Category Archives: Cacbon-Hợp chất

PHẤN VIẾT BẢNG

Cacbonat canxi được sử dụng rộng rãi trong vai trò của chất kéo duỗi trong các loại sơn, cụ thể là trong sơn nhũ tương xỉn trong đó thông thường khoảng 30% khối lượng sơn là đá phấn hay đá hoa.

Cacbonat canxi cũng được sử dụng rộng rãi làm chất độn trong chất dẻo. Một vài ví dụ điển hình bao gồm khoảng 15 – 20% đá phấn trong ống dẫn nước bằng PVC

không hóa dẻo (uPVC), 5 đến 15% đá phấn hay đá hoa tráng stearat trong khung cửa sổ bằng uPVC. Cacbonat canxi mịn là thành phần chủ chốt trong lớp màng vi xốp sử dụng trong tã giấy cho trẻ em và một số màng xây dựng do các lỗ hổng kết nhân xung quanh các hạt cacbonat canxi trong q

uá trình sản xuất màng bằng cách kéo giãn lưỡng trục.

Cacbonat canxi cũng được sử dụng rộng rãi trong một loạt các công việc và các chất kết dính tự chế, chất bịt kín và các chất độn trang trí. Các keo dán ngói bằng gốm thường chứa khoảng 70-80% đá vôi. Các chất độn chống nứt trang trí chứa hàm lượng tương tự của đá hoa hay đolomit. Nó cũng được trộn lẫn với mát tít để lắp các cửa sổ kính biến màu, cũng như chất cản màu để ngăn không cho thủy tinh bị dính vào các ngăn trong lò khi nung các đồ tráng men hay vẽ bằng thuốc màu ở nhiệt độ cao.

Cacbonat canxi cũng được sử dụng rộng rãi trong y tế với vai trò là thuốc bổ sung khẩu phần canxi giá rẻ, chất khử chua và/hoặc chất gắn phốtphat. Nó cũng được sử dụng trong công nghiệp dược phẩm làm chất nền cho thuốc viên làm từ loại dược phẩm khác.

Cacbonat canxi được biết đến là “chất làm trắng” trong việc tráng men đồ gốm sứ nơi nó được sử dụng làm thành phần chung cho nhiều loại men dưới dạng bột trắng. Khi lớp men có chứa chất này được nung trong lò, chất vôi trắng là vật liệu trợ chảy trong men.

Nó cũng thường được gọi là đá phấn vì nó là thành phần chính của phấn viết bảng. Phấn viết ngày nay có thể hoặc làm từ cacbonat canxi hoặc là thạch cao, sulfat canxi ngậm nước CaSO4·2H2O.

Ở Bắc Mỹ, cacbonat canxi đã bắt đầu thay thế cao lanh trong việc sản xuất giấy bóng. Châu Âu đã thực hiện việc sản xuất giấy kiềm hay sản xuất giấy không axit trong nhiều thập kỷ. Cacbonat có sẵn dưới các dạng: cacbonat canxi ngầm hay cacbonat canxi kết tủa. Loại kết tủa này rất mịn và có kích cỡ hạt khống chế được, có kích thước ở mức đường kính khoảng 2 micron, hữu dụng trong việc làm lớp tráng ngoài của giấy.

Là một phụ gia thực phẩm, nó được sử dụng trong một số sản phẩm sữa đậu nành như một nguồn bổ sung khẩu phần canxi.

Sắp tới năm học mới, sau một thời kỳ nghỉ hè, thầy trò các trường lại tiếp tục sự nghiệp học tập và giảng dạy của mình. Sách, vở, bút, mực chắc chắn là những phương tiện thiết yếu cho học tập chắc không có ai quên mua sắm. Nhưng có một đồ dùng học tập và giảng dạy cũng không kém phần quan trọng đặc biệt đối với các thầy cô và các cháu học sinh nhỏ, đó là viên phấn thì cũng nên biết để lựa chọn cho phù hợp.

Trước đây khi chưa có phấn người ta thường lấy các vật liệu tự nhiên có đặc tính dễ mài mòn và để lại dấu vết trên bề mặt cần vẽ để làm “phấn” Những vật liệu “phấn” nguyên thủy nhất là đất sét, than củi v.v… Những hình vẽ trong một số hang động cổ cho thấy tổ tiên loài người đã biết dùng “phấn” từ lâu. Cách đây không lâu người ta vẫn khai thác các loại đá phấn (một loại đá vôi CaCO3) để làm phấn dùng trong các trường học. Loại vật liệu này được xẻ thành những viên hình hộp chữ nhật nặng đến hàng vài chục gram. Người viết cũng phải có nghệ thuật sao cho lúc nào cũng tạo được một mỏm có diện tích khá bé trên viên phấn để có thể viết được những nét sắc trên bảng. Một viên phấn như vậy có thể sử dụng cả buổi giảng hoặc thậm chí một vài ngày. Về sau này người ta thấy thạch cao (canxi sulfat đihyđrat CaSO4.2H2O) có thể dùng làm phấn rất tốt. Tuy thế người ta ít dùng thạch cao dạng nguyên khai làm phấn mà tiến hành xử lý chế biến để có các loại phấn viên tiện dụng hơn. Đầu tiên thạch cao tự nhiên được khai thác từ mỏ dưới dạng các tảng đá tựa như đá vôi. Đá thạch cao được đem nung trong lò giống như nung vôi nhưng ở đây cấu trúc của canxisulfat không bị phân hủy mà chỉ có phản ứng loại bớt nước kết tinh.

CaSO4. 2H2O  ®   CaSO4. 1/2H2O + 3/2H2

Sản phẩm ra lò là thạch cao nửa nước sẽ được nghiền nhỏ để dùng vào nhiều việc: phụ gia xi măng, vật liệu bó bột trong y tế, làm các khuôn gốm v.v…, và một phần rất nhỏ dùng để làm phấn viết bảng.

Để làm phấn người ta pha thạch cao bột thành dung dịch dạng sữa và đổ khuôn. Phản ứng đóng rắn của thạch cao chính là quá trình hyđrat hóa, tạo liên kết tinh thể đihyđrat. Phản ứng có tỏa nhiều nhiệt và chính là quá trình ngược với quá trình nung thạch cao ở trên. Phấn đổ khuôn theo các hình dạng khác nhau và có thể được trộn thêm bột màu để làm phấn màu.

Các loại “phấn viết thạch cao” và các loại phấn thợ may trước đây được chế tạo theo kiểu như vậy. Ưu điểm của các loại phấn này là dễ gia công, giá thành hạ nhưng nhược điểm của chúng là viên phấn cứng, nếu viết lâu sẽ bị mỏi tay và có nhiều bụi. Có bài hát về những bụi phấn vương trên mái tóc điểm bạc của thầy giáo già nghe sao cảm động và lãng mạn. Nhưng quả thực sự phát thải bụi phấn như vậy chẳng hề lãng mạn chút nào vì nó làm cho những “lái đò” suốt đời “bán cháo phổi” (các thầy cô giáo) càng dễ bị hao tổn sức khỏe thêm. Yêu cầu giảm bụi phấn viết đã kích thích ý tưởng chế tạo các loại “phấn không bụi”. Vậy các sản phẩm được gọi là “phấn không bụi” có thực là không phát sinh bụi không? Viên phấn có các tính năng sử dụng tốt phải đáp ứng được các yêu cầu sau:

1. Mềm vừa phải (dễ bị mài mòn để lại vết trên bảng) khi sử dụng không cần ấn mạnh gây mỏi tay.

2. Không hoặc ít tạo bụi.

3. Đỡ hao khi sử dụng (tốc độ mài mòn rất ít).

4. Không độc hại.

5. Giá thành chấp nhận được.

Một số yêu cầu này xem ra khá mâu thuẫn nhau nhất là yêu cầu 1 và 2; 1 và 3.

Để giải quyết các mâu thuẫn như trên, các nhà chế tạo phấn đã phải cải tiến kỹ thuật công nghệ và thay đổi nguyên liệu.

– Về nguyên liệu chính:

Người ta thay nguyên liệu thạch cao truyền thống bằng một loại bột nhẹ (CaCO3) phù hợp có độ phủ, độ mịn và độ trắng cao, đảm bảo chỉ cần một lớp rất mỏng đã có thể cho các nét viết rõ rệt. Như vậy về mặt nguyên liệu người ta lại quay về với họ hàng của đá phấn ngày xưa. Dĩ nhiên ngoài CaCO3 một số cơ sở sản xuất vẫn còn pha trộn thêm một số loại chất khác như thạch cao, bột đá phấn và không loại trừ cả một lượng nhỏ TiO2 v.v…để đáp ứng một số yêu cầu cụ thể.

– Về công nghệ

Người ta chuyển từ công nghệ rót khuôn sang công nghệ đúc ép. Nguyên liệu bột được phối trộn với một dung dịch kết dính (keo) hữu cơ đặc biệt đến một độ dẻo cần thiết và gia công viên phấn theo kiểu đúc ép hoặc ép đùn.

– Các phụ gia: Điểm mấu chốt của phấn không bụi chính là các phụ gia có trong thành phần viên phấn. Thực chất “phấn không bụi” không có nghĩa là không phát bụi, bởi vì khi viết, viên phấn phải bị mài mòn (Vỡ cấu trúc tại nơi tiếp xúc) và để lại một lớp vật liệu phấn trên bề mặt bảng. Vấn đề là ở chỗ tại nơi vỡ cấu trúc, các hạt phấn cực nhỏ không tản ra mà co cụm, liên kết ngay với nhau thành các tập hợp lớn hơn, một phần lưu trên bảng thành nét vẽ, còn một phần rời ra dưới dạng các hạt khá lớn ít gây ảnh hưởng bụi cho người viết.

Để có được các tính năng này người ta đã pha vào thành phần vật liệu viên phấn một số hợp chất dạng dầu, mỡ, sáp (chất hóa dẻo OP, mỡ động thực vật v.v…) với hàm lượng rất nhỏ (vài phần nghìn). Dưới đây xin giới thiệu thành phần phối liệu của một loại phấn không bụi..

Phối liệu phấn gồm: bột nhẹ CaCO3, keo kết dính (dung dịch polyvinylalcol PVA) và chất làm mềm (chất hoá dẻo OP hoặc dầu parafin, mỡ động vật).

Bột được trộn cán với keo và chất dẻo hóa. Người ta thêm nước để có được khối phối liệu có độ ẩm phù hợp cho ép khuôn đùn. Thành phần cuối cùng của viên phấn khô sẽ vào cỡ:

– Bột nhẹ 99%

– PVA 1%

– Chất hóa dẻo OP (hoặc dầu mỡ) 0,2 – 0,3%

Các bạn thấy không, viên phấn tuy bé nhỏ đơn giản nhưng cũng có nhiều chuyện để nói đấy chứ!

Sưu tầm

Advertisements

Chất tạo vị và màu cho thực phẩm

Ảnh huởng hiệu ứng nhà kính

Về cacbon

  • Khí CO2 được dùng dập tắt đám cháy vì khí này nặng hơn không khí và không tác dụng với oxi nên nó có tác dụng ngăn không cho vật cháy tiếp xúc với không khí.
  • Đã có một số trường hợp tử vong do ủ than trong nhà đóng kín cửa. Đó là nồng độ khí CO sinh ra từ bếp than ủ kín trong phòng quá mức cho phép. Khí này kết hợp với hemoglobin trong máu ngăn không cho máu nhận oxi và cung cấp oxi cho các tế bào => gây tử vong cho con người
  • “Viên sủi” cho vào nước lại sủi bọt! vì trong viên sủi có một ít bột NaHCO3 và bôt axit hữu cơ như axit citric. Khi viên sủi găp nước tạo ra dd axit,dd axit tác dụng với NaHCO3 sinh ra khí CO2. Khí này thoát ra khỏi cốc nước dưới dạng bọt khí.
  • Than ướt cháy tốt hơn than khô: trong phân tử nước chứa 2 ng tử H và 1 ng tử O. Khi nước gặp than bốc cháy, oxi trong nước bị C chiếm mất, sinh ra CO và H2 cháy tốt hơn than khô.
  • Hầm chứa rau làm ngạt thở chết người: thực vật hô hấp sinh ra CO2, tích tụ lâu trong hầm gây ngạt thở cho người đi vào.
  • Băng khô: không phải là băng là mà là do CO2 đông lại mà thành, dễ tạo khói dùng trong kĩ thuật điện ảnh
  • Người ta không dùng CO2 dập tắt các đám cháy kim loại như Na, Mg… vì khi gặp CO2, các KL mạnh như Na, Mg… phản ứng mãnh liệt :

CO2 + 2Mg –> 2MgO + 2C
CO2 + 4Na –> 2Na2O + C

  • Khí CO : khi gặp Hemoglobin trong máu, CO sẽ gắn chặt với Hb tạo ra carboxyhemoglobin, ngăn không cho tiếp xúc với oxy —> có thể dẫn đến tử vong.

Diễn đàn H2VN

Sản xuất kim cương nhân tạo cỡ lớn

Phương pháp chế tạo kim cương của nhóm cũng tuân theo phương pháp lắng bay hơi hoá học (CVD) thường được sử dụng kim cương nhân tạo. Theo phương pháp này các nguyên tử cácbon trong một chất khí sẽ được làm lắng trên một bề mặt để tạo ra các tinh thể kim cương.

Quy trình CVD cho phép sản xuất ra kim cương một cách nhanh chóng, nhưng những tạp chất của chất khí cũng sẽ bị hấp thụ và kim cương sẽ có những vệt nâu. Có thể làm sạch những tạp chất này bằng cách xử lý dưới áp xuất cao, nhiệt độ cao. Mặc dù phương pháp xử lý này có chi phí rất cao nhưng chỉ có thể sản xuất ra những hạt kim cương tương đối nhỏ. Cho tới nay, hạt kim cương màu vàng lớn nhất được sản xuất theo cách này chỉ đạt kích cỡ 34 carat.

Ở công trình nghiên cứu của nhóm, các nhà nghiên cứu đã đạt tới giới hạn kích thước bằng cách sử dụng vi sóng để “nấu” các hạt kim cương trong môi trường hydro plasma ở nhiệt độ 2200 độ C nhưng dưới áp xuất thấp. Kích thước của hạt kim cương hiện chỉ bị giới hạn ở kích thước của lò vi sóng mà nhóm sử dụng.

Nhóm nghiên cứu cho biết, khía cạnh tiến bộ nhất của quy trình tôi luyện mới này là có thể xử lý các tinh thể kim cương không hạn chế về kích thước. Cú đột phá này sẽ cho phép nhóm tiến hành sản xuất hàng kilocarat kim cương có chất lượng cao. Hơn nữa, sử dụng lò vi sóng sẽ rẻ hơn nhiều so với sử dụng các dụng cụ áp xuất cao có kích thước lớn. Ngoài ra, kim cương tổng hợp theo phương pháp này cũng chứa ít tạp chất hơn kim cương tự nhiên.

NACESTI (Theo Newscientist, 13/11/2008)

Trích – http://www.vista.gov.vn/pls/portal/PORTAL.wwv_media.show?p_id=506189&p_settingssetid=1&p_settingssiteid=33&p_siteid=33&p_type=basetext&p_textid=506190

Nổi, chìm những viên long não

Trong một cốc đựng giấm thả vào mấy viên long não thì thấy các viên long não đều chìm xuống đáy cốc. Khi đó, thêm vào cốc một lượng nhỏ sôđa (Na2CO3) sẽ thấy các viên long não nổi dần lên, nhưng sau khi nổi lên tới mặt nước trong cốc nó lại chìm xuống đáy cốc, cứ như vậy lặp đi lặp lại, trông rất thú vị.Vì sao viên long não lại nổi lên, chìm xuống trong cốc nước như vậy.

Giải thích: Sôđa gặp giấm thì phát sinh phản ứng hoá học tạo ra bọt khí cacboníc (CO2). Bọt khí cacbonic bám vào bề mặt viên long não, tựa như những “cái phao” buộc vào viên long não, làm cho viên long não được nâng lên. Khi chất khí trong bọt khí khuếch tán vào không khí thì viên long não mất “phao” đỡ nên lại chìm xuống. Quá trình cứ lặp lại như vậy.

Theo Những điều kỳ thú của hóa học-Nguyễn Xuân Trường

Thổi khí làm đổi màu

Lấy một ít vôi cho vào trong cốc thuỷ tinh, thêm nước lạnh, khuấy trộn, để lắng rồi gạn lấy phần dung dịch trong, không màu vào một chiếc cốc. Bạn cắm một đầu ống hút vào cốc, một đầu ống hút thì ngậm trong miệng mà thổi hơi vào cốc đựng nước vôi. Chỉ một lát, bạn sẽ thấy nước vôi đang trong, không màu trở nên đục, vẩn.Nhưng tiếp tục thổi, bạn sẽ thấy dung dịch trong cốc biến trở lại thành trong suốt.

Nước vôi chứa trong cốc khi gặp phải khí cacbonic có trong hơi bạn thở ra sẽ phản ứng tạo ra canxi cacbonat. Canxi cacbonat là những hạt rất nhỏ, không dễ lắng, kết tủa nên lơ lửng trong nước, cho nên bạn thấy nước trở nên vẩn đục màu trắng sữa. Khi tiếp tục thổi khí cacbonic vào trong cốc thì do canxi cacbonic phản ứng với nó tạo ra canxihydro cacbonat là chất tan trong nước nên chất lỏng trong cốc lại biến thành trong suốt.

Theo Những điều kỳ thú của hóa học-Nguyễn Xuân Trường