CHƯƠNG 3: PHƯƠNG PHÁP THỰC NGHIỆM
3.2. Khảo sát và lựa chọn màng bọc [15]
Đã có nhiều nghiên cứu sử dụng các loại màng polymer bao bọc phân để hạn chế tốc độ nhả của phân, từ đó giảm sự ô nhiễm môi trường do thất thoát phân bón được công bố. Đây là một trong những dạng phân nhả chậm có khả năng lưu giữ phân lâu hơn so với những loại phân truyền thống. Ngoài ra, polymer được lựa chọn là những polymer có khả năng phân hủy sinh học nên sau khi phân hủy chúng lại trở thành chất dinh dưỡng cho đất rất phù hợp với tiêu chí bảo vệ môi trường mà xã hội đặt ra. Trong phạm vi đề tài này, tiến hành thử nghiệm tổng hợp các loại màng polymer phủ lên phân bón NPK- Silica rồi khảo sát độ tan trong nước để từ đó lựa chọn ra màng bọc tối ưu nhất để nghiên cứu khảo sát các yếu tố khác.
3.2.1.Màng tinh bột.
Quy trình thực hiện:
- Cân 5 gam tinh bột mì rồi cho vào Becher 200 ml đã chứa 100 ml nước cất.Sau đó đun hỗn hợp trên bếp từ (khuấy bằng cá từ) với nhiêt độ 80- 1000C để hòa tan hoàn toàn tinh bột trong nước. Sau khi dung dịch có dạng keo sệt thi dừng gia nhiệt để dung dịch nguội.
- Tiến hành phủ lên bề mặt phân bón rồi đem sấy trong 15 phút ở nhiệt độ 1000C.
Sản phẩm sau khi sấy được khảo sát độ tan trong nước.
Kết quả : Sau khi ngâm trong nước cấu trúc màng bị rã ngay khi cho vào làm cho phân phân rã và tan nhanh trong nước.
30 3.2.2. Màng PVA.
Quy trình thực hiện:
- Cân 5 gam PVA cho vào Becher 200 ml đã chứa 100 ml nước cất dùng đũa khuấy đều; sau đó đun hỗn hợp trên bếp từ (khuấy bằng cá từ) với nhiệt độ 1000C-1500C để PVA tan hoàn trong nước. Sau khi dung dịch có dạng keo trong suốt thì dừng gia nhiệt và để nguội.
- Tiến hành phủ lên bề mặt phân bón rồi đem sấy trong 15 phút ở nhiệt độ 1000C sau đó đem ngâm trong nước.
Kết quả: bề mặt phân bị nứt gãy, sùi bọt PVA; do vậy khi ngâm trong nước các hạt phân nhanh chóng bị rã và tan nhanh trong nước.
3.2.3. Màng PVA trên nền tinh bột.
Quy trình thực hiện:
- Để có 10 gam hỗn hợp nguyên liệu gồm PVA 80%, Tinh bột mì 10%, Ure 5%.
Glixerol 5% về khối lượng ta cân chính xác 8gam PVA, 1gam tinh bột, 0,5 gam ure, 0.5 gam Glixerol.
- Sự dụng phương pháp dung dịch để tổng hợp.Cho PVA và nước vào Becher 200ml khuấy đều đồng thời có gia nhiệt đến khoảng 80 – 900C trong 60 phút cho PVA tan hoàn toàn. Sau đó tiếp tục cho Ure, tinh bột, glixerol và nước vào .Khuấy đều hỗn hợp trong 120 phút ở nhiệt độ khoảng 80-900C. Thu được dung dịch keo.
- Phun dung dịch lên bề mặt phân bón rồi đem sấy trong 15 phút.
Kết quả: Dung dịch khó phủ đều và kín lên bề mặt phân bón, hạt phân bị đứt gãy ,bề ngoài bị sùi bọt; do vậy khi ngâm trong nước các hạt phân nhanh chóng bị rã trong nước.
31 3.2.4. Màng Chitosan và PU.
Màng bọc Chitosan.
Chuẩn bị: 10 gam Chitosan
1000 gam dung dịch axit acetic 2%
Điều chế màng bọc : Để đạt được nồng độ Chitosan mong muốn .Thực hiện pha 3 mẫu:
- Mẫu 1 : Hòa tan 2 gam Chitosan với 70 gam dung dịch axit axetic 2%.
- Mẫu 2 : Hòa tan 2 gam Chitosan với 75 gam dung dịch axit axetic 2%.
- Mẫu 3 : Hòa tan 2 gam Chitosan với 80 gam dung dịch axit axetic 2%.
Màng bọc Polyurethane.
Chuẩn bị: PU cứng: 250ml.
PU mềm: 500ml.
Acetone: 1000ml.
Điều chế màng bọc: Pha trộn 3 nguyên liệu trên với tỉ lệ lần lượt là:
- Mẫu 1: Tỉ lệ 1:3:1 - Mẫu 2 : Tỉ lệ 1:3:2 - Mẫu 3 : Tỉ lệ 1:3:4
Đối với mỗi loại màng bọc ta lấy từng mẫu phủ lên bề mặt phân bón rồi bắt đầu khảo khảo sát độ tan trong nước trước.
Kết quả: Với 2 loại màng bọc Chitosan và PU, bề mặt phân bón được phủ kín đều và đẹp, hàm lượng phân tan trong nước rất ít sau thời gian dài ngâm trong nước.
Kết luận :
Dựa trên kết quả nhận được trong quá trinh nghiên cứu tổng hợp các màng polymer phù hợp với yêu cầu đặt ra kết quả cho thấy màng bọc bằng Chitosan va PU cho kết quả như mong muốn và lựa chọn hai màng bọc này để tổng hợp phân bón NPK-Silica nhả chậm và khảo sát các yếu tố ảnh hưởng chi tiết hơn.