn khí – rắn Có hai dạng hấp phụ hấp phụ vật lý hấp phụ hóa học - Hấp phụ vật lý trình phân tử bị hấp phụ liên kết với tiểu phân (nguyên tử, phân tử, ion, ) bề mặt phân chia pha liên kết Vander Walls yếu liên kết hydro Sự hấp phụ vật lý luôn thuận nghịch nhiệt hấp phụ khơng lớn - Hấp phụ hóa học q trình hình thành liên kết hóa học phân tử bị hấp phụ hấp phụ bề mặt phân chia pha Hấp phụ hóa học thường xảy bất thuận nghịch nhiệt hấp phụ lớn Đối với xúc tác phân chia thành dạng: - xúc tác mao quản lớn macropores (> 50 nm), - xúc tác mao quản trung bình mesopores (2 – 50 nm) - xúc tác vi mao quản micropores (< nm) Giới thiệu phương pháp hấp phụ đa lớp BET 2.1.Cơ sở phương pháp Mơ hình hấp phụ sử dụng cho trình hấp phụ đa lớp giới thiệu Brunauer, Emmett Teller biết phương trình BET, dựa giả thiết sau: - Nhiệt hấp phụ (λ, q Kcal/mol) không đổi suốt trình hấp phụ - Các phân tử bị hấp phụ lên bề mặt xúc tác không cạnh tranh lẫn nhau, độc lập với - Mỗi trung tâm hấp phụ hấp phụ phân tử - Số trung tâm hấp phụ chất hấp phụ không đổi Sinh viên : Võ Huy Đạt 12H5 Page 44 - Các phân tử bị hấp phụ có tương tác với tạo lực, lực tạo điều kiện cho lớp hấp phụ thứ 2, 3, …n - Tốc độ hấp phụ (ra) lớp hấp phụ thứ (i) với tốc độ nhả hấp phụ (r a) lớp (i+1) - Nhiệt hấp phụ lớp lớn so với nhiệt hấp phụ lớp Nhiệt hấp phụ từ lớp thứ hai trở lên đến lớp ngưng tụ nhiệt ngưng tụ ΔHd2 = ΔHd3 = … = ΔHdn Phương trình BET là: Trong đó: v - thể tích khí (ở điều kiện tiêu chuẩn) hấp phụ vm - thể tích khí (ở điều kiện tiêu chuẩn) hấp phụ lớp c = exp(Q-L)/RT đó: Q - nhiệt trình hấp phụ lớp chất bị hấp phụ L - ẩn nhiệt ngưng tụ khí, với nhiệt q trình hấp phụ lớp P/Po - Áp suất tương đối khí Trong phương pháp BET áp dụng cho thực tế, thể tích khí hấp phụ đo nhiệt độ khơng đổi, hàm áp suất đồ thị xây dựng P/V(PoP) theo P/Po Xây dựng biểu đồ mà P/V(Po-P) phụ thuộc vào P/Po nhận đoạn thẳng khoảng giá trị áp suất tương đối từ 0,05 đến 0,3 Độ nghiêng (tgα) tung độ điểm cắt cho phép xác định thể tích lớp phủ đơn lớp ( lớp đơn phân tử) Vm số C Diện tích bề mặt riêng xác định theo phương pháp BET tích số số phân tử bị hấp phụ nhân với tiết diện ngang phân tử chiếm chỗ bề mặt vật rắn: SBET = nmAmN Sinh viên : Võ Huy Đạt 12H5 (m2/g) Page 45 Trong đó: S : diện tích bề mặt (m2/g) nm: dung lượng hấp phụ (mol/g) Am : diện tích bị chiếm phân tử (m2/phân tử) N : số Avogadro (số phân tử/mol) Hay gặp hấp phụ vật lý N2 77K có tiết diện ngang N2 0,162 nm2 Nếu Vm biểu diễn qua đơn vị cm3/g SBET m2/g ta có biểu thức: SBET = 4,35Vm Việc xác định tiết diện ngang phân tử N2 thực với chất rắn khác khơng có cấu trúc mao quản có độ hạt đồng Bằng phương pháp kính hiển vi điện tử người ta xác định diện tích bề mặt, biết Vm suy tiết diện ngang Đối với chất bị hấp phụ khác, người ta xác định sẵn lập bảng Các giá trị tiết diện ngang đại lượng tuyệt đối chúng phụ thuộc vào nhiệt độ hấp phụ tính chất vật lý bề mặt Chẳng hạn như, trạng thái hấp phụ Krypton 77K, tức điểm tới hạn nó, ln vấn đề tranh cãi Hoặc như, hấp phụ phân tử N thực theo hướng vng góc song song với bề mặt vật rắn mà Rouquerol cộng xác định theo phương pháp microcalorimet (phương pháp vi nhiệt lượng kế) Cần thận trọng trường hợp chất hấp phụ tương tác với bề mặt Chính lý người ta thường lựa chọn khí trơ nhiệt độ thấp để xác định bề mặt riêng N2 chất khí sử dụng nhiều phép đo bề mặt BET Trong số trường hợp cần có khuếch tán tốt vi mao quản người ta phải chọn phân tử hay nguyên tử bé N Ar ứng cử viên số một, sau He H Tuy nhiên, H2có thể hấp phụ hóa học, cịn He khó thao tác thực nghiệm, đó, việc ứng dụng chúng bị hạn chế 2.2 Cấu tạo nguyên tắc hoạt động Mẫu đặt cell đo, sau dùng bơm chân khơng cao để hút chân không đến áp suất 10-9 mmHg nhằm loại bỏ khí có mao quản mẫu Cho mẫu hấp Sinh viên : Võ Huy Đạt 12H5 Page 46 phụ chất bị hấp phụ (ở dùng N lỏng 77K) Đo áp suất trước sau hấp phụ, từ suy lượng hấp phụ, ta có điểm đường hấp phụ Tiến hành P/Po =1 ngừng hấp phụ, tiến hành nhả hấp phụ, với giá trị P/Po ta lại có điểm đường nhả hấp phụ Hình 5:Hệ thiết bị xác định diện tích bề mặt riêng Hướng dẫn sử dụng ASAP 2020 Bước 1: Tạo file cho mẫu cần đo • Khởi động hệ thống • Vào File → Open → Sample Information Sinh viên : Võ Huy Đạt 12H5 Page 47 Đặt tên cho mẫu cần đo hộp File name → Click OK → Click Yes để tạo file • Trong mục Sample Information: Nhập khối lượng mẫu (cơng đoạn thực sau q trình Desgas) • Trong mục Sample Tube: a Đặt tên cho Sample Tube (mục không bắt buộc) b Double Click để chọn (ѵ): Use isothermal jacket; Use filler rod; Seal Frit • Trong mục Degas Conditions: Chọn điều kiện Degas cho mẫu cần đo (có thể tham khảo chi tiết file HDSD ASAP 2020 đặt Desktop máy này) • Trong mục Analysis Conditions: Chọn điều kiện đo tuỳ thuộc theo mục đích (có thể tham khảo chi tiết file HDSD ASAP 2020 đặt Desktop máy này) • Trong mục Adsortive Properties: a Trong cửa sổ Dosing Method: Click để chọn Normal; b Click để chọn mục Ideal gas law with non Ideality correction • Trong mục Report Options: a Trong cửa sổ Description: ghi mẫu b Trong cửa sổ Show report title: đặt tên để nhận kết đo c Trong cửa sổ Selected reports: Double clic để chọn kết cần xuất (thông thường chọn: Summary, Isotherm, BET Surface Area, t-Plot, BJH Adsorption, BJH Desorption) Bước 2: Thực giai đoạn đuổi khí mẫu (Degas) • Vào Unit1 → Start Degas; • Chọn mẫu Degas cổng tương ứng; • Trong trường hợp thực Degas 01 mẫu cổng lại phải chọn Clear để đảm bảo cổng lại chưa làm việc Sinh viên : Võ Huy Đạt 12H5 Page 48 Bước 3: Thực giai đoạn phân tích mẫu (Sample Analysis) • Vào Unit1 → Sample Analysis → chọn mẫu cần phân tích • Trong sổ Mass: nhập khối lượng mẫu (giá trị thu sau Degas) • Kiểm tra lại thơng tin mẫu (ex: Analysis Conditions …); • Click Start để bắt đầu phân tích Ghi chú: đặt tên cho mẫu không 08 ký tự Kết Kết đo nhóm 2-4 Loại vật liệu: TNT Bề mặt riêng BET : 91 m2/gam Đường hấp phụ nhả hấp phụ đẳng nhiệt N2 lỏng Nhận xét:Ta thấy đường hấp phụ nhả hấp thụ không trùng mà có vịng khuyết đặc trưng cho vật liệu có mao quản trung bình d=2÷50nm Sinh viên : Võ Huy Đạt 12H5 Page 49 Sự phân bố thể tích N2 hấp phụ theo đường kính mao quản Nhận xét: Ta thấy đường kính mao quản chủ yếu nằm khoảng 8-20 nm (2nm