Nghiên cứu khả năng hấp phụ ion ni2+, pb2+ của vật liệu xơ dừa biến tính bằng chitosan trong dung dịch nước

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG

TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM

KHOA HÓA HỌC

TRẦN THỊ HẬU

NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG HẤP PHỤ ION Ni2+, Pb2+

CỦA VẬT LIỆU XƠ DỪA BIẾN TÍNH BẰNG CHITOSAN

TRONG DUNG DỊCH NƢỚC

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP CỬ NHÂN HÓA HỌC

Đà Nẵng- Năm 2018

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG

TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM

KHOA HÓA HỌC

NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG HẤP PHỤ ION Ni

2+, Pb

2+CỦA

VẬT LIỆUXƠ DỪA BIẾN TÍNH BẰNG CHITOSAN

TRONG DUNG DỊCH NƢỚC

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP CỬ NHÂN KHOA HỌC

Sinh viên thực hiện : Trần Thị Hậu

Lớp : 14CHP

Giáo viên hướng dẫn : TS Trần Mạnh Lục

Đà Nẵng-Năm 2018

LỜI CAM ĐOAN

Tôi cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi. Các số liệu, kết quả nêu

trong luận văn là trung thực và chƣa từng đƣợc ai công bố trong bất kì công trình

nào khác.

Tác giả luận văn

Trần Thị Hậu

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM Độc lập – Tự do – Hạnh phúc

KHOA HÓA

NHIỆM VỤ LÀM KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

Họ và tên sinh viên: TRẦN THỊ HẬU

Lớp: 14 CHP

1. Tên đề tài: “Nghiên cứu khả năng hấp phụ ion Ni2+, Pb2+

của vật liệu xơ dừa

biến tính bằng chitosan trong dung dịch nước”.

2. Nguyên liệu, hóa chất, dụng cụ

- Nguyên liệu:

+ Chitosan đƣợc điều chế từ vỏ tôm phế thải của công ty xuất nhập khẩu thủy

sản Thọ Quang, quận Sơn Trà, Thành phố Đà Nẵng.

+ Xơ dừa đƣợc thu mua từ cơ sở Xuân Sang, lô số 10, đƣờng Nguyễn Tƣờng

Phổ, quận Liên Chiểu, thành phố Đà Nẵng.

- Hóa chất: HCl, CH3COOH, H2O2, Ni(NO3)2.6H2O, Pb(NO3)2, Na2CO3, NaCl,

MgCl2, CaCl2, CaCO3, NaOH.

- Dụng cụ:

+ Dụng cụ thủy tinh: bình tam giác, cốc có mỏ, pipet các loại, buret, đũa thủy

tinh, bình định mức.

+ Thiết bị điện tử: Cân phân tích, tủ sấy, lò nung.

3. Nội dung nghiên cứu

- Xác định một số chỉ tiêu vật lí của chitin, chitosan.

- Xác định tải trọng hấp phụ ion kim loại Ni2+, Pb2+

của vật liệu xơ dừa biến

tính bằng phƣơng pháp hấp phụ bể.

4. Giáo viên hƣớng dẫn: TS. Trần Mạnh Lục

5. Ngày giao đề tài: 10/9/2017

6. Ngày hoàn thành đề tài: 20/4/2018

Chủ nhiệm khoa Giáo viên hƣớng dẫn

(Ký và ghi rõ họ tên) ( Ký và ghi rõ họ tên)

PGS.TS.Lê Tự Hải TS.Trần Mạnh Lục

LỜI CẢM ƠN

Trên thực tế không có sự thành công nào mà không gắn liền

với những sự hỗ trợ, giúp đỡ dù nhiều hay ít, dù trực tiếp hay

gián tiếp của ngƣời khác. Trong suốt thời gian từ khi bắt đầu

học tập tại trƣờng Đại học Sƣ Phạm Đà Nẵng đến nay, em đã

nhận đƣợc rất nhiều sự quan tâm, giúp đỡ của quý thầy cô, gia

đình và bạn bè.

Với lòng biết ơn sâu sắc nhất, em xin gửi đến quý thầy cô ở

Khoa Hóa Học đã cùng với tri thức và tâm huyết của mình để

truyền đạt vốn kiến thức quý báu cho chúng em trong suốt

thời gian học tập tại trƣờng.

Em xin cảm ơn thầy giáo TS.Trần Mạnh Lục, ngƣời đã hƣớng

dẫn tận tình, động viên, giúp đỡ em trong suốt quá trình

nghiên cứu, thực hiện và hoàn hành khóa luận.

Đà Nẵng, ngày 20 tháng 4 năm 2018

Sinh viên

Trần Thị Hậu

MỤC LỤC

MỞ ĐẦU.....................................................................................................................1

1. Lý do chọn đề tài.....................................................................................................1

2. Mục đích nghiên cứu...............................................................................................2

3. Đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu ..........................................................................2

4. Phƣơng pháp nghiên cứu ........................................................................................2

4.1. Phƣơng pháp nghiên cứu lý thuyết ......................................................................2

4.2. Phƣơng pháp nghiên cứu thực nghiệm.................................................................2

5. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài................................................................3

6. Cấu trúc ...................................................................................................................3

CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN.......................................................................................4

1.1. Giới thiệu về nguồn phế liệu vỏ tôm....................................................................4

1.2.Tổng quan về chitin và chitosan ...........................................................................5

1.2.1. Lƣợc sử nghiên cứu chitin/ chitosan .................................................................5

1.2.2. Sự tồn tại của chitin...........................................................................................5

1.2.3. Đặc điểm cấu tạo và tính chất của chitin, chitosan ...........................................6

1.2.3.1.Đặc điểm cấu tạo và tính chất vật lí của chitin...............................................6

1.2.3.2.Đặc điểm cấu tạo và tính chất vật lí của chitosan...........................................8

1.2.3.3.Tính chất hóa học của chitin...........................................................................9

1.2.3.4.Tính chất hóa học của chitosan.....................................................................10

1.2.3.5.Tính chất sinh học của chitosan....................................................................10

1.2.4. Tình hình nghiên cứu sản xuất chitin và chitosan trong nƣớc ........................10

1.2.4.1.Tình hình nghiên cứu chitin và chitosan trên thế giới..................................10

1.2.4.2.Tình hình nghiên cứu sản xuất chitin và chitosan trong nƣớc......................11

1.3. Giới thiệu về xơ dừa...........................................................................................12

1.3.1. Dừa và sợi xơ dừa............................................................................................12

1.3.2. Cấu trúc của sợi xơ dừa...................................................................................13

1.3.3. Tính chất của sợi xơ dừa .................................................................................14

1.3.4. Xử lí sợi xơ dừa...............................................................................................15

1.3.4.1.Lý thuyết chung về quá trình xử lí sợi..........................................................15

1.3.4.2.Xử lý sợi tự nhiên tạo ra các loại sợi đáp ứng nhu cầu biến tính .................16

1.4. Phƣơng pháp hấp phụ.........................................................................................17

1.4.1. Giới thiệu chung về phƣơng pháp hấp phụ .....................................................17

1.4.2. Khái niệm về sự hấp phụ.................................................................................17

1.4.3. Nguyên lí của quá trình hấp phụ .....................................................................18

1.4.4. Phƣơng trình mô tả quá trình hấp phụ.............................................................19

1.4.5. Các yếu tố ảnh hƣởng đến quá trình hấp phụ..................................................22

1.4.6. Cơ chế hấp phụ................................................................................................23

1.5. Tính chất và ảnh hƣởng của kim loại nặng trong nƣớc đối với sức khỏe con

ngƣời và sinh vật.......................................................................................................24

1.5.1. Khái quát chung...............................................................................................24

1.5.2. Giới thiệu về niken và chì ...............................................................................25

1.5.2.1.Niken.............................................................................................................25

1.5.2.2.Chì.................................................................................................................26

CHƢƠNG 2: NGUYÊN LIỆU VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ...................27

2.1. Nguyên liệu, dụng cụ, hóa chất..........................................................................27

2.1.1. Nguyên liệu .....................................................................................................27

2.1.2. Hóa chất...........................................................................................................27

2.1.3. Dụng cụ và các thiết bị chính ..........................................................................27

2.2. Phƣơng pháp nghiên cứu....................................................................................27

2.2.1. Quy trình tách chitin và điều chế chitosan ......................................................27

2.2.1.1.Quy trình tách chitin từ vỏ tôm ....................................................................28

2.2.1.2.Qui trình điều chế chitosan...........................................................................29

2.2.2. Xác định một số chỉ tiêu hóa lí của chitin/chitosan.........................................31

2.2.2.1.Xác định độ ẩm của chitin/ chitosan.............................................................31

2.2.2.2.Xác đinh hàm lƣợng tro của chitin/chitosan.................................................31

2.2.3. Nghiên cứu chế tạo VLHP xơ dừa biến tính bằng chitosan............................32

2.2.3.1.Quy trình xử lí sợi xơ dừa.............................................................................32

2.2.3.2.Điều chế VLHP xơ dừa biến tính .................................................................32