Hóa kỹ thuật phạm nguyên chương và những người khác

PH M N G U Y ấ N C H NG (CHBớNr T R N H N G C ễ N " N G U Y N V N NI ^ _ HOAHUTH N G U Y N D I M T R A N G V' H S U Y ấN PH A M H N G V IấT THU VIEN [)A I HOC THU r SAN 100001 is N H X U T B N K H O A HC U dK (AiH ôằ ti Xin vui lũng: Khụng xộ sỏch "hA Phm Nguyờn Chng (Ch biờn), Trn Hng Cụn, i i' ' Nguyn Võn Ni, Hoa Hu Thu, Nguyn Dim Trang, ã H S Uyờn, Phm Hựng Vit : :ã 1-: .' , // I HểA K THUT (Giỏo trỡnh dựng cho sinh viờn ngnh Hoỏ hc) \/ ; TH v7n 11 ã L'ớớiớ '"ớ Ttớ!t M J NH XUT BN KHOA HC V K THUT H NễI / m ' 4'' 5-54-67 111-93.02 -.2 LI NểI U Miỡ (.)Hoỳ kS' (c s dit'c '\( ) chn, tiỡnh um 20 tiớim Kixoa Hoii, Trn n lc Ku)n u?('Tif n iờn, i c Quc Qa llới Ni.Tựè ; dỡing cu.) s'mi \'iờn c m ")ilc' n' - 1Id ' 'jido - Hod lc\tluidt c s, 'hdn ndm 1980 do.idc id Ngu^n dn Qdng p t n n\c '\ d N uNn Bớcli Hd biớ.n sot t ii giun , - ning kinli ngliim tớcli 11 - rong ud (' 'giatig dci cdng ' rln cu ngn sif pl ỏ i ngô Hod (0 citụ'n H()ỏ k ll ut c s dd dc p t rcdn b gidng B Cdng ng rc bl socin ll, Hod cú sớra chCra 7(~;siiii^ \> nõng cao nhm plỡiic cho clcio to ciỡ nlỡõi khoa hc ngớHỡhHkm hc giai on mớri Gidớ) Hod k \ ( bỡn sopn Idn n 'i ' luii gn0 : Hod k : 1!1 ( Cudn 2: Bdỡ !dp Hod kS' ( Gldt) )- clớing d gid g nd1 cu) sl lr '1l ndn i't bti ngdnli Hod I )c, ( dd tc Hod to cớt nltdn kltoti ..ic Ciu n "Hod k\' t : ut" diớc biớ.n sopii gdtn bdn plutn Plidn 1: K n ttu )t tdclt cltdt (30 tớ't Plidn 11: KS' tl i )t tit Itdnlt pltdit '' ( ti't30 Pltdn 111: tlit \ c ( 15 ' Pltdn IV: KS' tltt ItSti c (15 tit Plidn "K\ tltt tdclt cltdt" cdc tdc gớd Plựm Ngi(>'ờn Cltiớttg, Hd 'd N .DimTrg biờn soỗin Pltdti "K^ tlit tin lidnlt pltdn (fng" cdc tdc gid NgirnVctn Ni 'd Pltni HdngVit biờn sn Pltdtt " K tlit sdn xndt cdc Itp cltdt \'ụ c 'd Itdii c" d cdc tdc gid Ngu\n Trng U n,Trti Hng Cụn , D mTr ng 'd Ho i HditTltit son Cln biộn cun sdclt;TS Pltnt Ngs'ti Cl ng Li núi u Cỏc tỏc gi vụ cựng cm n nhn c nhng ý kin ca ng nghip v sinh viờn vờ' nhng thin st ni dung cng nh hỡnh thc cựa cun giỏo trỡnh Cỏc tỏc gi MC LC Trang Lũi núi ỏu Phn I K THUT TCH CHT Chng Cỏc phng phỏp c hc tỏch cht 1.1 Cỏc phng phỏp chia nh cht rn 1.2 Phõn loi theo c ht 1.2.1 Phõn loi theo phng phỏp sng 1.2.2 Phng phỏp phõn loi bng dũng khng khớ (sc giú) 1.2.3 Phõn loi bng dũng 1.3 Cỏc phng phỏp c hc tỏch cht 1.3.1 Tỏch cht da vo t trng 1.3.2 Tỏch bng phng phỏp t trng 1.3.3 Tỏch theo phng phỏp in trng l 3.4 Tỏch cht theo phng phỏp tuyn ni 1.3.5 Phng phỏp lc 15 17 17 18 18 20 20 21 22 23 25 Chng Cỏc phng phỏp nhit tỏch cht 2.1 Sy khụ cht rn 2.1.1 Sy khụ bng khụng khớ núng 2.1.2 Sy khụ bng phng phỏp tip xỳc 2.2 Chng ct 2.2.1 Ct chng ct 2.2.2 Cỏc kh nng tit kim nng lng 2.2.3 Chng ct h nhiu cu t 2.2.4 Cõn bng lng - hi 2.2.5 Chng ct ng phớ 2.2.6 Chng ct chit 2.3 Hp th 2.3.1 C s hoỏ lý 2.3.2 Cỏc quỏ trỡnh hp th tỏch cht quan trng k thut 2.4 Chit lng - lng 2.4.1 C s hoỏ lý 2.4.2 Phng phỏp tin hnh chit lng - lng k thut 29 29 32 33 33 34 35 38 43 45 48 48 49 53 53 56 Mc lc 2.4.3 Cỏc quỏ trỡnh chit lng - lng quan trng k thut 2.5 Tỏch cht bng phng phỏp hp ph 2.5.1 Khỏi nim chung 2.5.2 Cỏc cht hp ph v ng dng ca chỳng cụng nghip 2.6 Tỏch cht nh mng bỏn thm 2.6.1 Khỏi nim chung 2.6.2 Thm thu, thm thu ngc v siờu lc 2.6.3 Thm tớch 2.6.4 in thm tớch 2.6.5 Cụng ngh mng lng 2.6.6 Bc hi qua mng 2.7 Tỏch cht bng phng phỏp kt tinh 2.7.1 Khỏi nim chung 2.7.2 Kt tinh bng cỏch lm lnh 2.7.5 Kt tinh bng bay hi 2.7.4 Kt tinh chõn khụng 2.7.5 Kt tinh t hn hp núng chy 57 63 63 67 74 74 77 78 79 80 81 81 81 88 90 90 90 Phn II K THUT TIN HNH PHN NG Chng Gii thiu v k thut tin hnh phn ng 96 96 3.1 Cỏc yu t nh hng n tc phn ng 3.2 nh ngha v tc phn ng Chng Nhng ng hc ng dng k thut tin hnh cỏc phn ng ng th 4.1 S ph thuc ca tc phn ng vo nhit 4.1.1 S ph thuc ca tc phn ng vo nhit Arrhenius 4.1.2 S ph thuc ca tc phn ng vo nhit ng hc 4.1.3 S ph thuc ca tc phn ng vo nhit 4.1.4 S ph thuc ca tc phn ng vo nhit chuyn tip 4.1.5 So sỏnh cỏc thuyt vi nh lut Arrhenius 4.1.6 Tim c ch ca phn ng 4.2 ng hc ca phn ng ng th 99 theo nh lut 99 theo lý thuyt nhit theo thuyt vỏ chm theo thuyt trng thỏi 99 100 101 103 103 104 Húa k thut 4.2.1 4.2.2 4.2.3 4.2.4 Tc phn ng ng th Biu din s ph thuc tc phn ng vo nng M hỡnh ng hc cho cỏc phn ng khụng c bn Tim mụ hỡnh ng hc cho phn ng 104 104 105 109 Chn^ Gii thiu chung v tớnh toỏn cỏc thit b phn ng Chia/ng Tớnh toỏn thit b phn ng giỏn on 6.1 Thit b phn ng giỏn on ng tớch 6.1.1 Phõn tớch x lý cỏc s liu v ỏp sut tng nhn c t h thng ng tớch 6.1.2 Phng phỏp tớch phõn x lý cỏc s liu thc nghim 6.2 Phn ng cú th tớch thay i 116 117 118 133 Chng Cỏc thit b phn ng lý tng 7.1 7.2 7.3 7.4 7.5 Gii thiu chung Tliit b phn ng khuy lý tng giỏn on Thi gian lu biu kin v tc th tớch biu kin Tliit b phn ng khuy lý tng liờn tc Tliit b phn ng ng dũng 7.6 Thi gian lu thc t v thi gian lu biu kin 7.6.1 Thit b khuy lý tcớng liờn tc IMR 7.6.2 Thit b ng dũng PFR X 135 136 137 138 139 142 142 143 Chng H thng cỏc thit b phn ng 8.1 H thng cỏc thit b ng dũng PFR mc song song v ni tip 8.2 H thng thit b phn ng gm cỏc IMR cú th tớch bng mc ni tip 8.3 H thng thit b phn ng gm IMR v PFR mc hn hp 8.3.1 Mc ni tip 8.3.2 Mc song song 8.4 Cỏc phn ng t xỳc tỏc 4.1 S xem xột nh tớnh 8.4.2 S xem xột nh lng 145 146 148 148 149 149 149 150 Chng Mt s kh nng cú tớnh nguyờn tc ca k thut tin hnh phn ng 9.1 Phn ng khớ ng th 153 Mc ic 9.1.1 Phn ng dng th phỏt nhit 9.1.2 Cỏc phn ng dng th thu nhit 9.2 Cỏc phn ng xỳc tỏc d th 9.2.1 Cỏc phn ng trung ho nhit 9.2.2 Cỏc phn ng phỏt nhit 9.2.3 Cỏc phn ng thu nhit 9.2.4 Quỏ trinh t cung nhit 9.3 Cỏc phn ng pha lOng 9.3.1 Cỏc phn ng pha lng dng th 9.3.2 Cỏc phn ng - lng 9.4 Cỏc phn ng pha rn 9.4.1 Cỏc phn ng - rn v phn ng gia cỏc cht rn vi 9.4.2 Cỏc phn ng lng - rn 153 156 164 164 168 171 177 180 180 185 194 194 197 Phn IIL K THUT Vễ c Chng 70 K thut sn xut cỏc lo axớt 10.1 Sn xut axit sunớuric 10.1.1 Sn xut axit sunớuric theo phng phỏp tip xỳc 10.1.2 Sn xut axit sunớuric theo phng phỏp nitrozo 10.2 Sn xut axit nitric 10.2.1 Sn xut khớ nit monoaxit v nit ioxit 10.2.2 Phng phỏp sn xut axil nitric loóng 10.2.3 Phng phỏp sn xut axit nitric c 10.3 Sn xut axit clohyric 10.3.1 Sn xut khớ hyroclorua - HCl 10.3.2 Sn xut axit clohyric 10.4 Sn xut axit photphoric 10.4.1 Sn xut axit photphoric bng phng phỏp trao i 10.4.2 Sn xut axit photphoric bng phng phỏp nhit Chng I I K thut 203 203 209 211 211 214 216 21,7 217 218 219 220 222 sn xut cỏc baz 11.1 Sn xut natri hyroxit 11.1.1 Cỏc quỏ trỡnh in hoỏ 11.1.2 Nguyờn liu 11.1.3 Phng phỏp in phõn cú mng ngn 11.1.4 Phng phỏp in phõn s dng catot thu ngõn 225 225 226 227 229 Húa l thut 11.2 Sn xut amoni hyroxit 11.3 Sn xut canxi oxit v canxi hyroxit 232 235 Chomg Sn xut m t sụ muụi vụ c quan trng 12.1 Cụng ngh khai thỏc v tinh ch cỏc mui 12.1.1 Khai thỏc v tinh ch mui NaCl 12.1.2 Khai thỏc v ch bin mui KCl 12.1.3 Khai thỏc v sn xut bari sunớat 12.2 Tng hp mt s mui vụ c thụng dng 12.2.1 Phng phỏp chuyn hoỏ tng h sn xut soa 12.2.2 Phng phỏp chuyn hoỏ tng h sn xut kali nitrat 12.2.3 Phng phỏp chuyn hoỏ tng h sn xut amoni sunớat 12.2.4 Tng hp KKO3 t KCl v HNO3 12.2.5 Phng phỏp trung ho sn xut amoni nitrat 12.2.6 Sn xut phõn ure - NH2CONH2 12.2.7 Sn xut phõn supephotphat n 12.2.8 Sn xut phõn supephotphat kộp 12.2.9 Sn xut phõn tng hp NPK 12.3 Phng phỏp oxy hoỏ in hoỏ sn xut mt s mui vụ c 12.3.1 Sn xut kali clorat v peclorat 12.3.2 Sn xut mui kali pemanganat 239 239 243 246 246 247 250 251 253 254 254 259 261 263 265 265 270 Chng 13 Sn xut mt s vt liu silicat v vt liu kt dớnh 13.1 Cụng ngh sn xut thu tinh 13.2 Cụng ngh sn xut gm 13.3 Cụng ngh sn xut ximng 273 276 277 Phn IV K THUT HU C Chng 14 Du m v lc húa du 14.1 Du m v cỏc sn phm chớnh ca nh mỏy lc - hoỏ du 14.2 Cỏc phcmg phỏp chỳi ca lc - hoỏ du 14.3 Chng ct du thụ 14.3.1 Ra mn du thụ 14.3.2 Chng ct khớ quyn du thụ 14.3.3 Chng ct chõn khụng 283 288 290 290 290 293 -' ; - ' : - ãã ã ã:? . ' ' . ' ./ ; *. - - -' , - - -''-: ; ' - ! ". ' '.: ; : - ; " : ; '. . .- -:- ; ;; 1;:., -''''', r - ;:': '; , i ' ' . ' ,' - ; : ; % : : : ( ; ãã - ' V. 347 Chng 22 PHM MU 22.1 MU V NHUM MU LấN VT LIU Phm nhum l nhng hp cht hu c cú mu m ngi ta cú th mang chỳng lờn b mt cỏc vt liu nh si, vi, cú bn cht ng vt, thc vt hay nhõn to Núi chung cỏc phm nhum tan nc, song cng cú loi khụng tan nc Khi nhum lờn vt liu, ngi ta lm cho chỳng tan nc bng cỏch a v dng trung gian (gi l lcụ), nhum xong dng lcụ li chuyn v dng ban u khụng tan nc, bỏm chc trờn b mt vt liu Mu ca mt vt l biu th s tng tỏc gia ỏnh sỏng nhỡn thy v vt ú m chớnh nú cho ta cm giỏc mu nh sỏng trng phỏt t mt tri bao gm cỏc bc x in t nm vựng t 400 nm n 800 nm Cú ba kiu tng tỏc gia ỏnh sỏng trng v vt: * Tt c cỏc tia ti b phn x, vt ú cho ta cm giỏc mu trng * Tt c cỏc tia sỏng ti b hp th, vt ú cho ta cm giỏc mu en * Mt phn ca cỏc bc x vựng nhỡn thy b hp th, vt cho ta cm giỏc mu Nh vy vựng nhỡn thy (cỏc bc x cú di súng l 400 n 800 nm) thỡ cỏc di hp hn v di súng (thớ d 580 n 595 nm) tng ng vi mt mu hon ton xỏc nh Thớ d nhng bc x cú bc súng vựng t: 560 n 580 nm cho ta mu vng xanh 580 n 595 nm cho ta mu vng Cng cú ngha l mt \ t hp th mt mu ph no ú thỡ nú s cho ta mu ca chớnh nú Bng 22.1 trỡnh by cỏc mu b hp th v mu nhn thy tu thuc vo di súng ỏnh sỏng b hp th T bng 22.1 cú mi liờn h gia mu b hp th (mu ph) v mu nhn thy Nh vy bit c mu ca vt ta cú th oỏn gn ỳng vựng hp th ca vt ú v ngc li 348 C h ỡg 22 Pham mu Bang 22. di súng b hp th (nm) 400-435 Mu b hp th (mu plii) Mu nhn thy tớm vng lc di súng ca mu nhõn thy 560-580 435-480 xanh da tri vng 580-595 480-490 lc xanh da cam 595-605 490-500 xanh lc dũ 605-750 500-560 lc mn 750-800 560-580 vng lc tớm 400-435 580-595 vng xanh da tri 435-490 505-605 da cam lc xanh 480-490 605-750 ũ xanh lc 490-500 750-800 mn lc 500-560 Mt phõn t mu cũn c gi l cromogen Mt cromogen c to nờn t nhiu cromopho ging hay khỏc mt h liờn hp trờn ú cú gn cỏc nhúm oxocrom Thớ d phõn t mu N,N-ietylamino-4-azobenzen, ú l cromogen EtjN N=N Cỏc nhúm nguyờn t vũng thm cromopho, nhúm Et2N - l nhúm oxocrom C ~C \ -N = N - l cỏc nhúm Cỏch nhum mu lờn vt liu l cỏch to nờn nhng tng tỏc gia phõn l mu v vt liu Nhng tng tỏc ú cú th l cỏc lc gia cỏc nguyờn t hay gia cỏc phõn t nh cỏc lc ion, cỏc liờn kt hydro, lc gia cỏc ipol, lc cm ng, lc khuch tỏn (lc London) c bit l lc ca cỏc liờn kt hoỏ hc tht s gia phõn t mu v vt liu - nhng liờn kt cng hoỏ tr Cỏc phm nhum m phõn t ca nú cú cha cỏc nhúm hot ng, cú kh nõng tng tỏc dc vi cỏc núm chc hoỏ hc ca vt liu c gi l phm nhum hot ng Mt phm nhum hot ng thụng thcmg cú cha bn phn nh s sau: s c s R ú: s l cỏc nhúm ho tan nh -SO Na, -COONa, - N R ; c l cỏc nhúm lm cho vt th cú mu (cỏc cromopho); 349 Hoỏ k thut s l nn ca cỏc nhúm hot ng; R l nhúm hot ng, nú cú th phn ng vi cỏc nhúm chc trờn vt liu qua cỏc phỏn ng cng hp, th hay tỏch loi Thớ d mt phm nhum hot ng; Jaunc Procion M-RS cú cụng thc: Na03S N yC l N=N N S3Na C1 õy nhúm ho tan l NaS0 ; cỏc nhúm cromopho l c=c, , , _ , cựa cỏc nhúm hot ng l _ I nhúm hot ng l N N ^ ^ C -C l ; / c=0, N=N; nn Mt vi nhúm hot ng thng gp l: Cl C1 N N ' ^ N N N | - S 02F C1 \ A\ \t Mu Mu sunfonyl simfon diclotriazin S02CH2CH70S03Na Mu Mu Iriclopyrimiin 2-sunfat etyl sunfon N NH Mu monoclo triazin C -C H 2CH2C1 Mu 3-clopropionyl Cỏch thc hin cỏc tng tỏc gia phõn t mu v vt liu rt a dng, ph thuc vo bn cht ca mu, nht l c trng vt lý ca nú a) Cỏch lm n gin nht l ho tan mu vo nc ri iu chnh mi trng thớch hp t c nhng tng tỏc nhiu nht gia mu v vt liu Cỏch nhum mu ny hay ỏp dng i vi cỏc mu anionic, mu cationic ln len, si t tm v mt s si nhõn tao khỏc 350 C hng 22 Phm mu b) Cỏch nhum to nờn mt dung dch huyn phự ca mu nc vi s cú mt ca mt s cht ho tan nh phenol, crezol, Di dng ny mu to nờn mt dung dch tht s si Cỏc mu thuc loi ny thng l cỏc mu ozoic, antraquinonic c) Cỏch nhum to phõn t mu trờn b mt vt liu Cỏch nhum ny cho ta bn cao gia mu v vt liu: git khụng phai mu theo thi gian Cỏc mu ny c gi l mu cú kh nng khai trin c (colorant developpable) hay cỏc mu oxy hoỏ, cỏc mu phtalogen Vt liu phi nhum thng l si bụng, gai cú bn cht thc vt d) Cỏch nhum mu khỏc l to nờn mt tỏc nhõn trung gian liờn kt tht s vi vt liu v mu Tỏc nhõn trung gian ú gi l cht cn mu (mordant) nh AU(S04)3, Al(OH),, Cu^^, C^*, Co^*, Ni^", nhum, mt phc tht s ó c hỡnh thnh gia si v mu vi tõm phc l cỏc cation kim loi Thớ d: Si + Al(OH)3 ềH H OH Sau ú si + r n OH Mu alizarin r f Phc khụng tan Trong phctng phỏp ny s to phc cng d bao nhiờu, phc cng bn by nhiờu v mu cng bn by nhiờu e) i vi mt s mu khụng tan nc, ngi ta kh nú v dng tan tron nc Dng ny c gi l dn xut lcụ, thng khụng mu Sau ú nhỳng vt liu cn nhum vo ung dch lcụ ri oxy hoỏ lcụ tr v dng khụng tan ca mu ban u, thớ du: 351 Hoỏ k thut Na S0 /Na0 H Dng dn xut cụ Indigo khụng tan nc +2NaOH - H2O oxy hoỏ ã2ộâ H Dng mui, tan nc cú ỏi lc ln i vi si thc vt v ng vt Indigo ban u f) i vi mt s thuc nhum lu hunh, ngi ta ho tan chỳng cỏc dung dch cỏc mui sunfua N328 , N 328 , hay NaHSO , sau ú nhỳng si vo dung dch thu c, ri em phi ngoi tri nng v mu c hỡnh thnh bỏm rt chc lờn si Phng phỏp ny hay dựng i vi cỏc si cú bn cht thc vt nh bụng, ay, gai g) i vi cỏc thuc nhum hot ng, cú hai c ch nhum si v cỏc thuc nhum ny: - C c h th nht Tng tỏc gia thuc nhum v vt liu l phn ng cng hp vo mt ni dụi: ,ỏ NaOH i - S CH2 -CH - S0 N a | - S -CH=CH + H2O Mu Mu -S 02-C H = C H + HO Mu -C c h th h a Si xenluloz -S -C H C H -0 Mu Si Tng tỏc gia thuc nhum v vt liu l phn ng th: Chng 22 Phỏin mu 352 X N ' N N ' 'N NaOH + H -0 N N C1 Mu Si Mu - +HC1 Si Quỏ trỡnh nhum vt liu hot ng rt n gin Ngi ta nhỳng si vo dung dch NaOH nc sau ú chuyn si vo dung dch nc cha phm mu v quỏ trỡnh phn ng trờn xy rt nhanh Cỏch nhum ny to nờn bn rt cao ca mu vi vt liu 22.2 K THUT SN XUT MU Cụng nghip sn xut mu thc l cụng nghip tng hp cỏc hp cht hu c Di õy l mt vi vớ d: Tng hp thuc nhum en lu hunh Nguyờn lc sn xut Ngi ta thc hin mt dóy cỏc phn ng sau õy; C1 OH N0- 1) + N1 S^ = 100 OOT /=45 pluỡt 2) oxy hoỏ Cht u l 2,4-initro clobenzen ú l mt cht rn, d dng bo qun Ngi ta thay clo phõn t ny bng nhúm OH nh phn ng S|| nhit 90 -100 -"C Phn ng ny xy d dng Sn phm thu c cho tỏc dng, u tiờn vi polysunfua nhit t 100 4- 110"C 45 phỳt, ri oxy hoỏ bng tỏc nhõn oxy hoỏ nh khụng khớ, c phm mu Sn phm c trung ho v pH ~ v c thờm H2S ho tan ht mu Sn phm dng bt nhóo c lm khụ v nghin nh thnh bt, úng bao v xut xng Hin trn th gii ngi ta ó sn xut c hng ngn thuc nhum khỏc nhau, nờn vic gi tờn v phõn loi chỳng l cn thit s dng thc t Cón c Hoỏ k thut 353 vo cu trỳc ca phn sinh mu trờn cỏc phõn t thuc nhum, ngi ta chia chỳng thnh 26 h khỏc Mi thuc nhum c ỏnh s theo mt quy c nht nh (color index) v bờn cnh ú l tờn húa hc ca nú Trong 26 h mu thỡ h cỏc phm nhum azoic rt ụng o v c ng dng rt nhiu Trong phng phỏp phõn loi cỏc thuc nhum theo phng phỏp ng dng gn nh phng phỏp no cng cú mu azoic tham gia vo Tng hp mu azoic bao gi cng tri qua hai giai on Giai on th nht l tng hp cỏc mui diazoni cỏc iu kin nht nh Giai on th hai l thc hin phn ng ghộp ụi gia mui azoni vi tỏc nh õn ghộp Tu theo bn cht ca tỏc nhõn ghộp (copulant) ngi ta thc hin phn ng troing cỏc mụi trng khỏc Nu trờn tỏc nhõn ghộp cú cha ng thi c hai nhúm OH v NHj thỡ thc hin phn ng ghộp ụi mụi trng baz nhúm OH s nh húng nhúm th, cũn mụi trcmg axit nhúm NHj s nh hng nhúm th Di õy gii thiu nhng tỏc nhõn th quan trng vic sn xut cỏc phm mu azoic Thi H ,s B phn dựng iu chnh phn ng Thựng oxy hoỏ Bt nhóo Hỡnh 22.1 S tng hp cht mu 2;3-H K ' Sn phm bt Chng 22 Phm mu 354 H03S SO H Axit R Axil H -hyroxy naphtalen -hyroxy naphialen- 68-isunfonic axit 36-isunfonic axit I-amino-8-hyroxy naphtalen 36-isunfonic axit NH2 Axit T NH Axit J -hydroxy naphlalen* 368-trisunfonic axit Axit Y 2-amino-4-hyroxi- l-amino-8-hyroxy naphtalen naphtalen-7-sunfonic axit 6-sunfonic axit Cỏc mi tờn ^ -> -) ch v trớ dch chuyn ca cỏc nhúm th OH v NH2 tng ng phn ng ghộp ụi to nờn phm mu azoic Di õy gii thiu mt quỏ trỡnh chuyn hoỏ gia cỏc axit SOH SO3H NTT4 NH2 H2SO4.SO, 30% HO S Thu phõn 100 c SO3H HO3S l)KOH/NaOH SO3H / núng chy ) axit hoỏ Hoỏ k thut 355 22.3 CC CHT T() MU TRONG THC VT Trong cỏc sn phm hoỏ hc t ngn nOng nghip v lõm nghip phi k dn mt vai trũ khỏ uan cựa loi sn phm ny l s to nờn mu cho cỏc sn phm thc phm Mu cUa cỏc sn phm thc phm t nguyờn liu thc vt ph thuc vo tinh cht cUa cỏc cht mu cú dú, tc l cỏc sc t Sc tO thng gp dc chia lm ba nhOin chinh: antoxian lm hoa u cú mu d v xanh lam; carotenoit cú mu vng v clorophyl cú mu xanh lỏ cõy Cỏc sc t ny l nhng hcfp cht hoỏ hc phc v dc to nờn quỏ trinh sOng thớch ng vi cỏc loi thc vt bn ca chUng rt khỏc Trong quỏ trinh ch bin nht v bo qun lõu chUng s b thay di Rau ' thc phm dng ti cú mu trng l khOng cha sc t, b tỏc dng khỏc mu cú th b thay di (khoai tõy, tỏo gt vO) COng nghip thc phm dó tim bin phỏp d gi cho sn phm cú mu sc dp bao gm: - Xõy dng quy trinh k thut bo dm ti da mu t nhiờn cú sn ca nguyờtr liu - Tỏch ra, c dc v bo qun cỏc cht mu t chinh thc vt dú hoc t cỏc nguyờn liu giu ' mu Sau dú dUng d nhum mu chinh ngyờn liu m t dú ta thu dc cht mu hoc cho nhng nguyờn liu khỏc - To cht mu tng hp ging mu t nhiờn ca sn phm thc phm v dUng nú d nhm cỏc sn phm m dng t nhiờn nú khOng cú mu mnh hoc b mt mu ban du chờ' bin - Phi h ^ s dng cỏc phng phỏp trn theo nhng bin phỏp khỏc Cdc bỡn phdp gi mu tit nhiờu S bin di mu l cỏc quỏ trlnli hoỏ hc xy Nh vy di vi mi nhúm mu cú cỏc bin phỏp bo v khỏc Bdo v mu xanh la Mu xanh la cõy ca thc vt l s cú mt ca clorophyl Clorophyl cú hai dng: clorophyl (a); CH7 N4Mg v clorophyl (b): CH7(OfiN4Mg, t l ca chUng thc vt vo khong 3/1: 356 C hng 22 Phm mu Clorophyl (a) Clorophyl un mụi trng axit s chuyn thnh pheophitin cú mu sm oliu Do vy cỏc sn phm thc vt chua nh lỏ chua me b mt mu xanh v chuyn sang mu sm oliu quỏ trỡnh chn Cỏc rau khỏc (u v xanh, u xanh) khụng b mt mu t ngt nhng nhit cao v lõu cng tr thnh mu oliu hp mun gi c mu t nhiờn thỡ cn bo v lng clorophyl hoc dựng mu tng hp Húớig bo v clorophyl theo Blei v Airet l nõng cao pH ca mụi trng, l gim lng axit t do, ngón cn kh nng oxy húa clorophyl Vớ d u xanh c nhỳng vo dung dch natricacbonat 2% nhit thng thi gian mt gi Sau ú chn dung dch Ca(OH)2 nng 0,037% ( ằ 0.005M) Ra bng nc lnh, úng vo hp v a dung dch nc rút vo Thnh phn nc rút cú thờm 0,116 0,145% (0,02 0,025M) Mg(OH)2 Nh vy mu xanh ca ht u c bo qun tt Nu hp trựng nhit cao hn thỡ thi gian trựng ngn hn Hng bo v clorophyl theo Dz Malenki l nõng pH bng cỏch dựng inatri glutamat l cht m kim (trong trng hp vi u xanh) Vi cỏc loi rau qu khỏc thỡ cho thờm vo nc chn Ca(OH)2 v canxi glutamat nõng pH lờn 8,4 ,8 Tuy nhiờn cỏc phng phỏp ny b s phn i ca nh sn xut bi vỡ vitamin c thc phm c bo v tt hn mụi trũớng axit Nu lm tng pH thi gian chn v trựng s to iu kin phỏ hy vitamin c v gim giỏ tr thc phm ca sn phm Phng hng khỏc l thay th clorophyl sn cú b mt i bng cỏc cht mu ly t ngoi vo Phng phỏp c in l dựng sunớat ng quy trỡnh chn rau qu xanh da trờn s to thnh mui ng cú mu xanh song phng phỏp ny ó b cm vỡ c > 357 Hoỏ k thut Phng phỏp khỏc ! s dng mu xanh thu dc t rail dn v lỏ gai bng cỏcli cú dc nc chn ca lỏ rau dn hay lỏ gai vi nng dung dch kim dm dc (3 kg NaOH cho 100 kg lỏ ti) thi gian dn gi Trong thi gian nu clorophyl chuyn thnh clorophylin (theo hai dng cUa clorophyl l clorophylin (a) v clorophylin (b)) Sau nu dem ộp hn hp Cỏc clorophylin bn hn v khụng d tham gia cỏc phn ng nh clorophyl ban du Clorophyl + kim -> Clorophylin + MeOH ru khOng no fitol Clorophylin d b hp ph trờn b mt cỏc ht du v gi bn vng trờn b mt nú, c sau trựng v khụng b chuyn sang dung dch nc rút B o v m u m u xanh lam Cỏc sc t antoxin hay antoxyanin thuc nhúm glucozit Cú bn loi antoxin: lacgonidin (27((0 ); xyanidin; denfinidin ' apigenidin đ (ý e -c ) â > Cl HO denfinidin Cỏc mu d v xanh lam l cỏc metyl este ca cỏc antoxynidin ny Vớ d mu ca bp ci d l rubrobraxin clorua, pH bng 2,4 cú mu d thm, pH bng ^ cú mu tim ' pH bng cú mu xanh lam, cũn mi trng kim cú mu xanh lỏ cõy S bin di mu ny sang mu khỏc l mt quỏ trinh thun nghch, nu thy mu nht d hp bp ci d thi cú th cho thờm lng nh axit axetic Bo v mu ca c ci dng d ch bin ' dúng hp rt khú khn Antoxin ca c ci d l betamin, l mt monogluxit, thy phõn chuyn thnh agluconbetamidin: ()2,. Trong mi trng axit cht mu bn vng hon nờn ch bin c ci dng ngi ta phi nhỳng nú vo dung djch axit xitric dn 5% Bo v mu d sn xut d hp qu dõu dt, anh ngt v mn, l cho thờm cht chng oxy húa vo nc dng rút hp Nu cho rutin thi anh v mn s gi dc mu tụt Tananh ch cú kh nng bo v mu ca mn Hn hỗ^ mu axit ascobớc cú thờm mt ớt SO2 (liu lng , 0 - ,0 0 %) s cú tỏc dng bo v mu tt cho qu du v anh 358 C h ng 22 Phm mu Dựng men glucooxydaza bo v mu ca nc qu c, ng thi gluco oxydaza liờn kt vi oxy t cú tỏc dng bo qun tt hn cỏc vitamin hp nc qu c ( - mg/1 ) Bo v mu vng Bo v mu vng tc l bo v cỏc sc t carotenoit (carotin) v copin (hai ng phõn cú cụng thc C4(|H5) cú mu vng v da cam H3C^^^CH3 HC ; c CH-CH=CH-C=CH-CH=CH-C=CH-CH= H2 C /C -C H CH3 Hj(^^H3 =CH-CH=C-CH=CH-CH=C-CH=CH= H CH CH CH3 H2 C /C -C H H2 Carotenoit Cỏc carotenoit rt bn vúi tỏc dng ca nhit cao v cỏc bin i phn ng ca mụi trng Cỏc carotenoit khụng tan nc nờn khụng s chỳng mt i ra, chn v cỏc quy trỡnh tng t khỏc Carotenoit hũa tan cht bộo nờn rỏn hoc úng hp, cỏc loi rau cha nhiu carotenoit nh c rt, t , c chua s cú carotenoit chuyn vo du rỏn song khụng ỏng k Bo v carotenoit l bo v chỳng ch yu nhng thay i khụng mong mun cỏc thnh phn khụng mu ca rau qu gõy Bo v mu trng Cỏc loi rau qu cú phn tht mu trng nh khoai tõy, c ci, hnh, bu, bp ci v sỳp l cú cha flavon l mt glucozit khụng mu Trong ch bin rau qu flavon b thy phõn nhng mc khỏc nhau, to nờn aglucon cú mu vng (aglucon l thnh phn khụng ng, vớ d nh xyanin, xyaniin), tỏc dng vi kim loi flavon lm cho sn phm cú mu ti (xanh lỏ cõy nht, ụi mu g) ú l nguyờn nhõn xut hin mu ti ca nhCmg sn phm rau trng bo v mu trng ca rau thỡ thit b dựng chn, nu khụng c dựng loi bng st thic (do rau tip xỳc vi b mt kim loi) \ \ Hoỏ k thut 359 Nguyờn nhõn khỏc lm mu b sm l phn ng gia axit amin vi dng to cỏc melanoidin mu sm, hoc cũn quỏ trinh oxy húa thun tỳy húa hc hoc cũn hot dng cUa men d phn ng oxy hoỏ tananh rau qu l oxy khOng di tỏc dng ca men nhOm oxydaza Bớn plớỏp chung d ngn nga nguyờn liu b sm mu l: a) chờ' bin so b nguyờn liu tht nhanh trc dOng hp d gim cỏc phn ng oxy húa; b) khOng s dng thit b bng kim loi g trng hp tip xỳc vi sn phm; c) loi tr tỏc dng ca oxy lờn sn phm (phun hoi nc, tr, dựng cỏc thit b v thựng cha kin d bo qun bỏn sn phm v nguyờn liu tinh khit; d) dUng lnh d bo qun bỏn sn ph e) dUng cỏc cht chng oxy húa (vớ d nh axit ascobic sn xut cỏc qu lnh dOng) Dựng húa cht lm trng" nh anhydrit sunfur^ , axit sunớur H2 SO3 v cỏc mui nh natribisunflt Cỏc bn phỏp ny cng cú tỏc dng vi cỏc loi rau cú mu vng nh c rt, cng nh cỏc loi qu bi vỡ ngoi carotenoit chUng cũn cha flavon nờn cú th tr thnh mu sm 360 HểA K THUT Clỡ biờn : Phm Nguyờn Choỡig PGS TS Tễ NG HI C hu trỏch nhim xut bn : ThS NGUYN HUY TlN Biờn : Sa bi : QUANG HUY Trỡnh by : HNG LAN NH XUT BN KHOA HC V K TH U T 70 TRN HNG AO H NI In 1.000 cun, kh 19x27cm, ti Cụng ty in Tng hp H Ni Giy phộp xut b n s: 111-93-4/3/2002 In xong v np lu chiu thỏng nm 2002 L b