Tóm tắt luận văn Thạc sĩ Khoa học: 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: Dien_vi09 Dien_vi09 | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:12

0
10
lượt xem
0
download

Tóm tắt luận văn Thạc sĩ Khoa học: 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

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

Mục đích của đề tài là xây dựng quy trình chiết tách tannin từ vỏ cây keo tai tượng; ứng dụng tannin (đã chiết tách được) vào việc nghiên cứu hấp phụ một số ion kim loại nặng trong nước. Mời các bạn cùng tham khảo.

Chủ đề:
Lưu

Nội dung Text: Tóm tắt luận văn Thạc sĩ Khoa học: 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<br /> <br /> 2<br /> <br /> BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO<br /> ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG<br /> ------<br /> <br /> CỒNG TRÌNH ĐƯỢC HOÀN THÀNH TẠI<br /> ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG<br /> <br /> PHÙNG VĂN BÉ<br /> <br /> Người hướng dẫn: PGS.TS. Lê Tự Hải<br /> Phản biện 1: GS.TS Đào Hùng Cường<br /> <br /> NGHIÊN CỨU CHIẾT TÁCH TANNIN<br /> <br /> Phản biện 2: PGS.TS Trần Văn Thắng<br /> <br /> TỪ VỎ KEO TAI TƯỢNG VÀ ỨNG DỤNG LÀM VẬT LIỆU<br /> HẤP PHỤ MỘT SỐ ION KIM LOẠI NẶNG TRONG NƯỚC<br /> <br /> Chuyên ngành:<br /> Mã số:<br /> <br /> HÓA HỮU CƠ<br /> 60.44.27<br /> <br /> Luận văn sẽ ñược bảo vệ trước Hội ñồng chấm Luận văn tốt nghiệp<br /> thạc sĩ Hóa Hữu cơ họp tại Đại học Đà Nẵng vào ngày<br /> 29/10/2011<br /> <br /> TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC<br /> <br /> Có thể tìm hiểu luận văn tại:<br /> - Trung tâm Thông tin - Học liệu, Đại học Đà Nẵng<br /> - Thư viện trường Đại học Sư phạm, Đại học Đà Nẵng<br /> Đà Nẵng - 2011<br /> <br /> 3<br /> MỞ ĐẦU<br /> 1. Lý do chọn ñề tài [2], [6], [19]<br /> Trong nước thải của hoạt ñộng khai thác mỏ, mạ kim loại,<br /> <br /> 4<br /> 4. Phương pháp nghiên cứu<br /> a. Nghiên cứu lý thuyết: Tổng quan lý thuyết về cây keo tai tượng,<br /> thành phần, tính chất và ứng dụng của tannin, tìm hiểu thực tế về cây<br /> <br /> nhà máy ñiện, chế tạo thiết bị ñiện và ñặc biệt là hoạt ñộng của các tổ<br /> <br /> keo tai tượng và lý thuyết về hấp phụ.<br /> <br /> hợp nhiên liệu hạt nhân, các cơ sở quốc phòng, v.v... có chứa các kim<br /> <br /> b. Nghiên cứu thực nghiệm:<br /> <br /> loại có ñộc tính cao như crôm, cañimi, chì, thủy ngân, niken, ñồng ...<br /> <br /> - Phương pháp tách biệt hợp chất hữu cơ<br /> <br /> cần ñược xử lý trước khi thải ra ngoài.<br /> <br /> - Phương pháp phân tích ñịnh lượng<br /> <br /> Tannin là một hóa chất ñã ñược dùng trong kỹ nghệ thuộc<br /> da, dùng trong y học, là chất chống oxi hóa, chất bảo vệ kim loại và<br /> ñặc biệt tạo ñược phức với kim loại nặng.<br /> Trong vỏ cây keo tai tượng chứa một hàm lượng tannin rất<br /> lớn, nhưng hiện nay nó bị bỏ ñi rất lãng phí.<br /> Với lý do trên, chúng tôi chọn ñề tài “Nghiên cứu chiết tách<br /> <br /> - Phương pháp phân tích thành phần hóa học của sản phẩm<br /> - Phương pháp nghiên cứu ứng dụng của tannin<br /> Chuyển tannin từ dạng tan trong nước thành dạng không tan và<br /> khảo sát các yếu tố ảnh hưởng ñến khả năng hấp phụ ion kim loại của<br /> tannin không tan.<br /> - Phương pháp xử lý số liệu: dùng phần mềm Microsoft Excel ñể xử<br /> <br /> tannin từ vỏ keo tai tượng và ứng dụng làm vật liệu hấp phụ một<br /> <br /> lý các số liệu thực nghiệm.<br /> <br /> số ion kim loại nặng trong nước” nhằm mục ñích cung cấp thêm<br /> <br /> 5. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của ñề tài<br /> <br /> một số thông tin khoa học về tannin và tạo tiền ñề cho việc ứng dụng<br /> nó vào việc xử lý môi trường.<br /> 2. Mục ñích và nội dung nghiên cứu<br /> - Xây dựng quy trình chiết tách tannin từ vỏ cây keo tai tượng.<br /> - Ứng dụng tannin (ñã chiết tách ñược) vào việc nghiên cứu<br /> <br /> - Xác ñịnh các ñiều kiện tối ưu của quá trình tách chiết tannin<br /> từ vỏ cây keo tai tượng.<br /> - Cung cấp các thông tin khoa học về thành phần và cấu tạo<br /> của một số tannin có trong vỏ cây keo tai tượng.<br /> - Làm cơ sở dữ liệu ñể ứng dụng tannin trong thực tế một cách<br /> <br /> hấp phụ một số ion kim loại nặng trong nước.<br /> <br /> khoa học và hiệu quả.<br /> <br /> 3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu<br /> <br /> 6. Bố cục luận văn: Luận văn này có 66 trang trong ñó phần mở ñầu<br /> <br /> - Vỏ cây keo tai tượng lấy từ cây keo tai tượng ở các Tiểu khu<br /> rừng trồng thuộc huyện Quế Sơn - tỉnh Quảng Nam.<br /> - Nghiên cứu chiết tách tannin từ vỏ cây keo tai tượng và ứng<br /> dụng tannin ñể hấp phụ một số ion kim loại nặng trong nước.<br /> <br /> 4 trang, kết luận kiến nghị 2 trang, tài liệu tham khảo có 3 trang.<br /> Luận văn có 18 bảng, 35 hình và ñồ thị. Nội dung chia thành 3<br /> chương<br /> Chương 1: Tổng quan: 10 trang<br /> Chương 2: Nội dung và phương pháp nghiên cứu: 15 trang<br /> Chương 3: Kết quả và thảo luận: 32 trang<br /> <br /> 5<br /> NỘI DUNG<br /> Chương 1. TỔNG QUAN LÝ THUYẾT<br /> <br /> 6<br /> Ở Việt Nam, cây keo tai tượng ñược trồng khắp nơi, có thể<br /> trồng trên nhiều loại ñất, có những loại ñất chỉ có keo tai tượng mới<br /> <br /> 1.1. Đại cương về tannin<br /> <br /> sống ñược.<br /> <br /> 1.1.1. Khái niệm tannin [2], [6], [19], [20]<br /> <br /> 1.3. Các phương pháp tách ion kim loại nặng trong nước<br /> <br /> Tannin là những hợp chất hữu cơ thuộc loại polyphenol rất<br /> phổ biến ở thực vật có vị chát.<br /> Tất cả các tannin ñã biết cho ñến nay là các phenol ña phân<br /> tử. Công thức thực nghiệm là C76H52O46. Phân tử khối từ 600 – 2000.<br /> <br /> Hiện nay có rất nhiều quy trình công nghệ ñể tách ion kim<br /> loại nặng ra khỏi nước như: Keo tụ, trao ñổi ion, hấp phụ, lọc qua<br /> màng, ñiện phân…<br /> Chương 2. NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU<br /> <br /> Khi nung chảy tannin với kiềm thu ñược các dẫn chất: pyrocatechin,<br /> <br /> 2.1. Tách tannin<br /> <br /> axit potorcatechin, pyrogalot, axit galic và phlorogluxin.<br /> <br /> 2.1.1. Nguyên liệu và phân tích ñịnh tính, ñịnh lượng tannin<br /> <br /> 1.1.2. Phân loại tannin [2], [7], [19]<br /> <br /> 2.1.1.1. Nguyên liệu<br /> <br /> Eminlophichse và K.Phoraydangbe chia tannin thành 2 nhóm chính:<br /> <br /> Vỏ cây keo tai tượng sau khi lấy về ñược phơi khô trong<br /> <br /> Nhóm 1: Tannin thủy phân ñược hay pyrogalic (galotannin)<br /> <br /> bóng râm, tránh ánh nắng trực tiếp chiếu vào. Bỏ lớp vỏ chết ở ngoài,<br /> <br /> Nhóm 2 : Tannin không thủy phân ñược hay tannin pyrocatechin.<br /> <br /> sấy ở 800C ñến khô, chặt nhỏ và xay thành bột.<br /> <br /> 1.1.3. Tính chất cơ bản của tannin thực vật [2], [19]<br /> <br /> 2.1.1.2. Phân tích ñịnh tính phát hiện tannin [2], [19]<br /> <br /> 1.1.4. Ứng dụng của tannin [2], [6], [19]<br /> <br /> Xác ñịnh sự có mặt của tannin dựa trên phản ứng kết tủa màu xanh<br /> <br /> 1.1.4.1. Tạo phức với ion kim loại.<br /> <br /> ñen của tannin với muối Fe3+ (dung dịch FeCl3 5%) hoặc với dung dịch<br /> <br /> 1.1.4.2. Chất chống oxi hóa.<br /> <br /> gelatin 1% và muối ăn (dung dịch NaCl 10%) cho kết tủa bông trắng.<br /> <br /> 1.1.4.3. Sử dụng trong y học<br /> <br /> 2.1.1.3. Phân tích ñịnh lượng tannin [2], [19]<br /> <br /> 1.1.5. Tình hình nghiên cứu và sử dụng tannin [3], [6], [15], [19], [21]<br /> Hiện nay tannin ñược nghiên cứu rất nhiều, tannin ñược dùng ñể<br /> thuộc da, loại bỏ ion kim loại, làm keo dán gỗ, sơn lót …<br /> 1.1.6. Những thực vật chứa nhiều tannin [1], [3], [13]<br /> <br /> Có 5 phương pháp chính ñể ñịnh lượng tannin nhưng chúng<br /> tôi dùng phương pháp Lowenthal : phương pháp oxi hoá khử với chất<br /> oxi hóa là KMnO4.<br /> Công thức tính:<br /> <br /> Các loài keo (acacia), sồi, bạch ñàn, chè, thông, sến, cỏ roi<br /> <br /> X=<br /> <br /> ngựa, trúc ñào, họ cúc, dẻ, ñước, thầu dầu, ñậu, trôm, ñào lộn hột…<br /> 1.2. Keo tai tượng<br /> Keo tai tượng hay còn gọi là keo lá to; keo ñại; keo mỡ, danh<br /> pháp khoa học: Acacia mangium, thuộc phân họ Trinh nữ.<br /> <br /> (a − b)V2 ⋅ 0,004157 ⋅ 100<br /> V1 ⋅ G<br /> <br /> (2.1)<br /> <br /> Trong ñó:<br /> X: hàm lượng tannin theo % chất khô<br /> a: thể tích KMnO4 ñem chuẩn mẫu phân tích (ml)<br /> <br /> 7<br /> <br /> 8<br /> <br /> b: thể tích KMnO4 ñem chuẩn mẫu trắng (ml)<br /> V1: thể tích dung dịch mẫu ñem phân tích (10 ml)<br /> <br /> 2.1.3. Nghiên cứu các yếu tố ảnh hưởng ñến quá trình chiết tách<br /> <br /> V2: thể tích bình ñịnh mức (250 ml)<br /> <br /> tannin từ vỏ cây keo tai tượng<br /> <br /> 0,004157: khối lượng tannin (g) bị oxi hóa ứng với 1ml dung<br /> dịch KMnO4 0,1N<br /> <br /> Chúng tôi tiến hành nghiên cứu ảnh hưởng của các yếu tố<br /> như: Tuổi của cây, thời gian, tỉ lệ dung môi nước : etanol, tỉ lệ<br /> nguyên liệu rắn - dung môi lỏng, nhiệt ñộ ñến quá trình chiết tannin<br /> <br /> G: khối lượng chất khô nguyên liệu (5 g)<br /> 2.1.2. Tách tannin rắn: Sơ ñồ chiết tách tannin rắn<br /> <br /> sơ ñồ ở Hình 2.2<br /> <br /> Vỏ cây keo tai tượng<br /> <br /> Sấy<br /> <br /> từ vỏ cây keo tai tượng. Chọn ñiều kiện tối ưu ñể tách tannin rắn theo<br /> 2.2. Phân tích sản phẩm tannin rắn tách từ vỏ cây keo tai tượng<br /> 2.2.1. Phương pháp phân tích phổ hồng ngoại (IR )<br /> <br /> Nghiền<br /> <br /> Phổ hồng ngoại (IR) xuất hiện do phân tử hấp thụ năng<br /> Chất khô<br /> Chiết bằng nước<br /> <br /> lượng bức xạ ñiện tử trong vùng hồng ngoại. Khi hấp thụ các bức xạ<br /> <br /> ( hoặc hỗn hợp nước/etanol )<br /> <br /> sự dao ñộng của phân tử.<br /> <br /> Dịch chiết<br /> <br /> Chiết bằng clorofom và<br /> Chiết bằng etyl axetat<br /> <br /> này (từ 2-5 µm , tương ứng với số sóng 5000-200 cm-1), sẽ dẫn ñến<br /> 2.2.1.1. Phương pháp chuẩn bị mẫu ghi phổ hồng ngoại<br /> <br /> ( ñể loại các tạp chất)<br /> <br /> Chất ñem ghi phổ hồng ngoại có thể ở trạng thái rắn, lỏng<br /> hay khí. Đối với mỗi trường hợp cần có một cuvet riêng và cách<br /> chuẩn bị mẫu phù hợp.<br /> <br /> Dịch chiết Tannin<br /> <br /> 2.2.1.2. Ứng dụng của phổ hồng ngoại trong hóa học<br /> Cất loại (cất quây)<br /> <br /> Phổ hồng ngoại ñược ứng dụng rất nhiều trong nghiên cứu hóa học<br /> a. Xác ñịnh cấu trúc phân tử<br /> <br /> Tannin rắn<br /> <br /> b. Phân tích ñịnh tính<br /> Phân tích ñịnh lượng<br /> <br /> Phân tích thành phần hoá<br /> <br /> 2.2.2. Phương pháp sắc ký lỏng cao áp ghép khối phổ (HPLC-MS)<br /> 2.2.2.1. Phương pháp sắc ký<br /> Sắc ký là một kỹ thuật vật lý và hóa lý ñể tách và phân tích<br /> <br /> Khảo sát khả năng hấp phụ ion kim loại nặng trong nước<br /> <br /> các chất trong một hỗn hợp. Cơ sở của quá trình sắc ký là các quá<br /> trình xảy ra trong cột tách khi mẫu ñược nạp vào cột sắc ký.<br /> <br /> Hình 2.2: Sơ ñồ chiết tách tannin rắn.<br /> <br /> Quá trình thực hiện sắc ký gồm có 2 pha :<br /> <br /> 9<br /> - Pha tĩnh : thường là ở dạng rắn hay lỏng, dưới dạng màng<br /> mỏng bám ñều trên bề mặt của chất mang trơ chứa trong cột sắc ký.<br /> <br /> 10<br /> 2.2.4. Phương pháp nghiên cứu khả năng hấp phụ ion kim loại<br /> trong nước của tannin<br /> Chúng tôi dùng phương pháp bể với các yếu tố ảnh hưởng<br /> <br /> - Pha ñộng : gồm chất phân tích và dung môi thích hợp.<br /> 2.2.2.2. Phương pháp sắc ký lỏng cao áp (High Pressure Liquid<br /> <br /> như pH dung dịch, thời gian khuấy, nồng ñộ cation kim loại nặng, pH<br /> <br /> Chromatography - HPLC)<br /> <br /> dung dịch dùng ñể giải hấp phụ và xác ñịnh hàm lượng ion kim loại<br /> <br /> HPLC là phương pháp ñược dùng phổ biến trong phân tích<br /> hợp chất hữu cơ. Quá trình phân tích gồm 2 giai ñoạn : Tách hỗn hợp<br /> <br /> bằng phương pháp quang phổ hấp phụ nguyên tử trên máy AAS 800 ở bước sóng ñặc trưng của mỗi kim loại.<br /> Hiệu suất của quá trình hấp phụ và hằng số phân bố Kd ñược<br /> <br /> chất và phát hiện chất.<br /> 2.2.2.3. Phương pháp khối phổ<br /> <br /> xác ñịnh dựa vào công thức sau:<br /> <br /> a) Nguyên tắc<br /> <br /> %A =<br /> <br /> b) Các phương pháp ion hóa mẫu trong khối phổ<br /> - Phương pháp va ñập electron<br /> <br /> Co − Ce<br /> .100<br /> Co<br /> <br /> Trong ñó:<br /> <br /> (2.6)<br /> <br /> Kd =<br /> <br /> Co − Ce V<br /> (cm 3 / g )<br /> Ce m<br /> <br /> Co: nồng ñộ kim loại trước khi xử lý (mg/l)<br /> <br /> - Phương pháp ion hóa bằng trường ñiện<br /> <br /> Ce: nồng ñộ kim loại sau khi xử lý (mg/l)<br /> <br /> - Phương pháp ion hóa hóa học<br /> <br /> V: thể tích dung dịch (25ml)<br /> <br /> c) Bộ phận tách khối<br /> <br /> m: khối lượng TK (g/25ml)<br /> <br /> d) Các hệ thống thu nhận ion (detector)<br /> <br /> 2.2.4.1. pH dung dịch<br /> <br /> e) Một số ñại lượng trên sơ ñồ khối phổ<br /> <br /> 2.2.4.2. Thời gian khuấy<br /> <br /> Các ñại lượng trên khối phổ gồm : ion phân tử, ion ñồng vị,<br /> ion mảnh và ion chuyển vị.<br /> f) Ứng dụng của khối phổ<br /> - Xác ñịnh công thức phân tử<br /> - Xác ñịnh công thức cấu tạo<br /> 2.2.3. Phương pháp chuyển tannin tan trong nước thành tannin<br /> không tan (TK)<br /> Tannin ñược chiết tách từ vỏ cây keo tai tượng tan tốt trong<br /> nước nhưng khi xử lý bằng formandehit 37% trong dung dịch<br /> amoniac 13,3 N thì sẽ tạo thành tannin không tan (TK).<br /> <br /> 2.2.4.3. Nồng ñộ cation kim loại nặng<br /> 2.2.4.4. pH dung dịch dùng ñể giải hấp phụ<br /> <br /> (2.7)<br /> <br />

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

Đồng bộ tài khoản