Giải chi tiết chuyên đề Hóa học 11 Kết nối mới bài 6: Điều chế Glucosamine hydrochloride từ vỏ tôm

Mở đầu: Glucosamine là gì? Em có biết cách tự điều chế glucosamine từ những nguyên liệu sẵn có trong gia đình không?

Hướng dẫn trả lời: 

- Glucosamine là một amino monosaccharide có nhiều trong các mô liên kết và mô sụn.

- Em biết cách điều chế glucosamine từ vỏ tôm.

II. Thực hành điều chế glucosamine hydrochloride từ vỏ tôm

Câu hỏi 1: Vai trò của than hoạt tính trong thí nghiệm là gì?

Hướng dẫn trả lời: 

Vai trò của than hoạt tính trong thí nghiệm là làm chất khử màu trong quá trình sản xuất glucosamine từ vỏ tôm.

Câu hỏi 2: Giải thích tại sao khi cho vỏ tôm khô vào hydrochloric acid lại có hiện tượng sủi bọt khí?

Hướng dẫn trả lời: 

Khoáng chất trong vỏ tôm gồm calcium carbonate; magnesium carbonate và calcium phosphate. Vì vậy khi cho hydrochloric acid vào vỏ tôm khô, các muối carbonate phản ứng giải phóng khí carbon dioxide (CO$_{2}$) gây nên hiện tượng sủi bọt khí:

Phương trình hoá học:

$CaCO_{3} + 2HCl → CaCl_{2} + CO_{2}↑ + H_{2}O$

$MgCO_{3} + 2HCl → MgCl_{2} + CO_{2}↑ + H_{2}O$

Báo cáo kết quả thực hành: Hãy viết báo cáo kết quả thực hành vào vở, gồm các mục sau:

1. Mục tiêu

2. Nguyên liệu, dụng cụ, hóa chất

3. Cách tiến hành

4. Thảo luận, đánh giá

5. Kết luận

Hướng dẫn trả lời: 

BÁO CÁO THỰC HÀNH

ĐIỀU CHẾ GLUCOSAMINE HYDROCHLORIDE TỪ VỎ TÔM

1. Mục tiêu

Thu được glucosamine hydrochloride từ vỏ tôm.

2. Nguyên liệu, dụng cụ, hóa chất

- Nguyên liệu: 100 gam vỏ tôm.

- Dụng cụ: Cốc thuỷ tinh, bình cầu, ống sinh hàn, ống đong, phễu lọc, giấy lọc, máy xay, cân, bếp đun.

- Hoá chất: dung dịch HCl 10%, dung dịch HCl đặc, dung dịch NaOH 4%, dung dịch $H_{2}O_{2}$ 1%, cồn 96$^{\circ}$, acetone, than hoạt tính.

3. Cách tiến hành

Tiến hành thí nghiệm theo sơ đồ:

Chú ý:

- Loại khoáng: Vỏ tôm khô cho vào cốc thuỷ tinh 250 mL, sau đó cho từ từ dung dịch HCl 10% vào đến ngập vỏ tôm, thấy sủi bọt khí, ngâm trong khoảng 1 giờ ở nhiệt độ phòng.

- Rửa trung tính: Rửa bằng nước thường đến pH bằng 7, sau đó rửa bằng nước cất.

- Giai đoạn thuỷ phân tạo glucosamine hydrochloride cần nghiền nhỏ chitin/ chitosan và tiến hành trong tủ hút hoặc nơi thoáng khí vì dung dịch HCl bay hơi mạnh. Khử màu bằng than hoạt tính cần cho từ từ, vừa cho vừa khuấy đến khi hết màu.

- Kết tinh glucosamine hydrochloride: Dung dịch để nguội qua đêm, nếu không kết tinh thì làm lạnh bằng nước đá. Tinh thể glucosamine hydrochloride được tách ra bằng phương pháp lọc, sau đó rửa lại sản phẩm thu được bằng cồn 96$^{\circ}$. Sản phẩm glucosamine hydrochloride thu được có màu trắng.

4. Thảo luận, đánh giá

Trả lời câu hỏi:

Câu 1: Vai trò của than hoạt tính trong thí nghiệm là gì?

Trả lời:

Vai trò của than hoạt tính trong thí nghiệm là làm chất khử màu trong quá trình sản xuất glucosamine từ vỏ tôm.

Câu 2: Giải thích tại sao khi cho vỏ tôm khô vào hydrochloric acid lại có hiện tượng sủi bọt khí?

Trả lời:

Khoáng chất trong vỏ tôm gồm calcium carbonate; magnesium carbonate và calcium phosphate. Vì vậy khi cho hydrochloric acid vào vỏ tôm khô, các muối carbonate phản ứng giải phóng khí carbon dioxide (CO2) gây nên hiện tượng sủi bọt khí:

Phương trình hoá học:

$CaCO_{3} + 2HCl → CaCl_{2} + CO_{2}↑ + H_{2}O$

$MgCO_{3} + 2HCl → MgCl_{2} + CO_{2}↑ + H_{2}O$

5. Kết luận

Sản phẩm glucosamine hydrochloride thu được có màu trắng.