Nghiên cứu chế tạo polime nhôm

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC T ự NHIÊN
-k "k “k "k 'k "k -k
NGHIÊN CỬU CHÉ TẠO POLIME NHÔM
■
Mã số: QT-06-18
Chủ trì dề tài: TS. Nguyễn Thị Bích Lộc
Cán bộ tham eia: PGS. rs. Cao 1 he 1 là
CK. Tạ Xuân Dục
CN. Nau\'ền Bích Plurọnc
I là nội 2007
BÁO CÁO TÓM TẢT
a. Tên đề tài: Nghiên cứu chế tạo polime nhôm Mã số: : Q 1 -06-18
b. Chủ trì đề tài: TS. Nguyễn Thị Bích Lộc
c. Các Cán bộ tham gia: PGS.TS. Cao The Hà
CN. Tạ Xuân Dục
CN. Neuvễn Bích Phượníi
d. Mục tiêu và nội dung nghiên cứu:
Mục tiêu: Nahiên cứu phươna pháp điêu chê. xác định câu trúc, thành phân cua
polime nhôm
Nội dung:
- Nghiên cứu. tống hựp polvme Alị; đi lừ dune dịch NaOl 1 \d A1C1, theo các ly lệ
r (|OH|/[Al| |) chạy từ 2.15 đên 2.5. Xác định hàm lượng các tiêii phân polime và
monome bằng phương pháp phãn tích Fcrron.
- Kết tủa polime bãnii duntỉ dịch Na:S();. phân tích ihành phán kết tủa. cấu trúc,
kích thước băne các phương pháp phân tích, nhiễu xạ XRD. SHM. TCÌA/DSC. IR.
- Nghiên cứu quá trình hình thành AU), đạn li hat nhu hãna cách nune kêl lủa Al|,
sunfat dưới các điều kiện nhiệt độ khác nhau. Sư dung phircmg pháp SEM và XRD
đê nghiên cứu san phấm.
- Bước đầu nghién cứu tổng hợp tinh thê AI I í nitral. \'a sự hình ihành AUO, tù' tinh
thê này.

- Nghiên cứu ánh hướng của ion F- đến quá trình chuán độ polime nhôm hãng
phương pháp trắc quang.
e. Các kct quả đạt duọc:
1. Nghiên cứu. lòna hợp polyme Aln đi từduna dịch NaOII và A1C1; theft các ụ
lé r (OII/Aly) chạy từ 2.15 đến 2.5.
2. Xác định các đặc trưng cùa hệ băr)2 các phươns pháp phãn tích hóa học. nhiẻu
\ạ XRD SIỈiYl, TGA/DSC, IR. Kết quá cho thũ\ thành phán chính cua các ~ảu
muối kct linh la muối Na(l|Alr,04(0 [I)2.,(H20 )|;(S04h ịS \ 1Ỉ20 trong đó X biến
thién tron° khoáng 9-11, tinh thế dạng đơn tà, kích thước tinh thể cỡ vài chục
micromet. Nhiễu xạ tia X cho pic đặc trưng ở góc nhiễu xạ 20 gán 8" và d , V trong
khoans 10.45 - 12.84 A" gần với giá Irị của nhiễu .xạ mẫu chuán là dllttl2l = 12.07 A"
còn trẽn phò hổnsỉ ngoại xuất hiện dao độnsi cúa nhóm 011 ờ 2ần 3400 cm'1.
3. Nshiên cứu quá trình hình thành A1:CK dạniỉ hạt nhó bãns cách nung kết tủa
Aln SLinfat dưới các điểu kiện nhiệt dộ khác nhau. Sử dune phươns pháp SEM va
XRD do n2hién cứu tính chất, cấu trúc cini sán phàm.
4. Bước đầu diéu chế được duns dịch polime Aln nitrat và kháo sát được một vài
tính chất cùa hệ polime trona duns’ dịch : độ bền cúa dung dịch polime là 5 - 7
ngày.
5. Tìm được nồns độ F= 0,7ml F có nồnu dộ là lOOOppm \d thời 2Ĩan t=2h mà tại
dó lượng polime nhóm trong duns dịch PAC 30ppm bị che phủ hoàn toàn. Từ đó
đưa ra một quy trình xác định hàm lượn2 polimc nhỏm một cách nhanh hơn mà dộ
chính xác vẫn rất cao, bằng cách cho them F vào duna dịch mẫu ban đáu.
6. Nahiẽn cứu ánh hưởng của ion C1 đến quá trinh phán ứn« của PAC với Ferron
đã chí ra rằn° C1 không có tính chat như F .
f. Tình hình kinh phí đề tài:
Kinh phí được cấp: 20.000.000 đ
Đã chi: 20.000.000 đ
KHOA QUẢN LÝ
%
CIlủ TRÌ ĐÈ TÀI

')//
tí' ^
ị
PCS. TS. TRÀN THỊ NHU MAI TS. NGƯYÉN THỊ BÍCH L ộ c
— - - _
CO QUAN CHỦ TRÌ ĐÈ TÀI
SUMMARY REPORT OF THE SCIENTIFIC
RESEARCH SUBJECT
a. Title of subject: Study on synthesis polvme A113.
Code No: QT 06-18
b. Head of subjcct: Dr. Nguyen Thi Bich Loc
c. Participants: AccProi'.Dr. Cao The I la
BA. l a Xuan Due
BA. Nguven Bich phuona
d. Aim and contents of the subject: Stud) on svnihcsis and characterization
structure, composition of polyme Al] ',.
+ Study on synthesis polvme Al13 from NaOIl and A1CI with The r (OH Al) ratio
was varied from 2.15 to 2.5.
+ Determination structure, composition of polyme All', b\ XRD. 1CJA DSC. [R.
SEM
+ Study on factors affection of F on degradation spcctrophotometric determination
of polvme Al| i in PAC
The obtained results:
1. Studed on synthesis pohme Al|; from NaOIl and A1 Cl3 V 1th ['he r (OH Al) ratio
was varied from 2.15 to 2.5. The results suggest that the polymeric species have
contributed about 90° o of total aluminium in the h> rdolysed solution w ith r 2.3.
2 Determination structure, composition ofpolyme All', b\ XRD. TGA DSC. IR.
SEM and formula ol'polyme is: Na() lA l^O^OH^id l2())i2(S()ih.55.xH:0 .
3. A ll3 sunfat crystals was fired until 800°c and 1()0()°C during few hours.
Characterization of aluminas formed from firing Al 13 sun fat was stud)

4. Study on factors affection of F" on degradation spectrophotometric determination
of polvme A113 in PAC.
MỤC LỤC
MỚ Đ Ấ U 7
NỘI DUNG NGHIÊN c ứ u 10
2.1 Iỉoá chất dụng cụ 10
2.1.1 Hoá chất
2.1.2 Thiết bị và dụng c ụ
2.2 Các quy trinh phân tích và phương pháp nghiên cứu.
10
10
11
2.2.1 Tính toán lý thuyết 11
2.2.2 Chuãn dộ xác dinh nồng độ nhỏm tron" dung dịch
13
2.2.3 Chuẩn độ xác định hàm lượng so,2' 13
.2.4 Chuán độ xác định chính xác nồng độ NaOIl 14
2.5 Phương pháp perron xác định polvme Alr, 14
2.6 Chụp ánh bể mặt mẫu trên kính hiển vi diện tu' quét (SI:M) 16
.2.7 Phân tích nhiệt \i sai 16
2.2.8 Phương pháp nhiễu xạ tia X phân tích cấu trúc và thành phần pha

16
2.2.9 Nội dung thực nghiệm: 16
2.2.10 Thưc nghiệm 16
KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 20
3.1 Cấu trúc, thành phán và tính chất cúa polime Alp sunfat

20
3.1.1 Phân tích báns các phương pháp Vật lý 20

3.1.2 Phân tích thành phần bằng các phươníi pháp Iloá học 25
3.2 Sự hình thành polime AIp, trong dung địch và các yêu tố ảnh hưửna

28
3.2.1 Kết quá tính toán lý thuyết 28
3.2.2 Sự bicn đổi pH và độ đục trong quá trình điéu chế

31
3.2.3 Sự ánh hườna của thời gian tới sự hình thành polime 32
3.2.4 Sự ảnh hưởna của tv lệ r (OH/A1) tới sự hình thành polime 35
3.3 Sự hình thành A120 :, từ quá trình phán hu ỷ polime Alp, sunfat ớ nhiệt độ cao

39
3.3.1 Yếu tố thời gian 39
3.3.2 Thành phần và tính chất của sản phẩm nung
41
3.4 Bước đầu nghiên cứu tòn2 hợp polime Alp, nitrat 4?
3.5 Nghiên cứu anh hườns cưa ion F' tới quá trình xác dinh hàm lượn2 polime trons
PAC băng phirơna pháp trắc quana: 46
3.5.1 Đo Abs cua mẫu PAC với chi thị là I-erron khi khôns có mặt ion p
4S
3.5.2 Nghiên cứu ánh hườns cùa ion F tới phan ứn<2 tạo phức của APvới ferron 4S
3.5.3 Nghiên cứu phan ứn2 cùa F với ferron: 50
3.5.4 Nghiên cứu ánh hườno cứa thời gian 50
3.5.5 Nshiẽn cứu ánh hườn2 cùa nóng độ:
51
3.5.6 Nghiên cứu ánh hường của các ion có tính chát siốníi với ion F 55
3.5.7 Kết qua tính toán: 56
KẾT LUẬN 57
TÀI LIỆU TI ỉ\M KHẢO 59

M ỏ ĐẤU
Polime vò cơ là nhữns hợp chất có cáu trúc đa nhãn được 2ãn kết với nhau th>
qua cáu nối là nsuyén tứ o.\i. Đặc điếm nói trội cua các polime võ cơ là chúns có k
thước lớn. điện tích lớn hơn các ion binh thườns và có khá nãns hoạt hóa nsuvẽn tử c
trong các phản ứns oxi hóa khử vv. Nhữns tính chất nổi trội đó đã làm cho \iệc nghlr"
cứu polime vỏ cơ trở thành một vấn đề đã và đar)2 thu hút được sự quan tâm của rát nhir-
nhà khoa học trên toàn thế giới. Chúng có ứng dụn2 trong nhieư lĩnh vực khác nhau ca r
mặt khoa học lẫn thực tiền như côna nahệ xúc tác, chất ức chế ãn mòn kim loại, tác nh^r.
keo tụ xừ lý nước thai v.v.
*
Một polime vó cơ đơn giản nhất và dược nghiên cứu nhiéu nhất trons nhữne ni—
gán đâv ]à polime Ali:,04(0H)1M(IỈ:0 )|27f. Polime nàv là thành phán chính cùa các rr.l-
FAC (PoliAluminiumChloride) được sử dụns trona công nshệ xứ lý nước thài vù có thẽ
một nauvẽn liệu đau hữu ích trong sơ'đổ tòn2 hợp oxít nhỏm dạng hạt nhỏ có cấu trúc Vfli
kích thước mon2 muốn. Cùns với polime AI]2A10,(OI ỉ )24 các hợp chát cùns cáu tri-
như các hợp chãi polyoxocation MO.,Ali:(OỈỈ)2l(1120 )127x' ( M là kim loại có hóa trị IV)
hav các polvoxometalate như các hợp chất tunsstoaluminate hiện dans rất được chú V. L'.
do thứ nhất là các hợp chất polyoxocation M 04A1|2(0H):4(IỈ:0 ) 127'X* thực chãi khá ph'j
biến trons đất has các khoána vật và chất lượng cúa đất phụ thuộc rat nhiều vào các họp
chất này. Ngoài ra các hợp chất này còn là những chất đáu dế diều chế các chất xức tie
định dạng và các hạt oxit cỡ nano. Một lý do nữa là các hợp chất polyoxomatelate đưọc
phát hiện là có khả năns xúc tác tốt cho phan ứng oxy hóa- khừ. [ ] .2.3.41
Sự hình thành các hạt polyme nhỏm Irong dung dịch dược làm rõ từ nhữna nam
1980. Đây la cơ sờ khoa học để sản xuất PAG (PolyAluminumChloride) cũna như ứng
dụng FAC.
Tron2 duns dịch, nhỏm tổn tại dưới các dạng monome A T\ A1(0H):+. Al(OHi \
Al(OH), phãn tử và Al(OIỈ),'. ba dạng polime: Al2(OH)2‘\ AU(OH)45+. Al,,04(0H)247i \à
Al(OH)-, rắn. Trong đó AI 1 ìO.,(OI 1 )247'• gọi tát là AI 13 có cấu trúc hết sức thú vị đổng thơi
là tác nhãn gáy keo tụ chính VÌ1 tốt nhát trong các mẫu PAC. cấu trúc này được phát hiện
từ năm 1960 bởi Johanson[?].

Có hai iỊÌá thiết vê câìi trúc Cỉhi AIịị
Giả thiết / : Ra đời vào khoána những năm 60. Những người theo giá thuyết này cho răn”
tron° dung dịch có các hạt polimc dạnsi vòng với đơn vị cơ bán [à vònsz ứns với côns thứu
7
f Al6(OH> 12( Iỉ:0 )r )*r: nếu là hai vòna ta có iA11ii(0H)22(H20 /)16)s+: nêu là 7 vòng ta có
Gia ỉhuxe) 2: Theo 2Ìá thuyết này thi polime Aln có cấu trúc z -Keasin.
Mó ta cáu trúc £ - Keggin:
Trons nước AV* có số phối trí 4 và 6. khi đó khá năng tổn tại dưới dạn.2 tứ diện
AKOH)4' hav còn sọi là tế bào T.; (Bertsch. 1989, 1987) [6. 7] và bát diện A1(0H),(H:0 )3‘.
Té bào Tị nà\ là mầm đè hình thành cái gọi là cấu trúc Keagin (hình 1.1) với tâm
là té bào TJA 10J và 12 bát diện bám xung quanh, khi đó ta có cáu trúc ứns \'ó'i công thức
A1i2A104(0H);47+. Người ta cho rằng khi cho kiềm vào duns dịch A F \ ion Al?+ tiếp xúc
với các giọt kiềm thi đó là lúc hình thành các tế bào T, và các hát diện'! Tiếp theo ba bát
diện lién kết với nhau tạo thành một nhóm ba. irons mỏi nhóm ba đó. cứ hai bát diện
chung một cạnh nói 011 của bát diện và 0 cua Ti. Mỗi 0 của T, sẽ nối với một nhóm ba.
như vậv sẽ có 1 2 bát diên vãv quanh T, tạo Alị .
Mặt khác, mỗi nhóm ba sẽ liên kết với 3 nhóm ba còn lại thỏns qua cạnh chuna lù cạnh
nối hai nhóm 011 ' của bát diện 2ần nhất. Trong cấn trúc này. các phán từ nước luôn luôn
có sự trao đói với các phân từ nước tự do trong dung dịch, tức là phán tứ nước trong cấu
trúc thì di chuyển ra nsoài còn các phân từ nước lự do thì thay thế vào vị trí mà các phán
từ nước kia bị mất. đồns thời có sự phá vỡ tạm thời cấu trúc cúa polime. Cơ chế cúa hién
tượna nàv đã được xác nhặn thông qua quá trình nghiên cứu sử dụng các đổng VỊ cùa
nước.
% )
©
Hình ỉ.l Mỏ hình cáu trúc Keggin cuả polyme ÁỈỊỊ
8
Như vậv có thế coi bước tạo T4 là bước quvct định trong côn2 nahẽ chế tạo AI ; là
thành phán chính của PAC. Cấu trúc này đã được chứns minh bans các phươns pháp phó
hiện đại như NMR : AI \à XRD góc nhó[5.S].

Điều kiện đã nêu rất khó gặp với quá trình thuỷ phân thông thưòng trong cónạ nghệ
xử lí nước, do vậy các nahiẽn cứu chế tạo PAC dã được xúc tiến mạnh trong nhữns năm
1980. Cấu trúc này tươns đối bền trong khoảng nhiệt độ 20- 80''c và pH từ 3 tới 5. Đâ\ là
điều kiện đế chúng ta chế tạo cũng như đánh giá lượng cấu trúc này trong PAC.
Trong khuôn khổ đề tài này chúng tôi tập trur)2 sự chú ý cuá mình vào một polime
đơn giản là Ali:,04(0II)24(II20 )p 7+. Với mục đích nghiên cứu quá trình hình thánh, các
đặc tính về tính chất và cấu trúc của polime A l^O jiO H ^H iO )^* và khá nãns tons hợp
oxít nhỏm dạns hạt nhó từ polime này. Nội đung đề tài bao gổm các phần chính sau:
chúno tòi tiến hành thực nghiệm bao gồm tổng hợp. phân tích xác đinh thành phán,
cấu trúc và tính chat cúa polime Al13 \à tổn2 hợp xác định cấu trúc oxít nhóm đi từ
nguyên liệu dáu là polime A. 113 sunfat NalMAlr,0 )(0H)24([I-,0)12(S04)^ 3.\H20. Nshiẽn
cứu ánh hưừna của ion F- đến quá trình chuấn độ polime nhỏm băng phươna pháp trác
quang.
Tuy nhiên, tất cá các nahiên cứu na\ chí là những bước di dấu tiên trons lĩnh vực
khá mới mé này ờ Việt Nam. Với những cố gắng và nỗ lực cùa mình chúng tòi hv vọns sẽ
đạt được nhữna thành quá cao hơn nữa trong thời gian tới.
9
NÔI DUNG NGHIÊN CLIP
i'fi ỈÍ* :•?
2.1 Hoá chát dụng cụ
2.1.1 Hoá chất
- NaOH loại PA cùa Truna Quốc
- EDTA dinatrium salt cùa Merk
- ZnS04.7H:0 > 99,5% của Truns Quốc
- Axít IỈ2C20 4.2H,0 của Merk
- Htanol loại PR của Trung Quốc
- Ba(NO’): khan > 99,5% của Trung Quốc
- A1CU khan cúa Anh - BDH chemical Ltd.England
- Na2S04 khan loại PA của Trun° Quốc
- Perron loại PA - Analar. BDH chemical Ltd,En°]and

- Đệm axetat và Urotrophin
- H20 : 30% của Truns quóc
- HC1 36.5% của Trung quốc
- Al(NO,);, loại PA của Trung quốc
- Dưns dịch thuốc thử Xilenol da cam.
2.1.2 Thiết bị và dụng cụ
- Máy quang phổ UV- NVIS 3100 PC; UV- 1201. SHIMADZU
- Bếp khuây từ HP - 3000
- Cuvét thạch anh
- Màng lọc 0,45 Ị.I m. Cellulose acetate C045A047A, Advantes
MFS. Inc, Japan
- Các cốc thuý tinh chịu nhiệt loại 500 ml. 100 ml và 50 ml
- Bình nón. Buret tự độns. Pipet lự động loại 5 ml
10
- Thiết bị đun mẫu Autoclave HICLAVE HIV- 50
- Cán phân tích Metter AE 200
- Máy hút chán khỏnơ. tú sấy. nhiệt kế. binh hút ám
- Lò nung CARBOLITE, Aston Lane, Hope Sheffield. S30 2RR
England
- Máy đo pH Consort C835
- Máv đo độ đục Aqualytic PC compact.
2.2 Các quv trình phân tích và phương pháp nghiên cứu
2.2.1 Tính toán lý thuyết
Trona duna dịch nhôm tồn tại dưới các dạng: monome Af"\ Al(OH)2+. Al(OH)^ .
Al(OH), phân tử và Al(OM).,', ba dạng polime: Al2(OH)24\ Al,(OH)45+. A1|,Oj(OH)2.:'.
Các mỏ hình cán bằna nhiệt dộng đôi với các tiếu phân của nhôm trong duna dịch được
cho như sau :
(1). A r + Iỉ20 o A1(0IỈ)2++ ir K, = 10-502
(2). A1U+ 2 H ,0 «. Al(OH)2+ + 2 H+ K2= lơ*-71
(3). 2Al,f + 2 H20 o A12(0H)24+ + 2 H' K, = 10627

(4). / \ r f +3 11,0 co Al(OH), ‘ +3 IP K4=10'10'4
(5). 13A11+ + 28 H20 o Al,A (O H )247+ + 32 IP K5= 1 0 y7-fi
Vì nồng độ các dung dịch nhôm mà chúng tôi khảo sát là rất lớn do đó ta phải thay
thế khái niệm nồng độ bằng khái niệm hoạt độ bàng cách sử dụn2 các công thức sau:
Debye-Huckel (Ready, 1970) [9] :
Logf.p = - “Z*Pv ''2 W + Bripiỉ' 2)
Công thức Ghieckauf (1955) [10] :
Loofi r = - a Z ; y 2/(\ + D r , y 2)
+ p l z l l + ỉl^L load + 0,018 mr) - - 102( 1 - 0.01 8/;;/;)
2,3v(1+0,018»h-) V V
11
a = 0.5: B = 0,33; rip= bán kính của ion 7X1,(014)“*: m là non° độ: V = \f+ + V'; h là chi ĨL
hvdrat hoá: r, là t\ lệ the tích mol riêng phán cùa chất điện ly trẽn thể tích mol cua r.'Já:
tinh khiết.
Sừ dụng các kết quá tính lực ion cúa các tiểu phân tronơ dung dịch cho bời
Bottero(1980,[9]) cùns với các thông số mô hình nhiệt độn2 ờ trẽn cho phép chúnẹ tòi
tính toán được sự phán bố của các tiểu phân trong dun2 dịch theo các pH khác nhau. Các
giá trị tính toán lực ion của các tiểu phân được biểu diễn trong bản2 số liệu 2.1 .
Bảng 2.1 Gìq trị lực ion tính theo Debye-Hưckel va Glneckaf.
Debve-Huckel
Glueckaf
*
pH Al;+
Al(OH)2+ AI ,3
A12(OH)2j+ Al- +
AKOH)/
Aln
AUOHK1*
3,1
0.1413

0.7394
0,1558 0,0791 0,0879
0,6876
0.1563
0.0181
3.2 0,1413
0.7394 0.1558
0,0791
0,0879 Ị 0.6876
0.1563 0.0181
3,3 0,1413
0.7394 0,1558 0,0791 0,088 0.6876
0.1563
0.0181
3,4 0.1413
0.7394 0,1558
0,0791
0,088 0.6877
0.1563 0.0181
3.5
0,1335
0.7447
0,1591
0,0801 0,0881
0.6878
0.1563 0.0181
3,6
0,1565
0.7626
0.1712

0,0841
0,0948 0,6986
0.1633 0.0203
3,7
0.1623
0.7705 0,177
0.0862 0,106
0,7148 0.1746 0.0242
3,8
0.165
0.7747
0,1802
0,0874
0.1105 0.7207
0.179 0.0257
3,9
0,1675
0,7772
0,1822 0,0881 0,1131 0,724
0.1816 0.0267
4
0.1686
0,7785
0.1832
0,0885 0,1147
0.7261
0.1832
0.0273
4,1
0.1692

0.7793
0,1838
0,0887
0,1155 0,7271
0,184
0.0276
4,2
0,1692
0.7793
0,1838
0,0887
0.115
0,7265
0.1835 0.0274
4,3
0,1721
0,7828
0.1867 0,0898 0,1185 0,7307
0.1869 0.0287
4,4
0.1693
0,7794 0.1839
0,0888 0,1158
0,7275
0.1843 0.0277
4,5
0,1693
0,7794
0.1839
0,0888

0,1158 0,7275
0.1843
0.0277
4,6
0.1693
0,7794
0.1839
0,0888 0,1159
0,7275
0.1843
0.0277
4,7
0.1693
0,7794
0.1839
0,0888 0,116
0,7275
0.1843
0.0277
4,8
0,1693
0.7794
0,1839
0,0888 0,116 0,7275
0,1843
0.0277
4,9
0,1693
0,7794
0,1839

0,0888
0,116 0,7275
0.1843
0.0277
12
2.2.2 Chuán dộ xác dịnh nồng độ nhôm trong dung dịclì[26,27]
Hàm lượng nhôm tons có trons dung dịch được xác định theo phươns pháp chu à'
độ ngược với EDTA 0,05 M bằng dun2 dịch Zn;~ 0,0125 M.
Thú tục chuán độ như sau:
- HÚI 5 ml mẫu cần phân tích cho vào bình nón
- Thêm vào đó 5 ml đệm axetat
- Thêm V ml EDTA 0.05 M vào bình
*
- Đun nóng tới 70 - 80 °c và thêm vào đó khoáng 0.5 2 Urotrophin lắc đều
- Bơm vào dó 2 - 3 giọt xilenol da cam rồi chuán độ bans Zn2~ổ.0125 M tới khi
chỉ thị đổi sana màu đỏ thì dừng.
Giá sử V là thể tích EDTA ổ*.05 M thêm vào, V’ là thế tích Zrr“dùng đế chuẩn độ.
Ta có nồng độ nhỏm (Cjj) là :
_ V X 0.05 -PxO.O125
CA1 =

1

7
-
1— - (M)
5
2.2.3 Chuán dộ xác dinh hàm lượng SO/'
Hàm lượng ion SOị2 có trong dung dịch được xác dinh theo phươn° pháp trọnợ
lượng. Thao tác tiên hành như sau:

Giấy lọc Cenlulozơ axetat kích thước 0.45 micromet dược sấy ở 105 "c trons vòns
4 h và được xác định khối lượng trên cân phân tích ( rĩi|).
Lấy 20 ml mẫu có nồng độ ion sunfat đã ước lượne được none độ cho vào cốc 250
ml. Thêm vào đó 100 ml duns dịch Ba(NO;,)20-5 M (đã lấy dư). Đun nóns dung dịch trẽn
bếp điện tới nhiệt độ 80 "c và để nsuội trons vòng lh. Sau đó mang đi lọc với giấy lọc
0,45 micromet (đã sấy ở trên). Rửa bằng nước cất nóng 3 - 5 lần cho đến khi nước lọc hết
Ba2+ đư. Thu lấy kết tủa và giấy lọc mang đi sấy ở nhiệt độ là 105 °c Irons vòna 4 h. Sau
khi sấy kết tủa được xác định khối lượng trên cản phân tích (m2). Khối lượng của ion s o /
dược tính theo công thức sau:
_ 96

m sun fut= - » í | ) ( g )
233
13
2.2.4 Chuẩn dộ xác dịnh chính xác nóng (lộ XaOH
Hàm lượng NaOIl có trong duns dịch sau khi pha chế được xác định bar.; cách
chuán độ axít- bazơ với chất chuấn là axít oxalic. Thú tục như sau:
Lấy V ml dung dịch axít oxalic đã biết nổn° độ vào bình tam giác 200 ml. Thêm
vào binh nón 2 - 3 giọt phenolphtalein. Dùns duns dịch NaOH chưa biết chính xác nổns
độ để chuẩn độ cho tới khi duna dịnh chu\ển sana màu hồne nhạt trons YÒns 30 s thi
ngừng lại. Giả sử thế tích NaOH tiêu tốn là V ml. nồng độ của NaOH được tính theo còng
thức sau:
/V xỉ'
c NaOH = ưt; (M)
ỉ *
m j ' j
2.2.5 Phương pháp Ferron xác định polyme AIU
Hàm lượng các tiểu phàn Al’\ Aln và Al(OH); được xác định nhờ phươna pháp đo
phổ hấp thụ phân tử theo thời gian với thuốc thử là Ferron có cóns thức CụH60 4NSI (7-
iodo-8-hydroxyquinoline-5-sulfonic acid). Cơ sờ cúa phương pháp là sự khác biệt giữa tốc

độ phản ứng cúa polime Alp, với ferron và tốc độ phán ứna của monome Al'+ với ferron.
Trong khi monome phán ứn2 khá nhanh với ferron thì polime phán ứng tương đổi chậm.
Phức tạo bởi nhôm và ferron có cực đại hấp thự ờ Ã = 370 nm [11.12]. Điều kiện thực
nahiệm như sau: /. = 370nm. pH = 5.2, t = 2-3 h.
Dựa trên các số liệu thu được ở nhờ chuẩn độ lượn« nhỏm tons ờ trên chúng ta pha
các mẫu PAC cần do và Al(NO,).i có cùns nồns độ nhòm tổng irons khoảng từ 5 - 35
ppm. Thực hiện phép đo đạc Abs các mẫu này. Chuán bị máu trắng làm mău so sánh. Thứ
tạc đo Abs được tiến hành như sơ đồ hình 2.1.
14
Hình 2.1 Quy trình phàn tích polyme nhôm ÁỈỊỊ trong dung dịch PAC
15
2.2.6 Chụp ảnh bé mật mẫn trên kính hiên vi diện tử quét (SEM)
Các mảu trong clé tài này được chụp ánh bế mặt và phổ tán sắc nãns lượn2 bàns kính hiển
vi điện tứ quét (Scanning lìlectron Microscope - SEM) JMS 5410 của hãng Jeol (Nhật
Bản) có kèm theo phụ kiện EDS (Energy Dispersion Spectrometer) cùa hãns Oxford
(Anh) tại phòng thí nghiệm cứa Truna tâm Khoa học Vật liệu
2.2.7 Phán tích nhiệt vi soi
Các mẫu chế tạo đểu được khảo sát trên thiết bị phân tích nhiệt SETARAM DSC 131 -
Pháp tại khoa Hoá học trượng Đại học Khoa học Tự nhiên - Đại học Quốc gia Hà Nội.
2.2.8 Phương pháp nhiễu xạ tia X phán tích cáu trúc và thành phấn pha
*
Các mẫu nghiên cứu được phân tích cấu trúc bằng nhiễu xạ kế tia X D8 Advance cùa
hãng Bruker (Đức) tại khoa Hoá học trường Đại học Khoa học Tự nhiên - Đại học Quốc
gia Hà Nội với bước sóng tia X tới từ bức xạ Kừ cùa Cu là : >.Cu = 1.54056 .
2.2.9 Nội dung thực nghiệm:
- Nghiên cứu. tons họ'p polyme AI13 đi lừ dung dịch NaOIỈ và Aicụ theo các tý lệ r
([OH]/[A1t]) chạy từ 2,15 đến 2,5 [15:16],
- Xác định hàm lượno các tieu phân polime và monome bằna phươna pháp phân
tích Ferron.
- Kết tủa polime bằng dung dịch Na2S04. phán tích thành phẩn kết tủa. cấu trúc,

kích thước bằng các phương pháp phân tích, nhiễu xạ XRD, SHNỊ TGA/DSC. IR.
- Nghiên cứu quá trình hình thành Al:Oi dạng hạt nhỏ bằng cách nung kết túa Aln
sunfat dưới các điều kiện nhiệt độ khác nhau. Sử dụng phươn2 pháp SEM và XRD để
nghiên cứu sản phẩm.
- Bước đầu nahiên cứu tổng hợp tinh thể Al1? nitrat, và sự hình thành A12Oị từ tinh
thể này.
- Nghiên cứu ánh hưởng của ion F- đến quá trình chuẩn độ polime nhỏm bằng
phương pháp trắc quang.
2.2.10 Thực nghiệm
2.2.10.1 Nghiên cửu, rong hợp polime Alu , Al/j sunfat
16
Nguyên lý : Polime A1L; (A1i:,(OH)240^(H20 ) i; r) được hình thành thòng qua qu_
trình chuẩn độ dun2 dịch A1C1-, bans dung dịch NaOH với tý lệ r ([OH]/[A]]) cho trước
tốc độ thèm NaOH rất chậm, dung dịch được khuấy đéu trons suốt quá trình phản ứrK
Polime này có thê được kết tùa dưới dạn2 muối sunfat ngậm nước có công thức L
Na01Aln0 4(OH)2.l(H:0)|2(S04),55.xH20
Thao tác: Các duns dịch NaOH và A1C1-S được xác định lại nồng độ một cách chính
xác theo phươna pháp chuấn độ được trình bày ờ phần trên.
Lấy chính xác 25 ml duns dịch A1CU 0.25 M cho vao cốc thuv tinh chịu nhiệt 25r.
ml, đun cách thuý dung dịch đến 80 °c. Thêm tù' từ vào cốc một thể tích duns dịch NaOH
0,25 M tương ứng với các tý lệ r ([0II]/[A1]J = 2.15; 2,21: 2,27; 2.3: 2*35: 2,4: 2.5: 2.6:
2,7 với tốc độ thêm là xấp xì 0,5 ml/phút. Trong suốt quá trinh phán Ứn2 dun° dịch được
khuấy trộn bằng máy khuấy từ tốc độ 1600 vòng/phứt, nhiệt dộ phán ứns dược giữ ở 60 -
- Dung dịch sau khi điều chế được đế yên ở nhiệt độ phòns trons 40 h rồi mang đi
phân tích bằna phương pháp Ferron.
- Mật khác, dưng dịch sau diéu che được dô’ yên ớ nhiệt độ phòng trona 40h. Sau dó
thêm tiếp 62.5 ml dung dịch Na2SO.| 0,1 M vào cốc. Tinh thể Aln sunfat được hình thành
sau 48 h. Lọc lấy tinh thể trẽn giấy lọc 0.45 micromet. Rửa 3 lần bans nước cất hai lần vi
rửa sạch tinh thể bằng etanol tuyệt đối ( khoảng ba lán rửa). Tinh thể polime hình thành
được chứa trona bình hút ám.

Trong quá trình điều chê Polime bằng cách truna hoà dưna dịch A1C1-, bằng NaOH
và để yên dung dịch ở nhiệt độ phòngtrong 40 h. dung dịch sau trung hoà được xác định
giá trị pH và độ đục theo các tý lệ 1' và theo thời gian.
2.2.10.2 Xíic định độ ẩm của mẫu Aìu sunfat
Sấv cốc nung đã rửa sạch ở nhiệt độ 105 "c trong vòng 4 h. Xác định khối lượns
của cóc sau khi sấy trên cân phân tích (mị).
Cân chính xác trên cân phân tích khối lượng mau Aln sunfat cho vào cốc nuns.
Thực hiện sấ> mẫu trona tủ sấy ở nhiệt độ 105 "c trong vòng 4 h (sau thời sian nuns này
khối lượng mẫu nung không thay đổi nữa). Xác định khối lượng mẫu sau khi sấy (m2).
Từ kết quả xác dịnh khối lượng mẫu sau khi sấy và trước khi sấy có thể xác định
được giá trị độ ẩm trong các mẫu Aln sunfat.
80 "c.
ĐAI HOC QUÕC G !£ HA NOI
TRJNG TẢM iriCM fc THlr / ẺN
17
2.2.10.3 Xác đinh hùm lượng cùa nhỏm và ion sunfal trong mail Aỉị; sunfai
Cân chính xác một lượns tinh thể polime Al|, sunfat hoù tan vào nước dược ax.:
hoá bãns axít nitric, định mức thành 50 ml duns dịch. Lấy 20 ml duns dịch mans pha'
tích hàm lượng ion sunfat theo phương pháp phân tích trọng lượng. Mật khác láv 10 rr.’
dun® dịch mans đi phân tích hàm lượng ion AI ’ theo phươna pháp chuán độ complexo."
ngược (Cá hai phươns pháp phân tích được trình bàv ở trên). Dựa trẽn kết quả phân tích Ẽ
có thể đánh giá được hàm lượng nguvên tứ nhỏm và hàm lượn° ion suníat có trons mẫu
polime Aln sunfat.
%
2.2.10.4 Điêu chẽ Poìime Alịj lìiírat dạng dung clịclì và dạng kì um
Ngayéiì lý: Dung dịch polime nitrat được hình thành thỏns qua phản ứng trao đòi
giữa Aln sunfat với dung dịch Ba(NO02- Thực tế đáy là phán ứns trao đổi để hình thành
kết túa BaSO.4 và dạng polime nitrat tan.
Thao tác: Cân chính xác 1,0440 V. Ba(NO-J: và 2,7282 2 tinh thế polime AỊ-, sunfat
(được điều chẽ theo tỷ lệ r = 2,27; chứa chính xác 85% polime A11:, sunfat và được tính

toán dơ 50% so với lirợno cần phản ứn2 hết với Ba(NO,):)- Hoà tan hết lượng Ba(NO-j-
trong 250 ml nước cất hai lán. Dùng burét nhỏ từ từ dung dịch BaiNO,): vừa điều chế vào
cốc 500 ml có chứa lượn2 Polime Al|;, sunfat vừa càn ờ trẽn. Thời gian tiến hành phan
ứng là 4 h - 9 h, khuâv bằn2 máy khuấy từ. Trong suốt quá trình phản ứns. hệ phản ứn2
được điều nhiệt ở nhiệt độ 60- 90" c. Sau khi thời gian phàn ứng kết thúc, để nsuội hệ
phản ứns trona 1 h, rồi mans lọc trên siấv lọc 0.45//m (Cellulose acetate C045A047A.
Advantes). Hàm lượn2 nhôm tổng trong dung dịch sau khi lọc xác dịnh được theo phươn2
pháp chuẩn độ Complexon là 0,059 M. Dung dịch Polime Aln nitrat vừa điều chế xong
được chứa trong bình Polietilen tý trọng cao.
Tinh thể cùa polime Aln nitrat được điều chế bằng cách cô cạn cách thus 100 m]
duns dịch Polime Aln nitral (vừa điều chế ở trẽn) ở nhiệt độ 80 - 90 °c. Lượng únh thể
hình thành dược chứa trons bình hút ẩm.
2.2.10.5 Chuyên hoó Polime Aljj sunfcit ỈÌÙIÌIÌI nhôm oxit
Nguyên lý : Polime Ali:, sunfat là cấu trúc bao gồm các nguyên tử nhõm, các nhóm
OH và các phàn tử nước. Khi nung đến nhiệt độ cao, cũng giống như hydroxit nhỏm, cáu
trúc polime nàv giải phóng nước và hình thành nhỏm oxít. Do đỏ. để thu được oxít nhỏm
từ polime Al,:, sunfat, chúng tôi thực hiện nung mẫu polime Alp sunfat dến nhiệt độ cao
khoảns gán 1000 "c.
18
Thao tác : Các cốc nung được nuns ở nhiệt độ 800 "c và 1000 "c rổi để neuội :•
nhiệt độ phòn° và xác định khối lượng trên cân phân tích (m,).
Tinh thế polime Ali:, sunfat được cân chính xác và cho vào cốc nung. Thực hiện ĩ':
nghiệm nung mẫu ở hai nhiệt độ 800 "c và 1000 "c. thời gian nuna là 6 h và 4 h. Sau kr
nuns, mẫu được chứa trong bình hút ẩm và xác định khối lượn2 trên cân phân tích (m-1.
Từ kết quá khối lượns mẫu xác định được trước và sau khi nuns chúng tôi xác định
được hiệu suất nung mẫu và thành phần mẫu nung.
2.2.10.6 Xcìc dinh tliành phấn và cáu trúc bâng các phương pháp Vật ly
Để nghiên cứu thành phần, cấu trúc cúa polime Ain sunfat. AIJ- nitrat và nhôm ỏxi:
chúns tỏi thực hiện phân tích nhiễu xạ tia X với tinh thể polime Alị, và tinh thể nhórr.
oxit.

Mặt khác, để xác định sự có mặt cùa các phân tử nước, và nhóm OH cũne nh_'
nghiên cứu quá trinh phân huý nhiệt của mẫu tinh thể polime Aln sunfat chúng tỏi thự;
hiện chụp phổ hồng ngoại, phãn tích nhiệt trọng lượn2 và nhiệt vi sai.
Tát cá các thí nahiệm phân tích dựa trẽn các phương pháp vật lv XRD. IR.
TGA/DSC được thực hiện đo đạc trên thiết bị nhicu xạ tia X D8 Advance - Đức và thiết bị
phãn tích nhiệt SETARAM DSC 131 - Pháp tại khoa Hoá học trường Đại học Khoa he.
Tự nhiên - Đại học Quốc aia Hà Nội.
Để quan sát rõ hơn về kích thước hạt, tinh thể cùa các mẫu polime Aln sunfat \ L
nhỏm o.xit, chúng tôi thực hiện chụp ảnh trên kính hiển vi điện tử quét JMS 5410 - Nhị:
Bản tại Trung tâm Khoa học Vật liệu trường Đại học Khoa học Tự nhiên - Đại học Quốc
gia Hà Nội.
2.2.10.7 Nghiên cứu ảnh hưởng cùa ion F dếiì quả trình chuẩn độ polime nhõn:

bằng phương pháp trắc quang.
Viêc nghiên cứu ảnh hưởng của ion F đến quá trình chuẩn độ polime nhỏm đượ:
tiến hành tương tự như quy trình đã chỉ ra ở mục 2.2.5 với sự có mặt cùa ion F với cá:
điều kiện ảnh hưởng khác nhau:
- Ảnh hưởns của thời gian
- Ảnh hưởna của nồng độ F-
19
KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
3.1 Cáu trúc, thành phán và tính chát của polime Alu, sunf'at
Các mẫu polime sunfat được điều chế từ các duns dịch có tý lệ r (OH/A1) là 2.15:
2,21; 2.27: 2.3: 2.4. Mẫu sau điều chế được kết tùa bằng dun2 dịch Na2S04 0.1M theo quv
trình đã trình bày ờ phần thực nghiệm. Tinh thể polime hình thành được phân tích bằng
các phươns pháp Vật lý, xác định cấu trúc và phàn tích thành phần bằng các phươns pháp
hoá học. Kết quả xác định ĩỉược như sau:
3.1.1 Phán tích bằng các phương pháp Vật lý ,
3 .Ỉ.1.1 Nììiểu xạ tia X(XRD)
Các tinh thể sau khi điểu chế được nhiễu xạ tia X với góc nhiễu xạ 29 từ l" đến 50".

tốc độ quét là 0.02"/s. được quét bởi tia' alpha phát từ anot Cu. Dưới đãv là kết quả nhiễu
xạ tia X đối với mẫu có r = 2.27. Các kết quá nhiỗu xạ của các máu còn lại được đưa ra
trong phần phu lục.
Faculty o f Chem istry. HUS-VNU - Mau 5
Ị i
xcc -
ì
1 'C 20 * J0
2-T hela - Scale
p*u V
4
, Ỉ
1
. ỈU
1
: < X ' E v SCOCO' - Si»t> 0 C20 ■ - S)«e '* " • 1 » • Ỉ-Tf-U OiOO- Th«*j ír .o I Cu * L ' 1 5-*CS - C'tit<on 3 3C T : * 12
X Li
así
■ X -
3
«ỗ-C n • Soc*." 3«e» 5uf«« w»*9*d» H,ar»'« • IỊA-13CH 0M)24iM2Opĩ|(S04J ss irCO AL í s< 6 - UonaciA* - » 20 1 íâCO - 9 >' 44S0C
c :* s eox
*pn I 90 OOŨ • e n 102 9?: •
51
-T.
Hình 3.1 Kết quả chụp nhiễu xạ tia X mẫu AIịị sun/oí có tỷ lệ r = 2,21
20
Kết quả chụp nhiễu xạ tia X cho thấy răns thành phán chính của các mẫu kếi tủa
thu được theo các tý lệ r - - 2.15; 2.21: 2.27: 2.3: 2.4 đều là phảr. từ
Na,, 1Alr,0 4(OIi)rt(lI;0 )12(S0 4)355.x H-O. Tinh thế này thuộc hệ cấu trúc đơn tà vói các

thõng số là a = 20.188 A": b= 11.489 A"; c = 24,98 A": alpha = 90.00"; beta =
102,957". Vạch đặc trưng nhất trên nhiễu xạ mẫu chuán thu được là vạch ứna vói d =
12,07 A" tại góc nhiễu xạ 29 - - 7,5°, ứn2 với mãt phẳng nhiễu xạ (hkl) = (0.0.2).
Tuy nhiên trong các mảu điều chế được, cường độ và vị trí của vạch này cũng thav đòi. giá
trị d biến thiên trong khoảng 10.45 - 12.84 A". Đối với các mẫu r = 2.15 và 2.21 tinh thể
polime sunfat thu được là không hoàn chinh, giá trị bị sai lệch khá nhiều so với giá trị mảu
chuẩn. Nguyên nhân sự sai lệch cũng có thể là do ở các tỷ lệ r này. pH cùa hệ thu được
sau khi điều chế là thấp hơn so với các mẫu khác, do đó tinh thể hình thành xốp hơn. kém
hoàn chình hơn. Thực tế, bằng quan sát cho thấv rằng, ứns với các 2Ìá trị 1' = 2.3; 2.4 khi
cho thêm Na2S04 vào. duns dịch bị ván đục ngay do sự hình thành các tinh thê xảv ra
ngay lập tức. Naược lại, với các mảu có tỷ lệ r = 2.15: 2.21 thi tinh thể chỉ được hình
thành sau 5 - 6 h. dung dịch thu được trước khi lọc có dộ nhứt tháp hơn.
Việc ghi nhặn được cấu trúc của tinh thể polime AI 13 sunfat
Na<) |Aln0 l(0H)2,(II20 )|2(S04), ậ5.xH20 cho phép kết luận ràng trons dung dịch sau khi
điểu chế có tổn tại ion A1|ì04(0H)24(H20)i:7+ như báo cáo cùa các tác giá trẽn thế siới.
Cấu trúc của polime này đã được miêu tá bao gồm một tứ diện A10.t ở chính giữa được
bao quanh bời 12 bát diện như một khối cầu đòi xứng.
3.1.1.2 Phán tích trêu phổ hóng ngoại (ỈR)
Với mục đích xác định rõ hơn thành phần của mẫu polime Al13 sunfat và sự có mặt
của các nhóm chức trong cấu trúc polime A11V các tinh thể polime thu dược từ năm mẫu
điều chế được phân tích trên phổ hồng ngoại. Kết quả chụp phổ hồrm ngoại mẫu r = 2,21
được đưa ra trên hình 3.2. Các kết quả chụp phổ hồng rmoại các mau còn lại được đưa ra
trong phần phụ lục.
Kết quả chụp phổ hồn2 ngoại cho thấy rằng:
- Trên tất cả các mẫu phổ đểu xuất hiện một pic trải rộng ở xung quanh 3400 cm'1.
Pic này được kết luận là tương ứng với dao động của nhóm OH trong cấu trúc polime Alp.
Khi tý lệ r tăng dần lên thì dao động này cũng dịch chuyên dần vể gần 3500 cm'1.
- Hai pic xuất hiện ở gần 1121 cm'1 và 626 cm'1 có thể là do dao độns đối xứng
của liên kết s=0 (1150 cm'1) và dao động cúa lién kết S-0 (650 cm'1) trons ion S042'.
21

100 -p h u - mau so 5
-

SC
85
80
75
70
65
€0
/ '■ *n
/ 1
/ ỉ
/
N
r* N
o
o
30 • . ,
40C0 300 0 * 2000 1CCO
Hình 3.2 hết quả chụp phô hồng nạoại mẫu Aln sunfat có tỷ lệ r = 2,27
- Ngoài ra còn xuất hiện pic ở vùng gần 1600 cm'1. Pic này hiện vẫn còn chưa rõ
nguyên nhân hình thành. Cũng có thể là do dao động bất dối xứng của liên kết s=0 (1400
cm'1).
Từ kết quả phân tích phổ hồng ngoại cho thấy rằng, tronơ cấu trúc của polime AI 13
có tồn tại các nhóm 011 ứng với dao động gẩn 3400 em '.
3.1.1.3 Phún tícìi nhiệt trọng lượng và nhiệt vi sai (TGA/DSC)
Sau khi phân tích bans phổ hồng ngoại, các tinh thể polime AI,3 sunfat được điều
chế từ các mẫu có tý lệ r = 2,4 và r = 2,27 được phân tích nhiệt TGA/DSC trong diểu kiện
khí quyển là không khí. nhiệt độ quét từ 30 - 1000 nc, tốc độ gia nhiệt là 10 "c/phút. Kết

quả phân tích nhiệt của mẫu có r = 2,4 được cho trên hình 3.3. Các kết quả còn lại được
đưa ra tron° phán phụ lục.
Nhìn trên giàn đồ phân tích TGA/DSC ta thấy:
- Trên đường phân tích nhiệt trọns lượng xuất hiện hai pic ghi nhận được ở vùns
nhiệt độ 100 - 670 °c và ở vùns gần 850 °c. Hai vùng này có sự giảm khối lượng mảu
tương ứng là 42.9$ và 13,248%. Vùng 100 - 670 "c có thể là sự giảm khối lượng do sự
mất nước từ các phân tử nước tự do, phân tử nước trong câu trúc và các nhóm OM trons
22
cấu trúc. Vùng 850 "c có thể là sự giảm khối lượn2 do sư phân hủy cùa các nhóm SO,:
trong tinh thê muối kết tinh.
- Trẽn đường phán tích nhiệt vi sai xuất hiện 5 pic tại các nhiệt độ gán 101: 120 -
140; 435;844:899 "c.
5 E T A R A IV !
Pigure Experim ent: Phu Mau S3 2 ÍC00C)
C ru c ible:P T 1CQ
Atm osph ere,- •
Labsys TG
24/04/2CGS
Proced ure:
30 — > 1QCGC 110 c m in-1 ) (Zone 2)
Mass (mg): 15 9"
TG Vj
H e a tF lo viụ V
dT G /Ví /m in
80
-
_
____
3

'

— — . Eao ’
12
-1 I
_ 5 0
r
/
Peak 435 6602 *c
*
-3
4
-5
Peak
10*. Z127
•C
*
Pea> 1
P C d '2 39'
C416 *c
9 8 3 5 3C
I
-7_
0 ✓ ~
\
■4
9
_-20 tess /anation
-42 900 %

I
■ 40
\
■A2
11
ề \
'50
Ntass vanation -13 248 %
í

13
100 200 300
AGO 5ỔŨ
600 700 8C0
F u rn ace te m pe ra tu re ec
Hình 3.3 Két quả phán tích TGA/DSC của mẫu AlI3 sunfat có r = 2,4
Từ đườna phân tích nhiệt trọna lượng và nhiệt vi sai có thể kết luận rang:
- Pic xuất hiện ờ gần 101 °c ứng với sự thu nhiệt được ghi nhận bởi hiện tưựns bav
hơi của các phân tử nước tự do trong tinh thể. Độ giảm khối lượng ứn2 với píc này nằm
trong khoảng xung quanh 10% khối lượns mẫu.
- Pic xuất hiện ờ trong khoảng 120 - 140 °c ứng với sự thu nhiệt yếu được ghi nhận
bời hiện tượng bay hơi của các phân tử nước có trong cấu trúc của polime AIIV Sự xuất
hiện cúa pic này tươns ứns với sự giảm khối lượns của hệ cỡ 12 - 14% tươns ứn2 với
thành phần phần trăm cúa nước trong cấu trúc.
23
- Píc xuất hiện ở gần 435 °c ứng với sự thu nhiệt yếu có thể là do sự phàn huv cùa
cấu trúc polime. trons đó có sự bay hơi cúa các phân tử nước hình thành từ các nhórr. OH
trong cấu trúc cua polime A11V Khi pic này xuất hiện, khối ]ượn2 cua mẫu giảm kh:an£
15% gần tương ứng với phần trăm về khối lượns của nhóm OH trong cấu trúc polime Al.
sunfat.

- Píc xuất hiện ở 844 "c. xảv ra sự thu nhiệt mạnh có thế là do sự phán huv cùa
nhóm S042' trong tinh thể polime như đã được ghi nhận bởi Kiyohara. P.K và các cộng tác
vién khác [13].
- Pic xuất hiện ờ 900 °c cùng với sự thu nhiệt mạnh có thể là do quá trình chuvển
pha của nhỏm oxít. Hiện tượng chuyển pha này có thê’ là ứng với quá trình chuyển pha từ
gamma - A120:j thành dạng alpha - Al2Ov
3.1.] .4 Chụp ánh bé mặỉ mẫu trẽn kính lìiéìì vi diện tứ quét (SEM)
Cuối cùn2. để xác định hình dạng và kích thước tinh thể polime AI 13 sunfat. hai
mẫu điều chế ứng với tý lệ r = 2.27 và r = 2.4 được phân tích bans kính hiển vi điện từ
quét. Các kết quả chụp ánh bề mặt trên kính hiển vi điện tử quét được biểu diễn trên hình
3.4 và 3.5.
Hình 3.4 Kết quả chụp SEM máu Aln sunfat có tỷ lệ r = 2,4
Hình 3.5 Kết quả chụp SEM mẫu A I ị ị sunfat có tỷ lệ r - 2,27
24