2.2.1.1. Xác định sức căng bề mặt liên diện 2 pha cyclohexan –nước
Tiến hành xác định sức căng bề mặt liên diện giữa hai pha cyclohexan - nước bằng thiết bịđo SCBM dạng ống mao quản kim tiêm.
31
- Xác định hệ số của ống mao quản: Đối với dụng cụđo này SCBM được xác
định theo công thức: σI = A*ΔL*Δρ Với: σI là SCBM liên diện, mN/m A: là hằng sốống mao quản ∆L: là số vạch theo micromet để tạo thành một giọt ∆ρ: là hiệu số tỉ trọng của hai chất lỏng
Đểxác định hằng số của ống mao quản dùng benzen có SCBM ranh giới với
nước bằng 34,94 mN/m ở 27oC. hi đó đối với ống mao quản loại ống tiêm: A = 34,94/[49,85*(0,996-0,868)] = 5,4758
- Phương pháp đo SCBM:
+ Đo tỉ trọng của từng chất lỏng tương ứng khi đo SCBM
+ Chuẩn bị dung dịch chất HĐBM cần đo
+ Lắp thiết bị mao quản kim tiêm, bơm một lượng cyclohexan đủ lớn để có thểđo SCBM được nhiều lần.
+ Xoay nút vặn theo chiều kim đồng hồ, đếm số giọt cyclohexan nổi lên
(thường lấy 5 giọt), đọc số vạch trên núm xoay thiết bị đo.
+ Tiến hành đo vài lần để hạn chế sai số. + Tính giá trị SCBM cho một giọt.
+ SCBM được tính theo công thức trên, sử dụng hằng số A tương ứng với
ống mao quản.
2.2.1.2. Xác định sức căng bề mặt và hệ số lan truyền
Đặc tính tạo màng của chất tạo bọt tạo màng nước AFFF là một tham số
quan trọng, nó được đặc trưng bằng hệ số lan truyền (S) [101]. Hệ số lan truyền
được xác định qua công thức:
S = σF - (σA+ σI ) (1)
Trong đó S là hệ số lan truyền, σF là sức căng bề mặt của cyclohexan, σA là sức căng bề mặt của dung dịch bọt chữa cháy và σI là sức căng bề mặt liên diện giữa hai chất lỏng.
32
Hình 2.1: Minh họa sức căng bề mặt để tính toán hệ số lan truyền [48]
Khi S lớn hơn 0, dung dịch bọt chữa cháy sẽ có khảnăng lan truyền trên bề
mặt của cyclohexan. Do đó, dung dịch bọt chữa cháy cũng có thể lan trên bề mặt của nhiên liệu lỏng như dầu diesel, dầu hỏa… vì cyclohexan có sức căng bề mặt thấp hơn so với nhiên liệu lỏng thông thường. Ngược lại, khi S nhỏ hơn 0, dung
dịch bọt chữa cháy ít hoặc không có khả năng lan truyền trên bề mặt của cyclohexan.
Sức căng bề mặt của dung dịch chất tạo bọt chữa cháy được đo bằng máy đo
sức căng bề mặt tự động hoàn toàn SV CAM101 trong điều kiện nhiệt độ phòng,
mỗi thí nghiệm được lặp lại ba lần.
2.2.1.3. Xác định độ nhớt
Độ nhớt động của các dung dịch bọt được đo bằng máy BROO FIELD DV-
II+Pro. Mỗi thí nghiệm được lặp lại ba lần.
2.2.1.4. Xác định độ nở và thời gian bán hủy
Độ nở hay còn gọi là khả năng tạo bọt là một trong những đặc tính cơ bản nhất của bọt chữa cháy. Phương pháp Ross-Miles được sử dụng để đo khả năng tạo bọt của dung dịch chất hoạt động bề mặt và độổn định của bọt được tạo ra, dựa trên
phép đo chiều cao [102 -104]. Cách xác định khả năng tạo bọt được trình bày như
hình 2.2. Khoảng cách từ van tháo của bình cầu đến bề mặt của bộ phân tán được
đặt là 1 m. Chu trình nước duy trì nhiệt độ không đổi. Bọt trong bình cầu (200 ml)
được cho vào ống thủy tinh hình trụ có sẵn 50 ml dung dịch bọt bên trong. Chiều cao bọt tăng dần cho đến khi cho hết 200 ml. Chiều cao bọt ban đầu và sau khi thả
hết 200 ml trên bình cầu xuống được đo và ghi chép lại để xác định đặc trưng cho
khảnăng tạo bọt. Thời gian bán hủy được xác định bằng thời gian để bọt tiết ra 100 ml dung dịch bọt kể từ thời điểm thả hết 200 ml dung dịch.
33
Hình 2.2. Sơ đồđo khả năng tạo bọt [105]
Độ nở và thời gian bán hủy được đo trên máy phân tích bọt Ross Miles RMFA. Các phép đo được thực hiện 3 lần và lấy giá trị trung bình.
2.2.1.5. Xác định giá trị pH
pH của dung dịch được xác định trên thiết bị đo pH HQ11D của hãng
HACH.
2.2.1.6. Xác định nhiệt độđông đặc
Nhiệt độ đông đặc được đo bằng máy Linetronic Technologies - NEWLAB 300/2-SA, Thụy Sĩ