Phân tích thành phần hóa học, tính chất của hệ chất tạo bọt trong dung dịch chữa cháy 3% có độ nở thấp

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC

TÔ PHÚC DU

PHÂN TÍCH THÀNH PHẦN HÓA HỌC, TÍNH CHẤT CỦA

HỆ CHẤT TẠO BỌT TRONG DUNG DỊCH CHỮA CHÁY

3 % CÓ ĐỘ NỞ THẤP

LUẬN VĂN THẠC SĨ HÓA HỌC

Thái Nguyên – 2020

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC

TÔ PHÚC DU

PHÂN TÍCH THÀNH PHẦN HÓA HỌC, TÍNH CHẤT CỦA

HỆ CHẤT TẠO BỌT TRONG DUNG DỊCH CHỮA CHÁY

3 % CÓ ĐỘ NỞ THẤP

Chuyên ngành: Hóa phân tích

Mã số: 8.44.01.18

LUẬN VĂN THẠC SĨ HÓA HỌC

Người hướng dẫn khoa học:

1. TS. TRƯƠNG THỊ THẢO

2. TS. LÊ VĂN THỤ

Thái Nguyên – 2020

a

LỜI CẢM ƠN

Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành, sâu sắc của mình tới TS. Trương Thị

Thảo và TS. Lê Văn Thụ, đã giao đề tài và tận tình hướng dẫn, dìu dắt tôi trong suốt

quá trình nghiên cứu và hoàn thiện luận văn.

Tôi xin chân thành cảm ơn Ban chủ nhiệm Khoa Hóa học, các thầy cô giáo và

các cán bộ nhân viên phòng thí nghiệm trường Đại học Khoa học - Đại học Thái

Nguyên và Trung tâm phát triển công nghệ cao, Viện Hàn lâm khoa học Việt Nam đã

tạo mọi điều kiện thuận lợi để tôi thực hiện luận văn này.

Tôi cũng xin bày tỏ lòng biết ơn tới gia đình, bạn bè đồng nghiệp đã luôn động

viên, ủng hộ và giúp đỡ tôi trong suốt thời gian học tập và nghiên cứu.

Mặc dù đã có nhiều cố gắng trong quá trình thực hiện nhưng trong bản luận văn

này không tránh khỏi những sai sót và khiếm khuyết. Tôi rất mong nhận được các ý

kiến đóng góp của quý thầy cô và các bạn đồng nghiệp để bản luận văn được đầy đủ

và hoàn thiện hơn.

Tôi xin chân thành cảm ơn!

Tác giả luận văn

Tô Phúc Du

b

MỤC LỤC

LỜI CẢM ƠN.................................................................................................................. a

MỤC LỤC.......................................................................................................................b

DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT.......................................................................................d

DANH MỤC HÌNH ........................................................................................................ e

DANH MỤC BẢNG BIỂU............................................................................................. f

MỞ ĐẦU .........................................................................................................................1

Chương 1: TỔNG QUAN ...............................................................................................3

1.1. Cháy và các phương pháp chữa cháy .......................................................................3

1.1.1. Nguyên nhân hình thành đám cháy .......................................................................3

1.1.2. Phân loại đám cháy................................................................................................4

1.1.3. Các phương pháp chữa cháy..................................................................................5

1.2. Công nghệ chữa cháy sử dụng chất tạo bọt..............................................................9

1.2.1. Giới thiệu chung ....................................................................................................9

1.2.2. Phân loại chất tạo bọt ..........................................................................................10

1.2.3. Thành phần chất tạo bọt ......................................................................................17

1.2.4. Các tính chất của hệ chất tạo bọt trong dung dịch chữa cháy có độ nở thấp ......17

1.3. Phương pháp nghiên cứu tính chất chất tạo bọt .....................................................20

1.3.1. Phương pháp phân tích xác định độ nở và thời gian bán hủy .............................20

1.3.2. Phương pháp phân tích xác định sức căng bề mặt, hệ số lan truyền ..................21

1.3.3. Phương pháp phân tích khả năng tương hợp và độ bền nhiệt .............................22

1.3.4. Phương pháp phân tích xác định thành phần và nồng độ của chất tạo bọt .........23

1.4. Các nội dung nghiên cứu trong luận văn................................................................24

Chương 2: THỰC NGHIỆM.........................................................................................25

2.1. Hóa chất và thiết bị.................................................................................................25

2.1.1. Hóa chất...............................................................................................................25

2.1.2. Thiết bị.................................................................................................................25

2.2. Nội dung thực nghiệm............................................................................................26

2.2.1. Phân tích các thông số kỹ thuật của chất tạo bọt.................................................26

Chương 3: KẾT QUẢ THẢO LUẬN ...........................................................................28

3.1. Phân tích xác định các thông số kỹ thuật của chất hoạt động bề mặt ....................28

c

3.1.1. Hệ một chất HĐBM.............................................................................................28

3.1.2. Hệ nhiều chất HĐBM..........................................................................................30

3.1.3. Tối ưu hóa phối trộn các chất HĐBM.................................................................36

3.2. Phân tích xác định các thông số kỹ thuật chất trợ HĐBM và các phụ gia .............42

3.2.1. Độ nở, thời gian bán hủy chất trợ HĐBM...........................................................42

3.2.2. Độ nở, thời gian bán hủy các chất phụ gia ..........................................................43

3.2.3. Phân tích hệ số lan truyền....................................................................................45

3.3. Phân tích độ bền của hỗn hợp chất HĐBM với chất trợ HĐBM và các chất phụ gia

.......................................................................................................................................45

3.4. Xây dựng và tối ưu hóa quy trình kỹ thuật chế tạo hệ dung dịch chữa cháy tạo bọt

tạo màng nước 3 %........................................................................................................48

3.4.1. Phân tích thời gian khuấy và tốc độ khuấy đối với chất tạo bọt tạo màng nước.48

3.4.2. Lập công thức phân tích chất tạo bọt chữa cháy tạo màng nước 3 %.................49

KẾT LUẬN ...................................................................................................................51

TÀI LIỆU THAM KHẢO.............................................................................................52

CÔNG TRÌNH KHOA HỌC CÔNG BỐ LIÊN QUAN ĐẾN LUẬN VĂN

d

DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT

APGs Alkyl polyglucosides

DCF DuPont™ Capstone® fluorosurfactant

HĐBM Hoạt động bề mặt

HEC Hydroxyethyl cellulose

LHSB Lauryl hydroxy sulfobetaine

NPE Nonyl phenol ethoxylate

SCBM Sức căng bề mặt

TCVN Tiêu chuẩn Việt Nam