2. Ứng dụng của chitin/chitosan và dẫn xuất
3.2.4. Khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình tổng hợp dẫn xuất
3.2.4.1. Ảnh hưởng của nồng độ glutaralđehyt
Kết quả khảo sát ảnh hưởng nồng độ glutaralđehyt từ 0,1÷15×10-2
mol/lit đến hiệu suất phản ứng tại nhiệt độ 30O C, thời gian 24 giờ (hình 3.14) cho thấy rằng hiệu suất tổng hợp dẫn xuất cao nhất 80,5 tại nồng độ glutaralđehyt 5×10-2 mol/lit.
Bảng 3.7: Ảnh hưởng của nồng độ glutaralđehyt đế hiệu suất phản ứng Mẫu Nồng độ glutaralđehyt
(×10-2mol/lit) Hiệu suất phản ứng
CG00,0 0 0 CG00,1 0,1 20 CG00,5 0,5 40 CG1,0 1 65 CG05,0 5 80,5 CG010 10 80,4 CG015 15 80,5
3.2.4.2. Ảnh hưởng của khối lượng phân tử chitosan đến hiệu suất phản ứng
Ba loại chitosan có khối lượng phân tử trung bình ở mức: thấp (CTS-1), trung bình (CTS-2) và cao (CTS-3) được lựa chọn để khảo sát ảnh hưởng của khối lượng phân tử đến hiệu suất tổng hợp các dẫn xuất chitosan - glutaralđehyt. Giá trị thực nghiệm thể hiện ở bảng 3.9 cho thấy chitosan có khối lượng phân tử càng lớn thì hiệu suất phản ứng tổng hợp các dẫn xuất chitosan càng giảm. Điều này được giải thích là do khi khối lượng phân tử chitosan giảm sẽ làm tăng tính linh động của mạch đại phân tử, tăng khả năng tiếp xúc của glutaralđehyt với polyme sẽ làm tăng hiệu suất phản ứng.
Bảng 3.8: Ảnh hưởng của khối lượng phân tử chitosan đến hiệu suất tổng hợp
các dẫn xuất chitosan - glutaralđehyt.
Mẫu Mn ( KDa) Hiệu suất tổng hợp CG
Cts-1 105 80,5
Cts-2 200 77
Cts-3 410 74
Ghi chú: Thời gian phản ứng 24 giờ, nhiệt độ 30oC, nồng độ glutaralđehyt 5×10-2mol/lit
3.2.5.3. Ảnh hưởng của thời gian phản ứng đến hiệu suất phản ứng
Kết quả nghiên cứu ảnh hưởng của thời gian phản ứng đến hiệu suất tổng hợp các dẫn xuất chitosan - glutaralđehyt tại nhiệt độ 30oC với nồng độ glutaralđehyt 5×10-2mol/lit được thể hiện ở hình 3.15.
Kết quả cho thấy hiệu suất phản ứng của chitosan với glutaralđehyt tăng nhanh trong 6 giờ đầu phản ứng và tăng thêm không đáng kể đối với phản ứng tổng hợp dẫn xuất là sau 14 giờ.
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26
Thời gian (giờ)
H iệ u s u ấ t (%
Hình 3.14: Ảnh hưởng của thời gian phản ứng đến hiệu suất phản ứng tổng
hợp dẫn xuất chitosan - glutaralđehyt.
3.2.4.4. Ảnh hưởng của nhiệt độ đến hiệu suất phản ứng
Từ hình 3.16 cho thấy hiệu suất phản ứng tăng khi tăng nhiệt độ từ 25 - 55oC. Điều này là do khi tăng nhiệt độ làm tăng tính linh động của mạch polyme, làm tăng khả năng va chạm giữa các cấu tử tham gia phản ứng. Tuy nhiên, giới hạn nhiệt độ khảo sát chỉ đến 55oC vì trên nhiệt độ này có thể xảy ra phản ứng thủy phân chitosan trong môi trường axit axetic.
40 50 60 70 80 90 100 20 25 30 35 40 45 50 55 60 nhiệt độ h iệ u su ấ t (% )
Hình 3.15: Ảnh hưởng của nhiệt độ đến hiệu suất phản ứng Nhận xét 2:
Từ các kết quả nghiên cứu các yếu tố ảnh hưởng tới phản ứng tổng hợp dẫn xuất chitosan - glutaralđehyt đã tìm ra: Điều kiện tối ưu cho phản ứng
tổng hợp dẫn xuất chitosan - glutaralđehyt là: thời gian phản ứng là: 14 giờ, nồng độ glutaralđehyt 5×10-2 mol/lít khối lượng phân tử chitosan là: 105 KDa, nhiệt độ 55oC với hiệu suất phản ứng nhận được là 80,5%.