khảo sát khả năng hấp phụ ion ni2+ trên vật liệu hấp phụ chế tạo từ vỏ chuối

TRƢỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ KHOA SƢ PHẠM LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC KHẢO SÁT KHẢ NĂNG HẤP PHỤ ION Ni2+ TRÊN VẬT LIỆU HẤP PHỤ CHẾ TẠO TỪ VỎ CHUỐI Chuyên ngành: Sƣ phạm Hoá học Giáo viên hƣớng dẫn: Sinh viên thực hiện: TS PHAN THỊ NGỌC MAI HOÀNG THỊ MỸ HẠNH MSSV: 2111812 CẦN THƠ - 2015 Luận văn tốt nghiệp GVHD: TS Phan Thị Ngọc Mai NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƢỚNG DẪN  ………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………… SVTH: Hoàng Thị Mỹ Hạnh i Luận văn tốt nghiệp GVHD: TS Phan Thị Ngọc Mai NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN  ………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………… SVTH: Hoàng Thị Mỹ Hạnh ii Luận văn tốt nghiệp GVHD: TS Phan Thị Ngọc Mai NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN  ………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………… SVTH: Hoàng Thị Mỹ Hạnh iii Luận văn tốt nghiệp GVHD: TS Phan Thị Ngọc Mai LỜI CẢM ƠN  Trong suốt trình thực luận văn em học hỏi tích lũy đƣợc nhiều kinh nghiệm quý báu mặt kiến thức nhƣ kinh nghiệm sống Để hoàn thành đề tài nghiên cứu này, nổ lực thân, em nhận đƣợc nhiều hỗ trợ giúp đỡ tận tình thầy cô, gia đình bạn bè Nay em xin chân thành gửi lời cảm ơn sâu sắc đến: Cô Phan Thị Ngọc Mai, trực tiếp hƣớng dẫn theo sát em trình thực đề tài, tận tình giúp đỡ đóng góp ý kiến để luận văn em đƣợc hoàn chỉnh Thầy Nguyễn Mộng Hoàng, Thầy Nguyễn Điền Trung tận tình hƣớng dẫn, đóng góp ý kiến tạo điều kiện thuận lợi cho em suốt trình làm thí nghiệm Quý thầy, cô môn Sƣ phạm Hoá học - Khoa sƣ phạm - Trƣờng Đại học Cần Thơ Gia đình, bạn bè tập thể lớp Sƣ phạm Hoá học K37 ngƣời quan tâm giúp đỡ đồng hành em suốt thời gian qua Em xin chân thành cảm ơn! SVTH: Hoàng Thị Mỹ Hạnh iv Luận văn tốt nghiệp GVHD: TS Phan Thị Ngọc Mai TÓM TẮT LUẬN VĂN Nhằm góp phần giải tình trạng ô nhiễm môi trƣờng vật liệu sẵn có, rẻ tiền mà đề tài “ Khảo sát khả hấp phụ ion Ni2+ vật liệu hấp phụ chế tạo từ vỏ chuối” đƣợc thực Trong đề tài này, luận văn xử lí biến tính nguyên liệu vỏ chuối axit citric để thu đƣợc vật liệu hấp phụ, sau tiến hành khảo sát khả hấp phụ ion Ni2+ vật liệu hấp phụ vừa chế tạo, khảo sát yếu tố ảnh hƣởng đến khả hấp phụ nhƣ thời gian, pH, nồng độ đầu ion Ni2+ nhiệt độ phòng, xác định độ hấp phụ cực đại số cân hấp phụ vật liệu hấp phụ theo mô hình hấp phụ đẳng nhiệt Langmuir Nồng độ ion Ni2+ trƣớc sau hấp phụ đƣợc xác định phƣơng pháp chuẩn độ tạo phức với thuốc thử EDTA Kết thực nghiệm cho thấy thời gian đạt cân hấp phụ 30 phút, pH thích hợp cho hấp phụ ion Ni2+ 6,0 Vỏ chuối biến tính axit citric có khả hấp phụ tốt vỏ chuối nguyên liệu Độ hấp phụ cực đại vật liệu hấp phụ 26,042 mg/g số cân hấp phụ k = 0,028 SVTH: Hoàng Thị Mỹ Hạnh v Luận văn tốt nghiệp GVHD: TS Phan Thị Ngọc Mai MỤC LỤC NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƢỚNG DẪN .i NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN ii NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN iii LỜI CẢM ƠN iv TÓM TẮT LUẬN VĂN v DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT ix DANH MỤC HÌNH x DANH MỤC BẢNG xi PHẦN MỞ ĐẦU 1 ĐẶT VẤN ĐỀ MỤC ĐÍCH ĐỀ TÀI NỘI DUNG NGHIÊN CỨU PHẦN NỘI DUNG Chƣơng 1: CƠ SƠ LÍ THYẾT 1.1 Tổng quan vỏ chuối 1.1.1 Giới thiệu chuối 1.1.2 Thành phần vỏ chuối [26] 1.2 Biến tính vỏ chuối acid citric [12] 1.3 Giới thiệu sơ lƣợc Niken [9, 13, 24] 1.3.1 Đặt tính Niken 1.3.2 Nguồn phát sinh Ni 1.3.3 Độc tính Ni 1.4 Quy chuẩn Việt Nam nƣớc thải [20] 1.5 Một số phƣơng pháp xử lý nguồn nƣớc bị ô nhiễm kim loại nặng 1.5.1 Phƣơng pháp kết tủa 1.5.2 Phƣơng pháp trao đổi ion 1.5.3 Phƣơng pháp hấp phụ 1.6 Các khái niệm loại hấp phụ [5, 10, 16, 17] 1.6.1 Các khái niệm 1.6.2 Hấp phụ vật lý hấp phụ hoá học 1.6.3 Sự hấp phụ giới hạn rắn – dung dịch 1.6.4 Sự hấp phụ môi trƣờng nƣớc 11 SVTH: Hoàng Thị Mỹ Hạnh vi Luận văn tốt nghiệp GVHD: TS Phan Thị Ngọc Mai 1.6.5 Cân hấp phụ - phƣơng trình hấp phụ đẳng nhiệt Langmuir 12 1.7 Phƣơng pháp định lƣợng kim loại [22, 35] 14 1.7.1 Phƣơng pháp phân tích trắc quang 14 1.7.2 Phƣơng pháp phổ hấp thu nguyên tử (AAS) 15 1.7.3 Phƣơng pháp phân tích thể tích 16 Chƣơng 2: THỰC NGHIỆM 17 2.1 Nguyên liệu, hoá chất, dụng cụ, thiết bị 17 2.1.1 Nguyên liệu 17 2.1.2 Hoá chất 17 2.1.3 Thiết bị 17 2.2 Phƣơng pháp chuẩn độ complexon xác định Ni2+ 17 2.2.1 Nguyên tắc phƣơng pháp 17 2.2.2 Cách tiến hành 18 2.3 Quy trình xử lý chế tạo vật liệu hấp phụ 19 2.3.1 Xử lí nguyên liệu 20 2.3.2 Chế tạo VLHP 20 2.4 Khảo sát khả hấp phụ VLHP vỏ chuối nguyên liệu 21 2.4.1 Khảo sát khả hấp phụ vỏ chuối nguyên liệu 21 2.4.2 Khảo sát khả hấp phụ VLHP 21 2.5 Khảo sát yếu tố ảnh hƣởng đến khả hấp phụ VLHP 21 2.5.1 Ảnh hƣởng thời gian 21 2.5.2 Ảnh hƣởng pH 22 2.5.3 Ảnh hƣởng nồng độ - cân hấp phụ 22 2.5.4 Xác định độ hấp phụ cực đại số cân hấp phụ theo mô hình hấp phụ đẳng nhiệt Langmuir 23 Chƣơng 3: KẾT QUẢ - THẢO LUẬN 24 3.1 Kết khảo sát yếu tố ảnh hƣởng đến trình biến tính vỏ chuối 24 3.1.1 Kết ảnh hƣởng thời gian 24 3.1.2 Kết ảnh hƣởng nồng độ axit citric 25 3.2 Kết khảo sát khả hấp phụ VLHP nguyên liệu vỏ chuối 26 3.2.1 Kết khảo sát khả hấp phụ nguyên liệu vỏ chuối 26 3.2.2 Kết khảo sát khả hấp phụ VLHP 26 3.3 Kết khảo sát yếu tố ảnh hƣởng 28 SVTH: Hoàng Thị Mỹ Hạnh vii Luận văn tốt nghiệp GVHD: TS Phan Thị Ngọc Mai 3.3.1 Kết khảo sát ảnh hƣởng thời gian 28 3.3.2 Kết khảo sát ảnh hƣởng pH 29 3.3.3 Kết khảo sát ảnh hƣởng nồng độ đầu ion Ni2+ 31 3.4 Xác định độ hấp phụ cực đại số cân hấp phụ 32 3.5 Một số nghiên cứu hấp phụ Ni2+ vỏ chuối 34 Chƣơng 4: KẾT LUẬN – KIẾN NGHỊ 35 4.1 Kết luận 35 4.2 Kiến nghị 35 TÀI LIỆU THAM KHẢO 36 PHỤ LỤC 39 SVTH: Hoàng Thị Mỹ Hạnh viii Luận văn tốt nghiệp GVHD: TS Phan Thị Ngọc Mai DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT BTNMT : Bộ tài nguyên môi trƣờng QCVN : Quy chuẩn Việt Nam TCVN : Tiêu chuẩn Việt Nam VLHP : Vật liệu hấp phụ SVTH: Hoàng Thị Mỹ Hạnh ix Luận văn tốt nghiệp GVHD: TS Phan Thị Ngọc Mai Từ hình 3.3 cho thấy khoảng thời gian khảo sát (5 60 phút), 20 phút đầu trình hấp phụ xảy nhanh, độ hấp phụ tăng nhanh nên đồ thị có đƣờng dốc thẳng đứng, sau 30 phút trình hấp phụ đạt cân nên đồ thị đƣờng thẳng nằm ngang Ban đầu trình hấp phụ xảy nhanh lúc bề mặt trống VLHP lớn nên trình hấp phụ xảy dễ dàng Sau thời gian, bề mặt trống lại ít, mặt khác có chất bị hấp phụ bề mặt chất hấp phụ lúc xuất thêm lực đẩy tƣơng tác phân tử chất tan hấp phụ nên trình hấp phụ xảy chậm dần đạt đến cân [29] Từ kết trên, luận văn chọn 30 phút khoảng thời gian phù hợp để thực nghiên cứu 3.3.2 Kết khảo sát ảnh hƣởng pH Hấp phụ môi trƣờng nƣớc bị ảnh hƣởng nhiều pH môi trƣờng Sự biến đổi pH dẫn đến biến đổi chất chất bị hấp phụ Ngoài biến đổi pH ảnh hƣởng đến nhóm chức bề mặt chất hấp phụ Bảng 3.7 hình 3.4 cho thấy ảnh hƣởng pH đến hiệu loại bỏ Ni2+ VLHP ản 3.7: Ảnh hưởng pH đến khả năn hấp phụ ion Ni2+ VLHP Các thôn số hấp phụ Nồn đầu Co Nồn độ cân Độ hấp phụ a Hiệu suất hấp (N) Ccb (N) (mg/g) phụ H% 1,00 0,02 1,982.10-2 0,531 0,9 2,06 0,02 1,680.10-2 9,440 16,0 3,01 0,02 1,316.10-2 20,178 34,2 4,00 0,02 1,280.10-2 21,240 36,0 5,01 0,02 1,200.10-2 23,600 40,0 6,00 0,02 1,142.10-2 25,311 42,9 7,20 0,02 1,080 10-2 27,140 46,0 pH SVTH: Hoàng Thị Mỹ Hạnh 29 Luận văn tốt nghiệp GVHD: TS Phan Thị Ngọc Mai 30 a (mg/g) 25 20 15 10 0 pH Hình 3.4: Đồ thị biểu diễn ảnh hưởng pH đến khả năn hấp phụ ion Ni2+ VLHP Dãy pH khảo sát dao động từ đến Khi pH tăng từ hiệu suất hấp phụ VLHP ion Ni2+ tăng nhanh Sở dĩ nhƣ môi trƣờng pH thấp, nồng độ H+ cao hỗn hợp xảy hấp phụ cạnh tranh cation kim loại với ion H+ Ion H+ có kích thƣớc nhỏ nên dễ sâu vào mao quản chất hấp phụ kết tâm hấp phụ bề mặt chất hấp phụ bị proton hoá mang điện tích dƣơng, đồng thời Ni tồn dạng cation, lúc xuất lực đẩy tĩnh điện chất hấp phụ chất bị hấp phụ làm giảm hấp phụ ion kim loại Tƣơng tự pH tăng ( pH < 7), hấp phụ cạnh tranh cation kim loại với ion H+ giảm, mặt khác nhóm cacboxyl VLHP làm tăng điện tích âm bề mặt chất hấp phụ, kết tăng lực hút tĩnh điện chất hấp phụ chất bị hấp phụ nên hấp phụ ion kim loại tăng [28] Khi pH = 7.13 bắt đầu xuất kết tủa Ni(OH)2 dung dịch, pH cao phức hyđroxo cation kim loại nhiều cản trở hấp phụ VLHP Tuy nhiên xác định nồng độ Ni2+ sau hấp phụ lƣợng kết tủa Ni(OH)2 đƣợc giữ lại giấy lọc nồng độ Ni2+ giảm, độ hấp phụ tính đƣợc pH = 7,2 tăng nhƣng thực tế lƣợng Ni2+ hấp phụ lên bề mặt VLHP giảm Từ kết trên, luận văn chọn pH = khoảng pH phù hợp để thực nghiên cứu SVTH: Hoàng Thị Mỹ Hạnh 30 Luận văn tốt nghiệp GVHD: TS Phan Thị Ngọc Mai 3.3.3 Kết khảo sát ảnh hƣởng nồng độ đầu ion Ni2+ Sau tiến hành khảo sát ảnh hƣởng nồng độ đầu ion Ni2+ đến khả hấp phụ VLHP thu đƣợc kết trình bày phụ lục Sau tính kết trung bình thí nghiệm thu đƣợc bảng số liệu 3.8 ản 3.8: Ảnh hưởng nồn độ đầu đến hiệu suất hấp phụ Ni2+của VLHP Các thôn số hấp phụ Nồn đầu Nồn độ cân Độ hấp phụ Hiệu suất hấp phụ Co (N) Ccb (N) a (mg/g) H% 5,0.10-3 1,30.10-3 10,915 74,0 1,0.10-2 3,00.10-3 20,650 70,0 1,5.10-2 7,53.10-3 22,036 49,8 2,0.10-2 11,44.10-3 25,252 42,8 2,5.10-2 17,00.10-3 23,600 32,0 Đồ thị biểu diễn ảnh hƣởng nồng độ đầu ion Ni2+ đến khả hấp phụ ion Ni2+ VLHP đƣợc thể hình 3.5 30,000 25,000 a (mg/g) 20,000 15,000 10,000 5,000 0,000 0,005 0,01 0,015 0,02 Nồng độ ban đầu Co (N) 0,025 0,03 Hình 3.5: Đồ thị biểu diễn ảnh hưởng nồn độ đầu ion Ni2+đến khả năn hấp phụ ion Ni2+ VLHP Từ số liệu thực nghiệm cho thấy, tăng nồng độ đầu Ni2+ độ hấp phụ VLHP tăng dần Khi nồng độ ion Ni2+ ban đầu thấp, trung tâm hoạt động SVTH: Hoàng Thị Mỹ Hạnh 31 Luận văn tốt nghiệp GVHD: TS Phan Thị Ngọc Mai bề mặt VLHP chƣa đƣợc lắp đầy ion Ni2+ Do đó, nồng độ ion Ni2+ tăng độ hấp phụ tăng Khi nồng độ đầu tăng đến giá trị trung tâm hoạt động đƣợc lắp đầy ion Ni2+ khả hấp phụ VLHP với ion Ni2+ đƣợc bão hoà Ở nồng độ cao, phân tử va chạm, cản trở chuyển động nên hạn chế khả hấp phụ 3.4 Xác định độ hấp phụ cực đại số cân hấp phụ Từ kết thực nghiệm thu đƣợc sau khảo sát ảnh hƣởng nồng độ đầu ion Ni2+ đến khả hấp phụ VLHP, luận văn tiến hành khảo sát cân hấp phụ theo mô hình hấp phụ đẳng nhiệt Langmuir Sau tính kết trung bình thí nghiệm thu đƣợc bảng số liệu 3.9 ản 3.9: Số liệu n hiên cứu cân hấp phụ theo mô hình hấp phụ đẳng nhiệt Langmuir Nồn độ đầu Nồn độ cân Độ hấp phụ Co (mg/l) Ccb (mg/l) a (mg/g) 147,5 38,350 10,915 3,514 295,0 88,500 20,650 4,295 442,5 222,135 22,036 10,081 590,0 337,480 25,252 13,364 737,5 501,500 23,600 21,250 Ccb/a (g/l) Đồ thị biểu diễn đƣờng đẳng nhiệt hấp phụ Langmuir VLHP ion Ni2+ đƣợc thể hình 3.6 SVTH: Hoàng Thị Mỹ Hạnh 32 Luận văn tốt nghiệp GVHD: TS Phan Thị Ngọc Mai 30 25 a (mg/g) 20 15 10 0,000 100,000 200,000 300,000 400,000 Nồng độ cân Ccb (mg/l) 500,000 600,000 Hình 3.6: Đườn đẳng nhiệt hấp phụ Lan muir ion Ni2+ Khi tăng nồng độ đầu độ hấp phụ tăng dần nồng độ đầu tăng đến giá trị đó, mà bề mặt trống VLHP bị bão hòa phân tử chất tan phản ứng đạt cân bằng, độ hấp phụ thời điểm lớn Dựa vào số liệu thực nghiệm thu đƣợc, vẽ đồ thị biểu diễn phụ thuộc Ccb/a vào Ccb theo lý thuyết hấp phụ đẳng nhiệt langmuir cho VLHP đƣợc mô tả nhƣ hình 3.7 25 y = 0,0384x + 1,3741 R² = 0,9904 Ccb/a (g/l) 20 15 10 0,000 100,000 200,000 300,000 400,000 500,000 600,000 Nồng độ cân Ccb (mg/l) Hình 3.7: Đƣờng đẳng nhiệt hấp phụ Langmuir dạng tuyến tính VLHP ion Ni2+ SVTH: Hoàng Thị Mỹ Hạnh 33 Luận văn tốt nghiệp GVHD: TS Phan Thị Ngọc Mai Từ đƣờng đẳng nhiệt hấp phụ Langmuir dạng tuyến tính hình 3.6, ta xác định đƣợc nồng độ hấp phụ cực đại ion Ni2+ 26,042 mg/g số cân hấp phụ k = 0,028 Từ kết trên, đánh giá khả hấp phụ ion Ni2+ VLHP tốt, loại vật liệu tốt để xử lí môi trƣờng 3.5 Một số nghiên cứu hấp phụ Ni2+ vỏ chuối ản 3.10 Tổn hơp số n hiên cứu hấp phụ ion Ni2+ từ vỏ chuối Nguồn tài liệu G Annadurai et al (2002) Zahra Abbasi et al (2013) Ashraf et al (2011) SVTH: Hoàng Thị Mỹ Hạnh a (mg/g) 6,88 8,91 22,00 34 Luận văn tốt nghiệp GVHD: TS Phan Thị Ngọc Mai Chƣơng 4: KẾT LUẬN – KIẾN NGHỊ 4.1 Kết luận Qua trình nghiên cứu kết thực nghiệm thu đƣợc, rút kết luận sau: Đã chế tạo thành công VLHP từ nguồn phế thải nông nghiệp vỏ chuối thông qua trình este hóa acid citric Đã khảo sát đƣợc số yếu tố ảnh hƣởng đến hấp phụ VLHP ion Ni2+ theo phƣơng pháp hấp phụ tĩnh Các kết thu đƣợc: - Nguyên liệu vỏ chuối sau xử lý có khả hấp phụ kim loại nặng tốt - Thời gian đạt cân hấp phụ VLHP 30 phút - Khoảng pH để hấp phụ ion Ni2+ VLHP xảy tốt pH = - Khảo sát cân hấp phụ theo mô hình hấp phụ đẳng nhiệt Langmuir xác định đƣợc độ hấp phụ cực đại ion Ni2+ 26,042 mg/g số cân hấp phụ k = 0,028 4.2 Kiến nghị - Nghiên cứu sâu yếu tố ảnh hƣởng đến tính chất VLHP trình điều chế - Khảo sát đặc điểm bề mặt: cấu trúc phân tử, cấu trúc xốp nguyên liệu vỏ chuối VLHP phƣơng pháp phổ hấp phụ hồng ngoại IR kính hiển vi điện tử quét (SEM) - Mở rộng nghiên cứu khả hấp phụ VLHP ion kim loại nặng khác ứng dụng vào xử lí nƣớc thải quy mô phòng thí nghiệm - Nghiên cứu khả giải hấp VLHP khả tái sử dụng VLHP sau xử lý nƣớc thải SVTH: Hoàng Thị Mỹ Hạnh 35 Luận văn tốt nghiệp GVHD: TS Phan Thị Ngọc Mai TÀI LIỆU THAM KHẢO Lê Huy Bá (chủ biên) (2000), Độc học môi trường, Nhà xuất ĐH Quốc gia Tp Hồ Chí Minh Lê Văn Cát (1999), Cơ sở hóa học kĩ thuật xử lí nước thải, Thanh niên, Hà Nội.Nhà xuất Đặng Kim Chi (2005), Hóa học môi trường, Nhà xuất Khoa học kỹ thuật Nguyễn Viết Chiến, Báo cáo kết thực kế hoạch 12 tháng năm 2013 ngành nông nghiệp phát triển nông thôn Nguyễn Tinh Dung (2002), Hóa học phân tích, phần III: Các phương pháp định lượng hoá học, Nhà xuất Giáo dục, Hà Nội Huỳnh Nguyễn Thái Duy, Nghiên cứu sản xuất nectar chuối Nguyễn Thùy Dƣơng (2008), “Nghiên cứu khả hấp phụ số ion kim loại nặng vật liệu hấp phụ chế tạo từ vỏ lạc thăm dò xử lí môi trường”, Luận văn thạc sĩ Hóa học, Đại học Thái Nguyên Dƣơng 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 Đoàn Thị Hiếu, “Khảo xác khả hấp phụ Niken nước vật liệu xương san hô”, Đại học dân lập Hải Phòng 10 Trần Tứ Hiếu (2004), Hóa học phân tích, Nhà xuất Đại học Quốc gia Hà Nội, Hà Nội 11 Lò Văn Huynh (2002), Nghiên cứu sử dung than hoạt tính để loại bỏ số chất hữu môi trường nước, Luận án tiến sĩ Hóa học, Hà Nội 12 Lê Thành Hƣng, Phạm 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, tập 11, số 8, 5- 12 13 Th.S Huỳnh Kim Liên (2006), Hướng dẫn thực hành phương pháp phân tích công cụ, Đại học Cần Thơ 14 Luận văn “Nghiên cứu khả hấp phụ số ion kim loại vật liệu hấp phụ chế tạo từ bã mía thăm dò xử lí môi trường”, Đại học Thái Nguyên 15 Đoàn Thị Thanh Nhàn (1996), Giáo trình công nghiệp, Nhà xuất Nông nghiệp Hà Nội 16 Trần Văn Nhân, Nguyễn Thạc Sửu, Nguyễn Văn Tuế (1998), Hóa lí tập II, Nhà xuất Giáo dục, Hải Phòng 17 Trần Văn Nhân, Nguyễn Thạc Sửu, Nguyễn Văn Tuế (2004), Giáo trình Hóa lí tập II, Nhà xuất Giáo dục SVTH: Hoàng Thị Mỹ Hạnh 36 Luận văn tốt nghiệp GVHD: TS Phan Thị Ngọc Mai 18 Đặng Văn Phi (2012), Nghiên cứu sử dụng vỏ chuối để hấp phụ số ion kim loại nặng nước, Đại học Đà Nẵng 19 Trịnh Thị Thanh (2001), Độc học, môi trường sức khoẻ người, Nhà xuất Đại học Quốc gia Hà Nội 20 Tiêu chuẩn Việt Nam 2005, Bộ Tài nguyên Môi trƣờng 21 Hồ Sĩ Tráng (2006), Cơ sở hóa học gỗ xenluloza, Nhà xuất Khoa học kỹ thuật 22 Lâm Minh Triết, Diệp Ngọc Sƣơng (2000), Các phương pháp phân tích kim loại nước nước thải, Nhà xuất Khoa học kĩ thuật, Tp Hồ Chí Minh 23 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 24 Nguyễn Đức Vận (2004), Hóa vô tập 2: Các kim loại điển hình , Nhà xuất Khoa học kĩ thuật, Hà Nội 25 B.A Anhwange ( 2008), “Chemical Composition of Musa sapientum (Banana) Peels”, Joumal of Food Technology, 6, pp 263 – 266 26 Malkoc E., Nuhoglu Y., 2005 Investigations of Nickel (II) Removal from Aqueous Solutions Using Tea Factory Waste, J Hazardous Materials, B127,pp 27 David Harvey (2000), Modern Analytical Chemistry, McGraw -Hill, The United States of America 28 G Kalyani, GB Rao, V Saradhi, P Kumar, -Equilibrium (2009), “Kinetic studies on biosorption of zinc onto Gallus domesticus Shell Powder”, ARPN Journal of Engineering and Applied Sciences vol 4, pp 39-49 29 K.A.G Gusmao, L.V.A Gurgel, T.M.S Melo, L.F Gil (2012), “Application of succinylated sugarcane bagasse as adsorbent to remove methylene blue and gentian violet from aqueous solution – Kinetic and Equilibrium studies”,Dyes and Pigments, 92, pp 967 – 974 30 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 31 M Nameni, M.R Alavi Moghdam, M Arami (2008), “Adsorption of hexavalent chromium from aqueous solution by wheat bran”, International Journal of Environment Science Technology, 5, 2, pp 161-168 32 Karuppanna Periasamy and Chinnaiya Namasivayam (1994), “Process Development for Removal and Recovery of Cadmium of from Wasterwater by a Low-cost Absorbent: adsorption Rates and Equilibrium Studies”, Industrial and engineering Chemistry Research, 33, pp 317-320 33 Periasamy K., Namasivayam C., (1995), “Removal of Ni (II) from aqueous solution and nickel industry wastewater using an agricultural waste: peanut hull”, Waste Manage 15, pp 63 SVTH: Hoàng Thị Mỹ Hạnh 37 Luận văn tốt nghiệp GVHD: TS Phan Thị Ngọc Mai 34 S.S.VOIUTSKI (1973), “Hóa học chất keo”, tập I, Nhà xuất Đại học trung học chuyên nghiệp 35 “Banana peel”, online tại: http://en.wikipedia.org/wiki/Banana_peel, tài liệu đƣợc lấy vào ngày 1/5/2015 36 Nguyễn Đăng Đức, (2008) “Giáo trình hoá học phân tích”, khoa Khoa Học Tự Nhiên Xã Hội Đại học Thái Nguyên SVTH: Hoàng Thị Mỹ Hạnh 38 Luận văn tốt nghiệp GVHD: TS Phan Thị Ngọc Mai PHỤ LỤC Phụ lục 1: kết khảo sát ảnh hưởng thời ian đến trình biến tính Thời Thể tích EDTA chuẩn độ (ml) gian Vtb Ccb (N) Độ hấp phụ a (mg/g) Lần Lần Lần 4,0 4,1 4,0 4,03 8,06.10-3 17,612 3,5 3,5 3,5 3,50 7,00.10-3 19,175 12 2,7 2,7 2,6 2,67 5,34.10-3 21,624 13 2,9 2,9 2,9 2,9 5,80.10-3 20,945 14 3,0 3,0 3,0 3,0 6,00.10-3 20,650 (giờ) Phụ lục 2: Kết khảo sát ảnh hưởng nồn độ axit citric đến trình biến tính Nồng độ Thể tích EDTA chuẩn độ (ml) citric Vtb Ccb (N) Độ hấp phụ a (mg/g) Lần Lần Lần 0,2 7,0 7,0 7,0 7,00 14,00.10-3 8,850 0,6 4,6 4,6 4,6 4,60 9,20.10-3 15,930 0,8 3,2 3,2 3,1 3,17 6,34.10-3 20,149 1,0 2,7 2,7 2,6 2,67 5,34.10-3 21,624 1,2 2,7 2,6 2,7 2,67 5,34.10-3 21,624 1,5 2,6 2,6 2,6 2,60 5,20.10-3 21,830 (M) SVTH: Hoàng Thị Mỹ Hạnh 39 Luận văn tốt nghiệp GVHD: TS Phan Thị Ngọc Mai Phụ lục 3: Kết khảo sát ảnh hưởng thời ian đến khả năn hấp phụ VLHP Thời gian (phút) 10 20 30 40 50 60 Thể tích EDTA chuẩn độ (ml) Vtb Ccb (N) Hiệu suất a (mg/g) hấp phụ H% V1 V2 M1 6,1 6,1 6,1 6,1 1,22.10-2 23,01 39 M2 6,1 6,1 6,1 6,1 1,22.10-2 23,01 39 M3 6,1 6,1 6,1 6,1 1,22.10-2 23,01 39 M1 6,0 6,0 6,0 6,0 1,20.10-2 23,60 40 M2 6,0 6,0 6,0 6,0 1,20.10-2 23,60 40 M3 6,0 6,0 6,0 6,0 1,20.10-2 23,60 40 M1 5,8 5,8 5,8 5,8 1,16.10-2 24,78 42 M2 5,8 5,8 5,8 5,8 1,16.10-2 24,78 42 M3 5,8 5,8 5,8 5,8 1,16.10-2 24,78 42 M1 5,7 5,7 5,7 5,7 1,14.10-2 25,37 43 M2 5,7 5,7 5,7 5,7 1,14.10-2 25,37 43 M3 5,7 5,7 5,7 5,7 1,14.10-2 25,37 43 M1 5,7 5,7 5,7 5,7 1,14.10-2 25,37 43 M2 5,7 5,7 5,7 5,7 1,14.10-2 25,37 43 M3 5,7 5,7 5,7 5,7 1,14.10-2 25,37 43 M1 5,7 5,7 5,7 5,7 1,14.10-2 25,37 43 M2 5,7 5,7 5,7 5,7 1,14.10-2 25,37 43 M3 5,7 5,7 5,7 5,7 1,14.10-2 25,37 43 M1 5,7 5,7 5,7 5,7 1,14.10-2 25,37 43 M2 5,7 5,7 5,7 5,7 1,14.10-2 25,37 43 M3 5,7 5,7 5,7 5,7 1,14.10-2 25,37 43 SVTH: Hoàng Thị Mỹ Hạnh V3 Độ hấp phụ 40 Luận văn tốt nghiệp GVHD: TS Phan Thị Ngọc Mai Phụ lục 4: Kết khảo sát ảnh hưởng pH đến khả năn hấp phụ VLHP Thể tích EDTA chuẩn độ (ml) pH Vtb Ccb (N) Độ hấp Hiệu suất phụ a hấp phụ (mg/g) H% V1 V2 V3 M1 9,9 9,9 9,9 9,90 1,980.10-2 0,590 1,0 1,00 M2 10,0 9,9 9,9 9,93 1,986.10-2 0,413 0,7 M3 9,9 9,9 9,9 9,90 1,980.10-2 0,590 1,0 M1 8,4 8,4 8,4 8,4 1,680.10-2 9,440 16,0 2,06 M2 8,4 8,4 8,4 8,4 1,680.10-2 9,440 16,0 M3 8,4 8,4 8,4 8,4 1,680.10-2 9,440 16,0 M1 6,6 6,5 6,6 6,57 1,314.10-2 20,237 34,3 3,01 M2 6,6 6,6 6,6 6,6 1,320.10-2 20,060 34,0 M3 6,5 6,6 6,6 6,57 1,314.10-2 20,237 34,3 M1 6,4 6,4 6,4 6,4 1,280.10-2 21,240 36,0 4,00 M2 6,4 6,4 6,4 6,4 1,280.10-2 21,240 36,0 M3 6,4 6,4 6,4 6,4 1,280.10-2 21,240 36,0 M1 6,0 6,0 6,0 6,0 1,200.10-2 23,600 40,0 5,01 M2 6,0 6,0 6,0 6,0 1,200.10-2 23,600 40,0 M3 6,0 6,0 6,0 6,0 1,200.10-2 23,600 40,0 M1 5,7 5,7 5,7 5,7 1,140.10-2 25,370 43,0 6,00 M2 5,7 5,7 5,8 5,73 1,146.10-2 25,193 42,7 M3 5,7 5,7 5,7 5,7 1,140.10-2 25,370 43,0 M1 5,4 5,4 5,4 5,4 1,080 10-2 27,140 46,0 7,20 M2 5,4 5,4 5,4 5,4 1,080 10-2 27,140 46,0 M3 5,4 5,4 5,4 5,4 1,080 10-2 27,140 46,0 SVTH: Hoàng Thị Mỹ Hạnh 41 Luận văn tốt nghiệp GVHD: TS Phan Thị Ngọc Mai Phụ lục 5: Kết khảo sát ảnh hưởng lượn VLHP đến khả năn hấp phụ VLHP sau thí n hiệm Khối Thể tích EDTA chuẩn độ lƣợng (ml) VLHP 0,75 1,00 1,25 1,50 1,75 Ccb (N) Hiệu suất phụ a hấp phụ (mg/g) H% V1 V2 V3 M1 5,7 5,7 5,7 5,70 1,140.10-2 25,370 43,0 M2 5,7 5,7 5,7 5,70 1,140.10-2 25,370 43,0 M3 5,7 5,7 5,7 5,70 1,140.10-2 25,370 43,0 M1 4,0 4,0 4,0 4,00 8,00.10-3 23,600 60,0 M2 4,0 4,0 4,0 4,00 8,00.10-3 23,600 60,0 M3 4,0 4,0 4,0 4,00 8,00.10-3 23,600 60,0 M1 2,9 2,9 2,9 2,9 5,80.10-3 20,945 71,0 M2 2,9 2,9 2,9 2,9 5,80.10-3 20,945 71,0 M3 2,9 2,9 2,9 2,9 5,80.10-3 20,945 71,0 M1 2,8 2,8 2,8 2,8 5,60.10-3 16,992 72,0 M2 2,8 2,8 2,8 2,8 5,60.10-3 16,992 72,0 M3 2,8 2,8 2,8 2,8 5,60.10-3 16,992 72,0 M1 2,8 2,8 2,8 2,8 5,60.10-3 16,992 72,0 M2 2,8 2,8 2,8 2,8 5,60.10-3 16,992 72,0 M3 2,8 2,8 2,8 2,8 5,60.10-3 16,992 72,0 M1 2,8 2,8 2,8 2,8 5,60.10-3 16,992 72,0 M2 2,8 2,8 2,8 2,8 5,60.10-3 16,992 72,0 M3 2,8 2,8 2,8 2,8 5,60.10-3 16,992 72,0 (gam) 0,50 Vtb Độ hấp SVTH: Hoàng Thị Mỹ Hạnh 42 Luận văn tốt nghiệp GVHD: TS Phan Thị Ngọc Mai Phụ lục 6: Kết khảo sát ảnh hưởng nồn độ đầu ion Ni2+ đến khả năn hấp phụ VLHP sau thí n hiệm Thể tích EDTA chuẩn độ (ml) C0 (N) 5,0.10-3 1,0.10-2 1,5.10-2 2,0.10-2 2,5.10-2 Vtb Ccb (N) a (mg/g) H% V1 V2 V3 M1 2,6 2,6 2,6 2,6 1,300.10-3 10,915 74,0 M2 2,6 2,6 2,6 2,60 1,300.10-3 10,915 74,0 M3 2,6 2,6 2,6 2,60 1,300.10-3 10,915 74,0 M1 3,0 3,0 3,0 3,00 3,000.10-3 20,650 70,0 M2 3,0 3,0 3,0 3,00 3,000.10-3 20,650 70,0 M3 3,0 3,0 3,0 3,00 3,000.10-3 20,650 70,0 M1 5,0 5,0 5,1 5,03 7,545.10-3 21,992 49,7 M2 5,0 5,0 5,1 5,03 7,545.10-3 21,992 49,7 M3 5,0 5,0 5,0 5,00 7,500.10-3 22,125 50,0 M1 5,7 5,7 5,8 5,73 11,46.10-3 25,193 42,7 M2 5,7 5,7 5,7 5,70 11,40.10-3 25,370 43,0 M3 5,8 5,7 5,7 5,73 11,46.10-3 25,193 42,7 M1 8,5 8,5 8,5 8,5 17,00.10-3 23,600 32,0 M2 8,5 8,5 8,5 8,5 17,00.10-3 23,600 32,0 M3 8,5 8,5 8,5 8,5 17,00.10-3 23,600 32,0 SVTH: Hoàng Thị Mỹ Hạnh 43 [...]... ngun liệu rẻ tiền này luận văn quyết định chọn đề tài Khảo sát khả năng hấp phụ ion Ni2+ trên vật liệu hấp phụ chế tạo từ vỏ chuối 2 MỤC ĐÍCH ĐỀ TÀI Chế tạo vật liệu hấp phụ, khảo sát khả năng hấp phụ ion Ni2+ trên vật liệu hấp phụ từ đó khảo sát các yếu tố ảnh hƣởng đến khả năng hấp phụ trên vật liệu hấp phụ nhằm đƣa ra những điều kiện thích hợp để q trình hấp phụ ion kim loại của vật liệu hấp phụ. .. cao nhất 3 NỘI DUNG NGHIÊN CỨU - Chế tạo vật liệu hấp phụ từ vỏ chuối - Khảo sát khả năng hấp phụ của ngun liệu và vật liệu hấp phụ - Khảo sát các yếu tố ảnh hƣởng đến khả năng hấp phụ của vật liệu hấp phụ SVTH: Hồng Thị Mỹ Hạnh 1 Luận văn tốt nghiệp GVHD: TS Phan Thị Ngọc Mai PHẦN NỘI DUNG Chƣơng 1: CƠ SƠ LÍ THYẾT 1.1 Tổng quan về vỏ chuối 1.1.1 Giới thiệu về cây chuối Chuối có tên khoa học là Musa paradisiaca... đi hấp phụ dung dịch Ni2+ 0,02N Xác định nồng độ Ni2+ còn lại sau hấp phụ bằng dung dich EDTA 0,02N Kết quả đƣợc liệt kê ở bảng phụ lục 2 Hình 2.4: Vỏ chuối n un liệu SVTH: Hồng Thị Mỹ Hạnh Hình 2.5: VLHP 20 Luận văn tốt nghiệp GVHD: TS Phan Thị Ngọc Mai 2.4 Khảo sát khả năng hấp phụ của VLHP và vỏ chuối ngun liệu 2.4.1 Khảo sát khả năng hấp phụ của vỏ chuối ngun liệu - Cân 0,5 gam vỏ chuối ngun liệu. .. nghiệp 5 Bảng 3.1: Kết quả khảo sát ảnh hƣởng của thời gian đến q trình biến tính 24 Bảng 3.2: Kết quả khảo sát ảnh hƣởng của nồng độ axit citric đến q trình biến tính 25 Bảng 3.3: Kết quả khảo sát khả năng hấp phụ của ngun liệu vỏ chuối 26 Bảng 3.4: Kết quả khảo sát khả năng hấp phụ của VLHP .27 Bảng 3.5: So sánh độ hấp phụ, hiệu suất hấp phụ của ngun liệu vỏ chuối và VLHP 27 Bảng 3.6:... hấp phụ và chất bị hấp phụ Tùy theo bản chất của lực lƣợng tƣơng tác giữa chất hấp phụ và chất bị hấp phụ, ngƣời ta phân biệt hấp phụ vật lý và hấp phụ hóa học 1.6.2 Hấp phụ vật lý và hấp phụ hố học Hấp phụ vật lí (Physisorption) Hấp phụ hóa học (Chemisorption) Lực hấp phụ mang bản chất lực Lực hấp thụ mang bản chất liên kết hóa Vanderwaals Khơng có trao đổi điện tử học Có sự trao đổi điện tử Nhiệt hấp. .. nhiệt độ thì sự hấp phụ trong dung dịch giảm xuống Tuy nhiên thì ở mức độ thấp hơn so với sự hấp phụ khí 1.6.3.2 Sự hấp phụ các chất điện ly Bản chất của chất hấp phụ có ý nghĩa quyết định trong sự hấp phụ các ion Các ion của chất điện ly chỉ bị hấp phụ trên các bề mặt cấu tạo từ những phân tử phân cực hay ion Vì vậy, sự hấp phụ ion còn gọi là sự hấp phụ phân cực Trên bề mặt của chất hấp phụ có một điện... hƣởng của thời gian đến khả năng hấp phụ ion Ni2+ của VLHP 28 Bảng 3.7: Ảnh hƣởng của pH đến khả năng hấp phụ ion Ni2+ của VLHP 29 Bảng 3.8: Ảnh hƣởng của nồng độ đầu đến hiệu suất hấp phụ Ni2+của VLHP .31 Bảng 3.9: Số liệu nghiên cứu cân bằng hấp phụ theo mơ hình hấp phụ đẳng nhiệt Langmuir .32 Bảng 3.10 Tổng hơp một số nghiên cứu hấp phụ ion Ni2+ từ vỏ chuối 34 SVTH: Hồng Thị... Mai hấp phụ và tích tụ trên bề mặt chất hấp phụ, điều này ảnh hƣởng đến cả dung lƣợng và cơ chế hấp phụ [9, 10] 1.6.5 Cân bằng hấp phụ - phƣơng trình hấp phụ đẳng nhiệt Langmuir 1.6.5.1 Cân bằng hấp phụ Q trình hấp phụ là một q 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 lại pha mang Theo thời gian, lƣợng chất bị hấp phụ tích tụ trên. .. Khi khảo sát sự hấp phụ chất tan trên bề mặt rắn cần phân biệt hai trƣờng hợp: sự hấp phụ chất khơng điện ly khi trên bề mặt chỉ hấp phụ các phân tử của các chất bị hấp phụ và sự hấp phụ các chất điện ly khi trên bề mặt thƣờng có sự hấp phụ chọn lọc một số ion của chất điện ly có mặt trong dung dịch 1.6.3.1 Sự hấp phụ phân tử trong dung dịch và các yếu tố ảnh hƣởng đến q trình hấp phụ Đối với sự hấp phụ. .. độ hấp phụ cực đại và hằng số cân bằng hấp phụ theo mơ hình hấp phụ đẳng nhiệt của Langmuir Từ các yếu tố đã khảo sát ở trên ta rút ra đƣợc điều kiện hấp phụ tốt nhất của VLHP và tiến hành xác định độ hấp phụ cực đại, hằng số cân bằng hấp phụ của VLHP theo phƣơng trình đẳng nhiệt Langmuir Sử dụng các kết quả thu đƣợc khi khảo sát ảnh hƣởng của nồng độ để tính tốn độ hấp phụ cực đại và hằng số hấp phụ ... Khảo sát khả hấp phụ ion Ni2+ vật liệu hấp phụ chế tạo từ vỏ chuối MỤC ĐÍCH ĐỀ TÀI Chế tạo vật liệu hấp phụ, khảo sát khả hấp phụ ion Ni2+ vật liệu hấp phụ từ khảo sát yếu tố ảnh hƣởng đến khả. .. 2.4 Khảo sát khả hấp phụ VLHP vỏ chuối ngun liệu 21 2.4.1 Khảo sát khả hấp phụ vỏ chuối ngun liệu 21 2.4.2 Khảo sát khả hấp phụ VLHP 21 2.5 Khảo sát yếu tố ảnh hƣởng đến khả hấp phụ. .. Kết khảo sát khả hấp phụ VLHP ngun liệu vỏ chuối 3.2.1 Kết khảo sát khả hấp phụ ngun liệu vỏ chuối Sau khảo sát khả hấp phụ ngun liệu vỏ chuối thu đƣợc kết trình bày bảng 3.3 ản 3.3: Kết khảo sát