Luận văn:Nghiên cứu chiết tách tannin từ vỏ keo tai tượng và ứng dụng làm vật liệu hấp phụ một số ion kim loại nặng trong nước

Chia sẻ: Nguyen Vang | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:12

Thêm vào BST

Báo xấu

129
lượt xem 27
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

định một số chỉ số như độ ẩm, hàm lượng tro của vỏ cây keo lai. Nghiên cứu ảnh hưởng của các yếu tố đến quá trình chiết tách tanin từ vỏ cây keo lai như nhiệt độ, thời gian, tỉ lệ nước: etanol, tỉ lệ nguyên liệu rắn: dung môi lỏng. Phân tích sản phẩm tannin rắn bằng phương pháp HPLC-MS, phổ hồng ngoại IR. Nghiên cứu các yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng của da thuộc. Đánh giá độ thấm nước của mẫu da thuộc. Đánh giá thời gian thối rữa của mẫu da thuộc....

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Luận văn:Nghiên cứu chiết tách tannin từ vỏ keo tai tượng và ứng dụng làm vật liệu hấp phụ một số ion kim loại nặng trong nước

1 2 B GIÁO D C VÀ ĐÀO T O C NG TRÌNH ĐƯ C HOÀN THÀNH T I Đ I H C ĐÀ N NG Đ I H C ĐÀ N NG --- --- Ngư i hư ng d n: PGS.TS. Lê T H i PHÙNG VĂN BÉ Ph n bi n 1: GS.TS Đào Hùng Cư ng Ph n bi n 2: PGS.TS Tr n Văn Th ng NGHIÊN C U CHI T TÁCH TANNIN T V KEO TAI TƯ NG VÀ NG D NG LÀM V T LI U H P PH M TS ION KIM LO I N NG TRONG NƯ C Chuyên ngành: HÓA H U CƠ Lu n văn s ñư c b o v trư c H i ñ ng ch m Lu n văn t t nghi p Mã s : 60.44.27 th c sĩ Hóa H u cơ h p t i Đ i h c Đà N ng vào ngày 29/10/2011 TÓM T T LU N VĂN TH C SĨ KHOA H C Có th tìm hi u lu n văn t i: - Trung tâm Thông tin - H c li u, Đ i h c Đà N ng - Thư vi n trư ng Đ i h c Sư ph m, Đ i h c Đà N ng Đà N ng - 2011
3 4 M Đ U 4. Phương pháp nghiên c u 1. Lý do ch n ñ tài [2], [6], [19] a. Nghiên c u lý thuy t: T ng quan lý thuy t v cây keo tai tư ng, Trong nư c th i c a ho t ñ ng khai thác m , m kim lo i, thành ph n, tính ch t và ng d ng c a tannin, tìm hi u th c t v cây nhà máy ñi n, ch t o thi t b ñi n và ñ c bi t là ho t ñ ng c a các t keo tai tư ng và lý thuy t v h p ph . h p nhiên li u h t nhân, các cơ s qu c phòng, v.v... có ch a các kim b. Nghiên c u th c nghi m: lo i có ñ c tính cao như crôm, cañimi, chì, th y ngân, niken, ñ ng ... - Phương pháp tách bi t h p ch t h u cơ c n ñư c x lý trư c khi th i ra ngoài. - Phương pháp phân tích ñ nh lư ng Tannin là m t hóa ch t ñã ñư c dùng trong k ngh thu c - Phương pháp phân tích thành ph n hóa h c c a s n ph m da, dùng trong y h c, là ch t ch ng oxi hóa, ch t b o v kim lo i và - Phương pháp nghiên c u ng d ng c a tannin ñ c bi t t o ñư c ph c v i kim lo i n ng. Chuy n tannin t d ng tan trong nư c thành d ng không tan và Trong v cây keo tai tư ng ch a m t hàm lư ng tannin r t kh o sát các y u t nh hư ng ñ n kh năng h p ph ion kim lo i c a l n, nhưng hi n nay nó b b ñi r t lãng phí. tannin không tan. V i lý do trên, chúng tôi ch n ñ tài “Nghiên c u chi t tách - Phương pháp x lý s li u: dùng ph n m m Microsoft Excel ñ x tannin t v keo tai tư ng và ng d ng làm v t li u h p ph m t lý các s li u th c nghi m. s ion kim lo i n ng trong nư c” nh m m c ñích cung c p thêm 5. Ý nghĩa khoa h c và th c ti n c a ñ tài m t s thông tin khoa h c v tannin và t o ti n ñ cho vi c ng d ng - Xác ñ nh các ñi u ki n t i ưu c a quá trình tách chi t tannin nó vào vi c x lý môi trư ng. t v cây keo tai tư ng. 2. M c ñích và n i dung nghiên c u - Cung c p các thông tin khoa h c v thành ph n và c u t o - Xây d ng quy trình chi t tách tannin t v cây keo tai tư ng. c a m t s tannin có trong v cây keo tai tư ng. - ng d ng tannin (ñã chi t tách ñư c) vào vi c nghiên c u - Làm cơ s d li u ñ ng d ng tannin trong th c t m t cách h p ph m t s ion kim lo i n ng trong nư c. khoa h c và hi u qu . 3. Đ i tư ng và ph m vi nghiên c u 6. B c c lu n văn: Lu n văn này có 66 trang trong ñó ph n m ñ u - V cây keo tai tư ng l y t cây keo tai tư ng các Ti u khu 4 trang, k t lu n ki n ngh 2 trang, tài li u tham kh o có 3 trang. r ng tr ng thu c huy n Qu Sơn - t nh Qu ng Nam. Lu n văn có 18 b ng, 35 hình và ñ th . N i dung chia thành 3 - Nghiên c u chi t tách tannin t v cây keo tai tư ng và ng chương d ng tannin ñ h p ph m t s ion kim lo i n ng trong nư c. Chương 1: T ng quan: 10 trang Chương 2: N i dung và phương pháp nghiên c u: 15 trang Chương 3: K t qu và th o lu n: 32 trang
5 6 N I DUNG Vi t Nam, cây keo tai tư ng ñư c tr ng kh p nơi, có th Chương 1. T NG QUAN LÝ THUY T tr ng trên nhi u lo i ñ t, có nh ng lo i ñ t ch có keo tai tư ng m i 1.1. Đ i cương v tannin s ng ñư c. 1.1.1. Khái ni m tannin [2], [6], [19], [20] 1.3. Các phương pháp tách ion kim lo i n ng trong nư c Tannin là nh ng h p ch t h u cơ thu c lo i polyphenol r t Hi n nay có r t nhi u quy trình công ngh ñ tách ion kim ph bi n th c v t có v chát. lo i n ng ra kh i nư c như: Keo t , trao ñ i ion, h p ph , l c qua T t c các tannin ñã bi t cho ñ n nay là các phenol ña phân màng, ñi n phân… t . Công th c th c nghi m là C76H52O46. Phân t kh i t 600 – 2000. Chương 2. N I DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN C U Khi nung ch y tannin v i ki m thu ñư c các d n ch t: pyrocatechin, 2.1. Tách tannin axit potorcatechin, pyrogalot, axit galic và phlorogluxin. 2.1.1. Nguyên li u và phân tích ñ nh tính, ñ nh lư ng tannin 1.1.2. Phân lo i tannin [2], [7], [19] 2.1.1.1. Nguyên li u Eminlophichse và K.Phoraydangbe chia tannin thành 2 nhóm chính: V cây keo tai tư ng sau khi l y v ñư c phơi khô trong Nhóm 1: Tannin th y phân ñư c hay pyrogalic (galotannin) bóng râm, tránh ánh n ng tr c ti p chi u vào. B l p v ch t ngoài, 0 Nhóm 2 : Tannin không th y phân ñư c hay tannin pyrocatechin. s y 80 C ñ n khô, ch t nh và xay thành b t. 1.1.3. Tính ch t cơ b n c a tannin th c v t [2], [19] 2.1.1.2. Phân tích ñ nh tính phát hi n tannin [2], [19] 1.1.4. ng d ng c a tannin [2], [6], [19] Xác ñ nh s có m t c a tannin d a trên ph n ng k t t a màu xanh 1.1.4.1. T o ph c v i ion kim lo i. ñen c a tannin v i mu i Fe3+ (dung d ch FeCl3 5%) ho c v i dung d ch 1.1.4.2. Ch t ch ng oxi hóa. gelatin 1% và mu i ăn (dung d ch NaCl 10%) cho k t t a bông tr ng. 1.1.4.3. S d ng trong y h c 2.1.1.3. Phân tích ñ nh lư ng tannin [2], [19] 1.1.5. Tình hình nghiên c u và s d ng tannin [3], [6], [15], [19], [21] Có 5 phương pháp chính ñ ñ nh lư ng tannin nhưng chúng Hi n nay tannin ñư c nghiên c u r t nhi u, tannin ñư c dùng ñ tôi dùng phương pháp Lowenthal : phương pháp oxi hoá kh v i ch t thu c da, lo i b ion kim lo i, làm keo dán g , sơn lót … oxi hóa là KMnO4. 1.1.6. Nh ng th c v t ch a nhi u tannin [1], [3], [13] Công th c tính: Các loài keo (acacia), s i, b ch ñàn, chè, thông, s n, c roi (a − b)V2 ⋅ 0,004157 ⋅ 100 X= (2.1) ng a, trúc ñào, h cúc, d , ñư c, th u d u, ñ u, trôm, ñào l n h t… V1 ⋅ G 1.2. Keo tai tư ng Trong ñó: Keo tai tư ng hay còn g i là keo lá to; keo ñ i; keo m , danh X: hàm lư ng tannin theo % ch t khô pháp khoa h c: Acacia mangium, thu c phân h Trinh n . a: th tích KMnO4 ñem chu n m u phân tích (ml)
7 8 b: th tích KMnO4 ñem chu n m u tr ng (ml) V1: th tích dung d ch m u ñem phân tích (10 ml) 2.1.3. Nghiên c u các y u t nh hư ng ñ n quá trình chi t tách V2: th tích bình ñ nh m c (250 ml) tannin t v cây keo tai tư ng 0,004157: kh i lư ng tannin (g) b oxi hóa ng v i 1ml dung Chúng tôi ti n hành nghiên c u nh hư ng c a các y u t d ch KMnO4 0,1N như: Tu i c a cây, th i gian, t l dung môi nư c : etanol, t l G: kh i lư ng ch t khô nguyên li u (5 g) nguyên li u r n - dung môi l ng, nhi t ñ ñ n quá trình chi t tannin 2.1.2. Tách tannin r n: Sơ ñ chi t tách tannin r n t v cây keo tai tư ng. Ch n ñi u ki n t i ưu ñ tách tannin r n theo sơ ñ Hình 2.2 V cây keo tai tư ng 2.2. Phân tích s n ph m tannin r n tách t v cây keo tai tư ng 2.2.1. Phương pháp phân tích ph h ng ngo i (IR ) S y Nghi n Ph h ng ngo i (IR) xu t hi n do phân t h p th năng Ch t khô lư ng b c x ñi n t trong vùng h ng ngo i. Khi h p th các b c x Chi t b ng nư c ( ho c h n h p nư c/etanol ) này (t 2-5 µm , tương ng v i s sóng 5000-200 cm-1), s d n ñ n s dao ñ ng c a phân t . D ch chi t 2.2.1.1. Phương pháp chu n b m u ghi ph h ng ngo i Chi t b ng clorofom và ( ñ lo i các t p ch t) Ch t ñem ghi ph h ng ngo i có th tr ng thái r n, l ng Chi t b ng etyl axetat hay khí. Đ i v i m i trư ng h p c n có m t cuvet riêng và cách D ch chi t Tannin chu n b m u phù h p. 2.2.1.2. ng d ng c a ph h ng ngo i trong hóa h c C t lo i (c t quây) Ph h ng ngo i ñư c ng d ng r t nhi u trong nghiên c u hóa h c Tannin r n a. Xác ñ nh c u trúc phân t b. Phân tích ñ nh tính Phân tích ñ nh lư ng Phân tích thành ph n hoá 2.2.2. Phương pháp s c ký l ng cao áp ghép kh i ph (HPLC-MS) 2.2.2.1. Phương pháp s c ký S c ký là m t k thu t v t lý và hóa lý ñ tách và phân tích Kh o sát kh năng h p ph ion kim lo i n ng trong nư c các ch t trong m t h n h p. Cơ s c a quá trình s c ký là các quá trình x y ra trong c t tách khi m u ñư c n p vào c t s c ký. Hình 2.2: Sơ ñ chi t tách tannin r n. Quá trình th c hi n s c ký g m có 2 pha :
9 10 - Pha tĩnh : thư ng là d ng r n hay l ng, dư i d ng màng 2.2.4. Phương pháp nghiên c u kh năng h p ph ion kim lo i m ng bám ñ u trên b m t c a ch t mang trơ ch a trong c t s c ký. trong nư c c a tannin - Pha ñ ng : g m ch t phân tích và dung môi thích h p. Chúng tôi dùng phương pháp b v i các y u t nh hư ng 2.2.2.2. Phương pháp s c ký l ng cao áp (High Pressure Liquid như pH dung d ch, th i gian khu y, n ng ñ cation kim lo i n ng, pH Chromatography - HPLC) dung d ch dùng ñ gi i h p ph và xác ñ nh hàm lư ng ion kim lo i HPLC là phương pháp ñư c dùng ph bi n trong phân tích b ng phương pháp quang ph h p ph nguyên t trên máy AAS - h p ch t h u cơ. Quá trình phân tích g m 2 giai ño n : Tách h n h p 800 bư c sóng ñ c trưng c a m i kim lo i. ch t và phát hi n ch t. Hi u su t c a quá trình h p ph và h ng s phân b Kd ñư c 2.2.2.3. Phương pháp kh i ph xác ñ nh d a vào công th c sau: a) Nguyên t c Co − Ce Co − Ce V %A = .100 (2.6) Kd = (cm 3 / g ) (2.7) b) Các phương pháp ion hóa m u trong kh i ph Co Ce m - Phương pháp va ñ p electron Trong ñó: Co: n ng ñ kim lo i trư c khi x lý (mg/l) - Phương pháp ion hóa b ng trư ng ñi n Ce: n ng ñ kim lo i sau khi x lý (mg/l) - Phương pháp ion hóa hóa h c V: th tích dung d ch (25ml) c) B ph n tách kh i m: kh i lư ng TK (g/25ml) d) Các h th ng thu nh n ion (detector) 2.2.4.1. pH dung d ch e) M t s ñ i lư ng trên sơ ñ kh i ph 2.2.4.2. Th i gian khu y Các ñ i lư ng trên kh i ph g m : ion phân t , ion ñ ng v , 2.2.4.3. N ng ñ cation kim lo i n ng ion m nh và ion chuy n v . 2.2.4.4. pH dung d ch dùng ñ gi i h p ph f) ng d ng c a kh i ph - Xác ñ nh công th c phân t - Xác ñ nh công th c c u t o 2.2.3. Phương pháp chuy n tannin tan trong nư c thành tannin không tan (TK) Tannin ñư c chi t tách t v cây keo tai tư ng tan t t trong nư c nhưng khi x lý b ng formandehit 37% trong dung d ch amoniac 13,3 N thì s t o thành tannin không tan (TK).
11 12 Chương 3. K T QU VÀ TH O LU N Qua k t qu thu ñư c Hình 3.2, nh n th y khi th i gian càng 3.1. nh hư ng c a các y u t ñ n hi u su t quá trình chi t tannin tăng thì lư ng tannin tách ra càng l n, ñ n 90 phút thì ñ t giá tr n ñ nh. t v cây keo tai tư ng 3.1.3. nh hư ng c a t l nguyên li u r n-dung môi l ng 3.1.1. nh hư ng c a tu i cây ñ n hàm lư ng tannin có trong v Hàm lư ng tanin (%) Vi c nghiên c u nh hư ng c a tu i cây ñ n hàm lư ng 21.5 21 tannin ch a trong v cây keo tai tư ng ñư c kh o sát như sau: Cân 5 20.5 20 X (%) 19.5 gam b t v cây cho vào bình c u 500 ml, ti p t c cho vào 80 ml 19 18.5 nư c c t, ñun h i lưu 75 phút. Chúng tôi kh o sát tu i c a cây t 1 18 17.5 17 tu i – 6 tu i. K t qu thu ñư c trình bày Hình 3.1 0 20 40 60 80 100 120 Th tích dung môi nư c (ml) 25 Hàm lư ng tanin X(%) 20 Hình 3.3. nh hư ng c a t l nguyên li u r n-dung môi l ng 15 T k t qu Hình 3.3 ta th y, hi u su t tách tannin tăng d n % X( ) 10 5 theo chi u tăng th tích dung môi và ñ t t i ña 80 ml/5 gam nguyên 0 li u khô. Đi u này cũng d hi u, vì th tích dung d ch tăng d n thì 0 1 2 3 4 5 6 7 Đ tu i kh năng hòa tan tannin trong nư c s tăng theo. 3.1.4. nh hư ng c a t l dung môi nư c-etanol Hình 3.1. nh hư ng c a tu i cây ñ n hàm lư ng tannin T k t qu Hình 3.1 ta th y, hàm lư ng tannin trong v cây 30 Hàm lư ng tanin(%) keo tai tư ng tăng d n theo ñ tu i. 25 20 3.1.2. nh hư ng c a y u t th i gian X (%) 15 10 25 Hàm lư ng tanin X (%) 5 20 0 15 0 20 40 60 80 100 X (%) Ph n trăn v th tích etano(%) 10 5 0 0 20 40 60 80 100 120 140 Hình 3.4. nh hư ng c a t l dung môi nư c-etanol Th i gian (phút) T k t qu Hình 3.4 ta th y, hi u su t tách tannin tăng d n theo chi u tăng % th tích etanol và ñ t t i ña t l 50%, sau ñó Hình 3.2. nh hư ng c a y u t th i gian
13 14 hi u su t tách tannin có gi m ñi m t ít khi t l etanol tăng. Đi u này B ng 3.6. S sóng và lo i dao ñ ng trong ph h ng ngo i c a tannin chúng tôi lý gi i r ng khi tăng ancol thì có s tan canh tranh. V y t l dung môi nư c:etanol t t nh t là t l 1:1 v th tích. S sóng, cm-1 Lo i dao ñ ng S sóng, cm-1 Lo i dao ñ ng 3.1.5. nh hư ng c a y u t nhi t ñ 3367 -OH 1031 -C-O-C- 30 Hàm lư ng tanin 1618 C=C thơm 843 -C-H bi n d ng 25 1508 C=C thơm CH benzen th 20 1456 C=C thơm 583 para X% 15 10 1339 -OH bi n d ng - C-O co gi n 5 D a vào B ng 3.6 chúng tôi th y, tannin ñư c tách t v cây 0 0 20 40 60 80 100 120 keo tai tư ng có các nhóm ch c phù h p v i các công th c c a Nhi t ñ (0C) sôi tannin ñã ñư c công b . 3.2.2. Phân tích tannin b ng s c ký l ng cao áp ghép kh i ph (HPLC-MS) Hình 3.5. nh hư ng c a y u t nhi t ñ 3.2.2.1. Phương pháp s c ký l ng cao áp Như v y, nhi t ñ càng cao thì hi u su t chi t tách tannin K t qu phân tích b ng s c ký l ng cao áp ñư c trình bày B ng 3.7. càng l n và ñ t t i ưu 90 0C, còn khi nhi t ñ sôi thì hàm lư ng B ng 3.7. Các ñ i lư ng ñ c trưng c a m t s c u t trên s c ký ñ tannin có gi m ñi m t ít do tannin b oxi hóa ho c b phân h y. HPLC c a s n ph m tannin tách t v keo tai tư ng Tóm l i, t k t qu th c nghi m trên ta th y: Hàm lư ng tannin trong v cây keo tai tư ng tăng theo tu i c a cây, ñi u ki n t i ưu cho quá trình chi t tách tannin t v cây keo tai tư ng là t l nư c:etanol = 1:1, nhi t ñ 90 0C, th i gian 90 phút, t l r n:l ng = 5g : 80ml. V i ñi u ki n này thì hàm lư ng tannin thu ñư c b ng 27,64% so v i lư ng nguyên li u khô. 3.2. Phân tích tannin 3.2.1. Phân tích tannin b ng ph h ng ngo i Chúng tôi ti n hành tách tannin r n (ch n ñi u ki n tách t i ưu và tách theo sơ ñ Hình 2.2), ño IR (quang ph h ng ngo i). T phân tích ph IR c a tannin ph ñ ta có k t qu phân tích như B ng 3.6. T B ng 3.7 chúng tôi nh n th y có 11 c u t chính ñư c tách ra và ti p t c ñư c phân tích b ng kh i ph .
15 16 3.2.2.2. Phương pháp ph kh i lư ng c. Trên ph ch t có kh i lư ng [M+2H]+ = 304,6, [M-H]+ = 304,6 K t qu phân tích b ng kh i ph t các ph ñ chúng tôi th y α . Trư ng h p 1: (M = 303) xu t hi n r t nhi u ñ nh và tham kh o thư vi n ph cho phép ñ nh Công th c c u t o: Công th c phân t : OH danh m t s thành ph n trong m u tannin r n tách ñư c như sau: C15H11O7 OH + a. Trên ph ch t có kh i lư ng [M+H] = 210,6 (M = 210) Phân t kh i: 303 Công th c c u t o: Công th c phân t : C11H14O4 HO O OH Tên g i: Delphinidin Phân t kh i: 210.226 (thu c lo i h p ch t OH Tên g i: 4-hydroxy-3 ,5 anthocynidin) OH dimethoxycinnamyl β . Trư ng h p 2: (M = 306) + b. Trên ph ch t có kh i lư ng [M+H] = 301,7 (M = 301) Công th c c u t o: Công th c phân t : α .Trư ng h p 1: Công th c phân t : C16H13O6 OH OH C15H14O7 Công th c c u t o: Phân t kh i: 301 Phân t kh i: 306 OCH3 HO O OH Tên g i: Epigallocatechin OH Tên g i: Peonidin OH (EGC) HO O (thu c lo i h p ch t OH anthocynidin) d. Trên ph ch t có kh i lư ng [M-H]+ = 457,3 (M = 458) OH Công th c c u t o: Công th c phân t : C22H18O11 OH OH Phân t kh i: 458,378 β . Trư ng h p 2: Công th c phân t C14H6O8 OH Tên g i: 3-O- Công th c c u t o: Phân t kh i: 302 O O HO OH Galloylepigallocatechin. O O Teatannin II. Epigallocatechin Tên g i: Ellagic acid OH HO OH HO O 3-gallate (EGCG) OH Ngu n g c sinh h c: Đư c HO O OH OH phân l p t cây chè (Tea O sinensis), Myrica esculenta.
17 18 e. Trên ph ch t có kh i lư ng [M-H]+ = 609,2 (M = 610) Công th c c u t o: Công th c phân t : C29H22O15 2-(3,5-dihydroxy-4- OH OH Phân t kh i : 610,484 (giá tr chính xác: methoxyphenyl)-5,7- O 610,095875) dihydroxy-3- HO O {[(2S,3R,4R,5R,6S)-3,4,5- O OH Tên g i : 3,5-Bis(3,4,5- trihydroxy-6-methyloxan-2- O HO trihydroxybenzoyl) yl]oxy}-4H-chromen-4-one OH HO O OH Tên g i khác: 3,5-Di-O- galloylepigallocatechin OH OH Ngu n g c sinh h c: Đư c phân l p t cây chè (Thea sinensis), dư i d ng b t K t qu ño HPLC-MS cho th y thành ph n trong m u tannin tách ñư c t v cây keo tai tư ng phù h p v i công th c tannin ñã g. Trên ph ch t có kh i lư ng [M+H] + = 443,4 (M = 442) ñư c công b . K t h p v i các ñi u ki n t i ưu cho quá trình chi t Công th c c u t o: Công th c phân t : tannin t v cây keo tai tư ng, chúng tôi l a ch n tannin tách t cây OH OH C22H18O10 6 tu i ñ kh o sát m t s ng d ng c a nó. HO O 3.3. ng d ng tannin ñ h p ph ion kim lo i n ng 3.3.1. T o tannin không tan (TK) O OH OH Tên g i: Epicatechin 3.3.1.1. Cách t o tannin không tan O gallate(ECG) Tannin ñư c chi t tách t v cây keo tai tư ng t i các ti u OH khu r ng tr ng Qu Sơn - Qu ng Nam. Cho 20,0 gam tannin hòa OH h. Trên ph ch t có kh i lư ng [M-H]+ = 477 (M = 478) vào 125 ml dung d ch amoniac 13,3 N và khu y cho ñ n tan hoàn CTPT: C22H22O12 Phân t kh i: 478.4029 toàn, sau ñó thêm vào 165 ml dung d ch formaldehyde 37% v kh i CTCT Tên IUPAC lư ng và khu y trong 30 phút ñ ph n ng x y ra hoàn toàn. L c l y 2-(3,4-dihydroxyphenyl)- k t t a và r a b ng nư c c t sau ñó cho k t t a vào 125 ml nư c c t 5,8-dihydroxy-7-methoxy- khu y và ñun h i lưu 70 0C trong 3 ti ng. Ti p t c l c l y k t t a 3-{[(2S,3R,4R,5R,6S)- cho vào 125 ml HNO3 0,1N và khu y 30 phút. L c l y k t t a và r a 3,4,5-trihydroxy-6- methyloxan-2-yl]oxy}-4H- b ng nư c c t ñ n khi trong nư c. Thu s n ph m ñ nhi t ñ phòng 0 chromen-4-one cho ráo nư c và sau ñó s y 40 C trong vòng 10 ti ng ñ làm khô. S n ph m khô ñư c nghi n thành b t và ti n hành h p ph .
19 20 3.3.1.2. Phân tích tannin không tan (TK) Trong vùng pH = 3,0 ÷ 6,0 hi u su t quá trình h p ph tăng Phân tích IR c a TK ta có k t qu B ng 3.8. khi pH tăng, sau ñó pH tăng thì hi u su t gi m pH = 7,0 ÷ 8,0. B ng 3.8. S sóng và lo i dao ñ ng trong ph h ng ngo i c a TK Nguyên nhân nh hư ng c a pH ñ n quá trình h p ph Pb2+ trên TK S sóng, cm-1 Lo i dao ñ ng S sóng, cm-1 Lo i dao ñ ng ñư c gi i thích là do s h p ph c nh tranh c a H+ và s tích ñi n 3416 -OH 1383 C=C thơm dương trên b m t TK vùng pH th p; còn vùng pH = 7,0 ÷ 8,0 ñã 1615 C=C thơm 1118 -C-O-C có xu t hi n k t t a Pb(OH)2 nên hi u su t h p ph gi m. Vì v y, 1457 C=C thơm 600 C-H benzen dung d ch có pH = 6,0 ñư c ch n cho quá trình tách Pb2+. T B ng 3.8 chúng tôi th y, TK ñư c t o t tannin có các nhóm ch c gi ng b. nh hư ng c a th i gian khu y ñ n quá trình h p ph ion Pb2+ v i tannin do ñó nó có tính ch t tương t tannin. Đi u này ch ng t tannin có kh năng Xét th i gian khu y thay ñ i t 10 ÷ 180 phút. h p ph m nh v i ion kim lo i n ng nhưng có ưu ñi m vư t tr i so v i tannin là nó K t qu thu ñư c th hi n Hình 3.20. không tan trong nư c. 120 100 97 97.2 96.8 96 93.6 80 3.3.2. Nghiên c u kh năng h p ph ion kim lo i n ng trong nư c c a TK % 60 62.4 A 40 Xét các y u t pH, th i gian khu y, n ng ñ ion kim lo i ñ n 20 23.8 0 hi u su t quá trình h p ph ion kim lo i và pH c a dung d ch trong 0 50 100 150 200 th i gian(phút) quá trinh gi i h p ph . 3.3.2.1. Nghiên c u kh năng h p ph ion Pb2+ trong nư c c a TK Hình 3.20. nh hư ng c a th i gian ñ n hi u su t h p ph Pb2+ a. nh hư ng c a pH dung d ch ñ n quá trình h p ph ion Pb2+ T k t qu trên ta th y, khi th i gian khu y tăng thì hi u su t nh hư ng c a pH dung d ch ñ n quá trình h p ph Pb2+ h p ph tăng và cân b ng h p ph ñ t ñư c sau 90 phút. ñư c kh o sát trong vùng pH = 3,0 ÷ 8,0 v i ñi u ki n: n ng ñ Pb2+ c. nh hư ng c a n ng ñ Pb2+ ban ñ u ñ n quá trình h p ph ion Pb2+ 5 mg/l, n ng ñ TK 0,1 g/l, nhi t ñ 30oC, th i gian khu y 60 phút. Xét n ng ñ Pb2+ thay ñ i t 2,0 ÷ 20,0 mg/l. K t qu thu ñư c th hi n Hình 3.21. 60000 100 K t qu thu ñư c th hi n Hình 3.19. 98 50000 96 40000 100 94 d 94 K 30000 92 80 78.4 80.6 81.4 20000 90 88 10000 60 A% 86 0 40 41.6 0 5 10 15 20 25 84 0 5 10 15 20 25 C(Pb2+) m g/l 20 21 C ( Pb 2 +) mg / l 0 0 2 4 6 8 10 pH Hình 3.21. Đ th nh hư ng c a n ng ñ Pb2+ ñ n hi u su t h p ph và h ng s phân b Kd . Hình 3.19. nh hư ng c a pH ñ n hi u su t h p ph Pb2+
21 22 Như v y, hi u su t h p ph và h ng s phân b Kd gi m ñó cho thêm vào 50 ml nư c c t có ñ pH ñã bi t trư c và khu y v i 2+ m nh khi n ng ñ Pb tăng. t c ñ 300 vòng/phút; th i gian khu y 90 phút nhi t ñ 30oC. K t d. Đư ng ñ ng nhi t h p ph ion Pb2+ qu thu ñư c th hi n Hình 3.23 Phương trình ñ ng nhi t h p ph Freundlich ñư c áp d ng cho quá trình h p ph Pb2+ trên TK [15]: 100 90 x 1 = lg K + lg C e 80 lg (3.1) A% gi i h p ph 70 m n 60 50 Trong ñó: Ce là n ng ñ Pb2+ cân b ng (mg/l) 40 30 x/m là lư ng Pb2+ b h p ph (mg/l) 20 10 0 K và n là h ng s liên quan ñ n nhi t ñ và ñ c trưng cho 0 1 2 3 4 5 6 7 8 pH h h p ph . Đ th lgx/m – lgCe ñư c xây d ng và th hi n Hình 3.22. Hình 3.23. nh hư ng c a pH ñ n quá trình gi i h p ph ion Pb2+ 2.5 Hình 3.23 cho th y pH càng th p t c là n ng ñ H+ càng cao 2 thì quá trình gi i h p ph càng t t. pH=2 quá trình gi i h p ph ñ t lg(x/m) 1.5 89,70%, ñi u ñó phù h p v i lý thuy t và gi ng v i các công trình 1 0.5 nghiên c u trư c ñây. 0 f. K t lu n -2 -1.5 -1 -0.5 0 0.5 1 lgCe T k t qu nghiên c u thu ñư c trên chúng tôi rút ra m t s k t lu n sau: 2+ Hình 3.22. Đ th Freundlich cho quá trình h p ph Pb trên TK - TK có th ñư c s d ng làm v t li u h p ph ñ tách ion 2+ 2+ K t qu cho th y, s h p ph Pb trên TK tuân theo phương Pb trong nư c. trình ñ ng nhi t h p ph Freundlich. T ñ th tính ñư c giá tr K = - Hi u su t h p ph Pb2+ trên TK ch u nh hư ng c a nhi u 101,95 và n = 6,63. Giá tr c a n = 6,63 ch ng t quá trình h p ph y u t và ñ t 99,00 % ñi u ki n t i ưu: th i gian khu y 90 phút, 2+ Pb trên TK x y ra t t. n ng ñ TK 0,1 g/ 50 ml dung d ch, n ng ñ Pb2+ 2mg/l, pH = 6,0. e. nh hư ng c a pH dung d ch ñ n hi u su t gi i h p ph ion Pb2+ - Quá trình h p ph Pb2+ tuân theo phương trình ñ ng nhi t Cân 0.1 gam TK cho vào 50 ml dung d ch Pb2+ có n ng ñ 5 h p ph Freundlich. Giá tr n = 6,63 cho th y quá trình h p ph là mg/l v i pH = 6; khu y v i t c ñ 300 vòng/phút; th i gian 90 phút. thu n l i. 2+ Thu TK ñã h p ph ion Pb . ñem r a s ch b ng nư c c t 2 l n sau
23 24 - Quá trình gi i h p ph Pb2+ trên TK x y ra t l thu n v i K T LU N VÀ KI N NGH + n ng ñ H và ñ t 89,70% pH=2. 1. K T LU N T nh ng k t qu như trên ta có th kh ng ñ nh TK là v t Qua quá trình nghiên c u cho phép chúng tôi ñưa ra m t s k t lu n sau: 2+ li u h p ph ion Pb r t t t và nó có th tái t o l i ñ s d ng nhi u a. Chi t tách tannin: Đã tìm ñư c ñi u ki n t i ưu cho quá trình chi t l n. tannin t v cây keo tai tư ng là: 2+ 3.3.2.2. Nghiên c u kh năng h p ph ion Cu trong nư c c a TK - Hàm lư ng tannin trong v t l thu n v i tu i c a cây. 2+ Cách ti n hành gi ng v i Pb ta có k t qu như sau - T l dung môi nư c : etanol = 50% : 50%. - TK có th ñư c s d ng làm v t li u h p ph ñ tách ion - Nhi t ñ : 900C . Cu2+ trong nư c. - Th i gian: 90 phút. 2+ - Hi u su t h p ph Cu trên TK ch u nh hư ng c a nhi u - T l r n : l ng = 5 gam : 80 ml. y u t và ñ t 97,00 % ñi u ki n t i ưu: th i gian khu y 120 phút, V i ñi u ki n này thì lư ng tannin thu ñư c b ng 27,64% so v i 2+ n ng ñ TK 0,1 g/ 50 ml dung d ch, n ng ñ Cu 2 mg/l, pH = 5,0. lư ng nguyên li u khô. 2+ - Quá trình h p ph Cu tuân theo phương trình ñ ng nhi t b. Phân tích tannin r n: Qua phân tích IR và HPLC-MS chúng tôi ñã h p ph Freundlich. Giá tr n = 6,62 cho th y quá trình h p ph là ñ nh danh ñư c 11 c u t . thu n l i. c. ng d ng tannin ñ h p ph ion kim lo i: 2+ - Quá trình gi i h p ph Cu trên TK x y ra t l thu n v i - Chúng tôi nghiên c u t o ñư c tannin không tan (TK) và dùng chúng + n ng ñ H và ñ t 92,24% pH=2. ñ h p ph ion kim lo i n ng trong nư c, kh năng h p ph c a TK r t 2+ 2+ - TK h p ph ion Pb t t hơn ion Cu , ñi u này có th lý t t và nó ñư c tái t o ñ s d ng nhi u l n. gi i là do Pb có ñ âm ñi n (2,33)l n hơn Cu (1,9). 2. KI N NGH T nh ng k t qu như trên ta có th kh ng ñ nh TK là v t a. Ti p t c nghiên c u quá trình h p ph ion kim lo i n ng khác trên 2+ li u h p ph ion Cu r t t t và nó có th tái tao l i ñ s d ng nhi u TK. l n. b. Nghiên c u quá trình h p ph h n h p nhi u ion kim lo i cùng m t 3.3.2.3. Nghiên c u môi trư ng sau khi h p ph ion kim lo i n ng trên TK lúc trên v t li u TK ñ cho sát v i th c t . (trong th c t nư c th i công Nư c l c sau khi h p ph ion kim lo i n ng trên v t li u TK nghi p có ch a ñ ng th i nhi u ion kim lo i) ñư c ch y ph HPLC thì không còn th y HCHO. c. Nghiên c u kh năng h p ph c a TK ñ i v i ion kim lo i n ng trong nư c th i công nghi p ñ t ñó ñưa TK vào quá trình x lý ion kim lo i n ng trong nư c th i công nghi p, góp ph n b o v môi trư ng và tăng thu nh p cho ngư i tr ng keo tai tư ng.