Bùi Thị Bến Tổng hợp polyme ưa nước sở axit acrylic acrylamit… Trƣờng đại học sƣ phạm hà nội Khoa hóa học Bùi thị bến đề tài: Tổng hợp polyme ƣa nƣớc sở đồng trùng hợp axit acrylic acrylamit ứng dụng xử lý mơi trƣờng Khóa luận tốt nghiệp Chun ngành: Hố Công nghệ - Môi trƣờng Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS Nguyễn Văn Khôi ThS Trịnh Đức Công Hà nội - 2009 Khoá luận tốt nghiệp Khoá: 2005 - 2009 Bùi Thị Bến Tổng hợp polyme ưa nước sở axit acrylic acrylamit… Lời cảm ơn Em xin trân trọng cảm ơn PGS.TS Nguyễn Văn Khôi, ThS Trịnh Đức Cơng hướng dẫn tận tình tạo điều kiện thuận lợi cho em suốt trình thực hồn thành khố luận tốt nghiệp Em xin cảm ơn thầy, cô, bạn bè, người thân anh chị thuộc phòng vật liệu polyme - Viện hố học - Viện Khoa học Cơng nghệ Việt Nam dạy bảo, giúp đỡ, động viên tạo điều kiện cho em hồn thành khố học thực thành cơng khố luận tốt nghiệp Hà Nội, ngày 10 tháng năm 2009 Sinh viên Bùi thị bến Khoá luận tốt nghiệp Khoá: 2005 - 2009 Bùi Thị Bến Tổng hợp polyme ưa nước sở axit acrylic acrylamit… MỞ ĐẦU Lĩnh vực polyme ưa nước phát triển nhanh chóng vài thập kỷ gần [40] Các chức polyme ưa nước thích hợp cho nhiều ứng dụng khác nhau, polyme khơng tạo lưới (hay cịn gọi polyme tan nước) bao gồm xử lý nước, làm giấy, chế biến quặng, thành phần chất tẩy rửa, xử lý vải sợi, sản xuất sản phẩm chăm sóc cá nhân, dược phẩm, sản xuất dầu mỏ, thu hồi dầu, thành phần lớp phủ bề mặt sử dụng nông nghiệp [27, 36] Trong polyme ưa nước, polyme sở axit acrylic ý nhiều có nhiều ứng dụng khác Do vấn đề tiếp tục nghiên cứu biến tính cấu trúc polyme tạo chắn phạm vi ứng dụng ngày lớn Nghiên cứu tổng hợp ứng dụng polyme ưa nước hướng khoa học vật liệu Việt Nam Đây hướng nghiên cứu đắn tầm quan trọng chúng kinh tế quốc dân nhờ tính chúng Tuy nhiên có thơng tin nghiên cứu ứng dụng polyme ưa nước Từ sở trên, chọn đề tài: “Tổng hợp polyme ưa nước sở đồng trùng hợp axit acrylic acrylamit ứng dụng xử lý mơi trường”, khố luận tập chung chủ yếu nghiên cứu tổng hợp polyme ưa nước sở axit acrylic acrylamit, nghiên cứu ứng dụng chúng Khoá luận tốt nghiệp Khoá: 2005 - 2009 Bùi Thị Bến Tổng hợp polyme ưa nước sở axit acrylic acrylamit… Mục tiêu nghiên cứu: - Nghiên cứu động học trình trùng hợp đồng trùng hợp axit acrylic acrylamit Từ tìm điều kiện thích hợp để tổng hợp polyme ưa nước sở axit acrylic acrylamit - Nghiên cứu tương tác polyme ưa nước đất sét nhằm nghiên cứu khả sử dụng vật liệu nông nghiệp xử lý môi trường Nhiệm vụ nghiên cứu: - Nghiên cứu yếu tố khác như: nhiệt độ, thời gian, nồng độ monome, tỷ lệ cấu tử, hàm lượng chất khơi mào, pH,…lên trình trùng hợp, đồng trùng hợp trọng lượng phân tử - Nghiên cứu tương tác polyme ưa nước đất sét làm sáng tỏ cấu trúc hỗn hợp, làm sở cho việc ứng dụng vật liệu nơng nghiệp xử lý mơi trường Khố luận tốt nghiệp Khoá: 2005 - 2009 Bùi Thị Bến Tổng hợp polyme ưa nước sở axit acrylic acrylamit… CHƢƠNG TỔNG QUAN 1.1 Cơ sở lý thuyết phản ứng đồng trùng hợp 1.1.1 Cơ sở lý thuyết Quá trình đồng trùng hợp trình trùng hợp hai hay nhiều monome mà sản phẩm polyme sinh có mắt xích monome xếp ngẫu nhiên (copolyme ngẫu nhiên), xếp luân phiên đặn, mắt xích monome khác tạo thành đoạn mạch khác polyme Đại phân tử nhận từ trình đồng trùng hợp gọi copolyme Thành phần cấu tạo copolyme chứa mắt xích tạo nên từ monome ban đầu liên kết với tuân theo trật tự định [4, 5, 6, 11] Phản ứng đồng trùng hợp thường sử dụng để chế tạo vật liệu polyme có tính chất lý hoá cần thiết mà phản ứng trùng hợp khơng thể có Để đạt sản phẩm theo yêu cầu, cần phải nghiên cứu, lựa chọn nguyên liệu ban đầu, phương pháp trùng hợp thích hợp [4, 5] Tỷ lệ cấu tử ban đầu có mặt sản phẩm nhận từ trình đồng trùng hợp thay đổi giới hạn rộng tuỳ thuộc vào khả hoạt hoá monome ban đầu tham gia phản ứng Việc xác định khả phản ứng monome q trình đồng trùng hợp có ý nghĩa thực tế hàng đầu Khi biết điều xác định tính tốn diễn biến tồn q trình đồng trùng hợp Trước hết, xét tới số đồng trùng hợp phương pháp xác định giá trị số học chúng Khoá luận tốt nghiệp Khoá: 2005 - 2009 Bùi Thị Bến Tổng hợp polyme ưa nước sở axit acrylic acrylamit… + Khả phản ứng monome số đồng trùng hợp Phản ứng phát triển • • R1 ’ R1 + M1 • R1 + M2 R2 • R2 + M1 R1 • • • R2 ’ R2 + M2 đây: • • R1 R2 • Tốc độ phản ứng • (1) K11 [R1 ] [M1] (2) K12 [R1 ] [M2] (3) K21 [R2 ] [M1] (4) K22 [R2 ] [M2] • • • gốc phát triển M1 M2 phân tử monome K11, K12, K21, K22 số tốc độ phản ứng Tốc độ tiêu thụ monome M1 M2 trình đồng trùng hợp xác định - - d[M1] dt = K 11 [R1 ] [M 1]  K 21 [R 2 ] [M 1] (5) = K 12 [R1 ] [M 2]  K 22 [R 2 ] [M 2] (6) d[M 2] dt Từ phương trình (5) (6) ta nhận được: d[M1 ] d[M 2] =   K 11 [R1 ] [M 1]  K 21 [R ] [M 1] (7)   K 12 [R1 ] [M 2]  K 22 [R ] [M 2] • • Trong trạng thái dừng nồng độ gốc R1 R2 xem gần khơng đổi • • K12 [R1 ] [M2] = K21 [R2 ] [M1] (8) Từ (7) (8): Khoá luận tốt nghiệp Khoá: 2005 - 2009 Bùi Thị Bến Tổng hợp polyme ưa nước sở axit acrylic acrylamit… K11 [M1] 1 ] [ M K12 = [M ] d[M 2]  K 22  K 21 [M1] d[M1 ] d[M1 ] d[M 2] đây:  = [M1 ] [M 2]  (9) r1[M1 ]  [M ] (10) [M1]  r [M 2] r1 = K 11 , r2 = K 22 K 12 K 21 r1, r2 gọi số đồng trùng hợp Khi trùng hợp hai monome, có tỉ lệ số đồng trùng hợp sau: • • r1 < 1, r2 > 1, tức K12 > K11 K22 > K21, gốc R1 R2 phản ứng với M2 dễ với M1 • • r1 > r2 < 1, tức K12 < K11 K22 < K21, gốc R1 R2 phản ứng với M1 dễ với M2 • r1 < r2 < 1, tức K12 > K11 K22 < K21, gốc R1 dễ phản ứng • với M2, cịn gốc R2 dễ phản ứng với M1 r1 > r2 > trường hợp gặp, K11 > K12 K22 > K21, • • nghĩa gốc R1 dễ phản ứng với M1 gốc R2 dễ phản ứng với M2 • • r1 = r2 = 1, gặp, gốc R1 R2 đồng dễ phản ứng với hai monome + Một số phương pháp xác định số đồng trùng hợp: Có nhiều phương pháp xác định số đồng trùng hợp như: phương pháp Khoá luận tốt nghiệp Khoá: 2005 - 2009 Bùi Thị Bến Tổng hợp polyme ưa nước sở axit acrylic acrylamit… Phainmen Rôsơn, phương pháp Xacat, phương pháp tổ hợp đường cong, phương pháp tương giao đường thẳng, phương pháp tích phân Maiơ - Liuxơ, phương pháp Kelen - Tudos, phương pháp Fineman Ross [29, 35] 1.1.2 Các yếu tố ảnh hưởng lên trình đồng trùng hợp [4,5] 1.1.2.1 Ảnh hưởng nhiệt độ Nói chung tất phản ứng đồng trùng hợp phản ứng toả nhiệt, tăng nhiệt độ, tốc độ phản ứng tăng phụ thuộc vào hiệu ứng nhiệt Khi nhiệt độ tăng làm tăng vận tốc tất phản ứng hoá học kể phản ứng sở trình đồng trùng hợp Việc tăng vận tốc trình làm hình thành trung tâm hoạt động vận tốc phát triển mạch lớn, làm tăng q trình chuyển hố monome thành copolyme đồng thời làm tăng vận tốc phản ứng đứt mạch dẫn đến làm giảm trọng lượng phân tử trung bình copolyme nhận 1.1.2.2 Ảnh hưởng nồng độ chất khơi mào Khi tăng nồng độ chất khơi mào, số gốc tự tạo thành phân huỷ tăng lên dẫn tới làm tăng số trung tâm hoạt động, vận tốc trùng hợp chung tăng khối lượng phân tử trung bình copolyme tạo thành giảm 1.1.2.3 Ảnh hưởng nồng độ monome Khi tiến hành đồng trùng hợp dung mơi hay mơi trường pha lỗng vận tốc trình trọng lượng phân tử trung bình tăng theo nồng độ monome Nếu monome bị pha lỗng nhiều có khả Khố luận tốt nghiệp Khoá: 2005 - 2009 Bùi Thị Bến Tổng hợp polyme ưa nước sở axit acrylic acrylamit… xảy phản ứng chuyển mạch làm giảm trọng lượng phân tử trung bình copolyme nhận 1.1.2.4 Ảnh hưởng oxy Các peoxit phân huỷ gốc tự Khi xảy hai trường hợp: - Nếu gốc tự hoạt động oxy kìm hãm trình trùng hợp - Nếu gốc tự hoạt động oxy có tác dụng làm tăng vận tốc trình trùng hợp Do ảnh hưởng oxy phụ thuộc vào chất monome 1.2 Đồng trùng hợp sở axit acrylic dẫn xuất 1.2.1 Các phương pháp tiến hành trùng hợp 1.2.1.1 Phản ứng trùng hợp dung dịch Khi có mặt gốc tự do, acrylamit trùng hợp nhanh chóng thành polyme trọng lượng phân tử cao Các chất khơi mào thường sử dụng peoxit, hợp chất azo, cặp oxy-hoá khử, hệ quang hoá tia X Trùng hợp dung dịch phương pháp thường sử dụng Phản ứng trùng hợp dung dịch acrylamit tiến hành môi trường nước sử dụng chất khơi mào kali pesunfat 60-100C, phản ứng thực với hệ khơi mào oxi hoá khử K 2S2O8Na2S2O3 xảy nhiệt độ phòng Trong trường hợp điều chỉnh trọng lượng phân tử thực biến đổi nồng độ chất khơi mào, nhiệt độ phản ứng bao gồm chất điều chỉnh mạch [15] Phản ứng trùng hợp dung dịch tiến hành metanol với azobiisobutyronitrin chất khơi mào nhiệt độ 50-100C Trọng lượng Khoá luận tốt nghiệp Khoá: 2005 - 2009 Bùi Thị Bến Tổng hợp polyme ưa nước sở axit acrylic acrylamit… phân tử điều chỉnh thêm số lượng khác 2propanol dung môi metanol, trọng lượng phân tử thấp Tuy nhiên nồng độ monome ban đầu lớn 10% cần lưu ý để tránh phản ứng khơng có khả điều khiển hình thành sản phẩm tan khơng hồn tồn Polyme thu hồi cần cách kết tủa chiết với metanol hay axeton Các chất hữu dung mơi monome sử dụng làm môi trường phản ứng Trong trường hợp polyme gần không tan kết tủa tạo thành Vấn đề sấy khơng gặp trở ngại trọng lượng phân tử polyme tổng hợp theo cách thấp Polyme tạo thành cách phân tán monome hydrocacbon trơ gia nhiệt chất khơi mào tan dung môi hữu 1.2.1.2 Trùng hợp nhũ tương Trùng hợp nhũ tương sử dụng rộng rãi công nghiệp để sản xuất sơn, keo dán sản phẩm chất nhũ hố sử dụng trực tiếp Trùng hợp nhũ tương dùng để tổng hợp polyme trợ dẻo hạt nhỏ làm bền chống kết tụ Trùng hợp nhũ tương nước dầu hay trùng hợp nhũ tương ngược bao gồm q trình nhũ hố dung dịch nước monome pha hữu kị nước (dầu) chứa chất nhũ hoá nước dầu, đồng thể hoá hỗn hợp để tạo nhũ tương nước dầu, loại khí sau trùng hợp monome nhũ tương Các phân tử chất khơi mào pha nước phân tán, trùng hợp huyền phù, hay pha hữu liên tục, trùng hợp nhũ tương Do trình trùng hợp diễn hạt nên phải truyền Khoá luận tốt nghiệp Khoá: 2005 - 2009 Bùi Thị Bến Tổng hợp polyme ưa nước sở axit acrylic v acrylamit Hình 3.6: ảnh SEM mẫu đối chứng (a) mẫu xử lý P(AA-AAc) (b) ảnh SEM mÉu ®Êt xư lý P(AA-AAc) cho thÊy líp phđ bỊ mặt vi cấu trúc dạng màng dày khoảng 1m hạt sét tạo nên bề mặt xốp nhkeo Các mạch đơn P(AA-AAc) khoảng 0,2m P(AA-AAc) có đ-ờng kính mạch thẳng tạo đoàn lạp với đất nhờ bẫy tạo cầu hạt đất đất sét không xử lý có kết cấu hơn, hạt không đ-ợc kết nối Cấu trúc tế vi đất xử lý P(AA-AAc) tạo thành lớp phủ bảo vệ chống lại phân rà phân tán vào dòng n-ớc Ph-ơng pháp nhiễu xạ tia X đ-ợc sử dụng cho mẫu nh- Phổ đ-ợc cho hình 3.7 C2 treated SetCa2+ 2 Khoá luận tốt nghiệp Khoá: 2005 - 2009 Bùi Thị Bến Tổng hợp polyme ưa nước sở axit acrylic acrylamit… Hình 3.7 Nhiễu xạ tia X mẫu đất sét - Ca2+ tổ hợp sét - P(AA AAc) KÕt qu¶ cho thấy có chút khác khoảng cách lớp mẫu đối chứng xử lý Chẳng hạn khong cách d(001) 10,78, mẫu xử lý với P(AA-AAc) có khỏng cách d(001) 14,39 iu ny chng t t-ơng tác P(AA-AAc) hạt đất sét Nó chứng tỏ t-ơng tác vật lí có t-ơng tác hoá học phân tử P(AA-AAc) hạt đất sét Đây xâm nhập phân tử P(AA-AAc) vào lớp clay hình thành cầu hidro P(AA-AAc) hạt đất sét 3.7 Nghiờn cứu trình keo tụ xử lý nƣớc 3.7.1 Ảnh hưởng hàm lượng copolyme đến trình keo tụ Nghiên cứu ảnh hưởng hàm lượng copolyme đến trình keo tụ tiến hành điều kiện: pH=7, [KNO3 ]=20 mg/l, thời gian khảo sát 20 phút Kết thu thể bảng 3.7 Bảng 3.7 ảnh hưởng hàm lượng copolyme đến trình keo tụ Hàm lƣợng P(AA-AAc)(mg/l) A0 A20 0.332 0.294 76 67 11.8 0.25 0.332 0.057 76 13 82.9 0.5 0.332 0.05 76 11 85.5 0.332 0.095 76 22 71 0.332 0.13 76 30 60 Khoá luận tốt nghiệp T0(NTU) T20(NTU) %KT Khoá: 2005 - 2009 Bùi Thị Bến Tổng hợp polyme ưa nước sở axit acrylic acrylamit… Trong đó: A0 , A20: cường độ hấp thụ quang thời điểm t=0 phút, t= 20 phút T0 , T20 : độ đục tính thời điểm t= phút, t= 20 phút %KT: phần trăm keo tụ thời điểm cân tính theo công thức(2): % KT  T0  T20 x100 T0 (2) Qua bảng 3.7 cho thấy hiệu keo tụ tốt với hàm lượng P(AA-AAc) = 0.5 mg/l Khi tăng hàm lượng P(AA-AAc) tăng từ 0.25 – 0.5 mg/l khả keo tụ tăng tăng hàm lượng P(AA-AAc) số phân tử P(AA-AAc) tăng, nên khả keo tụ tăng Còn hàm lượng P(AA-AAc) từ 0.5- mg/l làm cho độ nhớt dung dịch tăng dẫn đến khả keo tụ giảm 3.7.2 Ảnh hưởng pH đến trình keo tụ Giữ cố định lượng [KNO3] = 20 mg/l, [P(AA-AAc)] = 0.5mg/l đưa vào, thay đổi giá trị pH thu kết thể bảng 3.8, từ cho thấy điều kiện pH = cho hiệu tốt Bảng 3.8 ảnh hưởng pH đến trình keo tụ pH A0 A20 T0(NTU) T20(NTU) %KT 0.332 0.065 76 15 80 0.332 0.048 76 11 85.9 0.332 0.032 76 90.8 0.332 0.13 76 30 60 Khoá luận tốt nghiệp Khoá: 2005 - 2009 Bùi Thị Bến Tổng hợp polyme ưa nước sở axit acrylic acrylamit… 3.7.3 Ảnh hưởng nồng độ chất điện li đến trình keo tụ Điều chỉnh độ pH môi trường nước ban đầu pH= 6, [P(AAAAc)] = 0.5 mg/l, thời gian khảo sát t=20 phút thay đổi hàm lượng KNO3 thêm vào, kết thực nghiệm cho bảng 3.9 Bảng 3.9 Ảnh hưởng nồng độ chất điện li đến trình keo tụ [KNO3] A0 A20 T0(NTU) T20(NTU) %KT 20 0.332 0.032 76 90.9 40 0.332 0.028 76 92.1 60 0.332 0.018 76 94.7 80 0.332 0.016 76 3.7 95 100 0.332 0.010 76 23 69.7 (mg/l) Kết thu thấy nồng độ chất điện li tăng dẫn đến làm giảm điện động zeta, ion nén lớp điện kép Nhưng vượt qua điểm đẳng điện hạt keo lại tích điện trái dấu trở lại điện động zeta lại tăng làm cho khả keo tụ giảm Kết thu cho thấy nồng độ chất điện li 80 mg/l phù hợp Qua nghiên cứu trình keo tụ nhận thấy xảy q trình tạo cầu hóa học polyme tích điện âm hạt lơ lửng tạo thành khối bơng khiến cho q trình keo tụ diễn nhanh Cơ chế tạo cầu hóa học P(AA-AAc) minh họa hình 3.8 [1,2] Khố luận tốt nghiệp Khoá: 2005 - 2009 Bùi Thị Bến Tổng hợp polyme ưa nước sở axit acrylic acrylamit… Khoá luận tốt nghiệp Khoá: 2005 - 2009 Bùi Thị Bến Tổng hợp polyme ưa nước sở axit acrylic acrylamit… Hình 3.8 Cơ chế tạo cầu hoá học P(AA-AAc) Tăng nồng độ polyme làm tăng nhanh trình sa lắng đến giá trị cực đại ổn định khoảng nồng độ polyme định Nếu dùng dư polyme, hiệu sa lắng sa lắng giảm Điều polyme dư tái ổn định khối cặn nước Khối lượng phân tử polyme cao trình sa lắng nhanh Điều giải thích hấp phụ mạnh polyme lên bề mặt hạt keo Chiều dài mạch polyme lớn số tâm hấp phụ lên hạt keo nhiều, tạo nhiều cầu nối với hạt, làm tăng vận tốc tạo bơng khiến cho q trình sa lắng nhanh [1,2] Khoá luận tốt nghiệp Khoá: 2005 - 2009 Bùi Thị Bến Tổng hợp polyme ưa nước sở axit acrylic v acrylamit KT LUN Các yếu tố ảnh h-ởng đến trình đồng trùng hợp axit acrylic acrylamit nh- thời gian, nhiệt độ phản ứng, hàm l-ợng chất khơi mào, tỷ lệ monome, pH đà đ-ợc nghiên cứu Cấu trúc sản phẩm đ-ợc phân tích ph-ơng pháp vật lý nh-: phân tích phổ hồng ngoại để đánh giá khả đồng trùng hợp monome Copolyme axit acrylic acrylamit đà đ-ợc chế tạo từ trình đồng trùng hợp có mặt chất khơi mào amoni pesunfat ph-ơng pháp đồng trùng hợp dung dịch Từ kết thu đ-ợc, rút điều kiện tối -u cho phản ứng đồng trùng hợp là: - Nhiệt ®é ph¶n øng: 70 oC - Thêi gian ph¶n øng: 120 phút - Hàm l-ợng chất khơi mào: 1,0% (theo khối l-ợng monome) Đà nghiên cứu t-ơng tác copolyme thu đợc với khoáng sét, kết cho thấy tồn t-ơng tác liên kết P(AA-AAc) khoáng sét Đà nghiên cứu trình keo tụ n-ớc sông Hồng sản phẩm chế tạo đ-ợc Khoỏ lun tốt nghiệp Khoá: 2005 - 2009 Bùi Thị Bến Tổng hợp polyme ưa nước sở axit acrylic acrylamit Các kết nghiên cứu thu đ-ợc cho thấy khả chế tạo ứng dụng sản phẩm phù hợp phát triển để nghiên cứu ứng dơng réng r·i Khố luận tốt nghiệp Khố: 2005 - 2009 Bùi Thị Bến Tổng hợp polyme ưa nước sở axit acrylic acrylamit… TÀI LIỆU THAM KHẢO TIẾNG VIỆT [1] Lê Văn Cát (1999), Cơ sở hoá học xử lý nước, Nhà xuất Thanh Niên Hà Nội [2] Nguyễn Thị Thu Thuỷ (1999), Xử lý nước cấp sinh hoạt công nghiệp Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật, Hà Nội [3] Nguyễn Tử Siêm, Thái Phiên (1999), Canh tác bền vững đất dốc, NXB Nơng nghiệp, Hà Nội, 1999 [4] TrÇn VÜnh Diệu, Trần Quang Hân (1976), Các phản ứng điều chế polyme tổng hợp, Nhà xuất Khoa học kỹ thuật [5] Tr-ờng Đại Học Bách Khoa Hà Nội (1982), Hoá häc Polyme TIẾNG ANH [6] Alfrey-Bohrer“Copolymerization of Mark (1952), high polymer”, Interscience, vol [7] Baijpai, A K and S K Baijpai (1996), Indian Journal of Chemical Technology, Vol 3, 219-223 [8] Cabaness W R., T Yen-Chin Lin, and C Parkanyi (1971), Journal of Polymer Science Part A-1, Vol.9, 2155-2170 [9] Chambelain P and Cole R., (1996), “Influence of structure and Khoá luận tốt nghiệp Khoá: 2005 - 2009 Bùi Thị Bến Tổng hợp polyme ưa nước sở axit acrylic acrylamit… formulation on the efficacy of polyacrylamides as soil stabilizers IN Sojka R E and Lentz R D (eds) Proceeding: Managing IrrigationInduced Erosion and Infiltration with Polyacrylamide May 6, and 8, College of Southern Idaho, Twin Falls, ID University of Idaho Misc Pub 101-96, p 83-87 [10] Candau F and Leong Y.S, (1985), Kinetic study of the polymerization of Acrylamide in inverse Microemusion, 23, 193214 [11] Dietrich B., Harald C., Verner K (1971), “Techniquea of characterization”, polymer syntheses and Wily-Interscience, New york [12] Epps A and Ehsan M., (2002), "Laboratory study of dust palliative effectiveness", J Mater Civil Eng., Vol 14(5), p 427-435 [13] Fantan G F., Robert C Burr, C R Russell, C Erist, (1971), J Appl Polym Sci., Vol 15, 1889-1902 [14] Grabiel, C E and D L Decker, (1962), J Polymer Sci., 59, 425 [15] Henley E J and R S Bell US Pat 2,983,717 (1961) [16] Henton David E., Cynthia Powell, Robert E Rein (1997), J Appl Polymer Sci., 64, 519-600 [17] Hocking Martin B.; Klimchuk Keith A ; Lowen Stephen (2002), “Water-soluble acrylamide copolymers”, J Polym Sci, vol 84, no11, pp 2090-2108 [18] http://www.epa.gov/region8/conservation_recycling/P2HeskettPAM Khoá luận tốt nghiệp Khoá: 2005 - 2009 Bùi Thị Bến Tổng hợp polyme ưa nước sở axit acrylic acrylamit… [19] John P.K., Air data Pressure transducer Apparatus, US Patent 3,247,717 [20] Kolhoff I M., I K Miller, (1951), J Am Chem Soc Vol 73, 30553059 [21] Kurenkov V.F., Baiburdov T.A and Stupen’kova L.L., (1985), in Fiziko-khimicheskie osnovy sinteza in pererabotki polimerow (Physicochemical Foundations of synthesis and Processing of Polymers), Gor’kii: Gor’k Gos Univ., pp 79-86 [22] Kurenkov V.F., Nagel’ M.A Kosterina E.N and Myagchenkov V.F., (1984), in Chemistry and Technology of Organoelement Compounds and Polymes, Kazan Khim Tekhnol Inst, 34-36 [23] Kurenkov V.F., Baiburdov T.A and Stupenkova L.L., (1990), Eur Polym J., Vol 26 (8), 915-918 [24] Kawamori Yoshihiro, Production of partial hydrolyzate of acrylamide polymer, JP 2173102 [25] Myagchenkov V.F., Kurenkov V.F., and Akmed’yanova R.A., (1984), Vysokomol Soedin., Ser B, Vol 26 (5), 304-344 [26] Madhur Gagneja and Paramjit Singh (1995), Indian Journal of Chemical Technology, Vol 2, 74-78 [27] Mark Herman F., Norman G Gaylord, Norbert M Bikales (1967), Encylopedia of Polymer Science and Technology Vol 7, 64-76 [28] Mayo F R and C Walling (1950), Chem Rev., 46, 191 Khoá luận tốt nghiệp Khoá: 2005 - 2009 Bùi Thị Bến Tổng hợp polyme ưa nước sở axit acrylic acrylamit… [29] M Fineman and S D Ross (1950), “Linear method for determining monomer reactivity ratios in copolymerization”, J Polymer Sci., 5, 259 [30] Ogawa Y., O Toshikazu, Preparation of partially hydrolyzed polyacrylamide, JPN Appl 52-137,483 [31] P.E Dave Biorneberg (2001), Irrigation Journal, p.8-11 [32] Phillips, Hydrolyzed polyacrylamide latices for secondary oil recovery, US 4,034,809 [33] Restaino, High molecular-weight, water soluble vinyl polymers, US 4,115,339 [34] Sojka R E and Lentz R D., (1996), "Polyacrylamide in forrow irrigation, an erosion control breakthrough", First European Conference on erosion control, Barcelona 29-31 [35] Sojka R E., Lentz R D., Bjorneberg D L., Aase J K., Entry J A., Morishita D W., Ross C W and Trout T J (1999), “Polyacrylamide (PAM)- A million acre progress report”, p 85-92 Proceedings: Irrigation Association’s International Show & Technical Conference Orlando, FL, 7-9 November [36] Thomas, W M (1967), Encyclopedia of polymer science and technology Vol.1, 177-226 [37] T Kelen and F Tudos., J Macromd (1975), “Analysis Khoá luận tốt nghiệp of the linear methods for Khoá: 2005 - 2009 Bùi Thị Bến Tổng hợp polyme ưa nước sở axit acrylic acrylamit… determining copolymerization reactivity ratios”, SCL-Chem, A9(1), pp 1-27 [38] Tago, Method of producing partially hydrolyzed acrylamide polymers, US 4146690 [39] V Steven Green and D.E Stott (2001), The 10th International Soil Conservation Organization Meeting, p 384-389 [40] "Water soluble polymers" (2006), Gainey Suites, Scottsdale, AZ USA, June 6-8 [41] Wada T., et al (1983), Radiat Phys Chem., Vol 22, 1064-1070 Khoá luận tốt nghiệp Khoá: 2005 - 2009 Bùi Thị Bến Tổng hợp polyme ưa nước sở axit acrylic acrylamit… MỤC LỤC MỞ ĐẦU Mục tiêu nghiên cứu: Nhiệm vụ nghiên cứu: CHƢƠNG TỔNG QUAN 1.1 Cơ sở lý thuyết phản ứng đồng trùng hợp 1.1.1 Cơ sở lý thuyết 1.1.2 Các yếu tố ảnh hưởng lên trình đồng trùng hợp 1.2 Đồng trùng hợp sở axit acrylic dẫn xuất 1.2.1 Các phương pháp tiến hành trùng hợp 1.2.2 Đồng trùng hợp acrylamit axit acrylic 12 1.2.3 Chất khơi mào 19 1.3 Một số ứng dụng polyme tan nước sở axit acrylic acrylamit ………………………………………………………………………21 CHƢƠNG THỰC NGHIỆM 25 2.1 Đồng trùng hợp axit acrylic acrylamit 25 2.1.1 Dụng cụ 25 2.1.2 Hóa chất 25 2.1.3 Thực nghiệm 25 2.2 Các phương pháp phân tích 28 2.2.1 Xác định độ chuyển hóa phương pháp chuẩn độ nối đơi 28 2.2.2 Xác định khối lượng phân tử copolyme 31 2.2.3 Phổ hồng ngoại 34 2.2.4 Phân tích nhiệt TGA 34 2.2.5 Nghiên cứu tương tác P(AA-AAc) khoáng sét phương pháp nhiễu xạ tia X kính hiển vi điện tử quét (SEM) 34 Khoá luận tốt nghiệp Khoá: 2005 - 2009 Bùi Thị Bến Tổng hợp polyme ưa nước sở axit acrylic acrylamit… 2.2.6 Nghiên cứu keo tụ để xử lý nước 35 CHƢƠNG KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 36 3.1 Ảnh hưởng nhiệt độ thời gian phản ứng đến trình đồng trùng hợp axit acrylic acrylamit 36 3.2 Ảnh hưởng hàm lượng chất khơi mào đến trình đồng trùng hợp 37 3.3 Ảnh hưởng tỷ lệ axit acrylic : acrylamit đến trình đồng trùng hợp 39 3.4 Ảnh hưởng pH đến trình đồng trùng hợp 40 3.5 Phân tích tính chất copolyme 43 3.5.1 Phổ hồng ngoại: 43 3.5.2 Giản đồ phân tích nhiệt: 44 3.6 Tương tác copolyme với khoáng sét 45 3.7 Nghiên cứu trình keo tụ xử lý nước 47 3.7.1 Ảnh hưởng hàm lượng copolyme đến trình keo tụ 47 3.7.2 Ảnh hưởng pH đến trình keo tụ 48 3.7.3 Ảnh hưởng nồng độ chất điện li đến trình keo tụ 49 KẾT LUẬN 52 TÀI LIỆU THAM KHẢO 54 Khoá luận tốt nghiệp Khoá: 2005 - 2009 ... polyme ưa nước Từ sở trên, chọn đề tài: ? ?Tổng hợp polyme ưa nước sở đồng trùng hợp axit acrylic acrylamit ứng dụng xử lý mơi trường? ??, khố luận tập chung chủ yếu nghiên cứu tổng hợp polyme ưa nước sở. .. Bùi Thị Bến Tổng hợp polyme ưa nước sở axit acrylic acrylamit? ?? CHƢƠNG TỔNG QUAN 1.1 Cơ sở lý thuyết phản ứng đồng trùng hợp 1.1.1 Cơ sở lý thuyết Quá trình đồng trùng hợp trình trùng hợp hai hay... động học trình trùng hợp đồng trùng hợp axit acrylic acrylamit Từ tìm điều kiện thích hợp để tổng hợp polyme ưa nước sở axit acrylic acrylamit - Nghiên cứu tương tác polyme ưa nước đất sét nhằm