Liên hiệp các hội khoa học và kỹ thuật Việt Nam
Thứ hai, 17/11/2014 19:43 (GMT+7)

Nghiên cứu điều chế thủy tinh lỏng từ tro trấu

Thủy tinh lỏng còn gọi là natri silicat (Na2O.nSiO2) là một vật liệu sử dụng rất phổ biến trong thực tế để sản xuất sơn chống thấm, xà phòng, giày vải, que hàn, gốm sứ, keo dán… Đặc biệt, thủy tinh lỏng là một nguyên liệu quan trọng của quá trình tổng hợp các loại vật liệu mao quản như zeolite. Hàng năm, nhu cầu sử dụng thủy tinh lỏng ở nước ta lên tới hàng trăm ngàn tấn.

Tuy nhiên, hiện nay việc sản xuất thủy tinh lỏng trong công nghiệp chủ yếu đi từ nguyên liệu cát trắng và soda (Na2CO3). Do SiO2 trong cát trắng tồn tại ở dạng tinh thể thạch anh (quartz) có cấu trúc bền vững, rất trơ về mặt hóa học, nó chỉ phản ứng với xoda khi nung nóng chảy ở nhiệt độ rất cao, khoảng 1400oC. Vì thế, quá trình sản xuất tiêu tốn nhiều năng lượng, thiết bị phản ứng phức tạp, giá thành sản phẩm cao, sử dụng nguồn tài nguyên cát lớn gây ảnh hưởng xấu đến môi trường.

Tro trấu (rice husk ash) là loại phế thải nông nghiệp rất phổ biến hiện nay ở nước ta, trong thành phần của tro trấu có chứa một lượng lớn SiO2, khoảng 85 - 90% theo khối lượng. Đặc biệt, SiO2 trong tro trấu tồn tại ở dạng vô định hình, cấp hạt rất mịn, có hoạt tính rất cao, nó dễ dàng phản ứng với dung dịch NaOH ngay ở điều kiện nhiệt độ thường. Vì vậy, việc điều chế dung dịch thủy tinh lỏng từ phế thải tro trấu thuận lợi hơn rất nhiều so với đi từ cát trắng truyền thống.

Quá trình thực hiện, nhóm nghiên cứu đã xây dựng được quy trình điều chế thủy tinh lỏng từ tro trấu ở quy mô phòng thí nghiệm (500 gam tro/mẻ) với hiệu suất tách SiO2 đạt 70%. Các điều kiện thích hợp của quá trình điều chế bao gồm: tỷ lệ mol NaOH/SiO2 bằng 0,7; nồng độ NaOH bằng 2,0 M; thời gian thực hiện phản ứng: 1,5 giờ; lượng nước rửa bã tro: 4,5 L/kg tro; thời gian sa lắng: 7 ngày. Sản phẩm dung dịch thủy tinh lỏng thu được có các thông số kỹ thuật: modun SiO2/Na2O bằng 2,33; khối lượng riêng bằng 1,12 (g/cm3); độ nhớt (BZ4) bằng 14 (s). Sản phẩm thủy tinh lỏng từ tro trấu hoàn toàn đạt yêu cầu của nguyên liệu dùng trong sản xuất vật liệu vi mao quản zeolite...

Việt Nam là nước có nền nông nghiệp lúa nước phát triển, mỗi năm nước ta sản xuất được khoảng 44 triệu tấn lúa. Trong thành phần của hạt lúa, vỏ trấu chiếm khoảng 20% khối lượng, do vậy mỗi năm ngành nông nghiệp Việt Nam thải ra từ 8,8 - 9 triệu tấn vỏ trấu; mỗi tấn vỏ trấu khi đốt cháy tỏa ra nhiệt lượng lớn tới 3.400.000 kcal, đồng thời tạo ra khoảng 200 kg tro trấu. Do vậy, nếu sử dụng tro trấu làm nguyên liệu cung cấp SiO2 để sản xuất thủy tinh lỏng cùng một lúc giải quyết được 2 vấn đề. Thứ nhất, quá trình sản xuất thủy tinh lỏng thuận lợi, phản ứng xảy ra ở điều kiện thường, tiết kiệm năng lượng, do vậy giá thành sản phẩm rẻ hơn nhiều so với phương pháp sản xuất từ cát trắng và soda. Kế tiếp là, khai thác sử dụng một cách có hiệu quả nguồn phế thải vỏ trấu khổng lồ, làm giảm thiểu khả năng gây ô nhiễm môi trường.

Từ kết quả đã đạt được, đề tài có thể áp dụng trong thực tế tại các vùng có nguyên liệu vỏ trấu dồi dào ở các vùng nông nghiệp phát triển của nước ta... nhằm tận dụng một cách có hiệu quả nguồn phế thải nông nghiệp...

Xem Thêm

Phát huy vai trò, trách nhiệm của đội ngũ trí thức trong sự nghiệp đổi mới, xây dựng và bảo vệ Tổ quốc
Ngày 25/6/2025, tại Tp. Huế, Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam (Liên hiệp Hội Việt Nam) chủ trì, phối hợp với Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật thành phố Huế (Liên hiệp Hội TP. Huế) tổ chức Hội thảo “Phát huy vai trò, trách nhiệm của đội ngũ trí thức để góp phần tích cực cho sự nghiệp đổi mới, xây dựng và bảo vệ Tổ quốc theo tinh thần Nghị quyết số 45-NQ/TW ngày 24/11/2023”.
An Giang: 8 giải pháp thực hiện đột phá phát triển khoa học công nghệ
Đến nay, Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật tỉnh (Liên hiệp hội tỉnh) đã tập hợp được 40 hội, tổ chức thành viên với 9.554 hội viên cá nhân, trong đó có hơn 3.451 hội viên trí thức. An Giang xác định và đề ra mục tiêu về đột phá phát triển khoa học công nghệ, đổi mới sáng tạo, chuyển đổi số (KHCN, ĐMST, CĐS) đến năm 2030.
Thanh Hoá: Hội thảo KH về giải quyết tình trạng thiếu lao động ở nông thôn, lao động trực tiếp tham gia SX nông nghiệp
Sáng ngày 27/5/2025, Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật tỉnh (Liên hiệp hội) phối hợp với Sở Khoa học và Công nghệ, Viện Nông nghiêp tổ chức Hội thảo khoa học với chủ đề “Giải pháp giải quyết tình trạng thiếu lao động sản xuất ở khu vực nông thôn, lao động có kỹ thuật, tay nghề cao trực tiếp tham gia sản xuất nông nghiệp, nhất là nông nghiệp ứng dụng công nghệ cao, nông nghiệp hữu cơ”.
Bình Thuận: Đẩy mạnh ứng dụng khoa học, công nghệ vào sản xuất
Sáng ngày 27/5, tại thành phố Phan Thiết, tỉnh Bình Thuận, Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật tỉnh phối hợp với Sở Khoa học và Công nghệ tỉnh tổ chức hội thảo khoa học với chủ đề “Giải pháp đột phá trong ứng dụng tiến bộ khoa học, công nghệ vào thực tiễn quản lý và sản xuất trên địa bàn tỉnh Bình Thuận”.

Tin mới

Tuổi trẻ VUSTA tự hào được rèn luyện, trưởng thành dưới cờ Đảng quang vinh
Đại hội Đảng bộ Liên hiệp Hội Việt Nam (VUSTA) nhiệm kỳ 2025–2030 được tổ chức thành công vào sáng ngày 21/7. Tại Đại hội, đại diện Đoàn Thanh niên VUSTA đã có bài phát biểu chúc mừng đại hội. Bí thư Đoàn Thanh niên Lê Thị Thủy khẳng định: “Tuổi trẻ VUSTA tự hào được rèn luyện, trưởng thành dưới cờ Đảng quang vinh và luôn xác định rõ vai trò, trách nhiệm của mình trong công cuộc đổi mới đất nước”.
Cuộc thi sáng tác biểu trưng (logo) Đảng uỷ Mặt trận Tổ quốc, các đoàn thể Trung ương
Hướng tới chào mừng Đại hội Đảng bộ Mặt trận Tổ quốc, các đoàn thể Trung ương lần thứ I, nhiệm kỳ 2025-2030, Cuộc thi sáng tác biểu trưng (logo) Đảng uỷ Mặt trận Tổ quốc, các đoàn thể Trung ương và biểu trưng (logo) Đại hội đại biểu Đảng bộ Mặt trận Tổ quốc, các đoàn thể Trung ương lần thứ I, nhiệm kỳ 2025 – 2030 được chính thức khởi động từ ngày 18/7/2025.
Xây dựng Đảng bộ trong sạch, vững mạnh, tập hợp, đoàn kết trí thức KH&CN phục vụ phát triển đất nước trong kỷ nguyên mới
Kể từ khi Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam (Liên hiệp Hội Việt Nam) được thành lập ngày 26/03/1983, Đảng bộ Liên hiệp Hội Việt Nam đã trải qua 9 kỳ Đại hội, mỗi kỳ Đại hội đã thực sự trở thành những mốc son quan trọng, đánh dấu bước phát triển cả về tư duy chính trị lẫn phương thức hoạt động của toàn hệ thống.