Đề cương luận văn thạc sĩ PHẦN MỤC LỤC Chương 1 GIỚI THIỆU 1 1.1 MỞ ĐẦU 1 1.1.1 Lý do chọn đề tài 1 1.1.2 Mục tiêu 1 1.1.3 Phương tiện nghiên cứu 1 1.1.3.1 Dụng cụ 1 1.1.3.2 Thiết bị 2 1.1.4 Nguyên liệu và hóa chất 2 1.1.5 Phương pháp nghiên cứu 2 1.1.6 Ý nghĩa khoa học và tính thực tiễn của đề tài 2 1.2 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 3 1.2.1 Tình hình nghiên cứu trong nước 3 1.2.2 Tình hình nghiên cứu thế giới 3 Chương 2 PHẦN NỘI DUNG 5 2.1 GIỚI THIỆU VỀ PHÂN BÓN 5 2.1.1 Phân bón và lịch sử phát triển 5 2.1.2 Các loại phân 5 2.1.2.1 Phân loại theo hàm lượng 5 a. Phân dinh dưỡng đa lượng 5 b. Phân dinh dưỡng vi lượng 7 2.1.2.2 Phân loại theo thời gian phân hủy 7 2.1.2.3 Phân nhả chậm 8 2.2 GIỚI THIỆU CHUNG VỀ NGUYÊN LIỆU 9 2.2.1 Tinh bột 9 2.2.1.1 Thành phần hóa học của tinh bột 9 2.1.1.2 Khả năng tạo màng của tinh bột 10 a Khả năng tạo màng do sắp sếp các phân tử tinh bột 10 b Khả năng tạo màng do phản ứng với chất liên kết ngang 11 2.2.2 Polyvinyl alcohol 11 2.2.2.1 Tính chất 11 2.2.2.2 Ứng dụng 11 2.2.3 Formaldehyde 12 2.2.3.1 Tính chất 12 2.2.3.2 Ứng dụng 12 2.2.4 Cơ chế phản ứng ghép formaldehyde trên mạch tinh bột & PV 12 2.2.4.1 Bản chất phản ứng 12 2.2.4.2 Phản ứng qua hai giai đoạn 13 Chương 3 PHẦN THỰC NGHIỆM 15 3.1 QUY TRÌNH 1 15 Trang i Đề cương luận văn thạc sĩ 3.2 QUY TRÌNH 2 16 DỰ KIẾN THỜI GIAN THỰC HIỆN ĐỀ TÀI 17 TÀI LIỆU THAM KHẢO 18 Tài liệu tiếng Việt 18 Trang ii Đề cương luận văn thạc sĩ Chương 1 GIỚI THIỆU 1.1 MỞ ĐẦU 1.1.1 Lý do chọn đề tài Từ lâu nông dân ta đã có câu "người đẹp nhờ lụa, lúa tốt nhờ phân". Phân bón đã là một trong những nhân tố chính làm tăng năng suất cây trồng để nuôi sống nhân loại trên thế giới. Lượng phân bón vô cơ được sử dụng trung bình trên 1 ha hiện nay tại Việt Nam vào khoảng 140-150 kg/ha, chỉ tương đương 34% so với Hàn Quốc và 50% so với Trung Quốc là các nước có nền nông nghiệp phát triển hơn. Tuy nhiên, so với Thái Lan hay Indonesia, tỷ lệ sử dụng phân bón bình quân/đơn vị diện tích của Việt Nam vẫn cao hơn khá nhiều. Do đó, khả năng tiềm ẩn đe dọa môi trường trở thành mối nguy hại đến sức khỏe con người đặc biệt những nơi có địa hình đồi núi, đất rừng, đất cát,… thì khả năng mất chất dinh dưỡng từ phân càng cao. Do đó chúng ta cần đưa ra biện pháp hợp lý nhằm sử dụng phân bón một cách có hiệu quả về mặt kinh tế lẫn năng suất. Chính vì vậy chúng tôi tiến hành nghiên cứu đề tài “ Nghiên cứu chế tạo màng trên cơ sở tinh bột và PVA cho phân NPK nhả chậm” 1.1.2 Mục tiêu Nghiên cứu điều chế hỗn hợp NPK nhả chậm trên nền tinh bột/polyvinyl alcohol với chất tạo liên kết ngang là formaldehyde, nhằm tăng hiệu quả sử dụng phân, giảm lượng phân hóa học sử dụng, hạn chế ô nhiễm nguồn nước ngầm của môi trường. 1.1.3 Phương tiện nghiên cứu 1.1.3.1 Dụng cụ - Bình cầu 2 cổ chịu nhiệt 250, 500, 1000 mL - Cối chày sứ, ống nhỏ giọt, đũa thủy tinh - Nhiệt kế 100ºC - Rây 1mm - Pipet - Bình định mức 25, 100, 250, 500, 1000 mL Trang 1 Đề cương luận văn thạc sĩ - Bộ cất đạm (erlen chịu nhiệt 500 mL, 250 mL, ống sinh hàn) - Buret 25 mL - Cuvet dạng ống 16 x 100 mm 1.1.3.2 Thiết bị - Máy khuấy từ có điều nhiệt - Tủ sấy chân không - Cân phân tích - Máy quang phổ hấp phụ - Máy IR-Vector 22 Brucker - Máy cộng hưởng từ hạt nhân Brucker AC 200 1.1.4 Nguyên liệu và hóa chất Nguyên liệu Hóa chất Tinh bột (bột gạo, bột ngô, bột sắn) Dung dịch formalderhyde 37% (hóa chất tinh khiết Trung Quốc) Urea, K 2 SO 4 , CuSO 4 , (NH 4 ) 2 SO 4 , Ca(H 2 PO 4 ) 2 , NaOH, H 3 BO 3 , Bột kẽm, FeSO 4 , K 2 Cr 2 O 7 , SnCl 2 , (NH 4 ) 2 MoO 7 , H 2 SO 4 , chỉ thị Tashiro, phenolphthalein (hóa chất tinh khiết Trung Quốc), Nước cất và ống chuẩn HCl 1.1.5 Phương pháp nghiên cứu - Dùng phản ứng acetal hóa trong tổng hợp hữu cơ để ghép formaldehyde vào hỗn hợp tỷ lệ tinh bột và PVA tạo mang bao bọc có khả năng hút nước và các chất dinh dưỡng từ đất sau đó nhả chậm cho cây trồng hấp thụ dần. - Sử dụng các phương pháp phân tích phổ (IR, NMR) để xác định cấu trúc của màng, từ đó xác định cơ chế phản ứng ghép - Sử dụng các phương pháp phân tích thông dụng để xác định hàm lượng chất dinh dưỡng (N, P, K) và mức độ nhả chất dinh dưỡng của sản phẩm phân nhả chậm. 1.1.6 Ý nghĩa khoa học và tính thực tiễn của đề tài Có rất nhiều phương pháp để hạn chế sự thất thoát chất dinh dưỡng trong phân. Một trong những phương pháp có hiệu quả là tạo màng từ nhiều vật liệu là polyme như polymer/sulfur, bao màng bằng sulfur, bằng phản ứng với urea-formaldehyde,…Tuy Trang 2 Đề cương luận văn thạc sĩ nhiên những phương pháp thì ít có giá trị về mặt kinh tế và khó có khả năng sản xuất đại trà trên quy mô lớn. Đối với đề tài này chúng tôi tiến hành nghiên cứu tạo màng từ tinh bột và PVA có ý nghĩa hơn so với việc điều chế màng từ vật liệu polyme trong công nghiệp. Tinh bột có sẵn trong tự nhiên với giá cả tương đối rẻ khi chọn được tỷ lệ thích hợp để phối trộn với PVA sẽ cho được màng đáp ứng được yêu cầu thực tế để bao gói các loại phân NPK trên thị trường. Đề tài này rất có ý nghĩa đối với những vùng đất cát, những nơi trồng rừng và địa hình trồng rẫy bậc thang. 1.2 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.2.1 Tình hình nghiên cứu trong nước - Năm 2002 Trần Khắc Chung và Mai Hữu Khiêm (Khoa Công nghệ Hóa học và Dầu khí, ĐH Bách khoa TPHCM) đã nghiên cứu phân nhả chậm urea – zeolit giúp cây trồng có khả năng hấp thụ 100% đã thành công trên ruộng lúa ở Sóc Trăng sau hai vụ lúa và đất trồng dưa hấu tại Ô Môn (Cần Thơ). Đề tài có hiệu quả nhưng giá thành tương đối cao. - Năm 2006, Phan Thị Thanh Hiền thuộc Đại học Cần Thơ đã thực hiện đề tài luận văn thạc sỹ hóa hữu cơ “Nghiên cứu điều chế phân NPK nhả chậm trên nền tinh bột biến tính và sơ khảo khả năng ứng dụng trong cây cỏ ngọt”. Đề tài này đã tiến hành khảo sát thực nghiệm trên cây cỏ ngọt được trồng ở Bắc Bộ. Tuy nhiên trong đề tài chưa khảo sát khả năng tự phân hủy của màng trong môi trường đất giúp hạn chế ô nhiễm môi trường và tránh làm ảnh hưởng đến những mùa vụ sau. - Năm 2006, Trần Đức Phương thuộc Đại học Khoa Học Tự Nhiên TP Hồ Chí Minh cũng đồng thời sử dụng tinh bột biến tính để tổng hợp phân urea nhả chậm. Chúng ta thấy đề tài này chỉ nghiên cứu trên phân hữu cơ. - Ngày 17/02/2011, Kỹ Sư Trần Thị Hoàng Anh nghiên cứu “ Màng keo liên kết các hợp chất phân tử trong quá trình sản xuất NPK”. Đề tài này đã nêu lên được nhiều ưu điểm của sản phẩm như độ hút ẩm hạt phân ít khi để ngoài không khí; khi cho vào nước tan dần dần, cây trồng dễ dàng hấp thu toàn bộ số lượng phân bón; ít dây màu, tính màu bền cao, …” Tuy nhiên đề tài cần phải tiếp tục nghiên cứu để cho nó có khả năng sản xuất phổ biến trên thị trường. 1.2.2 Tình hình nghiên cứu thế giới Trang 3 Đề cương luận văn thạc sĩ - Ngày 24/06/1999 N. Tudorachi, C.N. Cascaval, M. Rusu, M. Pruteanu đã khảo sát tỷ lệ hỗn hợp PVA và tinh bột như một vật liệu polyme có khả năng phân hủy sinh học. Trong bài báo này đã khảo sát tỷ lệ hỗn hợp thật chi tiết tuy nhiên chưa đưa ra ứng dụng cụ thể của chúng. - Năm 2003 Maria Tomaszewska đã nghiên cứu chế tạo phân nhả chậm bằng cách sử dụng polyacrylonitrile. Trong bài báo này cho thấy được khả năng kéo dài thời gian cung cấp cho cây trồng tuy nhiên nếu đưa ra sản xuất thì phương pháp này không hiệu quả về mặt kinh tế do giá thành khá cao. - Ngày 18/02/2008 Xiaozhao Han, Sensen Chen và Xiangguo Hu đã đưa ra tỷ lệ cụ thể giữa tinh bột và PVA (7:3) để chế tạo màng cho phân nhả chậm và khả năng làm khô màng. Trong bài báo này chưa tiến hành các loại phân lân và kali. - Theo tạp chí nghiên cứu thông tin sắp đăng vào 25/07/2011, Nilwala Kottegoda, Imalka Munaweera, Nadeesh Madusanka và Veranja Karunarate nghiên cứu phân hữu cơ nhả chậm có bổ sung thêm urea trên nền hydroxyapatite và gỗ nhỏ. Trong bài báo thì khả năng nhả chậm so với các vật liệu polyme khác sẽ không tốt do chúng chỉ là phân tử lớn bao quanh phân hữu cơ. Trang 4 Đề cương luận văn thạc sĩ Chương 2 PHẦN NỘI DUNG 2.1 GIỚI THIỆU VỀ PHÂN BÓN 2.1.1 Phân bón và lịch sử phát triển Phân bón là các chất hữu cơ hoặc vô cơ chứa các nguyên tố dinh dưỡng cần thiết cho cây trồng được bón vào đất hay hòa nước phun, xử lý hạt giống, rễ và cây con. Gần như tất cả các nguyên tố có mặt trên vỏ quả đất đều có mặt trong thành phần của cây. Mỗi yếu tố đều có chức năng riêng, chỉ khác nhau về tâm quan trọng và số lượng nhiều hay ít. Nguyên tố dinh dưỡng thực vật là nguyên tố cần thiết cho sự sinh trưởng và phát triển của thực vật một cách bình thường, chức năng sinh lý của chúng không thể thay thế bằng các nguyên tố khác. Từ năm 1950 đến 1990, lượng phân nitơ sản xuất ra tăng lên 10 lần. Năm 1990, thế giới sản xuất được 80 triệu tấn, đáp ứng được 1/3 nhu cầu. Dự kiến đến năm 2020, lượng phân nitơ phải tăng lên gấp 2 lần: 160 triệu tấn. Để sản xuất 1 tấn phân nitơ hóa học cần 1,3 tấn dầu. Để sản xuất 80 triệu tấn phân nitơ hóa học cần 100 triệu tấn dầu, bằng 1,4% số dầu sử dụng trên toàn cầu. Dầu là nguồn tài nguyên thiên nhiên. Dầu cần cho sản xuất công nghiệp, nông nghiệp, giao thông vận tải, v.v… Khai thác quá mức thì nguồn tài nguyên này cũng sẽ cạn kiệt, không còn cho các thế hệ sau. Phân nitơ được sản xuất từ khí nitơ (N 2 ) có trong không khí. Khí nitơ chiếm 78% không khí. Đây là nguốn nitơ vô tận, nhưng cây trồng không hấp thụ được. Cây trồng chỉ hấp thụ được nitơ ở dạng NH 3 . Muốn chuyển N 2 thành NH 3 các nhà máy cần dùng áp lực và nhiệt độ cao. 2.1.2 Các loại phân 2.1.2.1 Phân loại theo hàm lượng a. Phân dinh dưỡng đa lượng Phân Đạm (N): Đạm trong đất chủ yếu là đạm hữu cơ hình thành từ quá trình tổng hợp chất mùn từ thảm rơi của rừng (cành, lá …). Đạm tổng hợp được từ không khí là rất nhỏ. Đạm hữu cơ qua quá trình khoáng hoá sẽ cung cấp cho cây trồng dưới dạng amôn (NH 4 ), nitrit (NO 2 - ), nitrat (NO 3 - ). Nitrat là dạng đạm khoáng cây trồng sử dụng chủ yếu. Trong đất nhiệt đới đạm luôn là yếu tố thiếu hụt. Đối với đất rừng hàm lượng đạm trong Trang 5 Đề cương luận văn thạc sĩ đất phụ thuộc rất nhiều vào các kiểu thảm thực vật ngoài các yếu tố khác như loại đất, độ cao so mặt biển… Các kiểu thảm thực vật, điều kiện khí hậu khác nhau….dẫn đến quá trình tích luỹ, phân giải hữu cơ, chất mùn… khác nhau, do vậy lượng đạm tổng số, dễ tiêu trong đất cũng khác biệt. Phospho (P): Trong đất lân tồn tại dưới dạng khoáng và hữu cơ. Hàm lượng lân tổng số cao trong một số đất phát triển trên đá vôi (0.100.20%), trên ba dan (0.20-0.40%), đất đen nhiệt đới, các nhóm đá khác biến động 0.030.08%. Tuy hàm lượng P trong đất ít hơn nhiều so với đạm nhưng vẫn là yếu tố dinh dưỡng cơ bản vì thiếu lân sẽ ảnh hưởng tới phát triển hệ rễ cây trồng, ảnh hưởng trực tiếp tới sinh trưởng của cây. Kali (K): Kali trong đất chứa lượng lớn hơn lân. Sự phân bố kali trong đất phụ thuộc vào đặc điểm keo khoáng và hàm lượng sét. Đất tương đối giàu kali là đất phát triển trên thạch anh, granit, ryolit, lượng kali tổng số đạt 1.82 %. Đất trên badan, đất bạc mầu, đất cát , đất phèn khá nghèo kali. Đất trên ba dan giàu sét nhưng lượng kali chỉ đạt 0.38%. Đất bạc mầu, đất cát mặc dù lượng kali trong sét cao nhưng lượng kali tổng số thấp (0.260.28% ) vì ion kali bị nhốt trong mạng lưới tinh thể của keo sét, hơn nữa các đất này hàm lượng sét cũng thấp. Kali cung cấp cho cây trồng dưới dạng trao đổi K + , dễ tiêu. Nó được giải phóng ra từ phong hoá khoáng fenpat, mica, một phần từ khoáng hoá chất hữu cơ hay từ tro đốt. Canxi (Ca)và magiê (Mg): Các đất ở Việt nam đều có hàm lượng CaO không cao loại trừ đất cacbonat. Do quá trình rửa trôi mạnh mẽ kiềm nên ngay cả đất phát triển trên đá vôi đất vẫn chua, hàm lượng canxi vẫn thấp. Các đất chua có tỉ lệ CaO thường < 0.5%. Đất bạc màu tỉ lệ canxi rất thấp (0.04%). Canxi và magiê cây trồng hấp thụ dưới dạng cation. Nhìn chung hàm lượng Ca 2+ , Mg + trao đổi ở đất vùng đồi núi thấp hơn đất đồng bằng. Lượng Ca trao đổi thường cao hơn lượng Mg 2+ trao đổi. Đất còn rừng Ca, Mg trao đổi đạt 5 6 lđl/100 g đất, đất bị xói mòn chỉ còn 1 - 2 lđl/100 g. Hàm lượng Ca, Mg cao hơn trên đất phiến thạch tím, đất nâu vùng bán khô hạn, đất đen, đất ngập mặn. Trang 6 Đề cương luận văn thạc sĩ Lưu huỳnh (S). Trừ đất mặn, đất phèn, các loại đất khác đều thiếu lưu huỳnh. S tổng số thường dưới 0,01 % tức là dưới ngưỡng nghèo. Đất phèn, đất dốc tụ trên đá vôi giàu lưu huỳnh (0.14 0.17%), đất cát biển, đất nâu đỏ trên badan, đỏ vàng trên phiến sét, đất đỏ trên đá vôi, nâu vàng trên phù sa cổ đều rất nghèo S (dưới 0.05%). Dấu hiệu thiếu S thường phát hiện thấy ở nhóm cây họ đậu vì vốn là cây lấy đi nhiều S (Thái Phiên 1992). Bón phân có chứa S (sunfat đạm, sunfat lân) làm tăng năng suất lạc, đỗ tương, ngô trên đất cát, bạc màu. Nhiều tác giả còn cho rằng bón định kỳ sunfat đạm thay sunfat lân, urê, tecmo photphat sẽ khắc phục hiện tượng thiếu S đối với cà phê trồng trên đất badan. b. Phân dinh dưỡng vi lượng Các nghiên cứu về vi lượng trong đất còn rất hạn chế, đặc biệt trong lĩnh vực lâm nghiệp. Các tác giả có nhiều nghiên cứu nội dung này là Fridland V.M (1962),Vũ Cao Thái (1977), Phạm Đình Thái (1983 ) Kết quả cho thấy : -Mangan (Mn): Tỉ lệ Mn 2+ biến động 0.010.03%,có trị số cao ở đất feralit mùn trên núi, đất nâu đỏ trên đá vôi, badan. Hàm lượng mangan dễ tiêu Mn +2 trong khoảng < 1 mg/100 g đất (đất bạc mầu, đất phèn) tới 4 mg/100 g (đất phát triển trên đá vôi, badan). - Coban (Co) rất thiếu trong đất Việt nam (0,0010,01%). - Kẽm (Zn): Khá cao trong đất (0.010.03%) đặc biệt ở tầng đất mặt. Tuy nhiên kẽm dễ tiêu khá thấp, trung bình 0.8 ppm trừ đất phù sa nên hiệu lực bón kẽm rõ và phổ biến với nhiều cây nông nghiệp. - Đồng (Cu): Có mặt trong tất cả các đất, tỉ lệ trung bình 0.002%. Đất xám bạc màu, đất phèn có tỉ lệ đồng thấp nhất. Nơi có thảm thực vật tốt đồng tổng số có xu hướng cao hơn. Đồng diễu tiêu biến động rất mạnh. - Bo (Bo): Có hàm lượng rất thấp trong các loại đất. Hàm lượng Bo dễ tiêu chỉ ở khoảng 0.10.5 ppm. Hiệu lực Bo đối với cây họ đậu, cây ăn quả (vải thiều) biểu hiện rõ nhất - Molipđen (Mo): là nguyên tố rất ít trong đất Việt nam, biến động từ 1-4 ppm. Hàm lượng tống số lớn nhất phát hiện ở đất phèn, thấp nhất ở đất bạc màu. Mo dễ tiêu lại thấp hơn tới 10 lần Mo tổng số. Do vậy bón bổ sung Mo cho cây trồng nông nghiệp là cần thiết (các cây cây họ đậu). 2.1.2.2 Phân loại theo thời gian phân hủy Trang 7 Đề cương luận văn thạc sĩ - Phân hiệu quả nhanh: Độ hòa tan của các chất dinh dưỡng trong phân khác nhau nên cung cấp chất dinh dưỡng cho cây nhanh chậm khác nhau. Nếu phân dễ hoà tan thì cây dễ sử dụng, hiệu quả sử dụng tức thì nhưng cũng dễ dàng bị rửa trôi, mất đi, có khi gây ảnh hưởng xấu đến môi trường. Phân đạm dễ hòa tan hiệu quả nhưng dễ mất. Phân lân có ba nhóm khác nhau. Phân supe lân, DAP dễ hòa tan, tác dụng nhanh nhưng cũng dễ dàng tác dụng với các chất khác hoặc bị keo đất hấp phụ chuyển thành dạng cây khó sử dụng. - Phân hiệu quả chậm: Các loại phân lân chế biến từ quặng tự nhiên bằng phương pháp gia nhiệt, ít hòa tan hơn, hiệu quả chậm nhưng lại chuyển dần cho cây sử dụng từ từ, hiệu quả kéo dài đến các vụ sau. Trước đây người ta thường ưa chuộng các dạng phân hiệu quả nhanh. Gần đây trong xu hướng nông nghiệp bền vững, nhằm giảm bớt ảnh hưởng xấu của phân bón hóa học đến môi trường, người ta đã chú ý sản xuất các loại phân hiệu quả chậm. Các loại phân trên thị trường chia làm ba nhóm: Nhóm dễ hòa tan trong nước hiệu quả nhanh gồm các loại phân đạm, phân kali, các loại supe lân đơn, supe lân kép, DAP . Nhóm ít hòa tan gồm các loại phân lân tự nhiên, phân lân kết tủa, phân supe lân axit hóa một phần, phân lân nung chảy. Các loại phân đạm dễ hòa tan hơn bằng cách bọc bằng màng lưu huỳnh, màng bentonit. Nhóm khó hòa tan, thường là các loại phân lân khai thác từ tự nhiên không qua chế biến như bột phôtphorit, phôtphat sắt hóa trị 2 và các quặng tự nhiên có chứa kali. Trong xu hướng bảo vệ môi trường, hiện nay các nhà nông nghiệp sinh thái, nông nghiệp hữu cơ đang khuyến cáo sử dụng nhiều hơn các loại phân này. 2.1.2.3 Phân nhả chậm - Phân nhả chậm là dạng phân có khả năng lưu giữ và cung cấp chất dinh dưỡng cho cây trồng khi đáp ứng được các yêu cầu sau ( ở 25 ο C): < 15 % bị phân hủy trong 24 h < 75 % bị phân hủy trong 28 ngày ≤ 75 % bị phân hủy trong điều kiện bị phân hủy - Nguyên tắc chế tạo phân nhả chậm là sử dụng chất phụ gia có khả năng giữ phân lâu hơn. Khi bón vào đất phân hút nước và các chất dinh dưỡng trong phân và nhả ra dần dần cho cây trồng hấp thụ. Trang 8 [...]... khi ta thủy phân, hồ hóa, tạo gel, tạo màng Ngoài ra khi ngâm tinh bột vào trong nước nó có khả năng trương nở Độ tăng kích thước trung bình của một số loại tinh bột khi ngâm vào nước như sau: tinh bột bắp: 9.1%, tinh bột khoai tây: 12.7%, tinh bột sắn: 28.4% Để tạo màng các phân tử tinh bột sẽ dàn phẳng ra, sắp xếp lại và tương tác trực tiếp với nhau bằng liên kết hidrogen và gián tiếp qua phân tử Trang... nước mà chỉ tan trong nước nóng tạo thành dung dịch có độ nhớt cao và bền, không có hay có rất ít khuynh hướng gây thoái hóa Amylooectin hấp phụ nhiều nước và là thành phần chủ yếu tạo nên tính trương phồng của tinh bột 2.1.1.2 Khả năng tạo màng của tinh bột a Khả năng tạo màng do sắp sếp các phân tử tinh bột Do tinh bột có khả năng hấp thụ nước và khả năng hòa tan của tinh bột trong nước, giữa chúng có... Với cơ chế ghép như trên, màng bao bọc phân có cấu trúc là các mạch polyme của tinh bột ghép với nhau qua cầu nối –CH2- của formaldehyde thông qua nhóm hydroxyl trên mạch tinh bột và PVA Màng tổng hợp sẽ có những lỗ xốp và các hạt phân nằm bên trong Trang 14 Đề cương luận văn thạc sĩ Chương 3 PHẦN THỰC NGHIỆM - Giới thiệu sơ lược về quy trình tổng hợp màng bao bọc phân 3.1 QUY TRÌNH 1 Nước, tinh bột/ PVA. .. (2) Trần Khắc Chung và Mai Hữu Khiêm (2002), Phân bón nhả chậm được hấp thu 100%, Khoa Công nghệ Hóa học và Dầu khí, ĐH Bách khoa TPHCM theo VNExpress (3) Trần Quang Hân, Nguyễn Như Sơn, Trần Ngọc Doanh, Trần Kim Liên (2011), Nghiên cứu vật liệu màng tự hủy “hòa hợp môi trường”, tr 1 - 4 (4) Phan Thị Thanh Hiền (2006), Nghiên cứu điều chế phân NPK nhả chậm trên nền tinh bột biến tính và sơ khảo khả năng... cải ngọt, luận văn thạc sĩ Hóa Hữu Cơ, Khoa khoa học ,Đại học Cần Thơ (5) Lê Văn Hoàng (2010), Tinh bột thực phẩm (6) Bùi Thanh Hương, Nguyễn Quang Ninh, Lưu Cẩm Mộc (2009), Nghiên cứu khả năng nhả chậm khoáng NPK trong phân hữu cơ khoáng trên nền than mùn”, Tạp chí Hóa học (7) Trần Đức Phương (2006), Nghiên cứu tổng hợp phân urea nhả chậm, Luận văn thạc sĩ hóa hữu cơ, Trường Đại Học Khoa Học Tự Nhiên... dịch formaldehyde 37% cho vào hỗn hợp Làm nguội hỗn hợp về 40ºC, acid hóa hỗn hợp về pH = 5 bằng HCl 10% Trung hòa về pH = 7 rồi xử lý hỗn hợp trên với khoảng 30 mL EtOH Sấy phần kết tủa cho đến khi thật khô Trang 15 Đề cương luận văn thạc sĩ 3.2 QUY TRÌNH 2 Tinh bột/ PVAglycerin Thêm glycerin, khuấy đều Tinh bột/ PVA – glycerin-buatnol Đạt nhiệt độ 80ºC Tinh bột/ PVA- formaldehyde Màng - Nhiệt độ 80ºC... 95ºC giảm nhiệt độ từ từ và hớt bọt Sau đó làm bốc hơi dung dịch hòa tan ở nhiệt độ phòng, màng này được sấy khô ở nhiệt độ 60ºC trong 8 h - Phân tích kết quả màng thu được bằng phổ IR và NMR - Khảo sát thời gian phân hủy màng - Khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến khả năng nhả chậm của các loại phân - Xác định hàm lượng của các loại phân nhả chậm vừa tổng hợp được bằng phương pháp phân tích thông thường... thay đổi tùy thuộc vào từng loại tinh bột, tỷ lệ này thường từ 20:80 đến 30:70 Tinh bột có nguồn gốc từ các loại cây khác nhau có tính chất vật lí và thành phần hóa học khác nhau Chúng đều là các polymer carbohydrat phức tạp của glucose (công thức phân tử là C6H12O6) Tinh bột được thực vật tạo ra trong tự nhiên trong các quả, củ Tinh bột được tách ra từ hạt như ngô và lúa mì, từ rễ và củ như sắn, khoai... phút ở 60-70ºC Tinh bột/ PVA gelatin 1.Dung dịch formaldehyde 37% 2 pH = 8 -9 Hỗn hợp tinh bột/ PVA- formaldehyde Màng 1 40ºC, pH = 4-5 2 Trung hòa pH = 7 3 Xử lý với EtOH 4 Sấy Cho khoảng 10 g15 g hỗn hợp tinh bột/ PVA (ghi nhận tỷ lệ khảo sát thực nghiệm) vào bình cầu 2 cổ 250 mL + 100 mL nước cất Gia nhiệt đến 60-70ºC trong khoảng 30 phút và điều chỉnh pH = 8-9 bằng dung dịch NaOH 10% và giữ khoảng 45... nhiệt độ phòng - Sấy màng ở nhiệt độ 60ºC trong 8h Tinh bột được làm khô lại ở áp suất thường tại nhiệt độ 60ºC trong vòng 10 h và PVA đã thủy phân từ 99-99.8% được phối trộn theo tỷ lệ phù hợp thêm vào một ít glycerin và khuấy đều Khi đạt đến nhiệt độ 80ºC thêm một ít butanol để tránh tạo bọt Sau đó thêm fomaldehyde vào từ 0-20% theo khối lượng duy trì nhiệt độ trên trong 3 h để tinh bột gelatin hóa hoàn . tài “ Nghiên cứu chế tạo màng trên cơ sở tinh bột và PVA cho phân NPK nhả chậm 1.1.2 Mục tiêu Nghiên cứu điều chế hỗn hợp NPK nhả chậm trên nền tinh bột/ polyvinyl alcohol với chất tạo liên kết. Sensen Chen và Xiangguo Hu đã đưa ra tỷ lệ cụ thể giữa tinh bột và PVA (7:3) để chế tạo màng cho phân nhả chậm và khả năng làm khô màng. Trong bài báo này chưa tiến hành các loại phân lân và kali. -. tinh bột. 2.1.1.2 Khả năng tạo màng của tinh bột a Khả năng tạo màng do sắp sếp các phân tử tinh bột Do tinh bột có khả năng hấp thụ nước và khả năng hòa tan của tinh bột trong nước, giữa chúng