Xem mẫu
- Ch ng III CH T LÀM KHÔ.
t ng nhanh quá trình óng r n m àng s n n g i ta a vào s n m t ch t g i là ch t
làm khô ho c ch t óng r n .
Ch t làm khô gi vai trò làm t ng nhanh t c khô c ng màng s n g c d u, d u nh a,
s n g c t n g h p bi n tính d u (s n alkyd, epoxi ...)
I/ Thành ph n ch t làm khô:
Tr c ây ch t làm khô ch y u làm b ng xà phòng chì, cobalt, mangan c a axit béo d u
lanh ho c axit nh a nh : ch t làm khô linoleat, ch t làm khô resinat.
Hi n nay còn có xà phòng c a m t s axit h u c c dùng làm ch t làm khô.( ch t làm
làm khô là xà phòng kim lo i n ng c a các axit h u c )
B n g sau ây là c i m c a m t s ch t làm khô th n g m i:
Lo i %r n % kim lo i T tr ng riêng Pounds/gallon nh t
Linoleates
Pb 100 13 1,05 8,75 Heavy liquid
Pb 100 26,5 1,25 10,45 Solid
Heavy liquid
Co 100 4,26 0,97 8,05
Co 100 8,5 1,03 8,58 Solid
Mn 100 4,35 0,98 8,15 Heavy liquid
Zn 100 8,2 1,03 8,58 Solid
Resinates (acid nh
Pb 100 16 1,27 10,63 Solid
Pb 100 24 1,4 11,7 Solid
Co 100 3 1,11 9,23 Solid
Mn 100 3,5 1,13 9,4 Solid
Zn 100 1 1,08 9,02 Solid
Naphthenates
0,5
1 8.33
Pb 42 16
9,6 0,5
24 1,15
Pb 62
Paste
34 1,44 12
Pb 100
0,96 8 0,5
Co 56 6
9,6 Paste
10 1,15
Co 100
0,5
0,97 8,1
Mn 62 6
9.6 Paste
10 1,15
Mn 100
0,5
8 0,98 8,2
Zn 60
0,95 7,9 0,5
Ca 62 5
7,76 0,5
4 0,93
Ca 58
1,4
1,01 8,4
Fe 72 6
Octoates ( CH3(CH2)3CHCOOH
10
- Pb 54 24 1,12 9,33 0,5
Co 40 6 0,9 7,5 0,5
Mn 45 6 0,9 7,5 0,5
Zn 41 8 0,9 7,5 1,6
Ca 43 4 0,9 7,5 0,65
Tallates (acid béo và acid nh a thông)
Pb 57,6 16 1.04 8,7 0,5
Pb 71,3 24 1,16 9,7 1,25
Co 45,4 4 0,9 7,5 0,5
Co 74,6 6 0,98 8,15 3,7
Mn 48,2 4 0,9 7,5 0,5
Mn 72,4 6 0,97 8,1 2,5
Ch t làm khô c b án trên th tr ng d ng dug d ch trong x ng pha s n (mineral
spirite ) hàm l ng kim lo i c th và d ng không có dung môi dùng trong m c in và s n
không dung môi.
- b ng là c i m c a m t vài ch t làm khô th n g ph m tuy nhiên chúng có th thay
i tu thu c vào m i nhà s n xu t khác nhau.
- Trên th tr ng ch t làm khô linoleat và resinat c bán v i tên c a nó nh ng nh ng
lo i khác c bán v i tên th ng m i
tên th ng m i c a m t s ch t làm khô:
Lo i ch t làm khô
Hãng s n xu t Naphthenate Octoate Tallate
Advance Solvent and Chem.Corp. Soligen Hexogen Advasol
Ferro Chemical Corp. Naphthenate Catalox Tallate
Fred. A. Stresen - Reuter, Inc. Naphthenate Octoate ...........
Nuodex Products Corp. Nuodex Octoate Nuolates
Harsaw Chemical Corp Uversol Octosol Linoresinate
Yêu c u r t quan tr n g i v i ch t làm khô là ph i duy trì hoà tan t t và n nh trong
dung d ch, k t h p t t v i ch t t o màng.
- Ch t làm khô linoleat, resinat và tallat c i u ch t các axit có kh n ng b o xi hoá
nên có khuynh h ng thay i theo th i gian.
- Nh n g ch t làm khô naphtenat và octoat c i u ch t axit h u c no do ó không b
oxi hoá nên n nh h n
+ Ch t làm khô linoleat c i u ch t axit h n h p c a d u lanh.
+ Ch t làm khô resinat c i u ch t axit nh a thiên nhiên.
+ Ch t làm khô naphtenat c iêìu ch t nh n g axit naphtenic là s n p h m c a quá
trình tinh luy n u m v i công th c t n g quát CnH2n-2O2, CnH2n-4O2,
CnH2n-6O2 và ch a c hai n xu t cyclopentan và xiclohexan.
R: hidro ho c g c alkyl
COOH
R
R COOH
R2
R2
R2
R2
R2 R2
R2 R2
11 R2
- Naphtenic là axit no không nh y v i s oxi hoá nên t o các xà phòng n nh h n.
Tuy nhiên chúng ch a m t l ng nh t p ch t mang màu và ph n n ào có mùi khó ch u. Lo i
ch t làm khô octoat kh c ph c c nh c i m này. Nó c i u ch t axit octoit.
2-etyl hexoic axit.
Axit này không b oxi hoá nên dùng làm ch t làm khô nh ng t h n axit naphteic.
II/ S n xu t ch t làm khô:
Ch t làm khô c t n g h p b ng cách n u mu i ho c oxit kim lo i trong d u khô và
nh a r i pha loãng s n ph m v i x ng pha s n và g i la “ch t làm khô l ng” chúng có khuynh
h ng “t o c n” theo th i gian do s oxi hoá làm gi m hoà tan
- D u th ng dùng là d u lanh ho c d u cá và nh a cây mà ch y u là nh a thông.
- Trong m t vài ch t làm khô ng i ta cho vào m t l n g nh vôi nh m t ng phân tán
và n nh.
CH3_ ( CH 2 )3 _ CH _ COOH
i
C 2H5
Chì c dùng ch y u là oxit chì PbO. Ngoài ra còn dùng cacbonat và axetat chì
Cobalt c dùng d n g acetat cobalt vì oxit cobalt r t khó tan
Mangan c dùng d ng oxit mangan ho c Borate (MBO2 ,M3BO3, M2B4O7)
Do oxit Mangan ph n ng ch m v i d u và ò i h i nhi t cao, s n ph m có màu t i
do ó dùng lo i b t m n MnO2 ph n n g x y ra d d àng h n nh ng t h n. N u yêu c u
màu sáng h n nên dùng Borat mangan.
-Ti n hành:
D u và nh a c gia nhi t t 3500÷5000F ph thu c vào mu i kim lo i c cho vào, mu i
này c cho vào t t và khu y tr n m nh. Gia nhi t t t n khi ph n ng x y ra hoàn toàn.
i m d n g ph n n g r t khó xác nh và hàm l ng cu i c a kim lo i không th ng nh t gi a
các m . Làm ngu i n 4000F, pha loãng trong x n g pha s n và b m vào thùng ch a.
ng tháo s n ph m ph i cách áy kho n g 0,3 m c n không vào thùng ch a. C n c
l y ra theo nh k ng n g d i áy ho c m n p.
+Ch t làm khô th ng ph m t iêu chu n c i u ch b n g m t trong hai ph n g pháp
n u ch y h o c k t t a.
• Ph ng pháp n u ch y:
L n g mu i kim lo i ã tính toán c gia nhi t v i axit h u c . Do ph n ng v i axit d
dàng h n v i d u nên nhi t ph n ng th p h n và màu s n ph m p h n . Mu i kim lo i
c cho vào t t và khu y tr n u .Nhi t t n g lên t t do nhi t ph n ng to ra. Sau khi
ph n ng x y ra hoàn toàn t ng nhi t n 225÷ 3000F tách n c c a ph n n g, ph i gia
nhi t ch m tránh s t o b t. N u ch t làm khô c b án v i hàm l ng r n 100% thì m lúc
ó c làm ngu i và óng gói sau khi i u ch nh hàm l ng kim lo i. N u bán d ng dung
d ch thì lúc ó m s n ph m c b m vào thùng pha loãng ch a dung môi khu y tr n m nh
t o dung d ch ôìng nh t. Cho vào m t ít ch t tr l c và l c vào thùng tr n. L y m u và xác nh
hàm l ng kim lo i. Hàm l ng kim lo i th n g cao h n tiêu chu n và c i u ch nh b ng
cách cho thêm dung môi vào.
• Ph ng pháp k t t a:
Cho dung d ch n c c a mu i kim lo i n ng vào dung d ch n c xà phòng natri c a axit
béo
( c i u ch b n g ph ng pháp NaOH + axit béo) t o xà phòng trung tính (xà phòng c a
kim lo i n n g). Xà phòng này càng s ch (không ch a) cacbonat càng t t do các kim lo i c a
12
- ch t làm khô t o cacbonat mà các cacbonat này không tan trong d u. Dung d ch xà phòng c
l c và th ng cho vào l ng d axit c i thi n n nh c a ch t làm khô.
Các mu i kim lo i tan trong n c nh axetat chì, nitrat chì, sunfat colt ho c sunfat
mangan c cho t t vào dung d ch xà phòng nóng, khu y u n khi k t t a hoàn toàn. Tách
l p n c k t t a r a vài l n b n g n c nóng r i làm khô b ng cách gia nhi t nhi t
210÷3000F tu thu c vào ch t làm khô i u ch . Nó có th c bán d ng 100% hàm l ng
ch t r n ho c hoà tan trong x ng pha s n bán d ng dung d ch.
• Ch t làm khô k t t a th ng có màu sáng h n và hàm l ng kim lo i ôìng u h n ch t
làm khô n u ch y .
III/ S d ng ch t làm khô:
L n g châït làm khô c tính toán d a trên hàm l ng kim lo i ã b i t.
L ng kim lo i c tính d a vvào hàm l n g u. Ví d : v i vecni yêu ch t làm khô
d a trên % kim lo i so v i hàm l ng d u trong vecni.
V i các nh a t ng h p: alkyl, silicol...thì l ng ch t làm khô c dùng trên c s % kim
lo i so v i h àm l ng nh a r n.
Ví d 1: 0,6% chì, 0,04 % cobalt, 0,004% mangan so v i d u.
Ví d 2: 0,3% chì, 0,03% cobalt so v i hàm l ng nh a r n.
- Ch t làm khô c dùng ph bi n nh t trong s n oxi hoá và óng r n nhi t th n g
(có m t oxi không khí). Ngoài ra còn dùng trong s n s y n óng.
- Trong m i tr ng h p nên dùng ch t làm khô v i l ng t i thi u v a áp ng yêu
c u làm khô màng.
N u dùng d :
• T ng giá thành.
• T ng khuynh h n g bi n màu c a màng s n theo th i gian ho c khi s y.
• Gi m m m d o c a màng theo th i gian. N u dùng d ch t làm khô cobalt và mangan có
th làm nh n màng trong s n s y nóng và ngu i, c bi t n u màng dày h n bình th ng.
VI/ C ch tác d ng c a ch t làm khô:
M t dù ch t làm khô c dùng ã lâu nh ng c ch tác d ng c a nó n nay v n
ch a r ràng.
Tuy nhiên, qua kh o sát ng i ta cho th y r ng lúc u xu t hi n giai o n c m ng t c giai
o n na không có gì thay i x y ra nh ng n u thay vì d u thiên nhiên ta dùng este glixerin c a
axit linolenic có tinh khi t cao thì th i gian c m ng không còn. Do v y n g i ta cho r ng
trong d u thiên nhiên có ch a ch t ch ng oxi hoá, ch t này c oxi hoá b i ch t làm khô tr c
khi s oxi hoá c a d u x y ra t o thành màng.
Khi có m t ch t làm khô thì t c h p th oxi c a màng u t n g do s thay i hoá tr
mà ch t làm khô l y oxi phân t t bên ngoài không khí bi n thành oxi nguyên t ho t ng h n
r i truy n cho d u thúc y ph n ng t o màng.
Khi có m t ch t làm khô, l ng oxi t ng c ng c h p th b i màng trong quá trình khô
2(RCOO)2 Mn + O2 4+
2(RCOO)2 Mn O
2Mn(RCOO)2 + 2 _ O _
bé h n do ch t làm khô làm t ng quá trình phân hu các peroxit c ng nh hidroperoxit làm t ng
tc t o n i ngang t o màng khô.
13
- V/ Các kim lo i dùng trong ch t làm khô:
Khi kh o sát kh n ng làm khô màng c a 20 kim lo i và m t s xà phòng c a chúng,
klebsattel k t lu n r n g: Cobalt, Vanadi và Mn ho t n g nh t. Tác d ng làm khô c a Ni và Cu
b ng không, không có kim lo i nào c n tr t c khô.
Trong ch t làm khô th n g k t h p 2 h ay nhi u kim lo i do m i kim lo i có m t tác d ng
riêng trong quá trình làm khô.
Ví d : Pb c xem là ch t làm khô chi u sâu.
Co là chát làm khô b m t.
Mn làm khô b m t nhi u h n chi u sâu.
Zn ng n ch n khô b m t nh n g thúc y k hô chi u sâu b ng cách gi b m t
không khô Oxy c liên t c xâm nh p và h p th vào.
Ch t làm khô Fe th ng có màu r t t i, c bi t không có hi u qu nhi t th ng
nh ng r t có hi u qu nhi t cao và c dùng r n g rãi trong s n en s y n óng.
Ca n u dùng m t m ình thì tác d n g làm khô không cao nh ng khi có m t Co thì r t h i u
qu .
Pb khi có m t h i H2S thì s có màu t i vì v y tránh dùng Pb v i nh ng màng s n ti p
xúc v i h i H2S.
Ca không có tính c nh Pb nên c dùng trong s n không c, không có Pb nh ng
b n n c c a màng s n ch a ch t làm khô Ca không t t b ng Pb. Do v y Ca luôn c dùng
v i l n g t i thi u .
Trong th c t vi c dùng k t h p các lo i ch t làm khô th ng làm t n g nhanh tác d ng
làm khô.
Ví d : Gi s màng s n không có ch t làm khô s khô trong th i gian 120 n 125 gi .
N u dùng m t m ình ch t làm khô Mn thì th i gian khô (t) là 12 gi . N u dùng Pb thì t = 26 gi .
Pb + Mn thì t = 7,5 gi . Pb + Mn + Co thì t = 6 gi .
VI. i u ki n i v i kim lo i trong ch t làm khô:
Kim lo i dùng làm ch t làm khô ph i d n g hoà tan trong d u, nh a và các dung môi
dùng v i nó.
Kim lo i dùng làm ch t làm khô hi u qu nh t khi nó có th t n t i h n m t t ng thái
Oxy hoá. Chúng th ng là nh n g kim lo i n ng. Nh ng kim lo i n ày có l p v i n t bên trong
ch a b o hoà nên ho t ng h n.
Ví d : Ni t n g t nh Co v nhi u m t (ch nói v tính ch t v t lý) và xà phòng
Naphtenat c a nó c ng tan t t trong d u, nh a... nh ng không c dùng làm ch t làm khô do
i nt l p v b ên trong c a nó ã bão hoà nên n nh v i Oxy tr n g thái hoá tr th p.
Ngày nay ng i ta c b i t quan tâm s n xu t s n không mùi, do v y n goài vi c ch n l a
dung môi không mùi còn ph i chú ý n mùi c a ch t làm khô, c bi t i v i s n n i th t.
VII/ S h t ph ch t làm khô:
M t s b t màu (mu i than, TiO2 ) có kh n n g h p ph ch t làm khô làm cho ch t làm
khô không còn có s n trong d u xúc ti n quá trình khô do v y t c khô b gi m.
kh c ph c h i n t n g này có các bi n pháp:
+ X lý b m t b t màu sao cho h p ph c a b t m àu i v i ch t làm khô là bé nh t.
Tuy nhiên vi c x lý r t ph c t p n ên t n kém và có th nh h ng không t t n m t vài tính
ch t c a b t màu.
+ Dùng d ch t làm khô sau khi t c h p ph c a b t màu i v i ch t làm
khô thì v n còn ch t làm khô xúc tác cho qúa trình khô x y ra. Tuy nhiên bi n pháp này
14
- th c t không t t vì h p ph ch t làm khô ch m do v y s còn m t l n g l n ch t làm khô
trong d u n u s n c dùng tr c khi h p ph ã b ão hoà.
+ thêm vào m t ch t c h p ph ch n l c b i b t m àu. Ch t này th ng c cho vào
trong quá trình nghi n. ây là bi n pháp t t nh t.
Ch ng IV. B T MÀU
Các v t có màu s t khác nhau vì chúng có kh n ng h p th và ph n x khác nhau i v i
ánh sáng nhìn th y. Ánh sáng nhìn th y là t h p c a 6 màu c b n có b c sóng t 400÷700 A0
Màu B c sóng (A0)
Tím 400÷465
Lam 465÷510
Lc 510÷580
Vàng 560÷590
Cam 590÷620
620÷700
Khi chi u m t chùm ánh sáng tr ng lên m t ch t nào ó có th có các tr ng h p sau:
+ Ch t ph n x hoàn toàn ánh sáng tr n g chi u vào s có màu tr ng.
+ Ch t h p th hoàn toàn ánh sáng tr ng chi u vào s có màu en.
+ Ch t h p th m t vài tia ng v i m t vài b c sóng và ph n x ph n ánh sáng còn l i
thì s mang màu c a nh n g b c sóng ph n x .
Do v y màu c a b m t là do s h p th và ph n x ch n l a ánh sáng tr ng chi u vào.
T i sao các ch t h p th và ph n x ch n l c ánh sáng tr n g thì có màu ?
Y u t c b n c a s t o màu trong các ch t là do s s p x p và dao ng c tr n g c a
các i n t trong nguyên t và phân t . Nh ng y u t này thay i tu thu c vào các y u t sau:
d ng tinh th , d n g h t, kích th c h t, m c phân tán trong màng s n và m t ph n ph thu c
vào b n ch t c a ch t t o màng.
Khi các i n t dao ng v i các t n g sô ï t ng n g b c sóng nào thì s h p th tia
sáng có b c sóng ó và ph n x ph n còn l i t o n ên màu c a ch t ó.
Ví d : Ch t có c u trúc i n t dao ng v i t ng s t n g n g v i b c sóng ánh sáng
màu l c thì nó s h p th tia sáng và ph n x các tia còn l i làm cho ch t ó có màu .
Kích th c h t c ng làm thay i màu c a b t màu.
Ví d : khi thay i kích th c h t thì Fe2O3 có th có màu t cam n s m.
Nh v y m t ch t (hay b t màu) có th có các màu s c c b n sau: 6 màu, , cam...,
en, tr ng, ghi (xám) là màu t o n ên do ph i tr n hai màu tr ng và en.
V m t quang h c: en, tr ng, xám không t ng n g v i b c sóng riêng nên g i là
không màu s c.
V m t công ngh thì các m t này v n c coi là có màu. B t màu ta dùng có th mang
m t trong 6 màu c b n ho c ph i tr n gi a các màu ó và ph i tr n màu tr ng v i en, xám.
Nh ng ch t h p th ho c ph n x hoàn toàn ánh sáng tr ng là nh ng ch t c (không
trong su t). Nh ng ch t cho ánh sáng xuyên qua hoàn toàn là nh ng ch t trong su t hoàn toàn
(n c c t, r u tinh khi t, thu tinh...). Nh ng ch t trong su t nh n g v n có màu ó là màu c a
nh ng tia sáng xuyên qua.
Ví d : Dung d ch Fe(CNS)3 có màu do Fe(CNS)3 h p th m nh tia màu xanh, xanh lá
cây còn nh ng tia khác thì cho xuên qua.
15
nguon tai.lieu . vn
