3. Kết quả và thảo luận
3.1. Ảnh hưởng của nhiệt độ ảnh hưởng của nhiệt độ được xét với các mẫu M1, M2, M3.
Theo [1,2,3], nhiệt độ được chọn cho khảo sát ảnh hưởng tới mức độ phân huỷ ở giai đoạn 1 là 75°C và ở giai đoạn 2 là 45-55-65°C. Việc không chọn nhiệt độ < 45°C vì lý do nhôm hydrôxit kết tủa ra rất mịn, gây khó khăn cho lắng lọc, tổn hao lớn khi nung và điện phân. Còn ở gần 100°C dung dịch sẽ rất bền, khả năng phân huỷ thấp. Như vậy, nhiệt độ và các thông số khác lựa chọn cho xét ảnh hưởng này như sau :
* Giai đoạn 1: nhiệt độ 75°C, thời gian 6h, tốc độ khuấy 60v/ph, nạp 1/2 tổng mồi.
* Giai đoạn 2: 45, 55, 65°C ; 50 h; tốc độ khuấy 60v/ph và nạp nốt mồi còn lại.
* Tỷ lệ mồi :
1. Theo công thức (2), lượng mồi cho phân huỷ các mẫu M1, M2, M3 ~ 586 g Al(OH)3
Trong quá trình phân huỷ, theo định kỳ cứ 5h lấy mẫu phân tích. Từ kết quả phân tích, xác định αc và η theo công thức (1). Kết quả phân tích và tính toán mức độ phân huỷ của các mẫu M1, M2, M3 được thể hiện trên hình 1, 2.
Hình 1. Sự thay đổi môđun costic-αc trong quá trình phân huỷ
Hình 2. ảnh hưởng của nhiệt độ tới mức độ phân huỷ
| Mẫu phân huỷ | Nhiệt độ [°C] | Thời điểm đạt cân bằng [h] |
[Al2O3 ] trong dung dịch cái [g/l] |
αcb | η [%] |
| M1 | 45 | 31 | 73,38 | 2,88 | 50,69 |
| M2 | 55 | 36 | 80,64 | 2,65 | 46,04 |
| M3 | 65 | 26 | 105,19 | 2,05 | 30,73 |
Bảng 2. Một số thông số phân huỷ đặc trưng ở thời điểm dung dịch đạt cân bằng
Từ các hình này rút ra một số thông số cơ bản của phân huỷ ở thời điểm bắt đầu đạt cân bằng (bảng 2). Diễn biến quá trình phân huỷ của 3 mẫu và các số liệu thống kê ở bảng 2 hoàn toàn phù hợp với lý thuyết và thực tế.
Khi các dung dịch có cùng nồng độ và αc thì tốc độ phân huỷ càng cao, nếu nhiệt độ càng thấp. ở mọi nhiệt độ, nếu αc tăng thì độ bền dung dịch tăng, mức độ phân huỷ giảm. Còn khi ở cùng nhiệt độ và nồng độ dung dịch, nếu hàm lượng Al2O3 giảm trong khi hàm lượng Na2Oc không đổi thì độ bền của dung dịch tăng, mức độ phân huỷ giảm cho tới lúc cả αc và η không đổi, tức là quá trình phân huỷ đạt trạng thái cân bằng. Trong số 3 mẫu, mức độ phân huỷ của M1 cao nhất đạt 50,69%.
Tuy nhiên, nếu xét đến kích thước hạt của alumin cho điện phân được quyết định bởi thời gian phát triển mầm kết tinh, nên chọn nhiệt độ phân huỷ ở giai đoạn 2 là 55°C, mặc dù mức độ phân huỷ chỉ đạt 46,64%.
