III Kết quả nghiên cứu
2.Nghiên cứu quá trình ngâm tẩm H3PO4 30% theo thể tích
Khảo sát theo thể tích H3PO4 ngâm tẩm 1h ở nồng độ 30% sau khi đã sấy ở 80oC trong 3h, sau đó nung ở nhiệt độ 600oC rồi đem đo chỉ số Iot ta thu được bảng sau:
Mẫu Khối lượng(g) VNa2S2O3
chuẩn độ Nồng độ I2 sau hấp phụ Q 1 0.1013 1.45 0.003625 244.4718657 2 0.101 1.35 0.003375 257.7722772 3 0.1004 1.4 0.0035 252.9880478 4 0.1026 1.55 0.003875 228.9961014
Trong đó nồng độ I2 ban đầu: 0.0085M, nồng độ Na2S2O3 là 0.1M 202.8631631 222.0003835 221.2429798 206.9613458 252.5375 264.6573427 255.0062745 224.5579568 200 210 220 230 240 250 260 270 0% 10% 20% 30% 40% 50% 60% Chỉ số iot Nồng độ H3PO4 ngâm tẩm
Đồ thị khảo sát chỉ số Iot theo nồng độ H3PO4 ngâm tẩm ở nhiệt độ thường không sấy và sau khi sấy 3h
Đã sấy 3h
Từ bảng số liệu trên ta vẽ đồ thị phụ thuộc giữa chỉ số Iot với thành phần H3PO4 30%
Nhận xét: Từ đồ thị khảo sát ta thấy, thể tích H3PO4 30% ở 15ml là thể tích tối ưu thu được chỉ số Iot cao nhất
3. So sánh mẫu than sản xuất với mẫu than hoạt tính ngoài thị trường
Cảm quan:
+ Mẫu than hoạt tính ngoài thị trường có màu sắc đen xạm còn mẫu than hoạt tính sản xuất ra có màu sắc nhạt hơn. Về cỡ hạt, than hoạt tính ngoài thị trường mịn hơn, nhỏ hơn so với mẫu than nghiên cứu. Vì vậy bề mặt riêng của than ngoài thị trường lớn hơn so với mẫu nghiên cứu, hấp phụ iot tốt hơn.
+ Do than hoạt tính ngoài thị trường có mà sắc đen xạm, chuẩn Iot dễ bị lẫn màu khó xác định điểm chuẩn độ nên phải sử dụng lọc hút chân không để thu được dung dịch sau hấp phụ và chuẩn độ.
+ Chỉ số Iot của mẫu than hoạt tính ngoài thị trường
244.4718657 257.7722772 264.6573427 252.9880478 228.9961014 225 230 235 240 245 250 255 260 265 270 10 12 14 16 18 20 Chỉ số Iot Thể tích H3PO4 30%
Cân: 0.1026g than hoạt tính thị trường, đem hấp phụ bằng I2, lấy 20ml I2 0.0085M trong 10 phút, sau đó lọc hút chuân không lấy dung dịch và đem chuẩn độ bằng I2 thu được thể tích Na2S2O3 chuẩn là 0.4ml.
Từ phương trình chuẩn độ ta có công thức: C2 = (*) Trong đó: C1: nồng độ của Na2S2O3 (mol/l). V1: thể tích của Na2S2O3 (ml). C2: nồng độ của I2 (mol/l). V2: thể tích của I2 (mol/l). Nồng độ I2 sau hấp phụ bằng : Cm(I2) = 0.001M. Chỉ số Iot: Q = [ ] 371,345 (mg/g)
4. Nhận xét
Qua phép đo chỉ số iot, ta có thể nhận thấy, các loại than hoạt tính khác nhau sẽ có khả năng hấp phụ khác nhau. Tính chất hấp phụ của than hoạt tính phụ thuộc vào rất nhiều yếu tố như: loại nguyên liệu đầu vào, chất hoạt hóa, thời gian hoạt hóa,… Trong các loại than hoạt tính đem đo chỉ số iot, than hoạt tính đang bán ngoài thị trường có chỉ số iot lớn hơn hẳn so với hai các mẫu than hoạt tính điều chế trong phòng thí nghiệm. Điều này có thể dễ dàng lý giải bởi các nguyên nhân sau đây:
- Quá trình nung đòi hỏi phải nung trong điều kiện yếm khí, việc phủ cát để tạo môi trường yếm khí cho nguyên liệu đầu chưa thực sự đạt hiệu quả.
- Nguyên liệu đầu vào còn lẫn nhiều tạp chất, chưa loại bỏ được trước khi đưa vào chế tạo than hoạt tính.
- Quá trình tiến hành đo chỉ số iot chưa chính xác do chủ quan người làm thí nghiệm.
Mẫu than hoạt tính được hoạt hóa ở nhiệt độ cao có chỉ số iot cao hơn so với mẫu than hoạt hóa ở nhiệt độ thường. Từ đó có thể thấy khả năng hấp phụ của than hoạt tính phụ thuộc vào nhiệt độ quá trình hoạt hóa. Tiến hành hoạt hóa ở nhiệt độ cao sẽ cho khả năng hấp phụ tốt hơn.
KẾT LUẬN
Qua quá trình nghiên cứu về than hoạt tính thấy được than hoạt tính có rất nhiều đặc tính ưu việt, được sử dụng rộng rãi trong nhiều ngành công nghiệp cũng như trong cuộc sống hàng ngày. Tuy nhiên, hiện nay trên thị trường có rất nhiều loại than, để có thể sử dụng hiệu quả than hoạt tính cũng như phù hợp với mục đích sử dụng, cần phải nghiên cứu và lựa chọn thật kỹ loại than hoạt tính phù hợp, cho hiệu quả quá trình cao nhất và giá thành phù hợp nhất.
Có rất nhiều phương pháp để sản xuất than hoạt tính đi từ các nguồn nguyên liệu khác nhau. Kết quả thực nghiệm cho thấy chỉ số Iot đó được với mẫu than tạo ra vẫn nhỏ hơn mẫu than công nghiệp. Vì vậy cần phải tiếp tục nghiên cứu, tìm tòi để phát triển, nâng cao các tính chất của than hoạt tính hơn nữa là một yêu cầu được đặt ra hiện nay và trong tương lai.
TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1] Tạp chí hóa học, Số đặc biệt chào mừng hội nghị hóa vô cơ – phân bón toàn quốc lần thứ ba, Viện Khoa học và Công nghệ Việt Nam.
[2] Tharapong Vitidasant (1999), Production of Activated Carbon from Palm-oil Shell by Pyrolysis and Steam Activation in a Fixed Bed Reactor, Chulalongkorn University, Bangkok.
[3] Hassler JW (1974), Purification with activated carbon, New York: Mercel Dekker. [4] Gert Strand, Activated carbon for purification of alcohol and some useful distillation tips.
[5] Nurul’ain Binti Jabit, The production and characterization of activated carbon using local agricultural waste through chemical activation process, 2007.
[6] Jankowska H, Swiatkowski A and Choma J (1991), Active carbon. Warsaw, Ellis Horwood. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
[7] http://www.activated-carbon.com/
[8] http://en.wikipedia.org/wiki/Activated_carbon