MỤC LỤC
trang
MỞ ĐẦU..........................................................................................................
Chương 1. TỔNG QUAN...............................................................................
1.1.
Tổng quan về bentonit.............................................................
1.1.1.
Giới thiệu chung.................................................. .....................
1.1.2.
Cấu trúc tinh thể và thành phần hóa học của MONT…………
1.1.3.
Các tính chất của MONT...........................................................
1.1.4.
Sét bentonit ở Việt Nam........................………....................
1.2.
Dầu biến thế..............................................................................
1.3.
Nghiên cứu chuyển hóa chất trên BENT...............................
1.4.
Polyclobiphenyl........................................................................
1.4.1.
Tính chất của PCBs........................ ..........................................
1.4.2.
Hiện trạng sử dụng PCBs và sự ô nhiễm PCBs.........................
1.4.3.
Các nghiên cứu phân hủy và loại bỏ PCBs................................
1.5.
Nghiên cứu phân hủy PCBs....................................................
1.5.1.
Xúc tác là oxit kim loại........................ .....................................
1.5.2.

5
5
7
13
14
15
18
18
22
23
31
32
33
37
37
37
37
37
41
41
42
43
43
44
48

2.3.4.

Nghiên cứu đặc tính hấp phụ PCBs trên MB và MB-M….......


phổ hồng ngoại ......................................................................

66

3.3.2.
3.4.

Phổ tán xạ Raman……………………………………………
Đặc tính liên kết giữa PCBs với MB-M…………………...

75
77

3.5.
3.6.

Đánh giá khả năng hấp phụ PCBs trên MB và MB-M…..
Phân hủy nhiệt PCBs trên MB và MB-M……………........

79
86

3.6.1.

Hiệu suất xử lý PCBs trên MB…………………………........

86

3.6.2.
3.6.3.



CÁC CHỮ VIẾT TẮT
AAS: Phương pháp phân tích phổ hấp thụ ngun tử
Al(III): Cation nhơm hóa trị 3 (Al3+)
Al-MONT: Cation nhôm liên kết với MONT
Ao: Angstron
AOP: Công nghệ ô xy hóa tiên tiến
BCD: Cơng nghệ khử clo xúc tác bazơ
BENT: Bentonit; Bentonit Di Linh tự nhiên
Ca(II): Cation canxi hóa trị 2 (Ca2+)
Ca-MONT: Cation canxi liên kết với MONT
CaO: Canxi oxit
CEC: Dung lượng trao đổi cation
Cr(III): Cation crom hóa trị 3 (Cr3+)
Cr-MONT: Cation crom liên kết với MONT
Cu(II): Cation đồng hóa trị 2 (Cu2+)
d: Khoảng cách giữa 2 lớp trung gian của khoáng
EC: Cộng đồng Châu Âu
EU: Liên minh Châu Âu
Fe(II): Cation sắt hóa trị 2 (Fe2+)
Fe(III): Cation sắt hóa trị 3 (Fe3+)
Fe-MONT: Cation sắt liên kết với MONT
GC/ECD: Phương pháp phân tích sắc ký khí detectơ cộng kết điện tử
GC/MS: Phương pháp phân tích sắc ký khí detectơ khối phổ
GPCR: Cơng nghệ khử hóa học pha khí
H(I): Cation hidro hóa trị 1 (H+)
IPCS: Chương trình quốc tế về an tồn hóa học
IR: Phương pháp phân tích phổ hồng ngoại
ISV: Cơng nghệ thủy tinh hóa tại chỗ

PCB52: 2,2’,5,5’- Tetraclobiphenyl


PCBs: Policlobiphenyl
PCDD: Policlodibenzo - p - dioxin
PCDF: Policlodibenzo - p - furan
POPs: Các hợp chất hữu cơ bền gây ô nhiễm môi trường
ppb (parts per billion): phần tỷ (10-9 g/g)
ppm (parts per million): phần triệu (10-6 g/g)
SCWO: Công nghệ ô xy hóa nước siêu tới hạn
SET: Cơng nghệ Solvat hóa điện tử
Si(IV): Cation silic hóa trị 4 (Si4+)
Si-MONT: Cation silic liên kết với MONT
TDA: Phương pháp phân tích nhiệt vi sai
TEF: Hệ số độ độc tương đương
UNEP: Chương trình mơi trường Liên hợp quốc
USEPA: Cơ quan bảo vệ môi trường Mỹ
UV: Tia tử ngoại
VOCs: Các hợp chất cơ clo dễ bay hơi
WHO: Tổ chức Y tế Thế giới
XRD: Phương pháp phân tích nhiễu xạ tia X


DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU
trang
Bảng 1.1

Đường kính hidrat hóa của một số cation kim loại......................

10

45

Bảng 2.3

Thời gian lưu của 6 PCBs trên sắc đồ GC/ECD…………………

46

Bảng 2.4

Phương trình định lượng của 6 PCBs trong các mẫu nghiên cứu..

47

Bảng 3.1

Thành phần các chất có mặt trong khống MONT.........................

54

Bảng 3.2

Số mili đương lượng gam các cation kim loại trao đổi hấp phụ
trên 100 g MB (pH=6,5; 80oC).......................................................

Bảng 3.3

55

Kết quả phân tích dung dịch trước (T) và sau (S) khi thực hiện


Số liệu phân tích phổ IR của MB và của MB-M có tẩm PCBs........

73

Bảng 3.9

Đặc trưng phổ tán xạ Raman của các hợp chất biphenyl ………....

77

Bảng 3.10

Hiệu suất hấp phụ PCBs bởi MB và MB đã hấp phụ trao đổi với
các cation Cu(II), Ni(II), Fe(III) và Cr(III) ở 25oC (Nồng độ PCBs
trong dung dịch (co) là 23,4 ppb) ….………………………

80

Hiệu suất hấp phụ PCBs bởi MB-CuNi và MB-FeCr ở 25oC
(Nồng độ PCBs trong dung dịch (co) là 23,4 ppb)…………..…..

82

Phương trình đường hấp phụ đẳng nhiệt Freudlich xác định đối
với PCBs hấp phụ trên MB và MB-M (ở 25oC)...............................

85

Bảng 3.11

Bảng 3.18

Vị trí clo thế chỗ hidro trong 6 PCBs nghiên cứu..........................

97

Bảng 3.19

Nồng độ 6 đồng phân PCBs điển hình trong dầu biến thế phế thải
có tổng nồng độ PCBs 418,0 ppm...................................................

98

Kết quả nghiên cứu phân hủy 6 PCBs điển hình............................

100

Bảng 3.14
Bảng 3.15
Bảng 3.16
Bảng 3.17

Bảng 3.20


DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ
trang
Hình 1.1

Cấu trúc của MONT..............................................................................

và Fe - MONT......................................................... ..........................

18

Hình 1.7

Các chất tạo thành khi dime hóa clorophenol trên Fe - MONT

18

Hình 1.8

Chuỗi phản ứng của các hợp chất thơm trên M - MONT.............

19

Hình 2.1

Đường chuẩn xác định tổng PCBs………………………………

46

Hình 2.2

Sắc đồ GC/ECD của dung dịch 6 PCBs chuẩn có nồng độ mỗi
chất là 50 ng/ml…………………………………………………

47

Hình 2.3


Phổ nhiễu xạ tia X của MB đã trao đổi hấp phụ cation Ni(II)......

60

Hình 3.5

Phổ nhiễu xạ tia X của MB đã trao đổi hấp phụ cation Fe(III).............

60

Hình 3.6

Phổ nhiễu xạ tia X của MB đã trao đổi hấp phụ cation Cr(III)....

61

Hình 3.7

Giản đồ nhiệt vi sai của MB.........................................................

62

Hình 3.8

Giản đồ nhiệt vi sai của MB đã trao đổi hấp phụ cation Ni(II)............

63

Hình 3.9


68

Hình 3.14

Phổ IR của mẫu MB hấp phụ trao đổi với Fe(III) và sau đó tẩm
PCBs từ dầu biến thế....................................................................

70

Phổ IR của mẫu MB đã hấp phụ trao đổi với hỗn hợp FeCr(III)
và sau đó tẩm PCBs từ dầu biến thế.............................................

71

Hình 3.16

Cơ chế hấp phụ các chất hữu cơ chưa no trên MB.......................

72

Hình 3.17

Phổ Raman của MB tẩm PCBs……………….............................

75

Hình 3.18

Phổ Raman của MB-Fe tẩm PCBs……………………………....


Hình 3.23

Hiệu suất phân hủy PCBs phụ thuộc vào nhiệt độ (thời gian

87

phân hủy là 6 giờ).........................................................................

90

Sắc đồ phân tích PCBs còn lại trên MB khi phân hủy PCBs ở
300oC, trong 6 giờ.........................................................................

91

Sắc đồ phân tích PCBs cịn lại trên MB khi phân hủy PCBs ở
600oC, trong 6 giờ.........................................................................

92

Hình 3.26

Cơng thức tổng qt của các PCBs...............................................

97

Hình 3.27

Sắc đồ phân tích PCBs trong dầu biến thế phế thải......................

vai trò như là chất xúc tác cho các phản ứng hóa học [90]. Do tính chất đặc biệt của
khống sét, nên loại vật liệu này đã được nghiên cứu sử dụng để xử lý mơi trường,
trong đó, khống sét giầu montmorillonit được sử dụng làm vật liệu hấp phụ, làm
chất xúc tác để loại bỏ các chất ô nhiễm vô cơ và hữu cơ trong môi trường.
Việc nghiên cứu sử dụng kết hợp giữa khống sét và các oxít kim loại
chuyển tiếp để phân hủy các hợp chất POPs là những vấn đề mới, chưa có nhiều

1


cơng trình nghiên cứu về vấn đề này. Do vậy luận án chọn hướng nghiên cứu vấn đề
nêu trên để xử lý một trong số các hợp chất POPs, đó là policlobiphenyl (PCBs).
Việt Nam là một nước nhập khẩu dầu biến thế có chứa một lượng lớn PCBs.
Đây là một trong các nguồn gây ô nhiễm PCBs lớn nhất ở nước ta hiện nay, nhưng
việc nghiên cứu xử lý PCBs trong các đối tượng khác nhau nói chung và trong dầu
biến thế phế thải nói riêng ở Việt Nam cịn chưa được quan tâm một cách đúng
mức.
PCBs là một hỗn hợp gồm 209 chất cơ clo được sử dụng trong dầu biến thế,
làm chất pha chế dầu thủy lực trong thiết bị khai thác mỏ, làm chất dẻo hóa, và chất
cho vào mực in,.... Ảnh hưởng có hại của PCBs đến người và động vật chưa được
hiểu biết đầy đủ, nhưng đã có nhiều nghiên cứu chỉ ra rằng PCBs có khả năng gây
ung thư, gây ảnh hưởng đến hệ thần kinh, hệ miễn dịch, hệ nội tiết, hệ sinh dục trên
người và động vật. PCBs là chất rất bền và khó phân hủy bằng các con đường sinh
học và hóa học. Thực hiện phân hủy PCBs khơng đúng quy cách có thể làm phát
sinh ra các hợp chất độc hơn như dioxin và furan. Do các đặc tính nêu trên, PCBs
đã bị cấm sử dụng từ năm 1979 và tiến tới loại bỏ chúng khỏi các vật dụng theo quy
định của Nghị định Stockholm năm 2001.
Để góp phần thực hiện Nghị định Stockholm năm 2001 tại Việt Nam, luận án
sẽ tập trung nghiên cứu vấn đề sau: “Nghiên cứu sử dụng sét bentonit biến tính
và phương pháp hóa nhiệt để xử lý policlobiphenyl trong dầu biến thế phế thải”.

nhận số liệu và phân tích, xử lý số liệu nghiên cứu gồm phương pháp XRD, TDA,
AAS, GC/ECD, GC/MS, IR, tán xạ Raman và phương pháp phản ứng ống
dịng,....Trong chương này cũng đã trình bày các bước thực nghiệm, những thí
nghiệm theo một trật tự logic nhằm lý giải cho những nội dung khoa học của luận
án cần đạt tới.
Chương 3 - Kết quả và thảo luận. Trong chương này trình bày các kết quả
nghiên cứu đã thu được và thảo luận các kết quả nghiên cứu này. Các kết quả
nghiên cứu của luận án đã góp phần lý giải được nhiều vấn đề về lý thuyết và thực
tiễn về việc sử dụng sét bentonit biến tính và trao đổi cation để phân hủy nhiệt
PCBs trong dầu biến thế phế thải. Trong đó đã chỉ ra rằng sét bentonit biến tính và
các ơ xít kim loại chuyển tiếp đã sử dụng trong nghiên cứu đóng vai trò như là chất
xúc tác cho phản ứng phân hủy nhiệt PCBs, và định hướng cho phản ứng phân hủy

3


PCBs đi theo một chiều; CaO đóng vai trị như là chất phản ứng trong quá trình
phân hủy nhiệt PCBs. Trong điều kiện tối ưu đã lựa chọn, việc phân hủy PCBs ở
600oC có thể đạt tới 99,89% trong vịng 45 phút.
 Các đóng góp mới của luận án:
+ Lần đầu tiên luận án nghiên cứu sử dụng vật liệu là sét bentonit Di Linh
biến tính để xử lý PCBs có trong dầu biến thế phế thải.
+ Đã nghiên cứu đánh giá phổ IR và phổ tán xạ Raman đối với các vật liệu
MB, MB-M có tẩm PCBs.
+ Đã nghiên cứu khả năng hấp phụ PCBs trên MB và MB-M. Trên cơ sở đó
đã sử dụng phương trình hấp phụ đẳng nhiệt Freudlich để đánh giá khả năng hấp
phụ của PCBs trên MB và MB-M ở 25oC. Các phương trình này cho thấy khi lượng
cation hấp phụ trên MB tăng thì lượng PCBs hấp phụ cũng tăng và khi đó giá trị b
của phương trình Freudlich cũng tăng theo. Hiệu suất hấp phụ PCBs trên MB và
MB-M đạt cao nhất là 99,66%.

Al2O3 : SiO2 trong MONT nằm trong khoảng từ 1:2 đến 1:4 [21].
Trong BENT, ngồi thành phần chính là MONT cịn chứa một số khống
khác với lượng khơng lớn như saponit – Al2O3[MgO]4SiO2.nH2O, nontronit –
Al2O3[Fe2O3]4SiO2.nH2O, beidellit – Al2O3.3SiO2.nH2O, kaolinit, clorit, mica và
một số khoáng phi sét khác như canxit, pirit, manhetit, biotit,...Ngồi ra BENT cịn
có các muối kiềm và các chất hữu cơ. Chính vì vậy những vấn đề nghiên cứu về
BENT trong luận án đều liên quan mật thiết đến khống chính trong BENT là
MONT. Tính chất và cấu trúc của MONT phụ thuộc rất nhiều vào thành phần hóa
học của nó.
1.1.2. Cấu trúc tinh thể và thành phần hóa học của MONT
MONT là aluminosilicat tự nhiên thuộc nhóm có cấu trúc lớp 2:1, phân
nhóm điocta. Tinh thể MONT được tạo nên từ hai mạng tứ diện liên kết với một
mạng bát diện xen giữa tạo thành một lớp cấu trúc. Xen giữa các lớp cấu trúc là các
cation trao đổi và nước hấp phụ, hình 1.1 [98].

5


Hình 1.1. Cấu trúc của MONT
Từ hình 1.1 có thể thấy các lớp cấu trúc được sắp xếp song song với nhau tạo
bởi trục a và trục b. Các lớp cấu trúc xếp chồng lên nhau theo hướng trục. Ngăn
cách giữa các lớp cấu trúc là các cation và nước hấp phụ. Toàn bộ hệ thống trên tạo
nên mạng lưới không gian ba chiều của tinh thể MONT.
Mỗi lớp cấu trúc của MONT có chiều dày là 9,6 A0 và chiều dày sẽ tăng đến
15A0 khi tính cả lớp cation trao đổi và nước hấp phụ [90]. Chiều dày của lớp cation
trao đổi và nước hấp phụ không cố định mà thay đổi phụ thuộc vào bản chất của
cation trao đổi và lượng nước hấp phụ. Lượng nước càng lớn thì chiều dày càng
tăng. Trong tự nhiên, cấu trúc của MONT khơng lý tưởng như đã được trình bày ở
trên, mà thường xảy ra sự thay thế đồng hình giữa các cation. Người ta thường gặp
chủ yếu sự thay thế cation Al(III) bằng cation Mg(II) ở trong mạng bát diện, cịn ở

Dung lượng trao đổi cation (CEC) được định nghĩa là tổng số cation trao đổi
trên một đơn vị khối lượng sét, có đơn vị là mili đương lượng gam (meq) trên 100g
sét khơ.
Vị trí trao đổi bên ngồi

Vị trí trao đổi bên trong

Hình 1.2. Các vị trí trao đổi của MONT [10]

7


Các nghiên cứu gần đây về sự thay thế đồng hình trong các mạng lưới tinh
thể MONT cho thấy lớp oxit silic được coi như là một bản điện cực âm bền. Để cân
bằng điện tích, sự hấp phụ trao đổi cation giữa các lớp ngẫu nhiên diễn ra, làm
khoáng sét có tính chất đặc biệt. Khả năng trao đổi cation của MONT nằm trong
khoảng 70 đến 150 meq/100g. Phản ứng trao đổi cation không làm thay đổi cấu trúc
của hệ silica – nhôm [50, 98]. Grim R.E. [50] và Laudelout H. [69] đã nêu ra các
nghiên cứu của mình về cân bằng của quá trình trao đổi cation trong khoáng sét.
Fletcher P. và Sposito G. [40] cũng đã chỉ ra các tính chất của cation trao đổi trong
MONT, theo đó họ đưa ra mơ hình hóa học của khống sét với các chất điện phân
trong lớp trung gian. Với sự xuất hiện của cation, nước thực sự bị hấp phụ vào trong
khoảng không của lớp trung gian với 3 dạng tồn tại: (i) Nước tự do được khuếch tán
vào trong cấu trúc của khoáng sét; (ii) nước liên kết tồn tại ở dạng hidrat xung
quanh các cation trao đổi; (iii) nước có liên kết hidro với bề mặt của silicat.
Bên cạnh đó MONT cịn có khả năng hấp phụ trao đổi cation với các chất
hữu cơ. Các cation trong lớp trung gian có thể bị thay thế theo tỉ lệ tương ứng bởi
các cation vô cơ và hữu cơ khác, những hợp chất có khả năng bị hấp phụ dễ dàng
trên MONT. Điều này giải thích tại sao MONT lại có thể hấp phụ các cation nankyl nhơm có độ dài lớn (từ C3 đến C18).
Do khả năng dễ dàng trao đổi cation nên khống sét có rất nhiều ứng dụng


ion

hidrat hóa

0

Đường
Cation

0

kính ion
0

(A )

Đường kính
hidrat hóa (A0)

(A )

(A )

Li(I)

1, 56

14, 6


NH4(I)

2, 86

5, 0

-

-

-

Các loại cation trao đổi và xu hướng tạo thành hidrat của nó tác dụng mạnh
đến sự sắp xếp của các phân tử nước dẫn đến việc hình thành một lớp nước mỏng.
Khi Na(I) là cation nằm ở lớp trung gian, một, hai hoặc ba lớp phân tử nước có thể
được tạo thành trong lớp trung gian, và ở độ ẩm cao nhất, cấu trúc dạng lớp 2:1 của
khống sét có thể bị phân tách. Do đó, phụ thuộc vào số lớp nước trong lớp trung
gian, MONT có khoảng cách giữa các lớp chính khác nhau. Theo Tennakoon D.T.
và các cộng sự [93], các giá trị này được xác định là 1,34nm, 2,58nm và 1,92 nm
tương ứng với 1, 2 và 3 lớp nước. Fukushima Y. [44] sử dụng nhiễu xạ tia X để
nghiên cứu mối quan hệ giữa giá trị của khoảng cách của các lớp chính với thể tích
nước trong dung dịch Na-MONT dạng sữa. Thể tích nước có thể được xác định từ tỉ

9


lệ khối lượng giữa nước và MONT (C). Khi C 1,
khoảng cách này tăng đột ngột từ 4,1 nm lên tới 16,0 nm khi thể tích nước tăng lên.
Trong trường hợp này, sự sắp xếp các lớp của MONT trong dung dịch thể sữa ở

d2

-

Lớp silicát

+
-

d1
d(001)

Hình 1.3. Sự bố trí các cation hữu cơ (số phân tử cacbon nhỏ hơn 10)
giữa bề mặt của các lớp MONT

10


+

+
Lớp silicát -

-

+
Lớp silicát

-


càng cao.
Tính chất hấp phụ phụ thuộc vào các quá trình tự nhiên và khả năng hoạt
động bề mặt của khoáng sét. Trong khoáng sét, khả năng hoạt động bề mặt phụ
thuộc vào các hạt nhỏ hình thoi tự nhiên được tạo thành từ các lớp cơ bản của
khống, hình 1.5 thể hiện hình ảnh các hạt hình thoi và cấu trúc liên kết của chúng;
theo đó bề mặt bên trong giữa các lớp (khi khoáng sét nằm trong nước) xuất hiện
các khoảng trống có các hạt hình thoi và khoảng trống nằm giữa các hạt hình thoi.

11


Các điện tích tồn tại trong lớp trung gian là tích điện âm và có thể là q trình thay
thế đồng hình với lớp tứ diện và thay thế đồng hình lớp bát diện. Các loại điện tích
khác có thể sinh ra từ sự đứt gẫy liên kết của các tẩm nhỏ, và nó có thể mang điện
tích âm hoặc dương phụ thuộc vào điểm đẳng điện và pH [43].

Hình 1.5. Các hạt hình thoi nhỏ xuất hiện trong MONT
Quá trình hấp phụ phân tử hữu cơ trên khống sét đã được nghiên cứu; tuy
nhiên đã có nhiều quan điểm khác nhau được đưa ra trong các nghiên cứu này.
Fahn R. và Fenderl K. [36] đã chỉ ra rằng, BENT biến tính bằng axit có khả năng
hấp phụ 2 loại thuốc nhuộm (tím pha lê lacton và xanh N-benzoyl leuco metylen).
Thuốc nhuộm có liên kết với cấu trúc MONT sau khi BENT được xử lý bằng axit
có khoảng cách giữa các lớp là 1,45 nm. Thuốc nhuộm tồn tại ở dạng cation giữa
các lớp của khoáng sét tương tự như trường hợp trao đổi hấp phụ cation vô cơ. Với
liên kết này có thể giải thích cho sự giảm dần màu sắc của thuốc nhuộm trong
BENT theo thời gian.
MONT có khả năng hấp phụ cả dạng thuốc nhuộm cationic như xanh
metylen (C6H18N3SCl) hay dạng anionic như xanh sulphua (C12H6(NO2)2NSOH)

12

Linh, có trữ lượng khoảng 20 triệu tấn. Nguồn sét này là sản phẩm phong hóa từ tro,
tro núi lửa, thủy tinh núi lửa được lắng đọng trong mơi trường nước. Sét có màu
xám xanh, xanh lục, vàng phớt xanh hoặc phớt nâu. Thành phần chính của sét Di
Linh là MONT canxi với hàm lượng khoảng 35 – 40%, ngồi ra cịn chứa các tạp
chất khác như caolinit, canxit, dolomit, hidromica, vermiculit. Dung lượng trao đổi
cation trung bình khoảng 10 meq/100g sét khơ. Cation trao đổi chủ yếu là Ca(II) và
Mg(II). BENT Di Linh thuộc nhóm BENT canxi có hệ số trương nở thấp.

13


1.1.4.2. Mỏ sét Tuy Phong
BENT Tuy Phong, Bình Thuận thuộc loại BENT natri trương nở. Tổng trữ
lượng có thể khai thác vào khoảng 75 triệu tấn (Nha Mé và thung lũng Vĩnh Hảo).
Hàm lượng MONT natri trong BENT Bình Thuận khơng cao, chiếm khoảng 12 –
20%, cịn lại là tạp chất. Các loại tạp chất chủ yếu là canxi, thạch anh vi tinh thể,
fenspat, cao lanh.
1.1.4.3. Mỏ sét Cổ Định
Cổ Định nằm ở huyện Triệu Sơn tỉnh Thanh Hóa. Mỏ sét Cổ Định có trữ
lượng khoảng 2 triệu tấn. Thành phần chủ yếu là khoáng MONT. Dung lượng trao
đổi cation của BENT Cổ Định không cao, chỉ vào khoảng 9 meq/100g BENT.
1.2. Dầu biến thế
Dầu biến thế là sản phẩm lỏng thu được từ dầu mỏ. Dầu biến thế gồm hỗn
hợp các hidrocabon với thành phần gồm: parafin, naphthen, các hợp chất thơm, các
hợp chất naphthen thơm và các hợp chất PCBs. Ngồi ra, trong dầu biến thế cịn
chứa một lượng nhỏ các dẫn xuất của hidrocacbon, trong phân tử của các dẫn xuất
này có chứa các nguyên tố nitơ, sunfua, oxy. Để chống lại quá trình tạo bám và oxy
hóa, dầu biến thế cịn được cho thêm một lượng khoảng 0,3% chất 2,6-ditertiary
butylparacresol (inol) [104]. Ngày nay, người ta thay dầu biến thế có chứa các yếu
tố độc hại như PCBs bằng loại dầu có chứa các hợp chất hidrocacbon đã được flo


0,9555

0,9540

Chỉ số khúc xạ, 20oC

1,5160

1,5315

1,5235

Chỉ số độ nhớt

- 47

- 34

- 29

Độ tán sắc đặc trưng

138

149

142

Trọng lượng phân tử

1.3. Nghiên cứu chuyển hóa chất trên BENT
Khi nghiên cứu hấp phụ các chất hữu cơ trên khoáng sét BENT, các nhà
khoa học đã tập trung vào nghiên cứu sự chuyển hóa chất trên loại khống sét này.
Các nghiên cứu cho thấy xẩy ra q trình chuyển hóa chất trên BENT là do trong
khống này có mặt của MONT.
Breen C. và các cộng sự [23] đã nghiên cứu về sự tương tác của các chất
trong hỗn hợp Na-MONT-piridin-nước. Trong hệ nghiên cứu này, tùy thuộc vào tỉ
lệ piridin/nước đã làm xuất hiện bốn giá trị khoảng cách giữa các lớp của khoáng
MONT. Mỗi một giá trị tồn tại bền vững dưới một điều kiện khác nhau về nhiệt độ,
áp suất hơi nước và dung lượng piridin có mặt trong khoáng. Sự xuất hiện lớp nước
mỏng trên bề mặt khống như là một rào chắn khơng cho nước hay piridin khuếch
tán ra ngồi. Tác giả thấy rằng nếu khơng có màng nước, thì tốc độ trao đổi chất

15


nằm xen giữa các lớp của khoáng phụ thuộc vào điều kiện tạo ra sự di chuyển chất
vào trong các hạt khoáng.
Khi nghiên cứu hấp phụ thiophen, piperidin, piridin, dioxan, tetrahydrofuran,
metanol, etanol và n-propanol vào MONT bằng phương pháp phân tích nhiệt,
Agzamkhadzhaev A.A. và các cộng sự [15] cho biết với mỗi hợp chất nghiên cứu,
lượng phân tử chất tạo liên kết với bề mặt khoáng bằng liên kết cầu hidro nhỏ hơn
so với lượng phân tử chất liên kết với khống bằng nhóm chức đặc trưng theo quan
điểm của axit Lewis.
Kovar L. và các cộng sự [66] cũng nghiên cứu hấp phụ tetrametylbenzidin
trên MONT cũng chỉ ra, khi có mặt của Cu(II) trong MONT và ở điều kiện nhất
định thì phản ứng chuyển hóa chất xẩy ra chủ yếu ở nhóm chức amin. Và như vậy
hợp chất này bị oxi hóa thành các gốc tự do. Đồng thời các tác giả cũng chỉ ra rằng
tetrametylbenzidin hấp phụ trên MONT là do các nguyên tử hidro của nhóm amin
tạo nên và Cu(II) lúc này bị khử thành Cu(I). Trong khi đó nếu có mặt Fe(III) ở