chitosan

Получение хитозана из панцирьсодержащего сырья и исследование его свойств

О проекте

Команда

Капитан

Тименбекова Марьям

Дизайнер

Демидова Анастасия

Лаборант

Ткачева Мария

Лаборант

Кузнецова Ангелина

Наставник

Соловий Екатерина

О проекте

В нашем проекте мы проводим эксперимент
по получению хитозана
в лабораторных условиях,
для исследования возможных областей применения

Панцири ракообразных в значительном количестве попадают в отходы и создают экологическую нагрузку, хотя могут служить источником ценного биополимера — хитозана. Отсутствие простых и доступных способов переработки приводит к тому, что полезный материал теряется, а природные ресурсы расходуются неэффективно.

Проблематика

Актуальность

Актуальность хитозана заключается в его универсальности: он выводит токсины и тяжелые металлы, способствует заживлению, используется для создания биоматериалов и косметики. Применяется в медицине, пищевой промышленности, экологии и сельском хозяйстве, повышая качество жизни и устойчивость производства. Поэтому мы стремимся выявить целесообразность его получения из хитина.

Аналоги

Аналог

Наш продукт

Дорого
Неэкологично

Дешево
Экологично

Цель

Изучение методов получения хитозана
из панцирей ракообразных и проведение исследований его физических, химических и биологических свойств для определения потенциальных областей применения.

Целевая аудитория

Экологические организации и предприятия

Пищевая промышленность и сельское хозяйство

Научно-образовательная среда

Медицинские и биотехнологические организации

• Заинтересованы в экологичных и биоразлагаемых сорбентах
• Ищут способы снижения загрязнения тяжелыми металлами
• Ориентированы на устойчивое развитие и «зелёные» технологии

•Используют вещества с доказанными биологическими свойствами
• Ценят антимикробное и заживляющее действие
• Заинтересованы в безопасных
и нетоксичных материалах

• Ориентация на натуральные компоненты
• Следят за трендами clean beauty
• Повышенное внимание к воздействию на организм и экологию

• Заинтересованы в повышении качества продукции
• Ищут безопасные природные компоненты
• Ориентированы на снижение химической нагрузки

• Используют продукт в исследовательских и учебных целях
• Важна доступность и наглядность эксперимента
• Акцент на практическое обучение и экопроекты

Косметическая и фармацевтическая индустрия

ООО «НОВОХИМ»

Партнеры

Магазин суши и роллов MiniSU

ООО «НОВОХИМ»

ЭКОНОМИКА

1. Создание хитозана

Для создания 200 гр хитозана было затрачено 103 рубля*

Для проведения качественных реакций на хитозан было затрачено 1087 рублей*

На исследование химических свойств хитозана было затрачено 130 рублей*

*без учета затрат на электричество и лабораторную посуду.

1. Панцири креветок - бесплатно (у партнера - кафе MiniSu)
2. Гидроксид натрия
(100гр) - 50 руб
3. Соляная кислота (100 гр) -
53 руб

1. Аптечный хитозан - 943 руб
2. Гидроксид натрия (10 гр) - 5 руб
3. Раствор йода - 60 руб
4. Уксусная кислота (100 гр)- 74 руб
5. Серная кислота (5 мл) - 5 руб

1. Сульфат меди (5 гр) - 12 руб
2. Нитрат свинца (5 гр) - 17 руб
3. Сульфат никеля (5 гр) - 13 руб
4. Хлорид железа (5 гр) - 11 руб
5. Аммиак (5 гр) - 8 руб
6. Иодид калия (5 гр) - 57 руб
7. Желтая кровяная соль (5 гр)
- 12 руб

2. Качественные реакции на хитозан

3. Проверка свойств хитозана

Изготовление хитозана

Изготовление хитозана

ЭТАПЫ ПРОЕКТА

Подготовка сырья

Промыли панцири от остатков мяса и измельчили (2-5 мм).

Превращение хитина в хитозан

Добавили 1 М раствор гидроксида натрия в хитин, нагрели смесь до 120°C и перемешивали в течении 90 мин. Промыли полученный хитозан дистиллированной водой, подкисляя до pH = 5 соляной кислотой. Высушили в сушилке при температуре 30°C.

Фильтрация и промывка

Промыли хитин дистиллированной водой, подкисляя до pH = 5 соляной кислотой.

Выделение хитина

Добавили 0.5 М раствор гидроксида натрия в сырье, нагрели смесь до 70-90°C и перемешивали в течении 90 мин.

Сушка хитина

Сушили хитин в сушилке при температуре 30°C.

2.Проведение качественных реакций на хитозан

Растворимость хитозана в воде и органических кислотах

Реакция с йодом

Растворение в кислоте и осаждение щелочью

Приготовленный хитозан

Аптечный хитозан

Мы сравнили аптечный хитозан
и приготовленный нами по трем критериям

Результат: хитозан нерастворим в воде, но растворим в органических кислотах

Результат: хитозан растворяется
в слабой кислоте и осаждается (желируется) при добавлении щелочи

Результат: после добавления йода осадок становится тёмно-коричневым, при добавлении серной кислоты тёмно-коричневый цвет меняется на тёмно-фиолетовый.

3.Исследование свойств хитозана

В эксперименте мы оценивали адсорбционные свойства хитозана на примере солей тяжёлых металлов и вычисляли, какое количество хитозана необходимо для их адсорбции.

Адсорбция ионов свинца

Результат:
1 г хитозана связывает 2 мг свинца

Адсорбция ионов никеля

Результат:
1 г хитозана всасывает 40 мг никеля

Адсорбция ионов железа

Результат:
1 г хитозана связывают 10 мг железа

Адсорбция ионов меди

Результат:
1 г хитозана всасывает 10 мг меди

Результаты

Проведя исследования и эксперименты мы подтвердили возможность получения хитозана из панцирей ракообразных и показали, что их переработка снижает количество отходов и позволяет получать полезный экологичный материал.

В дальнейшем планируется изучение антибактериальных свойств полученного хитозана, а также оценка возможностей расширения областей его практического применения.

Перспектива

Наш проморолик