ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM - VŨ QUANG TÙNG NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG TÁCH LOẠI VÀ THU HỒI MỘT SỐ KIM LOẠI NẶNG TRONG DUNG DỊCH NƯỚC BẰNG VẬT LIỆU HẤP PHỤ CHẾ TẠO TỪ VỎ LẠC LUẬN VĂN THẠC SĨ HÓA HỌC Thái Nguyên ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM - VŨ QUANG TÙNG NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG TÁCH LOẠI VÀ THU HỒI MỘT SỐ KIM LOẠI NẶNG TRONG DUNG DỊCH NƯỚC BẰNG VẬT LIỆU HẤP PHỤ CHẾ TẠO TỪ VỎ LẠC Chuyên ngành: Hóa phân tích Mã số: 60.44.29 LUẬN VĂN THẠC SĨ HÓA HỌC NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS.TS LÊ HỮU THIỀNG Thái Nguyên Lời cảm ơn Lời xin gửi tới thầy giáo - PGS TS Lê Hữu Thiềng lời biết ơn chân thành sâu sắc Thầy người trực tiếp giao đề tài tận tình bảo, hướng dẫn, giúp đỡ trình nghiên cứu hoàn thành luận văn Tôi xin chân thành cảm ơn thầy cô giáo Khoa Hóa học, anh chị bạn giúp đỡ, tạo điều kiện thuận lợi cho suốt trình thực đề tài Và xin chân thành cảm ơn đơn vị quan nơi công tác tạo điều kiện để học tập, nghiên cứu hoàn thành tốt luận văn Cuối xin cảm ơn người thân yêu gia đình, động viên, cổ vũ để hoàn thành tốt luận văn Thái Nguyên, tháng năm Học viên Vũ Quang Tùng MỤC LỤC Mở đầu Chương 1: TỔNG QUAN 1.1 Giới thiệu chung số ion kim loại nặng .3 1.1.1 Các kim loại nặng 1.1.2 Tình trạng ô nhiễm kim loại nặng 1.1.3 Tác dụng sinh hóa kim loại nặng người môi trường………………………………………………………………… 1.2 Giới thiệu phương pháp hấp phụ 1.2.1 Các khái niệm 1.2.2 Các mô hình trình hấp phụ 1.3 Giới thiệu nguyên liệu vỏ lạc 15 1.3.1.Thành phần tính chất vỏ lạc 15 1.3.2 Một số hướng nghiên cứu vỏ lạc làm VLHP 17 1.4.Giới thiệu sơ lược phương pháp phổ hấp thụ nguyên tử (AAS) 17 1.4.1.Nguyên tắc .17 1.4.2 Điều kiện nguyên tử hóa mẫu………………………… 19 1.4.3 Cường độ vạch phổ hấp thụ nguyên tử…………………19 1.4.4 Phương pháp đường chuẩn…………………………… 20 1.4.5 Ưu điểm phép đo………………………………… 21 Chương 2: THỰC NGHIỆM 22 2.1 Thiết bị hóa chất .22 2.1.1 Thiết bị 22 2.1.2 Hóa chất 22 2.2 Chế tạo VLHP từ nguyên liệu vỏ lạc 23 2.3 Các điều kiện tối ưu để xác định hàm lượng số ion kim loại nặng phương pháp phổ hấp thụ nguyên tử .24 2.4 Khảo sát khả hấp phụ số ion kim loại nặng VLHP chế tạo từ vỏ lạc phương pháp hấp phụ động cột 28 2.4.1 Chuẩn bị cột hấp phụ………………………………… 28 2.4.2 Khảo sát ảnh hưởng tốc độ dòng………………… 29 2.4.3 Khảo sát ảnh hưởng nồng độ đầu chất bị hấp phụ 36 2.5 Khảo sát khả thu hồi số ion kim loại nặng 44 2.5.2 Khảo sát ảnh hưởng tốc độ dòng đến khả giải hấp 2+ 2+ ion Cu , Pb Ni 44 2.5.1 Khảo sát ảnh hưởng nồng độ axit HNO đến thu hồi 2+ 2+ ion kim loại Cu Pb .48 2.6 Khảo sát khả hấp phụ nguyên liệu vỏ lạc 52 2.6.1 Khảo sát ảnh hưởng nồng độ đầu 52 2.7 Khảo sát khả tái sử dụng VLHP 61 2+ 2.8 Khảo sát khả tách loại thu hồi ion Ni nước thải nhà máy Z159 phương pháp hấp phụ VLHP chế tạo từ vỏ lạc 64 2+ 2.8.1 Khảo sát khả tách loại ion Ni .64 2+ 2.8.2 Khảo sát khả giải hấp ion Ni .65 KẾT LUẬN 67 TÀI LIỆU THAM KHẢO .69 MỞ ĐẦU Hiện nay, môi trường ô nhiễm môi trường vấn đề thời nóng bỏng giới quan tâm Nước nguồn tài nguyên vô quan trọng cần thiết cho sống bị ô nhiễm nghiêm trọng Do việc xử lý ô nhiễm môi trường nước trở thành vấn đề quan tâm không Việt Nam mà toàn giới Đã có nhiều phương pháp áp dụng nhằm tách ion kim loại nặng khỏi môi trường nước như: phương pháp hóa lý (phương pháp hấp phụ, phương pháp trao đổi ion, …), phương pháp sinh học, phương pháp hóa học…Trong phương pháp hấp phụ - sử dụng vật liệu hấp phụ (VLHP) chế tạo từ nguồn tự nhiên vỏ trấu, bã mía, lõi ngô, vỏ đậu, rau câu, để tách loại thu hồi kim loại nặng từ dung dịch nước số tác giả giới nước nghiên cứu [ Loại VLHP có khả ứng dụng lớn kỹ thuật xử lý nguồn nước bị ô nhiễm kim loại nặng tương lai Phương pháp xử lý sử dụng VLHP sinh học có nhiều ưu việt so với phương pháp xử lý khác giá thành xử lý không cao, tách loại đồng thời nhiều kim loại dung dịch, có khả tái sử dụng VLHP thu hồi kim loại Vỏ lạc nguồn nguyên liệu phổ biến Việt Nam có sản lượng hàng năm lớn [7] Nhằm tận dụng nguồn nguyên liệu dồi này, tập trung nghiên cứu đề tài : "Nghiên cứu khả tách loại thu hồi số kim loại nặng dung dịch nước vật liệu hấp phụ chế tạo từ vỏ lạc" Trong đề tài này, thực nội dung sau: • Chế tạo vật liệu hấp phụ (VLHP) 2+ 2+ 2+ 2+ • Khảo sát khả hấp phụ Cu , Pb , Cd , Mn , Ni 2+ VLHP phương pháp hấp phụ động 2+ 2+ 2+ 2+ 2+ • Giải hấp thu hồi kim loại nặng Cu , Pb , Cd , Mn , Ni • Tái sử dụng VLHP 2+ • Xử lý thăm dò khả hấp phụ Ni nước thải VLHP Chương 1: TỔNG QUAN 1.1 Giới thiệu chung số ion kim loại nặng 1.1.1 Các kim loại nặng • Đồng Đồng nguyên tố vi lượng cần thiết động vật thực vật Với thực vật, thiếu đồng, hàm lượng diệp lục tố đi, bị vàng úa, ngừng bị chết Ở thể người động vật thiếu đồng, hoạt tính hệ men giảm đi, trình trao đổi protein bị chậm lại, làm mô xương chậm phát triển, thiếu máu, suy nhược…Tuy nhiên, thể người, thừa đồng nguy hiểm nguyên nhân gây bệnh gan, thận, nội tiết…[4, 7, 15] Năm 1982, JECFA (Ủy ban chuyên viên FAO/WHO phụ gia thực phẩm) đề nghị giá trị tạm thời cho lượng đồng đưa vào thể người chịu đựng 0,5 mg/kg thể trọng/ngày [16] • Chì Các hợp chất chì sử dụng nhiều công nghiệp nhiên liệu (như tetra metyl tetra etyl chì), sản xuất thủy tinh, đồ gốm, hội họa, y học… Tuy nhiên, chì nguyên tố điển hình cho tính độc Tất hợp chất có hòa tan nguyên tố độc Chì xâm nhập vào thể động vật chủ yếu qua đường tiêu hóa, hô hấp hấp thụ da Nếu vào thể, dù với lượng nhỏ chì bị giữ lại tập trung xương, thay canxi dẫn tới thoái hóa xương Khi bị nhiễm độc chì, tùy thuộc vào mức độ nhiễm độc, thể người mắc bệnh như: đau khớp, viêm thận, cao huyết áp vĩnh viễn, tai biến não, rối loạn phận tạo huyết… JECFA thiết lập giá trị tạm thời cho lượng chì đưa vào thể trẻ sơ sinh thiếu nhi chịu đựng 0,005 mg/kg thể trọng/ngày[3, 7, 16] • Mangan Mangan nguyên tố vi lượng thể sống Ion mangan chất hoạt hoá số enzim xúc tiến số trình tạo chất diệp lục, tạo máu sản xuất kháng thể nâng cao sức đề kháng thể Sự tiếp xúc nhiều với bụi mangan làm suy nhược hệ thần kinh tuyến giáp trạng [7] • Niken Niken thường có mặt chất sa lắng, trầm tích, thủy hải sản số thực vật Niken kim loại có tính linh động cao môi trường nước, có khả tạo phức bền với chất hữu Niken gây bệnh da, tăng khả mắc bệnh ưng thư đường hô hấp,… Khi bị nhiễm độc niken, enzim hoạt tính, cản trở trình tổng hợp protein thể Cơ thể bị nhiễm niken chủ yếu qua đường hô hấp, gây triệu chứng khó chịu, buồn nôn, đau đầu, tiếp xúc nhiều ảnh hưởng đến phổi, hệ thần kinh trung ương, gan, thận gây chứng bệnh kinh niên Nếu da tiếp xúc lâu dài với niken gây tượng viêm da, xuất dị ứng số người [3, 10] • Cadmi Cadmi xâm nhập vào thể người chủ yếu thức ăn, nguồn từ thực vật trồng đất giàu cadmi nước bị nhiễm cadmi Khi xâm nhập vào thể chúng tích tụ xương thận Trong thể người, cadmi gây nhiễu loạn hoạt động số enzim định, gây nên hội chứng tăng huyết áp ung thư phổi, làm rối loạn chức thận, gây thiếu máu, phá hủy tủy xương [3, 7, 11] 1.1.2 Tình trạng ô nhiễm kim loại nặng Hiện nay, phát triển mạnh mẽ khu công nghiệp, khu chế xuất dẫn tới tăng nhanh hàm lượng kim loại nặng nguồn nước thải Tại thành phố lớn Hà Nội thành phố Hồ Chí Minh, hàng trăm sở sản xuất công nghiệp gây ô nhiễm nguồn nước công trình hay thiết bị xử lý kim loại nặng Hơn nữa, mức độ ô nhiễm kim loại nặng khu công nghiệp, khu chế xuất, cụm công nghiệp tập trung lớn Ở thành phố Thái Nguyên, nước thải từ sở sản xuất giấy, luyện gang thép, kim loại màu chưa xử lý thải trực tiếp sông Cầu Hàng trăm làng nghề đúc đồng , nhôm, chì thuộc tỉnh lưu lượng hàng ngàn m /ngày không qua xử lý, gây ô nhiễm nghiêm trọng nguồn nước môi trường khu vực Theo số liệu phân tích cho thấy, hàm lượng kim loại nặng nguồn nước nơi tiếp nhận nước thải xấp xỉ vượt tiêu chuẩn cho phép [1, 3, 4, 22] 1.1.3 Tác dụng sinh hóa kim loại nặng người môi trường Các kim loại nặng nồng độ vi lượng nguyên tố dinh dưỡng cần thiết cho phát triển bình thường người Tuy nhiên, vượt hàm lượng cho phép, chúng lại gây tác động nguy hại tới sức khỏe người Các kim loại nặng xâm nhập vào thể thông qua chu trình thức ăn Khi đó, chúng tác động đến trình sinh hóa nhiều trường hợp y = 1.0223Ln(x) - 3.8913 R = 0.9893 2.5 q(mg/g) 200 Ccb/q(g/l) 1.5 0.5 150 100 50 0 100 200 300 400 500 0 Ccb(m g/l) Hình 2.41: Đ n g h ấ p phụ đ ẳ ng n h i ệ t Langmuir 2+ Mn 3.5 100 200 300 Ccb(m g/l) 2.5 Ccb/q(g/l) 1.5 0.5 500 Ccb Mn2+ 200 400 Hình 2.42: Sự phụ thuộc Ccb/q vào y = 1.154Ln(x) - 4.1193 R = 0.9845 q(mg/g) y = 0.2246x + 96.111 R = 0.9831 250 y = 0.1919x + 66.445 R = 0.9819 150 100 50 0 100 200 300 Ccb(m g/l) 400 Hình 2.43: Đ n g h ấ p phụ đ ẳ n g n h i ệ t Langmuir 2+ Cd y = 0.808Ln(x) - 2.7871 R2 = 0.9933 100 500 1.5 0.5 2C0c0b(m g3/0l)0 400 Hình 2.44: Sự phụ thuộc Ccb/q vào 2+ Ccb Cd y = 0.279x + 81.838 R = 0.9858 250 q(mg/g) Ccb/q(g/l) 2.5 500 200 150 100 50 0 100 200 300 400 500 100 Ccb(m g/l) Hình 2.45: Đ n g h ấ p p h ụ đ ẳ ngnhiệt Langmuir đối v ới Ni 2+ 200 300 Ccb(m g/l) 400 500 Hình 2.46: Sự phụ thuộc Ccb/q vào Ccb Ni 2+ Từ mô hình hấp phụ đẳng nhiệt Langmuir tính dung lượng hấp phụ cực đại qmax số Langmuir ion: Bảng 2.31: Dung lượng cực đại số Langmuir nguyên liệu 2+ Ion Cu Dung lượng hấp phụ cực đại qmax (mg/g) Hằng số Langmuir 2+ Pb 2+ Mn 2+ Cd Ni 5,4675 18,9036 3,1235 5,2219 3,5842 0,0022 0,0390 0,0023 0,0029 0,0034 * Nhận xét: Từ kết khảo sát cho thấy, nguyên liệu vỏ lạc có khả hấp 2+, phụ ion Cu 2+ 2+ 2+ 2+ Pb , Mn , Cd , Ni tốt, hấp phụ mô tả theo mô hình hấp phụ đẳng nhiệt Langmuir Dung lượng hấp phụ cực đại nguyên liệu vỏ lạc trước hoạt hóa nhỏ dung lượng hấp phụ cực đại nguyên liệu vỏ lạc sau hoạt hóa Điều chứng tỏ, nguyên liệu sau hoạt hóa có khả hấp phụ tốt nguyên liệu chưa hoạt hóa 2.7 Khảo sát khả tái sử dụng vật liệu hấp phụ VLHP sau giải hấp rửa axit nước cất tới môi trường 2+ trung tính, để khô Tiến hành hấp phụ Cu , Pb 2+ VLHP tốc độ dòng 2,0ml/phút So sánh khả hấp phụ VLHP tái sinh với VLHP điều kiện nồng độ đầu Kết bảng 2.32; 2.33 hình 2.47; 2.48 2+ 2+ Bảng 2.32: Khả hấp phụ ion Cu Pb 2+ VLHP VLHP tái sinh Ion Cu Pb 206,28 Co (mg/l) Bed -Volume 2+ 2+ 205,91 Nồng độ thoát (mg/l) VLHP VLHP tái sinh VLHP VLHP tái sinh Nd Nd Nd Nd Nd 0,08 Nd Nd 0,06 0,06 Nd Nd 0,07 3,40 Nd Nd 1,42 46,68 Nd Nd 45,38 91,79 Nd Nd 94,27 113,26 Nd 2,72 124,31 146,78 0,03 10,58 143,29 159,86 2,21 26,81 10 154,64 164,20 8,14 32,35 11 155,72 164,84 9,23 34,60 12 156,81 166,33 11,05 39,19 13 159,34 165,94 11,39 38,59 14 163,23 167,78 11,87 39,11 15 163,39 168,83 11,96 39,70 2+ 2+ Bảng 2.33: Hiệu suất hấp phụ ion Cu Pb ứng với VLHP VLHP tái sinh 2+ 2+ Ion Cu Pb H1 (%) 55,99 97,87 H2 (%) 49,62 91,47 H1: Hiệu suất trình hấp phụ VLHP H2: Hiệu suất trình hấp phụ VLHP tái sinh Hiệu suất hấp phụ tính theo công thức: H(%) = Với: 15 15 ∑ i=1 Co − Ct 100 (2.1) Co Co: nồng độ đầu ion kim loại (mg/l) Nồng độ thoát(mg/l) Ct: nồng độ sau khỏi cột hấp phụ thời điểm t (mg/l) 180 160 140 120 100 80 60 40 20 Cu.VLHP Cu.VLHP t sinh 11 13 15 Be d-Vol u m e 2+ Nồng độ thoát(mg/l) Hình 2.47: Đường cong thoát Cu ứng với VLHP VLHP tái sinh 45 40 35 30 25 20 15 10 P b.VLHP P b.VLHP t sinh 11 Be d-Vol u m e 13 15 2+ Hình 2.48: Đường cong thoát Pb ứng với VLHP VLHP tái sinh Nhận xét: Từ kết cho thấy: 2+ - Hiệu suất hấp phụ ion VLHP tái sinh ion Pb lớn nhiều 2+ so ion Cu , chứng tỏ khả hấp phụ VLHP tái sinh ion kim loại 2+ 2+ Pb tốt ion kim loại Cu - VLHP tái sinh có hiệu suất hấp phụ lớn, đồng thời đường cong thoát VLHP VLHP tái sinh có dạng tương tự chứng tỏ VLHP tái sinh có khả hấp phụ tốt Như vậy, VLHP chế tạo từ vỏ lạc có ưu mặt kinh tế 2+ 2.8 Khảo sát khả tách loại thu hồi ion Ni nước thải nhà máy Z159 phương pháp hấp phụ VLHP chế tạo từ vỏ lạc 2+ 2.8.1 Khảo sát khả tách loại ion Ni Mẫu nước thải chứa Ni 2+ sau lọc qua giấy lọc có pH 5.65 (nằm khoảng pH tốt cho hấp phụ [13]), nồng độ ban đầu Co 0,6154 mg/l Chuẩn bị cột hấp phụ nêu 2.4.1 Điều chỉnh tốc độ dòng 2,0 2+ ml/phút cho mẫu nước thải chứa ion Ni vào cột hấp phụ Kết bảng 2.34 hình 2.49 2+ Bảng 2.34: Nồng độ nước thải chứa Ni sau khỏi cột hấp phụ Bed-Volume Co= 0,6954 (mg/l) 2+ Nồng độ thoát Ni (mg/l) (1) (2) Nd 0,0823 0,5052 0,5618 0,5743 (1) (2) 0,5832 0,6084 0,6119 0,6147 10 0,6172 0.7 Nong thoa t 0.6 0.5 0.4 Nong Ni 0.3 0.2 0.1 0 10 15 Be d - Volum e 2+ Hình 2.49: Đường cong thoát mẫu nước thải Ni 2+ Kết cho thấy sau Bed - Volume, nồng độ Ni có mẫu nước giảm xuống rõ rệt, điều thể hình 2.49 giá trị nồng độ thoát 2+ Ni gần đến giá trị nồng độ thoát cực đại Chứng tỏ vật liệu hấp phụ chế tạo có khả hấp phụ tốt ion Ni nguồn nước thải có chứa Ni 2+ ứng dụng thực tiễn để xử lý 2+ 2.8.2 Khảo sát khả giải hấp ion Ni 2+ Tiến hành giải hấp tốc độ dòng 2,0 ml/phút dung dịch HNO có nồng độ 1,0M Kết bảng 2.35 hình 2.50 2+ Bảng 2.35: Nồng độ nước thải Ni sau khỏi cột hấp phụ Co= 0,6954 (mg/l) Nồng độ thoát 2+ Ni (mg/l) 1,0135 0,1103 Nd Nd Nd Nd Nd Nd Nd 10 Nd Nong thoa t Bed-Volume 1.5 Nong Ni 0.5 0 10 11 Be d - Volum e Hình 2.50: Đường cong giải hấp mẫu nước thải chứa ion Ni 2+ 2+ Kết cho thấy, hầu hết lượng Ni có nước thải giải hấp ở2 Bed - Volume đầu Chứng tỏ VLHP chế tạo có khả giải hấp tốt cho hiệu kinh tế cao KẾT LUẬN Dựa vào kết thực nghiệm, rút số kết luận sau: Đã chế tạo VLHP từ nguồn phụ phẩm nông nghiệp vỏ lạc thông qua trình xử lý dung dịch natri hiđroxit, axit xitric nhiệt độ Nghiên cứu ảnh hưởng tốc độ dòng nồng độ ban đầu ion hấp phụ đến khả hấp phụ VLHP cho thấy: - Khảo sát với tốc độ dòng 2,0; 2,5 3,0 ml/phút cho kết quả: tốc độ dòng chậm lượng ion bị hấp phụ lớn - Trong khoảng nồng độ đầu khảo sát: 2+ Đối với Cu : 97,70; 206,28; 296,56; 399,34; 509,13 mg/l 2+ Đối với Pb : 107,47; 205,91; 291,14; 406,23; 502,59 mg/l 2+ Đối với Cd : 99,02; 185,20; 307,35; 382,50; 502,59 mg/l 2+ Đối với Ni : 90,02; 181,64; 293,32; 394,38; 500,24 mg/l 2+ Đối với Mn :108,59; 201,17; 300,29; 401,55; 500,23 mg/l tốc độ dòng, nồng độ đầu tăng lượng ion tương ứng sau khỏi cột hấp phụ thời điểm tăng, thời gian hoạt động cột hấp phụ giảm 2+ 2+ 2+ 2+ Khi khảo sát hấp phụ ion kim loại Cu , Pb , Cd , Mn , Ni 2+ VLHP hấp phụ mô tả tốt theo mô hình hấp phụ đẳng nhiệt Langmuir Điều thể qua hệ số hồi quy phương trình Langmuir 2+ 2+ 2+ 2+ 2+ Cu , Pb , Cd , Mn , Ni 0,9676; 0,9529; 0,9741; 0,9743; 0,9858 Nghiên cứu ảnh hưởng tốc độ dòng nồng độ axit HNO đến khả giải hấp cho thấy: - Khảo sát với tốc độ dòng 2,0; 2,5; 3,0 ml/phút tốc độ dòng chậm lượng ion giải hấp lớn - Trong khoảng nồng độ axit HNO3 khảo sát, tăng nồng độ axit lượng ion giải hấp tăng xuất thời gian ngắn - Khi dùng axit HNO3 làm chất rửa giải khả giải hấp tốt Khảo sát khả hấp phụ nguyên liệu vỏ lạc cho thấy, nguyên liệu 2+ 2+ 2+ 2+ vỏ lạc có khả hấp phụ ion Cu , Pb , Cd , Mn , Ni 2+ tốt theo mô hình hấp phụ đẳng nhiệt Langmuir Tuy nhiên kết nghiên cứu rõ nguyên liệu sau hoạt hóa có khả hấp phụ tốt nguyên liệu chưa hoạt hóa Nghiên cứu việc tái sử dụng VLHP cho thấy VLHP tái sinh khả hấp phụ, hiệu suất hấp phụ VLHP tái sinh giảm không nhiều so với VLHP Dùng VLHP chế tạo xử lý nước thải chứa Ni 2+ nhà máy Z159, 2+ kết cho thấy sau hai lần hấp phụ (2 Bed -Volume) nồng độ Ni giảm xuống mức cho phép nước thải công nghiệp theo TCVN 5945- 2005 Như vậy, việc sử dụng VLHP chế tạo từ vỏ lạc để tách loại, thu hồi 2+ 2+ 2+ 2+ ion Cu , Pb , Cd , Mn , Ni 2+ cho kết tốt, mặt khác, quy trình xử lý đơn giản, giá thành rẻ nên triển khai nghiên cứu, ứng dụng việc xử lý nguồn nước bị ô nhiễm kim loại TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Lê Văn Cát (2002), Hấp phụ trao đổi ion kĩ thuật xử lý nước thải , Nhà xuất Thống kê Hà N ội [2] Lê Vă n Cá t ( 199 9), C sở h óa h ọc v kĩ t hu ật x l ý n ước , Nhà xuấ t bả n Th an h ni ên H N ội [3] Đặng Kim Chi (2005), Hóa học môi trường, Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật [4] Dương Thị Hạnh (2005), Nghiên cứu khả sử dụng vật liệu hấp phụ chế tạo từ tro bay để xử lý nguồn nước bị ô nhiễm kim loại nặng kẽm niken, Khóa luận tốt nghiệp Đại học, Đại học Quốc gia Hà Nội [5] Nguyễn Đình Huề (2000), Hóa lí, Tập II, Nhà xuất Giáo dục [6] Phạm Luận (1998), Cơ sở lý thuyết phương pháp phân tích phổ phát xạ phổ hấp thụ nguyên tử, Phần II, Đại học Khoa học Tự nhiên, Đại học Quốc gia Hà Nội [7] Hoàng Nhâm (2003), Hóa vô cơ, Tập II, TậpIII , Nhà xuất Giáo dục [8] Trần Văn Nhân, Nguyễn Thạc Sửu, Nguyễn Văn Tuế (2004), Giáo trình hóa lí, Tập II , Nhà xuất Giáo dục [9] Hồ Viết Quý (2005), Các phương pháp phân tích công cụ hóa học đại, Nhà xuất Đại học Sư phạm Hà Nội [10] Đỗ Đình Rãng (2007), Hóa học hữu cơ, Nhà xuất Giáo dục [11] Trịnh Thị Thanh (2003), Độc học môi trường sức khỏe người, Nhà xuất Đại học Quốc gia Hà Nội [12] Trần Thị Huyền Trang (2008), Nghiên cứu sử dụng vật liệu hấp phụ chế tạo từ vỏ lạc để tách loại, thu hồi kim loại nặng cadmi, mangan, niken môi trường nước, Khóa luận tốt nghiệp Đại học, Đại học Sư phạm, Đại học Thái Nguyên [13] Nguyễn Mạnh Trường (2007), Nghiên cứu khả hấp phụ số ion kim loại nặng vật liệu hấp phụ chế tạo từ vỏ lạc thăm dò xử lý môi trường, Khóa luận tốt nghiệp Đại học, Đại học Sư phạm, Đại học Thái Nguyên [14] Phạm Nguyệt Tú (2006), Nghiên cứu sử dụng vật liệu chế tạo từ lõi ngô để xử lý nguồn nước bị ô nhiễm dầu số kim loại nặng, Khóa luận tốt nghiệp Đại học, Đại học Khoa học Tự nhiên, Đại học Quốc gia Hà Nội [15] XI Venexki (1970), Những câu chuyện kim loại, Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật [16] Tiêu chuẩn Việt Nam 2005, Bộ Tài nguyên Môi trường Tiếng Anh [17] Osvaldo Karnitz Jr, L.V.A Gurgel, J.C.P de Melo, V.R Botaro, T.M.S Melo, R.P.de Freitas Gil and L.F Gil (2007), Adsorption of heavy metal ion from aqueous single metal solution by chemically modified sugarcane bagasse, Bioresource Technology, 98, 1291-1297 [18] W.E.Masshall, L.H.Wartelle, D.E Borler, M.M.Johns, C.A Toles (1999), Enhanced metal adsorption by soybean hulls modified with xitric acid, Southern Regional Reseacrh Center, USA, Bioresource Technology, p 263 – 268 [19] Ladda meesuk anun Khomak and Patra Pengtum makirati (2003), “Removal of heavy metal ions by agricultural wastes”, Thailand [20] W.E Marshall., L.H Wartelle., D.E Boler, M.M Johns., C.A Toles (1999), “Enhanced metal adsorption by soybean hulls modified with citric acid”, Bioresource Technology 69, pp 263-268 [21] Trivette Vanghan., Chung W.Seo., Wayne E.Marshall (2001), “Removal of selected metal ions from aqueous solution using modified corncobs”, Bioresource Technology, pp.133-139 [22] http://www.khoahoc.com.vn [...]... hấp phụ 7 Phương pháp nhiệt: Sử dụng cho các trường hợp chất bị hấp phụ bay hơi hoặc sản phẩm phân hủy nhiệt của chúng có khả năng bay hơi Phương pháp vi sinh: là phương pháp tái tạo khả năng hấp phụ của vật liệu hấp phụ nhờ vi sinh vật [1] - Cân bằng hấp phụ Hấp phụ vật lý là một quá trình thu n nghịch Khi tốc độ hấp phụ (quá trình thu n) bằng tốc độ giải hấp phụ (quá trình nghịch) thì quá trình hấp. .. mức - Dung dịch axit HNO3 1,5M: lấy 67,5ml dung dịch axit HNO3 63% cho vào bình định mức 1000ml, dùng nước cất định mức tới vạch định mức 2.2 Chế tạo vật liệu hấp phụ từ vỏ lạc o Vỏ lạc rửa sạch, sấy khô ở nhiệt độ 80-90 C sau đó nghiền nhỏ bằng máy nghiền bi rồi đem rây thu được nguyên liệu Nguyên liệu có kích thước hạt từ 0,1-0,2mm * Quy trình chế tạo VLHP từ nguyên liệu vỏ lạc Vỏ lạc nguyên liệu. .. bẩn từ dung dịch nước và 3+ được ví như than hoạt tính trong việc loại bỏ các ion kim loại nặng như Cr , 2+ 2+ Ni , Cu … Bên cạnh khả năng tách các kim loại nặng, bã mía còn thể hiện khả năng hấp phụ tốt đối với dầu [4,17] - Lõi ngô: Sau khi được xử lý bằng natri hiđroxit và axit photphoric thì hiệu 2+ 2+ quả hấp phụ tương đối cao, dung lượng hấp phụ cực đại đối với Cd và Cu lần lượt là 25 mg/g và 69... thời cả hai hình thức hấp phụ Ở vùng nhiệt độ thấp thường xảy ra hấp phụ vật lý, khi tăng nhiệt độ khả năng hấp phụ vật lý giảm, khả năng hấp phụ hóa học tăng lên [1,2,5,8] - Giải hấp phụ Giải hấp phụ là sự đi ra của chất bị hấp phụ khỏi bề mặt chất hấp phụ Quá trình này dựa trên nguyên tắc sử dụng các yếu tố bất lợi đối với quá trình hấp phụ Đây là phương pháp tái sinh vật liệu hấp phụ nên nó mang đặc... Hiệu suất hấp phụ Hiệu suất hấp phụ là tỉ số giữa nồng độ dung dịch bị hấp phụ và nồng độ dung dịch ban đầu H= C0 − Ccb 100 C0 (1.3) 1.2.2 Các mô hình cơ bản của quá trình hấp phụ - Mô hình động học hấp phụ Đối với hệ hấp phụ lỏng - rắn, động học hấp phụ xảy ra theo một loạt giai đoạn kế tiếp nhau: - Chất bị hấp phụ chuyển động tới bề mặt chất hấp phụ Đây là giai đoạn khuếch tán trong dung dịch - Phần... chúng tôi nghiên cứu cân bằng hấp phụ của vật liệu hấp phụ đối với đồng, chì, mangan, niken, cadmi trong môi trường nước theo mô hình hấp phụ đẳng nhiệt Langmuir - Quá trình hấp phụ động trên cột Quá trình hấp phụ động trên cột được mô tả như sau: Lối vào 1 1.Vùng hấp phụ bão hoà 2 2.Vùng chuyển khối 3 3.Vùng chưa xảy ra sự hấp phụ Lối ra Hình 1.3: Mô hình cột hấp phụ Cho một dòng khí hay dung dịch chứa... g/l có thể hấp phụ rất tốt dung dịch 2+ chứa Cd nồng độ 20 mg/l Nếu so sánh với các loại than hoạt tính thông thường thì khả năng hấp phụ của nó cao gấp 31 lần.[4] Vỏ đậu tương: Có khả năng hấp phụ tốt đối với nhiều ion kim loại nặng 2+ 2+ 2+ như Cd , Zn … và một số hợp chất hữu cơ, đặc biệt hấp phụ rất tốt Cu Vỏ đậu tương sau khi xử lý với natri hiđroxit và axit xitric thì dung lượng hấp phụ cực đại... lượng như vậy, lượng vỏ lạc mỗi năm thu được vào khoảng 150 nghìn tấn (chiếm khoảng 30-32% sản lượng lạc) Do đó, việc sử dụng vỏ lạc để chế tạo VLHP vừa có ý nghĩa về mặt khoa học vừa góp phần tận dụng nguồn phụ phẩm dồi dào này [12] 1.3.2 Một số hướng nghiên cứu sử dụng phụ phẩm nông nghiệp làm vật liệu hấp phụ 2+ - Vỏ lạc: Được sử dụng để chế tạo than hoạt tính với khả năng tách Cd rất cao, chỉ cần... quá trình hấp phụ đạt trạng thái cân bằng Với một lượng xác định, lượng chất bị hấp phụ là một hàm của nhiệt độ và áp suất hoặc nồng độ của chất bị hấp phụ trong pha thể tích [1,5,8] q = f(T, P hoặc C) (1.1) Trong đó: q: Dung lượng hấp phụ cân bằng (mg/g) T: Nhiệt độ P: Áp suất C: Nồng độ của chất bị hấp phụ trong pha thể tích (mg/l) - Dung lượng hấp phụ cân bằng Dung lượng hấp phụ cân bằng là khối... Lượng chất bị hấp phụ (mol/g) K : Hằng số hấp phụ Henry P : Áp suất (mmHg) q : Dung lượng hấp phụ cân bằng (mg/g) Ccb: Nồng độ của chất bị hấp phụ tại thời điểm cân bằng (mg/l)[5,8] • Phương trình hấp phụ đẳng nhiệt Freundlich Phương trình hấp phụ đẳng nhiệt Freundlich là phương trình thực nghiệm mô tả sự hấp phụ khí hoặc chất tan lên vật hấp phụ rắn trong phạm vi một lớp Phương trình hấp phụ đẳng nhiệt