Khảo sát ảnh hưởng của hàm lượng formaldehyde, hàm lượng tinh bột, hàm lượng ure đến khả năng nhả chậm của sản phẩm

2.4. Urê nhả chậm trên cơ sở màng bao bọc tinh bột biến tính

2.4.5. Khảo sát ảnh hưởng của hàm lượng formaldehyde, hàm lượng tinh bột, hàm lượng ure đến khả năng nhả chậm của sản phẩm

2.4.5.1 Ảnh hưởng của hàm lượng formaldehyde

Trong sản xuất phân bón nhả chậm, việc tạo ra sản phẩm hiệu quả cao và giá thành hạ là điều phải đạt đến. Chúng tôi tiến hành khảo sát ảnh hưởng của hàm lượng formaldehyde đến khả năng nhả chậm của sản phẩm bằng cách cố định hàm lượng tinh bột và ure, thay đổi hàm lượng formaldehyde như sau:

- Tinh bột: 2g - Ure: 10g

- Formaldehyde 37%: 0, 1, 3, 5, 7, 9g

Bảng: Hàm lượng N tổng (khảo sát theo hàm lượng formaldehyde) Tỉ lệ khối lượng TB:F:U VHCl chuẩn độ (ml) %N tổng

2:0:10 28.5 39.90

2:1:10 26.4 36.96

2:3:10 25.7 35.98

2:5:10 25.2 35.28

2:7:10 24.8 34.72

2:9:10 22.8 31.92

Nhận xét: khi tăng hàm lượng formaldehyde trong hỗn hợp phản ứng thì hàm lượng N tổng trong sản phẩm giảm xuống.

Bảng: Hàm lượng N nhả (khảo sát theo hàm lượng formaldehyde) trong nước Tỷ lệ khối lượng

TB:F:U

Hàm lượng N nhả theo thời gian (%) trong nước

1h 2h 3h 4h 5h

2:0:10 62.28 87.72 99.56 99.56 99.56

2:1:10 56.34 82.39 92.80 97.06 99.43

2:3:10 53.99 67.12 73.44 76.36 77.33

2:5:10 36.21 43.15 47.12 49.11 50.10

2:7:10 34.78 41.33 44.86 47.38 48.39

2:9:10 35.09 40.57 44.96 46.60 47.70

Đồ thị: Phần trăm N nhả (khảo sát theo hàm lượng formaldehyde)

Nhận xét: theo bảng trên chúng tôi nhận thấy nếu không dùng formaldehyde hoặc dùng ở lượng rất ít (1, 3g) thì khả năng nhả chậm kém, hầu hết N nhả 80-100%

sau 3 giờ. Nguyên nhân là do cấu trúc màng tinh bột biến tính không được chặt chẽ.

Khi hàm lượng formaldehyde tăng (3-5g) thì khả năng nhả chậm tăng do số liên kết ngang nhiều tạo cấu trúc mạng lưới làm màng càng bền chặt nên khả năng giữ phân càng tốt. Tuy nhiên, nếu tiếp tục tăng formaldehyde (5-9g) thì khả năng nhả chậm tăng lên nhưng thay đổi ít. Mặt khác, lượng formaldehyde nhiều cũng làm tăng giá thành sản phẩm và hàm lượng N trong sản phẩm giảm. Vì vậy, chúng tôi chọn lượng formaldehyde tối ưu là 5g cho các thí nghiệm.

2.4.5.2 Ảnh hưởng của hàm lượng tinh bột

Sau khi khảo sát ảnh hưởng của hàm lượng formaldehyde, chúng tôi chọn công thức nền tối ưu với 5g dung dịch formaldehyde 37% trong hỗn hợp phản ứng trên. Với công thức này, chúng tôi tiếp tục khảo sát ảnh hưởng của hàm lượng tinh bột đến khả năng nhả chậm của sản phẩm như sau:

- Formaldehyde 37%: 5g - Ure: 10g

- Tinh bột: 1, 2, 3, 4, 5g

Bảng: Hàm lượng N tổng (khảo sát theo hàm lượng Tinh bột) Tỉ lệ khối lượng TB:F:U VHCl chuẩn độ (ml) %N tổng

1:5:10 26.8 37.52

2:5:10 25.2 35.28

3:5:10 22.3 31.22

4:5:10 21.6 30.24

5:5:10 19.2 26.88

Nhận xét: khi tăng hàm lượng tinh bột trong hỗn hợp phản ứng thì hàm lượng N tổng trong sản pẩm giảm.

Bảng: Hàm lượng N nhả (khảo sát theo hàm lượng tinh bột) Tỷ lệ khối lượng

TB:F:U

Hàm lượng N nhả theo thời gian (%) trong nước

1h 2h 3h 4h 5h

1:5:10 62.97 75.09 80.69 83.49 85.82

2:5:10 36.21 43.15 47.12 49.11 50.10

3:5:10 36.43 41.48 43.72 44.84 45.96

4:5:10 36.46 41.67 45.14 46.88 48.03

5:5:10 37.04 41.09 44.56 46.30 47.45

Đồ thị: Phần trăm N nhả (khảo sát theo hàm lượng TB)

Nhận xét: cùng lượng formaldehyde là 5g, nếu dùng 1g tinh bột thì N nhả đến 85.82% sau 5 giờ. Điều này có thể giải thích là do lượng tinh bột quá ít, màng hình thành không đủ khả năng bọc tốt lượng phân đã dùng. Ở mức 2g tinh bột, có sự chuyển biến rõ rệt (từ 85.82-50.10%). Tuy nhiên, khi tăng lên mức 4, 5g tinh bột thì khả năng nhả chậm lại hơi giảm vì lượng tinh bột tăng nên mật độ liên kết ngang của tinh bột và formaldehyde giảm đi, khả năng chịu nước của màng bao bọc giảm đi nên khả năng nhả chậm của sản phẩm cũng giảm đi. Chúng tôi chọn công thức màng tối ưu là (2g tinh bột và 5g formaldehyde) cho các thí nghiệm.

Sau khi khảo sát ảnh hưởng của hàm lượng tinh bột, chúng tôi chọn công thức nền để bao bọc phân là (2g tinh bột + 5g formaldehyde). Với công thức này, chúng tôi tiếp tục khảo sát hàm lượng ure mà nền có thể bao bọc được tốt nhất.

- Tinh bột: 2g

- Formaldehyde 37%: 5g - Ure: 5, 7, 10, 15g

Bảng: Hàm lượng N tổng (khảo sát theo hàm lượng ure)

Tỉ lệ TB:F:U VHCl chuẩn độ (ml) %N tổng

2:5:5 19.6 27.44

2:5:7 22.3 31.22

2:5:10 25.2 35.28

2:5:15 27.1 37.94

Nhận xét: khi tăng hàm lượng ure trong hỗn hợp phản ứng, ta thu được sản phẩm có hàm lượng N cao hơn.

Bảng: Hàm lượng N nhả (khảo sát theo hàm lượng ure) Tỉ lệ khối lượng

TB:F:U

Hàm lượng N nhả theo thời gian (%)

1h 2h 3h 4h 5h

2:5:5 33.16 40.18 42.09 44.01 45.28

2:5:7 32.51 40.92 44.84 47.09 48.21

2:5:10 36.21 43.15 47.12 49.11 50.10

2:5:15 41.05 53.51 59.96 63.65 65.96

Đồ thị: Phần trăm N nhả (khảo sát theo hàm lượng ure)

Nhận xét: với cùng công thức nền tối ưu (2g TB+5g F) đã chọn, khả năng nhả chậm N giảm khi tăng dần lượng ure. Điều này có thể giải thích là do lượng ure quá nhiều làm màng không có khả năng bao bọc hết. Lượng ure có thể được chọn để bọc với màng trên là 5,7,10g; với 15g thì hiệu quả nhả chậm thấp. Tỷ lệ này cũng tùy thuộc vào các yêu cầu trong sản xuất nông nghiệp có chú ý đến yếu tố giá thành sản phẩm.

Kết luận: dựa trên các kết quả khảo sát các yếu tố trên đến khả năng nhả chậm N, chúng tôi thấy với công thức (2g tinh bột + 5g formaldehyde 37%) tạo màng bao bọc 5g phân ure sẽ cho tốc độ nhả chậm khoảng 45% lượng N sau 5 giờ trong môi trường nước.