Chiết Xuất Tannin Từ Điều Lộn Hột Và Thử Nghiệm Tính Kháng Ăn Mòn Kim Loai

Đề tài : Nghiên cứu khả năng ức chế ăn mòn kim loại của hợp chất Tanin tách từ thịt quả điều lộn hột

Sinh viên: Trương Ngọc Hải Uyên Trang 1 PGS.TS Lê Tự Hải





MỞ ĐẦU

1. LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI.

Chống ăn mòn kim loại là một lĩnh vực thu hút sự quan tâm của hầu hết mọi

quốc gia trên thế giới, đặc biệt là các quốc gia có nền công nghiệp phát triển. Theo

đánh giá hàng năm của cơ quan phát triển Liên Hiệp Quốc (UNDP), ăn mòn kim loại

làm tổn thất khá lớn đối với nền kinh tế quốc dân và chiếm tới 3% tổng sản phẩm quốc

gia (GNP). Có nhiều phương pháp để chống ăn mòn kim loại, trong đó việc sử dụng

các chất ức chế như cromat, photphat, nitrit, …cũng đã mang lại hiệu quả đáng kể. Tuy

nhiên, các chất ức chế này thường gây ô nhiễm môi trường. Vì vậy, công nghệ chống

ăn mòn mới hướng đến việc sử dụng các chất ức chế sạch, thân thiện với môi trường

đang được các nhà khoa học chú trọng.

Trên thế giới, người ta biết đến tanin là một hợp chất có nhiều ứng dụng đặc

biệt: làm dược phẩm, dùng trong công nghệ thuộc da, làm bền màu, làm chất ức chế ăn

mòn kim loại

Hiện nay ở nước ta cây điều lộn hột được biết đến như một loại cây trồng quen

thuộc có giá trị kinh tế cao. Từ năm 2002 Việt Nam đã vươn lên đứng thứ nhì thế giới

sau Ấn Độ cả về diện tích trồng điều (350.000 ha), sản lượng công nghiệp (220-250

ngàn tấn) lẫn kim ngạch xuất khẩu (214 triệu USD). Cây điều lộn hột trở thành loài cây

xóa đói giảm nghèo cho người nông dân. Khi nói đến quả điều người ta thường chỉ

nghĩ tới một vài sản phẩm của nó như: hạt điều,dầu điều... còn thịt quả điều lộn hột bị

bỏ đi sau thu hoạch lấy hạt, chỉ một số lượng rất ít không đáng kể được sử dụng làm

thức ăn gia súc, nước mắm chay... Trung bình cứ 1 tấn hạt điều thô được thu hoạch thì

có đến 8-10 tấn thịt quả điều bị người nông dân bỏ đi gây ô nhiễm môi trường nghiêm

trọng. Trong khi đó, trong thịt quả điều lộn hột có một lượng rất lớn tanin bị thải loại

hoang phí. Vì vậy việc khai thác thêm ứng dụng, nhằm nâng cao giá trị của cây điều

lộn hột và giải quyết vấn đề chất ức chế ăn mòn kim loại thân thiện với môi trường có

ý nghĩa thực tiễn cao. Bên cạnh đó góp phần giải quyết được mối lo về ô nhiễm môi

trường và tạo thêm công ăn việc làm cho người nông dân. Vì thế, chúng tôi chọn đề tài



"Nghiên cứu khả năng ức chế ăn mòn kim loại của hợp chất Tanin tách từ thịt quả

điều lộn hột.”

2. ĐỐI TƢỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU

2.1 Đối tƣợng:

- Thịt quả điều lấy từ cây điều lộn hột ở khu vực thị trấn Phú Hoà, huyện

ChưPăh, tỉnh Gia Lai .

2.2 Phạm vi nghiên cứu:

- Nghiên cứu quy trình chiết tách tanin bằng các dung môi khác nhau; khảo sát

các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình chiết tách và khảo sát khả năng ức chế ăn mòn kim

loại trong môi trường NaCl 3,5%; HCl.

3. MỤC TIÊU VÀ NHIỆM VỤ NGHIÊN CỨU.

3.1. Mục tiêu nghiên cứu :

- Đánh giá khả năng tách tanin từ thịt quả điều lộn hột.

- Thử tác dụng chống ăn mòn kim loại của tanin thu được từ thịt quả điều lộn

hột.

3.2. Nhiệm vụ nghiên cứu :

- Nghiên cứu chiết tách và ứng dụng tanin từ thịt quả điều lộn hột làm chất ức

chế ăn mòn kim loại.

4. PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

4.1. Phƣơng pháp nghiên cứu lý thuyết

- Tìm hiểu về quả đào lộn hột, Tanin thông qua các tài liệu tham khảo.

4.2. Phƣơng pháp nghiên cứu thực nghiệm

- Phương pháp chiết tách Tanin từ thịt quả điều lộn hột.

- Phương pháp khối lượng, phương pháp phân hủy mẫu phân tích và phương

pháp phổ hấp thụ nguyên tử.

- Phương pháp phổ hồng ngoại và phương pháp sắc lí lỏng cao áp ghép khối

phổ.

- Phương pháp điện hóa để khảo sát khả năng ức chế ăn mòn kim loại của Tanin.

5. Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI



5.1. Ý nghĩa khoa học

- Xác định các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình chiết tách Tanin từ thịt quả điều

lộn hột để thu được hàm lượng Tanin cao.

- Khảo sát khả năng ức chế ăn mòn kim loại của Tanin.

5.2. Ý nghĩa thực tiễn

- Nâng cao hiệu quả kinh tế của quả điều lộn hột.



CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN

1.1 TỔNG QUAN VỀ TANIN

1.1.1. Khái niệm

Từ “tanin” được dùng đầu tiên vào năm 1976 để chỉ những chất có mặt trong

dịch chiết thực vật có khả năng kết hợp với protein của da sống động vật làm cho da

biến thành da thuộc không thối và bền. Do đó, tanin được định nghĩa là những hợp chất

polyphenol có trong thực vật, có vị chát được phát hiện với “thí nghiệm thuộc da” và

được định lượng dựa vào mức độ hấp phụ trên bột da sống chuẩn. Định nghĩa này

không bao gồm những phenol đơn giản hay gặp cùng với tanin như acid gallic, các chất

catechin, acid chlorogenic... mặc dù những chất này ở những điều kiện nhất định có thể

cho kết tủa với gelatin và một phần nào bị giữ trên bột da sống. Chúng được gọi là

pseudotanin.

Phân tử lượng tanin phần lớn nằm trong khoảng 500 – 5.000 đvc

Khi đun chảy tanin trong môi trường kiềm thường thu được những chất sau:

OH

OH

OH

OH

COOH

OH

OHOH

OH

OHHO

COOH

OH

HO OH

Pyrocatechin Axitpyrocatechic Pyrogallol Acid gallic Phloroglucin

Tanin có trong vỏ, trong gỗ, trong lá và trong quả của những cây như sồi, sú,

vẹt, thông, đước, chè,…Đặc biệt một số tanin lại được tạo thành do bệnh lý khi một vài

loại sâu chích vào cây để đẻ trứng tạo nên “Ngũ bội tử”. Một số loại ngũ bội tử chứa

đến 50% – 70% tanin.

1.1.2 Phân loại

Hóa học của tanin rất phức tạp và không đồng nhất. tanin có thể chia làm 2 loại

chính: tanin thủy phân được hay còn gọi tanin pyrogallic và tanin ngưng tụ hay còn gọi

là tanin pyrocatechic.



1.1.2.1. Tanin pyrogallic

Tanin pyrogallic là những este của gluxit, thường là glucozơ với một hay nhiều

axit trihiđroxibenzencacboxylic.

Khi thủy phân bằng acid hoặc bằng enzym tanase thì giải phóng ra phần đường

thường là glucose, đôi khi gặp đường đặc biệt, ví dụ đường hamamelose. Phần không

phải đường là các acid. Acid hay gặp là acid gallic. Các acid gallic nối với nhau theo

dây nối depsid để tạo thành acid digallic, trigallic. Ngoài acid gallic người ta còn gặp

các acid khác ví dụ acid ellagic, acid luteolic, dạng mở 2 vòng lacton của acid elagic,

acid chebulic.

Phần đường và phần không phải đường nối với nhau qua dây nối ester nên người

ta coi loại này là những pseudoglycosid.

Đặc điểm chính của loại tanin này:

Khi cất khô ở 1800C – 200

0C thì thu được pyrogallol là chủ yếu.

Cho kết tủa bông với chì axetat 10%.

Cho kết tủa màu xanh đen với muối sắt (III).

Thường dễ tan trong nước.

Axit galic β-1,2,3,4,6-pentagaloyl-O-D-glucozơ

Galoyl este β- 1,2,2,3,6-pentagaloyl-O-D-glucozơ



Naringenin Eriodictyol

O

HO

O

O

O

G

O

G

G

G

O

G

Hình 1.1 Một số loại polyphenol thuộc nhóm tanin pyrogallic

1.1.2.2. Tanin pyrocatechic

Tanin nhóm này được tạo thành do sự ngưng tụ từ các đơn vị flavan-3-ol hoặc

flavan 3,4-diol. Dưới tác dụng của axit hoặc enzim thì không bị thủy phân mà tạo thành

chất đỏ tanin hay phlobaphen. Phalobaphen ít tan trong nước là sản phẩm của sự trùng

hợp kèm theo oxi hóa, do đó tanin pyrocatechic còn được gọi là phlobatanin.

Đặc điểm chủ yếu của loại tanin này là:

Khi cất khô cho pyrocatechin là chủ yếu.

Cho kết tủa màu xanh đậm với muối sắt ba.

Cho kết tủa bông với nước brom.

Khó tan trong nước hơn pyrogallic.

Catechin (C) Epicatechin (EC)

β– 1,2,2,3,6 – pentagaloyl – O – D - glucose

G là este của acid gallic

OH

OH

O

OH



B-1 Epicatechin-(4β->8)-epicatechin B-2Epicatechin-(4β->8)-catechin

Hình 1.2. Một số loại polyphenol thuộc nhóm tanin pyrocatechic.

1.1.3. Tính chất và định tính tanin

Tanin có vị chát, làm săn da, tan được trong nước, kiềm loãng, cồn, glyxerol và

axeton.

- Thí nghiệm thuộc da của tanin: Lấy một miếng da sống chế sẵn ngâm vào

dung dịch HCl 2% rồi rửa với nước cất, sau đó thả vào dung dịch tanin trong vòng 5

phút. Rửa lại với nước cất rồi nhúng vào dung dịch sắt (III) sunfat 1%. Miếng da sẽ

chuyển sang màu nâu hoặc nâu đen.

- Kết tủa với gelatin: Dung dịch tanin 0,5-1% khi thêm vào dung dịch gelatin 1%

có chứa 10% NaCl thì sẽ có kết tủa.

- Kết tủa với alkaloid: tanin tạo kết tủa với các alkaloid hoặc một số dẫn chất hữu

cơ có chứa nitơ khác như hexamethylen tetramin, dibazol…

- Kết tủa với muối kim loại: tanin cho kết tủa với các muối kim loại nặng như

chì, thủy ngân, kẽm, sắt.

- Phản ứng Stiasny (để phân biệt 2 loại tanin): Lấy 50ml dung dịch tanin, thêm

10ml formol và 5ml HCl đun nóng trong vòng 10 phút. tanin pyrogallic không kết tủa

còn tanin pyrocatechic thì cho kết tủa đỏ gạch. Nếu trong dung dịch có cả 2 loại tanin

thì sau khi lọc kết tủa, cho vào dịch lọc CH3COONa rồi thêm muối sắt (III), nếu có mặt

tanin pyrogallic thì sẽ có kết tủa xanh đen.

- Tanin bị oxi hóa hoàn toàn dưới tác dụng của KMnO4 hoặc hỗn hợp cromic

trong môi trường axit.

1.1.4. Công dụng của tanin



Ở trong cây, tanin tham gia vào quá trình trao đổi chất, các quá trình oxi hóa

khử, là những chất đa phenol, tanin có khả năng kháng khuẩn nên có vai trò bảo vệ cho

cây.

Tanin là một hợp chất có khá nhiều ứng dụng trong điều trị:

- Do có tính tạo tủa với protein, khi tiếp xúc với niêm mạc, tổ chức da bị tổn

thương hay vết loét,… tanin sẽ tạo một màng mỏng, làm máu đông lại, ngừng chảy nên

ứng dụng làm thuốc đông máu và thuốc săn se da.

- Tanin có tính kháng khuẩn, kháng virus, được dùng trong điều trị các bệnh viêm

ruột, tiêu chảy mà búp Ổi, búp Sim, vỏ Ổi và vỏ Măng cụt là những dược liệu tiêu biểu

đã được dân gian sử dụng.

- Tanin dùng làm thuốc chữa bỏng, làm tiêu độc vì tanin có thể kết hợp với các

độc tố do vi khuẩn tiết ra, cũng như với các chất độc khác như muối bạc, muối thủy

ngân, muối chì, kẽm….Tanin tạo kết tủa với các alcaloid và các muối kim loại nặng

này nên làm giảm sự hấp thu của những chất này trong ruột, vì vậy được ứng dụng để

giải độc trong những trường hợp ngộ độc alcaloid và kim loại nặng. Cũng vì lý do này,

không nên uống thuốc với nước trà.

- Trong bào chế hiện đại, tanin được tinh chế rồi bào chế thành những chế phẩm

như dung dịch có nồng độ 1-2% hoặc thuốt bột, thuốc mỡ dùng ngoài 10-20%.

- Tanin có ứng dụng quan trọng trong công nghệ thuộc da, làm cho da biến thành

da thuộc không thối và bền, làm chất cầm màu trong nhuộm vải bông. Sở dĩ tanin

được dùng thuộc da là do cấu trúc hoá học của tanin có nhiều nhóm OH phenol tạo

được nhiều dây nối hydro với các mạch polypeptid của protein trong da. Phân tử tanin

càng lớn thì sự kết hợp này càng chặt chẽ.

1.1.5. Tình hình nghiên cứu và sử dụng tanin hiện nay

Trên thế giới

Các sản phẩm Tannin riche, Tannin riche Extra, Quer Tannin được sản xuất với

sản lương lớn ở các nước Châu Âu để tăng hương, vị cho rượu và bảo quản rượu nho.

Giá trị của các hợp chất tanin chiết xuất từ thực vật liên tục được nghiên cứu.



- Gần đây, khi nghiên cứu về dược tính của chè xanh, các nhà khoa học đã tin rằng

các chất chống oxi hóa giữ vai trò chủ đạo. Chất chống oxi hóa trong chè là polyphenol

có hiệu lực gấp 100 lần vitamin C, gấp 25 lần vitamin E (theo kết quả nghiên cứu của

Bác sĩ Weisburger).

- Tanin chiết xuất từ vỏ và hạt lựu có tác dụng làm da mịn màng.

Những nghiên cứu gần đây về các vấn đề ứng dụng khác của tanin được các nhà

khoa học quan tâm:

- Sản xuất keo-formaldehyde cho gỗ dán nội thất từ bột bắp-tanin

- Tanin chất kết dính cho gỗ ép.

- Đánh giá khả năng phản ứng của formaldehyde và tanin tạo chất kết dính bằng

sắc ký khí.

- Chất kết dính sinh học liên kết gỗ từ tanin.

Nhà máy tanin DITECO ở Chile hiện đang sản xuất tanin từ vỏ cây thông. Các

nhà nghiên cứu đã chứng minh rằng các giải pháp tanin có thể được sử dụng như chất

chống ăn mòn kim loại với chi phí ít hơn nhiều, khối lượng lớn vỏ thông bị thải loại từ

quy trình thai thác gỗ thông (vỏ chứa 15% tanin) có thể được sử dụng để sản xuất tanin

thương mại. Một loạt các sản phẩm sản xuất từ tanin đã được phát triển và cấp bằng

sáng chế tại Chile và Brazil, bao gồm:

Sản phẩm chống ăn mòn mòn - được bán dưới tên thương hiệu Nox-Primer, sản

phẩm này xử lý gỉ bề mặt thép trước khi sơn. Một polymer trong thành phần của

Nox-Primer tạo ra một lớp bảo vệ mà trên thực tế có thể gấp đôi tuổi thọ của sơn

truyền thống.

Keo dán gỗ - chiết xuất tanin được thêm vào chất kết dính sử dụng để dán gỗ

trong sản xuất vật liệu đóng tàu.

Chất ức chế ăn mòn- tanin là dầu khoáng addedto để bảo vệ thép cán nguội khỏi

ăn mòn trong quá trình vận chuyển và lưu trữ.

Ở Việt Nam

Hiện nay tiềm năng khai thác tanin rất lớn nhưng việc nghiên cứu và hiệu quả sử

dụng vẫn chưa cao. Trong thời gian gần đây, một số nhà khoa học đã bước đầu nghiên



cứu và thử tác dụng chống oxi hóa của polyphenol từ cây chè. Ngoài việc làm thuốc

chữa bệnh và các chất phụ gia có giá trị cao trong công nghiệp thực phẩm, tanin cũng

cần được nghiên cứu để sử dụng có hiệu quả hơn trong công nghiệp thuộc da và chống

ăn mòn kim loại.

1.1.6. Những thực vật chứa nhiều tanin

Tanin phân bố rộng rãi trong thiên nhiên.

Các loài keo (acacia) khác nhau có hàm lượng tanin khác nhau. Loài có hàm lượng

tanin lớn nhất là keo đen (acacia mearsi) có tới 40 – 43% tanin, loài acacia cepebricta có

hàm lượng tanin từ 15 – 20%. Cây sồi chứa khoảng từ 7 đến 10% tanin. Bạch đàn: vỏ

bạch đàn vùng Biển Đen chứa khoảng 10 – 12%. Cây chè cũng có hàm lượng tanin khá

lớn: lá chè chứa khoảng 20% tanin.

Nhìn chung, tanin có nhiều trong thực vật 2 lá mầm như: Loài thông

(Rubiaceae), sến (Sapotaceae), cỏ roi ngựa (Verbennaceae), họ cúc, hoa mõm chó

(Scrophulariaceae), trúc đào (Apocynaceae), khoai lang (Convolvulaceae), hoa môi

(Labiatea), thầu dầu (Ecephorbiaceae), đậu (Leguminoseae), trôm (Sterculiaceae), đào

lộn hột (Anacardiaceae),chùm ớt (Bignoniaceae) và oro (Acanthaceae); dẻ (Fagaceae),

thông Caribe (pinus caribaea),, ….

Đặc biệt, có một số tanin được tạo thành do thực vật bị một bệnh lý nào đó, như

vị thuốc Ngũ bội tử là những túi được hình thành do nhộng của con sâu ngũ bội tử gây

ra trên cành và cuống lá của cây Muối (Rhus semialata, thuộc họ Anacardiaceae). Hàm

lượng tanin trong dược liệu thường khá cao, chiếm từ 6-35%, đặc biệt trong Ngũ bội tử

có thể lên đến 50-70%. Ở trong cây, tanin tham gia vào quá trình trao đổi chất và oxy

hoá khử, đồng thời nhờ có nhiều nhóm phenol nên tanin có tính kháng khuẩn, bảo vệ

cây trước những tác nhân gây bệnh từ bên ngoài.

1.2. TỔNG QUAN VỀ CÂY ĐIỀU



Cây điều có tên khoa học Anacardium occidentale L. Một số vùng nước ta còn

gọi là cây đào lộn hột. Tên tiếng Anh thường gọi là “Cashew”, thuộc họ xoài.

Hình 1.1. Cây điều lộn hột

Hạt điều (trái thực của cây điều) là phần có giá trị kinh tế cao nhất. Nhân điều

(hạt điều bóc vỏ) chiếm 25 – 30% trọng lượng hạt, trong đó bột đường (22 – 33 %),

chất béo (44 – 49% ), đạm (15 – 28% ). Ngoài ra còn có sinh tố B1, sinh tố E và nhiều

chất khoáng rất cần cho cơ thể con người. Do vậy nhân điều là thực phẩm bổ dưỡng

cao cấp, được người tiêu dùng ở nhiều nước trên thế giới ưa chuộng.

Trái điều (trái giả của cây điều) cho dịch ép trong đó chứa đường, nhiều chất

khoáng, sinh tố (C, B1, B2, PP), có thể chế ra nước uống, sirô cô đặc, rượu điều, mứt,

rau xanh; bã trái làm thức ăn cho gia súc, phân bón v.v…

Vỏ hạt điều chứa 18 – 23% dầu vỏ điều (CNSL), là nguyên liệu để chế ra các

loại sản phẩm như: sơn phủ kim loại, sơn cách điện, sơn mỹ nghệ, bột ma sát, thuốc

bảo quản gỗ v.v… Hiện nay, dầu vỏ điều cũng là một mặt hàng xuất khẩu.

Điều không những là cây thực phẩm quý, cho vị thuốc tốt mà còn là cây

phủ xanh đất trồng đồi trọc, cây chắn gió, chắn cát. Điều là cây nhiệt đới, xanh quanh

năm, cao 6 – 14m, thân ngắn cành dài, lá đơn nguyên hình trứng tròn đều, hoa nhỏ mọc

thành chuỳ. Quả thật là một loại quả khô, hình quả thận, nặng 5 – 9g, vỏ mầu xám,

cuống quả phình to bằng quả trứng màu vàng, đỏ hay trắng, làm cho ta có cảm giác

phần cuống quả phình ra là quả và quả thật là hạt do đó có tên là “Đào lộn hột”.



Điều nguồn gốc ở Braxin nhưng các nước trồng nhiều nhất lại là Ấn Độ, Việt

Nam, Tanzanai, Mozambic. Điều phát triển ở vùng nóng ẩm và nửa khô hạn. Cây

không chịu được giá rét, dưới 7 – 80C cây ngừng sinh trưởng, do đó điều chỉ phát triển

tốt ở miền Nam nước ta nhờ khí hậu phù hợp.

Cây điều phát triển tốt ở những điều kiện:

* Nhiệt độ: trung bình năm từ 24 – 280C , trung bình tối thấp 18

0C, trung bình tối

cao 380C, không có sương giá.

* Mưa, ẩm: lượng mưa 800 – 1.600 mm/ năm, độ ẩm không khí tương đối 65 – 85

%; có hai mùa mưa và khô rõ rệt kéo dài 5 – 6 tháng.

* Gió: ở những vùng ít bị ảnh hưởng của gió bão và lốc xoáy, tốc độ gió từ 2 – 25

km/ giờ.

* Đất: cây điều có thể mọc được trên nhiều loại đất, nhưng phát triển tốt trên các

loại đất cát, cát pha, thịt nhẹ, đất tơi xốp có tầng đất dầy trên 1m, tầng nước ngầm sâu

từ 1,5 m đến trên 5 m; đất phải thoát nước; độ pH từ 5 – 7,3; độ cao so với mặt nước

biển dưới 700 m.

1.3. LÝ THUYẾT VỀ ĂN MÒN VÀ BẢO VỆ KIM LOẠI

1.3.1. Ăn mòn kim loại

1.3.1.1. Định nghĩa và phân loại các quá trình ăn mòn kim loại

a. Định nghĩa

Ăn mòn kim loại là quá trình phá hủy kim loại dần từ ngoài vào trong khi kim

loại tiếp xuvs với môi trường xung quanh.

b. Phân loại theo quá trình: gồm 3 loại

- Ăn mòn sinh học: Là sự ăn mòn kim loại gây ra do tác động của một số vi

sinh vật có trong môi trường xâm thực (đất , nước…)

- Ăn mòn hóa học: Là quá trình phá hủy kim loại do tác động của nó với môi

trường xung quanh: khí khô hay chất lỏng không phải là chất điện giải. Ăn mòn khí

khô ở nhiệt độ thường ít gặp, quá trình ăn mòn kim loại khí phổ biến là khi kim loại

tiếp xúc với khí ở nhiệt cao.

xMe(r) + y∕2 → MexOy



-Ăn mòn điện hóa: Là sự phá hủy kim loại do tác dụng điện hóa của môi trường

chất điện giải và xảy ra ở hai môi trường khác nhau trên bề mặt kim loại và làm xuất

hiện dòng điện. Ăn mòn điện hóa của kim loại gồm ba quá trình kèm theo nhau sau

đây:

+ Qúa trình anot: Kim loại bị ăn mòn theo phản ứng:

Men+

.ne + mH

2O

Men+

.mH2O.ne

+ Qúa trình catot: Các chất oxi hóa nhận e do kim loại giải phóng:

Ox + ne → Red (Red là chất khử) hay D + ne → [D.ne]

+ Qúa trình dẫn điện: Các electron do kim loại bị ăn mòn giải phóng sẽ di

chuyển từ anot sang catot, trong dung dịch điện li cũng có sự dịch chuyển của cation và

anion tương ứng.

Hình 1.2. Sơ đồ ăn mòn điện hóa

1.3.1.2. Ăn mòn thép trong nước sông và nước biển

a. Thành phần của nước sông và nước biển

Nước sông và nước biển là những dung dịch điện li. Trong nước biển có rất

nhiều loại muối hòa tan như trong bảng 1.1:

Bảng 1.1. Thành phần các muối hòa tan trong nước biển

Muối Thành phần (%) Muối Thành phần (%)

Vùng anot (-)

ne Me

Dne

+mH2O

ne D

Vùng catot (+)

A-

K+

Men+

. mH2O



NaCl 77,8 K2SO4 2,5

MgCl2 10,9 CaCO3 0,3

MgSO4 4,7 MgBr2 0,2

CaSO4 3,6

Vậy trong nước biển có các anion: Cl-,

SO4

2-, CO3

2-, Br

- …và các cation: Na

+,

K+, Mg

2+, Ca

2+.

Độ dẫn điện của nước biển rất cao, hàm lượng Cl- khá lớn. Vì vậy quá trình ăn

mòn xảy ra trong nước biển rất mãnh liệt. Sắt, gang, thép cacbon có hàm lượng thấp và

trung bình thực tế không có khả năng thụ động trong nước biển.

Khác với nước biển, nước sông có thành phần rất khác nhau tùy theo điều kiện

tự nhiên hình thành dòng sông cũng như tác động của con người.

b. Sơ lược về thép CT3

Thép CT3 thuộc nhóm thép chất lượng thường, C là cacbon, T là thép, con số

tiếp theo chỉ giới hạn bền chịu kéo tối thiểu (kg/mm2).

Bảng 1.2.Thành phần (%) các nguyên tố của thép CT3

Thành phần Fe C Mn Si P S Ni Cu

% 98,88 0,06 0,25 0,12 0,04 0,05 0,3 0,3

Thép CT3ngoài thành phần chính là hợp kim sắt – cacbon còn chưa một lượng

nhỏ các nguyên tố như: Mn, Si, P, S. Các nguyên tố này được gọi là tạp chất thường,

trong đó Mn, Si làm nâng cao cơ tính của thép, P và S (≤ 0,13%) làm cho thép dòn và

khó hàn. Ngoài ra còn có một lượng nhỏ các nguyên tố Cr, Ni, Cu (≤ 0,2%) gọi là hợp

chất ngẫu nhiên nâng cao cơ tính của thép.

Độ bền và độ cứng của thép phụ thuộc vào thành phần C, thành phần C tăng lên

thì độ cứng tăng nhưng độ dẻo và độ dai giảm.

Thép CT3 có ưu điểm là: có cơ tính nhất định ( như độ cứng sau khi tôi của thép

cacbon cao không thua kém hợp kim có lượng cacbon tương tự), có tính công nghệ tốt

như dễ đúc, hàn, cán, rèn, dập, kéo sợi, gia công cắt gọt. Điều cơ bản nhất là thép CT3

có giá thành rẻ, hợp với túi tiền của mọi người (đặc biệt là người lao động).



c. Ăn mòn thép trong nước

Thép là một hợp kim của sắt với nhiều loại kim loại và phi kim. Ăm ,òm thép

trong dung dịch nước là kết quả của hai hay nhiều phản ứng xảy ra trên bề mặt các kim

loại. Trong đó có một phản ứng anot (oxi hóa kim loại thành ion của nó dưới dạng oxit

hay hidroxit) và một hay nhiều phản ứng catot (khử các cấu tử oxi hóa có mặt trong

dung dịch).

Các phản ứng xảy ra như sau:

Phản ứng catot:

2H2O + O2 + 4e 4OH-

Với pH = 7, PO2 = 0,2 atm, T = 298K, ta có:

2H2O + O2 H2 + 2OH-

Với pH = 7, PH2 = 1 atm, T = 298K, ta có:

Phản ứng anot:

Fe Fe2+

+ 2e

Vậy thép rất dễ bị ăn mòn trong nước.

Ngoài ra các kim loại khác có trong thép có thế cân bằng lớn hơn phi nhưng vẫn

có thể bị ăn mòn trong dung dịch có chứa oxi hòa tan.

Trong môi trường axit, tốc độ ăn mòn phụ thuộc vào những phản ứng catot:

2H+ + 2e H2

O2 + 4H+ + 4e 2H2O

Ở pH thấp thí các phản ứng trên xảy ra nhanh nên tốc độ ăn mòn lớn.

Bên cạnh đó, tại catot còn xảy ra các phản ứng khác dẫn đến ăn mòn. Ví dụ:

2CO2 + 2H2O + 2e H2 + 2HCO3

-

Thực tế trong tự nhiên, nước sông và nước biển có tốc độ ăn mòn phụ thuộc

phần lớn vào lượng oxi hòa tan, hàm lượng Cl-, Br-...trong nước.

1.3.2. Các phƣơng pháp bảo vệ kim loại

1.3.2.1. Bảo vệ bằng cách ngăn cách kim loại với môi trường xâm thực

a. Các lớp che phủ kim loại



Các lớp loại này là các lớp che phủ catot và các lớp che phủ anot. Nếu lớp che

phủ có thế âm hơn thế của kim loại cần bảo vệ gọi là lớp che phử anot. Các lớp che phủ

anot trên sắt là các lớp kẽm, cacdimi. Các lớp che phủ catot trên sắt là đồng, niken,

chì,...

b. Các lớp che phủ phi kim loại

Các lớp che phủ phi kim loại gồm các lớp che phủ chất vô cơ và hữu cơ. Các

lớp che phủ hữu cơ là các màng polyme. Sơn và sơn lắc được sử dụng rộng rãi nhất

trong thực tế chống ăn mòn kim loại. Các màng sơn lắc và màng sơn có nhiều đặc điểm

trội hơn so với các lớp kim loại. Chúng dễ che phủ lên các chi tiết có nhiều loại kích

thước, bịt kín các lỗ, các khe, các vết rạn nứt mà không làm tính chất của kim loại thay

đổi. Chúng là những vật liệu bảo vệ hiệu quả mà rẻ tiền.

1.3.2.2. Các phương pháp bảo vệ điện hóa

a. Cơ sở của phương pháp bảo vệ điện hóa



Hình 1.3. Giản đồ thế - pH các vùng ăn mòn và bảo vệ kim loại.

Dựa vào hình 1.3 thì trong điều kiện nào đó ta có thể chuyển thế điện cực về

phía dương hơn hay âm hơn so với thế ăn mòn thì dòng ăn mòn sẽ giảm. Như vậy bảo

vệ điện hóa là phân cực thế điện cực. Có 2 phương pháp bảo vệ kim loại chống ăn

mòn: Bảo vệ catot và bảo vệ anot.

b. Bảo vệ catot

- Bảo vệ bằng dòng điện ngoài:

Nhờ dòng điện một chiều bên ngoài, người ta giảm thế điện cực xuống trong

vùng không bị ăn mòn, hay trong giản đồ Evans ta giảm thế cactot đến giá trị thế anot

(Ec0 = E

0a). Do đó dòng ăn mòn hướng về số 0. Việc bảo vệ catot áp dụng cho Fe, Cu,

Al và hợp kim Al trong trường hợp các kim loại này ngâm trong dung dịch nước hay

trong môi trường ẩm.

- Bảo vệ anot hi sinh (bảo vệ bằng protector):

Để giảm thế điện cực đến thế bảo vệ (bằng kim loại không bị ăn mòn hay thụ

động hoàn toàn) ta có thể cho Fe tiếp xúc với kim loại có thế thấp hơn thế của Fe và

tavs dụng như anot hi sinh (anot hi sinh thường dùng là Zn, Al, hợp kim Al – Zn).

c. Bảo vệ anot

Theo hình 1.3, ta thấy để chuyển kim loại vào trạng thái thụ động bền (tức là

chuyển thế kim loại về phía dương hơn), người ta nối kim loại cần được bảo vệ với cực

dươnng của nguồn điện một chiều. Bảo vệ anot được áp dụng cho thép không gỉ trong

H2SO4chứa HCl ở 250C. Khi có mặt vài chất ức chế (nitrat, cromat, sunfat,...)trong

dung dịch thì hiệu quả bảo vệ anot tăng lên.

1.3.2.3. Bảo vệ bằng chất ức chế

Khái niệm: Chất ức chế ăn mòn là chất mà khi thêm một lượng nhỏ vào môi

trường thì tốc độ ăn mòn điện hóa của kim loại và hợp kim giảm đi rất lớn. Cơ cấu tác

dụng của chất ức chế là ngăn cản quá trình anot, catot hay tạo màng. Để đánh giá hiệu

quả của chất ức chế, người ta thường dựa vào 2 chỉ số sau:

- Hệ số tác dụng bảo vệ (khí hiệu là Z):



Z = . 100%

K0: tốc độ ăn mòn của kim loại trong dung dịch khi chưa có chất ức chế (g/m2.h).

K1: tốc độ ăn mòn của kim loại khi có chất ức chế (g/m2.h).

- Hiệu quả bảo vệ (kí hiệu γ):

γ =

Chất ức chế anot: Chất làm chậm anot thường là các chất oxi hóa NO2-, NO3

-,

MnO4-, CrO4

2-… Những chất này có khả năng oxi hóa tạo thành màng thụ động trên

anot theo thuyết màng hay hấp phụ. Ví dụ: cơ cấu tác dụng của CrO42-

(cromat) là hấp

phụ trên sắt tạo thành hợp chất bề mặt.

Chất ức chế catot: Chất làm chậm catot làm giảm tốc độ ăn mòn do giảm hiệu

ứng quá trình catot hay giảm bề mặt catot.

Chất làm chậm catot là chất hấp phụ oxi, do đó làm giảm tốc độ ăn mòn khử

phân cực oxi.

Ví dụ: Na2SO4 + 1/2O2 → Na2SO4

Chất làm chậm tạo thành màng trên catot và giảm bề mặt catot.

Ví dụ: Ca(HCO3)2 + OH- → CaCO3 + HCO3

- + H2O

Cation của một số kim loại: As3+

, Bi3+

…trong môi trường axit chúng sẽ giải

phóng điện trên catot tạo thành As và Bi. Qúa thế của H2 trên kim loại này cao hơn quá

thế của H2 trên thép. Do đó sự có mặt của các ion này làm giảm tốc độ thoát H2 dẫn

đến giảm tốc độ ăn mòn kim loại.

Chất ức chế hữu cơ:

Tác dụng của chất ức chế hữu cơ là hấp phụ lên bề mặt kim loại và giảm tốc độ

ăn mòn. Cũng có ý kiến cho rằng chất hữu cơ hấp phụ lên bề mặt kim loại, đầu tiên là

hấp phụ vật lý do lực tĩnh điện và lực Van der Waals, sau đó là hấp phụ hóa học: các

nguyên tử N, O, S có trong thành phần của chất ức chế sẽ tham gia phản ứng với các

electron d của kim loại tạo thành lớp màng trên bề mặt kim loại. Một số chất ức chế



hữu cơ được sử dụng như: Thioure, Pyridin, Benzidin, Allylamin, Quinolin,

Imidazolin, Benzylmecaptan.

Có nhiều chất ức chế được sử dụng để chống ăn mòn kim loại. Tuy nhiên các

chất ức chế như cromat, photphat, nitrit,…thường gây ô nhiễm môi trường. Vì vậy

hướng sử dụng các chất ức chế sạch, thân thiện với môi trương đang được các nhà

khoa học quan tâm. Vì vậy chúng tôi tiến hành nghiên cứu tính chất ức chế ăn mòn

thép CT3 trong dung dịchNaCl 3,5% của Tanin chiết từ thịt quả điều lộn hột.

CHƢƠNG 2: ĐỐI TƢỢNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

2.1. ĐỐI TƢỢNG NGHIÊN CỨU

- Thịt quả điều lấy từ cây điều lộn hột ở khu vực thị trấn Phú Hoà, huyện

ChưPăh, tỉnh Gia Lai .

2.2. PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

2.2.1. Định tính xác định Tanin có trong thịt quả điều lộn hột

2.2.1.1. Định tính chung

Sử dụng thuốc thử FeCl3 để xác định sự có mặt của hợp chất polyphenol.

Lấy 2ml dung dịch lọc vào một bình tam giác, thêm vào 5ml dung dịch gelatin –

muối, khuấy đều thấy có kết tủa bông trắng xuất hiện → Có tanin.



2.2.1.2. Định tính phân biệt 2 loại tanin

Tanin có 2 loại tanin Pyrogalic (tanin thủy phân) và tanin pyrocatechin (tanin

ngưng tụ). Để phân biệt và chứng minh sự có mặt của 2 loại tanin trong quả đào lộn

hột, dựa vào phản ứng Stiasny (thuốc thử Stiasny: formol + HCl).

2.2.2. Định lƣợng Tanin bằng phƣơng pháp Lowenthal

- Nguyên tắc: Oxi hóa tanin bằng dung dịch KMnO4 với chỉ thị là sunfoindigo.

- Cách tiến hành:

* Pha chỉ thị sunfoindigo: Lấy 5g indigocacmin cho tác dụng với 25ml dung dịch

H2SO4 đặc, khuấy trong vòng 5 phút sau đó cho tiếp 25ml H2SO4 đặc vào khuấy. Tiếp

theo cho nước vào hòa tan hết lượng sunfoindigo mới điều chế, để nguội, định mức lên

1000ml.

* Định lƣợng tanin: Cân 1 g bột nguyên liệu và lấy một thể tích chính xác dung

môi, đun trên bếp cách thủy. Sau một thời gian nhất định, lọc, để nguội và chuyển toàn

bộ dịch lọc vào bình định mức 250ml. Sau đó, đối với mỗi lần chuẩn độ thì lấy 10ml

dung dịch này, 10ml chỉ thị và 250ml nước cất cho vào bình nón dung tích 500ml

chuẩn bằng dung dịch KMnO4 0,1N, vừa nhỏ, vừa lắc đều cho đến khi xuất hiện màu

vàng kim.

Song song cùng tiến hành định lượng một mẫu trắng với 10ml chỉ thị trong

250ml nước.

Hàm lượng % tanin có trong nguyên liệu được tính theo công thức:

X =

Trong đó:

X là hàm lượng % tanin trong nguyên liệu.

a: Thể tích KMnO4 đem chuẩn mẫu phân tích.

b: Thể tích KMnO4 đem chuẩn mẫu trắng.

V1: Thể tích dung dịch mẫu đem phân tích (10ml).

V2: Thể tích bình định mức (250ml).

(a-b)V2.0,00582.100

V1.G



0,00582: Khối lượng tanin ứng với 1ml KmnO4.

G: Khối lượng nguyên liệu ban đầu (1g).

2.2.3.Xác định một số chỉ tiêu hóa lý của mẫu bột thịt quả điều lộn hột

2.2.3.1. Xác định độ ẩm của mẫu bột thịt quả điều lộn hột

- Nguyên tắc: dung phương pháp sấy khô đến khối lượng không đổi.


Tiến hành làm 3 mẫu, lấy kết quả trung bình.

Chuẩn bị 3 chén sứ có kí hiệu sẵn (các chén sứ được rửa sạch và sấy khô trong

tủ sấy, làm nguội đến nhiệt độ phòng), đem cân có khối lượng mo(g).

Bỏ vào cốc khoảng 15g mẫu bột, đem cân phân tích, ghi nhận khối lượng, khi đó

tổng lượng cốc cân và mẫu là m1(g).

Đặt cốc vào tủ sấy và sấy ở nhiệt độ 95-100oC, sấy khoảng 2 giờ thì lấy ra đặt

trong bình hút ẩm cho nguội đến nhiệt độ phòng rồi cân.

Cân xong để cốc vào sấy tiếp khoảng 2 giờ thì cân lại lần nữa đến khi trọng

lượng cốc mẫu giữa các lần sấy không thay đổi. Ghi nhận khối lượng m2(g).

Công thức tính độ ẩm (W):

W = (m1 – m2)*100/(m1 – m0) (%)

Trong đó:

m0: Khối lượng cốc sau khi sấy đến khối lượng không đổi.

m1: Khối lượng cốc và mẫu trước khi sấy.

m2: Khối lượng cốc và mẫu sau khi sấy đến khối lượng không đổi.

2.2.3.2. Xác định hàm lượng tro của mẫu bột thịt quả điều lộn hột

- Nguyên tắc: Tro hóa mẫu bằng nhiệt, sau đó xác định hàm lượng tro bằng

phương pháp khối lượng.


Lấy 3 mẫu có khối lượng m1(g) vừa được xác định độ ẩm đem đi tro hóa. Đốt

cẩn thận trên bếp điện đến than hóa.

Nung ở nhiệt độ 5000C trong thời gian từ 10 đến 12 giờ đến tro trắng.



Làm nguội trong bình hút ẩm. Qúa trình nung được lặp lại đến khi cốc nung có

khối lượng không đổi m2(g).

Để tăng nhanh quá trình tro hóa có thể cho vào cốc chứa tro (đã nguội) 3-5 giọt

H2O25%, sau đó tiến hành như trên.

Hàm lượng tro (X) tính bằng % theo công thức:

X = [(m2 – mo)*100]/(m1 – mo)

Trong đó:

m0: Khối lượng cốc nung

m1: Khối lượng cốc nung và mẫu ban đầu

m2: Khối lượng cốc nung và tro

Kết quả là trung bình cộng của 3 lần xác định song song.

2.2.4. Xây dựng quy trình chiết tách Tanin từ thịt quả điều lộn hột

Thịt qủa điều lộn hột sau khi thu lượm về sẽ được rửa sạch cát và bụi bằng nước,

sau đó đem phơi khô. Lấy 1g nguyên liệu nấu chiết với dung môi trong thời gian nhất

định bằng bếp cách thủy ở nhiệt độ nhất định.

Nguyên liệu được nấu chiết với dung môi theo 2 cách như sau:

Cách 1: Chiết bằng dung môi nước ở 800C.

Cách 2: Chiết bằng dung môi nước: etanol tỉ lệ 1:1 ở 800C.

Trong 2 trường hợp, dung dịch sau khi chiết được xử lí với clorofom để loại tạp

chất sau đó cho qua phễu chiết để loại tướng clorofom, dịch chiết còn lại đem cất đến

khô, ta thu được tanin rắn.

Sau đó tiến hành đo phổ hồng ngoại (IR) và sắc ký lỏng cao áp (HPLC-MS) của

2 mẫu tanin rắn tách được theo 2 cách trên.

Tiến hành nghiên cứu sự ảnh hưởng của các yếu tố sau đến quá trình chiết tách

tanin:

* Thời gian, nhiệt độ.

* Tỉ lệ nguyên liệu rắn: dung môi lỏng.

* Tỉ lệ nước: etanol

2.2.5. Phân tích sản phẩm Tanin rắn tách từ thịt quả điều lộn hột



2.2.5.1. Phổ hồng ngoại (Infrared spectroscopy)

Phương pháp phổ hồng ngoại dựa trên sự hấp phụ năng lượng bức xạ trong vùng

hồng ngoại của phân tử do sự thay đổi trạng thái năng lượng chuyển động quay và

chuyển động dao động từ trạng thái năng lượng cơ bản đến trạng thái năng lượng kích

thích.

Phổ hồng ngoại ứng với chuyển động dao động của phân tử còn gọi là phổ dao

động chỉ xuất hiện khi có sự thay đổi lưỡng cực của phân tử khi dao động. Tần số dao

động cơ bản của phân tử (ứng với bước chuyển từ mức năng lượng cơ bản lên mức

năng lượng kích thích thứ nhất) phụ thuộc vào bản chất và độ bền của liên kết. Như

vậy tần số hấp phụ phổ hồng ngoại là đặc trưng cho cấu tạo hóa học của phân tử.

Đối với phân tử nhiều nguển tử, có rất hiều kiểu dao động: dao động hóa trị đối

xứng và không đối xứng, dao động biến dạng. Khi số nguyên tử trong phân tử tăng thì

số kiểu dao động cũng tăng (số dao động cơ bản trong phân tử N nguyên tử không

thẳng hàng là 3N – 5). Các dao động trong phân tử lại tương tác với nhau làm biến đổi

lẫn nhau. Ngoài ra có nhiều dao động gần giống nhau, nên cùng thể hiện ở một vùng

tần số hẹp và tạo ra chỉ một vân phổ chung. Vì thế thay cho việc phân tích tỉ mỉ các dao

động cơ bản, người ta đưa vào quan niệm dao động nhóm trên cơ sở xem một vài dao

động của các liên kết riên rẽ hay của các nhóm chức gần như độc lập với các dao động

khác trong toàn phân tử. Tần số bức xạ tương ứng với dao động nhóm là tần số dặc

trưng nhóm. Theo quan niệm này những nguyên tử giống nhau trong các phân tử có

cấu tạo khác nhau sẽ có những dao động thể hiện ở những tần số giống nhau. Điều này

là cơ sở cho việc nhận ra sự có mặt của các nhóm chức trong phân tử.

Thực tế tần số đặc trưng nhóm còn chịu ảnh hưởng của các yếu tố cấu trúc phần

còn lại của phân tử như hiệu ứng electron, hiệu ứng không gian và liên kết hidro nội

phân tử, vì mỗi yếu tố trên theo những cách khác nhau đều gây ảnh hưởng đến hằng số

lực liên kết. Vì thế tần số hấp thụ hồng ngoại là những thong tin hữu ích cho việc

nghiên cứu cấu trúc phân tử. Tuy nhiên, cũng chính điều này nhiều khi lại gây rắc rối

thêm cho công việc nghiên cứu. Ngoài ra khi các phân tử nằm trong trạng thái tập hợp

khác nhau hay trong dung dịch, hằng số lực liên kết hóa trị còn chịu ảnh hưởng lực



tương tác giứa các phân tử, liên kết hidro liên phân tử, tương tavs với các phân tử dung

môi có bản chất khác nhau. Do những ảnh hưởng này, tần số hấp thụ hồng ngoại có thể

bị dịch chuyển đáng kể. Vì vậy khi nghiên cứu cấu trúc phân tử cần phải quan tâm tới

việc loại trừ hay giảm thiểu những ảnh hưởng này.

Trong đề tài này, chúng tôi dùng phổ hồng ngoại để xác định các nhóm chức

đặc trưng của Tanin trong mẫu nghiên cứu, so sánh với phổ hồng ngoại của Tanin

chuẩn.

2.2.5.2.Phương pháp sắc kí lỏng cao áp ghép khối phổ (HPLC-MS)

* Phương pháp sắc kí lỏng cao áp ( High Pressure Liquid Chromatography –

HPLC) là phương pháp được dùng phổ biến trong phân tích hợp chất hữu cơ.

Qúa trình phân tích gồm 2 giai đoạn: tách hỗn hợp chất và phát hiện.

. Giai đoạn tách: Hỗn hợp chất phân tích được bơm qua cột sắc kí (pha tĩnh),

được lưu giữ trong cột và lần lượt được rửa giải khỏi cột nhờ một pha động chảy qua

cột dưới một áp lực lớn.

. Giai đoạn phát hiện và xử lí kết quả phân tích: Các chất phân tích sau khi đã

tách ra khỏi nhau được phát hiện nhờ bộ dò gọi là detecto. Có nhiều loại detecto được

sử dụng trong HPLC như; detecto UV-VIC, detecto huỳnh quang, detecto đo độ dẫn,

cực phổ, phổ MS,…

Việc ghi nhận và xử lí kết quả được thực hiện nhờ máy tính chứa phần mềm

chuyên dụng. Kết quả cho một sắc kí chứa các thông tin cần thiết như gian lưu, diện

tích và thời gian của pic, hệ số phân giải, hệ số đối xứng,…

Với một chất sẽ có một thời gian nhất định đặc trưng cho chất đó nên ta có thể

căn ciws vào tính chất này để phân tích định tính. Độ lớn của pic được đặc trưng bằng

diện tích hay chiều cao; hai đại lượng này tỉ lệ với nồng độ của chất phân tích trong

một khoảng nồng độ nào đó. Do vậy phương pháp này được sử dụng để phân tích định

lượng bằng cách lập đường chuẩn hay so sánh với chất chuẩn đã biết chính xác hàm

lượng.

* Phương pháp khối phổ

a. Nguyên tắc



Nguyên tắc của phương pháp khối phổ là dựa vào chất nghiên cứu được ion hóa

trong pha khí hay pha ngưng tụ dưới chân không cao bằng những phương pháp thích

hợp thành những ion (ion phân tử, ion mảnh,…) có số khối khác nhau. Sau đó những

ion này được phân tích thành những dãy ion theo cùng số khối m (chính xác là theo

cùng tỉ số số khối trên điện tích ion, m/e) và xác suất có mặt của mỗi dãy ion có cùng tỉ

số m/e được ghi lại trên đồ thị có trục tung là xác suất có mặt hay cường độ vạch, và

trục hoành là tỉ số m/e gọi là khối phổ đồ.

Phổ khối lượng được ghi lại dưới dạng phổ vạch hay bảng; tring đó cường độ

các vạch được đo bằng phần trăm so với đỉnh có cường độ cao nhất (gọi là đỉnh cơ sở).

Đỉnh ion phân tử thường là đỉnh cao nhất , tương đương với khối lượng phân tử của

hợp chất khảo sát.

Phổ khối lượng không những cho phép xác định chính xác phân tử khối, mà căn

cứ vào các mảnh phân tử tạo thành, ta cũng suy ra được cấu trúc phân tử. Xác suất tạo

thành mảnh phụ thuộc vào cường độ liên kết tương đối trong phân tử cũng như vào khả

năng bền hóa các mảnh tạo thành nhờ các hiệu ứng khác nhau, Các mảnh có độ bền lớn

sẽ ưu tiên tạo thành, các liên kết yếu nhất dễ bị đứt nhất. Có những mảnh có khối lượng

đặc trưng gọi là mảnh chìa khóa, chúng cho phép phân tích phổ khối lượng dễ dàng.

b. Các phương pháp ion hóa mẫu trong khối phổ

- Phương pháp va đập electron

- Phương pháp ion hóa bằng trường điện

- Phương pháp ion hóa hóa học

c. Một số đại lượng trên sơ đồ khối phổ

- Ion phân tử

- Ion đồng vị

- Ion mảnh

- Ion chuyển vị

d. Ứng dụng của khối phổ

- Xác định công thức phân tử

- Xác định công thức cấu tạo



2.2.6. Nghiên cứu tính chất ức chế ăn mòn kim loại của Tanin

2.2.6.1. Thiết bị đo

Ảnh hưởng của thời gian ngâm thép trong dung dịch Tanin và nồng độ của dung

dịch Tanin đến khả năng ức chế ăn mòn thép CT3 trong môi trường Cl- được nghiên

cứu trên thiết bị đo PGS-HH3 ở phòng thí nghiệm phân tích trường đại học Sư phạm –

Đại học Đà Nẵng. Đây là thiết bị đo điện hóa đa năng được ghép với máy vi tính có

khả năng đo theo phương pháp cực phổ (NP), cực phổ xung (NPP), cực phổ xung vi

phân (CPP). Chương trình được sử dụng là chương trình Potentiondyamic.

Hình 2.1. Sơ đồ thiết bị đo đường cong phân cực.

Trong đó:

(1): Bình đo điện hóa

(2): Potentiostat

(3): Bộ biến đổi tín hiệu tương tự sang tín hiệu số (ADC: Analog Digital

Converter) và tín hiệu số sang tín hiệu tương tự (DAC: Digital Analog Converter).

(4): Máy vi tính

(5): Lưu trữ thong tin

CE: Điện cực đối (điện cực phụ)

RE: Điện cực so sánh (điện cực Ag/AgCl)

(1)

WE

RE

CE

I

Po

ten

tio

Sta

t

(2)

ADC

DAC PC Lưu

trữ

(5)

(1)

WE

RE

CE

I

Po

ten

tio

Sta

t

(2)

ADC

DAC PC Lưu

trữ

(5)



WE: Điện cực làm việc

Chế độ đo :

- Tốc độ quét thế: 20mV/s

- Khoảng quét thế: Từ -0.9V đến 0.3V

2.2.6.2. Điện cực và hóa chất

a. Điện cực

Điện cực làm việc được chế tạo từ thép CT3, diện tích bề mặt là 1 cm2, phần còn

lại được bọc bởi nhựa epoxy. Để màng nhựa epoxy cách ly tốt, trong quá trình nghiên

cứu chúng tôi tiến hành bọc nhiều lớp bên nhau.

Điện cực Ag/AgCl được dung làm điện cực so sánh và điện cực đối là điện cực

Platin (Pt).

b. Hóa chất

Các hóa chất sử dụng:

- Dung dịch NaCl 3,5%.

- Dung dịch Tanin với các nồng độ 0, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80 mg/l.

2.2.6.3. Phương pháp chuẩn bị bề mặt

Công việc chuẩn bị bề mặt cho điện cực làm việc (thép CT3) là rất quan trọng

đối với quá trình nghiên cứu. Trước khi tiến hành nghiên cứu, thép CT3được nghiên

cứu để có bề mặt phẳng và tẩy sạch các lớp gỉ hay hóa chất bám trên bề mặt.

a. Mài nhẵn và đánh bóng

Thép dung làm điện cực có diện tích làm việc là 1 cm2. Trước khi tiến hành

nghiên cứu, kim loại được gia công để có bề mặt nhẵn bong. Nguyên tắc mài nhẵn và

đánh bóng là dùng các vật liệu nhám chà xát lên bề mặt kim loại. Các vật liệu nhám đó

là giấy nhám thô và mịn để đánh bóng bề mặt. Trước khi tẩy dung giấy nhám thô và

mịn để đánh bóng bề mặt.

b. Phương pháp tẩy gỉ

Axit H2SO4 với nồng độ từ 18-20% dung để tẩy gỉ cho bề mặt điện cực làm việc

(thép CT3), nhiệt độ tiến hành ở 250C để làm giảm sự hòa tan kim loại và khí H2 thoát

ra.



c. Tẩy dầu mỡ

Dùng dung dịch Na2CO3 có nồng độ 30mg/l để tẩy mỡ bề mặt điện cực làm việc

trước khi tiến hành nghiên cứu. Sau mỗi lần tẩy, bề mặt kim loại được mài nhẵn một

lần nữa bằng giấy nhám mịn và dùng nước cất để rửa sạch.

2.2.6.4. Phương pháp nghiên cứu ăn mòn điện hóa

Qúa trình ăn mòn là ăn mòn điện hóa, vì vậy các phản ứng ăn mòn có thể được

nghiên cứu bằng phương pháp điện hóa, tốc độ ăn mòn tương đương với mật độ dòng

điện. Vì vậy tốc độ ăn mòn và các đại lượng khác đặc trưng cho sự thay đổi liên quan

đến bề mặt điện cực được xác định bằng phương pháp nghiên cứu điện hóa.

a. Phương pháp xây dựng đường cong phân cực

Chương trình đo Potentiodynamic dung để xây dựng đường cong phân cực. Mối

liên hệ giữa dòng và thế biểu thị bằng hệ thức I=F(U). Khi quét thế trong một khoảng

từ U1 đến U2 người ta xác định các dòng tương ứng thể hiện được các quá trình điện

hóa xảy ra trên bề mặt điện cực. Mối quan hệ giữa dòng và thế của phương pháp thế là

đường cong phân cực.

b. Phương pháp xác định điện trở phân cực

Việc xác định điện trở phân cực RP của hệ ăn mòn là xác định độ dốc của đường

cong phân cực tại điennj thế ổn định (trạng thái không có dòng điện).

Để xác định điện trở phân cực, phải đo một đoạn của đường cong phân cực tại

thế từ -30mV đến +30mV so với EC và lấy tgα tại điện thế ăn mòn.



Hình 2.2. Đồ thị xác định điện trở phân cực từ đường cong phân cực

Ta có: U

Itg Theo định luật Ohm:

tgR

I

Up

1R p

Độ dốc của đường cong phân cực (α) càng cao thì điện trở phân cực càng nhỏ

hay tốc độ ăn mòn càng lớn và ngược lại.

CHƢƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN

3.1. ĐỊNH TÍNH TANIN

3.1.1. Định tính chung

- Chiết 5-10g nguyên liệu đã qua xử lí trên bếp cách thủy trong 15 phút. Để

nguội, lọc lấy dung dịch làm phản ứng định tính.

- Lấy 2ml dung dịch lọc cho vào bình tam giác, thêm vào 5ml dung dịch gelatin

– muối, khuấy đều thấy có kết tủa bông trắng xuất hiện → Có tanin.

U(V)

-0.4-0.45-0.5-0.55-0.6-0.65-0.7-0.75-0.8-0.85-0.9

j (m

A/c

m^2

)

10

8

6

4

2

0

-2

-4

-6

-8



Hình 3.1. Kết tủa bông trắng của tanin với gelatin – muối.

3.1.2. Định tính phân biệt 2 loại tanin

Tanin có 2 loại tanin Pyrogalic (tanin thủy phân) và tanin pyrocatechic (tanin

ngưng tụ). Để phân biệt và chứng minh sự có mặt của 2 loại tanin trong thịt quả điều

lộn hột, chúng tôi dựa vào phản ứng Stiasny

Lấy 50ml dịch lọc cho vào bình tam giác 250ml, thêm 10ml fomol và 5ml HCl,

đun cách thủy khoảng 20 phút → có kết tủa vón màu đỏ gạch → có tanin

pyrocatechic. Sau đó thêm vào dịch lọc dung dịch CH3COONa dư rồi thêm muối

FeCl3 → có kết tủa màu xanh đen → có tanin pyrogalic.

Hình 3.2. Kết tủa màu xanh đen của tannin với dung dịch Fe3+

.

Như vậy, trong thịt quả điều lộn hột có tanin pyrogalic và tanin pyrocatechic.

3.2. XÁC ĐỊNH MỘT SỐ CHỈ TIÊU HÓA LÝ CỦA MẪU BỘT THỊT QUẢ

ĐIỀU LỘN HỘT



3.2.1.Xác định độ ẩm

Kết quả xác định độ ẩm của mẫu bột thịt quả điều lộn hột được trình bày ở bảng

3.1.

Bảng 3.1. Độ ẩm của mẫu bột thịt quả điều lộn hột

Mẫu Khối lượng

chén (mo, g)

Khối lượng chén + mẫu (m1, g)

Khối lượng chén + mẫu

sau khi nung (m2, g)

Độ ẩm (%)

1 29,938 45,039 44,037 6,635 2 29,926 45,028 44,027 6,628 3 29,950 45,053 44,050 6,641

TB 29,938 45,040 44,038 6,635

Kết quả ở bảng 3.1 cho thấy độ ẩm trung bình của mẫu bột thịt quả điều lộn hột

thấp do mẫu được bảo quản cẩn thận trong bao ni lông nên hơi nước trong không khí

không làm ảnh hưởng đến độ ẩm của mẫu.

3.2.2. Xác định hàm lƣợng tro

Kết quả xác định hàm lượng tro của mẫu bột thịt quả điều lộn hột được trình bày

ở bảng 3.2.

Bảng 3.2. Hàm lượng tro của mẫu bột thịt quả điều lộn hột

Mẫu Khối lượng

chén (m0, g)

Khối lượng chén + mẫu (m1, g)

Khối lượng chén + tro

(m2, g)

Hàm lượng tro (%)

1 29,938 44,936 32,665 18,182

2 29,926 45,028 32,671 18,175

3 29,95 45,051 32,697 18,189

TB 29,938 45,005 32,678 18,182

Kết quả ở bảng 3.2 cho thấy hàm lượng tro trung bình của mẫu bột thịt quả điều

lộn hột khá cao do trong mẫu có hàm lượng chất hữu cơ lớn.

3.3. KHẢO SÁT MỘT SỐ YẾU TỐ ẢNH HƢỞNG ĐẾN QUÁ TRÌNH CHIẾT

TÁCH TANIN TỪ THỊT QUẢ ĐIỀU LỘN HỘT

3.3.1. Ảnh hƣởng của thời gian nấu chiết



Tiến hành cân 1g nguyên liệu khô, dạng bột, cho vào bình chưng cất chứa 100ml

nước cất ở nhiệt độ 800C. Ta tiến hành lấy mẫu định lượng tanin có mặt trong dịch

chiết ở các khoảng thời gian khác nhau: 30ph, 40ph, 50ph, 60ph, 70ph, 80ph. Kết quả

được trình bày ở bảng 3.3, hình 3.1.

Bảng 3.3. Ảnh hưởng của thời gian nấu chiết đến hàm lượng Tanin.

Thời gian (phút)

a (ml) b (ml) X (%)

30 1,8 0,6 17,46

40 2,00 0,6 20,37

50 2,15 0,6 22,55

60 2,15 0,6 22,55

70 2,05 0,6 21,10

0

5

10

15

20

25

0 20 40 60 80

Thời gian nấu chiết (phút)

Hàm

lư

ợn

g T

an

in

Series1

Hình 3.3. Ảnh hưởng của thời gian nấu chiết đến hàm lượng Tanin.

Kết quả ở bảng 3.3 cho thấy hàm lượng Tanin tăng dần theo thời gian nấu chiết

nhưng khi đến một giới hạn nào đó (người ta gọi là giai đoạn tới hạn) thì hàm lượng

Tanin giảm. Vì ở giai đoạn tới hạn, Tanin không thể hòa tan vào dung dịch, sau đó thời

gian nấu chiết cứ tăng làm cho phân tử Tanin bị thủy phân cắt mạch. Do đó, chọn thời

gian nấu chiết Tanin tốt nhất là 60 phút.

3.3.2. Ảnh hƣởng của nhiệt độ nấu chiết

Tiến hành cân 1g nguyên liệu khô, dạng bột, cho vào bình chưng cất chứa 100ml

nước cất trong thời gian là 60 phút ở các mốc nhiệt độ 500, 60

0, 70

0, 80

0, 90

0,100

0C. Ở

mỗi mốc nhiệt độ lại tiến hành lấy mẫu định lượng tanin có mặt trong dịch chiết. Kết



quả được trình bày ở bảng 3.4 và hình 3.4.

Bảng 3.4. Ảnh hưởng của nhiệt độ nấu chiết đến hàm lượng Tanin.

Nhiệt độ (0C)

a (ml) b (ml) X (ml)

50 1,65 0,6 15,28

60 1,8 0,6 17,46

70 2,0 0,6 20,37

80 2,13 0,6 22,26

90 2,10 0,6 21,82

0

5

10

15

20

25

0 20 40 60 80 100

Nhiệt độ nấu chiết (0C)

Hàm

lư

ợn

g T

an

in (

%)

Series1

Hình 3.4. Ảnh hưởng của nhiệt độ nấu chiết đến hàm lượng Tanin.

Kết quả ở bảng 3.4 cho thấy: Nhiệt độ nấu chiết Tanin tốt nhất là 800C. Tanin

tan trong nước nóng khoảng 600C, muốn nâng cao hiệu suất chiết tách Tanin thì cần

phải nấu chiết ở nhiệt độ cao hơn nhiệt độ hoa tan của nó. Trong môi trường trung tính,

nhiệt độ nấu chiết Tanin khoảng 800C ở áp suất thường. Ỏ nhiệt độ nhỏ hơn 80

0C, mức

độ hòa tan của Tanin giảm, hiệu suất chiết tách kém.

Vì vậy, chọn nhiệt độ nấu chiết Tanin tối ưu là 800C.

3.3.3. Ảnh hƣởng của tỉ lệ nƣớc : etanol

Sau khi lựa chọn được thời gian, nhiệt độ nấu chiết Tanin - tiến hành cân 1 gam

nguyên liệu khô, dạng bột, đun cách thủy ở nhiệt độ 800C với 50 ml dung môi, khảo sát

sự phụ thuộc tỉ lệ dung môi nước: etanol với thời gian chiết là 60 phút. Kết quả thực

nghiệm trình bày ở bảng 3.5; hình 3.5.

Bảng 3.5. Ảnh hưởng của tỉ lệ nước : etanol đến hàm lượng Tanin.



Tỉ lệ nước : etanol (ml)

a (ml) b (ml) X (%)

60 : 0 2,10 0,6 21,82

50 : 10 2,35 0,6 24,00

40 : 20 2,45 0,6 25,46

30 : 30 2,60 0,6 29,10

20 : 30 2,56 0,6 28,52

10 : 50 2,50 0,6 27,64

0 : 60 2,35 0,6 25,46

0

5

10

15

20

25

30

35

0 2 4 6 8

Tỉ lệ nước : etanol

Hàm

lư

ợn

g T

an

in (

%)

Series1

Hình 3.5. Ảnh hưởng của tie lệ nước : etanol đến hàm lượng Tanin.

Từ bảng 3.5 cho thấy: khi tỉ lệ etanol tăng lên thì lượng tanin tách ra càng nhiều,

đến tỉ lệ nước: etanol = 1:1 thu được lượng tanin lớn nhất. Có thể giải thích như sau:

tanin là hợp chất polyphenol nên tan tốt trong etanol nên khi tăng tỉ lệ etanol thì khả

năng tanin tách ra càng tăng. Ở tỉ lệ 1:1 tạo ra môi trường có độ phân cực phù hơp nhất

với tanin. Hơn nữa khi tăng nồng độ etanol có khả năng một số tạp chất tan trong

etanol nên tách ra cùng với quá trình tách tanin; do vậy, khi lượng etanol quá lớn thì

các chất này tách ra càng nhiều và làm giảm hiệu quả của quá trình tách tanin.

Như vậy, tỉ lệ nước : etanol là 1 :1 hiệu suất chiết tách Tanin là lớn nhất.

3.3.4. Ảnh hƣởng của tỉ lệ nguyên liệu rắn : dung môi lỏng

Cân 1 gam nguyên liệu, kích thước bột, đun sôi với dung môi nước: etanol = 50%

: 50% trong thời gian 60 phút. Thay đổi thể tích dung môi từ 30 ml đến 70 ml. Kết quả

thực nghiệm được trình bày ở bảng 3.6; hình 3.6.



Bảng 3.6. Ảnh hưởng của tỉ lệ nguyên liệu rắn : dung môi lỏng.

Thể tích dung môi (ml) a (ml) b (ml) X (%)

10 1,95 0,6 19,64

20 2,25 0,6 24,00

30 2,40 0,6 26,19

40 2,50 0,6 27,64

50 2,55 0,6 28,37

60 2,65 0,6 29,82

70 2,65 0,6 29,82

0

5

10

15

20

25

30

35

0 20 40 60 80

Thể tích dung môi (ml)

Hàm

lư

ợn

g T

an

in (

%)

Series1

Hình 3.6. Ảnh hưởng của thể tích dung môi đến hàm lượng Tanin.

Từ kết quả bảng 3.6, ta thấy khi tăng thể tích dung môi thì lượng tanin tách ra càng

nhiều; đến tỉ lệ 1 gam nguyên liệu: 60 ml dung môi thì lượng tanin tách ra hầu như không



đổi. Nguyên nhân là do khi lượng dung môi tăng lên thì khả năng tiếp xúc với nguyên liệu

càng lớn và lượng tanin tách ra càng nhiều, ở tỉ lệ bột: dung môi là 1:60 tì lượng tanin tách

ra lớn nhất, khi dùng lượng dung môi lớn hơn thì tanin cũng không tách ra thêm vì lúc này

lượng tanin có trong vỏ thông hầu như đã được tách hoàn toàn.

Vậy, tỉ lệ 1 gam nguyên liệu: 60 ml dung môi là tối ưu.

Tóm lại: Điều kiện tối ưu cho quá trình chiết tách tanin từ vỏ quả đào lộn hột là:

nhiệt độ 800C, thời gian 60 phút, tỉ lệ thể tích nƣớc: etanol =50% : 50%, tỉ lệ rắn:

lỏng = 1 gam : 60 ml.

Với điều kiện này thì lƣợng tanin thu đƣợc khoảng 29,82% so với lƣợng

nguyên liệu khô.

3.4. TÁCH TANIN RẮN VÀ XÁC ĐỊNH THÀNH PHẦN CẤU TẠO

3.4.1 Tách tanin rắn

Hình 3.7. Chiết loại bỏ tạp chất trong Tanin.

Hình 3.8. Tanin rắn thu được sau khi đuổi dung môi nước.

3.4.2. Phổ IR của mẫu tanin rắn



Sau khi tinh chế thu được tanin rắn, tiến hành đo phổ IR của 2 mẫu tanin tách

được trong 2 dung môi khác nhau (nước và ancol:nước) tại phòng đo mẫu thuộc Đài

khí tượng thủy văn khu vực Trung Trung Bộ. Dưới đây là hình ảnh phổ đồ:

Date: 04/18/2012

Time: 16:32:51

Hình 3.9. Phổ IR của Tanin thu được.

Bảng 3.7. Kết quả phân tích phổ IR.

Tần số (cm-1)

Loại dao động Tần số (cm-1) Loai dao động

3376 -OH 1204 C-O-C

1612 C=O 1095 C-O-C

1515 C=C thơm 845 CH benzen thế para

1448 C=C thơm 722 CH thơm

Điều này cho thấy, tanin tách từ thịt quả đào lộn hột có các nhóm chức phù hợp

với các công thức của tanin đã được công bố. Tanin tách chiết theo 2 cách trên có các

tần số dao động không khác nhau nhiều, điều đó chứng tỏ có thể dùng dung môi H2O

hoặc hỗn hợp C2H5OH:H2O để tách tanin đều phù hợp, không làm thay đổi cấu trúc

hay biến tính tanin.

3.4.3. Phân tích sắc kí lỏng cao áp ghép khối phổ (HPLC-MS)

Tiến hành phân tích HPLC-MS mẫu tanin trong dung môi metanol-H20 tại Viện

hóa học các hợp chất thiên nhiên-Viện KH&CN Việt Nam thu được kết quả trình bày ở

hình 3.10.



Hình 3.10. Kết quả HPLC của mẫu Tanin rắn.

Dưới đây là một loại phổ MS của các cấu tử tách ra từ sắc kí ở các thời gian lưu

khác nhau:



(a) rettime: 12.346 min

(b) rettime: 7.945 min



OOH

OH

OH

OH

OH

OOH

OH

OH

OH

O

O

OH

OH

OH

OH

OH

(c) rettime: 6.022 min

Từ kết quả phổ IR và phổ HPLC-MS, kết hợp với một số dữ liệu về phổ chuẩn

của một số hợp chất tanin từ thư viện phổ cho phép dự đoán sự có mặt của một số hợp

chất thuộc loại tanin được trình bày trong bảng 3.8.

Công thức cấu tạo:

O

OCH3

OH

OH

HO

OH

1-Rettime: 12.346 min

[M+H]+ = 301

M = 300

Tên gọi: Peonidin (thuộc loại hợp

chất anthocynidin)

Công thức cấu tạo:

O

O OH

OHHO

HO

O

O

2- Rettime: 7.945 min

[ M +3H ]+ = 415

M = 412

CTPT: C21H16O9

4’-0 -pyrogallo eriodictyol

Công thức cấu tạo: 3- Rettime: 6.022 min

[M+H]+ = 763

M = 762

- CTPT : C37H30O18

- Tên gọi: 3'-Galoylprodelphinidin

B4



3.5. NGHIÊN CỨU TÍNH CHẤT ỨC CHẾ ĂN MÒN KIM LOẠI CỦA TANIN

RẮN TÁCH TỪ THỊT QUẢ ĐIỀU LỘN HỘT

3.5.1. Đƣờng cong phân cực của thép CT3 trong dung dịch 3,5% khi không có

chất ức chế

Kết quả đo đường cong phân cực của thép CT3 trong dung dịch NaCl 3,5% khi

không có chất ức chế được trình bày ở hình 3.11.

U(V)

-0.4-0.45-0.5-0.55-0.6-0.65-0.7-0.75-0.8-0.85-0.9

j (m

A/c

m^2

)

2

1

0

-1

-2

-3

-4

-5

-6

-7

Corr. Potential: -0,7510 (V);

Pol. Resistance: 98,0635Corr.

Density: 6,6513E-0002 mA/cm2

Hình 3.11. Đường cong phân cực của thép CT3 trong dung dịch NaCl 3,5% khi

không có chất ức chế.



3.5.2. Ảnh hƣởng của nồng độ dung dịch Tanin đến tính chất ức chế ăn mòn

Kết quả khảo sát ảnh hưởng của nồng độ dung dịch Tanin đến tính chất ức chế

ăn mòn được trình bày ở hình.

U(V)

-0.5-0.55-0.6-0.65-0.7-0.75-0.8-0.85-0.9

j (m

A/c

m^2

)

3

2

1

0

-1

-2

-3

-4


Pol. Resistance: 112,9141

Corr. Density: 5,7765E-0002 mA/cm2

Hình 3.12. Đường cong phân cực của thép CT3 trong dung dịch NaCl 3,5% với nồng

độ của dung dịch Tanin là 20mg/l.

U(V)

-0.5-0.55-0.6-0.65-0.7-0.75-0.8-0.85-0.9

j (m

A/c

m^2

)

2

1

0

-1




Hình 3.13. Đường cong phân cực của thép CT3 trong dung dịch NaCl 3,5% với

nồng độ của dung dịch Tanin là 30mg/l.



U(V)

-0.5-0.55-0.6-0.65-0.7-0.75-0.8-0.85-0.9

j (m

A/c

m^2

)

3

2

1

0

-1

-2

-3

-4

-5

-6






U(V)

-0.5-0.55-0.6-0.65-0.7-0.75-0.8-0.85-0.9

j (m

A/c

m^2

)

2

0

-2

-4

-6

-8

-10

-12

-14

-16

-18

-20

Corr. Potential: -0,7547 V);







U(V)

-0.5-0.55-0.6-0.65-0.7-0.75-0.8-0.85-0.9

j (m

A/cm

^2)

1

0

-1

-2

-3

-4






U(V)

-0.5-0.55-0.6-0.65-0.7-0.75-0.8-0.85-0.9

j (m

A/c

m^2

)

1

0

-1

-2

-3

-4

Corr. Potential : -0.7290 vol,

Pol. resistance : 228.2601 Ohm

Corr. density : 2.8575E-0002 mA/cm2





U(V)

-0.5-0.55-0.6-0.65-0.7-0.75-0.8-0.85-0.9

j (m

A/c

m^2

)

2

1

0

-1

-2

-3

Corr. Potential : -0.9333 vol,

Pol. resistance : 174.5260 Ohm

Corr. density : 5.2379E-0002 mA/cm2



Bảng

Nồng độ dung dịch Tanin (mg/l)

Rp (Ohm) Icorr (mA/cm2) Z (%)

0 98,0635 6,6513E-0002 0

20 112,9141 5,7765E-0002 13,15

30 162,7630 4,0074E-0002 39,75

40 169,4649 3,9615E-0002 42,13

50 171,1459 3,8111E-0002 42,70

60 238,3839 2,7361E-0002 58,86

70 228,2601 2,8575E-0002 57,04

80 174,5260 5,2379E-0002 43,81



Như vậy, từ bảng 3.11 ta thấy khi nồng độ dung dịch tanin càng tăng thì hệ số

tác dụng bảo vệ càng lớn do lớp màng tạo ra trên bề mặt thép càng dày, cách li kim loại

tốt hơn với môi trường ăn mòn và nồng độ tanin tối ưu là 60mg/l, đạt hiệu quả ức chế

là 58,86%. Khi tăng nồng độ tanin lên nữa thì hiệu quả ức chế cũng không tăng thêm

và có giảm, có thể là do nồng độ càng lớn thì tốc độ tạo màng càng nhanh, làm cho lớp

màng có cấu trúc xốp, làm cho hiệu quả ức chế ăn mòn giảm.

3.5.3. Ảnh hƣởng của thời gian ngâm thép trong dung dịch Tanin đến tính chất ức

chế ăn mòn

Kết quả khảo sát ảnh hưởng của thời gian ngâm thép trong dung dịch Tanin đến

tính chất ức chế ăn mòn được trình bày ở hình.

U(V)

-0.5-0.55-0.6-0.65-0.7-0.75-0.8-0.85-0.9

j (m

A/c

m^2

)

0

-1

-2

-3




Đường cong phân cực của thép ngâm trong dung dịch NaCl 3,5% với nồng độ

của dung dịch Tanin 60mg/l trong thời gian 5 phút.



U(V)

-0.5-0.55-0.6-0.65-0.7-0.75-0.8-0.85-0.9

j (m

A/c

m^2

)

1

0

-1

-2

-3

-4






U(V)

-0.5-0.55-0.6-0.65-0.7-0.75-0.8-0.85-0.9

j (m

A/c

m^2

)

0

-1

-2

-3





của dung dịch Tanin 60mg/l từ trong thời gian 15 phút.



U(V)

-0.5-0.55-0.6-0.65-0.7-0.75-0.8-0.85-0.9

j (m

A/cm

^2)

0

-1

-2

-3






U(V)

-0.5-0.55-0.6-0.65-0.7-0.75-0.8-0.85-0.9

j (m

A/c

m^2

)

0

-1

-2








U(V)

-0.5-0.55-0.6-0.65-0.7-0.75-0.8-0.85-0.9

j (m

A/c

m^2

)0

-1

-2






U(V)

-0.5-0.55-0.6-0.65-0.7-0.75-0.8-0.85-0.9

j (m

A/c

m^2

)

0

-1

-2

-3

-4





của dung dịch Tanin 60mg/l từ trong thời gian 35 phút.



U(V)

-0.5-0.55-0.6-0.65-0.7-0.75-0.8-0.85-0.9

j (m

A/cm

^2)

0

-1

-2






Bảng

Thời gian ngâm (ph)

Rp (Ohm) Icorr (mA/cm2) Z (%)

0 98,0635 6,6513E-0002 0

5 218,0028 2,9919E-0002 55,02

10 238,1261 2,7391E-0002 58,82

15 265,3538 2,4580E-0002 63,04

20 302,5280 2,1560E-0002 67,59

25 362,7597 1,7980E-0002 72,97

30 395,8899 1,6476E-0002 75,23

35 370,2902 1,7615E-0002 73,52

40 353,0873 1,8473E-0002 72,23



Từ bảng 3.9 cho thấy, thời gian tối ưu ngâm thép trong trong dd tanin là 30ph và

đạt hiệu quả ức chế là 75,23%.

Nguyên nhân ức chế ăn mòn thép CT3 của Tanin là do Tanin có chứa nhóm –

OH, -C=O ở vòng benzen, nên khi Tanin bị hấp phụ lên bề mặt thép thì các eletron

chưa liên kết của các nhóm –OH, –C=O có thể liên kết với các obitan d còn trống của

sắt tạo thành lớp màng hoặc tạo phức tanat dạng vòng càng với ion kim loại sắt và

ngăn cách bề mặt thép với môi trường ăn mòn. Khi ngâm lâu hơn thì Tanin đã tạo

màng đạt cân bằng nên có sự chuyển dịch từ bề mặt thép vào trong dung dịch ngâm

nên làm lớp màng mỏng hơn.



KẾT LUẬN

Sau một thời gian nghiên cứu trên đối tượng thịt quả điều lộn hột, chúng tôi rút

ra một số kết luận sau:

1. Đã nghiên cứu một số chỉ tiêu hóa lí của thịt quả điều lộn hột:

Độ ẩm trung bình của mẫu bột thịt quả đào lộn hột là 6,635%.

Hàm lượng tro trung bình của mẫu bột thịt quả đào lộn hột là 18,182%.

2. Đã nghiên cứu các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình chiết tách Tanin từ thịt

quả điều lộn hột. Kết quả cho thấy:

Để hàm lượng Tanin cao nhất điều kiện phù hợp cho quá trình là:

Thời gian nấu chiết Tanin là: 60 phút.

Nhiệt độ nấu chiết Tanin là 800C.

Tỉ lệ rắn : dung môi lỏng là 1 gam : 60ml.

Tỉ lệ nước : etanol là 1 : 1.

3. Kiểm tra định tính được sản phẩm thu được

Qua kết quả đo phổ IR và HPLC-MS chúng tôi đi đến khẳng định sản phẩm

Tanin chiết từ thịt quả điều lộn hột có:

Các loại dao động chính trong phổ hồng ngoại của tanin là:

-OH, C=O, =C-O-C-, -C-O-C-, C=C, C-H dao động không phẳng

(anken), nhân thơm

Xác định được sự có mặt của một số hợp chất thuộc nhóm tanin trong thịt

quả điều lộn hột.

4. Khảo sát khả năng ức chế ăn mòn kim loại của Tanin

Tanin có tính ức chất ức chế ăn mòn thép CT3 trong dung dịch NaCl 3,5%.

Với thời gian ngâm thép là 30 phút trong dung dịch Tanin 60mg/l thì hiệu quả

ức chế ăn mòn thép CT3 trong dung dịch NaCl 3,5% của Tanin là 75,23%.

Documents

Chiết Xuất Tannin Từ Điều Lộn Hột Và Thử Nghiệm Tính Kháng Ăn Mòn Kim Loai