6. Cấu trúc luận văn
3.4.5. Cơ chế ức chế ăn mòn kim loại của tanin tách từ vỏ cây keo lai
Một phản ứng tìm thấy xảy ra giữa sắt rỉ và tanin tự nhiên. Các chất chuyển đổi sắt rỉ thành lớp phủ xanh đen do sự tương tác của polyphenolic phân tử của tanin với oxit sắt và oxihydroxit tạo thành các tanat sắt là chất chính. Trong trường hợp rỉ sắt và thép, quá trình oxy hóa Fe bắt đầu ở Fe2+. Tiếp theo là Oxy hóa Fe2+
thành Fe3+. Theo Stratmann, Fe3+ được giảm xuống Fe2+ khi tiếp xúc với Fe trong các lỗ chân lông của lớp rỉ . Các hợp chất có thể dễ dàng bị ôxi hóa thành các oxit sắt (III). Cơ chế tuần hoàn này trở nên rõ ràng hơn trong suốt chu kỳ khô-ướt.
Fe + 2 H+ + ½ O2= Fe2+ + H2O Fe2+ + H+ + ¼ O2= Fe3+ +½H2O
Fe3+ + Tanin-OH= (Tanin-O- Fe3+ )2+ + H+
Fe3+ + Tanin-2OH= (Tanin-2O- Fe3+)+ + 2H+
Tanin-2OH+ (Tanin-2O- Fe3+)+ = (2Tanin-4O- Fe3+ )+ + 2H+
Các phức mono và bis Hình 3.43 được hình thành là kết quả của phản ứng giữa thành phần của rỉ và các tannin trong dung dịch nước khi phản ứng trên bề mặt bị rỉ che phủ với tannin ferrictannate màu xanh đậm không hòa tan và hoạt động như một lớp rào cản trên bề mặt kim loại
Tannin được gọi là chất chuyển đổi gỉ vì sự hiện diện của chúng biến đổi hợp chất rỉ thành hợp chất ổn định hơn và chống ăn mòn là cơ chế ức chế ăn mòn kim loại của tanin trong môi trường [29]
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
KẾT LUẬN
Qua quá trình nghiên cứu, chúng tôi rút ra một số kết luận sau:
1. Trong vỏ cây keo lai chứa 2 loại Tanin, Tanin pyrogallic và Tanin pyrocatechic.
2. Điều kiện tốt nhất cho quá trình chiết tách tanin từ bột vỏ cây keo lai là: ở nhiệt độ 80oC, thời gian chiết 60 phút, tỉ lệ rắn: lỏng = 1 gam: 70 mL. Với điều kiện này thì lượng tanin thu được bằng 21,82 % so với lượng nguyên liệu khô.
3. Kết quả phổ IR của Tanin cho thấy:
Các loại dao động chính trong phổ hồng ngoại của Tanin là:
- OH, C=O, =C-O-C-, -C-O-C-, C=C, C-H dao động không phẳng (anken), nhân thơm
4.Tính chất ức chế ăn mòn kim loại của tanin tách từ vỏ cây keo lai
- Khi sử dụng nồng độ Tanin là 0,5g/L và ngâm điện cực trong 40 phút thì hiệu quả ức chế ăn mòn thép CT3 trong môi trường NaCl 3,5% là 73,3065%.
- Khi sử dụng nồng độ Tanin là 0,5 g/L và ngâm điện cực trong 40 phút, thì hiệu quả ức chế ăn mòn thép CT3 trong dung dịch HCl 0,3 M là 68,9860 %.
- Khi ta phủ một màng sơn lên trên bề mặt điện cực sẽ tăng cường khả năng ức chế ăn mòn, hiệu quả ức chế ăn mòn 51,6758 %. Và nếu điện cực trước khi phủ màng sơn được ngâm vào dung dịch Tanin nồng độ 0,5 g/L với thời gian 40 phút để tạo lớp lót thì tốc độ ăn mòn thép sẽ giảm mạnh, hiệu quả ức chế ăn mòn tăng lên
76,1403 %. Như vậy, Tanin có thể sử dụng làm lớp lót cho màng sơn để tăng cường khả năng ức chế ăn mòn thép.
- Kết quả chụp bề mặt SEM hai điện cực, 1 điện cực không ngâm,1 điện cực ngâm trong dung dịch tanin nồng độ 0,5 g/L, trong thời gian 40 phút, cho thấy điện cực ngâm trong tanin bị ăn mòn yếu và chậm hơn điện cực không ngâm trong tanin.
KIẾN NGHỊ
Do thời gian và phạm vi đề tài nghiên cứu có hạn, thông qua kết quả của đề tài, tôi mong muốn đề tài được phát triển rộng hơn về một số vấn đề như sau :
-Tiếp tục nghiên cứu chiết tách tanin từ nhiều loại cây khác ở Việt Nam, trên cơ sở đó so sánh thành phần và hàm lượng tanin tách được. So sánh khả năng ức chế ăn mòn kim loại của tanin trong các loại cây đó, từ đó xác định loại tanin ức chế ăn mòn kim loại tốt nhất.
-Nghiên cứu thêm về những ứng dụng khác của tanin như tổng hợp keo dán polyphenol, tổng hợp các loại dược phẩm, làm chất bền màu …
-Xây dựng quy trình chi tiết sản xuất tanin trên quy mô công nghiệp từ nguồn nguyên liệu vỏ cây thải loại trong khai thác gỗ, nhựa…của các loại cây chứa tanin: keo lá tràm, keo lai, thông, chè…để khai thác giá trị của nguồn tanin lớn bị thất thoát rất uổng phí hàng năm.
DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO
TIẾNG VIỆT
[1] Bộ Y tế (1997), Dược điển Việt Nam- tập 1, NXB Y học Hà Nội.
[2] Hoàng Minh Châu (2002), Cơ sở hóa học phân tích, NXB Khoa học và Kỹ thuật, Hà Nội.
[3] Nguyễn Hữu Đĩnh, Trần Thị Đà (1999), Ứng dụng một số phương pháp phổ nghiên cứu cấu trúc phân tử, NXB Giáo dục.
[4] Trần Hiệp Hải (2000), Phản ứng điện hóa và ứng dụng, NXB Giáo dục. [5] Lê Tự Hải (2006), Giáo trình điện hóa học, Đại học Sư phạm Đà Nẵng.
[6] PGS.TS. Lê Tự Hải, sv Phạm Thị Thùy Trang (2008), “Nghiên cứu tính chất ức chế ăn mòn thép CT3 trong dung dịch NaCl 3,5% của tanin tách từ lá chè xanh”, Tuyển tập Báo cáo “Hội nghị Sinh viên Nghiên cứu Khoa học” lần thứ 6, Đại học Đà Nẵng.
[7] Vũ Tiến Hinh (2003), Giáo trình sản lượng rừng, Trường Đại học Lâm nghiệp [8] Nguyễn Đức Huệ (2005), Các phương pháp phân tích hữu cơ, NXB Đại học
Quốc gia Hà Nội.
[9] Vũ Đình Huy và Trần Thị Lan Anh (2007), Khoa Công nghệ Vật liệu, Đại học Bách khoa Tp. Hồ Chí Minh, “Ức chế ăn mòn thép đường ống trong dung dịch nước trung tính và kiềm tại các nhiệt độ khác nhau bởi natrimolipdat ”, Tạp chí Hóa Học, Tập 45, số 4.
[10] Lê Đình Khả (1999), Nghiên cứu sử dụng giống lai tự nhiên giữa Keo tai tượng và Keo lá tràm ở Việt Nam, NXB Nông Nghiệp, Hà Nội.
[11] Nguyễn Thị Thu Lan (2007), Khoa Hóa, Đại học Khoa học, Đại học Huế, Bài giảng hóa học các hợp chất thiên nhiên, Lưu hành nội bộ.
[12] Đỗ Tất Lợi (1970), Dược học và các vị thuốc Việt Nam- tập1, NXB Y học và Thể dục thể thao.
[13] Phan Kế Lộc (1973), “Danh mục những loài thực vật chứa tanin ở miền Bắc Việt Nam”, Tập san sinh vật địa học, Tập 10, Số 1, 2.
[14] Từ Văn Mặc (2003), Phân tích hóa lý – Phương pháp phổ nghiệm nghiên cứu cấu trúc phân tử, NXB Khoa học và Kỹ thuật, Hà Nội.
[15] Phạm Quang Oánh (2009), Nghiên cứu sinh trưởng và đánh giá hiệu quả rừng trồng Keo lai Tỉnh Đắc Lắc, Đại học Tây Nguyên .
[16] Nguyễn Đình Phổ (1980), Ăn mòn và bảo vệ kim loại, NXB TP Hồ Chí Minh. [17] Nguyễn Kim Phi Phụng (2005), Phổ IR sử dụng trong phân tích hữu cơ, NXB
ĐHQG TPHCM.
[18] Hồ Viết Quý (2007), Phân tích Lí – Hóa, NXB Giáo dục Hà Nội. [19] Hoàng Thị Sản, (1986), Phân loại thực vật, tập 1, NXB Giáo dục.
[20] Phan Tống Sơn, Trần Quốc Sơn, Đặng Như Tại (1998), Cơ sở hóa học hữu cơ, NXB Đại học và Trung học chuyên nghiệp, Hà Nội.
[21] Nguyễn Minh Thảo (1998), Hóa học các hợp chất dị vòng, NXB Giáo Dục [22] Trần Bích Thủy, Tống Văn Hằng, Nguyễn Vĩnh Trị (1989), ĐHBK TpHCM,
“Nghiên cứu quá trình trích ly tanin từ vỏ đước”, Tạp chí hóa học, Tập 27, số1.
[23] PGS.TS Thái Doãn Tĩnh (2006), Cơ sở hóa học hữu cơ – tập 3, NXB Giáo dục.
[24] Nguyễn Đình Triệu (2001), Các phương pháp phân tích vật lý và hóa lý -tập 1,
NXB Khoa học và Kỹ thuật.
[25] Trịnh Anh Trúc và Nguyễn Tuấn Dung (2006), “Nghiên cứu lớp phủ bảo vệ chống ăn mòn cho thép cacbon trên cơ sở polyurethan và các hợp chất Photpho”, Tạp chí Khoa học và công nghệ, Tập 44, số 2.
[26] Nguyễn Văn Tuế (2001), Ăn mòn và bảo vệ kim loại, NXB Giáo dục.
[27] Nguyễn Văn Tư - Alain Galeire (2002), Ăn mòn và bảo vệ vật liệu, NXB Khoa học và kĩ thuật.
TIẾNG ANH
[28] Ann E. Hagerman (1998), Tanin Chemistry, Department of Chemistry and Biochemistry, Miani University, Ofoxd, USA.
[29] Afidah A.Rahim and Jain Kassim (2008), Recent Development of Vegetal Tannins in Corrosion Protection of Ion and Steel, Recent Patents on Materials Science 2008, 1, 223-231.
[30] Matamala G, Smeltzer W, Droguett G (1994), Use tanin anticorrosive reation primer to improve traditional coat system, The journal of science and engineerin corrosion, Phytochemistry, Vol 50, N04, 270 - 275.
[31] Okuda T, Yoshida T, Hatano T. New methods of analyzing tannins.J Nat Prod 1989; 52(1): 1-31. WEB SITE [32] https://www.google.com.vn. [33] http://congnghehoahoc.org. [34] http://www.baomoi.com/hieu-qua-tu-trong-rung-kinh-te-o-quang-binh [35] https://vi.wikipedia.org/wiki/Tập_tin:Hoa_và_lá_keo [36] https://sites.google.com/site/vlckcnkl/chuong-3/3-2-thep-cacbon [37] https://vi.wikipedia.org/wiki/Kinh_hien_vi_dien_tư_quet