Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM    NGÔ THỊ LAN ANH NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG HẤP PHỤ METYL DA CAM, METYLEN XANH CỦA CÁC VẬT LIỆU HẤP PHỤ CHẾ TẠO TỪ BÃ MÍA LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC HÓA HỌC Thái Nguyên, 2011 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 1 LỜI CẢM ƠN Em xin chân thành cảm ơn sự hướng dẫn tận tình, chu đáo của PGS.TS. Lê Hữu Thiềng trong suốt quá trình hoàn thành luận văn này. Em xin chân thành cảm ơn sự giúp đỡ của Ban giám hiệu, khoa Sau Đại học, khoa Hóa học trường ĐHSP Thái Nguyên. Em xin chân thành cảm ơn các thầy cô giáo, cán bộ phòng thí nghiệm khoa Hóa học trường ĐHSP Thái Nguyên và các bạn bè đồng nghiệp đã giúp đỡ, tạo điều kiện cho tôi trong suốt quá trình thực nghiệm. Cùng với sự biết ơn sâu sắc tôi xin chân thành cảm ơn Ban Giám hiệu, tổ Hóa - Sinh - Trường THPT Đồng Hỷ đã giúp đỡ và tạo điều kiện thuận lợi cho tôi trong suốt quá trình học tập và hoàn thành luận văn này. Thái Nguyên, tháng 8 năm 2011 Tác giả Ngô Thị Lan Anh Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 2 MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN 1 MỤC LỤC 2 DANH MỤC BẢNG BIỂU 4 CHƢƠNG I TỔNG QUAN 7 1.1.Nƣớc thải dệt nhuộm 7 1.1.1.Thuốc nhuộm 7 1.1.2.Nguồn phát sinh nƣớc thải trong công nghiệp dệt nhuộm 8 1.1.3.Giới thiệu về metyl da cam và metylen xanh 9 1.1.3.1.Metyl da cam 9 1.1.3.2.Metylen xanh 10 1.1.4.Tác hại của ô nhiễm nƣớc thải dệt nhuộm do thuốc nhuộm 10 1.2.Giới thiệu về phƣơng pháp hấp phụ 11 1.2.1.Các khái niệm 11 1.2.2.Các mô hình cơ bản của quá trình hấp phụ 13 1.2.2.1.Mô hình động học hấp phụ 13 1.2.2.2.Các mô hình đẳng nhiệt hấp phụ 13 1.2.3. Đặc điểm chung của hấp phụ trong môi trƣờng nƣớc 17 1.2.4. Quá trình hấp phụ động trên cột 18 1.3.Phƣơng pháp phân tích xác định hàm lƣợng metyl da cam, metylen xanh 19 1.4.Giới thiệu về VLHP bã mía 20 1.5. Một số hƣớng nghiên cứu sử dụng bã mía làm VLHP xử lý môi trƣờng 22 CHƢƠNG 2 THỰC NGHIỆM VÀ KẾT QUẢ 25 2.1.Thiết bị, dụng cụ, hóa chất 25 2.1.1.Thiết bị và dụng cụ 25 2.1.2.Hóa chất 25 2.2.Chế tạo các VLHP từ bã mía 25 2.2.1.Chuẩn bị nguyên liệu 25 2.2.2.Chế tạo các vật liệu hấp phụ …………………….………………….…… …… … 25 2.3. Định lƣợng metyl da cam và metylen xanh ………………… ………………………26 2.3.1. Định lƣợng metyl da cam 26 2.3.2. Định lƣợng metylen xanh 27 2.4. Khảo sát khả năng hấp phụ của nguyên liệu và các VLHP theo phƣơng pháp hấp phụ tĩnh. 28 2.4.1. Khảo sát khả năng hấp phụ metyl da cam của nguyên liệu và các VLHP 28 2.4.2.Khảo sát khả năng hấp phụ metylen xanh của nguyên liệu và các VLHP 29 2.5.Khảo sát các yếu tố ảnh hƣởng đến khả năng hấp phụ của các VLHP theo phƣơng pháp hấp phụ tĩnh. 30 2.5.1.Ảnh hƣởng của pH 30 2.5.1.1.Ảnh hƣởng của pH đến khả năng hấp phụ metyl da cam của các VLHP 30 2.5.1.2.Ảnh hƣởng của pH đến khả năng hấp phụ metylen xanh của các VLHP 32 2.5.2.Ảnh hƣởng của thời gian 34 2.5.2.1.Ảnh hƣởng của thời gian đến khả năng hấp phụ metyl da cam của các VLHP 34 2.5.2.2.Ảnh hƣởng của thời gian đến khả năng hấp phụ metylen xanh của các VLHP 36 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 3 2.5.3.Ảnh hƣởng của khối lƣợng các VLHP 37 2.5.3.1.Ảnh hƣởng của khối lƣợng VLHP đến khả năng hấp phụ metyl da cam của các VLHP 37 2.5.3.2.Ảnh hƣởng của khối lƣợng VLHP đến khả năng hấp phụ metylen xanh của các VLHP 39 2.5.4.Ảnh hƣởng của kích thƣớc các VLHP 40 2.5.4.1.Ảnh hƣởng của kích thƣớc các VLHP đến khả năng hấp phụ metyl da cam của các VLHP 40 2.5.4.2.Ảnh hƣởng của kích thƣớc các VLHP đến khả năng hấp phụ metylen xanh của các VLHP 42 2.5.5.Ảnh hƣởng của nồng độ metyl da cam và metylen xanh ban đầu 43 2.5.5.1.Ảnh hƣởng của nồng độ metyl da cam ban đầu 43 2.6.Khảo sát khả năng hấp phụ và thu hồi metyl da cam, metylen xanh bằng các VLHP chế tạo từ bã mía theo phƣơng pháp hấp phụ động trên cột 49 2.6.1.Chuẩn bị cột hấp phụ 49 2.6.2.Khảo sát ảnh hƣởng của tốc độ dòng chảy đến khả năng hấp phụ metyl da cam, metylen xanh của các VLHP 50 2.6.2.1.Ảnh hƣởng của tốc độ dòng chảy đến khả năng hấp phụ metyl da cam của các VLHP………………………………………………………………………………….51 2.6.2.2.Ảnh hƣởng của tốc độ dòng chảy đến khả năng hấp phụ metylen xanh của các VLHP 53 2.7. Khảo sát khả năng giải hấp metyl da cam, metylen xanh của dung dịch rửa giải NaOH ở các nồng độ khác nhau 55 2.7.1.Kết quả giải hấp metyl da cam bằng dung dịch NaOH ở các nồng độ khác nhau 56 2.7.2. Kết quả giải hấp metylen xanh bằng dung dịch NaOH ở các nồng độ khác nhau 58 2.8. Khảo sát khả năng tái sử dụng VLHP với VLHP đã hấp phụ metyl da cam, metylen xanh 61 2.8.1. Kết quả của sự tái sử dụng VLHP với VLHP đã hấp phụ metyl da cam 62 2.8.2. Kết quả của sự tái sử dụng VLHP với VLHP đã hấp phụ metylen xanh 64 KẾT LUẬN 68 TÀI LIỆU THAM KHẢO 71 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 4 DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 1.1. Các nguồn chủ yếu phát sinh nƣớc thải công nghiệp dệt nhuộm [6] 9 Bảng 1.2. Một số phƣơng trình đẳng nhiệt hấp phụ 14 Bảng 1.3. Thành phần hoá học của bã mía [13] 22 Bảng 2.1. Số liệu xây dựng đƣờng chuẩn xác định nồng độ metyl da cam 27 Bảng 2.2. Số liệu xây dựng đƣờng chuẩn xác định nồng độ metylen xanh 27 Bảng 2.3. Các thông số hấp phụ metyl da cam của nguyên liệu và VLHP 29 Bảng 2.4. Các thông số hấp phụ metylen xanh của nguyên liệu và VLHP 30 Bảng 2.5. Ảnh hƣởng của pH đến hiệu suất và dung lƣợng hấp phụ của các VLHP đối với metyl da cam 31 Bảng 2.6. Ảnh hƣởng của pH đến hiệu suất hấp phụ của các VLHP đối với metylen xanh 33 Bảng 2.7. Ảnh hƣởng của thời gian đến hiệu suất hấp phụ của VLHP đối với metyl da cam 35 Bảng 2.8.Ảnh hƣởng của thời gian đến hiệu suất hấp phụ của các VLHP đối với metylen xanh 36 Bảng 2.9. Ảnh hƣởng của khối lƣợng VLHP đến hiệu suất hấp phụ đối với metyl da cam 38 Bảng 2.10.Ảnh hƣởng của khối lƣợng các VLHP đến hiệu suất hấp phụ đối với metylen xanh 39 Bảng 2.11.Ảnh hƣởng của kích thƣớc VLHP đến hiệu suất và dung lƣợng 41 Bảng 2.13 Ảnh hƣởng của nồng độ metyl da cam ban đầu đến hiệu suất và dung lƣợng hấp phụ của các VLHP 43 Bảng 2.14: Ảnh hƣởng của nồng độ đầu metylen xanh đến hiệu suất hấp phụ của các VLHP 1,VLHP2 46 Bảng 2.15:Dung lƣợng hấp phụ cực đại q max và hằng số Langmuir b đối với hai loại VLHP 49 Bảng 2.16: Ảnh hƣởng của tốc độ dòng đến khả năng hấp phụ metyl da cam của VLHP1 50 Bảng 2.17. Ảnh hƣởng của tốc độ dòng đến khả năng hấp phụ metyl da cam của VLHP2 51 Bảng 2.18. Ảnh hƣởng của tốc độ dòng đến khả năng hấp phụ metylen xanh của VLHP1. 53 Bảng2.19. Ảnh hƣởng của tốc độ dòng đến khả năng hấp phụ metylen xanh của VLHP2 54 Bảng 2.20. Kết quả giải hấp metyl da cam đƣợc hấp phụ bởi VLHP1 bằng dung dịch NaOH ở các nồng độ khác nhau 56 Bảng 2.21. Kết quả giải hấp metyl da cam đƣợc hấp phụ bởi VLHP2 bằng dung dịch NaOH ở các nồng độ khác nhau………………………………………………………… 57 Bảng 2.22: Kết quả giải hấp metylen xanh đƣợc hấp phụ bởi VLHP1 bằng dung dịch NaOH ở các nồng độ khác nhau 59 Bảng 2.23. Kết quả giải hấp metylen xanh đƣợc hấp phụ bởi VLHP2 bằng dung dịch NaOH ở các nồng độ khác nhau 60 Bảng 2.24. So sánh khả năng hấp phụ metyl da cam của VLHP1 mới và VLHP1 tái sinh. 62 Bảng2.25. So sánh khả năng hấp phụ metyl da cam của VLHP2mới và VLHP2 tái sinh. . 63 Bảng 2.26. So sánh khả năng hấp phụ metylen xanh của VLHP1 mới và VLHP1 tái sinh 65 Bảng 2.27. So sánh khả năng hấp phụ metylen xanh của VLHP2 mới và VLHP2 tái sinh. 66 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 5 DANH MỤC HÌNH VẼ Hình 1.1. Đƣờng đẳng nhiệt hấp phụ Langmuir 16 Hình 1.2. Đồ thị sự phụ thuộc của C cb /q vào C cb 16 Hình 1.3: Mô hình cột hấp phụ 18 Hình 1.4 : Dạng đƣờng cong thoát phân bố nồng độ chất bị hấp phụ tại điểm cuối của cột theo thời gian. 19 Hình 2.1. Đƣờng chuẩn xác định nồng độ metyl da cam…………………………………28 Hình 2.2. Đƣờng chuẩn xác định nồng độ metylen xanh 28 Hình 2.3. Sự phụ thuộc của hiệu suất hấp phụ vào pH đối với metyl da cam 32 Hình 2.4. Sự phụ thuộc của hiệu suất hấp phụ vào pH đối với metylen xanh 34 Hình 2.5. Sự phụ thuộc của hiệu suất hấp phụ của các VLHP vào thời gian đối với metyl da cam 35 Hình 2.6. Sự phụ thuộc hiệu suất hấp phụ của các VLHP vào thời gian đối với metylen xanh 37 Hình 2.7. Sự phụ thuộc của hiệu suất hấp phụ vào khối lƣợng các VLHP đối với metyl da cam 38 Hình 2.8. Sự phụ thuộc hiệu suất hấp phụ của các VLHP vào khối lƣợng đối với metylen xanh 40 Hình 2.9. Sự phụ thuộc hiệu suất hấp phụ của VLHP 1 và VLHP 2 vào nồng độ metyl da cam ban đầu 44 Hình 2.10. Đƣờng đẳng nhiệt hấp phụ Langmuir đối với metyl da cam 45 Hình 2.11. Sự phụ thuộc của C cb /q vào C cb đối với metyl da cam 45 Hình 2.12. Đƣờng đẳng nhiệt hấp phụ Langmuir đối với metyl da cam 45 Hình 2.13. Sự phụ thuộc của C cb /q vào C cb đối với metyl da cam 45 Hình 2.14. Sự phụ thuộc của hiệu suất hấp phụ vào nồng độ metylen xanh ban đầu 47 Hình 2.15. Đƣờng đẳng nhiệt hấp phụ Langmuir đối với metylen xanh 48 Hình 2.16. Sự phụ thuộc của C cb /q vào C cb đối với metylen xanh 48 Hình 2.17. Đƣờng đẳng nhiệt hấp phụ Langmuir đối với metylen xanh 48 Hình 2.18. Sự phụ thuộc của C cb/q vào C cb đối với metylen xanh 48 Hình 2.19. Ảnh hƣởng của tốc độ dòng đến khả năng hấp phụ metyl da cam của VLHP1. 51 Hình 2.20. Ảnh hƣởng của tốc độ dòng đến khả năng hấp phụ metyl da cam của VLHP2. 52 Hình 2.21. Ảnh hƣởng của tốc độ dòng đến khả năng hấp phụ metylen xanh của VLHP154 Hình 2.22. Ảnh hƣởng của tốc độ dòng đến khả năng hấp phụ metylen xanh của VLHP255 Hình 2.23. Ảnh hƣởng của nồng độ NaOH đến sự giải hấp metyl da cam đƣợc hấp phụ bởi VLHP1. 57 Hình 2.24: Ảnh hƣởng của nồng độ NaOH đến sự giải hấp metyl da cam đƣợc hấp phụ bởi VLHP2. 58 Hình 2.25. Ảnh hƣởng của nồng độ dung dịch NaOH đến sự giải hấp metylen xanh đƣợc hấp phụ bởi VLHP1………………………………………………………………………61 Hình 2.26. Ảnh hƣởng của nồng độ dung dịch NaOH đến sự giải hấp metylen xanh đƣợc hấp phụ bởi VLHP2 61 Hình 2.27. Đƣờng cong thoát metyl da cam ra khỏi VLHP1 mới,VLHP1 tái sinh… ….63 Hình 2.28. Đƣờng cong thoát metyl da cam ra khỏi VLHP2 mới,VLHP2 tái sinh. 64 Hình 2.29. Đƣờng cong thoát metylen xanh ra khỏi VLHP1 mới,VLHP1 tái sinh. 66 Hình 2.30. Đƣờng cong thoát metylen xanh ra khỏi VLHP2 mới, VLHP2 tái sinh 67 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 6 MỞ ĐẦU Thuốc nhuộm đƣợc sử dụng rộng rãi trong các ngành công nghiệp nhƣ dệt may, cao su, giấy, nhựa… Do tính tan cao, các thuốc nhuộm là nguồn ô nhiễm nƣớc và có thể thấy điều đó qua dấu vết của nƣớc thải công nghiệp. Việc thải nƣớc thải chứa thuốc nhuộm chƣa qua xử lý vào các nguồn nƣớc tự nhiên nhƣ sông, suối,… sẽ làm nhiễm độc các sinh vật sống trong nƣớc và phá hủy cảnh quan môi trƣờng tự nhiên. Trong số nhiều phƣơng pháp xử lý nguồn nƣớc bị nhiễm thuốc nhuộm, phƣơng pháp hấp phụ đƣợc lựa chọn và đã mang lại hiệu quả cao. Trên thế giới, trong những năm gần đây việc tận dụng các phụ phẩm nông nghiệp, công nghiệp sẵn có, rẻ tiền chế tạo các vật liệu hấp phụ (VLHP) để tách loại các chất gây ô nhiểm nói chung, thuốc nhuộm nói riêng trong các nguồn nƣớc đang đƣợc chú ý [16,19,21]. Chất hấp phụ thƣờng đƣợc sử dụng là các phụ phẩm công,nông nghiệp rất phổ biến nhƣ: lõi ngô, vỏ lạc, mùn cƣa, bã mía… Theo thống kê trên thế giới,khoảng 200 quốc gia và vùng lãnh thổ trồng mía và sản lƣợng đạt 1324,6 triệu tấn.Còn ở Việt Nam niên vụ 2010-2011,diện tích mía nguyên liệu vào khoảng 330000 ha trong đó diện tích mía tập trung của các nhà máy đƣờng là 231856 ha với sản lƣợng đạt 17 triệu tấn. Mặt khác, bã mía khô chứa khoảng 34,5% xenlulozo, 24% hemixenlulozo và 22÷25% ligmin. Các polime sinh học này có chứa nhóm chức hydroxyl hoặc phenolic, sau khi biến đổi hóa học có thể tạo ra các vật liệu có nhiều hoạt tính mới [17,18]. Do vậy tận dụng đƣợc nguồn bã mía chế tạo thành VLHP có khả năng xử lí ô nhiễm môi trƣờng nƣớc là một định hƣớng cần đƣợc quan tâm nghiên cứu. Trên cơ sở đó chúng tôi chọn đề tài: “Nghiên cứu khả năng hấp phụ metyl da cam, metylen xanh của các vật liệu hấp phụ chế tạo từ bã mía” Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 7 CHƢƠNG I TỔNG QUAN 1.1. Nƣớc thải dệt nhuộm Trong nhiều thập kỷ qua, ngành công nghiệp dệt nhuộm luôn có vị trí quan trọng trong nền kinh tế quốc dân. Với các doanh nghiệp nhà nƣớc, doanh nghiệp tƣ nhân, dự án liên doanh và các nhà máy có vốn đầu tƣ 100% nƣớc ngoài cùng rất nhiều tổ hợp tƣ nhân nhỏ vừa lớn đang hoạt động trong lĩnh vực sợi, dệt, nhuộm nhằm phấn đấu đạt chỉ tiêu hơn hai tỷ mét vải vào năm 2011 cho thấy quy mô và định hƣớng phát triển lớn mạnh của ngành công nghiệp này. Tuy nhiên, trong số các nhà máy chỉ có nhà máy lớn có xây dựng hệ thống xử lý nƣớc thải còn lại hầu nhƣ chƣa có hệ thống xử lý vẫn còn xả trực tiếp ra môi trƣờng. Loại nƣớc thải dệt nhuộm có độ kiềm hoặc độ axit cao, màu đậm, có nhiều chất hữu cơ, vô cơ gây độc cho quần thể sinh vật và ảnh hƣởng sức khoẻ cộng đồng. Ở các ngành công nghiệp dệt may, nƣớc thải thƣờng có độ pH trung bình từ 9-11, chỉ số nhu cầu ôxy sinh hoá (BOD), nhu cầu ôxy hoá học (COD) có thể lên đến 700mg/1 và 2.500mg/1, hàm lƣợng chất rắn lơ lửng cao gấp nhiều lần giới hạn cho phép. Hàm lƣợng nƣớc thải của các ngành này có chứa xyanua (CN - ) vƣợt đến 84 lần, H 2 S vƣợt 4,2 lần, hàm lƣợng NH 3 vƣợt 84 lần tiêu chuẩn cho phép nên đã gây ô nhiễm nặng nề các nguồn nƣớc bề mặt trong vùng dân cƣ. Do đó vấn đề ô nhiễm chủ yếu trong ngành dệt nhuộm là ô nhiễm nguồn nƣớc [6], [13]. 1.1.1. Thuốc nhuộm Thuốc nhuộm là những chất hữu cơ có màu, hấp thụ mạnh một phần nhất định của quang phổ ánh sáng nhìn thấy và có khả năng gắn kết vào vật liệu dệt trong những điều kiện quy định (tính gắn màu). Thuốc nhuộm có thể có nguồn gốc thiên nhiên hoặc tổng hợp. Hiện nay con ngƣời hầu nhƣ chỉ sử dụng thuốc nhuộm tổng hợp. Đặc điểm nổi bật của Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 8 các loại thuốc nhuộm là độ bền màu và tính chất không bị phân hủy. Màu sắc của thuốc nhuộm có đƣợc là do cấu trúc hóa học: một cách chung nhất, cấu trúc thuốc nhuộm bao gồm nhóm mang màu và nhóm trợ màu. Nhóm mang màu là những nhóm chứa các nối đôi liên hợp với hệ điện tử  không cố định nhƣ: CC   , CN   , NN   , 2 NO … Nhóm trợ màu là những nhóm thế cho hoặc nhận điện tử nhƣ: 2 NH , OOCH , 3 SO H , OH … đóng vai trò tăng cƣờng màu của nhóm mang màu bằng cách dịch chuyển năng lƣợng của hệ điện tử [8]. Thuốc nhuộm tổng hợp rất đa dạng về thành phần hoá học, màu sắc, phạm vi sử dụng. Có hai cách phân loại thuốc nhuộm phổ biến nhất: 1.Phân loại theo cấu trúc hoá học gồm có: thuốc nhuộm azo, thuốc nhuộm antraquinon, thuốc nhuộm triarylmetan, thuốc nhuộm phtaloxiamin [13]. 2.Phân loại theo đặc tính áp dụng gồm có: thuốc nhuộm hoàn nguyên, thuốc nhuộm lƣu hoá, thuốc nhuộm trực tiếp, thuốc nhuộm phân tán, thuốc nhuộm bazơ cation, thuốc nhuộm axit, thuốc nhuộm hoạt tính [13]. 1.1.2. Nguồn phát sinh nƣớc thải trong công nghiệp dệt nhuộm Quá trình xử lý hóa học vật liệu gồm xử lý ƣớt và xử lý khô. Xử lý ƣớt gồm: xử lý trƣớc, tẩy trắng, làm bóng nhuộm, in hoa. Công đoạn xử lý ƣớt sử dụng nhiều nƣớc, nói chung để xử lý hoàn tất 1 kg hàng dệt cần 50  300 lít nƣớc tùy chủng loại vật liệu và máy móc thiết bị. Hầu hết lƣợng nƣớc này cỡ 88,4% sẽ thải ra ngoài, 11,6% lƣợng nƣớc bay hơi trong quá trình gia công. Vấn đề ô nhiễm chủ yếu trong ngành dệt - nhuộm là ô nhiễm nƣớc thải [11]. Bảng 1.1 tóm tắt các nguồn chủ yếu phát sinh nƣớc thải công nghiệp dệt nhuộm: Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 9 N N N CH 3 CH 3 NaO 3 S Bảng 1.1. Các nguồn chủ yếu phát sinh nước thải công nghiệp dệt nhuộm [6] Sản xuất vải sợi bông Sản xuất vải sợi pha (tổng hợp/bông, visco) Sản xuất vải, sợi len và pha (tổng hợp/len) Giũ hồ Giũ hồ Giặt Giặt Giặt Cacbon hóa (với len 100%) Làm bóng Làm bóng Định hình ƣớt Nấu – tẩy trắng Nấu – tẩy trắng Tẩy trắng (nếu yêu cầu) Nhuộm Nhuộm Nhuộm In hoa In hoa In hoa 1.1.3. Giới thiệu về metyl da cam và metylen xanh 1.1.3.1. Metyl da cam Metyl da cam hay còn gọi là heliantin là một monoazo đƣợc sử dụng rộng rãi trong phòng thí nghiệm, trong các ngành dệt may, in ấn, sản xuất giấy, công nghiệp dƣợc phẩm, thực phẩm. Metyl da cam có thể xâm nhập vào cơ thể qua đƣờng ăn uống,chuyển hóa thành các amin thơm bằng vi sinh đƣờng ruột và thậm chí có thể dẫn tới ung thƣ đƣờng ruột[15]. Metyl da cam là một chất bột tinh thể màu da cam,không tan trong dung môi hữu cơ,khó tan trong nƣớc nguội nhƣng dễ tan trong nƣớc nóng. Dung dịch trong nƣớc dùng làm chỉ thị chuẩn độ axit – bazơ, có màu hồng trong môi trƣờng axit, vàng da cam trong môi trƣờng kiềm, khoảng pH chuyển màu: 3,1 - 4,4. Công thức phân tử: C 14 H 14 N 3 O 3 .S.Na Công thức cấu tạo: [...]... nguyên liệu và hai loại VLHP đều có khả năng hấp phụ metylen xanh Tuy nhiên, so sánh dung lƣợng hấp phụ, hiệu suất hấp phụ giữa hai loại VLHP và nguyên liệu đối với metylen xanh chúng tôi nhận thấy khả năng hấp phụ của hai loại VLHP tốt hơn nguyên liệu Cụ thể: Hiệu suất hấp phụ và dung lƣợng hấp phụ của VLHP 2 cao hơn của VLHP 1, của VLHP 2 cao hơn gần 3 lần so với nguyên liệu 2.5 Khảo sát các yếu... nhiên, so sánh dung lƣợng hấp phụ, hiệu suất hấp phụ của nguyên liệu với VLHP ta thấy khả năng hấp phụ của VLHP tốt hơn nguyên liệu Cụ thể: hiệu suất hấp phụ và dung lƣợng hấp phụ của VLHP1 cao hơn gần 2 lần so với nguyên liệu, của VLHP2 cao hơn gần 3 lần so với nguyên liệu 2.4.2 Khảo sát khả năng hấp phụ metylen xanh của nguyên liệu và các VLHP Cân mỗi loại nguyên liệu, VLHP1,VLHP2 là 0,4g cho riêng rẽ vào... các phân tử của chất hấp phụ và chất bị hấp phụ ngƣời ta phân biệt thành hấp phụ vật lý và hấp phụ hóa học Hấp phụ vật lý là quá trình hấp phụ gây ra bởi lực Vander Walls giữa phân tử chất bị hấp phụ và bề mặt chất hấp phụ, liên kết này yếu dễ bị phá vỡ Vì vậy hấp phụ vật lý có tính thuận nghịch cao Hấp phụ vật lý không có tính chọn lọc Nhiệt lƣợng tỏa ra khi hấp phụ vật lý khoảng 2÷6 kcal/mol Sự hấp. .. dung dịch là 10% thể tích) có khả năng loại bỏ 99% metyl da cam từ 50ml dung dịch metyl da cam (10mg/l) với thời gian hấp phụ là 30 phút, ở pH =5 [3] Với metyl da cam thì ngoài các vật liệu chế tạo từ phụ phẩm nông nghiệp còn có thể dùng hệ tác chất H2O2 /OMS-2 để hấp phụ, hiệu suất xử lý sau 60 phút là 83-84% [12] Với mục đích sử dụng VLHP hấp phụ metyl da cam ,metylen xanh trong dung dịch nƣớc, trong... trình nghiên cứu khả năng hấp phụ các kim loại: Cr(VI),Ni 2+, Pb2+, Cu2+ Mn2+ trong nƣớc bằng vật liệu chế tạo từ bã mía xử lý bằng anhydrit succinic, dung lƣợng hấp phụ cực đại đối với Cr (VI),Ni2+, Pb2+, Cu2+ Mn2+ lần lƣợt là 49,75mg/g, 65,36mg/g, 60,61mg/g, 54,35mg/g, 88,50mg/g Các tác giả [15] đã nghiên cứu và so sánh khả năng tách loại các thuốc nhuộm axit trong dung dịch nƣớc của VLHP chế tạo từ: ... hóa học Nhiệt lƣợng tỏa ra khi hấp phụ hóa học thƣờng lớn hơn 22 kcal/mol Trong thực tế sự phân biệt giữa hấp phụ hóa học và hấp phụ vật lý chỉ là tƣơng đối Trong nhiều quá trình hấp phụ xảy ra đồng thời cả hấp phụ vật lý và hấp phụ hóa học[1,5,7] Cân bằng hấp phụ: Hấp phụ vật lý là một quá trình thuận nghịch Các phần tử chất bị hấp phụ khi đã hấp phụ trên bề mặt chất hấp phụ vẫn có thể di chuyển ngƣợc... biến tính bã mía để làm vật liệu hấp phụ xử lý môi trƣờng nhƣ các nhà khoa học ở Brazil, Ấn độ, Malaysia… Một số nhà nghiên cứu ở Brazil đã chế tạo các vật liệu hấp phụ từ bã mía qua xử lý bằng anhydrit succinic để hấp phụ các ion Cu 2+, Cd2+, Pb2+ trong dung dịch nƣớc dung lƣợng hấp phụ cực đại đối với Cu 2+, Cd2+, Pb2+ lần lƣợt là 62mg/g, 106mg/g, 122mg/g [12] Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại... Số liệu xây dựng đường chuẩn xác định nồng độ metylen xanh STT 1 2 3 4 5 C (mg/l) 0,24 0,30 0,36 0,42 0,48 A 0,0573 0,0635 0,0884 0,0995 0,1124 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 28 Hình 2.2 Đường chuẩn xác định nồng độ metylen xanh 2.4 Khảo sát khả năng hấp phụ của nguyên liệu và các VLHP theo phƣơng pháp hấp phụ tĩnh 2.4.1 Khảo sát khả năng hấp phụ metyl da. .. hƣởng đến các nhóm chức bề mặt của chất hấp phụ do sự phân ly các nhóm chức Các yếu tố đó sẽ ảnh hƣởng đến khả năng hấp phụ và tốc độ hấp phụ khi biến đổi pH của hệ [7] Tính chọn lọc và tính cạnh tranh của quá trình hấp phụ trong môi trƣờng nƣớc bị ảnh hƣởng bởi mối tƣơng quan giữa chất hấp phụ và chất bị hấp phụ Ngoài ra, tính chọn lọc cạnh tranh còn phụ thuộc vào kích thƣớc phần tử của chất hấp phụ và... tạo từ: than bã mía, vỏ lạc, than lá chè, bèo tây, tro trấu… kết quả thu đƣợc cho thấy các VLHP đều có khả năng hấp phụ các thuốc nhuộm axit với hiệu suất cao Riêng đối với metyl da cam và metylen xanh còn có thể sử dụng các VLHP từ các phụ phẩm nông, công nghiệp khác có thành phần hoá học chủ yếu giống với bã mía để tách loại ra khỏi nƣớc Một nhóm các nhà hóa học Đài Loan đã nghiên cứu chế tạo thành . tâm nghiên cứu. Trên cơ sở đó chúng tôi chọn đề tài: Nghiên cứu khả năng hấp phụ metyl da cam, metylen xanh của các vật liệu hấp phụ chế tạo từ bã mía Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại. PHẠM    NGÔ THỊ LAN ANH NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG HẤP PHỤ METYL DA CAM, METYLEN XANH CỦA CÁC VẬT LIỆU HẤP PHỤ CHẾ TẠO TỪ BÃ MÍA LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC HÓA HỌC. metyl da cam của nguyên liệu và các VLHP 28 2.4.2.Khảo sát khả năng hấp phụ metylen xanh của nguyên liệu và các VLHP 29 2.5.Khảo sát các yếu tố ảnh hƣởng đến khả năng hấp phụ của các VLHP theo