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

Thúc đẩy ứng dụng AI trong quản lý năng lượng - Giải pháp then chốt giảm phát thải nhà kính
Ngày 17/12, tại phường Bà Rịa, thành phố Hồ Chí Minh (TP.HCM), Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam (VUSTA) phối hợp cùng Sở Công Thương TP.HCM, Trung tâm Chứng nhận Chất lượng và Phát triển Doanh nghiệp và Công ty Cổ phần Tập đoàn Vira tổ chức Hội thảo khoa học “Giải pháp thúc đẩy ứng dụng AI trong quản lý, sử dụng năng lượng hiệu quả nhằm giảm phát thải khí nhà kính”.
Thúc đẩy vai trò của Liên hiệp các Hội KH&KT địa phương trong bảo tồn đa dạng sinh học và thực thi chính sách
Trong hai ngày 12-13/11, tại tỉnh Cao Bằng, Liên hiệp các Hội KH&KT Việt Nam (VUSTA) phối hợp với Trung tâm Con người và Thiên nhiên (PanNature) và Liên hiệp các Hội KH&KT tỉnh Cao Bằng tổ chức Chương trình chia sẻ “Thúc đẩy vai trò của Liên hiệp các Hội KH&KT địa phương trong bảo tồn đa dạng sinh học và thực thi chính sách”.
Thúc đẩy ứng dụng thực tiễn của vật liệu tiên tiến trong sản xuất năng lượng sạch
Ngày 24/10, tại Trường Đại học Khoa học Tự nhiên – Đại học Quốc gia Thành phố Hồ Chí Minh, Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam (VUSTA) phối hợp với Hội Khoa học Công nghệ Xúc tác và Hấp phụ Việt Nam (VNACA) tổ chức Hội thảo khoa học “Vật liệu tiên tiến ứng dụng trong sản xuất nhiên liệu tái tạo và giảm phát thải khí nhà kính”.
Dựa vào thiên nhiên để phát triển bền vững vùng núi phía Bắc
Đó là chủ đề của hội thảo "Đa dạng sinh học và giải pháp dựa vào thiên nhiên cho phát triển vùng núi phía Bắc" diễn ra trong ngày 21/10, tại Thái Nguyên do Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam (Vusta) phối hợp với Trung tâm Con người và Thiên nhiên (PANNATURE) phối hợp tổ chức.
Muốn công tác quy hoạch hiệu quả, công nghệ phải là cốt lõi
Phát triển đô thị là một quá trình, đô thị hoá là tất yếu khách quan, là một động lực quan trọng cho phát triển kinh tế - xã hội nhanh và bền vững. Trong kỷ nguyên vươn mình, quá trình đô thị hoá không thể tách rời quá trình công nghiệp hoá - hiện đại hoá đất nước...
Hội thảo quốc tế về máy móc, năng lượng và số hóa lần đầu tiên được tổ chức tại Vĩnh Long
Ngày 20/9, tại Vĩnh Long đã diễn ra Hội thảo quốc tế về Máy móc, năng lượng và số hóa hướng đến phát triển bền vững (IMEDS 2025). Sự kiện do Hội Nghiên cứu Biên tập Công trình Khoa học và Công nghệ Việt Nam (VASE) - hội thành viên của Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam (VUSTA) phối hợp cùng Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Vĩnh Long (VLUTE) tổ chức.
Ứng dụng công nghệ số toàn diện là nhiệm vụ trọng tâm của VUSTA giai đoạn tới
Ứng dụng công nghệ số toàn diện, xây dựng hệ sinh thái số là bước đi cấp thiết nhằm nâng cao hiệu quả quản trị và phát huy sức mạnh đội ngũ trí thức của Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam (VUSTA). Qua đó cho thấy, VUSTA không chỉ bắt kịp xu thế công nghệ mà còn chủ động kiến tạo những giá trị mới, khẳng định vai trò tiên phong của đội ngũ trí thức trong thời đại số.

Tin mới

Các tổ chức đối tác quốc tế của VUSTA gửi thư chúc mừng Đại hội XIV thành công tốt đẹp
Nhân dịp Đại hội đại biểu toàn quốc lần thứ XIV của Đảng Cộng sản Việt Nam được tổ chức thành công tại Hà Nội, Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam (VUSTA) đã nhận được thư chúc mừng từ Hiệp hội Giáo dục và Hữu nghị châu Á và Liên đoàn các tổ chức kỹ sư Myanmar.
RIC triển khai Dự án hỗ trợ người dân khắc phục sau bão số 10, 11 tại Tuyên Quang
Ngày 22-23/01, Trung tâm RIC - tổ chức KH&CN phi lợi nhuận trực thuộc Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật (KH&KT) Việt Nam phối hợp với Tổ chức Plan International Việt Nam tổ chức cấp phát tiền mặt cho tổng số 287 hộ dân thuộc 02 xã: Lao Chải và Vị Xuyên, tỉnh Tuyên Quang để khắc phục hậu quả thiên tai do bị ảnh hưởng nặng nề bởi cơn bão số 10 và 11 năm 2025 gây ra.
Liên hiệp hội TP. Cần Thơ tổng kết hoạt động năm 2025: Khẳng định vai trò nòng cốt của đội ngũ trí thức KH&CN
Ngày 20/1, Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật TP. Cần Thơ (Liên hiệp hội) tổ chức Hội nghị tổng kết hoạt động năm 2025, phương hướng, nhiệm vụ năm 2026. Hội nghị là dịp đánh giá toàn diện kết quả hoạt động của Liên hiệp hội trong năm qua; đồng thời ghi nhận, tôn vinh những tập thể, cá nhân tiêu biểu có nhiều đóng góp cho sự phát triển khoa học, công nghệ và đổi mới sáng tạo của thành phố.
Lịch sử các kỳ Đại hội của Đảng Cộng sản Việt Nam
Trải qua 13 kỳ Đại hội, Đảng Cộng sản Việt Nam đã không ngừng khẳng định vai trò lãnh đạo, dẫn dắt sự nghiệp cách mạng Việt Nam đi từ thắng lợi này đến thắng lợi khác. Mỗi kỳ Đại hội không chỉ là dấu mốc chính trị trọng đại của Đảng và dân tộc, mà còn ghi dấu những thành tựu to lớn, có ý nghĩa lịch sử trên chặng đường xây dựng và phát triển đất nước.