nghiên cứu điều chế chitozan khâu mạch để làm giàu ion kim loại zn (ii) ứng dụng trong quan trắc môi trường 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 NGHIÊN CỨU ĐIỀU CHẾ CHITOZAN KHÂU MẠCH ĐỂ LÀM GIÀU ION KIM LOẠI ZN (II) ỨNG DỤNG TRONG QUAN TRẮC MÔI TRƯỜNG NƯỚC S K C 0 9 MÃ SỐ: T2009 - 100 S KC 0 Tp Hồ Chí Minh, 2009 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐH SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP HCM KHOA CÔNG NGHỆ HOÁ - THỰC PHẨM ĐỀ TÀI NCKH CẤP SINH VIÊN NGHIÊN CỨU ĐIỀU CHẾ CHITOZAN KHÂU MẠCH ĐỂ LÀM GIÀU ION KIM LOẠI Zn(II) ỨNG DỤNG TRONG QUAN TRẮC MÔI TRƯỜNG NƯỚC MÃ SỐ: SV2009-100 THUỘC NHÓM NGÀNH: CÔNG NGHỆ MÔI TRƯỜNG GVHD: PGS.TS Nguyễn Văn Sức SVTH : Nguyễn Thị Thuý An Nguyễn Thị Minh Hoàng Phan Văn Tuyền TP Hồ Chí Minh 6/2010 PGS.TS NGUYỄN VĂN SỨC NGHIÊN CỨU KHOA HỌC LỜI CẢM ƠN Sau bốn tháng miệt mài, nhóm chúng em hoàn thành đề tài nghiên cứu Bên cạnh nỗ lực nhóm, chúng em nhận giúp đỡ tận tình ban lãnh đạo khoa CNHH TP, Thầy Cô giáo môn công nghệ môi trường tạo điều kiện thuận lợi cho nhóm chúng em thực đề tài Nhóm nghiên cứu chúng em xin gởi lời cảm ơn chân thành đến: - Thầy Nguyễn Văn Sức, trưởng khoa CNHH-TH người định hướng cho chúng em chọn lựa đề tài tận tình hướng dẫn cho chúng em suốt trình thực - Chúng em xin cảm ơn cô Hồ Thị Yêu Ly, giáo viên hướng dẫn trực tiếp, nhiệt tình dẫn, cho nhóm em ý kiến thật giá trị để nhóm em hoàn thành đề tài cách tốt - Cảm ơn cô Lê Thị Bạch Huệ với Giáo viên môn công nghệ môi trường tạo điều kiện cho chúng em sử dụng phòng thí nghiệm thiết bị trình thực đề tài - Phòng quản lý khoa học - Hợp tác quốc tế đào tạo sau đại học phòng kế hoạch tài cho phép nhóm chúng em thực đề tài - Thư viện trường ĐHSPKT-TPHCM tạo điều kiện cho chúng em mượn tài liệu nghiên cứu - Xin cảm ơn nhóm bạn thuộc lớp MT 07115và anh, chị giúp đỡ nhóm thực đề tài Trong suốt thời gian nghiên cứu không tránh khỏi điều thiếu sót, mong góp ý thầy, cô bạn để đề tài hoàn thành tốt Tp.Hồ Chính Minh, tháng năm 2010 Nhóm nghiên cứu NGHIÊN CỨU KHOA HỌC PGS.TS NGUYỄN VĂN SỨC NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƢỚNG DẪN TP.HCM, ngày… tháng năm 2010 NGHIÊN CỨU KHOA HỌC PGS.TS NGUYỄN VĂN SỨC NHẬN XÉT CỦA HỘI ĐỒNG PHẢN BIỆN TP.HCM, ngày… tháng năm 2010 PGS.TS NGUYỄN VĂN SỨC NGHIÊN CỨU KHOA HỌC MỤC LỤC PHẦN I: ĐẶT VẤN ĐỀ CHƢƠNG I: ĐẶT VẤN ĐỀ 1.1 SỰ CẦN THIẾT CỦA VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.2 MỤC TIÊU, ĐỐI TƢỢNG, PHẠM VI VÀ NHIỆM VỤ NGHIÊN CỨU CỦA ĐỀ TÀI 1.3 SỰ CẦN THIẾT CỦA ĐỀ TÀI 1.4 PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU CHƢƠNG II: TỔNG QUAN 10 2.1 TỔNG QUAN VỀ CHITOZAN 10 2.2 TỔNG QUAN VỀ KẼM VÀ HỢP CHẤT CỦA KẼM 15 2.3 CÁC VI ĐỊNH VỀ NỒNG ĐỘ GIỚI HẠN CỦA Zn(II) 21 CHƢƠNG III TỔNG QUAN VỀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 22 3.1 SỰ HẤP PHỤ 22 3.2 THUYẾT HOÁ HỌC LANGMUIR 23 3.3 PHƢƠNG TRÌNH ĐẲNG NHIỆT FREUNDLICH 24 CHƢƠNG IV : THỰC NGHIỆM 26 4.1 HOÁ CHẤT VÀ DỤNG CỤ CẦN THIẾT 26 4.2 TIẾN HÀNH THÍ NGHIỆM 27 CHƢƠNG V: KẾT QUẢ 32 5.1 ĐẶC ĐIỂM CỦA CHITOZAN KHÂU MẠCH 32 5.2 ĐỘ BỀN CỦA CHITOZAN KHÂU MẠCH DẠNG HẠT TRONG MÔI TRƢỜNG AXIT VÀ BAZƠ 34 5.3 DỰNG ĐƢỜNG CHUẨN ĐỊNH LƢỢNG Zn(II) 35 5.4 HẤP PHỤ TRONG ĐIỀU KIỆN TĨNH 36 PHẦN II: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 47 I KẾT LUẬN 47 II THIẾU XÓT VÀ HẠN CHẾ 48 III KIẾN NGHỊ 48 TÀI LIỆU THAM KHẢO 50 PGS.TS NGUYỄN VĂN SỨC NGHIÊN CỨU KHOA HỌC PHẦN I CHƢƠNG I : ĐẶT VẤN ĐỀ 1.1 SỰ CẦN THIẾT CỦA VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU: Ô nhiễm nƣớc giới vấn đề khó khăn nay, tác hại to lớn chúng đến chất lƣợng môi trƣờng sức khoẻ toàn giới Hiện tình trạng ô nhiễm nƣớc sinh hoạt ngƣời dân mức báo động, mà giải không kịp thời vài năm có hàng triệu ngƣời giới lâm vào tình trạng thiếu nƣớc Hàng năm giới tiêu tốn nhiều tiền cho nghiên cứu, chƣơng trình dự án nƣớc công việc đạt đƣợc hạn chế Hàng năm, hàng tháng, chí hàng ngày ngƣời lo sợ tình trạng thiếu nƣớc Một số vấn đề ô nhiễm kẽm nƣớc Bởi tác hại mà không lƣờng trƣớc kẽm oxit độc nhƣng nguy hiểm Nó cung cấp kẽm -một nguyên tố vi lƣợng cần thiết cho ngƣời, động vật, thực vật, thể ngƣời trƣởng thành có khoảng 2g kẽm ngày cần phải hấp thụ 10 đến 20 mg Nếu ăn phải hít vào lƣợng lớn kẽm oxit bị sốt, buồn nôn khó thở nhiều liền Những triệu chứng dần biến không để lại di chứng Con ngƣời chữa trị trƣớc mắt mà không nghĩ đến lâu dài, nghiên cứu kẽm cần thiết Mặt khác vật liệu tƣởng chừng thải bỏ, chúng lại làm vật liệu để sử dụng vào mục đích khác Đặc biệt hơn, loại vật liệu tự nhiên, thân thiện với môi trƣờng đặt lên hàng đầu nhằm không gây tổn hại đến môi trƣờng, đảm bảo cho phát triển bền vững mà đem lại hiệu cao cho mục đích sử dụng NGHIÊN CỨU KHOA HỌC PGS.TS NGUYỄN VĂN SỨC Dựa yếu tố nhóm định thực hiên đề tài “Nghiên cứu điều chế Chitozan khâu mạch để làm giàu ion kim loại (Zn) ứng dụng quan trắc môi trƣờng nƣớc” Với mong muốn nghiên cứu vật liệu thân thiện với môi trƣờng quan trắc đƣợc môi trƣờng nƣớc việt Nam 1.2 MỤC TIÊU, ĐỐI TƢỢNG, PHẠM VI VÀ NHIỆM VỤ NGHIÊN CỨU CỦA ĐỀ TÀI: 1.2.1 Mục tiêu đề tài:  Nhằm phát huy tính tích cực học tập  Tập bƣớc đầu làm quen với nghiên cứu khoa học  Đánh giá đƣợc khả hấp phụ ion (Zn2+) chitozan khâu mạch Góp phần cung cấp thêm kiến thức sở để thực thành công đồ án môn học 1.2.2 Đối tƣợng nghiên cứu: - Chitozan khâu mạch với cỡ hạt khác - Dung dịch kẽm (Zn+2) 1.2.2 Phạm vi nghiên cứu: - Tổng quan Zn+2, ảnh hƣởng Zn+2, phƣơng pháp xử lý dựa nguồn tài liệu khác - Tổng quan trình hấp phụ - Các thí nghiệm hấp phụ qua cột thực dung dịch Zn+2 pha phòng thí nghiệm kết áp dụng thử mẫu nƣớc thải khu vực TPHCM 1.2.3 Nhiệm vụ nghiên cứu: Tìm hiểu để xây dựng sở lý luận Nhiệm vụ 1:  Tìm đọc tài liệu liên quan đến đề tài nghiên cứu  Các nguồn tài liệu từ tạp chí, sách báo  Nguồn thông tin từ mạng internet  Các đề tài nghiên cứu khoa học có lien quan PGS.TS NGUYỄN VĂN SỨC NGHIÊN CỨU KHOA HỌC Nhiệm vụ 2:  Tổng hợp trình bày cách cô đọng, tƣơng đối đầy đủ thực trạng ô nhiễm môi trƣờng, ô nhiễm nguồn nƣớc phƣơng pháp xử lý nƣớc  Thực trạng ô nhiễm nguồn nƣớc bị nhiễm kẽm phƣơng pháp xử lý Thực nghiệm Nhiệm vụ 3: Tiến hành thí nghiệm  Xây dựng đƣờng chuẩn kẽm(Zn)  Khảo sát hấp phụ Chitozan khâu mạch o Xác định pH tối ƣu o Xác định thời gian tiếp xúc tối ƣu o Xác định cỡ hạt tối ƣu o Xác định liều lƣợng tối ƣu o Phƣơng pháp cột( gián đoạn theo mẻ) Nhiệm vụ 4: Tổng kết kết thực viết báo cáo đề tài 1.3 SỰ CẦN THIẾT CỦA ĐỀ TÀI: Kim loại nặng có vai trò quan trọng loài ngƣời, đặc biệt ngành công nghiệp Tuy nhiên chất thải có chứa kim loại nặng lại độc ngƣời, động vật thâm nhập vào thể Nếu tích luỹ nồng độ cho phép nguy hiểm Hiện có nhiều đề tài nghiên cứu để tìm cách loại bỏ chúng, nhóm nghiên cứu hấp phụ chitosan với giá thành rẻ thân thiện với môi trƣờng Trong tình hình nay, có nhiều vấn đề toàn cầu nên việc mở rông vật liệu hấp phụ có tính thân thiệt với môi trƣờng điều cần thiết.Và mục đích cuối tiết kiệm chi phí quản lý, xử lý chất thải NGHIÊN CỨU KHOA HỌC 1.4 PGS.TS NGUYỄN VĂN SỨC PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU: 1.4.1 Phƣơng pháp nghiên cứu lý thuyết Là yếu tố vô cần thiết để phân tích tài liệu kiến thức, tù nắm vững chất vấn đề tổng hợp lại chúng thành hệ thống nhằm hiểu sâu sắc vấn đề nghiên cứu Từ việc phân tích giúp nắm vững chế hấp phụ chitozan khâu mạch 1.4.2 Phƣơng pháp quan sát khoa học: Phƣơng pháp đƣợc áp dụng để quan sát kết đo đạc máy Đây phƣơng pháp có tính định đến toàn kết thực đề tài Các thí nghiệm cần tiến hành theo logic định tuân theo yêu cầu phân tích định lƣợng nhằm đảm bảo kết phải mang tính đại diện, khách quan giảm thiểu sai số Quá trình thực nghiệm sử dụng hai kỹ thuật hấp phụ: gián đoạn theo mẻ qua cột để có nhìn tổng quan nhất, thiết thực 1.4.3 Phƣơng pháp chuyên gia Khi gặp vấn đề phức tạp tài liệu công cụ vô đắc lực Có thể tham khảo ý kiến chuyên gia nhƣ gặp mặt trực tiếp trao đổi vấn đề cần nghiên cứu Ngoài sử dụng nhiều phƣơng pháp khác kết hợp phƣơng pháp với 1.4.4 Phƣơng pháp tổng hợp tài liệu: Tổng hợp tài liệu, thu thập thông tin kế thừa có chọn lọc thông tin, liệu có liên quan đến đề tài từ nguồn liệu chế hấp phụ chitozan khâu mạch, sau phân tích, tổng hợp theo vấn đề riêng biệt phục vụ cho nội dung đề tài Trên sở nguồn tài liệu: sách, nghiên cứu khoa học, tạp chí, báo khoa học nƣớc, phƣơng tiện truyền thông, tiến hành PGS.TS NGUYỄN VĂN SỨC NGHIÊN CỨU KHOA HỌC Nhìn vào đồ thị ta thấy pH tối ƣu từ – 7,5 Đây khoảng pH tốt cho trình hấp phụ Zn(II) vật liệu chitosan Ảnh hƣởng thời gian tiếp xúc Thí nghiệm đƣợc tiến hành điều kiện nhiệt độ phòng pH = 7, với khối lƣợng m = 0,2g Do bảng số liệu dài nên dƣới xin đƣa bảng số liệu cuối lấy giá trị trung bình từ lần thí nghiệm Thời gian(phút) 20 40 60 90 % Hấp phụ 32,8 38,12 51,06 59,34 Dung lƣợng hấp 0,821 0,953 1,276 1,484 120 150 180 240 % Hấp phụ 70,31 78,12 84,56 80,98 Dung lƣợng hấp 1,757 1,953 2,114 2,025 phụ q(mg/g) Thời gian(phút) phụ q(mg/g) Bảng Khảo sát thời gian đến trình hấp phụ % Hấp phụ KHẢO SÁT THỜI GIAN TIẾP XÚC 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 50 100 150 200 250 300 Thời gian (phút) Hình : Đồ thị biểu thị ảnh hƣởng thời gian 38 PGS.TS NGUYỄN VĂN SỨC NGHIÊN CỨU KHOA HỌC Ảnh hƣởng chất hấp phụ có thêm môi trƣờng Với nồng độ Zn(II) ban đầu 10mg/l, pH=7, m=0,2g, nồng độ môi trƣờng 0.4M, thời gian 180 phút điều kiện khác ổn định ta có bảng số liệu nhƣ sau Bảng Ảnh hƣởng chất hấp phụ có thêm môi trƣờng Môi trƣờng NaNO3 NaSO4 Không có mt I(TB)(nA) 360,59 728,9 413,715 % Hấp phụ 88,611 58,795 84,31 KHẢO SÁT CHẤT HẤP PHỤ KHI CÓ THÊM MÔI TRƯỜNG 100 %Hấp phụ 80 60 40 20 NaNO3 Na2SO4 KHÔNG CÓ Môi trường Hình Ảnh hƣởng chất hấp phụ có môi trƣờng Từ đồ thị ta thấy có môi trƣờng khác độ hấp phụ khác nhau, nhƣ có môi trƣờng NaNO3 độ hấp phụ tốt Ảnh hƣởng chất hấp phụ có thêm môi trƣờng NaNO3 với nồng độ khác Với nồng độ Zn(II) ban đầu 10mg/l, pH=7, m=0,2g, thời gian 180 phút điều kiện khác ổn định ta có bảng số liệu nhƣ sau: 39 PGS.TS NGUYỄN VĂN SỨC NGHIÊN CỨU KHOA HỌC Bảng Ảnh hƣởng chất hấp phụ có nồng độ NaNO3 khác Nồng độ I(TB)(nA) Dung lƣợng % Hấp phụ NaNO3(mol/l) q(mg/g) 0,01 847,770 49,17 1,229 0,05 620,01 67,61 1,690 0,1 491,095 78,05 1,951 0,2 449,505 81,41 2,035 0,4 373,95 87,53 2,188 0,6 790,94 53,77 1,344 0,8 889,14 45,82 1,146 ẢNH HƯỞNG CHẤT HẤP PHỤ KHI CÓ NỒNG ĐỘ NaNO3 KHÁC NHAU 100 %Hấp phụ 80 60 40 20 Nồng độ Hình Ảnh hƣởng chất hấp phụ có nồng độ NaNO3 khác 40 PGS.TS NGUYỄN VĂN SỨC NGHIÊN CỨU KHOA HỌC Nhƣ nhìn vào đồ ta thấy nồng độ 0,4 mol/l nồng độ tốt hấp phụ Ảnh hƣởng dung lƣợng hấp phụ cực đại: a Dung lƣợng hấp phụ cực đại có môi trƣờng NaNO3 Thí nghiệm mang ý nghĩa định nhất, đòi hỏi cẩn thận xác Thí nghiệm đƣợc thực điều kiện giữ nguyên lƣợng chất hấp phụ 0,2g chitosan,pH đƣợc điều chỉnh mức pH = 7, thu đƣợc kết nhƣ sau Co m Ce qe (mg/l) (g) (mg/l) (mg/g) 0,2 0,246 10 0,2 15 Ce/qe logCe Logqe 1,189 0,207 -0,609 0,075 1,251 2,187 0,572 0,097 0,339 0,2 2,001 3,25 0,616 0,301 0,512 20 0,2 3,319 4,17 0,796 0,521 0,620 25 0,2 7,125 4,469 1,594 0,853 0,650 30 0,2 9,391 5,152 1,823 0,973 0,712 35 0,2 11,54 5,866 1,967 1,062 0,768 40 0,2 14,25 6,438 2,213 1,154 0,809 45 0,2 17,69 6,828 2,591 1,248 0,834 50 0,2 21,78 7,055 3,088 1,338 0,848 Bảng Xác định dung lƣợng cực đại pH = 41 PGS.TS NGUYỄN VĂN SỨC NGHIÊN CỨU KHOA HỌC ĐƯỜNG THỰC NGHIỆM Dung lượng hấp phụ (mg/g) 0 10 20 30 40 Nồng độ vào (mg/l) 50 60 Hình Đƣờng thực nghiệm pH = Dựa vào đƣờng thực nghiệm ta thấy dung lƣợng hấp phụ tăng theo nồng độ Zn(II) Ce/qe Ta có phƣơng trình Langmuir Freundlich dạng nhƣ sau: PHƯƠNG TRÌNH LANGMUIR y = 0.128x + 0.41 R² = 0.975 3.5 2.5 1.5 0.5 0 10 15 Nồng độ Ce(mg/l) 20 25 Hình Phƣơng trình langmuir dạng đƣờng thẳng có môi trƣờng NaNO3 42 PGS.TS NGUYỄN VĂN SỨC NGHIÊN CỨU KHOA HỌC y = 0.398x + 0.340 R² = 0.978 PHƯƠNG TRÌNH FREUNDLICH Logqe 0.8 0.6 0.4 0.2 -1 -0.5 0.5 1.5 LogCe Hình 10 Phƣơng trình Freundich dạng đƣờng thẳng có môi trƣờng NaNO3 Phƣơng trình Langmuir q  q m ax  Phƣơng trình Freundlich K LC  K LC X  K FC n m q Qmax = 7,794 mg/g R2 = 0,9756 R2 = 0,978 KL = 0,3129 q (mg/g) Bảng 9.Các thông số phƣơng trình đẳng nhiệt Langmuir Freundlich thực nghiệm Langmuir Freundlich 10 15 Ce (mg Zn/L) 20 25 Khả hấp phụ thực nghiệm lý thuyết theo mô hình Langmuir Freundlich (Zn2+) 43 PGS.TS NGUYỄN VĂN SỨC NGHIÊN CỨU KHOA HỌC b Dung lƣợng hấp phụ cực đại môi trƣờng NaNO3: Bảng 10 Xác định dung lƣợng cực đại pH = môi trƣờng Co m Ce qe Ce/qe logCe Logqe (mg/l) (g) (mg/l) (mg/g) 0,2 0,246 1,1885 0,207 -0,609 0,075 10 0,2 1,207 2,198 0,549 0,082 0,342 15 0,2 3,134 2,966 1,057 0,496 0,472 20 0,2 5,137 3,716 1,383 0,712 0,57 25 0,2 6,72 4,57 1,47 0,827 0,659 30 0,2 9,311 5,172 1,8 0,969 0,714 35 0,2 12,99 5,502 2,362 1,114 0,741 40 0,2 14,25 5,952 2,72 1,209 0,775 45 0,2 18,78 6,554 2,866 1,274 0,816 50 0,2 22,75 6,813 3,339 1,357 0,834 Ta có phƣơng trình Langmuir Freundlich dạng nhƣ sau: PHƯƠNG TRÌNH LANGMUIR y = 0.131x + 0.506 R² = 0.972 Ce/qe 0 10 15 Nồng độ C(mg/l) 20 25 Hình 11 Phƣơng trình Langmuir có dạng đƣờng thẳng môi trƣờng NaNO3 44 PGS.TS NGUYỄN VĂN SỨC NGHIÊN CỨU KHOA HỌC PHƯƠNG TRÌNH FREUNDLICHy = 0.335x + 0.383 R² = 0.760 Logqe 0.8 0.6 0.4 0.2 -1 -0.5 LogCe 0.5 1.5 Hình 5.17 Phƣơng trình Freundlich dạng đƣờng thẳng môi trƣờngNaNO3 Phƣơng trình Langmuir q  q m ax  Phƣơng trình Freundlich K LC  K LC q X  K FC n m Qmax = 7,605 mg/g R2 = 0,9728 R2 = 0,7601 KL = 0,2594 Bảng 11 Các thông số phƣơng trình đẳng nhiệt Langmuir Freundlich Kết xác định nồng độ ion kim loại số mẫu nƣớc ngầm Ion Cu2+ (g/L) Pb2+ (g/L) Zn2+ (g/L) Cd2+ (g/L) Q.Thủ Đức Không phát Vết 2,42 ± 0,055 Vết Quận 4,914 ± 0,124 Vết 15,024 ± 0,216 Vết Q.Tân Phú 5,946 ± 0,167 Vết 56,034 ± 2,93 Vết T.Bình Dƣơng 1,679 ± 0,066 Vết 29,385 ± 0,583 Vết Bảng 12 Kết xác định sơ 45 PGS.TS NGUYỄN VĂN SỨC NGHIÊN CỨU KHOA HỌC Ion Q.Thủ Đức Cu2+ (g/L) Không phát Quận 4,914 ± 0,124 Q.Tân Phú 5,946 ± 0,167 T.Bình Dƣơng 1,679 ± 0,066 Pb2+ (g/L) 0,5356 ± 0,0031 1,4111 ± 0,0593 2,5294 ± 0,2838 3,5958 ± 0,3036 Zn2+ (g/L) Không xác định // // // Cd2+ (g/L) 0,0099 ± 0,0044 0,1495 ± 0,0042 0,8046 ± 0,0492 0,0389 ± 0,0039 Bảng 13 Kết xác định sau làm giàu Kết phân tích cho thấy hàm lƣợng Zn tƣơng đối lớn tất mẫu đo, không cần phải làm giàu trƣớc phân tích, Pb2+ Cd2+có mẫu lƣợng vết nên kết thu đƣợc không đáng tin cậy, qua kỹ thuật làm giàu xác định đƣợc hàm lƣợng Pb2+ Cd2+ Không phát đƣợc Cu2+ mẫu Thủ Đức 46 NGHIÊN CỨU KHOA HỌC PGS.TS NGUYỄN VĂN SỨC PHẦN II: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ I KẾT LUẬN Tính khoa học Đề tài “Nghiên cứu điều chế chitosan khâu mạch để làm giàu ion kim loại (Zn) ứng dụng quan trắc môi trƣờng nƣớc” đạt đƣợc kết định sau: 1- Trình bày tổng quát kẽm ion Zn2+; phƣơng pháp xử lý Zn2+ 2- Nghiên cứu khả hấp phụ Zn2+ chitosan kỹ thuật hấp phụ gián đoạn theo mẻ xác định đƣợc: - pH dung dịch yếu tố quan trọng, định đến hiệu suất hấp phụ Zn2+, - Khoảng pH tối ƣu để chitozan hấp phụ ion Zn2+ đạt hiệu cao - Trong khoảng pH tối ƣu, hiệu suất hấp phụ tăng nhanh từ 20 phút đến 120 phút sau chúng cân 180 phút Quá trình hấp phụ phù hợp với phƣơng trình nhiệt động Langmuir, dung lƣợng hấp phụ cực đại 7,794 mg/g Trong khoảng nồng độ nhỏ, phƣơng trình nhiệt động Freundlich hoàn toàn phù hợp với tính chất hấp phụ Zn2+- chitozan 3-Hiệu suất hấp phụ tăng mạch dung dịch chứa ion kim loại nghiên cứu đƣợc pha môi trƣờng NO3- 4- Trong trình nghiên cứu để đảm bảo tính khách quan xác, thí nghiệm điều đƣợc chúng em tiến hành nhiều lần dụng cụ đƣợc sử dụng hợp lý Khả thực Phƣơng pháp xử lý kẽm( Zn) chất hấp phụ Chitozan khâu mạch phƣơng pháp đơn giản rẻ tiền, có khả áp dụng vào thực tế cao Việc sử dụng nguyên liệu Chitozan với chi phí rẻ phong phú 47 NGHIÊN CỨU KHOA HỌC PGS.TS NGUYỄN VĂN SỨC Hoá chất để điều chế Chitozan khâu mạch Glurtadehit, ZnSO4, có sẵn thị trƣờng giá phải Hiệu xã hội: Có thể điều chế Chitozan khâu mạch để làm giàu ion kim loại kẽm quan trắc môi trƣờng nƣớc để xử lý vùng bị ô nhiễm kẽm Trong trình nghiên cứu chúng em có áp dụng làm giàu thử nghiệm số mẫu nƣớc ngầm vùng lân cận (Quận Thủ Đức, Quận 9, Tân Phú Bình Dƣơng) II THIẾU XÓT VÀ HẠN CHẾ: Bên cạnh đó, em nhận thấy hạn chế sau trình thực đề tài: 1- Chƣa khảo sát đƣợc ảnh hƣởng ion kim loại nặng khác nhƣ Cu2+, Ni2+, Pb2+… đến khả hấp phụ Zn2+ chitosan 2- Chƣa khảo sát đƣợc mức độ xử lý kẽm tổng 3- Sai số từ thiết bị đo, sai số thao tác, sai số lựa chọn tỷ lệ pha loãng mẫu ảnh hƣởng tới xác kết III KIẾN NGHỊ Từ kết đạt đƣợc, em xin đề xuất số hƣớng nghiên cứu để tìm giải pháp tốt áp dụng chitosan vào xử lý Zn2+ nói riêng kim loại nặng khác nói chung, góp phần giải vấn đề ô nhiễm môi trƣờng nƣớc thải - Nghiên cứu khả giải hấp phụ để thu hồi kim loại Zn2+ - Khảo sát ảnh hƣởng ion kim loại nặng (Cu2+, Ni2+, Pb2+…) khác lên lực hấp phụ Zn2+ chitosan nƣớc thải thông thƣờng chứa nhiều ion kim loại nặng khác - Khảo sát ảnh hƣởng nồng độ Zn2+ ban đầu, ảnh hƣởng lƣu lƣợng nƣớc thải ảnh hƣởng cỡ hạt để đƣa mô hình tối ƣu 48 NGHIÊN CỨU KHOA HỌC PGS.TS NGUYỄN VĂN SỨC cho trình hấp phụ Zn2+bằng phƣơng pháp cột với vật liệu bột chitosan Tiến hành khảo sát hấp phụ theo điều kiện động để kết nghiên cứu dễ dàng áp dụng thực tế 49 NGHIÊN CỨU KHOA HỌC PGS.TS NGUYỄN VĂN SỨC TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng việt [1] Lê Thanh 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 8-2008 [2] Nguyễn Đức Vận (2006) Hóa học vô cơ, tập NXB Khoa học kỹ thuật, Hà Nội [3] Nguyễn Thị Thu Vân (2004) Phân tích định lƣợng NXB ĐH Quốc gia TP Hồ Chí Minh [4] Nguyễn Văn Phƣớc, Nguyễn Thị Thanh Phƣợng (2006) Giáo trình xử lý chất thải công nghiệp NXB Xây dựng, Hà Nội [5] Nhan Hồng Quang (2009) Xử lý nƣớc thải mạ điện crom vật liệu biomass Tạp chí khoa học công nghê, ĐH Đà Nẵng, số [6] 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 [7] 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 [8] Trần Hiếu Nhuệ (2001) Thoát nƣớc xử lý nƣớc thải công nghiệp NXB Khoa học kỹ thuật, Hà Nội [9] Trần Văn Nhân, Hồ Thị Nga (2005) Giáo trình công nghệ xử lý nƣớc thải NXB Khoa học kỹ thuật, Hà Nội Tiếng Anh [10] B.Koumanova, P.Peeva-Antona, Z.Yaneva (2005) Adsorption of 4chlorophenol from aqueous solutions on activated carbon – kinetic study Journal of the University of Chemical Technology and Metallurgy, 40, 3, 2005, 213-218 [11] B Silva, H Figueiredo, I C Neves, and T Tavares (2009) The role of pH on Cr VI reduction and removal by Arthrobacter Viscosus International Journal of Chemical and Biomolecular Engineering, 100 – 103 50 NGHIÊN CỨU KHOA HỌC PGS.TS NGUYỄN VĂN SỨC [12] Dahe Fan, Xuemei Zhu, Maorong Xu, Jinlong Yan (2006) Adsorption properties of Chromium (VI) by chitosan coated montmorillonite Journal of Biological Sciences, vol.6, 941 -945 [13] http://www.osha.gov/dts/chemicalsampling/data/CH_228697.html [14] http://vietnamnet.vn/khoahoc [15] http://www.fibersource.com/F-TUTOR/cellulose.htm [16] http://www.rgs.uky.edu/odyssey/winter07/green_energy.html 51