ĐỀ TÀI: ĐẤT SÉTDanh sách nhóm:

1. NGUYỄN HOÀNG LINH

2. VÕ PHONG

3. NGUYỄN TRÍ THẮNG

4. NGUYỄN CHÍ LINH

5. NGUYỄN PHƯỚC QUÝ THÀNH

BỘ CÔNG THƯƠNGTRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM TPHCM

KHOA: CÔNG NGHỆ HÓA HỌC

Hóa lý Silicat

Mục lục

I. Khái niệm II. Tồn tại III. Thành phần hóa học IV. Tính chất V. Ứng dụng

Khoáng vật phyllosilicat nhôm ngậm nước

I. Khái niệm

• Khoáng vật phyllosilicat nhôm ngậm nước

• Đường kính hạt nhỏ hơn 2 μm

• Bao gồm các loại khoáng chất phyllosilicat giàu các ôxít và hiđrôxít của silic và nhôm và 1 lượng nước tham gia vào cấu trúc

OĐất sét thường tồn tại ở dạng hợp chất như:  khoáng vật phyllosilicat nhôm ngậm nước, kaolinit, montmorillonit-smectit, illit và chlorit.

II. TỒN TẠI

Khoáng vật phyllosilicat nhôm ngậm nước illit

II. TỒN TẠI

Đất sét trắng- Quảng Ninh

Sét tồn tại ở 3 dạng: loại sét vàng, đỏ có khi xám đen, pha đất thịt và cát mịn nằm ở các cồn cát.

II. TỒN TẠI

• Loại sét xám xanh nằm ở khu vực nước lợ, có độ co nhót cao. Loại sét gốm sứ nằm thành vỉa màu trắng dẻo, xuất hiện ở những trũng giữa hai giồng cát, do đồng thủy triều tạo nên.

Sét xám xanh

• Đặc trưng là nhóm caolinit có công thức hoá học là Al2O3.2SiO2.2H2O.

• Tính chất:- Hầu như không trương nở- Độ dẻo kém.- Khả năng trao đổi ion yếu

III. Thành phần hóa học

Cấu trúc tinh thể kaolinite

Thành phần hóa học• Nhóm Montmorillonit, với công thức hóa học

(Na,Ca)0,33(Al,Mg)2Si4O10(OH)2·nH2O.

Montmorillonit

• Tính chất: + Hấp thụ nước mạnh, dễ trương nở+ Độ phân tán cao, hạt mịn độ dẻo rất lớn

• Nhóm môntmôrilônit

(Al2O3.4SiO2.H2O+nH2O).

Do có sự thay thế đồng hình, nên môntmôrilônit thường chứa các cation Fe2+, Fe3+, Ca2+, Mg2+ với hàm lượng khá lớn• Tính chất:

+ Hấp thụ nước mạnh, dễ trương nở

+ Độ phân tán cao, hạt mịn độ dẻo rất lớn

III. Thành phần hóa học

Mạng lưới mônmôrilônit

• Nhóm khoáng chứa alkali (còn gọi là illit hay mica):

Illit hay mica ngậm nước là những khoáng chính trong nhiều loại đất sét. Các dạng mica ngậm nước thường gặp là:

Muscôvit :  K2O.3Al2O3.6SiO2.2H2O

Biôtit    :    

K2O.4MgO.2Al2O3.6SiO2. H2O

III. Thành Phần Hóa Học

Khoáng illit

IV. Tính chất1. Thành phần hạt

3. Tính dẻo

4. Tính co ngót

5. Sự biến đổi của đất sét khi nung

6. Sự tương tác giữa các hạt sét

2.Khả năng trương nở thể tích và hấp phụ trao đổi ion

1. Thành phần hạt

IV. Tính chất

Thành phần và kích thước hạt có tác dụng rất lớn đến khả năng hấp phụ trao đổi ion, tính dẻo, độ co khi sấy, cường độ mộc cũng như diễn biến tính chất của khoáng đó theo nhiệt độ nung

Đồ gốm

IV. Tính chất2.Khả năng trương nở thể tích và hấp phụ trao đổi ion

- Tính chất này của đất sét chủ yếu là do cấu trúc tinh thể của các đơn khoáng của nó quyết định- Các silicat 2 lớp (caolinit): sự hấp phụ trao đổi cation trước hết và chủ yếu xảy ra ở các mặt cơ sở chứa SiO2

bên ngoài của các cạnh tinh thể- Các silicat 3 lớp (mônmôrilônit): đại lượng hấp phụ trao đổi ion lớn do sự thay thế đồng hình xảy ra đồng thời cả trong lớp tứ diện và bát diện

IV. Tính chất

- Tính dẻo là do đất sét có cấu tạo dạng lớp, có khả năng trao đổi ion và hấp thụ nước ( đưa thêm hình ảnh về tính dẻo) - Các lớp nước càng xa đất sét thì lực liên kết càng yếu, nhất là lớp nước tự do ngoài cùng. Màng nước này làm các lớp đất sét trượt tương đối lên nhau dưới tác dụng của ngoại lực làm đất sét có tính dẻo

3. Tính dẻo

IV. Tính chất4. Tính co ngót

- Độ co là độ giảm kích thước và thể tích của đất sét khi sấy khô và nung. Độ co rút được tính bằng phần trăm so với kích thước ban đầu.- Hiện tượng co ngót thường đi đôi với các hiện tượng nứt, tách, cong vênh.

IV. Tính chất5. Sự biến đổi của đất sét khi nung

Khi nung nóng xảy ra các hiên tượng chính sau đây:- Biến đổi thể tích kèm theo mất nước lý học.- Biến đổi thành phần khoáng bao gồm mất nước hoá học, biến đổi cấu trúc tinh thể khoáng cũ (kể cả biến đổi thù hình).- Các cấu tử phản ứng với nhau để tạo ra pha mới.- Hiện tượng kết khối

IV. Tính chất

Diễn biến các hiện tượng xảy ra khi nung đất sét:

1300C: nước bay hơi, đất sét co lại2004500C: Fe2O3 FeO5005500C: kaolinit chuyển thành metakaolinit (Al2O3.2SiO2) làm đất sét mất tính dẻo.5508800C: metakaolinit bị phân hủy thành Al2O3 và SiO2

9209800C:Al2O3 +SiO2 Al2O3.SiO2

CaCO3 CaO + CO2

1000 12000C: Al2O3.SiO2 3Al2O3.2SiO2

5. Sự biến đổi của đất sét khi nung

IV. Tính chất Sự kết hợp các khoáng vật sét và các lớp nước hấp phụ trên bề mặt hạt tạo nên các đặc trưng vật lý cơ bản của cấu trúc đất. Hạt sét có thể đẩy nhau, quá trình này phụ thuộc vào nồng độ ion, khoảng cách giữa các hạt và một số nhân tố khác.

Hóa tính, lực tĩnh điện… điện thế tỷ lệ nghịch với khoảng cách từ bề mặt khoáng vật sét

V. Ứng Dụng Của Đất Sét

Tạo nguyên liệu quý từ đất sét4

Ứng dụng trong gốm sứ1

Sử lý nước thải bằng đất sét2

Xử lý đất sét để sản xuất nanocomposit3

• Đất sét là chất mềm dẻo khi ẩm dễ tạo hình bằng tay.

• Khi khô nó trở nên rắn chắc hơn và khi bị "nung" hay làm cứng bằng nhiệt độ cao, đất sét trở thành rắn vĩnh cửu

ứng dụng để làm gốm sứ

Gốm sứ

Siêu xe làm bằng gạch

Ứng dụng trong gốm sứ

1

• “Bóng sinh học” là hỗn hợp được tạo ra từ: Đất sét, cám gạo và vi sinh vật. “Bóng sinh học” có hình dạng và khả năng hấp thụ, thấm lọc tốt do chứa một lượng lớn các loài vi sinh vật có khả năng hấp thụ các chất bẩn trong nước thải.

Bóng sinh học

Sử lý nước thải bằng đất sét

2

• Công nghệ của công ty CRDL sử dụng đất sét montmorillonit và xử lý bằng phản ứng thế ion amoni với các ion natri có sẵn trong đất sét.

• Công ty Nanocon đã phát triển và đăng ký sáng chế phương pháp biến tính đất sét bằng cách để lại các ion natri trên bề mặt tinh thể đất sét rồi sắp xếp lại bằng các tương tác lưỡng cực.

Xử lý đất sét để sản xuất nanocomposit3

• Chuyển hóa vật liệu zeolit từ khoáng sét thiên nhiên Việt Nam

• Zeolit là vật liệu vi mao quản, xốp nhẹ có dung lượng trao đổi ion lớn và có khả năng hấp phụ kỳ diệu.

• Vì thế, dù có chất lượng tốt nhưng giá thành của zeolit lại rất cao và khó ứng dụng rộng.

Tạo nguyên liệu quý từ đất sét4

Cảm ơn cô và các bạn đã lắng nghe bài thuyết trình của

nhóm em!!!