Khóa luận tốt ghiệp Trường ĐHSP Hà Nội 2 Trần Thị Phương Mai – K39D – Khoa hóa học TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM HÀ NỘI 2 KHOA HÓA HỌC TRẦN THỊ PHƢƠNG MAI NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG HẤP PHỤ KIM LOẠI NẶNG Cr (VI) CỦ[.]
Trường ĐHSP Hà Nội Khóa luận tốt ghiệp TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM HÀ NỘI KHOA HÓA HỌC TRẦN THỊ PHƢƠNG MAI ẠI Đ NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG HẤP PHỤ Ọ H KIM LOẠI NẶNG Cr (VI) CỦA THAN C HOẠT TÍNH BIẾN TÍNH BẰNG H3PO4 SƯ ẠM PH TRÊN NỀN VỎ CÀ PHÊ KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC Chun ngành: Hóa Cơng nghệ - Mơi trƣờng HÀ NỘI, 2017 Trần Thị Phương Mai – K39D – Khoa hóa học Trường ĐHSP Hà Nội Khóa luận tốt ghiệp TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM HÀ NỘI KHOA HÓA HỌC - - TRẦN THỊ PHƢƠNG MAI Đ ẠI NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG HẤP PHỤ KIM LOẠI NẶNG Cr (VI) CỦA THAN HOẠT TÍNH BIẾN TÍNH BẰNG H3PO4 TRÊN NỀN VỎ CÀ PHÊ C Ọ H SƯ ẠM PH KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC Chun ngành: Hóa Cơng nghệ - Mơi trƣờng Ngƣời hƣớng dẫn khoa học Th.S ĐỖ THỦY TIÊN HÀ NỘI, 2017 Trần Thị Phương Mai – K39D – Khoa hóa học Trường ĐHSP Hà Nội Khóa luận tốt ghiệp LỜI CẢM ƠN Với lòng biết ơn chân thành nhất, em xin gửi lời cảm ơn tới Ths Đỗ Thủy Tiên – trƣờng ĐH Sƣ Ph m Hà N i PGS.TS Ngơ Kim Chi – Viện Hóa học hợp chất thiên nhiên – Viện Hàn lâm Khoa học Công nghệ Việt Nam trực tiếp hƣớng dẫn giúp đỡ em hồn thành khóa luận tốt nghiệp Em xin trân trọng gửi lời cảm ơn tới thầy, giáo khoa Hóa học nhiệt tình giảng d y giúp đỡ em suốt trình học tập dƣới mái trƣờng ĐH Sƣ ph m Hà N i Đ ẠI Cuối cùng, em xin chân thành cảm ơn gia đình, b n bè t o H điều kiện, đ ng viên, giúp đỡ em trình học tập C Ọ Do điều kiện thời gian trình đ cịn h n chế, nên thân khóa luận SƯ khơng tránh khỏi thiếu sót Em mong nhận đƣợc góp ý thầy, giáo nhƣ tồn thể b n để khóa luận em hồn ẠM PH thiện Hà Nội, tháng năm 2017 Sinh viên thực Trần Thị Phƣơng Mai Trần Thị Phương Mai – K39D – Khoa hóa học Trường ĐHSP Hà Nội Khóa luận tốt ghiệp LỜI CAM ĐOAN Em xin cam đoan khóa luận tốt nghiệp cơng trình nghiên cứu thực cá nhân em, đƣợc thực sở nghiên cứu lý thuyết, nghiên cứu khảo sát thực nghiệm dƣới hƣớng dẫn khoa học ThS Đỗ Thủy Tiên Các số liệu kết đo đƣợc khóa luận trung thực, cá nhân em tiến hành thí nghiệm ẠI Đ Hà Nội, tháng năm 2017 Sinh viên thực C Ọ H SƯ Trần Thị Phƣơng Mai ẠM PH Trần Thị Phương Mai – K39D – Khoa hóa học Trường ĐHSP Hà Nội Khóa luận tốt ghiệp DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT Ký hiệu viết tắt Tên đầy đủ AC Than ho t tính (Activated carbon) VLHP Vật liệu hấp phụ SEM Phƣơng pháp kính hiển vi điện tử quét (Scanning Electron Microscope) ẠI Đ C Ọ H SƯ ẠM PH Trần Thị Phương Mai – K39D – Khoa hóa học Trường ĐHSP Hà Nội Khóa luận tốt ghiệp DANH MỤC BẢNG Bảng 1.1 M t số số vật lý crom Bảng 1.2 Giá trị giới h n nồng đ Cr VI nƣớc thải công nghiệp Bảng 1.3 M t số đƣờng đẳng nhiệt hấp phụ 13 Bảng 1.4 Sự khác thành phần vỏ cà phê trồng t i tỉnh ĐăkLăk tỉnh Điện Biên 22 Bảng 3.1 Kết khảo sát ảnh hƣởng nồng đ H3PO4 ngâm tẩm, nhiệt đ đốt đến khả hấp phụ VLHP 30 Đ Bảng 3.2 Kết khảo sát ảnh hƣởng pH đến khả hấp phụ VLHP 33 ẠI Bảng 3.3 Kết khảo sát ảnh hƣởng thời gian đến khả hấp phụ VLHP 35 H C Ọ Bảng 3.4 Kết khảo sát ảnh hƣởng liều lƣợng VLHP đến khả hấp phụ 36 SƯ PH Bảng 3.5 Kết khảo sát ảnh hƣởng nồng đ Cr VI đến hiệu hấp phụ VLHP 38 Bảng 3.6 Các thông số khảo sát hấp phụ Cr (VI) VLHP 39 ẠM Trần Thị Phương Mai – K39D – Khoa hóa học Trường ĐHSP Hà Nội Khóa luận tốt ghiệp DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ Hình 1.1 Đƣờng đẳng nhiệt hấp phụ Langmuir 15 Hình 1.2 Sự phụ thu c Ccb/q vào Ccb 15 Hình 3.1 Đồ thị đƣờng chuẩn xác định nồng đ Cr (VI) 29 Hình 3.2 Đồ thị biểu diễn ảnh hƣởng nồng đ H3PO4 ngâm tẩm than, nhiệt đ đốt than đến khả hấp phụ VLHP 30 Hình 3.3 Mẫu 30%-4000C dùng làm VLHP 31 Hình 3.4 Than chƣa biến tính 32 Hình 3.5 Than biến tính H3PO4 32 ẠI Đ Hình 3.6 Đồ thị biểu diễn ảnh hƣởng pH đến khả hấp phụ VLHP 34 C Ọ H Hình 3.7 Đồ thị biểu diễn ảnh hƣởng thời gian đến khả hấp phụ VLHP 35 SƯ Hình 3.8 Đồ thị biểu diễn ảnh hƣởng liều lƣợng VLHP đến khả hấp phụ 37 ẠM PH Hình 3.9 Đồ thị biểu diễn ảnh hƣởng nồng đ đầu Cr VI đến hiệu suất hấp phụ VLHP 38 Hình 3.10 Đƣờng đẳng nhiệt hấp phụ Langmuir VLHP Cr (VI) 40 Hình 3.11 Sự phụ thu c C/q vào C VLHP Cr (VI) 40 Trần Thị Phương Mai – K39D – Khoa hóa học Trường ĐHSP Hà Nội Khóa luận tốt ghiệp MỤC LỤC MỞ ĐẦU CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN 1.1 Giới thiệu nguyên tố Crom 1.1.1 Tính chất vật lý, hóa học crom 1.1.2 Công dụng crom 1.1.3 Ảnh hƣởng crôm 1.1.4 Hiện tr ng ô nhiễm Cr (VI) công nghiệp m điện t i Việt Nam Đ ẠI 1.2 Giới thiệu phƣơng pháp hấp phụ 1.2.1 Các khái niệm H Ọ 1.2.2 Cân hấp phụ 11 C 1.2.3 Các phƣơng trình đẳng nhiệt hấp phụ 13 SƯ 1.3 Than ho t tính C cấu trúc bề m t C 15 PH 1.3.1 Giới thiệu C 15 ẠM 1.3.2 Điều chế C 16 1.3.3 Cấu trúc xốp bề m t than ho t tính 19 1.4 Tổng quan vật liệu vỏ cà phê 22 1.4.1 Giới thiệu vỏ cà phê 22 1.4.2 Thành phần vỏ cà phê 22 CHƢƠNG 2: THỰC NGHIỆM 24 2.1 Đối tƣợng nghiên cứu: 24 2.2 Hóa chất dụng cụ 24 2.2.1 Hóa chất 24 2.2.2 Thiết bị nghiên cứu dụng cụ 24 2.3 Phƣơng pháp nghiên cứu 25 2.3.1 Phƣơng pháp thu thập tài liệu 25 Trần Thị Phương Mai – K39D – Khoa hóa học Trường ĐHSP Hà Nội Khóa luận tốt ghiệp 2.3.2 Phƣơng pháp phân tích 25 2.4 Phƣơng pháp thực nghiệm 25 2.4.1 Xây dựng đƣờng chuẩn Cr (VI) 25 2.4.2 Thực nghiệm chế t o vật liệu hấp phụ vỏ cà phê 26 2.4.3 Thực nghiệm nghiên cứu khả hấp phụ ion Cr (VI) 27 CHƢƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 29 3.1 Lập đƣờng chuẩn Cr (VI) 29 3.2 Kết chế t o vật liệu hấp phụ vỏ cà phê 29 3.2.1 Ảnh hƣởng nồng đ H3PO4 ngâm tẩm, nhiệt đ đốt đến khả hấp phụ VLHP 29 ẠI Đ 3.2.2 Kết đánh giá cấu trúc bề m t VLHP 32 3.3 Kết nghiên cứu khả hấp phụ ion Cr VI 33 H Ọ 3.3.1 Ảnh hƣởng pH đến khả hấp phụ VLHP 33 C 3.3.2 Ảnh hƣởng thời gian đến khả hấp phụ VLHP 34 SƯ 3.3.3 Ảnh hƣởng liều lƣợng chất hấp phụ đến khả hấp phụ VLHP 36 PH ẠM 3.3.4 Ảnh hƣởng nồng đ Cr VI đến hiệu hấp phụ VLHP 37 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 41 TÀI LIỆU THAM KHẢO 434 Trần Thị Phương Mai – K39D – Khoa hóa học Trường ĐHSP Hà Nội Khóa luận tốt ghiệp MỞ ĐẦU Lý chọn đề tài Trong m t vài thập kỷ gần đây, phát triển m nh kinh tế nhƣ bùng nổ dân số t o nhiều sức ép lên mơi trƣờng sống, m t số vấn đề ô nhiễm kim lo i n ng nƣớc Các ho t đ ng công nghiệp hay sinh ho t ngƣời phát thải m t số lƣợng lớn kim lo i n ng đ c h i vào mơi trƣờng đất nƣớc, tích lũy chuỗi thức ăn cuối tác đ ng tới ngƣời [20] Trong số kim lo i n ng Cr (VI) có đ c tính Đ cao, gây bệnh ngồi da, thủng màng ngăn mũi, viêm gan, viêm ẠI thận, ung thƣ phổi Việc lo i trừ thành phần chứa kim lo i n ng đ c h i, Ọ H đ c biệt Cr (VI) khỏi nguồn nƣớc ngầm hay nƣớc thải công nghiệp C m t mục tiêu môi trƣờng quan trọng cần phải giải SƯ Đã có nhiều phƣơng pháp đƣợc áp dụng nhằm tách lo i ion kim lo i phƣơng pháp trao đổi ion , phƣơng pháp sinh học, phƣơng pháp hóa ẠM học, PH n ng khỏi mơi trƣờng nƣớc, nhƣ: phƣơng pháp hóa lý phƣơng pháp hấp phụ, Trong đó, phƣơng pháp hấp phụ đƣợc áp dụng r ng rãi cho kết khả thi [12] Than ho t tính (AC) với khả hấp phụ lớn vật liệu cần thiết cho ứng dụng để lọc ngành công nghiệp khác xử lý nƣớc thải [17] Nhu cầu AC gia tăng nhanh chóng với nhận thức cao bảo vệ môi trƣờng Tuy nhiên giá lo i AC đắt tiền thực tế hầu hết sản phẩm C thƣơng m i có nguồn gốc từ nguyên liệu tự nhiên tốn nhƣ gỗ ho c than Do việc tận dụng phụ phẩm nơng nghiệp bao gồm vỏ cà phê, lõi ngơ, bã trà, bã mía, vỏ trấu, mùn cƣa, vỏ dừa để xử lý kim lo i n ng nƣớc m t hƣớng Trần Thị Phương Mai – K39D – Khoa hóa học Trường ĐHSP Hà Nội Khóa luận tốt ghiệp Nhiệt đ q trình than hóa ảnh hƣởng đáng kể đến khả hấp phụ Cr (VI) than ho t tính biến tính Kết nghiên cứu cho thấy với nồng đ chất ngâm tẩm than hóa mẫu nhiệt đ thấp hiệu hấp phụ Cr (VI) cao Khả hấp phụ Cr (VI) lớn than hóa nhiệt đ 4000C với nồng đ chất ngâm tẩm 30% Khi nhiệt đ than hóa tăng lên q trình phân hủy cacbon diễn m nh hơn, hàm lƣợng cacbon than gốc ho t đ ng hấp phụ giảm bị oxi hóa biến tính [16] Vì than hóa nhiệt đ 5000C 6000C khả hấp phụ giảm dần Khi tăng nồng đ chất ho t hóa lên 40% khả hấp phụ Cr (VI) giảm dần khả hấp phụ l i tăng chậm tăng nồng đ chất ho t hóa lên 50% nhƣng ẠI Đ khơng cao H Trong nghiên cứu chọn mẫu vật liệu đƣợc than hóa nhiệt đ C Ọ 4000C với nồng đ chất ngâm tẩm 30% (kí hiệu mẫu 30%-4000C) làm SƯ VLHP cho thí nghiệm khảo sát ẠM PH Hình 3.3 Mẫu 30%-4000C dùng làm VLHP Trần Thị Phương Mai – K39D – Khoa hóa học 31 Trường ĐHSP Hà Nội Khóa luận tốt ghiệp 3.2.2 Kết đánh giá cấu trúc bề mặt VLHP Kết chụp SEM ẠI Đ Hình 3.4 Than chƣa iến tính C Ọ H Hình 3.5 Than biến tính H3PO4 SƯ Kết đánh giá hình thái học bề m t than chƣa biến tính sau biến tính thơng qua liệu ảnh SEM thể Hình 3.4 Hình 3.5 cho PH thấy hình thái học bề m t vật liệu than ho t tính thay đổi đáng kể ẠM đƣợc biến tính H3PO4 Ở đ phóng đ i 50.000 lần thấy, mẫu than chƣa biến tính trơ phản quang Trên mẫu than biến tính H3PO4 có rãnh sâu bề m t có hình thành vật liệu có cấu trúc tinh thể rõ ràng không nằm d ng vơ định hình Rõ ràng, axit H3PO4 làm cho vỏ cà phê phình mở cấu trúc xenlulozo vỏ cà phê Trong suốt q trình ho t hóa, axit H3PO4 ho t đ ng nhƣ m t chất ổn định, đảm bảo than không bị xẹp trở l i xốp Q trình ho t hóa than H3PO4 t o nên lỗ nhỏ li ti làm cho than có khả hấp phụ giữ t p chất tốt nhiều so với than chƣa biến tính, than biến tính H3PO4 hấp phụ ion kim lo i dễ dàng Trần Thị Phương Mai – K39D – Khoa hóa học 32 Trường ĐHSP Hà Nội Khóa luận tốt ghiệp 3.3 Kết nghiên cứu khả hấp phụ ion Cr (VI) 3.3.1 Ảnh hƣởng pH đến khả hấp phụ VLHP Hiệu suất hấp phụ VLHP nghiên cứu môi trƣờng pH khác với khối lƣợngVLHP 0.1g, nồng đ đầu Cr (VI) 10mg/l, thời gian khuấy 3h, với tốc đ khuấy 120vòng/phút, nhiệt đ phòng đƣợc thể qua Bảng 3.2 Hình 3.6 Bảng 3.2 Kết khảo sát ảnh hƣởng pH đến khả hấp phụ VLHP pH Co (mg/l) C (mg/l) H (%) 10 0.2601 97.39 10 0.0375 99.24 10 0.0151 99.84 10 0.5439 94.56 3.0852 69.14 ẠI Đ Mẫu 10 10 10 10 C Ọ H SƯ ẠM PH Trần Thị Phương Mai – K39D – Khoa hóa học 3.6673 63.32 4.4253 55.74 33 Trường ĐHSP Hà Nội Khóa luận tốt ghiệp 120 Hiêu suất hấp phụ % 100 80 60 40 20 0 pH 10 12 ẠI Đ C Ọ H Hình 3.6 Đồ thị biểu diễn ảnh hƣởng pH đến khả hấp phụ VLHP Ta thấy hiệu suất hấp phụ Cr (VI) ổn định pH khoảng 6, SƯ giảm dần khoảng pH từ 10 Do tăng pH khả hấp phụ PH chất hấp phụ giảm lực hút tĩnh điện anion Cr (VI) bề ẠM m t chất hấp phụ giảm, giảm khả hấp phụ Từ đó, chọn pH= dùng làm pH tối ƣu Kết đƣợc sử dụng cho thí nghiệm 3.3.2 Ảnh hƣởng thời gian đến khả hấp phụ VLHP Hiệu suất hấp phụ VLHP nghiên cứu theo thời gian đ t cân hấp phụ khác với khối lƣợng VLHP 0.1g, nồng đ đầu Cr (VI) 10mg/l, thời gian khuấy 3h, môi trƣờng pH=6 với tốc đ khuấy 120vòng/phút, nhiệt đ phịng đƣợc thể qua Bảng 3.3 Hình 3.7 Trần Thị Phương Mai – K39D – Khoa hóa học 34 Trường ĐHSP Hà Nội Khóa luận tốt ghiệp Bảng 3.3 Kết khảo sát ảnh hƣởng thời gian đến khả hấp phụ VLHP Thời gian Mẫu (phút) Co (mg/l) C (mg/l) H (%) 180 10 0.0651 99.34 150 10 0.0321 99.67 120 10 0.0486 99.51 100 10 0.0486 99.51 80 10 0.9471 90.52 60 10 2.8018 71.98 10 3.3458 66.54 ẠI Đ 30 C Ọ H 120 SƯ PH 80 ẠM Hiệu suất hấp phụ % 100 60 40 20 0 30 60 90 120 150 180 210 Thời gian hấp phụ ph t Hình 3.7 Đồ thị biểu diễn ảnh hƣởng thời gian đến khả hấp phụ VLHP Trần Thị Phương Mai – K39D – Khoa hóa học 35 Trường ĐHSP Hà Nội Khóa luận tốt ghiệp Theo thuyết hấp phụ đẳng nhiệt phân tử chất bị hấp phụ hấp phụ bề m t chất hấp phụ di chuyển ngƣợc l i, liên quan đến yếu tố thời gian tiếp xúc chất hấp phụ chất bị hấp phụ, thời gian ngắn chƣa đủ đển trung tâm ho t đ ng bề m t chất hấp phụ đƣợc “lấp đầy” Cr (VI) Ngƣợc l i thời gian dài lƣợng chất bị hấp phụ tích tụ bề m t chất hấp phụ nhiều, tốc đ di chuyển ngƣợc l i vào nƣớc lớn nên hiệu hấp phụ gần nhƣ không tăng dần đ t đến tr ng thái cân Kết nghiên cứu cho thấy khoảng 30 100 phút hiệu hấp phụ Cr (VI) tăng tƣơng đối nhanh dần ổn định khoảng thời gian 100 180 phút Do vậy, thời gian tiếp xúc 100 phút đƣợc lựa chọn Đ để thực thí nghiệm ẠI 3.3.3 Ảnh hưởng liều lượng chất hấp phụ đến khả hấp phụ Ọ H VLHP C Hiệu suất hấp phụ VLHP nghiên cứu theo liều lƣợng VLHP khác SƯ với nồng đ đầu Cr (VI) 10mg/l, thời gian khuấy 100 phút, môi trƣờng pH=6 với tốc đ khuấy 120v/phút, nhiệt đ phòng đƣợc thể PH qua Bảng 3.4 Hình 3.8 ẠM Bảng 3.4 Kết khảo sát ảnh hƣởng liều lƣợng VLHP đến khả hấp phụ Mẫu Khối lƣợng VLHP (g) Co (mg/l) C (mg/l) Hiệu suất (%) 0.01 10 3.6446 63.55 0.05 10 3.3531 66.46 0.1 10 2.6760 73.23 0.2 10 0.7624 92.37 0.3 10 0.0752 99.24 0.4 10 0.0257 99.74 0.5 10 0.0246 99.75 Trần Thị Phương Mai – K39D – Khoa hóa học 36 Trường ĐHSP Hà Nội Khóa luận tốt ghiệp 120 Hiệu suất hấp phụ (%) 100 80 60 40 20 0 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3 0.35 0.4 0.45 0.5 0.55 ẠI Đ Khối lượng VLHP (g) C Ọ H Hình 3.8 Đồ thị biểu diễn ảnh hƣởng liều lƣợng VLHP đến khả hấp phụ Việc tăng hiệu hấp phụ vật liệu hấp phụ Cr (VI) SƯ việc tăng số lƣợng vị trí hấp phụ Tuy nhiên đến m t giá trị định hiệu hấp phụ cực đ i việc tăng liều lƣợng chất hấp phụ khơng cịn ý PH nghĩa [14] Kết thể hình 3.8 cho thấy khoảng 0.01 0.3g ẠM hiệu suất hấp phụ Cr (VI) tăng tƣơng đối nhanh dần ổn định khoảng khối lƣợng VLHP 0.3 0.5g Do chọn liều lƣợng chất hấp phụ 0.3g để sử dụng cho thí nghiệm 3.3.4 Ảnh hƣởng nồng độ Cr (VI) đến hiệu hấp phụ VLHP Hiệu suất hấp phụ VLHP nghiên cứu theo nồng đ Cr (VI) ban đầu khác với khối lƣợng VLHP 0.3g, thời gian khuấy 100 phút, môi trƣờng pH=6, tốc đ khuấy 120vòng/phút, nhiệt đ phòng đƣợc thể qua Bảng 3.5 Hình 3.9 Trần Thị Phương Mai – K39D – Khoa hóa học 37 Trường ĐHSP Hà Nội Khóa luận tốt ghiệp Bảng 3.5 Kết khảo sát ảnh hƣởng nồng độ Cr (VI) đến hiệu hấp phụ VLHP Co (mg/l) C (mg/l) H(%) 10 0.1918 98.08 20 1.2335 93.83 30 3.9419 86.86 40 7.2391 81.90 50 13.5392 72.92 60 19.9864 66.68 70 27.1991 61.14 Đ Mẫu ẠI Ọ H 120 C SƯ 80 ẠM PH Hiệu suất hấp phụ % 100 60 40 20 0 10 20 30 40 50 Nồng độ Cr (VI) (mg/l) 60 70 80 Hình 3.9 Đồ thị biểu diễn ảnh hƣởng nồng độ đầu Cr (VI) đến hiệu suất hấp phụ VLHP Từ kết thí nghiệm ta thấy nồng đ cao lƣợng Cr (VI) hấp phụ tăng lên Ở nồng đ từ 10mg/l tải trọng xử lý cao giảm dần tăng Trần Thị Phương Mai – K39D – Khoa hóa học 38 Trường ĐHSP Hà Nội Khóa luận tốt ghiệp nồng đ từ 20 70mg/l Khi nồng đ Cr (VI) ban đầu thấp trung tâm ho t đ ng bề m t vật liệu hấp phụ chƣa đƣợc lấp đầy Cr (VI) Khí nồng đ tăng hiệu suất xử lý tăng lên Tuy nhiên, đến m t thời điểm đó, trung tâm đƣợc che phủ Cr (VI) khả hấp phụ vật liệu Cr (VI) giảm nhanh, bề m t VLHP trở nên bão hịa Cr (VI) Từ đó, chọn nồng đ Cr (VI) ban đầu tối ƣu đem hấp phụ 10mg/l Bảng 3.6 Các thông số khảo sát hấp phụ Cr (VI) VLHP C(mg/l) q (g/mg) C/q (g/l) 10 0.1918 3.2693 0.0586 6.2554 0.1971 8.6860 0.4538 10.9202 0.6629 3.9419 Ọ 7.2391 C 40 1.2335 H 30 ẠI 20 Đ Co (mg/l) SƯ 13.5392 12.1536 1.1140 60 19.9864 13.3378 1.4984 70 27.1991 14.2669 1.9064 Trần Thị Phương Mai – K39D – Khoa hóa học ẠM PH 50 39 Trường ĐHSP Hà Nội Khóa luận tốt ghiệp 16 2.5 y = 2.2532ln(x) + 6.3605 R² = 0.9833 14 y = 0.0673x + 0.1362 R² = 0.9925 10 C/q (g/l) q (mg/g) 12 1.5 0.5 0 10 20 30 10 20 30 C (mg/l) C(mg/l) Hình 3.10 Đƣờng đẳng nhiệt hấp phụ Langmuir VLHP Cr (VI) ẠI Đ Hình 3.11 Sự phụ thuộc C/q vào C VLHP Cr (VI) H C Ọ Từ đồ thị ta tính đƣợc giá trị tải trọng hấp phụ Cr (VI) cực đ i số Langmuir: = ẠM = = 14.86 (mg/g) PH = SƯ = = 0.4941 Kết cho thấy dung lƣợng hấp phụ Cr (VI) cực đ i VLHP 14.86 mg/g số Langmuir 0.4941 Trần Thị Phương Mai – K39D – Khoa hóa học 40 Trường ĐHSP Hà Nội Khóa luận tốt ghiệp KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Kết luận Sau q trình nghiên cứu hồn thành khóa luận tốt nghiệp với n i dung đề tài: “Nghiên cứu khả hấp phụ kim loại nặng Cr (VI) than hoạt tính biến tính H3PO4 vỏ cà phê” rút m t số kết luận sau: Đã chế t o đƣợc VLPH từ nguồn nguyên liệu phế thải nông nghiệp vỏ cà phê thơng qua q trình biến tính H3PO4 Đã xác định đƣợc m t số đ c điểm bề m t VLHP chế t o đƣợc Đ ẠI kính hiển vi điện tử quét (SEM) Các kết nhận đƣợc cho thấy VLHP H chế t o đƣợc tỏ có tâm hấp phụ m nh, có đ xốp lớn SƯ VLHP: C Ọ Đã khảo sát m t số yếu tố ảnh hƣởng đến trình hấp phụ - Khảo sát nhiệt đ nung từ 400 600oC nồng đ H3PO4 ngâm tẩm từ PH 30% 50% , kết thấy nung 400oC ngâm tẩm H3PO4 30% tối ƣu, ẠM cho hiệu hấp phụ cao - Khảo sát cho thấy pH hấp phụ tối ƣu pH=6 - Khảo sát thời gian đ t cân hấp phụ 100 phút - Khảo sát liều lƣợng hấp phụ tối ƣu 0.3gram - Khảo sát nồng đ Cr (VI) ban đầu tối ƣu đem hấp phụ 10mg/l Mơ tả q trình hấp phụ theo mơ hình hấp phụ đẳng nhiệt Langmuir xác định đƣợc dung lƣợng hấp phụ cực đ i VLHP Cr (VI) 14.86 mg/g Trần Thị Phương Mai – K39D – Khoa hóa học 41 Trường ĐHSP Hà Nội Khóa luận tốt ghiệp Kiến nghị: Qua nghiên cứu tơi kết luận sử dụng vật liệu vỏ cà phê biến tính H3PO4 để hấp phụ xử lý tách Crom khỏi nguồn nƣớc bị ô nhiễm Từ kết kiến nghị sử dụng than ho t tính biến tính vỏ cà phê để xử lý nƣớc ô nhiễm kim lo i n ng đ c biệt cho nƣớc uống, nƣớc thải công nghiệp m kim lo i ẠI Đ C Ọ H SƯ ẠM PH Trần Thị Phương Mai – K39D – Khoa hóa học 42 Trường ĐHSP Hà Nội Khóa luận tốt ghiệp TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt: B Tài nguyên môi trƣờng (2011), Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia nƣớc thải công nghiệp QCVN 40:2011/BTNMT Lê Quý n 2003 , Hiện tr ng ô nhiễm môi trƣờng Việt Nam, NXB Quân đ i nhân dân Lê Văn Cát 2002 , Hấp ph trao đổi ion kĩ thuật nước nước thải, Nxb Thống Kê, Hà N i Đ ng Kim Chi (2005), Hoá học m i trường, Nxb Khoa học Kỹ thuật Đ ẠI Nguyễn Văn Dục, Nguyễn Dƣơng Tuấn Anh (2001), “Ô nhiễm nƣớc H kim lo i n ng khu vực cơng nghiệp Thƣợng Đình”, Tạp chí Khoa học C Ọ Đại học Quốc gia Hà Nội Hà N i SƯ Vũ Đăng Đ (1998), Hóa học nhiễm m i trường, Nxb Giáo dục, PH Nguyễn Thị Thanh Hải (2016), Nghiên cứu chế tạo vật liệu hấp ph ẠM sở biến tính than hoạt tính ứng d ng x lý thủy ngân, mơi trường nước, khơng khí, Luận văn tiến sĩ kỹ thuật môi trƣờng, Hà N i Trần Minh Hoàng, Nguyễn Văn Thanh, Lê Đức Tri (1999), Sổ tay m điện, Nhà xuất Khoa học kỹ thuật Lò Văn Huynh 2002 , Nghiên cứu s d ng than hoạt t nh để loại bỏ số chất hữu m i trường nước, Luận văn tiến sĩ Hóa học, Hà N i 10 Lê Thanh Hƣng, Ph m Thành Quân, Lê Minh Tâm, Nguyễn Xuân Thơm (2008), “Nghiên cứu khả hấp phụ trao đổi ion xơ dừa vỏ trấu biến tính”, Tạp chí phát triển KH&CN, 11 (8), tr.5-12 11 Hồng Nhâm (2003), Hoá học v tập 3, Nxb Giáo dục Trần Thị Phương Mai – K39D – Khoa hóa học 43 Trường ĐHSP Hà Nội Khóa luận tốt ghiệp 12 Trần Văn Nhân, Ngô Thị Nga (2005), Giáo trình cơng nghệ x ý nước thải, Nxb Khoa học kỹ thuật, Hà N i 13 Trần Văn Nhân, Nguyễn Th c Sửu, Nguyễn Văn Tuế (2004), Giáo trình hóa lý tập 2, Nxb Giáo dục 14 Nha Hồng Quang (2009), “Xử lý nƣớc thải m điện Chrome vật liệu Biomass”, Tạp chí Khoa học Cơng nghệ, (32), tr.1-9 15 Sở Nông nghiệp Phát triển Nông thôn (2014), Báo cáo sản ượng cà phê từ năm 2009 đến năm 2013, ĐăkLăk 16 PGS.TS Phan Đình Tuấn (2016), “Nghiên cứu công nghệ x lý số loại nước thải than hoạt tính sản xuất từ vỏ cà phê”, Đ i học Tài Đ ẠI nguyên Mơi trƣờng TP.Hồ Chí Minh, Báo cáo tổng hợp kết khoa C Ọ H học công nghệ SƯ Tiếng Anh: 17 Dqbrowski A., Podkoscielny P., Hbicki Z., Baczak M (2005), PH “ dsorption of phenolic compounds by activated carbon, critical ẠM review’’, Chemosphere 58, pp.1049-1070 18 Moreno, C (2000), “Changes in surface chemistry of activated carbons by wet oxidation”, Carbon, 38, pp 1995-2001 19 Yin, C.Y., roua, M.K 2007 , “Review of modifications of activated carbon for enhancing contaminant uptakes from aqueous solutions”, Separation and Puification Technology, 52, pp 403-415 20 Babich, H., Devanas, M.A., Stotzky, G 1985 , “The mediation of mutagenicity and clastogenicity of heavy metals by physicochemical factors”, Environmental Research 37, 253–286 21 Marsh H., Rodriguez-Reinoso Francisco 2006 , “Activated Carbon” Elsevier, Spain Trần Thị Phương Mai – K39D – Khoa hóa học 44 Trường ĐHSP Hà Nội Khóa luận tốt ghiệp 22 Selvaraj, K., Manonmani, S and Pattabhi, S 2003 , “Removal of hexavalent chromium using distillery sludge”, Bioresource Technology, 89 (2), pp 207-211 23 Selvi, K., Pattabi, S., Kaadirvelu, K.K 2001 , “Removal of Cr6+ from aqueous solution by adsorption onto activated carbon”, Bioresour Technol, 80, pp.87-90 24 Dakiky, M., Khamis, M., Manassra, , Mereb, M., 2002 , “Selective adsorption of chromium (VI) in industrial wastewater using low-cost abundantly available adsorbents”, Adv Environ Res, 6, pp.533-540 25 Srivastava, S.K., Gupta, V.K., and Mohan D 1997 , “Removal of lead Đ ẠI and chromium by activated slag-a blast-furnace waste,” Journal of H Environmental Engineering, 123 (5), pp 461-468 C Ọ 26 Dubey, S.P., Gopal, K 2007 , “ dsorption of chromium VI on low cost SƯ adsorbents derived from agricultural waste material: a comparative study”, J Hazard Mater, 145, pp 465-470 PH 27 Mei S.X 2008 , “Effect of surface modification òf activated carbon on pp 0261-0265 Trần Thị Phương Mai – K39D – Khoa hóa học ẠM its adsorption capacity for NH3”, J China Univ Mining & Technol, (18), 45