Nghiên cứu khả năng ức chế ăn mòn kim loại của chitin chitosan tan trong nước được tách từ vỏ tôm và tăm mực

1

B

2

GIÁO D C VÀ ĐÀO T O
Đ I H C ĐÀ N NG

TR N TH HOÀN

NGHIÊN C U KH NĂNG

C CH ĂN MỊN

Cơng trình đư c hồn thành t i
Đ I H C ĐÀ N NG

Ngư i hư ng d n khoa h c: PGS.TS. LÊ T

H I

Ph n bi n 1: GS.TS. ĐÀO HÙNG CƯ NG

KIM LO I C A CHITIN/CHITOSAN TAN TRONG NƯ C
ĐƯ C TÁCH T

V

TÔM VÀ TĂM M C
Ph n bi n 2: PGS.TS. LÊ TH LIÊN THANH

Chuyên ngành: HÓA H U CƠ
Mã s :
60 44 27
Lu n văn ñư c b o v t i H i ñ ng ch m Lu n văn t t
nghi p th c sĩ khoa h c h p t i Đ i h c Đà N ng vào ngày
28 tháng 10 năm 2011
TÓM T T LU N VĂN TH C SĨ KHOA H C

Đà N ng - Năm 2011

* Có th tìm hi u lu n văn t i:
- Trung tâm Thông tin - H c li u, Đ i h c Đà N ng
- Thư vi n trư ng Đ i h c Sư ph m, Đ i h c Đà N ng


3
M

Đ U

1. LÝ DO CH N Đ TÀI

4
h t sinh v t s ng trong t nhiên, ñ c bi t

lồi giáp xác, nó như m t

thành ph n quan tr ng c a v . Ch t ñư c kh acetyl t chitin ñã

Ngày nay, trong cu c s ng hi n ñ i c a con ngư i, v t li u

ñư c khám phá b i Roughet vào năm 1859, và ñư c ñ t tên là

kim lo i đóng vai trị quan tr ng trong đ i s ng, v a là phương ti n

chitosan, là polime h u cơ t nhiên duy nh t mang đi n tích dương

ph c v cơng vi c h ng ngày, v a là v t d ng thi t y u trong đ i

do các nhóm amino tích ñi n dương, do ñó làm cho chitin/chitosan có

s ng c a m i ngư i. Ngoài ra, m t trong nh ng ñi u mà v t li u kim

nhi u ng d ng trong m ph m, dư c ph m và trong công nghi p.

lo i mang ñ n ngư i s d ng ưu th khi l a ch n, đó là kh năng tái

Hi n nay, ph li u thu s n, nh t là ph li u tôm, m c th i ra

s d ng và giá thành c a nó, đây th t s là ñi u r t quan tâm c a th

t các cơ s ch bi n thu s n n u khơng x lý đúng cách s gây h u

gi i hi n nay, khi mà ngu n nguyên li u t nhiên ngày m t c n d n,

qu r t l n v ô nhi m môi trư ng. Vì v y, đ h n ch s ô nhi m

và giá thành c a các v t li u ngày m t tăng lên, … Do đó mà v t li u

môi trư ng do ngu n ph li u thu s n gây ra, cũng như tìm ra các

kim lo i ngày càng đư c s d ng ph bi n và r ng rãi. Tuy nhiên,

ho t ch t c ch s ch, thân thi n v i mơi trư ng, tơi đã ch n đ tài:

ngồi nh ng ưu đi m đó, thì như c ñi m l n nh t ñ i v i các v t li u

“Nghiên c u kh

năng

c ch

ăn mòn kim lo i c a

kim lo i, là kh năng b “ăn” mòn. S ăn mòn kim lo i gây t n th t to

chitin/chitosan tan trong nư c ñư c tách t v tôm và tăm m c”

l n cho n n kinh t qu c dân, gây m t mát m t lư ng l n kim lo i,

2. M C ĐÍCH NGHIÊN C U

nhi u thi t b , v t d ng có giá tr , nhi u phương ti n giao thông v n
t i hi n ñ i c n ph i s a ch a, ho c ph i thay th vì b ăn mịn. Chưa
k đ n nh ng thi t h i v tính m ng và s c kh e con ngư i do kim

- Các y u t

nh hư ng đ n q trình tách chitin/chitosan t

v tơm, tăm m c.
- Kh năng c ch ăn mòn kim lo i c a chitin/chitosan tan

lo i b phá h y gây ra. Chính vì v y vi c ch ng ăn mịn kim lo i là

trong nư c đư c tách t v tôm, tăm m c.

m t v n ñ c p bách c v m t kinh t cũng như công ngh .

3. Đ I TƯ NG VÀ PH M VI NGHIÊN C U

Đ ngăn ng a s ăn mòn và b o v kim lo i kh i b ăn mòn,

H p ch t chitin/chitosan tan trong nư c đư c tách t v tơm,

ngư i ta s d ng các phương pháp khác nhau như s d ng các h p

tăm m c.

kim b n, b o v b m t b ng ch t ph , phương pháp đi n hố…,

4. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN C U

trong đó có phương pháp s d ng ch t c ch ăn mòn như cromat,

4.1. Phương pháp nghiên c u lý thuy t

photphat, nitrit,…Tuy nhiên các ch t này thư ng gây ô nhi m môi

- Nghiên c u s ăn mòn và b o v kim lo i.

trư ng. Vì v y, hư ng s d ng các ch t c ch s ch, thân thi n v i

- Phân lo i, tính ch t lý, hóa h c và ng d ng c a chitosan.

môi trư ng ñang ñư c các nhà khoa h c quan tâm.
Chitin, m t lo i lá ch n sinh h c c a cu c s ng, là m t polime
sinh h c t nhiên có th tìm th y trong nh ng màng t bào c a h u

4.2. Phương pháp nghiên c u th c nghi m
- Xác ñ nh ñ

m, hàm lư ng tro, hàm lư ng ch t không tan.


5

6

- Phương pháp ph h ng ngo i (IR); phương pháp ph c ng

CHƯƠNG 1

1

hư ng t h t nhân ( H-NMR) m t chi u.
- Dùng thi t b ño PGS - HH3 ñ kh o sát kh năng c ch ăn
mòn kim lo i c a chitin/chitosan tan trong nư c

- Phương pháp x lý s li u.

T NG QUAN
1.1. GI I THI U V CHITIN VÀ CHITOSAN
1.1.1. Nguyên li u s n xu t chitin – chitosan
Tôm là ñ i tư ng r t quan tr ng c a ngành th y s n nư c ta hi n

5. Ý NGHĨA KHOA H C VÀ TH C TI N C A Đ TÀI

nay vì tơm chi m t l 70 − 80% t ng kim ng ch xu t kh u c a

5.1. Ý nghĩa khoa h c

ngành.

- Kh o sát các y u t

nh hư ng đ n q trình đeaxetyl hóa

chuy n chitin thành chitosan .
- Kh o sát ng d ng c a chitin/chitosan tan trong nư c làm
ch t c ch trong ch ng ăn mòn kim lo i .
5.2. Ý nghĩa th c ti n
- Tìm hi u các ng d ng quan tr ng c a chitin / chitosan.
- Nâng cao giá tr s d ng ngu n ph li u th y s n.
6. C U TRÚC LU N VĂN
M ñ u: (3 trang : t trang 1 ñ n trang 3)
Chương 1: T ng quan (34 trang: t trang 4 ñ n trang 37)
Chương 2: Nguyên li u và phương pháp nghiên c u
(15 trang:t trang 38 ñ n trang 52)

Chương 3: K t qu và th o lu n
(26 trang: t trang 53 ñ n trang 77)
K t lu n : (2 trang : t trang 78 ñ n trang 79)

Vi t Nam, m c ng là ñ i tư ng khai thác có giá tr kinh t
cao, có th

đánh b t đư c b ng nhi u cách như lư i kéo, lư i vây,

lư i mành, ch p m c, câu tay
1.1.2. Ngu n g c chitin và chitosan
Chitin là thành ph n c u trúc chính trong v (b xương ngồi) c a
các đ ng v t khơng xương s ng trong đó có lồi giáp xác (tơm, cua,
m c…).
Chitosan đư c xem là polymer t nhiên quan tr ng nh t vì nó có
ho t tính sinh h c cao và có nhi u ng d ng ña d ng nh t trong th c
t . Vi c s n xu t chitosan cũng đơn gi n, khơng c n dùng hóa ch t
đ c h i ñ t ti n. Chitosan thu ñư c b ng cách đ axetyl hố chitin,
trong đó nhóm (–NH2) thay th nhóm (-NHCOCH3)

v trí C(2).

1.1.3. C u t o phân t
1.1.3.1. Chitin
Chitin có cơng th c phân t : (C8H13O5N)n
Tên hóa h c c a chitin là:
Poly – β –(1,4) - N – acetyl –D - glucozamin
Hay còn g i là poly – β –(1,4)-2-axetamit-2-desoxy-D-glucose
1.1.3.2. Chitosan
Công th c phân t : (C6H11O4N)n

7

8

Tên hóa h c c a chitosan là:

1.2.3. M t s quy trình cơng ngh s n xu t chitin/chitosan.

Poly – β –(1,4) –D - glucozamin

1.2.3.1. Quy trình s n xu t chitosan t v tôm Hùm c a Hackman

Hay cịn g i là poly – β –(1,4)-2-amino-2-desoxy-D-glucose

1.2.3.2. Quy trình s n xu t chitin - chitosan c a Pháp

1.1.4. Tính ch t v t lý
1.1.4.1. Chitin
Chitin là m t ch t r n màu tr ng ho c ngà, có c u trúc l x p,

1.2.3.3. Quy trình thu nhi t Yamasaki và Nacamichi (Nh t B n)

không mùi v và không tan trong h u h t các dung môi.
1.1.4.2. Chitosan
Chitosan là m t ch t r n, x p, nh , hình v y, t n t i

1.2.3.4. Quy trình c a k sư Đ Minh Ph ng - Đ i h c Nha Trang
1.2.3.5. Quy trình s n xu t chitosan

Trung tâm cao phân t

thu c Vi n khoa h c Vi t Nam
hai d ng:

1.2.3.6. Quy trình s n xu t chitin c a xí nghi p thu s n Hà N i

d ng tinh th chi m t l cao (50 – 60%) và d ng vơ đ nh hình, có th

1.2.3.7. Quy trình s n xu t chitosan t

xay nh theo các kích c khác nhau. Nhi t đ nóng ch y 309oC-

pháp hố h c v i m t cơng đo n x lý ki m - Tr n Th Luy n - Đ i

311oC.

h c Nha Trang
1.2.3.8. Quy trình c a Phân vi n V t lý Hà N i

1.1.5. Tính ch t hóa h c
1.1.5.1. Tính ch t chung c a chitin và chitosan
a. Ph n ng Van-wisseleigh [9]

1.2.3.9. Quy trình bán thu nhi t c a Đ i h c Dư c Tp-HCM
1.3. LÝ THUY T V

b. Ph n ng c t m ch [14]

ĂN MÒN KIM LO I VÀ B O V

LO I

c. Ph n ng t i nhóm –OH [13], [14]

1.3.1. Ăn mịn kim lo i

d. Ph n ng este hóa

1.3.2. Cơ ch ăn mịn đi n hóa
1.3.3. Các phương pháp b o v kim lo i

1.1.5.2. Tính ch t riêng c a chitin [3], [9], [17]
1.1.5.3. Tính ch t riêng c a chitosan [3], [9], [17]
1.1.6. Tính ch t sinh h c c a chitosan
1.1.7.

ng d ng

1.1.8. So sánh chitin và chitosan
1.2.
TÌNH
HÌNH
NGHIÊN

C U

S N

XU T

CHITIN/CHITOSAN TRONG VÀ NGỒI NƯ C.
1.2.1. Tình hình nghiên c u s n xu t chitin/chitosan trên th gi i.
1.2.2. Nh ng nghiên c u trong nư c.

v tôm Sú b ng phương

KIM


9
CHƯƠNG 2
NGUYÊN LI U VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN C U

10
Quy trình đi u ch chitin thành chitosan tan đư c th c hi n
theo hình 2.3 như sau:

2.1. NGUYÊN LI U, HÓA CH T, D NG C
Chitin

2.1.1. Nguyên li u
2.1.2. Hóa ch t
2.2. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN C U
2.2.1. Xác đ nh quy trình tách chi t chitosan và kh o sát y u t
nh hư ng đ n quy trình tách chi t.
Quy trình chi t tách chitin t v tơm, tăm m c đư c th c hi n theo
hình 2.2 sau:

Đeaxetyl hóa

Đun v i dd NaOH 30% -60%
to ñun 70 - 100oC, th i gian
ñun 7 ÷ 10 gi .
Sau khi ñun r a b ng nư c c t
đ n khi dung d ch có pH=7,
s y khơ
Chitosan thơ
Hịa tan trong CH3COOH 1%
khu y trong 30 phút

V tôm, tăm m c
dd NaOH 5% ( 3gi
90-1000C)
r a b ng nư c đ n pH= 7, s y khơ

(Lo i protein)

Keo ñ c vàng nh t
Thêm NaOH 10%, khu y 10 phút

S n ph m

(Lo i khoáng)

dd HCl 12%, ngâm nhi t đ phịng
trong 12 gi , r a b ng nư c c t
ñ n pH=7
Chitin

Keo ñ c tr ng ñ c
Ngâm C2H5OH, ñun 50o- 60oC th i
gian 5 gi
K tt a
L c và r a b ng CH3COCH3,
s y 40oC

Hình 2.2. Quy trình s n xu t chitin

Chitosan tan

Hình 2.3. Quy trình s n xu t chitosan tan trong nư c


11

12

2.2.2. Xác ñ nh m t s ch tiêu lý hóa c a chitin/chitosan.
2.2.2.1. Xác đ nh đ

CHƯƠNG 3
K T QU VÀ TH O LU N

m c a chitin/chitosan

2.2.2.2. Xác ñ nh hàm lư ng tro c a chitin/chitosan

3.1. TÁCH CHITIN T

2.2.2.3. Phương pháp xác ñ nh hàm lư ng ch t khơng tan

V

TƠM, TĂM M C

B ng 3.1. Các tính ch t v t lý c a chitin tách đư c t v

2.2.3. Phân tích đ nh tính chitin/chitosan.

tơm, tăm m c

2.2.4. Nghiên c u tính ch t c ch ăn mòn kim lo i c a chitosan.
2.2.4.1. Thi t b đo
2.2.4.2. Đi n c c và hóa ch t
2.2.4.3. Phương pháp chu n b b m t
2.2.4.4. Phương pháp nghiên c u ăn mịn đi n hóa

m

Đ tro

Hi u su t

V tôm

6,41%

1,53%

23,83%

Tăm m c

5,24%

1,25%

47,89%

Chitin tách t

Đ

NH HƯ NG Đ N Q

3.2. KH O SÁT CÁC Y U T
ĐEAXETYL

TRÌNH

HĨA

CHUY N

CHITIN

THÀNH

CHITOSAN
3.2.1. nh hư ng c a th i gian ñun
nh hư ng c a th i gian ñun ñư c kh o sát

các ñi u ki n:

T l nguyên li u/dung d ch NaOH 1/10 (g/ml)
Nhi t ñ ñun 90oC
N ng ñ dung d ch NaOH 40%
Th i gian ñun thay ñ i t

7 – 10 gi

K t qu thu ñư c trình bày

hình 3.3 và b ng 3.2

B ng 3.2. nh hư ng c a th i gian ñun đ n hi u su t q
trình đeaxetyl hóa chuy n chitin thành chitosan
t (gi )

7

8

9

10

V tôm

34.87

38.06

41.71

43.75

Tăm m c

52.46

60.59

65.04

62.30

Hi u su t (%)


13

14

D a vào b ng 3.2 có th th y khi th i gian đun tăng thì hi u

D a vào b ng 3.3 ta th y khi nhi t ñ tăng thì hi u su t c a

su t c a q trình deaxetyl hóa cũng tăng theo. Tuy nhiên khi th i

q trình deaxetyl hóa cũng tăng. Tuy nhiên bên c nh đó khi tăng

gian tăng đ n 10 gi thì lúc đó t c đ c t m ch c a chitin/ chitosan

nhi t đ thì q trình c t m ch chitin/ chitosan t o glucosamin cũng

t o thành glucosamin m nh hơn nên làm cho hi u su t c a q trình

đ ng th i x y ra. Khi nhi t ñ tăng lên 100oC thì quá trình c t m ch

gi m xu ng. Hi u su t q trình đeaxetyl hóa chuy n chitin thành

di n ra m nh hơn nên làm gi m hi u su t c a quá trình deaxetyl hóa.

chitosan chi t tách t tăm m c l n hơn t v tơm.

V y, nhi t đ thích h p cho quá trình chi t tách chitosan t v tơm

V y, th i gian thích h p cho q trình chi t chitosan t v tơm
là 10 gi , ñ t hi u su t là 43.75% và t tăm m c là 9 gi và ñ t hi u

và tăm m c là 90oC, ñ t hi u su t tương ng là 43.75 % và 65.04 %.
3.2.3. nh hư ng c a n ng ñ dung d ch NaOH
nh hư ng c a n ng ñ dung d ch NaOH ñư c kh o sát

su t là 65.04 %.

các ñi u ki n:

3.2.2. nh hư ng c a nhi t ñ ñun
nh hư ng c a nhi t ñ ñư c kh o sát

các ñi u ki n:

T l nguyên li u/dung d ch NaOH 1/10 (g/ml)

T l nguyên li u/dung d ch NaOH 1/10 (g/ml)

Th i gian ñun 10 gi

Th i gian ñun 10 gi

Nhi t ñ ñun 90oC

N ng ñ dung d ch NaOH 40%

N ng ñ dung d ch NaOH thay ñ i t 30 – 60%
o

Nhi t ñ ñun thay ñ i t 70 – 100 C
K t qu thu ñư c trình bày

K t qu thu đư c trình bày

b ng 3.4

b ng 3.3
B ng 3.4.

B ng 3.3. nh hư ng c a nhi t ñ ñun ñ n hi u su t quá

nh hư ng c a n ng ñ dung d ch NaOH ñ n

hi u su t quá trình đeaxetyl hóa chuy n chitin thành chitosan

trình đeaxetyl hóa chuy n chitin thành chitosan
Nhi t ñ ñun(0C)

N ng ñ ddNaOH(%)

80

90

30

40

50

60

V tôm

70

41.16

43.75

48.62

45.71

Tăm m c

51.12

65.50

68.74

63.32

100

Hi u su t (%)
Hi u su t (%)
V tôm

32.43

39.15

43.75

43.12

Tăm m c

56.07

59.58

65.04

60.75


15
T k t qu

16

b ng 3.4, chúng tôi th y: Mơi trư ng ki m có tác d ng

B ng 3.6. Hàm lư ng tro c a chitosan

làm trương n t bào, tách b t m t lư ng nh ch t màu, ch t khống
hịa tan và làm y u liên k t glucozit c a chitosan. Tuy nhiên, n u x

M u
chitosan

lí trong dung d ch ki m m nh (60%) thì m t ph n chitosan b c t

Kh i lư ng

tách t

c c (mo)

Kh i lư ng
c c+m u
(m1)

m ch tan trong ki m. V y, n ng đ dung d ch NaOH tương ng thích

m c a chitosan đư c trình bày

b ng 3.5

m c a chitosan

0.011

29.1035

31.7435

29.1043

0.030

Kh i lư ng
chén (mo)

chitosan đư c trình bày

b ng 3.7

B ng 3.7. Hàm lư ng ch t không tan c a chitosan

lư ng

lư ng

chén +

chén +

m

m u

m u sau

(%)

nung (m2)

Chitosan t tăm

29.8353

32.8353

32.5203

29.1035

32.1035

31.7435

tôm

0,04

1,62

Hàm lư ng ch t
không tan

3.4. PHÂN TÍCH C U TRÚC C A CHITOSAN

10.5

V tơm

Chitosan t v

m c

Đ

Tăm m c

12

b ng 3.5 cho th y ñ

K t qu xác đ nh hàm lư ng ch t khơng tan c a m u

Kh i

(m1)

K t qu

29.8356

TIÊU LÝ HÓA C A

Kh i

tách t

32.5203

3.3.3. Xác ñ nh hàm lư ng ch t không tan

B ng 3.5. Đ

chitosan

tro(%)

(m2)

29.8353

m

K t qu xác ñ nh ñ

M u

lư ng

c c+ tro

V tôm
CH

CHITOSAN
3.3.1. Xác ñ nh đ

Hàm

lư ng

Tăm m c

h p cho q trình chi t chitosan t v tôm và tăm m c là 50% .
3.3. XÁC Đ NH M T S

Kh i

3.4.1. Ph h ng ngo i
B ng 3.8. So sánh ph h ng ngo i c a chitosan s n ph m và

m c a chitosan chi t tách t v

chitosan m u chu n

tôm, tăm m c l n. Do sau khi phơi khơ, trong q trình b o qu n
b ng bao ni lơng, hơi nư c trong khơng khí nh hư ng đ n đ

m

c a m u.

Nhóm

3.3.2. Xác ñ nh hàm lư ng tro

Ki u

bày

dao

b ng 3.6

-CH

- NH2

-CH2

-C-O-

-C-N

-CH

ht

K t qu xác ñ nh hàm lư ng tro c a m u chitosan đư c trình

-OH

ht

bd

bd

ht

ht

bd

3600-

2960-

1460- 1300-

1200- 900-

3000

2850

≈ 1650

1370

1030

đ ng
T n
-1

(cm )

s

1100

700


17
Chitosan

nghiên

≈ 3448

c u

18

2925-

≈ 1662- 1391-

2861

1583

1348-

≈
1263

10971054

991711

ht: dao đ ng hóa tr ; bd: dao ñ ng bi n d ng

3.5. NGHIÊN C U KH NĂNG

C CH ĂN MÒN KIM LO I

C A CHITOSAN
3.5.1. Kh năng c ch ăn mòn kim lo i c a chitosan chi t tách
t v tơm

Các đ nh h p th ph IR ñ c trưng c a m u nghiên c u và m u

3.5.1.1 Kh năng c ch ăn mòn kim lo i c a chitosan chi t tách

chu n là tương t nhau và khơng xu t hi n đ nh l . Qua ph h ng

t v tôm trong môi trư ng NaCl 3.5%

ngo i có th xác đ nh m t s nhóm ch c đ c trưng c a m u chitosan

a. nh hư ng c a th i gian

nghiên c u là –OH, NH2, C-O, C-N, CH.

v Z (%) theo th i gian ngâm thép trong dung d ch chitosan 80mg/l

3.4.2. Ph c ng hư ng t h t nhân
So sánh ph

c ng hư ng t

B ng 3.9. Giá tr dòng ăn mòn (Icorr) và h s tác d ng b o
đi u ch t chitin v tơm

h t nhân 1H-NMR c a m u

nghiên c u và m u chu n (ph n ph l c) cho th y m u nghiên c u có
s tương đ ng v i m u chu n.
So sánh ph h ng ngo i và ph c ng hư ng t h t nhân c a

STT

Th i gian
(phút)

Icorr (mA/cm2)

Z%

m u nghiên c u và m u chu n, d a vào tài li u tham kh o chúng tơi

1

0

1.2951E-0001

0

có th đưa ra cơng th c c u t o c a chitosan là:

2

10

6.1122E-0002

52.81

3

15

5.7512E-0002

55.59

4

20

5.1013E-0002

60.61

5

25

4.7268E-0002

63.50

6

30

5.6037E-0002

56.73

7

40

6.4430E-0002

50.25

8

60

7.2404E-0002

44.09

K t qu t b ng 3.9 cho th y th i gian t i ưu khi ngâm thép
CT3 trong dung d ch chitosan là 25 phút và ñ t hi u qu

c ch là

63.50%. Đi u này có th đư c gi i thích như sau: khi chitosan b h p
ph lên b m t thép thì các electron chưa liên k t c a các nhóm –OH,
–NH2 có th liên k t v i các obitan d còn tr ng c a s t t o thành l p

19

20

màng ho c t o ph c v i ion kim lo i s t làm ngăn cách b m t thép

chitosan lên n a thì hi u qu

v i mơi trư ng nên c ch q trình ăn mịn. Th i gian ngâm thép

3.5.1.2. Kh năng c ch ăn mòn kim lo i c a chitosan tan trong

trong dung d ch chitosan càng lâu thì l p màng t o thành càng b n

môi trư ng HCl
B ng 3.11. Giá tr dòng ăn mòn (icorr) và hi u qu

v ng nhưng n u ngâm trong th i gian quá lâu làm cho l p màng có
th b bong ra. Do đó th i gian cho hi u qu
phút, n u tăng th i gian ngâm thì hi u qu

c ch cao nh t là 25

c ch l i gi m.

c ch Z (%)

theo n ng ñ axit HCl c a dung d ch chitosan ñi u ch t chitin v

c ch s gi m.

tơm (đi n c c thép CT3)

b. nh hư ng c a n ng ñ
B ng 3.10. Giá tr dòng ăn mòn (icorr) và hi u qu

c ch Z (%)

theo n ng ñ dung d ch chitosan đi u ch t chitin v tơm (đi n

ST

N ng ñ

Icorr (n n)

Icorr (chitosan)

Z%

STT

chitosan

Z%

(mg/l)

(mA/cm )

(mA/cm2)

0.1

5.4832E-0001

5.4133E-0001

1.27

0.2

6.5467E-0001

5.9401E-0001

9.27

3

0.3

7.9875E-0001

6.1820E-0001

22.51

4

Icorr (mA/cm2)

HCl(M)

2

N ng ñ

T
1

c c thép CT3)

2

0.4

8.0478E-0001

6.5955E-0001

18.05

5

0.5

8.7738E-0001

7.1475E-0001

18.55

1

0

1.2951E-0001

0

2

60

5.2248E-0002

59.66

3

70

4.8340E-0002

62.67

Như v y, k t qu t b ng 3.11 cho th y khi n ng đ axit tăng

4

80

4.7268E-0002

63.50

thì cư ng đ dịng ăn mịn tăng; ăn mịn thép CT3 trong môi trư ng

5

90

4.2370E-0002

67.28

axit di n ra m nh hơn trong môi trư ng mu i NaCl 3.5%.

6

100

4.7110E-0002

63.62

Kh năng c ch ăn mịn c a chitosan trong mơi trư ng axit

y u hơn so v i môi trư ng mu i. Đi u này ñư c hi u là do axit phá

K t qu t b ng 3.10 cho th y khi n ng ñ dung d ch chitosan
càng tăng thì h s tác d ng b o v càng l n do l p màng t o ra trên

hu l p màng t o thành c a chitosan bám trên b m t kim lo i m nh
hơn. Hi u qu

c ch t i ưu là 22.51% trong môi trư ng HCl 0.3M.

b m t thép càng dày, cách ly kim lo i v i môi trư ng ăn mịn t t
hơn nhưng n ng đ dung d ch chitosan quá cao có th làm cho quá

3.5.2 Kh năng c ch ăn mòn kim lo i c a chitosan đi u ch t

trình t o màng di n ra nhanh nên c u trúc màng b x p hơn. Đi u đó

chitin tăm m c

gi i thích vì sao khi v i n ng ñ dung d ch chitosan là 90mg/l thì

3.5.2.1 Kh năng c ch ăn mịn kim lo i c a chitosan ñi u ch t

hi u qu

c ch ăn mịn cao nh t và đ t 67.28% và khi tăng n ng ñ

chitin tăm m c trong môi trư ng NaCl 3.5%

21

22
b. nh hư ng c a n ng ñ

a. nh hư ng c a th i gian
B ng 3.12. Giá tr dòng ăn mòn (Icorr) và h s tác d ng b o v Z

B ng 3.13. Giá tr dòng ăn mòn (icorr) và hi u qu

c ch Z (%)

(%) theo th i gian ngâm thép trong dung d ch chitosan ñi u ch t

theo n ng ñ dung d ch chitosan ñi u ch t chitin tăm m c (ñi n

chitin tăm m c 80mg/l

c c thép CT3)

STT

Th i gian

Icorr (mA/cm2)

N ng ñ

Z%

(phút)

STT

Icorr (mA/cm2)

Chitosan

Z%

(mg/l)

1

0

1.2779 E-0001

0

2

10

7.8271 E-0002

38.75

1

0

1.2779 E-0001

0

3

20

6.1122 E-0002

52.17

2

40

5.1013 E-0002

60.09

4

30

3.5377 E-0002

72.31

3

50

4.7268 E-0002

63.01

5

40

2.5254 E-0002

80.24

4

60

3.5375 E-0002

72.32

6

50

3.1159 E-0002

75.62

5

70

2.3157 E-0002

81.88

7

60

4.7268 E-0002

63.01

6

80

2.5254 E-0002

80.24

7

90

4.0132 E-0002

68.60

K t qu t b ng 3.12 cho th y th i gian t i ưu khi ngâm thép

K t qu t b ng 3.13 cho th y ng v i n ng ñ dung d ch

CT3 trong dung d ch chitosan là 40 phút thì hi u su t c ch ăn mịn

chitosan đi u ch t chitin tăm m c là 70mg/l thì hi u qu

cao nh t và đ t 80.24%. Đi u này có th đư c gi i thích như sau: đ u

mịn cao nh t và ñ t 81.88%. Khi n ng ñ dung d ch chitosan m c

tiên chitosan b h p ph lên b m t thép TC3 do l c hút Vander

càng tăng thì h s tác d ng b o v càng l n nhưng khi tăng n ng đ

Waals, sau đó nguyên t nitơ trong nhóm –NH2 có các electron chưa

dung d ch lên 80mg/l thì hi u qu

liên k t s liên k t v i các obitan d còn tr ng c a s t t o thành l p

gi i thích như sau: do l p màng t o ra trên b m t thép càng dày,

màng ho c t o ph c v i ion kim lo i s t làm ngăn cách b m t thép

cách ly kim lo i v i môi trư ng ăn mịn t t hơn, khi n ng đ dung

v i mơi trư ng nên c ch q trình ăn mịn. Th i gian ngâm thép

d ch tăng ñ n m t n ng đ nh t đ nh thì có th xu t hi n hi n tư ng

trong dung d ch chitosan càng lâu thì l p màng t o thành càng b n

c ng k t làm cho l p màng t o thành khơng đ u và n ng ñ dung

v ng. Tuy nhiên khi th i gian ngâm quá lâu thì các l p màng này có

d ch cao thì t c đ t o màng càng nhanh nên l p màng t o thành có

xu hư ng b bong ra nên làm gi m kh năng c ch ăn mòn.

th b x p làm h n ch kh năng ngăn c n b o v c a l p màng.

V y th i gian ngâm thép t i ưu là 40 phút, th i gian này ñư c
s d ng cho các nghiên c u ti p theo.

c ch ăn

c ch l i gi m ñi ñi u này có th

V y ng v i n ng đ dung d ch là 70mg/l thì hi u qu c
ch ăn mòn cao nh t nên n ng ñ này ñư c dùng ñ kh o sát


23

24

kh năng c ch ăn mòn kim lo i c a chitosan ñi u ch t chitn
tăm m c trong mơi trư ng axit.
3.5.2.2 Kh năng c ch ăn mịn kim lo i c a chitosan m c
trong môi trư ng HCl

K T LU N VÀ KI N NGH

B ng 3.14. Giá tr dòng ăn mòn (icorr) và hi u qu

c ch Z (%)

theo n ng ñ axit HCl c a dung d ch chitosan chi t tách t tăm
m c(ñi n c c thép CT3)

*. K t lu n
1. Sau th i gian nghiên c u các y u t

nh hư ng đ n q trình

đeaxetyl hóa chuy n chitin thành chitosan. K t qu cho th y:
Đi u ki n thích h p nh t đ q trình ñeaxetyl hóa chuy n
chitin thành chitosan ñ t hi u qu cao nh t c th như sau :
- Quá trình chi t tách chitin/chitosan t v tơm :
Th i gian ñun : 10 gi

N ng ñ

STT

T l chitin/NaOH: 1/10
Icorr (n n)

Icorr (tanin)

2

2

Z%

Nhi t ñ n u : 90oC

HCl(M)

(mA/cm )

(mA/cm )

1

0.1

5.3773 E-0001

4.4805 E-0001

16.67

2

0.2

5.9068 E-0001

4.6306 E-0001

21.60

3

0.3

6.4701 E-0001

5.3589 E-0001

17.17

4

0.4

7.6948 E-0001

6.5340 E-0001

15.09

N ng ñ dung d ch NaOH : 50%

5

0.5

8.2895 E-0001

7.6893 E-0001

7.24

2. Ki m tra đ nh tính đư c các s n ph m thu ñư c

N ng ñ dung d ch NaOH : 50%

Như v y, k t qu t b ng 3.14 cho th y khi n ng ñ axit tăng
thì cư ng đ dịng ăn mịn tăng nhưng khi axit có n ng đ cao thì
hi u qu

c ch ăn mòn l i gi m xu ng rõ r t. Đi u này có th gi i

thích là khi n ng đ axit tăng lên thì s ăn mịn thép di n ra nhanh
hơn, ñ ng th i khi n ng ñ H+ ñ t ñ n m t giá tr nào đó thì l p
màng b o v s b phá h y làm gi m rõ r t hi u qu
V y khi n ng ñ axit là 0.2M thì hi u qu
21.60%.

c ch ăn mịn.

c ch ñ t t i ưu là

- Quá trình chi t tách chitin/chitosan t tăm m c :
Th i gian ñun : 9 gi
T l chitin/NaOH : 1/10
Nhi t ñ n u : 90oC

Qua k t qu ño ph IR,

1

H – NMR chúng tơi đi đ n kh ng

đ nh s n ph m chi t tách ñư c t v tơm và tăm m c là chitosan.
3. Chitosan đi u ch t chitin v tơm có kh năng c ch ăn
mịn thép CT3 trong mơi trư ng NaCl 3,5%; axit HCl . C th :
- V i n ng ñ chitosan 90mg/l, th i gian ngâm thép 25 phút thì
hi u qu

c ch ăn mịn thép CT3 trong mơi trư ng NaCl 3,5% c a

chitosan là 67,28 %
-

n ng ñ chitosan 90mg/l, th i gian ngâm thép 25 phút thì

hi u qu

c ch ăn mịn thép CT3 trong mơi trư ng axit HCl 0,3M

c a chitosan là 22,51%.


25
4. Chitosan ñi u ch t chitin tăm m c có kh năng c ch ăn
mịn thép CT3 trong mơi trư ng NaCl 3,5% , axit HCl . C th :
- V i n ng ñ chitosan 70mg/l, th i gian ngâm thép 40 phút thì
hi u qu

c ch ăn mịn thép CT3 trong mơi trư ng NaCl 3,5% c a

chitosan chi t tách t tăm m c là 81,88 %
-

n ng ñ chitosan 70mg/l, th i gian ngâm thép 20 phút thì

hi u qu

c ch ăn mịn thép CT3 trong môi trư ng axit HCl 0,2M

c a chitosan là 21,60%.
*. Ki n ngh
- Ti p t c nghiên c u các y u t

nh hư ng khác ñ n q trình

chi t tách chitosan t v tơm, tăm m c đ hồn thi n quy trình s n
xu t chitosan t v tôm, tăm m c ph th i ñ t hi u su t cao và ch t
lư ng t t.

- Ti p t c kh o sát kh năng c ch ăn mòn kim lo i c a
chitosan tan trong nư c ñư c chi t tách t v tôm, tăm m c

các

kim lo i khác trong các môi trư ng khác.
- Kh o sát các ng d ng khác c a chitin/chitosan tan trong
nư c

m t s lĩnh v c như m ph m, dư c ph m,...