Preview Nghiên cứu chế tạo hạt chitosan cấu trúc xốp - ứng dụng làm vật liệu hấp phụ
LINK DOCS.GOOGLE: https://drive.google.com/file/d/0B_NNtKpVZTUYZHJzajNyUWFUZ3M/view?usp=sharing
LINK DOCS.GOOGLE:
https://drive.google.com/file/d/0B_NNtKpVZTUYZHJzajNyUWFUZ3M/view?usp=sharing
Create successful ePaper yourself
Turn your PDF publications into a flip-book with our unique Google optimized e-Paper software.
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG<br />
KHOA CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM<br />
--------------------------------<br />
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP<br />
Đề tài:<br />
NGHIÊN CỨU CHẾ TẠO HẠT CHITOSAN CẤU TRÚC<br />
XỐP - ỨNG DỤNG LÀM VẬT LIỆU HẤP PHỤ<br />
GVHD<br />
: TS. Trần Quang Ngọc<br />
Họ và tên : Võ Nhật Thăng<br />
MSSV : 55133935<br />
Lớp : 55 Công nghệ hóa học<br />
Nha Trang, tháng 6, năm 2017
LỜI CẢM ƠN<br />
Để luận văn này đạt kết quả tốt đẹp, tôi đã nhận được sự hỗ trợ, giúp đỡ của<br />
nhiều cơ quan, tổ chức, cá nhân. Với tình cảm sâu sắc, chân thành, cho phép tôi được<br />
bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến tất cả các cá nhân và cơ quan đã <strong>tạo</strong> điều kiện giúp đỡ<br />
trong quá trình học tập và nghiên <strong>cứu</strong> đề tài.<br />
Trước hết tôi xin gởi tới các thầy cô khoa Công nghệ thực phẩm trường Đại học<br />
Nha Trang và các thầy cô Bộ môn Hóa lời chào trân trọng, lời chúc sức khỏe và lời<br />
cảm ơn sâu sắc. Với sự quan tâm, dạy dỗ, chỉ bảo tận tình chu đáo của thầy cô, đến<br />
nay tôi đã có thể hoàn thành luận văn, đề tài: ”<strong>Nghiên</strong> <strong>cứu</strong> <strong>chế</strong> <strong>tạo</strong> <strong>hạt</strong> <strong>chitosan</strong> <strong>cấu</strong> <strong>trúc</strong><br />
<strong>xốp</strong> - <strong>ứng</strong> <strong>dụng</strong> <strong>làm</strong> <strong>vật</strong> <strong>liệu</strong> <strong>hấp</strong> <strong>phụ</strong>”.<br />
Đặc biệt tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành nhất tới thầy giáo TS.Trần Quang<br />
Ngọc đã quan tâm giúp đỡ, hướng dẫn tôi hoàn thành tốt luận văn này trong thời gian<br />
qua.<br />
Chúng tôi xin bày tỏ lòng biết ơn đến lãnh đạo Trường Đại học Nha Trang,<br />
Phòng thí nghiệm khu Công Nghệ Cao, các Khoa Phòng ban chức năng đã trực tiếp<br />
và gián tiếp giúp đỡ chúng tôi trong suốt quá trình học tập và nghiên <strong>cứu</strong> đề tài.<br />
Với điều kiện thời gian cũng như kinh nghiệm còn hạn <strong>chế</strong> của một học viên, đồ<br />
án này không thể tránh được những thiếu sót. Tôi rất mong nhận được sự chỉ bảo,<br />
đóng góp ý kiến của các thầy cô để tôi có điều kiện bổ sung, nâng cao ý thức của<br />
mình, <strong>phụ</strong>c vụ tốt hơn công tác thực tế sau này.<br />
Xin chân thành cảm ơn!
www.twitter.com/daykemquynhon<br />
https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn<br />
Đồ án tốt nghiệp<br />
www.facebook.com/daykem.quynhon<br />
www.daykemquynhon.blogspot.com<br />
MỤC LỤC<br />
MỤC LỤC ................................................................................................................. 3<br />
CHƯƠNG 1. MỞ ĐẦU .............................................................................................. 9<br />
www.daykemquynhon.ucoz.com<br />
MailBox : nguyenthanhtuteacher@hotmail.com<br />
1.1. Lý do chọn đề tài ............................................................................................... 9<br />
1.2. Mục đích nghiên <strong>cứu</strong> ........................................................................................ 11<br />
1.3. Đối tượng và phạm vi nghiên <strong>cứu</strong> ..................................................................... 11<br />
1.4. Nội dung và phương pháp nghiên <strong>cứu</strong> ............................................................... 11<br />
1.5. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài ........................................................... 11<br />
1.6. Bố cục đề tài ................................................................................................... 11<br />
CHƯƠNG 2. TỔNG QUAN .................................................................................... 12<br />
2.1. Tổng quan về <strong>chitosan</strong> ...................................................................................... 12<br />
2.1.1. Tổng quan về chitin – <strong>chitosan</strong> ..................................................................... 12<br />
2.1.2. Cấu <strong>trúc</strong> hoá học của <strong>chitosan</strong> ...................................................................... 12<br />
2.1.3. Tính chất <strong>vật</strong> lý của chitin/<strong>chitosan</strong> .............................................................. 13<br />
2.1.4. Tính chất hoá học của chitin/<strong>chitosan</strong> ........................................................... 14<br />
2.1.5. Tính chất sinh học chitin/<strong>chitosan</strong> ................................................................ 19<br />
2.1.6. Một số <strong>ứng</strong> <strong>dụng</strong> <strong>chitosan</strong> ............................................................................ 19<br />
2.17 Tổng quan về tình hình nghiên <strong>cứu</strong> <strong>ứng</strong> <strong>dụng</strong> của <strong>chitosan</strong> .............................. 23<br />
2.2. Tổng quan về <strong>vật</strong> <strong>liệu</strong> composite trên nền <strong>chitosan</strong> ............................................ 26<br />
2.2.1. Nanocompozit <strong>chitosan</strong>/nano kim loại. ......................................................... 26<br />
2.2.2. Ứng <strong>dụng</strong> trong <strong>chế</strong> <strong>tạo</strong> gốm y sinh. ............................................................. 29<br />
2.2.3. Ứng <strong>dụng</strong> trong hệ dẫn thuốc. ...................................................................... 30<br />
2.2.4. Ứng <strong>dụng</strong> trong <strong>liệu</strong> pháp nhiệt trị ung thư ................................................... 30<br />
2.2.5. Ứng <strong>dụng</strong> trong <strong>hấp</strong> <strong>phụ</strong> kim loại nặng trong dung dịch ................................ 31<br />
2.2.6. Ứng <strong>dụng</strong> trong <strong>chế</strong> <strong>tạo</strong> dung dịch/gel kháng khuẩn ...................................... 31<br />
DIỄN ĐÀN TOÁN - LÍ - HÓA 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN<br />
2.3. Tổng quan về vỏ trấu – tro trấu ......................................................................... 32<br />
Diễn đàn hỗ trợ giáo dục : Đ/C 1000B Trần Hưng Đạo Tp Quy Nhơn<br />
Người sáng lập : Nguyễn Thanh Tuấn - Chủ quản tài nguyên : Nguyễn Thanh Tú<br />
2.3.1. Giới thiệu .................................................................................................... 32<br />
2.3.2. Thành phần của vỏ trấu ............................................................................... 32<br />
2.3.3. Ứng <strong>dụng</strong> của vỏ trấu .................................................................................. 34<br />
GVHD: TS. Trần Quang Ngọc Trang 3<br />
Giới thiệu trích đoạn bởi GV. Nguyễn Thanh Tú<br />
www.facebook.com/daykemquynhonofficial<br />
www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial
www.twitter.com/daykemquynhon<br />
https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn<br />
Đồ án tốt nghiệp<br />
www.facebook.com/daykem.quynhon<br />
www.daykemquynhon.blogspot.com<br />
2.3.4. Thành phần của tro trấu ............................................................................... 35<br />
2.3.5. Ứng <strong>dụng</strong> của tro trấu .................................................................................. 35<br />
2.3.6. Sơ lược về Silica ......................................................................................... 37<br />
www.daykemquynhon.ucoz.com<br />
MailBox : nguyenthanhtuteacher@hotmail.com<br />
2.4. Giới thiệu về phương pháp <strong>hấp</strong> <strong>phụ</strong> .................................................................. 38<br />
2.4.1. Các khái niệm ............................................................................................. 39<br />
2.4.2. Cân bằng <strong>hấp</strong> <strong>phụ</strong> ......................................................................................... 40<br />
2.4.3. Động học <strong>hấp</strong> <strong>phụ</strong> ........................................................................................ 42<br />
2.4.4. Các mô hình <strong>hấp</strong> <strong>phụ</strong> đẳng nhiệt ................................................................... 43<br />
2.4.5. Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình <strong>hấp</strong> <strong>phụ</strong> ................................................. 47<br />
2.4.6. Hấp <strong>phụ</strong> trong môi trường nước .................................................................... 47<br />
2.5. Xanh Methylen ................................................................................................. 48<br />
2.5.1. Khái quát về Xanh methylen ......................................................................... 48<br />
2.5.2. Một số hướng nghiên <strong>cứu</strong> <strong>hấp</strong> <strong>phụ</strong> xanh methylen ......................................... 50<br />
CHƯƠNG 3. NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ............................ 52<br />
3.1. Nội dung nghiên <strong>cứu</strong> ........................................................................................ 52<br />
3.2. Phương pháp nghiên <strong>cứu</strong> .................................................................................. 52<br />
3.2.1. Phương pháp thu thập số <strong>liệu</strong> ........................................................................ 52<br />
3.2.2. Phương pháp phân tích trắc quang ................................................................ 52<br />
3.2.3. Phương pháp xử lý số <strong>liệu</strong> ............................................................................ 54<br />
3.2.4. Hóa chất và thiết bị ...................................................................................... 55<br />
3.2.5. Tổng hợp <strong>chitosan</strong> ........................................................................................ 55<br />
3.2.6. Tách Silica (SiO2) từ tro trấu ........................................................................ 57<br />
3.2.7. Tổng hợp <strong>vật</strong> <strong>liệu</strong> <strong>hấp</strong> <strong>phụ</strong> từ <strong>chitosan</strong> và SiO2 .............................................. 60<br />
CHƯƠNG 4. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN ................................... 62<br />
DIỄN ĐÀN TOÁN - LÍ - HÓA 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN<br />
4.1. Tách Silica từ tro trấu ....................................................................................... 62<br />
4.2. Tổng hợp <strong>vật</strong> <strong>liệu</strong> <strong>hấp</strong> <strong>phụ</strong> <strong>chitosan</strong> từ <strong>chitosan</strong> và SiO2 ..................................... 63<br />
4.3. Khảo sát khả năng <strong>hấp</strong> <strong>phụ</strong> xanh metylen của <strong>chitosan</strong> ...................................... 64<br />
4.3.1. Dựng đường chuẩn xanh metylen ................................................................. 64<br />
Diễn đàn hỗ trợ giáo dục : Đ/C 1000B Trần Hưng Đạo Tp Quy Nhơn<br />
Người sáng lập : Nguyễn Thanh Tuấn - Chủ quản tài nguyên : Nguyễn Thanh Tú<br />
GVHD: TS. Trần Quang Ngọc Trang 4<br />
Giới thiệu trích đoạn bởi GV. Nguyễn Thanh Tú<br />
www.facebook.com/daykemquynhonofficial<br />
www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial
www.twitter.com/daykemquynhon<br />
https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn<br />
Đồ án tốt nghiệp<br />
www.facebook.com/daykem.quynhon<br />
www.daykemquynhon.blogspot.com<br />
www.daykemquynhon.ucoz.com<br />
MailBox : nguyenthanhtuteacher@hotmail.com<br />
4.3.2. Các yếu tố ảnh hưởng đến khả năng <strong>hấp</strong> <strong>phụ</strong> xanh metylen của VLHP .......... 64<br />
4.4. So sánh khả năng <strong>hấp</strong> <strong>phụ</strong> xanh metylen của VLHP (Chitosan) với Silica<br />
và Composite (Chitosan + SiO2) .............................................................................. 73<br />
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ .................................................................................. 74<br />
TÀI LIỆU THAM KHẢO ....................................................................................... 76<br />
DIỄN ĐÀN TOÁN - LÍ - HÓA 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN<br />
Diễn đàn hỗ trợ giáo dục : Đ/C 1000B Trần Hưng Đạo Tp Quy Nhơn<br />
Người sáng lập : Nguyễn Thanh Tuấn - Chủ quản tài nguyên : Nguyễn Thanh Tú<br />
GVHD: TS. Trần Quang Ngọc Trang 5<br />
Giới thiệu trích đoạn bởi GV. Nguyễn Thanh Tú<br />
www.facebook.com/daykemquynhonofficial<br />
www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial
www.twitter.com/daykemquynhon<br />
https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn<br />
Đồ án tốt nghiệp<br />
www.facebook.com/daykem.quynhon<br />
www.daykemquynhon.blogspot.com<br />
DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ<br />
Hình 2.1: Cấu <strong>trúc</strong> phân tử của chitin.......................................................................... 12<br />
www.daykemquynhon.ucoz.com<br />
MailBox : nguyenthanhtuteacher@hotmail.com<br />
Hình 2.2: Cấu <strong>trúc</strong> phân tử của <strong>chitosan</strong> ...................................................................... 12<br />
Hình 2.3: Sự <strong>tạo</strong> thành chitin từ <strong>chitosan</strong> .................................................................... 13<br />
Hình 2.4: Cấu <strong>trúc</strong> phân tử <strong>chitosan</strong> trong không gian ................................................. 13<br />
Hình 2.5: Hình thái tự nhiên của chitin, <strong>chitosan</strong> ......................................................... 14<br />
Hình 2.6: Thành phần hóa học của vỏ tôm .................................................................. 14<br />
Hình 2.7: Phổ IR của Chitin (A) và Chitosan (B) ......................................................... 15<br />
Hình 2.8: Màng bao NOCC ........................................................................................ 21<br />
Hình 2.9: Ứng <strong>dụng</strong> nanocomposite polyme/kim loại trong y sinh ............................... 27<br />
Hình 2.10: Vỏ trấu ..................................................................................................... 33<br />
Hình 2.11: Thạch anh alpha ....................................................................................... 39<br />
Hình 2.12: Tridimit .................................................................................................... 39<br />
Hình 2.13: Cristobalit ................................................................................................ 39<br />
Hình 2.14: Đường đẳng nhiệt <strong>hấp</strong> <strong>phụ</strong> Langmuir ......................................................... 46<br />
Hình 2.15: Sự <strong>phụ</strong> thuộc Cf/q vào Cf ........................................................................... 46<br />
Hình 2.16: Đường đẳng nhiệt <strong>hấp</strong> <strong>phụ</strong> Freundlich ....................................................... 47<br />
Hình 2.17: Sự <strong>phụ</strong> thuộc lg q vào lg Ccb ...................................................................... 47<br />
Hình 2.18: Công thức hóa học của xanh methylen ...................................................... 49<br />
Hình 2.19: Dạng oxy hóa và khử của Xanh methylen .................................................. 49<br />
Hình 3.1: Phương trình thủy phân Protein ................................................................... 56<br />
Hình 3.2: Sơ đồ tổng hợp Chitosan ............................................................................. 57<br />
Hình 3.3: Bột Silica (SiO2) thu được ........................................................................... 58<br />
Hình 3.4: Bột Silica (SiO2) thu được ........................................................................... 58<br />
DIỄN ĐÀN TOÁN - LÍ - HÓA 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN<br />
Hình 3.5: Sơ đồ quy trình tổng hợp SiO2 ..................................................................... 59<br />
Diễn đàn hỗ trợ giáo dục : Đ/C 1000B Trần Hưng Đạo Tp Quy Nhơn<br />
Người sáng lập : Nguyễn Thanh Tuấn - Chủ quản tài nguyên : Nguyễn Thanh Tú<br />
Hình 3.6: Sơ đồ quy trình tổng hợp <strong>vật</strong> <strong>liệu</strong> <strong>hấp</strong> <strong>phụ</strong> .................................................... 60<br />
Hình 3.7: Kết tủa được lọc, rửa bằng thiết bị lọc hút chân không ................................. 61<br />
Hình 3.8: Vật <strong>liệu</strong> <strong>hấp</strong> <strong>phụ</strong> thu được ........................................................................... 61<br />
GVHD: TS. Trần Quang Ngọc Trang 6<br />
Giới thiệu trích đoạn bởi GV. Nguyễn Thanh Tú<br />
www.facebook.com/daykemquynhonofficial<br />
www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial
www.twitter.com/daykemquynhon<br />
https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn<br />
Đồ án tốt nghiệp<br />
www.facebook.com/daykem.quynhon<br />
www.daykemquynhon.blogspot.com<br />
www.daykemquynhon.ucoz.com<br />
MailBox : nguyenthanhtuteacher@hotmail.com<br />
Hình 4.1: Đun khuấy tro trấu với NaOH ..................................................................... 62<br />
Hình 4.2: Tro trấu sau khi đun .................................................................................... 62<br />
Hình 4.3: Silica trước khi được sấy, nghiền................................................................. 62<br />
Hình 4.4: Sản phẩm Silica thu được ............................................................................ 62<br />
Hình 4.5: Hỗn hợp Chitosan và SiO2 .......................................................................... 63<br />
Hình 4.6: Trung hòa bằng hỗn hợp bằng NaOH .......................................................... 63<br />
Hình 4.7: Kết tủa được lọc rửa bằng nước cất ............................................................. 63<br />
Hình 4.8: Vật <strong>liệu</strong> <strong>hấp</strong> <strong>phụ</strong> thu được ........................................................................... 63<br />
Hình 4.9: Đường chuẩn xác định nồng độ Xanh metylen ............................................. 64<br />
Hình 4.10: Mối quan hệ của hiệu suất <strong>hấp</strong> <strong>phụ</strong> vào thời gian và VLHP ........................ 66<br />
Hình 4.11: Mối quan hệ của hiệu suất <strong>hấp</strong> <strong>phụ</strong> vào pH của dd Xanh metylen ............... 67<br />
Hình 4.12: Mối quan hệ của hiệu suất <strong>hấp</strong> <strong>phụ</strong> vào nhiệt độ của dd Xanh metylen ........ 69<br />
Hình 4.13: Mối quan hệ của hiệu suất <strong>hấp</strong> <strong>phụ</strong> vào khối lượng VLHP .......................... 70<br />
Hình 4.14: Mối quan hệ của hiệu suất <strong>hấp</strong> <strong>phụ</strong> vào nồng độ của dd Xanh metylen ........ 71<br />
Hình 4.15: Đường đẳng nhiệt Langmuir đối với Xanh metylen .................................... 72<br />
Hình 4.16: Sự <strong>phụ</strong> thuộc của C1/q vào C1 đối với Xanh metylen .................................. 72<br />
DIỄN ĐÀN TOÁN - LÍ - HÓA 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN<br />
Diễn đàn hỗ trợ giáo dục : Đ/C 1000B Trần Hưng Đạo Tp Quy Nhơn<br />
Người sáng lập : Nguyễn Thanh Tuấn - Chủ quản tài nguyên : Nguyễn Thanh Tú<br />
GVHD: TS. Trần Quang Ngọc Trang 7<br />
Giới thiệu trích đoạn bởi GV. Nguyễn Thanh Tú<br />
www.facebook.com/daykemquynhonofficial<br />
www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial
www.twitter.com/daykemquynhon<br />
https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn<br />
Đồ án tốt nghiệp<br />
www.facebook.com/daykem.quynhon<br />
www.daykemquynhon.blogspot.com<br />
DANH MỤC CÁC BẢNG<br />
www.daykemquynhon.ucoz.com<br />
MailBox : nguyenthanhtuteacher@hotmail.com<br />
Bảng 2.1: Hàm lượng chitin trong vỏ một số loại giáp xác ở nước ta ............................ 21<br />
Bảng 2.2: Thành phần hữu cơ của vở trấu ................................................................... 34<br />
Bảng 2.3: thành phần hóa học của vỏ trấu ................................................................... 34<br />
Bảng 2.4: Các thành phần oxit có trong tro trấu........................................................... 35<br />
Bảng 2.5: Một số đường đẳng nhiệt <strong>hấp</strong> <strong>phụ</strong> thông <strong>dụng</strong> ............................................. 44<br />
Bảng 4.1: Các tỉ lệu giữa Chitosan và SiO2 để <strong>tạo</strong> ra <strong>vật</strong> <strong>liệu</strong> <strong>hấp</strong> <strong>phụ</strong> .......................... 63<br />
Bảng 4.2: Số <strong>liệu</strong> xây dựng đường chuẩn xác định nồng độ Xanh metylen ................... 64<br />
Bảng 4.3: Ảnh hưởng của thời gian và VLHP đến độ <strong>hấp</strong> <strong>phụ</strong> đo được ........................ 65<br />
Bảng 4.4: Ảnh hưởng của thời gian và VLHP đến nồng độ còn lại của MB .................. 65<br />
Bảng 4.5: Ảnh hưởng của thời gian và VLHP đến hiệu suất <strong>hấp</strong> <strong>phụ</strong> ............................ 65<br />
Bảng 4.6: Ảnh hưởng của thời gian và VLHP đến dung lượng <strong>hấp</strong> <strong>phụ</strong> ........................ 66<br />
Bảng 4.7: Ảnh hưởng của pH dd MB đến hiệu suất và dung lượng <strong>hấp</strong> <strong>phụ</strong> ................. 67<br />
Bảng 4.8: Ảnh hưởng của nhiệt độ dd MB đến hiệu suất và dung lượng <strong>hấp</strong> <strong>phụ</strong> .......... 68<br />
Bảng 4.9: Ảnh hưởng của khối lượng VLHP đến hiệu suất và dung lượng <strong>hấp</strong> <strong>phụ</strong> ...... 69<br />
Bảng 4.10: Ảnh hưởng của nồng độ ban đầu dd Xanh metylen đến hiệu suất <strong>hấp</strong> <strong>phụ</strong><br />
và dung lượng <strong>hấp</strong> <strong>phụ</strong> ............................................................................................... 71<br />
Bảng 4.11: Các thông số <strong>hấp</strong> <strong>phụ</strong> của VLHP và Silica ................................................ 73<br />
DIỄN ĐÀN TOÁN - LÍ - HÓA 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN<br />
Diễn đàn hỗ trợ giáo dục : Đ/C 1000B Trần Hưng Đạo Tp Quy Nhơn<br />
Người sáng lập : Nguyễn Thanh Tuấn - Chủ quản tài nguyên : Nguyễn Thanh Tú<br />
GVHD: TS. Trần Quang Ngọc Trang 8<br />
Giới thiệu trích đoạn bởi GV. Nguyễn Thanh Tú<br />
www.facebook.com/daykemquynhonofficial<br />
www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial
www.twitter.com/daykemquynhon<br />
https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn<br />
Đồ án tốt nghiệp<br />
www.facebook.com/daykem.quynhon<br />
www.daykemquynhon.blogspot.com<br />
CHƯƠNG 1. MỞ ĐẦU<br />
1.1. Lý do chọn đề tài<br />
www.daykemquynhon.ucoz.com<br />
MailBox : nguyenthanhtuteacher@hotmail.com<br />
Cùng với sự phát triển của khoa học kỹ thuật, ngành công nghệ <strong>chế</strong> biến thủy<br />
sản cũng phát triển vượt bậc và đóng góp một phần không nhỏ vào việc phát triển nền<br />
kinh tế đất nước. Tuy nhiên, công nghệ <strong>chế</strong> biến thủy sản phát triển bên cạnh những<br />
thuận lợi như <strong>chế</strong> biến ra các mặt hàng thủy sản có chất lượng cao, đảm bảo vệ sinh an<br />
toàn thực phẩm <strong>phụ</strong>c vụ cho xuất khẩu và tiêu thụ trong nước còn có bất lợi là lượng<br />
phế <strong>liệu</strong> thủy sản thải ra rất nhiều <strong>làm</strong> ô nhiễm môi trường. Một trong những nguồn<br />
phế <strong>liệu</strong> thải ra là vỏ của các động <strong>vật</strong> giáp xác như tôm, cua, ghẹ... Nguồn phế <strong>liệu</strong><br />
này hiện nay chủ yếu dùng <strong>làm</strong> thức ăn chăn nuôi hay <strong>làm</strong> phân bón nên hiệu quả kinh<br />
tế rất t<strong>hấp</strong>. Mục tiêu đặt ra cho các nhà công nghệ là nghiên <strong>cứu</strong> để tận <strong>dụng</strong> tối đa<br />
những thành phần có trong phế <strong>liệu</strong> thủy sản nhằm nâng cao hiệu quả kinh tế của<br />
chúng và tránh được ô nhiễm môi trường do chúng gây nên.<br />
Trong các mặt hàng thủy sản có giá trị kinh tế thì các mặt hàng thủy sản đông<br />
lạnh từ giáp xác chiếm từ 70-80% công suất <strong>chế</strong> biến. Vì vậy, lượng phế <strong>liệu</strong> từ vỏ<br />
giáp xác do các nhà máy thủy sản thải ra khá lớn khoảng 70.000 tấn/năm. Nguồn phế<br />
<strong>liệu</strong> này chứa một lượng lớn chitin-là nguyên <strong>liệu</strong> quan trọng cho công nghiệp sản xuất<br />
<strong>chitosan</strong> và các sản phẩm có giá trị khác.[1]<br />
Trong số các polyme sinh học, <strong>chitosan</strong> đã và đang thu hút sự quan tâm của các<br />
nhà nghiên <strong>cứu</strong>. Chitosan là sản phẩm deacetyl hóa chitin, có nguồn gốc từ phế phẩm<br />
của ngành <strong>chế</strong> biến thủy hải sản, là polyme có hàm lượng đ<strong>ứng</strong> thứ 2 trong tự nhiên<br />
(sau xenlulo). Chitosan mang đầy đủ đặc trưng ưu việt của chitin như: có tính tương<br />
thích sinh học và không độc hại, có khả năng phân hủy sinh học, có tính <strong>hấp</strong> <strong>phụ</strong><br />
cao.[2]<br />
Trong những năm gần đây, cùng với việc tìm ra những <strong>ứng</strong> <strong>dụng</strong> mới của chitin,<br />
<strong>chitosan</strong> và dẫn xuất, việc sản xuất và tiêu thụ các sản phẩm nguồn gốc chitin, <strong>chitosan</strong><br />
không ngừng gia tăng. Bên cạnh việc hạn <strong>chế</strong> ô nhiễm từ vỏ động <strong>vật</strong> giáp xác, trong<br />
DIỄN ĐÀN TOÁN - LÍ - HÓA 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN<br />
lĩnh vực môi trường, <strong>chitosan</strong> còn có thể được tận <strong>dụng</strong> <strong>làm</strong> <strong>vật</strong> <strong>liệu</strong> <strong>hấp</strong> <strong>phụ</strong> để loại bỏ<br />
các kim loại nặng và hợp chất ô nhiễm hữu cơ khác nhờ sự có mặt của các nhóm chức<br />
linh động amino và hydroxyl trong mạch phân tử của nó. Chitosan và một số dẫn xuất<br />
của nó có ái lực rất cao đối với các chất nhuộm phân tán và hoạt tính do nhóm amino<br />
Diễn đàn hỗ trợ giáo dục : Đ/C 1000B Trần Hưng Đạo Tp Quy Nhơn<br />
Người sáng lập : Nguyễn Thanh Tuấn - Chủ quản tài nguyên : Nguyễn Thanh Tú<br />
GVHD: TS. Trần Quang Ngọc Trang 9<br />
Giới thiệu trích đoạn bởi GV. Nguyễn Thanh Tú<br />
www.facebook.com/daykemquynhonofficial<br />
www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial
www.twitter.com/daykemquynhon<br />
https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn<br />
Đồ án tốt nghiệp<br />
www.facebook.com/daykem.quynhon<br />
www.daykemquynhon.blogspot.com<br />
www.daykemquynhon.ucoz.com<br />
MailBox : nguyenthanhtuteacher@hotmail.com<br />
của nó dễ dàng bị cation hóa, từ đó <strong>hấp</strong> <strong>phụ</strong> mạnh các chất nhuộm anion có trong môi<br />
trường axit thông qua tương tác tĩnh điện.[10]<br />
Ngày nay với sự phát triển của thế giới về mọi mặt, đặc biệt trong lĩnh vực công<br />
nghiệp đã <strong>tạo</strong> ra ngày càng nhiều sản phẩm đáp <strong>ứng</strong> nhu cầu con người, nhưng mặc<br />
trái của nó là thải ra môi trường nhiều chất thải độc hại. Trong số các dạng ô nhiễm<br />
môi trường, ô nhiễm môi trường nước đang là vấn đề nóng bỏng hiện nay. Chất gây ô<br />
nhiễm có thể là các chất vô cơ hoặc các chất hữu cơ. Sự có mặt của các chất ô nhiễm<br />
này trong nước là do nguồn nước thải công nghiệp từ nhà máy khai thác mỏ, tinh lọc<br />
dầu, sản xuất sợi, sơn, thuốc nhuộm… Các hợp chất hữu cơ như phenol, xanh metylen,<br />
alizarin red S thuộc loại phổ biến trong nước thải công nghiệp. Các hợp chất này có<br />
độc tính cao đối với người và loài <strong>vật</strong>, bởi chúng khó bị phân hủy trong tự nhiên, dễ<br />
<strong>hấp</strong> <strong>phụ</strong> qua da, đi vào trong cơ thể phát huy độc tính, tàn phá hủy hoại tế bào sống.<br />
<strong>Nghiên</strong> <strong>cứu</strong> để loại bỏ các hợp chất này và các hợp chất hữu cơ độc hại khác ra khỏi<br />
môi trường nước là góp phần giảm thiểu ô nhiễm môi trường. Hiện nay, có nhiều<br />
phương pháp để tách loại xử lý chất hữu cơ trong nước: trao đổi ion, thẩm thấu ngược<br />
và màng, keo tụ và <strong>hấp</strong> <strong>phụ</strong>. Trong đó, phương pháp <strong>hấp</strong> <strong>phụ</strong> được sử <strong>dụng</strong> rộng rãi do<br />
giá thành t<strong>hấp</strong> và hiệu quả cao. Các <strong>vật</strong> <strong>liệu</strong> <strong>hấp</strong> <strong>phụ</strong> bao gồm các khoáng chất vô cơ:<br />
đất sét, zeolile, đá ong, diatomite; các chất hữu cơ: chiti/<strong>chitosan</strong>, alginate; các oxit vô<br />
cơ: nano oxit sắt, nano oxit silic… Các nghiên <strong>cứu</strong> về tiềm kiếm, tổng hợp chất <strong>hấp</strong><br />
<strong>phụ</strong> để xử lý chất hữu cơ nói chung và phẩm nhuộm nói riêng đã và đang được nghiên<br />
<strong>cứu</strong> nhiều trong nước cũng như ngoài nước<br />
Việc nghiên <strong>cứu</strong> kết hợp giữa các polyme tự nhiên và các oxit vô cơ cũng đã<br />
được <strong>chế</strong> <strong>tạo</strong> và <strong>ứng</strong> <strong>dụng</strong> thành công trong nhiều lĩnh vực. Tuy nhiên các nghiên <strong>cứu</strong><br />
này cũng cần mở rộng với các polyme khác. Vật <strong>liệu</strong> polyme compozite kết hợp oxit silic<br />
trên nền polyme <strong>chitosan</strong> hứa hẹn sẽ tăng cường <strong>ứng</strong> <strong>dụng</strong> của loại <strong>vật</strong> <strong>liệu</strong> này trong<br />
nhiều lĩnh vực. Chính vì vậy mục tiêu là <strong>chế</strong> <strong>tạo</strong> <strong>vật</strong> <strong>liệu</strong> composite chứa oxit silic trên<br />
nền <strong>chitosan</strong> nhằm kết hợp các tính chất quý báu riêng rẽ của các <strong>vật</strong> <strong>liệu</strong> thành phần,<br />
<strong>tạo</strong> ra hệ polyme composite đa chức năng có tiềm năng <strong>ứng</strong> <strong>dụng</strong> trong <strong>vật</strong> <strong>liệu</strong> <strong>hấp</strong><br />
DIỄN ĐÀN TOÁN - LÍ - HÓA 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN<br />
<strong>phụ</strong>.<br />
Được sự giúp đỡ của GVHD thầy Trần Quang Ngọc, em đã tiến hành thực hiện<br />
đề tài: “<strong>Nghiên</strong> <strong>cứu</strong> <strong>chế</strong> <strong>tạo</strong> <strong>hạt</strong> Chitosan <strong>cấu</strong> <strong>trúc</strong> <strong>xốp</strong> – <strong>ứng</strong> <strong>dụng</strong> <strong>làm</strong> <strong>vật</strong> <strong>liệu</strong> <strong>hấp</strong><br />
<strong>phụ</strong>”.<br />
Diễn đàn hỗ trợ giáo dục : Đ/C 1000B Trần Hưng Đạo Tp Quy Nhơn<br />
Người sáng lập : Nguyễn Thanh Tuấn - Chủ quản tài nguyên : Nguyễn Thanh Tú<br />
GVHD: TS. Trần Quang Ngọc Trang 10<br />
Giới thiệu trích đoạn bởi GV. Nguyễn Thanh Tú<br />
www.facebook.com/daykemquynhonofficial<br />
www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial
www.twitter.com/daykemquynhon<br />
https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn<br />
Đồ án tốt nghiệp<br />
www.facebook.com/daykem.quynhon<br />
www.daykemquynhon.blogspot.com<br />
1.2. Mục tiêu nghiên <strong>cứu</strong><br />
www.daykemquynhon.ucoz.com<br />
MailBox : nguyenthanhtuteacher@hotmail.com<br />
<strong>Nghiên</strong> <strong>cứu</strong> <strong>ứng</strong> <strong>dụng</strong> <strong>chitosan</strong> trong vỏ tôm kết hợp với SiO2 trong tro trấu để<br />
<strong>chế</strong> <strong>tạo</strong> <strong>hạt</strong> <strong>chitosan</strong> có <strong>cấu</strong> <strong>trúc</strong> <strong>xốp</strong>. Khảo sát khả năng <strong>hấp</strong> <strong>phụ</strong> của <strong>hạt</strong> <strong>chitosan</strong>.<br />
1.3. Đối tượng và phạm vi nghiên <strong>cứu</strong><br />
<strong>Nghiên</strong> <strong>cứu</strong> <strong>chế</strong> <strong>tạo</strong> Chitosan từ vỏ tôm và Silica từ vỏ trấu. Tổng hợp <strong>vật</strong> <strong>liệu</strong><br />
<strong>hấp</strong> <strong>phụ</strong> (<strong>chitosan</strong> <strong>cấu</strong> <strong>trúc</strong> <strong>xốp</strong>) từ Chitosan và Silica <strong>chế</strong> <strong>tạo</strong> được<br />
cốt SiO2<br />
Chất lượng và <strong>ứng</strong> <strong>dụng</strong> của <strong>vật</strong> <strong>liệu</strong> <strong>hấp</strong> <strong>phụ</strong> kết hợp từ chất nền <strong>chitosan</strong> và chất<br />
1.4. Nội dung và phương pháp nghiên <strong>cứu</strong><br />
‣ <strong>Nghiên</strong> <strong>cứu</strong> lý thuyết<br />
- <strong>Nghiên</strong> <strong>cứu</strong> nguồn gốc, trạng thái tồn tại của chitin – <strong>chitosan</strong>, SiO2 trong tro<br />
trấu.<br />
- <strong>Nghiên</strong> <strong>cứu</strong> các các tính chất hóa lý của chitin – <strong>chitosan</strong>, SiO2 trong tro trấu.<br />
- <strong>Nghiên</strong> <strong>cứu</strong> khả năng sử <strong>dụng</strong> chitin – <strong>chitosan</strong> và SiO2 để <strong>chế</strong> <strong>tạo</strong> <strong>vật</strong> <strong>liệu</strong> <strong>hấp</strong><br />
<strong>phụ</strong>.<br />
- <strong>Nghiên</strong> <strong>cứu</strong> khả năng <strong>hấp</strong> <strong>phụ</strong> của Xanh metylen với các lại <strong>vật</strong> <strong>liệu</strong> <strong>hấp</strong> <strong>phụ</strong><br />
‣ <strong>Nghiên</strong> <strong>cứu</strong> thực nghiệm<br />
- Chiết suất SiO2 từ tro trấu, tính toán hiệu suất kết quả thu được.<br />
- <strong>Nghiên</strong> <strong>cứu</strong> tỉ lệ pha trộn thích hợp giữa <strong>chitosan</strong> với SiO2 từ tro trấu để <strong>tạo</strong> <strong>vật</strong><br />
<strong>liệu</strong> <strong>hấp</strong> <strong>phụ</strong> có khả năng <strong>hấp</strong> <strong>phụ</strong> màu và <strong>hấp</strong> thụ các kim loại nặng.<br />
- Khảo sát khả năng <strong>hấp</strong> <strong>phụ</strong> của <strong>hạt</strong> <strong>chitosan</strong> <strong>cấu</strong> <strong>trúc</strong> <strong>xốp</strong> đối với Xanh metylen<br />
1.5. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài<br />
‣ Ý nghĩa khoa học: <strong>Nghiên</strong> <strong>cứu</strong> <strong>ứng</strong> <strong>dụng</strong> mới của <strong>chitosan</strong><br />
‣ Ý nghĩa thực tiễn: Tạo ra <strong>vật</strong> <strong>liệu</strong> <strong>hấp</strong> <strong>phụ</strong> có khả năng <strong>hấp</strong> <strong>phụ</strong> các chất màu và<br />
<strong>hấp</strong> thụ các kim loại nặng.<br />
1.6. Bố cục đề tài<br />
Bố cục luận văn được chia <strong>làm</strong> 4 phần:<br />
DIỄN ĐÀN TOÁN - LÍ - HÓA 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN<br />
Chương 1: Mở đầu<br />
Chương 2: Tổng quan<br />
Chương 3: Nội dung và phương pháp nghiên <strong>cứu</strong><br />
Chương 4: Kết quả nghiên <strong>cứu</strong> và thảo luận<br />
Diễn đàn hỗ trợ giáo dục : Đ/C 1000B Trần Hưng Đạo Tp Quy Nhơn<br />
Người sáng lập : Nguyễn Thanh Tuấn - Chủ quản tài nguyên : Nguyễn Thanh Tú<br />
GVHD: TS. Trần Quang Ngọc Trang 11<br />
Giới thiệu trích đoạn bởi GV. Nguyễn Thanh Tú<br />
www.facebook.com/daykemquynhonofficial<br />
www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial
www.twitter.com/daykemquynhon<br />
https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn<br />
Đồ án tốt nghiệp<br />
www.facebook.com/daykem.quynhon<br />
www.daykemquynhon.blogspot.com<br />
CHƯƠNG 2. TỔNG QUAN<br />
www.daykemquynhon.ucoz.com<br />
MailBox : nguyenthanhtuteacher@hotmail.com<br />
2.1. Tổng quan về Chitin - Chitosan<br />
2.1.1. Cấu <strong>trúc</strong> của chitin:<br />
Chitin là polisaccarit mạch thẳng, có thể xem như là dẫn xuất của xenlulozơ,<br />
trong đó nhóm (–OH) ở nguyên tử C(2) được thay thế bằng nhóm axetyl amino (–<br />
NHCOCH3). Như vậy chitin là poli (N–axety–2–amino–2–deoxi–β–D–glucopyranozơ)<br />
liên kết với nhau bởi các liên kết β–(C–1–4)–glicozit. Trong đó các mắt xích của chitin<br />
cũng được đánh số như của glucozơ.[3,5]<br />
2.1.2. Cấu <strong>trúc</strong> của <strong>chitosan</strong>:<br />
Hình 2.1: Cấu <strong>trúc</strong> phân tử của chitin<br />
Chitosan là dẫn xuất đề axetyl hoá của chitin, trong đó nhóm (–NH2) thay thế<br />
nhóm (–COCH3) ở vị trí C(2).<br />
Chitosan được <strong>cấu</strong> <strong>tạo</strong> từ các mắt xích D-glucozamin liên kết với nhau bởi các<br />
liên kết β–(1–4)–glicozit, do vậy <strong>chitosan</strong> có thể gọi là poly β–(1–4)–2-amino-2-<br />
deoxi–D–glucozơ hoặc là poly β–(1–4)–D– glucozamin.[3,5]<br />
DIỄN ĐÀN TOÁN - LÍ - HÓA 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN<br />
Diễn đàn hỗ trợ giáo dục : Đ/C 1000B Trần Hưng Đạo Tp Quy Nhơn<br />
Người sáng lập : Nguyễn Thanh Tuấn - Chủ quản tài nguyên : Nguyễn Thanh Tú<br />
Hình 2.2: Cấu <strong>trúc</strong> phân tử của <strong>chitosan</strong><br />
GVHD: TS. Trần Quang Ngọc Trang 12<br />
Giới thiệu trích đoạn bởi GV. Nguyễn Thanh Tú<br />
www.facebook.com/daykemquynhonofficial<br />
www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial
www.twitter.com/daykemquynhon<br />
https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn<br />
Đồ án tốt nghiệp<br />
www.facebook.com/daykem.quynhon<br />
www.daykemquynhon.blogspot.com<br />
www.daykemquynhon.ucoz.com<br />
MailBox : nguyenthanhtuteacher@hotmail.com<br />
Hình 2.3: Sự <strong>tạo</strong> thành chitin từ <strong>chitosan</strong>.[6]<br />
Hình 2.4: Cấu <strong>trúc</strong> phân tử <strong>chitosan</strong> trong không gian.[11]<br />
2.1.3. Tính chất <strong>vật</strong> lý của chitin/<strong>chitosan</strong>:[3,5,6,11,15]<br />
Chitin và <strong>chitosan</strong> là những polymer sinh học có khối lượng phân tử lớn.<br />
Chitosan có màu trắng ngà hoặc vàng n<strong>hạt</strong>, không mùi, không vị, nhiệt độ nóng<br />
chảy 309 - 311 o C.[3]<br />
Chitin có hình thái tự nhiên ở dạng rắn. Màu của vỏ giáp xác hình thành từ hợp<br />
chất của chitin ( dẫn xuất của 4-xeton và 4,4’ di xeton-ß-carotene ).<br />
Còn <strong>chitosan</strong> là chất rắn vô định hình, <strong>xốp</strong>, nhẹ, hình vảy, có thể xay nhỏ thành<br />
các kích cỡ khác nhau.<br />
Chitosan có thể tan trong Ordimethylactamine (DMA) có chứa 8% lithium<br />
choloride hoặc axit hữu cơ như acetic acid, citric acid, chlohydrite acid, không<br />
tan trong nước, xút, cồn hoặc các dung môi hữu cơ khác. Bột <strong>chitosan</strong> có dạng<br />
hơi sệt trong tự nhiên và màu sắc của nó biến đổi từ vàng n<strong>hạt</strong> đến trắng.<br />
Giống như cellulose, <strong>chitosan</strong> là chất xơ, nhưng không giống chất xơ thực <strong>vật</strong>,<br />
DIỄN ĐÀN TOÁN - LÍ - HÓA 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN<br />
<strong>chitosan</strong> có khả năng <strong>tạo</strong> màng, có các tính chất của <strong>cấu</strong> <strong>trúc</strong> quang học…<br />
Chitosan có khả năng tích điện dương do đó nó có khả năng kết hợp với những<br />
chất tích điện âm như chất béo, lipid và acid mật...<br />
Diễn đàn hỗ trợ giáo dục : Đ/C 1000B Trần Hưng Đạo Tp Quy Nhơn<br />
Người sáng lập : Nguyễn Thanh Tuấn - Chủ quản tài nguyên : Nguyễn Thanh Tú<br />
GVHD: TS. Trần Quang Ngọc Trang 13<br />
Giới thiệu trích đoạn bởi GV. Nguyễn Thanh Tú<br />
www.facebook.com/daykemquynhonofficial<br />
www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial
www.twitter.com/daykemquynhon<br />
https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn<br />
Đồ án tốt nghiệp<br />
www.facebook.com/daykem.quynhon<br />
www.daykemquynhon.blogspot.com<br />
www.daykemquynhon.ucoz.com<br />
MailBox : nguyenthanhtuteacher@hotmail.com<br />
Chitosan là chất có độ nhớt cao. Độ nhớt của <strong>chitosan</strong> <strong>phụ</strong> thuộc vào nhiều yếu tố<br />
như mức độ deacetyl hóa, khối lượng nguyên tử, nồng độ dung dịch, độ mạnh<br />
của lực ion, pH và nhiệt độ...<br />
Tỷ trọng của chitin từ tôm và cua thường là 0,06 và 0,17 g/ml, điều này cho thấy<br />
chitin từ tôm <strong>xốp</strong> hơn từ cua, từ nhuyễn thể <strong>xốp</strong> hơn từ cua 2,6 lần. Tỷ trọng của<br />
chitin và <strong>chitosan</strong> từ giáp xác rất cao (0,39g/cm 3 ), nó <strong>phụ</strong> thuộc vào phương pháp<br />
<strong>chế</strong> biến, ngoài ra, mức độ deacetyl hóa cũng <strong>làm</strong> tăng tỷ trọng của chúng.<br />
Hình 2.4: Hình thái tự nhiên của chitin, <strong>chitosan</strong><br />
2.1.4. Tính chất hoá học của chitin/<strong>chitosan</strong>: [3,5,6,11,15]<br />
- Trong phân tử chitin/<strong>chitosan</strong> có chứa các nhóm chức –OH, –NHCOCH3 trong<br />
các mắt xích N–axetyl–D–glucozamin và nhóm –OH, nhóm –NH2 trong các mắt<br />
xích D-glucozamin có nghĩa chúng vừa là ancol vừa là amin, vừa là amit. Phản<br />
<strong>ứng</strong> hoá học có thể xảy ra ở vị trí nhóm chức <strong>tạo</strong> ra dẫn xuất thế O–, dẫn xuất thế<br />
N–, hoặc dẫn xuất thế O–, N–.[3]<br />
- Mặt khác chitin/<strong>chitosan</strong> là những polime mà các monome được nối với nhau bởi<br />
các liên kết β–(1–4)–glicozit; các liên kết này rất dễ bị cắt đứt bởi các chất hoá<br />
học như: axit, bazơ, tác nhân oxy-hóa và các enzim thuỷ phân.[3]<br />
DIỄN ĐÀN TOÁN - LÍ - HÓA 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN<br />
Diễn đàn hỗ trợ giáo dục : Đ/C 1000B Trần Hưng Đạo Tp Quy Nhơn<br />
Người sáng lập : Nguyễn Thanh Tuấn - Chủ quản tài nguyên : Nguyễn Thanh Tú<br />
Hình 2.6: Thành phần hóa học của vỏ tôm.[11]<br />
GVHD: TS. Trần Quang Ngọc Trang 14<br />
Giới thiệu trích đoạn bởi GV. Nguyễn Thanh Tú<br />
www.facebook.com/daykemquynhonofficial<br />
www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial
www.twitter.com/daykemquynhon<br />
https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn<br />
Đồ án tốt nghiệp<br />
www.facebook.com/daykem.quynhon<br />
www.daykemquynhon.blogspot.com<br />
www.daykemquynhon.ucoz.com<br />
MailBox : nguyenthanhtuteacher@hotmail.com<br />
Độ deacetyl (DD).[6]<br />
Hình 2.7: Phổ IR của Chitin (A) và Chitosan (B).<br />
Một trong những chỉ số quan trọng của <strong>chitosan</strong> là độ deacetyl hoá (DD) hoặc độ<br />
acetyl hoá (DA = 100 – DD). Chitosan có độ DD khác nhau dẫn đến sự khác nhau về<br />
khối lượng phân tử, độ nhớt, khả năng hoà tan trong acid,...<br />
Hiện nay có nhiều phương pháp để xác định DD và sau đây là những phương<br />
pháp phổ biến nhất.<br />
Phương pháp xác định phổ hồng ngoại:<br />
Khi khảo sát phổ IR của chitin và <strong>chitosan</strong>, các nhà nghiên <strong>cứu</strong> nhận thấy dao<br />
động <strong>hấp</strong> thu của nhóm –OH không <strong>phụ</strong> thuộc vào DD trong khi ở nhóm amide(I) có<br />
hiện tượng này. Từ đó các nhà nghiên <strong>cứu</strong> đưa ra nhiều công thức thực nghiệm tính<br />
DD của sản phẩm. Các công thức này khá lặp lại về kết quả và phù hợp với kết quả<br />
của phương pháp chuẩn độ keo.<br />
Trong đó:<br />
DD = 100 – (A1655/A3450)X115<br />
A 1655 : diện tích phần phổ <strong>hấp</strong> thu do dao động của nhóm amide (I)<br />
A 3450 : diện tích phần phổ <strong>hấp</strong> thu do dao động của nhóm –OH<br />
115: hệ số thực nghiệm<br />
DIỄN ĐÀN TOÁN - LÍ - HÓA 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN<br />
Hoặc: DD = 100 x (1 – A 1655 /A 3450 /1,33)<br />
Diễn đàn hỗ trợ giáo dục : Đ/C 1000B Trần Hưng Đạo Tp Quy Nhơn<br />
Người sáng lập : Nguyễn Thanh Tuấn - Chủ quản tài nguyên : Nguyễn Thanh Tú<br />
Ngoài ra trong một số tài <strong>liệu</strong> khác, người ta cũng đề cập đến công thức sau:<br />
DD = 97,67 – 26,486 x (A1655/A3450)<br />
GVHD: TS. Trần Quang Ngọc Trang 15<br />
Giới thiệu trích đoạn bởi GV. Nguyễn Thanh Tú<br />
www.facebook.com/daykemquynhonofficial<br />
www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial
www.twitter.com/daykemquynhon<br />
https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn<br />
Đồ án tốt nghiệp<br />
www.facebook.com/daykem.quynhon<br />
www.daykemquynhon.blogspot.com<br />
www.daykemquynhon.ucoz.com<br />
MailBox : nguyenthanhtuteacher@hotmail.com<br />
Phương pháp phản <strong>ứng</strong> với ninhydrin.<br />
Nhóm amino của chitin và <strong>chitosan</strong> có khả năng phản <strong>ứng</strong> với ninhydrin <strong>tạo</strong> ra<br />
hợp chất khử và amoni. Hai hợp chất này phản <strong>ứng</strong> với nhau <strong>tạo</strong> hợp chất mang màu.<br />
Định độ <strong>hấp</strong> thu màu bằng phương pháp quang phổ UV-Vis, từ đó xác định DD.<br />
o Phương pháp xác định độ keo.<br />
Phương pháp này dựa trên phương pháp định lượng độ keo do Terayama dùng để<br />
phân tích các hợp chất đa điện tích trong dung dịch. Dung dịch của một anionic đã biết<br />
nồng độ được mang đi tác <strong>dụng</strong> với dung dịch <strong>chitosan</strong> trong HCl, dùng methylen blue<br />
để xác định điểm cuối.<br />
o Phương pháp chưng cất với acid phosphoric<br />
Khi tác <strong>dụng</strong> với acid phosphoric ở nhiệt độ cao, gốc acetyl trong <strong>chitosan</strong> sẽ bị<br />
tách ra dưới dạng acid acetic và định lượng bằng NaOH theo phương pháp chuẩn độ<br />
thể tích.<br />
Cách tiến hành như sau: cho 0,3g vào dung dịch chứa 50ml H2O và 50ml H3PO4<br />
85%, tiến hành chưng cất với nhiệt độ tăng dần 1 o C trong 1 phút cho đến 160°C, duy<br />
trì nhiệt độ này trong 60 phút, định lượng dịch chưng cất bằng dd NaOH 0,1 N với<br />
chất chỉ thị màu phenolphtalein.<br />
Trong đó:<br />
Độ deacetyl được tính theo công thức:<br />
DD = 100 – 2.03.V/m<br />
2.03: hệ số liên quan đến phân tử lượng của chitin tính theo lý thuyết.<br />
V: thể tích thực chuẩn độ mẫu.<br />
m: khối lượng mẫu thử.<br />
Dung môi và tính tan.[6]<br />
Chitosan là một bazơ, dễ <strong>tạo</strong> muối với các acid, hình thành những chất điện ly<br />
cao phân tử (polyelectrolyt) có tính tan <strong>phụ</strong> thuộc vào bản chất của các anionic có liên<br />
quan. Quá trình hoà tan <strong>chitosan</strong> có thể xảy ra 2 giai đoạn: hình thành muối và hoà tan<br />
DIỄN ĐÀN TOÁN - LÍ - HÓA 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN<br />
muối. Tuy nhiên, thường cho acid và <strong>chitosan</strong> đã ở dạng huyền phù trong nước để hai<br />
quá trình xảy ra đồng thời. Tính tan của muối <strong>chitosan</strong> <strong>phụ</strong> thuộc vào trọng lượng phân<br />
tử, mức độ deacetyl hoá, tổng lượng acid có mặt và nhiệt độ dung dịch.<br />
Diễn đàn hỗ trợ giáo dục : Đ/C 1000B Trần Hưng Đạo Tp Quy Nhơn<br />
Người sáng lập : Nguyễn Thanh Tuấn - Chủ quản tài nguyên : Nguyễn Thanh Tú<br />
GVHD: TS. Trần Quang Ngọc Trang 16<br />
Giới thiệu trích đoạn bởi GV. Nguyễn Thanh Tú<br />
www.facebook.com/daykemquynhonofficial<br />
www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial
www.twitter.com/daykemquynhon<br />
https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn<br />
Đồ án tốt nghiệp<br />
www.facebook.com/daykem.quynhon<br />
www.daykemquynhon.blogspot.com<br />
Thuỷ phân bằng acid.[6]<br />
Trong môi trường acid, chitin – <strong>chitosan</strong> đều bị thuỷ phân. Khả năng bị thuỷ<br />
phân <strong>phụ</strong> thuộc vào các nhóm thế trong chitin theo thứ tự sau:<br />
www.daykemquynhon.ucoz.com<br />
MailBox : nguyenthanhtuteacher@hotmail.com<br />
–NHCOCH3< –OH < –NH2<br />
Mức độ thuỷ phân <strong>phụ</strong> thuộc vào loại acid, nồng độ acid, nhiệt độ và thời gian<br />
phản <strong>ứng</strong>. Các kết quả nghiên <strong>cứu</strong> cho thấy trong môi trường H2SO4, sự thuỷ phân<br />
<strong>chitosan</strong> luôn kèm theo quá trình O < N– sulfate hoá, cho sự cắt mạch phân tử <strong>chitosan</strong><br />
một cách ngẫu nhiên.<br />
Trong dung dịch HCl, <strong>chitosan</strong> bị cắt mạch nhưng không như trong dung dịch<br />
H2SO4. HCl thủy phân <strong>chitosan</strong> sản phẩm cuối cùng chủ yếu là monomer, dimer,<br />
trimer. Trong môi trường khác như HF, H3PO4 <strong>chitosan</strong> vẫn bị thủy phân nhưng ở mức<br />
độ khác nhau. Trong dung dịch CH3COOH, sự thuỷ phân <strong>chitosan</strong> ở nhiệt độ thường<br />
xảy ra là không đáng kể.<br />
Phản <strong>ứng</strong> nitrat hoá.[6]<br />
Chitosan tương tự celluloze có đặc tính <strong>tạo</strong> nitrat. Tuy nhiên, hỗn hợp HNO3–<br />
H2SO4 được dùng <strong>làm</strong> tác nhân để điều <strong>chế</strong> celluloze nitrat lại không thích hợp cho<br />
<strong>chitosan</strong> vì H2SO4 gây phản <strong>ứng</strong> cắt mạch <strong>chitosan</strong>. Có hai hướng điều <strong>chế</strong> <strong>chitosan</strong><br />
nitrat như sau:<br />
Chitosan phản <strong>ứng</strong> với HNO3 loãng. Chitosan tác <strong>dụng</strong> với hỗn hợp của acid<br />
acetic loãng: anhydric acetic: acid nitric nguyên chất ở nhiệt độ t<strong>hấp</strong> hơn 5°C theo tỉ lệ<br />
1:1:1:3.<br />
Sản phẩm thu được từ hai quá trình trên đều là muối acid của <strong>chitosan</strong> nitrat, có<br />
mức độ thế là 1.65 dưới tác <strong>dụng</strong> của kiềm loãng sẽ chuyển sang <strong>chitosan</strong> nitrat có<br />
hàm lượng O-nitrat không đổi, thường thực hiện trong aceton 50%.<br />
Phản <strong>ứng</strong> photphat hoá.[6]<br />
Phản <strong>ứng</strong> photphat hóa xảy ra khi cho <strong>chitosan</strong> tác <strong>dụng</strong> với 15 phần pyridine và<br />
5 phần phosphorus axychlorid ở 40°C trong 5 giờ. Sản phẩm có hàm lượng P là 24%.<br />
DIỄN ĐÀN TOÁN - LÍ - HÓA 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN<br />
Có hai phương pháp điều <strong>chế</strong> ester phosphat của <strong>chitosan</strong>:<br />
Dựa trên phương pháp điều <strong>chế</strong> celluloze phosphat, gia nhiệt <strong>chitosan</strong> với hỗn<br />
hợp acid phosphoric và ure. Thường dùng một chất lỏng trơ để xúc tiến phản <strong>ứng</strong> như<br />
DMF, toluen.<br />
Diễn đàn hỗ trợ giáo dục : Đ/C 1000B Trần Hưng Đạo Tp Quy Nhơn<br />
Người sáng lập : Nguyễn Thanh Tuấn - Chủ quản tài nguyên : Nguyễn Thanh Tú<br />
GVHD: TS. Trần Quang Ngọc Trang 17<br />
Giới thiệu trích đoạn bởi GV. Nguyễn Thanh Tú<br />
www.facebook.com/daykemquynhonofficial<br />
www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial
www.twitter.com/daykemquynhon<br />
https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn<br />
Đồ án tốt nghiệp<br />
www.facebook.com/daykem.quynhon<br />
www.daykemquynhon.blogspot.com<br />
Thực hiện phản <strong>ứng</strong> của <strong>chitosan</strong> với pentoxid P ở nhiệt độ từ 0 → 5°C. Trong<br />
đó, <strong>chitosan</strong> đã được hoà tan trước trong methan sulphonic acid.<br />
www.daykemquynhon.ucoz.com<br />
MailBox : nguyenthanhtuteacher@hotmail.com<br />
Phản <strong>ứng</strong> Sulfat hoá.[6]<br />
Quá trình Sulfat hoá xảy ra bằng cách xử lý <strong>chitosan</strong>, tái <strong>tạo</strong> tủa, chuyển hoá<br />
dung môi thông qua chuỗi: nước → ethanol → ethanol nguyên chất → diethylether →<br />
DMF và phức SO3 - DMF trong lượng thừa DMF, phản <strong>ứng</strong> được duy trì ở nhiệt độ<br />
phòng. Sản phẩm <strong>tạo</strong> thành một nhóm N-sulphate và O-sulphate:<br />
Chitosan –NH 2 + O 3 S–O–CH = N(CH 3 ) 2 → Chitosan –NH-SO2OH + HCON(CH 3 ) 2<br />
Phản <strong>ứng</strong> khử nhóm amin và cắt mạch bằng HNO2.[6]<br />
Acid nitrơ được sử <strong>dụng</strong> để thực hiện phản <strong>ứng</strong> deamin hoá và depolymer hoá<br />
<strong>chitosan</strong>, phản <strong>ứng</strong> xảy ra càng mạnh khi có mặt của AgNO 3 . Khi thực hiện phản <strong>ứng</strong><br />
depolymer hoá <strong>chitosan</strong> ở nhiệt độ phòng bằng HCl 3M thì cần 160 giờ. Trong khi đó<br />
nếu dùng HNO2 thì chỉ cần 5 phút ở nhiệt độ phòng. Tuy nhiên để thực hiện tốt phản<br />
<strong>ứng</strong> deamin hoá <strong>chitosan</strong>, người ta thay bằng anhydrid N 2 O 3 . Cơ <strong>chế</strong> phản <strong>ứng</strong> như<br />
sau: trước hết hình thành ion diazonium, ion này phân hủy <strong>tạo</strong> ion carbonium, gây ra<br />
sự cắt mạch.<br />
Tính <strong>tạo</strong> phức.[6]<br />
Trong môi trường acid, <strong>chitosan</strong> bị proton hoá nên nó phản <strong>ứng</strong> được với các<br />
polyanion <strong>tạo</strong> phức. Khi pH > 4, nó <strong>tạo</strong> phức được với các hợp chất màu và kim loại<br />
nặng. Các nhà khoa học giả thuyết rằng do đôi electron tự do của nhóm amin đã giúp<br />
<strong>chitosan</strong> <strong>tạo</strong> được liên kết cho nhận với các đối chất. Tuy nhiên, còn phải xem xét tới<br />
các hiện tượng đơn giản như <strong>hấp</strong> <strong>phụ</strong>, tương tác tĩnh điện và sự trao đổi ion. Bên cạnh<br />
đó, môi trường nhóm chức amin cũng <strong>làm</strong> tăng hiệu lực phức của <strong>chitosan</strong>.<br />
Sự <strong>tạo</strong> phức giữa <strong>chitosan</strong> và các ion kim loại nói chung rất khác nhau, <strong>cấu</strong> <strong>trúc</strong><br />
của phức chất theo đó cũng ít được công nhận. Tuy nhiên, phức chất giữa <strong>chitosan</strong> và<br />
đồng, niken đã được rất nhiều nhà nghiên <strong>cứu</strong> xác định và chỉ ra ion Cu(II) hoặc Ni(II)<br />
là ion trung tâm, một ligand là nhóm –NH2, 2 ligand còn lại là nhóm –OH ở C3và C6.<br />
DIỄN ĐÀN TOÁN - LÍ - HÓA 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN<br />
Tuy nhiên, ligand thứ tư vẫn có hai ý kiến trái ngược nhau, một ý kiến cho rằng đó là<br />
một phân tử nước, một ý kiến cho ràng đó là OH nối giữa 2 vòng D – Glucoz.<br />
Diễn đàn hỗ trợ giáo dục : Đ/C 1000B Trần Hưng Đạo Tp Quy Nhơn<br />
Người sáng lập : Nguyễn Thanh Tuấn - Chủ quản tài nguyên : Nguyễn Thanh Tú<br />
GVHD: TS. Trần Quang Ngọc Trang 18<br />
Giới thiệu trích đoạn bởi GV. Nguyễn Thanh Tú<br />
www.facebook.com/daykemquynhonofficial<br />
www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial
www.twitter.com/daykemquynhon<br />
https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn<br />
Đồ án tốt nghiệp<br />
www.facebook.com/daykem.quynhon<br />
www.daykemquynhon.blogspot.com<br />
Theo Tanja Becker, Michael Schlaak và Henry Strasdeit (2000), khả năng <strong>hấp</strong><br />
<strong>phụ</strong> của <strong>chitosan</strong> đối với từng ion kim loại như sau: Cu(II) > Cd(II) ~ Ni(II) > Pb(II).<br />
www.daykemquynhon.ucoz.com<br />
MailBox : nguyenthanhtuteacher@hotmail.com<br />
2.1.5. Tính chất sinh học chitin/<strong>chitosan</strong>.[6]<br />
Chitosan không độc, dùng an toàn cho người, có khả năng tự phân hủy sinh học.<br />
Nó là chất mang lý tưởng trong hệ tống vận chuyển thuốc, không những sử <strong>dụng</strong> trong<br />
đường uống, tiêm tĩnh mạch, mà còn sử <strong>dụng</strong> an toàn trong ghép mô<br />
Chitosan có nhiều tác <strong>dụng</strong> sinh học đa dạng như: tính kháng nấm, tính kháng<br />
khuẩn với nhiều chủng loại khác nhau, kích thích sự phát triển tăng sinh của tế bào,<br />
cầm máu, chống sưng u.<br />
Ngoài ra <strong>chitosan</strong> có tác <strong>dụng</strong> <strong>làm</strong> giảm cholesterol và lipit trong máu, hạ huyết<br />
áp, điều trị thận mãn tính.<br />
Với khả năng thúc đẩy hoạt động của các peptit - insulin, kích thích việc tiết ra<br />
insulin ở tuyến tụy nên nó được dùng để điều trị bệnh tiểu đường.<br />
2.1.6. Một số <strong>ứng</strong> <strong>dụng</strong> của <strong>chitosan</strong>.[3,5,6,11,15]<br />
a. Ứng <strong>dụng</strong> của <strong>chitosan</strong> trong công nghệ thực phẩm:<br />
‣ Chất <strong>làm</strong> trong - Ứng <strong>dụng</strong> trong công nghiệp sản xuất nước quả:[3]<br />
Trong sản xuất nước quả, việc <strong>làm</strong> trong là yêu cầu bắt buộc. Thực tế hiện nay<br />
đang sử <strong>dụng</strong> các chất <strong>làm</strong> trong như: genatin, bentonite, kalicaseinat, tannin,<br />
polyvinyl pirovinyl. Chitosan là tác nhân tốt loại bỏ đi đục, giúp điều chỉnh acid trong<br />
nước quả. Đối với dịch quả táo, nho, chanh, cam không cần qua xử lý pectin, sử <strong>dụng</strong><br />
<strong>chitosan</strong> để <strong>làm</strong> trong. Đặc biệt nước táo, độ đục có thể giảm tối thiểu chỉ ở mức xử lý<br />
với 0,8 kg/m 3 mà không hề gây ảnh hưởng xấu tới chỉ tiêu chất lượng của nó.<br />
<strong>Nghiên</strong> <strong>cứu</strong> đã chỉ ra rằng <strong>chitosan</strong> có ái lực lớn đối với hợp chất polyphenol<br />
chẳng hạn: catechin, proanthocianydin, acid cinamic, dẫn xuất của chúng, những chất<br />
mà có thể biến màu nước quả bằng phản <strong>ứng</strong> oxy hóa.<br />
‣ Sử <strong>dụng</strong> trong thực phẩm chức năng:[3]<br />
Chitosan có khả năng <strong>làm</strong> giảm hàm lượng cholesterol trong máu. Nếu sử <strong>dụng</strong><br />
DIỄN ĐÀN TOÁN - LÍ - HÓA 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN<br />
thực phẩm chức năng có bổ sung 4% <strong>chitosan</strong> thì lượng cholesterol trong máu giảm đi<br />
đáng kể chỉ sau 2 tuần. Ngoài ra <strong>chitosan</strong> còn xem là chất chống đông tụ máu. Nguyên<br />
nhân việc giảm cholesterol trong huyết và chống đông tụ máu được biết là không cho<br />
Diễn đàn hỗ trợ giáo dục : Đ/C 1000B Trần Hưng Đạo Tp Quy Nhơn<br />
Người sáng lập : Nguyễn Thanh Tuấn - Chủ quản tài nguyên : Nguyễn Thanh Tú<br />
GVHD: TS. Trần Quang Ngọc Trang 19<br />
Giới thiệu trích đoạn bởi GV. Nguyễn Thanh Tú<br />
www.facebook.com/daykemquynhonofficial<br />
www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial
www.twitter.com/daykemquynhon<br />
https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn<br />
Đồ án tốt nghiệp<br />
www.facebook.com/daykem.quynhon<br />
www.daykemquynhon.blogspot.com<br />
<strong>tạo</strong> các mixen. Điều chú ý là ở pH = 6 – 6,5 <strong>chitosan</strong> bắt đầu bị kết tủa, toàn bộ chuỗi<br />
polysacchrite bị kết lắng và giữ lại toàn bộ lượng mixen trong đó. Chính nhờ đặc điểm<br />
quan trọng này <strong>chitosan</strong> <strong>ứng</strong> <strong>dụng</strong> trong sản phẩm thực phẩm chức năng.<br />
www.daykemquynhon.ucoz.com<br />
MailBox : nguyenthanhtuteacher@hotmail.com<br />
‣ Thu hồi protein:[3]<br />
Whey coi là chất thải của trong công nghiệp sản xuất format, nó có chứa lượng<br />
lớn lactose và protein ở dạng hòa tan. Nếu thải trực tiếp ra ngoài nó gây ô nhiễm môi<br />
trường, còn nếu xử lý nước thải thì tốn kém trong vận hành hệ thống mà hiệu quả kinh<br />
tế không cao. Việc thu hồi protein trong whey được xem là biện pháp <strong>làm</strong> tăng hiệu<br />
quả kinh tế của sản xuất format. Whey protein khi thu hồi được bổ sung vào đồ uống,<br />
thịt băm, và các loại thực phẩm khác. Đã đưa ra nhiều phương pháp khác nhau nhằm<br />
thu hồi <strong>hạt</strong> protein này và <strong>chitosan</strong> được coi mang lại nhiều hiệu suất tách cao nhất. Tỷ<br />
lệ <strong>chitosan</strong> để kết bông các <strong>hạt</strong> lơ lửng là 2,15% (30mg/l); độ đục t<strong>hấp</strong> nhất ở pH 6,0.<br />
<strong>Nghiên</strong> <strong>cứu</strong> về protein thu được bằng phương pháp này: Không hề có sự khác biệt về<br />
giá trị giữa protein có chứa <strong>chitosan</strong> và protein thu được bằng đông tụ casein hoặc<br />
whey protein.<br />
Ngoài thu hồi protein từ whey, người ta sử <strong>dụng</strong> <strong>chitosan</strong> trong thu hồi các axit -<br />
amin trong nước của sản xuất đồ hộp, thịt, cá…<br />
‣ Phân tách rượu- nước:[3]<br />
Chitosan đã được xử lý đặc biệt để <strong>tạo</strong> ra dạng màng rỗng. Với việc điều chỉnh<br />
tốc độ thẩm thấu (lượng chất lỏng đi qua màng khoảng 1 m 3 /h). Màng này được sử<br />
<strong>dụng</strong> trong hệ thống phản <strong>ứng</strong> đòi hỏi không dùng nhiệt độ không quá cao. Việc phân<br />
tách này chỉ loại đi nước, kết quả là hàm lượng ethanol có thể lên đến 80%.<br />
‣ Ứng <strong>dụng</strong> <strong>làm</strong> màng bao (bảo quản hoa quả, thực phẩm):[3,14]<br />
Lớp màng không độc bao quanh bên ngoài bao toàn bộ khu cư trú từ bề mặt khối<br />
nguyên <strong>liệu</strong> nhằm hạn <strong>chế</strong> sự phát triển vi sinh <strong>vật</strong> bề mặt - một nguyên nhân chính<br />
gây thối hỏng thực phẩm.<br />
N-O carboxymethy (NOCC) được xử lý đặc biệt từ phản <strong>ứng</strong> của <strong>chitosan</strong> và<br />
DIỄN ĐÀN TOÁN - LÍ - HÓA 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN<br />
monochloroacetic acid trong điều kiện kiềm, NOCC bị hòa tan trong dung dịch ở pH ><br />
6 hoặc pH < 2. Màng NOCC dẻo có thể <strong>tạo</strong> thành ngay trong dung dịch nước đó. Lớp<br />
màng này có tính thấm chọn lọc các khí như oxy, cacbon dioxide mà còn có khả năng<br />
phân tách hỗn hợp khí như: ethylene, ethane, acetylence. <strong>Nghiên</strong> <strong>cứu</strong> về tính độc tố<br />
Diễn đàn hỗ trợ giáo dục : Đ/C 1000B Trần Hưng Đạo Tp Quy Nhơn<br />
Người sáng lập : Nguyễn Thanh Tuấn - Chủ quản tài nguyên : Nguyễn Thanh Tú<br />
GVHD: TS. Trần Quang Ngọc Trang 20<br />
Giới thiệu trích đoạn bởi GV. Nguyễn Thanh Tú<br />
www.facebook.com/daykemquynhonofficial<br />
www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial
www.twitter.com/daykemquynhon<br />
https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn<br />
Đồ án tốt nghiệp<br />
www.facebook.com/daykem.quynhon<br />
www.daykemquynhon.blogspot.com<br />
www.daykemquynhon.ucoz.com<br />
MailBox : nguyenthanhtuteacher@hotmail.com<br />
của NOCC cho thấy ở nồng độ 50.000 ppm có thể gây <strong>chế</strong>t chuột trong 14 ngày.<br />
Tương tự như vậy, các nghiên <strong>cứu</strong> ở thỏ cũng chỉ ra rằng: con đường chính để loại đi<br />
các polymer trong máu là thông qua con đường nước tiểu. Tuy nhiên không có dẫn<br />
ch<strong>ứng</strong> đáng chú ý hơn được nhắc tới nữa.[14]<br />
Nguyên <strong>liệu</strong> Khối lượng (g) Chitin (g) Hàm lượng(%)<br />
Vỏ hến 80 0,39 ± 0,01 0,48<br />
Vỏ ốc 80 0,99 ± 0,02 1,24<br />
Vỏ cua đồng 80 18,65 ± 0,27 18,2<br />
Vỏ tôm đồng 80 24,05 ± 0,15 30,0<br />
Vỏ tôm biển 80 26.52 ± 0,24 33,1<br />
Bảng 2.1. Hàm lượng chitin trong vỏ một số loại giáp xác ở nước ta.[11]<br />
Quả táo được nhúng hoặc phun bởi màng NOCC có thể giữ độ tươi hơn 6 tháng<br />
và độ acid trong khoảng 250 ngày nếu ở điều kiện bảo quản lạnh. Màng này mang lại<br />
cho quả độ bóng sáng nhưng trong và không nhớt khi cầm. Chúng dễ dàng loại đi bằng<br />
rửa với nước, NOCC cũng có hiệu quả đối với bảo quản các loại trái cây khác như lê,<br />
đào, mận. Lê được xử lý với NOCC tỷ lệ bị mắc hỏng thịt cùi và thối ít hơn sao với lê<br />
ở không khí có tỷ lệ oxygen là 1-2%. Viện bảo vệ và chăm sóc sức khỏe Canada đã<br />
ch<strong>ứng</strong> minh rằng việc sử <strong>dụng</strong> NOCC trên quả , khi sử <strong>dụng</strong> không cần phải rửa và lột<br />
vỏ trước khi ăn. Bởi vì NOCC vẫn chứa lượng amin tự do, nó có thể có nhiều ở tính<br />
chất <strong>chitosan</strong> và <strong>ứng</strong> <strong>dụng</strong> trong chữa lành vết thương đang lên da non, giảm hàm<br />
lượng cholesterol trong máu.<br />
DIỄN ĐÀN TOÁN - LÍ - HÓA 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN<br />
Diễn đàn hỗ trợ giáo dục : Đ/C 1000B Trần Hưng Đạo Tp Quy Nhơn<br />
Người sáng lập : Nguyễn Thanh Tuấn - Chủ quản tài nguyên : Nguyễn Thanh Tú<br />
Hình 2.8: Màng NOCC<br />
GVHD: TS. Trần Quang Ngọc Trang 21<br />
Giới thiệu trích đoạn bởi GV. Nguyễn Thanh Tú<br />
www.facebook.com/daykemquynhonofficial<br />
www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial
www.twitter.com/daykemquynhon<br />
https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn<br />
Đồ án tốt nghiệp<br />
www.facebook.com/daykem.quynhon<br />
www.daykemquynhon.blogspot.com<br />
www.daykemquynhon.ucoz.com<br />
MailBox : nguyenthanhtuteacher@hotmail.com<br />
Màng <strong>chitosan</strong> cũng có lợi ích lớn với việc <strong>làm</strong> c<strong>ứng</strong> thịt quả, ổn định axit. Điều<br />
này được chỉ ra bởi nó <strong>làm</strong> giảm lượng anthocyanin chứa trong quả. Nấm là thủ phạm<br />
chính dễ gây thối quả nhất trong khi đó ưu điểm của <strong>chitosan</strong> nó có thể kháng nấm .<br />
Thêm vào đó, màng <strong>chitosan</strong> gần giống như môi trường bên ngoài mà không gây ra<br />
nguyên nhân hô <strong>hấp</strong> kị khí, nó có thể <strong>hấp</strong> thụ chọn lọc tới oxy nhiều hơn là carbonic.<br />
Có các kiểm tra trên <strong>hạt</strong> tiêu xanh, khoai tây, cà rốt, củ cải, hành tây. Trong<br />
những sản phẩm đó chỉ có khoai tây và <strong>hạt</strong> tiêu xanh có phản <strong>ứng</strong> lại với màng. Không<br />
<strong>làm</strong> giảm sự mất <strong>hạt</strong>, <strong>làm</strong> chậm lại sự lão hóa đồng thời ngăn chặn thối cũng đã tìm<br />
thấy ở củ cải, cà rốt, măng tây được phủ màng. Chất màng này cũng có thể gây hại đến<br />
các loại quả bằng cách <strong>làm</strong> tăng khả năng thối hỏng. Việc sử <strong>dụng</strong> 2% (w/v) màng<br />
<strong>chitosan</strong> cho <strong>hạt</strong> tiêu xanh <strong>làm</strong> giảm việc thối, giảm nâu, tăng CO2 và <strong>làm</strong> giảm O2 bên<br />
trong màng. Trong khi đó nó cũng không có hiệu quả với quả, củ có hơi nước bị mất<br />
thông qua các sẹo trên củ như khoai tây. Tuy vậy lớp màng này giảm tỷ lệ nâu hóa<br />
trong hơn 12 ngày của quá trình bảo quản.<br />
Ngoài việc sử <strong>dụng</strong> một mình màng <strong>chitosan</strong>, hiện nay ở Việt Nam có sự kết<br />
hợp giữa bảo quản bởi màng <strong>chitosan</strong> và PE.<br />
Quy trình bảo quản trái quýt đường có thời gian tồn trữ đến 8 tuần.Với phương<br />
pháp này, phẩm chất bên trong trái như: hàm lượng đường, hàm lượng vitamin C...<br />
luôn ổn định, tỷ lệ hao hụt trọng lượng t<strong>hấp</strong>, màu sắc vỏ trái đồng đều và đẹp.<br />
b. Ứng <strong>dụng</strong> trong các ngành công nghiệp khác:<br />
‣ Trong y dược:[3]<br />
Từ Chitosan, vỏ cua, vỏ tôm có thể sản xuất Glucosamin, một dược chất quý dùng<br />
để chữa khớp đang phải nhập khẩu ở nước ta.<br />
Dùng <strong>làm</strong> thuốc chữa bệnh viêm loét dạ dày – tá tràng.<br />
Chỉ phẫu thuật tự hoại.<br />
Chito-olygosaccarit.<br />
Da nhân <strong>tạo</strong>.<br />
DIỄN ĐÀN TOÁN - LÍ - HÓA 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN<br />
Kem chống khô da.<br />
Kem dưỡng da ngăn chặn tia cực tím phá hoại da.<br />
Dùng bào <strong>chế</strong> dược phẩm.<br />
Thuốc giảm béo.<br />
Diễn đàn hỗ trợ giáo dục : Đ/C 1000B Trần Hưng Đạo Tp Quy Nhơn<br />
Người sáng lập : Nguyễn Thanh Tuấn - Chủ quản tài nguyên : Nguyễn Thanh Tú<br />
GVHD: TS. Trần Quang Ngọc Trang 22<br />
Giới thiệu trích đoạn bởi GV. Nguyễn Thanh Tú<br />
www.facebook.com/daykemquynhonofficial<br />
www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial
www.twitter.com/daykemquynhon<br />
https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn<br />
Đồ án tốt nghiệp<br />
www.facebook.com/daykem.quynhon<br />
www.daykemquynhon.blogspot.com<br />
‣ Trong công nghiệp:[3]<br />
www.daykemquynhon.ucoz.com<br />
MailBox : nguyenthanhtuteacher@hotmail.com<br />
Vải col dùng cho may mặc.<br />
Vải chịu nhiệt, chống thấm.<br />
Vải Chitosan dùng cho may quần áo diệt khuẩn trong y tế.<br />
Làm tăng độ bền của giấy.<br />
Dùng <strong>làm</strong> thấu kính tiếp xúc.<br />
Góp phần tăng tính bền của hoa vải.<br />
Sử <strong>dụng</strong> trong sản xuất sơn chống mốc và chống thấm.<br />
Dùng <strong>làm</strong> mực in cao cấp trong công nghệ in.<br />
Tăng cường độ bám dính của mực in.<br />
‣ Trong nông nghiệp:[3]<br />
Bảo quản quả, <strong>hạt</strong> giống mang lại hiệu quả cao.<br />
Dùng như một thành phần chính trong thuốc trừ nấm bệnh (đạo ôn, khô vằn...).<br />
Dùng <strong>làm</strong> thuốc kích thích sinh trưởng cây trồng cho lúa, cây công nghiệp, cây ăn<br />
quả, cây cảnh…<br />
‣ Trong công nghệ môi trường:[3]<br />
Xử lý nước thải công nghiệp rất hiệu quả.<br />
Xử lý nước thải trong công nghiệp nhuộm vải.<br />
Xử lý nước trong ngành nuôi tôm, cá.<br />
2.1.7. Tổng quan về tình hình nghiên <strong>cứu</strong> <strong>ứng</strong> <strong>dụng</strong> của <strong>chitosan</strong>.<br />
a. <strong>Nghiên</strong> <strong>cứu</strong> trong nước.[16]<br />
Tác giả Đông Thị Anh Đào và Châu Trần Diễm Ái (Khoa Công Nghệ Hoá Học<br />
Và Dầu Khí - Trường Đại Học Bách Khoa tp.HCM) đã nghiên <strong>cứu</strong> <strong>chế</strong> <strong>tạo</strong> một số<br />
màng bán thấm polysaccaride như CMC, Chitosan dùng bao gói bảo quản nhãn trong<br />
môi trường có nồng độ CO2 cao hơn môi trường khí quyển. Kết quả là nhãn được bao<br />
gói bằng màng bán thấm vẫn giữ được giá trị thương phẩm sau 45 ngày bảo quản (kéo<br />
DIỄN ĐÀN TOÁN - LÍ - HÓA 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN<br />
dài thời gian bảo quản nhãn lên gấp 3-9 lần so với cùng điều kiện bảo quản không có<br />
bao bì).<br />
Các nhà khoa học thuộc Trường Đại Học Khoa Học Tự Nhiên đã nghiên <strong>cứu</strong><br />
dùng màng mỏng Chitosan để <strong>chế</strong> ra các đồ dùng sinh hoạt hàng ngày như cốc, bát,<br />
Diễn đàn hỗ trợ giáo dục : Đ/C 1000B Trần Hưng Đạo Tp Quy Nhơn<br />
Người sáng lập : Nguyễn Thanh Tuấn - Chủ quản tài nguyên : Nguyễn Thanh Tú<br />
GVHD: TS. Trần Quang Ngọc Trang 23<br />
Giới thiệu trích đoạn bởi GV. Nguyễn Thanh Tú<br />
www.facebook.com/daykemquynhonofficial<br />
www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial
www.twitter.com/daykemquynhon<br />
https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn<br />
Đồ án tốt nghiệp<br />
www.facebook.com/daykem.quynhon<br />
www.daykemquynhon.blogspot.com<br />
www.daykemquynhon.ucoz.com<br />
MailBox : nguyenthanhtuteacher@hotmail.com<br />
dĩa thức ăn, giấy gói kẹo dùng một lần thì thấy sau khi sử <strong>dụng</strong> chỉ cần bỏ chúng vào<br />
trong thùng rác có nước là chúng tự phân hủy trong một thời gian ngắn.<br />
Tác giả Bùi Văn Miên và Nguyễn Anh Trinh (Khoa công nghệ thực phẩm<br />
trường Đại Học Nông Lâm) đã nghiên <strong>cứu</strong> dùng Chitosan <strong>tạo</strong> màng để bao gói thực<br />
phẩm . Màng Chitosan có tính kháng khuẩn, tính giữ nước dùng bao gói các loại thực<br />
phẩm tươi sống giàu đạm như cá, thịt... Đồng thời, bổ sung <strong>phụ</strong> gia là các chất hoá dẻo<br />
(Ethylen Glycol – EG, Polyethylen Glycol – PEG) để tăng tính dẻo dai và đàn hồi cho<br />
màng. Các tác giả đã <strong>ứng</strong> <strong>dụng</strong> màng này bao gói xúc xích thì thấy rằng ngoài việc<br />
giúp cho sản phẩm xúc xích có hình dáng đẹp lớp màng Chitosan này còn có tác <strong>dụng</strong><br />
không <strong>làm</strong> mất màu và mùi đặc trưng của xúc xích.<br />
Các tác giả này cũng nghiên <strong>cứu</strong> dùng vỏ bọc Chitosan bảo quản các loại thủy<br />
sản tươi và khô. Bảo quản cá tươi bằng Chitosan hạn <strong>chế</strong> được hiện tượng mất nước và<br />
tổn thất chất dinh dưỡng của cá khi cấp đông và sau khi rã đông. Đối với thủy sản khô<br />
như cá khô, cá mực… thì tiến hành pha dung dịch Chitosan 2% trong dung dịch axit<br />
Acetic 1,5%. Sau đó nhúng cá khô và mực khô vào dung dịch được pha, <strong>làm</strong> khô bằng<br />
cách sấy ở nhiệt độ 30°C có quạt gió. Sản phẩm thu được có thể bảo quản tốt ở nhiệt<br />
độ bình thường. Tùy theo độ ẩm của cá và mực mà sản phẩm có thời gian bảo<br />
quản khác nhau, với độ ẩm 26 – 30%, cá khô bảo quản được 83 ngày, mực khô 85 ngày<br />
còn độ ẩm 41– 45% thì cá khô giữ được 17 ngày, mực khô giữ được 19 ngày.<br />
Tác giả Châu Văn Minh, Phạm Hữu Điển, Đặng Lan Hương, Trịnh Đức Hưng,<br />
Hoàng Thanh Hương đã nghiên <strong>cứu</strong> dùng màng Chitosan để bảo quản hoa quả tươi, thì<br />
thấy dùng màng Chitosan bảo quản thì thời gian bảo quản hoa quả kéo dài hơn so với<br />
hoa quả chỉ được bảo quản lạnh. Kiểm tra số lượng vi sinh <strong>vật</strong> thì thấy hoa quả được<br />
bảo quản bằng màng Chitosan có khả năng kháng khuẩn rất tốt.<br />
b. <strong>Nghiên</strong> <strong>cứu</strong> ngoài nước.[16,17]<br />
Krasavtsev và các cộng tác viên đã nghiên <strong>cứu</strong> <strong>ứng</strong> <strong>dụng</strong> màng Chitosan <strong>làm</strong> bao<br />
gói để bảo quản cá và các sản phẩm từ cá. Người ta dùng Chitosan được chiết rút từ<br />
các nguồn phế <strong>liệu</strong> thủy sản khác nhau như tôm, cua, ghẹ lần lượt <strong>làm</strong> màng mỏng bao<br />
DIỄN ĐÀN TOÁN - LÍ - HÓA 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN<br />
gói cá thì thấy màng Chitosan chiết rút từ vỏ tôm có độ dày, độ bền kéo, đàn hồi cao<br />
nhất. Màng Chitosan giúp cho sản phẩm giữ nước rất tốt và giữ được các đặc tính<br />
tự nhiên của sản phẩm.[16]<br />
Diễn đàn hỗ trợ giáo dục : Đ/C 1000B Trần Hưng Đạo Tp Quy Nhơn<br />
Người sáng lập : Nguyễn Thanh Tuấn - Chủ quản tài nguyên : Nguyễn Thanh Tú<br />
GVHD: TS. Trần Quang Ngọc Trang 24<br />
Giới thiệu trích đoạn bởi GV. Nguyễn Thanh Tú<br />
www.facebook.com/daykemquynhonofficial<br />
www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial
www.twitter.com/daykemquynhon<br />
https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn<br />
Đồ án tốt nghiệp<br />
www.facebook.com/daykem.quynhon<br />
www.daykemquynhon.blogspot.com<br />
www.daykemquynhon.ucoz.com<br />
MailBox : nguyenthanhtuteacher@hotmail.com<br />
Attaya Kungsuwanvà các cộng tác viên đã nghiên <strong>cứu</strong> sử <strong>dụng</strong> dung dịch<br />
Chitosan (hoà tan 5g Chitosan trong 500 ml axit acetic 1%) <strong>làm</strong> bao gói bảo quản cá<br />
thì thấy cá có bảo quản bằng màng Chitosan kéo dài thời gian bảo quản tới 2 tháng<br />
trong khi cá không được bảo quản bằng màng Chitosan thì thời gian bảo quản chỉ kéo<br />
dài tối đa 1 tháng trong cùng một điều kiện bảo quản.[16]<br />
Blaise Ouattara và các cộng sự đã nghiên <strong>cứu</strong> dùng màng Chitosan bao gói thịt<br />
thì có thể ức <strong>chế</strong> được sự phát triển của các vi sinh <strong>vật</strong> gây thối rữa nhằm kéo dài thời<br />
gian bảo quản thịt và các sản phẩm từ thịt.[16]<br />
Lopez – Caballero và các cộng sự đã nghiên <strong>cứu</strong> dùng hỗn hợp <strong>chitosan</strong> –<br />
gelatin bao gói bảo quản chả cá thì thấy sau 20 ngày bảo quản mùi vị của chả cá hầu<br />
như không biến đổi nhiều và các tính chất khác như độ c<strong>ứng</strong>, độ cô kết, độ mềm dẻo…<br />
hầu như không đổi.[16]<br />
Sobral và các cộng sự đã nghiên <strong>cứu</strong> các tính chất cơ lý của màng Gelatin ảnh<br />
hưởng bởi nguồn gốc Gelatin và chất <strong>tạo</strong> dẻo sorbitol. Cụ thể là khi tăng hàm lượng<br />
Sorbitol thì tính ngăn cản thoát hơi nước của màng giảm. Ảnh hưởng của nồng độ<br />
Gelatin sử <strong>dụng</strong> để <strong>tạo</strong> màng và các chất <strong>tạo</strong> dẻo khác nhau như glycerol, PEG và EG<br />
được nghiên <strong>cứu</strong> với nhiều nồng độ khác nhau từ 10 đến 30 g/100g Gelatin. Việc<br />
nghiên <strong>cứu</strong> tính chất của màng <strong>tạo</strong> từ hỗn hợp Gelatin và một số polyme khác cũng được<br />
thực hiện như kết hợp Gelatin với Carrageenan, tinh bột, alginate cho phép chúng ta thay<br />
đổi tính chất cơ học, lý học của màng, <strong>làm</strong> màng có độ bền thích hợp, khả năng chịu<br />
được hơi ẩm tốt hơn, phù hợp hơn cho việc <strong>ứng</strong> <strong>dụng</strong> trong thực phẩm, thường có độ<br />
ẩm cao.[16]<br />
Các nhà nghiên <strong>cứu</strong> tại trường Đại học quốc gia Singapore (NUS) đã phát triển<br />
thành công <strong>vật</strong> <strong>liệu</strong> đóng gói thực phẩm thân thiện với môi trường, không sử <strong>dụng</strong> các<br />
chất <strong>phụ</strong> gia hóa học bằng cách củng cố màng composite từ <strong>chitosan</strong> tự nhiên với chiết<br />
xuất <strong>hạt</strong> bưởi (GFSE). Vật <strong>liệu</strong> bao gói thực phẩm mới này có thể <strong>làm</strong> chậm sự sinh<br />
trưởng của nấm, tăng gấp đôi thời hạn sử <strong>dụng</strong> của thực phẩm dễ bị hỏng như bánh mì.<br />
Chitosan, polime tự nhiên và phân hủy sinh học có nguồn gốc từ vỏ tôm và các loài<br />
DIỄN ĐÀN TOÁN - LÍ - HÓA 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN<br />
giáp xác khác, có tiềm năng to lớn cho các <strong>ứng</strong> <strong>dụng</strong> trong công nghệ thực phẩm vì nó<br />
không độc tính, có khả năng tương thích sinh học, phân hủy sinh học trong thời gian<br />
ngắn và <strong>tạo</strong> màng tuyệt vời. Chitosan còn có tính kháng khuẩn và chống nấm. Mặt<br />
Diễn đàn hỗ trợ giáo dục : Đ/C 1000B Trần Hưng Đạo Tp Quy Nhơn<br />
Người sáng lập : Nguyễn Thanh Tuấn - Chủ quản tài nguyên : Nguyễn Thanh Tú<br />
GVHD: TS. Trần Quang Ngọc Trang 25<br />
Giới thiệu trích đoạn bởi GV. Nguyễn Thanh Tú<br />
www.facebook.com/daykemquynhonofficial<br />
www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial
www.twitter.com/daykemquynhon<br />
https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn<br />
Đồ án tốt nghiệp<br />
www.facebook.com/daykem.quynhon<br />
www.daykemquynhon.blogspot.com<br />
www.daykemquynhon.ucoz.com<br />
MailBox : nguyenthanhtuteacher@hotmail.com<br />
khác, GFSE là chất chống oxy hóa mạnh và có tính chất khử trùng, diệt khuẩn, chống<br />
vi khuẩn, diệt nấm và chống virus.[17]<br />
Nhóm nghiên <strong>cứu</strong> đã mất ba năm để hoàn thiện công thức <strong>chế</strong> <strong>tạo</strong> màng<br />
composite mới không chỉ ngăn chặn sự phát triển của nấm và vi khuẩn mà còn có độ<br />
bền cơ học và dẻo sánh ngang các màng polyethylene tổng hợp thường được sử <strong>dụng</strong><br />
để bao gói thực phẩm. Màng composite cũng có thể ngăn chặn hiệu quả tia cực tím,<br />
<strong>làm</strong> chậm quá trình hỏng hóc thực phẩm do các phản <strong>ứng</strong> oxy hóa và quang hóa.<br />
Các thí nghiệm cho thấy thời hạn sử <strong>dụng</strong> của các mẫu bánh mì bao gói bằng<br />
màng composite GFSE từ <strong>chitosan</strong> dài gấp 2 lần so với bánh mì dùng màng bao gói<br />
tổng hợp.<br />
Đề cập đến những lợi ích của màng composite GFSE từ <strong>chitosan</strong>, bà Tan Yi Min,<br />
đồng tác giả nghiên <strong>cứu</strong> cho rằng: "Việc kéo dài thời hạn của thực phẩm cũng đồng<br />
nghĩa với việc giảm thiểu chất thải thực phẩm nên sẽ giảm tỷ lệ thực phẩm trên toàn<br />
cầu bị hỏng. Điều này sẽ mang lại cả lợi ích kinh tế lẫn môi trường”.<br />
Các nhà khoa học sẽ tiến hành nghiên <strong>cứu</strong> thêm để cải tiến công nghệ. Nhóm<br />
nghiên <strong>cứu</strong> sẽ xem xét khả năng phân hủy của màng GFSE từ <strong>chitosan</strong>, cũng như<br />
nghiên <strong>cứu</strong> thời hạn của thực phẩm để xác định phạm vi sinh trưởng của vi khuẩn và<br />
những thay đổi chất lượng thực phẩm trong quá trình lưu trữ. Ngoài ra, nhóm nghiên<br />
<strong>cứu</strong> còn lên kế hoạch tìm kiếm các cơ hội thương mại hóa màng composite mới dùng<br />
<strong>làm</strong> <strong>vật</strong> <strong>liệu</strong> bao gói.[17]<br />
2.2. Tổng quan về <strong>vật</strong> <strong>liệu</strong> composite trên nền <strong>chitosan</strong>(CS)<br />
2.2.1. Nanocompozit <strong>chitosan</strong>/nano kim loại.[2]<br />
Nanocompozit polyme/kim loại là nhóm <strong>vật</strong> <strong>liệu</strong> có nhiều tính năng vượt trội nhờ<br />
có <strong>cấu</strong> <strong>trúc</strong> đặc biệt, trong đó polyme đóng vai trò như chất bao bọc bên ngoài và ổn<br />
định <strong>hạt</strong> kim loại có kích thước nano.<br />
Có hai phương pháp <strong>chế</strong> <strong>tạo</strong> nanocompozit polyme/kim loại: in-situ và exsitu:<br />
– Phương pháp in-situ: Các ion kim loại được phân tán vào trong mạng lưới<br />
DIỄN ĐÀN TOÁN - LÍ - HÓA 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN<br />
polyme sau đó bị khử bởi các tác nhân hóa học, nhiệt hay bức xạ, để hình thành <strong>hạt</strong><br />
nano trong mạng lưới polyme. Hoặc các <strong>hạt</strong> nano kim loại được phân tán trong dung<br />
dịch chứa các monome, sau đó tiến hành trùng hợp monome, để <strong>tạo</strong> thành polyme<br />
Diễn đàn hỗ trợ giáo dục : Đ/C 1000B Trần Hưng Đạo Tp Quy Nhơn<br />
Người sáng lập : Nguyễn Thanh Tuấn - Chủ quản tài nguyên : Nguyễn Thanh Tú<br />
GVHD: TS. Trần Quang Ngọc Trang 26<br />
Giới thiệu trích đoạn bởi GV. Nguyễn Thanh Tú<br />
www.facebook.com/daykemquynhonofficial<br />
www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial
www.twitter.com/daykemquynhon<br />
https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn<br />
Đồ án tốt nghiệp<br />
www.facebook.com/daykem.quynhon<br />
www.daykemquynhon.blogspot.com<br />
www.daykemquynhon.ucoz.com<br />
MailBox : nguyenthanhtuteacher@hotmail.com<br />
chứa các <strong>hạt</strong> nano kim loại… Phương pháp này cho sản phẩm nanocompozit có <strong>cấu</strong><br />
<strong>trúc</strong> phân tán đồng đều.<br />
– Phương pháp ex-situ: Trước tiên nano kim loại được <strong>chế</strong> <strong>tạo</strong> và thụ động hữu cơ<br />
nhằm tránh sự kết tụ do năng lượng bề mặt lớn. Sau đó các <strong>hạt</strong> nano kim loại được<br />
phân tán vào dung dịch polyme trong điều kiện khuấy trộn cơ học hoặc siêu âm.<br />
Phương pháp này khó thu được <strong>vật</strong> <strong>liệu</strong> có độ phân tán đồng đều. Hiện nay, phương<br />
pháp in-situ được sử <strong>dụng</strong> phổ biến hơn do khả năng phân tán nano kim loại trong<br />
polyme tốt hơn, chất lượng nanocompozit ổn định hơn.<br />
Nanocompozit polyme/kim loại và hệ lai vô cơ-hữu cơ nói chung có nhiều ưu<br />
điểm đặc biệt, kết hợp đặc tính của các <strong>vật</strong> <strong>liệu</strong> thành phần. Đây là <strong>vật</strong> <strong>liệu</strong> có triển<br />
vọng phát triển mạnh mẽ, <strong>ứng</strong> <strong>dụng</strong> trong nhiều lĩnh vực khác nhau. Trong công nghệ<br />
y sinh dược học, nanocompozit polyme/kim loại <strong>ứng</strong> <strong>dụng</strong> trong hệ thống dẫn truyền<br />
thuốc, các loại cảm biến sinh học, <strong>làm</strong> giàu và phân tách trong thử nghiệm miễn dịch<br />
Hình 2.9: Ứng <strong>dụng</strong> nanocomposite polyme/kim loại trong y sinh.[2]<br />
Chitosan với nhiều tính chất quý báu được quan tâm nghiên <strong>cứu</strong> <strong>chế</strong> <strong>tạo</strong><br />
nanocompozit với các nano kim loại rất rộng rãi, mục đích để nâng cao khả năng <strong>ứng</strong><br />
DIỄN ĐÀN TOÁN - LÍ - HÓA 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN<br />
<strong>dụng</strong> trong lĩnh vực y sinh.<br />
Nanocompozit chứa nano kim loại trên nền <strong>chitosan</strong> có thể <strong>chế</strong> <strong>tạo</strong> theo 2<br />
phương pháp:<br />
Diễn đàn hỗ trợ giáo dục : Đ/C 1000B Trần Hưng Đạo Tp Quy Nhơn<br />
Người sáng lập : Nguyễn Thanh Tuấn - Chủ quản tài nguyên : Nguyễn Thanh Tú<br />
GVHD: TS. Trần Quang Ngọc Trang 27<br />
Giới thiệu trích đoạn bởi GV. Nguyễn Thanh Tú<br />
www.facebook.com/daykemquynhonofficial<br />
www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial
www.twitter.com/daykemquynhon<br />
https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn<br />
Đồ án tốt nghiệp<br />
www.facebook.com/daykem.quynhon<br />
www.daykemquynhon.blogspot.com<br />
www.daykemquynhon.ucoz.com<br />
MailBox : nguyenthanhtuteacher@hotmail.com<br />
– Phương pháp in-situ: Cũng như các loại nanocompozit polyme/kim loại khác,<br />
Nanocompozit chứa nano kim loại trên nền <strong>chitosan</strong> cũng có thể <strong>chế</strong> <strong>tạo</strong> theo phương<br />
pháp in-situ. Haizhen Huanga và cộng sự đã tiến hành <strong>chế</strong> <strong>tạo</strong> theo hai bước:[2]<br />
+ Bước 1: Phân tán các ion kim loại trong dung dịch <strong>chitosan</strong> bằng cách khuấy<br />
trộn hoặc siêu âm trong môi trường axit loãng, ion kim loại sẽ <strong>tạo</strong> phức với các nhóm<br />
–NH2 của <strong>chitosan</strong><br />
+ Bước 2: Khử các ion kim loại bằng các tác nhân hóa học (NaBH4, axit<br />
ascorbic...), gia nhiệt hoặc bức xạ, để hình thành <strong>hạt</strong> nano kim loại phân tán tán trong<br />
mạng lưới <strong>chitosan</strong>.<br />
– Phương pháp ex-situ: Gogoin và cộng sự đã <strong>chế</strong> <strong>tạo</strong> nanocompozit <strong>chitosan</strong> và<br />
nano Ag theo hai bước:[2]<br />
+ Bước 1: Các <strong>hạt</strong> nano Ag được <strong>chế</strong> <strong>tạo</strong> theo phương pháp khử hóa học AgNO3<br />
bằng axit ascorbic.<br />
+ Bước 2: Các <strong>hạt</strong> nano Ag được phân tán vào mạng lưới polyme <strong>chitosan</strong> trong<br />
điều kiện khuấy trộn mạnh, nhằm đạt được độ phân tán cao nhất.<br />
a. Nanocompozit chứa <strong>hạt</strong> nano bạc (AgNPs) trên nền <strong>chitosan</strong> (CS)<br />
CS được đánh giá là một polyme sinh học có tiềm năng <strong>ứng</strong> <strong>dụng</strong> to lớn, gần đây<br />
được quan tâm nghiên <strong>cứu</strong> mạnh mẽ trong <strong>chế</strong> <strong>tạo</strong> nanocompozit với AgNPs. Cơ <strong>chế</strong><br />
hình thành liên kết giữa AgNPs và CS đồng thời được các tác giả đưa ra theo 2 giả<br />
thiết, giả thiết hình thành phức hợp giữa AgNPs với các nhóm –NH2 của Haizhen<br />
Huanga và cộng sự và đã được nhóm tác giả S.Govindan ch<strong>ứng</strong> minh qua phân tích<br />
phổ FITR. Mặt khác, khi tiến hành khử Ag + trong mạng lưới CS có mặt của polyetylen<br />
glycol Mansor Bin Ahmad đã đưa ra giả thiết liên kết giữa CS với AgNPs là do hình<br />
thành phức của các nhóm –OH với Ag.[2]<br />
Do bề mặt giầu điện tử tự do nên AgNPs có khả năng <strong>tạo</strong> liên kết phối trí đồng<br />
thời với các nhóm chức –NH2 và –OH linh động của CS điều này giúp phân tán đồng<br />
đều các <strong>hạt</strong> AgNPs trong mạng lưới CS. Nanocompozit CS/AgNPs đã được ch<strong>ứng</strong><br />
minh có độ tương thích sinh học cao hứa hẹn có tiềm năng trong các <strong>ứng</strong> <strong>dụng</strong> y sinh.<br />
DIỄN ĐÀN TOÁN - LÍ - HÓA 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN<br />
Các nhóm tác giả mới dừng lại ở việc dùng CS <strong>làm</strong> chất ổn định cho AgNPs và quá<br />
trình khử AgNPs vẫn cần phải sử <strong>dụng</strong> đến các chất khử từ trung bình như axit<br />
ascorbic, glucozơ đến chất khử mạnh như NaBH4 <strong>tạo</strong> nhiều tạp chất khó loại bỏ trong<br />
sản phẩm <strong>tạo</strong> thành.[2]<br />
Diễn đàn hỗ trợ giáo dục : Đ/C 1000B Trần Hưng Đạo Tp Quy Nhơn<br />
Người sáng lập : Nguyễn Thanh Tuấn - Chủ quản tài nguyên : Nguyễn Thanh Tú<br />
GVHD: TS. Trần Quang Ngọc Trang 28<br />
Giới thiệu trích đoạn bởi GV. Nguyễn Thanh Tú<br />
www.facebook.com/daykemquynhonofficial<br />
www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial
www.twitter.com/daykemquynhon<br />
https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn<br />
Đồ án tốt nghiệp<br />
www.facebook.com/daykem.quynhon<br />
www.daykemquynhon.blogspot.com<br />
b. Nanocompozit chứa <strong>hạt</strong> nano sắt (MNPs) từ trên nền <strong>chitosan</strong> (CS)<br />
www.daykemquynhon.ucoz.com<br />
MailBox : nguyenthanhtuteacher@hotmail.com<br />
Kết hợp các đặc tính quý của MNPs và CS, nanocompozit CS/MNPs đã được<br />
nghiên <strong>cứu</strong> <strong>chế</strong> <strong>tạo</strong>, chủ yếu <strong>ứng</strong> <strong>dụng</strong> trong lĩnh vực y sinh và môi trường. Trong lĩnh<br />
vực y sinh, nanocompozit CS/MNPs được công bố có thể <strong>ứng</strong> <strong>dụng</strong> <strong>làm</strong> chất mang<br />
thuốc, <strong>ứng</strong> <strong>dụng</strong> chọn lọc <strong>làm</strong> giàu trong các thử nghiệm miễn dịch, <strong>ứng</strong> <strong>dụng</strong> tăng độ<br />
phân giải ảnh cộng hưởng từ <strong>hạt</strong> nhân (MRI) hay trong nhiệt trị điều trị ung thư...<br />
Nhóm tác giả Z. Roveimiab tổng hợp thành công nanocompozit CS/MNPs kích thước<br />
khoảng 100nm bằng phương pháp đồng kết tủa. CS/MNPs được nghiên <strong>cứu</strong> <strong>ứng</strong> <strong>dụng</strong><br />
trong chọn lọc phân tách tế bào, kết quả đã ch<strong>ứng</strong> minh độ tương thích cấp độ tế bào<br />
cao của <strong>vật</strong> <strong>liệu</strong>.[2]<br />
Nanocompozit CS/MNPs thường được tổng hợp theo phương pháp in-situ một<br />
giai đoạn, cơ <strong>chế</strong> hình thành được nhóm tác giả Zohre Zarnegar trình bày:[2]<br />
Bước 1: Quá trình <strong>tạo</strong> phức của các ion Fe 2+ và Fe 3+ với các nhóm –NH2 và –OH<br />
trong phân tử CS.<br />
Bước 2: Quá trình đồng kết tủa các ion Fe 2+ , Fe 3+ trong mạng lưới CS bởi tác nhân<br />
kiềm, các <strong>hạt</strong> MNPs (Fe3O4) được hình thành phân tán trong mạng lưới CS có liên kết<br />
phối trí với các nhóm –NH2 và –OH. Kết quả thu được nanocompozit trong đó pha gia<br />
cường là các <strong>hạt</strong> MNPs phân tán tốt trong CS.<br />
Dựa trên các đặc tính quý, CS đã và đang thu hút sự quan tâm của nhiều nhà khoa<br />
học sử <strong>dụng</strong> thay thế các chất nền, đặc biệt cho hệ nanocompozit chứa <strong>hạt</strong> MNPs nhằm<br />
tăng tính ổn định của chất lỏng từ, tăng độ tương thích sinh học cho hệ CS/MNPs. Mặc<br />
dù đã thu được nhiều kết quả khả quan, nhưng các hệ CS/MNPs được <strong>chế</strong> <strong>tạo</strong> bằng các<br />
phương pháp thông thường đã chỉ ra hạn <strong>chế</strong> về từ độ bão hòa, chưa đủ mạnh để <strong>ứng</strong><br />
<strong>dụng</strong> invivo cho <strong>liệu</strong> pháp nhiệt trị ung thư – một trong các <strong>ứng</strong> <strong>dụng</strong> chính của <strong>hạt</strong><br />
MNPs trong lĩnh vực này.<br />
2.2.2 Ứng <strong>dụng</strong> trong <strong>chế</strong> <strong>tạo</strong> gốm y sinh.[18]<br />
Trong những năm gần đây, các tiến bộ về <strong>vật</strong> <strong>liệu</strong> gốm y sinh đã được <strong>ứng</strong> <strong>dụng</strong><br />
DIỄN ĐÀN TOÁN - LÍ - HÓA 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN<br />
và phát triển rất nhiều trong vấn đề chăm sóc sức khỏe con người. Trong đó, gốm y<br />
sinh (Hap) có nhiều tiềm năng <strong>ứng</strong> <strong>dụng</strong> do tính tương thích và hoạt tính sinh học cao,<br />
đặc biệt là nhu cầu sử <strong>dụng</strong> Hap để <strong>tạo</strong> các sản phẩm xương dùng trong phẫu thuật<br />
chấn thương chỉnh hình. Vật <strong>liệu</strong> nano HAp/CS được tổng hợp từ dung dịch theo<br />
Diễn đàn hỗ trợ giáo dục : Đ/C 1000B Trần Hưng Đạo Tp Quy Nhơn<br />
Người sáng lập : Nguyễn Thanh Tuấn - Chủ quản tài nguyên : Nguyễn Thanh Tú<br />
GVHD: TS. Trần Quang Ngọc Trang 29<br />
Giới thiệu trích đoạn bởi GV. Nguyễn Thanh Tú<br />
www.facebook.com/daykemquynhonofficial<br />
www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial
www.twitter.com/daykemquynhon<br />
https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn<br />
Đồ án tốt nghiệp<br />
www.facebook.com/daykem.quynhon<br />
www.daykemquynhon.blogspot.com<br />
www.daykemquynhon.ucoz.com<br />
MailBox : nguyenthanhtuteacher@hotmail.com<br />
phương pháp phản <strong>ứng</strong> hóa học giữa muối chứa ion canxi (Ca 2+ ) với muối chứa gốc<br />
phốt phát (PO4 3- ) có pha trộn <strong>chitosan</strong>. Để kiểm tra hoạt tính sinh học, compozit<br />
HAp/CS được ngâm trong môi trường giả dịch người SBF (Simulated Body Fluid)<br />
trong khoảng thời gian 14 ngày và sử <strong>dụng</strong> bình điều nhiệt để giữ nhiệt độ của hỗn hợp<br />
ở 37 o C. Từ ảnh FESEM [18], ta thấy sau 14 ngày các tinh thể HAp đã bao phủ toàn bộ<br />
bề mặt compozit HAp/CS. Kết quả thử nghiệm này ch<strong>ứng</strong> tỏ compozit HAp/CS có<br />
hoạt tính sinh học tốt trong môi trường mô phỏng dịch người SBF.<br />
2.2.3. Ứng <strong>dụng</strong> trong hệ dẫn thuốc.[18]<br />
Chitosan ở <strong>cấu</strong> <strong>trúc</strong> nano, với tính năng quan trọng là tương thích sinh học và có<br />
khả năng phân hủy sinh học, có thể được sử <strong>dụng</strong> như một chất dẫn thuốc tiềm năng.<br />
Để <strong>tạo</strong> <strong>cấu</strong> <strong>trúc</strong> phù hợp với mục đích dẫn thuốc cho <strong>chitosan</strong>, các tác giả sử <strong>dụng</strong><br />
tripolyphosphate (TPP) <strong>làm</strong> chất <strong>tạo</strong> liên kết chéo thông qua tương tác tĩnh điện. Qua<br />
phân tích sắc ký lỏng hiệu năng cao (HPLC), quá trình nhả chậm đã được ghi nhận khi<br />
thực hiện thử nghiệm trong môi trường giả dịch ruột và giả dịch dạ dày. Từ thời gian<br />
nhả thuốc khi không có CS-TPP vào khoảng 7-8 giờ trong môi trường giả dịch ruột và<br />
khoảng 0,5 giờ trong môi trường giả dịch dạ dày, artesunate đã được kéo dài thời gian<br />
nhả thuốc lên khoảng 25-30 giờ. Trên cơ sở đó, CS-TPP đã được <strong>ứng</strong> <strong>dụng</strong> <strong>làm</strong> chất<br />
dẫn thuốc cho thuốc trị sốt rét artesunate thuộc dẫn xuất artemisinin.<br />
Bên cạnh <strong>ứng</strong> <strong>dụng</strong> <strong>làm</strong> chất dẫn thuốc cho thuốc trị sốt rét artesunate, nhóm<br />
nghiên <strong>cứu</strong> hiện đang tiếp tục thử nghiệm <strong>chế</strong> <strong>tạo</strong> các hệ dẫn thuốc khác, trong đó có<br />
các hệ dẫn thuốc thông minh, ví dụ hệ dẫn thuốc chữa ung thư có khả năng hướng đích<br />
có thành phần “dẫn dắt”, thâm nhập nội bào và gây <strong>chế</strong>t tế bào ung thư theo chương<br />
trình hoặc hệ dẫn có lõi từ tính, có khả năng được “dẫn dắt” bằng từ trường ngoài. Các<br />
hệ dẫn thuốc này được cho là sẽ tiết kiệm được dược chất và <strong>làm</strong> tăng đáng kể hiệu<br />
quả chữa trị bệnh. Ngoài ra, việc <strong>ứng</strong> <strong>dụng</strong> các dẫn xuất khác của <strong>chitosan</strong> hay thay thế<br />
<strong>chitosan</strong> bằng các polisacarit khác hiệu quả hơn cho từng <strong>ứng</strong> <strong>dụng</strong> cũng đang được<br />
tiến hành.<br />
DIỄN ĐÀN TOÁN - LÍ - HÓA 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN<br />
2.2.4. Ứng <strong>dụng</strong> trong <strong>liệu</strong> pháp nhiệt trị ung thư.[18]<br />
Diễn đàn hỗ trợ giáo dục : Đ/C 1000B Trần Hưng Đạo Tp Quy Nhơn<br />
Người sáng lập : Nguyễn Thanh Tuấn - Chủ quản tài nguyên : Nguyễn Thanh Tú<br />
Nhiệt trị là một <strong>liệu</strong> pháp trị bệnh khá phổ biến, trong đó có điều trị bệnh ung<br />
thư. Vật <strong>liệu</strong> <strong>hạt</strong> từ được biết đến là chất có thể <strong>làm</strong> môi trường sinh nhiệt (tự đốt<br />
nóng) dưới tác <strong>dụng</strong> của từ trường xoay chiều với yêu cầu <strong>ứng</strong> <strong>dụng</strong> y sinh là phải bền<br />
GVHD: TS. Trần Quang Ngọc Trang 30<br />
Giới thiệu trích đoạn bởi GV. Nguyễn Thanh Tú<br />
www.facebook.com/daykemquynhonofficial<br />
www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial
www.twitter.com/daykemquynhon<br />
https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn<br />
Đồ án tốt nghiệp<br />
www.facebook.com/daykem.quynhon<br />
www.daykemquynhon.blogspot.com<br />
www.daykemquynhon.ucoz.com<br />
MailBox : nguyenthanhtuteacher@hotmail.com<br />
lâu và có thông số tốc độ đốt riêng ban đầu SRA (Specific Adsorption Rate) phải đạt<br />
đủ cao. Một số kết quả ban đầu khi sử <strong>dụng</strong> O – cacboxymethyl <strong>chitosan</strong> <strong>làm</strong> chất bọc<br />
<strong>hạt</strong> sắt từ Fe3O4 để nghiên <strong>cứu</strong> khả năng đốt nhiệt cũng đã thể hiện khả năng <strong>ứng</strong> <strong>dụng</strong><br />
<strong>hạt</strong> nano <strong>chitosan</strong> biến tính trong việc nhiệt trị điều trị ung thư. Kết quả đốt nhiệt ban<br />
đầu của mẫu chất lỏng chứa <strong>hạt</strong> từ Fe3O4 bọc bởi O – cacboxymethyl <strong>chitosan</strong> tiến<br />
hành ở cường độ từ trường 80 Oe và tần số 236 kHz ,ta thấy với nồng độ ban đầu của<br />
Fe3O4 là 0.1 mg/ml, kết quả tốc độ gia nhiệt và nhiệt độ bão hòa cũng thay đổi tuyến<br />
tính theo các sự pha loãng khác nhau. Những kết quả đốt nhiệt ban đầu như trên cho<br />
thấy khả năng <strong>ứng</strong> <strong>dụng</strong> chất lỏng từ trên cơ sở CS/Fe3O4 trong việc đốt nhiệt điều trị<br />
ung thư<br />
2.2.5. Ứng <strong>dụng</strong> trong <strong>hấp</strong> <strong>phụ</strong> kim loại nặng trong dung dịch.[18]<br />
Nhóm nghiên <strong>cứu</strong> đã tổng hợp được nanocomposit Fe3O4/CS và Al(OH)3/Fe3O4/<br />
CS với dung lượng <strong>hấp</strong> <strong>phụ</strong> cao, nhằm mục đích <strong>hấp</strong> <strong>phụ</strong> ion kim loại nặng trong<br />
nước, sử <strong>dụng</strong> khả năng <strong>hấp</strong> <strong>phụ</strong> tốt các ion kim loại của <strong>chitosan</strong> (nhờ khả năng tạp<br />
phức của các nhóm amino (-NH2)). Vai trò của Fe3O4 là <strong>tạo</strong> từ tính cho <strong>vật</strong> <strong>liệu</strong> đảm<br />
bảo <strong>vật</strong> <strong>liệu</strong> sau <strong>hấp</strong> <strong>phụ</strong> được tách loại dễ dàng bằng từ trường, đồng thời mở ra khả<br />
năng giải <strong>hấp</strong> <strong>phụ</strong> (cũng bằng từ trường) và tái sử <strong>dụng</strong> <strong>vật</strong> <strong>liệu</strong>.<br />
Kết quả phân tích bằng EDS ch<strong>ứng</strong> minh rằng Ni (II), Pb(II), Cu (II), Cr (VI)...<br />
đã được <strong>hấp</strong> <strong>phụ</strong> hiệu quả vào bề mặt màng Fe3O4/CS và Al(OH)3/Fe3O4/CS. Đồng<br />
thời, với giá thành hợp lý, khả năng <strong>ứng</strong> <strong>dụng</strong> <strong>vật</strong> <strong>liệu</strong> <strong>chitosan</strong> để <strong>hấp</strong> <strong>phụ</strong> kim loại<br />
nặng, <strong>làm</strong> sạch nước và môi trường là khả thi.<br />
2.2.6. Ứng <strong>dụng</strong> trong <strong>chế</strong> <strong>tạo</strong> dung dịch/gel kháng khuẩn.[18]<br />
Chitosan/nano bạc (CS/Ag-NPs) được nghiên <strong>cứu</strong> <strong>ứng</strong> <strong>dụng</strong> trong việc kháng<br />
khuẩn trong dung dịch nhờ đặc tính kháng khuẩn đặc biệt của <strong>hạt</strong> nano bạc. Các tính<br />
chất của CS/Ag-NPs đã được khảo sát bằng phổ UV-vis, ảnh hiển vi truyền qua<br />
(TEM). Khả năng kháng khuẩn của <strong>vật</strong> <strong>liệu</strong> trên đã được khảo sát với một số vi khuẩn<br />
như vi khuẩn gram âm (E.Coli và P.aeruginosa), vi khuẩn gram dương (L.fermentum,<br />
DIỄN ĐÀN TOÁN - LÍ - HÓA 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN<br />
S.aureus và B.subtilis) và nấm (C.albians). Khảo sát đã ch<strong>ứng</strong> minh khả năng <strong>ứng</strong><br />
<strong>dụng</strong> của <strong>vật</strong> <strong>liệu</strong> CS/Ag-NPs trong kháng khuẩn dung dịch.<br />
Đây chính là cơ sở để nhóm nghiên <strong>cứu</strong> hiện đang tiếp tục tiến hành <strong>chế</strong> <strong>tạo</strong><br />
gel/keo với ba thành phần chính chứa nano Ag kết hợp với curcumin, trên nền <strong>chitosan</strong><br />
Diễn đàn hỗ trợ giáo dục : Đ/C 1000B Trần Hưng Đạo Tp Quy Nhơn<br />
Người sáng lập : Nguyễn Thanh Tuấn - Chủ quản tài nguyên : Nguyễn Thanh Tú<br />
GVHD: TS. Trần Quang Ngọc Trang 31<br />
Giới thiệu trích đoạn bởi GV. Nguyễn Thanh Tú<br />
www.facebook.com/daykemquynhonofficial<br />
www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial
www.twitter.com/daykemquynhon<br />
https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn<br />
Đồ án tốt nghiệp<br />
www.facebook.com/daykem.quynhon<br />
www.daykemquynhon.blogspot.com<br />
www.daykemquynhon.ucoz.com<br />
MailBox : nguyenthanhtuteacher@hotmail.com<br />
nhằm đưa ra sản phẩm hoàn hảo hơn trong y dược và mỹ phẩm (điều trị các vết thương<br />
ngoài da, có tính sát khuẩn vừa nhanh <strong>làm</strong> liền sẹo, <strong>làm</strong> mịn da...)<br />
Các kết quả nghiên <strong>cứu</strong> trên đã được công bố trong 05 bài báo trên các tạp chí<br />
quốc tế (SCI) có uy tín của Nhà xuất bản Elsevier (Colloids and Surfaces A:<br />
Physicochemical and Engineering Aspects, Materials Science and Engineering:C và<br />
Talanta), 02 bài trên tạp chí SCI-E (J.Chitin and Chitosan). Các kết quả này sơ bộ đã<br />
thể hiện rõ <strong>vật</strong> <strong>liệu</strong> <strong>chitosan</strong> có rất nhiều tiềm năng <strong>ứng</strong> <strong>dụng</strong> trong y sinh học và xử lý<br />
môi trường.<br />
2.3. Tổng quan về vỏ trấu – tro trấu<br />
2.3.1. Giới thiệu<br />
Vỏ trấu là sản phẩm <strong>phụ</strong> của quá trình xay xát gạo. Hiện nay ở các vùng nông<br />
thôn, vỏ trấu, rơm rạ chủ yếu được đem đốt cháy và <strong>tạo</strong> nên rất nhiều khói gây ô<br />
nhiễm không khí không chỉ ở vùng nông thôn mà lan tỏa ra các vùng nông thôn khác<br />
Việt Nam là nước có nền nông nghiệp lúa nước phát triển, mỗi năm nước ta sản<br />
xuất được khoảng 40 triệu tấn lúa (2010). Trong thành phần của <strong>hạt</strong> lúa, vỏ trấu chiếm<br />
khoảng 20% khối lượng, do vậy mỗi năm ngành nông nghiệp Việt Nam thải khoảng 8<br />
triệu tấn vỏ trấu. Khối lượng trấu phát sinh nhiều, với cách tận <strong>dụng</strong> trấu theo kiểu<br />
truyền thống <strong>làm</strong> chất đốt, phân bón, giá thể,… thì lượng vỏ trấu chỉ được tiêu thụ rất<br />
nhỏ[8]. Theo khảo sát, tại đồng bằng sông Cửu Long (ĐBSCL) khoảng hơn 3 triệu<br />
tấn/năm, nhưng chỉ khoảng 10% trong số đó được sử <strong>dụng</strong>, về sau trấu còn được dùng<br />
<strong>làm</strong> củi trấu (trấu ép lại thành dạng thanh), nhưng cũng chỉ sử <strong>dụng</strong> được khoảng<br />
12.000 tấn vỏ trấu/năm.[9]<br />
Hiện tại, hầu hết lượng vỏ trấu chưa được tận <strong>dụng</strong> mà bị vứt bỏ như một dạng<br />
chất thải nông nghiệp. Do chưa có giải pháp sử lý hiệu quả nên vỏ trấu sau khi bị thải<br />
thẳng ra môi trường đã gây ra hậu quả nghiêm trọng về ô nhiễm môi trường, nhất là<br />
nguồn nước và các nguồn lợi gắn liền với nguồn nước. Khai thác sử <strong>dụng</strong> một cách có<br />
hiệu quả nguồn phế thải vỏ trấu khổng lồ sẽ <strong>làm</strong> giảm thiểu khả năng gây ô nhiễm môi<br />
trường.<br />
DIỄN ĐÀN TOÁN - LÍ - HÓA 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN<br />
Diễn đàn hỗ trợ giáo dục : Đ/C 1000B Trần Hưng Đạo Tp Quy Nhơn<br />
Người sáng lập : Nguyễn Thanh Tuấn - Chủ quản tài nguyên : Nguyễn Thanh Tú<br />
2.3.2. Thành phần của vỏ trấu<br />
Thành phần hóa học của vỏ trấu thay đổi theo loại thóc, mùa vụ canh tác, thổ<br />
nhưỡng của từng vùng miền. Nhưng hầu hết trong vỏ trấu chứa trên 75% chất hữu cơ<br />
GVHD: TS. Trần Quang Ngọc Trang 32<br />
Giới thiệu trích đoạn bởi GV. Nguyễn Thanh Tú<br />
www.facebook.com/daykemquynhonofficial<br />
www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial
www.twitter.com/daykemquynhon<br />
https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn<br />
Đồ án tốt nghiệp<br />
www.facebook.com/daykem.quynhon<br />
www.daykemquynhon.blogspot.com<br />
www.daykemquynhon.ucoz.com<br />
MailBox : nguyenthanhtuteacher@hotmail.com<br />
dễ bay hơi sẽ cháy trong quá trình đốt và khoảng 25% còn lại chuyển thành tro.[8]<br />
Các chất hữu cơ của trấu là các mạch polycarbohydrat rất dài nên hầu hết các loài<br />
sinh <strong>vật</strong> không thể sử <strong>dụng</strong> trực tiếp được, nhưng các thành phần này lại rất dễ cháy<br />
nên có thể dùng <strong>làm</strong> chất đốt. [8]<br />
Quá trình nhiệt phân vỏ trấu:<br />
Bản chất quá trình này là sự đốt cháy thiếu oxy vỏ trấu. Sản phẩm <strong>tạo</strong> thành của<br />
phá trình nhiệt phân là các <strong>hạt</strong> <strong>xốp</strong> màu đen có chứa: phophorous (P), potassium (K),<br />
calcium (Ca), magnesium (Mg), và các nguyên tố vi lượng cần thiết cho sự phát triển<br />
của cây trồng. Ngoài ra, nó còn có tác <strong>dụng</strong> diệt trùng và gây ức <strong>chế</strong> sự phát triển của<br />
các sinh <strong>vật</strong> gây bệnh cho cây trồng.[19]<br />
Vỏ trấu chứa khoảng 20% thành phần vô cơ và 80% thành phần hữu cơ. Khi<br />
chưa được nhiệt phân, thành phần lignin, cellulose cao trong vỏ trấu sẽ rất khó phân<br />
hủy. Khi nhiệt phân, sẽ diễn ra quá trình phân hủy các chất hữu cơ như lignin,<br />
cellulose và để lại một lượng dư các chất dinh dưỡng và khoáng chất.[19]<br />
Sau khi đốt, tro trấu có chứa trên 80% là silic oxit, đây là thành phần được sử<br />
<strong>dụng</strong> trong rất nhiều lĩnh vực.[8]<br />
Hình 2.10: Vỏ trấu<br />
DIỄN ĐÀN TOÁN - LÍ - HÓA 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN<br />
Diễn đàn hỗ trợ giáo dục : Đ/C 1000B Trần Hưng Đạo Tp Quy Nhơn<br />
Người sáng lập : Nguyễn Thanh Tuấn - Chủ quản tài nguyên : Nguyễn Thanh Tú<br />
GVHD: TS. Trần Quang Ngọc Trang 33<br />
Giới thiệu trích đoạn bởi GV. Nguyễn Thanh Tú<br />
www.facebook.com/daykemquynhonofficial<br />
www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial
www.twitter.com/daykemquynhon<br />
https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn<br />
Đồ án tốt nghiệp<br />
www.facebook.com/daykem.quynhon<br />
www.daykemquynhon.blogspot.com<br />
www.daykemquynhon.ucoz.com<br />
MailBox : nguyenthanhtuteacher@hotmail.com<br />
2.3.3. Ứng <strong>dụng</strong> của vỏ trấu<br />
Bảng 2.2: Thành phần hữu cơ của vở trấu.[8]<br />
Bảng 2.3: Thành phần hóa học của vỏ trấu.[8]<br />
Hiện nay, <strong>vật</strong> <strong>liệu</strong> phế phẩm của nông nghiệp có những tiềm năng, phạm vi <strong>ứng</strong><br />
<strong>dụng</strong> rộng rãi trong thực tiễn như xơ dừa, rơm rạ bã mía sử <strong>dụng</strong> <strong>làm</strong> chất đốt, phân<br />
bón, <strong>vật</strong> <strong>liệu</strong> xử lý khí thải, sản xuất điện và vỏ trấu được <strong>ứng</strong> <strong>dụng</strong> <strong>chế</strong> <strong>tạo</strong> <strong>làm</strong> củi<br />
trấu, trấu viên, dùng cho các lò hơi công nghiệp thay cho than đá hoặc lò ga có công<br />
suất lớn tại các khu công nghiệp. Trong nước, nhiều nhà sản xuất và nghiên <strong>cứu</strong> sử<br />
<strong>dụng</strong> vỏ trấu để <strong>làm</strong> củi trấu, gỗ, thiết bị lọc nước và <strong>làm</strong> điện cực cho pin Lithiumion.<br />
Ngoài ra, vỏ trấu còn có khả năng <strong>ứng</strong> <strong>dụng</strong> nhiều trong các lĩnh vực xây dựng<br />
và công nghiệp như <strong>chế</strong> <strong>tạo</strong> gạch và bê tông siêu nhẹ (tro vỏ trấu thay thế khoảng 20%<br />
xi măng thì sẽ mang lại hiệu quả rất cao cho bê tông), <strong>vật</strong> <strong>liệu</strong> bảo ôn (cách nhiệt và<br />
DIỄN ĐÀN TOÁN - LÍ - HÓA 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN<br />
chống cháy). Vật <strong>liệu</strong> khi cháy <strong>tạo</strong> ra khí sinh khối có thể sản xuất ra điện, nhiệt để xấy<br />
nông sản. Đặc biệt, silicat trong vỏ trấu có thể dùng để <strong>chế</strong> <strong>tạo</strong> bê tông, gạch bê tông<br />
siêu nhẹ không nung để sử dung trong lĩnh vực xây dựng. Gạch bê tông siêu nhẹ<br />
Diễn đàn hỗ trợ giáo dục : Đ/C 1000B Trần Hưng Đạo Tp Quy Nhơn<br />
Người sáng lập : Nguyễn Thanh Tuấn - Chủ quản tài nguyên : Nguyễn Thanh Tú<br />
GVHD: TS. Trần Quang Ngọc Trang 34<br />
Giới thiệu trích đoạn bởi GV. Nguyễn Thanh Tú<br />
www.facebook.com/daykemquynhonofficial<br />
www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial
www.twitter.com/daykemquynhon<br />
https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn<br />
Đồ án tốt nghiệp<br />
www.facebook.com/daykem.quynhon<br />
www.daykemquynhon.blogspot.com<br />
không nung, sau khi <strong>chế</strong> <strong>tạo</strong> sẽ có các tính năng ưu việt chư nhẹ, cách nhiệt, cách âm<br />
tốt, dễ <strong>chế</strong> <strong>tạo</strong>, thân thiện với môi trường.<br />
2.3.4 Thành phần của tro trấu<br />
www.daykemquynhon.ucoz.com<br />
MailBox : nguyenthanhtuteacher@hotmail.com<br />
Vỏ trấu sau khi cháy các thành phần hữu cơ sẽ chuyển hóa thành tro chứa các<br />
thành phần oxit kim loại. Silic oxit là chất có tỷ lệ phần trăm về khối lượng cao nhất<br />
trong tro chiếm khoảng 80-90%.[9]<br />
Các thành phần oxit có trong tro được thể hiện qua bảng . Và chúng có thể thay<br />
đổi tùy thuộc vào giống cây lúa, điều kiện khí hậu, đất đai của từng vùng miền.<br />
Hàm lượng SiO2 trong tro trấu rất cao. Oxit silic được sử <strong>dụng</strong> trong đời sống<br />
sản xuất rất phổ biến. Nếu tận thu được nguồn SiO2 có ý nghĩa rất lớn đối với nước ta.<br />
Làm được điều này ta sẽ không cần nhập khẩu SiO2 và vấn đề ô nhiễm môi trường do<br />
vỏ trấu cũng được cải thiện.<br />
Bảng 2.4: Các thành phần oxit có trong tro trấu.[9]<br />
2.3.5 Ứng <strong>dụng</strong> của tro trấu.[19,20]<br />
o Sản xuất thủy tinh lỏng<br />
Thủy tinh lỏng còn gọi là natri silicat (Na2O. nSiO2) là một <strong>vật</strong> <strong>liệu</strong> sử <strong>dụng</strong> rất<br />
phổ biến trong thực tế để sản xuất sơn chống thấm, xà phòng, giày vải, que hàn, gốm<br />
sứ, keo dán.... SiO2 trong tro trấu tồn tại ở dạng vô định hình, cấp <strong>hạt</strong> rất mịn, có hoạt<br />
DIỄN ĐÀN TOÁN - LÍ - HÓA 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN<br />
tính rất cao, nó dễ dàng phản <strong>ứng</strong> với dung dịch NaOH ngay ở điều kiện nhiệt độ<br />
thường. Vì vậy,việc điều <strong>chế</strong> dung dịch thủy tinh lỏng từ phế thải tro trấu thuận lợi<br />
hơn rất nhiều so với đi từ cát trắng truyền thống.<br />
Diễn đàn hỗ trợ giáo dục : Đ/C 1000B Trần Hưng Đạo Tp Quy Nhơn<br />
Người sáng lập : Nguyễn Thanh Tuấn - Chủ quản tài nguyên : Nguyễn Thanh Tú<br />
GVHD: TS. Trần Quang Ngọc Trang 35<br />
Giới thiệu trích đoạn bởi GV. Nguyễn Thanh Tú<br />
www.facebook.com/daykemquynhonofficial<br />
www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial
www.twitter.com/daykemquynhon<br />
https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn<br />
Đồ án tốt nghiệp<br />
www.facebook.com/daykem.quynhon<br />
www.daykemquynhon.blogspot.com<br />
www.daykemquynhon.ucoz.com<br />
MailBox : nguyenthanhtuteacher@hotmail.com<br />
Do vậy, nếu sử <strong>dụng</strong> tro trấu <strong>làm</strong> nguyên <strong>liệu</strong> cung cấp SiO2 để sản xuất thủy tinh<br />
lỏng cùng một lúc giải quyết được 2 vấn đề. Thứ nhất, quá trình sản xuất thủy tinh<br />
lỏng thuận lợi, phản <strong>ứng</strong> xảy ra ở điều kiện thường, tiết kiệm năng lượng, do vậy giá<br />
thành sản phẩm rẻ hơn nhiều so với phương pháp sản xuất từ cát trắng và soda. Kế tiếp<br />
là, khai thác sử <strong>dụng</strong> một cách có hiệu quả nguồn phế thải vỏ trấu khổng lồ, <strong>làm</strong> giảm<br />
thiểu khả năng gây ô nhiễm môi trường.<br />
o Chất nền cho các loại phân bón hữu cơ<br />
Khi kết hợp với một số loại phân bón khác, vỏ trấu nhiệt phân sẽ cung cấp nguồn<br />
cacbon cho các vi sinh <strong>vật</strong> đảm bảo sự cân bằng hàm lượng N trong đất<br />
o Chất cải thiện đất trồng<br />
Bảo dưỡng các chất hữu cơ trong đất là điều kiện cần thiết để duy trì hệ sinh thái<br />
đất và tránh nguy cơ suy thoái đất trồng nhanh<br />
Giúp bổ sung các chất dinh dưỡng kali, phốt pho, magie, canxi và các nguyên tố<br />
vi lượng khác trong đất đã bị mất khi canh tác liên tục<br />
dưỡng khí.<br />
Cải thiện <strong>cấu</strong> <strong>trúc</strong> đất bằng cách tăng mật độ tơi <strong>xốp</strong>, tăng khả năng giữ nước và<br />
o Chất lọc nước<br />
Than hoạt tính có trong vỏ trấu nhiệt phân có tác <strong>dụng</strong> <strong>hấp</strong> thụ các tạp chất bẩn,<br />
các kim loại nặng, là sạch nước tưới. Vỏ trấu nhiệt phân có hiệu quả cao trong việc xử<br />
lý nước thải<br />
o Chất nền diệt khuẩn<br />
Khi trộn vỏ trấu nhiệt phân với các chất diệt khuẩn, tính kháng khuẩn sẽ tăng lên,<br />
ức <strong>chế</strong> sự phát triển của các sinh <strong>vật</strong> gây bệnh như E. coli, salmonella, đồng thời vỏ<br />
trấu nhiệt phân là môi trường sống tốt cho các loại sinh <strong>vật</strong> có ích, tăng hiệu quả cho<br />
quá trình ủ đất<br />
Do chứa hàm lượng Si cao, nên khi sử <strong>dụng</strong> các loại ốc bưu vàng gây hại cho cây<br />
trồng đều bị loại bỏ<br />
DIỄN ĐÀN TOÁN - LÍ - HÓA 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN<br />
Vỏ trấu nhiệt phân cũng có thể mang lại lợi ích trong việc trồng cây cảnh. Nó có<br />
thể giữ bệnh nhiễm trùng gây ra bởi các sinh <strong>vật</strong> ký sinh ở mức tối thiểu. Khi trộn với<br />
phân hữu cơ, vỏ trấu nhiệt phân là một chất lý tưởng cho việc nảy mầm của <strong>hạt</strong> giống<br />
cây cảnh giá cao<br />
Diễn đàn hỗ trợ giáo dục : Đ/C 1000B Trần Hưng Đạo Tp Quy Nhơn<br />
Người sáng lập : Nguyễn Thanh Tuấn - Chủ quản tài nguyên : Nguyễn Thanh Tú<br />
GVHD: TS. Trần Quang Ngọc Trang 36<br />
Giới thiệu trích đoạn bởi GV. Nguyễn Thanh Tú<br />
www.facebook.com/daykemquynhonofficial<br />
www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial
www.twitter.com/daykemquynhon<br />
https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn<br />
Đồ án tốt nghiệp<br />
www.facebook.com/daykem.quynhon<br />
www.daykemquynhon.blogspot.com<br />
o Phân bón<br />
www.daykemquynhon.ucoz.com<br />
MailBox : nguyenthanhtuteacher@hotmail.com<br />
Tro trấu được sử <strong>dụng</strong> <strong>làm</strong> phân bón để cải <strong>tạo</strong> đất rất tốt, do tro trấu tồn tại rất<br />
lâu trong lòng đất, <strong>làm</strong> cho đất tơi <strong>xốp</strong>, giữ ẩm tốt hơn, <strong>tạo</strong> điều kiện cho các vi sinh<br />
<strong>vật</strong> phát triển tốt, cung cấp dưỡng chất nhiều hơn cho cây trồng. Tuy nhiên cần phải<br />
lưu ý rằng do tro trấu khi đốt sẽ có hàm lượng rất lớn Silic Oxit và có hoạt tính mạnh,<br />
khiến cho đất trồng tự nhiên bị gây hại. Để khắc <strong>phụ</strong>c được nhược điểm này, bạn cần<br />
phải <strong>tạo</strong> vỏ trấu đốt than tồn tính.<br />
Để có được chúng ta không thể áp <strong>dụng</strong> các biện pháp thông thường, mà phải<br />
đốt trấu trong điều kiện thiếu khí. Các đơn giản nhất là <strong>làm</strong> hầm đốt trấu đắp ngoài<br />
bằng đất sét. Khi trấu đã bắt lửa thì chỉ chừa ra mấy ống để khói có thể thoát ra ngoài.<br />
o Áo chống đạn<br />
Đây là sản phẩm của Việt Nam có tên là sơn nano chống đạn KOVA được <strong>làm</strong> từ<br />
vỏ trấu. Áo chống đạn <strong>làm</strong> từ vỏ trấu có tác <strong>dụng</strong> ngang với áo chống đạn cấp độ 3.<br />
Loại sơn này tăng cường khả năng chống đạn của áo giáp, đồng thời giảm trọng lượng<br />
của áo đi khoảng 60 – 70% nhưng tác <strong>dụng</strong> chống đạn vẫn không thay đổi. Với phát<br />
minh này, tương lai, bộ binh Việt Nam cũng sẽ được trang bị tốt như bộ binh Mỹ.<br />
o Làm Xi măng<br />
Thành phần chính của xi măng đó chính là SiO2, và đây chính là thành phần<br />
chính, chiếm đến 80 – 90% khối lượng của tro trấu. Nếu sử <strong>dụng</strong> tro trấu để sử <strong>dụng</strong><br />
thì sau khi đốt 1 tấn vỏ trấu sẽ cho ra khoảng 180 kg tro, có giá trị đến 100$. Với công<br />
nghệ này, Việt Nam sẽ không cần phải nhập khẩu SiO2 từ nước ngoài nữa.<br />
o Làm sơn chống cháy<br />
Sơn chống cháy được <strong>làm</strong> từ vỏ trấu do công ty sơn KOVA nghiên <strong>cứu</strong> và <strong>chế</strong><br />
<strong>tạo</strong>, sơn có khả năng chống cháy rất tốt, vượt trội, không sinh ra khí độc hại, nhưng giá<br />
thành chỉ bằng 1/3 so với các loại sơn chống cháy nhập khẩu<br />
2.3.6. Sơ lược về Silica<br />
DIỄN ĐÀN TOÁN - LÍ - HÓA 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN<br />
a. Khái niệm.[7]<br />
Diễn đàn hỗ trợ giáo dục : Đ/C 1000B Trần Hưng Đạo Tp Quy Nhơn<br />
Người sáng lập : Nguyễn Thanh Tuấn - Chủ quản tài nguyên : Nguyễn Thanh Tú<br />
Dioxit silic là một hợp chất hóa học còn có tên gọi khác là silica (từ tiếng Latin<br />
silex), là một ôxít của silic có công thức hóa học là SiO2 và nó có độ c<strong>ứng</strong> cao được<br />
GVHD: TS. Trần Quang Ngọc Trang 37<br />
Giới thiệu trích đoạn bởi GV. Nguyễn Thanh Tú<br />
www.facebook.com/daykemquynhonofficial<br />
www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial
www.twitter.com/daykemquynhon<br />
https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn<br />
Đồ án tốt nghiệp<br />
www.facebook.com/daykem.quynhon<br />
www.daykemquynhon.blogspot.com<br />
www.daykemquynhon.ucoz.com<br />
MailBox : nguyenthanhtuteacher@hotmail.com<br />
biết đến từ thời cổ đại. Phân tử SiO2 không tồn tại ở dạng đơn lẻ mà liên kết lại với<br />
nhau thành phân tử rất lớn.<br />
Silica có hai dạng <strong>cấu</strong> <strong>trúc</strong> là dạng tinh thể và vô định hình. Trong tự nhiên, silica<br />
tồn tại chủ yếu ở dạng tinh thể hoặc vi tinh thể (thạch anh, triđimit, cristobalit,<br />
cancedoan, đá mã não), đa số silica tổng hợp nhân <strong>tạo</strong> đều được <strong>tạo</strong> ra ở dạng bột hoặc<br />
dạng keo và có <strong>cấu</strong> <strong>trúc</strong> vô định hình (silica colloidal). Một số dạng silica có <strong>cấu</strong> <strong>trúc</strong><br />
tinh thể có thể được <strong>tạo</strong> ra ở áp suất và nhiệt độ cao như coesit và stishovit.<br />
Silica được tìm thấy phổ biến trong tự nhiên ở dạng cát hay thạch anh, cũng như<br />
trong <strong>cấu</strong> <strong>tạo</strong> thành tế bào của tảo cát. Nó là thành phần chủ yếu của một số loại thủy<br />
tinh và chất chính trong bê tông. Silica là một khoáng phổ biến.<br />
Ngoài ra, Silica tự nhiên được tìm thấy trong thực <strong>vật</strong> như lúa mạch, vỏ trấu và<br />
tre, trong các loại khoáng như thạch anh và đá lửa. Những <strong>hạt</strong> silica được tách ra từ<br />
những nguồn tự nhiên chứa các tạp chất kim loại mà không thích hợp cho ngành công<br />
nghệ cao và <strong>ứng</strong> <strong>dụng</strong> trong công nghiệp. Vì vậy, việc tập trung tổng hợp silica (silica<br />
gel, keo silica, silica kết tủa) tinh khiết ở dạng bột vô định hình khi so sánh với khoáng<br />
silica tự nhiên (thạch anh, tridymit, cristobalit) ở dạng tinh thể đang được quan tâm để<br />
sản xuất.<br />
b. Các dạng thù hình của silica.[7]<br />
Trong điều kiện áp suất thường, silica tinh thể có 3 dạng thù hình chính, đó là<br />
thạch anh, triđimit và cristobalit. Mỗi dạng thù hình này lại có hai hoặc ba dạng thứ<br />
cấp: dạng thứ cấp α bền ở nhiệt độ t<strong>hấp</strong> và dạng thứ cấp β nhiệt độ cao.<br />
Ba dạng tinh thể của silica có cách sắp xếp khác nhau của các nhóm tứ diện SiO4<br />
ở trong tinh thể. Ở thạch anh α, góc liên kết Si-O-Si bằng 150° còn ở dạng tridimit và<br />
cristobalit thì góc liên kết Si-O-Si bằng 180°.<br />
Trong thạch anh, những nhóm tứ diện SiO4 4- được sắp xếp sao cho các nguyên tử<br />
Si nằm trên một đường xoắn ốc quay phải hooặc quay trái, tương <strong>ứng</strong> với α-thạch anh<br />
và β-thạch anh. Từ thạch anh biến thành cristobalit cần chuyển gốc SiO-Si từ 150°<br />
thành 180°. Trong khi đó để chuyển thành α-tridimit thì ngoài việc chuyển góc này<br />
DIỄN ĐÀN TOÁN - LÍ - HÓA 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN<br />
còn phải xoay tứ diện SiO4 4- quanh trục đối x<strong>ứng</strong> một góc bằng 180°.<br />
Diễn đàn hỗ trợ giáo dục : Đ/C 1000B Trần Hưng Đạo Tp Quy Nhơn<br />
Người sáng lập : Nguyễn Thanh Tuấn - Chủ quản tài nguyên : Nguyễn Thanh Tú<br />
GVHD: TS. Trần Quang Ngọc Trang 38<br />
Giới thiệu trích đoạn bởi GV. Nguyễn Thanh Tú<br />
www.facebook.com/daykemquynhonofficial<br />
www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial
www.twitter.com/daykemquynhon<br />
https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn<br />
Đồ án tốt nghiệp<br />
www.facebook.com/daykem.quynhon<br />
www.daykemquynhon.blogspot.com<br />
www.daykemquynhon.ucoz.com<br />
MailBox : nguyenthanhtuteacher@hotmail.com<br />
Hình 2.12: Tridimit<br />
Hình 2.11: Thạch anh alpha<br />
2.4. Giới thiệu về phương pháp <strong>hấp</strong> <strong>phụ</strong>.<br />
Hình 2.13: Cristobalit<br />
Hiện nay có nhiều phương pháp xử lý nước thải: Phương pháp cơ học, phương<br />
pháp xử lý sinh học, phương pháp hóa lý, phương pháp hóa học và phương pháp <strong>hấp</strong><br />
<strong>phụ</strong>. Trong đó phương pháp <strong>hấp</strong> <strong>phụ</strong> là một phương pháp xử lý đang được chú ý nhiều<br />
trong thời gian gần đây, do có nhiều đặc điểm ưu việc của nó. Vật <strong>liệu</strong> <strong>hấp</strong> <strong>phụ</strong> có thể<br />
<strong>chế</strong> <strong>tạo</strong> từ các nguồn nguyên <strong>liệu</strong> tự nhiên và các <strong>phụ</strong> phẩm nông, công nghiệp sẵn có<br />
và dễ kiếm, quy trình xử lý đơn giản, công nghệ xử lý không đòi hỏi thiết bị phức tạp<br />
và quá trình xử lý không đưa thêm vào môi trường những tác nhân độc hại<br />
2.4.1. Các khái niệm.[4]<br />
Hấp <strong>phụ</strong> là sự tích lũy chất trên bề mặt phân cách các pha (khí – rắn, lỏng – rắn,<br />
DIỄN ĐÀN TOÁN - LÍ - HÓA 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN<br />
khí – lỏng, lỏng – lỏng). Trong đó:<br />
Chất <strong>hấp</strong> <strong>phụ</strong>: là chất mà phần tử ở lớp bề mặt có khả năng hút các phần tử của<br />
pha khác nằm tiếp xúc với nó. Chất <strong>hấp</strong> <strong>phụ</strong> có bề mặt riêng càng lớn thì khả năng <strong>hấp</strong><br />
<strong>phụ</strong> càng mạnh.<br />
Diễn đàn hỗ trợ giáo dục : Đ/C 1000B Trần Hưng Đạo Tp Quy Nhơn<br />
Người sáng lập : Nguyễn Thanh Tuấn - Chủ quản tài nguyên : Nguyễn Thanh Tú<br />
GVHD: TS. Trần Quang Ngọc Trang 39<br />
Giới thiệu trích đoạn bởi GV. Nguyễn Thanh Tú<br />
www.facebook.com/daykemquynhonofficial<br />
www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial
www.twitter.com/daykemquynhon<br />
https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn<br />
Đồ án tốt nghiệp<br />
www.facebook.com/daykem.quynhon<br />
www.daykemquynhon.blogspot.com<br />
www.daykemquynhon.ucoz.com<br />
MailBox : nguyenthanhtuteacher@hotmail.com<br />
Bề mặt riêng là diện tích bề mặt đơn phân tử tính đối với 1 gam chất <strong>hấp</strong> <strong>phụ</strong>.<br />
Chất bị <strong>hấp</strong> <strong>phụ</strong> : là chất bị hút khỏi pha thể tích đến tập trung trên bề mặt các<br />
chất <strong>hấp</strong> <strong>phụ</strong><br />
Pha mang: là hỗn hợp tiếp xúc với chất <strong>hấp</strong> <strong>phụ</strong><br />
Với điều kiện như nhau, tốc độ của quá trình thuận nghịch tương <strong>ứng</strong> tỷ lệ với<br />
nồng độ chất bẩn trong dung dịch và trên bề mặt chất <strong>hấp</strong> <strong>phụ</strong>. Khi nồng độ chất bẩn<br />
trong dung dịch ở giá trị cao nhất thì tốc độ <strong>hấp</strong> <strong>phụ</strong> cũng lớn nhất. Khi nồng độ chất<br />
<strong>hấp</strong> <strong>phụ</strong> trên bề mặt tăng lên thì số phân tử (đã bị <strong>hấp</strong> <strong>phụ</strong>) sẽ di chuyển trở lại dung<br />
dịch cũng ngày càng nhiều hơn<br />
Hấp <strong>phụ</strong> là một quá trình tỏa nhiệt. Ngược với sự <strong>hấp</strong> <strong>phụ</strong> là quá trình đi ra khỏi<br />
bề mặt chất <strong>hấp</strong> <strong>phụ</strong> của các phần tử bị <strong>hấp</strong> <strong>phụ</strong> gọi là quá trình giải <strong>hấp</strong>.<br />
Tùy theo bản chất lực tương tác giữa các phân tử của chất <strong>hấp</strong> <strong>phụ</strong> và chất bị <strong>hấp</strong><br />
<strong>phụ</strong> người ta phân biệt thành <strong>hấp</strong> <strong>phụ</strong> <strong>vật</strong> lý và <strong>hấp</strong> <strong>phụ</strong> hóa học.<br />
a. Hấp <strong>phụ</strong> <strong>vật</strong> lý<br />
Định nghĩa: Hấp <strong>phụ</strong> <strong>vật</strong> lý là quá trình <strong>hấp</strong> <strong>phụ</strong> gây ra bở lực Vander Walls giữa<br />
phân tử chất bị <strong>hấp</strong> <strong>phụ</strong> và bề mặt chất <strong>hấp</strong> <strong>phụ</strong> (bao gồm cả ba loại lực: cảm <strong>ứng</strong>, định<br />
hướng, khuếch tán), liên kết liên kết này yếu dễ bị phá vỡ. Vì vậy <strong>hấp</strong> <strong>phụ</strong> <strong>vật</strong> lý có<br />
tính thuận nghịch cao<br />
Đặc điểm: Phân tử bị <strong>hấp</strong> <strong>phụ</strong> không chỉ tương tác với một nguyên tử mà với<br />
nhiều nguyên tử trên bề mặt. Do vậy, phân tử <strong>hấp</strong> <strong>phụ</strong> có thể hình thành một hoặc<br />
nhiều lớp phân tử trên bề mặt chất <strong>hấp</strong> <strong>phụ</strong>.<br />
Hấp <strong>phụ</strong> <strong>vật</strong> lý không có tính chọn lọc. Quá trình <strong>hấp</strong> <strong>phụ</strong> <strong>vật</strong> lý là một quá trình<br />
thuận nghịch tức là có cân bằng động giữa chất <strong>hấp</strong> <strong>phụ</strong> và bị <strong>hấp</strong> <strong>phụ</strong>. Nhiệt lượng tỏa<br />
ra khi <strong>hấp</strong> <strong>phụ</strong> <strong>vật</strong> lý khoảng 2 ÷ 6 kcal/mol. Sự <strong>hấp</strong> <strong>phụ</strong> <strong>vật</strong> lý ít <strong>phụ</strong> thuộc vào bản<br />
chất hóa học của bề mặt, không có sự biến đổi <strong>cấu</strong> <strong>trúc</strong> của các phân tử chất <strong>hấp</strong> <strong>phụ</strong><br />
và bị <strong>hấp</strong> <strong>phụ</strong><br />
b. Hấp <strong>phụ</strong> hóa học:<br />
DIỄN ĐÀN TOÁN - LÍ - HÓA 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN<br />
Định nghĩa: Hấp <strong>phụ</strong> hóa học được gây ra bởi các liên kết hóa học (liên kết cộng<br />
hóa trị, lực ion, lực liên kết phối trí,…). Trong <strong>hấp</strong> <strong>phụ</strong> hóa học có sự trao đổi electron<br />
giữa chất <strong>hấp</strong> <strong>phụ</strong> và chất bị <strong>hấp</strong> <strong>phụ</strong>. Cấu <strong>trúc</strong> electron phân tử các chất tham gia quá<br />
Diễn đàn hỗ trợ giáo dục : Đ/C 1000B Trần Hưng Đạo Tp Quy Nhơn<br />
Người sáng lập : Nguyễn Thanh Tuấn - Chủ quản tài nguyên : Nguyễn Thanh Tú<br />
GVHD: TS. Trần Quang Ngọc Trang 40<br />
Giới thiệu trích đoạn bởi GV. Nguyễn Thanh Tú<br />
www.facebook.com/daykemquynhonofficial<br />
www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial
www.twitter.com/daykemquynhon<br />
https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn<br />
Đồ án tốt nghiệp<br />
www.facebook.com/daykem.quynhon<br />
www.daykemquynhon.blogspot.com<br />
www.daykemquynhon.ucoz.com<br />
MailBox : nguyenthanhtuteacher@hotmail.com<br />
trình <strong>hấp</strong> <strong>phụ</strong> có sự biến đổi rất lớn dẫn đến hình thành liên kết hóa học. Nhiệt lượng<br />
tỏa ra khi <strong>hấp</strong> <strong>phụ</strong> hóa học thường lớn hơn 22 kcal/mol.<br />
Đặc điểm: Chất bị <strong>hấp</strong> <strong>phụ</strong> chỉ hình thành một lớp đơn phân tử <strong>hấp</strong> <strong>phụ</strong>, giữa<br />
chúng hình thành hợp chất bề mặt. Hấp <strong>phụ</strong> hóa học đòi hỏi phải có ái lực hóa học<br />
giữa bề mặt chất <strong>hấp</strong> <strong>phụ</strong> và chất bị <strong>hấp</strong> <strong>phụ</strong>, do đó mang tính đặc thù rõ rệt. Đây<br />
không phải là một quá trình thuận nghịch.<br />
Trong thực tế sự phân biệt giữa <strong>hấp</strong> <strong>phụ</strong> hóa học và <strong>hấp</strong> <strong>phụ</strong> <strong>vật</strong> lý chỉ là tương<br />
đối vì ranh giới giữa chúng không rõ rệt. Trong nhiều quá trình <strong>hấp</strong> <strong>phụ</strong> xảy ra đồng<br />
thời cả <strong>hấp</strong> <strong>phụ</strong> <strong>vật</strong> lý và <strong>hấp</strong> <strong>phụ</strong> hóa học. Ở vùng nhiệt độ t<strong>hấp</strong> thường xảy ra <strong>hấp</strong><br />
<strong>phụ</strong> <strong>vật</strong> lý, khi tăng nhiệt độ khả năng <strong>hấp</strong> <strong>phụ</strong> <strong>vật</strong> lý giảm, khả năng <strong>hấp</strong> <strong>phụ</strong> hóa học<br />
tăng lên<br />
2.4.2. Cân bằng <strong>hấp</strong> <strong>phụ</strong>.[4]<br />
Hấp <strong>phụ</strong> <strong>vật</strong> lý là một quá trình thuận nghịch. Các phần tử chất bị <strong>hấp</strong> <strong>phụ</strong> khi đã<br />
<strong>hấp</strong> <strong>phụ</strong> trên bề mặt chất <strong>hấp</strong> <strong>phụ</strong> vẫn có thể di chuyển ngược pha mang. Theo thời<br />
gian lượng chất bị <strong>hấp</strong> <strong>phụ</strong> tích tụ trên bề mặt chất <strong>hấp</strong> <strong>phụ</strong> càng nhiều thì tốc độ di<br />
chuyển ngược trở lại pha mang càng lớn. Đến một thời điểm nào đó, tốc độ <strong>hấp</strong> <strong>phụ</strong><br />
(quá trình thuận) bằng tốc độ giải <strong>hấp</strong> <strong>phụ</strong> (quá trình nghịch) thì quá trình <strong>hấp</strong> <strong>phụ</strong> đạt<br />
trạng thái cân bằng.<br />
Đối với một hệ <strong>hấp</strong> <strong>phụ</strong> xác định, dung lượng <strong>hấp</strong> <strong>phụ</strong> là một hàm của nhiệt độ và<br />
áp suất hoặc nồng độ chất bị <strong>hấp</strong> <strong>phụ</strong> trong pha thể tích.<br />
q = f (T, p) hoặc q = f (T, C)<br />
- Ở một nhiệt độ xác định, dung lượng <strong>hấp</strong> <strong>phụ</strong> <strong>phụ</strong> thuộc vào áp suất (nồng độ):<br />
Trong đó:<br />
q = f (p) hoặc q = f (C)<br />
q: Dung lượng <strong>hấp</strong> <strong>phụ</strong> cân bằng (mg/g)<br />
T: Nhiệt độ<br />
p: Áp suất<br />
C: Nồng độ của chất bị <strong>hấp</strong> <strong>phụ</strong> trong pha thể tích (mg/l)<br />
DIỄN ĐÀN TOÁN - LÍ - HÓA 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN<br />
- Dung lượng <strong>hấp</strong> <strong>phụ</strong> cân bằng:<br />
Dung lượng <strong>hấp</strong> <strong>phụ</strong> cân bằng là khối lượng chất bị <strong>hấp</strong> <strong>phụ</strong> trên một đơn vị khối<br />
lượng chất <strong>hấp</strong> <strong>phụ</strong> ở trạng thái cân bằng dưới các điều kiện nồng độ và nhiệt độ cho<br />
trước.<br />
Diễn đàn hỗ trợ giáo dục : Đ/C 1000B Trần Hưng Đạo Tp Quy Nhơn<br />
Người sáng lập : Nguyễn Thanh Tuấn - Chủ quản tài nguyên : Nguyễn Thanh Tú<br />
GVHD: TS. Trần Quang Ngọc Trang 41<br />
Giới thiệu trích đoạn bởi GV. Nguyễn Thanh Tú<br />
www.facebook.com/daykemquynhonofficial<br />
www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial
www.twitter.com/daykemquynhon<br />
https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn<br />
Đồ án tốt nghiệp<br />
www.facebook.com/daykem.quynhon<br />
www.daykemquynhon.blogspot.com<br />
www.daykemquynhon.ucoz.com<br />
MailBox : nguyenthanhtuteacher@hotmail.com<br />
- Dung lượng <strong>hấp</strong> <strong>phụ</strong> được tính theo công thức:<br />
Trong đó:<br />
q: Dung lượng <strong>hấp</strong> <strong>phụ</strong> (mg/g)<br />
V: Thể tích dung dịch (l)<br />
m: Khối lượng chất <strong>hấp</strong> <strong>phụ</strong> (g)<br />
q = (C 0− C cb ).V<br />
m<br />
Co: Nồng độ dung dịch ban đầu (mg/l)<br />
Ccb: Nồng độ dung dịch khi đạt cân bằng <strong>hấp</strong> <strong>phụ</strong> (mg/l)<br />
Trong quá trình <strong>hấp</strong> <strong>phụ</strong>, các phần tử bị <strong>hấp</strong> <strong>phụ</strong> không bị <strong>hấp</strong> <strong>phụ</strong> đồng thời, bởi<br />
vì các phần tử chất bị <strong>hấp</strong> <strong>phụ</strong> phải khuếch tán từ dung dịch đến bề mặt ngoài chất <strong>hấp</strong><br />
<strong>phụ</strong> và sau đó khuếch tán vào sâu bên trong <strong>hạt</strong> của chất <strong>hấp</strong> <strong>phụ</strong><br />
- Hiệu suất <strong>hấp</strong> <strong>phụ</strong>: Hiệu suất <strong>hấp</strong> <strong>phụ</strong> là tỷ số giữa nồng độ dung dịch bị <strong>hấp</strong><br />
<strong>phụ</strong> và nồng độ dung dịch ban đầu:<br />
Trong đó:<br />
H: Hiệu suất <strong>hấp</strong> <strong>phụ</strong> (%)<br />
H = C 0− C cb<br />
C 0<br />
Co: Nồng độ dung dịch ban đầu (mg/l)<br />
Ccb: Nồng độ dung dịch khi đạt cân bằng <strong>hấp</strong> <strong>phụ</strong> (mg/l)<br />
2.4.3. Động học <strong>hấp</strong> <strong>phụ</strong>.[4]<br />
Trong môi trường nước, quá trình <strong>hấp</strong> <strong>phụ</strong> xảy ra chủ yếu trên bề mặt của chất<br />
<strong>hấp</strong> <strong>phụ</strong>, vì vậy quá trình động học <strong>hấp</strong> <strong>phụ</strong> xảy ra theo một loạt các giai đoạn kế tiếp<br />
nhau:<br />
♦ Các chất bị <strong>hấp</strong> <strong>phụ</strong> chuyển động đến bề mặt chất <strong>hấp</strong> <strong>phụ</strong>- Giai đoạn khuếch tán<br />
trong dung dịch.<br />
♦ Phân tử chất bị <strong>hấp</strong> <strong>phụ</strong> chuyển động đến bề mặt ngoài của chất <strong>hấp</strong> <strong>phụ</strong> chứa<br />
các hệ mao quản- Giai đoạn khuếch tán màng.<br />
DIỄN ĐÀN TOÁN - LÍ - HÓA 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN<br />
♦ Chất bị <strong>hấp</strong> <strong>phụ</strong> khuếch tán vào bên trong hệ mao quản của chất <strong>hấp</strong> <strong>phụ</strong> - Giai<br />
đoạn khuếch tán vào trong mao quản.<br />
♦ Các phân tử chất bị <strong>hấp</strong> <strong>phụ</strong> được gắn vào bề mặt chất <strong>hấp</strong> <strong>phụ</strong> - Giai đoạn <strong>hấp</strong><br />
<strong>phụ</strong> thực sự.<br />
Diễn đàn hỗ trợ giáo dục : Đ/C 1000B Trần Hưng Đạo Tp Quy Nhơn<br />
Người sáng lập : Nguyễn Thanh Tuấn - Chủ quản tài nguyên : Nguyễn Thanh Tú<br />
GVHD: TS. Trần Quang Ngọc Trang 42<br />
Giới thiệu trích đoạn bởi GV. Nguyễn Thanh Tú<br />
www.facebook.com/daykemquynhonofficial<br />
www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial
www.twitter.com/daykemquynhon<br />
https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn<br />
Đồ án tốt nghiệp<br />
www.facebook.com/daykem.quynhon<br />
www.daykemquynhon.blogspot.com<br />
www.daykemquynhon.ucoz.com<br />
MailBox : nguyenthanhtuteacher@hotmail.com<br />
Quá trình <strong>hấp</strong> <strong>phụ</strong> có thể được coi là một phản <strong>ứng</strong> nối tiếp, trong đó mỗi phản<br />
<strong>ứng</strong> nhỏ là một giai đoạn của quá trình. Khi đó, giai đoạn có tốc độ chậm nhất đóng<br />
vai trò quyết định đến tốc độ của cả quá trình. Trong các quá trình động học <strong>hấp</strong> <strong>phụ</strong>,<br />
người ta thừa nhận: giai đoạn khuếch tán trong và ngoài có tốc độ chậm nhất. Do đó<br />
các giai đoạn này đóng vai trò quyết định đến toàn bộ quá trình động học <strong>hấp</strong> <strong>phụ</strong>.<br />
Dung lượng <strong>hấp</strong> <strong>phụ</strong> <strong>phụ</strong> thuộc vào các giai đoạn này và sẽ thay đổi theo thời gian cho<br />
đến khi quá trình đạt trạng thái cân bằng<br />
- Tốc độ <strong>hấp</strong> <strong>phụ</strong> v là biến thiên nồng độ chất bị <strong>hấp</strong> <strong>phụ</strong> theo thời gian:<br />
- Tốc độ <strong>hấp</strong> <strong>phụ</strong> <strong>phụ</strong> thuộc bậc nhất vào sự biến thiên nồng độ theo thời gian:<br />
Trong đó:<br />
β: Hệ số chuyển khối.<br />
C0: Nồng độ chất bị <strong>hấp</strong> <strong>phụ</strong> trong pha thể tích tại thời điểm ban đầu (mg/l).<br />
Ccb: Nồng độ chất bị <strong>hấp</strong> <strong>phụ</strong> trong pha thể tích tại thời điểm t (mg/l).<br />
k : Hằng số tốc độ <strong>hấp</strong> <strong>phụ</strong>.<br />
q : Dung lượng <strong>hấp</strong> <strong>phụ</strong> tại thời điểm t (mg/g).<br />
qmax: Dung lượng <strong>hấp</strong> <strong>phụ</strong> cực đại (mg/g).<br />
2.4.4. Các mô hình <strong>hấp</strong> <strong>phụ</strong> đẳng nhiệt.[4]<br />
Khi nhiệt độ không đổi, đường biểu diễn q = fT (P hoặc C) được gọi là đường<br />
đẳng nhiệt <strong>hấp</strong> <strong>phụ</strong>.<br />
Đường đẳng nhiệt <strong>hấp</strong> <strong>phụ</strong> là đường mô tả sự <strong>phụ</strong> thuộc của dung lượng <strong>hấp</strong> <strong>phụ</strong><br />
tại một thời điểm vào nồng độ hoặc áp suất của chất bị <strong>hấp</strong> <strong>phụ</strong> tại thời điểm đó ở một<br />
nhiệt độ không đổi.<br />
Đối với chất <strong>hấp</strong> <strong>phụ</strong> là chất rắn, chất bị <strong>hấp</strong> <strong>phụ</strong> là chất lỏng, khí thì đường <strong>hấp</strong><br />
<strong>phụ</strong> đẳng nhiệt được mô tả qua các phương trình đẳng nhiệt <strong>hấp</strong> <strong>phụ</strong> như: phương trình<br />
<strong>hấp</strong> <strong>phụ</strong> đẳng nhiệt Henry, Freundlich, Langmuir…<br />
DIỄN ĐÀN TOÁN - LÍ - HÓA 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN<br />
Một số phương trình đẳng nhiệt <strong>hấp</strong> <strong>phụ</strong> thông <strong>dụng</strong> nhất áp <strong>dụng</strong> cho hệ <strong>hấp</strong> <strong>phụ</strong><br />
rắn - khí được nêu ở bảng:<br />
Diễn đàn hỗ trợ giáo dục : Đ/C 1000B Trần Hưng Đạo Tp Quy Nhơn<br />
Người sáng lập : Nguyễn Thanh Tuấn - Chủ quản tài nguyên : Nguyễn Thanh Tú<br />
GVHD: TS. Trần Quang Ngọc Trang 43<br />
Giới thiệu trích đoạn bởi GV. Nguyễn Thanh Tú<br />
www.facebook.com/daykemquynhonofficial<br />
www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial
www.twitter.com/daykemquynhon<br />
https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn<br />
Đồ án tốt nghiệp<br />
www.facebook.com/daykem.quynhon<br />
www.daykemquynhon.blogspot.com<br />
Đường đẳng nhiệt <strong>hấp</strong><br />
<strong>phụ</strong><br />
Langmuir<br />
Phương trình<br />
Bản chất của sự <strong>hấp</strong><br />
<strong>phụ</strong><br />
Vật lý và hóa học<br />
www.daykemquynhon.ucoz.com<br />
MailBox : nguyenthanhtuteacher@hotmail.com<br />
Henry<br />
Freundlich<br />
Shlygin-Frumkin-<br />
Temkin<br />
Brunauer-Emmett-Teller<br />
Trong các phương trình trên:<br />
ν: Thể tích chất bị <strong>hấp</strong> <strong>phụ</strong><br />
Bảng 2.5: Một số đường đẳng nhiệt <strong>hấp</strong> <strong>phụ</strong> thông <strong>dụng</strong><br />
ν m : Thể tích <strong>hấp</strong> <strong>phụ</strong> cực đại<br />
p: Áp suất chất bị <strong>hấp</strong> <strong>phụ</strong> ở pha khí<br />
Vật lý và hóa học<br />
Vật lý và hóa học<br />
Hóa học<br />
Vật lý, nhiều lớp<br />
p o : Áp suất hơi bão hoà của chất bị <strong>hấp</strong> <strong>phụ</strong> ở trạng thái lỏng tinh khiết ở cùng nhiệt<br />
độ.<br />
Các kí hiệu a, b, k, n là các hằng số.<br />
Phương trình đẳng nhiệt <strong>hấp</strong> <strong>phụ</strong> Langmuir: là phương trình mô tả cân bằng <strong>hấp</strong><br />
<strong>phụ</strong> đầu tiên được thiết lập bằng lý thuyết. Phương trình Langmuir được xây dựng dựa<br />
trên các giả thuyết:<br />
<br />
<br />
<br />
Tiểu phân bị <strong>hấp</strong> <strong>phụ</strong> liên kết với bề mặt của chất <strong>hấp</strong> <strong>phụ</strong> tại những trung tâm<br />
xác định.<br />
Mỗi trung tâm chỉ <strong>hấp</strong> <strong>phụ</strong> một tiểu phân.<br />
Bề mặt chất <strong>hấp</strong> <strong>phụ</strong> là đồng nhất, nghĩa là năng lượng <strong>hấp</strong> <strong>phụ</strong> trên các tiểu<br />
phân là như nhau và không <strong>phụ</strong> thuộc vào sự có mặt của các tiểu phân <strong>hấp</strong> <strong>phụ</strong><br />
trên các trung tâm bên cạnh.<br />
DIỄN ĐÀN TOÁN - LÍ - HÓA 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN<br />
Phương trình đẳng nhiệt <strong>hấp</strong> <strong>phụ</strong> Langmuir nêu ở bảng 1.1 được xây dựng cho hệ<br />
<strong>hấp</strong> <strong>phụ</strong> rắn – khí. Tuy nhiên, phương trình trên cũng có thể áp <strong>dụng</strong> cho <strong>hấp</strong> <strong>phụ</strong><br />
trong môi trường nước. Khi đó có thể biểu diễn phương trình Langmuir như sau:<br />
Diễn đàn hỗ trợ giáo dục : Đ/C 1000B Trần Hưng Đạo Tp Quy Nhơn<br />
Người sáng lập : Nguyễn Thanh Tuấn - Chủ quản tài nguyên : Nguyễn Thanh Tú<br />
GVHD: TS. Trần Quang Ngọc Trang 44<br />
Giới thiệu trích đoạn bởi GV. Nguyễn Thanh Tú<br />
www.facebook.com/daykemquynhonofficial<br />
www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial
www.twitter.com/daykemquynhon<br />
https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn<br />
Đồ án tốt nghiệp<br />
www.facebook.com/daykem.quynhon<br />
www.daykemquynhon.blogspot.com<br />
www.daykemquynhon.ucoz.com<br />
MailBox : nguyenthanhtuteacher@hotmail.com<br />
Trong đó:<br />
tính<br />
q<br />
q max<br />
= θ =<br />
b.C cb<br />
1+b.C cb<br />
q<br />
q max<br />
= θ =<br />
b.C cb<br />
1+b.C cb<br />
q, q max : Dung lượng <strong>hấp</strong> <strong>phụ</strong> cân bằng, dung lượng <strong>hấp</strong> <strong>phụ</strong> cực đại (mg/g)<br />
θ: Độ che phủ<br />
b: Hằng số Langmuir<br />
C cb : Nồng độ chất bị <strong>hấp</strong> <strong>phụ</strong> khi đạt cân bằng <strong>hấp</strong> <strong>phụ</strong> (mg/l)<br />
- Phương trình Langmuir chỉ ra hai tính chất đặc trưng của hệ:<br />
+ Trong vùng nồng độ nhỏ: b.Ccb > 1 thì q = qmax mô tả vùng <strong>hấp</strong> <strong>phụ</strong> bão hòa<br />
Để xác định các hằng số trong phương trình đẳng nhiệt <strong>hấp</strong> <strong>phụ</strong> Langmuir có thể<br />
sử <strong>dụng</strong> phương pháp đồ thị bằng cách chuyển phương trình trên thành phương trình<br />
đường thẳng có dạng:<br />
C f<br />
Hình 2.14: Đường đẳng nhiệt <strong>hấp</strong> <strong>phụ</strong><br />
thuộc Langmuir<br />
q = 1 . C<br />
q f + 1<br />
max q max . b<br />
Hình 2.15: Đồ thị sự <strong>phụ</strong><br />
DIỄN ĐÀN TOÁN - LÍ - HÓA 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN<br />
của Cf /q vào Cf<br />
Diễn đàn hỗ trợ giáo dục : Đ/C 1000B Trần Hưng Đạo Tp Quy Nhơn<br />
Người sáng lập : Nguyễn Thanh Tuấn - Chủ quản tài nguyên : Nguyễn Thanh Tú<br />
Phương trình đẳng nhiệt <strong>hấp</strong> <strong>phụ</strong> Langmuir có dạng đơn giản, cho phép giải thích<br />
khá thỏa đáng các số <strong>liệu</strong> thực nghiệm. Phương trình Langmuir được đặc trưng bằng<br />
tham số RL<br />
GVHD: TS. Trần Quang Ngọc Trang 45<br />
Giới thiệu trích đoạn bởi GV. Nguyễn Thanh Tú<br />
www.facebook.com/daykemquynhonofficial<br />
www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial
www.twitter.com/daykemquynhon<br />
https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn<br />
Đồ án tốt nghiệp<br />
www.facebook.com/daykem.quynhon<br />
www.daykemquynhon.blogspot.com<br />
www.daykemquynhon.ucoz.com<br />
MailBox : nguyenthanhtuteacher@hotmail.com<br />
RL = 1/(1+b.C0)<br />
0< RL< 1 thì sự <strong>hấp</strong> <strong>phụ</strong> là thuận lợi, RL> 1 thì sự <strong>hấp</strong> <strong>phụ</strong> là không thuận lợi và RL =<br />
1 là sự <strong>hấp</strong> <strong>phụ</strong> tuến tính.<br />
- Phương trình đẳng nhiệt <strong>hấp</strong> <strong>phụ</strong> Henry:<br />
Phương trình đẳng nhiệt <strong>hấp</strong> <strong>phụ</strong> Henry là phương trình đơn giản mô tả sự<br />
tương quan tuyến tính giữa lượng chất bị <strong>hấp</strong> <strong>phụ</strong> trên bề mặt pha rắn và nồng độ hoặc<br />
áp suất của chất bị <strong>hấp</strong> <strong>phụ</strong> ở trạng thái cân bằng.<br />
- Phương trình đẳng nhiệt <strong>hấp</strong> <strong>phụ</strong> Henry có dạng:<br />
Trong đó:<br />
a : Là lượng chất bị <strong>hấp</strong> <strong>phụ</strong>( mol/g)<br />
K: Hằng số <strong>hấp</strong> <strong>phụ</strong> Henry<br />
p : Áp suất (mm Hg)<br />
a = K.p hay q = K.Ccb<br />
Ccb: Nồng độ của chất bị <strong>hấp</strong> <strong>phụ</strong> tại thời điểm cân bằng (mg/l)<br />
- Phương trình đẳng nhiệt <strong>hấp</strong> <strong>phụ</strong> Freundlich:<br />
Phương trình đẳng nhiệt <strong>hấp</strong> <strong>phụ</strong> Freundlich là phương trình thực nghiệm mô tả<br />
sự <strong>hấp</strong> <strong>phụ</strong> khí hoặc chất tan lên <strong>vật</strong> <strong>hấp</strong> <strong>phụ</strong> rắn trong phạm vi một lớp<br />
- Phương trình này được biểu diễn bằng một hàm số mũ:<br />
Trong đó:<br />
q= k.C cb<br />
1/n<br />
k: Hằng số <strong>phụ</strong> thuộc vào nhiệt độ, diện tích bề mặt và các yếu tố khác<br />
n: Hằng số chỉ <strong>phụ</strong> thuộc vào nhiệt độ và luôn lớn hơn 1<br />
Phương trình Freundlich phản ánh khá tốt số <strong>liệu</strong> thực nghiệm cho vùng ban đầu<br />
và vùng giữa của đường đẳng nhiệt <strong>hấp</strong> <strong>phụ</strong>, tức là ở vùng nồng độ t<strong>hấp</strong> của chất bị<br />
<strong>hấp</strong> <strong>phụ</strong>.<br />
- Để xác định các hằng số, đưa phương trình trên về dạng đường thẳng:<br />
lg q = lg k + 1 n . lg C cb<br />
DIỄN ĐÀN TOÁN - LÍ - HÓA 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN<br />
Đây là phương trình đường thẳng biểu diễn sự <strong>phụ</strong> thuộc của lg q vào lg Ccb. Dựa<br />
vào đồ thị ta xác định được các giá trị k và n<br />
Diễn đàn hỗ trợ giáo dục : Đ/C 1000B Trần Hưng Đạo Tp Quy Nhơn<br />
Người sáng lập : Nguyễn Thanh Tuấn - Chủ quản tài nguyên : Nguyễn Thanh Tú<br />
GVHD: TS. Trần Quang Ngọc Trang 46<br />
Giới thiệu trích đoạn bởi GV. Nguyễn Thanh Tú<br />
www.facebook.com/daykemquynhonofficial<br />
www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial
www.twitter.com/daykemquynhon<br />
https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn<br />
Đồ án tốt nghiệp<br />
www.facebook.com/daykem.quynhon<br />
www.daykemquynhon.blogspot.com<br />
www.daykemquynhon.ucoz.com<br />
MailBox : nguyenthanhtuteacher@hotmail.com<br />
Hình 2.16: Đường đẳng nhiệt <strong>hấp</strong> <strong>phụ</strong> Freundlich<br />
đó là:<br />
Tan β = 1/n; OM = lg k<br />
2.4.5. Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình <strong>hấp</strong> <strong>phụ</strong>.[4]<br />
Hình 2.17: Sự <strong>phụ</strong> thuộc lg q<br />
vào lg Ccb<br />
Có ba yếu tố chính ảnh hưởng đến sự <strong>hấp</strong> <strong>phụ</strong> của các chất lên bề mặt chất rắn,<br />
- Nồng độ của chất tan trong chất lỏng (hoặc áp suất đối với chất khí).<br />
- Ảnh hưởng của nhiệt độ: Khi tăng nhiệt độ, sự <strong>hấp</strong> <strong>phụ</strong> trong dung dịch giảm<br />
nhưng thường ở mức độ ít.<br />
- Quá trình <strong>hấp</strong> <strong>phụ</strong> cạnh tranh đối với các chất bị <strong>hấp</strong> <strong>phụ</strong>.<br />
Ngoài ra, còn một vài yếu tố khác như sự thay đổi diện tích bề mặt của chất <strong>hấp</strong> <strong>phụ</strong> và<br />
sự thay đổi pH của dung dịch<br />
2.4.6. Hấp <strong>phụ</strong> trong môi trường nước.[4]<br />
Trong nước, tương tác giữa một chất <strong>hấp</strong> <strong>phụ</strong> và chất bị <strong>hấp</strong> <strong>phụ</strong> phức tạp hơn rất<br />
nhiều vì trong hệ có ít nhất ba thành phần gây tương tác: nước, chất <strong>hấp</strong> <strong>phụ</strong> và chất bị<br />
<strong>hấp</strong> <strong>phụ</strong>. Do sự có mặt của dung môi nên trong hệ sẽ xảy ra quá trình <strong>hấp</strong> <strong>phụ</strong> cạnh<br />
tranh giữa chất bị <strong>hấp</strong> <strong>phụ</strong> và dung môi trên bề mặt chất <strong>hấp</strong> <strong>phụ</strong>. Cặp nào có tương tác<br />
mạnh thì <strong>hấp</strong> <strong>phụ</strong> xảy ra cho cặp đó. Tính chọn lọc của cặp tương tác <strong>phụ</strong> thuộc vào<br />
các yếu tố: độ tan của chất bị <strong>hấp</strong> <strong>phụ</strong> trong nước, tính ưa nước hoặc kị nước của chất<br />
<strong>hấp</strong> <strong>phụ</strong>, mức độ kị nước của các chất bị <strong>hấp</strong> <strong>phụ</strong> trong môi trường nước.<br />
DIỄN ĐÀN TOÁN - LÍ - HÓA 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN<br />
So với <strong>hấp</strong> <strong>phụ</strong> trong pha khí, sự <strong>hấp</strong> <strong>phụ</strong> trong môi trường nước thường có tốc<br />
độ chậm hơn nhiều. Đó là do tương tác giữa chất bị <strong>hấp</strong> <strong>phụ</strong> với dung môi nước và với<br />
bề mặt chất <strong>hấp</strong> <strong>phụ</strong> <strong>làm</strong> cho quá trình khuếch tán của các phân tử chất tan chậm.<br />
Diễn đàn hỗ trợ giáo dục : Đ/C 1000B Trần Hưng Đạo Tp Quy Nhơn<br />
Người sáng lập : Nguyễn Thanh Tuấn - Chủ quản tài nguyên : Nguyễn Thanh Tú<br />
GVHD: TS. Trần Quang Ngọc Trang 47<br />
Giới thiệu trích đoạn bởi GV. Nguyễn Thanh Tú<br />
www.facebook.com/daykemquynhonofficial<br />
www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial
www.twitter.com/daykemquynhon<br />
https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn<br />
Đồ án tốt nghiệp<br />
www.facebook.com/daykem.quynhon<br />
www.daykemquynhon.blogspot.com<br />
www.daykemquynhon.ucoz.com<br />
MailBox : nguyenthanhtuteacher@hotmail.com<br />
Sự <strong>hấp</strong> <strong>phụ</strong> trong môi trường nước chịu ảnh hưởng nhiều bởi pH của môi trường.<br />
Sự thay đổi pH không chỉ dẫn đến sự thay đổi về bản chất chất bị <strong>hấp</strong> <strong>phụ</strong> (các chất có<br />
tính axit yếu, bazơ yếu hay trung tính phân li khác nhau ở các giá trị pH khác nhau) mà<br />
còn <strong>làm</strong> ảnh hưởng đến các nhóm chức trên bề mặt chất <strong>hấp</strong> <strong>phụ</strong><br />
<br />
Đặc tính của chất hữu cơ trong môi trường nước:<br />
Trong môi trường nước, các chất hữu cơ có độ tan khác nhau. Khả năng <strong>hấp</strong> <strong>phụ</strong><br />
trên VLHP đối với các chất hữu cơ có độ tan cao sẽ yếu hơn với các chất hữu cơ có độ<br />
tan t<strong>hấp</strong> hơn. Như vậy, từ độ tan của chất hữu cơ trong nước có thể dự đoán khả năng<br />
<strong>hấp</strong> <strong>phụ</strong> chúng trên VLHP.<br />
Phần lớn các chất hữu cơ tồn tại trong nước dạng phân tử trung hoà, ít bị phân<br />
cực. Do đó quá trình <strong>hấp</strong> <strong>phụ</strong> trên VLHP đối với chất hữu cơ chủ yếu theo cơ <strong>chế</strong> <strong>hấp</strong><br />
<strong>phụ</strong> <strong>vật</strong> lý. Khả năng <strong>hấp</strong> <strong>phụ</strong> các chất hữu cơ trên VLHP <strong>phụ</strong> thuộc vào: pH của dung<br />
dịch, lượng chất <strong>hấp</strong> <strong>phụ</strong>, nồng độ chất bị <strong>hấp</strong> <strong>phụ</strong>…<br />
2.5. Xanh Methylen.[4]<br />
2.5.1. Khái quát về Xanh methylen<br />
* Cấu <strong>trúc</strong> hóa học:<br />
Xanh methylen là một loại thuốc nhuộm bazơ cation, được tổng hợp cách đây<br />
hơn 120 năm, công thức hóa học là C16H18N3SCl. Một số tên gọi khác như<br />
tetramethylthionine chlorhydrate, methylene blue, glutylene, methylthioninium<br />
chloride.<br />
Hình 2.17: Công thức hóa học của xanh methylen.[4]<br />
DIỄN ĐÀN TOÁN - LÍ - HÓA 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN<br />
* Đặc tính của xanh methylen:<br />
– Xanh methylen nguyên chất 100% có dạng bột hoặc tinh thể. Xanh methylen có<br />
thể bị oxy hóa hoặc bị khử và mỗi phân tử của xanh methylen bị oxy hóa và bị khử<br />
khoảng 100 lần/giây. Quá trình này <strong>làm</strong> tăng tiêu thụ oxy của tế bào.<br />
Diễn đàn hỗ trợ giáo dục : Đ/C 1000B Trần Hưng Đạo Tp Quy Nhơn<br />
Người sáng lập : Nguyễn Thanh Tuấn - Chủ quản tài nguyên : Nguyễn Thanh Tú<br />
GVHD: TS. Trần Quang Ngọc Trang 48<br />
Giới thiệu trích đoạn bởi GV. Nguyễn Thanh Tú<br />
www.facebook.com/daykemquynhonofficial<br />
www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial
www.twitter.com/daykemquynhon<br />
https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn<br />
Đồ án tốt nghiệp<br />
www.facebook.com/daykem.quynhon<br />
www.daykemquynhon.blogspot.com<br />
www.daykemquynhon.ucoz.com<br />
MailBox : nguyenthanhtuteacher@hotmail.com<br />
Hình 2.18: Dạng oxy hóa và khử của Xanh methylen.[4]<br />
– Đây là một chất có màu xanh đậm, có mùi nhẹ, ổn định ở nhiệt độ phòng nhưng<br />
phân hủy ở 100 – 110°C. Dạng dung dịch 1% có pH từ 3 – 4,5.<br />
– Hòa tan được trong nước (43.600 mg/l ở 25°C) và trong các dung môi ethanol,<br />
chloroform, axit axetic và glyxerol; ít tan trong trong pyridine; không tan trong xylene<br />
và axit oleic.<br />
– Xanh methylen đối kháng với các loại hóa chất mang tính oxy hóa và khử, kiềm,<br />
dichromate, các hợp chất của iod. Khi phân hủy sinh ra các khí độc như: Cl2, NO, CO,<br />
SO2, CO2, H2S<br />
* Ứng <strong>dụng</strong>: Xanh methylen là một hóa chất được sử <strong>dụng</strong> rộng rãi trong các ngành<br />
nhuộm vải, nilon, da, gỗ; sản suất mực in; trong một số lĩnh vực khác nhau: hóa học,<br />
sinh học, y học, nuôi trồng thủy sản…<br />
– Lĩnh vực hóa học: Trong hóa học phân tích, xanh metylen được sử <strong>dụng</strong> như một<br />
chất chỉ thị với thế oxi hóa khử tiêu chuẩn là 0,01V. Dung dịch của chất này có màu<br />
xanh khi trong một môi trường oxi hóa, nhưng sẽ mất màu chuyển sang không màu<br />
nếu tiếp xúc với một chất khử. Xanh metylen đã được sử <strong>dụng</strong> <strong>làm</strong> chất chỉ thị để phân<br />
tích một số nguyên tố theo phương pháp động học.<br />
– Lĩnh vực sinh học: Xanh methylen thường được sử <strong>dụng</strong> bởi các nhà sinh học<br />
như một loại thuốc nhuộm mà hỗ trợ trong việc xác định các vi khuẩn. Bởi vì vi khuẩn<br />
thực tế là không màu, thêm một hoặc hai giọt xanh methylen lên lam kính giúp cho<br />
DIỄN ĐÀN TOÁN - LÍ - HÓA 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN<br />
Diễn đàn hỗ trợ giáo dục : Đ/C 1000B Trần Hưng Đạo Tp Quy Nhơn<br />
Người sáng lập : Nguyễn Thanh Tuấn - Chủ quản tài nguyên : Nguyễn Thanh Tú<br />
GVHD: TS. Trần Quang Ngọc Trang 49<br />
Giới thiệu trích đoạn bởi GV. Nguyễn Thanh Tú<br />
www.facebook.com/daykemquynhonofficial<br />
www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial
www.twitter.com/daykemquynhon<br />
https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn<br />
Đồ án tốt nghiệp<br />
www.facebook.com/daykem.quynhon<br />
www.daykemquynhon.blogspot.com<br />
www.daykemquynhon.ucoz.com<br />
MailBox : nguyenthanhtuteacher@hotmail.com<br />
các nhà sinh <strong>vật</strong> học nhìn thấy hình dạng và <strong>cấu</strong> <strong>trúc</strong> của vi khuẩn. Ngoài ra xanh<br />
methylen cũng đã được sử <strong>dụng</strong> để phát hiện các trình tự RNA trong chuyên ngành kỹ<br />
thuật .<br />
– Lĩnh vực y học: Xanh methylen được dùng trong điều trị ngộ độc cyanid và điều<br />
trị triệu ch<strong>ứng</strong> methemoglobin – huyết. Xanh methylen cũng có tác <strong>dụng</strong> sát khuẩn<br />
nhẹ và nhuộm màu các mô. Thuốc có liên kết không hồi <strong>phụ</strong>c với acid nucleic của<br />
virus và phá vỡ phân tử virut khi tiếp xúc với ánh sáng. Vì thế, thuốc còn được dùng<br />
tại chỗ để điều trị nhiễm virut ngoài da như herpes simplex; Điều trị chốc lở, viêm da<br />
mủ; sát khuẩn đường niệu sinh dục và <strong>làm</strong> thuốc nhuộm các mô trong một số thao<br />
tác chuẩn đoán (nhuộm vi khuẩn…)<br />
– Lĩnh nuôi trồng thủy sản: xanh methylen được sử <strong>dụng</strong> vào giữa thế kỉ 19 trong<br />
việc điều trị các bệnh về vi khuẩn, nấm và kí sinh trùng. Ngoài ra, xanh methylen cũng<br />
được cho là hiệu quả trong việc chữa bệnh máu nâu do Met – hemoglobin quá nhiều<br />
trong máu. Bệnh này thể hiện dạng hemoglobin bất thường trong máu <strong>làm</strong> cho việc<br />
vận chuyển oxy trong máu khó khăn. Những hợp chất có thể gây ra hiện tượng trên có<br />
thể do sử <strong>dụng</strong> kháng sinh, hàm lượng NO2–, NO3– trong nước và dư lượng thuốc bảo<br />
vệ thực <strong>vật</strong>. Xanh methylen an toàn đối với việc xử lý nấm trên tr<strong>ứng</strong> nhiều loài cá.<br />
Đặt biệt là rất hiệu quả trong việc điều trị các bệnh về nấm Saprolegnia trên các giai<br />
đoạn của cá.<br />
2.5.2. Một số hướng nghiên <strong>cứu</strong> <strong>hấp</strong> <strong>phụ</strong> xanh methylen<br />
Kumar và các cộng sự (K.V. Kumar, V. Ramamurthi, S. Sivanesan, 2005) đã<br />
nghiên <strong>cứu</strong> các cơ <strong>chế</strong> <strong>hấp</strong> <strong>phụ</strong> metylen xanh của tro bay và ch<strong>ứng</strong> minh rằng tro bay<br />
có thể được sử <strong>dụng</strong> như một <strong>vật</strong> <strong>liệu</strong> <strong>hấp</strong> <strong>phụ</strong> để loại bỏ metylen xanh từ dung dịch<br />
nước của nó.<br />
Vadilvelan và các cộng sự (V. Vadivelan, K.V. Kumar, 2005) đã nghiên <strong>cứu</strong><br />
trạng thái cân bằng, động lực học <strong>hấp</strong> <strong>phụ</strong>, cơ <strong>chế</strong> <strong>hấp</strong> <strong>phụ</strong> metylen xanh lên trấu và<br />
thấy rằng động học <strong>hấp</strong> <strong>phụ</strong> của quá trình <strong>hấp</strong> <strong>phụ</strong> này tuân theo phương trình động<br />
học bậc 2.<br />
DIỄN ĐÀN TOÁN - LÍ - HÓA 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN<br />
Nhóm nghiên <strong>cứu</strong> của Ghosh (D. Ghosh, K.G. Bhattacharyya, 2002) đã tiến hành<br />
<strong>chế</strong> <strong>tạo</strong> <strong>vật</strong> <strong>liệu</strong> <strong>hấp</strong> <strong>phụ</strong> từ cao lanh. <strong>Nghiên</strong> <strong>cứu</strong> này cho thấy cao lanh có thể có hiệu<br />
quả trong việc loại bỏ metylen xanh ở nồng độ tương đối t<strong>hấp</strong> từ môi trường nước.<br />
Diễn đàn hỗ trợ giáo dục : Đ/C 1000B Trần Hưng Đạo Tp Quy Nhơn<br />
Người sáng lập : Nguyễn Thanh Tuấn - Chủ quản tài nguyên : Nguyễn Thanh Tú<br />
GVHD: TS. Trần Quang Ngọc Trang 50<br />
Giới thiệu trích đoạn bởi GV. Nguyễn Thanh Tú<br />
www.facebook.com/daykemquynhonofficial<br />
www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial
www.twitter.com/daykemquynhon<br />
https://plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn<br />
Đồ án tốt nghiệp<br />
www.facebook.com/daykem.quynhon<br />
www.daykemquynhon.blogspot.com<br />
www.daykemquynhon.ucoz.com<br />
MailBox : nguyenthanhtuteacher@hotmail.com<br />
Trong khi đó Senthikumaar và các cộng sự (S. Senthilkumar, P.R. Varadarajan,<br />
K. Porkodi, C.V. Subbhuraam, 2005) tiến hành nghiên <strong>cứu</strong> sự <strong>hấp</strong> <strong>phụ</strong> metylen xanh<br />
lên sợi cacbon và sợi đay và nó được mô tả khá tốt theo mô hình đẳng nhiệt Langmuir.<br />
Battacharyya và cộng sự (K.G. Bhattacharyya, A. Sharma, 2005) dựa trên lượng<br />
bã thải chè lớn phát sinh từ các hộ gia đình ở Bangladesh đã nghiên <strong>cứu</strong> và tiến hành<br />
đề xuất quy trình xử lí bã thải chè thành <strong>vật</strong> <strong>liệu</strong> <strong>hấp</strong> <strong>phụ</strong>. Kết quả thu được dung<br />
lượng <strong>hấp</strong> <strong>phụ</strong> cực đại đạt là 85,16 mg/g cao hơn so với khả năng <strong>hấp</strong> <strong>phụ</strong> của một số<br />
<strong>vật</strong> <strong>liệu</strong> <strong>hấp</strong> <strong>phụ</strong> được nghiên <strong>cứu</strong> gần đây. Cân bằng <strong>hấp</strong> <strong>phụ</strong> đạt được trong vòng 5<br />
giờ cho nồng độ metylen xanh là 20 – 50 mg/l.<br />
Một số tác giả cũng tiến hành nghiên <strong>cứu</strong> khả năng <strong>hấp</strong> <strong>phụ</strong> metylen xanh trên<br />
các loại <strong>vật</strong> <strong>liệu</strong> <strong>hấp</strong> <strong>phụ</strong> khác nhau như: sợi thủy tinh, đá bọt, bề mặt thép không gỉ, đá<br />
trân châu, vỏ tỏi… Kết quả thu được cho thấy khả năng <strong>hấp</strong> <strong>phụ</strong> của các <strong>vật</strong> <strong>liệu</strong> <strong>hấp</strong><br />
<strong>phụ</strong> đối với metylen xanh cho hiệu suất khá cao.<br />
DIỄN ĐÀN TOÁN - LÍ - HÓA 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN<br />
Diễn đàn hỗ trợ giáo dục : Đ/C 1000B Trần Hưng Đạo Tp Quy Nhơn<br />
Người sáng lập : Nguyễn Thanh Tuấn - Chủ quản tài nguyên : Nguyễn Thanh Tú<br />
GVHD: TS. Trần Quang Ngọc Trang 51<br />
Giới thiệu trích đoạn bởi GV. Nguyễn Thanh Tú<br />
www.facebook.com/daykemquynhonofficial<br />
www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial