Luận văn thạc sĩ Nghiên cứu chế tạo màng trên cơ sở tinh bột & Polyvinyl alcohol (PVA) cho phân NPK nhả chậm Hướng dẫn khoa học: PGS. TS Nguyễn Cửu Khoa Học viên thực hiện: Dương Thị Bé Thi NỘI DUNG 1. Phần tổng quan 2. Phần thực nghiệm 3. Kết quả và bàn luận 4. Kết luận và kiến nghị TỔNG QUAN Tình hình sử dụng phân bón ở Việt Nam  Nhu cầu sử dụng phân bón & nhu cầu nhập khẩu phân bón ngày càng tăng  Hiệu quả sử dụng phân bón thấp khoảng trên dưới 40%  Thất thoát ra môi trường nước & đất đe dọa đời sống và sức khỏe cộng đồng. TỔNG QUAN Giới thiệu về 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 25ºC): • < 15 % bị phân hủy trong 24 h • < 75 % bị phân hủy trong 28 ngày • ≤ 75 % bị phân hủy trong điều kiện bị phân hủy TỔNG QUAN Giới thiệu về phân nhả chậm TỔNG QUAN Giới thiệu về nguyên liệu • Tinh bột: (C 6 H 10 O 5 ) n là một polysacarit chứa amylose và amylopectin, tỷ lệ phần trăm amilose và amilopectin thay đổi tùy thuộc vào loại tinh bột, tỷ lệ này thường từ 20:80 đến 30:70 O H OH OH H O O O O H H CH 2 OH OH OH CH 2 OH O O H H OH OH CH 2 OH O H OH OH H O O O O H H CH 2 OH OH OH CH 2 OH O O H H OH OH CH 2 O H OH HO H O CH 2 OH O TỔNG QUAN Giới thiệu nguyên liệu Poly vinyl alcohol: – CTCT: - CTPT: (C 2 H 4 O) n – Nhiệt độ nóng chảy là 230 ο C và 180-190 ο C. – Bị phân hủy ở nhiệt độ trên 200 ο C. – Tỷ trọng 1,19-1,31g/cm 3 HO n TỔNG QUAN Giới thiệu về nguyên liệu • Chitosan - CTPT: (C 6 H 11 O 4 N) n - CTCT: - Chitosan chính là sản phẩm biến tính của chitin - Chitosan là polymer sinh học có khối lượng phân tử cao từ 1000.000-1.200.000 dalton O HO NH 2 O OH O HO NH 2 OH O O HO NH 2 O OH TỔNG QUAN Giới thiệu về nguyên liệu • Formaldehyde: – CTPT: CH 2 O – CTCT: – KLPT: 30,33 – Dung dịch chứa từ 37-55% formaldehyde gọi là dung dịch formalin. – Nóng chảy ở nhiệt độ -92 ο C – Nhiệt độ sôi -21 ο C – Tỷ trọng (-20 ο C) 0,815 g/mL H C H O TỔNG QUAN Cơ chế & phản ứng tạo màng Cơ chế phản ứng giữa tinh bột/PVA & formaldehyde • Đây là phản ứng cộng giữa aldehyde với alcol có sự hiện diện của acid loãng • Cơ chế phản ứng như sau: [...]... 3 Tổng hợp phân lân nhả chậm từ tinh bột/ PVA Nước, tinh bột/ PVA 30 phút 70 -80ºC Tinh bột/ PVA gelatin 1.Dung dịch formaldehyde 37% 2 pH = 8 -9, giữ 45 phút Hỗn hợp Tinh bột/ PVA -formaldehyde Sản phẩm 1 40οC, pH = 4 - 5 2 Trung hòa pH = 7 3 Cho calcium dihydrophosphate, khuấy 4 Sấy 80ºC, nghiền THỰC NGHIỆM Quy trình 4 Tổng hợp phân kali nhả chậm từ tinh bột/ PVA Nước, tinh bột/ PVA Tinh bột/ PVA gelatin... hóa trong tổng hợp hữu cơ để ghép formaldehyde vào hỗn hợp tinh bột và PVA • Sử dụng phương pháp phân tích phổ hiện đại (NMR, IR) để xác định cấu trúc sản phẩm • Sử dụng phương pháp phân tích thông dụng để xác định độ trương của màng & hàm lượng NPK và mức độ nhả chậm của phân THỰC NGHIỆM Quy trình 1 Tổng hợp màng cho phân nhả chậm từ tinh bột/ PVA Nước, tinh bột/ PVA Tinh bột/ PVA gelatin 30 phút 70... 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 cho vào nước tan dần dần, cây trồng dễ dàng hấp thu toàn bộ số lượng phân bón TỔNG QUAN Mục tiêu nghiên cứu • Điều chế phân NPK nhả chậm trên nền tinh bột/ PVA • Điều chế phân lân nhả chậm trên nền tinh bột/ chitosan TỔNG QUAN Phương pháp nghiên cứu • Dùng phản ứng... 70-300% Chế tạo phân lân và kali nhả chậm trong thời gian 30 ngày TỔNG QUAN Tình hình nghiên cứu trên thế giới • Năm 2008,J.Abedi-Koupai và cộng sự22 đã điều chế phân Fe nhả chậm bằng cách dùng polymer ethylene vinyl acetate bằng kỹ thuật ép trồi • Năm 2008 Xiaozhao Han và cộng sự33 đã đưa ra tỷ lệ cụ thể giữa tinh bột và PVA (7:3) với lượng formaldehyde là 10% để chế tạo màng cho phân nhả chậm và màng. .. QUẢ Phổ IR -COOH -CO-CH -OH O-CH2-O KẾT QUẢ Phổ NMR của tinh bột/ PVA CH2OH H O H OH O O HO KẾT QUẢ Phổ dept của tinh bột/ PVA KẾT QUẢ Độ bền của màng bao bọc phân nhả chậm từ tinh bột/ PVA (a)5/5 (b)6/4 (c)7/3 (d)8/2 (e)9/1 (a) 0,2 ml; (b) 0,6 ml; (c) 1 ml; (d) 2 ml KẾT QUẢ Hàm lượng các loại phân nhả chậm trên cơ sở tinh bột/ PVA Lương các loại phân được bao %N %P2O5 %K2O 0,5g 10,5 10,0075 10,5076 1g... Hỗn hợp Tinh bột/ PVA -formaldehyde 1 40οC, pH = 4 - 5 2 Trung hòa pH = 7 Sản phẩm 3 Cho posstasium chloride, khuấy 4 Sấy 80ºC, nghiền THỰC NGHIỆM Quy trình 5 Tổng hợp phân NPK nhả chậm từ tinh bột/ PVA Nước, tinh bột/ PVA 30 phút 70 -80ºC Tinh bột/ PVA gelatin 1.Dung dịch formaldehyde 37% 2 pH = 8 -9, giữ 45 phút Hỗn hợp Tinh bột/ PVA -formaldehyde Sản phẩm 1 40οC, pH = 4 - 5 2 Trung hòa pH = 7 3 Cho đạm,... Hóa học ,Nghiên cứu điều chế phân NPK nhả chậm trên nền tinh bột biến tính và thu được kết quả tốt trên cây cải ngọt TỔNG QUAN Tình hình nghiên cứu trong nước • Năm 2006, Trần Đức Phương15 và công sự (viện Hóa học) sử dụng tinh bột biến tính để tổng hợp phân urea nhả chậm Trong đề này tác giả đã đưa ra phản ứng tổng hợp Urea-formaldehyde • Năm 2011, Kỹ Sư Trần Thị Hoàng Anh1 nghiên cứu “ Màng keo... hợp Tinh bột/ PVA -formaldehyde Màng 1 40οC, pH =4- 5,giữ 30 phút 2 Trung hòa pH = 7 3 Xử lý với EtOH 4 Sấy trong tủ chân không, ở 800C THỰC NGHIỆM Quy trình 2 Tổng hợp phân đạm nhả chậm từ tinh bột/ PVA Nước, tinh bột/ PVA Tinh bột/ PVA gelatin 30 phút 70 -80ºC 1.Dung dịch formaldehyde 37% 2 pH = 8 -9, giữ 45 phút Hỗn hợp Tinh bột/ PVA -formaldehyde Sản phẩm 1 40οC, pH = 4 - 5 2 Trung hòa pH = 7 3 Cho. .. màng cho phân nhả chậm và màng này có khả năng phân hủy trong môi trường đất TỔNG QUAN Kỹ thuật tạo phân nhả chậm TỔNG QUAN Kỹ thuật tạo phân nhả chậm TỔNG QUAN Tình hình nghiên cứu trong nước • Năm 2002 Trần Khắc Chung và cộng sự3 (ĐH Bách khoa TPHCM) đã nghiên cứu và thử nghiệm thành công phân nhả chậm urea – zeolit giúp cây trồng có khả năng hấp thụ 100% trên ruộng lúa ở Sóc Trăng đất trồng dưa hấu... hình nghiên cứu trên thế giới • Năm 2011, Nilwala Kottegoda và cộng sự28 nghiên cứu phân hữu cơ nhả chậm có bổ sung thêm urea trên nền hydroxyapatite và gỗ nhỏ Gliricidia sepium, nó có khả năng kéo dài 60 ngày • Năm 2010, Tongsai Jammongkan và cộng sự31,32 đã điều chế được loại phân nhả chậm từ những loại hydrogel chitosan và PVA sử dụng glutaraldehyde như một tác nhân liên kết ngang Màng điều chế được . dàng hấp thu toàn bộ số lượng phân bón. TỔNG QUAN Mục tiêu nghiên cứu • Điều chế phân NPK nhả chậm trên nền tinh bột/ PVA • Điều chế phân lân nhả chậm trên nền tinh bột/ chitosan . Luận văn thạc sĩ Nghiên cứu chế tạo màng trên cơ sở tinh bột & Polyvinyl alcohol (PVA) cho phân NPK nhả chậm Hướng dẫn khoa học: PGS. TS Nguyễn Cửu Khoa Học. thể giữa tinh bột và PVA (7:3) với lượng formaldehyde là 10% để chế tạo màng cho phân nhả chậm và màng này có khả năng phân hủy trong môi trường đất. TỔNG QUAN Kỹ thuật tạo phân nhả chậm TỔNG