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

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

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

Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi Các số liệu kếtquả nêu trong luận văn là trung thực và chưa từng được ai công bố trong bất

giáo hướng dẫn TS.Vũ Minh Tân đã tận tình truyền đạt kiến thức cũng nhưgiúp đỡ tận tình và chỉ bảo của Thầy trong quá trình em làm luận văn, em xinbày tỏ lòng cảm ơn chân thành về sự giúp đỡ đó.

Em xin chân thành cảm ơn PGS.TS Lê Xuân Quế cùng các anh chịtrong phòng Ăn mòn và Bảo vệ kim loại - Viện Kỹ Thuật Nhiệt Đới - ViệnHàn Lâm Khoa Học và Công Nghệ Việt Nam đã giúp đỡ, tạo điều kiện cho

em được tiếp xúc với cơ sở vật chất của Viện Kỹ Thuật Nhiệt Đới để em hoànthiện luận văn

Em xin chân thành cảm ơn gia đình bạn bè, đồng nghiệp và các Thầy

Cô giáo trong khoa Công Nghệ Hóa Học, Trường Đại Học Công Nghiệp HàNội đã tạo điều kiện giúp đỡ em trong quá trình thực hiện và hoàn thành luậnvăn

Em xin chân thành cảm ơn!

Hà Nội, ngày 20 tháng 02 năm 2016 Tác giả luận văn

Hà Trung Thiện

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

1.8.2 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

2.5 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 LI U THAM KH OỆU THAM KHẢO ẢO 69

Trang

Hình 1.1 Hình ảnh cây sim 6

Hình 1.2 Hình ảnh cây trà 10

Hình 1.3 Hình ảnh cây gioi 11

Hình 1.4 Hình ảnh cây đinh hương 12

Hình 1.5 Hình ảnh cây ổi 13

Hình 1.6 Hình ảnh cây bạch đàn 13

Hình 1.7 Hình ảnh cây vối 14

Hình 1.8 Hình ảnh cây trâm 15

Hình 1.9 Hình ảnh cây hương đào 15

Hình 1.10 Hình ảnh cây hồng lộc 16

Hình 1.11 Cấu trúc tomentosin 18

Hình 1.12 Một số loại polyphenol thuộc nhóm tanin pyrogalic 22

Hình 1.13 Một số loại polyphenol của nhóm Pyrocatechic 23

Hình 1.14 Sơ đồ ăn mòn điện hóa của kim loại M 30

Hình 1.15 Sơ đồ ăn mòn điện hóa của kim loại Zn trong dung dịch HCl 31

Hình 1.16 Giản đồ E - pH các vùng ăn mòn và bảo vệ kim loại 35

Hình 1.17 Bảo vệ catôt bằng protector 36

Hình 1.18 Đường cong phân cực trong phương pháp bảo vệ anôt 36

Hình 2.1 Cấu tạo của điện cực 43

Hình 2.2 Sơ đồ quy trình chiết dịch sim bằng nước 45

Hình 2.3 Sơ đồ quy trình chế tạo cao sim từ dịch chiết sim 46

Hình 3.1 Phổ IR của dịch chiết sim bằng dung môi nước 55

57Hình 3.4 Phổ tổng trở của thép CT38 trong môi trường axit H2SO4 0,5M 59Hình 3.5 Điện thế mạch hở của các mẫu trong môi trường axit H2SO4 1M .61Hình 3.6 Đường phân cực đo dòng ăn mòn trong môi trường axit H2SO4 1M 62Hình 3.7 Phổ tổng trở của thép CT38 trong môi trường axit H2SO4 1M 64

Bảng 2.1 Thành phần nguyên tố mẫu thép nghiên cứu 43Bảng 3.1 Kết quả phân tích hàm lượng tanin 55Bảng 3.2 Hiệu suất bảo vệ tính theo R và J tại môi trường H2SO4 0,5M 58Bảng 3.3 Độ dốc Tafel anot và catot tại các nồng độ dịch chiết %, trong

H2SO4 0,5M 60Bảng 3.4 Hiệu suất bảo vệ tính theo R và J tại môi trường H2SO4 1M 63Bảng 3.5 Độ dốc Tafel của hai nhánh anot và catot tại các nồng độ dịch chiết trong H2SO4 1M 65

MỞ ĐẦU

1 LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI

Từ khi kim loại được tìm ra và đưa vào cuộc sống, con người đã đạtđược một số bước tiến lớn trong lịch sử văn minh loài người Từ đó cho đếnnay, kim loại đã trở thành một nguyên vật liệu thiết yếu với đời sống và sảnxuất Tuy nhiên trong điều kiện tự nhiên, kim loại dần bị ăn mòn Các kimloại ít bị ăn mòn như vàng, bạc, platin thì đắt, trữ lượng nhỏ Các kim loại phổbiến hơn như sắt thì dễ bị ăn mòn Chi phí cho việc sửa chữa, thay thế vậtliệu, thiết bị, phương tiện bị ăn mòn không nhỏ chưa kể đến các chi phí phátsinh khác

Hằng năm, trên thế giới phải chi phí hàng tỉ đô la cho việc thay thế bảodưỡng các thiết bị máy móc công nghiệp, các công trình bằng kim loại bị ănmòn Chỉ tính riêng ở Mỹ trong những năm gần đây thiệt hại do ăn mòn kimloại gây ra hàng năm vào khoảng 300 tỷ đô la [17], [32] Những thiệt hại giántiếp do kim loại bị ăn mòn như giảm độ bền dẫn đến giảm năng suất, chấtlượng của sản phẩm cao gấp 1,5 đến 2 lần lượng thiệt hại do kim loại bị ănmòn về khối lượng Vì vậy, việc chống ăn mòn kim loại là vấn đề cấp bách vềmặt 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 phápbảo vệ truyền thống khá hiệu quả, có thể kéo dài tuổi thọ các công trình lên 2-

5 lần và có tính kinh tế cao Nhiều chất ức chế được sử dụng rộng rãi nhưmuối nitrit, muối crômat, muối photphat, các amin hữu cơ…Tuy nhiên, nhiềuchất trong số này rất độc cho con người và môi trường Hiện nay, vấn đề này

đã trở thành một trong những tiêu chí hàng đầu khi đưa một chất vào sử dụng,nhiều chất ức chế truyền thống đã bị hạn chế, thậm chí còn cấm sử dụng doảnh hưởng độc hại của chúng với con người và môi trường

Một xu hướng nghiên cứu mới đối với các nhà nghiên cứu ăn mòn ởViệt Nam cũng như trên thế giới, đó là tìm kiếm ‚‘‘Chất ức chế xanh” thânthiện với môi trường đang được các nhà khoa học quan tâm [7], [8], [27],[32].

Vấn đề đặt ra là chọn nguồn nguyên liệu thiên nhiên dễ tìm, giá thànhsản phẩm thấp để nghiên cứu và đi vào thực tiễn Dịch chiết từ cây trồng cóthành phần hữu cơ đa dạng, có khả năng hấp phụ lên bề mặt kim loại để hạnchế ăn mòn mà lại dễ kiếm, dễ chế biến, giá thành không cao, những chất cónguồn gốc thực vật có thể tổng hợp được dễ mà ít độc hại Ở nước ta, vớiphân loại thực vật đa dạng, hướng nghiên cứu này còn khá mới mẻ, mới bắtđầu trong vài năm gần đây

Chúng ta biết, sim là loài cây dễ thích ứng với môi trường sống, ngay

cả điều kiện khắc nghiệt ở vùng đồi, sườn núi mọc trải dài khắp các vùngtrên đất nước trong khi địa hình Việt Nam 3/4 là đồi núi Ở Việt Nam, đã cómột số công trình nghiên cứu về cây sim nhưng chỉ dừng lại ở việc sử dụngcác bộ phận của cây để phòng chống bệnh tật, một phần nhỏ được nghiên cứutính năng phục vụ y dược chưa có ứng dụng các hợp chất thiên nhiên đượcchiết từ cây sim vào quá trình bảo vệ chống ăn mòn kim loại Trong khi sim làloài cây sống được ngay trong những điều kiện không thuận lợi: đồi, sườnnúi cây sim thực sự là nguồn nguyên liệu dễ kiếm, có hiệu quả về kinh 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”.

2 MỤC TIÊU CỦA ĐỀ TÀI

Mục tiêu nghiên cứu của đề tài là xác định được khả năng ức chế ănmòn kim loại của nước chiết sim, định hướng ứng dụng trong thực tế, giảmthiểu ô nhiễm do chất ức chế độc hại gây ra

3 ĐỐI TƯỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU

Đối tượng nghiên cứu: Dịch chiết cây sim ứng dụng làm chất ức chế ănmòn kim loại

Phạm vi nghiên cứu: Nghiên cứu quy trình chiết tách cây sim bằngdung môi nước, khảo sát khả năng ức chế ăn mòn kim loại của dịch chiết simtrong 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.

- Khảo 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 cácnhóm chức có trong dịch chiết sim

- Phương pháp đo đường cong phân cực

- Phương pháp tổng trở điện hóa xác định điện dung lớp kép và điện trởchuyển điện tích

- Phương pháp xử lý và phân tích số liệu thực nghiệm sử dụng phần mềmGPES, đánh giá khả năng ức chế ăn mòn của dịch chiết cây sim.

CHƯƠNG 1- TỔNG QUAN1.1 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 simMytaceae và được gọi theo tên khác nhau như hồng sim, đào kim nương,cương nhẫm, dương lê, Conim (Thái), Mác Nim (Tày), Pin U Ním (Dao) Tênnước ngoài: Rose Myrtle, Hill Guava, Downy Rose Myrtle (Anh), MyrtleTomenteux (Pháp)

1.1.1.1 Đặc điểm [1], [28], [35]

Cây bụi, cao 1-2m, thân non màu vàng nâu, thân cây già màu nâu đen

có các đường nứt chạy dài Cuống lá hình trụ, màu vàng nâu, có nhiều lôngmịn Lá Sim là lá đơn, mọc đối nhau, hình trái xoan,hình thuôn và hẹp về phíacuống, phía đầu lá hơi tù và rộng, dài 4-7 cm, rộng 2-4 cm, có 3 gân chính,chạy song song với mép lá Mặt lá dưới có lông tơ, khi lá non có lông ở cả haimặt Hoa Sim màu hồng tím, hoa đơn độc hay chùm ba ở kẽ lá Quả simmọng, nạc, mềm và thơm, màu tím đậm

Hoa Sim thường nở rộ vào mùa hè, và chín mộng, chín rộ vào mùa

tháng giáp tết Hoa Sim cánh mỏng màu hồng tím nhạt, nhìn tựa hoa mai nụhoa Sim giống hoa đào bông nhỏ Cụm hoa mọc riêng lẻ hay 2-3 hoa ở ngọncành ngắn Cuống hoa hình trụ, màu vàng nâu, có nhiều lông mịn, dài 0,8-1,2

cm Quả Sim lúc chin có màu tím sẫm, ăn có vị ngọt thanh, va co một xíu vichát nhẹ, thơm nồng Quả mọng hình trứng, màu xanh sát cuống, phía trênmàu đỏ nâu, nhiều long mịn, có mùi thơm, đường kính 1,2-1,5 cm, dài 1,5-2

cm, chứa rất nhiều hạt Hạt hình thang, màu nâu

Hình 1.1 Hình ảnh cây sim

1.1.1.2 Phân bố sinh thái [1], [35]

Họ Myrtaceae chứa ít nhất 3.000 loài, phân bổ trong 130-150 chi.Chúng phân bổ rộng khắp ở vùng nhiệt đới và ôn đới ấm áp trên thế giới, vànói chung rất phổ biến trong nhiều khu vực đa dạng sinh học của thế giới Các

Angophora, Leptospermum, Melaleuca, Metrosideros chỉ có ở khu vực Cựuthế giới, tách biệt với chi một loài là Tepualia ở Chile Các chi với quả nhiềucùi thịt tập trung nhiều ở miền đông Úc và Malesia (khu sinh thái Australasia)

và khu vực nhiệt đới Trung - Nam Mỹ Eucalyptus (bạch đàn) là chi chiếm đa

số, gần như có mặt ở khắp mọi nơi trong khu vực ẩm thấp hơn của Úc và kéodài về phía bắc với mật độ thưa hơn tới tận Philipin Một cây trongloài Eucalyptus regnans hiện nay là loại thực vật có hoa cao nhất thế giới Cácchi quan trọng khác ở Úc là Callistemon (tram liễu), Syzygium (trâm, roi),

và Melaleuca (tràm) Chi Osbornia, có nguồn gốc ở khu vực Australasia, làcác loại cây đước Eugenia, Myrcia và Calyptranthes là các chi trong số cácchi lớn nhất ở Trung và Nam Mỹ Hệ thống APG III năm 2009 công nhận 131chi và khoảng 4.620 loài cho họ này Ở nước ta Sim gồm 12 chi, 60 loài phân

bố khắp ba miền bắc, trung, nam Các cây thuộc họ sim có thể là cây gỗ lớn,cây nhỡ hay cây bụi, được trồng trong vườn cho ăn quả, cho tinh dầu, haymọc hoang dại ở đồng bằng trung du hay miền núi.

1.1.1.3 Chi, phân họ Sim [35] ,; [39]

Trong lịch sử, họ Myrtaceae đã từng được chia thành hai phân họ:

 Phân họ Myrtoideae có quả nhiều cùi thịt và lá đối, mép trơn Phần lớn

các chi trong phân họ này có một trong ba dạng dạng phôi dễ nhận ra Cácchi của Myrtoideae có thể rất khó phân biệt khi không có quả đã chín.Phân họ Myrtoideae được tìm thấy khắp thế giới trong các khu vực nhiệtđới và cận nhiệt đới, với các trung tâm đa dạng nằm ở Trung Mỹ, Nam

Mỹ, đông bắc Úc và Malesia

 Phân họ Leptospermoideae có quả khô, không nứt (quả nang) và các

lá mọc so le hay theo vòng xoắn Phân họ Leptospermoideae tìm thấy chủyếu ở Australasia, với trung tâm đa dạng nằm ở Úc Nhiều chi ở miền tây

Úc có các lá bị suy thoái mạnh và các hoa mang các đặc điểm điển hìnhcho vùng sinh trưởng khô cằn hơn

Sự phân chia Myrtaceae thành Leptospermoideae và Myrtoideae đã bịnhiều tác giả nghi ngờ, trong đó có Johnson và Briggs (1984), các ông đã xácđịnh 14 tông hay nhánh trong họ Myrtaceae, và phát hiện ra là phân họMyrtoideae là đa ngành Phân tích ở mức độ phân tử của Wilson, O'Brien vànhững người khác vào năm 2001 đã phát hiện thấy 11 phân nhóm rõ nét trongphạm vi họ này, bao gồm nhiều phân nhóm đã được Johnson và Briggs xácđịnh Phân tích phân tử sau đó của Sytsma và Litt (2002) đã phát hiện phânnhóm Myrtoideae ở Trung - Nam Mỹ phù hợp với phân họ đa ngànhLeptopermoideae

Các chi Heteropyxis và Psiloxylon, được một số học giả đưa vào trong

họ Myrtaceae, nhưng trong khoảng thời gian gần đây lại được tách ra thànhcác họ riêng rẽ bởi nhiều học giả, dựa trên chứng cứ về sự tách ra của chúngtrước khi có sự xuất hiện của tổ tiên chung cho họ Myrtaceae Tuy nhiên, hệthống APG III năm 2009 vẫn coi các chi này là các thành phần cơ sở của họMyrtaceae

Hypocalymma Kania

Kjellbergiodendron Kunzea

Lamarchea Legrandia Lenwebbia Leptospermum Lindsayomyrtus Lithomyrtus Lophomyrtus Lophostemon Luma

Lysicarpus Mallostemon Marlierea

Myrtus (Hương đào) Neofabricia

Neomitranthes Neomyrtus Ochrosperma Octamyrtus Osbornia Paramyrciaria Pericalymma Phymatocarpus Pileanthus Pilidiostigma Piliocalyx Pimenta Pleurocalyptus Plinia

Pseudanamomis Psidium (Ổi) Purpureostemon Regelia

Rhodamnia Rhodomyrtus (Sim,

Đào kim nương)

Rinzia Ristantia Scholtzia Siphoneugena Sphaerantia

Myrceugenia Myrcia Myrcianthes Myrciaria Myrrhinium Myrtastrum Myrtella Myrteola

Stereocaryum Stockwellia Syncarpia Syzygium (Trâm,

roi)

Tepualia Thryptomene Tristania Tristaniopsis Ugni

Uromyrtus Verticordia Waterhousea Welchiodendron Whiteodendron Xanthomyrtus Xanthostemon

Rhodomyrtus là một chi nhỏ, gồm những loại cây có bụi, phân bố chủyếu ở Châu Á, Australia và một số đảo ở Thái Bình Dương Sim mọc tự nhiênphổ biến ở vùng nhiệt đới và cận nhiệt đới Châu Á, bao gồm Indonesia,Philippines, Malaysia, Ấn Độ, Thái Lan, Campuchia, Lào, Việt Nam và một

số tỉnh ở phía nam Trung Quốc Ở Việt Nam, sim là loài cây quen thuộc ởkhắp các tỉnh vùng trung du và núi thấp Cây đặc biệt ưa sáng và có khả năngchịu hạn tốt, thường mọc rải rác hay tập trung trên các đồi cây bụi hay đồng

cỏ, lẫn với mua, chổi xuể… tạo thành quần thể hệ cây bụi Sim ra hoa quảnhiều, hằng năm Quả chín là thức ăn của các loài chim và gặm nhấm, từ đóhạt giống phát tán khắp nơi Trong trường hợp hạt chỉ khu trú ở các vùngrừng kín thường xanh thì cây mầm chỉ tồn tại trong thời gian ngắn do thiếuánh sáng Ở Ấn Độ, người ta gieo hạt sim lúc còn tươi, khi cây mầm caokhoảng 20 cm mới đem đi trồng Sim là loại cây ăn quả, mọc hoang dại và ít

được coi trọng Tuy nhiên cây lại được đánh giá là loài có sức sống dai, thamgia vào quá trình diễn thế thứ sinh trên đất sau nương rẫy Thân và cành đượckhai thác làm củi đốt.

Sim thường mọc xen lẫn giữa các cây cùng họ như: cây mua, do đó,cần phân biệt để tránh nhầm lẫn

1.1.1.4 Một số cây thuộc họ sim ở Việt Nam

 Cây trà: Melaleuca alternifolia

Cây trà là cây xanh lâu năm, cao 7m, lớp vỏ cây mỏng như giấy, lá cóđốm chấm, hoa nở thành cụm trắng

Cây trà, thành phần đặc hữu của nó là tinh dầu, là một cây dược thảokhử trùng tự nhiên rất quan trọng Nó rất hữu ích chữa các vết côn trùngchích, vết bỏng, vết thương và các bệnh về nhiễm trùng da

Cây trà có xuất xứ ở Úc, cây phát triển mạnh nơi đất ẩm miền Bắc vùngNew South Wales và Quenland Cây trà được trồng bằng cành vào mùa hè Lácây và các nhánh nhỏ hái quanh năm, chiết lấy tinh dầu

Hình 1.2 Hình ảnh cây trà

 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 đặc tính quan trọng là là giảm chướng hơi và làm se Hạt làm giảm lượng đường trong máu, rất tốt khi dùng để trị bệnh như tiểu đường

là gia vị nổi tiếng và cũng là loại dược thảo rất có giá trị

Hình 1.4 Hình ảnh cây đinh hương

 Cây ổi

Cây ổi nhỏ hơn cây vải, nhãn, cao nhiều nhất 10m, đường kính thân tối

đa 30 cm Những giống mới còn nhỏ và lùn hơn nữa

Thân cây chắc, khỏe, ngắn vì phân cành sớm Thân nhẵn nhụi rất ít bịsâu đục, vỏ già có thể tróc ra từng mảng phía dưới lại có một lượt vỏ mớicũng nhẵn, màu xám, hơi xanh Cành non 4 cạnh, khi già mới tròn dần, lá đốixứng

Hoa lưỡng tính, bầu hạ, mọc từng chùm 2, 3 chiếc, ít khi ở đầu cành màthường ở nách lá, cánh 5, màu trắng, nhiều nhị vàng, hạt phấn nhỏ rất nhiều,phôi cũng nhiều Ngoại hoa thụ phấn dễ dàng nhưng cũng có thể tự thụ phấn

Quả to từ 4 – 5g đến 500 – 700 g gần tròn, dài thuôn hoặc hình chữ lê.Hạt nhiều, trộn giữa một khối thịt quả màu trắng, hồng, đỏ vàng Từ khi thụphấn đến khi quả chín khoảng 100 ngày

Hình 1.5 Hình ảnh cây ổi

 Cây bạch đàn:

Cây gỗ, cao 20 - 25m, vỏ mềm bong thành mảng Lá non hình trứng,không cuống, mọc đối ở những đôi lá đầu Lá già mọc so le, cong lưỡi liềm.Bạch đàn liễu có lá hẹp và dài Hoa mọc ở kẽ lá Quả nang hình chén hoặchình trứng trong có chứa nhiều hạt nhỏ màu nâu

Bạch đàn được trồng để phủ xanh đồi trọc ở các vùng núi và trung duhoặc để cải tạo đầm lầy Tuy nhiên ở những đồi trồng bạch đàn thuần chủng,đất đai bị nghèo kiệt, làm nghèo thảm thực vật khác, dễ gây xói mòn Bạchđàn trồng bằng hạt Gieo hạt trong vườn ươm, sau 5 - 7 tháng tuổi có thể đemtrồng Sau năm thứ 2 có thể khai thác lá Ở nhiều nước trên thế giới việc khaithác tinh dầu thường được thực hiện khi đốn cây lấy gỗ Phần lá được sử dụngcất tinh dầu

Hình 1.6 Hình ảnh cây bạch đàn

 Cây vối:

Cây vối có tên khoa học là Cleistocalyx operculatus, thuộc họ Sim (Myrtaceae), là loại cây mọc nhiều ở nhiệt đới Ở nước ta cây vối mọc hoang hoặc trồng Cây vối thường cao chừng 5 - 6 m, cuống lá dài 1- 1,5 cm Phiến

lá cây vối dai, cứng Hoa vối gần như không cuống, màu lục nhạt, trắng Quả vối hình trứng, đường kính 7 - 12 mm, có dịch Lá, cành non và nụ vối đều cómùi thơm dễ chịu đặc biệt của vối

Hình 1.7 Hình ảnh cây vối

 Cây trâm:

Chi Trâm (danh pháp khoa học: Syzygium) là một chi thực vật có hoa,

thuộc về họ Đào kim nương (Myrtaceae) Chi này chứa khoảng 500 loài, và

có mặt tại các khu vực nhiệt đới và cận nhiệt đới của Cựu Thế giới Chúng có

quan hệ họ hàng gần với chiEugenia sinh sống chủ yếu ở khu vực Tân Thế giới; một số nhà thực vật học còn đưa chi Syzygium vào trong chi Eugenia.

Phần lớn các loài là cây thân gỗ và cây bụi thường xanh Một vài loàiđược trồng làm cây cảnh vì chúng có tán lá đẹp và một số loài được trồng đểlấy quả ăn ở dạng quả tươi hay làm mứt hoặc thạch, trong đó loài quan trọng

nhất là đinh hương (Syzygium aromaticum) với các chồi hoa chưa nở là một

loại đồ gia vị quan trọng

Hình 1.8 Hình ảnh cây trâm

 Cây hương đào:

Cây hương đào là cây bụi, cây có thể cao đến 5m, lá màu xanh đen dài3-5cm, có chứa tinh dầu rất thơm Hoa hình sao với năm cánh dài có màutrắng, hoa thụ phấn nhờ côn trùng Quả mọng màu tím đen, hạt được phân tánbởi một số loài chim ăn quả Cây hương đào ra hoa nhiều vào cuối mùa hè

Hình 1.9 Hình ảnh cây hương đào

 Cây hồng lộc:

Là cây gỗ bụi, phân nhánh nhiều, mọc hơi nhếch lên trên, tạo tán hìnhtrứng hay bầu dục Lá có hình bầu dục, đỉnh lá nhọn, bóng xanh, lá non cómàu sắc sặc sỡ, thường có màu hồng hoặc màu cam vàng rất đẹp Ở nước

ta, cây được hạn chế chiều cao và rất hiếm khi thấy hoa và quả Ở các nướckhác trên thế giới, cây khá cao, có thể cao tới 3-4m, ra hoa nhiều có màu trắng

xòe ra trong giống với hoa mận, quả nhỏ, khi chín có màu đen trong giốngnhư quả sim nước ta và có thể vì vậy mà cây được xếp vào họ Sim.

Hình 1.10 Hình ảnh cây hồng lộc

1.1.2 Tác dụng của sim [1]

Sim có ứng dụng nhiều trong y học: Búp và lá sim non được dùngchữa đau bụng, tiêu chảy, kiết lỵ Búp sim nấu nước sôi, cô đặc để rửa vếtthương.lá còn là thuốc cầm máu, chữa vết thương chảy máu, viêm dạ dày,viêm ruột cấp Đặc biệt, lá sim được nhiều cơ sở nghiên cứu và làm thuốcchữa bỏng có kết quả tốt Quả sim chín ăn được, dùng để ngâm rượu, chữathiếu máu lúc mang thai, suy nhược khi mới ốm dậy, ù tai, di tinh, phụ nữbăng huyết Rễ sim chữa tử cung xuất huyết, đau xương, lưng gối yếu mỏi,viêm thấp khớp Ở Trung Quốc, rễ sim còn dùng chữa viêm gan, ngộ độc, trĩ,thoát vị đĩa đệm, tiểu đường, hen, dùng lá sim để chữa sốt, ngộ độc; quả simlàm thuốc bổ, dễ tiêu, chữa rắn cắn Ở Malaysia, quả chữa tiêu chảy, nước sắc

rễ hoặc lá sim chữa đau dạ dày, tiêu chảy, sản hậu Ở Indonesia lá sim giã, hơnóng chữa vết thương

Theo tài liệu Đông y, cây sim rừng chứa khá nhiều chất sắc Loại chấtnày có chứa nhiều pelargonidin dùng làm màu nhuộm tự nhiên trong chế biếnthực phẩm

Bên cạnh những sản phẩm từ sim rừng như trà hoa sim, rượu, mật, rô người ta còn chiết xuất phần tinh chất từ thân cây sim để chế biến thànhcác loại mỹ phẩm như nước hoa, xà phòng Không dừng lại ở những ứngdụng trong lĩnh vực thực phẩm và mỹ phẩm, các bộ phận của cây sim rừng, từthân, lá, rễ đến quả, hoa còn là những bị thuốc tốt đối với sức khỏe.

xi-Nhiều người không khỏi trầm trồ trước sắc tím biếc của hoa sim nhưng

ít ai biết đến các công dụng tuyệt vời của chúng Hoa sim, dù màu tím haytrắng, đều chứa nhiều chất tannin, a-xít nicotinic, riboflavin (vitamin B2),flavonoic Ngoài tác dụng sát khuẩn, các chất này còn có tác dụng chống ô-xyhóa và trung hòa các gốc tự do trong cơ thể

Chính vì vậy, hoa sim ngâm nước có thể dùng để vệ sinh các vết loét.Ngoài ra, có thể lấy lá sim sắc thành nước để rửa vết thương, vế trày xước.Hoặc có thể rửa sạch lá sim tươi, giã nát, đắp vào vế thương giúp cầm máu vàmau lành da

Cũng có thể dùng búp sim sắc lấy nước uống, chữa bệnh tiêu chảy hoặcrối loạn tiêu hóa khá hiệu quả

Bên cạnh đó, lá sim chứa nhiều chất ellagi tannim, khi kết hợp với cácchất từ hoa, quả sim để tạo thành một loại thuốc chữa trị bệnh viêm gan khátốt

Chất rhdomyrtone trong lá sim có vai trò như một chất kháng sinh, giúpchống lại sự xâm nhập của các vi khuẩn nguy hiểm như escherichia coli vàstaphylococcus aureus Đây là những vi khuẩn gây ra tình trạng ngộ độc thựcphẩm

Quả sim cũng là một vị thuốc tốt cho người bệnh lâu ngày Người bịsuy nhược cơ thể, phụ nư sau sinh bị thiếu máu có thể uống nước sắc từ quảsim và đậu đen, lá dâu non để bồi dưỡng cơ thể Có thể đem quả chín đồ lên,phơi khô để dùng dần

Rễ, thân cây sim có tác dụng chữa bệnh tim, cầm máu, giải độc Phụ nữ

bị rối loạn kinh nguyệt có thể dùng dược liệu từ cây sim để trị bệnh, nhưngphải có sự giảm sát của bác sĩ Đông y Theo một nghiên cứu gần đây, sảnphẩm từ sim rừng có thể giúp cải thiện khả năng gối chăn của các đấng màyrâu

1.2.THÀNH PHẦN HÓA HỌC CỦA CÂY SIM

Quả sim chứa các flavon-glucosid, malvidin-3 glucosid, các hợp chấtchứa phenol, các axitamin, đường và axit hữu cơ

Thân và lá sim chứa nhiều hợp chất triterpen như betulin, axitbetulinic, taraxerol, 3β-acetoxy-11α-12α epoxyoleanan 28-13β olid.Liu Yan

Ze, Hou, Aizun đã chiết được từ lá sim một tanin thủy phân được có dây nốiC-glucosidic và được đặt tên là tomentosin [1], [34], [38]

CO O

CO O

Hình 1.11.Cấu trúc tomentosin

Dù chưa có tài liệu chính thức nghiên cứu về thành phần các hợp chấtchứa trong thân và lá sim (nguyên liệu dùng trong nghiên cứu lấy tại XuânMai) nhưng những nghiên cứu trên thế giới đã cho thấy đã tách được 19 hợp

chất phenolic (loại hợp chất của tanin) với lượng và nồng độ lớn hơn trongnho 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 cứukhả 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 vàocác hợp chất tanin có trong thân và lá sim Để xác minh chính xác cần tiếnhành kiểm tra hàm lượng tanin tổng Phân lập một số chất trong thành phầncủa nguyên liệu và đánh giá cơ chế ức chế ăn mòn kim loại của các loại hợpchất 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 trongdịch chiết thực vật có khả năng kết hợp với protein của da sống động vật làmcho da biến thành da thuộc không thối và bền Do đó, tannin được định nghĩa

là những hợp chất polyphenol có trong thực vật, có vị chát được phát hiện với

“thí nghiệm thuộc da” và được định lượng dựa vào mức độ hấp phụ trên dasống chuẩn Định nghĩa này không bao gồm những phenol đơn giản hay gặpcùng với tannin như axit galic, các chất catechin, axit chlorogenic… mặc dùnhững chất này ở những điều kiện nhất định có thể cho kết tủa với gelatin vàmột phần nào bị giữ trên bột da sống Chúng được gọi là pseudoltanin

Phân tử lượng của tannin phần lớn nằm trong khoảng 500 -5000 đvC

Khi đun chảy tannin trong môi trường kiềm thường thu được nhữngchất sau:

1.3.2 Phân loại

Hóa học của tanin rất phức tạp và không đồng nhất Tanin có thể chia làm 2loại chính: tanin thủy phân hay còn gọi là tannin pyrogallic và tanin ngưng tụgọi là tanin pyrocatechic [3]

Phần đường và phần không phải đường nối với nhau qua dây nối estenên người ta coi loại này là những pseudoglycosid

Đặc điểm chính của loại tanin này:

 Khi cất khô ở 180 – 200 C thì thu được pyrogallol là chủ yếu

 Cho kết tủa bông với chì axetat 10%

 Cho kết tủa màu đen với muối sắt (III)

 Thường dễ tan trong nước

OH

OH OH

O

OH

Axit galic Galoyl este

O HO

OH

O O G

G

OH

O G O

G O G

O

Naringenin β- 1,2,2,3,6- pentagoloyl-O-D-glucozo

O HO

OH

OH

Eriodictyol

O HO

O

O

O G O G

Tanin nhóm này được tạo thành do sự ngưng tụ từ các đơn vị

flavan-3-ol hoặc flavan-3,4-diflavan-3-ol Dưới tác dụng của axit hoặc enzym thì không bị thỷphân mà tạo thành chất đỏ tanin hay phlobaphen Phlobaphen ít tan trongnước là sản phẩm của sự trùng hợp kèm theo oxi hóa, do đó taninpyrocatechic còn được gọi là phlobatanin

Đặc điểm của loại tanin này là:

 Khi cất khô cho pyrocatechin là chủ yếu

 Cho kết tủa màu xanh đậm với muối sắt (III)

 Cho kết tủa bông với nước brom

 Khó tan trong nước hơn pyrogallic

O HO

O HO

OH

OH

OH OH

- Kết tủa với gelatin: dung dịch tanin 0.5-1% khi thêm vào dung dịchgelatin 1% có chứa 10% NaCl thì có kết tủa

- Kết tủa với ankanloid: tanin tạo kết tủa với các ankanloid hoặc một sốdẫn chất hữu cơ có chứa nitơ khác như hexamethylen tetramin, dibazol…

- Kết tủa với muối kim loại: tanin cho kết tủa với các muối kim loạinặng như: chì, thủy ngân, kẽm, sắt…

- Phản ứng Stiasny (để phân biệt 2 loại tanin): lấy 50ml dung dịchtanin, thêm 10ml formon và 5ml HCl đun nóng trong vòng 10 phút, taninpyrogallic không kết tủa còn tanin procatechic thì cho kết tủa đỏ gạch Nếutrong dung dịch có cả hai loại tannin thì sau khi lọc kết tủa, cho vào dịch lọc

CH3COONa rồi thêm muối sắt (III) nếu có mặt tanin pyrogallic thì sẽ có kếttủa xám đen

Tanin bị oxi hóa hoàn toàn dưới tác dụng của KMnO4 hoặc hỗn hợpcromic trong môi trường axit [3]

1.3.4 Công dụng của tanin

Ở trong cây tanin tham gia vào quá trình trao đổi chất, các quá trìnhoxi hóa khử, là những chất đa phenol, tanin có khả năng kháng khuẩn nên cóvai trò bảo vệ cho cây

Tanin là hợp chất có khá nhiều ứng dụng trong điều trị:

- Do có tính tạo tủa với protein, khi tiếp xúc với niêm mạc, tổ chức da bịtổn thương hay vết loét…Tanin sẽ tạo một màng mỏng, làm máu đông lại,ngừng chảy nên ứng dụng làm thuốc đông máu và thuốc săn se da

- Tanin có tính kháng khuẩn, kháng virus, được dùng trong điều trị cácbệnh viêm ruột, tiêu chảy mà búp Ổi, búp Sim, vỏ Ổi và vỏ Măng cụt lànhững dược liệu tiêu biểu đã được dân gian sử dụng Ứng dụng làm thuốcđông máu, thuốc săn da, có tính kháng khuẩn, kháng virut nên được dùngtrong điều trị các bệnh viêm ruột, tiêu chảy, dùng làm thuốc chữa bỏng, làmtiêu độc, làm cho da biến thành da không thối và bền, làm chất cầm màu trongnhuộm vải bông

- Tanin dùng làm thuốc chữa bỏng, làm tiêu độc vì tanin có thể kết hợpvới các độc tố do vi khuẩn tiết ra, cũng như với các chất độc khác như muốibạc, muối thủy ngân, muối chì, kẽm…Tanin tạo kết tủa với các alcaloid vàcác muối kim loại nặng này nên làm giảm sự hấp thu của những chất nàytrong ruột, vì vậy được ứng dụng để giải độc trong những trường hợp ngộ độcalcaloid và kim loại nặng Cũng vì lý do này, không nên uống thuốc với nướctrà.

- Trong bào chế hiện đại, tanin được tinh chế rồi bào chế thành nhữngchế phẩm như dung dịch có nồng độ 1-2% hoặc thuốt bột, thuốc mỡ dùngngoài 10-20%

- Tanin có ứng dụng quan trọng trong công nghệ thuộc da, làm cho dabiến thành da thuộc không thối và bền, làm chất cầm màu trong nhuộm vải

bông Sở dĩ tanin được dùng thuộc da là do cấu trúc hoá học của tanin có

nhiều nhóm OH phenol tạo được nhiều dây nối hydro với các mạchpolypeptid của protein trong da Phân tử tanin càng lớn thì sự kết hợp nàycàng chặt chẽ

1.4 TÌNH HÌNH SỬ DỤNG TANIN HIỆN NAY

1.4.1.Trên thế giới [3], [32]

Các sản phẩm Tannin Riche, tannin riche extra, được sản xuất lượnglớn ở Châu Âu dùng tăng hương vị và bảo quản rượu nho Giá trị của các hợpchất tanin chiết xuất từ thực vật liên tục được nghiên cứu:

- Gần đây khi nghiên cứu về chè xanh, các nhà khoa học đã tin rằng các chất chống oxi hóa giữ vai trò chủ đạo là polyphenol có hiệu lực gấp 100 lầnvitamin C, gấp 25 lần viamin E (theo kết quả nghiên cứu của Bác sĩWeisburger)

- Tanin chiết xuất từ vỏ và hạt lựu có tác dụng làm mịn màng da

Những nghiên cứu gần đây về các vấn đề ứng dụng khác của tanin được cácnhà khoa học quan tâm:

- Sản xuất keo-formaldehyde cho gỗ dán nội thất từ bột bắp-tanin

- Tanin chất kết dính cho gỗ ép

Nhà máy tanin DITECO ở Chile hiện đang sản xuất tanin từ vỏ câythông Các nhà nghiên cứu đã chứng minh rằng các giải pháp tanin có thểđược sử dụng như chất chống ăn mòn kim loại với chi phí ít hơn nhiều, khốilượng lớn thông bị thải loại từ quy trình thai thác gỗ thông (vỏ chứa 15%tanin) có thể được sử dụng để sản xuất tanin thương mại Một loạt các sảnphẩm sản xuất từ tanin đã được phát triển và cấp bằng sáng chế tại Chile vàBrazil, bao gồm:

 Sản phẩm chống ăn mòn mồi - được bán dưới tên thương hiệu Primer, sản phẩm này xử lý gỉ bề mặt thép trước khi sơn Một polymertrong thành phần của Nox-Primer tạo ra một lớp bảo vệ mà trên thực tế

Nox-có thể gấp đôi tuổi thọ của sơn truyền thống

 Keo dán gỗ - chiết xuất tanin được thêm vào chất kết dính sử dụng đểdán gỗ trong sản xuất vật liệu đóng tàu

 Chất ức chế ăn mòn- tanin là dầu khoáng addedto để bảo vệ thép cánnguội khỏi ăn mòn trong quá trình vận chuyển và lưu trữ

1.4.2 Ở Việt Nam [3], [9], [10]

Hiện nay tiềm năng khai thác tanin rất lớn nhưng việc nghiên cứu vàhiệu quả sử dụng chưa cao Trong thời gian gần đây, một số nhà khoa học đãbước đầu nghiên cứu và thử tác dụng chống oxi hóa của polyphenol từ câychè, tiêu biểu như “Nghiên cứu khả năng ức chế ăn mòn thép CT38 của nướcchiết chè xanh Thái Nguyên trong dung dịch H2SO4 1M” của T.S Lục VănThụ Ngoài việc làm thuốc chữa bệnh và các chất phụ gia có giá trị cao trong

công nghiệp thực phẩm, tanin cũng cần được nghiên cứu để sử dụng có hiệuquả hơn trong chống ăn mòn kim loại và nghành thuộc da.

1.5 NHỮNG THỰC VẬT CHỨA NHIỀU TANIN

Tanin phân bố rộng rãi trong thiên nhiên

Các loài keo (acacia) khác nhau có hàm lượng tanin khác nhau Loài cóhàm lượng tanin lớn nhất là keo đen (acacia mearsi) có tới 40 – 43% tanin, loàiacacia cepebricta có hàm lượng tanin từ 15 – 20% Cây sồi chứa khoảng từ 7đến 10% tanin Bạch đàn: vỏ bạch đàn vùng Biển Đen chứa khoảng 10 – 12%.Cây chè cũng có hàm lượng tanin khá lớn: lá chè chứa khoảng 20% tanin

Nhìn chung, tanin có nhiều trong thực vật 2 lá mầm như: Loài thông(Rubiaceae), sến (Sapotaceae), cỏ roi ngựa (Verbennaceae), họ cúc, hoa mõmchó(Scrophulariaceae), trúc đào (Apocynaceae), khoai lang (Convolvulaceae),hoa môi (Labiatea), thầu dầu (Ecephorbiaceae), đậu (Leguminoseae), trôm(Sterculiaceae), đào lộn hột (Anacardiaceae),chùm ớt (Bignoniaceae) và oro(Acanthaceae), dẻ (Fagaceae), thông Caribe (pinus caribaea),…

Đặc biệt, có một số tanin được tạo thành do thực vật bị một bệnh lý nào

đó, như vị thuốc Ngũ bội tử là những túi được hình thành do nhộng của consâu ngũ bội tử gây ra trên cành và cuống lá của cây Muối (Rhus semialata,thuộc họ Anacardiaceae) Hàm lượng tanin trong dược liệu thường khá cao,chiếm từ 6-35%, đặc biệt trong ngũ bội tử có thể lên đến 50-70% Ở trongcây, tanin tham gia vào quá trình trao đổi chất và oxy hoá khử, đồng thời nhờ

có nhiều nhóm phenol nên tanin có tính kháng khuẩn, bảo vệ cây trước nhữngtác nhân gây bệnh từ bên ngoài

1.6 NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG CÁC HỢP CHẤT TANIN TỪ SIM

Ở trong cây, tanin tham gia vào quá trình trao đổi chất, các quá trìnhoxi hóa khử, là những chất đa phenol, tanin có khả năng kháng khuẩn nên cóvai trò bảo vệ cho cây

Tanin là hợp chất có khá nhiều ứng dụng trong điều trị: ứng dụng làmthuốc đông máu, thuốc săn da,có tính kháng khuẩn, kháng virut nên đượcdùng trong điều trị các bệnh viêm ruột, tiêu chảy,dùng làm thuốc chữa bỏng,làm tiêu độc, làm cho da biến thành da không thối và bền, làm chất cầm màutrong nhuộm vải bông [3]

1.7 MỘT SỐ NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG HỢP CHẤT THIÊN NHIÊN LÀM CHẤT ỨC CHẾ CHỐNG ĂN MÒN KIM LOẠI

Một số nghiên cứu liên quan mới đây cho thấy khả năng sử dụng hợpchất thiên nhiên được chiết tách từ thực vật có khả năng chống ăn mòn và bảo

vệ kim loại [27], [30], [32], [37]

Ở trong nước đã nghiên cứu khả năng ức chế ăn mòn của một số hợpchất tự nhiên như: hợp chất từ chè, vỏ cam, quýt trong môi trường H2SO4,HCl, NaCl [2], [3], [9], [10]…Cụ thể, như nghiên cứu khả năng ức chế chống

ăn mòn kim loại sử dụng dịch chiết chè của Tiến Sĩ Lục Văn Thụ trong môitrường H2SO4, HCl, và NaCl [7], [8], [9], [10]… Hầu hết các đề tài này cómục tiêu điều tra, khảo sát, so sánh, đối chiếu khả năng ức chế ăn mòn củacác hợp chất tự nhiên được chiết tách và sơ chế nhưng chưa có nghiên cứuchính thức về ứng dụng ức chế ăn mòn kim loại từ cây sim

1.8 KHÁI QUÁT VỀ ĂN MÒN KIM LOẠI [15], [16], [18], [19], [20], [21], [25], [26], [28].

Kim loại có thể bị hoà tan một phần hoặc tạo thành các sản phẩm ởdạng kết tủa bám ngay trên bề mặt kim loại như gỉ, lớp oxit, hiđrat…

Hậu quả của quá trình ăn mòn là kim loại hay hợp kim bị mất đi cáctính chất quý Quá trình ăn mòn có thể được biểu diễn bởi phương trình tổngquát:

M → Mn+ + ne

1.8.2 Phân loại

Căn cứ vào môi trường và cơ chế của sự ăn mòn kim loại, người taphân ra làm ba loại chính như sau:

- Ăn mòn sinh học: Là sự ăn mòn kim loại gây ra do tác động một số vi

sinh vật có trong môi trường đất, nước

- Ăn mòn hoá học: Là sự ăn mòn kim loại do quá trình tương tác của bề

mặt kim loại với môi trường xung quanh, xảy ra theo cơ chế của các phản ứnghóa học dị thể nghĩa là phản ứng chuyển kim loại thành ion chỉ xảy ra ở cùngmột giai đoạn

Quá trình ăn mòn hóa học chỉ xảy ra trong môi trường không khí khô(SO2, CO2, H2S, O2…) ở nhiệt độ cao hoặc trong môi trường các chất khôngđiện li dạng lỏng

(như sự ăn mòn thiết bị, nhiên liệu lỏng có lẫn các hợp chất lưu huỳnh).Đặc điểm của ăn mòn hoá học là không phát sinh dòng điện và ở nhiệt

độ càng cao tốc độ ăn mòn càng mạnh

- Ăn mòn điện hoá: Là quá trình phá huỷ kim loại do phản ứng oxi hoá

khử xảy ra trên bề mặt kim loại khi kim loại tiếp xúc với dung dịch chất điện

li và tạo nên dòng điện Ăn mòn điện hoá xảy ra trong môi trường dẫn điện:axit, bazơ, nước biển, không khí…, luôn gắn với sự hình thành các vi pinđoản mạch Quá trình ăn mòn này làm xuất hiện dòng electron chuyển độngtrong kim loại và dòng ion chuyển động trong dung dịch chất điện li theohướng từ vùng điện cực này sang vùng điện cực khác, do đó phát sinh dòngđiện Đây là loại ăn mòn phổ biến và nghiêm trọng nhất trong tự nhiên

Nói chung sự ăn mòn kim loại do tương tác của bề mặt với môi trườngxung quanh xảy ra theo cơ chế điện hóa, tuân theo các qui luật của động họcđiện hóa, xảy ra theo 2 quá trình kèm theo sau đây:

- Quá trình anôt là quá trình chuyển kim loại vào dung dịch ở dạng cácion hidrat hóa

- Quá trình catôt là quá trình nhận electron từ kim loại của các chất khửcực

Đối với các kim loại tinh khiết và đồng nhất, phản ứng catôt và anôt củaquá trình ăn mòn kim loại xảy ra trên cùng một diện tích bề mặt

Đối với các kim loại không tinh khiết và đồng nhất, phản ứng catôt vàanôt của quá trình ăn mòn kim loại xảy ra ở 2 vùng khác nhau trên bề mặt kimloại