DC H= CIDTV CIDTVE
311 Nghiên cứu các đặc tính của dầu thực vật
Cả ba loại dầu thực vật (dầu hướng dương, hạt cải - Việt Nam, thầu dầu- Ấn Độ) trước khi thực hiện quá trình epoxy hóa được tiến hành phân tích các đặc tính ban đầu của chúng như tỷ trọng, độ nhớt, thành phần hóa học, chỉ số Iot và chỉ số axit Các đặc tính này được sử dụng làm cơ sở để đánh giá chất lượng của các loại dầu và hiệu suất của quá trình thực hiện epoxy hóa chúng
• Thành phần hóa học của dầu thực vật
Thành phần hóa học của 3 loại dầu hướng dương, thầu dầu và hạt cải được đánh giá tương đối bằng sử dụng phương pháp sắc kí khí phổ khối (GC-MC), kết quả phân tích được trình bày ở các bảng 3 1, 3 2 và 3 3
Bảng 3 1 Thành phần và hàm lượng các axit béo của dầu hướng dương
Bảng 3 2 Thành phần và hàm lượng các axit béo trong dầu thầu dầu
TT Axit béo (Tỷ lệ
cacbon :nối đôi)
Tên khoa học theo IUPAC Tên thông thường Hàm lượng (%)
1 16:0 Hexadecanoic acid Axit panmitic 6,36
2 18:2n-6 cis-9,12-octadecadienoic acid Axit linoleic 55,83
3 18:2n-9 - - 0,17
4 18:1n-9 cis-9-octadecenoic acid Axit oleic 31,82
5 18:1n-7 cis-7-octadecenoic acid - 0,24
6 18:0 Octadecanoic acid Axit stearic 4,20
7 20:0 Eicosanoic acid Axit rachidic 0,28
8 22:0 Docosanoic acid Axit Behenic 0,89
9 24:0 Lignoceric Axit Tetracosanoic 0,21
TT Axit béo (Tỷ lệ
cacbon: nối đôi) Tên khoa học Tên thường
Hàm lượng (%)
1 16:0 Hexadecanoic acid Axit palmitic 1,20
2 18:2n-6 cis-9,12-octadecadienoic acid Axit linoleic 8,61 3 18:1n-9,12
hydroxyl
12-hydroxy-9-
octadecenoicacid Axit rixinoleic 88,21 4 18:1n-7 cis-7-octadecenoic acid Axit oleic 1,07
Bảng 3 3 Thành phần và hàm lượng các axit béo trong dầu hạt cải
Các kết quả phân tích sắc ký khí phổ khối (GC-MS) cho thấy, thành phần chính trong dầu hướng dương là axit linoleic (55,83%) (bảng 3 1) Đây là axit béo có chứ a 2 n ối đôi ở dạ ng cis trong công th ứ c c ấ u t ạ o Trong d ầ u thầu dầu (bảng 3 2) thành phần chính là axit rixinoleic hàm lượng chiếm 88,21% trên tổng số các axit có trong dầu, các axit no và
không no khác chiếm tỷ lệ rất nhỏ Trong dầu hạt cải thành phần chủ yếu là axit oleic và axit linoleic (bảng 3 3), cả 2 axit này chiếm hơn 70% tổng hàm lượng các axit có trong dầu hạt cải, còn lại là các axit no khác như axit stearic axit, axit panmitic Đặc biệt, trong dầu hạt cải không chứa axit rixinoleic như trong dầu thầu dầu, thành phần và tỷ lệ các axit béo không no thấp hơn so với dầu thầu dầu, thành phần các axit béo no nhiều hơn
• Các đặc tính của dầu thực vật
Để xác định các chỉ số đặc trưng của dầu thực vật, đề tài đã tiến hành đo chỉ số Iot, chỉ số axit bằng phương pháp chuẩn độ, đồng thời tỷ trọng, độ nhớt của dầu tại nhiệt độ phòng Các kết quả nghiên cứu thu được được thể hiện ở bảng 3 4
Bảng 3 4 Các thông số đặc trưng của dầu hướng dương, thầu dầu, hạt cải
TT Axit béo (Tỷ lệ
cacbon: nối đôi) Tên khoa học Tên thường
Hàm lượng (%)
1 16:0 Hexadecanoic acid Axit panmitic 7,20
2
18:2n-6 cis-9,12-octadecadienoic
acid Axit linoleic 38,99
3 18:1n-9 cis-9-octadecenoic acid Axit oleic 35,43
4 18:3n-3 cis-9,12-octadecatrienoic
acid Axit linolenic 0,93
5 18:1n-7 cis-7-octadecenoic acid 4,74
6 18:0 Octadecanoic acid Axit stearic 12,20
7 20:1n-9 11-Eicosenoic Axit gondoic 0,28
8 22:0 Decosanoic acid Axit benhenic 0,23
TT Thông số vật lý Dầu hướng
dương
Dầu thầu
dầu Dầu hạt cải
1 Chỉ số Iot (gI2/100g dầu) 124,5 82,4 112,7
2 Chỉ số axit (mgKOH/1gdầu) 0,15 179 0,34
3 Tỷ trọng 0,918 0,96 0,88
Các kết quả ở bảng 3 4 cho thấy, trong ba loại dầu, dầu hướng dương có chỉ số axit khá thấp (đạt 0,15 mgKOH/g dầu) tức là lượng axit béo tự do trong dầu nhỏ Cả 3 loại dầu đều có chỉ số iot khá cao (từ 82,4 g I2/100g dầu trở lên), điều này chứng tỏ hàm lượng nối đôi trong dầu tương đối lớn Trong đó chỉ số iot của dầu hướng dương đạt được lớn nhất (đạt giá trị 124,5 gI2/100g dầu), cao hơn ít so với dầu hạt cải (112,7 gI2/100g dầu) và cao hơn nhiều so với dầu thầu dầu (82,4 gI2/100g dầu) Do vậy, khả năng khi thực hiện quá trình epoxy hóa dầu thực vật có thể cho hiệu suất cao Tuy nhiên, do chỉ số axit lớn hơn khá nhiều so với hai loại dầu còn lại nên dầu thầu dầu có chất lượng không tốt Các thông số đặc trưng xác định được của dầu thầu dầu cũng khá tương đương với các giá trị được công bố bởi Mungroo và các cộng sự [26] Theo các nghiên cứu trước, dầu thầu dầu chủ yếu được sử dụng vào mục đích sản xuất dầu diesel, xăng sinh học là chính, tuy nhiên, để đánh giá quá trình epoxy hóa dầu thực vật, dầu thầu dầu cũng được lựa chọn là một đối tượng để nghiên cứu trong luận án này nhằm làm sáng tỏ hiệu quả của việc epoxy hóa nó so với các loại dầu khác Dầu hạt cải có chỉ số iot cao hơn dầu thầu dầu (112,7 gI2/100g dầu) trong khi chỉ số axit của nó chỉ là 0,34 mgKOH/g dầu, thấp hơn rất nhiều so với dầu thầu dầu Do đó, dầu hạt cải có chất lượng tốt hơn hẳn so với dầu thầu dầu
Thành phần hóa học của dầu hướng dương khá tương đồng với dầu hạt cải Chỉ số iot trong dầu hướng dương thậm chí cao hơn trong dầu hạt cải (124,5 gI2/100g dầu), trong khi chỉ số axit lại thấp nhất trong 3 loại dầu Điều này hứa hẹn dầu hướng dương là một loại dầu thực vật epoxy hóa có tiềm năng hơn Tuy nhiên, cả ba loại dầu đều có thể coi là nguồn nguyên liệu hứa hẹn để điều chế nhựa epoxy từ thiên nhiên thay cho nguồn nhựa epoxy được điều chế từ dầu mỏ công nghiệp hiện nay