Nghiên cứu khả năng ức chế ăn mòn kim loại của chitin chitosan tan trong nước được tách từ vỏ tôm và tăm mực

1 B GIÁO D C VÀ ĐÀO T O Đ I H C ĐÀ N NG TR N TH HỒN NGHIÊN C U KH NĂNG C CH ĂN MỊN Cơng trình đư c hồn thành t i Đ I H C ĐÀ N NG Ngư i hư ng d n khoa h c: PGS.TS LÊ T H I Ph n bi n 1: GS.TS ĐÀO HÙNG CƯ NG KIM LO I C A CHITIN/CHITOSAN TAN TRONG NƯ C ĐƯ C TÁCH T V TÔM VÀ TĂM M C Ph n bi n 2: PGS.TS LÊ TH LIÊN THANH Chuyên ngành: HÓA H U CƠ Mã s : 60 44 27 Lu n văn ñư c b o v t i H i ñ ng ch m Lu n văn t t nghi p th c sĩ khoa h c h p t i Đ i h c Đà N ng vào ngày 28 tháng 10 năm 2011 TÓM T T LU N VĂN TH C SĨ KHOA H C Đà N ng - Năm 2011 * Có th tìm hi u lu n văn t i: - Trung tâm Thông tin - H c li u, Đ i h c Đà N ng - Thư vi n trư ng Đ i h c Sư ph m, Đ i h c Đà N ng M Đ U LÝ DO CH N Đ TÀI h t sinh v t s ng t nhiên, ñ c bi t lồi giáp xác, m t thành ph n quan tr ng c a v Ch t ñư c kh acetyl t chitin ñã Ngày nay, cu c s ng hi n ñ i c a ngư i, v t li u ñư c khám phá b i Roughet vào năm 1859, ñư c ñ t tên kim lo i đóng vai trị quan tr ng ñ i s ng, v a phương ti n chitosan, polime h u t nhiên nh t mang n tích dương ph c v công vi c h ng ngày, v a v t d ng thi t y u đ i nhóm amino tích n dương, làm cho chitin/chitosan có s ng c a m i ngư i Ngoài ra, m t nh ng ñi u mà v t li u kim nhi u ng d ng m ph m, dư c ph m công nghi p lo i mang ñ n ngư i s d ng ưu th l a ch n, kh tái Hi n nay, ph li u thu s n, nh t ph li u tôm, m c th i s d ng giá thành c a nó, th t s ñi u r t quan tâm c a th t s ch bi n thu s n n u khơng x lý cách s gây h u gi i hi n nay, mà ngu n nguyên li u t nhiên ngày m t c n d n, qu r t l n v nhi m mơi trư ng Vì v y, ñ h n ch s ô nhi m giá thành c a v t li u ngày m t tăng lên, … Do mà v t li u môi trư ng ngu n ph li u thu s n gây ra, tìm kim lo i ngày ñư c s d ng ph bi n r ng rãi Tuy nhiên, ho t ch t c ch s ch, thân thi n v i mơi trư ng, tơi ch n đ tài: ngồi nh ng ưu m đó, c ñi m l n nh t ñ i v i v t li u “Nghiên c u kh c ch ăn mòn kim lo i c a kim lo i, kh b “ăn” mòn S ăn mòn kim lo i gây t n th t to chitin/chitosan tan nư c ñư c tách t v tôm tăm m c” l n cho n n kinh t qu c dân, gây m t mát m t lư ng l n kim lo i, M C ĐÍCH NGHIÊN C U nhi u thi t b , v t d ng có giá tr , nhi u phương ti n giao thông v n t i hi n ñ i c n ph i s a ch a, ho c ph i thay th b ăn mịn Chưa k đ n nh ng thi t h i v tính m ng s c kh e ngư i kim - Các y u t nh hư ng đ n q trình tách chitin/chitosan t v tôm, tăm m c - Kh c ch ăn mòn kim lo i c a chitin/chitosan tan lo i b phá h y gây Chính v y vi c ch ng ăn mịn kim lo i nư c ñư c tách t v tơm, tăm m c m t v n đ c p bách c v m t kinh t công ngh Đ I TƯ NG VÀ PH M VI NGHIÊN C U Đ ngăn ng a s ăn mòn b o v kim lo i kh i b ăn mòn, H p ch t chitin/chitosan tan nư c đư c tách t v tơm, ngư i ta s d ng phương pháp khác s d ng h p tăm m c kim b n, b o v b m t b ng ch t ph , phương pháp ñi n hố…, PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN C U có phương pháp s d ng ch t c ch ăn mòn cromat, 4.1 Phương pháp nghiên c u lý thuy t photphat, nitrit,…Tuy nhiên ch t thư ng gây ô nhi m môi - Nghiên c u s ăn mòn b o v kim lo i trư ng Vì v y, hư ng s d ng ch t c ch s ch, thân thi n v i - Phân lo i, tính ch t lý, hóa h c ng d ng c a chitosan mơi trư ng đư c nhà khoa h c quan tâm Chitin, m t lo i ch n sinh h c c a cu c s ng, m t polime sinh h c t nhiên có th tìm th y nh ng màng t bào c a h u 4.2 Phương pháp nghiên c u th c nghi m - Xác ñ nh ñ m, hàm lư ng tro, hàm lư ng ch t không tan 5 - Phương pháp ph h ng ngo i (IR); phương pháp ph c ng CHƯƠNG 1 hư ng t h t nhân ( H-NMR) m t chi u - Dùng thi t b ño PGS - HH3 ñ kh o sát kh c ch ăn mòn kim lo i c a chitin/chitosan tan nư c - Phương pháp x lý s li u T NG QUAN 1.1 GI I THI U V CHITIN VÀ CHITOSAN 1.1.1 Nguyên li u s n xu t chitin – chitosan Tơm đ i tư ng r t quan tr ng c a ngành th y s n nư c ta hi n Ý NGHĨA KHOA H C VÀ TH C TI N C A Đ TÀI tơm chi m t l 70 − 80% t ng kim ng ch xu t kh u c a 5.1 Ý nghĩa khoa h c ngành - Kh o sát y u t nh hư ng ñ n q trình đeaxetyl hóa chuy n chitin thành chitosan - Kh o sát ng d ng c a chitin/chitosan tan nư c làm ch t c ch ch ng ăn mòn kim lo i 5.2 Ý nghĩa th c ti n - Tìm hi u ng d ng quan tr ng c a chitin / chitosan - Nâng cao giá tr s d ng ngu n ph li u th y s n C U TRÚC LU N VĂN M ñ u: (3 trang : t trang ñ n trang 3) Chương 1: T ng quan (34 trang: t trang ñ n trang 37) Chương 2: Nguyên li u phương pháp nghiên c u (15 trang:t trang 38 ñ n trang 52) Chương 3: K t qu th o lu n (26 trang: t trang 53 ñ n trang 77) K t lu n : (2 trang : t trang 78 ñ n trang 79) Vi t Nam, m c ng đ i tư ng khai thác có giá tr kinh t cao, có th đánh b t ñư c b ng nhi u cách lư i kéo, lư i vây, lư i mành, ch p m c, câu tay 1.1.2 Ngu n g c chitin chitosan Chitin thành ph n c u trúc v (b xương ngồi) c a đ ng v t khơng xương s ng có lồi giáp xác (tơm, cua, m c…) Chitosan đư c xem polymer t nhiên quan tr ng nh t có ho t tính sinh h c cao có nhi u ng d ng đa d ng nh t th c t Vi c s n xu t chitosan đơn gi n, khơng c n dùng hóa ch t đ c h i đ t ti n Chitosan thu ñư c b ng cách ñ axetyl hố chitin, nhóm (–NH2) thay th nhóm (-NHCOCH3) v trí C(2) 1.1.3 C u t o phân t 1.1.3.1 Chitin Chitin có cơng th c phân t : (C8H13O5N)n Tên hóa h c c a chitin là: Poly – β –(1,4) - N – acetyl –D - glucozamin Hay g i poly – β –(1,4)-2-axetamit-2-desoxy-D-glucose 1.1.3.2 Chitosan Công th c phân t : (C6H11O4N)n Tên hóa h c c a chitosan là: 1.2.3 M t s quy trình cơng ngh s n xu t chitin/chitosan Poly – β –(1,4) –D - glucozamin 1.2.3.1 Quy trình s n xu t chitosan t v tơm Hùm c a Hackman Hay g i poly – β –(1,4)-2-amino-2-desoxy-D-glucose 1.2.3.2 Quy trình s n xu t chitin - chitosan c a Pháp 1.1.4 Tính ch t v t lý 1.1.4.1 Chitin Chitin m t ch t r n màu tr ng ho c ngà, có c u trúc l x p, 1.2.3.3 Quy trình thu nhi t Yamasaki Nacamichi (Nh t B n) không mùi v không tan h u h t dung môi 1.1.4.2 Chitosan Chitosan m t ch t r n, x p, nh , hình v y, t n t i 1.2.3.4 Quy trình c a k sư Đ Minh Ph ng - Đ i h c Nha Trang 1.2.3.5 Quy trình s n xu t chitosan Trung tâm cao phân t thu c Vi n khoa h c Vi t Nam hai d ng: 1.2.3.6 Quy trình s n xu t chitin c a xí nghi p thu s n Hà N i d ng tinh th chi m t l cao (50 – 60%) d ng vơ đ nh hình, có th 1.2.3.7 Quy trình s n xu t chitosan t xay nh theo kích c khác Nhi t đ nóng ch y 309oC- pháp hoá h c v i m t cơng đo n x lý ki m - Tr n Th Luy n - Đ i 311oC h c Nha Trang 1.2.3.8 Quy trình c a Phân vi n V t lý Hà N i 1.1.5 Tính ch t hóa h c 1.1.5.1 Tính ch t chung c a chitin chitosan a Ph n ng Van-wisseleigh [9] 1.2.3.9 Quy trình bán thu nhi t c a Đ i h c Dư c Tp-HCM 1.3 LÝ THUY T V b Ph n ng c t m ch [14] ĂN MÒN KIM LO I VÀ B O V LO I c Ph n ng t i nhóm –OH [13], [14] 1.3.1 Ăn mòn kim lo i d Ph n ng este hóa 1.3.2 Cơ ch ăn mịn n hóa 1.3.3 Các phương pháp b o v kim lo i 1.1.5.2 Tính ch t riêng c a chitin [3], [9], [17] 1.1.5.3 Tính ch t riêng c a chitosan [3], [9], [17] 1.1.6 Tính ch t sinh h c c a chitosan 1.1.7 ng d ng 1.1.8 So sánh chitin chitosan 1.2 TÌNH HÌNH NGHIÊN C U S N XU T CHITIN/CHITOSAN TRONG VÀ NGỒI NƯ C 1.2.1 Tình hình nghiên c u s n xu t chitin/chitosan th gi i 1.2.2 Nh ng nghiên c u nư c v tôm Sú b ng phương KIM CHƯƠNG NGUYÊN LI U VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN C U 10 Quy trình u ch chitin thành chitosan tan ñư c th c hi n theo hình 2.3 sau: 2.1 NGUYÊN LI U, HÓA CH T, D NG C Chitin 2.1.1 Nguyên li u 2.1.2 Hóa ch t 2.2 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN C U 2.2.1 Xác ñ nh quy trình tách chi t chitosan kh o sát y u t nh hư ng đ n quy trình tách chi t Quy trình chi t tách chitin t v tơm, tăm m c đư c th c hi n theo hình 2.2 sau: Đeaxetyl hóa Đun v i dd NaOH 30% -60% to ñun 70 - 100oC, th i gian đun ÷ 10 gi Sau ñun r a b ng nư c c t ñ n dung d ch có pH=7, s y khơ Chitosan thơ Hịa tan CH3COOH 1% khu y 30 phút V tôm, tăm m c dd NaOH 5% ( 3gi 90-1000C) r a b ng nư c ñ n pH= 7, s y khô (Lo i protein) Keo ñ c vàng nh t Thêm NaOH 10%, khu y 10 phút S n ph m (Lo i khoáng) dd HCl 12%, ngâm nhi t đ phịng 12 gi , r a b ng nư c c t ñ n pH=7 Chitin Keo ñ c tr ng ñ c Ngâm C2H5OH, ñun 50o- 60oC th i gian gi K tt a L c r a b ng CH3COCH3, s y 40oC Hình 2.2 Quy trình s n xu t chitin Chitosan tan Hình 2.3 Quy trình s n xu t chitosan tan nư c 11 12 2.2.2 Xác ñ nh m t s ch tiêu lý hóa c a chitin/chitosan 2.2.2.1 Xác đ nh đ CHƯƠNG K T QU VÀ TH O LU N m c a chitin/chitosan 2.2.2.2 Xác ñ nh hàm lư ng tro c a chitin/chitosan 3.1 TÁCH CHITIN T 2.2.2.3 Phương pháp xác đ nh hàm lư ng ch t khơng tan V TÔM, TĂM M C B ng 3.1 Các tính ch t v t lý c a chitin tách ñư c t v 2.2.3 Phân tích ñ nh tính chitin/chitosan tơm, tăm m c 2.2.4 Nghiên c u tính ch t c ch ăn mòn kim lo i c a chitosan 2.2.4.1 Thi t b ño 2.2.4.2 Đi n c c hóa ch t 2.2.4.3 Phương pháp chu n b b m t 2.2.4.4 Phương pháp nghiên c u ăn mịn n hóa m Đ tro Hi u su t V tôm 6,41% 1,53% 23,83% Tăm m c 5,24% 1,25% 47,89% Chitin tách t Đ NH HƯ NG Đ N QUÁ 3.2 KH O SÁT CÁC Y U T ĐEAXETYL TRÌNH HĨA CHUY N CHITIN THÀNH CHITOSAN 3.2.1 nh hư ng c a th i gian ñun nh hư ng c a th i gian ñun ñư c kh o sát ñi u ki n: T l nguyên li u/dung d ch NaOH 1/10 (g/ml) Nhi t ñ ñun 90oC N ng ñ dung d ch NaOH 40% Th i gian ñun thay ñ i t – 10 gi K t qu thu ñư c trình bày hình 3.3 b ng 3.2 B ng 3.2 nh hư ng c a th i gian ñun đ n hi u su t q trình đeaxetyl hóa chuy n chitin thành chitosan t (gi ) 10 V tôm 34.87 38.06 41.71 43.75 Tăm m c 52.46 60.59 65.04 62.30 Hi u su t (%) 13 14 D a vào b ng 3.2 có th th y th i gian đun tăng hi u D a vào b ng 3.3 ta th y nhi t đ tăng hi u su t c a su t c a q trình deaxetyl hóa tăng theo Tuy nhiên th i trình deaxetyl hóa tăng Tuy nhiên bên c nh tăng gian tăng đ n 10 gi lúc ñó t c ñ c t m ch c a chitin/ chitosan nhi t đ q trình c t m ch chitin/ chitosan t o glucosamin t o thành glucosamin m nh nên làm cho hi u su t c a q trình đ ng th i x y Khi nhi t ñ tăng lên 100oC trình c t m ch gi m xu ng Hi u su t q trình đeaxetyl hóa chuy n chitin thành di n m nh nên làm gi m hi u su t c a trình deaxetyl hóa chitosan chi t tách t tăm m c l n t v tôm V y, nhi t đ thích h p cho q trình chi t tách chitosan t v tôm V y, th i gian thích h p cho q trình chi t chitosan t v tơm 10 gi , đ t hi u su t 43.75% t tăm m c gi ñ t hi u tăm m c 90oC, ñ t hi u su t tương ng 43.75 % 65.04 % 3.2.3 nh hư ng c a n ng ñ dung d ch NaOH nh hư ng c a n ng ñ dung d ch NaOH ñư c kh o sát su t 65.04 % ñi u ki n: 3.2.2 nh hư ng c a nhi t ñ ñun nh hư ng c a nhi t ñ ñư c kh o sát ñi u ki n: T l nguyên li u/dung d ch NaOH 1/10 (g/ml) T l nguyên li u/dung d ch NaOH 1/10 (g/ml) Th i gian ñun 10 gi Th i gian ñun 10 gi Nhi t ñ ñun 90oC N ng ñ dung d ch NaOH 40% N ng ñ dung d ch NaOH thay ñ i t 30 – 60% o Nhi t ñ ñun thay ñ i t 70 – 100 C K t qu thu đư c trình bày K t qu thu đư c trình bày b ng 3.4 b ng 3.3 B ng 3.4 B ng 3.3 nh hư ng c a nhi t ñ ñun ñ n hi u su t nh hư ng c a n ng ñ dung d ch NaOH ñ n hi u su t trình đeaxetyl hóa chuy n chitin thành chitosan trình đeaxetyl hóa chuy n chitin thành chitosan Nhi t đ đun(0C) N ng ñ ddNaOH(%) 80 90 30 40 50 60 V tôm 70 41.16 43.75 48.62 45.71 Tăm m c 51.12 65.50 68.74 63.32 100 Hi u su t (%) Hi u su t (%) V tôm 32.43 39.15 43.75 43.12 Tăm m c 56.07 59.58 65.04 60.75 15 T k t qu 16 b ng 3.4, th y: Mơi trư ng ki m có tác d ng B ng 3.6 Hàm lư ng tro c a chitosan làm trương n t bào, tách b t m t lư ng nh ch t màu, ch t khống hịa tan làm y u liên k t glucozit c a chitosan Tuy nhiên, n u x M u chitosan lí dung d ch ki m m nh (60%) m t ph n chitosan b c t Kh i lư ng tách t c c (mo) Kh i lư ng c c+m u (m1) m ch tan ki m V y, n ng ñ dung d ch NaOH tương ng thích m c a chitosan đư c trình bày b ng 3.5 m c a chitosan 0.011 29.1035 31.7435 29.1043 0.030 Kh i lư ng chén (mo) chitosan đư c trình bày b ng 3.7 B ng 3.7 Hàm lư ng ch t không tan c a chitosan lư ng lư ng chén + chén + m m u m u sau (%) nung (m2) Chitosan t tăm 29.8353 32.8353 32.5203 29.1035 32.1035 31.7435 tôm 0,04 1,62 Hàm lư ng ch t khơng tan 3.4 PHÂN TÍCH C U TRÚC C A CHITOSAN 10.5 V tôm Chitosan t v m c Đ Tăm m c 12 b ng 3.5 cho th y ñ K t qu xác ñ nh hàm lư ng ch t không tan c a m u Kh i (m1) K t qu 29.8356 TIÊU LÝ HÓA C A Kh i tách t 32.5203 3.3.3 Xác đ nh hàm lư ng ch t khơng tan B ng 3.5 Đ chitosan tro(%) (m2) 29.8353 m K t qu xác ñ nh ñ M u lư ng c c+ tro V tôm CH CHITOSAN 3.3.1 Xác ñ nh ñ Hàm lư ng Tăm m c h p cho q trình chi t chitosan t v tơm tăm m c 50% 3.3 XÁC Đ NH M T S Kh i 3.4.1 Ph h ng ngo i B ng 3.8 So sánh ph h ng ngo i c a chitosan s n ph m m c a chitosan chi t tách t v chitosan m u chu n tôm, tăm m c l n Do sau phơi khơ, q trình b o qu n b ng bao ni lông, nư c khơng khí nh hư ng đ n đ m c a m u Nhóm 3.3.2 Xác đ nh hàm lư ng tro Ki u bày dao b ng 3.6 -CH - NH2 -CH2 -C-O- -C-N -CH ht K t qu xác ñ nh hàm lư ng tro c a m u chitosan đư c trình -OH ht bd bd ht ht bd 3600- 2960- 1460- 1300- 1200- 900- 3000 2850 ≈ 1650 1370 1030 ñ ng T n -1 (cm ) s 1100 700 17 Chitosan nghiên ≈ 3448 c u 18 2925- ≈ 1662- 1391- 2861 1583 1348- ≈ 1263 10971054 991711 ht: dao đ ng hóa tr ; bd: dao ñ ng bi n d ng 3.5 NGHIÊN C U KH NĂNG C CH ĂN MÒN KIM LO I C A CHITOSAN 3.5.1 Kh c ch ăn mòn kim lo i c a chitosan chi t tách t v tơm Các đ nh h p th ph IR ñ c trưng c a m u nghiên c u m u 3.5.1.1 Kh c ch ăn mòn kim lo i c a chitosan chi t tách chu n tương t không xu t hi n ñ nh l Qua ph h ng t v tôm môi trư ng NaCl 3.5% ngo i có th xác đ nh m t s nhóm ch c đ c trưng c a m u chitosan a nh hư ng c a th i gian nghiên c u –OH, NH2, C-O, C-N, CH v Z (%) theo th i gian ngâm thép dung d ch chitosan 80mg/l 3.4.2 Ph c ng hư ng t h t nhân So sánh ph c ng hư ng t B ng 3.9 Giá tr dòng ăn mòn (Icorr) h s tác d ng b o ñi u ch t chitin v tôm h t nhân 1H-NMR c a m u nghiên c u m u chu n (ph n ph l c) cho th y m u nghiên c u có s tương đ ng v i m u chu n So sánh ph h ng ngo i ph c ng hư ng t h t nhân c a STT Th i gian (phút) Icorr (mA/cm2) Z% m u nghiên c u m u chu n, d a vào tài li u tham kh o chúng tơi 1.2951E-0001 có th ñưa công th c c u t o c a chitosan là: 10 6.1122E-0002 52.81 15 5.7512E-0002 55.59 20 5.1013E-0002 60.61 25 4.7268E-0002 63.50 30 5.6037E-0002 56.73 40 6.4430E-0002 50.25 60 7.2404E-0002 44.09 K t qu t b ng 3.9 cho th y th i gian t i ưu ngâm thép CT3 dung d ch chitosan 25 phút ñ t hi u qu c ch 63.50% Đi u có th đư c gi i thích sau: chitosan b h p ph lên b m t thép electron chưa liên k t c a nhóm –OH, –NH2 có th liên k t v i obitan d tr ng c a s t t o thành l p 19 20 màng ho c t o ph c v i ion kim lo i s t làm ngăn cách b m t thép chitosan lên n a hi u qu v i mơi trư ng nên c ch q trình ăn mòn Th i gian ngâm thép 3.5.1.2 Kh c ch ăn mòn kim lo i c a chitosan tan trong dung d ch chitosan lâu l p màng t o thành b n môi trư ng HCl B ng 3.11 Giá tr dòng ăn mòn (icorr) hi u qu v ng n u ngâm th i gian lâu làm cho l p màng có th b bong Do th i gian cho hi u qu phút, n u tăng th i gian ngâm hi u qu c ch cao nh t 25 c ch l i gi m c ch Z (%) theo n ng ñ axit HCl c a dung d ch chitosan ñi u ch t chitin v c ch s gi m tơm (đi n c c thép CT3) b nh hư ng c a n ng đ B ng 3.10 Giá tr dịng ăn mòn (icorr) hi u qu c ch Z (%) theo n ng ñ dung d ch chitosan ñi u ch t chitin v tơm (đi n ST N ng ñ Icorr (n n) Icorr (chitosan) Z% STT chitosan Z% (mg/l) (mA/cm ) (mA/cm2) 0.1 5.4832E-0001 5.4133E-0001 1.27 0.2 6.5467E-0001 5.9401E-0001 9.27 0.3 7.9875E-0001 6.1820E-0001 22.51 Icorr (mA/cm2) HCl(M) N ng ñ T c c thép CT3) 0.4 8.0478E-0001 6.5955E-0001 18.05 0.5 8.7738E-0001 7.1475E-0001 18.55 1.2951E-0001 60 5.2248E-0002 59.66 70 4.8340E-0002 62.67 Như v y, k t qu t b ng 3.11 cho th y n ng ñ axit tăng 80 4.7268E-0002 63.50 cư ng ñ dòng ăn mòn tăng; ăn mòn thép CT3 môi trư ng 90 4.2370E-0002 67.28 axit di n m nh môi trư ng mu i NaCl 3.5% 100 4.7110E-0002 63.62 Kh c ch ăn mịn c a chitosan mơi trư ng axit y u so v i môi trư ng mu i Đi u ñư c hi u axit phá K t qu t b ng 3.10 cho th y n ng ñ dung d ch chitosan tăng h s tác d ng b o v l n l p màng t o hu l p màng t o thành c a chitosan bám b m t kim lo i m nh Hi u qu c ch t i ưu 22.51% môi trư ng HCl 0.3M b m t thép dày, cách ly kim lo i v i mơi trư ng ăn mịn t t n ng ñ dung d ch chitosan cao có th làm cho 3.5.2 Kh c ch ăn mịn kim lo i c a chitosan u ch t trình t o màng di n nhanh nên c u trúc màng b x p Đi u chitin tăm m c gi i thích v i n ng ñ dung d ch chitosan 90mg/l 3.5.2.1 Kh c ch ăn mịn kim lo i c a chitosan u ch t hi u qu c ch ăn mòn cao nh t ñ t 67.28% tăng n ng ñ chitin tăm m c môi trư ng NaCl 3.5% 21 22 b nh hư ng c a n ng ñ a nh hư ng c a th i gian B ng 3.12 Giá tr dòng ăn mòn (Icorr) h s tác d ng b o v Z B ng 3.13 Giá tr dòng ăn mòn (icorr) hi u qu c ch Z (%) (%) theo th i gian ngâm thép dung d ch chitosan ñi u ch t theo n ng ñ dung d ch chitosan ñi u ch t chitin tăm m c (ñi n chitin tăm m c 80mg/l c c thép CT3) STT Th i gian Icorr (mA/cm2) N ng ñ Z% (phút) STT Icorr (mA/cm2) Chitosan Z% (mg/l) 1.2779 E-0001 10 7.8271 E-0002 38.75 1.2779 E-0001 20 6.1122 E-0002 52.17 40 5.1013 E-0002 60.09 30 3.5377 E-0002 72.31 50 4.7268 E-0002 63.01 40 2.5254 E-0002 80.24 60 3.5375 E-0002 72.32 50 3.1159 E-0002 75.62 70 2.3157 E-0002 81.88 60 4.7268 E-0002 63.01 80 2.5254 E-0002 80.24 90 4.0132 E-0002 68.60 K t qu t b ng 3.12 cho th y th i gian t i ưu ngâm thép K t qu t b ng 3.13 cho th y ng v i n ng ñ dung d ch CT3 dung d ch chitosan 40 phút hi u su t c ch ăn mịn chitosan u ch t chitin tăm m c 70mg/l hi u qu cao nh t đ t 80.24% Đi u có th đư c gi i thích sau: đ u mịn cao nh t ñ t 81.88% Khi n ng ñ dung d ch chitosan m c tiên chitosan b h p ph lên b m t thép TC3 l c hút Vander tăng h s tác d ng b o v l n tăng n ng đ Waals, sau ngun t nitơ nhóm –NH2 có electron chưa dung d ch lên 80mg/l hi u qu liên k t s liên k t v i obitan d tr ng c a s t t o thành l p gi i thích sau: l p màng t o b m t thép dày, màng ho c t o ph c v i ion kim lo i s t làm ngăn cách b m t thép cách ly kim lo i v i môi trư ng ăn mịn t t hơn, n ng đ dung v i môi trư ng nên c ch trình ăn mịn Th i gian ngâm thép d ch tăng ñ n m t n ng ñ nh t đ nh có th xu t hi n hi n tư ng dung d ch chitosan lâu l p màng t o thành b n c ng k t làm cho l p màng t o thành khơng đ u n ng đ dung v ng Tuy nhiên th i gian ngâm lâu l p màng có d ch cao t c đ t o màng nhanh nên l p màng t o thành có xu hư ng b bong nên làm gi m kh c ch ăn mòn th b x p làm h n ch kh ngăn c n b o v c a l p màng V y th i gian ngâm thép t i ưu 40 phút, th i gian ñư c s d ng cho nghiên c u ti p theo c ch ăn c ch l i gi m đi u có th V y ng v i n ng ñ dung d ch 70mg/l hi u qu c ch ăn mịn cao nh t nên n ng đ đư c dùng ñ kh o sát 23 24 kh c ch ăn mòn kim lo i c a chitosan ñi u ch t chitn tăm m c môi trư ng axit 3.5.2.2 Kh c ch ăn mòn kim lo i c a chitosan m c môi trư ng HCl K T LU N VÀ KI N NGH B ng 3.14 Giá tr dòng ăn mòn (icorr) hi u qu c ch Z (%) theo n ng ñ axit HCl c a dung d ch chitosan chi t tách t tăm m c(ñi n c c thép CT3) * K t lu n Sau th i gian nghiên c u y u t nh hư ng đ n q trình đeaxetyl hóa chuy n chitin thành chitosan K t qu cho th y: Đi u ki n thích h p nh t đ q trình đeaxetyl hóa chuy n chitin thành chitosan đ t hi u qu cao nh t c th sau : - Quá trình chi t tách chitin/chitosan t v tơm : Th i gian đun : 10 gi N ng ñ STT T l chitin/NaOH: 1/10 Icorr (n n) Icorr (tanin) 2 Z% Nhi t ñ n u : 90oC HCl(M) (mA/cm ) (mA/cm ) 0.1 5.3773 E-0001 4.4805 E-0001 16.67 0.2 5.9068 E-0001 4.6306 E-0001 21.60 0.3 6.4701 E-0001 5.3589 E-0001 17.17 0.4 7.6948 E-0001 6.5340 E-0001 15.09 N ng ñ dung d ch NaOH : 50% 0.5 8.2895 E-0001 7.6893 E-0001 7.24 Ki m tra đ nh tính đư c s n ph m thu ñư c N ng ñ dung d ch NaOH : 50% Như v y, k t qu t b ng 3.14 cho th y n ng đ axit tăng cư ng đ dịng ăn mịn tăng axit có n ng đ cao hi u qu c ch ăn mịn l i gi m xu ng rõ r t Đi u có th gi i thích n ng đ axit tăng lên s ăn mịn thép di n nhanh hơn, ñ ng th i n ng ñ H+ ñ t ñ n m t giá tr l p màng b o v s b phá h y làm gi m rõ r t hi u qu V y n ng ñ axit 0.2M hi u qu 21.60% c ch ăn mịn c ch đ t t i ưu - Quá trình chi t tách chitin/chitosan t tăm m c : Th i gian ñun : gi T l chitin/NaOH : 1/10 Nhi t ñ n u : 90oC Qua k t qu ño ph IR, H – NMR chúng tơi đ n kh ng ñ nh s n ph m chi t tách ñư c t v tôm tăm m c chitosan Chitosan u ch t chitin v tơm có kh c ch ăn mịn thép CT3 mơi trư ng NaCl 3,5%; axit HCl C th : - V i n ng ñ chitosan 90mg/l, th i gian ngâm thép 25 phút hi u qu c ch ăn mịn thép CT3 mơi trư ng NaCl 3,5% c a chitosan 67,28 % - n ng ñ chitosan 90mg/l, th i gian ngâm thép 25 phút hi u qu c ch ăn mịn thép CT3 môi trư ng axit HCl 0,3M c a chitosan 22,51% 25 Chitosan ñi u ch t chitin tăm m c có kh c ch ăn mịn thép CT3 môi trư ng NaCl 3,5% , axit HCl C th : - V i n ng ñ chitosan 70mg/l, th i gian ngâm thép 40 phút hi u qu c ch ăn mịn thép CT3 môi trư ng NaCl 3,5% c a chitosan chi t tách t tăm m c 81,88 % - n ng ñ chitosan 70mg/l, th i gian ngâm thép 20 phút hi u qu c ch ăn mịn thép CT3 môi trư ng axit HCl 0,2M c a chitosan 21,60% * Ki n ngh - Ti p t c nghiên c u y u t nh hư ng khác đ n q trình chi t tách chitosan t v tơm, tăm m c đ hồn thi n quy trình s n xu t chitosan t v tơm, tăm m c ph th i đ t hi u su t cao ch t lư ng t t - Ti p t c kh o sát kh c ch ăn mòn kim lo i c a chitosan tan nư c ñư c chi t tách t v tôm, tăm m c kim lo i khác môi trư ng khác - Kh o sát ng d ng khác c a chitin/chitosan tan nư c m t s lĩnh v c m ph m, dư c ph m, ... 3.5 NGHIÊN C U KH NĂNG C CH ĂN MÒN KIM LO I C A CHITOSAN 3.5.1 Kh c ch ăn mòn kim lo i c a chitosan chi t tách t v tôm Các ñ nh h p th ph IR ñ c trưng c a m u nghiên c u m u 3.5.1.1 Kh c ch ăn. .. kh e ngư i kim - Các y u t nh hư ng đ n q trình tách chitin/ chitosan t v tơm, tăm m c - Kh c ch ăn mòn kim lo i c a chitin/ chitosan tan lo i b phá h y gây Chính v y vi c ch ng ăn mòn kim lo i nư... n nh t ñ i v i v t li u ? ?Nghiên c u kh c ch ăn mòn kim lo i c a kim lo i, kh b ? ?ăn? ?? mòn S ăn mòn kim lo i gây t n th t to chitin/ chitosan tan nư c đư c tách t v tơm tăm m c” l n cho n n kinh