II. 1.3 ứng dụng của zeolitX, P
Chương 3 Kết quả và thảo luận
. Hấp phụ tĩnh xylen, rượu và nưóc
Hàm lượng zeolit ảnh hưởng đến khả năng năng hấp phụ.
Cân khoảng 1,0 gam mẫu vào chén sứ rồi đem sấy mẫu (cả nắp) trong lò sấy ở nhiệt độ 150°c trong 2h.
Sau khi sấy, đậy kín nắp, để nguội trong bình hút ẩm và cân lại, được khối lượng m0. Chén chứa mẫu được đưa vào desiccator, bên trong đã để sẵn một đĩa thủy tinh chứa chất bị hấp phụ, mở nắp chén và đóng nắp desiccator. Để mẫu hỗn hợp y-Al203-zeolit X.P] hấp phụ xylen (hoặc rượu, nước) ở nhiệt độ phòng trong vòng 24h. Cho thêm một chén hấp phụ không chứa mẫu vào desiccator để kiểm tra xylen không hấp phụ lên chén. Sau 24h, cân lại chén chứa mẫu (có đậy nắp) ta thu được khối lượng mj. Tiếp tục cân ta sẽ thu được các khối lượng m2, UL3,... cho đến khi khối lượng chén và mẫu không thay đổi, khi đó lượng xylen (hoặc rượu, nước) bị hấp phụ đã bão hòa.
Trong quá nghiên cứu em đã khảo sát các mẫu 1, mẫu 2, mẫu 3, đã thay đổi hàm lượng zeolit lần lượt là 10%, 20%, 30%. Và mang hấp phụ tĩnh xylen rượu và nước thu được kết quả sau.
.Mầu 1: 70% y-Al203 và 30% zeolit X.Pi .Mầu 2: 80% y-Al203 và 20% zeolit X.Pi
.Mầu 3: 90% y-Al203 và 10% zeolit X.Pi
Mục đích quá trình hấp phụ tĩnh xylen rượu và nước để tìm ra tỉ lệ thích hợp nhất của hỗn họp y-Al203-zeolit X.P]. Sau khi tìm ra tỉ lệ hỗn họp tối ưu ta tiếp tục nghiên cứu hấp phụ động của hỗn họp y-Al203-zeolit X.P] với xylen để làm rõ khả năng hấp phụ của hỗn họp y-Al203-zeolit X.Pj.
Thí nghiệm được tiến hành trong các Desiccator với điều kiện phòng áp suất thường và nhiệt độ phòng.
Tiến hành theo dõi khả năng hấp phụ tĩnh của các mẫu 1, 2, 3 cho tới khi đạt bão hòa nghĩa là không hấp phụ các chất xylem rưọu và nước thêm nữa.
Sau đây là bảng số liệu theo dõi quá trình hấp phụ trong 11 ngày tù’ đó vẽ đồ thị để so sánh và tìm ra tỉ lệ tối ưu nhất.
40
Nghiên cứu khả năng hấp phụ VOCs của hỗn hợp y- Al2O3-zeolitX.P1
■Hấp phụ nước. Bảng 5. Kết quả hấp phụ tĩnh với nước của 3 mẫu
Hìnhl 7 .đồ thị hấp phụ tĩnh nước
— —Tỷ ♦ lệ % khôi lượng rước bị háp phuMẳu 1
■Tỷ lệ % khối lượng rước bị hâp phụMau 2
-*—Tỳ lệ % khôi lượng rước bị hảp phụMău3
41
Nghiên cứu khả năng hấp phụ VOCs của hỗn hợp y- Al2O3-zeolitX.P1
■Hấp phụ rượu.
Bảng 6. Kết quả hấp phụ tĩnh với rượu của 3 mẫu
Hình 18 .đồ thị hấp phụ tĩnh rượu
9080 80
Tỳ lệ % khôi lượng rượu
■
bị
hap phụ Mău 1
Tỵ lệ % khôi lượng rượu
■
bị (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
hẩp phụ Mau 2
Tỷ lệ % khối lượng rượu bị hẩp phụMau3
42
Nghiên cứu khả năng hấp phụ VOCs của hỗn hợp y- Al2O3-zeolitX.P1
■Hấp phụ xylen.
Bảng 7. Kết quả hấp phụ tĩnh với xylen của 3 mẫu
Tỳ lệ % khôi lựợng ■ xylen bị hẩp phụ Mầu 1 Tỷ lệ % khối lượng ■ xylen bị hấp phụ Mau 2 Tỷ lệ % khôi lựợng xylen bị hẩo phụ Mau3 43
Mầu Nồng độ (%V)Thể tích mẫu bom (1)
Diện tích peak Thể tích hoi xylen (1)
1 0,001 2.10”6 34807 3,65162.10“7
2 0,01 2.ÌQT6 359936 3,65162.10^
3 0,1 2.ÌQT6 3893296 3,65162.10“5
Dỉệntlctỉ -*-Euờng chuẩn xỵlen
Tỷ lệ % xylen trong
Thòi gian 40°c Thòi gian 60°c Thòi gian 80°c
5 0.753752 5 17.49261 5 62.33608 15 0.340558 15 59.87975 25 78.69978 30 0.142533 30 99.15645 40 79.92732 50 2.336792 45 99.25371 60 86.28711 60 8.918282 60 100 75 97.30378 70 20.43542 - - 90 100 80 37.51445 - - - - 90 62.48512 - - - - 100 75.08087 - - - - 120 80.79849 - - - - 145 86.73582 - - - - 160 93.84396 - - - - 180 97.88115 - - - - 210 100 - - - -
Nghiên cứu khả năng hấp phụ VOCs của hỗn hợp y- Al2O3-zeolitX.P1
Ta thấy khả năng hấp nước và rượu của mẫu 3 (10% zeolit X, P] và 90% y-Al203) là tốt nhất vì trong hỗn họp chứa nhiều y-Al203 có khả năng hấp phụ rất tốt nước và rượu. Còn khả năng hấp phụ xylen của mẫu 2 là tốt nhất với tỉ lệ là 20% zeolit X, Pi và 80% y- A1203 loại zeolit được sử dụng là zeolit X, Pi đều có kích thước mao quản tương đương nhau. Zeolit X có cửa sổ lớn khi hai hốc a thông nhau là 7,4 Ả và trong trường hợp hốc
a thông với hốc p và hai hốc p thông với nhau thì có cửa sổ là 6 nguyên tử oxy và có kích thước là 2,2 Â.Còn kích thước mao quản của y-Al203 như sau.
BJH Desorption Cumulative Pore Volume
Standard al2o3@77.35K
Hình 20. Phân bố đường kính mao quản và thể tích mao quản của y-Al203
Giản đồ phân bố kích thước mao quản của mẫu y-Al203 (hình 20) cho thấy: mẫu này có diện tích bề mặt lớn,đường kính mao quản tập trung chủ yếu ở 40; 60 A° và thể tích mao quản đạt 0,44 cm3/g. Po re Vo íu me (cn ^/g A)
Nghiên cứu khả năng hấp phụ VOCs của hỗn hợp y- Al2O3-zeolitX.P1
Chính Ỵ-AI2O3 là cầu nối giữa các tiểu phân zeolit nằm rời rạc với nhau, ngoài ra nó còn tạo ra những đuờng dẫn mới tạo cho zeolit có tính xốp hơn vì thế khả năng hấp phụ của hỗn hợp tăng lên.
Em chọn mẫu số 2 với tỉ lệ 20% zeolit X, Pi và 80% Ỵ- AI2O3 vì khả năng hấp phụ xylen là tốt nhất và xylen cũng là chất tiêu biểu cho họp chất dễ bay hơi( VOCs)-
2. Xây dựng đưòng chuẩn xylen
Để xây dựng đuờng chuẩn xylen, ta dùng các mẫu chuẩn chứa nồng độ xylen đã biết. Phân tích bằng máy sắc ký thu đuợc diện tích peak tương ứng như trong bảng 4.
Bảng 8. Kết quả phân tích mẫu chuẩn xylen tại điều kiện tiêu chuẩn
Từ các số liệu trên sẽ vẽ được đường chuẩn xylen như trong hình 21. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});