Tài liệu điều chế và khảo sát ứng dụng của vật liệu hấp phụ từ vỏ sầu riêng

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM TP HCM  KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP SƯ PHẠM HÓA HỌC Đề tài ĐIỀU CHẾ VÀ KHẢO SÁT ỨNG DỤNG CỦA VẬT LIỆU HẤP PHỤ TỪ VỎ SẦU RIÊNG GVHD: TS. Phan Thị Hoàng Oanh SVTH: Phạm Thị Thanh Huyền MSSV: K38.201.042 TP. Hồ Chí Minh, tháng 5 năm 2016 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM TP HCM  KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP SƯ PHẠM HÓA HỌC Đề tài ĐIỀU CHẾ VÀ KHẢO SÁT ỨNG DỤNG CỦA VẬT LIỆU HẤP PHỤ TỪ VỎ SẦU RIÊNG GVHD: TS. Phan Thị Hoàng Oanh SVTH: Phạm Thị Thanh Huyền MSSV: K38.201.042 TP. Hồ Chí Minh, tháng 5 năm 2016 Khóa luận tốt nghiệp GVHD: TS. Phan Thị Hoàng Oanh LỜI CẢM ƠN Khóa luận tốt nghiệp này được thực hiện tại Bộ môn Hóa Lý, Khoa Hóa học, trường Đại học Sư phạm Tp.HCM. Lời đầu tiên, tôi xin gửi lời cám ơn sâu sắc đến cô Phan Thị Hoàng Oanh. Cô là người đã định hướng, hướng dẫn tận tình, theo sát và giúp đỡ tôi từ những ngày đầu thực hiện đề tài. Cô đã luôn tạo điều kiện thuận lợi, đưa ra những góp ý, những lời nhận xét khoa học và thực tế để giúp tôi hoàn thành khóa luận tốt nghiệp đúng thời hạn. Tôi cũng xin gửi lời cám ơn chân thành đến toàn thể thầy cô đã tận tình giảng dạy tôi trong suốt những năm tháng ngồi trên giảng đường và đặc biệt là các thầy cô trong khoa thuộc các bộ môn Hóa Lý, Hóa Vô Cơ, Hóa Phân Tích, Hóa Hữu Cơ, Hóa Nông Nghiệp đã nhiệt tình giúp đỡ, chỉ dạy và tạo mọi điều kiện để tôi hoàn thành khóa luận. Tôi cũng xin gửi lời tri ân đến gia đình và bạn bè, đặc biệt là Ba Mẹ tôi, những người đã luôn bên cạnh, động viên, khích lệ và là chỗ dựa tinh thần vững chắc cho tôi vào những lúc tôi mệt mỏi, mất phương hướng và khó khăn nhất. Tình yêu thương của Ba Mẹ chính là động lực lớn nhất thôi thúc tôi phải luôn cố gắng, cố gắng và cố gắng nhiều hơn nữa. Và nhân đây cũng cho tôi gửi lời cám ơn đến thầy Trần Bửu Đăng, giảng viên Hóa Vô cơ. Thầy đã luôn tận tình giúp đỡ, chỉ dạy và đưa ra những lời khuyên, những lời nhận xét đúng lúc. Thầy còn cho chúng tôi những tình cảm gần gũi, đáng quý như một người anh trong gia đình. Trong quá trình thực hiện đề tài và báo cáo khóa luận khó tránh khỏi những thiếu sót vì vốn kiến thức, kinh nghiệm bản thân còn hạn chế. Vì vậy tôi xin ghi nhận những ý kiến đóng góp, những nhận xét quý báu của các thầy cô và bạn bè để khóa luận ngày càng được hoàn thiện hơn. Một lần nữa tôi xin chân thành cám ơn! Thành phố Hồ Chí Minh, tháng 5 năm 2016 Phạm Thị Thanh Huyền SVTH: Phạm Thị Thanh Huyền 1 Khóa luận tốt nghiệp GVHD: TS. Phan Thị Hoàng Oanh TÓM TẮT Trong khóa luận này chúng tôi thực hiện các công việc sau: • Dựa vào các điều kiện tối ưu để biến tính vỏ sầu riêng thành vật liệu hấp phụ (VLHP) • Khảo sát ảnh hưởng của thời gian, pH và khối lượng bột vỏ sầu riêng ban đầu đến sự hấp phụ metylen xanh của VLHP • Xác định khả năng hấp phụ đối với dung dịch metylen xanh của VLHP Các phương pháp nghiên cứu: • Phương pháp phổ hồng ngoại để xác định nhóm chức • Phương pháp trắc quang để định lượng dung dịch metylen xanh • Phương pháp BET để xác định diện tích bề mặt của VLHP SVTH: Phạm Thị Thanh Huyền 2 Khóa luận tốt nghiệp GVHD: TS. Phan Thị Hoàng Oanh MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN .................................................................................................................. 1 TÓM TẮT ........................................................................................................................ 2 MỤC LỤC ........................................................................................................................ 3 DANH MỤC CÁC BẢNG ............................................. Error! Bookmark not defined. MỞ ĐẦU........................................................................................................................... 8 CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN ......................................................................................... 10 1.1. Giới thiệu về cây sầu riêng ................................................................................. 10 1.1.1. Tên gọi ............................................................................................................ 10 1.1.2. Hình thái học ................................................................................................. 10 1.1.3. Phân bố .......................................................................................................... 13 1.1.4. Giá trị dinh dưỡng ......................................................................................... 13 1.1.5. Yêu cầu điều kiện ngoại cảnh ....................................................................... 14 1.2. Vỏ quả sầu riêng .................................................................................................. 14 1.2.1. Công dụng của vỏ quả sầu riêng .................................................................. 14 1.2.2. Thành phần hóa học của vỏ sầu riêng ......................................................... 15 1.3. Tình hình dệt nhuộm ở Việt Nam ...................................................................... 19 1.4. Hấp phụ ................................................................................................................ 23 1.4.1. Hiện tượng hấp phụ....................................................................................... 23 1.4.2. Phương trình đẳng nhiệt hấp phụ theo Freundlich .................................... 23 1.4.3. Metylen xanh.................................................................................................. 24 CHƯƠNG 2. THỰC NGHIỆM .................................................................................... 25 2.1. Mục đích nghiên cứu ........................................................................................... 25 2.2. Nội dung nghiên cứu ........................................................................................... 25 2.3. Phương pháp nghiên cứu.................................................................................... 26 2.3.1. Phương pháp phân tích trắc quang .............................................................. 26 2.3.2. Phương pháp phổ hồng ngoại....................................................................... 27 2.3.3. Phương pháp BET dùng xác định diện tích bề mặt..................................... 29 SVTH: Phạm Thị Thanh Huyền 3 Khóa luận tốt nghiệp GVHD: TS. Phan Thị Hoàng Oanh 2.4. Dụng cụ, thiết bị và hóa chất .............................................................................. 30 2.4.1. Dụng cụ, thiết bị............................................................................................. 30 2.4.2. Hóa chất ......................................................................................................... 30 CHƯƠNG 3. KẾT QUẢ THỰC NGHIỆM VÀ THẢO LUẬN ................................ 31 3.1. Chế tạo VLHP từ vỏ sầu riêng ........................................................................... 31 3.2. Xử lý nguyên liệu với tác chất ............................................................................ 31 3.2.1. Tác chất kiềm ................................................................................................. 32 3.2.2. Tác chất axit ................................................................................................... 33 3.3. Tẩy trắng bột xenlulozơ thô ............................................................................... 35 3.4. Phổ IR của nguyên liệu đầu, bột vỏ sầu riêng sau khi biến tính với NaOH và H 2 SO 4 .......................................................................................................................... 37 3.5. Diện tích bề mặt của VLHP ............................................................................... 39 3.6. Đường chuẩn xác định nồng độ metylen xanh ................................................. 39 3.6.1. Chuẩn bị dung dịch thí nghiệm .................................................................... 39 3.6.2. Dựng đường chuẩn để xác định nồng độ metylen xanh.............................. 40 3.7. Khả năng hấp phụ của VLHP ............................................................................ 41 3.7.1. Ảnh hưởng của thời gian đến cân bằng hấp phụ ........................................ 41 3.7.2. Ảnh hưởng của pH đến cân bằng hấp phụ .................................................. 45 3.7.3. Ảnh hưởng của lượng bột vỏ sầu riêng đến cân bằng hấp phụ .................. 48 3.8. Phương trình đẳng nhiệt hấp phụ Freundlich ................................................. 51 CHƯƠNG 4. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ............................................................... 53 4.1. Kết luận ................................................................................................................ 53 4.2. Kiến nghị .............................................................................................................. 53 TÀI LIỆU THAM KHẢO............................................................................................. 54 Tài liệu tiếng Việt ....................................................................................................... 54 PHỤ LỤC ....................................................................................................................... 58 SVTH: Phạm Thị Thanh Huyền 4 Khóa luận tốt nghiệp GVHD: TS. Phan Thị Hoàng Oanh DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 1.1. Quả sầu riêng ................................................................................................ 10 Hình 1.2. Lá quả sầu riêng ............................................................................................ 11 Hình 1.3. Hoa quả sầu riêng ......................................................................................... 11 Hình 1.4. Gai quả sầu riêng .......................................................................................... 12 Hình 1.5. Phần thịt quả sầu riêng ................................................................................ 12 Hình 1.6. Vỏ quả sầu riêng ........................................................................................... 14 Hình 1.7. Cấu trúc trong thành tế bào ........................................................................ 15 Hình 1.8. Cấu trúc của xenlulozơ ................................................................................. 16 Hình 1.9. Cấu trúc của hemixenlulozơ ........................................................................ 16 Hình 1.10. Cấu trúc của lignin ..................................................................................... 18 Hình 1.11. Các dạng cấu trúc điển hình của lignin .................................................... 19 Hình 1.12. Ngành dệt nhuộm ở Việt Nam ................................................................... 20 Hình 1.13. Nước thải từ ngành dệt nhuộm ................................................................. 21 Hình 1.14. Cá chết do ô nhiễm nước thải dệt nhuộm ................................................. 22 Hình 1.15. Công thức của metylen xanh...................................................................... 24 Hình 2.1. Dạng đường chuẩn rong phân tích trắc quang .......................................... 27 Hình 3.1. Vỏ quả sầu riêng sau khi sấy khô hoàn toàn .............................................. 31 Hình 3.2. Bột vỏ sầu riêng sau khi nấu với tác chất NaOH ....................................... 32 Hình 3.3. Bột vỏ sầu riêng sau khi nấu với tác chất H 2 SO 4 ...................................... 34 SVTH: Phạm Thị Thanh Huyền 5 Khóa luận tốt nghiệp GVHD: TS. Phan Thị Hoàng Oanh Hình 3.4. Phổ IR của mẫu bột sầu riêng chưa biến tính ............................................ 37 Hình 3.5. Phổ IR của mẫu bột sầu riêng biến tính với NaOH ................................... 38 Hình 3.6. Phổ IR của mẫu bột sầu riêng biến tính với H 2 SO 4 .................................. 39 Hình 3.7. Đường chuẩn xác định nồng độ của metylen xanh .................................... 41 Hình 3.8. Đồ thị biểu diễn mối liên hệ giữa thời gian và hiệu suất hấp phụ ............ 42 Hình 3.9. Đồ thị biễu diễn mối quan hệ giữa pH và hiệu suất hấp phụ ................... 46 Hình 3.10. Đồ thị biễu diễn mối liên hệ giữa khối lượng bột vỏ sầu riêng sử dụng và hiệu suất hấp phụ...................................................................................................... 49 Hình 3.11. Đường đẳng nhiệt hấp phụ Freundlich .................................................... 53 SVTH: Phạm Thị Thanh Huyền 6 Khóa luận tốt nghiệp GVHD: TS. Phan Thị Hoàng Oanh DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1.1. Đặc trưng ô nhiễm của nước thải dệt nhuộm ............................................ 22 Bảng 3.1. Hiệu suất quá trình loại lignin bằng NaOH ............................................... 33 Bảng 3.2. Hiệu suất quá trình loại lignin bằng H 2 SO 4 .............................................. 34 Bảng 3.3. Tổng %lignin bị tách sau tẩy trắng của mẫu biến tính với NaOH .......... 36 Bảng 3.4. Tổng %lignin bị tách sau khi tẩy trắng của mẫu biến tính với H 2 SO 4 ... 36 Bảng 3.5. Kết quả giá trị mật độ quang của dung dịch chuẩn .................................. 41 Bảng 3.6. Kết quả khảo sát ảnh hưởng của thời gian hấp phụ ................................. 43 Bảng 3.7. Phân tích phương sai một yếu tố thời gian................................................. 44 Bảng 3.8. Kết quả khảo sát ảnh hưởng của pH .......................................................... 45 Bảng 3.9. Phân tích phương sai một yếu tố pH .......................................................... 47 Bảng 3.10. Kết quả khảo sát ảnh hưởng của lượng VLHP ....................................... 48 Bảng 3.11. Phân tích phương sai một yếu tố lượng VLHP ........................................ 51 Bảng 3.12. Tổng kết các điều kiện hấp phụ metylen xanh ........................................ 52 Bảng 3.13. Bảng số liệu dựng đường đẳng nhiệt hấp phụ Freundlich ..................... 52 SVTH: Phạm Thị Thanh Huyền 7 Khóa luận tốt nghiệp GVHD: TS. Phan Thị Hoàng Oanh MỞ ĐẦU Một trong những vấn đề nóng bỏng đặt ra cho các nước đang phát triển trong đó có Việt Nam là cải thiện tình trạng ô nhiễm môi trường từ các chất độc hại do nền công nghiệp tạo ra. Điển hình như các ngành công nghiệp cao su, hóa chất, công nghiệp thực phẩm, thuốc bảo vệ thực vật, y dược, luyện kim, xi mạ, giấy, đặc biệt là ngành dệt nhuộm, ngành đang phát triển mạnh mẽ và chiếm kim ngạch xuất khẩu cao của Việt Nam. Các loại thuốc nhuộm được đặc biệt quan tâm vì chúng thường là nguồn sinh ra các kim loại, muối và màu trong nước thải. Tuy nhiên, hầu hết các nhà máy, xí nghiệp dệt nhuộm ở nước ta đều chưa có hệ thống xử lý nước thải mà đang có xu hướng thải trực tiếp ra sông, suối, ao, hồ,… Loại nước thải này có độ kiềm cao, độ màu lớn và chứa nhiều hóa chất độc hại đối với các loài thủy sinh. Nước thải dệt nhuộm, đặc biệt nước thải từ một số công đoạn như nhuộm, nấu, có độ ô nhiễm rất cao (chỉ số COD và độ màu cao gấp hàng chục lần so với tiêu chuẩn nước thải cho phép), chứa nhiều hợp chất hữu cơ mang màu, có cấu trúc bền, khó phân hủy sinh học và có độc tính cao đối với người và động, thực vật. Vì vậy, ô nhiễm nước thải trong ngành công nghiệp dệt nhuộm là một vấn đề cần quan tâm giải quyết, nhằm bảo vệ sức khỏe cộng đồng và cải thiện môi trường sinh thái. Hấp phụ là một trong những phương pháp hóa lý phổ biến và hiệu quả để khử màu nhuộm. Có nhiều loại hấp phụ khác nhau được biết đến trong ứng dụng này như than hoạt tính, zeolite, tro than, chitin và chitosan,... Một trong số chất hấp phụ được dùng nhiều nhất là than hoạt tính bởi nó có dung lượng hấp phụ hữu cơ cao. Tuy nhiên, than hoạt tính có giá thành cao và không tái sinh được. Xuất phát từ các quan điểm này, các chất hấp phụ giá rẻ hơn từ chất thải thiên nhiên, vật liệu sinh học, phế liệu công-nông nghiệp như bã mía, vỏ lạc, lõi ngô, xơ dừa, vỏ trấu, vỏ sầu riêng, vỏ chuối, rơm,... được đề xuất và triển khai ứng dụng trong việc loại bỏ phẩm nhuộm và các kim loại nặng trong nước. Ưu điểm của các chất hấp phụ này đi từ các nguyên liệu rẻ tiền, dễ kiếm, quy trình đơn giản, không thêm bất cứ một tác nhân độc hại nào vào môi trường và vỏ SVTH: Phạm Thị Thanh Huyền 8 Khóa luận tốt nghiệp GVHD: TS. Phan Thị Hoàng Oanh sầu riêng là một trong những phế phẩm nông nghiệp có giá trị cao nhất. Chính vì các lý do trên chúng tôi chọn đề tài khóa luận tốt nghiệp là “Điều chế và khảo sát ứng dụng của vật liệu hấp phụ từ vỏ sầu riêng”. Ứng dụng được khảo sát là khả năng hấp phụ metylen xanh từ vật liệu điều chế được. SVTH: Phạm Thị Thanh Huyền 9 Khóa luận tốt nghiệp GVHD: TS. Phan Thị Hoàng Oanh CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 1.1. Giới thiệu về cây sầu riêng 1.1.1. Tên gọi Hình 1.1. Quả sầu riêng Sầu riêng là một trong những phế phẩm nông nghiệp có sẵn nhất được tìm thấy ở khu vực Đông Nam Á [14]. Tên khoa học: Durio zibethinus Murray, thuộc họ Gạo Bombacaceae bao gồm 30 loài. Durio zibethinus là loài duy nhất có sẵn trong thị trường quốc tế [16, 21]. Sầu riêng có nguồn gốc từ Đông Nam Á. Tên "sầu riêng" xuất phát từ Malay, từ "Duri", có nghĩa là "cái gai" [21]. 1.1.2. Hình thái học Cây sầu riêng có thể cao đến 45 mét [20]. Lá sầu riêng là loại lá đơn hơi rũ, lá mọc so le, đối xứng hình elip, dài từ 8-20 cm, rộng từ 2,5-7,5 cm. Mặt lá phía trên thường có màu xanh đậm, phẳng và bóng láng, còn mặt lá phía dưới hơi vảy, có màu nâu nhạt óng ánh [21]. SVTH: Phạm Thị Thanh Huyền 10 Khóa luận tốt nghiệp GVHD: TS. Phan Thị Hoàng Oanh Hình 1.2. Lá quả sầu riêng Hoa sầu riêng có mùi thơm mạnh và có mật hoa. Hoa có chiều dài khoảng 50-70 mm và mỗi cụm mọc thành chùm từ 1-45 hoa. Các cụm hoa mọc trên các cành chính và nhỏ hơn, hoặc có thể mọc trực tiếp trên thân cây. Thông thường chỉ có từ 1-2 quả sầu riêng phát triển từ mỗi chùm hoa. Hình 1.3. Hoa quả sầu riêng Hoa sầu riêng là loài lưỡng tính, có cả nhụy và nhị trong cùng một hoa. Tuy nhiên, sự tự thụ phấn hiếm khi xảy ra vì nhụy và nhị không xuất hiện cùng một lúc, hoa thụ phấn được chủ yếu là nhờ dơi. Giai đoạn 3-4 tuần thời tiết khô hạn là điều kiện cần thiết để kích thích hoa phát triển. Thời gian là một tháng kể từ khi có chồi hoa đến khi hoa nở. Mỗi hoa có 5 đài và 5 cánh. Hoa sầu riêng thường nở từ khoảng 3 giờ chiều đến nửa đêm. Màu sắc của hoa phù hợp với màu sắc của phần thịt quả [21]. SVTH: Phạm Thị Thanh Huyền 11 Khóa luận tốt nghiệp GVHD: TS. Phan Thị Hoàng Oanh Cuống quả sầu riêng thường rũ xuống. Chiều rộng và chiều dài của quả từ khoảng 175-200 mm và đôi khi có thể dài tới 400 mm [20]. Sầu riêng có thể có trái sau khi trồng 4 tới 5 năm. Quả hình thành trong khoảng từ 85-150 ngày sau khi hoa thụ phấn. Quả có hình trứng hay hình trứng thuôn dài, gần hình tròn với kích thước trung bình. Trọng lượng quả thường dao động từ 2-5 kg và cũng có thể nặng đến 8 kg. Quả có thể mọc trên thân cây hay cành cây. Bên ngoài có lớp vỏ cứng, dày với gai chóp nhọn có thể dài tới 20 mm, gai quả từ màu xanh đến màu vàng nâu [17, 18]. Hình 1.4. Gai quả sầu riêng Phần thịt quả bắt đầu hình thành 4 tuần sau khi hoa thụ phấn, bắt đầu như một tấm vải trắng sau đó bao bọc toàn bộ hạt. Phần thịt quả với mùi đặc trưng tùy cảm nhận mà mùi có thể là thơm hay khó chịu. Mùi mạnh này có thể được phát hiện trong vòng bán kính nửa dặm [18]. Hình 1.5. Phần thịt quả sầu riêng SVTH: Phạm Thị Thanh Huyền 12 Khóa luận tốt nghiệp GVHD: TS. Phan Thị Hoàng Oanh Phần ăn được của quả chỉ chiếm khoảng 15-30 %. Do vậy sẽ có tới 70-85 % quả bị thải bỏ nếu không được xử lý đúng cách điều này có thể sẽ trở thành một vấn nạn môi trường [14]. Sầu riêng từ cây ở độ tuổi 50, 60 năm và nhiều hơn nữa có chất lượng cao hơn về hương vị, mùi thơm, và kết cấu quả [18]. 1.1.3. Phân bố Sầu riêng là loài cây nhiệt đới chủ yếu được trồng ở Sri Lanka, miền Nam Ấn Độ, Nam Miến Điện, Thái Lan, Campuchia, Việt Nam, Malaysia, Indonesia, Borneo, Mindanao (Philippines) và New Guinea. Thái Lan là nước sản xuất thương mại lớn nhất (sản xuất 927194 tấn vào năm 1999, với khoảng 137649 ha trồng), tiếp theo là Indonesia và bán đảo Malaysia. Quả được đánh giá cao tại các thị trường Đông Nam Á [18, 28]. Ở nước ta sầu riêng được trồng đầu tiên tại Tân Quy (Biên Hòa) sau đó bắt đầu lan rộng ra những vùng Đông Nam Bộ, Đồng bằng Sông Cửu Long và Tây Nguyên [32]. 1.1.4. Giá trị dinh dưỡng Trái sầu riêng có chứa rất nhiều chất dinh dưỡng. Phân tích trong 100 gam múi có: nước (64,10 gam), năng lượng (153 kcal), protein (2,70 gam), kali (70 mg), natri (40 mg), cacbon hiđrat (27,90 gam), canxi (40 mg), lân (44 mg), sắt (1,90 mg), vitanmin C (23,30 mg) [33], Vitamin B1 (0,10 mg), Vitamin B2 (0,13 mg), Niacin (0 mg), Caroten (150 μg ), Fibre (0,90 g), Retinol (25 μg ) [28]. Quả sầu riêng có nhiều chất bổ nên dùng để phục hồi sức khỏe cho người mới ốm dậy rất tốt, có tính tráng dương, lọc máu và trừ giun sán,… [23]. Những người có huyết áp cao hoặc phụ nữ mang thai được khuyên không nên ăn sầu riêng [18] SVTH: Phạm Thị Thanh Huyền 13 Khóa luận tốt nghiệp GVHD: TS. Phan Thị Hoàng Oanh 1.1.5. Yêu cầu điều kiện ngoại cảnh Sầu riêng là cây nhiệt đới điển hình, sinh trưởng và phát triển tốt nhất trong đất màu mỡ, độ ẩm dồi dào, đất sâu với chất hữu cơ dồi dào, có khả năng thoát nước tốt, gần nguồn nước tưới và độ pH từ 6-7 như đất sét, đất đỏ bazan, đá granit,… [18, 28]. Lượng mưa yêu cầu hàng năm từ 1500 đến 3000 mm mưa cũng phân bố đều quanh năm, mùa khô không quá 3 tháng, đặc biệt là không mưa khi trái già-chín tốt nhất là trong vòng 16° bắc và phía nam của đường xích đạo [18]. Nhiệt độ: 25 -30oC phân bố đều và nên có đủ ánh sáng mặt trời để cây phát triển mạnh [28]. 1.2. Vỏ quả sầu riêng Là phần bỏ đi từ quả sầu riêng. Trong một quả sầu riêng phần vỏ quả chiếm tới 7085% khối lượng quả [14]. Hình 1.6. Vỏ quả sầu riêng 1.2.1. Công dụng của vỏ quả sầu riêng Vỏ quả sầu riêng tuy là phần bỏ đi của quả nhưng lại có rất nhiều công dụng đáng kinh ngạc: - Chữa bệnh: Theo Đông y, vỏ quả sầu riêng có vị đắng, tính ấm, có tác dụng ích khí tiêu thực, cầm mồ hôi, làm ấm phổi để chữa ho, thường được dùng làm thuốc bổ SVTH: Phạm Thị Thanh Huyền 14 Khóa luận tốt nghiệp GVHD: TS. Phan Thị Hoàng Oanh khí, chữa đầy bụng, khó tiêu, ho do hàn, cảm sốt. Ngày dùng 15-20 gam lá và rễ, thái nhỏ nấu nước uống [16, 18]. - Trong phân tích xử lý nước thải: Cũng được ứng dụng rất nhiều trong việc chiết tách làm vật liệu hấp phụ: hấp phụ các kim loại nặng [5, 7, 13] hay vỏ sầu riêng nếu được bổ sung các axit béo cũng có thể giữ lại hiệu quả ban đầu của nó, để hấp phụ dầu tràn trong nước [20, 22]. 1.2.2. Thành phần hóa học của vỏ sầu riêng Trong vỏ quả sầu riêng có ba thành phần cơ bản là xenlulozơ (30,92%); hemixenlulozơ (17,99%) và lignin (7,69%) [14]. Hình 1.7. Cấu trúc trong thành tế bào 1.2.2.1. Xenlulozơ Xenlulozơ: Là một polime hợp thành từ các mắc xích β-glucozơ nối với nhau bởi các liên kết β-1,4-glicozit, phân tử xenlulozơ không phân nhánh, không xoắn. SVTH: Phạm Thị Thanh Huyền 15 Khóa luận tốt nghiệp GVHD: TS. Phan Thị Hoàng Oanh Hình 1.8. Cấu trúc của xenlulozơ Hemixenlulozơ: Về cơ bản, hemixenlulozơ là polisaccarit phức tạp giống như xenlulozơ, nhưng có số lượng mắt xích nhỏ hơn nên khối lượng phân tử nhỏ hơn xenlulozơ. Hemixenlulozơ thường bao gồm nhiều loại mắt xích khác nhau và có chứa các nhóm thế khác như axetyl và metyl. Vai trò của hemixenlulozơ là để kết nối các sợi lignin và sợi xenlulozơ,... [10]. Hình 1.9. Cấu trúc của hemixenlulozơ - Tính chất vật lý: Xenlulozơ là chất rắn hình sợi, màu trắng, không mùi, không vị. Có tính bền vững cơ học cao, chịu được nhiệt độ đến 200oC mà không bị phân hủy. Tỷ trọng lúc khô là 1,45; khi khô xenlulozơ không tan trong nước và các dung môi hữu cơ nhưng tan trong dung dịch Schweizer (dung dịch Cu(OH) 2 tan trong amoniac NH 3 ), axit vô cơ mạnh SVTH: Phạm Thị Thanh Huyền 16 Khóa luận tốt nghiệp GVHD: TS. Phan Thị Hoàng Oanh như: HCl, HNO 3 ,... [25, 36]. - Tính chất hóa học: + Phản ứng thủy phân: Xenlulozơ được cấu tạo bởi các mắt xích β-D-glucozơ liên kết với nhau bằng liên kết 1,4-glucozit, do vậy liên kết này thường không bền. Đun nóng xenlulozơ trong dung dịch axit vô cơ đặc thu được glucozơ. Phương trình phản ứng: H+, t0 (C6H10O5)n + nH2O nC6H12O6 + Phản ứng với axit vô cơ: Đun nóng xenlulozơ trong hỗn hợp axit nitric đặc và axit sunfuric đặc thu được xenlulozơtrinitrat. Phương trình phản ứng: H2SO4đặc, t0 [C6H7O2(OH)3]n + 3nHNO3đặc [C6H7O2(ONO2)3]n + 3nH2O Xenlulozơ trong tự nhiên là thành phần chủ yếu tạo nên các vách tế bào thực vật, tạo nên bộ khung của cây [10, 25, 36]. 1.2.2.2. Lignin Lignin: Được xem như là bức tường của xenlulozơ, giữ vai trò là chất kết nối giữa xenlulozơ và hemixenlulozơ, chống lại sự xâm nhập của vi khuẩn đối với cây và chống thấm nước. Lignin có cấu trúc phức tạp, là một polyphenol có mạng không gian mở, cấu trúc đơn vị cơ bản là phenylpropan, dễ bị hòa tan trong dung dịch axit hoặc kiềm. Thành phần thay đổi theo từng loại gỗ, tuổi cây hoặc vị trí của nó trong gỗ. SVTH: Phạm Thị Thanh Huyền 17 Khóa luận tốt nghiệp GVHD: TS. Phan Thị Hoàng Oanh Hình 1.10. Cấu trúc của lignin Lignin có khả năng mềm đi dưới tác dụng của nhiệt độ và bị hòa tan trong một số hợp chất hóa học. Trong gỗ, bản thân lignin có màu trắng. Đơn vị cấu trúc cơ bản là phenylpropan. Từ đơn vị cơ bản là phenylpropan, các cấu trúc điển hình được đề nghị là Syringylpropan (S), Parahydroxylphenylpropan (P) và Guaicylpropan (G) [10, 36]. SVTH: Phạm Thị Thanh Huyền 18