Nghiên cứu khả năng biến tính của aminopolysacharide tự nhiên, ứng dụng làm chất hấp phụ hợp chất...

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ - ĐỊA CHẤT

BÁO CÁO ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC SINH VIÊN Năm học 2015 - 2016

NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG BIẾN TÍNH CỦA AMINOPOLYSACHARIDE TỰ NHIÊN ỨNG DỤNG LÀM CHẤT HẤP PHỤ HỢP CHẤT MÀU HỮU CƠ TRONG NƯỚC THẢI DỆT NHUỘM.

Hà Nội, tháng 04 năm 2016 0

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ - ĐỊA CHẤT

BÁO CÁO ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC SINH VIÊN Năm học 2015 - 2016

NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG BIẾN TÍNH CỦA AMINOPOLYSACHARIDE TỰ NHIÊN ỨNG DỤNG LÀM CHẤT HẤP PHỤ HỢP CHẤT MÀU HỮU CƠ TRONG NƯỚC THẢI DỆT NHUỘM.

Giảng viên hướng dẫn: TS. NGUYỄN THỊ LINH Nhóm sinh viên thực hiện: 1. Nguyễn Văn Cường – Lọc hóa Dầu A – K58 2. Nguyễn Hà Trang – Lọc Hóa Dầu A – K58 3. Hồ Văn Hà – Lọc Hóa Dầu A – K58

Hà Nội, tháng 04 năm 2016 1

https://twitter.com/daykemquynhon https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon http://daykemquynhon.blogspot.com

H

DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT ........................................................................ 4

Ơ

N

PHỤ LỤC

U Y

1.Tính cấp thiết của đề tài. ........................................................................................ 5

.Q

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

TP

3.Đối tượng nghiên cứu ............................................................................................ 7

Đ

1.1.Hợp chất màu hữu cơ. ......................................................................................... 8

G

1.1.1.Khái niệm về Hợp chất màu hữu cơ. ................................................................ 8

H Ư

N

1.1.2.Phân loại các hợp chất màu hữu cơ. ................................................................. 8 1.1.3.Tìm hiểu các phẩm màu hữu cơ ..................................................................... 10

TR ẦN

1.1.3.1 Phẩm màu Azo. ...................................................................................... 10 1.1.3.2.Phẩm màu antraquinon ............................................................................ 11 1.1.3.3.Phẩm màu indigoit................................................................................... 11

10 00

B

1.1.3.4.Phẩm màu arylmeta ................................................................................. 12 1.1.3.5. Phẩm màu nitro ...................................................................................... 12

A

1.1.3.6.Phẩm màu lưu huỳnh ............................................................................... 13

H

Ó

1.1.3.7. Phẩm màu hoàn nguyên đa vòng ............................................................ 13

Í-

1.1.3.8. Phẩm màu phtaloxiamin ......................................................................... 14

-L

1.2.Aminopolysacharide và dẫn xuất. ..................................................................... 15

ÁN

1.2.1.Nguồn cung Aminopolysacharide. ................................................................. 15 1.2.2.Quá trình chuyển hóa Chitin thành Chitosan .................................................. 16

TO

1.2.3 Tìm hiểu về Chitosan. .................................................................................... 17

Đ IỄ N D

1.2.3.1 Tính Chất Vật Lý ..................................................................................... 17

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

ẠO

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN...................................................................................... 8

ÀN

http://daykemquynhon.ucoz.com

2. Mục đích của nghiên cứu ...................................................................................... 7

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

N

MỞ ĐẦU .................................................................................................................... 5

1.2.3.2. Tính Chất Hóa học.................................................................................. 17 1.2.3.3.Nghiên cứu cấu trúc phân tử của Chitosan thuận lợi cho việc hấp phụ hợp chất màu hữu cơ. ................................................................................................. 19

1.3. Khả năng biến tính của chitosan ...................................................................... 20 1.3.1. Chitosan biến tính khâu mạch bằng AMS ..................................................... 20 1.3.1.1 Chitosan biến tính bằng Amoniumpersulfate (AMS) ............................... 20 2

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon http://daykemquynhon.blogspot.com

1.3.1.2 Nghiên cứu cấu trúc phân tử của APS – AMS thuận lợi cho việc hấp phụ hợp chất màu hữu cơ. .......................................................................................... 20 1.3.2 Chitosan biến tính khâu mạch bằng PAA ....................................................... 21

Ơ

H

1.3.2.2 Nghiên cứu cấu trúc phân tử của APS – PAA thuận lợi cho việc hấp phụ hợp chất màu hữu cơ ........................................................................................... 22

N

1.3.2.1 Chitosan biến tính khâu mạch bằng PAA ................................................. 21

.Q

1.3.3.2 Nghiên cứu cấu trúc phân tử của APS – PAL thuận lợi cho việc hấp phụ hợp chất màu hữu cơ ........................................................................................... 23

TP

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

CHƯƠNG 2. PHƯƠNG PHÁP THỰC NGHIỆM ................................................. 27

G

Đ

2.1. Phương pháp chuyển hóa chitin tạo Chitosan ................................................... 27

N

2.2. Phương pháp biến tính Chitosan bằng Amonium persulfate ............................. 33

H Ư

2.2.1. Chuẩn bị nguyên liệu .................................................................................... 33

TR ẦN

2.2.2. Quy trình khảo sát ảnh hưởng của tỷ lệ APS: AMPS .................................... 33 2.3. Phương pháp biến tính ghép mạch với Polyanilin ............................................ 34 2.3.1. Chuẩn bị nguyên liệu và hóa chất ................................................................. 34

B

2.3.2. Quy trình thực nghiệm .................................................................................. 35

10 00

CHƯƠNG 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN ........................................................... 38 3.1.Kết quả chuyển hóa chitin thành chitosan ......................................................... 38

Ó

A

3.2.Kết quả biến tính khâu mạch tạo APS-AMS ..................................................... 38

H

3.3.Kết quả biến tính ghép mạch APS-PAL ............................................................ 42

-L

Í-

3.4. Kết quả đánh giá các khả năng hấp phụ khác của Chitosan và Chitoan biến tính ............................................................................................................................... 44

ÁN

3.4.1 Khả năng hấp phụ của Chitosan. .................................................................... 44 3.4.2.Khả năng hấp phụ của Chitosan – Amoniumperslufate. ( APS-AMS) ............ 48 3.4.3.Khả năng hấp phụ của Chitosan – polyaniline................................................ 50

TÀI LIỆU THAM KHẢO ....................................................................................... 55

D

IỄ N

Đ

ÀN

KẾT LUẬN .............................................................................................................. 53

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

ẠO

1.4 Ứng dụng của Chitosan và chitosan biến tính. ................................................. 24

TO

http://daykemquynhon.ucoz.com

U Y

1.3.3.1 Biến tính ghép mạch Chitosan bằng Polyaniline (PAL) .......................... 23

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

N

1.3.3.Khả năng biến tính ghép mạch ....................................................................... 23

3

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon http://daykemquynhon.blogspot.com

.Q

Hình 4: Khả năng biến tính khâu mạch của APS – PAA ............................................ 21

TP

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

Đ

Hình 6: Khả năng biến tính ghép mạch của APS - PAL ............................................. 23

N

G

Hình 7: Cơ chế chuyển hóa Chitin thành Chitosan ..................................................... 32

H Ư

Hình 8: Chitosan thành phẩm ..................................................................................... 38

TR ẦN

Hình 9: APS – AMS (2:1) thành phẩm....................................................................... 38 Hình 10: Phổ IR của mẫu APS : AMS = 2:1 về khối lượng ........................................ 39

B

Hình 11: Phổ IR của mẫu APS : AMS = 4:1 về khối lượng ........................................ 40

10 00

Hình 12: Phổ IR của mẫu APS : AMS = 1:1 về khối lượng ........................................ 41

A

Hình 13: APS – PAL thành phẩm .............................................................................. 42

H

Ó

Hình 14: Phổ IR của mẫu APS : PAL theo quy trình 1. .............................................. 42

-L

Í-

Hình 15: Phổ IR của mẫu APS : PAL theo quy trình 2. .............................................. 43

TO

ÁN

Hình 16: khả năng hấp phụ chất màu hữu cơ của Chitosan ........................................ 44

D

IỄ N

Đ

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

ẠO

Hình 5: Cấu trúc hiển vi của APS – PAA ................................................................... 22

ÀN

http://daykemquynhon.ucoz.com

U Y

Hình 3: Khả năng biến tính khâu mạch của APS – AMS ........................................... 20

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

N

H

Hình 2: công thức phân tử của Chitosan .................................................................... 19

Ơ

Hình 1: quá trình chuyển hóa chung Chitin thành Chitosan........................................ 16

N

DANH MỤC HÌNH ẢNH

4

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon http://daykemquynhon.blogspot.com

Ơ

N

DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT

U Y .Q ẠO

PAL : Polyanilin

G

Đ

APS – AMS : dẫn xuất khâu mạch giữa Aminopolysacharide và Amoniumpersulfate.

H Ư

N

APS – PAA : dẫn xuất khâu mạch giữa Aminopolysacharide và Poly acrylic axit.

TR ẦN

APS – PAL: dẫn xuất ghép mạch giữa Aminopolysacharide và Polyaniline.

D

IỄ N

Đ

ÀN

TO

ÁN

-L

Í-

H

Ó

A

10 00

B

VLHP: Vật liệu hấp phụ

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

TP

PAA: Poly acrylic axit.

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

http://daykemquynhon.ucoz.com

AMS: Amoniumpersulfate.

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

N

H

APS: Aminopolysacharide.

5

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon http://daykemquynhon.blogspot.com

MỞ ĐẦU 1.Tính cấp thiết của đề tài Ở nước ta hiện nay ngành công nghiệp may mặc và dệt nhuộm đi đầu trong phát

Ơ

H

tăng. Song cùng với sự phát triển ấy là các phát sinh trong quá trình sản xuất mà tiêu

N

triển kinh tế, tạo điều kiện công ăn việc làm cho công nhân lao động, thúc đẩy GDP

U Y

đồng thời thải ra một lượng nước thải đáng kể cho môi trường. Nhắc đến nước thải

.Q

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

TP

hữu cơ cao, khó phân hủy, pH dao động từ 9- 12 do thành phần các chất tẩy. Trong

Đ

phẩm nhuộm, chất hoạt động bề mặt, chất điện ly, chất ngậm, chất tạo môi trường, tinh

G

bột, men, chất oxy hoá….Các chất này thường có chứa các ion kim loại hòa tan, hay

H Ư

N

kim loại nặng rất khó phân hủy trong môi trường, có thể gây ô nhiễm môi trường trầm trọng trong thời gian dài. Nếu chưa được xử lý và xử lý chưa đạt QCVN mà thải ra

TR ẦN

ngoài thì các hóa chất này có thể giết chết vi sinh vật xung quanh, làm chết cá và các loại động vật sống dưới nước, các chất độc này còn có thể thấm vào đất, tồn tại lâu dài

B

và ảnh hưởng tới nguồn nước ngầm và bên cạnh đó còn ảnh hưởng đến đời sống của

10 00

con người. Ngoài ra, nước thải dệt nhuộm thường có độ màu rất lớn và thay đổi thường xuyên tùy loại thuốc nhuộm, và có nhiệt độ cao nên cần phải được xử lý triệt

Ó

A

để trước khi thải ra, tránh gây ô nhiễm môi trường.

H

Trong quá trình sản xuất của ngành dệt nhuộm thì sử dụng nước nhiều và nguồn

-L

Í-

phát sinh ra nước thải ngành dệt nhuộm ở rất nhiều công đoạn khác nhau, thay đổi theo từng loại sản phẩm. Nhưng đặc trưng của loại nước thải này có pH, nhiệt độ, COD cao

ÁN

và độ màu tương đối cao. Do vậy cần có biện pháp hợp lý để quản lý được lượng nước thải này triệt để hơn. Về nguyên lý xử lý, nước thải dệt nhuộm có thể áp dụng các

D

IỄ N

Đ

ÀN

phương pháp sau:

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

ẠO

quá trình sản xuất có rất nhiều hóa chất độc hại được sử để sản xuất tạo màu: như là

TO

http://daykemquynhon.ucoz.com

ngành dệt nhuộm là một trong những loại nước thải ô nhiễm nặng, hàm lượng các chất

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

N

biểu đến là nước thải. Ngành dệt nhuộm sử dụng một lượng nước lớn để sản xuất và

Phương pháp cơ học: trong nước thải thường chứa các chất không tan ở dạng

lơ lửng. Để tách các chất này ra khỏi nước thải thường áp dụng các phương pháp cơ học như lọc qua song chắn rác, lắng dưới tác dụng của trọng lực hoặc lực ly tâm và lọc. Tùy theo kích thước, tính chất hóa lý , nồng độ các hạt lơ lửng, lưu lượng nướcai ảiavà mức độc ần làm sạch mà lựa chọn công nghệ xử lý thích hợp: các công nghệ như

6

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon http://daykemquynhon.blogspot.com

song chắn rác, lưới chắn rác, bể lắng cát, bể vớt dầu mỡ... Tuy nhiên, nhược điểm của phương pháp đó là chỉ mang tính chất xử lý sơ bộ.

Phương pháp hóa học: các phương pháp hóa học xử lý nước thải gồm có:

N

H

được nghiên cứu và tìm ra như Than hoạt tính, zeolit, silicagel... Đôi khi phương pháp

Ơ

hòa tan trong các hệ thống nước khép kín. Chính vì vậy đã có nhiều loại chất hấp phụ

N

trung hòa, oxy hóa khử. Người ta sử dụng các phương pháp hóc học để khử các chất

.Q

phương pháp này đều dung các tác nhân hóa học nên tốn nhiều tiền.

TP

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

Đ

thải chất phản ứng nào đó, chất này phản ứng với các tập chất bẩn trong nước thải dưới

G

dạng cặn lắng hoặc dạng hòa tan không độc hại. Các phương pháp hóa lý thường sử

H Ư

N

dụng để khử nước thải là quá trình keo tụ, hấp phụ, trích lý, tuyển nổi……. Tuy nhiên, cái khó của phương pháp đó là tìm được Hóa chất có khả năng hấp phụ tốt. Chỉ xử lý

TR ẦN

được với nước thải có hàm lượng chất thải lớn. Tại nồng độ nhỏ nó không có khả năng loại bỏ hoàn toàn.

B

Phương pháp sinh học: là phương pháp dung vi sinh, chủ yếu là vi khuẩn để

10 00

phân hủy sinh hóa các hợp chất hữu cơ biến các hợp chất có khả năng thối rữa thành các chất ổn định với sản phẩm cuối cùng là Cabonic, nước và các chất vô cơ khác.

Ó

A

Phương pháp sinh học có thể chia thành hai loại: xử lý hiếu khí và xử lý yếm khí trên

H

cơ sở có oxy hòa toan và không có oxy hòa tan. . Tuy nhiên, phương pháp này còn khá

-L

Í-

thụ động vì sự hoạt động của vi sinh vật còn phụ thuộc vào nhiều yếu tố như: nhiệt độ, ánh sáng, hàm lượng oxi không khí... khi các yếu tố môi trường thay đổi thì quá trình

ÁN

xử lý bị ảnh hưởng.

Vì vậy, việc tạo ra hóa chất hấp phụ nước thải dệt nhuộm bằng nguyên liệu sẵn

ÀN

có, và tự nhiên là biện pháp hiệu quả và ưu việt hơn cả. Đặc biệt là nguyên liệu có khả

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

ẠO

Phương pháp Hóa – Lý: cơ chế của phương pháp hóa lý đó là đưa vào nước

TO

http://daykemquynhon.ucoz.com

một phương pháp xử lý nươc thải lần cuối để thải vào nguồn. Tuy nhiên, tất cả các

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

U Y

này được dung để xử lý sơ bộ trước khi sử lý sinh học hay sau công đoạn này như là

D

IỄ N

Đ

năng hấp phụ chất màu ngay cả khi ở nồng độ nhỏ nhất trong nước. Trong nghiên cứu này nhóm nghiên cứu đã tìm hiểu và thực hành thí nghiệm với đối tượng chính là Aminopolysacharide, vì đây chính là nguồn nguyên liệu thân thiện với môi trường, dễ thực hiện, dễ làm và kinh phí rẻ. Trong đó nhóm nghiên cứu tập trung biến tính Aminopolysacharide.

7

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon http://daykemquynhon.blogspot.com

Chitosan là một Amino polysacharide được điều chế thông qua phản ứng đề axetyl hóa Chitin. Chitin là thành phần của vỏ của các loài giáp xác như: đầu tôm, vỏ tôm, mai mực.... đó là những phụ phẩm của nghành chế biến thực phẩm. Như vậy, việc

2. Mục đích của nghiên cứu

G

Đ

Aminopolysacharide và khả năng biến tính của Aminopolysacharide trong hấp phụ

H Ư

N

hợp chất màu hữu cơ.

3. Đối tượng nghiên cứu Aminopolysacharide.

-

Aminopolyshachride biến tính trong việc hấp phụ nước màu hữu cơ.

B

10 00

Áp dụng các phương pháp:

TR ẦN

-

• Phương pháp biến tính bề mặt.

H

Ó

A

• Phương pháp biến tính cấu trúc.

D

IỄ N

Đ

ÀN

TO

ÁN

-L

Í-

• Phương pháp biến tính hình dạng vật liệu.

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

ẠO

TP

thực hiện nhằm đạt được các mục đích sau:

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

.Q

aminopolysacharide tự nhiên, ứng dụng làm chất hấp phụ hợp chất màu hữu cơ "

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

http://daykemquynhon.ucoz.com

Vì những lý do trên, đề tài "nghiên cứu khả năng biến tính của

U Y

N

H

phẩm ngành chế biến thủy, hải sản.

Ơ

nhuộm vừa giúp giải quyết vấn đề ô nhiễm nguồn nước vừa giải quyết xử lý các phế

N

sử dụng Chitosan và aminopolysacarit biến tính làm chất hấp phụ xử lý nước thải dệt

8

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon http://daykemquynhon.blogspot.com

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 1.1.Hợp chất màu hữu cơ

H

Hợp chất màu hữu cơ là hợp chất hữu cơ có màu, có khả năng nhuộm màu các

Ơ

N

1.1.1.Khái niệm về Hợp chất màu hữu cơ

U Y

Đ

ẠO

Căn cứ vào tính năng kĩ thuật, phân ra các loại phẩm nhuộm chính :

G

a) Phẩm nhuộm trực tiếp:

H Ư

N

Là các Hợp chất màu hữu cơ có nhóm -SO3Na tan trong nước, kém bền đối với ánh

TR ẦN

sáng và giặt giũ nên phải kèm thêm chất cầm màu. b) Phẩm nhuộm Axit:

Là các hợp chất màu hữu cơ có nhóm -SO3H hoặc -COOH dùng nhuộm trực tiếp

c) Phẩm nhuộm Bazơ:

10 00

B

các tơ sợi có tính bazơ.

Ó

A

Là các hợp chất hữu cơ được gắn vào sợi do phẩm tạo muối với nhóm chức axit

Í-

H

trong sợi.

-L

d) Phẩm nhuộm hoàn nguyên.

ÁN

e) Phẩm nhuộm hoạt tính.

Đ

ÀN

TO

f) Phẩm nhuộm phân tán :

Là các loại hợp chất hữu cơ có dạng huyền phù trong nước, có thể phân tán trên sợi

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

TP

1.1.2.Phân loại các hợp chất màu hữu cơ

IỄ N D

.Q

tăng tính bám của phẩm vào sợi.

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

http://daykemquynhon.ucoz.com

phẩm nhuộm còn chứa các nhóm trợ màu như OH, NH2... có tác dụng làm tăng màu và

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

N

vật liệu như vải, giấy, nhựa, da. Ngoài những nhóm mang màu (quinon, azo, nitro),

axetat, polieste. Ngoài phẩm nhuộm tổng hợp còn có phẩm nhuộm tự nhiên tách ra từ

một số loài thực vật như củ nâu, chàm, v.v…

Một số loại phẩm nhuộm tiêu biểu: Phẩm nhuộm Acriđin: Dẫn xuất của acriđin hoặc 9 - phenylacriđin, có những nhóm thế khác nhau (OH, NH2, SH, vv.) ở vị trí 3 và 6. phẩm nhuộm Acriđin thuộc 9

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon http://daykemquynhon.blogspot.com

loại phẩm nhuộm arylmetan có màu vàng và da cam. Dùng để nhuộm da, giấy, gỗ, vv.

Phẩm nhuộm Azo: Phẩm nhuộm tổng hợp mà trong phân tử có chứa một hoặc

Ơ

H

những chất rắn, chỉ hoà tan trong nước khi trong phân tử có chứa các nhóm SO3H,

N

vài nhóm mang màu azo, vd. -N = N - liên kết với các gốc thơm. Phẩm nhuộm Azo là

U Y

có nhóm NO2) là chất cháy và dưới dạng hỗn hợp với bụi không khí dễ nổ nguy hiểm.

.Q

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

ẠO

lượng các loại phẩm nhuộm). Dùng để nhuộm vải, sợi, giấy, da, cao su, chất dẻo, vv.

Đ

Ưu điểm của phẩm nhuộm Azo là sử dụng đơn giản và giá rẻ. Tuy nhiên, hiện nay

N

G

phẩm nhuộm Azo đã bị cấm sử dụng ở hầu hết các nước trên thế giới vì có khả năng

H Ư

gây ung thư mạnh.

TR ẦN

Phẩm nhuộm hoàn nguyên: Gồm các phẩm màu inđigo, một số dẫn xuất của antraquinon và đồng đẳng, một vài phẩm nhuộm lưu huỳnh. Loại phẩm này không tan trong nước nên khi sử dụng phải khử với natri hiđrosunfit trong môi trường kiềm

10 00

B

mạnh nhằm chuyển thành dạng hoà tan gọi là dẫn xuất lơco bám rất chắc vào sợi xenlulozơ. Khi nhuộm, sợi được tẩm ướt dung dịch lơco, sau đó phẩm màu được tái

A

sinh do lơco bị oxi hóa. Thường lơco dễ bị oxi hoá khi phơi ngoài không khí hoặc

H

Ó

dùng các chất oxi hoá như H2O2, kali đicromat, vv. Phẩm có nhiều màu khác nhau,

Í-

rất bền đối với ánh sáng, thời tiết và giặt giũ.

-L

Phẩm nhuộm Nitro: Phẩm nhuộm hữu cơ thuộc dãy benzen và naphatalen có

ÁN

chứa ít nhất một nhóm nitro cùng với nhóm hiđroxi - OH, imino = NH, sunfo - SO3H hoặc các nhóm khác. Phẩm nhuộm Nitro chủ yếu có màu vàng; dùng để nhuộm len,

D

IỄ N

Đ

ÀN

da, sợi axetat, poliamit, và các chất dẻo.

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

TP

nhuộm Azo thuộc loại các phẩm nhuộm quan trọng nhất (chiếm trên 50% tổng sản

TO

http://daykemquynhon.ucoz.com

Nhờ nguyên liệu đầu phong phú, phương pháp tổng hợp đơn giản, hiệu suất cao, phẩm

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

N

COOH hoặc R4N+. Nhiều phẩm nhuộm Azo (đặc biệt khi không có nhóm SO3H và

Phẩm nhuộm sunfua: Hỗn hợp phức tạp gồm nhiều chất mà phân tử có chứa

các phần dị vòng, vòng thơm và vòng quinoit; các phần này được liên kết với nhau bằng các nhóm đisunfua, sunfoxit hoặc các nhóm cầu nối khác. Phẩm nhuộm Sunfua không tan trong nước, nhưng nếu khử bằng dung dịch Na2S trong nước thì phẩm nhuộm chuyển thành dạng lơco tan được (chủ yếu là do khử các nhóm cầu nối SS thành nhóm SNa) và bám chắc vào vải bông. Sau khi bị oxi hoá bởi không khí trên thớ 10

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon http://daykemquynhon.blogspot.com

sợi, phẩm nhuộm lại chuyển thành dạng không tan. Màu phẩm nhuộm Sunfua không tươi nhưng bền với ánh sáng (trừ màu vàng, màu da cam) và độ ẩm, không bền với vò xát và tác dụng của clo. Phẩm nhuộm Sunfua không bền khi bảo quản, phương pháp

U Y

Na2Sx (x ≥ 2).

.Q

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

ẠO

1.1.3.Tìm hiểu các phẩm màu hữu cơ

Đ

1.1.3.1 Phẩm màu Azo.

N

G

Là hợp chất hữu cơ có chứa nhóm mang màu azo: - N=N- trong phân tử. Dựa

H Ư

vào số nhóm azo có trong hệ mang màu của nhuốc nhuộm mà người ta chia ra các

TR ẦN

thuốc nhuộm: Monoazo: Ar-N=N-Ar'

-

Điazo: Ar-N=N-Ar'-Ar-N=N-Ar''

-

Polyazo: Ar-N=N-Ar'-Ar-N=N-Ar''- .......

10 00

B

-

A

Trong đó Ar, Ar', Ar''.... là những gốc hữu cơ có nhân thơm có cấu tạo đa vòng,

H

Ó

dị vòng rất khác nhau. Thuốc nhuộm azo là lớp thuốc nhuộm quan trọng nhất và được

Í-

sản xuất nhiều nhất. Nó bao gồm hầu hết các loại thuốc nhuộm theo phân lớp kỹ thuật:

-L

thuốc nhuộm hoạt tính, thuốc nhuộm trực tiếp, thuốc nhuộm bazic, thuốc nhuộm

ÁN

cation, thuốc nhuộm axit, thuốc nhuộm phân tán, thuốc nhuộm cầm màu, thuốc nhuộm

TO

azo không tan và pigment. Ví dụ: parared (Pigment hữu cơ họ azo)

D

IỄ N

Đ

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

TP

của nó. Dùng làm phẩm nhuộm cho vải, da, gỗ...; làm mực viết, xi đánh giày, vv...

ÀN

http://daykemquynhon.ucoz.com

Phẩm đen anilin: Phẩm đen được tạo ra do sự oxi hoá anilin và các đồng đẳng

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

N

H

các dẫn xuất của điphenylamin) tác dụng với lưu huỳnh (S) hoặc dung dịch nước

Ơ

(vd. aminophenol, nitrophenol, các amin và điamin thơm, các inđophenol, các azin,

N

nhuộm phức tạp; thang màu thiếu màu đỏ. Điều chế bằng cách cho hợp chất hữu cơ

11

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon http://daykemquynhon.blogspot.com

1.1.3.2.Phẩm màu antraquinon Trong phân tử có một hoặc nhiều nhân antraquinon hoặc các dẫn xuất của nó.

Thuốc nhuộm hydroxyl - antraquinon

-

Thuốc nhuộm axylamino - antraquinon

-

Thuốc nhuộm antrimit

-

Thuốc nhuộm antraquinon đa vòng

B 10 00

A Ó

H

Í-

gồm các loại thuốc nhuộm cầm màu, thuốc nhuộm phân tán, thuốc nhuộm cation,

-L

thuốc nhuộm axit, thuốc nhuộm hoạt tính, thuốc nhuộm trực tiếp và thuốc nhuộm hoàn

ÁN

nguyên đa vòng.

Đ

ÀN

TO

1.1.3.3.Phẩm màu indigoit Là loại thuốc nhuộm trước đây có nguồn gốc thực vật đó là màu xanh sẫm trích

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

-

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

.Q Thuốc nhuộm amino - antraquinon

TR ẦN

-

Thuốc nhuộm antraquinon chiếm vị trí thứ hai sau thuốc nhuộm azo. Nó bao

IỄ N D

H Ư

N

G

Đ

ẠO

TP

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

http://daykemquynhon.ucoz.com

U Y

N

H

Ơ

N

Những dẫn xuất khác nhau ở các vị trí 1,4,5,8 sẽ cho các loại thuốc nhuộm tương ứng:

từ lá cây chàm. Khi hóa học thuốc nhuộm phát triển, dựa trên gốc thuốc nhuộm inđigo có trong lá chàm, người ta đã tổng hợp được thuốc nhuộm inđigoit với nhiều màu sắc

phong phú bằng cách đưa thêm các nhóm thế vào phân tử inđigo. Gốc mang màu của loại thuốc nhuộm này có công thức:

12

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.facebook.com/daykem.quynhon http://daykemquynhon.blogspot.com

H Ư

1.1.3.4.Phẩm màu arylmeta

Là dẫn xuất của metan mà trong đó nguyên tử cacbon trung tâm sẽ tham gia vào

TR ẦN

mạch liên hợp của hệ mang màu: Ar-C=Ar' – R

Nếu R là nguyên tử hydro hoặc gốc hydrocacbon mạch thẳng thì sẽ có thuốc

10 00

B

nhuộm điarymetan, nếu R là Ar'' thì sẽ có thuốc nhuộm triarylmetan. Theo cấu tạo phân tử, thuốc nhuộm arylmetan được chia thành các phân nhóm sau: Thuốc nhuộm

A

xanten, thuốc nhuộm acryđin, ....Phạm vi cấu tạo của họ thuốc nhuộm này rất rộng,

Ó

ngoài những gốc chính, chúng còn tồn tại ở các dạng dẫn xuất như: điamino, triamino,

Í-

H

hydroxyl. Nó bao gồm các loại thuốc nhuộm bazic, thuốc nhuộm axit và một số chất

-L

tăng nhạy quang học.

ÁN

1.1.3.5. Phẩm màu nitro

TO

Có cấu tạo đơn giản nhất và cũng có ý nghĩa không lớn. Phân tử thuốc nhuộm

ÀN

có từ hai hoặc nhiều nhân thơm (benzen, naphtalen), có ít nhất là một nhóm nitro

D

IỄ N

Đ

(NO2) và một nhóm cho điện tử (NH2, OH)

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

N

G

Trong đó : X,Y có thể là O, S, Se, NH,....

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

.Q Đ

ẠO

TP

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

http://daykemquynhon.ucoz.com

U Y

N

H

Ơ

N

https://twitter.com/daykemquynhon https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

13

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.facebook.com/daykem.quynhon http://daykemquynhon.blogspot.com

Đ

Là những thuốc nhuộm mà trong phân tử có nhiều nguyên tử lưu huỳnh. Gốc

Ó

Những gốc trên quyết định màu sắc của thuốc nhuộm và trong lớp thuốc nhuộm

H

`

A

10 00

B

TR ẦN

H Ư

N

G

mang màu của thuốc nhuộm thường là các nhóm có cấu tạo như sau:

-L

Í-

này không có màu đỏ và màu tím.

1.1.3.7. Phẩm màu hoàn nguyên đa vòng

ÁN

Hệ mang màu trong phân tử là các hợp chất đa tụ giữa antraquinon (hoặc dẫn

TO

xuất) với các vòng dị thể khác, tạo nên mạch đa vòng. Hợp chất đa tụ của lớp thuốc

D

IỄ N

Đ

ÀN

nhuộm này gồm các nhóm sau:

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

1.1.3.6.Phẩm màu lưu huỳnh

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

.Q ẠO

TP

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

http://daykemquynhon.ucoz.com

U Y

N

H

Ơ

N

https://twitter.com/daykemquynhon https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

14

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.facebook.com/daykem.quynhon http://daykemquynhon.blogspot.com

tetrazaporphin, phtaloxianin... Đặc điểm chung của lớp thuốc nhuộm này là những

Ó

A

nguyên tử hydro trong nhóm imin dễ dàng bị thay thế bởi các ion kim loại, còn các

H

nguyên tử nitơ khác thì lại tham gia tạo phức với kim loại làm cho màu sắc của thuốc

Í-

nhuộm thay đổi. Sự thay đổi này phụ thuộc vào bản chất của ion kim loại. Những

-L

thuốc nhuộm có gốc phtaloxianin có độ bền màu với ánh sáng rất cao. Lớp thuốc

ÁN

nhuộm này gồm các loại thuốc nhuộm pigment, thuốc nhuộm hoàn nguyên, thuốc

D

IỄ N

Đ

ÀN

TO

nhuộm axit, thuốc nhuộm hoạt tính và một số azotol.

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

10 00

Hệ thống mang màu trong phân tử là một hệ liên hợp khép kín như

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

.Q B

1.1.3.8. Phẩm màu phtaloxiamin

TR ẦN

H Ư

N

G

Đ

ẠO

TP

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

http://daykemquynhon.ucoz.com

U Y

N

H

Ơ

N

https://twitter.com/daykemquynhon https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

15

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.facebook.com/daykem.quynhon http://daykemquynhon.blogspot.com

H Ư

N

1.2.1.Nguồn cung Aminopolysacharide

APS là sản phẩm từ vỏ tôm cua, mai mực …phụ phế phẩm chế biến thủy sản trước

TR ẦN

kia nó là chất thải rắn gây ô nhiễm môi trường. Phát hiện từ phụ phế phẩm này có thể sản xuất chitin và chitosan là những polysaccharide tự nhiên có nhiều đặc tính quý

B

gồm kháng khuẩn, tạo màng bao để bảo quản trái cây rau quả…Từ các công trình

10 00

nghiên cứu của nhiều nhà khoa học trên toàn thế giới đã chứng minh trong vỏ tôm có chứa 27% chất chitin, từ chitin này họ có thể chiết tách thành chất chitosan.

Ó

A

Trong khi đó, nước ta có bờ biển dài sản lượng khai thác thủy sản là 2.45 triệu

H

tấn, sản lượng nuôi trồng thủy hải sản là 2.57 triệu tấn ước tính hàng năm Việt Nam.

-L

Í-

Tôm là mặt hàng chế biến chủ lực của nghành thủy sản Việt Nam chủ yếu là tôm đông lạnh. Theo báo cáo của bộ thủy sản dự báo sản lượng tôm năm 2011 là 403600 tấn tùy

ÁN

thuộc vào sản phẩm chế biến và sản phẩm cuối cùng, phế liệu tôm có thể lên tới 40 –

TO

70% khối lượng nguyên liệu. Tương ứng với sản lượng hàng năm sẽ có khối lượng phế

D

IỄ N

Đ

ÀN

liệu khổng lồ gồm đầu và vỏ tôm được tạo ra.Việt Nam lượng phế thải vỏ tôm từ các

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

G

1.2.Aminopolysacharide và dẫn xuất

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

.Q Đ

ẠO

TP

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

http://daykemquynhon.ucoz.com

U Y

N

H

Ơ

N

https://twitter.com/daykemquynhon https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

nhà máy tôm đông lạnh khoảng 30.000 tấn (theo Nguyễn Ngọc Tú-“Báo cáo tại hội nghị bỏng toàn quốc lần thứ 3”).

Ngày nay, nghề nuôi tôm và chế biến tôm đông

lạnh ở nhiều nước trên thế giới đang phát triển và nhất là ở Việt Nam. Song song với nó, mỗi năm lại có hàng triệu tấn vỏ tôm bị vứt bỏ, nhưng bên trong nó lại chứa cả một kho tàng quý báu chất Chitosan- hữu dụng cho nhiều ngành kinh tế. Trữ lượng chitin trong thiên nhiên ước tính 100 tỉ tấn/ năm nhưng lượng tiêu thụ chỉ có 1100-1300 16

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon http://daykemquynhon.blogspot.com

tấn/năm, điều này chứng tỏ, nguyên liệu để khai thác là rất dồi dào. Sản phẩm tôm đông lạnh chiếm sản lượng lớn nhất trong các sản phẩm đông lạnh. Chính vì vậy, vỏ tôm là nguồn nguyên liệu tự nhiên rất dồi dào, rẻ tiền, có sẵn quanh năm, nên rất thuận

U Y

Chitin được xem là polymer tự nhiên quan trọng thứ hai của thế giới, có nhiều

.Q

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

ẠO

nấm họ Zygemycetes, các sinh khối nấm mốc, một số loài tảo … Chitosan thương mại

Đ

có nguồn gốc từ vỏ tôm và động vật giáp xác biển khác. Chitosan được sản xuất bằng

N

G

khử acetyl (deacetylation) của chitin, đó là yếu tố cơ cấu trong các bộ xương ngoài của

H Ư

của động vật giáp xác (cua, tôm, mai mực…) và thành tế bào của nấm. Mức độ thương mại là khoảng 6- 10%.(1)

TR ẦN

deacetylation (%DD) có thể được xác định bằng phổ NMR, và DD% trong chitosan

1.2.2.Quá trình chuyển hóa Chitin thành Chitosan

10 00

B

Chitosan là sản phẩm của quá trình xử lý kiềm của chitin. Dưới điều kiện phù hợp,

TO

ÁN

-L

Í-

H

Ó

A

nhóm axetyl trong chitin được thay thế bởi nhóm amin theo phản ứng sau:

D

IỄ N

Đ

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

TP

tính từ vỏ các loài giáp xác (tôm, cua, hến, trai, sò, mai mực, đỉa biển…), màng tế bào

ÀN

http://daykemquynhon.ucoz.com

thứ hai thế giới (chỉ sau xenlulo). Là một polymer động vật được tách chiết và biến

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

N

H

Chitin này, họ có thể chiết tách thành chất Chitosan. (1)

Ơ

khoa học trên thế giới đã chứng minh, trong vỏ tôm có chứa 27% chất Chitin, từ chất

N

tiện cho việc cung cấp chitin và chitosan. Các công trình nghiên cứu của nhiều nhà

Hình 1: quá trình chuyển hóa chung Chitin thành Chitosan

17

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon http://daykemquynhon.blogspot.com

1.2.3 Tìm hiểu về Chitosan.

Chitosan là một polymer sinh học có khối lượng phân tử lớn.

-

Chitosan có màu trắng ngà hoặc vàng nhạt, tồn tại ở dạng bột hoặc dạng vảy,

H

không mùi, không vị, nhiệt độ nóng chảy từ 309- 3110 C. Chitosan có tính kiềm

Ơ

-

N

1.2.3.1 Tính Chất Vật Lý

U Y

loãng như: axit axetic, axit fomic, axit lactic tạo thành dung dịch keo loãng

.Q

Chitosan là chất xơ nhưng không phải chất xơ thực vật, chitosan có khả năng Chitosan có độ nhớt cao và độ nhớt của chitosan phụ thuộc vào nhiều yếu tố

Đ

-

ẠO

tạo màng, có tính chất của cấu trúc quang học.

Chitosan là chất không độc, an toàn với con người. Không gây ảnh hưởng tới

H Ư

-

N

G

như: deaxetyl hóa, khối lượng nguyên tử, nồng độ dung dịch. môi trường do chitosan có khả năng tự phân hủy sinh học.

Chitosan có khả năng tích điện dương cho nên nó có khả năng kết hợp với các

TR ẦN

-

10 00

1.2.3.2. Tính Chất Hóa học

B

chất tích điện âm như: chất béo, lipid, và axit mật……

Chitosan có CTPT ( C6H11O4N)n

-

Có khối lượng phân tử (161.07)n

-

Công thức cấu tạo của chitosan.

D

IỄ N

Đ

ÀN

TO

ÁN

-L

Í-

H

Ó

A

-

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

-

TP

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

http://daykemquynhon.ucoz.com

nhớt.

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

N

nhẹ không tan trong nước nhưng hòa tan được trong dung dịch axit hữu cơ

a) Như ta thấy chitosan có cấu trúc đó là polymer mà các monome liên kết lại với nhau bằng liên kết β-1-4 glucozit, như vậy Chitosan dễ dàng bị cắt đứt bởi Axit hoặc bazơ, tác nhân oxi hóa và các enzym thủy phân. b) Chitosan có chứa các nhóm chức là: OH, NH2.

18

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon http://daykemquynhon.blogspot.com

Như vậy, Chitosan sẽ có tính chất của nhóm chức OH và nhóm chức NH2.

-

Tính chất của nhóm OH Vì chitosan có chứa nhóm OH vì vậy chitosan mang tính chất bazơ nhẹ. Bị hòa tan

Ơ

N

trong các axit yếu như axit axetic , axit lactic, ..

U Y .Q H Ư

Trong NH2 thì N còn chứa cặp e chưa tham gia liên kết do đó nó có khả năng

TR ẦN

tạo phức phối trí với hầu hết các kim loại nặng và các kim loại chuyển tiếp như: Hg2+ ,Cu2+ ,Cd2+ ,Ni2+,Co2+, ….Tính chất này có ý nghĩa rất quan trọng trong việc loại bỏ

B

các kim loại nặng có chứa trong nước thải Dệt nhuộm.

10 00

Ngoài ra, có thể thế H của NH2 bằng các nhóm chức khác nhau để tạo thành các

A

dẫn xuất thế N-.

H

Ó

Phản ứng N-axetyl hoá chitosan.

-L

Í-

Dẫn xuất N-sunfat chitosan.

ÁN

Dẫn xuất N-glycochitosan (N-hidroxy-etylchitosan).

Đ

ÀN

TO

Dẫn xuất acroleylen chitossan.

Dẫn xuất acroleylchitosan

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

Đ G

Tính chất của nhóm NH2

N

-

ẠO

Dẫn xuất O–tosyl hoá chitin/chitosan.

Như vậy, với Chitosan ta có thể tạo các dẫn xuất thể dạng O-, N-, Hoặc O- và

IỄ N D

TP

Dẫn xuất O-axyl cuả chitin/chitosan.

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

http://daykemquynhon.ucoz.com

Dẫn xuất sunfat.

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

N

H

Ngoài ra nó còn có phản ứng thế H của OH để tạo ra các dẫn xuất thế O-

N-.

-

Phản ứng xảy ra tại vị trí O, N Dẫn xuất O,N–cacboxymetylchitosan.

19

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon http://daykemquynhon.blogspot.com

Dẫn xuất N,O-cacboxychitosan.

Dẫn xuất N,O- akyl chitosan

H

Thay thế H tại nhóm OH và NH2 bằng các mạch Polyme khác thông qua phản ứng

U Y

polyme hóa.

.Q

10 00

B

TR ẦN

H Ư

N

G

Đ

ẠO

TP

màu hữu cơ

Hình 2: Công thức phân tử của Chitosan

A

Dựa vào công thức phân tử của Chitosan ta thấy Chitosan có Nhóm NH2 và

H

Ó

nhóm OH là các nhóm ưa nước. Đồng thời có chứa vòng no ưa dầu. Như vậy Chitosan

Í-

có tác dụng giống như một chất hoạt động bề mặt. Có khả năng hấp phụ dầu, hay làm

ÁN

-L

giảm sức căng bề mặt dầu – nước.

Ngoài ra, chitosan còn là hợp chất Polymer sinh học tích điện dương, cho nên

TO

trong môi trường nước Chitosan có khả năng hấp phụ các hợp chất màu hữu cơ tích

D

IỄ N

Đ

ÀN

điện âm.

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

http://daykemquynhon.ucoz.com

1.2.3.3.Nghiên cứu cấu trúc phân tử của Chitosan thuận lợi cho việc hấp phụ hợp chất

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

N

-

Ơ

N

c) Phản ứng Polyme hóa đồng trùng hợp.

Ngoài ra 2 nhóm NH2 và nhóm OH của Chitosan còn có cặp eletron chưa tham gia liên kết nên nó dễ dàng tham gia phản ứng tạo phức với các cation kim loại trong hợp chất màu hữu cơ.

20

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon http://daykemquynhon.blogspot.com

1.3. Khả năng biến tính của chitosan 1.3.1. Chitosan biến tính khâu mạch bằng AMS

-L

Dựa vào công thức hóa học của APS – AMS ta thấy, các mạch chitosan được

ÁN

ghép với nhau tạo cấu trúc không gian. Điều này là lý do giải thích cho vấn đề tại sao

TO

dẫn xuất này lại có khả năng hấp phụ cation kim loại trong hợp chất hữu cơ tốt hơn Chitosan bình thường. Do phản ứng làm tăng độ xốp của nguyên liệu lên, đồng thời

D

IỄ N

Đ

ÀN

làm cho các phần tử hợp chất màu hữu cơ có trong nước dễ dàng bị len lỏi và tiếp xúc

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

Í-

chất màu hữu cơ.

H

Ó

A

Hình 3: Khả năng biến tính khâu mạch của APS – AMS 1.3.1.2 Nghiên cứu cấu trúc phân tử của APS – AMS thuận lợi cho việc hấp phụ hợp

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

.Q 10 00

B

TR ẦN

H Ư

N

G

Đ

ẠO

TP

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

http://daykemquynhon.ucoz.com

U Y

N

H

Ơ

N

1.3.1.1 Chitosan biến tính bằng Amoniumpersulfate (AMS)

với APS – AMS hơn. Làm tăng hiệu suất hấp phụ của dẫn xuất hơn.

Ngoài ra, phản ứng làm biến tính này còn làm giảm các nhóm tự do ưa nước là NH2 và OH trong phân tử Chitosan đi, làm cho các vòng ưa dầu/ hợp chất hữu cơ lại gần nhau hơn, điều này làm tăng khả năng hấp phụ dầu, chất màu hữu cơ của dẫn xuất.

21

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon http://daykemquynhon.blogspot.com

Như vậy về cơ bản ứng dụng của dẫn xuất này giống như Chitosan nhưng nó làm cải thiện hơn tính chất hóa học của Chitosan theo chiều hướng làm tăng hoạt tính hấp phụ lên.

Ơ

N

1.3.2 Chitosan biến tính khâu mạch bằng PAA

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

D

IỄ N

Đ

ÀN

TO

ÁN

-L

Í-

H

Ó

A

10 00

Hình 4: Khả năng biến tính khâu mạch của APS – PAA Như vậy sau phản ứng ta thu được sản phẩm có cấu trúc không gian dạng như sau

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

.Q B

TR ẦN

H Ư

N

G

Đ

ẠO

TP

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

http://daykemquynhon.ucoz.com

U Y

N

H

1.3.2.1 Chitosan biến tính khâu mạch bằng PAA

Hình 5: Cấu trúc hiển vi của APS – PAA 22

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon http://daykemquynhon.blogspot.com

1.3.2.2 Nghiên cứu cấu trúc phân tử của APS – PAA thuận lợi cho việc hấp phụ hợp chất màu hữu cơ Nhận thấy rằng diện tích bề mặt của vật liệu đã tăng lên đáng kể, cấu trúc vật liệu

Ơ

H

phản ứng có vai trò làm giảm giá thành của nhiên liệu APS ban đầu. Làm tăng hoạt

N

trình tự hơn. Sau phản ứng điều chế thấy khối lượng của chitosan tăng lên. Như vậy

ẠO

màu, hay cũng chính hợp chất màu lên vật liệu.

Đ

Ngoài ra, trên cấu trúc của nguyên liệu ta thấy có các nhóm –COOH có vai trò làm

G

tăng hoạt tính của APS – PAA trong việc hấp phụ hợp chất màu hữu cơ trong môi

H Ư

N

trường axit. Ngoài ra, với một số hợp chất màu hữu cơ tích điện dương thì nhóm chức

TR ẦN

này cũng có vai trò hấp phụ các hợp chất màu tích điện dương ấy lên bề mặt vật liệu.

Như vậy về cơ bản tính chất hóa học của dẫn xuất này có điểm tương đồng với Chitosan tuy nhiên cấu trúc không gian của dẫn xuất đã thay đổi làm tăng sự tiếp xúc

10 00

B

của nước và dung dịch vào chitosan qua đó làm tăng hiệu suất hấp phụ lên. => APS – PAA có những đặc tính sau:

A

Cải thiện rõ nét hơn khả năng hấp phụ hợp chất màu hữu cơ của chitosan , do

Ó

-

H

tăng diện tích bề mặt trao đổi.

Tăng khả năng hấp phụ hợp chất hữu cơ do tác dụng của mạch polymer kéo dài.

-

Đồng thời do polymer này còn có liene kết COOH cho nên nó có khả năng hoạt

-L

Í-

-

TO

ÁN

động ổn định trong môi trường axit.

1.3.3.Khả năng biến tính ghép mạch Phản ứng ở nhóm amin, hydroxyl trong chitosan và amin trong anilin hình thành mạch polyme ghép giữa Chitosan và Polyaniline.

D

IỄ N

Đ

ÀN

1.3.3.1 Biến tính ghép mạch Chitosan bằng Polyaniline (PAL)

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

TP

.Q

có cấu trúc xốp hơn nên làm tăng khả năng tiếp xúc của cation kim loại trong hợp chất

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

http://daykemquynhon.ucoz.com

Dựa vào cấu trúc hóa học của dẫn xuất APS – PAA ta thấy nguyên liệu bị biến tính

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

U Y

N

tính của nguyên liệu ban đầu.

23

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.facebook.com/daykem.quynhon http://daykemquynhon.blogspot.com

chất màu hữu cơ

10 00

B

Vai trò của N trong mạch Polyanilin.

Ta nhận thấy nguyên tử N trong mạch Polyaniline tích điện dương như vậy nó

Ó

A

có khả năng liên kết với các nhóm tích điện âm, như vậy với một số hợp chất màu hữu

H

cơ trong môi trường phù hợp phân ly thành các gốc tích điện âm –SO3- cũng có khả

Í-

năng bị hấp phụ bởi APS – PAL. Mặt khác trong phân tử của APS – PAL còn có hệ

ÁN

tăng lên.

-L

thống các nguyên tử N giàu có nên khả năng bị hấp phụ của chúng lên vật liệu càng

TO

Ngoài ra trong cấu trúc vật liệu APS – PAL còn có hệ thống N này. Các N lại

D

IỄ N

Đ

ÀN

có các cặp electron chưa tham gia liên kết nên đồng thời nó cũng có khả năng tham gia

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

TR ẦN

Hình 6: Khả năng biến tính ghép mạch của APS - PAL 1.3.3.2 Nghiên cứu cấu trúc phân tử của APS – PAL thuận lợi cho việc hấp phụ hợp

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

.Q H Ư

N

G

Đ

ẠO

TP

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

http://daykemquynhon.ucoz.com

U Y

N

H

Ơ

N

https://twitter.com/daykemquynhon https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

các phản ứng tạo phức với cation kim loại có trong hợp chất màu hữu cơ. Vì vậy cũng có khả năng hấp phụ theo cách tạo phức.

Xét một số ứng dụng hóa học khác ta thấy, APS – PAL còn có khả năng hấp phụ phân tử dầu ăn/lipid theo phương trình đề xuất sau:

24

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.facebook.com/daykem.quynhon http://daykemquynhon.blogspot.com

H Ư

N

Vì chitosan là một chất không tan trong nước, hay khả năng phân cực kém. Ngoài ra gốc polyaniline chứa vòng thơm, bản chất là chất hữu cơ không

TR ẦN

phân cực, vì vậy mà Chitosan-aniline có khả năng hấp phụ dầu DO. 1.4 Ứng dụng của Chitosan và chitosan biến tính

10 00

B

Chitosan và chitosan biến tính có thể ứng dụng để.

Hấp phụ cation kim loại trong nước.

-

Hấp phụ các hợp chất hữu cơ no.

-

Hấp phụ chất béo, lipid, ……

-

Hấp phụ một số hợp chất màu hữu cơ.

-L

Í-

H

Ó

A

-

ÁN

Tuy nhiên khả năng hấp phụ của các chitosan biến tính cải thiện hơn nhiều so

TO

với chitosan.

-

D

IỄ N

Đ

ÀN

a) Trong y dược

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

G

Đ

Vai trò của Chitosan và gốc Aniline

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

.Q ẠO

TP

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

http://daykemquynhon.ucoz.com

U Y

N

H

Ơ

N

https://twitter.com/daykemquynhon https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

Từ chitosan vỏ cua, vỏ tôm có thể điều chế Glucosamin – dược chất quý dùng để chữa bệnh khớp.

-

Chỉ phẫu thuật tự hoại.

-

Chito-oligosacharide.

-

Da nhân tạo.

25

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon http://daykemquynhon.blogspot.com

Kem dưỡng khô da.

-

Kem dưỡng da ngăn chặn tia cực tím phá hoại da.

-

Dùng làm thuốc chữa bệnh viêm loét dạ giày, tá tràng.

-

Dùng báo chế dược phẩm.

-

Thuốc giảm béo.

U Y .Q

-

Vải chịu nhiệt, chống thấm.

-

Vải chitosan dùng cho quần áo diệt khuẩn trong y tế.

-

Làm tăng độ bền của giấy.

-

Dùng làm thấu kính tiếp xúc.

-

Góp phần tăng tính bền của hoa vải.

-

Sử dụng làm sơn chống mốc, chống thấm.

-

Dùng làm mực in cao cấp trong công nghệ in.

-

Tăng cường độ bám dính của mực in.

A

Ó

Bảo quản quả, hạt giống, mang lại hiệu quả cao.

-

Dùng như một thành phẩn chính trong thuốc diệt nấm bệnh.

-

Dùng làm thuốc kích thích sinh trưởng cho lúa, cây công nghiệp, cây ăn quả và

ÁN

-L

Í-

H

-

Đ

ÀN

TO

cây cảnh.....

d) Trong công nghệ môi trường -

Xử lý nước thải công nghiệp

-

Xử lý nước thải công nghiệp dệt nhuộm.

-

Xử lý nước trong ngành chăn, nuôi thủy, hải sản.

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

B

TR ẦN

H Ư

N

G

Đ

ẠO

TP

Vải col dùng trong may mặc.

c) Trong nông nghiệp

IỄ N D

-

10 00

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

http://daykemquynhon.ucoz.com

b) Trong công nghiệp

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

N

H

Ơ

N

-

26

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon http://daykemquynhon.blogspot.com

CHƯƠNG 2. PHƯƠNG PHÁP THỰC NGHIỆM 2.1. Phương pháp chuyển hóa chitin tạo Chitosan

Ơ

N

Quy trình chung của phương pháp chuyển hóa

Tinh chế

H

Ó

A

10 00

B

Đề axetyl hóa

-L

Í-

Bước 1: Quá trình khử khoáng

ÁN

a) Mục đích của quá trình

TO

Trong vỏ tôm thành phần chủ yếu là muối CaCO3, MgCO3 và rất ít.

Ca3(PO4)2, nên người ta thường dùng các loại acid như HCl, H2SO4...để khử khoáng.

D

IỄ N

Đ

ÀN

Khi khử khoáng, nếu dùng H2SO4 sẽ tạo muối khó tan nên ít sử dụng, người ta dùng

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

TP ẠO Đ G

TR ẦN

H Ư

N

Khử màu

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

.Q

Khử protein

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

http://daykemquynhon.ucoz.com

U Y

N

H

Khử khoáng

HCl để khử khoáng theo các phản ứng sau: MgCO3 + 2HCl = MgCl2 + CO2 + H2O. CaCO3 + 2HCl = CaCl2 + CO2 + H2O. Ca3(PO4)2 + 6HCl = 3CaCl2 + 2H3PO4.

Trong quá trình rửa thì muối Cl- tạo thành được rửa trôi, nồng độ acid HCl có 27

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon http://daykemquynhon.blogspot.com

ảnh hưởng lớn đến chất lượng của chitosan thành phẩm, đồng thời có ảnh hưởng lớn đến thời gian và hiệu quả khử khoáng. Nếu nồng độ HCl cao sẽ rút ngắn được thời gian khử khoáng nhưng sẽ làm cắt mạch do có hiện tượng thủy phân các liên kết β- (1-

N

H

trình khử khoáng sẽ không triệt để và thời gian xử lý kéo dài ảnh hưởng đến chất

Ơ

khi thủy phân triệt để đến glucosamin. Ngược lại nếu nồng độ HCl quá thấp thì quá

N

4) glucozit để tạo thành tạo ra các polymer có trọng lượng phân tử trung bình thấp, có

.Q

TP

cho pH = 7.

G

Đ

ẠO

b) Quy trình thực nghiệm.

H Ư

N

Vỏ tôm đã rửa sạch, sấy khô, ngâm

TR ẦN

trong dung dịch HCl 10%

Ngâm 12 h tại nhiệt độ phòng cho tới khi vỏ tôm mềm.

Lấy vỏ tôm khỏi cốc, rửa bằng nước sạch đến trung tính ( pH = 7)

Đ

ÀN

TO

ÁN

-L

Í-

H

Ó

A

10 00

B

Kiểm tra pH = 1-2, đồng thời thấy dung dịch xủi bọn mạnh.

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

http://daykemquynhon.ucoz.com

dụng rửa trôi hết các muối, acid dư tan trong nước. Qúa trình rửa kết thúc khi dịch rửa

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

U Y

lượng sản phẩm. Sau khi khử khoáng tiến hành rửa trung tính, công đoạn này có tác

D

IỄ N

Sấy khô tại nhiệt độ 105⁰C

c) Kết quả quá trình.

Vỏ tôm từ cứng, trở nên mềm hơn và bắt đầu có màu nhạt đi.

28

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon http://daykemquynhon.blogspot.com

Bước 2: Loại bỏ Protein a) Mục đích của quá trình.

Trong vỏ tôm còn một phần Protein bám trên bề mặt, vì vậy để tránh hiện tượng

Ơ

H

tinh khiết, dễ dàng cất giữ, cũng như tăng hiệu suất sử dụng tại các quy trình sau. Vì

N

nhiểm bẩn mẫu Chitin do sự phân hủy của Protein. Nhằm mục đích đưa Chitin về dạng

.Q

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

N

G

Đ

b) Quy trình thực nghiệm.

ẠO

Muối Natri của aminoaxit dễ dàng bị rửa trôi bằng nước.

B

TR ẦN

H Ư

Cho vỏ tôm đã qua khử khoáng vàong dung dịch NaOH 8% đến ngập vỏ tôm.

Ngâm 12h tại nhiệt độ phòng đến khi vỏ tôm trắng sạch

Lấy vỏ tôm khỏi cốc rửa sạch tới pH = 7

TO

ÁN

-L

Í-

H

Ó

A

10 00

Kiểm tra pH = 11-12 bằng quỳ tím

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

TP

n-Protein + (n+y) NaOH → muối natri của aminoaxit + (y +1) H2O

ÀN

http://daykemquynhon.ucoz.com

Phản ứng khử Protein dựa trên phản ứng thủy phân Protein thành các axit amin:

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

U Y

N

vậy, mà khử Protein là quy trình không thể bỏ qua.

D

IỄ N

Đ

Sấy khô ở nhiệt độ 105⁰C

Nếu vỏ tôm không có màu trắng sáng hoàn toàn, thì ta tiến hành thêm một bước khử màu tại 1.3, nếu vỏ tôm đã trắng ta chuyển luôn qua bước 3.

29

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon http://daykemquynhon.blogspot.com

c) Kết quả của quá trình.

Vỏ tôm trước khi sấy có màu trắng phớt hồng, mềm, và mỏng đi.

U Y

G N

TR ẦN

H Ư

Ngâm chitin đã qua khử Protein và khử khoáng vào cốc 1 lít đựng dung dịch H2O2 1%

Ó

A

10 00

B

Bịt miệng cốc bằng giấy bóng. Để tại nhiệt độ phòng tới khi vỏ tôm trắng hoàn toàn.

Sấy khô tại nhiệt độ 105⁰C

Đ

ÀN

TO

ÁN

-L

Í-

H

Rửa trung tính vỏ tôm tới pH = 7

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

ẠO

Cách 2: Sử dụng H2O2

Đ

-

TP

Chitin chuyển sang màu trắng thì thôi.

IỄ N D

Cách 1: Phơi Chitin đã khử khoáng và Protein bên trên ra ánh sáng, cho tới khi

.Q

-

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

http://daykemquynhon.ucoz.com

a) Quy trình thực nghiệm

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

N

H

màu trắng, sạch hơn hẳn, ta tiến hành bước làm trắng ( khử màu) .

Ơ

Chitin thô có màu hồng nhạt do có sắc tố astaxanthin, để sản phẩm cuối cùng có

N

Bước 3. Khử màu

b) Kết quả thu được.

Chitin ban đầu trước khi sử lý có màu hồng nhạt, sau khi qua quá trình Khử màu

trờ thành màu trắng và không màu.

Bước 4. Xử lý bằng kiềm a) Mục đích của quá trình.

30

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon http://daykemquynhon.blogspot.com

Chitin sau khi đã trải qua các quá trình khử khoáng, khử protein và khử màu sẽ được đưa qua công đoạn quan trọng nhất đó là điều chế Chitosan. Yếu tố quyết định hiệu suất của quá trình đó là Nồng độ NaOH, thời gian phản ứng và nhiệt độ

N

quá trình. Các bước chủ yếu của quá trình đó là.

U Y .Q

Lắp ống sinh hàn vào bình cầu.

B

Gia nhiệt cho bình cầu và đun

Tháo ống sinh hàn và lấy Chitosan ra. Rửa sạch cho hết kiềm.

Sấy khô tại nhiệt độ 105⁰C

D

IỄ N

Đ

ÀN

TO

ÁN

-L

Í-

H

Ó

A

10 00

theo thời gian đã định

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

N

TR ẦN

H Ư

độ sử dụng

G

Đ

Pha dung dịch NaOH theo nồng

ẠO

TP

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

http://daykemquynhon.ucoz.com

Cân chitin cho vào bình cầu

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

N

H

Ơ

b) Quy trình thực nghiệm.

31

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.facebook.com/daykem.quynhon http://daykemquynhon.blogspot.com

-L

Hướng 1: Sử dụng dung dịch NaOH 40%

ÁN

Cân 10g chitin cho vào bình cầu 500ml. Cho NaOH 40% vào, lắp sinh hàn

TO

thẳng để tránh bay hơi và mùi khi đun. Đun trong 8h ở nhiệt độ 80oC, sau đó rửa sạch

ÀN

đến pH=7. Sản phẩm thu được là aminopolysaccharide (APS). Đem sấy khô ở nhiệt độ

D

IỄ N

Đ

105⁰C.

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

Í-

H

Ó

Hình 7: Cơ chế chuyển hóa Chitin thành Chitosan

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

.Q A

10 00

B

TR ẦN

H Ư

N

G

Đ

ẠO

TP

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

http://daykemquynhon.ucoz.com

U Y

N

H

Ơ

N

https://twitter.com/daykemquynhon https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

Hướng 2: Sử dụng dung dịch NaOH 50% Cân 10g chitin cho vào bình cầu 500ml. Cho NaOH 50% vào, lắp sinh hàn thẳng để tránh bay hơi và mùi khi đun. Đun trong 6,5h ở nhiệt độ 110oC, sau đó rửa sạch đến pH=7. Sản phẩm thu được là aminopolysaccharide (APS). Đem sấy khô ở nhiệt độ 105⁰C. 32

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon http://daykemquynhon.blogspot.com

c) Kết quả thu được Sau khi thu được Chitosan thành phẩm, đem hòa tan trong dung dịch Axit axetic 2% thấy mẫu chitosan điều chế theo hướng thứ 2 có khả năng tan nhanh và

Ơ

N

nhiều hơn so với mẫu chitosan điều chế theo hướng 1.

N

H

Bước 5. Tinh chế sản phẩm

.Q

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

TP

Sau đó, cho lượng còn lại trước khi nghiền vào axit axetic, khuấy 30 phút ở

Đ

2.2. Phương pháp biến tính Chitosan bằng Amonium persulfate Chitosan

-

Ammonium persulfate 99,5 %

-

Nước cất.

TR ẦN

-

H Ư

N

G

2.2.1. Chuẩn bị nguyên liệu

B

2.2.2. Quy trình khảo sát ảnh hưởng của tỷ lệ APS: AMPS

10 00

a) Khảo sát 1 (khối lượng chitosan : khối lượng ammoniumpersulfate theo tỉ lệ

A

2:1) .

Bước 1: Lấy vào bình tam giác 150 ml nước cất.

-

Bước 2: Cân 2 gam chitosan cho vào bình tam giác khuấy với tốc độ 600rpm,

Í-

H

Ó

-

-L

phản ứng được gia nhiệt ở nhiệt độ là 50 tới 60⁰C. Bước 3: Cân 1 gam Amoniumpersulfate thêm vào bình tam giác. Khuấy liên tục

ÁN

-

TO

trong thời gian 1h.

Đ

Bước 4: Lọc qua giấy lọc thu được phần sản phẩm.

-

Bước 5: Sấy tại nhiệt độ 80⁰C tới khi sản phẩm khô hoàn toàn.

IỄ N

-

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

ẠO

nhiệt độ phòng. Sản phẩm thu được để khô, nghiền thành dạng bột.

ÀN

http://daykemquynhon.ucoz.com

độ phòng. Sản phẩm tan trong axit axetic (phù hợp với tính chất của APS).

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

U Y

Cân 5g APS cho vào cốc 500ml, cho 300ml axit axetic, khuấy 30 phút ở nhiệt

b) Khảo sát 2. ( khối lượng chitosan : khối lượng ammoniumpersulfate theo tỉ

D

lệ 4:1) -

Bước 1: Lấy vào bình tam giác 150 ml nước cất.

-

Bước 2: Cân 2 gam chitosan cho vào bình tam giác khuấy với tốc độ 600rpm, 33

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon http://daykemquynhon.blogspot.com

phản ứng được gia nhiệt ở nhiệt độ là 50 tới 60⁰C. -

Bước 3: Cân 0,5 gam Amoniumpersulfate thêm vào bình tam giác. Khuấy liên tục trong thời gian 1h.

Bước 4: Lọc qua giấy lọc thu được phần sản phẩm.

-

Bước 6: Sấy tại nhiệt độ 80⁰C tới khi sản phẩm khô hoàn toàn.

U Y

c) Khảo sát 3. . ( khối lượng chitosan : khối lượng ammoniumpersulfate theo tỉ

.Q

-

Bước 2: Cân 2 gam chitosan cho vào bình tam giác khuấy với tốc độ 600rpm,

N

Bước 3: Cân 2 gam Amoniumpersulfate thêm vào bình tam giác. Khuấy liên tục

H Ư

-

G

phản ứng được gia nhiệt ở nhiệt độ là 50 tới 60⁰C.

trong thời gian 1h.

Bước 4: Lọc qua giấy lọc thu được phần sản phẩm.

-

Bước 6: Sấy tại nhiệt độ 80⁰C tới khi sản phẩm khô hoàn toàn.

B

TR ẦN

-

10 00

2.3. Phương pháp biến tính ghép mạch với Polyanilin 2.3.1. Chuẩn bị nguyên liệu và hóa chất Chitosan

-

Axit HCl 36,46%

-

Amoniumpersulfate 99,5%

-

C2H5OH 99,5%

Ó

H

Í-

-L

ÁN

Aniline 99,5%

-

NaOH 96%

-

Nước cất.

D

IỄ N

Đ

ÀN

TO

-

A

-

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

TP

Bước 1: Lấy vào bình tam giác 150 ml nước cất.

ẠO

-

Đ

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

http://daykemquynhon.ucoz.com

lệ 1:1) ( Mẫu 3)

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

N

H

Ơ

N

-

34

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon http://daykemquynhon.blogspot.com

-

Bước 2: Cân 2g Chitosan bỏ vào bình chứa dung dịch HCl 0,5M. Khuấy trong

10 00

Bước 3: Dùng pipet có thể tích 1ml lấy 0,16ml dung dịch Aniline thêm từ từ

H

-

Ó

A

vòng 10 phút với tốc độ khuấy 400 rpm

Bước 4: Thêm từ từ tới hết 4,36g Amonium persulfate vào bình tam giác và

ÁN

-

-L

Í-

vào bình tam giác, khuấy trong thời gian 10 phút với tốc độ khuấy không đổi.

TO

tăng tốc độ khuấy lên 800rpm. Khuấy trong thời gian 60 phút. ( Theo thời gian tiên)

-

Bước 5: Trung hòa phản ứng bằng dung dịch NaOH.

-

Bước 6: Thêm một lượng dư dung dịch C2H5OH tuyệt đối vào khối phản ứng

D

IỄ N

Đ

ÀN

thấy dung dịch trong bình tam giác chuyển màu xanh đậm dần sau 7 phút đầu

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

Bước 1: Pha 150 ml HCl 1M vào bình tam giác thể tích 250ml.

B

-

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

.Q TR ẦN

H Ư

N

G

Đ

ẠO

TP

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

http://daykemquynhon.ucoz.com

U Y

N

H

Ơ

N

2.3.2. Quy trình thực nghiệm

để ngừng phản ứng.

-

Bước 7: Ngừng phản ứng lọc phần sản phẩm có kích thước lớn khỏi sản phẩm, sấy khô.

35

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon http://daykemquynhon.blogspot.com

CHƯƠNG 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN

D

IỄ N

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

Đ

ÀN

TO

ÁN

-L

Í-

H

Ó

A

10 00

B

TR ẦN

H Ư

N

Hình 8: Chitosan thành phẩm

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

.Q G

Đ

ẠO

TP

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

http://daykemquynhon.ucoz.com

U Y

N

H

Ơ

N

3.1.Kết quả chuyển hóa chitin thành chitosan

Hình 9: Kết quả phổ IR của mẫu Chitosan thu được sau chuyển hóa Phân tích kết quả phổ IR trên Hình 9 ta thấy có sự xuất hiện dấu hiệu của các nhóm: OH và C-OH của ancol ở số sóng 3600 – 3200 cm-1 và 1440 – 1220 cm-1; nhóm NH2 và C-N ở số sóng 3400 và 1350 - 1000 cm-1. Cùng với các dấu hiệu của các CH2 – CH2 ở số sóng là 1422 và 3000 – 2850 cm-1.

36

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon http://daykemquynhon.blogspot.com

Như vậy, sau quy trình thực nghiệm chuyển hóa và phân tích kết quả thu được có thể thấy đã chuyển hóa thành công Chitosan từ Vỏ tôm.

D

IỄ N

Đ

ÀN

TO

ÁN

-L

Í-

H

Ó

A

10 00

B

TR ẦN

H Ư

Khảo sát 1

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

N

Hình 10: APS – AMS (4:1) thành phẩm

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

.Q G

Đ

ẠO

TP

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

http://daykemquynhon.ucoz.com

U Y

N

H

Ơ

N

3.2.Kết quả biến tính khâu mạch tạo APS-AMS

Hình 11: Phổ IR của mẫu APS : AMS = 2:1 về khối lượng Tại khảo sát ta thấy có tần số 3400 cm-1 của nhóm NH2 có độ hấp phụ khoảng lớn nhất là khoảng 0,23; nhóm OH có tần số khoảng 3300 – 3400 cm-1, hay mặt khác thấy sự hấp phụ của nhóm C-O nằm trong tần số 1000 – 1300 cm-1 có độ 37

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon http://daykemquynhon.blogspot.com

hấp phụ cao nhất là khoảng 0,13. Đồng thời ta thấy xuất hiện các tần số của các tín hiệu các nhóm Sulfates nằm trong khoảng 1140 – 1350 cm-1 có độ hấp phụ tương đối cao trong khoảng 0,06. Như vậy, tại hợp chất này có sự xuất hiện của

N

hiện tượng khâu mạch. Và vẫn còn xuất hiện các nhóm ưa nước là NH2 và OH.

ÁN TO

lớn nhất là khoảng 0,16; nhóm OH có tần số khoảng 3300 – 3400 cm-1, hay mặt

D

IỄ N

Đ

ÀN

khác thấy sự hấp phụ của nhóm C-O nằm trong tần số 1000 – 1300 cm-1 có độ

hấp phụ cao nhất là khoảng 0,05. Đồng thời ta thấy xuất hiện các tần số của các

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

-L

Hình 12: Phổ IR của mẫu APS : AMS = 4:1 về khối lượng Tại khảo sát ta thấy có tần số 3400 cm-1 của nhóm NH2 có độ hấp phụ khoảng

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

.Q Í-

H

Ó

A

10 00

B

TR ẦN

H Ư

N

G

Đ

ẠO

TP

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

http://daykemquynhon.ucoz.com

U Y

N

H

Ơ

Khảo sát 2

tín hiệu các nhóm Sulfates nằm trong khoảng 1140 – 1350 cm-1 có độ hấp phụ tương đối cao trong khoảng 0,02. Như vậy, tại hợp chất này có sự xuất hiện của hiện tượng khâu mạch. Và vẫn còn xuất hiện các nhóm ưa nước là NH2 và OH nhưng rất ít. Tuy nhiên tại đây sự khâu mạch lại diễn ra kém hơn.

38

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon http://daykemquynhon.blogspot.com

10 00

B

Tại khảo sát ta thấy có tần số 3400 cm-1 của nhóm NH2 có độ hấp phụ khoảng lớn nhất là khoảng 0,28; nhóm OH có tần số khoảng 3300 – 3400 cm-1, hay mặt khác

A

thấy sự hấp phụ của nhóm C-O nằm trong tần số 1000 – 1300 cm-1 có độ hấp phụ cao

H

Ó

nhất là khoảng 0,14. Đồng thời ta thấy xuất hiện các tần số của các tín hiệu các nhóm

Í-

Sulfates nằm trong khoảng 1140 – 1350 cm-1 có độ hấp phụ tương đối cao trong

-L

khoảng 0,07. Như vậy, tại hợp chất này có sự xuất hiện của hiện tượng khâu mạch. Và

ÁN

vẫn còn xuất hiện các nhóm ưa nước là NH2 và OH nhưng rất ít. Tuy nhiên tại đây sự

TO

khâu mạch lại diễn ra kém hơn.

ÀN

Sau nhiều lần thử hấp phụ nhận thấy khả năng hấp phụ của APS – AMS (4:1) bằng

D

IỄ N

Đ

cảm quan tốt hơn, nên chọn APS – AMS (4:1) làm mẫu vật liệu hấp phụ khảo sát.

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

Hình 13: Phổ IR của mẫu APS : AMS = 1:1 về khối lượng

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

.Q TR ẦN

H Ư

N

G

Đ

ẠO

TP

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

http://daykemquynhon.ucoz.com

U Y

N

H

Ơ

N

Khảo sát 3

39

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.facebook.com/daykem.quynhon http://daykemquynhon.blogspot.com

H

Ó

A

10 00

B

Tại đây, ta thấy ngoài việc có các dấu hiệu của các nhóm chức giống như APS: OH và C-OH của ancol ở số sóng 3600 – 3200 cm-1 và 1440 – 1220 cm-1; nhóm NH2 và CN ở số sóng 3400 và 1550 – 1640 cm-1. Cùng với các dấu hiệu của các CH2 – CH2 ở số sóng là 1422 và 3000 – 2850 cm-1. Còn có sự xuất hiện của dấu hiệu mới đó là S=O ở số sóng là 1230 – 1040 cm-1

D

IỄ N

Đ

ÀN

TO

ÁN

-L

Í-

3.3.Kết quả biến tính ghép mạch APS-PAL

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

Hình 14: Phổ IR của mẫu APS : AMS = 4:1 về khối lượng tham gia khảo sát.

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

.Q TR ẦN

H Ư

N

G

Đ

ẠO

TP

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

http://daykemquynhon.ucoz.com

U Y

N

H

Ơ

N

https://twitter.com/daykemquynhon https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

Hình 15: APS – PAL thành phẩm 40

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.facebook.com/daykem.quynhon http://daykemquynhon.blogspot.com

Tại khảo sát ta thấy ngoài việc có các dấu hiệu của các nhóm chức giống như APS:

Ó

A

OH và C-OH của ancol ở số sóng 3600 – 3200 cm-1 và 1440 – 1220 cm-1; nhóm NH2

H

và C-N ở số sóng 3400 và 1350 – 1000 cm-1. Cùng với các dấu hiệu của các CH2 –

-L

Í-

CH2 ở số sóng là 1422 và 3000 – 2850 cm-1. Còn có sự xuất hiện của dấu hiệu mới đó

ÁN

là C=N ở 1690-1640.

TO

Như vậy dựa vào phân tích phot IR có thể thấy đã thu được APS – PAL có công

ÀN

thức cấu tạo mong muốn.

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

10 00

B

Hình 16: Phổ IR của mẫu APS : PAL

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

.Q TR ẦN

H Ư

N

G

Đ

ẠO

TP

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

http://daykemquynhon.ucoz.com

U Y

N

H

Ơ

N

https://twitter.com/daykemquynhon https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

D

IỄ N

Đ

3.4. Kết quả đánh giá các khả năng hấp phụ của các VLHP 3.4.1 So sánh khả năng hấp phụ của ba vật liệu: APS, APS – AMS, APS – PAL

Để so sánh khả năng hấp phụ của ba vật liệu, tiến hành pha dung dịch methylen xanh theo nồng độ ban đầu 10mg/l. Lấy vào mỗi lọ nhỏ một thể tích xanh methylen là 10ml. Sau đó thêm vào mỗi lọ 0,1g vật liệu hấp phụ có đánh số tương ứng với tên vật liệu hấp phụ. Sau 30 phút hấp phụ tiến hành lấy phần dung dịch và bỏ đi phần Vật liệu

41

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon http://daykemquynhon.blogspot.com

D

IỄ N

Đ

ÀN

TO

ÁN

-L

Í-

H

Ó

A

10 00

B

TR ẦN

H Ư

N

G

Bằng cảm quan nhận thấy APS – PAL là vật liệu có khả năng hấp phụ methylene xanh tốt nhất. Để kiểm chứng điều này tiến hành đo và phân tích UV – VIS các mẫu trên.

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

Đ

ẠO

Từ trái sang phải là : dung dịch methylen xanh ban đầu ; methylen xanh hấp phụ bằng APS – PAL, methylen xanh hấp phụ bằng APS, methylen xanh hấp phụ bằng APS – AMS.

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

.Q TP

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

http://daykemquynhon.ucoz.com

U Y

N

H

Ơ

N

hấp phụ vào một lọ khác.

Hình 18: Kết quả đo UV – Vis so sánh khả năng hấp phụ của 3 VLHP Từ đồ thị có thể phần nào nhận thấy được khả năng hấp phụ của APS – PAL tốt 42

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon http://daykemquynhon.blogspot.com

hơn khả năng hấp phụ của APS và APS – AMS. 3.4.2 Kết quả khảo sát các yếu tố ảnh hưởng tới khả năng hấp phụ của APS – PAL

N

H

Để khảo sát ảnh hưởng của thời gian tới khả năng hấp phụ tiến hành hai hướng

Ơ

N

3.4.2.1 Ảnh hưởng của thời gian tới khả năng hấp phụ của APS – PAL

.Q

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

TP

Tiến hành hấp phụ 10ml dung dịch xanh methylen ban đầu với cùng một lượng

10 00

B

TR ẦN

H Ư

N

G

Đ

giờ.

Từ trái sang phải là các mẫu: methylene xanh ban đầu nồng độ 10mg/l (M0); Hấp phụ

Í-

H

Ó

A

M0 sau 5 phút, sau 10 phút, sau 30 phút, 1 giờ, 2 giờ.

-L

Bằng cảm quan ta thấy tại nồng độ dung dịch methylene xanh 10mg/l được hấp

TO

ÁN

phụ theo thời gian bị mất màu dần. Và thời gian hấp phụ tối ưu là 2h.

D

IỄ N

Đ

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

ẠO

chất hấp phụ 0,1g qua các thời gian khác nhau: 5 phút, 10 phút, 30 phút, 1 giờ, 2 giờ, 5

ÀN

http://daykemquynhon.ucoz.com

hấp phụ tại nồng độ thấp (dung dịch methylen xanh 1mg/l).

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

U Y

chính: khảo sát hấp phụ tại nồng độ cao (dung dịch methylen xanh 10mg/l), khảo sát

43

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon http://daykemquynhon.blogspot.com

TR ẦN

10mg/l theo thời gian.

Hình 20: Đường động học hấp phụ theo thời gian

D

IỄ N

Đ

ÀN

TO

ÁN

-L

Í-

H

Ó

A

10 00

B

Từ kết quả đo UV – Vis tiến hành xử lý số liệu ta thu được kết quả sau:

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

H Ư

Hình 19: Kết quả đo UV – Vis khả năng hấp phụ dung dịch Methylen xanh nồng độ

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

.Q N

G

Đ

ẠO

TP

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

http://daykemquynhon.ucoz.com

U Y

N

H

Ơ

N

Tiến hành đo UV – Vis các dung dịch trên ta được.

44

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.facebook.com/daykem.quynhon http://daykemquynhon.blogspot.com

phụ đã đạt bão hòa.

TR ẦN

Theo thời gian dung lượng hấp phụ tăng lên, nhưng sau 2h thì dung lượng hấp

Ngoài ra, để khảo sát xem APS – PAL có khả năng hấp phụ methylene xanh ở

10 00

B

nồng độ thấp không, ta tiến hành khảo sát tương tự với các mốc thời gian nhưng thay

D

IỄ N

Đ

ÀN

TO

ÁN

-L

Í-

H

Ó

A

đổi nồng độ dung dịch methyelen xanh còn 1mg/l.

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

H Ư

N

Hình 21: Dung lượng hấp phụ theo thời gian.

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

.Q G

Đ

ẠO

TP

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

http://daykemquynhon.ucoz.com

U Y

N

H

Ơ

N

https://twitter.com/daykemquynhon https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

Hình 22: Kết quả đo UV – Vis khả năng hấp phụ dung dịch Methylen xanh nồng độ 1mg/l theo thời gian 45

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon http://daykemquynhon.blogspot.com

Tương tự như trường hợp trên ta cũng tiến hành xử lý số liệu với nồng độ dung

A

Như vậy, sau một thời gian hấp phụ quan sát và kiểm chứng bằng UV – Vis ta thấy

Ó

dung dịch methylene xanh ban đầu đã được hấp phụ gần như hoàn toàn. Tuy nhiên tại

Í-

H

đồ thị dung lượng hấp phụ trong hình 23, dung lượng hấp phụ không lớn là do lượng

-L

chất hấp phụ dung nhiều so với lượng cần dùng. Vì vậy kết thúc quá trình hấp phụ vật

ÁN

liệu hấp phụ chưa được hấp phụ bão hòa.

TO

3.4.2.2 Ảnh hưởng của pH tới khả năng hấp phụ của APS – PAL

ÀN

Để khảo sát ảnh hưởng của pH tới khả năng hấp phụ của vật liệu. Ta tiến hành

D

IỄ N

Đ

pha dung dịch Methylen xanh với các pH khác nhau nhờ dung dịch NaOH và HCl.

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

10 00

Hình 23: Dung lượng hấp phụ xanh methylene nồng độ thấp theo thời gian.

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

.Q B

TR ẦN

H Ư

N

G

Đ

ẠO

TP

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

http://daykemquynhon.ucoz.com

U Y

N

H

Ơ

N

dịch hấp phụ mới này ta được:

Các pH khảo sát là 3,5,7,9.

Kết thúc khảo sát ta thu được các dung dịch, tiến hành đo dung dịch bằng phương pháp đo UV – Vis ta nhận được kết quả sau:

46

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.facebook.com/daykem.quynhon http://daykemquynhon.blogspot.com

D

IỄ N

Đ

ÀN

TO

ÁN

-L

Í-

H

Ó

A

10 00

B

TR ẦN

Tiến hành xử lý kết quả ta được đồ thị sau:

H Ư

1mg/l dưới ảnh hưởng của pH

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

N

G

Hình 24: Kết quả đo UV – Vis khả năng hấp phụ dung dịch Methylen xanh nồng độ

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

.Q Đ

ẠO

TP

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

http://daykemquynhon.ucoz.com

U Y

N

H

Ơ

N

https://twitter.com/daykemquynhon https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

Hình 25: Dung lượng hấp phụ ảnh hưởng bởi pH Với quy mô phòng thí nghiệm, thời gian khảo sát các mẫu như nhau chỉ có pH thay đổi, sai số không đáng kể. Ta nhận thấy khi pH tăng thì dung lượng hấp phụ cũng 47

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon http://daykemquynhon.blogspot.com

tăng lên. Nguyên nhân là do trong môi trường kiềm Methylen xanh bị khoáng hóa làm tăng khả năng tương tác với ion N+ trong APS – PAL. 3.4.2.3 Ảnh hưởng của pH tới khả năng hấp phụ của APS – PAL

Ơ

N

H

hành cho các vật liệu hấp phụ vào các lọ được đánh số chứa cùng một lượng vật liệu

N

Để khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ tới khả năng hấp phụ của vật liệu. Ta tiến

.Q

Vis ta được kết quả sau:

TO

ÁN

Hình 26: Kết quả đo UV – Vis khả năng hấp phụ dung dịch Methylen xanh nồng độ 1mg/l dưới ảnh hưởng của nhiệt độ.

D

IỄ N

Đ

ÀN

Tiến hành xử lý số liệu ta được:

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

-L

Í-

H

Ó

A

10 00

B

TR ẦN

H Ư

N

G

Đ

ẠO

TP

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

http://daykemquynhon.ucoz.com

nhãn. Tiến hành hấp phụ sau một giờ đồng hồ thu lại dung dịch sau hấp phụ đo UV –

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

U Y

hấp phụ. Sau đó tiến hành thay đổi nhiệt độ cho các mẫu bằng với nhiệt độ ghi trên

48

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.facebook.com/daykem.quynhon http://daykemquynhon.blogspot.com

Với quy mô phòng thí nghiệm, thời gian khảo sát các mẫu như nhau chỉ có

B

nhiệt độ thay đổi, sai số không đáng kể. Ta nhận thấy nhiệt độ tối ưu cho quá

10 00

trình hấp phụ của APS – PAL là nhiệt độ phòng 25 – 27 ⁰C.

A

3.5 Đánh giá khả năng hấp phụ khác của các VLHP

D

IỄ N

Đ

ÀN

TO

ÁN

-L

Í-

H

Ó

3.5.1.Hấp phụ hợp cation kim loại.

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

TR ẦN

Hình 27: dung lượng hấp phụ ảnh hưởng bởi nhiệt độ

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

.Q H Ư

N

G

Đ

ẠO

TP

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

http://daykemquynhon.ucoz.com

U Y

N

H

Ơ

N

https://twitter.com/daykemquynhon https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

Hợp chất màu chứa cation Cu2+

Sau quá trình hấp phụ

49

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon http://daykemquynhon.blogspot.com

Giải thích hiện tượng hấp phụ là do tính chất hóa học của Chitosan. Chitosan có các nhóm chức hoạt động NH2 và OH trong đó cả nguyên tử N và O đều chứa cặp electron chưa tham gia liên kết cho nên chúng dễ dàng tạo phức với các kim loại

H Ư

3.5.2.1 Khả năng hấp phụ của APS

D

IỄ N

Đ

ÀN

TO

ÁN

-L

Í-

H

Ó

A

10 00

B

TR ẦN

Pha 1 ml dầu DO vào cốc 80ml chứa 20ml nước. Khuấy hỗn hợp và quan sát.

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

N

G

3.5.2 Hấp phụ dầu DO

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

.Q Đ

ẠO

TP

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

http://daykemquynhon.ucoz.com

U Y

N

H

Ơ

N

chuyển tiếp => tạo nên hiện tượng hấp phụ kim loại của chitosan.

Dầu DO và H2O Sau khi cho từ từ từng lượng nhỏ chitosan vào cốc trên thấy có hiện tượng.

50

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.facebook.com/daykem.quynhon http://daykemquynhon.blogspot.com

D

IỄ N

Đ

ÀN

TO

ÁN

-L

Í-

H

Ó

A

10 00

B

TR ẦN

Thêm chitosan cho tới khi vừa đủ.

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

Chitosan hấp phụ sử dụng với lượng nhỏ.

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

.Q H Ư

N

G

Đ

ẠO

TP

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

http://daykemquynhon.ucoz.com

U Y

N

H

Ơ

N

https://twitter.com/daykemquynhon https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

Chitosan hấp phụ vừa đủ Sau đó dùng thìa nhựa lấy toàn bộ lượng chitosan bị hấp phụ ra và quan sát thấy cốc nước như sau.

51

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.facebook.com/daykem.quynhon http://daykemquynhon.blogspot.com

vòng không phân cực cho nên nó có khả năng ưa dầu mỡ. Đồng thời cấu trúc của

TR ẦN

Chitosan khá xốp nên nó cũng trở thành đặc điểm thuận lợi cho việc hấp phụ dầu.

3.5.2.2 Khả năng hấp phụ của APS - AMS

B

Lấy vào cốc có thể tích 80ml một lượng 20ml nước, thêm 1ml dầu DO vào cốc và

D

IỄ N

Đ

ÀN

TO

ÁN

-L

Í-

H

Ó

A

10 00

khuấy hỗn hợp.

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

H Ư

N

Giải thích hiện tượng hấp phụ dầu DO là do trong phân tử Chitosan có cấu trúc

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

.Q G

Đ

ẠO

TP

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

http://daykemquynhon.ucoz.com

U Y

N

H

Ơ

N

https://twitter.com/daykemquynhon https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

Dầu DO trong H2O 52

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon http://daykemquynhon.blogspot.com

Sau cả quá trình hấp phụ

Kết quả của hiện tượng này cũng được giải thích tương tự như đối với chitosan.

3.5.2.3 Khả năng hấp phụ của APS – PAL Tương tự như các trường hợp trên, làm cốc chứa 20ml nước và Dầu DO

D

IỄ N

Đ

ÀN

TO

ÁN

-L

Í-

H

Ó

A

10 00

B

TR ẦN

H Ư

N

G

Đ

Sau quá trình hấp phụ dùng thìa nhựa lấy toàn bộ lượng chất rắn ra ta thấy hiện tượng.

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

hấp phụ bằng lượng vừa đủ

ẠO

hấp phụ bằng một lượng nhỏ

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

.Q TP

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

http://daykemquynhon.ucoz.com

U Y

N

H

Ơ

N

Thêm từ từ cho tới vừa đủ AMP - AMS

53

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.facebook.com/daykem.quynhon http://daykemquynhon.blogspot.com

TO

ÁN

Dẫn xuất hấp phụ hoàn toàn

ÀN

Dẫn xuất hấp phụ một phần

D

IỄ N

Đ

Sau cả quá trình hấp phụ cũng lấy toàn bộ lượng chất rắn ra bằng thìa nhựa.

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

-L

Í-

H

Ó

A

10 00

B

TR ẦN

Dầu DO trong H2O

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

.Q H Ư

N

G

Đ

ẠO

TP

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

http://daykemquynhon.ucoz.com

U Y

N

H

Ơ

N

https://twitter.com/daykemquynhon https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

54

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.facebook.com/daykem.quynhon http://daykemquynhon.blogspot.com

B

Giải thích hiện tượng này là do: Chitosan là chất hấp phụ dầu tương đối tốt. Bên

10 00

cạnh đó ta thấy Chitosan biến tính nhờ anilin trong trường hợp này làm tăng số vòng thơm trong mạch qua đó lại càng làm tăng khả năng kỵ nước, ưa dầu ( ưa

Ó

A

các hợp chất hữu cơ) của Chitosan lên. Nên khả năng hấp phụ của chúng tốt

D

IỄ N

Đ

ÀN

TO

ÁN

-L

Í-

H

hơn nhiều lần.

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

Sau cả quá trình hấp phụ.

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

.Q TR ẦN

H Ư

N

G

Đ

ẠO

TP

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

http://daykemquynhon.ucoz.com

U Y

N

H

Ơ

N

https://twitter.com/daykemquynhon https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

55

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon http://daykemquynhon.blogspot.com

KẾT LUẬN Sau thời gian nghiên cứu đề tài của nhóm chúng tôi đã được hoàn thành. Mọi nội dung về thực nghiệm và kết quả đã được đề cập trên đây. Tổng quát lại thấy rằng

N

đề tài đã đạt được những vấn đề sau: Đã chuyển hóa được Chitosan (APS) từ nguồn

H

Ơ

phế thải vỏ tôm.

TP

Đã khảo sát được các yếu tố ảnh hưởng đến khả năng hấp phụ của VLHP APS – PAL:

Đ

sau 60 phút, trong môi trường kiềm đối với chất bị hấp phụ xanh metylen.

N

G

Đã so sánh được khả năng hấp phụ của 3 VLHP: APS; APS – AMS; APS – PAL. Kết

H Ư

quả cho thấy vật liệu APS-PAL cho hiệu quả hấp thụ cao nhất với dung lượng hấp phụ

TR ẦN

đạt 92,36 mg/g.

Qua các khảo sát thực nghiệm, đã đưa ra dự đoán về cơ chế hấp phụ của phẩm màu

D

IỄ N

Đ

ÀN

TO

ÁN

-L

Í-

H

Ó

A

10 00

B

xanh metylen lên vật liệu APS-PAL bằng tương tác tĩnh điện và lực Van der Wall.

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

ẠO

thời gian, pH và nhiệt độ. Vật liệu hấp phụ tốt ở điều kiện nhiệt độ phòng, thời gian

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

U Y

.Q

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

http://daykemquynhon.ucoz.com

Đã biến tính biến tính ghép mạch Chitosan bằng Polyaniline. (APS – PAL) .

N

Đã biến tính khâu mạch Chitosan bằng Amoniumpersulfate. (APS – AMS).

56

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

https://twitter.com/daykemquynhon https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon http://daykemquynhon.blogspot.com

Ơ

N

G

(5) Synthesis of Chitosan-graft-Polyaniline-Based Composites S.R. Khairkar ,

H Ư

A.R. Raut - http://pubs.sciepub.com/ajmse/2/4/3/

(6) Hóa học các hợp chất Polyme – TS. Nguyễn Thị Linh

TR ẦN

(7) Giáo trình hợp chất màu hữu cơ. http://doc.edu.vn/tai-lieu/giao-trinh-hop-chat-

D

IỄ N

Đ

ÀN

TO

ÁN

-L

Í-

H

Ó

A

10 00

B

mau-huu-co-60783/

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/

TP

ẠO

Đ

Copolymers - http://www2.tku.edu.tw/~tkjse/5-4/5-4-6.pdf.

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN

.Q

(3) Synthesis and Characterization of Chitosan-g-Poly(acrylic acid)/ Attapulgite Superabsorbent Composites - www.researchgate.net (4) Studies on the Degradation Behavior of Chitosan-g-Poly (acrylic acid)

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định

http://daykemquynhon.ucoz.com

U Y

N

H

(1) Đề tài Sản xuất chitin-Chitosan từ vỏ tôm và ứng dụng chitosan làm màng bao bảo quản cà chua – Bùi Thanh Trung. - http://doan.edu.vn/do-an/de-tai-sanxuat-chitin-chitosan-tu-vo-tom-va-ung-dung-chitosan-lam-mang-bao-bao-quanca-chua-25027/ (2) Tài liệu TỔNG HỢP CHẤT MÀU. - http://websrv1.ctu.edu.vn/

N

TÀI LIỆU THAM KHẢO

57

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial