Nghiên cứu khảnăng xửlý xốp của tinh dầu chanh

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM  HỨA VĂN ĐÁO Tên đề tài: “NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG XỬ LÝ XỐP CỦA TINH DẦU CHANH” KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC Hệ đào tạo : Chính Quy Chuyên ngành : Khoa học môi trường Lớp : K42A - KHMT Khoa : Môi trường Khóa học : 2010 - 2014 THÁI NGUYÊN – 2014 ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM  HỨA VĂN ĐÁO Tên đề tài: “ NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG XỬ LÝ XỐP CỦA TINH DẦU CHANH” KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC Hệ đào tạo : Chính Quy Chuyên ngành : Khoa học môi trường Lớp : K42A - KHMT Khoa : Môi trường Khóa học : 2010 - 2014 Giảng viên hướng dẫn : Th.s Trần Thị Phả Khoa Môi Trường -Trường đại học Nông Lâm Thái Nguyên THÁI NGUYÊN – 2014 LỜI CẢM ƠN Được sự nhất trí của ban giám hiệu nhà trường, ban chủ nhiệm khoa Môi Trường trong thời gian thực tập tốt nghiệp em đã tiến hành đề tài “ Nghiên cứu khả năng xử lý xốp của tinh dầu chanh” . Để có thể hoàn thành khóa luận tốt nghiệp này, em đã ghi nhận được sự giúp đỡ rất lớn từ nhà trường, thầy cô trong đơn vị thực tập. Đầu tiên cho em gửi lời cảm ơn chân thành đến ban giám hiệu nhà trường, khoa, bộ môn trong trường và thầy cô đã giúp em có được những kiến thức bổ ích về chuyên ngành Khoa Học Môi Trường , cũng như đã tạo điều kiện cho em được tiếp cận môi trường thực tế trong thời gian qua. Đặc biệt cho em gửi lời cảm ơn chân thành nhất tới cô giáo: Th.S Trần Thị Phả. Trong thời gian viết luận văn, em đã nhận được sự hướng dẫn tận tình của cô, cô đã giúp em bổ sung và hoàn thiện những kiến thức lý thuyết còn thiếu cũng như việc áp dụng các kiến thức đó vào thực tế trong đon vị thực tập để em có thể hoàn thành khóa luận tốt nghiệp này. Cuối cùng em xin gửi lời cảm ơn tới toàn thể gia đình, bạn bè đã hết lòng động viên, giúp đỡ tạo điều kiện cả về mặt vật chất và tinh thần cho em trong quá trình học tập và nghiên cứu. Tuy nhiên, do hạn chế về mặt thời gian, điều kiện tiếp cận và kiến thức kinh nghiệm của bản thân, bài khóa luận này không tránh khỏi những khiếm khuyết, em rất mong nhận được sự góp ý của thầy cô và người đọc để có thể hoàn thiện hơn. Em xin chân thành cảm ơn! Thái nguyên, ngày 15 tháng 5 năm 2014 Sinh viên Hứa Văn Đáo DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT Ký hiệu Tiếng Anh Tiếng Việt CT Công thức ĐVT Đơn vị tính LD 50 Chemical Oxygen Demand Liều lượng của hoá chất phơi nhiễm trong cùng một thời điểm, gây ra cái chết cho 50% của một nhóm động vật dùng thử nghiệm LC 50 Coefficient of variation Giá trị LC thường tham khảo với nồng độ của một hóa chất trong không khí. PMF polymethoxilated flavones polymethoxilated flavones TNHH Trách nhiệm hữu hạn WHO World Health Organization Tổ chức Y tế Thế giới MỤC LỤC PHẦN I. MỞ ĐẦU 1 1.1. Đặt vấn đề 1 1.2. Mục đích và mục tiêu của đề tài 2 1.2.1. Mục tiêu 2 1.2.2. Mục đích 2 1.3 Yêu cầu 2 1.4.Ý nghĩa của đề tài 2 1.4.1 Ý nghĩa trong học tập và nghiên cứu khoa học 2 1.4.2 Ý nghĩa thực tiễn 2 PHẦN 2. TỔNG QUAN TÀI LIỆU 3 2.1. Tổng quan về chất thải rắn nói chung và rác thải xốp nói riêng. 3 2.1.1. Tổng quan về chất thải rắn 3 2.1.2. Tổng quan về rác thải xốp 7 2.2. Tổng quan về tinh dầu chanh 10 2.2.1. Cây chanh 10 2.2.2. Tinh dầu chanh 13 2.3. Tổng quan về các phương pháp khai thác tinh dầu 19 2.3.1. Khai thác tinh dầu bằng phương pháp trích ly 19 2.3.2. Khai thác tinh dầu bằng phương pháp cơ học 20 2.3.3. Khai thác tinh dầu bằng phương pháp chưng cất 21 2.4. Tổng quan về acetone 24 2.4.1. Tính chất của acetone 24 2.4.2 Độc tính của acetone 24 PHẦN 3. ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU. 26 3.1. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu 26 3.2. Địa điểm và thời gian tiến hành nghiên cứu 26 3.2.1. Địa điểm nghiên cứu 26 3.2.2. Thời gian nghiên cứu 26 3.3. Nội dung nghiên cứu và chỉ tiêu theo dõi 26 3.3.1. Nội dung nghiên cứu 26 3.3.2. Các chỉ tiêu cần đánh giá 26 3.4. Phương pháp nghiên cứu 26 3.4.1. Phương pháp thu thập tài liệu, số liệu thứ cấp 26 3.4.2. Phương pháp thu thập số liệu sơ cấp 27 3.4.3. Phương pháp phân tích, xử lý số liệu 28 PHẦN 4. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 29 4.1. Thiết bị chưng cất tinh dầu 29 4.1.1. Nguyên lý làm việc 29 4.1.2. Phương án thiết kế 29 4.1.3 Quy trình chưng cất tinh dầu chanh 31 4.2 Kết quả khảo nghiệm 33 4.2.1. Kết quả chưng cất tinh dầu chanh 33 4.2.2. Kết quả phân tích thành phần hóa học trong tinh dầu chanh 34 4.2.3. Kết quả xử lý xốp của tinh dầu chanh 39 4.2.4. So sánh khả năng xử lý xốp của acetone với tinh dầu chanh 40 4.3. Cơ chế của quá trình xử lý xốp bằng tinh dầu chanh 42 PHẦN 5. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 45 5.1. Kết luận 45 5.2. Kiến nghị 45 TÀI LIỆU THAM KHẢO 46 DANH MỤC BẢNG Bảng 3.1. Thể tích tinh dầu được chọn nghiên cứu để xử lý 5g xốp 28 Bảng 4.1. Kết quả khảo nghiệm hệ thống thiết bị chưng cất tinh dầu chanh 33 Bảng 4.2. Kết quả phân tích thành phần hóa học trong tinh dầu chanh 34 Bảng 4.3. Kết quả xử lý xốp của tinh dầu chanh 39 Bảng 4.4. Kết quả xử lý xốp của acetone và tinh dầu chanh 41 Bảng 4.5. Kết quả thí nghiệm chưng cất thu hồi tinh dầu sau xử lý xốp 43 DANH MỤC HÌNH Hình 2.1. Sơ đồ hệ thống trích ly tinh dầu… ………………………………20 Hình 4.1. Công thức cấu tạo của limonene 36 Hình 4.2. Công thức cấu tạo của α- Terpinenes (bên trái) và g- Terpinenes (bên phải) 36 Hình 4.3. Công thức cấu tạo của α- pinene (bên trái) 37 Hình 4.4. Công thức cấu tạo của α-Phellandrene 38 Hình 4.5. Biểu đồ thể hiện kết quả xử lý xốp của tinh dầu chanh 39 Hình 4.6. Biểu đồ so sánh khả năng xử lý xốp của acetone với tinh dầu chanh 41 Hình 4.7. Biểu đồ thể hiện kết quả thí nghiệm chưng cất thu hồi tinh dầu chanh sau xử lý xốp 43 1 PHẦN I MỞ ĐẦU 1.1. Đặt vấn đề Đất đai là nguồn tài nguyên vô cùng qúy giá mà thiên nhiên đã ban tặng cho con người. Không có đất thì không có bất kỳ một ngành sản xuất nào, không có một quá trình lao động nào diễn ra và cũng không có sự tồn tại của xã hội loài người. Vậy mà hiện nay ở nhiều nơi trên thế giới và Việt Nam môi trường đất đang bị ô nhiễm nghiêm trọng. Ô nhiễm môi trường đất đáng báo động vì nó không chỉ ảnh hưởng trực tiếp tới sức khoẻ con người mà còn gây ô nhiễm nguồn nước ngầm, ô nhiễm không khí… Nguyên nhân dẫn đến ô nhiễm môi trường đất chủ yếu là do trong quá trình sống con người sử dụng quá nhiều chất độc hại mà môi trường khó có thể phân hủy được, trong đó có xốp - vật liệu khó bị phân hủy trong điều kiện tự nhiên. Hằng ngày, ước tính thế giới dùng từ 40 - 50 ngàn tấn xốp và thải ra môi trường phần lớn trong số đó. Đa phần xốp thải sẽ được thu gom và đem đi chôn lấp. Trong điều kiện như vậy, phải mất hàng chục năm xốp mới có thể phân hủy được, gây tác động xấu như làm mất kết cấu đất, cản trở sự sinh trưởng và phát triển của sinh vật đất và gây ra ô nhiễm môi trường. Ở một vài nơi trên thế giới người ta dùng acetone để phân hủy xốp trong công nghiệp, tuy nhiên cũng rất hạn chế vì do chi phí tái chế cao và acetone là hóa chất độc hại cho con người cũng như sinh vật. Qua một số nghiên cứu đã chứng minh tinh dầu chứa trong vỏ chanh có khả năng phân hủy xốp. Vì vậy việc nghiên cứu và áp dụng trong thực tế là rất cần thiết. Sử dụng tinh dầu trong vỏ chanh để xử lý xốp sẽ làm giảm môt phần lượng rác thải hữu cơ ở các khu dân cư , đồng thời xử lý được lượng xốp phế thải, xây dựng môi trường sống trở nên xanh - sạch - đẹp hơn. Xuất phát từ những yêu cầu thực tiễn trên và được sự đồng ý của Ban giám hiệu nhà trường, Ban chủ nhiệm khoa Môi Trường - Trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên, dưới sự hướng dẫn trực tiếp của ThS. Trần Thị Phả, tôi tiến hành thực hiện đề tài “ Nghiên cứu khả năng xử lý xốp của tinh dầu chanh”. 2 1.2. Mục đích và mục tiêu của đề tài 1.2.1. Mục tiêu - Nghiên cứu quá trình xử lý xốp của tinh dầu chanh. 1.2.2. Mục đích - Chiết xuất tinh dầu từ vỏ chanh. - Sơ bộ đánh giá được quá trình xử lý xốp của tinh dầu chanh bằng các thí nghiệm đơn giản ở trong phòng thí nghiệm, từ đó làm cơ sở cho các nghiên cứu tiếp theo. 1.3 Yêu cầu - Số liệu thu thập phải khách quan, trung thực, chính xác. - So sánh và tìm ra được mối tương quan thích hợp nhất sao cho khối lượng xốp xử lý và lượng tinh dầu cần sử dụng là tối ưu nhất. 1.4.Ý nghĩa của đề tài 1.4.1 Ý nghĩa trong học tập và nghiên cứu khoa học - Vận dụng và phát huy những kiến thức đã học tập vào nghiên cứu. - Nâng cao kiến thức, kĩ năng và rút ra những kinh nghiệm thực tế phục vụ cho công tác nghiên cứu sau này. - Nâng cao khả năng tự học tập, nghiên cứu và tìm tài liệu. - Bổ sung tư liệu cho học tập 1.4.2 Ý nghĩa thực tiễn - Tận dụng vỏ chanh để chiết xuất tinh dầu. - Xử lý xốp bằng tinh dầu chanh là một hướng nghiên cứu mới thân thiện với môi trường - Trên cơ sở đánh giá quá trình xử lý xốp của tinh dầu chanh, đây sẽ là tiền đề xây dựng các mô hình xử lý xốp trên diện rộng [...]... PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 3.1 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu - Đối tượng nghiên cứu: Tinh dầu có trong vỏ chanh và rác thải ở dạng xốp - Phạm vi nghiên cứu: Nghiên cứu về khả năng phân hủy của xốp dưới tác dụng của tinh dầu có trong vỏ chanh trong điều kiện tại phòng thí nghiệm khoa môi trường – Trường Đại học Nông lâm Thái Nguyên 3.2 Địa điểm và thời gian tiến hành nghiên cứu 3.2.1 Địa điểm nghiên cứu - Tại... các loại dầu mỡ, có thể tan một phần trong dung dịch kiềm [3] Đa số tinh dầu không có màu hoặc màu vàng nhạt, một số tinh dầu có màu, như tinh dầu quế có màu nâu sẫm, tinh dầu thymus có màu đỏ Tinh dầu thường có vị cay và hắc Tỷ trọng của tinh dầu thường khoảng 0,80-0,95, có một số tinh dầu nặng hơn nước như tinh dầu đinh hương, tinh dầu quế Tỷ trọng thay đổi theo thành phần hóa học Nếu tinh dầu có thành... đổi tính chất của tinh dầu [3] * Các thành phần trong tinh dầu Tinh dầu là một loại chất lỏng được tinh chế (thông thường nhất là bằng cách chưng cất bằng hơi nước) từ lá cây, hoa, vỏ cây, rễ, hoặc những thành phần khác của thực vật Tinh dầu được ví như là nhựa sống của cây Hầu hất các loại tinh dầu đều trong, ngoại trừ vài loại tinh dầu như dầu cây hoắc hương, cây cam Bất kỳ một loại tinh dầu nào cũng... Thái Nguyên 3.2.2 Thời gian nghiên cứu - Thời gian thực tập 20/01/2014 – 30/04/2014 3.3 Nội dung nghiên cứu và chỉ tiêu theo dõi 3.3.1 Nội dung nghiên cứu - Chiết xuất và phân tích thành phần hóa học trong tinh dầu từ vỏ chanh - Theo dõi và đánh giá quá trình xử lý xốp của tinh dầu - Theo dõi và đánh giá quá trình xử lý xốp của acetone - So sánh giữa khả năng xử lý xốp của tinh dầu với acetone 3.3.2 Các... Đánh giá khả năng xử lý xốp của tinh dầu chanh - Đánh giá khả năng xử lý xốp của acetone 3.4 Phương pháp nghiên cứu 3.4.1 Phương pháp thu thập tài liệu, số liệu thứ cấp Thu thập các tài liệu, số liệu, các công trình đã được nghiên cứu trong và ngoài nước có liên quan đến các vấn đề nghiên cứu: phương pháp, thiết bị sử dụng để chưng cất tinh dầu, thành phần, tính chất của tinh dầu chanh 27 Kế thừa và... vòng/phút để tách tinh dầu 2.3.3 Khai thác tinh dầu bằng phương pháp chưng cất 2.3.3.1 Nguyên tắc chung Phương pháp lôi cuốn tinh dầu bằng hơi nước dựa trên nguyên lý của quá trình chưng cất một hỗn hợp không tan lẫn vào nhau là nước và tinh dầu Khi hỗn hợp này được gia nhiệt, hai chất này dều bay hơi Nếu áp suất của nước cộng với áp suất của tinh dầu bằng với áp suất của môi trường, thì tinh dầu sẽ được... đồng hồ bấm giờ + Nguyên vật liệu: Xốp hộp cơm và tinh dầu chanh sau chưng cất 28 - Thiết kế thí nghiệm Thí nghiệm được thiết kế như sau: Mục đích của thí nghiệm là xác định khả năng xử lý xốp tinh dầu chanh và đưa ra công thức tối ưu Thí nghiệm được thiết kế với 3 công thức và 3 lần nhắc lại Bảng 3.1 Thể tích tinh dầu được chọn nghiên cứu để xử lý 5g xốp Thể tích tinh dầu (ml) 5 ml 10 ml 15 ml ( CT1)... các chất tiết của cơ thể và được tích lũy trong các bể chứa tinh dầu * Quá trình sinh tổng hợp tinh dầu trong cơ thể thực vật Khi nghiên cứu thành phần hóa học của các loại mô trong cơ thể, người ta nhận thấy sự có mặt của một số thành phần của tinh dầu ở tất cả các phần của cơ thể, không chỉ có ở thực vật mà còn có ở động vật Phát hiện này dẫn tới quan niệm cho rằng sự tổng hợp tinh dầu là đặc trưng... quả rồi dùng tay vắt bóp cho tinh dầu thoát ra ngoài Tinh dầu thoát ra sẽ được thấm vào bông, khi bông đã bão hòa tinh dầu, vắt lại cho vào cốc, đem lọc, lắng sấy thu được tinh dầu thành phẩm Vỏ đã vắt xong cần đem đi chưng cất để thu hết tinh dầu Bào, nạo: Dùng nguyên quả rồi xát mặt ngoài của vỏ vào bề mặt nhám, tế bào vỏ quả sẽ vỡ ra, tinh dầu thoát ra ngoài, lớp gai của bàn sái phải vừa phải để... rất an toàn cho người sử dụng và mang lại kết quả nhanh khi điều trị Tinh dầu xuất phát từ nhiều quốc gia Một trong các nhà cung cấp tinh dầu tại Việt Nam là công ty Tinh Dầu Thiên Nhiên + Tinh dầu không nguyên chất được pha trộn với các loại tinh dầu khác nhau Thành phần hóa học của tinh dầu gồm tecpen và những dẫn xuất chứa oxi của tecpen (như ancol, anđehit, xeton, ete…) Mặc dù có nhiều cấu tử như . cất tinh dầu chanh 33 4.2.2. Kết quả phân tích thành phần hóa học trong tinh dầu chanh 34 4.2.3. Kết quả xử lý xốp của tinh dầu chanh 39 4.2.4. So sánh khả năng xử lý xốp của acetone với tinh. 4.3. Kết quả xử lý xốp của tinh dầu chanh 39 Bảng 4.4. Kết quả xử lý xốp của acetone và tinh dầu chanh 41 Bảng 4.5. Kết quả thí nghiệm chưng cất thu hồi tinh dầu sau xử lý xốp 43 DANH MỤC. - Nghiên cứu quá trình xử lý xốp của tinh dầu chanh. 1.2.2. Mục đích - Chiết xuất tinh dầu từ vỏ chanh. - Sơ bộ đánh giá được quá trình xử lý xốp của tinh dầu chanh bằng các thí nghiệm đơn