luận văn thạc sĩ nghiên cứu tổng hợp vật liệu nano hydroxyapatit kết hợp với ure và ứng dụng làm phân bón nhả chậm

Với những lí do trên, tác giả chọn đề tài: “Nghiên cứu tổng hợp vật liệu nano Hyđroxyapatit HAp kết hợp với Ure và ứng dụng làm phân bón nhả chậm Nitơ”.. Nghiên cứu khả năng ứng dụng của

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO VIỆN HÀN LÂM KHOA HỌC

VÀ CÔNG NGHỆ VIỆT NAM HỌC VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan: Luận văn này là công trình nghiên cứu của tôi, được thực hiện dưới sự hướng dẫn khoa học của TS Lê Diệu Thư và GS.TS Trần Đại Lâm

Các số liệu, những kết luận nghiên cứu được trình bày trong luận văn này trung thực và không trùng lặp với các đề tài khác Học viên cũng xin cam đoan rằng mọi sự giúp đỡ cho việc thực hiện luận văn này đã được cảm ơn và các thông tin trích dẫn trong luận văn đã được chỉ rõ nguồn gốc

Tôi xin chịu trách nhiệm về mọi vẫn đề liên quan đến nội dung đề tài này

Tác giả luận văn

Phạm Thị Thu Lan

LỜI CẢM ƠN

Luận văn này được hoàn thành tại Khoa Hóa học- Học viện Khoa học

và Công nghệ Trong quá trình nghiên cứu, em đã nhận được nhiều sự giúp đỡ quý báu của các thầy cô, các đồng nghiệp, bạn bè và gia đình

Với lòng kính trọng và biết ơn sâu sắc nhất, em xin gửi lời cảm ơn tới

TS Lê Diệu Thư và GS.TS Trần Đại Lâm - những người thầy, người cô tâm huyết hướng dẫn khoa học, truyền cho em tri thức cũng như chỉ bảo, động viên, giúp đỡ, khích lệ và tạo mọi điều kiện tốt nhất để em hoàn thành luận văn này

Em xin chân thành cảm ơn tập thể anh chị em trong phòng Thí nghiệm hóa Vô cơ- Khoa Hóa học- Đại học Bách khoa Hà Nội đã giúp đỡ em trong quá trình thực nghiệm cũng như đóng góp nhiều ý kiến quý báu về chuyên môn trong việc thực hiện và hoàn thiện luận văn

Dù đã rất cố gắng, song do thời gian và kiến thức về đề tài chưa được sâu rộng nên luận văn chắc chắn không tránh khỏi những thiếu sót và hạn chế Kính mong nhận được sự chia sẻ và những ý kiến đóng góp quý báu của các thầy giáo, cô giáo, các bạn bè đồng nghiệp

Một lần nữa em xin chân thành cảm ơn!

Tác giả luận văn

Phạm Thị Thu Lan

DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT

FAO: Tổ chức lương thực và nông nghiệp liên hiệp quốc FTIR: Phổ hồng ngoại (Fourier Transformation Infrared

Spectrophotometer) HAp: Hidroxyapatite

HAp- Ure: Vật liệu Hidroxyapatite kết hợp Ure

DANH MỤC CÁC BẢNG

Bảng 2.1 Các mẫu HAp- Ure (theo tỉ lệ về khối lƣợng) 30

Bảng 3.1 Hàm lƣợng N nhả (%) trong thời gian 30phút………49

Bảng 3.2 Hàm lƣợng N nhả (%) trong thời gian 150 phút 50

Bảng 3.3 Sự nhả N của mẫu phân HAp- Ure 1:1 và HAp- Ure 1:6 51

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ VÀ ĐỒ THỊ

Hình 1.1 Công thức cấu tạo của Hidroxyapatite 6

Hình 1.2 Cấu trúc mạng tinh thể Hydroxyapatite 7

Hình 1.3 Cấu trúc ô mạng cơ sở của tinh thể HAp 7

Hình 1.4 Ảnh SEM các dạng tồn tại của tinh thể HAp 8

Hình 1.5 Ảnh XRD các dạng cấu trúc của HAp 9

Hình 1.6 Sơ đồ nguyên lý của phương pháp kết tủa 12

Hình 1.7 Điều chế HAp dạng bột từ Ca(NO3)2.4H2O và (NH4)2HPO4 14

Hình 1.8 Điều chế HAp bằng phương pháp kết tủa từ Ca(OH)2 và H3PO4 15

Hình 1.9 Quá trình tạo và vỡ bọt dưới tác dụng của sóng siêu âm 17

Hình 1.10 Nguyên lý của phương pháp sol- gel 18

Hình 1.11 Sơ đồ nguyên lý của hệ thiết bị phản ứng thuỷ nhiệt 19

Hình 2.1 Sơ đồ quy trình điều chế vật liệu nano Hap 28

Hình 2.2 Thí nghiệm điều chế vật liệu nano HAp 29

Hình 2.3 Sơ đồ quy trình điều chế vật liệu nano HAp- Ure 30

Hình 2.4 Sơ đồ nguyên lý của phương pháp nhiễu xạ tia X 32

Hình 2.5 Giản đồ nhiễu xạ tia X của HAp [15] 33

Hình 2.6 Giản đồ nhiễu xạ tia X của HAp và TCP [15] 34

Hình 2.7 Sơ đồ nguyên lý của kính hiển vi điện tử quét (SEM) 36

Hình 2.8 Nguyên tắc chung của phương pháp hiển vi điện tử 36

Hình 2.9 Sơ đồ bộ chưng cất đạm Kjeldahl 38

Hình 3.1 Giản đồ nhiễu xạ tia X của vật liệu HAp……….41

Hình 3.2 Giản đồ nhiễu xạ tia X của vật liệu HAp- Ure (1:1) 42

Hình 3.3 Giản đồ nhiễu xạ tia X của vật liệu HAp- Ure (1:6) 43

Hình 3.4 Phổ IR của vật liệu HAp 43

Hình 3.5 Phổ IR của Ure [8] 44

Hình 3.6 Sơ đồ mô phỏng quá trình hấp phụ Ure trên bề mặt HAp [27] 45

Hình 3.7 Phổ IR của vật liệu HAp- Ure 1:1 46

Hình 3.8 Phổ IR của vật liệu HAp- Ure 1:6 46

Hình 3.9 Ảnh SEM của bột HAp 47

Hình 3.10 Ảnh SEM của bột HAp- Ure 1:1 48

Hình 3.11 Ảnh SEM của bột HAp- Ure 1:6 48

Hình 3.12 Đặc tính nhả N của các mẫu phân Ure trong nước 50

Hình 3.13 Sự nhả N của mẫu phân HAp- Ure 1:1 và HAp- Ure 1:6 52

Hình 3.14 Ảnh hưởng của nhiệt độ đến sự nhả N của phân HAp- Ure 1:6 53

Hình 3.15 Ảnh hưởng của pH đến sự nhả N của phân HAp- Ure 1:6 54

MỤC LỤC

MỞ ĐẦU 4

CHƯƠNG I TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU 6

1.1 TỔNG QUAN VỀ HYDOXYAPATITE (HAp) 6

1.1.1 Cấu tạo- tính chất 6

1.1.1.1 Cấu trúc tinh thể 6

1.1.1.2 Tính chất vật lý 8

1.1.1.3 Tính chất hóa học 9

1.1.1.4 Tính chất sinh học [11] 10

1.1.2 Ứng dụng của HAp 10

1.1.2.1 Ứng dụng của HAp dạng bột 10

1.1.2.2 Ứng dụng của HAp dạng xốp 11

1.1.3 Các phương pháp tổng hợp HAp 11

1.1.3.1 Phương pháp kết tủa 11

1.1.3.2 Phương pháp siêu âm hóa học 16

1.1.3.3 Phương pháp sol-gel 17

1.1.3.4 Phương pháp thủy nhiệt 18

1.1.3.5 Phương pháp hóa- cơ [25] 20

1.1.3.6 Các phương pháp khác 20

1.2 TỔNG QUAN VỀ URE [8] 21

1.3 TỔNG QUAN VỀ PHÂN BÓN NHẢ CHẬM 22

1.3.1 Giới thiệu chung về phân bón nhả chậm 22

1.3.2 Ưu điểm của phân bón nhả chậm 23

1.3.3 Tình hình nghiên cứu về phân bón nhả chậm [8] 24

1.3.3.1 Tình hình trên thế giới 24

1.3.3.2 Tình hình ở Việt Nam 25

CHƯƠNG II THỰC NGHIỆM 26

2.1 DỤNG CỤ, THIẾT BỊ VÀ HÓA CHẤT 26

2.1.1 Dụng cụ 26

2.1.2 Thiết bị 26

2.1.3 Hóa chất 26

2.2 NGHIÊN CỨU QUY TRÌNH TỔNG HỢP NANO HAP- URE 27

2.2.1 Quy trình tổng hợp vật liệu nano HAp 27

2.2.2 Quy trình điều chế vật liệu HAp- Ure 29

2.3 CÁC PHƯƠNG PHÁP VẬT LÝ ĐẶC TRƯNG CHO HÌNH THÁI HỌC CỦA VẬT LIỆU 31

2.3.1 Phương pháp nhiễu xạ tia X (X-Ray Diffraction, XRD) 31

2.3.2 Phương pháp phổ hồng ngoại (Fourier Transformation Infrared Spectrophotometer, FTIR) 34

2.3.3 Phương pháp hiển vi điện tử quét (Scanning Electron Microscopy, SEM) [26] 35

2.3.4 Phương pháp hiển vi điện tử truyền qua (Transmission Electron Microscopy, TEM) [10] 36

2.4 XÁC ĐỊNH HÀM LƯỢNG NITƠ TỔNG TRONG MẪU BẰNG PHƯƠNG PHÁP KJELDAHL 37

2.4.1 Nguyên tắc của phương pháp Kjeldahl 37

2.4.2 Các bước tiến hành của phương pháp Kjeldahl 39

2.4.2.1 Tiến hành phá mẫu 39

2.4.2.2 Tiến hành chưng cất 39

2.4.2.3 Tiến hành chuẩn độ 39

2.4.3 Nghiên cứu quá trình nhả chậm phân bón trong nước 39

CHƯƠNG III KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 41

3.1 GIẢN ĐỒ NHIỄU XẠ TIA X 41

3.2 KẾT QUẢ ĐO FTIR 43

3.3 KẾT QUẢ ẢNH SEM 47

3.4 NGHIÊN CỨU QUÁ TRÌNH NHẢ NITƠ CỦA PHÂN BÓN TRONG NƯỚC 49

3.4.1 Đặc tính nhả chậm N của phân bón HAp- Ure trong nước 49

3.4.2 Ảnh hưởng của nhiệt độ đến khả năng nhả N của phân HAp-

Ure 52

3.4.3 Ảnh hưởng của pH đến khả năng nhả N của phân HAp- Ure 53 CHƯƠNG IV KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 55

4.1 KẾT LUẬN 55

4.2 KIẾN NGHỊ 56

TÀI LIỆU THAM KHẢO 57

Tiếng Việt 57

Tiếng Anh 58

và làm ảnh hưởng nghiêm trọng đến môi trường Vì vậy, biện pháp tối ưu hiện nay là đưa vào sản xuất và tiêu thụ phân bón nhả chậm (PBNC) Tuy nhiên, việc nghiên cứu về PBNC ở nước ta đến nay vẫn còn mới, và việc sử dụng PBNC trong sản xuất nông nghiệp còn hạn chế do giá thành của PBNC nhập khẩu cao Điều này đặt ra một thách thức lớn đối với một nước nông nghiệp như Việt Nam

Hydroxyapatite (HAp) là thành phần quan trọng của các mô cứng của người và động vật Do có độ tương thích sinh học cao, khả năng phân hủy chậm nên HAp được sử dụng rộng rãi trong lĩnh vực y sinh học Gần đây, các ứng dụng của vật liệu HAp trong nông nghiệp cũng bắt đầu được quan tâm nghiên cứu HAp được dùng làm phân bón cung cấp photpho (lân) cho cây tuy nhiên nhược điểm là độ hòa tan của lân trong nước còn kém Mặt khác, loại phân bón hay được sử dụng nhất trong nông nghiệp là Ure Ure cung cấp thành phần đạm chủ yếu cho cây trồng và được nông dân trên thế giới sử dụng rộng rãi Tuy nhiên, nhược điểm của loại phân bón này là dưới các tác động của nước, quá trình bay hơi, các enzyme thủy phân Ure khiến cho ammonia bay hơi trước khi tác dụng với đất Việc kết hợp vật liệu HAp và Ure với mong muốn tạo ra một loại phân bón nhả chậm Nitơ Đây là một hướng nghiên cứu phù hợp với đặc tính nông nghiệp của nước ta, góp phần làm tăng năng suất cây trồng

Với những lí do trên, tác giả chọn đề tài: “Nghiên cứu tổng hợp vật liệu nano Hyđroxyapatit (HAp) kết hợp với Ure và ứng dụng làm phân bón nhả chậm Nitơ”

2 Mục tiêu nghiên cứu của đề tài

Tổng hợp được vật liệu Hydroxyapatite (HAp) kết hợp Ure có cấu trúc nano

Nghiên cứu khả năng ứng dụng của vật liệu tổng hợp được làm phân bón nhả chậm Nitơ

3 Đối tượng nghiên cứu

Đối tượng nghiên cứu của đề tài luận văn là vật liệu nano Hidroxyapatite (HAp) kết hợp Ure

4 Phạm vi nghiên cứu

Tổng hợp vật liệu nano HAp kết hợp Ure trong phòng thí nghiệm và thực nghiệm đánh giá khả năng nhả chậm Nitơ của vật liệu

5 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài

- Xác định điều kiện thích hợp để tổng hợp vật liệu nano HAp bằng phương pháp kết tủa từ Canxi hiđroxit và axit photphoric

- Tổng hợp vật liệu nano HAp kết hợp với Ure theo tỉ lệ tối ưu về khối lượng

- Bước đầu đánh giá khả năng nhả chậm Nitơ của vật liệu HAp- Ure tổng hợp được

CHƯƠNG I TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU

1.1 TỔNG QUAN VỀ HYDOXYAPATITE (HAp)

1.1.1 Cấu tạo- tính chất

1.1.1.1 Cấu trúc tinh thể

Trong tự nhiên, apatit là tên chung của một nhóm khoáng chất, chứa chủ yếu canxi florua photphat Ca5F(PO4)3 và một lượng nhỏ các khoáng khác, trong đó F-

được thay thế một phần hay hoàn toàn bởi OH-, Cl- hoặc Br- Canxi hydroxyapatite (hay còn gọi là Hydroxyapatite, viết tắt là HAp) là một dạng apatit chứa nhóm OH- có công thức Ca5(PO4)3OH Để thể hiện ở dạng tinh thể, HAp tồn tại với hai phân tử liên kết với nhau thì công thức phân tử của HAp thường được viết là Ca10(PO4)6(OH)2 Hydroxyapatite tồn tại ở trong

cơ thể người và động vật, là thành phần chính trong xương (chiếm đến 65- 70% khối lượng) và răng (chiếm 96% khối lượng) Ngoài ra, HAp cũng được tìm thấy ở vỏ của một số loài động vật biển như ốc, sò, hay trong san hô…

Hình 1.1 Công thức cấu tạo của Hidroxyapatite

Cấu trúc tinh thể của HAp được tìm ra bởi Meheml và Naray- Szabo Hydroxyapatite có cấu trúc mạng tinh thể lưỡng tháp lục phương (P6/m) thuộc hệ tinh thể lục phương Các thông số mạng: a = 9,423; c = 6,875; b = 2 [16]

Hình 1.2 Cấu trúc mạng tinh thể Hydroxyapatite

Cấu trúc mạng cơ sở của HAp bao gồm các ion Ca2+, PO43- và OHđược sắp xếp trong các ô đơn vị như hình 1.3

Có 6 ion Ca2+ của HAp nằm trọn vẹn trong một ô mạng đơn vị trong tổng số 14 ion Ca2+, còn lại 8 ion nằm trên hai mặt đáy và được dùng chung với các ô đơn vị kế bên và mỗi ô có 4 ion Trong 10 nhóm PO43- thì 2 nhóm nằm trong ô đơn vị và 8 nhóm nằm trên hai mặt đáy nhưng chỉ có 6 nhóm thuộc về ô đơn vị, 6 nhóm này gồm 2 nhóm ở bên trong ô đơn vị cộng và 8 nhóm chia đều nằm trên 2 mặt đáy Tương tự, chỉ có 2 trong số 8 nhóm OH-trong hình là thuộc về ô đơn vị Trong ô đơn vị số lượng các ion có thể không đúng với công thức phân tử của HAp Điều này được giải thích do có sự lặp lại của các ô đơn vị trong hệ đối xứng ba chiều Như vậy cách giải thích trên cho thấy, trong một phân tử HAp bao gồm 10 ion Ca2+, 6 nhóm PO4

và 2

Hình 1.3 Cấu trúc ô mạng cơ sở của tinh thể HAp

nhóm OH-, từ đó có thể khẳng định HAp có công thức hóa học tỷ lượng là

 Độ cứng theo thang Mod: 5

Tùy thuộc vào các điều kiện hình thành như phương pháp tổng hợp (phương pháp sol- gel, phương pháp kết tủa,…) và điều kiện tổng hợp (nhiệt

độ phản ứng, nồng độ, thời gian già hóa sản phẩm,…) các tinh thể HAp tồn tại ở nhiều dạng khác nhau như hình cầu, hình kim, hình trụ Chỉ số khúc xạ

nω = 1,651 và nε = 1,644 HAp thường có màu trắng hoặc trắng ngà, ngoài ra khi hình thành ngoài tự nhiên, HAp cũng có thể có các màu khác như xanh, vàng, nâu…

Các tinh thể HAp thường tồn tại ở dạng hình que, hình vảy, hình kim, hình cầu,… và có thể sử dụng các phương pháp như hiển vi điện tử quét (SEM) hoặc hiển vi điện tử truyền qua (TEM) để nhận biết các dạng tồn tại của tinh thể HAp (Hình 1.4)

Hình 1.4 Ảnh SEM các dạng tồn tại của tinh thể HAp

HAp tồn tại ở hai dạng cấu trúc là dạng lục phương (hexagonal) và dạng đơn tà (monoclinic) HAp dạng lục phương thường được tạo thành khi điều chế ở nhiệt độ từ 25 đến 100o

C, còn dạng đơn tà chủ yếu được sinh ra khi nung dạng lục phương ở 850oC trong không khí sau đó làm nguội đến nhiệt độ phòng Giản đồ nhiễu xạ tia X của hai dạng này giống nhau hoàn toàn về số lượng và vị trí của các vạch nhiễu xạ Chúng chỉ khác nhau về cường độ pic, dạng đơn tà cho các pic có cường độ yếu hơn các pic của dạng lục phương khoảng 1% [3]

Hình 1.5 Ảnh XRD các dạng cấu trúc của HAp

HAp tương đối bền với nhiệt, bị phân hủy chậm trong khoảng nhiệt độ

HAp trong tự nhiên và HAp nhân tạo giống hệt nhau về bản chất và

thành phần hóa học nên chúng đều là những vật liệu có tính tương thích sinh

học cao Ở dạng bột mịn kích thước nano, HAp là dạng canxi photphat dễ

được cơ thể hấp thụ nhất với tỷ lệ Ca/P trong phân tử đúng như tỷ lệ trong

xương và răng Ở dạng màng và dạng xốp, HAp có thành phần hóa học và đặc

tính giống xương tự nhiên, các lỗ xốp liên thông với nhau làm cho các mô sợi,

mạch máu dễ dàng xâm nhập Vì vậy, vật liệu này có tính tương thích sinh

học cao với các tế bào mô, có tính dẫn xương tốt, tạo liên kết trực tiếp với

xương non dẫn đến sự tái sinh xương nhanh mà không bị cơ thể đào thải

Ngoài ra, HAp là hợp chất không gây độc, không gây dị ứng cho cơ thể con

người và có tính sát khuẩn cao

1.1.2 Ứng dụng của HAp

1.1.2.1 Ứng dụng của HAp dạng bột

Do lượng Canxi hấp thụ thực tế từ thức ăn mỗi ngày tương đối thấp nên

rất cần bổ sung canxi cho cơ thể, đặc biệt là cho trẻ em và người cao tuổi

Canxi có trong thức ăn hoặc thuốc thường nằm ở dạng hợp chất hòa tan nên

khả năng hấp thụ của cơ thể không cao và thường phải dùng kết hợp với

vitamin D nhằm tăng cường việc hấp thụ và chuyển hóa canxi thành HAp

Một số phương pháp hữu hiệu là sử dụng HAp dạng bột mịn, kích thước nano

để bổ sung canxi [17] Với kích thước cỡ 20- 100nm, Hap được hấp thụ trực

tiếp vào cơ thể mà không cần phải chuyển hóa thêm

Đối với bột HAp có kích thước hạt khoảng 150nm trở lên, quá trình thiêu kết để tạo gốm HAp rất khó khăn Quá trình kết khối diễn ra ở nhiệt độ khá cao (1000- 1200oC) trong thời gian dài (2- 3 giờ), làm cho gốm HAp bị phân hủy thành các hợp chất không mong muốn Với kích thước nano (từ 20- 100nm), nhiệt độ kết khối của HAp bột giảm xuống chỉ còn khoảng 800-

1000oC trong thời gian từ 1 giờ đến 4 giờ Điều này làm cho việc chế tạo gốm

y sinh học HAp có chất lượng cao và thuận lợi hơn

Ngoài ra, còn một số ứng dụng của gốm HAp như: làm điện cực sinh học, làm vật liệu truyền dẫn và nhả chậm thuốc

1.1.3 Các phương pháp tổng hợp HAp

Hiện nay, việc nghiên cứu chế tạo vật liệu HAp ở các dạng rất phổ biến

và đã đạt được những thành tựu đáng kể Các nghiên cứu tập trung vào tổng hợp HAp ở dạng bột mịn và siêu mịn, dạng khối xốp, dạng màng bằng các phương pháp khác nhau Tùy thuộc vào mục đích ứng dụng, HAp ở các dạng khác nhau có thể được tổng hợp bằng nhiều phương pháp từ các nguyên liệu khác nhau Dưới đây là một số phương pháp cơ bản thường được sử dụng để tổng hợp vật liệu HAp kích thước nano

hưởng đến quá trình gồm: nhiệt độ phản ứng, pH của dung dịch, bản chất của thành phần ban đầu, tỉ lệ nồng độ các chất ban đầu và tốc độ khuấy…

Phương trình phản ứng chính tạo HAp giả thiết khi đi từ Ca(OH)2 và

và OH- tạo thành HAp có kích thước nanomet

Hai quá trình này xảy ra rất nhanh và gần như xảy ra đồng thời do ∆G (biến thiên năng lượng tự do Gibbs) của phản ứng trên có giá trị âm (-3030 Kcal/mol) [8] và tích số tan của HAp rất nhỏ (10-59) [9]

Hình 1.6 Sơ đồ nguyên lý của phương pháp kết tủa

Ưu điểm của phương pháp này là có thể khống chế các thông số phản

ứng bằng cách can thiệp vào quá trình kết tinh để thu được sản phẩm HAp có

kích thước nanomet Bản chất của phương pháp này là đi từ các tiểu phân rất

nhỏ, dạng ion trong dung dịch để tạo thành các sản phẩm kết tủa có kích

thước lớn dần từ kích thước nanomet ban đầu Do vậy, có thể kiểm soát được

sự lớn lên về hình dạng và độ kết tinh của sản phẩm bằng cách thay đổi các

điều kiện phản ứng như nhiệt độ, thời gian, độ pH, dung môi,…Hơn nữa,

phản ứng không đòi hỏi phải thường xuyên điều chỉnh pH Ngoài ra, đây là

phương pháp dùng các hóa chất cơ bản, dễ kiếm Đông thời, quy trình và thiết

bị đơn giản, thích hợp với triển khai sản xuất công nghiệp, thân thiện với môi

trường và đang được sử dụng phổ biến trên thế giới Tuy nhiên để tạo ra được

sản phẩm HAp có độ tinh thể cao cần có điều kiện phản ứng khá chặt chẽ

Quá trình kết tủa có thể tạo ra các sản phẩm trung gian là những hợp chất

photphat như canxi photphat vô định hình (ACP) có thành phần thay đổi như

Ca3(PO4)2-2x(HPO4)3x.nH2O, octacanxi photphat (OCP)

Ca8(HPO4)2(PO4)4.5H2O và canxi hiđrophotphat đihiđrat (DCPD)

CaHPO4.2H2O [14] Tuy nhiên, các sản phẩm trung gian này không bền, sẽ tiếp

tục chuyển hóa thành HAp là dạng bền hơn trong thời gian già hóa sản phẩm

- Phương pháp kết tủa từ các muối chứa ion Ca 2+

và PO 4 3- dễ tan trong nước: các muối thường dùng là Ca(NO 3 ) 2 , (NH 4 ) 2 HPO 4 , NH 4 H 2 PO 4 ,…

Nguyên liệu thường được dùng là Ca(NO3)2.4H2O và (NH4)2HPO4 [18]

trong dung dịch NH3 Đầu tiên, hai chất Ca(NO3)2.4H2O và (NH4)2HPO4 được

hòa tan trong nước khử ion Điều chỉnh độ pH của dung dịch lỏng đến 11

bằng dung dịch NH3 25% Thêm từ từ dung dịch Ca(NO3)2 vào dung dịch

(NH4)2HPO4 đã được khuẩy mạnh ở nhiệt độ phòng trong 1 giờ tạo kết tủa

đục và tiếp tục khuấy kết tủa trong 1 giờ ở nhiệt độ 100o

C Tiếp tục già hóa kết tủa trong 24 giờ Hỗn hợp sau đó được rửa sạch và lọc Phần kết tủa được

lọc và đem sấy khô qua đêm ở 80oC Dạng bột khô được nghiền và nung

trong chén alumina ở 800oC, 1000oC và 1200oC với thời gian là 1 giờ, 2 giờ

và 4 giờ Phương trình hóa học là:

10Ca(NO3)2 + 6(NH4)2HPO4 + 8NH4OH → Ca10(PO4)6(OH)2 + 20NH4NO3 +

6H2O (1.6)

Để phản ứng xảy ra theo chiều thuận (chiều tạo HAp), cần duy trì pH của hỗn hợp phản ứng ở pH từ 10 – 12 Lượng Ca(NO3)2 và (NH4)2HPO4được chuẩn bị theo tỷ lệ mol Ca/P = 1,67, được pha với nồng độ lần lượt là 0,2M và 0,1M

Nung

Bột HAp

(NH4)2HPO4

HPO4 2-

Hòa tan trong nước khử ion Ca(NO3)2.4H2O

Ca2+

Khuấy dung dịch (1 giờ)

Kết tủa

Già hóa kết tủa, lọc và rửa

HAp đem sấy

Hình 1.7 Điều chế HAp dạng bột từ Ca(NO3)2.4H2O và (NH4)2HPO4

- Phương pháp kết tủa từ các hợp chất chứa Ca 2+ ít tan hoặc không tan trong nước:

Phản ứng xảy ra giữa Ca(OH)2, CaO, CaCO3… với axit H3PO4 trong môi trường kiềm [19] Phương pháp được thực hiện bằng cách thêm từng giọt

H3PO4 vào huyền phù Ca(OH)2, khuấy trộn trong 4 giờ Trong suốt quá trình,

pH được giữ từ 9,5- 10, bằng dung dịch NH4OH, tạo được HAp có tỉ lệ Ca/P= 1,67 Sau khi khuấy xong, hỗn hợp phản ứng được làm già hóa 48 giờ Sau đó lọc chân không, rửa với nước cất hoặc etanol Mẫu lọc được sấy ở 130oC trong 24 giờ và nghiền thành bột Sau đó, HAp dạng bột được nung trong 2 giờ

Già hóa kết tủa, 25oC, 48 giờ

Lọc và rửa (nước hoặc etanol)

Sấy khô ở 130oC, 24 giờ

↔ PO4

+ H+ pKa1 = 12,3 (1.10) Khi thêm axit với tốc độ cao, pH của dung dịch sẽ giảm đột ngột, dẫn đến sự phân ly axit không hoàn toàn, tạo ra các ion HPO42-

và H2PO4 - ảnh hưởng đến độ đơn pha của sản phẩm HAp

Ưu điểm của phương pháp kết tủa là có thể điều chỉnh được kích thước hạt HAp theo mong muốn Tuy nhiên, nhược điểm của phương pháp kết tủa là sản phẩm có thể bị lẫn kết tủa của canxi như Ca3(PO4)2,…

1.1.3.2 Phương pháp siêu âm hóa học

Trong thực tế, phương pháp siêu âm hóa học có thể chế tạo được HAp bột có kích thước nanomet

Nguyên lí của phương pháp siêu âm là dưới tác dụng của sóng siêu âm với cường độ cao, trong môi trường lỏng xảy ra hiện tượng tạo và vỡ bọt (cavitation) Sóng siêu âm tạo ra một chu trình giãn nở, nó gây ra áp suất chân không trong môi trường lỏng Hiện tượng tạo bọt - vỡ bọt xảy ra khi áp suất chân không vượt quá so với độ bền kéo của chất lỏng Khi bọt phát triển đến một kích thước nào đó, không hấp thu năng lượng được nữa thì dưới áp lực từ chất lỏng bên ngoài, bọt sẽ vỡ vào trong (hình 1.9) Hiện tượng này gọi là sự tỏa nhiệt điểm và nó sẽ sinh ra một lượng nhiệt tại ngay thời điểm đó Tuy nhiên, môi trường lỏng xung quanh có nhiệt độ thấp nên sự gia nhiệt nhanh chóng được dập tắt Quá trình tạo và vỡ bọt đóng vai trò nhận và tập trung năng lượng của sóng siêu âm, chuyển năng lượng này thành năng lượng cần thiết làm tăng tốc độ phản ứng hóa học lên nhiều lần

1.1.3.3 Phương pháp sol-gel

Theo lý thuyết về phương pháp sol – gel, hệ phân tán là hệ bao gồm một môi trường liên tục và các tiểu phân (các hạt) có kích thước nhỏ được phân tán đồng đều trong môi trường đó Tập hợp các tiểu phân nhỏ bé đó được gọi là pha phân tán, môi trường chứa đựng pha phân tán gọi là môi trường phân tán Khi môi trường phân tán là lỏng và pha phân tán là rắn, thì tuỳ kích thước hạt sẽ tạo ra hệ huyền phù hoặc hệ keo (sol)

Gel là một trạng thái lỏng hoá rắn, được tạo thành từ các hệ sol hoặc các dung dịch cao phân tử Gel có cấu trúc mạng không gian chứa đựng trong

nó phần còn lại của chất lỏng sau khi hình thành mạng Quá trình tạo gel được

mô tả như sau: Hệ sol, dung dịch cao phân tử ↔ gel, nghĩa là các hệ sol, dung dịch cao phân tử có thể chuyển thành gel hoặc ngược lại tuỳ thuộc điều kiện Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình tạo gel là: kích thước, hình dạng của hạt keo và chất cao phân tử; nồng độ pha phân tán và chất cao phân tử; nồng độ chất điện ly, nhiệt độ, cường độ và thời gian khuấy…

Có thể chuyển sol thành gel bằng cách tách dung môi Khi dung môi bị tách ra, các hạt keo hoặc chất cao phân tử lại gần nhau hơn, tạo điều kiện thuận lợi cho chúng nối chéo với nhau Khi sự nối chéo này đủ lớn, độ nhớt của dung dịch tăng nhanh và toàn bộ khối dung dịch sẽ chuyển thành gel Cũng có thể dùng cách khuấy mạnh dung dịch để tạo gel Cường độ và thời gian khuấy đủ lớn sẽ làm tăng tần số va chạm giữa các hạt keo và tạo điều

Hình 1.9 Quá trình tạo và vỡ bọt dưới tác dụng của sóng siêu âm

kiện cho chúng nối chéo với nhau Trong thực tế, thường kết hợp cả hai cách trên để chuyển sol thành gel

Sơ đồ nguyên lý của phương pháp sol – gel được thể hiện qua hình sau:

Hình 1.10 Nguyên lý của phương pháp sol- gel

Có thể tổng hợp HAp theo phương pháp sol – gel bằng cách: hoà tan các hợp chất Ca(NO3)2, (NH4)2HPO4 với các chất tạo gel như (C2H5O)3P(O),

CH3O(CH2)2(OH) (được chuẩn bị theo tỷ lệ nhất định) vào nước cất Khuấy

và gia nhiệt dung dịch này đến nhiệt độ 60 – 700C, sau khoảng 3 – 4 giờ, gel

có chứa hợp chất HAp sẽ được tạo thành Sau đó, sấy gel ở nhiệt độ khoảng

1200C trong vòng 24 giờ và nung ở nhiệt độ 750 – 9000C khoảng 1 giờ HAp bột nhận được có kích thước trung bình khoảng 20nm, độ tinh thể khoảng 97% [20]

Ưu điểm của phương pháp sol – gel là tạo được độ đồng nhất cao ở mức độ phân tử, từ đó có thể chế tạo vật liệu ở dạng khối, màng mỏng [21], sợi và dạng hạt có chất lượng tốt [15]

1.1.3.4 Phương pháp thủy nhiệt

Phương pháp này được dùng chủ yếu để chế tạo HAp xốp và gốm xốp Nhìn chung, sản phẩm HAp thu được vẫn giữ nguyên hình thái và cấu trúc xốp giống như khung xương tự nhiên của động vật thân mềm ban đầu (san hô, mai mực, vỏ trai, vỏ ốc…) Với cấu trúc xốp sinh học như vậy, vật liệu này có khả năng tương thích sinh học với cơ thể con người tốt hơn so với gốm xốp HAp tổng hợp bằng những phương pháp khác [22]

Khung xương của các động vật thân mềm (san hô, mai mực, vỏ sò…)

có thành phần chủ yếu (hơn 98%) là CaCO3 dạng aragonit Phản ứng thuỷ

Hình 1.11.Sơ đồ nguyên lý của hệ thiết bị phản ứng thuỷ nhiệt

nhiệt xảy ra giữa CaCO3 với dung dịch (NH4)2HPO4 trong thiết bị kín autoclave, có gia nhiệt Do mai mực có độ xốp rất cao, diện tích bề mặt lớn nên để phản ứng dị thể xảy ra chỉ cần duy trì trong khoảng nhiệt độ 150 –

2500C ở áp suất 4 – 15atm, thời gian 24 – 30 giờ [23] Khung xốp của san hô được cấu tạo bởi các tinh thể aragonit lớn, sắp xếp đặc khít với nhau do vậy phản ứng thuỷ nhiệt tạo HAp chỉ diễn ra ở nhiệt độ khoảng 200 – 3000C, áp suất rất cao, lên tới 1000atm [24] Phản ứng thuỷ nhiệt diễn ra theo phương trình:

10CaCO3 + 6(NH4)2HPO4 + 2H2O → Ca10(PO4)6(OH)2 + 6(NH4)2CO3 + 4H2CO3 (1.11)

Có thể chế tạo HAp xốp từ khung xương tự nhiên bằng phản ứng thuỷ nhiệt thông qua sản phẩm trung gian CaO Trước hết, chuyển hoá khung xương CaCO3 thành CaO mà vẫn giữ nguyên hình dạng ban đầu Sau đó, phản ứng thuỷ nhiệt theo phương trình (1.11) được tiến hành trong hệ thiết bị như hình 1.11, ở nhiệt độ khoảng 2000

C, áp suất 10 - 15atm, thời gian 24 - 48 giờ:

10CaO + 6(NH4)2HPO4 + 4H2O → Ca10(PO4)6(OH)2 + 12NH4OH (1.12)

Quá trình thuỷ phân của muối CaHPO4 cũng tạo ra sản phẩm HAp trong bom thuỷ nhiệt được bọc lót bằng platin hoặc teflon ở nhiệt độ 250 –

3000C, trong thời gian 5 – 10 ngày Nhiệt độ và áp suất cao tạo điều kiện cho các tinh thể HAp hình thành và phát triển Phản ứng xảy ra như sau [3]:

10CaHPO4 + 2H2O → Ca10(PO4)6(OH)2 + 4H+ + 4H2PO4- (1.13) 14CaHPO4 + 2H2O → Ca10(PO4)6(OH)2 + 4Ca2+ + 8H2PO4- (1.14)

Ở điều kiện trên, pha rắn HAp có độ kết tinh cao, sản phẩm thu được là đơn pha, nhưng thiết bị và điều kiện phản ứng phức tạp, khó thực hiện

Ưu điểm của phương pháp thủy nhiệt được thực hiện ở thể lỏng nên có khả năng tăng nhanh sự khuếch tán, hấp thụ, tốc độ phản ứng và sự kết tinh Phương pháp thủy nhiệt tốt cho môi trường hơn các phương pháp tổng hợp khác, đóng góp một phần trong việc lưu trữ năng lượng do nhiệt độ quá trình thấp, không dùng biện pháp nghiền, khả năng tái chế chất thải, sự thải an toàn

và thuận tiện các chất thải không được tái chế

1.1.3.5 Phương pháp hóa- cơ [25]

HAp có thể được chế tạo bằng phản ứng giữa hai pha rắn CaHPO4.2H2O và CaCO3 Các phương trình phản ứng:

4CaCO3 + 6CaHPO4.2H2O → Ca10(PO4)6(OH)2 + 4H2CO3 (1.15) Hoặc: 2Ca3(PO4)2 + Ca4P2O9 + H2O→ Ca10(PO4)6(OH)2 (1.16) 3Ca3(PO4)2 + CaO + H2O→ Ca10(PO4)6(OH)2 (1.17) 3Ca3(PO4)2 + Ca(OH)2 → Ca10(PO4)6(OH)2 (1.18) Phương pháp này dựa trên cơ sở tác động một lực ma sát lớn giữa bi và

má nghiền của bi đến các cấu tử của hai pha rắn Lực này phải đủ mạnh để tạo

ra sự khuếch tán nội, tiến tới phản ứng hóa học giữa hai pha rắn tạo ra pha rắn thứ ba Ưu điểm của phương pháp này là điều kiện đơn giản, dễ thực hiện Nhược điểm là thời gian phản ứng kéo dài, sản phẩm HAp nhận được dễ bị lẫn tạp chất do sự mài mòn của bi và má nghiền

 Phương pháp điện hóa;

 Một số phương pháp vật lý: Ngoài các phương pháp trên, còn

có một số phương pháp vật lý như phương pháp plasma, bốc bay chân không, phun xạ magenetron, hồ quang,… để chế tạo màng gốm HAp trên các vật liệu trơ về mặt sinh học [21]

Với các ưu điểm nêu trên, trong luận văn này, tôi đã lựa chọn phương pháp đồng kết tủa làm phương pháp tổng hợp vật liệu nano HAp đi từ canxi hiđroxit và axit photphoric

1.2 TỔNG QUAN VỀ URE [8]

Ure- (NH2)2CO- là loại phân đạm dạng hữu cơ cung cấp N được sử dụng rộng rãi nhất trên thế giới Ure thường tồn tại ở dạng tự nhiên vì nó thường xuất hiện trong phân động vật Với hàm lượng N cao, Ure được coi là loại phân có hiệu quả kinh tế cao trong nông nghiệp

Ure cung cấp N cao cho quá trình sinh trưởng của cây trồng Ure có khả năng hòa tan cao nên ure có thể được hòa tan vào nước tạo thành dạng lỏng để bổ sung vào nước tưới tiêu hoặc phun lên lá và được thẩm thấu nhanh

và dễ dàng Trong môi trường đất ẩm, phân Ure bị phân hủy thành khí ammonia (NH3) và khí cacbonic (CO2) trong thời gian từ 2- 4 ngày dưới tác dụng của enzyme urea Phản ứng xảy ra nhanh hơn trong đất có pH cao

Cây trồng hấp thụ các loại phân đạm chủ yếu dưới dạng ammoni NH4+

1.3.1 Giới thiệu chung về phân bón nhả chậm

Phân bón nhả chậm là dạng phân có khả năng lưu giữ và cung cấp chất dinh dưỡng cho cây trong thời gian dài, làm giảm thiểu khả năng thất thoát chất dinh dưỡng do rửa trôi hoặc bốc hơi, góp phần tiết kiệm lượng phân sử dụng và hạn chế ô nhiễm môi trường Hàm lượng chất dinh dưỡng cần thiết cho cây sẽ được bao bọc bởi màng polime hay tạo liên kết với chất khác, làm giảm tỉ lệ hòa tan các chất trong đất và nước do đó làm tăng hiệu quả sử dụng chất dinh dưỡng của cây trồng

Ngành công nghiệp phân bón luôn phải đối mặt với những tồn tại khó tháo gỡ, đó là vấn đề cải thiện hiệu quả sử dụng phân bón Bởi vậy, việc rất cần thiết là phát triển một loại phân bón mới Bằng sự nỗ lực không ngừng, các nhà khoa học đã chế tạo thành công loại phân bón mới, đáp ứng được những yêu cầu đặt ra, đó chính là phân bón nhả chậm (Slow Release Fertilizer -SRFs) và phân bón nhả có kiểm soát (Controlled Release Fertilizer-CRFs) [4]

Phân bón nhả chậm và nhả có kiểm soát là các loại phân bón có chứa dinh dưỡng cho cây ở một dạng hoặc là làm chậm tính có sẵn cho cây hấp thu

và sử dụng sau khi đưa vào, hoặc là dạng có sẵn cho cây trong thời gian dài hơn rất nhiều so với “phân bón có sẵn dinh dưỡng” như amoni nitrat hay ure, amoni photphat, kali clorua Không có sự khác biệt chính thức nào giữa phân bón nhả chậm và nhả có kiểm soát nên thường được gọi chung là phân nhả chậm Tuy nhiên, các sản phẩm N bị phân hủy bởi vi khuẩn như UF (Ure-Formaldehit), trong thương mại thường được gọi là phân nhả chậm và các sản phẩm dạng viên hoặc bọc được gọi là phân bón nhả có kiểm soát

Ủy ban Chuẩn hóa Châu Âu đã đưa ra một số đề xuất về phân bón nhả chậm trong đất như sau: một loại phân được mô tả là phân nhả chậm nếu chất dinh dưỡng hoặc các chất dinh dưỡng được xem là nhả chậm, dưới những

điều kiện nhất định như ở nhiệt độ 25o

C phải đáp ứng một trong ba tiêu chuẩn sau [4]:

+ Nhả không quá 15% trong 24h

+ Nhả không quá 75% trong 28 ngày

+ Nhả ít nhất 75% trong khoảng thời gian đã định

1.3.2 Ưu điểm của phân bón nhả chậm

- Phân bón nhả chậm sẽ làm giảm tối thiểu sự mất mát chất dinh dưỡng

do xói mòn đất, sự bay hơi hay do kết dính chặt vào đất và nâng cao hiệu quả

sử dụng phân bón [4] So với phân bón thông thường, việc sử dụng phân bón nhả chậm làm giảm từ 20- 30% (hoặc lớn hơn) lượng phân bón mà vẫn cho năng suất như nhau Các chất dinh dưỡng sẽ được cung cấp trong suốt vòng đời phát triển của cây và theo nhu cầu dinh dưỡng ở từng thời điểm sẽ được cung cấp đúng lúc, đúng liều và đúng cách, giúp rễ cây phát triển tốt và sâu, góp phần tăng sức đề kháng của cây

- Phân bón nhả chậm giúp tăng cường khả năng hấp thu các chất dinh dưỡng của thực vật thông qua việc nhả chất dinh dưỡng đầy đủ theo thời gian, làm giảm đáng kể lượng hao hụt chất dinh dưỡng, đặc biệt là mất nitơ, nitrat qua việc rửa trôi NO3- và bay hơi của NH3; làm giảm thiểu các loại khí gây hiệu ứng nhà kính như N2O và nguy cơ ô nhiễm mạch nước ngầm và không khí

- Phân bón nhả chậm giúp làm suy giảm độc tính đối với cây trồng (đặc biệt là cây trồng từ hạt) Không gây chết cây do sốc dinh dưỡng khi mới bón, không gây thoái hoá và làm chết các vi sinh vật đất, giảm thiểu rủi ro mà phân bón gây ra đối với cây trồng và môi trường như cháy lá, ô nhiễm nguồn nước và hiện tượng phú dưỡng Ngoài ra phân bón nhả chậm còn cải thiện chất lượng đất, tăng tỉ lệ nảy mầm của cây [5]

- Giảm số lần bón phân trong một vụ, chỉ cần bón 1 lần duy nhất cho cả

vụ nên tiết kiệm thời gian, công lao động và kinh tế cũng như chi phí trong sản xuất

- Việc sử dụng phân bón nhả chậm đóng góp vào chương trình quản lí phân bón tiên tiến và sáng tạo, hệ thống canh tác công nghệ cao Trong sản

xuất rau chuyên canh, phân bón nhả chậm được sử dụng một lần cho nhiều loại cây trồng, ví dụ rau diếp, cải thảo, đậu tằm, bông cải xanh giúp nâng cao chất lượng, an toàn của rau quả và nông sản [6]

- Giảm độ pH trong đất có môi trường kiềm Sử dụng phân bón nhả chậm có ure sẽ làm tăng độ axit và góp phần làm đất chua (pH đất có tính kiềm bị giảm) [7] Tuy nhiên, quá trình axit hóa có thể có lợi cho sự hấp thu phốt pho và sắt (Fe)

1.3.3 Tình hình nghiên cứu về phân bón nhả chậm [8]

ưu điểm là tan chậm trong nước, giảm sự thất thoát, tăng hiệu quả sử dụng so với phân boron bình thường

Tháng 3/2000, Geortz Harvey M và cộng sự đã nghiên cứu được loại phân nền nhả chậm từ nền dầu hữu cơ như dầu cao lanh và các loại phân: NPK, ure hay các loại phân Ca, Mg, S Loại phân này có khả năng nhả chậm khoảng từ 10% (14 ngày), 11% (20 ngày) tùy thuộc loại phân

Tháng 7/ 2001, Goertz Harvey M đã nghiên cứu và sản xuất thành công phân hỗn hợp NPK nhả chậm từ hỗn hợp dung dịch ure và formandehit với các chất nền khô từ nguồn photpho và kali để tạo nên hỗn hợp những hạt đồng nhất NPK Phân hỗn hợp thu được nhả chậm rất tốt

Tháng 9/2001, Liu F và cộng sự đã nghiên cứu được phân N nhả chậm

từ dicyandiamite, 1,4- benzenediol, acid humic, zeolite, bột kích thích rễ và nguyên tố vi lượng Loại phân này đã cải thiện đáng kể chất lượng cây trồng

Tháng 9/ 2002, Zhu Zhenliu và cộng sự đã tổng hợp được phân ure nhả chậm từ cyanamide Ca và dung dịch ure đậm đặc hay ure nóng chảy Sản phẩm thu được có hiệu quả cao và giá thành thấp

Tháng 10/ 2002, Setani M đã tổng hợp được urea- fomaldehyde dùng làm phân nhả chậm ure Sản phẩm thu được có độ tan trong nước nóng là 15% về khối lượng và sự phân rã là đều đặn

Tháng 5/ 2004, Zhan F và cộng sự đã tổng hợp thành công polymer siêu hấp thụ đồng thời mang phân P nhả chậm Sản phẩm được điều chế từ phản ứng este hóa PVA (polyvinylalcol) với H3PO4

Ngoài ra còn rất nhiều công trình nghiên cứu về phân bón nhả chậm đã được thử nghiệm và công bố trong nhiều năm qua

Năm 2005, hai nhà khoa học Phạm Hữu Lý và Đỗ Bích Thành đã nghiên cứu được phân ure nhả chậm với polimer nền gelain từ gelain, urea và ammonium bicromate theo tỉ lệ xác định bằng hai phương pháp: Phương pháp cán trộn cơ học và phương pháp dung dịch, Sản phẩm ngâm trong nước sau

24 giờ ở nhiệt độ 30oC thì N nhả ra là 11,7- 14,1% trên tổng hàm lượng N có trong phân

Tuy nhiên, các sản phẩm phân bón nhả chậm ở Việt Nam đều có một số hạn chế: thời gian nhả chậm còn ngắn nên không kịp đáp ứng cho những cây trồng dài ngày và chưa kiểm soát được thời gian nhả chậm

Trước tình hình nghiên cứu nêu trên, đề tài “Nghiên cứu tổng hợp vật liệu nano Hyđroxyapatit (HAp) kết hợp với ure và ứng dụng làm phân bón nhả chậm Nitơ” là phù hợp và cần thiết với hi vọng tạo ra được nguồn nguyên

liệu phân bón có hiệu quả kinh tế cao, góp phần thúc đẩy nền nông nghiệp trong nước

CHƯƠNG II THỰC NGHIỆM

- Giấy đo pH vạn năng;

- Nhiệt kế thủy ngân 100oC;

- Ống li tâm loại 25ml;

- Đũa thủy tinh, thài cân, quả bóp, con từ, cối, chày mã não

* Dụng cụ sử dụng trong phương pháp Kjeldahl

- Máy khuấy từ gia nhiệt;

- Bể siêu âm tần số 46 kHz, công suất 200W;