intTypePromotion=1

BÁO CÁO " NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA CÁC YẾU TỐ pH, NHIỆT ĐỘ, THỜI GIAN, TỶ LỆ RẮN LỎNG VÀ DUNG MÔI ĐẾN QUÁ TRÌNH CHIẾT TÁCH TANNIN TỪ VỎ THÔNG "

Chia sẻ: Nguyen Nhi | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:8

0
120
lượt xem
16
download

BÁO CÁO " NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA CÁC YẾU TỐ pH, NHIỆT ĐỘ, THỜI GIAN, TỶ LỆ RẮN LỎNG VÀ DUNG MÔI ĐẾN QUÁ TRÌNH CHIẾT TÁCH TANNIN TỪ VỎ THÔNG "

Mô tả tài liệu
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Tuyển tập Báo cáo Hội nghị Sinh viên Nghiên cứu Khoa học lần thứ 8 Đại học Đà Nẵng năm 2012 STUDY OF FACTORS INFLUENCE OF pH, TEMPERATURE, TIME, AND LIQUID RATIO OF SOLID TO SOLVENT PROCESS FROM BARK TANNIN EXTRACT SVTH: Huỳnh Tấn Luân, Võ Trung Định, Dương Thị Ni, Nguyễn Thị Thanh Thảo Lớp: 09H, Khoa: Công nghệ Hóa học, Trường: Cao đẳng Công Nghệ, Đại học Đà Nẵng GVHD: ThS. Phan Chi Uyên Khoa: Công nghệ Hóa học, Trường: Cao đẳng Công Nghệ, Đại học Đà Nẵng TÓM TẮT Ảnh hưởng của các yếu tố và dung môi đến quá trình chiết...

Chủ đề:
Lưu

Nội dung Text: BÁO CÁO " NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA CÁC YẾU TỐ pH, NHIỆT ĐỘ, THỜI GIAN, TỶ LỆ RẮN LỎNG VÀ DUNG MÔI ĐẾN QUÁ TRÌNH CHIẾT TÁCH TANNIN TỪ VỎ THÔNG "

  1. Tuyển tập Báo cáo Hội nghị Sinh viên Nghiên cứu Khoa học lần thứ 8 Đại học Đà Nẵng năm 2012 NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA CÁC YẾU TỐ pH, NHIỆT ĐỘ, THỜI GIAN, TỶ LỆ RẮN LỎNG VÀ DUNG MÔI ĐẾN QUÁ TRÌNH CHIẾT TÁCH TANNIN TỪ VỎ THÔNG STUDY OF FACTORS INFLUENCE OF pH, TEMPERATURE, TIME, AND LIQUID RATIO OF SOLID TO SOLVENT PROCESS FROM BARK TANNIN EXTRACT SVTH: Huỳnh Tấn Luân, Võ Trung Định, Dương Thị Ni, Nguyễn Thị Thanh Thảo Lớp: 09H, Khoa: Công nghệ Hóa học, Trường: Cao đẳng Công Nghệ, Đại học Đà Nẵng GVHD: ThS. Phan Chi Uyên Khoa: Công nghệ Hóa học, Trường: Cao đẳng Công Nghệ, Đại học Đà Nẵng TÓM TẮT Ảnh hưởng của các yếu tố và dung môi đến quá trình chiết tách tannin từ vỏ thông bằng dung môi nước đã được nghiên cứu. Các yếu tố và dung môi trên được xác định bằng phương pháp chưng ninh. Kết quả nghiên cứu đã tìm được điều kiện tốt nhất cho quá trình chiết tách tannin từ vỏ thông. Kích thước nguyên liệu dạng bột, tỷ lệ nước: etanol là 1:1, nhiệt độ 90oC, thời gian đun 90 phút, tỷ lệ rắn: lỏng 40g: 800ml (1:20). Tannin trong vỏ thông có chứa tannin ngưng tụ và tannin thủy phân. Từ khóa: Chiết tách; chưng ninh, ảnh hưởng, yếu tố, dung môi. ABSTRACT The effect of these factors and solvent extraction of tannin from the bark in water solvent has been studied. The above factors and the solvent is determined by the method of proof security. Research results have found the best conditions for the extraction of tannin from the bark. Raw material powder size, the ratio of water: ethanol 1:1, 90oC temperature, heating time 90 minutes, the rate of solid: liquid 40g: 800ml (1:20). Tannins in the bark contains tannin and condensed tannin hydrolysis. Key words: extraction; steamed and distillation, influence, factor, solvent. 1. Đặt vấn đề Hiện nay vấn đề sử dụng tannin đang là vấn đề cấp bách cho quá trình xử lý các các chất thải của các nhà máy, quá trình ăn mòn của kim loại hay tổng hợp keo dán gỗ,… Đối với ngành sản xuất keo dán gỗ thì nhu cầu sản xuất chất kết dính rất lớn. Trong quá trình sản xuất ván gỗ nhân tạo, người ta thường sử dụng các loại keo như formandehyde (PF), phenolresorcin formandehyde (PRF),… Tuy nhiên, việc sử dụng các loại keo dán bắt nguồn từ các hóa chất của công nghiệp dầu mỏ thường có giá thành đắt và gây độc hại với môi trường. Do vậy, xu hướng nghiên cứu tìm các chất không độc hại để thay thế một phần cho toàn bộ nguyên liệu gốc dầu mỏ bằng các nguyên liệu tái tạo có nguồn gốc thực vật là công nghệ hấp dẫn về mặt kinh tế và môi trường đang được các nhà khoa học trên thế giới quan tâm. Một trong số đó là các hợp chất polyphenol nhóm tannin được tách ra từ các loài thực vật như: thông, keo lá tràm, đước…. được sử dụng cho tổng hợp keo polyphenol formandehyde. 1
  2. Tuyển tập Báo cáo Hội nghị Sinh viên Nghiên cứu Khoa học lần thứ 8 Đại học Đà Nẵng năm 2012 Ở nước ta thông được trồng với một diện tích lớn trên khắp mọi miền tổ quốc nhằm phục vụ cho công nghiệp gỗ, công nghiệp sản xuất bột giấy. Từ đó một lượng rất lớn vỏ chứa tannin bị bỏ làm củi đốt. Xuất phát từ tình hình thực tế như trên nên chúng tôi chọn đề tài “Nghiên cứu ảnh hưởng của các yếu tố pH, nhiệt độ, thời gian, tỷ lệ rắn: lỏng và dung môi đến quá trình chiết tách Tannin từ vỏ Thông” với mong muốn tìm ra điều kiện và dung môi tốt nhất để chiết tách tannin hiệu quả nhằm góp phần bảo vệ tài nguyên môi trường. 2. Giải quyết vấn đề  Phương pháp nghiên cứu: Phương pháp chưng ninh.  Nội dung nghiên cứu đã thực hiện: + Viết đề cương + Chuẩn bị vỏ thông + Chuẩn bị dụng cụ, hóa chất và lắp đặt thiết bị + Khảo sát ảnh hưởng của các yếu tố pH, nhiệt độ, thời gian và tỷ lệ rắn lỏng đến quá trình chiết tách tannin từ vỏ thông bằng dung môi nước + Khảo sát ảnh hưởng của các dung môi NaOH, Na2SO3, Etanol đến quá trình chiết tách tannin từ vỏ thông. + Khảo sát ảnh hưởng của các dung môi đến khối lượng chất rắn trong vỏ thông. + Tổng hợp kết quả - Viết báo cáo + Viết hoàn chỉnh + Bảo vệ 3. Kết quả nghiên cứu và bình luận 3.1. Ảnh hưởng của các yếu tố pH, nhiệt độ, thời gian, tỷ lệ rắn lỏng đến quá trình chiết tách tannin từ vỏ thông bằng dung môi nước 3.1.1. Ảnh hưởng của pH đến quá trình chiết tách tannin từ vỏ thông bằng dung môi nước Ảnh hưởng của pH đến quá trình chiết tách tannin bằng dung môi nước được tiến hành như sau: Lấy 40g bột vỏ thông cho vào 800ml nước đun ở nhiệt độ 90oC, thời gian 90 phút trong các khoảng pH khác nhau: pH=3, 7, 8, 9. Kết quả thu được trình bày ở hình 1. 4 %%m tannin 3.003 2.703 2 .645 3 2.495 2 1 0 3 7 8 9 pH Hình 1. Ảnh hưởng của pH đến hiệu suất chiết tách tannin từ vỏ thông Như vậy khi pH tăng thì lượng tannin thu được tăng. Đạt cực đại tại pH=8. Nhưng khi pH>8 thì tannin thu được giảm. Điều này có thể giải thích: Tannin là hợp chất polyphenol, là một axit yếu nên dễ tan trong môi trường kiềm. Nồng độ môi trường kiềm càng cao thì lượng tannin tan càng 2
  3. Tuyển tập Báo cáo Hội nghị Sinh viên Nghiên cứu Khoa học lần thứ 8 Đại học Đà Nẵng năm 2012 nhiều. Nhưng nếu pH tăng cao,thì lượng tannin hòa tan s hạn chế và hàm lượng giảm đi vì trong vỏ thông còn có một số tạp chất tan trong môi trường kiềm nên tách ra c ng với quá trình tách tanin; do vậy, khi pH quá lớn thì các chất này tách ra càng nhiều và làm giảm hiệu quả của quá trình tách tanin. o đó, chọn pH=8 là tốt nhất. 3.1.2. Ảnh hưởng của nhiệt độ đến quá trình chiết tách tannin từ vỏ thông bằng dung môi nước Ảnh hưởng của nhiệt độ đến quá trình chiết tách tannin bằng dung môi nước được tiến hành như sau : Lấy 40g bột vỏ thông cho vào 800ml nước đun ở các nhiệt độ 70 oC, 80 oC, 90 oC, 100oC, thời gian đun 90 phút, pH=8. Kết quả thu được trình bày ở hình 2. 4 3.598 %%mtannin 2.915 2.705 3 2 .543 2 1 0 o 70 oC 80 oC 90 oC 100 oC C Hình 2. Ảnh hưởng của nhiệt độ đến hiệu suất chiết tách tannin từ vỏ thông Như vậy, nhiệt độ tăng thì lượng tannin thu được tăng, đạt cực đại tại 90oC. Khi nhiệt độ vượt quá 90o thì lượng tannin lại giảm. Điều này có thể giải thích: Khi nhiệt độ tăng thì thuận lợi cho việc phá hủy màng tế bào thực vật và tăng độ hòa tan tannin, dẫn đến tăng hiệu quả chiết tách 3.1.3. Ảnh hưởng của thời gian đến quá trình chiết tách tannin từ vỏ thông bằng dung môi nước Ảnh hưởng của thời gian đến quá trình chiết tách tannin bằng dung môi nước được tiến hành như sau: Lấy 40g bột vỏ thông cho vào 800ml nước đun ở nhiệt độ 90o , điều chỉnh pH=8, trong các khoảng thời gian 0,5h, 1h, 1,5h, 2h. Kết quả thu được trình bày ở hình 3. 5 %%mtannin 4.125 4.022 4 3.088 2 .558 3 2 1 0 h 0.5h 1h 1.5h 2h Hình 3. Ảnh hưởng của thời gian đến hiệu suất chiết tách tannin từ vỏ thông Trong khoảng thời gian khảo sát thì giá trị thời gian tốt nhất để chiết tách tannin là 1,5h (90 phút). Điều này có thể giải th ch: Các dung môi sử dụng đều là các dung môi hữu cơ dễ tan, vì vậy khi đun càng lâu thì lượng tannin trong vỏ thông hòa tan s càng nhiều. 3
  4. Tuyển tập Báo cáo Hội nghị Sinh viên Nghiên cứu Khoa học lần thứ 8 Đại học Đà Nẵng năm 2012 Nhưng ở thời gian 90 phút cho phép tách gần như hoàn toàn lượng tanin có trong mẫu nên khi tăng thời gian cũng không tách thêm được nữa. 3.1.4. Ảnh hưởng của tỷ lệ rắn: lỏng đến quá trình chiết tách tannin từ vỏ thông bằng dung môi nước Ảnh hưởng của tỷ lệ rắn: lỏng đến quá trình chiết tách tannin bằng dung môi nước được tiến hành như sau: Lấy 40g bột vỏ thông cho vào nước theo tỷ lệ gam nguyên liệu: ml nước (1:10; 1:15; 1:20; 1:25) đun ở nhiệt độ 90oC, trong 90 phút, pH=8. Kết quả thu được trình bày ở hình 4. 5 %mtannin 4.052 4.039 4 3.308 3.245 3 2 1 0 ng 1: 10 1: 15 1:20 1:25 Hình 4. Ảnh hưởng của tỷ lệ rắn: lỏng đến hiệu suất chiết tách tannin từ vỏ thông Tỷ lệ rắn: lỏng tăng thì hiệu suất chiết tannin cũng tăng và hiệu suất cao nhất khi tỉ lệ rắn: lỏng là 1: 20. Ta thấy khi tăng thể t ch dung môi thì lượng tannin tách ra càng nhiều, đến tỉ lệ 1 gam nguyên liệu: 20 ml dung môi thì lượng tanin tách ra hầu như không đổi. Nguyên nhân là do khi lượng dung môi tăng lên thì khả năng tiếp xúc với nguyên liệu càng lớn và lượng tannin tách ra càng nhiều, ở tỉ lệ bột: dung môi là 1:20 thì lượng tanin tách ra lớn nhất, khi d ng lượng dung môi lớn hơn thì tannin cũng không tách ra thêm vì lúc này lượng tanin có trong vỏ thông hầu như đã được tách hoàn toàn. Vậy, tỉ lệ 1 gam nguyên liệu: 20 ml dung môi là tốt nhất. 3.2. Ảnh hưởng của dung môi đến u tr nh chiết tách tannin 3.2.1. Ảnh hưởng của dung môi NaOH đến quá trình chiết tách tannin từ vỏ thông Ảnh hưởng của dung môi đến quá trình chiết tách tannin được tiến hành nghiên cứu trong c ng điều kiện: đun trong 1,5 giờ, ở 90oC với 800ml dung dịch Na H tương ứng với các nồng độ: NaOH 0,25%, NaOH 0,5%, NaOH 0,75%, NaOH 0,1%. Kết quả thu được trình bày ở hình 5. 4
  5. Tuyển tập Báo cáo Hội nghị Sinh viên Nghiên cứu Khoa học lần thứ 8 Đại học Đà Nẵng năm 2012 50 % mtannin 40.008 40 30.478 30 15.45 20 13.025 10 0 ng ộ NaOH 0,25% 0,5% 0,75% 0.10% Hình 5. Ảnh hưởng của dung môi NaOH đến hiệu suất chiết tách tannin từ vỏ thông Ta thấy hàm lượng chất rắn tách ra từ bột vỏ thông khi chiết bằng dung môi Na H 1% thu được là lớn nhất. Điều này có thể giải th ch: ác chất có trong vỏ thông hầu hết là là các chất hữu cơ k m phân cực, Na H là dung môi dung môi có khả năng hòa tan tốt các chất hữu cơ phân cực và k m phân cực, do đó hàm lượng chất rắn chiết ra được từ dung môi Na H là lớn nhất. Nồng độ Na H càng cao thì tannin hòa tan càng nhiều. o đó, trong nồng độ trên, nồng độ tốt nhất nhất là Na H 1%. 3.2.2. Ảnh hưởng của dung môi Na2SO3 đến quá trình chiết tách tannin từ vỏ thông Ảnh hưởng của dung môi đến quá trình chiết tách tannin được tiến hành nghiên cứu trong c ng điều kiện: đun trong 1,5 giờ, ở 90oC với 800ml dung dịch Na2SO3 tương ứng với các nồng độ: Na2SO3 0.04%, Na2SO3 0.06%, Na2SO3 0.08%, Na2SO3 0.1%. Kết quả thu được trình bày ở hình 6. 8 % mtannin 6.035 6 5.008 4.9 4.303 4 2 0 ng ộ Na2S03 0,04% 0,06% 0,08% 0,1% Hình 6. Ảnh hưởng của dung môi Na2SO3 đến hiệu suất chiết tách tannin từ vỏ thông Ta thấy hàm lượng chất rắn tách ra từ bột vỏ thông khi chiết tách bằng dung môi Na2SO3 0,1% thu được là lớn nhất. Điều này có thể giải th ch: dung môi Na2SO3 có khả năng cắt mạch polymer của polyphenol nhóm tannin thành các mạch ngắn hơn. o đó, nó hòa tan được tannin và nồng độ Na2SO3 càng cao thì lượng tannin chiết tách thu được càng nhiều. Trong phạm vi khảo sát nồng độ Na2SO3 tốt nhất để chiết tách tannin là Na2SO3 0,1%. 3.2.3. Ảnh hưởng của dung môi H2O + C2H5OH đến quá trình chiết tách tannin từ vỏ thông 5
  6. Tuyển tập Báo cáo Hội nghị Sinh viên Nghiên cứu Khoa học lần thứ 8 Đại học Đà Nẵng năm 2012 Ảnh hưởng của dung môi đến quá trình chiết tách tannin được tiến hành nghiên cứu trong c ng điều kiện: đun trong 1,5 giờ, ở 90oC. Với các tỷ lệ nước: Etanol là 5:1; 3:1; 1:1; 1:3; 1:5. Kết quả thu được trình bày ở hình 7. Ta thấy hàm lượng chất rắn tách ra từ bột vỏ thông khi chiết bằng dung môi H2O 4.97 6 %m tannin 4.808 4.74 4.705 4.08 4 2 0 5: 1 3: 1 1: 1 1: 3 1: 5 H2 O: C2 H5 OH Hình 7. Ảnh hưởng của dung môi H2O + C2H5OH đến hiệu suất chiết tách tannin từ vỏ thông + C2H5OH tỉ lệ 1:1 thu được là lớn nhất. Điều này có thể giải th ch: Tanin là hợp chất polyphenol nên tan tốt trong etanol nên khi tăng tỉ lệ etanol thì khả năng tanin tách ra càng tăng. Ở tỉ lệ 1:1 tạo ra môi trường có độ phân cực ph hợp nhất với tannin. Hơn nữa khi tăng nồng độ etanol có khả năng một số tạp chất tan trong etanol nên tách ra cùng với quá trình tách tannin; do vậy, khi lượng etanol quá lớn thì các chất này tách ra càng nhiều và làm giảm hiệu quả của quá trình tách tannin. 3.3. Ảnh hưởng của c c dung môi đến khối lượng chất rắn trong vỏ thông Sau khi chọn ra nồng độ và tỉ lệ tốt nhất của các dung môi ta tiếp tục chọn dung môi tốt nhất. Kết quả thu được trình bày ở hình 8. 50 % %mrắn 40.008 40 30 20 6.035 4.97 10 0 NaOH Na2SO3 H2O+ C2H5OH dung môi Hình 8. Ảnh hưởng của dung môi H2O + C2H5OH đến hiệu suất chiết tách tannin từ vỏ thông Ta thấy hàm lượng chất rắn tách ra từ bột vỏ thông khi chiết bằng dung môi Na H thu được chất rắn lớn nhất Điều này có thể giải th ch: Tannin là hợp chất polyphenol nên tan tốt trong dung môi cấu trúc tương tự. ặt khác, trong tannin tách từ vỏ thông có một số loại tannin ngưng tụ khó tan trong nước nhưng tan tốt trong dung môi Na H và Etanol. Ngoài ra, 6
  7. Tuyển tập Báo cáo Hội nghị Sinh viên Nghiên cứu Khoa học lần thứ 8 Đại học Đà Nẵng năm 2012 dung môi Na H còn hòa tan nhiều tạp chất hữu cơ có trong vỏ thông nên lượng chất rắn tách ra cao nhất. 4. Kết luận Qua quá trình nghiên cứu chúng tôi rút ra được một kết luận như sau:  pH dung dịch tốt nhất cho quá trình chiết tannin từ vỏ thông bằng dung môi H2O là: pH=8 trong c ng điều kiện ở nhiệt độ 90oC, thời gian đun 1,5h, tỷ lệ rắn: lỏng là 1:20  Thời gian tốt nhất cho quá trình chiết tannin từ vỏ thông bằng dung môi H2O là: 1,5h trong c ng điều kiện pH=8, nhiệt độ 90oC, tỷ lệ rắn: lỏng là 1:20  Nhiệt độ tốt nhất cho quá trình chiết tannin từ vỏ thông bằng dung môi H2O là: 90o trong c ng điều kiện pH=8, thời gian đun 1,5h, tỷ lệ rắn lỏng là 1:20  Tỷ lệ rắn:lỏng tốt nhất cho quá trình chiết tannin từ vỏ thông bằng dung môi H2O là: 1:20 trong c ng điều kiện pH=8, thời gian đun là 1,5h và nhiệt độ 90oC  Nồng độ NaOH tốt nhất cho quá trình chiết tannin từ vỏ thông là: NaOH 1% trong c ng điều kiện ở nhiệt độ 90oC, thời gian đun 1,5h, tỷ lệ rắn: lỏng là 1:20  Nồng độ Na2SO3 tốt nhất cho quá trình chiết tannin từ vỏ thông là: Na2SO3 0,1% trong c ng điều kiện ở nhiệt độ 90oC, thời gian đun 1,5h, tỷ lệ rắn: lỏng là 1:20  Tỷ lệ H2O: C2H5OH tốt nhất cho quá trình chiết tannin từ vỏ thông là: 1:1 trong c ng điều kiện ở nhiệt độ 90oC, thời gian đun 1,5h, tỷ lệ rắn: lỏng là 1:20  Với pH, thời gian, nhiệt độ, tỷ lệ rắn: lỏng như nhau thì dung môi chiết lượng tannin lớn nhất là dung dịch NaOH 1%. TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Th.S Lê Xuân Phương (2007), Bài giảng “ Hóa học môi trường”, nhà xuất bản Đà Nẵng [2] Nguyễn Thị Tĩnh (2005), “ứng dụng tannin trong điều trị”, Tạp chí thuốc & Sức khỏe, số 298, (12/2005), tr.10. [3] Phan Chi Uyên (2011), Nghiên cứu tổng hợp keo polyphenol – Fomaldehyde từ polyphenol nhóm tannin của vỏ thông, Luận văn tốt nghiệp Thạc sĩ Khoa học – chuyên ngành Hóa hữu cơ, Đại học Đà Nẵng. [4] Bộ y tế (1980) ,Bài giảng dược liệu tập 1. [5] Trần Bích Thủy, Tống Văn Hằng,Nguyễn Vĩnh Trị (1989), ĐHBK Tp H , Nghiên cứu quá trình trích ly tannin từ vỏ đước, Tạp chí hóa học, tập 27, số 1. [6] http://giangduongykhoa.net/home/Bong/Thuoc-nam-dieu-tri-bong.nso [7] http://en.wikipedia.org/wiki/Tannin [8] http://en.wikipedia.org/wiki/Medium-density_fibreboard [9] http://tailieu.vn/xem-tai-lieu/thong-caribe.88501.html [10] http://en.wikipedia.org/wiki/Tannin [11] http://ro.wikipedia.org/wiki/Fi%C8%99ier:Hamamelitanin.PNG [12] http://id.wikipedia.org/wiki/Berkas:Corilagin.svg [13] http://en.wikipedia.org/wiki/Naringenin [14] http://en.wikipedia.org/wiki/Eriodictyol [15] http://www.baomoi.com/tag/tannin.epi 7
  8. Tuyển tập Báo cáo Hội nghị Sinh viên Nghiên cứu Khoa học lần thứ 8 Đại học Đà Nẵng năm 2012 [16] http://www.biethet.com/find/tannin [17] http://chemvn.net/chemvn/showthread.php?t=12160 8
ADSENSE
ADSENSE

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

 

Đồng bộ tài khoản
2=>2