Giá trị trung hòa điện (Point of Zero Charge –pHpzc) là giá trị pH tại đó bề mặt vật liệu trung hòa về điện. Phương pháp xác định dựa trên giả thiết là các proton H+ và các nhóm hydroxyl OH- là các ion quyết định điện tích, vật liệu trong dung dịch sẽ hấp thu H+ hoặc OH-. Điện tích của bề mặt vật liệu phụ thuộc vào pH của dung dịch. Các phân tử kim loại trên bề mặt có thể liên kết hoặc phá liên kết với proton của dung dịch phụ thuộc vào đặc điểm của vật liệu và pH của dung dịch. Do đó, bề mặt tích điện dương khi kết hợp với proton của dung dịch trong môi trường axít và tích điện âm khi mất proton trong môi trường kiềm.
29
Phương pháp xác định giá trị pH tại điểm đẳng điện pHpzc của vật liệu quặng biến tính: lấy vật liệu cần nghiên cứu cho vào dung dịch KCl đã được điều chỉnh pH từ 5-9 (pHo). Khi quá trình đạt cân bằng, xác định lại pH của dung dịch (pHf). Từ đó xác định được ΔpH = pHf – pH0.
Vẽ đồ thị pH0 và ΔpH, đồ thị này cắt trục Ox tại giá trị nào đó chính là pHpzc của vật liệu cần nghiên cứu.
Hình 2.1. Đồ thị xác định pHpzc của vật liệu.
Giá trị pHpzc cho biết trong điều kiện thí nghiệm đó bề mặt vật liệu mang điện tích âm hay dương, nếu tiến hành thí nghiệm khảo sát các vật liệu trên ở môi trường pH < pHpzc thì bề mặt vật liệu mang điện tích dương ngược lại bề mặt vật liệu mang điện tích âm.
* Xây dựng điểm đẳng điện:
Chuẩn bị các cốc thủy tinh dung tích 100ml có đánh số thứ tự chứa 50ml dung dịch KCl 0,01M. Dùng dung dịch NaOH 0,01M và HCl 0,01M để điều chỉnh pH của các dung dịch đến các giá trị pH tương ứng trong khoảng từ 5 - 9 (dùng máy đo pH để kiểm tra). Cho vào mỗi cốc 0,03g quặng apatit biến tính. Khuấy các dung dịch với tốc độ 400 vòng/phút trong 1 giờ, ở nhiệt độ phòng. Lọc bỏ bã rắn, đo giá trị pH của dung dịch. Vẽ đồ thị để tìm điểm đẳng điện của vật liệu.
30