Nghiên cứu tách dầu (dầu gia công kim loại) khỏi bề mặt kim loại

cm, nghĩa là gần với kích thước hạt chất nhũ hóa đặc biệt. Thí nghiệm cho biết, hạt của các nhũ tương này có độ linh động điện li và mạng điện tích. Điện tích xuất hiện trên các pha p[r]

TRƯỜNG ĐẠI HỌC DÂN LẬP HẢI PHÒNG

-

ISO 9001 - 2015

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

NGÀNH: KỸ THUẬT MÔI TRƯỜNG

Người hướng dẫn : ThS ĐẶNG CHINH HẢI Sinh viên : PHẠM THỊ THANH HƯƠNG

TRƯỜNG ĐẠI HỌC DÂN LẬP HẢI PHÒNG

-

NGHIÊN CỨU TÁCH DẦU (DẦU GIA CÔNG KIM

LOẠI) KHỎI BỀ MẶT KIM LOẠI

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC HỆ CHÍNH QUY NGÀNH: KỸ THUẬT MƠI TRƯỜNG

Người hướng dẫn : ThS Đặng Chinh Hải Sinh viên : Phạm Thị Thanh Hương

TRƯỜNG ĐẠI HỌC DÂN LẬP HẢI PHÒNG

-

NHIỆM VỤ ĐỀ TÀI TỐT NGHIỆP

Sinh viên : Phạm Thị Thanh Hương Mã SV : 1412301022

Lớp : MT1801 Ngành : Kỹ thuật môi trường

Lời mở đầu

Chương I Tổng quan

I.1 Dầu gia công kim loại

I.1.1 Giới thiệu chung

I.1.2 Phân loại

I.1.3 Hiệu sử dụng

I.2 Nhũ tương

I.2.1 Khái niệm nhũ tương

I.2.2 Phân loại nhũ tương

I.2.3 Các tác nhân tạo nhũ

I.2.4 Cách nhận biết nhũ tương dầu nước nhũ tương nước dầu

I.3 LAS

I.3.1 Nguồn gốc đặc điểm cấu tạo

I.3.2 Tính chất

I.4.CMC

1.4.1 Nguồn gốc cấu tạo

I.4.2 Tính chất CMC

I.5 Sắt (Fe) 10

I.5.1 Giới thiệu chung 10

I.5.2 Tính chất vật lý 11

I.5.3 Trạng thái tự nhiên 11

I.5.4 Tính chất hóa học 11

I.6 Hiện trạng tác hại dầu gia công kim loại với môi trường người [6] 12

I.6.1 Hiện trạng dầu gia công kim loại Việt Nam 12

I.6.2 Tác hại dầu gia công kim loại thải với môi trường người 15

I.6.2.1 Tác hại với môi trường 15

I.6.2.2 Tác hại với người 15

II.Chuẩn bị 17

II.1 Nghiên cứu thực nghiệm tách dầu khỏi bề mặt kim loại dựa vào chất hoạt động bề mặt 17

II.1.1 Sơ đồ thực nghiệm 17

II.1.2 Chất hoạt động bề mặt 20

II.1.3 Khuấy trộn học 20

II.1.4 Ảnh hưởng thời gian ngâm đến khả tách dầu khỏi bể mặt kim loại 21

II.1.4.1 Khơng có chất hoạt động bề mặt 21

II.1.4.2 Sử dụng chất hoạt động bề mặt LAS 21

II.1.4.3 Sử dụng chất hoạt động bề mặt CMC 22

II.1.5 Ảnh hưởng tốc độ khuấy đến khả tách dầu khỏi bề mặt kim loại 23

II.1.5.1 Khơng có chất hoạt động bề mặt 23

II.1.5.2 Sử dụng chất hoạt động bề mặt LAS 23

II.1.6.3 Sử dụng chất hoạt động bề mặt CMC 24

Chương III Kết thảo luận 25

III.1 Ảnh hưởng thời gian ngâm đến hiệu xử lý dầu 25

III.1.1.Khơng có tác động học 25

III.1.2.Có tác động học 29

III.2 Ảnh hường tốc độ khuấy đến hiệu xử lý dầu thủy lực 33

Kết luận kiến nghị 39

Hình Hình ảnh LAS Hình Cấu trúc khơng gian Carboxymethyl cellulose (CMC) Hình 3: Quặng sắt 10 Hình : Sơ đồ công nghệ tách dầu khỏi bề mặt kim loại khơng có tác động học 18 Hình 5: Sơ đồ công nghệ tách dầu khỏi bề mặt kim loại có tác động học 19

Em xin gửi lời biết ơn sâu sắc tới thầy giáo Thạc sỹ Đặng Chinh Hải – Người trực tiếp giao đề tài, hướng dẫn bảo em tận tình suốt thời gian làm thí nghiệm báo cáo tốt nghiệp Em cảm ơn thầy tạo điều kiện tốt cho em để em học tập tìm hiểu để hoàn thành đồ án tốt nghiệp

Thời gian tháng thời gian không dài thời gian mà em vận dụng kiến thức em học trường năm qua, em học tập mở mang thêm nhiều kiến thức thực tế khác vận dụng vào thực tế sau

Trong trình thực nghiệm làm báo cáo, em không tránh khỏi có sai sót Kính mong thầy bạn thơng cảm cho em lời đóng góp để đồ án em hồn thiện Cuối cùng, em xin kính chúc thầy sức khỏe, tiếp tục dìu dắt đào tạo hệ sinh viên ngày trưởng thành thành công

Sinh viên

Lời mở đầu

Xã hội ngày phát triển với tốc độ nhanh, khu công nghiệp mọc lên nhanh khoảng 10 năm trở lại khu vực thành phố lớn miền Bắc Hải Phịng, Quảng Ninh, Hải Dương… Các cơng ty có vốn đầu tư nước ngồi đầu tư nhiều đặc biệt vào ngành khí sản xuất thép hay lắp ráp kim loại… Đồng nghĩa việc sử dụng loại dầu gia công để cắt gọt kim loại ngày tăng Nhưng kèm theo với phát triển nhanh chóng vấn đề ô nhiễm môi trường ngày gia tăng nghiêm trọng khơng có kiểm sốt Nếu muốn đất nước phát triển song song với việc phát triển kinh tế phải với môi trường sạch, lành mạnh

Hiện Việt Nam việc sử dụng dầu gia công kim loại ngày nhiều Nhưng với số lượng dầu thải ngồi mơi trường chưa kiểm sốt chặt chẽ làm ảnh hưởng đến môi trường cảnh quan xung quanh Dầu gia công kim loại bám bề mặt kim loại gia công cắt gọt kim loại mà chưa qua xử lý gây ảnh hưởng khơng nhỏ đến mơi trường Vì cần phải có biện pháp để khắc phục tình trạng này, số dùng phương pháp tách dầu vừa nhằm tiết kiệm nhiên liệu, vừa tiết kiệm ngân sách kinh tế xử lý, vừa bảo vệ môi trường tốt

Chương I Tổng quan

I.1 Dầu gia công kim loại [1] [5] I.1.1 Giới thiệu chung

Trong thời đại thao tác công cụ máy tay, dầu cắt sử dụng với mục đích làm giảm ma sát vật cắt dao cắt, chủ yếu sử dụng lượng nhỏ dầu cắt có tính dầu Khi thay đổi từ dụng cụ thép gió sang dụng cụ siêu cứng, máy móc trở thành thiết bị điều khiển tự động, suất sản xuất tăng đột biến, thao tác máy móc tự động hố, mục đích sử dụng dầu cắt bị biến đổi

Dầu gia công kim loại hay gọi dầu tưới nguội, dầu làm mát, dầu cắt gọt kim loại loại chất lỏng pha chế từ dầu gốc phụ gia sử dung q trình gia cơng, cắt gọt kim loại, nhằm làm mát, làm trơn điểm gia cơng, độ xác gia công độ nhám mặt cải thiện, giảm ma sát dao cắt Dầu cắt cịn làm rửa trơi mạt cắt khỏi dụng cụ gia công hay vật cắt, làm giảm phát sinh sai sót gia cơng xảy tích tụ vụn cắt Hơn nữa, giúp ích cho việc phịng tránh biến dạng nhiệt máy lượng nhiệt phát sinh gia công

I.1.2 Phân loại

Dầu gia công kim loại gồm loại chính:

 Dầu khơng pha: dầu sử dụng không cần pha thêm dung

môi Chúng thường sử dụng giai đoạn gia công phát sinh nhiệt cần bơi trơn tốt

I.1.3 Hiệu sử dụng

Với việc sử dụng dầu cắt để làm mát, làm trơn điểm gia cơng, độ xác gia cơng độ nhám mặt cải thiện, giảm ma sát dao cắt Dầu cắt làm rửa trôi mạt cắt khỏi dụng cụ gia công hay vật cắt, làm giảm phát sinh sai sót gia cơng xảy tích tụ vụn cắt Hơn nữa, giúp ích cho việc phịng tránh biến dạng nhiệt máy lượng nhiệt phát sinh gia công Những năm gần đây, người ta thường sử dụng phương pháp gia công bôi trơn với lượng nhỏ dầu hay gia công không dùng dầu cắt liên quan đến tiết kiệm lượng hay việc ảnh hưởng thải dầu môi trường Các nhà khoa học nghiên cứu loại dầu dùng dầu dạng phi dầu mỏ nhằm giảm thải môi trường

I.2 Nhũ tương

I.2.1 Khái niệm nhũ tương

Nhũ tương: hệ phân tán cao hai chất lỏng mà thơng thường khơng hịa tan với Thể (thể phân tán) giọt nhỏ phân tán thể (chất phân tán) Tùy theo môi trường chất phân tán mà người ta gọi nhũ tương nước dầu hay dầu nước

I.2.2 Phân loại nhũ tương [2] [3] [4]

Nhũ tương phân loại theo tính chất pha phân tán môi trường phân tán theo nồng độ pha phân tán hệ

- Theo cách phân loại dầu: Người ta chia thành nhũ tương chất lỏng không phân cực chất lỏng phân cực (VD: nhũ tương dầu nước) loại nhũ tương thuận nhũ thương loại 1, nhũ tương chất lỏng phân cực chất lỏng không phân cực (VD: nhũ tương nước dầu) nhũ tương nghịch nhũ tương loại hai

+ Nhũ tương loại thường kí hiệu D/N: pha phân tán dầu cịn pha liên tục nước

+ Nhũ tương loại hai thường kí hiệu N/D: pha phân tán nước pha liên tục dầu

tương loãng, đậm dặc, đậm đặc

Nhũ tương loãng: nhũ tương chứa độ 0,1% pha phân tán Ví dụ điển hình cho loại nhũ tương nhũ tương dầu máy nước tạo nên máy nước làm việc

Các hạt nhũ tương loãng có kích thước khác với kích thước nhũ tương đặc đậm đặc Các nhũ tương lỗng hệ phân tán cao có đường kính hạt dao động xung quanh 10-5

cm, nghĩa gần với kích thước hạt chất nhũ hóa đặc biệt Thí nghiệm cho biết, hạt nhũ tương có độ linh động điện li mạng điện tích Điện tích xuất pha phân tán hạt nhũ hấp phụ ion lớp điện ly vơ có mặt mơi trường, đơi với lượng nhỏ Khi khơng có chất điện ly lạ bề mặt hạt nhũ tương hấp phụ ion hydroxyl hydro có mặt nước hấp phụ ion hóa phân tử nước

Nhũ tương đậm đặc: Là hệ phân tán lỏng – lỏng chứa lượng tương đối lớn pha phân tán, đạt tới 74% thể tích Nồng độ xem cực đại cho nhũ tương đậm đặc, trường hợp nhũ tương đơn phân tán ứng với thể tích cao giọt hình cầu khơng bị biến dạng cho dù kích thước hạt nhỏ Đối với nhũ tương pha phân tán giới hạn có tính chất quy ước nhũ tương đó, giọt nhỏ vận chuyển giọt lớn

Vì nhũ tương đậm đặc thường chế tạo phương pháp phân tán nên kích thước hạt tương đối lớn, vào khoảng 0,1 - 1µm lớn Như hạt hệ thấy kính hiển vi thường, chúng xếp vào loại hệ vi dị thể Các giọt nhũ tương đậm đặc có chuyển động Brown chuyển động mạnh kích thước giọt nhỏ

Các nhũ tương đậm đặc dễ sa lắng sa lắng dễ dàng khác biệt khối lượng riêng pha phân tán môi trường phân tán cao Nếu pha phân tán có khối lượng riêng bé mơi trường phân tán có sa lắng ngược, nghĩa giọt lên hệ

nguyên nhân khác nhau, phụ thuộc vào chất nhũ hóa Vì cần phải biết chất nhũ hóa dùng để chế tạo nhũ tương thuộc loại khảo sát ngun nhân tính bền vững tập hợp nhũ tương đậm đặc

Nhũ tương đậm đặc: thường hệ lỏng – lỏng độ chứa pha phân tán vượt 74% thể tích Đặc điểm nhũ tương biến dạng tương hỗ giọt pha phân tán giọt có hình đa diện ngăn cách với màng mỏng môi trường phân tán Do xếp chặt chẽ giọt nhũ tương đậm đặc nên chúng khơng có khả sa lắng có tính chất giống gel

Các nhũ tương đậm đặc điều kiện xác định chế tạo với độ chứa lớn thể tích pha phân tán với độ chứa nhỏ môi trường phân tán Dung dịch chất nhũ hóa nằm hạt pha phân tán dạng màng mỏng Độ dày màng nhũ tương đạt tới 100A0

bé hơn, tùy thuộc vào chất cảu chất nhũ hóa Để chế tạo nhũ tương có nồng độ cao độ bền vững hệ bị phá vỡ Tính chất học nhũ tương đậm đặc cao nồng độ nhũ tương lớn

I.2.3 Các tác nhân tạo nhũ

Các tác nhân tạo nhũ đóng góp phần quan trọng trình làm ổn định nhũ tương Chỉ thời gian gần đây, số tác nhân tạo nhũ đưa vào sử dụng rộng rãi

* Phân loại tác nhân tạo nhũ

Nếu phân loại cách đơn giản chia tác nhân tạo nhũ thành dạng sau:

- Các chất hoạt động bề mặt - Các chất có sẵn tự nhiên - Các chất rắn phân tán mịn

Sự phân chia có tính ước lệ tùy thuộc vào cách chia người nghiên cứu chất có sẵn tự nhiên chất hoạt động bề mặt

tẩy rửa tổng hợp Trong nhóm thứ hai chứa vật liệu như: alginat, gốc xenlulo, chất lỏng sterol Nhóm thứ ba nghiên cứu phịng thí nghiệm

* Phân loại chung a Anionic: +) Axit Cacboxylic +) Este Sunfuric

+) Alken sunfonic axit

+) Alkin sunfonic vòng thơm +) Các keo anion ưa nước b Cationic

+) Muối amin

+) Hợp chất có nhóm amoni +) Các bazơ khơng có nitơ c Các chất trung tính +) Liên kết ete

+) Liên kết amin

 Phân loại theo tính chất chất hoạt động bề mặt

- Các hợp chất có sẵn tự nhiên đưa ra: alginat, chất có nguồn gốc xenlulo, keo khơng tan nước, chất béo

- Người ta nhận thấy rằng, chất rắn bị phân chia phân tán nhỏ có số hữu hạn hợp chất làm tác nhân nhũ tương hóa

- Các tác nhân nhũ hóa chất hoạt động bề mặt

I.2.4 Cách nhận biết nhũ tương dầu nước nhũ tương nước dầu

Nhũ tương xác định cách xác định tính chất pha ngồi sau:

- Thêm vào nhũ tương chất màu hịa tan vào mơi trường phân tán nhuộm màu môi trường

- Xác định độ dẫn điện nhũ tương

Nếu nhũ không thấm ướt bề mặt ghét nước, hịa tan vào nước: Nhũ bị nhuộm màu thêm chất màu hòa tan nước, có độ dẫn điện cao nhũ tương thuộc loại dầu/nước

Ngược lại nhũ thấm ướt bề mặt ghét nước không bị nhuộm màu thêm vào nhũ tương chất màu hịa tan vào dầu độ dẫn điện khơng thấy rõ nhũ tương thuộc loại nước/dầu

I.3 LAS

I.3.1 Nguồn gốc đặc điểm cấu tạo

 Nguồn gốc

LAS có tên đầy đủ Sodium Lauryl benzene sulfonate Là chất hoạt động bề mặt anion

 Đặc điểm cấu tạo

LAS ứng dụng chủ yếu làm chất tẩy rửa như: bột giặt, xà phòng, nước rửa chén… Ngồi LAS cịn sử dụng làm chất gắn kết, chất nhũ hóa cho thuốc diệt cỏ

Cơng thức hóa học CH3(CH2)11.C6H4SO3Na

Hình Hình ảnh LAS

I.3.2 Tính chất

- LAS chất rắn vàng nhạt , bền môi trường oxy hóa

- Có tính tương thích cao chất hoạt động bề mặt anionic khác - Là hợp chất có tính ổn định cao

I.4.CMC

1.4.1 Nguồn gốc cấu tạo

Lần sản xuất vào năm 1918 Kể từ giới thiệu thương mại Hoa Kì Hercules Incorporated vào năm 1946, CMC (carboxymethyl cellulose, dẫn xuất cellulose với acid chloroacetic) sử dụng ngày rộng rãi chức quan trọng như: chất làm đặc, ổn định nhũ tương, chất kết dính,…

CMC bán tinh khiết tinh khiết sử dụng dược phẩm, mỹ phẩm, thực phẩm chất tẩy rửa,…

Carboxymethyl cellulose (CMC) polymer, dẫn xuất cellulose với nhóm carboxymethyl (-CH2COOH) liên kết với số nhóm hydroxyl

các glucopyranose monomer tạo nên khung sườn cellulose, thường sử dụng dạng muối natri carboxymethyl cellulose

Dạng natri carboxymethyl cellulose có cơng thức phân tử là: [C6H7O2(OH)x(OCH2COONa)y]n

Trong đó: n mức độ trùng hợp y mức độ thay x = 1.50-2.80 y = 0.20-1.50 x + y = 3.0

Đơn vị cấu trúc với mức độ thay 0.20 178.14 đvC Đơn vị cấu trúc với mức độ thay 1.50 282.18 đvC Phân tử kích thước lớn khoảng 17,000 đvC (n khoảng 100)

I.4.2 Tính chất CMC

 Là chế phẩm dạng bột trắng, vàng, không mùi hạt hút ẩm CMC tạo dung dịch dạng keo với nước, khơng hịa tan ethanol

 Phân tử ngắn so với cenllulose  Dể tan nước rượu

 Dùng thực phẩm với liều lượng 0,5-0,75%  Cả dạng muối acid tác nhân tạo đông tốt  Tạo khối đông với độ ẩm cao (98%)

 Độ độ tạo đơng cịn phụ thuộc vào hàm lượng acetat nhơm  Hầu hết CMC tan nhanh nước lạnh

 Giữ nước nhiệt độ

 Chất ổn định nhũ tương, sử dụng để kiểm sốt độ nhớt mà khơng gel  Chất làm đặc chất ổn định nhũ tương

 CMC sử dụng chất kết dính khn mẫu cho cải tiến dẻo  Là chất kết dính ổn định, hiệu lực phân tán đặc biệt cao tác dụng chất màu

 Độ tan nhiệt độ: Phụ thuộc vào giá trị DS tức mức độ thay thế, giá trị DS cao cho độ hòa tan thấp nhiệt độ tạo kết tủa thấp cản trở nhóm hydroxyl phân cực Tan tốt 40oC 50oC Cách tốt để hịa tan

nó nước trộn bột nước nóng, để hạt cenllulose methyl phân tán nước, nhiệt độ hạ xuống khuấy hạt bị tan Dẫn xuất 0.4 CMC khơng hịa tan nước

 Độ nhớt: với CMC dẫn xuất 0.95 nồng độ tối thiểu 2% cho độ nhớt 25Mpa 250C CMC anion polymer mạch thẳng cho chất lỏng gọi dung dịch giả Dung dịch 1% thơng thường có pH = – 8,5, pH< độ nhớt tăng, chí kết tủa Do khơng sử dụng CMC cho sản phẩm có pH thấp, pH >7 độ nhớt giảm Độ nhớt CMC giảm nhiệt độ tăng ngược lại Độ nhớt CMC chịu ảnh hưởng ion kim loại:

o Cation hóa trị 2: Ca2+, Mg2+ làm giảm độ nhớt o Cation hóa trị 3: Al3+

, Cr3+, Fe3+ tạo gel

 Khả tạo đông: CMC có khả tạo đơng thành khối vững với độ ẩm cao (98%) Độ tốc độ tạo đông phụ thuộc vào nồng độ CMC, độ nhớt dung dịch lượng nhóm acetat thêm vào để tạo đông Nồng độ tối thiểu để CMC tạo đơng 0.2% nhóm acetat 7% so với CMC I.5 Sắt (Fe)

I.5.1 Giới thiệu chung

 Sắt nguyên tố kim loại phổ biến đứng thứ tư hàm lượng vỏ trái đất Người ta cho nhân trái đất chủ yếu gồm sắt niken Sắt chiếm 1,5% khối lượng vỏ trái đất

 Sắt có động vị: 54Fe (5,8%), 56Fe (91,8%), 57Fe (2,15%), 58Fe ( 0,25%)  Số thứ tự: 26 Khối lượng nguyên tử: 55,847

- Cấu hình electron: [Ar] 3d6 4s2 Bán kính nguyên tử (Å): 1,26 - Độ âm điện theo Pauling: 1,83

- Nhiệt độ nóng chảy (0C): 1538.Nhiệt độ sơi 2880 (0C), - Khối lượng riêng 7,91 (g/cm3)

- Năng lượng Ion hóa I1 = 7,9 eV, I2 = 16,18eV, I3 = 30,63 eV

I.5.2 Tính chất vật lý

- Màu trắng xám, dẻo, dễ rèn, dễ dát mỏng, kéo sợi; dẫn nhiệt dẫn điện đồng nhôm

- Sắt có tính nhiễm từ nhiệt độ cao (8000C) sắt từ tính T0nc =

15400C

I.5.3 Trạng thái tự nhiên

Là kim loại phổ biến sau nhôm, tồn chủ yếu dạng: - Hợp chất: oxit, sunfua, silicat

- Quặng: hematit đỏ (Fe2O3 khan), hematit nâu (Fe2O3.nH2O), manhetit

(Fe3O4), xiđerit (FeCO3) pirit (FeS2)

I.5.4 Tính chất hóa học

Sắt kim loại có hoạt tính hố học trung bình Ở điều kiện thường khơng có ẩm, sắt khơng tác dụng với nguyên tố phi kim điển oxy, lưu huỳnh, clo, brom có màng mỏng oxit bảo vệ Khi đun nóng sắt tác dụng với hầu hết phi kim Sắt tinh khiết bền khơng khí nước Ngược lại, sắt có chứa tạp chất bị ăn mịn tác dụng ẩm, khí cacbonic oxy khơng khí tạo nên gỉ sắt:

4Fe + 3O2 = 2Fe2O3

 Tác dụng phi kim

Sắt tác dụng với hầu hết tất phi kim đun nóng Với phi kim có tính oxi hóa mạnh ơxi Clo tạo thành hợp chất sắt có số oxi hóa +3

2Fe + 3Cl2 = 2FeCl3

3Fe + 2O2 = Fe3O4

Đối với phi kim yếu lưu hùynh, tạo thành hợp chất sắt có số oxi hóa +2

Fe + S = FeS

Kết luận: tùy phi kim, sắt bị oxi hóa thành Fe2+ hoặc Fe3+

 Tác dụng với axit

Fe + 2HCl → FeCl2 + H2

Fe + H2SO4 loãng → FeSO4 + H2

b Tác dụng với axit có tính oxi hóa mạnh (HNO3, H2SO4 đậm đặc)

- Fe thụ động với H2SO4 đặc nguội HNO3 đặc nguội → dùng

thùng Fe chuyên chở axit HNO3 đặc nguội H2SO4 đặc nguội

- Với dung dịch HNO3 loãng → muối sắt (III) + NO + H2O:

Fe + 4HNO3 loãng → Fe(NO3)3 + NO + 2H2O

- Với dung dịch HNO3 đậm đặc → muối sắt (III) + NO2 + H2O:

Fe + 6HNO3 → Fe(NO3)3 + 3NO2 + 3H2O

- Với dung dịch H2SO4 đậm đặc nóng → muối sắt (III) + H2O + SO2:

2Fe+ 6H2SO4 → Fe2(SO4)3 + 3SO2 + 6H2O

 Tác dụng với nước

Fe không tác dụng với nước nhiệt độ thường, nhiệt độ cao, sắt phản ứng mạnh với nước:

3Fe + 4H2O → Fe3O4 + 4H2 (< 570

C) Fe + H2O → FeO + H2 (> 570

0

C)

 Tác dụng với dụng dịch muối

Fe đẩy kim loại yếu khỏi muối → muối sắt (II) + kim loại

Fe + CuCl2 → Cu + FeCl2

Fe tham gia phản ứng với muối Fe3+

→ muối sắt (II): 2FeCl3 + Fe → 3FeCl2

Chú ý: Với muối Ag+, Fe tham gia phản ứng để tạo thành muối Fe3+:

Fe + 2AgNO3 → Fe(NO3)2 + 2Ag

Fe(NO3)2 + AgNO3 dư → Fe(NO3)3 + Ag

I.6 Hiện trạng tác hại dầu gia công kim loại với môi trường người [6]

I.6.1 Hiện trạng dầu gia công kim loại Việt Nam

nước ta đưa vào sử dụng hàng triệu động cơ, phương tiện giao thông, thiết bị biến thế, máy công nghiệp, … Hàng loạt nhà máy, khu công nghiệp, phân xưởng công nghệ ứng dụng các quy trình kỹ thuật có sử dụng lượng lớn dầu gia công kim loại

Dầu gia công kim loại sử dụng rộng rãi đa dạng nhiều động Hàng năm lượng dầu gia công kim loại sử dụng cho thiết bị máy móc khơng ngừng tăng lên lẽ dĩ nhiên kéo theo lượng lớn dầu thải

Do dầu gia công kim loại đượcc sử dụng để giảm nhiệt ma sát loại bỏ mạt kim loại q trình gia cơng Hiện có nhiều loại dầu cắt gọt gia công kim loại, từ dầu cắt gọt không pha đến dầu cắt gọt pha nước Dầu cắt gọt kim loại hỗn hợp phức tạp đầu, chất nhũ hóa, tác nhân chống mối hàn, chất ức chế ăn mòn, phụ gia cực áp, chất ổn định nhũ, chất diệt khuẩn, chất phụ gia khác

Việt Nam quốc gia giới xếp dầu gia công kim loại thải vào danh mục chất thải nguy hại với khả gây ô nhiễm cao đối cới sức khỏe người, môi trường sống Hiện nay, toàn thị trường Việt Nam sử dụng khoảng 400.000 dầu gia công kim loại/năm, tương ứng có khoảng 300.000 dầu gia cơng kim loại thải/ năm số tiếp tục tăng lên năm tới Tuy nhiên, đến công tác thu hồi chưa quản lý chặt chẽ

Ngồi ra, dầu gia cơng kim loại thải bị đổ mơi trường lượng kim loại dầu gia cơng kim loại phát tán gây hậu nặng nề ô nhiễm môi trường sức khỏe người thông qua đường tiêu hóa tiếp xúc bề mặt da.Chính mà việc thu hồi dầu gia cơng kim loại thải để tái chế thành dầu gia công kim loại gốc nước Mỹ tiến hành vào năm 30 kỷ XX Để tạo dầu gia công kim loại gốc đạt chuẩn theo quy định giới, nhà máy xử lý dầu gia công kim loại thải Mỹ đời vào hoạt động khoảng năm 1986 Và khu vực Đông Nam Á, Indonesia áp dụng công nghệ xử lý dầu gia công kim loại Mỹ, việc cho đời nhà máy xử lý dầu gia công kim loại thải vào năm 1995

Hiện nước ta, nhiều sở thu gom, xử lý dầu gia công kim loại thải cịn sử dụng cơng nghệ đốt thu gom dầu Trung Quốc bắt chước công nghệ Trung Quốc Các sở có nguy cao rơi vào trường hợp phạm luật, theo Quyết định 50/2013/QĐ-TTg Thủ tướng Chính phủ ban hành ngày 9/8/2013 Quy định việc thu hồi, xử lý sản phẩm thải bỏ thìcác đơn vị cung cấp phải có trách nhiệm thu hồi dầu gia cơng kim loại thải có giám sát quan chức Trên thực tế có nhiều doanh nghiệp tỉnh Hải Phịng, Hà Tĩnh, Thanh Hóa, TP Hồ Chí Minh… bị lập biên mua bán, tái chế dầu gia công kim loại thải trái phép

I.6.2 Tác hại dầu gia công kim loại thải với môi trường người I.6.2.1 Tác hại với môi trường

Khi sử dụng dầu cắt gọt kim loại pha nước dễ bị tạo mùi hôi thối Do dầu bị ô nhiễm với chất từ q trình sản xuất ( dầu bơi trơn, chất lỏng thủy lực hạt từ hoạt động mài gia công) Hơn nữa, dàu cắt gọt kim loại pha nước hỗ trợ phát triển vi sinh vật, tạo chất ô nhiễm sinh học tế bào vi khuẩn, nấm mốc thành phần tế bào snr phẩm phụ sinh học có liên quan chất độc, nấm mốc độc mycotoxin

I.6.2.2 Tác hại với người [1]

Để xét tính nguy hại dầu gia cơng kim loại theo tài liêu tiêu chuẩn viện an toàn súc khỏe lao động quốc gia ( NIOSH) thừ nhận phép đo phống xạ dầu gia cơng kim loại khơng có chất phóng xạ Tuy nhiên, sức khỏe người lao động có bị ảnh hưởng dầu gia công kim loại chứng minh cách phân tách bột Aerosol từ chất rắn độc độc hại từ khói gia cơng kim loại

Hiện có khoảng triệu cơng nhân thao tác sử dụng dụng cụ máy hoạt động gia cơng kim loại bị phơi nhiễm Người lao động tiếp xúc với chất lỏng cách hít phải chất Aerosol tạo q trình gia cơng, thơng qua tiếp xúc với da họ cầm vật dụng, dụng cụ, thiết bị có chất lỏng Viện quốc gia an tồn sức khỏe nghề nghiệp xác định bình xịt dầu gia công kim loại tạo sương ảnh hưởng trực tiếp đến công nhân gây nhiều tác động đến sức khỏe Các tình trạng hơ hấp bao gồm viêm phổi mãn tính (HP), viêm phê quản mãn tính, chức phổi bị suy giảm, hen Bệnh suyễn công việc (WRA) rối loạn nghề nghiệp phổ biến

công kim loại giới hạn 0,4-0,5 mg m3 không khí 10

ngày làm việc 40 giờ/ tuần Giới hạn phơi nhiễm khuyến cáo nhằm ngăn ngừa làm giảm đáng kể rối loạn hô hấp liên quan đến phơi nhiễm dầu gia công kim loại

I.6.2.3 Giải pháp ngăn ngừa

Một số biện pháp phịng ngừa sẵn có để giảm thiểu phơi nhiễm dầu gia công kim loại ảnh hưởng chúng Các công thức dầu gia công kim loại dầu Inian oil phát triển với chất phụ gia thành phần làm dầu cắt gọt kim loại an tồn, gây khó chịu Máy móc sửa đổi để hạn chế phân tán dầu gia công kim loại

Chương II Thực nghiệm

II. Chuẩn bị

 Các hóa chất sử dụng - Dầu gia cơng kim loại - Nước cất

- Dung dịch LAS - Dung dịch CNC

 Các thiết bị sử dụng thí nghiệm - 12 miếng sắt nhỏ

- Máy khuấy gia nhiệt - Máy khuấy từ

- Cốc thí nghiệm 250ml - Cốc thí nghiệm 100ml - Giấy lọc

II.1 Nghiên cứu thực nghiệm tách dầu khỏi bề mặt kim loại dựa vào chất hoạt động bề mặt

 Không tác động học

 Có tác động học

Các bước tiến hành sau:

- Bước 1: cân 12 miếng sắt cân điện tử để xác định khối lượng ban đầu miếng sắt

- Bước 2: Nhúng miếng sắt vào dầu gia công kim loại sau đợi phơi khơ cân lại để xác định khối lượng miếng sắt sau dầu gia cơng kim loại bám dính bề mặt miếng sắt

- Bước 3: lấy khoảng 12 cốc thí nghiệm đựng chất hoạt động bề mặt đong cốc 30 ml dung dịch

- Bước 4: lấy 12 miếng sắt nhúng dầu gia công kim loại cho vào cốc dung dịch cốc ta ngâm miếng sắt khoảng thời gian khác Sau ngâm đủ thời gian, ta vớt miếng sắt lên :

o Không tác động học: ta rửa qua miếng sắt nước sau ngâm qua chất hoạt động bề mặt phơi khô

o Tác động học:

• Ta dùng máy khuấy từ rửa miếng sắt Sau ta khuấy tốc độ cố định khuấy mức thời gian khác Khuấy xong đem phơi khơ

• Ta dùng máy khuấy từ rửa miếng sắt Ta khuấy thời gian cố định tốc độ khuấy thay đổi Khuấy xong đem phơi khơ

- Bước 5: sau đem cân 12 miếng sắt để xác định lượng dầu gia công kim loại bám lại miếng sắt

II.1.2 Chất hoạt động bề mặt

Chất hoạt động bề mặt dùng giảm chất lỏng cách làm giảm sức căng bề mặt bề mặt tiếp xúc hai chất lỏng Chất lỏng em sử dụng để tách dầu gia công kim loại LAS CMC Hai chất hoạt động bề mặt có giá thành rẻ có khả tách dầu cao

II.1.3 Khuấy trộn học

Mục đích q trình khuấy trộn là:

- Thực trình thủy cơ: tạo nhũ tương, hòa tan - Thực trình trao đổi nhiệt

- Thực trình nhiệt: đun nóng

- Việc khuấy trộn trở nên đa dạng với nhiều dung dịch khuấy khác tùy loại độ nhớt thể tích cần khuấy

II.1.4 Ảnh hưởng thời gian ngâm đến khả tách dầu khỏi bể mặt kim loại

II.1.4.1 Khơng có chất hoạt động bề mặt

Ban đầu xác định khối lượng miếng sắt cân điện tử Rồi dùng miếng sắt cân nhúng vào dầu phơi khơ sau đem cân lại lần để xác định lại khối lượng miếng sắt ngấm dầu gia công kim loại Đong cốc nước cất có dung tích 30ml vào cốc đong thí nghệm 100ml Rồi ta thả miếng sắt vào cốc nước ngâm theo mốc thời gian 30 phút, 60 phút, 90 phút, 120 phút Khi ngâm đủ thời gian ta vớt miếng sắt lên

- Không tác động học: ta đem miếng sắt nhúng vào cốc nước cất chuẩn bị trước Ta khơng khuấy miếng sắt nước mà rửa qua lần vớt lên phơi khô đem cân lại để xác định khối lượng dầu bám dính cịn lại bề mặt miếng sắt

- Tác động học: miếng sắt vớt lên ta đem phơi khơ, sau mang miếng sắt thả vào cốc nước cất chuẩn bị trước đem tác động học máy khuấy từ mục đích nhằm rửa lớp dầu cịn sót lại miếng sắt Với miếng sắt ta khuấy khoảng thời gian khác phút, phút, phút, phút với tốc độ khuấy cố định 20 vòng/phút Sau khuấy từ xong, vớt miếng sắt cốc đợi khô đem cân lại để xác định khối lượng dầu lại bề mặt miếng sắt

II.1.4.2 Sử dụng chất hoạt động bề mặt LAS

thời gian cố định 30 phút, 60 phút, 90 phút, 120 phút Khi đ ạt đủ thời gian ta vớt miếng sắt lên

- Không tác động học: đem miếng sắt vớt lên nhúng qua cốc nước cất Ta không tác động lực vào cốc nước mà nhúng rửa qua lần vớt phơi lần đem cân để xác định khối lượng dầu cịn lại bám dính bề mặt miếng sắt

- Tác động học: ta đong cốc nước cất sau ta thả miếng sắt phơi khô đem tác động học khuấy từ Với miếng sắt ta khuấy khoảng thời gian khác phút phút, phút, phút với tốc độ khuấy cố định 20 vịng/phút Mục đích khuấy từ nhằm loại bỏ lượng dầu bám lại bề mặt miếng sắt Sau khuấy từ xong ta gắp miếng sắt lên đợi khô đem cân lại để xác định xem dầu bám lại bề mặt sắt không

II.1.4.3 Sử dụng chất hoạt động bề mặt CMC

Đong dung dịch CMC pha chế từ bình cất vào cốc đong thí nghiệm 100ml Ta đong cốc khoảng 30ml thả miếng sắt ngấm dầu vào cốc Sau ngâm miếng sắt khoảng thời gian cố định 30 phút, 60 phút, 90 phút, 120 phút Khi ngâm đủ thời gian ta gắp miếng sắt lên

- Không tác động học: chuẩn bị cốc nước cất thả miếng sắt vào cốc Ta không tác động lực vào cốc nước mà nhúng qua lần để rửa lớp dầu lớp dung dịch CMC bám miếng sắt gắp miếng sắt đợi khô đem cân lại để xác định khối lượng dầu cịn bám dính bề mặt miếng sắt khơng

ra đợi khô đem cân lại nhằm xác định xem cịn dầu bám dính lại bề mặt miếng sắt không

II.1.5 Ảnh hưởng tốc độ khuấy đến khả tách dầu khỏi bề mặt kim loại

II.1.5.1 Khơng có chất hoạt động bề mặt

Đầu tiên ta xác định khối lượng miếng sắt cân điện tử Rồi dùng miếng sắt cân nhúng vào dầu phơi khơ sau đem cân lại lần để xác định lại khối lượng miếng sắt ngấm dầu gia công kim loại Đong cốc nước cất có dung tích 30ml vào cốc đong thí nghệm 100ml Rồi ta thả miếng sắt vào cốc nước ngâm theo mốc thời gian 30 phút, 60 phút, 90 phút, 120 phút Khi ngâm đủ thời gian ta vớt miếng sắt lên Các miếng sắt vớt lên ta đem phơi khô, sau đem miếng sắt thả vào cốc nước cất đem tác động học máy khuấy từ mục đích nhằm rửa lớp dầu cịn sót lại miếng sắt Ta khuấy tốc độ khác 20 vòng/phút, 40 vòng/phút, 60 vòng/phút, 80 vòng/phút Mỗi miếng sắt ta khuấy mốc thời gian cố định phút Khuấy xong ta gắp miếng sắt đợi khô đem cân lại nhằm xác định xem cịn dầu bám dính lại bề mặt miếng sắt không II.1.5.2 Sử dụng chất hoạt động bề mặt LAS

II.1.6.3 Sử dụng chất hoạt động bề mặt CMC

Chương III Kết thảo luận

III.1 Ảnh hưởng thời gian ngâm đến hiệu xử lý dầu

Thời giam ngâm yếu tố quan trọn đến việc tách dầu khỏi bề mặt kim loại Thời gian ngâm lâu hiệu tách dầu chất hoạt động bề mặt tốt

Kết thí nghiệm khảo sát thời gian ngâm tách dầu thủy lực khỏi bề mặt kim loại thể thí nghiệm sau:

III.1.1.Khơng có tác động học

Khơng có chất hoạt động bề mặt

Dung dịch ngâm nước cất, diện tích bề mặt miếng sắt 20cm2 Bảng 1: Ảnh hưởng thời gian ngâm nước cất khơng có tác

động học

Chất hoạt động STT Thời gian ngâm Khối lượng sắt Khối lượng dầu+sắt Khối lượng dầu bám Khối lượng dầu

khi ko có tác động học Khối lượng dầu Khối lượng dầu Hiệu suất ko tác động Nước cất

1 30 2,607 2,625 0,018 2,62 0,005 0,013 27% 60 2,525 2,548 0.023 2,537 0,011 0,012 47% 90 2,434 2,449 0,015 2,441 0,008 0,007 53% 120 2,435 2,456 0,021 2,444 0,012 0,009 57%

Hình 6: Hiệu suất hiệu xử lý dầu nước khơng có tác động học

0 10 20 30 40 50 60

0 20 40 60 80 100 120 140

Nước cất

 Sử dụng chất hoạt động bề mặt LAS

Dùng dung dịch ngâm LAS, diện tích bề mặt miếng kim loại 20cm2

Bảng 2: Ảnh hưởng thời gian ngâm dung dịch LAS khơng

có tác động học

Chất hoạt động

STT Thời gian ngâm Khối lượng sắt Khối lượng dầu+sắt Khối lượng dầu bám Khối lượng dầu ko có tác động

cơ học Khối lượng dầu Khối lượng dầu Hiệu suất

LAS 30 2,268 2,292 0,024 2,286 0,01 0,014 41% 60 2,448 2,463 0,015 2,454 0,009 0,006 60% 90 2,384 2,405 0,021 2,391 0,014 0,007 66% 120 2,449 2,468 0,019 2,454 0,014 0,005 73%

Hình 7: Hiệu suất hiệu xử lý dầu dung dịch LAS khơng có tác động học

 Sử dụng chất hoạt động bề mặt CMC

Dùng dung dịch ngâm CMC, diện tích bề mặt miếng kim loại 20cm2

10 20 30 40 50 60 70 80

0 20 40 60 80 100 120 140

LAS

Bảng 3: Ảnh hưởng thời gian ngâm dung dịch CMC không có tác động học

Chất hoạt động

STT Thời gian ngâm Khối lượng sắt Khối lượng dầu+sắt Khối lượng dầu bám Khối lượng dầu ko có tác động

cơ học Khối lượng dầu Khối lượng dầu Hiệu suất

CMC 30 2,477 2,495 0,018 2,487 0,008 0,01 44% 10 60 2,551 2,575 0,024 2,562 0,013 0,011 54% 11 90 2,489 2,489 0,013 2,481 0,008 0,005 61% 12 120 2,457 2,475 0,018 2,463 0,012 0,006 67%

Hình 8: Hiệu suất hiệu xử lý dầu dung dịch CMC khơng có tác động học

0 10 20 30 40 50 60 70 80

0 20 40 60 80 100 120 140

CMC

Biều đồ chung:

Bảng 4: Ảnh hưởng thời gian ngâm chất hoạt động bề mặt khi không tác động học

Chất hoạt động

STT Thời gian ngâm Khối lượng sắt Khối lượng dầu+sắt Khối lượng dầu bám Khối lượng dầu ko có tác động

cơ học Khối lượng dầu Khối lượng dầu Hiệu suất Nước cất

1 30 2,607 2,625 0,018 2,62 0,005 0,013 27% 60 2,525 2,548 0.023 2,537 0,011 0,012 47% 90 2,434 2,449 0,015 2,441 0,008 0,007 53% 120 2,435 2,456 0,021 2,444 0,012 0,009 57% LAS 30 2,268 2,292 0,024 2,286 0,01 0,014 41% 60 2,448 2,463 0,015 2,454 0,009 0,006 60% 90 2,384 2,405 0,021 2,391 0,014 0,007 66% 120 2,449 2,468 0,019 2,454 0,014 0,005 73% CMC 30 2,477 2,495 0,018 2,487 0,008 0,01 44% 10 60 2,551 2,575 0,024 2,562 0,013 0,011 54% 11 90 2,489 2,489 0,013 2,481 0,008 0,005 61% 12 120 2,457 2,475 0,018 2,463 0,012 0,006 67%

Hình 9: Hiệu suất hiệu xử lý dầu ba chất hoạt động bề mặt không tác động học

0 10 20 30 40 50 60 70 80

0 20 40 60 80 100 120 140

Nhận xét: Qua biểu đồ hình 9, ta thấy biểu đồ có ba đồ thị đường tiệm cận đến trục hoành Qua khảo sát, khối lượng dầu bám lại miếng sắt cho tác dụng học thời gian ngâm 30 phút, 60 phút, 90 phút, 120 phút ta ghi nhận kết (như bảng 9) Kết khối lượng dầu gia cơng kim loại cịn lại sau không tác động học thời điểm hiệu 120 phút Đồ thị biểu diễn đường tiệm cận dung dịch LAS thời điểm 120 phút có hiệu suất 73%.Trong khí đồ thị biểu diễn đường tiệm cân dung dịch nước cất thời điểm 120 phút có hiệu suất 57% đồ thị dung dịch CMC thời điểm 120 phút có hiệu suất 67% Từ ta rút kết luận rằng, đồ thị biểu diễn đường tiệm cận dung dịch LAS có hiệu suất tốt so với hiệu suất dầu hai đồ thi nước cất dung dịch CMC III.1.2.Có tác động học

Sử dụng máy khuấy từ nhằm tác động học lên bề mặt kim loại để rửa lớp dầu bám lại miếng sắt sau ngâm qua chất hoạt động bề mặt Ta khuấy tốc độ cố định 20 vòng/phút khuấy mức thời gian phút, phút, phút, phút

 Khơng có chất hoạt động bề mặt

Dùng dung dịch ngâm nước cất, diện tích bề mặt miếng kim loại 20cm2

Bảng 5: Ảnh hưởng thời gian ngâm nước cất có tác động học

Chất hoạt động

STT Thời gian ngâm Khối lượng sắt Khối lượng dầu+sắt Khối lượng dầu bám Khối lượng dầu có tác động

học Khối lượng dầu Khối lượng dầu Hiệu suất Nước cất

Hình 10: Hiệu suất hiệu xử lý dầu dung dịch nước cất có tác động học

 Sử dụng chất hoạt động bề mặt LAS

Dùng dung dịch ngâm LAS, diện tích bề mặt miếng kim loại 20cm2

Bảng 6: Ảnh hưởng thời gian ngâm dung dịch LAS có tác động học

Chất hoạt động

STT Thời gian ngâm Khối lượng sắt Khối lượng dầu+sắt Khối lượng dầu bám Khối lượng dầu có tác động

học Khối lượng dầu Khối lượng dầu Hiệu suất có tác động LAS 30 2,268 2,292 0,024 2,277 0,015 0,009 62% 60 2,448 2,463 0,015 2,452 0,011 0,004 73% 90 2,384 2,405 0,021 2,388 0,017 0,004 80% 120 2,449 2,468 0,019 2,452 0,016 0,003 84%

0 10 20 30 40 50 60 70

0

Nước cất

Hình 11: Hiệu suất hiệu xử lý dầu dung dịch LAS có tác động học

 Sử dụng chất hoạt động bề mặt CMC

Dùng dung dịch CMC, diện tích bề mặt miếng kim loại 20cm2

Bảng 7: Ảnh hưởng thời gian ngâm dung dịch CMC có tác động học

Chất hoạt động

STT Thời gian ngâm Khối lượng sắt Khối lượng dầu+sắt Khối lượng dầu bám Khối lượng dầu có tác động

học Khối lượng dầu Khối lượng dầu Hiệu suất

CMC 30 2,477 2,495 0,018 2,485 0,01 0,008 55% 10 60 2,551 2,575 0,024 2,557 0,018 0,006 75% 11 90 2,489 2,489 0,013 2,479 0,01 0,003 77% 12 120 2,457 2,475 0,018 2,46 0,015 0,003 83%

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90

0

LAS

Hình 12: Hiệu suất hiệu xử lý dầu dung dịch CMC có tác động học

Biểu đồ chung:

Bảng 8: Ảnh hưởng thời gian ngâm chất hoạt động bề mặt khi có tác động học

Chất hoạt động

STT Thời gian khuấy Khối lượng sắt Khối lượng dầu+sắt Khối lượng dầu bám Khối lượng dầu có tác động học Khối lượng dầu Khối lượng dầu Hiệu suất Nước cất

1 2,607 2,625 0,018 2,616 0,009 0,009 50% 2,525 2,548 0.023 2,536 0,012 0,011 52% 2,434 2,449 0,015 2,44 0,009 0,006 60% 2,435 2,456 0,021 2,442 0,014 0,007 66% LAS 2,268 2,292 0,024 2,277 0,015 0,009 62% 2,448 2,463 0,015 2,452 0,011 0,004 73% 2,384 2,405 0,021 2,388 0,017 0,004 80% 2,449 2,468 0,019 2,452 0,016 0,003 84% CMC 2,477 2,495 0,018 2,485 0,01 0,008 55% 10 2,551 2,575 0,024 2,557 0,018 0,006 75% 11 2,489 2,489 0,013 2,479 0,01 0,003 77% 12 2,457 2,475 0,018 2,46 0,015 0,003 83%

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90

0

CMC

Hình 13: Hiệu suất hiệu xử lý dầu ngâm ba chất hoạt động bề mặt có tác động học

Nhẫn xét: Qua biểu đồ hình 13, ta thấy biểu đồ có đồ thị đường tiệm cận đến trục hoành Qua khảo sát, khối lượng dầu bám lại miếng sắt cho tác dụng học thời điểm khuấy phút, phút, phút, phút ta ghi nhận kết (như bảng 13) Kết khối lượng dầu gia công kim loại lại sau tác động học thời điểm hiệu phút Đồ thị biểu diễn đường tiệm cận dung dịch LAS thời điểm phút có hiệu suất 84%.Trong khí đồ thị biểu diễn đường tiệm cận dung dịch nước cất thời điểm phút có hiệu suất 66% đồ thị dung dịch CMC thời điểm phút có hiệu suất 83% Từ ta rút kết luận rằng, đồ thị biểu diễn đường tiệm cận dung dịch LAS có hiệu suất cao so với hiệu suất dầu hai đồ thi nước cất dung dịch CMC

III.2 Ảnh hường tốc độ khuấy đến hiệu xử lý dầu thủy lực

Dùng máy khuấy từ để khảo sát mức độ rửa lớp dầu bám lại miếng sắt sau ngâm qua chất hoạt động bề mặt Ta khuấy tốc độ khác 20 vòng/phút, 40 vòng/phút, 60 vòng/phút, 90 vòng/phút khuấy mức thời gian cố định phút

 Khơng có chất hoạt động bề mặt

10 20 30 40 50 60 70 80 90

0

Dung dịch ngâm nước cất, diện tích bề mặt miếng kim loại 20cm2 Bảng 9: Ảnh hưởng thời gian ngâm nước cất tác động học

khuấy từ Chất hoạt động S T T Tốc độ khuấ y Khối lượng sắt Khối lượng dầu+sắt Khối lượng dầu bám Khối lượng sắt +dầu sau khuấy Khối lượng dầu Khối lượng dầu Hiệu suất Nướcc cất

1 20 2,515 2,526 0,011 2,521 0,005 0,006 45% 40 2,382 2,406 0,024 2,394 0,012 0,012 50% 60 2,546 2,556 0,01 2,55 0,006 0,004 60% 80 2,516 2,536 0,02 2,523 0,013 0,007 65%

Hình 14: Hiệu suất hiệu xử lý dầu ngâm dung dịch nước cất có tác động học

0 10 20 30 40 50 60 70

0 20 40 60 80 100

Nước cất

 Sử dụng chất hoạt động bề mặt LAS

Dùng dung dịch ngâm LAS, diện tích bề mặt miếng kim loại 12cm2

Bảng 10: Ảnh hưởng thời gian ngâm dung dịch LAS tác động

cơ học khuấy từ

Chất hoạt động

STT Tốc độ khuấy Khối lượng sắt Khối lượng dầu+sắ t Khối lượng dầu bám Khối lượng sắt +dầu sau khuấy Khối lượng dầu Khối lượng dầu Hiệu suất

LAS 20 2,444 2,454 0,01 2,449 0,005 0,005 50% 40 2,503 2,513 0,01 2,506 0,007 0,003 70% 60 2,434 2,446 0,012 2,432 0,009 2,437 75% 80 2,472 2,486 0,014 2,474 0,012 0,002 85%

Hình 15: Hiệu suất hiệu xử lý dầu ngâm dung dịch LAS tác động học khuấy từ

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90

LAS

 Sử dụng chất hoạt động bề mặt CMC

Dùng dung dịch ngâm CMC, diện tích bề mặt miếng kim loại 20cm2

Bảng 11: Ảnh hưởng thời gian ngâm dung dịch CMC

khi tác động học

Chất hoạt động ST T Tốc độ khuấy Khối lượng sắt Khối lượng dầu+sắt Khối lượng dầu bám Khối lượng sắt +dầu sau khuấy Khối lượng dầu Khối lượng dầu Hiệu suất

CMC 20 2,444 2,455 0,011 2,448 0,007 0,004 63% 10 40 2,469 2,486 0,017 2,472 0,014 0,003 82% 11 60 2,483 2,498 0,015 2,485 0,013 0,002 87% 12 80 2,519 2,532 0,013 2,52 0,012 0,001 92%

Hình 16: Hiệu suất hiệu xử lý dầu dung dịch CMC tác động học khuấy từ

10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90

CMC

Biểu đồ chung:

Bảng 12: Số gam dầu lại ngâm ba chất hoạt động bề mặt có tác động học khuấy từ

Chất hoạt động ST T Tốc độ khuấy Khối lượng sắt Khối lượng dầu+sắ t Khối lượng dầu bám Khối lượng sắt +dầu sau khuấy Khối lượng dầu Khối lượng dầu Hiệu suất Nước cất

Hình 17: Hiệu suất hiệu ngâm ba chất hoạt động bề mặt có tác động học khuấy từ

Nhận xét: Qua biểu đồ hình 17, ta thấy biểu đồ có ba đồ thị đường tiệm cận đến trục hoành Qua khảo sát, khối lượng dầu bám lại miếng sắt cho tác dụng học khuấy từ tốc độ khuấy 20 vòng/phút, 40 vòng/phút, 60 vòng /phút, 80 vòng/phút ta ghi nhận kết (như bảng 17) Kết khối lượng dầu gia cơng kim loại cịn lại sau tác động học khuấy từ tốc độ khuấy 80 vòng/phút hiệu Đồ thị biểu diễn đường tiệm cận dung dịch CMC tốc độ khuấy 80 vịng/phút có hiệu suất 92%.Trong khí đồ thị biểu diễn đường tiệm cận dung dịch nước cất tốc độ khuấy 80 vịng/phút có hiệu suất 65% đồ thị dung dịch LAS tốc độ khuấy 80 vịng/phút có hiệu suất 85% Từ ta rút kết luận rằng, đồ thị biểu diễn đường tiệm cận dung dịch CMC có hiệu suất hiệu so với khối lượng dầu hai đồ thi nước cất dung dịch LAS

45

50

60

65

50

70

75

85

63

82

87

92

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

0 20 40 60 80 100

Kết luận kiến nghị

 Kết luận

Sau thời gian nghiên cứu tài liệu hồn thành thí nghiệm giúp em hoàn thành bước đầu đề tài “ Nghiên cứu tách dầu gia công kim loại khỏi bề mặt kim loại” Qua thử thách bước hành trang để em sau có kinh nghiệm hữu ích cho công việc thực tế

Từ kết thu em đưa kết luận sau:

1 Đã tiến hành phân tích chất hoạt động bề mặt phát dùng dung dịch LAS để tách dầu gia công kim loại khỏi bề mặt kim loại phương pháp ngâm hiệu Dung dịch CMC tách dầu khỏi kim loại phương pháp khuấy từ hiệu

2 Thời gian ngâm có ảnh hưởng đến việc tách dầu khỏi bề mặt kim loại Thời gian ngâm lâu hiệu suất cao khơng có tác động học Em chọn thời gian ngâm khoảng thời gian 90 phút khoảng thời gian tách dầu hiệu

3 Thời gian ngâm có tác động học thời điểm khuấy phút hiệu để tách dầu khỏi bề mặt kim loại

4 Tốc độ khuấy có ảnh hưởng đến việc tách dầu khỏi bề mặt kim loại Tốc độ khuấy 40 vòng/phút tác động khuấy từ khoảng tốc độ tối ưu tách dầu hiệu

 Kiến nghị:

TÀI LIỆU THAM KHẢO

1.

C.Kajdas, Dầu mỡ bôi trơn, NXB Khoa học kỹ thuật Hà Nội

2.

Nguyễn Sinh Hoa, Hóa keo, NXB Đại Học Quốc Gia Hà Nội, 1998

3.

Trần Văn Nhâm, Hóa keo, NXB Đại Học Quốc Gia Hà Nội, 2004

4.

Nguyễn Hữu Phú, Hóa lý hóa keo, NXB Khoa Học Kĩ Thuật Hà Nội, 2003

Dầu nhiệt dung nhũ tương chất lỏng