Chương 1 TỔNG QUAN 1. ĐẶC TRƯNG CỦA DẦU BIẾN THẾ Dầu biến thế là sản phẩm lỏng thu được từ dầu mỏ. Dầu biến thế gồm hỗn hợp các hidrocacbon với thành phần bao gồm: parafin, naphthen, các hợp chất thơm, các hợp chất naphthen thơm và các hợp chất PCBs. Ngoài ra, trong dầu biến thế còn chứa một lượng nhỏ các dẫn xuất của hidrocacbon có chứa các nguyên tố nitơ, lưu huỳnh, oxy trong phân tử.
Để chống lại quá trình tạo bám và oxy hóa, dầu biến thế còn được cho thêm một lượng khoảng 0,3% chất 2,6-ditert butylparacresol [62]. Ngày nay, người ta thay dầu biến thế có chứa các yếu tố độc hại như PCBs bằng loại dầu có chứa các hợp chất hidrocacbon đã được flo hóa hoặc các hợp chất hidrocacbon silicon. Có thể nêu tóm tắt những thành phần chính của dầu biến thế bao gồm các paraphin, olefin, naphthen, chất thơm, các hợp chất dimetyl silicon và etylen glycol, các hợp chất PCBs, các chất chống oxy hóa. Tính chất hoá lý của một số loại dầu biến thế được nêu trong bảng 1 [62].
Tính chất hóa lý của một số loại dầu biến thế Đặc trưng Dầu 1 Dầu 2 Dầu 3 Tỷ trọng ở 20oC, g/ml 0,9227 0,9555 0,9540 Chỉ số khúc xạ, 20oC 1,5160 1,5315 1,5235 Chỉ số độ nhớt - 47 - 34 - 29 Độ tán sắc đặc trưng 138 149 142 Trọng lượng phân tử 298 308 308 Tổng lượng sunfua, % 1,3 5,0 6,5 Lượng sunfua, sunfit, % 0 3,6 5,8 Công thức tổng HC, CnH2n-x CnH2n-8,5 CnH2n-9 CnH2n-7 4 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Các hidrocacbon trong dầu biến thế có công thức chung là CnH2n-x, trong đó x có thể là các giá trị 7; 8,5 và 9; trọng lượng phân tử dao động từ 298 - 308. Các hợp chất PCBs trong dầu biến thế thường dùng một trong các sản phẩm thương mại như: 1242; 1248 hoặc 1254, trong đó nồng độ PCBs có thể lên tới hàng nghìn mg/1kg dầu. TÍNH CHẤT CỦA POLICLOBIPHENYL 1. Cấu tạo của PCBs Policlobiphenyl là một hỗn hợp gồm 209 hợp chất cơ clo tạo thành các nhóm đồng đẳng và đồng phân khác nhau, trong phân tử của mỗi chất có từ một đến mười nguyên tử clo đính vào vòng biphenyl, hợp chất được cấu tạo nên từ hai vòng benzen liên kết với nhau.
Công thức tổng quát của PCBs là C12H10-xClx, với x>1, hình 1. Công thức cấu tạo tổng quát của PCBs PCBs là một hợp chất nhân tạo, được điều chế từ phản ứng clo hóa biphenyl với xúc tác FeCl3 hoặc hình thành trong quá trình xử lý chất thải. PCBs đã từng được sử dụng trong các sản phẩm như thiết bị điện, chất phủ bề mặt, mực, keo dán, các chất làm chậm bốc cháy và sơn. Sự khác nhau về số lượng clo, cũng như vị trí của nhóm thế, tạo ra 209 chất khác nhau.
Năm 1980, các chất trong họ PCBs đã được Ballschmiter và Zell sắp xếp, phân loại theo số thứ tự từ 1 đến 209, theo quy tắc IUPAC. 5 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Do PCBs được cấu tạo từ 2 vòng benzen liên kết với nhau, cấu dạng tồn tại có năng lượng thấp nhất của PCBs là dạng hai vòng benzen nằm trên cùng một mặt phẳng, và tạo ra một hệ hai vòng liên hợp. Hiệu ứng liên hợp của các nguyên tử clo trong PCBs thường làm cho hệ hai vòng liên hợp này bền vững hơn. Tuy nhiên sự có mặt của nguyên tử clo ở các vị trí octo có thể gây ra hiệu ứng không gian làm cho hệ liên hợp này kém bền vững, khiến cho cấu dạng tồn tại chủ yếu của PCBs trong trường hợp này có thể là dạng hai vòng benzen nằm vuông góc với nhau.