Khóa luận tốt nghiệp Hóa học: Tổng hợp một số chất màu trên nền tinh thể Mullite, Zircon và Zincite

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHOA HÓA  KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP Chuyên ngành: HOÁ VÔ CƠ Đề tài: TỔNG HỢP MỘT SỐ CHẤT MÀU TRÊN NỀN TINH THỂ MULLITE, ZIRCON VÀ ZINCITE GVHD: TS. Phan Thị Hoàng Oanh SVTH: Ngô Thanh Trinh THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH Tháng 05 năm 2013 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHOA HÓA  KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP Chuyên ngành: HOÁ VÔ CƠ Đề tài: TỔNG HỢP MỘT SỐ CHẤT MÀU TRÊN NỀN TINH THỂ MULLITE, ZIRCON VÀ ZINCITE GVHD: TS. Phan Thị Hoàng Oanh SVTH: Ngô Thanh Trinh THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH Tháng 05 năm 2013 1 LỜI CẢM ƠN Khóa luận được thực hiện tại Phòng thí nghiệm Hóa lý, Khoa Hóa, Trường Đại học Sư phạm TP Hồ Chí Minh. Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành đến Cô Phan Thị Hoàng Oanh, Khoa Hóa, Trường Đại học Sư phạm TP Hồ Chí Minh, đã tận tình hướng dẫn, giúp đỡ và tạo điều kiện cho tôi hoàn thành khóa luận này. Sự tận tụy, nhiệt tình, sự động viên của cô trong những lúc khó khăn và những bài học đáng quý từ cô sẽ luôn là hành trang cho tôi trên mọi nẻo đường. Tôi xin chân thành cảm ơn Quý Thầy Cô Khoa Hóa, Trường Đại học Sư phạm TP Hồ Chí Minh đã tận tình giảng dạy, giúp đỡ và tạo điều kiện cho tôi hoàn thành tốt khóa luận này. Đồng thời, tôi cũng xin cảm ơn Thầy Huỳnh Kì Phương Hạ Chủ nhiệm Bộ môn Kỹ thuật Hóa Vô Cơ Và Cô Nguyễn Thị Kim Liên quản lí Phòng thí nghiệm Bộ môn Kỹ thuật Hóa Vô cơ Trường Đại học Bách khoa TP Hồ Chí Minh đã tạo điều kiện thuận lợi cho tôi sử dụng lò nung bên Trường Bách Khoa để hoàn thành tốt bài khóa luận này. Tôi xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến gia đình và bạn bè, đã động viên, giúp đỡ trong suốt quá trình học tập và hoàn thành khóa luận. Cuối cùng xin gửi lời cảm ơn đến Quý Thầy Cô, quý độc giả đã đọc, đóng góp ý kiến, chia sẻ khóa luận này. Xin chân thành cảm ơn! Ngô Thanh Trinh 2 MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN...........................................................................................................................2 MỤC LỤC.................................................................................................................................3 DANH MỤC HÌNH VẼ............................................................................................................5 DANH MỤC BẢNG.................................................................................................................7 MỞ ĐẦU....................................................................................................................................8 CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN..................................................................................................10 1.1. Giới thiệu về gốm sứ [9]...........................................................................................10 1.2. Chất màu cho gốm sứ..............................................................................................11 1.2.1. Bản chất màu sắc của khoáng vật [3,4]........................................................11 1.2.2. Chất màu cho gốm sứ [1,4]............................................................................12 1.2.3. Một số loại mạng tinh thể nền thông dụng tạo màu cho gốm sứ [1] .........13 1.3. Nguyên nhân gây màu của khoáng vật [10] ..........................................................14 1.3.1. Sự chuyển electron nội...................................................................................15 1.3.2. Sự chuyển điện tích trong cùng một cấu trúc tinh thể đối với các ion nằm cạnh nhau ............................................................................................................15 1.3.3. Sự chuyển điện tử trong các khuyết tật của cấu trúc tinh thể..................16 1.3.4. Sự chuyển mức các dải năng lượng..............................................................16 1.4. Một số oxit gây màu thông dụng [4].......................................................................16 1.4.1. Nhôm oxit (Al2O3)..........................................................................................16 1.4.2. Crom oxit ( Cr2O3).........................................................................................17 1.4.3. Coban oxit ( CoO) ..........................................................................................17 1.4.4. Kẽm oxit ( ZnO) .............................................................................................18 1.4.5. Sắt oxit ( Fe2O3) .............................................................................................18 1.4.6. Zirconi oxit ( ZrO2)........................................................................................18 1.4.7. Magie oxit ( MgO)..........................................................................................18 1.4.8. Đồng oxit (CuO) .............................................................................................18 1.5. Phân loại màu theo vị trí trang trí giữa men và màu [1]......................................19 1.5.1. Màu trên men .................................................................................................19 1.5.2. Màu dưới men.................................................................................................19 1.5.3. Màu trong men...............................................................................................20 1.6. Một số phương pháp tổng hợp chất màu [4, 7].....................................................20 1.6.1. Phương pháp gốm truyền thống...................................................................20 1.6.2. Phương pháp đồng kết tủa............................................................................21 3 1.6.3. Phương pháp sol – gel....................................................................................22 1.6.4. Phương pháp khuếch tán rắn - lỏng.............................................................22 1.6.5. Vai trò của chất khoáng hóa .........................................................................23 1.7. Một số loại chất màu trang trí khác [1].................................................................23 1.8. Silica tro trấu [11]....................................................................................................24 CHƯƠNG 2: NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU .....................................26 2.1. Nội dung nghiên cứu................................................................................................26 2.2. Các phương pháp nghiên cứu.................................................................................27 2.2.1. Phương pháp tổng hợp chất màu [5]............................................................27 2.2.2. Phương pháp phân tích nhiệt (TG-DTG)....................................................27 2.2.3. Phương pháp phân tích nhiệt vi sai (DTA)..................................................28 2.2.4. Phương pháp nhiễu xạ tia X (XRD) .............................................................28 2.3. Dụng cụ, thiết bị và hóa chất ..................................................................................29 2.3.1. Dụng cụ và thiết bị .........................................................................................29 2.3.2. Nguyên liệu, hóa chất.....................................................................................29 CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ THỰC NGHIỆM VÀ THẢO LUẬN.........................................30 3.1. Khảo sát tổng hợp chất màu xanh coban trên nền zincite ZnO..........................30 3.1.1. Tổng hợp chất màu Zn0,9Co0.09Zr0,01O ........................................................30 3.1.2. Khả năng phát màu và độ bền màu của màu xanh coban – zincite..........34 3.1.3. Khảo sát sản phẩm sau khi tráng men ở 12000C lưu trong 3 giờ..............35 3.2. Tổng hợp chất màu xanh lá mạ trên nền Zircon..................................................40 3.2.1. Điều chế SiO2 từ tro trấu...............................................................................40 3.2.2. Tổng hợp chất màu xanh lá mạ trên nền zircon ZrSiO4............................41 3.2.2.1. 3.2.2.2. Tổng hợp chất màu xanh lá mạ Zr1-xCrxSiO4........................................41 Tổng hợp chất màu xanh lá mạ Zr1-xCuxSiO4 .......................................49 3.3. Tổng hợp chất màu xanh lá trên nền mullite 3Al2O3.2SiO2 ...............................54 3.3.1. Ảnh hưởng của thành phần nguyên liệu đến nhiệt độ nung thiêu kết......56 3.3.2. Kết quả khảo sát bột màu ở 12000C lưu trong 3 giờ...................................58 CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT............................................................................61 4.1. Kết luận.....................................................................................................................61 4.2. Đề xuất......................................................................................................................61 TÀI LIỆU THAM KHẢO......................................................................................................63 4 ... - tailieumienphi.vn