NGHIÊN CỨU CHIẾT TÁCH VÀ ỨNG DỤNG DỊCH CHIẾT TỪ CÂY SIM LÀM CHẤT ỨC CHẾ CHỐNG ĂN MÒN KIM LOẠI

DANH MỤC CÁC HÌNH DANH MỤC CÁC BẢNG MỞ ĐẦU 1 1. LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI 1 2. MỤC TIÊU CỦA ĐỀ TÀI 3 3. ĐỐI TƯỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU 3 4. NỘI DUNG NGHIÊN CỨU 3 5. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 3 CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN 5 1.1. GIỚI THIỆU CHUNG VỀ SIM 5 1.1.1. Sinh thái học của sim 5 1.1.2. Tác dụng của sim 11 1.2.THÀNH PHẦN HÓA HỌC CỦA CÂY SIM 18 1.3. TỔNG QUAN VỀ TANIN 19 1.3.1. Khái niệm 19 1.3.2. Phân loại 20 1.3.3. Tính chất và định tính tanin 23 1.3.4. Công dụng của tanin 24 1.4. TÌNH HÌNH SỬ DỤNG TANIN HIỆN NAY 25 1.4.1.Trên thế giới 25 1.4.2. Ở Việt Nam 26 1.5. NHỮNG THỰC VẬT CHỨA NHIỀU TANIN 27 1.6. NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG CÁC HỢP CHẤT TANIN TỪ SIM 27 1.7. MỘT SỐ NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG HỢP CHẤT THIÊN NHIÊN LÀM CHẤT ỨC CHẾ CHỐNG ĂN MÒN KIM LOẠI 28 1.8. KHÁI QUÁT VỀ ĂN MÒN KIM LOẠI 28 1.8.1. Khái niệm 28 1.8.2. Phân loại 29 1.8.3. Ăn mòn kim loại trong dung dịch axit 31 1.8.4. Ăn mòn kim loại trong nước 31 1.8.5. Các yếu tố ảnh hưởng tới sự ăn mòn điện hóa 33 1.8.6. Phương pháp chống ăn mòn kim loại 33 1.9. SỬ DỤNG CHẤT ỨC CHẾ CHỐNG ĂN MÒN KIM 37 1.9.1. Phân loại chất ức chế 38 1.9.2. Chất ức chế catôt 39 1.9.3. Chất ức chế anôt 39 1.9.4. Cấu trúc phân tử của chất ức chế hữu cơ 39 1.9.5. Cơ chế tác động của chất ức chế hữu cơ 40 1.9.6. Lĩnh vực ứng dụng chủ yếu của chất ức chế 41 1.9.7. Tình hình nghiên cứu và ứng dụng chất ức chế chống ăn mòn kim loại ở Việt Nam và trên thế giới 42 CHƯƠNG 2 THỰC NGHIỆM 43 2. 1. NGUYÊN LIỆU, HÓA CHẤT, DỤNG CỤ VÀ THIẾT BỊ 43 2.1.1. Nguyên liệu 43 2.1.2. Thép 43 2.1.3. Hóa chất 44 2.1.4. Dụng cụ và thiết bị 44 2.2. QUY TRÌNH CHIẾT DỊCH SIM SỬ DỤNG DUNG MÔI NƯỚC 44 2.3. QUY TRÌNH CHẾ TẠO CAO SIM 45 2.4. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 46 2.4. 1. Định lượng tanin bằng phương pháp iốt 46 2.4.2. Phương pháp phổ hồng ngoại (IR ) 47 2.4.3. Phương pháp đo đường cong phân cực 48 2.4.4. Phương pháp nghiên cứu bằng cách đo tổng trở điện hóa 50 2.5. TIẾN HÀNH THÍ NGHIỆM ĐO ĐIỆN HÓA 51 2.5.1. Đo mẫu nước chiết sim tại nồng độ axit H2SO4 0,5M 52 2.5.2. Đo mẫu nước chiết sim tại nồng độ axit H2SO4 1M 53 CHƯƠNG 3 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 54 3.1. DỊCH CHIẾT VÀ CAO SIM 54 3.1.1. Dịch chiết 54 3.1.2. Cao sim 54 3.2. KẾT QUẢ XÁC ĐỊNH HÀM LƯỢNG TANIN TRONG DỊCH CHIẾT SIM 54 3.3. KẾT QUẢ PHỔ IR CỦA DỊCH CHIẾT SIM 55 3.4. KHẢO SÁT KHẢ NĂNG ỨC CHẾ ĂN MÒN KIM LOẠI CỦA DỊCH CHIẾT SIM 56 3.4.1. Nước chiết sim ức chế ăn mòn kim loại trong H2SO4 0,5M 56 3.4.2. Nước chiết sim ức chế ăn mòn kim loại trong H2SO4 1M 61 KẾT LUẬN 67 TÀI LIỆU THAM KHẢO 69

BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI HÀ TRUNG THIỆN NGHIÊN CỨU CHIẾT TÁCH VÀ ỨNG DỤNG DỊCH CHIẾT TỪ CÂY SIM LÀM CHẤT ỨC CHẾ CHỐNG ĂN MÒN KIM LOẠI LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT HÓA HỌC Hà Nội – 2016 BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI HÀ TRUNG THIỆN NGHIÊN CỨU CHIẾT TÁCH VÀ ỨNG DỤNG DỊCH CHIẾT TỪ CÂY SIM LÀM CHẤT ỨC CHẾ CHỐNG ĂN MÒN KIM LOẠI Chuyên ngành: Kỹ thuật Hóa học Mã ngành: 60520301 LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT HÓA HỌC NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: TS VŨ MINH TÂN Hà Nội – 2016 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan công trình nghiên cứu riêng Các số liệu kết nêu luận văn trung thực chưa công bố công trình khác Hà Nội, ngày 20 tháng 02 năm 2016 Tác giả luận văn Hà Trung Thiện LỜI CẢM ƠN Với lòng kính trọng biết ơn, em xin chân thành cảm ơn đến thầy giáo hướng dẫn TS.Vũ Minh Tân tận tình truyền đạt kiến thức giúp đỡ tận tình bảo Thầy trình em làm luận văn, em xin bày tỏ lòng cảm ơn chân thành giúp đỡ Em xin chân thành cảm ơn PGS.TS Lê Xuân Quế anh chị phòng Ăn mòn Bảo vệ kim loại - Viện Kỹ Thuật Nhiệt Đới - Viện Hàn Lâm Khoa Học Công Nghệ Việt Nam giúp đỡ, tạo điều kiện cho em tiếp xúc với sở vật chất Viện Kỹ Thuật Nhiệt Đới để em hoàn thiện luận văn Em xin chân thành cảm ơn gia đình bạn bè, đồng nghiệp Thầy Cô giáo khoa Công Nghệ Hóa Học, Trường Đại Học Công Nghiệp Hà Nội tạo điều kiện giúp đỡ em trình thực hoàn thành luận văn Em xin chân thành cảm ơn! Hà Nội, ngày 20 tháng 02 năm 2016 Tác giả luận văn Hà Trung Thiện MỤC LỤC DANH MỤC CÁC HÌNH DANH MỤC CÁC BẢNG .7 MỞ ĐẦU 1 LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI MỤC TIÊU CỦA ĐỀ TÀI 3 ĐỐI TƯỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU NỘI DUNG NGHIÊN CỨU .3 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU .3 CHƯƠNG 1- TỔNG QUAN 1.1 GIỚI THIỆU CHUNG VỀ SIM .5 1.1.1 Sinh thái học sim [1], [34] 1.1.1.1 Đặc điểm [1], [28], [35] .5 1.1.1.2 Phân bố sinh thái [1], [35] 1.1.1.3 Chi, phân họ Sim [35],; [39] 1.1.1.4 Một số thuộc họ sim Việt Nam .10 Cây gioi, mận Java: Syzygium cumini 11 Cây đinh hương: Eugenia caryophyllata gọi Syzgium aromaticum 11 Cây ổi 12 Cây bạch đàn: 13 Cây vối: 14 Cây trâm: .14 Cây hương đào: .15 15 Cây hồng lộc: 15 16 1.1.2 Tác dụng sim [1] 16 1.2.THÀNH PHẦN HÓA HỌC CỦA CÂY SIM 18 1.3 TỔNG QUAN VỀ TANIN 19 1.3.1 Khái niệm 19 1.3.2 Phân loại 20 1.3.2.1 Tanin pyrogallic .20 1.3.2.2 Tanin pyrocatechic 22 1.3.3 Tính chất định tính tanin 23 1.3.4 Công dụng tanin 24 1.4 TÌNH HÌNH SỬ DỤNG TANIN HIỆN NAY .25 1.4.1.Trên giới [3], [32] 25 1.4.2 Ở Việt Nam [3], [9], [10] 26 1.5 NHỮNG THỰC VẬT CHỨA NHIỀU TANIN 27 1.6 NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG CÁC HỢP CHẤT TANIN TỪ SIM 28 Tanin hợp chất có nhiều ứng dụng điều trị: ứng dụng làm thuốc đông máu, thuốc săn da,có tính kháng khuẩn, kháng virut nên dùng điều trị bệnh viêm ruột, tiêu chảy,dùng làm thuốc chữa bỏng, làm tiêu độc, làm cho da biến thành da không thối bền, làm chất cầm màu nhuộm vải [3] .28 1.7 MỘT SỐ NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG HỢP CHẤT THIÊN NHIÊN 28 LÀM CHẤT ỨC CHẾ CHỐNG ĂN MÒN KIM LOẠI .28 1.8 KHÁI QUÁT VỀ ĂN MÒN KIM LOẠI [15], [16], [18], [19], [20], [21], [25], [26], [28] .29 1.8.1 Khái niệm 29 1.8.2 Phân loại 29 1.8.3 Ăn mòn kim loại dung dịch axit [4] 32 1.8.4 Ăn mòn thép nước 32 1.8.5 Các yếu tố ảnh hưởng tới ăn mòn điện hóa [19], [22] 34 1.8.6 Phương pháp chống ăn mòn kim loại [11], [22], [24] 34 1.8.6.1 Dùng hợp kim bền với môi trường 34 1.8.6.2 Bảo vệ lớp phủ vô hay hữu 34 1.8.6.3 Bảo vệ điện hóa chống ăn mòn kim loại 35 1.8.6.4 Xử lý môi trường ăn mòn 37 1.9 SỬ DỤNG CHẤT ỨC CHẾ CHỐNG ĂN MÒN KIM [18], [25],[ 26], [27] 38 1.9.1 Phân loại chất ức chế 39 1.9.2 Chất ức chế catôt 39 1.9.3 Chất ức chế anôt 40 1.9.4 Cấu trúc phân tử chất ức chế hữu [2], [15] 40 1.9.5 Cơ chế tác động chất ức chế hữu [25] .41 1.9.6 Lĩnh vực ứng dụng chủ yếu chất ức chế .42 1.9.7 Tình hình nghiên cứu ứng dụng chất ức chế chống ăn mòn kim loại Việt Nam giới 43 CHƯƠNG 2- THỰC NGHIỆM 43 NGUYÊN LIỆU, HÓA CHẤT, DỤNG CỤ VÀ THIẾT BỊ 43 2.1.1 Nguyên liệu 43 2.1.2 Thép .44 2.1.3 Hóa chất .44 2.1.4 Dụng cụ thiết bị 45 2.2 QUY TRÌNH CHIẾT DỊCH SIM SỬ DỤNG DUNG MÔI NƯỚC 45 2.3 QUY TRÌNH CHẾ TẠO CAO SIM 46 2.4 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 47 2.4 Định lượng tanin phương pháp iốt 47 2.4.2 Phương pháp phổ hồng ngoại (IR ) .48 2.4.3 Phương pháp đo đường cong phân cực .48 2.4.4 Phương pháp nghiên cứu cách đo tổng trở điện hóa 51 2.5 TIẾN HÀNH THÍ NGHIỆM ĐO ĐIỆN HÓA .52 2.5.1 Đo mẫu nước chiết sim nồng độ axit H2SO4 0,5M .52 2.5.1.1 Chuẩn bị dung dịch đo .52 2.5.1.2 Tiến hành đo .53 2.5.2 Đo mẫu nước chiết sim nồng độ axit H2SO4 1M 53 2.5.2.1 Chuẩn bị dung dịch đo .53 2.5.2.2 Tiến hành đo .54 CHƯƠNG - KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN .54 3.1 DỊCH CHIẾT VÀ CAO SIM 54 3.1.1 Dịch chiết 54 3.1.2 Cao sim 55 3.2 KẾT QUẢ XÁC ĐỊNH HÀM LƯỢNG TANIN TRONG DỊCH CHIẾT SIM 55 STT 55 Tên tiêu 55 Đơn vị tính .55 Kết 55 Phương pháp thử 55 .55 Hàm lượng tanin 55 % 55 22,87 55 ISO 14502-2-2005 55 Kết bảng 3.1 cho thấy sim thu hái từ Xuân Mai có hàm lượng tanin tổng tương đối cao, hợp chất có ảnh hưởng lớn đến hiệu bảo vệ chống ăn mòn kim loại dịch chiết sim 56 3.3 KẾT QUẢ PHỔ IR CỦA DỊCH CHIẾT SIM .56 3.4 KHẢO SÁT KHẢ NĂNG ỨC CHẾ ĂN MÒN KIM LOẠI CỦA DỊCH CHIẾT SIM 57 3.4.1 Nước chiết sim ức chế ăn mòn kim loại H2SO4 0,5M 57 3.4.2 Nước chiết sim ức chế ăn mòn kim loại H2SO4 1M 62 KẾT LUẬN 67 TÀI LIỆU THAM KHẢO 70 DANH MỤC CÁC HÌNH Trang Hình 1.1 Hình ảnh sim Hình 1.2 Hình ảnh trà 10 Hình 1.3 Hình ảnh gioi 11 Hình 1.4 Hình ảnh đinh hương 12 Hình 1.5 Hình ảnh ổi 13 Hình 1.6 Hình ảnh bạch đàn .13 Hình 1.7 Hình ảnh vối 14 Hình 1.8 Hình ảnh trâm 15 Hình 1.9 Hình ảnh hương đào .15 Hình 1.10 Hình ảnh hồng lộc .16 Hình 1.11.Cấu trúc tomentosin 18 22 Hình 1.12 Một số loại polyphenol thuộc nhóm tanin pyrogalic 22 B-1 Epicatechin-(4β->8)-epicatechin B-2Epicatechin-(4β->8)-catechin 23 Hình 1.13 Một số loại polyphenol nhóm Pyrocatechic 23 Hình 1.14 Sơ đồ ăn mòn điện hóa kim loại M 31 Hình 1.15 Sơ đồ ăn mòn điện hóa kim loại Zn dung dịch HCl .31 Hình 1.16 Giản đồ E - pH vùng ăn mòn bảo vệ kim loại 36 Hình 1.17 Bảo vệ catôt protector 36 Hình 2.2 Sơ đồ quy trình chiết dịch sim nước 46 Hình 2.3 Sơ đồ quy trình chế tạo cao sim từ dịch chiết sim 47 Hình 3.1 Phổ IR dịch chiết sim dung môi nước .56 Hình 3.2 Điện mạch hở mẫu môi trường axit H2SO4 0,5M 57 Hình 3.3 Đường phân cực đo dòng ăn mòn môi trường axit H2SO4 0,5M 58 Hình 3.4 Phổ tổng trở thép CT38 môi trường axit H2SO4 0,5M 60 Hình 3.5 Điện mạch hở mẫu môi trường axit H2SO4 1M .62 Hình 3.6 Đường phân cực đo dòng ăn mòn môi trường axit H2SO4 1M 63 Hình 3.7 Phổ tổng trở thép CT38 môi trường axit H2SO4 1M .65 60 biệt tăng gấp 2,2 lần nồng độ 15% dịch chiết Điện trở cặp nồng độ: 0.2-0.5%; 0.1-10%; 2-5% tương đồng giá trị Sau 20 phút, điện Ecorr đạt giá trị ổn định tiến hành đo tổng trở, kết thu biểu diễn qua hình 3.4 Hình 3.4 Phổ tổng trở thép CT38 môi trường axit H2SO4 0,5M Tổng trở điện hóa đo taị Ecorr ổn định Phổ cung bán nguyệt lý tưởng Từ phổ tổng trở ta thấy tổng trở lớn nồng độ 15% dịch chiết, thấp 1% dịch chiết, phù hợp với chiều tăng hiệu suất bảng 3.2 Giá trị tổng trở tăng dần từ 0,1% - 0.2% dịch chiết từ nồng độ 0.5% - 1% lại có xu hướng giảm mạnh, khiến nồng độ 0,1% có giá trị thấp chứng tỏ trình ăn mòn tạo lớp ăn mòn bề mặt điện cực, lớp sản phẩm không bám đồng mà dạng lỗ xốp 61 nên dù nồng độ dịch chiết tăng dung dịch thấm vào ăn mòn tiếp Khi tăng tiếp tục nồng độ dịch chiết lên khả ăn mòn giảm trì tăng dần tổng trở, điều chứng tỏ có tác động lớn lên bề mặt điện cực tạo lớp màng vững khiến dung dịch thấm vào, nồng độ cao lớp màng vững Phân tích độ dốc Tafel từ hình 3.4 phần mềm GPES thu kết độ dốc hai nhánh catot anot ghi bảng 3.3 Bảng 3.3 Độ dốc Tafel anot catot nồng độ dịch chiết %, H2SO4 0,5M Nồng độ % dịch chiết βa βc 0,1 0,2 0.023 0,19 0,25 0,14 0,5 0,16 0,15 0,07 0,03 0,16 0,15 0,16 0,16 10 0,25 0,24 15 0,19 0,36 Kết bảng cho thấy tác động dịch chiết nước sim tới khả ăn mòn thép môi trường H 2SO4 0,5M lên hai nhánh gần tương đồng riêng nồng độ 15% dịch chiết tác động lên nhánh catot tăng mạnh Do tác dụng ức chế chủ yếu tác động lên hai nhánh anot catot 62 3.4.2 Nước chiết sim ức chế ăn mòn kim loại H2SO4 1M Đo điện mạch hở mẫu nghiên cứu nồng độ axit H 2SO4 1M thể qua hình 3.5 Hình 3.5 Điện mạch hở mẫu môi trường axit H2SO4 1M Qua hình 3.5 cho thấy điện mạch hở có mặt dịch chiết môi trường axit chuyển dịch phía dương so với điện môi trường axit 1M Điện lớn nồng độ 0,2% dịch chiết lý thuyết mẫu có hiệu ức chế cao môi trường H2SO4 1M Điện ăn mòn Ecorr đạt ổn định sau 10 ÷15 phút ngâm mẫu dung dịch axit, sau phân cực đo dòng ăn mòn thực (hình 3.5) Ecorr ổn định phụ thuộc vào nồng độ % dịch chiết 63 Về mặt nhiệt động học Ecorr tăng cho thấy khả xảy ăn mòn giảm Hình 3.6 Đường phân cực đo dòng ăn mòn môi trường axit H2SO4 1M Đường cong phân cực dạng Tafel cho thấy tác động dịch chiết nước sim tạo nên vùng điện khác biệt Vùng 1: nồng độ dịch chiết sim 0,1% 0,2% cho điện E corr lớn (khoảng -0,325V) Vùng 2: nồng độ 0,5% dịch chiết sim với điện khoảng -0,48V Vùng 3: nồng độ 10% 15% dịch chiết sim với điện khoảng -0,53V 64 Vùng 4: Tại nồng độ1%; 2% 5% dịch chiết sim với điện khoảng -0,55V Sự chuyển dịch điện ăn mòn dương xảy thụ động hấp phụ chất ức chế, mặt nhiệt động học thể kìm hãm ngăn cản trình ăn mòn Qua phân tích đường cong phân cực hình 3.6 phần mềm GPES kèm theo đo điện hóa xác định dòng ăn mòn J corr điện trở phân cực Rp, từ tính hiệu suất bảo vệ bảng 3.4 Bảng 3.4 Hiệu suất bảo vệ tính theo R J môi trường H2SO4 1M % Dịch chiết R(Ω.cm2) J(A.cm2) 21,01 Hiệu suất bảo vệ (R) 0% 2,4.10-4 Hiệu suất bảo vệ ( J) 0% 0,1 24,03 12,56% 2,1.10-4 12,5% 0,2 26.41 20,45% 1.6.10-4 33,33 % 0,5 35,78 41,28% 9,8.10-5 59,17% 10 15 32.97 39.82 51,99 99,15 64,7 36,27 % 47,23 % 59,59% 78,34 % 67,52 % 1,2.10-4 8,2.10-5 8,44.10-6 1,02.10-7 2.44.10-6 50 % 56,83% 96,48% 99,96% 98,98% Bảng 3.4 cho thấy nồng độ dịch chiết thay đổi kéo theo thay đổi điện trở Tại vùng nồng độ thấp từ 0,1- 0,2% dịch chiết điện trở tăng nhẹ cho hiệu bảo vệ mức thấp, nồng độ từ 0,5 đến 5% dịch chiết cho hiệu bảo vệ mức trung bình, điện trở thay đổi lớn, hiệu bảo vệ mạnh vùng nồng độ cao từ 10-15% dịch chiết, điện trở tăng từ 3,1÷ 4,7 lần so với điện trở ban đầu Điện trở nồng độ 0,5% 1% gần xấp xỉ 65 Ta thấy hiệu ức chế tính theo hai giá trị R J xác định từ đường cong phân cực cho thấy tương thích độ lặp lại cao thí nghiệm Tổng trở điện hóa đo taị Ecorr ổn định thể qua hình 3.7 Hình 3.7 Phổ tổng trở thép CT38 môi trường axit H2SO4 1M Qua phổ tổng trở (hình 3.7) cho thấy cung tổng trở lớn nồng độ 10% dịch chiết, thấp 0,1% 0,2% dịch chiết, phù hợp với chiều tăng hiệu suất bảng 3.4 Gía trị tổng trở 0.5%và 1% dịch chiết xấp xỉ phổ tổng trở mẫu 1% có dạng bị nén xuống chứng tỏ trình ăn mòn tạo lớp ăn mòn bề mặt điện cực, lớp sản phẩm không bám đồng mà dạng lỗ xốp nên thời gian tăng dung dịch thấm vào ăn mòn tiếp Nhìn chung giá trị tổng trở gần tăng dần theo nồng độ dịch chiết sim, phổ ghi nhận cung bán nguyệt lý tưởng chứng tỏ dịch chiết sim hấp phụ tạo dần lớp màng vững bề mặt thép mà dung dịch không thấm qua Nhưng nồng 66 độ cao 15% tổng trở có giảm chứng tỏ lớp màng bị dung dịch xâm nhập công bề măt điện cực Phân tích độ dốc Tafel từ hình 3.7 phần mềm GPES thu kết độ dốc hai nhánh catot anot ghi bảng 3.5 Bảng 3.5 Độ dốc Tafel hai nhánh anot catot nồng độ dịch chiết H2SO4 1M Nồng độ % dịch chiết 0,1 0,2 0,5 10 15 βa βc 0,11 0,08 0,08 0,14 0,14 0,16 0,19 0,13 0,15 0,16 0,21 0,17 0,17 0,18 0,18 0,02 Từ bảng 3.5 cho thấy, nồng độ dịch chiết từ 0,1÷5% tác động dịch chiết lên nhánh catot dường cao so với nhánh anot Nhưng nồng độ cao tác động ngược lai, tác động lên nhánh anot cao Vậy nồng độ dịch chiết 0,1÷5% tác dụng ức chế dịch chiết sim chủ yếu ức chế catot, nồng độ dịch chiết sim cao (từ 10÷15%) tác dụng ức chế chủ yếu lên nhánh anot Như môi trường H2SO4 1M mẫu nghiên cứu có nồng độ dịch chiết 10% cho hiệu bảo vệ cao Từ kết thu cho rằng, khả ức chế ăn mòn kim loại dịch chiết sim phụ thuộc nhiều vào cấu trúc hợp chất có dịch chiết môi trường ăn mòn hợp chất hấp phụ lên bề mặt kim loại Fe chủ yếu chế hấp phụ hóa học, đặc biệt dịch chiết có hợp chất tanin chứa nhóm chức –OH, -CO 67 trung tâm hấp phụ lên bề mặt kim loại, hấp phụ chủ yếu hấp phụ hóa học, tạo thành liên kết cho - nhận trung tâm hấp phụ với obitan d trống kim loại Fe Đồng thời trình tạo nên lớp màng đơn lớp hay nhiều lớp phân tử bề mặt kim loại, làm cản trở công ion H+ với nguyên tử Fe, làm thay đổi động học phản ứng ăn mòn điện cực kim loại bị ăn mòn dẫn đến làm giảm tốc độ ăn mòn KẾT LUẬN Từ kết thu rút số kết luận sau: Đã đưa quy trình chiết dịch chiết sim sử dụng dung môi nước xác định hàm lượng tanin tổng dịch chiết thu Đã xác định tần số đặc trưng số nhóm chức có dịch chiết sim thông qua việc đo phổ hồng ngoại (IR) 68 Đã tiến hành khảo sát khả ức chế ăn mòn kim loại 18 mẫu dịch chiết hai môi trường axit H 2SO4 0,5M 1M cho thấy tác động ức chế ăn mòn nồng độ khác môi trường pH khác cho hiệu khác Tại môi trường H2SO4 0,5M nồng độ cho hiệu ức chế tốt, cao nồng độ 15% dịch chiết Sự tác động môi trường H 2SO4 0,5M làm tăng điện trở từ 0,1 ÷ 0,2% dịch chiết sau giảm mạnh từ 0,5 ÷ 1% dịch chiết, tăng tiếp nồng độ dịch chiết lên 15% hiệu ức chế cao Hiệu ức chế tác động dịch chiết lên đồng thời hai nhánh anot catot Tại môi trường H2SO4 1M nồng độ cho hiệu ức chế Khi tăng nồng độ dịch chiết khả ức chế ăn mòn tăng tăng 10% khả ức chế có xu hướng giảm dần điện trở Hiệu ức chế nồng độ thấp từ 0,1 ÷ 5% dịch chiết chủ yếu ức chế catot, nồng độ dịch chiết cao từ 10 ÷ 15% dịch chiết hiệu ức chế anot So sánh hai nồng độ môi trường axit H2SO4 0,5M H2SO4 1M có mặt dịch chiết nồng độ khác môi trường H 2SO4 0,5M cho hiệu ức chế tốt Thông qua trình khảo sát ảnh hưởng môi trường axit đến nồng độ dịch chiết sim, đề tài nghiên cứu mong muốn thay chất ức chế độc hại dung dịch chất tẩy gỉ, tẩy cặn axit chất ức chế có nguồn gốc tự nhiên nguyên liệu sim thân thiện với môi trường, không độc hại tới sức khỏe người môi trường 69 Do thời gian phạm vi đề tài nghiên cứu có hạn, thông qua kết đề tài, mong muốn đề tài phát triển rộng số vần đề như: - Tiếp tục nghiên cứu đưa qui trình chiết tách tanin từ phận sim như: lá, thân, búp sim dung môi khác nhau.chiết tách tanin loại sim đặc hữu Việt Nam, sỏ so sánh hàm lượng, khả ứng ức chế ăn mòn kim loại tanin loại sim khác - Nghiên cứu khả ức chế ăn mòn tanin kim loại khác Cu, Sn, Al… - Nghiên cứu khả ức chế ăn mòn tanin môi trường khác: muối biển, kiềm, không khí ẩm, nước cứng - Nghiên cứu tách chiết dịch chiết sim dung môi khác 70 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt [1] Đỗ Huy Bích, Đặng Quang Chung, Bùi Xuân Chương, Nguyễn Thượng Dong, Đỗ Trung Đàm, Phạm Văn Hiển, Vũ Ngọc Lộ, Phạm Duy Mai, Phạm Kim Mãn, Đoàn Thị Nhu, Nguyễn Tập, Trần Toàn, Cây thuốc động vật làm thuốc Việt Nam, NXB Khoa học Kỹ thuật, Hà Nội, 2004 [2] Phan Lương Cầm (1985), Ăn mòn bảo vệ kim loại, Đại học Bách Khoa Hà Nội [3] N.T.T.Dương, Luận văn thạc sĩ chuyên ngành hoá hữu tanin, 2012 [4] Lê Công Dưỡng cộng sự, Vật liệu học, NXB Khoa học Kĩ thuật, Hà Nội, 2000 [5] Lê Tự Hải, Giáo trình Điện Hóa học, 2009 [6] Lê Tự Hải, Nghiên cứu ức chế ăn mòn thép tách từ vỏ Đước, Tạp chí Khoa học Công nghệ, Đại học Đà Nẵng, 2010 [7] Lê Tự Hải, Nguyễn Thị Mỹ Dung, Nghiên cứu chiết tách ứng dụng dịch chiết vỏ cam, quýt Quảng Nam làm chất ức chế ăn mòn kim loại,Tạp chí Khoa học Công nghệ, Đại học Đà Nẵng, 2012 [8] Lê Xuân Quế, Lục Văn Thụ , “Nghiên cứu trình ức chế ăn mòn thép xây dựng EGCG chè xanh”, Tạp chí khoa học công nghệ, tập 48, số 3A, tr 252-258, 2010 [9] Lê Xuân Quế, Lục Văn Thụ, “Nghiên cứu ứng dụng phụ phẩm chè xanh ức chế ăn mòn thép xây dựng”, Tạp chí Hóa học, Số 3,tr.551-556, 2011 71 [10] Lê Xuân Quế, Lục Văn Thụ, Hoàng Văn Hoan, Phạm Văn Định, “Nghiên cứu khả ức chế ăn mòn thép CT38 nước chiết chè xanh Thái Nguyên dung dịch H2SO4 1M”, Tạp chí khoa học công nghệ, tập 48, số 3A, tr 63-67, 2010 [11] Trịnh Xuân Sén, Ăn mòn bảo vệ kim loại, NXB Đại học Quốc Gia Hà Nội, 2006 [12] Trương Thị Thảo, Vũ Thị Thu Hà, Lê Quốc Hùng , Tạp chí Hóa học Tập 2, Số 49, 2011 [13] Trương Thị Thảo,Nguyễn Thị Thanh Hoa, Vũ Thị Thu Hà, Lê Quốc Hùng, Tạp chí Hóa học Số 49, 2011 [14] Lục Văn Thụ, Luận án Tiến sĩ, Viện Hóa học Công nghiệp Việt Nam, 2012 Tiếng Anh [15] Asadhawut Hiranrat,Wilawan Mahabusarakam, Anthony R Carroll,Sandra Duffy, and Vicky M Avery;; Tomentosones A and B, Hexacyclic Phloroglucinol Derivatives from the Thai Shrub Rhodomyrtus tomentosa, The Journal of Organic Chemistry, 2011 [16] Asadhawut Hiranrat, Wilawan Mahabusarakam; New acylphloroglucinols from the leaves of Rhodomyrtus tomentosa, Tetrahedron 64, pp.11193- 11197, 2008 [17] A.S.Fouda, M.M.Gouda, S.I.Abd El-Rahman, Bull Korean chem soc, Vol.21, No.11, pp.1085-1089,2000 [18] A.Y.El.Etre, Inhibition of axid crossion of cacbon steel using aqueous extract of olive leaves, 2007 72 [19] Bard A.J,Falkner L.R, Electrochemical methods fundamentals and applications, Second edition,printed in the United Atates of America, 2001 [20] Chun Cui, Shaomin Zhang , Lijun You , Jiaoyan Ren , Wei Luo, Wenfen Chen, Mouming Zhao; Antioxidant capacity of anthocyanins from Rhodomyrtus tomentosa (Ait.) and identification of the major anthocyanins, Food chemistry 139, pp.1- 8, 2013 [21] Chem.Met Alloys 2, H Shokry, Corrosion protection of mild steel electrode by electrochemical polymerization of acrylamide, www.chemetaljournal.org, 2009 [22] Dorward R.C, Hasse K.R, Corrosion, 43, pp.408-413, 1987 [23] Evans U.R The corrosion and oxidation of metals, Armold, London, pp.54, 1973 [24] El-Etre, Inhibition of aluminium corrosion using Opuntia extract,Corr Sci45:2485-2495 ,2003 [25] Hoang Van Hung, Vu Minh Tan, Nguyen Thanh Tung; The study on synthesis of polyacrylamide corrosion inhibition as for CT3 steel in 3.0 M HCl solution, Journal of Science and Technology, No 4A, pp.54-62, 2015 [26] M Cvetkovska, S Coseva, T Grcev, A Andonova (1993), A Kim, synthesis and characterization of polyacryamides of low molecular mass and posssibilities for its application as corrosion inhibitor, Bulletin of Chemists and Technologists of Macedonia, Vol 12, No.1, pp 17 - 22 , 1993 [27] N.A Odewunmi , S.A Umoren, Z.M Gasem; Utilization of watermelon rind extract as a green corrosion inhibitor for mild steel in acidic media, 2014 73 [28] Nguyen Huu Tung, Yan Ding, Eun Mi Choi, Phan Van Kiem, Chau Van Minh, and Young Ho Kim; New Anthracene Glycosides from Rhodomyrtus tomentosa Stimulate Osteoblastic Differentiation of MC3T3-E1 Cells, Arch Pharm Res Vol 32, No.4, pp.515-520, 2009 [29] Pingping Wu, Guangzhi Ma, Nianghui Li, Qian Deng, Yanyan Yin, Ruqiang Huang; Investigation of in vitro and in vivo antioxidant activities of flavonoids rich extract from the berries of Rhodomyrtus tomentosa(Ait.), Food chemistry 173, pp.194-202, 2015 [30] P.H.Phong, N.H.Anh, P.T.Giang, V.T.T.Ha and L.Q.Hung Ivestigation of crossion inhibition of Vietnamese Cafe extract for carbon steel.International scientific conference on‘ Chemistry for Developmant and Intergration’, 2008 [31] P.T.Giang, V.T.T.Ha and L.Q.Hung, Screening Vienamese natural products for new enviromentally protection.International scientific friendly conference materials on ‘ for corrosion Chemistry for Developmant and Intergration’, 977-985, 2008 [32] Punita Mourya, Sitashree Banerjee, M.M Singh; Corrosion inhibition of mild steel in acidic solution by Tagetes erecta (Marigold flower) extract as a green inhibitor, 2014 [33] Ting Xiao, Jiongmo Cui, Zhenghong Guo, Yuqing Zhao; HPLC analysis of five phenolic compounds from the fruits and roots of Rhodomyrtus tomentosa in different regions and their antioxidant effects, 2014 [34] Thi Ngoc Ha Lai, Christelle André, Hervé Rogez, Eric Mignolet, Thi Bich Thuy Nguyen, Yvan Larondelle, Nutritional composition and 74 antioxidant properties of the sim fruit ( Rhodomyrtus tomentosa), Separation and Purification Technology, pp.139-146, 2014 [35] Thi Ngoc Ha Lai, Christelle M André, Rosana Chirinos, Thi Bich Thuy Nguyen, Yvan Larondelle, Hervé Rogez;; Optimisation of extraction of piceatannol from Rhodomyrtus tomentosa seeds using response surface methodology, Separation and Purification Technology, 2014 [36] Thi Ngoc Ha Lai , Marie-France Herent , Joëlle Quetin-Leclercq , Thi Bich Thuy Nguyen , Hervé Rogez ,Yvan Larondelle , Christelle M André ;Piceatannol, a potent bioactive stilbene, as major phenolic component, Food chemistry, 2013 [37] T.T.Thao, D.T.Tuan, V.T.T.Ha and L.Q.Hung; Evaluation of extracts of Thai Nguyen Green Tea as enviromentally friendly crossion inhibition for metal International scientific conference on‘ Chemistry for Developmant and Intergration’, pp.859-866, 2008 [38] Thomas, W M Encylopedia of polymer sience and technology Vol.1, pp 177-226, 1967 [39] Wilson, Peter G., O'Brien, Marcelle M., Gadek, Paul A Quinn, Christopher J "Myrtaceae Revisited: A Reassessment of Infrafamilial Groups" American Journal of Botany 88 (11): pp.2013–2025, 2001 [...]... TƯỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU Đối tượng nghiên cứu: Dịch chiết cây sim ứng dụng làm chất ức chế ăn mòn kim loại Phạm vi nghiên cứu: Nghiên cứu quy trình chiết tách cây sim bằng dung môi nước, khảo sát khả năng ức chế ăn mòn kim loại của dịch chiết sim trong môi trường axit 4 NỘI DUNG NGHIÊN CỨU - Nghiên cứu quy trình chiết cây sim bằng dung môi nước - Xác định hàm lượng tanin tổng trong dịch chiết sim. .. tế khi sử dụng, tận dụng các hợp chất tanin có trong cây sim Do dó chúng tôi nghiên cứu và chọn đề tài: Nghiên cứu chiết tách và ứng dụng dịch chiết từ cây sim làm chất ức chế chống ăn mòn kim loại 3 2 MỤC TIÊU CỦA ĐỀ TÀI Mục tiêu nghiên cứu của đề tài là xác định được khả năng ức chế ăn mòn kim loại của nước chiết sim, định hướng ứng dụng trong thực tế, giảm thiểu ô nhiễm do chất ức chế độc hại... sát sự ảnh hưởng của dịch chiết sim đến khả năng ức chế ăn mòn kim loại trong môi trường axit nồng độ khác nhau - Xử lý số liệu thảo luận về hiệu quả ức chế ăn mòn kim loại của dịch chiết sim 5 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU - Phương pháp chiết cây sim sử dụng dung môi nước, chế tạo cao sim - Phương pháp phổ hồng ngoại (IR) xác định tần số đặc trưng của các nhóm chức có trong dịch chiết sim - Phương pháp đo... lượng và nồng độ lớn hơn trong nho đỏ từ 1000- 2000 lần từ quả sim (một bộ phận của cây sim) [6], cũng như đã có rất nhiều những công trình nghiên cứu trong và ngoài nước nghiên cứu khả năng ức chế ăn mòn kim loại của các loại thực vật hợp chất tanin (polyphenol) như: cây thông caribe, cây chè, cây đước [3], [12], [13], [14] Do đó bước đầu định hướng khả năng ức chế ăn mòn của nguyên liệu dựa vào các... có một số công trình nghiên cứu về cây sim nhưng chỉ dừng lại ở việc sử dụng các bộ phận của cây để phòng chống bệnh tật, một phần nhỏ được nghiên cứu tính năng phục vụ y dược chưa có ứng dụng các hợp chất thiên nhiên được chiết từ cây sim vào quá trình bảo vệ chống ăn mòn kim loại Trong khi sim là loài cây sống được ngay trong những điều kiện không thuận lợi: đồi, sườn núi cây sim thực sự là nguồn... Từ khi kim loại được tìm ra và đưa vào cuộc sống, con người đã đạt được một số bước tiến lớn trong lịch sử văn minh loài người Từ đó cho đến nay, kim loại đã trở thành một nguyên vật liệu thiết yếu với đời sống và sản xuất Tuy nhiên trong điều kiện tự nhiên, kim loại dần bị ăn mòn Các kim loại ít bị ăn mòn như vàng, bạc, platin thì đắt, trữ lượng nhỏ Các kim loại phổ biến hơn như sắt thì dễ bị ăn mòn. .. giảm năng suất, chất lượng của sản phẩm cao gấp 1,5 đến 2 lần lượng thiệt hại do kim loại bị ăn mòn về khối lượng Vì vậy, việc chống ăn mòn kim loại là vấn đề cấp bách về mặt kinh tế lẫn công nghệ Có nhiều phương pháp để chống ăn mòn kim loại, trong đó phương pháp sử dụng chất ức chế là một trong những phương pháp bảo vệ truyền thống khá hiệu quả, có thể kéo dài tuổi thọ các công trình lên 25 lần và có... trồng bằng cành vào mùa hè Lá cây và các nhánh nhỏ hái quanh năm, chiết lấy tinh dầu Hình 1.2 Hình ảnh cây trà 11 • Cây gioi, cây mận Java: Syzygium cumini Cây gioi là cây xanh lâu năm, cao 10m, lá hình lưỡi mác, hoa màu xanh – vàng, cây gioi mọc ở một số vùng châu Á và Úc, là một loại dược tảo dùng làm thức ăn và thuốc Quả chính có hương thơm và mùi vị của quả mơ chín, dùng làm mứt Cả hạt và quả đều có... điện dung lớp kép và điện trở chuyển điện tích 4 - Phương pháp xử lý và phân tích số liệu thực nghiệm sử dụng phần mềm GPES, đánh giá khả năng ức chế ăn mòn của dịch chiết cây sim 5 CHƯƠNG 1- TỔNG QUAN 1.1 GIỚI THIỆU CHUNG VỀ SIM 1.1.1 Sinh thái học của sim [1], [34] Sim có tên khoa học là Rhodormyrtus tomentosa thuộc họ sim Mytaceae và được gọi theo tên khác nhau như hồng sim, đào kim nương, cương... nguyên liệu dựa vào các hợp chất tanin có trong thân và lá sim Để xác minh chính xác cần tiến hành kiểm tra hàm lượng tanin tổng Phân lập một số chất trong thành phần của nguyên liệu và đánh giá cơ chế ức chế ăn mòn kim loại của các loại hợp chất đó 1.3 TỔNG QUAN VỀ TANIN 1.3.1 Khái niệm Từ tanin được dùng đầu tiên năm 1976 để chỉ những chất có mặt trong dịch chiết thực vật có khả năng kết hợp với protein ... nhóm tanin pyrogalic 1.3.2.2 Tanin pyrocatechic Tanin nhóm tạo thành ngưng tụ từ đơn vị flavan-3ol flavan-3,4-diol Dưới tác dụng axit enzym không bị thỷ phân mà tạo thành chất đỏ tanin hay phlobaphen