VI.1 Fe (III) nitrat
Mức độ nguy hiểm với con ngƣời
Hít phải: Gây kích ứng với đƣờng hô hấp. Triệu chứng có thể bao gồm ho, khó thở. Nuốt phải: Gây kích ứng đến đƣờng tiêu hóa. Lặp đi lặp lại liều lớn có thể gây ra sự tích tụ quá mức chất sắt trong cơ thể. Các triệu chứng bao gồm kích thích tiêu hóa, bụng bị co thắt, nôn mửa, tiêu chảy, phân đen và tổn thƣơng gan.
Tiếp xúc với da: Gây kích ứng cho da. Các triệu chứng bao gồm đỏ, ngứa, và đau đớn.
Tiếp xúc với mắt : Gây kích ứng, mẩn đỏ và đau đớn. Nếu kéo dài có thể gây ra sự đổi màu nâu cho mắt.
Bảo vệ cá nhân:
Bảo vệ da: Đeo găng tay và mặc áo phòng thí nghiệm.
Bảo vệ mắt: Sử dụng kính an toàn hóa chất. Duy trì đài phun nƣớc rửa mắt tiện nghi nhanh chóng trong khu vực làm việc.
Biện pháp sơ cấp cứu:
Hít phải : dời nạn nhân tới nơi thoáng khí , nếu ngừng thở phải làm hô hấp nhân tạo. Nếu khó thở, phải thở khí ô-xy
Nuốt phải: Gây ói mửa, ngay lập tức làm theo chỉ dẫn của nhân viên y tế. Không bao giờ cho vật gì vào miệng ngƣời bất tỉnh.
41
Tiếp xúc với da: Rửa nhiều lần với nƣớc ít nhất 15 phút. Hủy bỏ quần áo, giày dép bị nhiễm, giặt sạch quần áo trƣớc khi sử dụng lại.
Tiếp xúc với mắt: Ngay lập rửa mắt với nhiều nƣớc trong ít nhất 15 phút, chớp mắt liên tục
Biện pháp phòng cháy chữa cháy.
Phun nƣớc, hóa chất khô, hay bình khí các-bo-níc.
Mặc quần áo bảo hộ đầy đủ và trang thiết bị thở cho cháy cƣờng độ cao hoặc điều kiện bùng nổ tiềm năng.
Xử lý và lƣu trữ
Để trong thùng đậy kín.Lƣu trữ ở nơi khô ráo, thoáng mát.Tránh lƣu trữ trên sàn gỗ.
Ổn định và độ phản ứng
Ổn định: Ổn định trong điều kiện bình thƣờng sử dụng và lƣu trữ. Sản phẩm phân huỷ nguy hiểm:Khi phân hủy sinh ra nitơ oxit
Không tƣơng thích: Chất có thể phản ứng dữ dội với một số hợp chất hữu cơ Điều kiện cần tránh: Nhiệt, sốc, ma sát.
VI.2 MgCO3
Mức độ nguy hiểm:
Tác hại tức thời đối với sức khỏe: Hơi nguy hiểm trong trƣờng hợp tiếp xúc với da, gây kích ứng khi tiếp xúc với mắt, hít phải gây kích ứng đƣờng hô hấp, nuốt phải gây kích ứng đƣờng tiêu hóa.
Tác hại lâu dài: có thể độc hại cho hệ thống tim mạch, tiếp xúc lâu dài gây ảnh hƣởng xấu tới các cơ quan trong cơ thể
42 Bảo vệ cá nhân:
Thiết bị bảo hộ cá nhân .
Mắt: Mang kính bảo vệ thích hợp hoặc kính an toàn hóa chất đạt tiêu chuẩn. Da: Mang bao tay bảo vệ thích hợp để tránh tiếp xúc với da.
Quần áo: Mang quần áo bảo vệ thích hợp để giảm thiểu tiếp xúc với da.
Biện pháp sơ cấp cứu:
Tiếp xúc với mắt: Kiểm tra và gỡ bỏ kính áp tròng, ngay lập tức rửa mắt với nhiều nƣớc trong ít nhất 15 phút. Nếu bị dị ứng thì cần đến cơ sở y tế để điều trị.
Tiếp xúc với da: rửa bằng xà phòng và nƣớc
Hít phải: dời nạn nhân tới nơi thoáng khí , nếu ngừng thở phải làm hô hấp nhân tạo. Nếu khó thở cho thở khí ô-xy.
Nuốt phải: Đừng gây ói mửa, trừ khi nhận đƣợc sự chỉ thỉ của bác sĩ.Không bao giờ cho bất cứ thứ gì vào miệng nạn nhân.Nới lỏng quần áo nhƣ cổ áo, thắt lƣng.
Xử lý và lƣu trữ:
Rửa kỹ sau khi xử lý.Hủy bỏ quần áo bị nhiễm và giặt sạch trƣớc khi sử dụng lại.Bảo quản: trong một thùng đậy kín. Lƣu trữ trong khu vực khô mát, thoáng khí, cách xa chất không tƣơng thích.
Ổn định và độ phản ứng:
Hóa chất ổn định: ổn định dƣới nhiệt độ và áp lực bình thƣờng. Điều kiện cần tránh: hệ bụi, vƣợt quá nhiệt.
Không tƣơng thích với các vật liệu khác: axit mạnh, formaldehyde. Sản phẩm phân huỷ nguy hiểm: carbon dioxide, magie oxit.
43
VI.3 Ethylen glycol
Mức độ nguy hiểm:
Hít phải: Hít hơi nói chung không phải là một vấn đề. Nhƣng qua một khoảng thời gian kéo dài sẽ gây kích ứng họng, nhức đầu. Có thể gây buồn nôn, nôn, chóng mặt và buồn ngủ.Có thể gây phù phổi và gây bệnh trầm cảm hệ thần kinh trung ƣơng.
Nuốt phải: Triệu chứng ban đầu trong ngộ độc rƣợu liều lƣợng lớn, suy nhƣợc thần kinh trung ƣơng, nôn, nhức đầu, giảm huyết áp, gây bất tỉnh và co giật.
Tiếp xúc với da: có thể gây kích ứng da với trẻ em.
Tiếp xúc với mắt: có thể gây kích ứng, đau, mắt bị hƣ hại.
Nếu tiếp xúc nhiều có thể gặp những vấn đề về thận, ảnh hƣởng tới não, ảnh hƣởng tới sự phát triển của thai nhi.
Bảo vệ cá nhân, biện pháp sơ cấp cứu, xử lý và bảo quản: nhƣ trƣờng hợp của MgCO3
Ổn định và độ phản ứng
Ổn định: Ổn định trong điều kiện bình thƣờng sử dụng và lƣu trữ.
Sản phẩm phân huỷ nguy hiểm: Carbon dioxide và carbon monoxide có thể đƣợc hình thành.
Không tƣơng thích: phản ứng mạnh mẽ với axit chlorosulfonic, axít sulfuric, axít percloric.
Điều kiện cần tránh: Nhiệt, lửa, nguồn đánh lửa, nƣớc (hấp thụ dễ dàng).
VI.4 Acid citric:
Mức độ nguy hiểm với con ngƣời
Hít phải: Gây kích ứng với đƣờng hô hấp. Triệu chứng có thể bao gồm ho, khó thở. Nuốt phải: Gây kích ứng đến đƣờng tiêu hóa. Triệu chứng có thể bao gồm buồn
44
nôn, nôn mửa và tiêu chảy. Uống liều lƣợng rất lớn có thể gây ra rối loạn tiêu hóa, nghiêm trọng hơn có thể gây thiếu hụt canxi trong máu.
Tiếp xúc với da: Gây kích ứng cho da. Các triệu chứng bao gồm đỏ, ngứa, và đau. Tiếp xúc với mắt: Rất khó chịu; cũng có thể bị bào mòn.
Bảo vệ cá nhân
Bảo vệ da: Mặc quần áo bảo vệ không thấm nƣớc, đeo găng tay, áo phòng thí nghiệm để tránh tiếp xúc với da.
Bảo vệ mắt:Sử dụng kính an toàn hóa chất hoặc các tấm chắn mặt đầy đủ. Lắp đặt hệ thống phun nƣớc rửa mắt trong khu vực làm việc.
Biện pháp sơ cấp cứu:
Hít phải: Dời nạn nhân tới nơi thoáng khí , nếu ngừng thở phải làm hô hấp nhân tạo. Nếu khó thở, phải thở khí ô-xy, đƣa nạn nhân tới cơ sở y tế.
Nuốt phải: Có thể xảy ra nôn mửa, đƣa đến cơ sở y tế. Không cho bất kỳ vật gì vào miệng nạn nhân đang bất tỉnh.
Tiếp xúc với da: Rửa nhiều lần với nƣớc ít nhất 15 phút. Hủy bỏ quần áo, giày dép bị nhiễm.
Tiếp xúc với mắt: Rửa mắt nhiều lần với nƣớc ít nhất 15 phút, thỉnh thoảng chớp mắt.
Biện pháp phòng cháy chữa cháy.
Phun nƣớc, hóa chất khô, hay bình khí các-bo-níc. Khi chữa cháy phải mặc đồ bảo hộ , mặt nạ thở.
45
Cất giữ ở khu vực khô ráo, thoáng mát. Thùng chứa các vật liệu này có thể còn dƣ lƣợng sản phẩm (bụi, chất rắn ) nên khi chứa sản phẩm khác có thể nguy hiểm, quan sát tất cả các cảnh báo và đề phòng đƣợc liệt kê cho sản phẩm.
VII. CÁC TÀI LIỆU LIÊN QUAN
Tháng 5 năm 2005; các tác giả: R.A. Candeia, M.A.F. Souza, M.I.B. Bernardi, S.C. Maestrelli, I.M.G. Santos, A.G. Souza và E. Longo đã công bố công trình nghiên cứu: “MgFe2O4 pigment obtained at low temperature” - Tổng hợp pigment MgFe2O4 ở nhiệt độ thấp;công trình này có mục tiêu: Nghiên cứu tổng hợp pigment MgFe2O4 bằng phƣơng pháp tiền chất polyme, dựa trên sự hình thành của một polyme nhựa, sau đó xử lý bằng nhiệt độ để có đƣợc oxit cuối cùng. Hỗn hợp đƣợc nung từ 500 đến 1100° C, sau đó đem phân tích nhiệt, nhiễu xạ X-quang, hấp phụ nitơ, quét hiển vi điện tử và phản xạ khuếch tán. Nhiệt độ thấp nhất tổng hợp đƣợc tinh thể sau khi xử lý nhiệt là 800° C, tùy theo từng tinh thể của MgFe2O4 mà thu đƣợc những màu sắc khác nhau.
Các tác giả Hongyu Chen và He Li; đã có công trình nghiên cứu: “Synthesis of crystal MFe2O4 (M: Mg, Cu, Ni) microspheres” (28/08/2005)- Tổng hợp tinh thể MFe2O4; công trình này đã đạt đƣợc mục đích là: Ở nhiệt độ thấp đã tổng hợp trên quy mô lớn các ferrite MFe2O4 (M là Mg, Cu, Ni). Bằng cách điều chỉnh một số thông số ảnh hƣởng nhƣ thời gian phản ứng và nồng độ có thể kiểm soát đƣợc kích thƣớc của MFe2O4 ferrite khoảng 300-800 nm . Các cấu trúc của MFe2O4 ferrite đƣợc phân tích bởi phƣơng pháp nhiễu xạ tia X, kính hiển vi điện tử truyền suốt (TEM), kính hiển vi điện tử quét (SEM) và năng lƣợng tán sắc X-quang phân tích (EDAX). Đồng thời các thuộc tính từ tính của MFe2O4 ferrite cũng đã đƣợc xác định.
Các tác giả R.A. Candeia, Bernardi, E. Longo, Santos, Souza; đã có công trình nghiên cứu: “Synthesis and characterization of spinel pigment CaFe2O4 obtained by the polymeric precursor method” (công bố n gày 2 tháng 6 năm 2003) -
46
polymer; công trình này có mục tiêu là: CaFe2O4 đƣợc nghiên cứu, để phân tích tính chất vật lý và hóa học, xác định sự ổn định của nó trong công nghiệp khi sử dụng nhƣ một pigment. Đặc tính này đƣợc thực hiện bằng cách sử dụng phân tích nhiệt, nhiễu xạ tia XRD, hấp phụ nitơ , kính hiển vi điện tử quét (SEM) và phản xạ khuếch tán. Các tinh thể đƣợc hình thành hoàn toàn ở 800oC. Từ 700 – 1100oC màu sắc của pigment đƣợc ổn định, với màu đỏ đặc trƣng.
Mô ̣t số quy trình có liên quan đƣợc tham khảo trong các tài liê ̣u liê ̣t kê tƣ̀ số 4 đến số 15 trong phần tài liê ̣u tham khảo cũng đề câ ̣p đến cá c quá trình điều chế mô ̣t số pigment bằng các phƣơng pháp khác.
47
CHƢƠNG 3: PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CƢ́U
I. CÁC PHƢƠNG PHÁP ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ I.1. Phƣơng pháp so màu [1]
Gắn với ba đại lƣợng đặc trƣng của màu là: tông màu, độ chói và độ thuần khiết Cơ sở của phƣơng pháp so màu là cơ chế ba thành phần nghĩa là mỗi màu là tổng hợp của ba kích thích màu cơ bản đƣợc thể hiện bằng đa số (tọa độ màu)và các đặc trung của màu liên hệ với nhau qua tọa độ.
Phƣơng pháp này có thể tính toán c hính xác, thể hiện đƣợc bất kỳ màu của bức xạ nào không phụ thuộc vào nguồn gốc. Tuy nhiên nó đòi hỏi phải có các thiết bị so màu , đo màu. Mă ̣ khác nó rất trừu tƣợng, không gắn với cảm giác màu.
Độ chênh màu – Hệ thống Munsell
Để xác định độ chênh màu, ngƣời ta thiết lập “không gian màu tuyệt đối” dựa trên các đặc trƣng của màu: độ sáng, độ màu, độ chênh màu.
Ngƣời ta chuyển đổi các giá trị đo đƣợc bằng hệ thống CIE sang hệ thống AN (sau này đƣợc biết đến với tn gọi CIELAB). Hệ thống CIELAB gồm có 3 trục, lần lƣợt đƣợc kí hiệu là: Trục a* (đỏ- lục), trục b* (vàng- xanh), trục L* (độ sáng).
Độ chênh màu theo từng thành phần giữa pigment cần xác định với pigment đƣợc chọn làm chuẩn là:
với :Giá trị mẫu chuẩn :Gíá trị mẫu cần kiểm tra
* * * R a T a a *, *, * T L T b T a * * * R b T b b * , *, * R L R b R a * * * R L T L L 2 * 2 * 2 * * a b L E
48
Trong hệ thống CIELAB, có thể chia độ chênh màu làm 3 thành phần: Độ sáng, độ bão hoà, độ màu:
Độ chênh về độ sáng: Độ chênh về độ bão hoà: Độ chênh về màu sắc:
I.2 Phƣơng pháp phân tích kích thƣớc hạt
Các phƣơng pháp xác định kích thƣớc của hạt pigment cho biết kích thƣớc hạt trung bình và sự phân bố kích thƣớc hạt. Các phƣơng pháp phổ biến là:
Đếm hạt bằng kính hiển vi điện tử.
Phân tích các chất lắng.
Phƣơng pháp quang học.
Phƣơng pháp vật lý.
Cho biết kích thƣớc hạt trung bình và sự phân bố kích thƣớc hạt. Phƣơng pháp đo sự phân bố kích thƣớc hạt này chính là đo lƣờng sự phân bố cƣờng độ tán xạ ánh sáng, có đƣợc sự phân bố cƣờng độ tán xạ ánh sáng sẽ tính đƣợc sự phân bố kích thƣớc hạt.
Khi ánh sáng đến đập vào một hạt hình cầu, sẽ có ba loại ánh sáng đƣợc phát ra:
Ánh sáng đến phản xạ lên bề mặt ngoài của hạt.
Ánh sáng đến xuyên vào bên trong hạt và sau đó phản xạ ở bề mặt trong của hạt.
Ánh sáng đến xuyên vào bên trong hạt, khúc xạ sau đó tiếp tục xuyên ra khỏi hạt (ló ra khỏi hạt). * * * R L T L L 2 * 2 * 2 * 2 * * R R T T ab a b a b C 2 * 2 * 2 * * ab ab ab E L C H
49
Hình 3- 1: Các dạng ánh sáng phản xạ.
Ánh sáng phát ra từ hai nguồn: Một nguồn là tia laser He-Ne có bƣớc sóng 632.8nm đƣợc mở rộng nhờ một hệ thống mở rộng beam expander và một đèn vonfram phát ra ánh sáng có bƣớc sóng khoảng 405nm. Ánh sáng phát ra từ tia laser và từ đèn vonfram đƣợc chiếu vào các hạt lơ lửng trong chất lỏng. Sau khi chùm tia laser bị phân tán và tán xạ từ hạt, nó xuyên qua một thấu kính hội tụ và tập trung cƣờng độ lên trên photo - cell detector. Toàn bộ quá trình đƣợc mô tả bằng hình sau:
50
Hình 3- 2: Phân tán Fraunhoer
Sử dụng cả hai nguồn chiếu sáng nhằm mục đích tạo ra các nguồn sáng có bƣớc sóng khác nhau, bƣớc sóng ánh sáng càng nhỏ sẽ đo đƣợc những hạt có kích thƣớc càng nhỏ.
Ƣu điểm
Có thể đo cả những bột khô, nhũ tƣơng, huyền phù…
Sử dụng đơn giản, có thể lập trình tự động để lặp lại thí nghiệm. Thu thập kết quả nhanh, độ tinh cậy cao.
Có thể phục hồi lại mẫu (thích hợp khi đo những mẫu đắt tiền và quý hiếm).
Nhƣợc điểm
Phƣơng pháp đƣợc xây dựng dựa trên giả thiết các hạt có hình cầu. Vì vậy với những hạt có kích thƣớc khác hình cầu, kết quả nhiễu xạ sẽ có những sai lệch đáng kể.
Phép đo phụ thuộc nhiều vào các tham số quang học (chỉ số khúc xạ, khả năng hấp thụ ánh sáng) để tính toán khả năng tán xạ của hạt. Tuy nhiên, những đặc trƣng về khả năng hấp thụ ánh sáng rất khó xác định.
Nếu trong mẫu hạt có sự pha trộn giữa những hạt có tính chất quang học khác nhau rất khó tiến hành đo.
51
Phƣơng pháp tính xấp xỉ Frauhofer chỉ nên sử dụng với những hạt có kích thƣớc < 10m, đƣợc xây dựng dựa trên giả thiết: Khả năng khuyết tán của các hạt là nhƣ nhau và các hạt hoàn toàn mờ đục.
I.3 Phân tích cấu trúc hạt bằng phƣơng pháp XRD [5,6,9,20]
Có nhiều phƣơng pháp thí nghiệm nhiễu xạ tia X để nghiên cứu cấu trúc của vật rắn tinh thể. Một trong những phƣơng pháp hữu hiệu nhất để xác định cấu trúc tinh thể của một chất là phƣơng pháp bột.
Trong phƣơng pháp này mẫu đƣợc tạo thành dạng bột với mục đích nhiều tinh thể có định hƣớng ngẫu nhiên để chắc chắn rằng một số lớn hạt có định hƣớng thỏa mãn điều kiện nhiễu xạ Bragg.
Trong phân tích tinh thể bằng tia X ngƣời ta dùng nhiễu xạ kế Rơnghen.
Góc giữa mặt phẳng mẫu và tia X tới là , góc Bragg. Góc giữa phƣơng chiếu tia X và tia nhiễu xạ là 2 . Mẫu đƣợc tạo dƣới dạng lớp mỏng vài miligam bột tinh thể rải trên đế phẳng. Tia X đơn sắc đƣợc chiếu tới mẫu và cƣờng độ tia nhiễu xạ đƣợc thu bằng ditector.
Cƣờng độ tia nhiễu xạ theo 2 đƣợc ghi tự động trên giấy vẽ đồ thị hoặc dƣới dạng dữ liệu số để cho xử lý bằng máy tính và cho ngay kết quả về giá trị 2 và d ở đầu ra.
Peak cƣờng độ lớn thu đƣợc khi điều kiện nhiễu xạ đƣợc thỏa mãn bởi một tập mặt tinh thể nào đó. Hình học và kích thƣớc ô đơn vị có thể xác định đƣợc từ vị trí góc của các peak nhiễu xạ, trong khi sự sắp xếp của các nguyên tử trong ô đơn vị lại liên quan với cƣờng độ tƣơng đối của các peak này. Nhƣ vậy từ định luật Bragg có thể thấy rằng