B GIÁO DC VÀ ĐÀO TO
ĐI HC ĐÀ NNG
NGUYN VĂN THANH
NGHIÊN CU BIN TÍNH XƠ DA TAM QUAN
Đ NG DNG LÀM VT LIU HP PH
MT S HP CHT HU CƠ TRONG NƯC
Chuyên ngành: Hóa hu cơ
Mã s: 60 44 27
TÓM TT LUN VĂN THC SĨ KHOA HC
Đà Nng – 2012
Công trình ñưc hoàn thành ti
ĐI HC ĐÀ NNG
Ngưi hưng dn khoa h c: PGS.TS.LÊ T! H"I
Ph#n bi$n 1 : GS. TS. ĐÀO HÙNG CƯ%NG
Ph#n bi$n 2 : PGS. TS. VÕ VIN
Lun văn ñã ñưc bo v trưc hi ñng chm Lun
văn tt nghip Thc sĩ Khoa hc hp ti Đi hc Đà Nng
vào ngày 14 tháng 12 năm 2012.
Có th tìm hiu lun văn ti:
- Trung tâm Thông tin – Hc liu, Đi hc Đà Nng
- Thư vin trưng Đi hc Sư phm, Đi hc Đà Nng
3
M& Đ'U
1. Lý do ch n ñ) tài
Ô nhim môi trưng nưc hin nay là mt vn ñ ñưc toàn xã
hi quan tâm. Cùng vi s gia tăng các hot ñng công nghip là vic
sn sinh các cht thi nguy hi, tác ñng tiêu cc trc tip ñn sc
khe con ngưi và h sinh thái. Các hot ñng khai thác m, công
nghip thuc da, công nghip ñin t, m ñin, lc hóa du hay công
ngh dt nhum… ñã to ra các ngun ô nhim chính cha các kim
loi nng ñc hi, các hp cht h"u cơ: metyl da cam, phenol, ....
$ Vit Nam ñang tn ti mt thc trng ñó là nưc thi % hu
ht các cơ s% sn xut ch& ñưc x lí sơ b thm chí thi trc tip ra
môi trưng. Hu qu là môi trưng nưc k c nưc mt và nưc
ngm % nhiu khu vc ñang b' ô nhim nghiêm trng. Vì vy, bên cnh
vic nâng cao ý thc c(a con ngưi, xit cht công tác qun lí môi
trưng thì vic tìm ra phương pháp nh)m loi b các ion kim loi
nng, các hp cht h"u cơ ñc hi ra khi môi trưng nưc có ý nghĩa
ht sc to ln.
Các ph* ph+m nông nghip do ñó ñưc nghiên cu nhiu ñ s
d*ng trong vic x lý nưc vì chúng có các ưu ñim là giá thành r,,
là vt liu có th tái to ñưc và thành phn chính c(a chúng cha
các polime d bin tính và có tính cht hp ph* hoc và trao ñ-i ion
cao.
Vi m*c tiêu tìm kim mt loi ph* ph+m nông nghip có kh
năng x lý hiu qu các cht h"u cơ ñc hi trong nưc, trong nghiên
cu này chúng tôi chn sn ph+m ph* trong nông nghip ph- bin %
Tam Quan – Bình Đ'nh là xơ d2a ñ kho sát kh năng hp ph* các
hp cht h"u cơ ra khi nưc c(a chúng. Quá trình bin tính b)ng
4
dung d'ch NaOH cũng ñưc áp d*ng ñ xem xét hiu qu c(a nó trên
vt liu trên.
Vì vy, chúng tôi chn ñ tài: “Nghiên cu bin tính xơ da
Tam Quan ñ ng dng làm vt liu hp ph mt shp cht hu cơ
trong nưc ” làm lun văn Thc sĩ.
2. M*c ñích nghiên c+u
- Ch to các VLHP t2 xơ d2a.
- Kho sát kh năng hp ph* và các yu t nh hư%ng ñn kh
năng hp ph* c(a các VLHP ch to t2 xơ d2a ñi vi metyl da cam,
phenol, xanh metylen trong môi trưng nưc.
- Th x lí mt s m6u nưc thi cha metyl da cam, phenol
b)ng các VLHP ch to ñưc.
3. Đi tư,ng nghiên c+u
Xơ d2a Tam Quan – Bình Đ'nh.
4. Phương pháp nghiên c+u
5. Ý nghĩa khoa h c c.a ñ) tài
- Phương pháp bin tính xơ d2a to ra loi xơ d2a có kh năng
hp ph* cao ñi vi các hp cht h"u cơ trong nưc.
- Kho sát các yu tnh hư%ng tìm ra ñiu kin ti ưu nht
cho quá trình hp ph*
6. C/u trúc lu0n văn g2m các ph3n
Ngoài phn m% ñu và kt lun, ni dung c(a lun văn ñưc
chia thành 3 chương:
Chương 1: T-ng quan.
Chương 2 : Thc nghim
Chương 3 Kt qu và tho lun.
5
CHƯƠNG 1
T4NG QUAN
1.1. SI T! NHIÊN
1.1.1. C/u trúc vi mô c.a s,i t5
nhiên
[17]
1.1.2. Thành ph3n hóa h c, kh# năng k6t tinh và tính
ch/t c.a s,i
t5
nhiên [17],
[18]
1.1.3. Bi6n ñ7i hóa h c và ñ8c ñi9m c.a s,i t5
nhiên
1.2. T4NG QUAN V: CÂY DA
1.2.1. Đ8c ñi9m và ngu2n gc
1.2.2. Tình hình tr2ng và kinh doanh d;a trên th6 gii và
trong nưc
1.3. X< LÍ SI XƠ DA
1.3.1. Lý thuy6t chung v) quá trình x= lý s,i [1], [2]
1.3.2. Kh# năng ti6p c0n và kh# năng ph#n +ng c.a xenlulozơ
[1], [3]
1.4. GII THIU V: PHƯƠNG PHÁP HP PH
1.4.1. Hi$n tư,ng h/p ph* [5], [6]
1.4.2. H/p ph* v0t lý
1.4.3. H/p ph* hoá h c [4], [5], [6]
1.4.4. H/p ph* trong môi trưng nưc [6]
1.4.5. Đ>ng h c h/p ph* [4], [6]
1.4.6. Cân b?ng h/p ph*
1.4.7. Gii thi$u v) phương pháp phân tích tr@c quang
1.4.8. Phương pháp kính hi9n vi ñi$n t= quét (SEM) [5]
1.4.9. Phương pháp h/p ph* ña phân t= BET
1.5. T4NG QUAN V: PHENOL
1.5.1. Gii thi$u các h,p ch3t phenol và dn xu/t [ 27]
1.5.2. Hàm lư,ng cho phép c.a Phenol và dn xu/t trong nưc.
6
CHƯƠNG 2
TH!C NGHIM
2.1. NGUYÊN LIU, HÓA CHT VÀ DNG C
2.1.1. Nguyên li$u
2.1.2. Hoá ch/t
2.1.3. D*ng c* và thi6t bA
2.2. PHƯƠNG PHÁP TIN HÀNH
2.2.1. Xác ñAnh ñ> Bm
2.2.2. Xác ñAnh thành ph3n hóa h c c.a xơ d;a trưc khi bi6n tính
2.2.3. X= lý s,i xơ d;a
2.2.4. Xác ñAnh ñ8c tính hoá lý c.a nguyên li$u và c.a các
VLHP
2.3. KH"O SÁT KH" NĂNG HP PH DUNG DKCH METYL
DA CAM, XANH METHYLENE VÀ PHENOL TRONG MÔI
TRƯ%NG NƯC CLA XƠ DA.
CHƯƠNG 3
KT QU" VÀ TH"O LUN
3.1. XƠ DA
Hình 3.2. Ph hng ngoi ca ca nguyên liu
7
Hình 3.3. nh SEM ca nguyên liu
Hình 3.4. Đung ñ ng nhit hp ph và kh! hp ph ca N2 trên
nguyên liu
8
* Da vào ph- hng ngoi c(a nguyên liu có nh"ng pic ñc
trưng cho các nhóm ñ'nh chc trong phân t xenlulozơ.
* Da vào nh Sem ch*p % kích thưc 100
m
µ
và 500
m
µ
cho
thy xơ d2a ban ñu b mt g gh và thô ráp, có rt nhiu np gp.
* T2 các s liu thu ñưc, có th rút ra kt lun r)ng, xơ d2a
có din tích b mt tương ñi ln, là vt liu rBn xp, thuc loi có
kích thưc mao qun trung bình vi h thng mao qun chuyn tip
th cp ñng nht.
3.2. KH"O SÁT CÁC YU T "NH HƯ&NG ĐN QUÁ
TRÌNH X< LÝ SI
3.2.1. X= lý nguyên li$u qua m>t giai ñoMn
a. X lý bng tác nhân NaOH
Hình 3.6. nh hư"ng ca thi gian và nng ñ NaOH ñn ph#n trăm
tách loi
Qua hình 3.6 cho thy lưng tp cht b' tách ra càng nhiu khi
thi gian càng tăng và nng ñ thì có s bin thiêng: NaOH 0,1N ñn
NaOH 0,5 N thì lưng tp cht tách ra tăng, nhưng khi tăng nng ñ
tăng t2 0,5 N ñn 1 N thì lưng tp cht tách ra gim. Đó là do khi
9
ngâm si thc vt trong dung d'ch NaOH thì có hai quá trình ñng
thi cùng xy ra ñó là quá trình tách lignin, các phn vô ñ'nh hình và
quá trình NaOH tương tác vi các ñi phân t holoxenlulozơ. Khi
nng ñ dung d'ch NaOH thp thì nó hòa tan phn vô ñ'nh hình, còn
xenlulozơ ch& b' tác ñng nhC. Khi tăng nng ñ NaOH và tăng thi
gian x lý thì quá trình tách phn vô ñ'nh hình tăng không ñáng k vì
hàm lưng c(a chúng có trong si là gii hn, trong khi ñó quá trình
tương tác gi"a NaOH và các mch ñi phân t holoxenlulozơ li
tăng.
Thi gian và nng ñ tt nht ñ lưng tp cht tách ra nhiu
nht là 32 gi, nng ñ NaOH là 0,5 N. Phn trăm b' tách loi ñt
35,8%.
b. X lý bng tác nhân NaOH + 5% H
2
O
2
Hình 3.7. nh hư"ng ca thi gian và nng ñ NaOH + 5% H
2
O
2
ñn ph#n trăm b% tách loi
10
Qua hình 3.7 cho thy phn trăm b' tách loi tăng dn theo s
tăng nng ñ và thi gian. Khi s d*ng tác nhân NaOH có thêm H
2
O
2
thì phn trăm b' tách loi ln hơn khi ch& s d*ng tác nhân NaOH
trong cùng thi gian và nng ñ % cùng ñiu kin thí nghim. C* th:
% 80 gi ng vi nng ñ NaOH 0,1N thì phn trăm b' tách loi ñt
27,8%. Cũng trong ñiu kin như vy nhưng có thêm H
2
O
2
thì phn
trăm cht b' tách loi ñt 38,1%, tc lưng tp cht b' tách ra tăng
10,3%. Điu này có th là do s có mt c(a H
2
O
2
s, oxi hóa lignin
trong môi trưng kim và các sn ph+m sau khi b' oxi hóa s, hòa tan
trong dung d'ch kim làm tăng lưng cht tách ra. Thi gian và nng
ñ thích hp là 16 gi và NaOH 1N. Phn trăm b' tách loi ñt
42,5%.
3.2.2. Kh#o sát #nh hưNng nhi$t ñ> ñ6n ph3n trăm bA tách loMi
trong quá trình x= lý s,i
Hình 3.8. nh hư"ng nhit ñ ñn ph#n trăm b% tách loi trong quá
trình x! lý si