Luận Văn Nghiên cứu quá trình tách cellulose từ thân tre và ứng dụng tổng hợp CMC tan làm chất ức chế ăn mòn

Khóa luận tốt nghiệp năm 2012
Đề tài: Nghiên cứu quá trình tách cellulose từ thân tre và ứng dụng tổng hợp CMC tan làm chất ức chế ăn mòn kim loại


MỞ ĐẦU
1. LÍ DO CHỌN ĐỀ TÀI
Từ lâu, con người đã biết sử dụng tre để làm nhà, làm đũa, làm máng nước,
vật dụng nông nghiệp. Tre non làm thức ăn, tre khô làm củi đun, Ngày nay, tre
còn được dùng làm nguyên liệu sản xuất giấy và thuốc chữa các bệnh hen suyễn, ho
và thuốc chữa bệnh về đường sinh dục. Tre có tên khoa học là Bambusa
arundinacea, có mặt ở nhiều nơi trên thế giới và ở khắp các làng quê Việt Nam.
Trong công nghiệp tre dùng để sản xuất bột giấy (bột cellulose). Từ bột cellulose,
có thể sản xuất giấy hoặc làm nguyên liệu để tổng hợp nhiều loại sản phẩm khác,
trong đó có cacboxyl methyl cellulose (CMC).
Cacboxyl methyl cellulose là chất được tổng hợp từ alcalicellulose và natri
cloaxetat, có nhiều ứng dụng thực tế: làm chất phụ gia trong công nghiệp tẩy rửa,
bảo vệ hệ bùn dùng trong khoan mỏ dầu khí, làm tăng độ dẻo cho đất sét, làm chất
trao đổi ion. CMC tinh khiết còn được sử dụng trong mỹ phẩm, dược phẩm, thực
phẩm,
Ăn mòn kim loại là hiện tượng phá hủy vật liệu kim loại do tác dụng hóa học
hoặc tác dụng điện hóa của kim loại v ới môi trường bên ngoài. Chống ăn mòn kim loại
là v ấn đề cấp bách về mặt công nghệ. Có nhiều phương pháp để chống ăn mòn kim
loại, trong đó có việc sử dụng các chất ức chế ăn mòn. Hiện nay, các nhà khoa học
đang quan tâm đến việc sử dụng các chất ức chế xanh, sạch, thân thiện với môi trường.
CMC đã được nghiên cứu và ứng dụng trong nhiều lĩnh vực, tuy nhiên chúng
tôi chưa tìm thấy tài liệu về khả năng ức chế ăn mòn kim loại của CMC. Do vậy,
chúng tôi chọn đề tài: “Nghiên cứu quá trình tách cellulose từ thân tre và ứng
dụng tổng hợp CMC tan làm chất ức chế ăn mòn kim loại” để nghiên cứu quá
trình tách cellulose từ thân tre và khả năng tổng hợp CMC để làm chất ức chế ăn
mòn kim loại.
2. MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU
2
- Tách cellulose từ thân tre và khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình
tách.
- Tổng hợp cacboxyl methyl cellulose từ cellulose tách từ thân tre và natri
cloaxetat, nghiên cứu các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình tổng hợp CMC.
- Nghiên cứu tính chất ức chế ăn mòn kim loại của cacboxyl methyl cellulose
tổng hợp được.
3. ĐỐI TƯỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU
3.1. Đối tượng: Tre xanh
3.2. Phạm vi nghiên cứu: Quy mô phòng thí nghiệm.
4. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
4.1. Nghiên cứu lý thuyết
- Phân tích và tổng hợp lý thuyết: nghiên cứu cơ sở khoa học của đề tài.
- Nghiên cứu giáo trình và tài liệu tham khảo có liên quan đến đề tài.
- Trao đổi với giáo viên hướng dẫn.
- Dùng toán học thống kê để xử lý kết quả.
4.2. Nghiên cứu thực nghiệm
- Tách cellulose từ thân tre.
- Tổng hợp cacboxyl methyl cellulose (CMC).
- Xác định cấu trúc của CMC bằng
+ Xác định mức độ thế DS.
+ Phương pháp phân tích phổ hồng ngoại (IR).
- Khả năng ức chế ăn mòn kim loại của CMC bằng phương pháp điện hóa.
5. Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ THỰC TIỄN
5.1. Ý nghĩa khoa học
3
- Nghiên cứu tổng hợp cacboxyl methyl cellulose từ thân tre.
- Nghiên cứu khả năng ức chế ăn mòn của cacboxyl methyl cellulose.
5.2. Ý nghĩa thực tiễn
Kết quả nghiên cứu của đề tài góp phần cung cấp tư liệu cho những nghiên
cứu về khả năng ức chế ăn mòn kim loại của các chất ức chế xanh thân thiện với
môi trường ở nước ta hiện nay.
6. CẤU TRÚC LUẬN VĂN
Mở đầu
Chương 1: Tổng quan lý thuyết
Chương 2: Nguyên liệu và phương pháp nghiên cứu
Chương 3: Kết quả và thảo luận
Kết luận


CHƯƠNG 1
TỔNG QUAN LÝ THUYẾT
1.1. THÀNH PHẦN HÓA HỌC CỦA GỖ [2], [7]
Trong gỗ có hai thành phần cấu trúc cơ bản là hydratcacbon và lignin. Trong
hydratcacbon có cellulose và hemicellulose, chúng khác nhau về trọng lượng phân
tử, cấu trúc, tính chất hóa học
Tổng quát, gỗ chứa 60 – 80% hydrat cacbon gồm cellulose và hemicellulose.
20 – 40% hợp chất phenolic – gồm lignin và các chất nhựa và chất mang màu.
Lignin là thành phần chủ yếu gây ra những khó khăn cho sản xuất cellulose.
1.1.1. Hydratcacbon
1.1.1.1. Cellulose
Cellulose là một polyme sinh học quan trọng và phổ biến. Về cấu tạo,
cellulose có cấu tạo mạch thẳng, bao gồm các đơn vị D-glucopyrano, liên kết với
nhau bằng liên kết β-1,4-glucozit.


TÀI LIỆU THAM KHẢO
Tiếng Việt
[1]. Nguyễn Duy Ái, Nguyễn Tinh Dung, Trần Thành Huế, Trần Quốc Sơn,
Nguyễn Văn Tòng (2009), Một số vấn đề chọn lọc của Hóa học (tập 1),
NXB Giáo dục.
[2]. Nguyễn Thị Ngọc Bích (2003), Kỹ thuật xenlulô và giấy, NXB Đại học quốc
gia Tp. Hồ Chí Minh.
[3]. Phan Lương Cầm (1985), Ăn mòn và bảo vệ kim loại, Đại học Kỹ thuật Delf,
Hà Lan.
[4]. Nguyễn Hữu Đỉnh, Đỗ Đình Rãng (2007), Hóa học hữu cơ (tập 1), NXB
Giáo dục.
[5]. Lê Tự Hải (2003), Giáo trình điện hóa học, ĐH Sư phạm Huế.
[6]. Nguyễn Đình Phổ (1980), Ăn mòn và bảo vệ kim loại, NXB Tp. Hồ Chí
Minh.
[7]. Hồ Sĩ Tráng (2006), Cơ sở hóa học gỗ và xenluloza (tập 1,2), NXB Khoa
học và Kỹ thuật.
[8]. Nguyễn Đình Triệu (2001), Các phương pháp phân tích vật lý và hóa lý (tập
1), NXB Khoa học và Kỹ thuật.
[9]. Nguyễn Văn Tuế (2001), Ăn mòn và bảo vệ kim loại, NXB Gíao Dục.
[10]. Nguyễn Minh Tuyển, Quy hoạch thực nghiệm, NXB Khoa học và Kỹ thuật,
Hà Nội.
[11]. Alain Galeire – Nguyễn Văn Tư (2002), Ăn mòn và bảo vệ vật liệu, NXB
Khoa học và Kỹ thuật, Hà Nội.
Tiếng Anh
[12]. Bamboo, http://en.wikipedia.org/wiki/Bamboo.
[13]. CMC knowledge, http://www.lihong.net/en/RD/PACCMCknowledge/
CMCknowledge/tabid/138/Default.aspx.
60
[14]. Bono, A., Ying, P. H., Yan, F. Y., Muei, C. L., Sarbatly, R., Krisnaiah, D.
(2009), Synthesis and Characterization of Cacboxylmethyl Cellulose from
Palm Kernel cake, Advances in Natural and Applied Sciences, 3(1): 5-11.
[15]. Heydarzadeh, H.D., Najafpour, G.D. and Nazari-Moghaddam, A.A. (2009),
Catalyst-Free Conversion of Alkali Cellulose to Fine Carboxymethyl
Cellulose at Mild Conditions, World Applied Sciences Journal 6 (4): 564-569.
[16]. Xihao Li (2004), Physical, chemical, and mechanical properties of bamboo
and its utilization potential for fireboard manufactuaring, A thesis Submitted
to the Graduate Faulty of the Louisiana State University and Agriculture and
Mechanical College In Partial Fulfillment of the Requirements for the
Degree of Master of Science In The School of Renewable Natural Resources.