(Luận văn tốt nghiệp) nghiên cứu hấp phụ pb2+, cu2+ trong dung dịch nước bằng vật liệu chitin axit humic ghép axit acrylic

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM KHOA HÓA - - DƢƠNG THỊ THU LINH NGHIÊN CỨU HẤP PHỤ Pb2+, Cu2+ TRONG DUNG DỊCH NƢỚC BẰNG VẬT LIỆU CHITIN – AXIT HUMIC GHÉP AXIT ACRYLIC KHĨA LUẬN TỐT NGHIỆP CỬ NHÂN HĨA PHÂN TÍCH MƠI TRƢỜNG Đà Nẵng, tháng 04 năm 2018 Luan van ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM KHOA HÓA - - NGHIÊN CỨU HẤP PHỤ Pb2+, Cu2+ TRONG DUNG DỊCH NƢỚC BẰNG VẬT LIỆU CHITIN – AXIT HUMIC GHÉP AXIT ACRYLIC KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP CỬ NHÂN HĨA PHÂN TÍCH MƠI TRƢỜNG Giảng viên hướng dẫn: TS Trần Mạnh Lục Sinh viên thực : Dương Thị Thu Linh Lớp : 14CHP Đà Nẵng, tháng 04 năm 2018 Luan van ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM Độc lập – Tự – Hạnh phúc KHOA HÓA NHIỆM VỤ LÀM KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP Họ tên sinh viên: DƢƠNG THỊ THU LINH Lớp: 14 CHP Tên đề tài: “Nghiên cứu hấp phụ Pb2+, Cu2+ dung dịch nƣớc vật liệu Chitin - Axit Humic ghép Axit Acrylic.” Nguyên liệu, hóa chất, dụng cụ - Nguyên liệu: chitin đƣợc điều chế từ vỏ tôm phế thải công ty xuất nhập thủy sản Thọ Quang, quận Sơn Trà, Thành phố Đà Nẵng; axit humic đƣợc điều chế từ than bùn lấy hồ Bàu Sấu, Hòa Khánh, quận Liên Chiểu, thành phố Đà Nẵng - Hóa chất: Axit acrylic, I2 tinh thể, KI tinh thể, HgCl2, Muối Mor, ống chuẩn Na2S2O3 O,1N, ống chuẩn MgSO4 O,1N, Trilon B, ET-OO, murexit, NaOH, HCl, H2O2 30%,CuSO4, Pb(NO3)2, axeton, hydroquinol, hồ tinh bột - Dụng cụ: + Dụng cụ thủy tinh: bình tam giác, cốc có mỏ, pipet loại, buret, đũa thủy tinh, bình định mức + Thiết bị điện tử: Cân phân tích, bếp cách thủy, tủ sấy, lò nung Nội dung nghiên cứu - Xác định số tiêu vật lí chitin, axit humic - Thăm dị khả hấp phụ ion Pb2+, Cu2+ compolyme ghép Giáo viên hƣớng dẫn: TS Trần Mạnh Lục Ngày giao đề tài: 10/6/2017 Ngày hoàn thành đề tài: 20/4/2018 Chủ nhiệm khoa Giáo viên hƣớng dẫn (Ký ghi rõ họ tên) ( Ký ghi rõ họ tên) PGS.TS.Lê Tự Hải TS.Trần Mạnh Lục Luan van LỜI CAM ĐOAN Tơi xin cam đoan cơng trình nghiên cứu riêng Các số liệu, kết nêu luận văn trung thực chƣa đƣợc cơng bố cơng trình khác Tác giả khóa luận Dƣơng Thị Thu Linh Luan van LỜI CẢM ƠN Trên thực tế khơng có thành cơng mà không gắn liền với hỗ trợ, giúp đỡ dù nhiều hay ít, dừ trực tiếp hay gián tiếp ngƣời khác Trong suốt thời gian từ bắt đầu học tập trƣờng Đại học Sƣ Phạm Đà Nẵng đến nay, em nhận đƣợc nhiều quan tâm, giúp đỡ quý thầy cô, gia đình bạn bè Với lịng biết ơn sâu sắc nhất, em xin gửi đến quý thầy cô Khoa Hóa Học với tri thức tâm huyết để truyền đạt vốn kiến thức quý báu cho chúng em suốt thời gian học tập trƣờng Em xin cảm ơn thầy giáo TS.Trần Mạnh Lục, ngƣời hƣớng dẫn tận tình, động viên, giúp đỡ em suốt trình nghiên cứu, thực hồn hành khóa luận Đà Nẵng, ngày 20 tháng năm 2018 Sinh viên Dƣơng Thị Thu Linh Luan van MỤC LỤC MỞ ĐẦU 1 Lý chọn đề tài: Mục tiêu nghiên cứu đề tài .2 Đối tƣợng phạm vi nghiên cứu đề tài 3.1 Đối tƣợng nghiên cứu 3.2 Phạm vi nghiên cứu Phƣơng pháp nghiên cứu 4.1 Nghiên cứu lí thuyết .3 4.2 Nghiên cứu thực nghiệm Ý nghĩa khoa học thực tiễn đề tài Kết cấu luận văn .4 CHƢƠNG – TỔNG QUAN 1.1 GIỚI THIỆU CHITIN, AXIT HUMIC 1.1.1 Chitin .5 1.1.1.1 Nguồn gốc 1.1.1.2 Cấu tạo 1.1.1.3 Tính chất vật lý 1.1.1.4 Tính chất hóa học chitin 1.1.1.4.1 Phản ứng thuỷ phân mạch 1.1.1.4.2 Phản ứng deaxetyl hoá chitin thành chitosan 1.1.1.4.3 Phản ứng axetyl hoá .9 1.1.1.4.4 Phản ứng ankyl hoá 1.1.1.4.5 Phản ứng silyl hoá 10 1.1.1.4.6 Phản ứng O – cacboxyankyl hoá .10 1.1.1.4.7 Phản ứng N – phtaloyl hóa chitosan 11 1.1.1.4.8 Phản ứng tosyl hóa .11 1.1.1.4.9 Phản ứng tạo bazo Schiff 12 1.1.1.4.10.Phản ứng ankyl hóa – khử 12 Luan van 1.1.1.4.11.Phản ứng N – cacboxyankyl hóa 12 1.1.1.5 Điều chế .13 1.1.1.6 Phƣơng pháp xác định độ deaxetyl hóa chitin/chitosan 14 1.1.1.7 Phƣơng pháp xác định khối lƣợng phân tử chitin/chitosan 14 1.1.1.8 Ứng dụng chitin/chitosan 16 1.1.1.9 Độ độc chitin 19 1.1.2 Axit humic 19 1.1.2.1 Nguồn gốc 19 1.1.2.2 Thành phần nguyên tố axit humic 20 1.1.2.3 Cấu tạo tính chất axit humic .20 1.1.2.4 Ứng dụng axit humic nông nghiệp môi trƣờng .21 1.1.2.5 Điều chế .22 1.2 AXIT ACRYLIC VÀ TÁC NHÂN KHƠI MÀO 22 1.2.1 Axit acrylic .22 1.2.1.1 Tính chất vật lý 22 1.2.1.2 Tính chất hóa học 23 1.2.1.3 Điều chế .24 1.2.1.4 Ứng dụng 24 1.2.2 Tác nhân khơi mào Fenton (Fe/H2O2) 24 1.3 PHẢN ỨNG ĐỒNG TRÙNG HỢP GHÉP 25 1.3.1 Lý thuyết chung 25 1.3.2 Các yếu tố ảnh hƣởng đến trình đồng trùng hợp ghép 26 1.3.2.1 Ảnh hƣởng nhiệt độ .26 1.3.2.2 Ảnh hƣởng thời gian 27 1.3.2.3 Ảnh hƣởng cấu trúc hàm lƣợng monome 27 1.3.2.4 Ảnh hƣởng nồng độ chất khơi mào .28 1.3.2.5 Ảnh hƣởng pH .28 1.3.2.6 Ảnh hƣởng oxi .29 1.3.3 Cơ chế phản ứng đồng trùng hợp ghép AA lên chitin, axit humic 29 1.3.3.1 Khơi mào 29 Luan van 1.3.3.2 Phát triển mạch 30 1.3.3.3 Ngắt mạch 30 1.4 GIỚI THIỆU SƠ LƢỢC MỘT SỐ KIM LOẠI NẶNG ĐIỂN HÌNH 31 1.4.1 Khái quát kim loại nặng 31 1.4.2 Tính chất độ độc kim loại nặng điển hình: Pb, Cu .33 1.4.2.1 Chì (Pb) 33 1.4.2.2 Đồng(Cu) .34 1.5 HẤP PHỤ ION KIM LOẠI NẶNG TRONG NƢỚC 37 1.5.1 Các khái niệm 37 1.5.1.1 Sự hấp phụ 37 1.5.1.2 Phân loại trình hấp phụ 38 1.5.1.3 Cơ chế hấp phụ 38 1.5.2 Các yếu tố ảnh hƣởng đến trình hấp phụ 39 1.5.2.1 Ảnh hƣởng nhiệt độ thời gian 39 1.5.2.2 Ảnh hƣởng tính tƣơng đồng 40 1.5.2.3 Ảnh hƣởng pH .40 1.5.2.4 Ảnh hƣởng nồng độ kim loại nặng 40 1.5.2.5 Ảnh hƣởng diện tích bề mặt chất rắn 41 1.5.3 Hấp phụ ion kim loại lên chitin, axit humic 41 1.5.4 Phƣơng trình hâp phụ đẳng nhiệt Langmuir 41 CHƢƠNG – THỰC NGHIỆM 44 2.1 NGUYÊN LIỆU, DỤNG CỤ VÀ HÓA CHẤT .44 2.1.1 Nguyên liệu hóa chất 44 2.1.2 Dụng cụ thiết bị nghiên cứu .44 2.2 PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 44 2.2.1 Điều chế chitin 44 2.2.1.1 Cách tiến hành 44 2.2.1.2 Khảo sát hàm lƣợng chitin vỏ tôm .46 2.2.2 Điều chế axit humic 46 2.2.2.1 Cách tiến hành 46 Luan van 2.2.2.2 Khảo sát hàm lƣợng axit humic than bùn 47 2.2.3 Phản ứng đồng trùng hớp ghép axit acrylic lên chitin-axit humic 47 2.2.3.1 Sử dụng hệ khơi mào Fenton .47 2.2.3.2 Thông số đặc trƣng trình đồng trùng hợp ghép 47 2.2.3.3 Khảo sát tỉ lệ chitin axit humic ảnh hƣởng đến trình đồng trùng hợp ghép 49 2.2.4 Chụp phổ hồng ngoại IR, phổ phân tích nhiệt TGA .49 2.2.5 Khảo sát khả hấp phụ Cu2+, Pb2+ dung dịch sản phẩm ghép 49 2.2.5.1 Cách tiến hành 49 2.2.5.2 Các yếu tố ảnh hƣởng đến trình hấp phụ cần khảo sát 51 2.2.6 Khảo sát ảnh hƣởng lực ion đến khả hấp phụ Cu2+, Pb2+ dung dịch sản phẩm ghép 51 CHƢƠNG – KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN 52 3.1 ĐIỀU CHẾ CHITIN TỪ VỎ TÔM 52 3.1.1 Hàm lƣợng chitin vỏ tôm .52 3.1.2 Phổ hồng ngoại chitin .53 3.2 ĐIỀU CHẾ AXIT HUMIC TỪ THAN BÙN 54 3.2.1 Tách axit humic than bùn 55 3.2.2 Phổ hồng ngoại axit humic .56 3.3.PHẢN ỨNG ĐỒNG TRÙNG HỢP GHÉP AA LÊN CHITIN – AXIT HUMIC 57 3.3.1 Ảnh hƣởng tỉ lệ chitin – axit humic 57 3.3.2 Chứng tồn sản phẩm ghép 58 3.3.2.1 Phổ hồng ngoại 58 3.3.2.3 Giản đồ phân tích nhiệt 59 3.4 KHẢO SÁT KHẢ NĂNG HẤP PHỤ Cu2+, Pb2+ TRONG NƢỚC CỦA SẢN PHẨM GHÉP 60 3.4.1 Ảnh hƣởng thời gian đến khả hấp phụ 60 3.4.2 Ảnh hƣởng pH đến khả hấp phụ 61 Luan van 3.4.3 Ảnh hƣởng nồng độ đầu đến khả hấp phụ Xác định tải trọng hấp phụ cực đại ion kim loại 63 3.4.3.1 Ảnh hƣởng nồng độ đầu đến khả hấp phụ 63 3.4.3.2 Xác định tải trọng hấp phụ cực đại hệ số hấp phụ ion kim loại .64 3.4.4 Ảnh hƣởng lực ion 66 3.4.4.1 Ảnh hƣởng lực ion NaCl .66 3.4.4.2 Ảnh hƣởng lực ion Na2CO3 68 3.4.4.3 Ảnh hƣởng lực ion Na3PO4 69 3.4.4.4 Ảnh hƣởng lực ion CaCl2 70 3.4.4.5 Ảnh hƣởng lực ion MgCl2 .71 3.4.4.6 Ảnh hƣởng cation Na+, Ca2+, Mg2+ 72 3.4.4.7 Ảnh hƣởng anion Cl-, CO32-, PO43- 73 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 75 Kết luận 75 Kiến nghị .75 DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO .77 Luan van 65 Từ phƣơng trình đƣờng thẳng y = 0,1195x + 56,615 dễ dàng tính đƣợc tải trọng hấp phụ cực đại số cân hấp phụ ion Cu2+ nhƣ sau: qmax = = 8.368 (mg/g) b= = 0,002 70 60 Cf/q 50 y = 0.1621x + 31.084 R² = 0.9526 40 30 20 10 0 50 100 150 200 250 Cf Hình 3.11 Dạng tuyến tính phương trình Langmuir Pb2+ Từ phƣơng trình đƣờng thẳng y = 0,1621x + 31,084 dễ dàng tính đƣợc tải trọng hấp phụ cực đại số cân hấp phụ ion Pb2+ nhƣ sau: qmax = = 6,169 (mg/g) b= = 0,005 Nhận xét: Từ kết thấy mơ hình hấp phụ đẳng nhiệt Langmuir mơ tả xác hấp phụ ion kim loại Cu2+, Pb2+ lên sản phẩm ghép (thể qua hệ số tƣơng quan R2 phƣơng trình hồi qui) Đồng thời, cho phép khẳng định sản phẩm ghép có khả hấp phụ ion kim loại tốt từ phƣơng trình thu đƣợc, xác định tải trọng hấp phụ cực đại số cân hấp phụ ion kim loại Luan van 66 Tóm lại: Quá trình nghiên cứu yếu tố ảnh hƣởng đến hấp phụ ion kim loại Cu2+, Pb2+ sản phẩm ghép thu đƣợc kết nhƣ sau: + Thời gian đạt cân hấp phụ tƣơng ứng kim loại lần lƣợt là: Cu2+ = 90 phút Pb2+ = 60 phút + pH = + Tải trọng hấp phụ cực đại số cân hấp phụ ion kim loại đạt đƣợc là: Cu2+: qmax = 8,368 (mg/g); b = 0,002 Pb2+: qmax = 6,169 (mg/g); b = 0,005 3.4.4 Ảnh hƣởng lực ion lạ Khái niệm lực ion (ionic strength) đƣợc Lewis Randal đƣa vào năm 1921 để mô tả hệ số hoạt động chất điện ly mạnh Lực ion dung dịch tỉ lệ với nồng độ ion dung dịch Trong nghiên cứu muối điện ly phổ biến tồn với Cu2+, Pb2+ bao gồm NaCl, Na2CO3, Na3PO4, CaCl2, MgCl2 đƣợc nghiên cứu [23] Tiến hành: chuẩn bị dãy dung dịch tích 50ml, chứa muối cần khảo sát ảnh hƣởng có nồng độ từ 0-100mg/l nồng độ xác định ion kim loại cho vào bình 0,5g vật liệu hấp phụ (sản phẩm đồng trùng hợp ghép), lắc hỗn hợp 24 Dung dịch sau lắc đƣợc lọc loại bỏ phần rắn xác định nồng độ ion kim loại [13] 3.4.4.1 Ảnh hưởng lực ion NaCl Điều kiện tiến hành: copolyme: 0,5g; thể tích dung dịch: 50 ml; nhiệt độ phịng; khuấy ; nồng độ đầu NaCl thay đổi từ 0mg/l đến 100mg/l Kết đƣợc trình bày bảng 3.12 hình 3.12 Luan van 67 Bảng 3.12 Ảnh hưởng lực ion NaCl đến hiệu suất hấp phụ Cu2+và Pb2+ Cu2+ Pb2+ H(%) H(%) 25 28,57 20 40 46,43 40 39,58 52,38 60 38,33 52,38 80 37,5 64,29 100 33,33 70,24 [NaCl] 80 70 % Hấp phụ 60 50 40 Cu(II) 30 Pb(II) 20 10 0 20 40 60 80 100 120 Nồng độ NaCl (mg/l) Hình 3.12 Ảnh hưởng lực ion NaCl đến hiệu suất hấp phụ Cu2+, Pb2+ Nhận xét: Lực ion NaCl ảnh hƣởng đến chuyển hóa hấp phụ, thực tế có tăng độ chuyển hóa hấp phụ Cu(II) nồng độ NaCl tăng từ đến 20mg/l, sau giảm dần đến 33,33% nồng độ NaCl giảm từ 20 đến 100mg/l Điều cho thấy ion Cl- cạnh tranh với anion đồng Lực ion NaCl ảnh hƣởng mạnh đến chuyển hóa hấp phụ Pb, thực tế có tăng độ chuyển hóa hấp phụ Pb(II) nồng độ NaCl tăng từ đến 1000mg/l Điều cho thấy ion Cl- cạnh tranh mạnh với anion chì Luan van 68 3.4.4.2 Ảnh hưởng lực ion Na2CO3 Điều kiện tiến hành: copolyme: 0,5g; thể tích dung dịch: 50 ml; nhiệt độ phịng; khuấy ; nồng độ đầu Na2CO3 thay đổi từ 0mg/l đến 100mg/l Kết đƣợc trình bày bảng 3.13 hình 3.13 Bảng 3.13 Ảnh hưởng lực ion Na2CO3 đến hiệu suất hấp phụ Cu2+và Pb2+ Cu2+ Pb2+ H(%) H(%) 25 28,57 20 41,67 34,52 40 52,08 52,38 60 54,17 40,48 80 58,33 52,38 100 62,5 58,33 [Na2CO3] 70 60 % Hấp phụ 50 40 30 Cu(II) 20 Pb(II) 10 0 20 40 60 80 100 120 Nồng độ Na2CO3 (mg/l) Hình 3.13 Ảnh hưởng lực ion Na2CO3 đến hiệu suất hấp phụ Cu2+, Pb2+ Nhận xét: Lực ion Na2CO3 ảnh hƣởng mạnh đến chuyển hóa hấp phụ đồng chì, thực tế có tăng độ chuyển hóa hấp phụ Cu(II) Pb(II) tăng nồng độ Na2CO3 tăng từ đến 100mg/l Đặc biệt, khả hấp phụ Pb(II) tăng không Điều cho thấy ion CO32- cạnh tranh mạnh với anion đồng chì Luan van 69 3.4.4.3 Ảnh hưởng lực ion Na3PO4 Điều kiện tiến hành: copolyme: 0,5g; thể tích dung dịch: 50 ml; nhiệt độ phòng; khuấy ; nồng độ đầu Na3PO4 thay đổi từ 0mg/l đến 100mg/l Kết đƣợc trình bày bảng 3.14 hình 3.14 Bảng 3.14 Ảnh hưởng lực ion Na3PO4 đến hiệu suất hấp phụ Cu2+và Pb2+ Cu2+ Pb2+ H(%) H(%) 25 28,57 20 29,17 64,29 40 37,5 70,24 60 39,58 52,38 80 41,67 34,52 100 41,67 33,33 [Na3PO4] 80 70 % Hấp phụ 60 50 40 Cu(II) 30 Pb(II) 20 10 0 20 40 60 80 100 120 Nồng độ Na3PO4 (mg/l) Hình 3.14 Ảnh hưởng lực ion Na3PO4 đến hiệu suất hấp phụ Cu2+, Pb2+ Nhận xét: Lực ion Na3PO4 ảnh hƣởng đến chuyển hóa hấp phụ đồng, thực tế có tăng độ chuyển hóa hấp phụ Cu(II) nồng độ Na3PO4 tăng từ đến 100mg/l nhƣng tăng Độ chuyển hóa hấp phụ Pb(II) tăng nồng độ Na3PO4 tăng từ đến 40mg/l Nhƣng , khả hấp phụ Pb(II) tăng không đều, Luan van 70 độ chuyển hóa hấp phụ Pb(II) giảm hàm lƣợng PO43- tăng từ 40mg/l đến 100mg/l Điều cho thấy ion PO43- cạnh tranh mạnh với anion chì nhƣng cạnh tranh với anion đồng 3.4.4.4 Ảnh hưởng lực ion CaCl2 Điều kiện tiến hành: copolyme: 0,5g; thể tích dung dịch: 50 ml; nhiệt độ phòng; khuấy ; nồng độ đầu CaCl2 thay đổi từ 0mg/l đến 100mg/l Kết đƣợc trình bày bảng 3.15 hình 3.15 Bảng 3.15 Ảnh hưởng lực ion CaCl2 đến hiệu suất hấp phụ Cu2+và Pb2+ Cu2+ Pb2+ H(%) H(%) 25 28,57 20 33,33 34,52 40 39,58 52,38 60 35,42 70,24 80 33,33 46,43 100 29,17 40,48 [CaCl2] 80 70 % Hấp phụ 60 50 40 Cu(II) 30 Pb(II) 20 10 0 20 40 60 80 100 120 Nồng độ CaCl2 (mg/l) Hình 3.15 Ảnh hưởng lực ion CaCl2 đến hiệu suất hấp phụ Cu2+ ,Pb2+ Nhận xét: Lực ion CaCl2 ảnh hƣởng đến chuyển hóa hấp phụ Cu(II) ảnh hƣởng mạnh đến độ chuyển hóa hấp phụ Pb(II) Có tăng độ chuyển hóa Luan van 71 hấp phụ Cu(II) nồng độ CaCl2 tăng từ đến 40mg/l Nhƣng , khả hấp phụ Cu(II) tăng khơng đều, độ chuyển hóa hấp phụ Cu(II) giảm hàm lƣợng Cltăng từ 40mg/l đến 100mg/l Tƣơng tự đồng, độ chuyển hóa hấp phụ Pb(II) tăng khơng Độ chuyển hóa hấp phụ Pb(II) tăng mạnh nồng độ CaCl2 tăng từ đến 60mg/l, giảm nồng độ CaCl2 tăng từ 60mg/l đến 100mg/l 3.4.4.5 Ảnh hưởng lực ion MgCl2 Điều kiện tiến hành: copolyme: 0,5g; thể tích dung dịch: 50 ml; nhiệt độ phịng; khuấy ; nồng độ đầu MgCl2 thay đổi từ 0mg/l đến 100mg/l Kết đƣợc trình bày bảng 3.16 hình 3.16 Bảng 3.16 Ảnh hưởng lực ion MgCl2 đến hiệu suất hấp phụ Cu2+và Pb2+ Cu2+ Pb2+ H(%) H(%) 25 28,57 20 35,42 58,33 40 33,33 64,29 60 27,08 58,22 80 35,42 52,38 100 33,33 52,38 [MgCl2] 70 60 % Hấp phụ 50 40 30 Cu(II) 20 Pb(II) 10 0 20 40 60 80 100 120 Nồng độ MgCl2 (mg/l) Hình 3.16 Ảnh hưởng lực ion MgCl2 đến hiệu suất hấp phụ Cu2+, Pb2+ Luan van 72 Nhận xét: Lực ion MgCl2 ảnh hƣởng đến chuyển hóa hấp phụ Cu(II) độ chuyển hóa hấp phụ Cu(II) tăng khơng Ngƣợc lại, lực ion MgCl2 ảnh hƣởng mạnh đến chuyển hóa hấp phụ Pb(II), thực tế có tăng mạnh độ chuyển hóa hấp phụ Pb(II) nồng độ MgCl2 tăng từ đến 40mg/l Nhƣng , khả hấp phụ Pb(II) tăng khơng đều, độ chuyển hóa hấp phụ Pb(II) nồng độ MgCl2 tăng từ 40mg/l đến 100mg/l 3.4.4.6 Ảnh hưởng cation Na+, Ca2+, Mg2+ Để so sánh cation loại ảnh hƣởng đến hiệu suất hấp phụ Cu2+, Pb2+ thể hình 3.17 3.18 45 40 % Hấp phụ 35 30 25 Na+ 20 Ca2+ 15 Mg2+ 10 0 20 40 60 80 100 120 Nồng độ (mg/l) Hình 3.17 Ảnh hưởng cation Na+, Ca2+, Mg2+ đến hiệu suất hấp phụ Cu2+ 80 70 % Hấp phụ 60 50 40 Na+ 30 Ca2+ 20 Mg2+ 10 0 20 40 60 80 100 120 Nồng độ (mg/l) Hình 3.18 Ảnh hưởng cation Na+, Ca2+, Mg2+ đến hiệu suất hấp phụ Pb2+ Luan van 73 Nhận xét: Các cation Na+, Ca2+, Mg2+ ảnh hƣởng đến khả hấp phụ Cu(II) Trong đó, Na+ ảnh hƣởng nhiều Ca2+ Mg2+ ảnh hƣởng ba cation nói Đối với Pb(II), cation Na+, Ca2+, Mg2+ ảnh hƣởng mạnh đến khả hấp phụ Pb(II) Các cation ảnh hƣởng không đồng khác nhau, mức độ ảnh hƣởng phụ thuộc vào nồng độ cation 3.4.4.7 Ảnh hưởng anion Cl-, CO32-, PO43Để so sánh anion loại ảnh hƣởng đến hiệu suất hấp phụ Cu2+, Pb2+ chúng tơi thể hình 3.19 3.20 70 60 % Hấp phụ 50 40 Cl30 CO32- 20 PO43- 10 0 20 40 60 80 100 120 Nồng độ (mg/l) Hình 3.19 Ảnh hưởng anion Cl-, CO32-, PO43- đến hiệu suất hấp phụ Cu2+ 80 70 % Hấp phụ 60 50 40 Cl- 30 CO32- 20 PO43- 10 0 20 40 60 80 100 120 Nồng độ (mg/l) Hình 3.20 Ảnh hưởng anion Cl-, CO32-, PO43- đến hiệu suất hấp phụ Pb2+ Luan van 74 Nhận xét: Các anion Cl-, CO32-, PO43- ảnh hƣởng mạnh đến khả hấp phụ Cu(II) Trong đó, CO32- ảnh hƣởng mạnh tăng dần theo nồng độ CO32- Cl- PO43- ảnh hƣởng CO32- Đối với Pb(II), anion Cl-, CO32-, PO43- ảnh hƣởng mạnh đến khả hấp phụ Pb(II) Các anion ảnh hƣởng không đồng khác phụ thuộc vào nồng độ cá anion.Trong đó, CO32- Cl- có xu hƣớng ảnh hƣởng theo chiều tăng dần nồng độ CO32- Cl- Luan van 75 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Kết luận Sau thời gian nghiên cứu đề tài, đạt đƣợc số kết sau: Đã điều chế chitin từ vỏ tơm - Hàm lƣợng trung bình chitin vỏ tôm 28,94% - Chứng minh tồn chitin phổ hồng ngoại Đã điều chế axit humic từ than bùn - Hàm lƣợng trung bình axit humic than bùn 24,11% - Chứng minh tồn axit humic phổ hồng ngoại Đã khảo sát tỉ lệ chitin ÷ axit humic ảnh hƣởng đến trình ghép axit acrylic lên chitin – axit humic tác nhân khơi mào hệ Fenton - Tỷ lệ chitin ÷ axit humic = 4÷1 có độ chuyển hóa cao 92,44% - Chứng minh tồn sản phẩn ghép phổ hồng Đã khảo sát yếu tố ảnh hƣởng đến trình hấp phụ Cu2+, Pb2+ sản phẩn ghép - Thời gian đạt cân hấp phụ tƣơng ứng kim loại: Cu2+ : 90 phút Pb2+ = 90 phút - pH = - Tải trọng hấp phụ cực đại hệ số hấp phụ kim loại là: Cu2+: qmax= 8,368 (mg/g); b= 0,002 Pb2+: qmax= 6,169 (mg/g); b= 0,005 - Lực ion Na2CO3 ảnh hƣởng đáng kể đến khả hấp phụ Cu2+, Pb2+ Lực ion NaCl, CaCl2, MgCl2 Na3PO4 hầu nhƣ ảnh hƣởng không đáng kể đến khả hấp phụ Cu2+, nhƣng ảnh hƣởng mạnh đến khả hấp phụ Pb2+ Kiến nghị Tiếp tục nghiên cứu điều chế chitin, axit humic dẫn xuất chúng từ nguồn nguyên liệu phƣơng pháp điều chế khác nhau, nhằm tận dụng phát triển tiềm vốn có chitin axit humic Nghiên cứu phản ứng đồng trùng hợp ghép vinyl monome khác lên chitin, axit humic, chitin – axit humic với hệ khơi mào nhƣ: amonipesunfat Luan van 76 (APS), KMnO4 – HNO3… Từ thăm dò khả hấp phụ nhiều ion kim loại dung dịch hấp phụ cac hợp chất hữu sản phẩm ghép thu đƣợc Luan van 77 DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt [1] Trịnh Bình, Phạm Lê Dũng, Cao Vân Điểm (2002), “Về độ độc chitin chitosan”, Tạp chí Hóa học, 40(2), tr 74-76 [2] Lê Văn Cát (2002), Hấp phụ trao đổi ion kỹ thuật xử lý nước thải, NXB Thống kê, Hà Nội [3] Lƣu Văn Chính, Ngơ Thị Thuận, Phạm Lê Dũng, Phạm Hữu Điển, Châu Văn Minh (2011), “Xác định độ deaxetyl hóa chitosan phƣơng pháp phổ H-NMR IR”, Tạp chí Hóa học, 39(1), tr 45-48 [4] Ngơ Duy Cƣờng (2003), Hóa học hợp chất cao phân tử, NXB Đại học Quốc Gia, Hà Nội [5] Phan Hoàng Du (2011), Nghiên cứu tách chiết acid humic từ than bùn khảo sát khả tạo phức với nguyên tố dinh dưỡng trồng ứng dụng phân bón, Khóa luận Tốt nghiệp, Cần Thơ [6] Phạm Thị Bích Hạnh (2003), Các phương pháp phân tích hữu cơ, NXB Đại học Quốc Gia, Hà Nội [7] Hoàng Văn Huệ (2005), Công nghệ môi trường – Xử lý nước, tập 1, NXB Xây dựng [8] Trịnh Đức Hƣng, Châu Văn Minh, Ngơ Thị Thuận, Đồn Việt Nga (2003), “Ảnh hƣởng cấu hình chitin đến phân bố mật độ điện tử nguyên tử nitơ, khả hấp phụ tạo phức chitin hoạt tính xác tác phức kim loại-chitin phản ứng oxi hóa Na2S O2”, Tạp chí Hóa học, 41(1), tr 84-87 [9] Nguyễn Thị Khánh Ly (2015), Nghiên cứu khả hấp phụ ion kim loại Cu(II) axit humic, Khóa luận Tốt nghiệp, Đà Nẵng [10] Trần Mạnh Lục (2004), Nghiên cứu phản ánh đòng trùng hợp ghép axit acrylic dẫn xuất lên sợi xenlulozơ, Đề tài nghiên cứu Khoa học công nghệ cấp Luan van 78 [11] Lê Phan Hoàng Nhân (2011), Nghiên cứu yếu tố ảnh hưởng đến trình đồng trùng hợp ghép axit acrylic lên chitin thăm dò khả hấp phụ ion Cu2+, Cd2+, Pb2+ sản phẩm, Luận văn Thạc sĩ Khoa học, Đà Nẵng [12] Đỗ Đình Rãng (chủ biên), Đặng Đình Bạnh, Lê Thị Đào, Nguyễn Mạnh Hà, Nguyễn Thị Thanh Phong (2008), Hóa học hữu 3, NXB Giáo dục [13] Bùi Hải Đăng Sơn (2017), Nghiên cứu biến tính Diatomit Phú Yên ứng dụng hấp phụ xúc tác, Luận án Tiến sĩ hóa lý thuyết hóa lý, Huế [14] Trần Quốc Sơn (2008), Tài liệu giáo khoa chuyên hóa hữu 11 – 12, tập 1, NXB Giáo dục [15] Thái Doãn Tĩnh (2005), Hóa học hợp chất cao phân tử, NXB Khoa học kĩ thuật [16] Huỳnh Thị Lê Trang (2015), Nghiên cứu khả hấp phụ ion kim loại Pb(II) Ni(II) axit humic, Khóa luận Tốt nghiệp, Đà Nẵng [17] Lê Xuân Trọng, Nguyễn Hữu Đĩnh, Từ Vọng Nghi, Đỗ Đình Rãnh, Cao Thị Thặng (2008), Hóa học 12 – Nâng cao, NXB Giáo dục Tiếng Anh [18] Adriano D C (2001), Trace elements in terrestrial environments, biogeochemistry, bioavailability and risks of metal, 2nd Edition, Springer New York [19] Alkorta I, Hernandez – Allica Becerrie JM, Amezaga I, Albizu I, Garbisu C (2004), “ Recent finding on the phytoremediation of soil contaminated with environmentally toxic heavy metals and metalloids such as Zins, cadium, lead, and arsenic”, Rev Environ Sci Biotechnol 3, pp 71-90 [20] Aly A.S., Byong Dea Jeon, Yun Heum Park (1997), “Preparation and evalution of the chitin derivative for wastewater treatments” J.Appl Polym Sci, Vol.65, pp 1939-1946 [21] Hirano S (1996), “Economic perspective of chitin and chitosan”, The Proceedings of the second Asia Pacific Chitin Symposyum, Bangkok, Nov 1996, pp 22-25 Luan van 79 [22] Takashi Ohara, Takashia Sato, Noboru Shimizu, Gunter Prescher Helmut Schwind, Otto Weiberg, Klaus Marten, Helmut Greim (2003), “Acrylic Acid ang Derivatives”, Industrial Chemistryl, Wiley-VCH, Weinheim [23].Sastre de Vicente M.E (2004), “The concept of ionic strength eighty years after its introduction in chemistry”, Journal of Chemical Education, 81 (5), pp 750-753 Luan van ... luận văn này, tiến hành đề tài: ? ?Nghiên cứu hấp phụ Pb2+, Cu2+ dung dịch nước vật liệu Chitin - Axit Humic ghép Axit Acrylic. ” Mục tiêu nghiên cứu đề tài - Điều chế chitin từ vỏ tôm - Điều chế axit. .. TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM KHOA HÓA - - NGHIÊN CỨU HẤP PHỤ Pb2+, Cu2+ TRONG DUNG DỊCH NƢỚC BẰNG VẬT LIỆU CHITIN – AXIT HUMIC GHÉP AXIT ACRYLIC KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP CỬ NHÂN HĨA PHÂN TÍCH MƠI TRƢỜNG... KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP Họ tên sinh viên: DƢƠNG THỊ THU LINH Lớp: 14 CHP Tên đề tài: ? ?Nghiên cứu hấp phụ Pb2+, Cu2+ dung dịch nƣớc vật liệu Chitin - Axit Humic ghép Axit Acrylic. ” Nguyên liệu, hóa