Bộ công thơng Tổng công ty hoá chất Việt Nam Viện hóa học công nghiệp việt nam Báo cáo tổng kết khoa học công nghệ năm 2009 Tên đề tài: Nghiên cứu công nghệ chuyển hoá lignin từ nguồn nớc thải của công nghiệp giấy thành chất kích thích sinh trởng cây trồng Chủ nhiệm đề tài: TS. Nguyễn Huy Phiêu 7637 01/02/2010 Hà Nội, tháng 11 năm 2009 1 mở đầu Axit humic là một dạng axít hữu cơ chủ yếu của axit mùn (humus) có hoạt tính sinh học cao nhờ các nhóm chức trong cấu trúc phân tử nh nhóm cacboxyl, hydroxyl, amin, cacbonyl [1]. Axit humic đợc ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực: Trong công nghiệp dùng để cải thiện độ nhớt của dung dịch khoan, dùng làm phụ gia cho bê tông, nhuộm gỗ v.v Trong nông nghiệp dùng làm chất kích thích sinh trởng cây trồng, xử lý hạt giống, cải thiện cấu tợng của đất. Trong lĩnh vực bảo vệ môi trờng dùng axit humic để kết tủa kim loại nặng, phân huỷ thuốc trừ sâu. Trong lĩnh vực đời sống dùng trị bệnh về khớp, dị ứng. Tuy nhiên, ngời ta chỉ chiết tách đợc axit humic từ than bùn, than nâu, trầm tích hồ với số lợng hạn chế. Ngoài ra, khi chiết tách lấy axit humic lợng bã thải còn lại chất lợng bị giảm, khó tìm đợc những ứng dụng hữu ích. Xuất phát từ những luận cứ khoa học về sự biến đổi của lignin thành axit humic trong tự nhiên [2,3,4,5] và trong công nghiệp [8,9] chúng tôi đề xuất nghiên cứu oxy hoá lignin thành axit humic bằng tác nhân oxy hoá hoá học nhằm rút ngắn quá trình và nâng cao hiệu suất thu hồi sản phẩm. Nh đã biết lignin là chất thải của ngành sản xuất giấy và bột giấy, cứ sản xuất 1 T giấy sẽ thải ra khoảng 4m 3 nớc chứa 15 30% lignin. Hiện tại ở nớc ta chỉ có nhà máy giấy Bãi Bằng (Phú Thọ) đầu t xây dựng bộ phận thu hồi xút từ lignin theo phơng pháp đốt, nhà máy giấy Hoàng Văn Thụ (Thái Nguyên) mới đầu t hệ thống xử lý nớc thải, còn phần lớn các cơ sở sản xuất giấy khác đều cha có hệ thống xử lý nớc thải một cách hữu hiệu. Do vậy, đề tài không những có ý nghĩa về mặt kinh tế vì sẽ sản xuất đợc một sản phẩm mới từ nguồn nguyên liệu dồi dào mà còn góp phần giải quyết vấn đề ô nhiễm môi trờng - một vấn đề khó giải quyết của ngành công nghiệp giấy. 2 I. Phần tổng quan I.1. Axit humic v các tính chất. Axit humic là chất rắn vô định hình màu nâu hoặc đen. Axit humic là một trong ba hợp phần của axit mùn (humus). Ngoài axit humic còn có axit fulvic và axit hymatomelanic. Ba dạng này luôn đồng hành với nhau, trong đó axit humic đợc quan tâm nghiên cứu nhiều hơn cả. Axit humic có bề mặt phát triển lớn, trong phân tử cùng với phần sắp xếp trật tự còn có những phần sắp xếp không trật tự. Phần sắp xếp trật tự có thể là mặt lục giác của nhân thơm, còn phần không trật tự là tổ hợp của nhóm ngoại biên liên kết với nhân thơm. Ngời ta giả thiết rằng, phân tử của axit humic có nhiều nhánh và không đối xứng [2]. Axit humic chứa các nhóm chức cacboxyl, cacbonyl, metoxyl và hydroxyl phenol, trong đó nhóm chức cacboxyl là chủ yếu; nhờ đó mà axit humic có khả năng tạo chêlat với cation đa hóa trị nh Mg 2+ , Ca 2+ , Fe 2+ và hầu hết các nguyên tố vi lợng (trace elements) có giá trị cho cây trồng [3]. Coles và Yong [4] đã xác định đợc dung lợng trao đổi ion (CEC) của axit humic khô vào khoảng 288-436 mgđlg/100g, ở dạng hydrat đạt tới 533- 806 mgđlg/100g. Các tác giả cũng đã đánh giá đợc khả năng tơng tác với chì và cadmi. Tác giả khác [3] lại cho rằng axit humic có tính chất rất quan trọng là tác dụng làm sạch (detergent), nghĩa là khả năng hòa tan chất kỵ nớc. Nguyên nhân chính là khả năng phân tán của nó qua đất và nớc. Axit humic có tác dụng làm sạch tốt nhất đối với muối hòa tan, đặc biệt là muối chứa ion kim loại đa hóa trị nh Mg 2+ và Sm 3+ . Các ion hóa trị I nh Na + cũng có tác dụng nhng ở mức độ thấp hơn. Stawinska và Polewski [5] cũng đã xác định đợc hoạt tính chống oxy hóa của axit humic nhờ phơng pháp phân tích phát quang hóa học. Các tác giả cho rằng axit humic có vai trò chống lại những ứng suất (stress) oxy hóa gây ra bởi ozôn, N x O y , ma axit và bức xạ UV trong hệ sinh tháI đất và nớc. 3 I.2. Nghiên cứu sử dụng axit humic trong nông nghiệp. ở Uzbekitxtan đã nghiên cứu sử dụng axit humic trong nông nghiệp từ năm 1950 [2]. Các tác giả cho rằng axit humic có hoạt tính sinh học, thúc đẩy sự phát triển và kết trái nên đã đợc sử dụng nh một chất hoạt tính sinh học. Khi thay thế hoàn toàn nhóm cacboxyl bằng ion NH 4 + sẽ đợc amôn humat chứa 2,3 mgdlg/g NH 4 + . Phản ứng trao đổi của axit humic với cation là thuận nghịch ArCOOMe + NH 4 + ArCOONH 4 + Me + Sử dụng chế phẩm humat làm cải thiện vi cấu trúc đất, tăng hàm lợng phospho dễ tiêu và thúc đẩy quá trình nitrit hóa trong đất, do đó làm tăng năng suất và chất lợng sản phẩm nông nghiệp. Ngoài khía cạnh là chất hoạt tính sinh học, ngời ta còn thấy rằng các chế phẩm humat sử dụng riêng rẽ hay kết hợp với phân hữu cơ còn có tác dụng làm giảm tích lũy chất độc hóa học ở trong đất và nông sản. ở Việt nam, từ những năm 1980 đã nghiên cứu sử dụng các dạng humat chiết tách từ than bùn cho một số đối tợng cây trồng [6]. Các kết quả nghiên cứu cho thấy, ngoài tác dụng tăng cờng hô hấp và quang hợp của cây, các muối humat còn làm cho hệ rễ phát triển hút đợc nhiều chất dinh dỡng hơn. do đó các muối humat đã đợc sử dụng để giâm cành chè, hom dâu, hom dứa, hồ rễ mạ; phun hoặc tới cho chè và rau, Muối amôn humat thích hợp cho cây chè, dâu, dứa và rau. Muối kali humat sử dụng rất có hiệu quả cho mạ hoặc lúa mới cấy khi trời rét đậm. Muối natri humat thích hợp cho cây cà chua. Nồng độ muối humat cũng đã đợc nghiên cứu sử dụng cho từng loại cây và đất trồng (phù sa, đất kiềm và đất chua), dao động trong khoảng 0,03-0,06%. I.3. Các phơng pháp điều chế axit humic. I.3.1. Nguyên liệu là than. Nguyên liệu chính để tách chiết axit humic là than non, than nâu và than bùn; tác nhân chiết là kiềm, còn tác nhân oxy hóa thờng là axit nitric. 4 I.3.1.1. Phơng pháp oxy hóa than bùn bằng axit nitric. Theo patent Mỹ số 3.468.943 [7] ngời ta dùng than ít bitum có hàm lợng cacbon là 68%, than đợc oxy hóa bằng axit nitric nồng độ 42 o Be với các tỷ lệ khối lợng giữa axit và than thay đổi từ 1,1 đến 0,16, nhiệt độ phản ứng khoảng 100 o C, đã thu đợc axit humic có hàm lợng từ 26,9-46,0%. Khi tỷ lệ khối lợng axit và than là 1,1 thì lợng nitơ oxit bốc ra rất mãnh liệt, nếu giảm tỷ lệ này xuống 0,16 thì lợng khí bốc ra nhẹ, nhng chỉ thu đựơc axit humic 26,9%. I.3.1.2. Phơng pháp chiết bằng kiềm. Ngời ta [2] đã nghiên cứu tách chiết axit humic từ than bùn bằng các dạng kiềm khác nhau NaOH, Na 2 CO 3 , NH 4 OH với nồng độ thay đổi từ 5-20%, ở nhiệt độ từ 30 đến 100 o C và thời gian chiết từ 15 đến 60 phút. Các tác giả đã đi đến kết luận: hiệu quả chiết tách của các dung dịch kiềm xếp theo thứ tự NaOH > Na 2 CO 3 > NH 4 OH; ở nhiệt độ 100 o C sau 30 phút hiệu suất chiết tách của dung dịch NaOH 5% đã đạt 97,6%. Trong khi không đun nóng hiệu suất chỉ đạt 65,1%. Ngoài ra, hiệu suất chiết tách cũng còn phụ thuộc vào kích thớc của than ngâm chiết. Dung dịch sau ngâm chiết là muối humat, muốn thu đợc axit humic phải axit hóa bằng axit vô cơ. I.3.2. Tổng hợp axit humic từ lignin. I.3.2.1. Sự hình thành axit humic trong đất. Có 4 giả thuyết nói về sự hình thành của axit humic khi xác động thực vật thối rữa ở trong đất [8]. Giả thuyết cổ điển đợc phổ biến bởi Waksman (1982) cho rằng chất humic là một đặc trng của lignin bị biến tính (giả thuyết 1 hay còn gọi là giả thuyết lignin), nhng đa số các nhà nghiên cứu hiện thời tán thành cơ chế liên quan đến quinol (giả thuyết 2 và 3). Ngoài ra còn giả thuyết cho rằng, cơ chế hình thành humic là do sự ngng tụ đờng- amin (giả thuyết 4). Bốn giả thuyết này bổ sung cho nhau và có thể vận dụng trong tất cả các loại đất. Giả thuyết 2 và 3 có thể dùng để giải thích sự hình thành axit humic khi không có lignin mà chỉ có xellulô, hoặc giả thuyết 4 giải thích trờng hợp 5 không có lignin và xellulô mà chỉ có thực vật bậc thấp là rêu, tảo và địa y, các chất tham gia phản ứng (đờng, amin) đợc sinh ra một cách dồi dào thông qua hoạt động của vi sinh vật. Nội dung các giả thuyết nh sau. Giả thuyết 1 cho rằng cơ chế hình thành humic là do sự biến đổi lignin làm mất nhóm CH 3 O và hiện diện của nhóm phenolic OH và oxy hoá chuỗi bên cuối để hình thành nhóm COOH. Theo mô hình này, tàn d thực vật (lignin, cutin, suberin) và biôpolyme sinh vật (melamin, đại phân tử paraffinic) là những tiền chất từ đó chất humic đợc tạo thành. Hàm lợng nhóm axit tăng thúc đẩy khả năng tan trong kiềm và sự tiến hoá trớc tiên là axit humic, sau đó là axit fulvic. Giả thuyết 3 cho thấy lignin tham gia với vai trò quan trọng trong tổng hợp chất mùn nhng theo lộ trình khác: lignin bị vi sinh vật phân giải sẽ giải phóng ra aldehyt và axit phenolic, sau đó chuyển hoá nhờ enzym thành quinol và cuối cùng polyme hoá thành đại phân tử tơng tự chất humic. Giả thuyết 2 có phần tơng tự giả thuyết 3 nhng khác ở chỗ: polyphenol đợc tổng hợp do vi sinh vật từ nguồn cacbon không phải là lignin mà là xellulô. Sau đó polyphenol cũng bị oxy hoá bởi enzym thành quinol và chuyển hoá tiếp thành chất humic. Giả thuyết 4. Đờng khử và axit amin đợc hình thành nh bán thành phẩm của sự chuyển hoá vi sinh vật. Khi bổ sung amin vào nhóm aldehyt của đờng thành dạng n-glycosylamin thay thế. Sau đó glycosylamin chuyển sang dạng nthay thế-amino-deoxy-2ketonse. Đó là đối tợng phân giải và hình thành aldehyt và kenton chuỗi 3-cacbon, axeton, diaxetyl.; loại nớc và hình thành hydroxymethyl furfural. Tất cả các phần tử này có hoạt tính cao và sẵn sàng polyme hoá khi có mặt của hợp chất amin thành sản phẩm mầu nâu. Cơ sở của bốn giả thuyết nói trên có thể mô tả tóm tắt theo sơ đồ (hình 1) 6 Hình 1: Sơ đồ hình thành axit humic ở trong đất I.3.2.2. Chuyển hoá lignin nhờ enzym trong công nghiệp Có nhiều nghiên cứu về sử dụng enzym dạng laccaza trong quá trình khử lignin tẩy trắng bột giấy [9]. Tuy nhiên một trở ngại chính là do enzym dạng laccaza không thể xâm nhập có hiệu quả vào trong sợi do kích thớc của chúng lớn hơn các lỗ mao quản của xơ sợi. Nhng khi có mặt chất trung chuyển hữu cơ với phân tử lợng thấp laccaza có thể tham gia vào quá trình khử lignin, góp phần cải thiện độ trắng của bột giấy. Một chất trung chuyển thích hợp đối với enzym dạng laccaza là 1-hydroxybenzotriale (HBT). Enzym laccaza đợc sản xuất từ Trameteshirsuta trong môi trờng chất chiết thô bằng men gluco có sử dụng HBT làm chất kích thích [9]. Liều lợng enzym laccaza đợc sử dụng là 670nkat/g bột giấy với sự có mặt của HBT (3% so với bột nâu sau nấu), pH = 4,5, nhiệt độ 45 0 C, thời gian 2h, dới áp lực oxy 0,5 MPa và nồng độ bột 10%. Kết quả nghiên cứu cho thấy quá trình xử lý bột kraft gỗ thông bằng hệ laccaza/HBT đã làm giảm đáng kể trị số kappa (38% sau giai đoạn trích ly kiềm) của giấy và cải thiện một cách rõ nét sự khử lignin của bột giấy, hiệu suất khử lignin đạt 93,5% so với lignin có trong bột giấy. Lignin (Vi sinh vật) Xellulô (Nấm) Tảo (Nấm) Polyphenol Quinol Axit humic Oxy hoá nhờ enzym Pol yp henolox y dase Polyme hoá 7 Lignin d của các mẫu bột giấy đã qua xử lý bằng hệ laccaza/HBT có hàm lợng nitơ tơng đối cao (3,88% so với 0,46% trong bột kraft) và phần lớn nitơ có trong lignin d do có nguồn gốc từ các protein của lignin. Sự thay đổi của hàm lợng các nhóm chức dạng cacbonyl/cacboxyl của lignin đợc phản ảnh khá rõ nét khi nghiên cứu cấu trúc của lignin d bằng phổ hồng ngoại. Sự thay đổi này liên quan đến cấu trúc của nhân thơm trong quá trình khử lignin. Đối với lignin d từ bột kraft thì cờng độ hấp thụ của các nhóm cacbonyl ở số sóng 1720 cm -1 thấp hơn so với cờng độ hấp thụ của các dao động C-H thuộc vòng thơm ở số sóng 1510 cm -1 . Khi xử lý bột giấy bằng hệ laccaza/HBT thì làm lợng các nhóm cacbonyl và cacboxyl trong lignin tăng đáng kể. Các tác giả cho rằng sự gia tăng này chủ yếu là do hình thành các cấu trúc thuộc axit humic. Các kết quả nghiên cứu cũng cho thấy rằng các cấu trúc dạng phenol của lignin là những vị trí hoạt tính nhất trong quá trình khử lignin bằng hệ laccaza/HBT. Hệ quả là sau khi xử lý, hàm lợng nhóm phenol của lignin d giảm 42% so với bột kraft. Tuy nhiên hàm lợng các nhóm phenol liên hợp trong lignin lại tăng, hiện tợng này đợc giải thích là do tạo thành các nhóm cacbonyl ở vị trí C trong cấu trúc của lignin. Nhóm methoxyl trong lignin d cũng giảm từ 13,1% trong bột gỗ xuống 11,7% khi xử lý bột bằng hệ laccaza/HBT. Các phản ứng khử các nhóm methoxyl đồng thời với sự phân huỷ vòng thơm của lignin tạo ra các cấu trúc hoạt tính dạng axit humic. Xử lý bột kraft với laccaza kết hợp với HBT cho phép phân giải lignin, qua đó làm giảm khối lợng phân tử của lignin d. Sự giảm phân tử lợng của lignin diễn ra đồng thời với sự gia tăng hàm lợng các nhóm cacbonyl/cacboxyl và giảm hàm lợng các nhóm phenol và methoxyl. Nh vậy quá trình phân giải lignin bằng enzym trong công nghiệp cũng thể hiện những nét tơng đồng với sự biến đổi của lignin trong tự nhiên dới tác dụng của vi sinh vật. 8 I.3.2.3. Phơng pháp oxy hoá lignin thành axit humic. Một phơng pháp sản xuất muối humat từ lignin, chất thải của công nghiệp sản xuất giấy theo phơng pháp sulfit đã đợc công bố tại patent Mỹ số 7. 198 . 805 B2 (2007) [10]. Theo đó, quá trình oxy hoá ở pha lỏng là hỗn hợp của tác nhân kiềm với nguyên liệu thực vật chứa lignin, quá trình oxy hoá đợc thực hiện qua 2 giai đoạn. Giai đoạn đầu. Oxy hóa sơ cấp bằng khí chứa oxy thực hiện ở nhiệt độ 50-190 0 C và áp suất 0,5 -3 MPa đến pH=10,5 -12. Giai đoạn 2 cũng thực hiện ở điều kiện tơng tự, nhiệt độ 170 -210 0 C, áp suất 0,5 -3 MPa, pH=8,5-10. Cả 2 giai đoạn oxy hoá tiến hành bởi oxy của không khí với lợng không khí là 20-63Nm 3 /m 3 h. ở giai đoạn oxy hoá sơ cấp ngời ta bổ sung dung dịch hydrogen peoxit với lợng 6-8% so với lợng chất khô trong nguyên liệu chứa lignin; thời gian oxy hoá 0,5-3h. Để tăng cờng hoạt hoá của hỗn hợp chứa lignin với kiềm trong điều kiện sục khí ngời ta dùng bơm tuần hoàn có ejectơ để hút không khí, nhờ vậy có thể giảm đợc thời gian oxy hoá sơ cấp. Sau khi oxy hoá giai đoạn 2 và làm lạnh sẽ thu đợc các muối humat và fulvat. Muốn có sản phẩm là axit humic phải dùng axit vô cơ cho tác dụng với muối humat. Sơ đồ điều chế muối humat và axit humic từ lignin nh sau: T = 50 190 0 C T = 170 210 0 C P = 0,5 3MPa P = 0,5 3MPa pH = 10,5 12 pH = 8,5 10 Hình 2: Sơ đồ oxy hoá lignin thành axit humic Kiềm hoá Oxy hoá Sơ cấp Oxy hoá thứ cấp Làm lạnh Chuyển hoá Li g nin NaOH Không khí H 2 O 2 Không khí Axit vô c ơ Humat axit Humic 9 Các sản phẩm thu đợc chứa 64,377,2% axit humic và 10,8 18,4% axit fulvic. Tuy vậy, phơng pháp này rất phức tạp, thực hiện qua nhiều công đoạn, tiêu tốn nhiều hoá chất nh NaOH, axit vô cơ, hydrogen peoxit Quá trình thực hiện ở nhiệt độ cao và áp suất cao nên tốn nhiều năng lợng. I.3.3. Tổng hợp axit humic từ các nguyên liệu khác Do có tính chất chống oxy hoá nên axit humic đã đợc tổng hợp từ những nguyên liệu đầu tinh khiết. Đa số các mẫu humic tổng hợp từ dihydroxybenzen và quinol, phenol hoặc do phản ứng ghép đôi của các phenolic với axit amin và protein. Stawinska [5] đã tổng hợp axit humic từ axit galic. Phản ứng polyme hoá của axit galic đợc thực hiện do tự oxy hoá trong dung dịch Na 2 CO 3 ở pH ~ 8 với thời gian 37 ngày. Dung dịch phản ứng đã đợc chống nhiễm khuẩn. Sau đó dung dịch màu đen đợc xử lý bằng HCl đến pH ~ 2 và giữ trong 2 ngày ở 8 0 C rồi sấy khô ở 70 0 C. Mẫu axit humic đã đợc phân tích nguyên tố C, H, O và so sánh với mẫu axit humic chuẩn, phân tích phổ hấp thụ, phổ huỳnh quang, phổ cộng hởng từ điện tử và phổ hấp thụ hồng ngoại. ở trong nớc cũng đã có nhiều công trình nghiên cứu sử dụng lignin trong dịch kiềm đen nh sản xuất keo dán cót ép, mũ cối; làm phụ gia cho xi măng, bê tông; điều chế phân bón vi lợng trên nền polyme từ chất thải công nghiệp giấy [ 14]; nghiên cứu sử lý nguồn phế thải của công nghiệp giấy thành sản phẩm phục vụ nông nghiệp [15]; nghiên cứu tổng hợp chất hoạt động bề mặt dùng trong gia công thuốc bảo vệ thực vật [ 16]; nghiên cứu điều chế chất kích thích sinh trởng cây trồng [17]. Các đề tài nghiên cứu nói trên chủ yếu theo phơng pháp sulfo hoá lignin thành chất hoạt động bề mặt dùng tạo nhũ trong gia công thuốc bảo vệ thực vật, hoặc dùng muối natri sulfonat trao đổi với các cation thích hợp dùng để làm chất kích thích sinh trởng cây trồng nh sulfonat kali, đồng, kẽm. Tuy nhiên các đề tài nghiên cứu chỉ thu đợc kết quả bớc đầu và lợng sử dụng mới chỉ ở quy mô hạn chế. [...]... 13 III.2 Nghiên cứu tách lignin từ dịch kiềm đen 13 III.2.1 Tách lignin theo các phơng pháp khác nhau 13 III.2.2 Xác định cấu trúc của lignin 14 III.3 Nghiên cứu oxy hoá lignin thành axit humic 16 29 III.3.1 So sánh hiệu quả oxy hoá lignin dạng rắn và dạng hoà tan 16 III.3.2 Nghiên cứu ảnh hởng của các yếu tố đến hiệu suất chuyển hoá 17 III.3.3 Nghiên cứu oxy hoá trực tiếp... VIN HểA HC CễNG NGHIP VIT NAM -* ***** * BO CO TểM TT TI: Tên đề tài: Nghiên cứu công nghệ chuyển hoá lignin từ nguồn nớc thải của công nghiệp giấy thành chất kích thích sinh trởng cây trồng C quan ch trỡ: Vin Húa hc Cụng nghiờp Vit Nam Ch nhim ti: TS Nguyễn Huy Phiêu H ni, thỏng 1 nm 2010 I Tỏch lignin t dch kim en 1 ó ly mu dch kim en ca nh mỏy giy Hũa Bỡnh i t nguyờn liu l tre na... suất chuyển hoá % 55,27 56,91 69,48 Chi tiêu Nh vậy nhiệt độ tăng làm tăng tốc độ của phản ứng oxy hoá dẫn tới tăng mức độ chuyển hoá lignin thành axit humic Hàm lợng axit fulvic cũng đợc tăng lên, nh vậy một phần axit humic cũng đã chuyển thành axit fulvic - Nghiên cứu ảnh hởng của nồng độ chất oxy hóa đến hiệu suất chuyển hóa Kết quả nghiên cứu ảnh hởng của nồng độ axit nitric đến hiệu suất chuyển hoá. .. phần và tính chất của dịch kiềm đen 11 II.2.2 Nghiên cứu tách lignin từ dịch kiềm đen 11 II.2.3 Nghiên cứu oxy hoá lignin thành axit humic bằng axit nitric 11 II.2.4 Đánh giá chất lợng sản phẩm 11 II.2.5 Pha chế các dạng muối humat 12 II.2.6 Nghiên cứu hiệu quả nông hoá của sản phẩm humat 12 III Kết quả và thảo luận 13 III.1 Thành phần và tính chất của dịch kiềm... (lignin, xellulô, xylan) 10 II Phần thực nghiệm II.1 Đối tợng nghiên cứu Đối tợng nghiên cứu là dịch kiềm đen của nhà máy giấy Hoà Bình, với nguyên liệu là tre, nứa Số lợng 2 mẫu, mỗi mẫu lấy 50 lít II.2 Nội dung và phơng pháp nghiên cứu II.2.1 Xác định thành phần và tính chất của dịch kiềm đen + Đo độ pH, tỷ trọng, hàm lợng chất khô II.2.2 Nghiên cứu tách lignin từ dịch kiềm đen + Quá trình tách lignin. .. axit humic từ lignin 4 I.3.2.1 Sự hình thành axit humic trong đất 4 I.3.2.2 Chuyển hoá lignin nhờ enzym trong công nghiệp 6 I.3.2.3 Phơng pháp oxy hoá lignin thành axit humic 8 I.3.3 Tổng hợp axit humic từ các nguyên liệu khác 9 II Phần thực nghiệm 11 II.1 Đối tợng nghiên cứu 11 II.2 Nội dung và phơng pháp nghiên cứu 11 II.2.1 Xác định thành phần... đều hoà tan lignin trớc rồi mới tiến hành oxy hoá 16 III.3.2 Nghiên cứu ảnh hởng của các yếu tố đến hiệu suất chuyển hoá - ảnh hởng của nhiệt độ Kết quả nghiên cứu ảnh hởng của nhiệt độ đến hiệu suất chuyển hoá lignin thành axit humic khi nồng độ axit nitric 5% và thời gian phản ứng 2h đợc ghi trên bảng số 4 Bảng 4 ảnh hởng của nhiệt độ đến hiệu suất chuyển hoá Nhiệt độ 300C 600C 900C KHM 01 KHM 02 KHM... tâm Nghiên cứu và ứng dụng công nghệ chi nhánh Công ty cổ phần Sông Gianh 12 III Kết quả và thảo luận III.1 Thành phần và tính chất của dịch kiềm đen Kết quả xác định thành phần và tính chất của dịch kiềm đen ghi trên bảng 1 Bảng 1: Thành phần và tính chất của dịch kiềm đen STT Mẫu Hàm lợng chất khô, % pH Tỷ trọng 1 Mẫu số 1 5,41 12,4 1,056 2 Mẫu số 2 3,60 10,6 1,035 Dịch kiềm đen tuy cùng nấu từ một... lực của chất kích thích HUMA đối với cây trồng Báo cáo khoa học Viện Hoá học Công nghiệp, Hà Nội 1981 7 S.M Creighton Continuos nitric acid oxidation of coal Patent M 3.468.943 (1969) 8 F.j Stevenson Humic Chemistry Genesis, composition, reaction New York Chichester, Wiley 1982 9 Hoàng Anh Tú ảnh hởng của quá trình xử lý bằng Laccaza và chất trung chuyển tới sự khử lignin của bột giấy và cấu trúc hoá. .. Phân tích cấu tạo lignin bằng phơng pháp phổ hồng ngoại và sắc ký khối phổ II.2.3 Nghiên cứu oxy hoá lignin thành axit humic bằng axit nitric - So sánh quá trình oxy hóa lignin ở dạng rắn và dạng hoà tan bằng kiềm NaOH, hiệu suất chuyển hoá tính theo tỷ số của tổng lợng axit humic và axit fulvic với lợng lignin ban đầu - Nghiên cứu ảnh hởng của các yếu tố động học đến hiệu suất chuyển hoá + Nhiệt độ thay . lợng trên nền polyme từ chất thải công nghiệp giấy [ 14]; nghiên cứu sử lý nguồn phế thải của công nghiệp giấy thành sản phẩm phục vụ nông nghiệp [15]; nghiên cứu tổng hợp chất hoạt động bề mặt. 2009 Tên đề tài: Nghiên cứu công nghệ chuyển hoá lignin từ nguồn nớc thải của công nghiệp giấy thành chất kích thích sinh trởng cây trồng Chủ nhiệm đề tài: TS. Nguyễn Huy Phiêu. trong gia công thuốc bảo vệ thực vật [ 16]; nghiên cứu điều chế chất kích thích sinh trởng cây trồng [17]. Các đề tài nghiên cứu nói trên chủ yếu theo phơng pháp sulfo hoá lignin thành chất hoạt