hấp thụ cr (vi) bằng vỏ quả dừa nước

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC CẤP SINH VIÊN HẤP THỤ Cr (VI) BẰNG VỎ QUẢ DỪA NƯỚC S K C 0 9 MÃ SỐ: SV2010 - 78 S KC 0 Tp Hồ Chí Minh, 2010 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM KỸ THUẬT TP HCM  ĐỀ TÀI NCKH CẤP SINH VIÊN HẤP PHỤ Cr(VI) BẰNG VỎ QUẢ DỪA NƢỚC MÃ SỐ: SV2010-78 THUỘC NHÓM NGÀNH: KHOA HỌC KỸ THUẬT NGƢỜI CHỦ TRÌ : HOÀNG THỊ OANH NGƢỜI THAM GIA : TRƢƠNG THỊ THÚY HỒNG LỜI CẢM ƠN Lời cho nhóm chúng em đƣợc gởi lời cảm ơn chân thành đến Ban quản lý Nghiên Cứu Khoa Học Quý Thầy Cô Khoa Công Nghệ Hóa Học Thực Phẩm tạo điều kiện cho nhóm chúng em thực đề tài nghiên cứu khoa học Đặc biệt nhóm em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến thầy Nguyễn Văn Sức ngƣời định hƣớng cho nhóm em chọn lựa đề tài tận tình hƣớng dẫn, giúp đỡ chúng em Xin cảm ơn cô Lê Thị Bạch Huệ cô môn Công Nghệ Môi Trƣờng tận tình dẫn tạo điều kiện thuận lợi cho chúng em sử dụng phòng thí nghiệm thiết bị trình thực đề tài Cảm ơn bạn nhiệt tình giúp đỡ trình thực nghiên cứu khoa học TP.Hồ Chí Minh, Tháng 03 năm 2011 MỤC LỤC PHẦN I: ĐẶT VẤN ĐỀ Chƣơng MỞ ĐẦU 1.1 Tình hình sử dụng kim loại nặng 1.2 Mục tiêu đề tài 1.3 Phạm vi nghiên cứu 1.4 Đối tƣợng nghiên cứu 1.5 Nội dung nghiên cứu 1.6 Phƣơng pháp nghiên cứu Chƣơng TỔNG QUAN 2.1 Giới thiệu dừa nƣớc 2.2 Giới thiệu Crom 2.2.1 Tên gọi vị trí 2.2.2 Tính chất vật lý 2.2.3 Tính chất hóa học 2.2.4 Công dụng Crom 2.2.5 Độc tính Crom 2.3 Các phƣơng pháp xử lý nƣớc thải chứa Crom 2.3.1 Phƣơng pháp hóa học 2.3.2 Phƣơng pháp trao đổi ion 2.3.3 Phƣơng pháp điện hóa 2.3.4 Phƣơng pháp hấp phụ 2.3.5 Phƣơng pháp sinh học Chƣơng LÝ THUYẾT VỀ QUÁ TRÌNH HẤP PHỤ 10 3.1 Cơ sở lý thuyết trình hấp phụ 10 3.2 Hấp phụ điều kiện tĩnh 11 3.3 Động học hấp phụ 12 3.3.1 Phƣơng trình phản ứng giả định bậc 12 3.3.2 Phƣơng trình phản ứng giả định bậc hai 13 3.4 Đẳng nhiệt hấp phụ 13 3.4.1 Phƣơng trình Langmuir 13 3.4.2 Phƣơng trình Freundlich 15 PHẦN II: GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ 16 Chƣơng PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 16 4.1 Vật liệu hấp phụ, hóa chất, thiết bị, dụng cụ 16 4.1.1 Vật liệu hấp phụ 16 4.1.2 Hóa chất 16 4.1.3 Thiết bị 16 4.1.4 Dụng cụ 17 4.2 Dựng đƣờng chuẩn định lƣợng Cr(VI) 17 4.3 Hấp phụ điều kiện tĩnh 18 4.3.1 Ảnh hƣởng pH 18 4.3.2 Ảnh hƣởng thời gian tiếp xúc 19 4.3.3 Ảnh hƣởng liều lƣợng chất hấp phụ 19 4.3.4 Cân hấp phụ đẳng nhiệt 20 Chƣơng KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ NHẬN XÉT 21 5.1 Ảnh SEM phổ hồng ngoại biến đổi Fourier FT-IR 21 5.1.1 Ảnh SEM 21 5.1.2 Phổ hồng ngoại biến đổi Fourier FT-IR 22 5.2 Đƣờng chuẩn Crom (VI) 23 5.3 Hấp phụ điều kiện tĩnh 24 5.3.1 Ảnh hƣởng pH 24 5.3.2 Ảnh hƣởng thời gian tiếp xúc 25 5.3.3 Ảnh hƣởng liều lƣợng chất hấp phụ 28 5.3.4 Động học hấp phụ 29 5.3.5 Đẳng nhiệt hấp phụ 32 PHẦN III: KẾT QUẢ 36 Chƣơng KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 36 6.1 Kết luận 36 6.1.1 Kết 36 6.1.2 Thiếu sót hạn chế 36 6.2 Kiến nghị 37 Tài liệu tham khảo 38 Nghiên cứu khoa học GVHD: PGS.TS NGUYỄN VĂN SỨC PHẦN I: ĐẶT VẤN ĐỀ CHƢƠNG MỞ ĐẦU 1.1 ĐẶT VẤN ĐỀ Trong vài thập kỷ gần đây, với phát triển nhanh chóng đất nƣớc, ngành công nghiệp Việt Nam đã có tiến không ngừng số lƣợng nhà máy chủng loại sản phẩm chất lƣợng ngày đƣợc cải thiện Ngành công nghiệp phát triển đã đem lại cho nhâ n dân hàng hóa rẻ mà chất lƣợng không thua so với hàng ngoại nhập Bên cạnh tác động tích cực ngành công nghiệp mang lại phải kể đến tác động tiêu cực Một mặt tiêu cực loại chất thải ngành công nghiệp thải ngày nhiều làm ảnh hƣởng đến môi trƣờng sống sức khoẻ ngƣời dân Môi trƣờng sống ngƣời dân bị đe dọa chất thải công nghiệp, vấn đề xúc phải kể đến nguồn nƣớc Hầu hết hồ, ao sông, ngòi qua nhà máy công nghiệp Việt Nam bị ô nhiễm đặc biệt hồ ao đô thị lớn nhƣ Hà Nội Thành phố Hồ Chí Minh Một nguyên nhân làm ô nhiễm nghiêm trọng nguồn nƣớc Việt Nam nƣớc thải công nghiệp có chứa kim loại nặng nhƣ: thủy ngân, chì, kẽm, đồng, crôm, nikel ảnh hƣởng kim loại gây lớn (ngay chúng nồng độ thấp) độc tính cao khả tích lũy lâu dài thể sống Các nguồn thải kim loại nặng từ nhà máy khí, nhà máy luyện kim, nhà máy mạ nhà máy hóa chất Tác động kim loại nặng tới môi trƣờng sống lớn, nhiên Việt Nam việc xử lý nguồn nƣớc thải chứa kim loại nặng từ nhà máy chƣa có quan tâm mức Bởi nhà máy Việt Nam thƣờng có quy mô sản xuất vừa nhỏ khả đầu tƣ vào hệ thống xử lý nƣớc thải hạn chế Hầu hết nhà máy chƣa có hệ thống xử lý hệ thống xử lý sơ sài nồng độ kim loại nặng nhà máy thải môi trƣờng thƣờng hệ thống sông, hồ vƣợt tiêu chuẩn cho phép Theo đánh giá số công trình nghiên cứu hầu hết sông, hồ hai thành phố lớn Hà Nội, Thành phố Hồ Chí Minh, số thành phố có khu công nghiệp lớn nhƣ Bình Dƣơng nồng độ kim loại nặng sông khu vực vƣợt Trang Nghiên cứu khoa học GVHD: PGS.TS NGUYỄN VĂN SỨC tiêu chuẩn cho phép từ đến lần Có thể kể đến sông Hà Nội nhƣ sông Tô Lịch, sông Nhuệ (nơi có nhiều nhà máy công nghiệp), thành phố Hồ Chí Minh sông Sài Gòn kênh Nhiêu Lộc, kênh Sài Gòn … Trƣớc trạng trên, đòi hỏi phải có phƣơng pháp thích hợp, hiệu để xử lý kim loại nặng nhằm tránh hạn chế tác động xấu đến môi trƣờng sức khỏe cộng đồng Có nhiều phƣơng pháp xử lý kim loại nặng phƣơng pháp xử lý thực vật đƣợc nhà khoa học quan tâm hết tính hiệu cao, chi phí thấp, thân thiện với môi trƣờng Một số sử dụng vỏ dừa nƣớc 1.2 MỤC TIÊU CỦA ĐỀ TÀI - Tìm hiểu ion KLN Cr6+: trạng thái tồn môi trƣờng, ảnh hƣởng ion lên ngƣời, động vật, thực vật - Tìm hiểu dừa nƣớc nghiên cứu khả hấp phụ VDN ion KLN - Nghiên cứu pH tối ƣu, thời gian tối ƣu, lƣợng dừa hấp phụ tối ƣu, lƣợng Crom đƣợc hấp thụ tối ƣu 1.3 PHẠM VI VÀ ĐỐI TƢỢNG NGHIÊN CỨU - Đề tài thực phạm vi phòng thí nghiệm Công Nghệ Môi Trƣờng (phòng B211) trƣờng ĐH.SPKT TP.Hồ Chí Minh - Nguyên liệu sử dụng để nghiên cứu vỏ dừa nƣớc - Ion kim loại nặng Cr6+ 1.4 NỘI DUNG NGHIÊN CỨU - Khảo sát hình thái bề mặt vỏ dừa phƣơng pháp chụp SEM/EDX (Scanning Electron Microscope with Electron Dispersive X-ray Spectrocopy) - Nghiên cứu tiến hành theo chế độ hấp phụ theo mẻ có lắc nhằm xác định thông số nhiệt động học tối ƣu: thời gian tiếp xúc, pH, liều lƣợng tối ƣu, cân hấp phụ điều kiện đẳng nhiệt, động học hấp phụ Hàm lƣợng Cr6+ đƣợc định lƣợng phƣơng pháp quang phổ so màu sử dụng máy đo phổ electron UV-Vis (Ultraviolet and visible Spectra) Libra S32 với khoảng hấp thu ÷ 2,999 bƣớc sóng 540nm Trang Nghiên cứu khoa học GVHD: PGS.TS NGUYỄN VĂN SỨC 1.5 PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU - Phƣơng pháp nghiên cứu lý thuyết: Trên sở nguồn tài liệu: sách, báo, internet, truyền hình, tạp chí, báo cáo khoa học…tiến hành chọn lọc, phân tích tổng hợp nội dung liên quan đến việc xử lý KLN phƣơng pháp hấp phụ, đặc biệt Cr6+ để có hƣớng nghiên cứu cho phù hợp - Phƣơng pháp thực nghiệm: Đây phƣơng pháp có tính định đến kết đề tài Các thí nghiệm cần tiến hành cách khoa học, theo logic định nhằm đem lại kết khách quan giảm thiếu sai số - Phƣơng pháp toán học: Xử lý số liệu thực nghiệm, tính toán thông số cho trình hấp phụ - Phƣơng pháp đồ thị: Từ số liệu toán học, liệu thực nghiệm, phƣơng pháp đồ thị đem lại nhìn trực quan, toàn diện, dễ dàng phân tích nhận định kết đạt đƣợc, xác định hƣớng nghiên cứu hợp lý - Phƣơng pháp so sánh: Các kết đạt đƣợc phải so sánh với tiêu chuẩn Việt Nam, tiêu chuẩn WHO để đánh giá tính hiệu vật liệu nghiên cứu Trang Nghiên cứu khoa học GVHD: PGS.TS NGUYỄN VĂN SỨC CHƢƠNG TỔNG QUAN 2.1 Giới thiệu dừa nƣớc Dừa nƣớc có tên khoa học Nypa fruticans, loài họ Cau dừa Arecaceae sinh sống đầm lầy Nó không mọc tập trung thành rừng nhƣ đƣớc, mắm mà mọc dài theo ven sông, kênh rạch Trái dừa nƣớc thành buồng hình cầu, màu nâu, trái non có phôi nhũ ăn ngon nhƣ trái nốt Trái già tự rụng, theo dòng nƣớc trôi dạt vào bờ bãi bùn mọc mầm phát triển, khoảng năm sau cho thu hoạch Nơi thƣờng mọc: Mọc hoang nhiều đồng ruộng, sông, ao, hồ, nƣớc ta Cây dừa Quả dừa 2.2 Giới thiệu Crom 2.2.1 Tên gọi vị trí Crom ký hiệu hóa học Cr, nguyên tử lƣợng 51,996 đvC, kim loại chuyển tiếp thuộc nhóm VI, chu kỳ 4, phân lớp d với số thứ tự bảng hệ thống tuần hoàn 24, cấu hình electron [Ar]3d54s1 2.2.2 Tính chất vật lý Crom kim loại cứng, mặt bóng, màu xám thép với độ bóng cao nhiệt độ nóng chảy cao Nó chất không mùi, không vị dễ rèn Crom có khối lƣợng riêng lớn Trang Nghiên cứu khoa học GVHD: PGS.TS NGUYỄN VĂN SỨC Nhận xét: Dựa vào đồ thị hình 5.3 ta thấy pH từ 1÷2 hiệu suất hấp phụ cao nhất, 93%, pH từ 3÷6 hiệu suất hấp phụ giảm mạnh Qua ta thấy hiệu hấp phụ thấp pH cao 5.3.2 Ảnh hƣởng thời gian tiếp xúc Bảng 5.3 Ảnh hƣởng thời gian tiếp xúc đến % hấp phụ Cr6+, Co = 50mg/l, pH = 2; lƣợng VDN = 0.1 g; to=29±0,2oC Co (mg/l) V (ml) m (g) t (phút) Ce (mg/l) qe (mg/g) % hấp phụ 50 0.05 0.1 10 7.69 21.154 84.616 50 0.05 0.1 20 6.768 21.616 86.464 50 0.05 0.1 30 5.228 22.386 89.544 50 0.05 0.1 40 3.996 23.002 92.008 50 0.05 0.1 50 3.072 23.464 93.856 50 0.05 0.1 60 1.224 24.388 97.552 50 0.05 0.1 70 1.1624 24.4188 97.6752 50 0.05 0.1 80 1.0084 24.4958 97.9832 Trang 25 Nghiên cứu khoa học Bảng 5.4 GVHD: PGS.TS NGUYỄN VĂN SỨC Ảnh hƣởng thời gian tiếp xúc đến % hấp phụ Cr6+, Co = 100mg/l, pH = 2; lƣợng VDN = 0.1 g; to=29±0,2oC Co (mg/l) V (ml) m (g) t (phút) Ce (mg/l) qe (mg/g) % hấp phụ 100 0.05 0.1 10 29.56 35.22 70.44 100 0.05 0.1 20 25.556 37.222 74.444 100 0.05 0.1 30 20.936 39.532 79.064 100 0.05 0.1 40 16.008 41.996 83.992 100 0.05 0.1 50 10.772 44.614 89.228 100 0.05 0.1 60 7.692 46.154 92.308 100 0.05 0.1 70 6.768 46.616 93.232 100 0.05 0.1 80 6.152 46.924 93.848 Bảng 5.5 Ảnh hƣởng thời gian tiếp xúc đến % hấp phụ Cr6+, Co = 150mg/l, pH = 2; lƣợng VDN = 0.1 g; to=29±0,2oC Co (mg/l) V (ml) m (g) t (phút) Ce (mg/l) qe (mg/g) % hấp phụ 150 0.05 0.1 10 51.736 49.132 65.50933 150 0.05 0.1 20 35.412 57.294 76.392 150 0.05 0.1 30 30.176 59.912 79.88267 150 0.05 0.1 40 26.48 61.76 82.34667 150 0.05 0.1 50 21.244 64.378 85.83733 150 0.05 0.1 60 11.388 69.306 92.408 150 0.05 0.1 70 11.696 69.152 92.20267 150 0.05 0.1 80 10.772 69.614 92.81867 Trang 26 GVHD: PGS.TS NGUYỄN VĂN SỨC % hấp phụ Nghiên cứu khoa học t (phút) Hình 5.5 Ảnh hưởng thời gian tiếp xúc đến % hấp phụ Cr6+; Co= 50, 100 150 mg/l; pH = 2; lượng VDN = 0.1 g; to=29±0,2oC Kết cho thấy nồng độ 50 mg/l, hiệu khử Cr6+ cao từ 84% ÷ 97% Ở nồng độ 100 mg/l 150 mg/l, hiệu suất hấp phụ giảm Đến thời điểm 60 phút trình hấp phụ bắt đầu đạt cân bằng, dung lƣợng hấp phụ tăng thêm ít, chọn thời gian 60 phút thời gian khảo sát cho thí nghiệm Trang 27 Nghiên cứu khoa học GVHD: PGS.TS NGUYỄN VĂN SỨC 5.3.3 Ảnh hƣởng liều lƣợng chất hấp phụ Bảng 5.6 Ảnh hƣởng liều lƣợng VDN đến % hấp phụ Cr6+; Co=100 mg/l; pH = 2; to=29±0,2oC V m Liều lƣợng Ce qe (mg/l) (l) (g) VDN (g/l) (mg/l) (mg/g) 100 0.05 0.02 0.4 45.3400 17.0813 54.6596 100 0.05 0.05 34.694 20.4081 65.306 100 0.05 0.08 1.6 20.4476 24.8601 79.5524 100 0.05 0.1 6.1212 29.3371 93.8788 100 0.05 0.16 3.2 0.92 30.9625 99.08 100 0.05 0.2 0.85 30.9844 99.15 100 0.05 0.25 0.078 31.2256 99.922 % hấp phụ % hấp phụ phụ % hấp Co Lƣợng dừa (g) Hình 5.7 Ảnh hưởng liều lượng VDN đến % hấp phụ Cr6+; Co=100 mg/l; pH = 2; to=29±0,2oC Trang 28 Nghiên cứu khoa học GVHD: PGS.TS NGUYỄN VĂN SỨC Hình 5.7 ảnh hƣởng hƣởng lƣợng VDN lên % lƣợng Cr6+ bị hấp phụ Hiệu hấp phụ tăng nhanh, trình hấp phụ đạt đến 99,9% lƣợng VDN 0.25 g Vì vậy, liều lƣợng chất hấp phụ tăng hiệu suất hấp phụ tăng việc gia tăng lƣợng chất hấp phụ làm tăng bề mặt tiếp xúc pha 5.3.4 Động học hấp phụ Để nghiên cứu đông học hấp phụ, liệu đƣợc sử dụng kết khảo sát thời gian tiếp xúc kỹ thuật hấp phụ gián đoạn theo mẻ Tính toán phƣơng trình giả định bậc Bảng 5.7 t qt (mg/g) qe - qt log(qe - qt) 50 100 150 50 100 150 50 100 150 10 21.154 35.22 49.132 3.342 11.704 20.482 0.5240 1.0683 1.3114 20 21.616 37.222 57.294 2.88 9.702 12.32 0.4594 0.9869 1.0906 30 22.386 39.532 59.912 2.11 7.392 9.702 0.3243 0.8688 0.9869 40 23.002 41.996 61.76 1.494 4.928 7.854 0.1744 0.6928 0.8951 50 23.464 44.614 64.378 1.032 2.31 5.236 0.0137 0.3636 0.719 60 24.388 46.154 69.306 0.108 0.77 0.308 0.9666 0.1135 0.5115 70 24.419 46.616 69.152 0.077 0.308 0.462 1.1135 0.5115 0.3354 80 24.496 46.924 69.614 0 - - - Trang 29 GVHD: PGS.TS NGUYỄN VĂN SỨC log (qe-qt) Nghiên cứu khoa học t (phút) Hình 5.8 Động học hấp phụ Cr6+ VDN theo phương trình phản ứng giả định bậc một; Co= 50, 100, 150 mg/l; pH = 2; to=29±0,2oC; lượng VDN 0.1g Bảng 5.8 Tính toán phƣơng trình giả định bậc hai qt (mg/g) t/qt t 50 100 150 50 100 150 10 21.154 35.22 49.132 0.4727 0.2839 0.2035 20 21.616 37.222 57.294 0.9252 0.5373 0.3491 30 22.386 39.532 59.912 1.3401 0.7589 0.5007 40 23.002 41.996 61.76 1.7390 0.9525 0.6477 50 23.464 44.614 64.378 2.1309 1.1209 0.7767 60 24.388 46.154 69.306 2.4602 1.2999 0.8657 70 24.419 46.616 69.152 2.8666 1.5016 1.0123 80 24.496 46.924 69.614 3.2658 1.7049 1.1492 Trang 30 GVHD: PGS.TS NGUYỄN VĂN SỨC t/qt (phút.g/mg) Nghiên cứu khoa học t (phút) Hình 5.9 Động học hấp phụ Cr6+ VDN theo phương trình phản ứng giả định bậc hai; Co= 50, 100, 150 mg/l; pH = 2; to=29±0,2oC; lượng VDN 0.1 g Bảng 5.9 Co Các tham số phƣơng trình phản ứng giả định bậc qe1 k1 qe (mg/g) mg/(g.phút) (mg/g) 0.847 11.75 0.064 24.496 1.542 0.921 34.83 0.06 46.924 1.795 0.813 62.37 0.069 69.614 Phƣơng trình a b R2 50 Y= -0.028X +1.07 -0.028 1.07 100 Y= -0.026X +1.542 -0.026 150 Y= -0.03X +1.795 -0.03 (mg/l) Trang 31 Nghiên cứu khoa học GVHD: PGS.TS NGUYỄN VĂN SỨC Các tham số phƣơng trình phản ứng giả định bậc hai Bảng 5.10 Co (mg/l) Phƣơng trình a b R2 qe2 k2 h qe (mg/g) (g/mg.phút) (mg/g.phút) (mg/g) 50 Y=0.039X+0.131 0.039 0.131 0.998 25.64 0.012 7.89 24.496 100 Y=0.019X+0.132 0.019 0.132 0.997 52.63 0.0027 7.49 46.924 150 Y=0.013X+0.09 76.92 0.0019 11.24 69.614 0.013 0.09 0.996 Trong đó, qe dung lƣợng hấp phụ cân theo thực nghiệm ứng với nồng độ 50 mg/l, 100 mg/l 150 mg/l Hệ số hồi quy tuyến tính R2 phƣơng trình phản ứng giả định bậc hai cao qe phƣơng trình phản ứng giả định bậc hai gần với q e thực nghiệm cho thấy trình hấp phụ Cr6+ lên VDN tuân theo động học bậc hai 5.3.5 Đẳng nhiệt hấp phụ Bảng 5.11 Kết khảo sát hấp phụ đẳng nhiệt Co = 30÷250 mg/l; pH = 2; lƣợng VDN = 0.1 g; to= 29±0,2oC, t = 60 phút Co(mg/l) V (l) Lƣợng VDN (g) Ce(mg/l) % hấp phụ 30 50 80 100 120 150 200 250 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 1.0084 1.5936 10.0328 14.5296 19.6424 31.8392 57.896 88.0184 96.6388 96.8128 87.459 85.4704 83.6313 78.7739 71.052 64.7926 14.4958 24.2032 34.9836 42.7352 50.1788 59.0804 71.052 80.9908 qe (mg/g) Trang 32 Nghiên cứu khoa học GVHD: PGS.TS NGUYỄN VĂN SỨC Ce/qe 0.0696 0.0658 0.2868 0.334 0.3914 0.5389 0.8145 1.0868 log Ce 0.0036 0.2024 1.0014 1.1623 1.2932 1.503 1.7626 1.9446 log qe 1.1612 1.3839 1.5438 1.6308 1.7005 1.7714 1.8516 1.9084 Ce/qe Từ bảng , đồ thị đƣờng đẳng nhiệt Ce (mg/l) Hình 5.10 Phương trình đường thẳng hấp phụ đẳng nhiệt theo Langmuir, Co= 30÷250mg/l, pH = 2; to=29±0,2oC; lượng VDN 0.1g, t = 60 phút Trang 33 GVHD: PGS.TS NGUYỄN VĂN SỨC Log qe Nghiên cứu khoa học Log Ce Phương trình đường thẳng hấp phụ đẳng nhiệt theo Freundlich, Hình 5.11 Co= 30÷250mg/l, pH = 2; to=29±0,2oC; lượng VDN 0.1 g, t = 60 phút Từ hai đồ thị hình 5.10 5.11 ta thấy: Phƣơng trình đẳng nhiệt Langmuir có hệ số hồi quy tuyến tính R2 = 0.975 cao nên có độ xác gần với thực nghiệm phƣơng trình Freundlich với hệ số hồi quy tuyến tính R2= 0.968 Do hấp phụ xảy bề mặt VDN hấp phụ đơn lớp trình hấp phụ đạt cân dung lƣợng hấp phụ đạt cực đại Các số đẳng nhiệt hấp phụ Cr6+ lên XDN, Co=30 ÷ 250mg/l; pH = 2; to = (29 ± 0.2)oC Phƣơng trình Freundlich Phƣơng trình Langmuir q  q max  K LC  KC q X  K FC n m qmax (mg/g) KL R2 KF n R2 99.91 0.794 0.975 16.788 2.825 0.968 Trang 34 Nghiên cứu khoa học Dung lƣợng hấp phụ qe dựa tính toán lý thuyết thực nghiệm Bảng 5.12 Co (mg/l) Ce (mg/l) qeL (mg/g) qeF (mg/g) GVHD: PGS.TS NGUYỄN VĂN SỨC 30 50 80 100 120 150 200 250 1.0084 1.5936 10.0328 14.5296 19.6424 31.8392 57.896 88.0184 7.4065 11.2219 44.2995 53.519 60.8767 71.5911 82.0592 87.4035 16.8378 19.7987 37.9739 43.2929 48.1689 57.1506 70.6229 81.9113 14.4958 24.2032 34.9836 42.7352 50.1788 59.0804 71.052 80.9908 qe (mg/g) Hình 5.12 Đường cong hấp phụ đẳng nhiệt, Co= 30 250 mg/l, pH = 2, to=29±0.2oC, lượng VDN = 0.1 g Trang 35 Nghiên cứu khoa học GVHD: PGS.TS NGUYỄN VĂN SỨC PHẦN III: KẾT LUẬN CHƢƠNG KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 6.1 Kết luận 6.1.1 Kết Đề tài “Hấp phụ Cr(VI) vỏ dừa nƣớc” đạt đƣợc kết sau: Nghiên cứu khả hấp phụ Cr6+ VDN kỹ thuật hấp phụ gián đoạn theo mẻ xác định đƣợc: - Khoảng pH tối ƣu cho khả hấp phụ ion Cr6+ vỏ dừa nƣớc pH =2 - Trong khoảng pH tối ƣu hiệu suất hấp phụ đạt cân sau thời gian 60 phút, ta chọn thời gian 60 phút làm thời gian tối ƣu - Lƣợng dừa tối ƣu cho trình hấp phụ ion Cr6+ 0.1 g - Dung lƣợng hấp phụ cực đại vỏ dừa ion Cr6+ 99.91 mg/g - Sự hấp phụ VDN ion Cr6+ tuân theo phƣơng trình động học hấp phụ bậc hai tuân theo phƣơng trình đẳng nhiệt Langmuir - Tận dụng đƣợc nguyên liệu rẻ tiền, dễ tìm vỏ dừa nƣớc mà không qua xử lý hóa chất 6.1.2 Thiếu sót hạn chế: Đây lần thực công trình nghiên cứu khoa học, việc tiến hành thí nghiệm bỡ ngỡ, nên tránh khỏi sai sót: - Khả thực thí nghiệm hạn chế việc phán đoán, xử lý kết thí nghiệm xảy không nhƣ dự kiến - Do có hạn chế thời gian, sở vật chất, nguồn tài chính, việc vệ sinh dụng cụ thí nghiệm không đƣợc hoàn toàn sạch, trình pha loãng mẫu… - Việc sử dụng dụng cụ, thiết bị thí nghiệm không đạt đƣợc hiệu cao: Trang 36 Nghiên cứu khoa học GVHD: PGS.TS NGUYỄN VĂN SỨC dụng cụ đo không xác, bị sai số lần đo, sai sót việc sử dụng…làm ảnh hƣởng đến kết - Không trực tiếp khảo sát chất thải, nên chƣa xác định xác khả hấp phụ vỏ dừa nƣớc, chất thải có nhiều chất khác ảnh hƣởng đến trình hấp phụ 6.2 Kiến nghị Sau thực xong đề tài nhóm em xin đề xuất số ý kiến nhƣ sau: - Nghiên cứu khả hấp phụ kim loại nặng khác (Fe2+, Zn2+, Ni2+, Cu2+,Pd2+…) vỏ dừa nƣớc nƣớc thải có nhiều kim loại nặng khác - Nghiên cứu khả giải hấp phụ Cr6+ để thu hồi kim loại - - Nghiên cứu hấp phụ phƣơng pháp cột Cầ n có thêm các thí nghiê ̣m phân tić h kỹ thành phần tính chất v ỏ dừa nƣớc để nắ m đƣơ ̣c rõ thành phầ n tính chấ t của nó tƣ̀ đó có thể đƣa các kế t luâ ̣n chuẩ n xác Tƣ̀ đó có thể so sánh khả hấ p phu ̣ với mô ̣t số vâ ̣t liê ̣u hấ p phụ phụ phẩm nông nghiệp khác đƣợc nghiên cứu để tìm loại vật liệu tố i ƣu cho quá triǹ h hấ p phu ̣ kim lo ại nặng - Quá trình nghiên cứu tiến hành phạm vi phòng thi nghiệm với mô hình nhỏ nên kết đạt đƣơ ̣c chƣa mang tiń h thƣ̣c tế đó cầ n tiế n hành thƣ̉ nghiê ̣m mô ̣t mô hiǹ h thƣ̣c tế lớn Trang 37 Nghiên cứu khoa học GVHD: PGS.TS NGUYỄN VĂN SỨC TÀI LIỆU THAM KHẢO Trịnh Lê Hùng (2007) Kỹ thuật xử lý nƣớc thải NXB Giáo dục Trần Đức Hạ, Đỗ Văn Hải (2002) Cơ sở hóa học trình xử lý nƣớc cấp nƣớc thải NXB Khoa học kỹ thuật, Hà Nội Nguyễn Đức Vận (2006) Hóa học vô cơ, tập NXB Khoa học kỹ thuật, Hà Nội Nguyễn Thị Thu Vân (2004) Phân tích định lƣợng NXB ĐH Quốc gia TP Hồ Chí Minh GSTS Hồ Viết Quý – Cơ sở hóa học phân tích đại (tập 2) – nhà xuất ĐH Sƣ phạm ThS Lâm Vĩnh Sơn – Kỹ thuật xử lý nƣớc thải – Trƣờng ĐH Kỹ thuật công nghệ TPHCM GSTS.KH Lê Huy Bá – Độc Học Môi Trƣờng – Nhà xuất khoa học kỹ thuật – năm 2008 Trần Hiếu Nhuệ (2001) Thoát nƣớc xử lý nƣớc thải công nghiệp NXB Khoa học kỹ thuật, Hà Nội Trần Văn Nhân, Hồ Thị Nga (2005) Giáo trình công nghệ xử lý nƣớc thải NXB Khoa học kỹ thuật, Hà Nội 10 Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 5945-2005 Tiêu chuẩn thải - Nƣớc thải công nghiệp Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 4574-88 Nƣớc thải – Phƣơng pháp xác định hàm lƣợng crom Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 6213-2004 Nƣớc khoáng thiên nhiên đóng chai Trang 38