CHƯƠNG 2 ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
2.1. Hóa chất, dụng cụ, và thiết bị
2.1.2. Dụng cụ và thiết bị
STT Dụng cụ và thiết bị Mục đích sử dụng
01 Bình nén khí Nitơ Tạo chênh lệch áp suất tách
03 Cân kỹ thuật Cân hóa chất
04 Cân phân tích Cân khối lượng màng
05 Cốc thủy tinh Đựng dung dịch, rửa màng,…
06 Cuvet thủy tinh Đo màu xác định hàm lượng axit humic
07 Đĩa petri Đựng màng
08 Máy khuấy Khuấy dung dịch trong quá trình tách, giảm phân cực nồng độ
09 Bình định mức Pha dung dịch axit humic và monome
10 Ống đong Đo thể tích dịch lọc
11 Pipet Lấy mẫu, lấy dung dịch
12 Thiết bị lọc màng gián đoạn (Osmonic, USA)
Đánh giá tính năng tách lọc của màng trước và sau biến tính
13 Thiết bị đo quang (Shimazu,
Nhật) Xác định hàm lượng axit humic trong dung dịch 14 Thiết bị chiếu bức xạ tử ngoại (tự
lắp đặt) Biến tính bề mặt màng
15 Thiết bị đo TOC (Shimadzu- Nhật Bản)
Xác định tổng lượng cacbon hữu cơ trong dung dịch
16 Thiết bị hiển vi lực nguyên tử (AFM, Aligent)
Đánh giá đặc tính cấu trúc bề mặt màng
17 Thiết bị đo phổ hồng ngoại phản
xạ (FTIR-ATR, Perkin Elmer) Đánh giá đặc tính hóa học bề mặt màng 18 Thiết bị đo góc thấm ướt (Contact
angle goniometer)
Đánh giá đặc tính ưa nước của bề mặt màng
Sơ đồ thiết bị lọc màng phịng thí nghiệm
Chú thích:1 – Bình nén khí 4- Tấm đỡ xốp kim loại
2 – Van điều chỉnh áp suất 5- Lối ra của dịch lọc 3 – Bình chứa dung dịch cần lọc 6- Máy khuấy từ
Hình 2.1. Sơ đồ thiết bị lọc màng Osmonic
Nguyên tắc làm việc:
Màng được đặt lên tấm đỡ kim loại xốp (4) rồi đặt vào đáy của bình chứa dung dịch tách. Nạp dung dịch cần tách vào bình, lắp kín hệ thống, điều chỉnh áp suất tách thích hợp bằng van điều chỉnh (2). Dưới tác động của khí nén, dung dịch trong bình được nén qua màng và dịch lọc đi ra ngoài qua ống (5). Dung dịch lưu giữ được giữ lại trong bình chứa.
2.2. Phương pháp nghiên cứu
2.2.1. Trùng hợp ghép quang hóa biến tính bề mặt màng
Màng nền polyamit (Filmtec BW30) được cắt thành các tấm nhỏ có kích thước thích hợp, rửa sạch màng bằng dung dịch isopropanol (25 % v/v) và ngâm màng trong nước tinh khiết cho đến khi sử dụng. Bề mặt màng được biến tính bằng phương pháp trùng hợp ghép dưới bức xạ tử ngoại. Poly(etylen)glycol PEG600 và axit acrylic được sử dụng để trùng hợp ghép lên bề mặt màng. Màng nền trước hết được kích thích bức xạ tử ngoại, sau đó đưa màng vào trong các dung dịch monome đồng thời chiếu bức xạ tử ngoại. Màng sau khi biến tính bề mặt được rửa sạch và
ngâm trong nước tinh khiết cho đến khi sử dụng. Ở cùng một điều kiện biến tính bề màng, có hai màng được biến tính đồng thời, một màng đem khảo sát tính lọc, một màng sấy khô để xác định lượng polyme/monomer hấp thụ lên bề mặt màng. Hình 2.2. mơ tả hệ thiết bị trùng hợp ghép quang hóa bề mặt màng dưới bức xạ tử ngoại.
Hình 2.2. Sơ đồ hệ thiết bị trùng hợp ghép quang hóa bề mặt màng
Phản ứng trùng hợp ghép giữa bề mặt màng PA với PEG có thể xảy ra như sau: Dung dịch
monome Đĩa Petri
Màng lọc
Phản ứng trùng hợp ghép giữa bề mặt màng PA với AA có thể xảy ra như sau: