Liên hiệp các hội và khoa học 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

Yên Bái: Nghiên cứu di tích Lịch sử - Văn hóa vùng hồ Thác Bà
Ngày 29/10, tại huyện Lục Yên, Liên hiệp hội tỉnh phối hợp với Sở Văn hóa – Thể thao và Du lịch, UBND huyện Lục Yên và Hội Khoa học Lịch sử tỉnh đã tổ chức hội thảo Nghiên cứu di tích Lịch sử - Văn hóa vùng hồ Thác Bà phục vụ nhiệm vụ bảo tồn, phát huy giá trị và phát triển khu du lịch quốc gia hồ Thác Bà.
Hướng tới một ngành chăn nuôi an toàn, hiệu quả và bền vững
Ngày 18/10 tại thành phố Huế, Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam phối hợp với Hội Chăn nuôi Việt Nam và Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật tỉnh Thừa Thiên Huế tổ chức hội thảo khoa học với chủ đề: Áp dụng quy trình chăn nuôi an toàn sinh học và tuần hoàn nâng cao hiệu quả sản suất trong chăn nuôi trang trại nhỏ và hộ gia đình.

Tin mới

Góp ý Dự thảo Kế hoạch của Vutsa thực hiện Nghị quyết 107-NQ/CP
Mới đây, Vusta tổ chức Hội thảo Góp ý Dự thảo Kế hoạch của Liên hiệp Hội Việt Nam thực hiện Nghị quyết 107-NQ/CP ngày 09/7/2024 nhằm thực hiện Nghị quyết số 45-NQ/TW về công tác trí thức. Ông Phạm Ngọc Linh – Phó chủ tịch Vusta và ông Nguyễn Quyết Chiến – Tổng Thư ký Vusta chủ trì hội thảo.
Phú Yên: Giải thể 03 tổ chức Hội thành viên
UBND tỉnh Phú Yên vừa ban hành các Quyết định số 1471, 1472, 1473/ QĐ-UBND về việc giải thể 03 tổ chức Hội là thành viên của Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật tỉnh Phú gồm: Hội Kế hoạch hoá gia đình, Hội Phụ sản và Hội Y tế thôn bản. Đây là các Hội không còn hoạt động liên tục mười hai tháng theo quy định.
Cụm thi đua số 3 tổng kết công tác năm 2024
Ngày 22/11, tại thị xã Sa Pa, Hội nghị tổng kết công tác thi đua, khen thưởng năm 2024, triển khai phương hướng nghiệm vụ năm 2025 của Cụm thi đua số 3 do Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật tỉnh Lào Cai làm cụm trưởng đã được tổ chức.
Quảng Ngãi: Tuyên truyền chủ trương của Đảng cho trí thức
Chiều ngày 19/11, Liên hiệp Hội tỉnh đã phối hợp với Ban Tuyên giáo Tỉnh ủy tổ chức hội nghị thông tin, tuyên truyền chủ trương, chính sách của Đảng và Nhà nước cho đội ngũ trí thức tỉnh Quảng Ngãi với chủ đề: “Tình hình xung đột Israel-Hamas, Hezbollah; xung đột Nga-Ukraine. Tác động và xử lý của Việt Nam”.
Đánh giá hiện trạng và đề xuất giải pháp giảm thiểu tác động của đốt mở tại Việt Nam
Mặc dù 68% số người được khảo sát có ý thức về môi trường, 80% có ý thức về sức khỏe, nhưng vẫn thể hiện sẽ tiếp tục “đốt đồng” (đốt lộ thiên/đốt mở trong nông nghiệp), với lý do chủ yếu “vì tin có tác dụng tốt, nhanh, rẻ”. Do vậy, cần có giải pháp truyền thông phù hợp để thay đổi thói quen này.