Nghiên cứu chế tạo ống hấp thụ hơi axit dùng cho ống trinh độc OTĐ-36 để trinh sát chất độc quân sự hd công nghiệp

Chất độc loét da Yperit (HD, MOB-4 hay còn được gọi là khí mù tạc) là một

chất độc tế bào được quân đội Đức sản xuất và sử dụng ở quy mô lớn lần đầu tiên

năm 1916. Chất độc Yperit tinh khiết là hợp chất hữu cơ nóng chảy ở 14oC và bị

phân hủy trước khi đun sôi ở 218oC, có công thức là S(CH2CH2Cl)2. MOB-4 có tính

sát thương lớn, gây ra những vết bỏng hóa học trên da, mắt và phổi. Nó có thể gây

chết người, khiến nạn nhân tàn tật, gây ung thư hoặc mù vĩnh viễn. Theo Trung tâm

Kiểm soát và phòng ngừa bệnh dịch Mỹ, khí mù tạt có thể tồn tại trong môi trường

nhiều ngày, thậm chí nhiều tuần [1-3]. Một trong những phương tiện sử dụng để

phát hiện và đánh giá mức độ nguy hiểm của chất độc HD là sử dụng ống trinh độc

OTĐ-36 (IT-36). OTĐ-36 là trang bị chiến đấu nhóm I, dùng để phát hiện và đánh

giá mức độ nguy hiểm của chất độc HD trong không khí với độ nhạy 2÷3.10-3 mg/l.

Nghiên cứu chế tạo ống hấp thụ hơi axit dùng cho ống trinh độc OTĐ-36 để trinh sát chất độc quân sự hd công nghiệp trang 1

Trang 1

Nghiên cứu chế tạo ống hấp thụ hơi axit dùng cho ống trinh độc OTĐ-36 để trinh sát chất độc quân sự hd công nghiệp trang 2

Trang 2

Nghiên cứu chế tạo ống hấp thụ hơi axit dùng cho ống trinh độc OTĐ-36 để trinh sát chất độc quân sự hd công nghiệp trang 3

Trang 3

Nghiên cứu chế tạo ống hấp thụ hơi axit dùng cho ống trinh độc OTĐ-36 để trinh sát chất độc quân sự hd công nghiệp trang 4

Trang 4

Nghiên cứu chế tạo ống hấp thụ hơi axit dùng cho ống trinh độc OTĐ-36 để trinh sát chất độc quân sự hd công nghiệp trang 5

Trang 5

Nghiên cứu chế tạo ống hấp thụ hơi axit dùng cho ống trinh độc OTĐ-36 để trinh sát chất độc quân sự hd công nghiệp trang 6

Trang 6

Nghiên cứu chế tạo ống hấp thụ hơi axit dùng cho ống trinh độc OTĐ-36 để trinh sát chất độc quân sự hd công nghiệp trang 7

Trang 7

Nghiên cứu chế tạo ống hấp thụ hơi axit dùng cho ống trinh độc OTĐ-36 để trinh sát chất độc quân sự hd công nghiệp trang 8

Trang 8

Nghiên cứu chế tạo ống hấp thụ hơi axit dùng cho ống trinh độc OTĐ-36 để trinh sát chất độc quân sự hd công nghiệp trang 9

Trang 9

Nghiên cứu chế tạo ống hấp thụ hơi axit dùng cho ống trinh độc OTĐ-36 để trinh sát chất độc quân sự hd công nghiệp trang 10

Trang 10

Tải về để xem bản đầy đủ

pdf 13 trang viethung 9780
Bạn đang xem 10 trang mẫu của tài liệu "Nghiên cứu chế tạo ống hấp thụ hơi axit dùng cho ống trinh độc OTĐ-36 để trinh sát chất độc quân sự hd công nghiệp", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên

Tóm tắt nội dung tài liệu: Nghiên cứu chế tạo ống hấp thụ hơi axit dùng cho ống trinh độc OTĐ-36 để trinh sát chất độc quân sự hd công nghiệp

Nghiên cứu chế tạo ống hấp thụ hơi axit dùng cho ống trinh độc OTĐ-36 để trinh sát chất độc quân sự hd công nghiệp
 Nghiên cứu khoa học công nghệ 
Tạp chí Khoa học và Công nghệ nhiệt đới, Số 21, 12-2020 25
NGHIÊN CỨU CHẾ TẠO ỐNG HẤP THỤ HƠI AXIT 
DÙNG CHO ỐNG TRINH ĐỘC OTĐ-36 ĐỂ TRINH SÁT 
CHẤT ĐỘC QUÂN SỰ HD CÔNG NGHIỆP 
HÀ NGỌC THIỆN (1), ĐỖ THỊ THÙY TRANG (1), VƯƠNG VĂN TRƯỜNG (1) 
1. ĐẶT VẤN ĐỀ 
Chất độc loét da Yperit (HD, MOB-4 hay còn được gọi là khí mù tạc) là một 
chất độc tế bào được quân đội Đức sản xuất và sử dụng ở quy mô lớn lần đầu tiên 
năm 1916. Chất độc Yperit tinh khiết là hợp chất hữu cơ nóng chảy ở 14oC và bị 
phân hủy trước khi đun sôi ở 218oC, có công thức là S(CH2CH2Cl)2. MOB-4 có tính 
sát thương lớn, gây ra những vết bỏng hóa học trên da, mắt và phổi. Nó có thể gây 
chết người, khiến nạn nhân tàn tật, gây ung thư hoặc mù vĩnh viễn. Theo Trung tâm 
Kiểm soát và phòng ngừa bệnh dịch Mỹ, khí mù tạt có thể tồn tại trong môi trường 
nhiều ngày, thậm chí nhiều tuần [1-3]. Một trong những phương tiện sử dụng để 
phát hiện và đánh giá mức độ nguy hiểm của chất độc HD là sử dụng ống trinh độc 
OTĐ-36 (IT-36). OTĐ-36 là trang bị chiến đấu nhóm I, dùng để phát hiện và đánh 
giá mức độ nguy hiểm của chất độc HD trong không khí với độ nhạy 2÷3.10-3 mg/l. 
Thực tế cho thấy sử dụng ống trinh độc OTĐ-36 với chất độc HD công nghiệp 
hay chất HD đã bảo quản lâu thì OTĐ-36 không phát hiện được chất độc (không 
hiện màu được), nguyên nhân chính là do chất độc HD bị lẫn hơi axit [4, 5]. Ở nồng 
độ chất độc yperit 2÷3.10-3 mg/lít thì nồng độ hơi axit tối thiểu gây nhiễu cho ống 
trinh độc OTĐ-36 là 15,77 μg/l và với nồng độ hơi axit đạt 36,80 μg/l thì ống trinh 
độc mất hoàn toàn khả năng chỉ thị [6]. Để đảm bảo hoạt động in cậy của ống trinh 
độc cần phải kết nối với ống hấp thụ hơi axit [4]. Nhiều vật liệu khác nhau có thể sử 
dụng để hấp thụ hơi axit theo cơ chế hấp thụ hóa học. Trong đó đáng chú ý là các 
oxit, hydroxit hoặc muối cacbonat của kim loại kiềm và kiềm thổ như Ca(OH)2, 
CaO, Al2O3, MgO, CaCO3, MgCO3 được nghiên cứu sử dụng phổ biến [7-14]. 
Chien C. Chao và cộng sự [14] đã thử nghiệm chất hấp thụ axit trên cơ sở hydroxit 
kim loại của Mg và Ca. Các chất hấp thụ tạo ra có khả năng hấp thụ axit cao, sức 
bền vật lý tốt khi ở dạng tổ hợp. Nội dung của bài báo này, sẽ giới thiệu một số kết 
quả nghiên cứu chế tạo ống hấp thụ hơi axit sử dụng cho ống trinh độc OTĐ-36 
trinh sát chất độc HD. 
2. THỰC NGHIỆM 
2.1. Nguyên liệu, hóa chất 
Magie clorua (Trung Quốc), canxi clorua (Trung Quốc), natri hydroxit (Trung 
Quốc), axit clohydric (Trung Quốc), canxi oxit (Trung Quốc), magie oxit (Trung 
Quốc), canxi hydroxit (Trung Quốc), magie hydroxit (Trung Quốc), nhôm oxit 
(Trung Quốc), than hoạt tính (Trung Quốc). Ống trinh độc OTĐ-36 (TCVN/QS 
1373:2008, Việt Nam), Chất HD tinh khiết (hàm lượng trên 98%, Việt Nam), Chất 
HD công nghiệp (Việt Nam). 
 Nghiên cứu khoa học công nghệ 
Tạp chí Khoa học và Công nghệ nhiệt đới, Số 21, 12-2020 26
2.2. Quy trình tổng hợp chất hấp thụ axit 
Cân 73,51 g (0,5 mol) CaCl2.2H2O và 203,31 g (1 mol) MgCl2.6H2O vào 
trong cốc thủy tinh có chứa 1 lít nước cất. Sử dụng máy khuấy cơ tốc độ 500 
vòng/phút khấy cho các chất rắn tan hoàn toàn. Thêm từ từ 480 g (3 mol) dung dịch 
NaOH 50% vào cốc đồng thời tăng tốc độ khuấy lên 750 vòng/phút và duy trì trong 
1 giờ thu được hỗn hợp hydroxit màu trắng sữa. Để lắng và lọc dung dịch để thu lấy 
chất rắn. Rửa lại 4÷5 lần mỗi lần 500 ml nước cất thu được chất rắn màu trắng. Sấy 
ở 100oC trong 24 giờ hoặc đến khối lượng không đổi thu được 66,7 g chất rắn. Hiệu 
suất 70%. Chất rắn này sau đó được nghiền, rây để phân loại kích thước 0,4÷0,6 
mm. Tiếp theo đem hoạt hóa ở 400oC trong 2 giờ thu được mẫu chất hấp thụ axit. 
2.3. Quy trình chế tạo ống hấp thụ hơi axit 
Ống hấp thụ hơi axit được sản xuất trên dây chuyền sản xuất ống trinh độc 
OTĐ-36 của Nhà máy X-61/BCHH. Ống hấp thụ hơi axit là ống thuỷ tinh hàn kín 
hai đầu có phần kéo dài hình chóp (chiều dài của ống từ 100÷105 mm, độ dày thành 
ống 0,6÷0,8 mm, đường kính 5,6÷6,2 mm), trong ống đã được nạp chất hấp thụ hơi 
axit và cố định bằng nút bông, các vấu. Cấu tạo ống hấp thụ hơi axit như hình 1. 
1- Chốt thủy tinh; 
2- Tầng hấp thụ; 
3- Bông y tế 
Hình 1. Hình ảnh ống hấp thụ hơi axit 
2.4. Phương pháp nghiên cứu 
2.4.1. Phương pháp xác định độ hấp thụ hơi axit của vật liệu 
Độ hấp thụ hơi axit của các mẫu vật liệu được đo dựa trên hệ thống hình 2. 
1- Dung dịch HCl bão hòa; 2- Máy khuấy từ; 3- H2SO4 đặc; 4- Ống teflon; 5- Ống thủy tinh; 
6- Chất hấp thụ; 7- Bông; 8- Bẫy dung dịch; 9- Khóa 3 ngã; 10- Dụng cụ tạo áp; 11- Bơm nước. 
Hình 2. Hệ thống thiết bị đo độ hấp thụ hơi axit của các vật liệu nghiên cứu 
 Nghiên cứu khoa học công nghệ 
Tạp chí Khoa học và Công nghệ nhiệt đới, Số 21, 12-2020 27
Cơ chế làm việc của hệ thống này như sau: hệ kín, khi bơm nước (11) hoạt 
động, dòng nước đi qua dụng cụ tạo áp (10) kéo theo sự giảm áp suất trong toàn bộ 
hệ làm cho khí hidro clorua từ bình đựng dung dịch axit clohidric bão hòa (1) theo 
ống dẫn sục qua bình đựng dung dịch H2SO4 đặc (nhằm loại nước khỏi dòng khí nếu 
có), tiếp tục qua ống dẫn đi qua cột chất hấp thụ được bố trí cố định trong ống thủy 
tinh (5). Tại đây, hơi axit sẽ bị hấp thụ vào cột chất (6). Thiết bị khuấy từ (2) làm 
tăng sự bay hơi của dung dịch axit HCl bão hòa và ổn định dòng khí HCl. 
2.4.2. Phương pháp xác định nồng độ chất độc tạo ra trong không khí 
Hàm lượng chất độc tạo ra được xác định dựa trên phương pháp đo quang trên 
máy đo UV-VIS. 
2.4.3. Phương pháp đánh giá chất lượng ống OTĐ-36 kết nối với ống hấp 
thụ hơi axit bằng chất độc có lẫn hơi axit: Phương pháp đánh giá dựa trên cơ sở 
TCVN/QS 1373:2008 [6]. Sử dụng ống trinh độc OTĐ-36 phát hiện chất độc HD 
trên thiết bị khí động lực GĐU-109K.406.000. So sánh màu nhận được trên chất nền 
của OTĐ với màu chuẩn trên bao đựng ứng với nồng độ yperit 2÷3.10-3 mg/lít. 
2.4.4. Các phương pháp hóa lý khác: Sử dụng các phương pháp hóa lý hiện 
đại trong phân tích đánh ... 4
6
8
10
12
14
16
18
20
22
24
0 50 100 150 200 250
Đ
ộ 
hấ
p 
th
ụ(
%
) 
Thời gian (phút) 
Mẫu 
15 
Mẫu 
7 
Mẫu 
16 
Mẫu 
17 
 Nghiên cứu khoa học công nghệ 
Tạp chí Khoa học và Công nghệ nhiệt đới, Số 21, 12-2020 31
Có thể nhận thấy, nhiệt độ hoạt hóa ảnh hưởng khá mạnh đến khả năng hấp 
thụ hơi axit của vật liệu. Mẫu 15 (hoạt hóa ở 300oC) thấp nhất với độ hấp thụ sau 15 
phút đầu là 10,03% và sau 4 giờ là 12,82%, trong khi đó mẫu 16 (hoạt hóa ở 400oC) 
cao nhất với độ hấp thụ sau 15 phút đầu là 18,67% và sau 4 giờ là 22,06%. Ở 400oC, 
các lỗ xốp được hình thành có độ lớn là phù hợp nhất, đảm bảo cho sự tiếp xúc giữa 
hơi axit với hydroxit là lớn nhất. Khi tăng dần nhiệt độ, độ hấp thụ giảm xuống, rõ 
rệt nhất là từ 500oC. Điều này là do nhiệt độ quá cao đã phá hủy cấu trúc xốp của vật 
liệu. Kết quả này phù hợp với công trình đã công bố [14]. 
Nghiên cứu ảnh hưởng của thời gian hoạt hóa đến chất lượng của mẫu hấp 
thụ axit: Để nghiên cứu ảnh hưởng của thời gian hoạt hóa đến chất lượng của chất 
hấp thụ, chúng tôi sử dụng mẫu 16 hoạt hóa ở 400oC trong các khoảng thời gian 
tương ứng từ 1÷5 giờ. Kết quả đo khả năng hấp thụ của các mẫu vật liệu cho trong 
bảng 4. 
Bảng 4. Ảnh hưởng của thời gian hoạt hóa đến khả năng hấp thụ hơi axit 
Độ 
hấp 
thụ 
(%) 
Thời gian 
(phút) 
Chế độ hoạt hóa 
15 30 60 90 120 180 240 
400oC trong 1 giờ 
(mẫu 16.1) 
12,55 12,97 13,34 13,74 13,91 14,30 14,59 
400oC trong 2 giờ 
(mẫu 16) 
18,94 19,33 19,84 20,32 20,99 21,70 22,56 
400oC trong 3 giờ 
(mẫu 16.3) 
17,98 18,21 18,44 18,79 19,05 19,41 19,96 
400oC trong 4 giờ 
(mẫu 16.4) 
12,07 12,30 12,58 12,91 13,11 13,50 13,82 
400oC trong 5 giờ 
(mẫu 16.5) 
10,95 11,39 11,74 12,00 12,29 12,71 13,19 
Từ kết quả trong bảng 4 nhận thấy rằng, mẫu vật liệu được hoạt hóa trong thời 
gian 2 giờ (mẫu 16) có khả năng hấp thụ tốt nhất. Điều này có thể được giải thích do 
nếu thời gian hoạt hóa quá ngắn thì chưa đủ thời gian hình thành hệ thống lỗ xốp 
trên toàn bộ khối vật liệu. Tuy nhiên tiếp tục tăng thời gian hoạt hóa quá dài sẽ làm 
phá hủy cấu trúc này. Do đó chúng tôi lựa chọn thời gian hoạt hóa là 2 giờ. 
Để chứng minh sự thay đổi cấu trúc của mẫu vật liệu trước và sau hoạt hóa, 
chúng tôi đã tiến hành 1 số phép phân tích như X-RAY, EDX, BET của 2 mẫu trước 
khi hoạt hóa (mẫu 6) và sau khi hoạt hóa (mẫu 16). 
 Nghiên cứu khoa học công nghệ 
Tạp chí Khoa học và Công nghệ nhiệt đới, Số 21, 12-2020 32
Hình 5. Phổ nhiễu xạ tia X của mẫu vật liệu chưa hoạt hóa (mẫu 6) 
Quan sát phổ nhiễu xạ tia X của mẫu 6 khi chưa hoạt hóa (hình 5), ta thấy chỉ 
xuất hiện các peak của Mg(OH)2 tại 2θ = 18,5o; 38,9o; 50,8o; 58,5o; 61,9o; 68,1o 
(JCPDS 7-239) và Ca(OH)2 tại 2θ = 18,1o; 28,8o; 34,2o; 50,8o; 54,3o; 62,6o (JCPDS 
44-4181), các peak phụ khác cường độ không đáng kể. Sau khi hoạt hóa ở 400oC, 
Mg(OH)2 mất nước một phần tạo liên kết chéo trong vật liệu. Cơ chế của quá trình 
oxolation này như đã đề cập ở mục 3.2 (hình 3). Hình ảnh phổ nhiễu xạ tia X của 
mẫu 16 khi đã hoạt hóa (hình 6) ngoài các peak của Ca(OH)2 xuất hiện các peak của 
MgO tại 2θ = 37o; 42,9o; 62,2o (JCPDS 1-1235) và peak của CaCO3 tại 2θ = 29,5o; 
43,2o; 47,2o; 48,6o (JCPDS 47-1743). CaCO3 xuất hiện là do CO2 có trong không khí 
phản ứng với lượng Ca(OH)2 trong quá trình hoạt hóa. Các peak phụ khác cường độ 
không đáng kể. 
Tương tự trên phổ nhiễu xạ tia X (EDX) biến đổi vật liệu là dễ dàng nhận thấy 
khi % số nguyên tử O đã giảm đi, đó chính là lượng nguyên tử O nằm trong các 
phân tử nước bị tách ra trong quá trình oxolation. 
Kết quả kích thước lỗ xốp và diện tích bề mặt của mẫu vật liệu trước và sau 
hoạt hóa cho thấy. Diện tích bề mặt riêng theo BET: mẫu 16 đạt 69,47 m2/g và mẫu 
6 đạt 38,18 m2/g, Thể tích lỗ mao quản của mẫu 16 là 0,35 cm3/g với kích thước 
mao quản từ 1,7 nm đến 300 nm, của mẫu 6 là 0,27 cm3/g. Kích thước lỗ mao quản 
trung bình tính theo BHJ của mẫu 16 đạt 19,23nm và mẫu 6 đạt 26,40nm. 
Có thể thấy rằng việc hoạt hóa ở nhiệt độ 400oC đã hình thành hệ thống lỗ xốp 
trong vật liệu, làm tăng đáng kể diện tích và thể tích mao quản của vật liệu. 
 Nghiên cứu khoa học công nghệ 
Tạp chí Khoa học và Công nghệ nhiệt đới, Số 21, 12-2020 33
Như vậy, đã điều chế được vật liệu hấp thụ hơi axit có thành phần là hỗn hợp 
hai hydroxit của Mg và Ca với tỷ lệ 2 : 1, sau khi hoạt hóa ở 400oC, đã cho sự biến 
đổi về thành phần và cấu trúc của vật liệu theo hướng hấp thụ hơi axit tốt hơn. 
Hình 6. Phổ nhiễu xạ tia X của mẫu vật liệu đã hoạt hóa 
3.4. Nghiên cứu ảnh hưởng của kích thước hạt đến tốc độ hấp thụ axit 
Theo lý thuyết, tốc độ hấp thụ phụ thuộc vào diện tích bề mặt hấp thụ. Với hạt 
kích thước nhỏ, diện tích bề mặt của tầng hấp thụ lớn dẫn đến tốc độ hấp thụ tăng. 
Tuy nhiên, khi kích thước hạt nhỏ sẽ dẫn đến trở lực dòng khí tăng, việc này gây 
khó khăn trong quá trình hoạt động của ống trinh độc trên thực địa. Do đó, ở đây 
trước hết chúng tôi xem xét ảnh hưởng của kích thước hạt đến trở lực dòng khí. 
Căn cứ vào các kết quả đo, nhận thấy rằng kích thước mẫu càng nhỏ thì trở lực 
càng lớn, đối với cả trường hợp chưa liên kết và đã liên kết với ống trinh độc. Dễ 
dàng giải thích bởi kích thước hạt nhỏ thì thể tích khoảng không càng bé dẫn đến sự 
di chuyển khó khăn của dòng khí qua cột vật liệu, tức là trở lực lớn. Điều này ảnh 
hưởng trực tiếp đến kết quả trinh sát chất độc trong không khí. Trở lực lớn khiến 
dòng khí không thể đi qua ống hấp thụ, kế đến là ống trinh độc OTĐ - 36. Hơn nữa 
điều này còn gây khó khăn cho việc thao tác trinh sát chất độc của phân đội trinh sát 
trong điều kiện chiến đấu thực tế (chất độc thật, sử dụng khí tài đề phòng). Nhóm 
nghiên cứu đã khảo sát ảnh hưởng của kích thước hạt và độ dày tầng hấp thụ trong 
ống hấp thụ hơi axit đến trở lực dòng khí của ống hấp thụ. Kết quả được cho trong 
bảng 5. 
 Nghiên cứu khoa học công nghệ 
Tạp chí Khoa học và Công nghệ nhiệt đới, Số 21, 12-2020 34
Bảng 5. Kết quả đo trở lực của ống hấp thụ axit 
Độ dày tầng 
chất hấp thụ 
(cm) 
Trở lực (kgf/cm2) 
Lần đo 1 Lần đo 2 Lần đo 3 Trung bình 
Kích thước hạt 0,4 ÷ 0,6 mm 
1,0 0,15 0,17 0,16 0,16 
1,5 0,19 0,17 0,18 0,18 
2,0 0,19 0,21 0,23 0,21 
Kích thước hạt 0,3 ÷ 0,4 mm 
1,0 0,3 0,27 0,27 0,28 
1,5 0,36 0,32 0,27 0,32 
2,0 0,37 0,42 0,43 0,41 
Theo tài liệu [4] đối với ống trinh độc OTĐ-36 trở lực dòng khí với lưu lượng 
(3,0 0,1) L/phút không lớn hơn 0,29 kgf/cm2. Để thuận tiện trong thao tác thực địa, 
và không ảnh hưởng nhiều đến trở lực dòng khí khi kết nối ống hấp thụ hơi axit với 
ống trinh độc, khi thiết kế chế tạo ống hấp thụ hơi axit chúng tôi lựa chọn trở lực 
dòng khí ở mức không lớn hơn 0,20 kgf/cm2 (với lưu lượng (3,0 0,1) L/phút). Vì 
vậy, chúng tôi lựa chọn vật liệu hấp thụ hơi axit ở khoảng kích thước từ 0,4-0,6 mm, 
có giá trị trở lực trung bình (đối với độ dày chất hấp thụ <1,5 cm) là thỏa mãn yêu 
cầu kĩ thuật đặt ra (không quá 0,20 kgf/cm2). 
Tiếp đó chúng tôi tiến hành nghiên cứu ảnh hưởng của độ dày tầng hấp thụ 
đến khả năng hấp thụ của ống hấp thụ hơi axit ở 2 mức độ dày tầng hấp thụ là 1,0 
cm và 1,5 cm. Từ các kết quả nghiên cứu trên chúng tôi đã lựa chọn được các thông 
số cho quy trình chế tạo chất hấp thụ hơi axit như sau: Thành phần hỗn hợp là 
Mg(OH)2 và Ca(OH)2 tỷ lệ 2:1 (Mg0,66Ca0,33(OH)2); nhiệt độ hoạt hóa ở 400oC; thời 
gian hoạt hóa là 2 giờ; kích thước hạt tầng hấp thụ từ 0,4÷0,6mm; dung lượng hấp 
thụ ở 25oC đạt 42,12% với dòng HCl dưới áp suất 200 mbar trong 34 giờ; độ dày 
tầng hấp thụ là 1,0 cm. 
3.5. Thử nghiệm thực tế ống hấp thụ axit 
Thử nghiệm hoạt động của ống hấp thụ hơi axit khi kết nối với ống trinh độc 
OTĐ-36 ở nồng độ yperit 2÷3.10-3 mg/lít trên các mẫu chất độc HD công nghiệp 
(MOB-4.1, MOB 4.2, MOB 4.3) và mẫu HD do Trung tâm Nhiệt đới Việt - Nga chế 
tạo từ năm 2013 (MOB 4.4) đều đã có lẫn hơi axit được thực hiện theo mục 2.4.3. 
Các thử nghiệm được tiến hành với các mẫu chất độc HD khác nhau có và không sử 
dụng chất hấp thụ hơi axit. Kết quả được cho trong bảng 6. 
 Nghiên cứu khoa học công nghệ 
Tạp chí Khoa học và Công nghệ nhiệt đới, Số 21, 12-2020 35
Bảng 6. Kết quả thử nghiệm khả năng làm việc của ống hấp thụ axit 
trên các mẫu HD thực tế 
Mẫu MOB-4.1 MOB-4.2 MOB-4.3 MOB-4.4 
Hàm lượng, % [6] 79,05 53,98 40,88 96,54 
Nồng độ hơi axit 
HCl, µg/l [6] 150 624 770 32 
Không sử dụng ống 
hấp thụ axit 
Không phát 
hiện 
Không phát 
hiện 
Không phát 
hiện 
Có phát hiện 
nhưng màu nhạt 
Có sử dụng ống hấp 
thụ axit 
Có phát hiện 
(màu đặc trưng) 
Có phát hiện 
(màu đặc trưng) 
Có phát hiện 
(màu đặc trưng) 
Có phát hiện 
(màu đặc trưng) 
Hình ảnh so sánh 
(ống bên trái không 
sử dụng ống hấp thụ 
axit, ống bên phải có 
sử dụng ống hấp thụ 
axit) 
Nồng độ hơi axit gây nhiễu cho ống trinh độc OTĐ-36 với nồng độ chất độc 
yperit 2÷3.10-3 mg/lít cho thấy nồng độ hơi axit tối thiểu gây nhiễu cho ống trinh 
độc OTĐ-36 là 15,77 μg/l và với nồng độ hơi axit đạt 36,80 μg/l thì ống trinh độc 
mất hoàn toàn khả năng chỉ thị [6]. Từ kết quả trên có thể thấy rằng khi sử dụng ống 
hấp thụ hơi axit kết nối với ống trinh độc đã loại bỏ được hoàn toàn hơi axit, không 
gây nhiễu cho hoạt động tin cậy của ống trinh độc (màu của tầng hấp thụ là màu sim 
chín rất đặc trưng). Còn khi không sử dụng ống hấp thụ hơi axit thì ống trinh độc 
hoàn toàn mất khả năng hiện thị do hơi axit gây ra (mẫu MOB-4.1, MOB 4.2 và 
MOB 4.3). Đối với mẫu MOB-4.4 do Trung tâm Nhiệt đới Việt - Nga chế tạo từ 
năm 2013, sau thời gian bảo quản cũng đã bị phân hủy tạo hơi axit ở mức 32 μg/l bắt 
đầu gây nhiễu cho ống trinh độc (làm cho ống trinh độc hiện màu không chính xác). 
4. KẾT LUẬN 
Đã tiến hành khảo sát khả năng hấp thụ hơi axit của các mẫu vật liệu khác 
nhau trên cơ sở các oxit, hydroxit của kim loại kiềm và kiềm thổ, khảo sát chế độ và 
điều kiện hoạt hóa để chọn ra mẫu vật liệu có khả năng hấp thụ hơi axit tốt nhất; 
nghiên cứu ảnh hưởng của kích thước hạt đến trở lực dòng khí khi chế tạo ống hấp 
thụ hơi axit. Từ các kết quả nghiên cứu đã lựa chọn được các thông số cho quy trình 
chế tạo chất hấp thụ hơi axit như sau: Thành phần hỗn hợp là Mg(OH)2 và Ca(OH)2 
tỷ lệ 2:1 (Mg0,66Ca0,33(OH)2); nhiệt độ hoạt hóa ở 400oC; thời gian hoạt hóa là 2 giờ; 
kích thước hạt tầng hấp thụ từ 0,4÷0,6 mm; dung lượng hấp thụ ở 25oC đạt 42,12% 
với dòng HCl dưới áp suất 200 mbar trong 34 giờ; độ dày tầng hấp thụ là 1,0 cm. 
Chế tạo được ống hấp thụ hơi axit trên dây chuyền sản xuất ống trinh độc 
OTĐ-36 sử dụng chất hấp thụ axit đã tổng hợp. Kết quả thử nghiệm cho thấy khi sử 
dụng ống hấp thụ hơi axit kết nối với ống trinh độc đã loại bỏ được hoàn toàn hơi 
axit, không gây nhiễu cho hoạt động tin cậy của ống trinh độc (màu của tầng hấp thụ 
là màu sim chín rất đặc trưng). 
 Nghiên cứu khoa học công nghệ 
Tạp chí Khoa học và Công nghệ nhiệt đới, Số 21, 12-2020 36
TÀI LIỆU THAM KHẢO 
1. Stanley H. Lillie., Potential military chemical/biological agent and 
compounds, 2005. 
2. Nancy B. Munro, sylvia S. Talmage, Guy D. Giffin, The sourses, Fate, and 
Toxicity of chemical Warfare Agent Degradation Products, 1999, 
107(12):933-973. 
3. Jeffrey P. Koplan, M. D, M. P. H, Draft toxicogical profile for mustard gas, 
2001, p. 1-58. 
4. Tài liệu chuyển giao công nghệ: TУ У 6-00205104.406-2002, Tехнические 
условия ИT-36. 
5. Ống trinh độc OTĐ-36 Tiêu chuẩn kỹ thuật, Nhà máy X61-Bộ Tư lệnh hóa 
học, 2009. 
6. Hà Ngọc Thiện, Đỗ Thị Thùy Trang, Nghiên cứu ảnh hưởng của nồng độ hơi 
axit đến hoạt động tin cậy của ống trinh độc OTĐ-36, Tạp chí Khoa học và 
công nghệ nhiệt đới, số 20, 2020. 
7. John S. Lee, Michael J. Pearson, HCl adsorbent anf method for making and 
using same, US patent 5316998, 1994. 
8. Nunokawa, M., Kobayashi, M. and Shirai H, Halide compound removal from 
hot coalderived gas with reusable sodium-based sorbent, Powder Technology, 
2008, p 216-221. 
9. Weiguo Pan, Jianxing Ren, Single and Combined Removal of HCl and Alkali 
Metal Vapor from High-temperature Gas by Solid Sorbents, Energy 
Fuels, 2007, 21(2):1019-1023. 
10. Jae-Young Kim, Young Cheol Park, The Absorption Breakthrough 
Characteristics of Hydrogen Chloride Gas Mixture on Potassium-Based Solid 
Sorbent at High Temperature and High Pressure, Energy Fuels, 2016, 
30(3):2268-2275. 
11. Vikrant Vilasrao Dalal, Pijus Kanti Roy, Hydrocarbon hydrotreating device 
and method for removing chloride from a hydrocarbon stream, US patent 
2015/0053589 A1, 2015. 
12. Miloslav Hartman, Karel Svoboda, Reaction of Hydrogen Chloride Gas with 
Sodium Carbonate and Its Deep Removal in a Fixed-Bed Reactor. Ind. Eng. 
Chem. Res., 2014, 53(49):19145-19158. 
13. Chien-Song Chyang, Yun-Long Hanand Zi-Chao Zhong, Study of HCl 
Absorption by CaO at High Temperature, Energy Fuels, 2009, 23(8):3948-
3953. 
14. Chien C. Chao, Process for removing HCl from hydrocarbon streams, US 
patent 5688479, 1997. 
 Nghiên cứu khoa học công nghệ 
Tạp chí Khoa học và Công nghệ nhiệt đới, Số 21, 12-2020 37
SUMMARY 
STUDY ON MANUFACTURE OF ACID ABSORPTION TUBE USED TO 
CONNECT WITH OTĐ-36 TEST STRIP FOR DETECTION 
OF INDUSTRIAL HD TOXIC 
Sulfur mustard, also known as Mustard gas, Yperite or HD agent is strong 
cytotoxic and vesicant chemical warfare agent, causing chemical burns on the skin, 
eyes and lungs. Common method to detect presence of this substance to use OTĐ-36 
(IT-36) chemical indicator tubes. However, when acid vapor presents in impure HD 
agent, OTĐ-36 can’t detect HD agent. In this paper, we present the results of 
research on manufacturing acid absorption tube to connect with OTĐ-36 test strip 
using in detection of industrial HD toxic. 
Keywords: Yperit, sulfur mustard, acid absorptions. 
Nhận bài ngày 01 tháng 8 năm 2020 
Phản biện xong ngày 12 tháng 10 năm 2020 
Hoàn thiện ngày 19 tháng 10 năm 2020 
(1) Viện Độ bền Nhiệt đới, Trung tâm Nhiệt đới Việt - Nga 

File đính kèm:

  • pdfnghien_cuu_che_tao_ong_hap_thu_hoi_axit_dung_cho_ong_trinh_d.pdf