Để phân tích ảnh hưởng của điều kiện xử lý a xít stearic (C- nồng độ dung dịch xử lý, t – thời gian xử lý) đến góc tiếp xúc của giọt nước với gỗ, trong nghiên cứu đã bố trí thông số thí nghiệm và nhập kết quả thực nghiệm theo bảng sau: Bảng 4.1. Bố trí thí nghiệm và kết quảxác định WCA STT C (%) t (phút) WCA (độ) 1 1,5 180 148,3 2 1,5 265 150,7 3 1,0 240 151,4 4 1,5 180 147,3 5 1,0 120 137,0 6 2,2 180 150,4 7 1,5 180 151,0 8 1,5 180 150,1 9 0,8 180 135,8 10 2,0 240 152,4 11 1,5 95 127,3 12 1,5 180 148,5 13 2,0 120 142,1
Trên cơ sở kết quả nghiên cứu thực nghiệm, tiến hành phân tích ảnh hưởng của từng thông số thí nghiệm đến WCA của gỗ Bồđề phủ ZnO, kết quả thể hiện như trong đồ thị sau:
Hình 4.14. Thay đổi của WCA theo nồng độ dung dịch
Hình 4.15. Thay đổi của WCA theo thời gian xử lý
Từ hình 4.14 và 4.15 ta thấy, thông số công nghệ xử lý a xít stearic có
ảnh hưở ệt đế ế ủ ỗ ồđề ủ ụ ể ồ 125.0 130.0 135.0 140.0 145.0 150.0 155.0 0.5 1 1.5 2 2.5 W C A (độ) Nồng độ a xít stearic (%) 125.0 130.0 135.0 140.0 145.0 150.0 155.0 90 140 190 240 290 WC A (đ ộ)
độ và thời gian xử lý tăng lên, WCA tăng lên nhưng cơ bản chỉ tăng lên đến một mức độ nhất định (khoảng 151 độ) thì đạt mức tối đa và có xu hướng giảm. Quy luật thay đổi của WCA theo dạng của hàm số bậc 2. Cụ thể như sau:
Phương trình tương quan giữa nồng độ dung dịch và WCA: Y = -6,8824x2 + 28,586x + 119,41
R² = 0,8391
Phương trình tương quan giữa thời gian xử lý và WCA: Y = -0,0013x2 + 0,5781x + 85,422
R² = 0,9681
Nguyên nhân dẫn đến xu hướng thay đổi này có thể là do, sau khi a xít stearic trong ethanol được tiếp xúc với mẫu gỗ sẽ tạo điều kiện xảy ra phản ứng giữa ZnO và stearic để tạo ra liên kết trên bề mặt của tinh thể ZnO, làm giảm năng lượng bề mặt lớp ZnO, khi nồng độ tăng lên thì sẽ thúc đẩy phản ứng mạnh hơn và làm cho năng lượng bề mặt của lớp ZnO giảm xuống, WCA tăng lên. Tuy nhiên, khi thời gian ngâm mẫu đạt đến một mức độ nhất định, mẫu gỗ đã phản ứng đến trạng thái bão hòa, lúc này lớp stearic vẫn tiếp tục bám lên bề mặt lớp ZnO, nhưng chỉ bám theo một cách cơ học, dẫn đến không tạo ra được hiệu quả làm giảm năng lượng bề mặt, hơn nữa có thể còn làm cho giảm hiểu quả của cấu trúc phân lớp của ZnO, dẫn đến WCA không tăng thêm, thậm chí còn giảm xuống.
Từ kết quảphân tích đơn yếu tố, luận án tiến hành lựa chọn mô hình bậc 2 để phân tích đa yếu tố bằng phần mềm Design expert. Kết quả phân tích phương sai ANOVA đối với mô hình và các hệ số của phương trình tương quan được trình bày trong bảng 4.2.
Bảng 4.2. Kết quả phân tích ANOVA ảnh hưởng đến WCA
Source Sum of
Squares df
Mean
Model 625,48 5 125,10 9,98 0,0044 significant A-C 89,56 1 89,56 7,14 0,0319 B-t 416,63 1 416,63 33,23 0,0007 AB 4,08 1 4,08 0,3255 0,5862 A² 22,60 1 22,60 1,80 0,2213 B² 103,25 1 103,25 8,24 0,0240
Ghi chú: C là nồng độ dung dịch a xít stearic, t là thời gian xử lý (phút)
Từ bảng phân tích ANOVA đối với mô hình và các hệ sốphương trình tương quan cho thấy, mô hình đã chọn là có ý nghĩa về mặt thống kê với giá trị P < 0,05. Với các biến của phương trình, thông qua giá trị P có thể thấy, không có mối liên hệ tương quan rõ ràng giữa các biến số (có thể bỏ qua hệ số này), mà chỉ có mối quan giữa biến số (thông số xử lý) với WCA.
Phương trình tương quan giữa điều kiện xử lý và WCA như sau: WCA = 57,36 + 34,38C + 0,55t – 0,033C*t – 7,21C² - 0.001t² R2 = 0,877
Trên cơ sở mô hình đã chọn, có thể biểu diễn phương trình trên đồ thị mối quan hệ giữa nồng độ dung dịch và thời gian xử lý với WCA như hình sau:
Hình 4.16. Mối quan hệ giữa điều kiện xử lý với WCA
Với phương trình tương quan theo mô hình đã chọn, áp dụng phương pháp phân tích trong phần mềm có thể vẽđược đồ thị thể hiện mối quan hệ giữa giá trị hồi quy và giá trị thực nghiệm của WCA như hình sau:
Hình 4.17. Tương quan giữa giá trị hồi quy và giá trị thực nghiệm WCA
Trên hình 4.17 ta thấy, đường thẳng là đường thể hiện giá trị WCA hồi quy và thực nghiệm theo hàm Y = x, khi các giá trị thực nghiệm càng nằm sát đường thẳng này thì mức độ tương quan cả chặt chẽ. Với kết quả thực nghiệm của luận án có thể thấy, giá trị hồi quy và giá trị thực nghiệm có mối tương quan khá chặt, thể hiện ở hệ số tương quan R2 = 0,877. Thông qua hình ảnh trực quan này có thể khẳng định thêm mức độ tương quan giữa điều kiện xử lý stearic với WCA là khá chặt, và mô hình lựa chọn là có ý nghĩa về thống kê.