Báo Cáo Nghiên cứu ảnh hưởng của các yếu tố pH, nhiệt độ, thời gian, tỷ lệ rắn lỏng và dung môi đến quá trìn

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








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.





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


3 2.645 2.703





3.003







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





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.
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.