Kết quả xử lý xốp của tinh dầu quất được thể hiện ở bảng dưới đây:
Bảng 3.3. Kết quả xử lý xốp của tinh dầu quất, quýt Lượng tinh dầu
(ml)
Thời gian xử lý trung bình của tinh dầu quất(phút)
Thời gian xử lý trung bình của tinh dầu quýt(phút)
CT1: 5ml 5,4 ± 0,025a 5,07 ± 0,025a
CT2: 10ml 2,85 ± 0,02b 2,09 ± 0,04b
CT3: 15ml 1,93 ± 0,02c 1,52 ± 0,05c
LSD0.05 0,04 0,085
Ghi chú: Các chỉ số a, b, c (theo cột) không có sự sai khác có ý nghĩa ở độ tin cậy 95%.(Nguồn: Kết quả thí nghiệm 2014)
a. Đối với kết quả xử lý xốp của tinh dầu quất:
5.4 2.85 1.93 0 1 2 3 4 5 6 T h ờ i gi an x ử l ý 5ml 10ml 15ml
Lượng tinh dầu sử dụng
Hình 3.6: Biểu đồ thể hiện khả năng xử lý xốp của tinh dầu quất
Qua bảng số liệu trên ta thấy:
- Ở CT1: khi sử dụng 5 ml tinh dầu quất để xử lý 5g xốp thì thời gian cần thiết để xử lý hoàn toàn lượng xốp đó ở 3 lần nhắc lại lần lượt là 5,41 phút, 5,43 phút và 5,38 phút. Thời gian xử lý trung bình đạt 5,4 phút. Tốc độ xử lý xốp ở CT1 xảy ra chậm và phải tiến hành đảo trộn liên tục.
- Ở CT2: khi tăng thể tích tinh dầu quất lên 10ml để xử lý 5g xốp thì thời gian cần thiết để xử lý hoàn toàn lượng xốp đó giảm đáng kể so với CT1 ở cả 3 lần nhắc lại và lần lượt là 2,86 phút; 2,87 phút và 2,83 phút. Thời gian xử lý trung
bình đạt 2,85 phút. So với công thức 1 thời gian trung bình giảm là 2,55 phút. - Ở CT3: Tiếp tục tăng thể tích tinh dầu lên 15ml để xử lý 5g xốp ta thấy thời gian cần thiết để xử lý hoàn toàn lượng xốp tiếp tục giảm so với CT2 ở cả 3 lần nhắc lại lần lượt là 1,95 phút; 1,91 phút và 1,93 phút. Thời gian xử lý trung bình đạt 1,93 phút. So với công thức 2 thời gian trung bình giảm xuống 0,92 phút.
Kết luận:
- Trong 3 CT thí nghiệm sử dụng 3 mức tinh dầu quất khác nhau là 5ml, 10ml và 15 ml để xử lý cùng một lượng xốp là 5g thì ở CT2 (10ml tinh dầu xử lý 5g xốp) sẽ mang lại hiệu quả về thời gian cũng như lượng tinh dầu cần thiết để xử lý xốp và:
Ở CT1: Thời gian cần thiết để xử lý hoàn toàn xốp lớn hơn rất nhiều so với CT2 và trong quá trình đó phải tiến hành đảo trộn liên tục.
Ở CT3: Tuy thời gian xử lý xốp được rút ngắn nhưng không đáng kể mà lượng tinh dầu sử dụng lại lớn hơn 33,33% so với CT2. Vì vậy CT này sẽ gây lãng phí một lượng tinh dầu đáng kể.
- Kết quả lý xốp của tinh dầu quất rất tốt, thời gian xử lý chỉ kéo dài trong vài phút, hiệu quả xử lý tương đối cao. Điều quan trọng là tinh dầu là một hợp chất tự nhiên, không gây độc hại tới sức khỏe con người cũng như có lợi cho môi trường sinh thái.
5.07 2.09 1.52 0 1 2 3 4 5 6 T h ờ i g ian x ử lý 5ml 10ml 15ml
Lượng tinh dầu sử dụng
Hình 3.7. Biểu đồ thể hiện khả năng xử lý xốp của tinh dầu quýt
Qua bảng số liệu trên ta thấy:
- Ở CT1: khi sử dụng 5 ml tinh dầu quýt để xử lý 5g xốp thì thời gian cần thiết để xử lý hoàn toàn lượng xốp đó ở 3 lần nhắc lại lần lượt là 5,05 phút, 5,1 phút và 5,07 phút. Thời gian xử lý trung bình đạt 5,07 phút. Tốc độ xử lý xốp ở CT1 xảy ra chậm và phải tiến hành đảo trộn liên tục.
- Ở CT2: khi tăng thể tích tinh dầu quýt lên 10ml để xử lý 5g xốp thì thời gian cần thiết để xử lý hoàn toàn lượng xốp đó giảm đáng kể so với CT1 ở cả 3 lần nhắc lại và lần lượt là 2,1 phút; 2,13 phút và 2,05 phút. Thời gian xử lý trung bình đạt 2,09 phút. So với công thức 1 thời gian trung bình giảm là 2,98 phút.
- Ở CT3: Tiếp tục tăng thể tích tinh dầu lên 15ml để xử lý 5g xốp ta thấy thời gian cần thiết để xử lý hoàn toàn lượng xốp tiếp tục giảm so với CT2 ở cả 3 lần nhắc lại lần lượt là 1,55 phút; 1,58 phút và 1,47 phút. Thời gian xử lý trung bình đạt 1,52 phút. So với công thức 2 thời gian trung bình giảm xuống 0,57 phút.
Kết luận: (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
+ Trong 3 CT thí nghiệm sử dụng 3 mức tinh dầu quýt khác nhau là 5ml, 10ml và 15 ml để xử lý cùng một lượng xốp là 5g thì ở CT2(10ml tinh dầu xử lý 5g xốp) sẽ mang lại hiệu quả về thời gian cũng như lượng tinh dầu cần thiết để xử lý xốp và:
Ở CT1: Thời gian cần thiết để xử lý hoàn toàn xốp lớn hơn rất nhiều so với CT2 và trong quá trình đó phải tiến hành đảo trộn liên tục.
Ở CT3: Tuy thời gian xử lý xốp được rút ngắn nhưng không đáng kể mà lượng tinh dầu sử dụng lại lớn hơn 33,33% so với CT2. Vì vậy CT này sẽ gây lãng phí một lượng tinh dầu đáng kể.
+ Kết quả lý xốp của tinh dầu quýt rất tốt, thời gian xử lý chỉ kéo dài trong vài phút, hiệu quả xử lý tương đối cao. Điều quan trọng là tinh dầu là một hợp chất tự nhiên, không gây độc hại tới sức khỏe con người cũng như có lợi cho môi trường sinh thái.
3.2.2. Xác định thời gian tối ưu khi sử dụng tinh dầu chiết tách từ vỏ quất,
quýtđể xử lý xốp
Để xác định được thời gian tối ưu khi sử dụng tinh dầu quất, quýt xử lý rác thải xốp ta tiến hành làm thí nghiệm với công thức hiệu quả nhất (10ml tinh dầu và 5g rác thải xốp).
Tổng lượng tinh dầu sử dụng cho thí nghiệm này là 50ml tinh dầu quất và 50ml tinh dầu quýt chia mỗi loại thành 5 phần, ghi lại hiệu suất xử lý tại các thời điểm khác nhau. Kết thúc các thời điểm ta vớt lượng rác xốp còn lại đem sấy khô, cân và tính được lượng rác thải xốp đã được xử lý.
Kết quả thu được như sau:
Bảng 3.4. Diễn biến thời gian và khối lượng rác thải xốp được xử lý ở công thức hiệu quả nhất
Công thức (5g x 10ml)
Thời gian xử lý (phút)
Lượng xốp (g) xử lý bằng tinh dầu quất
Lượng xốp (g) xử lý bằng tinh dầu quýt
1 0,50 0,88 1.19
2 1,00 1,45 2.23
3 1,50 2,21 3.95
5 2,50 4,51 -
(Nguồn: Kết quả thí nghiệm 2014)
Qua bảng trên ta thấy:
Đối với tinh dầu quất khi xử lý rác thải xốp thì thời gian tối ưu nhất là 2 phút vì tại thời điểm này lượng xốp được xử lý có sự thay đổi lớn nhất từ 2,21 đến 3,89.
Đối với tinh dầu bưởi khi xử lý rác thải xốp thì thời gian tối ưu nhất là 1.5 phút vì tại thời điểm này lượng xốp được xử lý có sự thay đổi từ 2,23 đến 3,95.
3.2.3. So sánh khả năng xử lý xốp giữa tinh dầu quất, quýt và acetone
Để so sánh giữa khả năng xử lý xốp tại mức tối ưu của tinh dầu (10ml/5g xốp) so với acetone, tôi đã sử dụng 10ml acetone để xử lý 5g xốp, kết quả xử lý được thể hiện dưới bảng số liệu sau:
Bảng 3.5. So sánh kết quả xử lý xốp của tinh dầu quất, quýt và acetone Lần nhắc lại Thời gian xử lý (phút)
Acetone Quất Quýt
Nhắc lại 1 2,23 2,86 2,10
Nhắc lại 2 2,25 2,87 2,13
Nhắc lại 3 2,33 2,83 2,05
Trung bình 2,27 2,85 2,09 (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
(Nguồn: Kết quả thí nghiệm, 2014)
2.27 2.85 2.09 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 T hờ i gi an xử l ý..
Hình 3.8. Biểu đồ so sánh khả năng xửlý xốp của
tinh dầu quất, quýt với acetone
* Nhận xét:Qua quá trình nghiên cứu, phân tích khả năng xử lý xốp của 2 loại nguyên liệu là: Tinh dầu quất, quýt và acetone ta thấy:
+ Thời gian trung bình để xử lý hoàn toàn 5g xốp của acetone là 2,27 phút, thời gian xử lý của tinh dầu quất 2,85 phút, còn thời gian xử lý của tinh dầu quýt là 2,09 phút. Qua đó ta thấy Acetone có thời gian xử lý xốp tốt hơn so với tinh dầu quất nhanh hơn 35 giây, và chậm hơn tinh dầu quýt là 10 giây ở cùng với thể tích 10ml xử lý 5g xốp.
+ Hiệu quả xử lý xốp của acetone tương đối tốt hơn nhưng acetone lại là một hóa chất độc hại, nếu nồng độ acetone trong không khí quá cao, chỉ cần hít thở trong thời gian ngắn cũng gây ảnh hưởng tới sức khỏe như ói mửa, dị ứng da... Với nồng độ rất nhỏ (500-1000ppm) hơi acetone cũng gây kích thích niêm mạc của mũi, họng, có thể thở chậm, khó thở… Nếu bất cẩn vào mắt sẽ gây tổn thương giác mạc, ngứa, chảy nước mắt. Vì vậy, việc sử dụng acetone trong xử lý và tái chế xốp hiện nay vẫn còn hạn chế do chi phí cao và acetone là hóa chất độc hại cho con người cũng như sinh vật.
3.2.4. Cơ chế của quá trình xử lý xốp bằng tinh dầu quất, quýt
Kết quả thí nghiệm về khả năng xử lý xốp của tinh dầu quất, quýt được thể hiện trong bảng 3.5, bảng 3.6 đã khẳng định rằng tinh dầu có khả năng xử lý xốp tương đối tốt - một loại vật liệu rất khó bị phân hủy trong điều kiện thường. Theo kết quả phân tích mẫu tinh dầu cũng đã chứng minh limonene trong tinh dầu là thành phần chủ yếu để hòa tan xốp. Và xốp được xử lý bởi tinh dầu chỉ bằng sự hòa tan vật lý mà không có bất kỳ quá trình phản ứng hóa học nào xảy ra.
Để kiểm tra tính đúng đắn và khẳng định một lần nữa cơ chế xử lý xốp của tinh dầu quất chỉ là sự hòa tan vật lý thông thường tôi làm thí nghiệm thu hồi tinh dầu sau khi đã sử dụng để xử lý xốp như sau:
- Dụng cụ: cân, đèn cồn, hệ thống làm lạnh dịch ngưng, giá đỡ, bình tam giác…
- Nguyên liệu: xốp thải, tinh dầu quất, nước.
Các bước tiến hành:
Bước 1: Cân 10g xốp và cho vào bình tam giác và sử dụng 20ml tinh dầu để xử lý chúng. Cho thêm vào hỗn hợp 50ml nước.
Bước 2:Lắp đặt hệ thống thí nghiệm thu hồi lượng tinh dầu.
Bước 3:Sử dụng đèn cồn đun hỗn hợp tinh dầu, xốp và nước. Khi bắt dầu thí nghiệm chú ý hơ đều toàn bộ bình tam giác để trong quá trình đun bình tam giác không bị rạn, nứt. Đun với nhiệt độ vừa phải để tránh hỗn hợp trào nên hệ thống làm lạnh.
Bước 4:Khi hỗn hợp bắt đầu sôi, mở van cho nước đi qua hệ thống làm lạnh để thu hồi hỗn hợp tinh dầu, nước. Để kiểm tra đã kết thúc thí nghiệm chưa có thể nhỏ dịch ngưng vào một cốc đựng nước, nếu thấy không còn váng dầu nữa thì thí nghiệm kết thúc.
Bước 5:Tách tinh dầu ra khỏi hỗn hợp và đo thể tích tinh dầu thu được. Tiến hành thí nghiệm với 3 lần nhắc lại
Kết quả thí nghiệm như sau:
Bảng 3.6. Kết quả thí nghiệm chưng cất thu hồi tinh dầu quất sau xử lý xốp TT Chỉ số khảo nghiệm ĐV tính Tinh dầu quất Tinh dầu quýt 1 Khối lượng xốp g 10,00 10,00 2 Thể tích tinh dầu sử dụng ml 20,00 20,00
4 Thời gian sôi phút 12,00 12,00
5 Thời gian kết thúc thí nghiệm phút 60,00 60,00
6 Lượng tinh dầu thu được. ml 19.12 19.15
(Nguồn: Kếtquả thí nghiệm 2014) Từ bảng số liệu trên ta thấy:
- Khi sử dụng 20ml tinh dầu quất, quýt để xử lý 10g xốp, sau đó làm thí nghiệm thu hồi lượng tinh dầu đó thì thể tích tinh dầu thu được mang lại kết rất khả quan. Cả 3 lần làm thí nghiệm nhắc lại đối với tinh dầu quất và tinh dầu quýt đều thu hồi lại được thể tích hơn 19ml trong tổng số 20ml ban đầu sử dụng. Hiệu suất xử lý rác thải xốp bằng tinh dầu chiết tách từ vỏ quả quất, quýt đều đạt trên 95%.
- Kết quả thí nghiệm cũng đã chứng minh được rằng bản chất của quá trình xử lý xốp của tinh dầu quất, quýt là sự hòa tan về mặt vật lý thông thường mà không có bất cứ một phản ứng hóa học nào xảy ra. Vì sau khi cho 20ml tinh dầu quất, quýt để xử lý 10g xốp và tiến hành thí nghiệm như trên chúng ta gần như thu lại hoàn toàn lượng tinh dầu đó. Giả sử rằng nếu có bất kỳ một phản ứng hóa học nào xảy ra thì chúng ta không thể thu lại được một lượng thể tích tinh dầu cao như vậy.
- Thí nghiệm về thu hồi tinh dầu sau khi xử lý xốp trên cũng đã làm tăng tính khả thi của đề tài. Tôi đã tái sử dụng tinh dầu thu được làm thí nghiệm để xử lý xốp. Thí nghiệm được thực hiện tương tự với số công thức và số lần nhắc lại như ban đầu. Kết quả cho thấy thời gian và hiệu quả xử lý xốp của tinh dầu thu hồi hoàn toàn không có sự thay đổi nào. Theo kết quả trên ta có thể tiết kiệm được tới 95% lượng tinh dầu khi xử lý xốp, đồng nghĩa với việc chỉ hao hụt khoảng 5% tinh dầu cho việc hòa tan hoàn toàn một khối lượng xốp nhất định. Vì vậy, sử dụng tinh dầu để xử lý xốp phế thải thay thế cho acetone đã mở ra một một hướng đi mới đầy triển vọng trong lĩnh vực môi trường bởi hiệu
quả xử lý xốp cao, tiết kiệm, có thể tái thu hồi, đặc biệt là không ảnh hưởng tới môi trường và sức khỏe con người.
3.2.5. Hiệu quả kinh tế của việc sử dụng tinh dầu quất, quýt xử lý xốp thay thế
cho acetone (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
a. Đối với tinh dầu quất
Các khoản cần chi để chưng cất 10 mẻ nguyên liệu vỏ quất (thể tích tinh dầu thu được là 1,5 lít) được thể hiện dưới bảng sau:
Bảng 3.7. Chi phí chưng cất 10 mẻ nguyên liệu tinh dầu quất, quýt
TT Khoản chi Đơn
vị
Số lượng
Đơn giá Thành tiền (vnđ) Tinh dầu
quất
Tinh dầu quýt
1 Than tổ ong viên 30 2.000 60.000 60.000
2 Điện kw 4 2.500 10.000 10.000 3 Hao hụt máy móc ─ ─ 10.000 10.000 10.000 4 Nguyên liệu (quất chín) kg 100 2.000 vnđ/kg 200.000 5 Nguyên liệu (quýt chín) kg 100 5.500 vnđ/kg 550.000 6 Nhân công ─ 3 100.000 vnđ/người 300.000 300.000 Tổng 580.000 930.000
(Nguồn: Tổng hợp từ số liệu điều tra)
Nhìn vào bảng trên ta thấy Các khoản cần chi để chưng cất 10 mẻ nguyên liệu vỏ quất, quýt :
- Để chưng cất được 1.5 lít tinh dầu quất cần một khoản chi phí là 580.000 vnđ tương ứng với 386.700 vnđ/ lít.
- Để chưng cất được 2,15 lít tinh dầu quýt cần một khoản chi phí là 930.000 vnđ tương ứng với 432.500 vnđ/ lít.
- Giá acetone hiện nay trên thị tường là 120.000 vnđ/lít. Để xử lý 1kg xốp cần dùng 2 lít acetone tương ứng với sồ tiền cần dùng để xử lý xốp là 240.000 vnđ.
So sánh hiệu quả kinh tế khi sử dụng tinh dầu quất, quýt để xử lý xốp so với acetone.
- Để xử lý 1kg xốp cần 2 lít tinh dầu quất. Tương ứng với số tiền cần dùng là 773.400 vnđ. Tuy nhiên, lượng tinh dầu sau khi sử dụng để xử lý xốp thải có thể thu hồi tới 95%. Đồng nghĩa với việc để xử lý 1kg xốp chỉ mất 38.670 vnđ. Khi sử dụng tinh dầu thì chi phí để xử lý xốp giảm xuống còn 38.670 vnđ/1kg xốp hiệu quả hơn rất nhiều so với acetone. Vì vậy, sử dụng tinh dầu quất để xử lý xốp thay thế cho acetone là một hướng đi mới thân