Nghiên cứu phương pháp hấp phụ lên sắt hydroxit vô định hình cố định trên nền Canxi cacbonat

Khoá luận tốt nghiệp Mở đầu Ngày với phát triển mặt xã hội, yêu cầu vệ sinh an toàn ăn, uống ngời ngày cao Vấn đề sử dụng nớc sinh hoạt trở thành vấn đề cấp thiết hàng đầu, đòi hỏi không dới mắt cảm quan mà đòi hỏi phải đáp ứng đợc tiêu nớc cho sinh hoạt phải dới mức giới hạn theo tiêu chuẩn Việt Nam hay tiêu chuẩn WHO: hàm lợng kim loại nặng, vi sinh vật gây bệnh chất độc hại khác Trong nguồn nớc mặt bị ô nhiễm trầm trọng không đáp ứng đợc tiêu chuẩn Nớc ma có với số lợng nguồn cung cấp cho nhu cầu ngời nớc ngầm đợc sử dụng cách rộng rãi Nớc ngầm đáp ứng đợc đòi hỏi vè chất lợng nớc ngầm Song tuỳ thuộc vào nguồn cung cấp mà số tiêu cha đạt đợc yêu cầu nh trên, đặc biệt kim loai nặng Sự có mặt chúng nớc uống gây nhiều tác động xấu thể Trong kim loại nặng có nớc ngầm asen nguyên tố có hàm lợng tơng đối cao có tác hại lớn sức khoẻ ngời Nó tác động lên hệ thống enzim thể gây triệu chứng rối loạn sinh hoá Ngời ta rằng, nhiễm độc asen nguyên nhân gây ung th Đứng trớc tình hình trên, việc nghiên cứu loại bỏ an toàn asen khỏi nớc cấp cho sinh hoạt phải đặt cách nghiêm túc Bản khoá luận nhằm đóng góp vào việc nghiên cứu loại bỏ asen có nớc, mang tên "Nghiên cứu phơng pháp hấp phụ lên sắt hydroxit vô định hình cố định Canxi cacbonat", đợc thực phòng thí nghiệm chuyên đề công nghệ Môi Trờng thuộc Bộ môn Công nghệ Hoá học khoa Hoá trờng ĐHKH Tự nhiên ĐH Quốc gia Hà nội Phần I: Tổng quan 1.1 Một số hợp chất điển hình tồn tự nhiên As: 1.1.1 Các hợp chất lớp vỏ trái đất không khí Asen phân bố rộng nhiều loại quặng Nó thờng có hàm lợng cao số quặng nh asenua Cu, Ag, với suafua Một số quặng có hàm lợng asen cao asenopirit (FeAsS), realgar SV: Lã Thị Hảo - MT302 Khoá luận tốt nghiệp (As4S4) orpinen (As2S3) [22] (Richard M Realg, 1948) Quặng apatit prolurit đợc sử dụng làm nguyên liệu sản xuất phân lân, pin, bên quặng có chứa nhiều oxit Fe 2O3, Al2O3, MnO2 phức silico có đất sét, cát, phù sa, chúng có khả hấp phụ mạnh asen môi trờng nớc Mặt khác asen đợc giữ lại pha rắn khoáng vật từ lọc, thấm tự nhiên Asen chứa vỏ cứng trái đất với hàm lợng trung bình 1.5-2.0 mg/kg đứng thứ 20 so với nguyên tố khác Asen có than đá với hàm lợng cao ví dụ trung bình than đá Mỹ 1-10 mg/kg, đặc biệt số mỏ Séc hàm lợng asen lên tới 1500 mg/kg Trong trầm tích tự nhiên hàm lợng asen [...]... phơng pháp nh: keo tụ, kết tủa, trao đổi ion, hấp phụ trên than hoật tính ở đây sau khi tham khảo các tài liệu về khả năng hấp phụ của sắt oxit và hydroxit, chúng tôi chọn đối tợng nghiên cứu và sử dụng là sắt hydroxit Trong quá trình xử lý nớc ngầm sẽ tạo ra Fe(OH)3 Qua tài liệu nghiên cứu cho thấy Fe(OH)3 có khả năng hấp phụ asen rất tốt nên chúng tôi lợi dụng việc này để khảo sát khả năng hấp phụ. .. cần hiểu rõ cơ chế loại asen của sắt (III) hydroxit Khi sắt (II) đợc oxi hoá lên sắt (III) thì Fe(OH) 3 sẽ thuỷ phân tạo thầnh hạt keo hydroxit sắt( III) theo phơng trình: Fe3+ + 3H2O = Fe(OH)3 + 3H+ Kết tủa Fe(OH)3 tạo thành có khả năng hấp phụ những ion giống các thành phần tạo nên nó, ví dụ Fe3+ tạo thành hạt nhân, lớp ion Fe 3+ gọi là lớp hấp phụ hay là lớp ion quyết định dấu: mFe(OH)3 + nFe mFe(OH)3nFe3+... cong hấp phụ đẳng nhiệt đối với asen (V) So sánh 2 đồ thị ta thấy sự khác nhau vè độ dốc và dung lợng hấp phụ Điều đó chứng tỏ tốc độ hấp phụ của Fe(OH)3 đối với asen (V) tốt hơn asen (III), giá trị dung lợng đối với asen (V) vào khoảng 1865àg/g, còn đối với asen (III) là 1982 Qua nghiên cứu chúng tôi nhận thấy rằng tốc độ hấp phụ asen khá nhanh và từ kết quả thu đợc chúng tôi tiến hành nghiên cứu khả... lợng asen có sẵn trong chất hấp phụ đem các hạt Fe(OH)3 ngâm trong NaOH 0.1M trong 4hvà rửa sạch kiềm bằng nớc cất và sấy khô Đây chính là nguyên liệu để tiến hành các thí nghiệm 3.2 Khảo sát khả năng hấp phụ của sắt hydroxit trong điều kiện tĩnh 3.2.1 Đối với As (III) Với mục đích xác định thời điểm quá trình đạt cân bằng hấp phụ, chúng tôi tiến hành theo dõi khả năng hấp theo thời gian với các dung... bình định mức 50,100; 250, 500,1000ml cốc thủy tinh 100, 250,1000, 2500ml; ống đong; kính kích thớc mm 2.22 Phơng pháp phân tích asen 2.2.2.1 Phơng pháp thủy ngân Bromua Trong nớc As thờng nằm ở dạng asenat Có rất nhiều phơng pháp để xác định As nh phơng pháp AAS, xác định trắc quang As bằng thuốc thử dietyditiocacbamat Trong bản khóa luận này chúng tôi dùng phơng pháp thủy ngân Bromua[3] Bằng phơng pháp. .. 15 2.22 Phơng pháp phân tích asen 16 2.2.2.1 Phơng pháp thủy ngân Bromua .16 2.2.2.2 Xây dựng đờng chuẩn 16 Phần 3: Kết quả và thảo luận 18 3.1 Chuẩn bị chất hấp phụ 18 3.2 Khảo sát khả năng hấp phụ của sắt hydroxit trong điều kiện tĩnh .19 3.2.1 Đối với As (III) 19 3.2.2 Đối với As (V) 29 3.3 Khảo sát khả năng hấp phụ của Fe(OH)3 trong... kết quả thu đợc chúng tôi tiến hành nghiên cứu khả năng hấp phụ động của asen đối với Fe(OH)3 trên cột hấp phụ SV: Lã Thị Hảo - MT302 30 Khoá luận tốt nghiệp 3.3 Khảo sát khả năng hấp phụ của Fe(OH)3 trong điều kiện động 3.3.1 Đối với As (III) Quá trình thí nghiệm đợc tiến hành nh sau: Chuẩn bị dung dịch asen (III) có nồng độ 500ppb, các cột hấp phụ bằng thuỷ tinh dài 40 cm, đờng kính 0.76 cm2, có màng... phơng pháp này thờng rất đắt Có nhiều màng lọc nh vi lọc, thẩm thấu ngợc, điện thẩm tách, siêu lọc và lọc nano SV: Lã Thị Hảo - MT302 13 Khoá luận tốt nghiệp Phần II: Thực nghiệm 2.1 Bản chất của phơng pháp hấp phụ loại bỏ As bằng Fe(OH)3 Trong quá trình xử lý nớc ngầm, Sắt (II) đợc oxi hoá lên sắt (III) và Fe(III) kết tủa kéo theo As Điều này hớng chúng tôi lợi dụng Fe(OH)3 làm vật liệu hấp phụ để... đầu của dung dịch asen cỡ vài chục tới vài trăm ppm Quá trình hấp phụ có khả năng làm giảm nồng độ asen trong dung dịch xuống dới mức cho phép 50ppb theo tiêu chuẩn Việt Nam và 10ppb đối với tiêu chuẩn của WHO Từ kết quả khảo sát quá trình cân bằng hấp phụ cho thấy sau 24h hấp phụ coi nh đạt cân bằng nên trong quá trình xây dựng đờng hấp phụ cực đại chúng tôi không lấy mẫu theo thời gian mà chỉ lấy... chất kết tủa sắt và mangan, các bông keo tụ 5 Hấp phụ: asen có thể đợc hấp phụ lên bề mặt của các vật liệu dạng hạt, hạt sét hay vật liệu gốc xenluloxơ nh: Than hoật tính, than hoạt tính đã đợc xử lí bằng một số hợp chất kim loại, các hợp chất oxit sắt, oxit titan, oxit silic, sét khoáng(cao lanh, bentonit ) boxit, hematite, nhựa tổng hợp trao đổi anion, than xơng, cát bọc một lớp oxit sắt dioxitmangan,các