+ Định tính và định lượng trên cơ sở một số PCBs điển hình
Để tính tốn tổng lượng PCBs thường dựa vào 6 PCBs điển hình, gồm PCB28, PCB52, PCB101, PCB153, PCB138, PCB180 [20]. Hỗn hợp 6 PCBs này có nồng độ mỗi chất là 50 ppb được sử dụng để xác định định tính hỗn hợp PCBs thơng qua thời gian lưu của từng chất trên phổ GC/ECD và phổ GC/MS. Thời gian lưu của 6 PCBs được xác định nêu ở bảng 8.
Bảng 8. Thời gian lưu của 6 PCBs trên sắc đồ GC/ECD
Các chất PCB28 PCB52 PCB101 PCB153 PCB138 PCB180 Thời gian
lưu (phút) 11,435 12,511 16,106 20,147 21,472 24,978 Sai số thời gian lưu của 6 PCBs trong bảng 8 nằm trong khoảng +5%.
2.2.2.2. Nghiên cứu phân huỷ khí thốt ra từ q trình phân hủy PCBs
a) Điều chế xúc tác
Trên cơ sở kết quả nghiên cứu đã công bố [7, 8, 9, 15], tổng hợp hệ xúc tác CuO-Cr2O3-CeO2/γ-Al2O3 (XT) và Cr(NO3)3 để sử dụng trong nghiên cứu phân hủy khí thốt ra từ quá trình phân hủy nhiệt PCBs.
Hệ xúc tác CuO-CeO2-Cr2O3/γ-Al2O3 được điều chế theo phương pháp tẩm ướt dưới áp suất thường (như chế tạo hệ xúc tác CuO-CeO2/γ-Al2O3 đã nêu ở trên) [1]. Lượng xúc tác cần điều chế là 30g với tỷ lệ oxit đồng, ceri, crôm với tỷ lệ CeO2 : CuO : Cr2O3 = 1:1:8.
Lấy 16,209 g CuCl2.2H2O, 2,482g Cr(NO3)3.9H2O, 2,315 g Ce(NO3)3.6H2O hoà tan trong nước cất để tạo ra 40 gam dung dịch. Lấy 27,03g γ-Al2O3 đã được sấy khô ở 120oC trong 4 giờ cho vào cốc 100mL. Nhỏ từng giọt dung dịch này vào lượng γ-Al2O3 đã lấy ở trên. Chia dung dịch thành 6 phần; khi một phần dung dịch được tẩm trên γ-Al2O3 thì mẫu được sấy khơ ở 105oC; lặp lại q trình trên cho đến hết dung dịch cịn lại. Kết thúc
quá trình tẩm mẫu, mẫu được đem đi sấy khô ở 105oC trong 8 giờ; tiếp đó mẫu được đem đi nung ở nhiệt độ 600oC trong 4 giờ.
b) Nghiên cứu các đặc trưng của vật liệu xúc tác
Hệ xúc tác CuO-CeO2-Cr2O3/γ-Al2O3 được đánh giá đặc tính hoạt động thơng qua xác định đặc tính bề mặt bằng ảnh kính hiển vi điện tử quét SEM và xác định cấu trúc tinh thể bằng phương pháp nhiễu xạ Rơnghen XRD.
c) Nghiên cứu phân hủy clobenzen trên các hệ xúc tác
Quá trình phân huỷ clobenzen được thực hiện trên hệ thống thiết bị hình 3.
Mơ tả ngun tắc hoạt động của hệ thống: Khơng khí từ máy nén khí
14 qua hệ thống van 13 tới bộ lọc dầu, nước 12 thổi vào bình 11; clobenzen ở dạng lỏng chứa trong bình 11 được hố hơi nhờ thiết bị gia nhiệt 10, nhiệt độ duy trì để hố hơi clobenzen là (40 ± 0,2)oC. Dịng hơi clobenzen sẽ qua một van vi chỉnh để tạo dịng hơi có tốc độ 15 mL/phút. Sau van vi chỉnh, dòng hơi clobenzen được dẫn vào ống phản ứng 7 đặt trong lò gia nhiệt 8. Nhiệt độ lò phản ứng đặt ở 750oC. Hỗn hợp khí sau khi qua ống phản ứng 8 được đưa thẳng tới máy sắc kí khí 5 hoặc hấp thụ vào n-hexan đựng trong bình 9.
Sản phẩm khí tạo thành được phân tích trên hệ thống GC/MS. Định lượng clobenzen còn lại trong dịng khí phản ứng được xác định thông qua đường ngoại chuẩn. Dung dịch chuẩn và số đếm chiều cao píc tương ứng để xây dựng đường ngoại chuẩn được cho ở bảng 9. Đường ngoại chuẩn nhận được từ số liệu nêu trong bảng 9 được nêu ở hình 5.
Bảng 9. Bảng số liệu kết quả phân tích các dung dịch chuẩn clobenzen
STT Nồng độ (ppm) Số đếm chiều cao pic
1 200 12181 2 500 20592 3 1.000 37489 4 2.000 78191 5 5.000 178090 6 10.000 331670
Phân huỷ clobenzen được xác định dựa trên các số liệu phân tích sản phẩm khí tạo thành trong q trình oxy hố nhiệt trên các hệ xúc tác đã lựa chọn. Từ đường ngoại chuẩn có phương trình định lượng clobenzen y = 32,806.x + 7456,1 (R2=0,9986).