Đặt Vấn Đề Nước ta là một nước nông nghiệp, thủy sản là một ngành đã có từ lâu đời. Lúc sơ khai chỉ là hình thức khai thác tự nhiên, phục vụ nhu cầu thực phẩm trong nước. Càng về sau, sản lượng khai thác giảm, sự ưa chuộng của người tiêu dùng, mức giá hap dan cùng công nghệ tiên tiến đã thúc day nghề nuôi trồng thủy san phát triển. Đã qua rồi thời kỳ khai thác, tận dụng tự nhiên.
Mười năm cuối thế kỉ 20, nuôi trồng thủy sản Việt Nam phát triển rất mạnh và đang được coi là một ngành xuất khẩu chiến lược. Nuôi trồng thủy sản đã góp phần đáng ké trong kim ngạch xuất khẩu năm 2002 đạt 2 tỷ USD. Theo kế hoạch đến năm 2010, tong sản lượng nuôi trồng thủy sản phải đạt 2 triệu tấn/năm, kim ngạch xuất khâu hơn 2,5 tỷ USD. Nuôi trồng phục vụ xuất khẩu đóng vai trò ngày càng quan trọng trong ngành thủy sản, một ngành kinh tế mũi nhọn của Việt Nam.
Sự phát triển mạnh mẽ và vị trí chiến lược của ngành thủy sản đã được thực tế chứng minh thông qua sự kiện tháng 5/2007 Nhà nước ta đã trao huân chương sao vàng — huân chương cao quí cho ngành thủy sản Việt Nam. Tuy nhiên van dé nào cũng có hai mặt. Nuôi trồng càng phát triển thì môi trường càng xâu đi. Cùng với việc mở rộng diện tích nuôi thủy sản, van đề dịch vẫn luôn là mối quan tâm hàng đầu của người nuôi trồng thủy sản.
Họ đã tìm cách làm giảm dịch bệnh và tăng năng suất bằng cách áp á dụng các kỹ thuật nuôi tiên tiến nhất cộng với sự can thiệp bằng thuốc và hoá chất. Tuy nhiên đã| khong it trường hop sử dụng thuốc va hoá chất không đúng mục dich và hướng dẫn sử dung dẫn đến sản phẩm tạo ra không đạt tiêu chuẩn cho người tiêu dùng. Sử dụng hóa chat trong nuôi trồng thủy sản là rất cần thiết, song không được lạm dụng và tránh dùng các chất bị cam vì nêu dùng chung sẽ ảnh hưởng sức khỏe con người. Điều cần lưu ý là mhiều thuốc hóa chất dùng trong nuôi trồng thủy sản có tên thương mại khác nhau nhưng thực chất chúng có cùng một gốc.
Trước yêu cầu ngày càng cao về điều kiện vệ sinh và an toàn thực phâm của thị trường, việc lựa chọn và dùng đúng các loại thuốc và hóa chất trong nuôi trồng thủy sản có ý nghĩa rất quan trọng. Việc làm này không những tạo ra nguon thực pham ở mức an toàn vệ sinh mà con gop phần nâng cao thu nhập từ xuất nhập khâu cho mỗi nước. Việc làm này là trách nhiệm chung của toàn ngành thủy sản, mà tiên phong là những người làm công tác nghiên cứu. Từ kết quả của các công trình nghiên cứu người dân sẽ nắm bắt được công dụng, cach sử dụng va tính chất của các loại thuốc hóa chất sử dụng trong nuôi trồng thủy sản.
Từ đó có sự lựa chọn và cách sử dụng hợp lý. Với tình hình trên, Khoa Thủy Sản Trường Đại Học Nông Lâm Tp. Hồ Chí Minh đã cho tôi thực hiện đề tai: “UNG DỤNG EDTA VÀ CuSO4 TRONG NUOI TRONG THUY SAN” tại Trại thực nghiệm Khoa Thủy Sản Trường Dai Học Nông Lâm Tp. Hồ Chí Minh.
Mục Tiêu Dé Tài Khảo sát khả năng sử dụng EDTA trong xử lý nước phèn. Xác định LCso của CuSO¿ đối với một số đối tượng thủy sản. Khao sát khả năng EDTA làm giảm độ độc của CuSOa. Ộ Từ đó nhằm đánh giá kha năng ứng dụng EDTA và CuSO, vao công tác nuôi trông thủy sản.
TONG QUAN TÀI LIEU 2. Giới Thiệu Về EDTA 2. Vài nét sơ lược về EDTA EDTA (Ethylenediamine tetraacetic acid) là một chất hữu cơ đặc biệt với khả năng gây keo tụ với các ion kim loại. Về cấu tạo phân tử thì EDTA là một acid hữu cơ đa chức với bon gôc carboxyl và hai nhóm amine với cặp electron tự do Q C— OH HC O - Z HO sN——CH, CH,-C \ ——cũ2 ` mm4 ‘ox VA % O CH, / HO——C€ \ Ò Hình 2.1 Phân tử EDTA Phân tử EDTA có nhiều dạng mang điện khác nhau, tùy thuộc vào pH.
Ở môi trường acid mạnh, EDTA có thé được gắn thêm hai nguyên tử H vào nhóm amine. Ngược lại, ở môi trường kiềm mạnh, EDTA sẽ mat 4 nguyên tử H của các gốc carboxyl. H trong môi trường acid Dạng cơ bản mạnh 2. Sự tạo phức chất của EDTA với kim loại Tính chất đặc biệt của EDTA là khả năng gây kết tủa hoặc tạo phức với ion kim loại hoá trị 2 và 3 theo tỉ lệ 1:1.
Một đương lượng gam của kim loại, tùy thuộc vào số oxy hóa của nó, kết hợp với một đương lượng gam của EDTA (Nguyễn Đình Trung, 2004). Dạng phân tử EDTA bị ion hóa hoàn toàn sẽ kết đính với các ion kim loại. Mỗi phản ứng có một hằng số cân bằng khác nhau, có sự khác biệt rất lớn giữa những kim loại khác nhau và phụ thuộc vào độ bền của phức chất được tạo ra. Nhiều phản ứng phụ thuộc vào pH, đặc biệt là những phản ứng tạo ra phức không bền với ion Ca’? và Mg”.- MY"**^ Kr= (MY*/(M' wy Chú thích: - M'" : Ion kim loại với hóa tri tương ứng - Y : EDTA dạng bị ion hóa hoàn toàn - My" : phức chat - Kr: hằng số cân bằng Bảng 2.1 Hằng số cân bằng của phản ứng tạo phức giữa EDTA và một số ion kim loại Cation KMY Cation KMY K* 6,31 Ce" 9 5x1015 Na" 45,7 AB* 1,3x1019 LẺ 6,17x102 Co?! 2,0x1016 TH 3,5x106 Cd?' 2,9x1016 Ra? 1,3x10? Zn2* 3,2x1016 Ag* 2,1x10 Gd** 2,3x101 Ba? 5 8x10 Pb** 1,1x101 Sr? 4,3x108 yer 1,2x101 Mg”” 4,9x108 Sn” 2,0x101 Be?* 1,6x102 Pd?' 3,2x1013 Ca? 5,0x10!° Nữ?” 4,2x1018 vr 5,0x10!” Cu?” 6,3x101 Cr2* 4,0x10!3 Hgˆ”' 6,3x10! Mn?* 6,2x101 Th** 1,6x 1073 Fe? 2,1x1014 Fe?" 1,3x10” La+ 3,2x1015 vet 7,9x1025 VO2* 3,5x1015 Co?” 2,5x104! Dang EDTA ion hóa hoàn toàn có 6 vi tri gắn kết (hexadentate ligand).
Khi liên kết với ion kim loại hoá trị 2 nó sẽ tạo ra phức chất với 5 đầu đính với ion kim loại được liên kết và một đầu carboxylic tự do sẽ kết hợp với | phân tử nước dé tao ra phức có dạng hình thập diện (octahedral). Với ion kim loại hoa trị 3, EDTA ion hoá hoàn toàn sẽ lên kết với ion kim loại theo tỉ lệ 1:1; 6 đầu đính của EDTA sẽ liên kết hoàn toàn và tạo ra dạng phức có hình thập diện. Điều chế EDTA Hang năm, thé giới sản xuất trên 100.000 tan EDTA theo phương pháp công nghiệp. EDTA được tổng hợp từ ethylenediamine, formandehyde và một nguôn của cyanide như HCN hoặc NaCN.
Sản phẩm của các quá trình tông hợp này là muối Na của EDTA, muối này sẽ được hoàn nguyên và ta sẽ thu được dạng acid (dạng căn bản) của EDTA. Nhìn chung, có ba phương pháp dé tổng hop EDTA với những ưu, nhược điểm và khả năng ứng dụng khác nhau. Phương pháp I: Phương pháp tong hợp một bước H5N + 4H,C==O + 4NaCN + 4 HO \ NH> 2-aminoethylamine formaldehyde sodium cyanide {ethylenediamine} 6=c CH,-c’ Na Nụ CHz-CH; + 6N, ` / \ if 7 fe) O sodium salt of EDTA San pham của phương pháp tổng hợp 1 bước là muối Na của EDTA, thường lẫn tạp với muối amoni của NTA (nitrilotriacetic acid). NTA cũng là một chất có khả năng làm keo tu ion kim loại rất mạnh tương tự EDTA, nó được ứng dụng nhiều trong công nghiệp chất tây rửa.
Phương pháp tông hợp một bước là phương pháp được sử dụng rộng rãi nhất trong công nghiệp. ee C——O ⁄ O N——CH; \ / \ C——CH;- — fi # fe) O salt of NTA produced as contaminant due to ammonia reacting Muối cua NTA OH z7 CH-~C tt =c CHạ-C. Na \ ⁄ \ CH;-N OH CH„-N O CHa-CH- Tụ CH 2 2 ` HO N——CH; oO N——CH; Nf " \ C——CH; C—O Na C—CH, i/ f / : fe) HO O O sodium salt of EDTA EDTA Muối của EDTA có thé được hoàn nguyên, thu được EDTA trong môi trường acid mạnh. Phương pháp II: Phương pháp tông hợp 2 bước Đây là phương pháp có thé tong hợp ra muối của EDTA rất tinh khiết.
HA 4 H,C—O0O CH,-CH, + 2 + 4 HCN \ NH, 2-aminoethylamine formaldehyde hydrogen cyanide {ethylenediamine} \\C CH2-C——N — CH+-N 2 \ CH2-CH2 + 4 HạO N—=C cổ —==~ v12 ®% (s) separated, washed then treated with NaOH faq) O—=c CH2-C. CH--N O ` CHz-CH› ae nh NY / Na C——CH- — Wi Tú ie) O Na sodium salt of EDTA Phương pháp III: Phương pháp MUNZ Đây là phương pháp được phát triển bởi F. MUNZ ở Đức vào năm 1935. Trong phương pháp này, ethylenediamine được phản ứng với Chloroacetic acid và NaOH.
Sản phâm muối của EDTA bị lẫn tap với NaCl. Ngày nay, phương pháp này không được ứng dụng trong công nghiệp nữa. Ứng dụng của EDTA - Trong nông ngư nghiệp Dựa vào khả năng tạo phức của EDTA với ion kim loại nên người ta ứng dụng nó như là một chât đê cô lập kim loại. Nó được sử dụng dé giảm hàm lượng kim loại nặng trong nước.
Ở những môi trường nước có độ cứng cao, EDTA có tác dụng làm giảm độ cứng của nước (Ca và Mg). Hoá học nông nghiệp: phân Fe, Zn, và Cu, đặc biệt có ý nghĩa đối với đất có gôc đá vôi. - Trong công nghiệp Thực phẩm: EDTA được bổ sung vào thực phẩm nhằm ngăn chặn một số phản ứng không mong muốn do sự liên kết giữa ion kim loại và các Co--enzyme hoặc dé khử mùi kim loại tích tụ trong quá trình chế biến. Những nghiên cứu gan đây cho thay việc bổ sung NaFeEDTA và NazEDTA vào ngũ coc có thê giúp gia tăng hấp thụ sắt ở cơ thể người trưởng thành.
Mỹ phẩm: EDTA được bổ sung vào các sản phẩm mỹ phẩm nhằm bảo quản va làm tăng tính ôn định của sản pham. Màu xanh của phức chat Cu-EDTA được sử dụng trong nhiêu loại dâu gội đâu. Công nghiệp dầu khí: ngăn ngừa sự kết tủa của khoáng chất. Bột giặt: EDTA được sử dụng với mục đích làm giảm độ cứng Ca, Mg.
Dệt may: làm ôn định chat tây trắng. Nhiếp ảnh: sử dụng Fe(IIIEDTA như một chất oxy hóa. Công nghiệp sữa và bia: EDTA được sử dụng trong công nghiệp bia để có sự tạo bọtôn định và dé làm sạch cặn hình thành từ các trang thiết bị. Nước giải khát: giảm các chât có nhóm benzen.
Ngoài ra EDTA còn được dùng để tái sử dụng pin chì. 10 - - Trong y hoc EDTA được sử trong y hoc để điều trị nhiễm độc chi bằng cách tiêm dung dịch NazCaEDTA vào tinh mạch với liều 25mg/kg thé trọng*ngày trong 5 ngày liên tục khi nồng độ chì trên 45 ug/dL. Ion Pb** thay théion Ca?!