Hóa học đằng sau viên phấn

Chúng ta thường dành rất nhiều thời gian trong lớp học để xem thầy/cô viết trên bảng đen bằng phấn. Nhưng bạn có nhớ lần đầu tiên chúng ta bắt đầu sử dụng cây gậy nhỏ màu trắng này khi nào không? Đó chính là chủ đề hôm nay của chúng ta, hóa học đằng sau viên phấn. Bài viết này như một lời cảm ơn chân thành đối với thầy/cô trong ngày “Nhà giáo Việt Nam – 20/11”.

Vậy phấn là gì?

Từ phấn xuất phát từ chữ Latin “calx”. Chúng ta lấy phấn từ đá vôi. Hầu hết phấn bạn tìm thấy ngày hôm nay đã được tạo ra gần 60-100 triệu năm trước. Nó được làm bằng canxi cacbonat (CaCO3). Loại đá trầm tích xốp trắng mềm này xuất hiện tự nhiên dưới đáy biển, nơi những tấm đá vôi tròn nhỏ gọi là đá sỏi tích tụ để hình thành đá vôi.

Ở dạng tự nhiên của phấn, bạn có thể tìm thấy trong các màu sắc khác nhau, từ màu xám, trắng và vàng. Các màu sắc khác nhau có được do các tạp chất khác nhau trong phấn. Bạn có biết rằng nếu phấn bị gia nhiệt và dưới áp lực, nó có thể biến thành đá cẩm thạch không?

Trong khi đó phấn sử dụng ngày nay thì lại khác và thường được gọi là phấn nhân tạo. Thành phần chính của nó là magnesium carbonate (MgCO3). Tương tự như phấn tự nhiên, magnesium carbonate có cùng tính chất và đặc điểm; nó có màu trắng và là một chất rắn mềm. Hợp chất này có thể được khai thác hoặc được sản xuất thông qua một loạt các quá trình hóa học, bao gồm các giải pháp trộn các ion magiê và cacbonat dưới khí quyển carbon dioxide hoặc phơi nhiễm bùn magnesium hydroxide với carbon dioxide dưới áp lực.

Thành phần của phấn

Phấn là một dạng canxi cacbonat, có thành phần hóa học tương tự như canxi cacbonat, đá vôi, đá cẩm thạch và canxi cacbonat kết tủa (gọi tắt là PCC). Trong thực tế, tất cả các canxi cacbonat được liệt kê trong câu trước có dạng tinh thể giống nhau, gọi chung là khoáng vật can-xít. Những gì làm cho phấn khác nhau chính là nguồn gốc của nó, thí dụ như là vỏ của sinh vật “coccolith” ít. Các thế hệ của coccoliths dần dần lắng đọng. Vì hầu hết chúng ta đều hay sử dụng phấn viết bảng, nên không có gì ngạc nhiên khi khoáng chất lắng đọng khá dễ nghiền.

Các hạt được giải phóng bằng cách mài phấn theo ý muốn; hầu như tất cả chúng đều nằm trong một phạm vi kích thước hạt tuyệt vời, để sử dụng ở mức tương đối cao như một chất độn. Kích thước vừa phải lớn và diện tích bề mặt thấp (khoảng 4 m2 / g) so với các chất độn thông thường khác, có nghĩa là phấn có ít tác động bất lợi hơn so với hầu hết các loại chất độn ở bất kỳ hàm lượng chất độn nào trong giấy. Đặc biệt là trữ lượng phấn phong phú và chất lượng cao được tìm thấy ở Anh và Đan Mạch – nhưng không phải ở Bắc Mỹ.

Thực tế này có lẽ là một phần lý do mà ngành công nghiệp giấy châu Âu, đã diễn ra sớm hơn trong việc áp dụng rộng rãi công nghệ sản xuất giấy kiềm. Độ sáng vừa phải của phấn (thường là 80 đến 86%) có thể là một vấn đề, đặc biệt là khi nó được so sánh với đá vôi mặt đất và các sản phẩm canxi cacbonat kết tủa (cả độ sáng từ 95 đến 99%). Ngoài ra, phấn không thể mong đợi để đạt được độ đục cao. Độ mờ có thể được cải thiện hơn bằng cách sử dụng thứ gì đó có diện tích bề mặt cao, khả năng nén và cấu trúc mở, thí dụ: PCC đa diện. Phấn thường được phân tán với các vật liệu anion như photphat hoặc polyacrylat.

Bạn tìm thấy đá phấn ở đâu?

Bạn có thể tìm thấy hình ảnh của những vách đá cao và dốc như Đảo Wight trong sách tiếng anh. Đặc biệt, nước Anh có rất nhiều mỏ đá phấn tự nhiên. Những vách đá được làm từ đá phấn, và có thể chống lại thời tiết tốt hơn nhiều so với những vách đá bình thường. Vì phấn là một vật liệu rất xốp, nó có xu hướng hấp thụ nước và lưu trữ nó.

Cách sử dụng phấn

Phấn được ép thành các thanh màu trắng, sau đó được sử dụng cho nhiều mục đích khác nhau từ viết nghệch ngoạc trên bảng đen, phác thảo các thiết kế trên vải cho thợ may và làm các tác phẩm nghệ thuật trên vỉa hè. Một số cách sử dụng khác nhau của phấn và các loại của chúng bao gồm phấn đen được làm từ thạch cao, phấn vỉa hè, phấn nông nghiệp được làm từ canxi cacbonat và canxi oxit.

Ngoài ra, chúng cũng có nhiều cách sử dụng khác, ban đầu nó được sử dụng để vẽ những đường kẻ trắng xác định ranh giới đường biên trong các môn thể thao như tennis, cầu lông và các môn thể thao khác. Nó được sử dụng trong nông nghiệp để xử lý đất quá chua trong tự nhiên. Bạn có thể sử dụng nó nếu bạn là một người yêu thích thể thao hoặc leo núi đá để loại bỏ mồ hôi trong tay của bạn. Bạn có biết ngay cả kem đánh răng của bạn có một lượng nhỏ phấn trong đó không.

Phấn vẽ đường phố 

Những người vẽ tác phẩm nghệ thuật trên đường phố sử dụng một loại phấn đặc biệt. Điều này được tạo thành từ sự kết hợp của canxi cacbonat cơ bản, trộn với một sắc tố và kẹo cao su Ả Rập. Hỗn hợp này sau đó được làm thành một cây gậy có tính sáp trong tự nhiên và trông giống như một cây gậy phấn. Bạn có thể phân biệt nó với pastel vì chúng dài, mỏng và nhẹ.

Phấn không bụi

Bụi phấn thường gây ra các bệnh lý đường hô hấp cho người sử dụng. Vì thế, người ta đã tạo ra phấn viết bảng không bụi và quy trình sản xuất phấn viết này. Phấn được phủ một lớp polymer không tan trong nước bằng cách nhúng vào dung dịch polymer có chứa ít nhất một polymer hòa tan trong nước, chất tạo phức và các phụ gia khác.

Dưới tác dụng của tác nhân tạo rắn như nhiệt độ, ánh sáng; lớp polymer này sau khi được phủ lên bề mặt sẽ tạo thành phức không tan trong nước trên bề mặt của phấn. Phấn viết này không để lại bụi phấn khi viết, không độc hại, đảm bảo vệ sinh và sức khỏe cho người tiêu dùng. Tốc độ mài mòn phấn ít nên đỡ hao khi sử dụng. Loại phấn này còn có khả năng chống ẩm, đảm bảo giữ nguyên giá trị sử dụng sau thời gian dài không được bảo quản trong điều kiện khô ráo.

Đến đây thì bài viết đã hết rồi. Hi vọng các bạn sẽ có cách nhìn tổng quan hơn về phấn. Lần sau nếu có sử dụng thì hãy nhớ về hóa học đằng sau chúng nhé!

Tham khảo Medium, NCSU, RSC, Techmartvietnam, Thachcao và Wikipedia.

Bình luận

Your email address will not be published. Required fields are marked *