nghiên cứu hấp phụ ion kim loại nặng bằng lõi kim

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH ĐỀ TÀI NCKH CẤP SINH VIÊN NGHIÊN CỨU HẤP PHỤ ION KIM LOẠI NẶNG BẰNG LÕI KIM S K C 0 9 MÃ SỐ: SV2010 - 42 S KC 0 6 Tp Hồ Chí Minh, 2010 NGHIÊN CỨU KHOA HỌC GVHD : PGS.TS NGUYỄN VĂN SỨC BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM KỸ THUẬT TP.HCM ĐỀ TÀI NCKH CẤP SINH VIÊN NGHIÊN CỨU HẤP PHỤ ION KIM LOẠI NẶNG BẰNG LÕI NGÔ MÃ SỐ : SV2010-42 THUỘC NHÓM NGÀNH : KHOA HỌC KỸ THUẬT NGƢỜI CHỦ TRÌ : ĐOÀN THỊ THANH PHÚ NGƢỜI THAM GIA : NGÔ THỊ MỸ HƢƠNG NGUYỄN THỊ THỦY ĐƠN VỊ : KHOA CN HÓA HỌC – THỰC PHẨM TPHCM 12/2010 NGHIÊN CỨU KHOA HỌC GVHD : PGS.TS NGUYỄN VĂN SỨC LỜI CẢM ƠN Sau thời gian dài tìm hiểu nghiên cứu nhóm chúng em hoàn thành xong đề tài mình.Để hoàn thành đề tài thành công, chúng em thầy cô hướng dẫn động viên Chúng em xin chân thành cám ơn Ban quản lí Nghiên Cứu Khoa Học thầy cô khoa công nghệ hóa học thực phẩm tạo điều kiện cho chúng em làm quen thực đề tài nghiên cứu khoa học cách tốt Đặc biệt chúng em xin gửi lời cám ơn đến thầy Nguyễn Văn Sức định hướng nhiệt tình hướng dẫn chúng em thực đề tài Chúng em xin gửi lời cám ơn đến cô Hồ Thị Yêu Ly, cô Lê Thị Bạch Huệ cô môn công nghệ môi trường tận tình giúp đỡ tạo điều kiện tốt cho chúng em hoàn thành đề tài Và xin cám ơn bạn lớp 07 môi trường giúp đỡ cổ vũ tinh thần cho NGHIÊN CỨU KHOA HỌC GVHD : PGS.TS NGUYỄN VĂN SỨC MỤC LỤC PHẦN I : ĐẶT VẤN ĐỀ CHƢƠNG I : GIỚI THIỆU CHUNG .4 1.1 ĐẶT VẤN ĐỀ .4 1.2 MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU 1.3 ĐỐI TƢỢNG NGHIÊN CỨU 1.4 PHẠM VI NGHIÊN CỨU 1.5 PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU CHƢƠNG II : TỒNG QUAN 2.1 TỔNG QUAN VỀ CHÌ 2.2 TỔNG QUAN VỀ VẬT LIỆU HẤP PHỤ TỪ NÔNG NGHIỆP .7 CHƢƠNG III : PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 10 3.1 KHÁI NIỆM VỀ HẤP PHỤ 10 3.2XỬ LÝ NƢỚC THẢI BẰNG PHƢƠNG PHÁP TRAO ĐỔI ION 14 3.3PHƢƠNG PHÁP KEO TỤ TẠO BÔNG 15 CHƢƠNG IV : THIẾT BỊ, DỤNG CỤ, HÓA CHẤT 16 4.1 HÓA CHẤT VÀ VẬT LIỆU SỬ DỤNG 16 4.2 DỤNG CỤ 16 4.3 THIẾT BỊ 17 4.4 MỘT SỐ LƢU Ý 17 PHẦN II : GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ 18 CHƢƠNG V : THỰC NGHIỆM 18 5.1 XỬ LÝ MẪU LÕI NGÔ 18 5.2 PHA DUNG DỊCH CHUẨN CHÌ 1000ppm 500ml 18 5.3 PHA DUNG DỊCH ĐỆM 18 5.4 PHA DUNG DỊCH KNO3 0.1M 19 5.5 TIẾN HÀNH THÍ NGHIỆM 19 CHƢƠNG VI: KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM 24 6.1 KẾT QUẢ CHỤP SEM ,FTIR 24 NGHIÊN CỨU KHOA HỌC GVHD : PGS.TS NGUYỄN VĂN SỨC 6.2 XÁC ĐỊNH pHzpc 27 6.3 LẬP ĐƢỜNG CHUẨN 27 6.4 KHẢO SÁT SỰ ẢNH HƢỞNG CỦA pH 28 6.5 ẢNH HƢỞNG CỦA THỜI GIAN 30 6.6 ẢNH HƢỞNG CỦA NỒNG ĐỘ BAN ĐẦU CHÌ 31 6.7 ẢNH HƢỞNG CỦA LIỀU LƢỢNG CHẤT HẤP PHỤ 31 6.8 ĐẲNG NHIỆT HẤP PHỤ 33 PHẦN III : KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 36 I KẾT LUẬN 36 II KIẾN NGHỊ 37 TÀI LIỆU THAM KHẢO 38 PHỤ LỤC 39 NGHIÊN CỨU KHOA HỌC GVHD : PGS.TS NGUYỄN VĂN SỨC PHẦN I : ĐẶT VẤN ĐỀ CHƢƠNG I : GIỚI THIỆU CHUNG 1.1 Đặt vấn đề : Hiện nay, ô nhiễm môi trường vấn đề xúc người quan tâm, đặc biệt ô nhiễm môi trường nước.Nước nguồn tài nguyên thiên nhiên, thành phần thiếu sống Ở Việt Nam, ô nhiễm môi trường nước mức báo động.Ô nhiễm nước sông hồ nội thành Hà Nội, Tp Hồ Chí Minh, Tp Đà Nẵng mức trầm trọng, tiêu quan trắc vượt tiêu chuẩn cho phép nhiều lần, chí hàng trăm lần Nước ngầm số vùng, đặc biệt khu công nghiệp đô thị có nguy cạn kiệt vào mùa khô số nơi có dấu hiệu bị ô nhiễm.Ô nhiễm kim loai nặng nước khu công nghiệp, khu chế xuất, sở sản xuất gây ảnh hưởng không nhỏ đến sức khỏe người chất lượng nguồn nước.Có nhiều phương pháp khác để xử lí kim loại nặng hướng đến phương pháp sử dụng vật liệu thiên nhiên, gây ảnh hưởng đến môi trường, hiệu cao chi phí thấp vỏ dừa, vỏ trấu, dương sỉ, lõi ngô Một số vật liệu sử dụng lõi ngô để hấp phụ ion Pb2+ đề tài nhóm chúng em 1.2 Mục đích nghiên cứu : + Tìm hiểu ion Pb2+ : trạng thái tồn môi trường, ảnh hưởng ion người động thực vật + Tìm hiểu lõi ngô nghiên cứu khả hấp phụ lõi ngô ion Pb 2+ + Nghiên cứu pH tối ưu, thời gian tối ưu, lượng chì hấp phụ tối ưu ảnh hưởng liều lượng 1.3 Đối tƣợng nghiên cứu : + Ion Pb2+ + Lõi ngô 1.4 Phạm vi nghiên cứu : + Dùng lõi ngô để hấp phụ dung dịch chì Pb2+ + Mẫu nước chứa chì tự pha + Tìm hiểu phương pháp cực phổ NGHIÊN CỨU KHOA HỌC GVHD : PGS.TS NGUYỄN VĂN SỨC + Tìm hiểu phương pháp hấp phụ 1.5 Phƣơng pháp nghiên cứu :  Phương pháp tham khảo số tài liệu liên quan tới nước thải chì phương pháp hấp phụ kim loại nặng  Phương pháp tính toán xử lý số liệu sử dụng hàm toán học excel  Phương pháp thực nghiệm : tiến hành đo đa ̣c phòng thí ng hiệm khách quan sử dụng máy cực phổ  Phương pháp mô bẳng đồ thị  Phương pháp so sánh: So sánh kết thực nghiệm để đánh giá kết thu so sánh với tiêu chuẩn Việt Nam NGHIÊN CỨU KHOA HỌC GVHD : PGS.TS NGUYỄN VĂN SỨC CHƢƠNG II : TỔNG QUAN 2.1 Tổng quan chì: 2.1.1 Tìm hiểu kim loại nặng: Kim loại nặng kim loại có khối lượng riêng lớn 5g/cm3 Một số kim loại nặng cần thiết cho sinh vật, chúng xem nguyên tố vi lượng Một số không cần thiết cho sống, vào thể sinh vật không gây độc hại Kim loại nặng gây độc hại với môi trường thể sinh vật hàm lượng chúng vượt tiêu chuẩn cho phép 2.1.2 Tìm hiểu chì: ♦Tính chất vật lí: - Chì kim loại có màu xám nhạt, không mùi, không vị, không hòa tan nước, không cháy, chì mềm dễ gia công - Chì chất rắn, nóng chảy nhiệt độ 600.61K, có nhiệt độ sôi 2022K - Khối lượng nguyên tử 297,19 nóng chảy 327,40C, khối lượng riêng 11,34 g/cm3 ♦Tính chất hóa học  Tác dụng với H2S môi trường clohydric cho kết tủa PbS đen  Tác dụng với K2SO4 cho kết tủa màu vàng PbCrO4 tan dung dịch KOH, không tan axit axetic  Chì không tác dụng với HCl, H2SO4 có lớp muối không tan phủ bên  Chì tan nhanh dung dịch H2SO4 đặc nóng tạo muối tan Pb(HSO4)2  Chì dễ tan dung dịch HNO3, tan chậm HNO3 đặc nóng  Chì không tác dụng với nước có không khí chì lại bị tiếp tục ăn mòn thành Pb(OH)2 ♦ Độc tính chì Chì (Pb): nguyên tố có độc tính cao sức khoẻ người Chì gây độc cho hệ thần kinh trung ương, hệ thần kinh ngoại biên, tác động lên hệ enzim có nhóm hoạt động chứa hyđro Người bị nhiễm độc chì bị rối loạn phận tạo huyết (tuỷ xương) Tuỳ theo mức độ nhiễm độc bị đau bụng, đau khớp, viêm thận, cao huyết áp, tai biến não, nhiễm NGHIÊN CỨU KHOA HỌC GVHD : PGS.TS NGUYỄN VĂN SỨC độc nặng gây tử vong Đặc tính bật sau xâm nhập vào thể, chì bị đào thải mà tích tụ theo thời gian gây độc - Chì vào thể người qua nước uống, không khí thức ăn bị nhiễm chì - Chì tích tụ xương, kìm hãm trình chuyển hoá canxi cách kìm hãm chuyển hoá vitamin D - Tiêu chuẩn tối đa cho phép theo WHO nồng độ chì nước uống: £ 0,05 mg/ml - Chì gây độc hệ sinh thái cạn: làm giảm hoạt tính đất, ảnh hưởng tới tăng trưởng thực vật 2.2 Tổng quan vật liệu hấp phụ từ sản phẩm nông nghiệp: 2.2.1 Nấm đông cô :  Nấm hương hay gọi nấm đông cô (danh pháp học:lentunila edodes) loại nấm ăn có nguồn gốc địa Đông Á  Nấm đông cô có dạng ô, đường kính 4-10 cm, màu nâu nhạt, chín chuyển thành nâu sậm Nấm đông cô có chân đính vào tai nấm Mặt tai nấm màu nâu, mặt có nhiều mỏng xếp lại  Nấm đông cô ăn ngon, mà người ta đoán có tác dụng chữa bịnh hạn chế ung thư, tăng sức đề kháng Nấm có vị đậm đà cầm tạo ăn thơm tho.Trong nấm có chứa chất Letinan, chất có tác dụng hỗ trợ sản xuất insulin làm thuận lợi cho lượng đường máu hỗ trợ sản xuất interferon thể Người ta nói trường hợp bị stress kiệt sức chất letinan làm cho thể khoẻ lại Trong nấm người ta tìm chất Eritadenin (đại họcWien) có khả làm giảm cholesterol thể  Do nấm đông cô dùng để nghiên cứu hấp phụ chì 2.2.2 Vỏ trấu : Vỏ trấu giống những phu ̣ phẩ m nông nghiê ̣p khác : mùn cưa, xơ dừa, vỏ loại đậu, bã mía, có c ấu trúc nhiều lỗ xố p và thành phầ n gồ m các polymer như: cellulose, hemicelluloses, pectin, lignin protein Các polymer hấp phụ nhiều loại chất tan đặc biệt ion kim loại hóa trị hai Các hợp chất polyphenol tannin, lignin gỗ cho thành phần hoạt động hấp phụ kim loại nặng Các vị trí anionic phenolic lignin có lực mạnh kim loại NGHIÊN CỨU KHOA HỌC GVHD : PGS.TS NGUYỄN VĂN SỨC nặng Các nhóm acid galacturonic peptin vị trí liên kết mạnh với cation Các nhóm hydroxyl cellulose đóng vai trò quan trọng khả trao đổi ion lignocelluloses Dựa vào các đă ̣c tiń h đươ ̣c nói của vỏ trấ u mà ta có thể ứng du ̣ng vào viê ̣c nghiên cứu chế ta ̣o vâ ̣t liê ̣u hấ p phu ̣ kim loa ̣i chì, đồng, kẽm 2.2.3 Xơ dừa: - Ngày nay, xơ dừa - phần trái dừa – có nhiều công dụng: nguyên liệu sản xuất loại nệm ngủ, vật liệu trang trí nội thất thân thiện với môi trường, làm lưới phủ xanh đồi trọc, bảo vệ công trình công nghiệp biển bới độ bền, lâu bị phân huỷ môi trường nước nặng, cách âm, cách nhiệt,v.v - Và ứng dụng hấp phụ dung dịch chì - Ngoài có vật liệu lõi ngô dùng để hấp thụ kim loại nặng Pb 2+, Cd, Zn - Mà nhóm nghiên cứu ứng dụng lõi ngô vào hấp phụ dung dịch Pb 2+ - Sau vài nét lõi ngô 2.2.4 Đặc điểm ngô: - Ngô loại trồng ngắn ngày, ngô lương thực đồng bào vùng cao Với người dân đồng ngô chiếm vị trí thứ hai sau lúa nước Cùng với lúa, ngô vào văn hoá Việt Nam cách tự nhiên góp phần tạo nên văn hoá đậm đà sắc dân tộc Ngày với phát triển khoa học công nghệ, giá trị ngô ngày nâng lên -Cây ngô đem lại hiệu cao cho sản xuất sử dụng vào nhiều mục đích làm lương thực, làm ngô quà, cần ưu tiên phát triển giống ngô thực phẩm ngắn ngày, cho thu nhập cao bên cạnh ngô ngọt, ngô rau Ngô trồng gối vụ, rải vụ không chịu áp lực thời vụ, hiệu cao phục vụ phát triển chăn nuôi -Ngô loại vật liệu thu thập từ khu vực nông nghiệp -Thành phần ngô nguyên hạt bao gồm nhiều sinh tố tự nhiên nhóm B B1, B2, B6, số khoáng chất cần thiết khác cho thể Đặc biệt số vi chất có tỉ lệ vượt trội ngô so sánh với gạo lứt Ngô nằm số nguồn carbohydrat khuyên dùng cho bệnh nhân tiểu đường NGHIÊN CỨU KHOA HỌC GVHD : PGS.TS NGUYỄN VĂN SỨC Hình 3: Ảnh chụp SEM lõi ngô phóng đại 500 lần Hình 4: Ảnh chụp SEM lõi ngô phóng đại lên 100 lần 26 NGHIÊN CỨU KHOA HỌC GVHD : PGS.TS NGUYỄN VĂN SỨC NHẬN XÉT: Từ hình ta thấy lõi có cấu trúc rỗng, độ xốp cao ,có lỗ rổng tạo nên trung tâm hấp phụ hấp thụ chì 1060.41 1251.54 1426.01 1640.02 2928.27 0.0 0.5 1.0 Absorbance Units 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 3545.22 3489.94 3430.07 3382.22 3354.75 3321.82 3233.14 3184.76 6.1.2 Kết chụp FT-IR : 4000 3500 C:\Program Files\OPUS\meas\Loi ngo.0 3000 Loi ngo 2500 2000 Wavenumber cm-1 1500 1000 Nguyen Van Suc 500 17/09/2010 Page 1/1 Hình 5: Phổ FT-IR lõi ngô NHẬN XÉT : Các đỉnh hấp thu vùng phổ chứa nhóm chức cho thấy lõi ngô có gốc OH- ( 3100 – 3500 cm-1) nhóm CH ( 2920 cm-1), CO (1640 cm-1) nhóm OH phenol (1060 cm-1) tất nhóm chức lõi ngô đề có khả proton hóa nên dễ tương tác với ion Pb2+ 27 NGHIÊN CỨU KHOA HỌC GVHD : PGS.TS NGUYỄN VĂN SỨC 6.2 Xác định pHzpc Sau đo ta thu kết sau : STT pH ban đầu 10 12 pH sau lắc 2.34 5.54 6.98 6.93 6.64 11.54 Hình : Đồ thị khảo sát pH theo zeta NHẬN XÉT : Đồ thị Y = X cắt đồ thị zeta pH = 6.7 6.3 Lập đƣờng chuẩn: Sau tiến hành thí nghiệm ta đo kết sau : Lần đo CPb (ppm) Itb(nA) 0.025 0.05 0.1 0.2 0.4 174.08 316.875 589.815 1035 2025.53 28 NGHIÊN CỨU KHOA HỌC GVHD : PGS.TS NGUYỄN VĂN SỨC Hình 7: Đồ thị đường chuẩn chì Với đường chuẩ n Pb có ̣ số R2 = 0.999 đảm bảo đô ̣ chin ́ h xác để áp du ̣ng cho các tính toán Y = 4887x + 70.78 Với y độ hấp phụ, x hàm lượng Pb(II) dung dịch 6.4 Khảo sát ảnh hƣởng pH : Sau tiến hành thí nghiệm ta đo kết bảng sau : pH Co(mg/l) 10 10 10 10 10 10 V(ml) 50 50 50 50 50 50 Itb 855.06 824.59 1065.00 678.63 348.36 540.29 Ce (mg/l) 3.21 3.09 2.04 1.24 0.57 0.96 % 67.89 69.14 79.65 87.56 94.31 90.39 q (mg/g) 3.39 3.46 3.98 4.38 4.72 4.52 Trong đó:  % hấp phụ tính = Co  C *100 Co Với Co: nồng độ Pb(II) ban đầu dung dịch C: nồng độ Pb(II) sau trình hấp phụ 29 NGHIÊN CỨU KHOA HỌC GVHD : PGS.TS NGUYỄN VĂN SỨC  Dung lượng hấp phụ q tính theo công thức q = Co  C *V m Với: V(ml) thể tích dung dịch hấp phụ m(g) khối lượng Pb (II) Từ bảng số liệu ta vẽ đồ thị sau : Hình : Đồ thị khảo sát ảnh hưởng pH Nhận xét : Quá trình hấp phụ ion chì bằ ng lõi ngô ảnh hưởng nhiề u bởi sự thay đổ i pH môi trường, kế t quả thí nghiê ̣m cho thấ y hiê ̣u suấ t hấ p phu ̣ càng tăng pH tăng , Khoảng pH từ tới hiê ̣u suấ t hấ p phu ̣ là cao nhấ t đă ̣c biê ̣t ở giá tri ̣pH = hiệu suất hấ p phu ̣ cao nên ta chọn pH = pH tối ưu 6.5 Ảnh hƣởng thời gian : Sau tiến hành thí nghiệm ta đo kết bảng sau : 30 NGHIÊN CỨU KHOA HỌC THỜI GVHD : PGS.TS NGUYỄN VĂN SỨC 10 20 30 40 60 Co(mg/l) 10 10 10 10 10 V(ml) 50 50 50 50 50 Ce(mg/l) 0.55 0.61 0.50 0.51 0.48 % hấp phụ 94.45 93.89 95.04 94.90 95.16 qe (mg/g) 4.72 4.69 4.75 4.74 4.76 GIAN Ta vẽ đồ thị sau : Hình : Đồ thị khảo sát ảnh hưởng thời gian Nhận xét : Trong khoảng thời gian đầ u khả hấ p phu ̣ tăng tăng thời gian tiế p xúc, hiệu xuất tăng không đáng kể , thời gian 30 phút 60 phút hiệu xuất cao để tiết kiệm chi phí xử lí ta chọn thời gian 30 phút thời gian tối ưu 6.6 Ảnh hƣởng nồng độ ban đầu chì : Sau tiến hành thí nghiệm ta đo kết bảng sau : 31 NGHIÊN CỨU KHOA HỌC nồng độ GVHD : PGS.TS NGUYỄN VĂN SỨC 10 20 30 40 50 60 70 80 Ce(mg/l) 0.48 3.18 3.74 4.68 5.05 5.46 5.75 6.10 % hấp phụ 95.16 84.11 84.40 88.29 89.90 90.90 91.79 92.38 qe(mg/g) 4.76 3.41 2.66 2.66 2.47 2.27 2.13 1.95 Ce/qe 0.10 0.93 1.76 1.76 2.04 2.41 2.70 3.12 (mg/l) Từ bảng số liệu ta vẽ đồ thị: Hình 10 : Đồ thị khảo sát ảnh hưởng nồng độ chì Nhận xét : thời gian tăng nồng độ chì hiệu xuất tăng dần bão hòa Vì nông độ chì ngày tăng lên lượng chất hấp phụ không thay đổi 32 NGHIÊN CỨU KHOA HỌC GVHD : PGS.TS NGUYỄN VĂN SỨC 6.7 Ảnh hƣởng liều lƣợng chất hấp phụ : Ta kết sau : m chất hấp phụ (mg) Itb Ce (mg/l) % hấp phụ qe (mg/g) 100 864.48 1.62 83.75 4.19 200 210.70 1.43 85.65 2.14 300 170.88 1.03 89.73 1.50 400 166.08 0.98 90.22 1.13 500 151.83 0.83 91.68 0.92 600 158.32 0.90 91.01 0.76 700 160.56 0.92 90.78 0.65 800 110.71 0.41 95.88 0.60 900 113.03 0.44 95.65 0.53 1000 119.08 0.50 95.03 0.48 Từ số liệu ta vẽ biểu đồ sau : Hình 11: Đồ thị khảo sát ảnh hưởng liều lượng chất hấp phụ 33 NGHIÊN CỨU KHOA HỌC GVHD : PGS.TS NGUYỄN VĂN SỨC Nhận xét : Dựa vào kế t quả thực nghiê ̣m cho thấ y lõi ngô tăng liề u lươ ̣ng thì phầ n trăm hấ p phu ̣ tăng , sau tăng khối lượng chất hấp phụ hiệu suất không tăng lên nhiều với nồng độ đầu vào thấp cần 0.2g chất hấp phụ để tiết kiệm khối lượng chất hấp phụ tiết kiêm chi phí xử lí 6.8 Đẳng nhiệt hấp phụ : Kết nghiên cứu đẳng nhiệt hấp phụ đưa bảng đồ thị tuyến tính phương trình hấp phụ Langmuir & Freundlich biểu diễn hình 12, 13 Nồng độ 20 30 40 50 60 70 80 Ce (mg/l) 3.18 3.74 4.68 5.05 5.46 5.75 6.10 % Hấp phụ 84.11 84.40 88.29 89.90 90.90 91.79 92.38 qe 3.41 2.66 2.66 2.47 2.27 2.13 1.95 1/Ce Ce/qe 0.31 0.93 0.27 1.76 0.21 1.76 0.20 2.04 0.18 2.41 0.17 2.70 0.16 3.12 log qe 0.92 1.12 1.25 1.35 1.44 1.51 1.57 log Ce 0.50 0.57 0.67 0.70 0.74 0.76 0.79 (mg/l) Hình 12: Đồ thị đẳng nhiệt hấp phụ Langmuir 34 NGHIÊN CỨU KHOA HỌC GVHD : PGS.TS NGUYỄN VĂN SỨC Hình 13 : Đồ thị đường thẳng Freundlich Từ hình đồ thị 12, 13 cho ta tính bảng sau: Phương trình đẳng nhiệt hấp phụ Langmuir K C : q  q max  L  KC Phương trình Freundlich q Kl 32.72 Kf qm 0.76 1/n R2 0.954 R2 X  K FC n m 1.45 0.46 0.985 35 NGHIÊN CỨU KHOA HỌC GVHD : PGS.TS NGUYỄN VĂN SỨC PHẦN III : KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ I Kết luận: 1.Tính khoa học : Đề tài “ Nghiên cứu khả hấp phụ ion kim loại nặng lõi ngô” đạt kết sau : - Giới thiệu sơ lược đặc điểm lõi ngô công dụng lõi ngô - Tổng quan kim loại chì ,các vật liệu tự nhiên từ nông nghiệp - Ảnh hưởng kim loại chì tới môi trường - Trong trình nghiên cứu khả hấp thụ iom kim loại lõi ngô ,chúng ta rút số kết luận sau :  pH yếu tố quan trọng , định đến khả hấp phụ chì  pH tối ưu cho việc hấp phụ chì pH =  Hàm lượng lõi ngô sử dụng cho trình hấp phụ chì 0.1 g  Thời gian hấp phụ tốt 30 phút 2.Ứng dụng thực tế : Nghiên cứu trình hấp phụ kim loại nặng (Pb2+ )bằng lõi ngô giúp loại bỏ xử lý kim loại nặng( Pb2+ )trong nước 3.Thiếu sót, hạn chế: Trong trình nghiên cứu lần đầu hạn hẹp thời gian, tài chính, kiến thức nên chúng em nhận thấy có hạn chế sau trình thực hiện: - Chưa khảo sát khả hấp phụ ion kim loại nặng khác Cd,Cu,Zn nguyên liệu lõi ngô - Chưa khảo sát kích thước lõi ngô tối ưu sử dụng cho trình hấp phụ - Chưa khảo sát ảnh hưởng anion ,cation đến trình hấp phụ 36 NGHIÊN CỨU KHOA HỌC GVHD : PGS.TS NGUYỄN VĂN SỨC - Sai số từ thiết bị đo, sai số thao tác, sai số lựa chọn tỷ lệ pha loãng mẫu ảnh hưởng tới xác kết II Kiến nghị : Từ kết đạt được, nhóm nghiên cứu xin đề xuất số ý kiến sau: - Nên sử dụng phế phẩm nhiều loại lõi ngô để hấp phụ số kim loại nặng khác Cd2+, Cu2+, Ni2+, Zn2+… - Nghiên cứu khả hấp phụ để thu hồi kim loại Pb2+ - Nên kết hợp mô hình trồng ngô vùng đất có nhiễm chì kim loại khác 37 NGHIÊN CỨU KHOA HỌC GVHD : PGS.TS NGUYỄN VĂN SỨC TÀI LIỆU THAM KHẢO 1.Nguyễn Văn Phước, Nguyễn Thị Thanh Phượng (2006) Giáo trình xử lý chất thải công nghiệp NXB Xây dựng, Hà Nội 2.Trần Văn Nhân, Hồ Thị Nga (2005) Giáo trình công nghệ xử lý nước thải NXB Khoa học kỹ thuật, Hà Nội Tử Vọng Nghi Phương pháp phân tích nước NXB khoa hoc kỹ thuật http://www.osha.gov/dts/chemicalsampling/data/CH_228697.html http://vietnamnet.vn/khoahoc 6.http:// vea.gov.vn/VN 7.http://www.elsevier.com/locate/nimb http://www.yeumoitruong.com http://www.cesti.gov.vn/images/cesti/files/STINFO/so2-2009/kgcn-xodua.pdf 10 http://vi.wikipedia.org/wiki/Hấp_phụ 38 NGHIÊN CỨU KHOA HỌC GVHD : PGS.TS NGUYỄN VĂN SỨC PHỤ LỤC CÁC QUY ĐỊNH VỀ NỒNG ĐỘ GIỚI HẠN CỦA CÁC KIM LOẠI ĐỘC ( Các tiêu chuẩn việt nam ) Tên tiêu chuẩn STT Đơn vị Mức không lớn Phương pháp thử Hàm lượng asen mg/l 0,01 TCVN6626:2000 Hàm lượng chì mg/l 0,01 TCVN 6193:1996 Hàm lượng đồng mg/l 1,0 TCVN 6193:1996 Hàm lượng kẽm mg/l 3,0 TCVN 6193:1996 Hàm lượng nhôm mg/l 0,5 SMEWW3500-AI Hàm lượng sắt mg/l 1,0 TCVN6177:1996 Hàm lượng crom mg/l 0,05 TCVN 6193:1996 Hàm lượng antimon mg/l 0,005 SMEWW3113B Hàm lượng florua mg/l 0,7÷1,5 TCVN6195:1996 10 Hàm lượng mangan mg/l 0,5 TCVN6002:1995 11 Hàm lượng thủy nhân mg/l 0,001 TCVN5991:1995 12 Hàm lượng xyanua mg/l 0,07 TCVN6180:1996 13 Hàm lượng nitrat mg/l 10,0 TCVN6180:1996 14 Tổng chất rắn hòa tan mg/l 1000 SMEWW2540B 15 pH - 6÷8,5 TCVN6492:1999 Nước sinh hoạt tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 5502 39 [...]... trỡnh hp ph xy ra hon ton (mg/l) - KF: h s dung tớch - 1/n: tham s cng 3.2 X lớ nc thi bng phng phỏp trao i ion : Phng phỏp trao i ion c ng dng x lý nc thi khi cỏc kim loi nh Zn, Cu, Ni, Pb, Hg, Cd, Mn, cng nh cỏc hp cht ca Asen, Photpho, Xyanua v cht phúng x Phng phỏp ny cho phộp thu hi cỏc kim loi cú giỏ tr v t c mc x lý cao Vỡ vy nú l phng phỏp ng dng rng rói tỏch mui trong x lý nc cp v nc thi... quỏ trỡnh thun nghch Tu theo c tớnh mi ni liờn kt húa hc m tớnh cht thun nghch quỏ trỡnh hp ph khỏc nhau Cú nhng quỏ trỡnh húa hc khỏ bn vng, to thnh cỏc hp cht húa hc, vớ d nh s hp ph Oxy lờn kim loi to Oxyt kim loi, hoc khi hp ph lờn than cho CO2, CO 3.1.9 Trng thỏi ca cht b hp ph: Hp ph vt lớ: trng thỏi v tớnh cht húa lý ca cht b hp ph khụng thay i Lc gia cht hp ph v cht b hp ph l lc Van der Waals... cu lm loi b c mt s tp cht cú trong cht thi cụng nghip ó cú rt nhiu nghiờn cu tỡm phng phỏp hiu qu loi b cht gõy ụ nhim t nc thi Trong nhng nm gn õy chỳ ý ỏng k ó c dnh cho cỏc nghiờn cu v loi b cỏc ion kim loi nng t cỏc gii phỏp bi hp th bng cỏch s dng vt t nụng nghip, vt liu cú sn vi s lng ln giỏ thnh r v d tỡm Chỳng i din cho ngun ti nguyờn cha s dng, ph bin rng rói v thõn thin mụi trng 9 NGHIấN... KT QU TH NGHIM c trng ca vt liu hp ph : B mt ca lừi ngụ c mụ t bng SEM (Scanning Electron Microscope) (hỡnh 2,3,4) Cỏc nhúm chc trong vt liu cú kh nng l nhng tõm hp ph i vi ion Pb2+ c nhn din bng ph FT-IR (Fourrier Transformation InfraRed) (hỡnh 5) 6.1 KT QU CHP SEM, FTIR : 6.1.1 Kt qu chp SEM : Hỡnh 2 : Chp SEM ca lừi ngụ phúng i 1000 ln 25 NGHIấN CU KHOA HC GVHD : PGS.TS NGUYN VN SC Hỡnh 3: nh chp... in t cú nhy 2 ch s Model Adventurer Pro AV812 ca hóng OHAUS (M) Mỏy o pH WTW pH720 ca hóng Inolab (c) T sy Medcenter Eirichturgen GmbH ca hóng ECOCELL Mỏy lc IKAđKS260 Basic Mỏy xay sinh t hiu National ca Nht Bn Mỏy o cc ph 757 VA Computrace gn vi computer chuyờn dng (Thy S) 4.4 Mt s lu ý khi s dng thit b ,dng c v húa cht : Trc khi thớ nghim, cỏc loi cc l thu tinh, a thu tinh, pipetu phi c ra... cht hp ph húa hc cng gim 3.1.6 Tớnh cht ca cỏc im hp ph: 10 NGHIấN CU KHOA HC GVHD : PGS.TS NGUYN VN SC Hp ph húa hc to thnh mi ni bn vng v tớnh cht gn ging nh mi ni húa hc Chỳng cú th l mi ni húa tr, ion, ng húa tr Trong quỏ trỡnh to thnh mi ni cú s di chuyn in t gia cht b hp ph v cht hp ph, tc l cú tỏc dng in t phn t hp ph v b mt cht rn Hp ph lý hc khụng hỡnh thnh mi ni S tng tỏc gia phõn t b hp... cỏc nhúm chc cho thy lừi ngụ cú cỏc gc OH- ( 3100 3500 cm-1) nhúm CH ( 2920 cm-1), CO (1640 cm-1) v nhúm OH ca phenol (1060 cm-1) tt c cỏc nhúm chc trong lừi ngụ cú kh nng proton húa nờn d tng tỏc vi ion Pb2+ 27 NGHIấN CU KHOA HC GVHD : PGS.TS NGUYN VN SC 6.2 Xỏc nh pHzpc Sau khi o ta thu c kt qu nh sau : STT 1 2 3 4 5 6 pH ban u 2 4 6 8 10 12 pH sau khi lc 2.34 5.54 6.98 6.93 6.64 11.54 Hỡnh 6 :... Dung lng hp ph q c tớnh theo cụng thc q = Co C *V m Vi: V(ml) th tớch dung dch hp ph m(g) khi lng ca Pb (II) T bng s liu ta v c th nh sau : Hỡnh 8 : th kho sỏt s nh hng ca pH Nhn xột : Quỏ trỡnh hp ph ion chỡ b ng lừi ngụ anh hng nhiờ u bi s thay ụ i pH trong mụi trng, kờ t qua thi nghiờ m cho thõ y hiờ u suõ t hõ p phu cang tng khi pH tng , Khong pH t 3 ti 6 hiờ u suõ t hõ p phu la cao nhõ t c biờ... kho sỏt nh hng ca thi gian Nhn xột : Trong khoang thi gian õ u kha nng hõ p phu tng khi tng thi gian ti p xỳc, v hiu xut tng l khụng ỏng k , thi gian ti 30 phỳt v 60 phỳt l hiu xut cao nht nhng tit kim chi phớ x lớ thỡ ta chn thi gian ti 30 phỳt l thi gian ti u 6.6 nh hng ca nng ban u ca chỡ : Sau khi tin hnh thớ nghim ta o v c kt qu nh bng sau : 31 NGHIấN CU KHOA HC nng GVHD : PGS.TS NGUYN VN... nghiờ m cho thõ y lừi ngụ khi tng liờ u l ng thi phõ n trm hõ p phu tng , nhng cng v sau khi tng khi lng cht hp ph nhng hiu sut khụng tng lờn nhiu vỡ vy vi nng u vo thp thỡ ch cn 0.2g cht hp ph tit kim khi lng cht hp ph tit kiờm c chi phớ x lớ 6.8 ng nhit hp ph : Kt qu nghiờn cu v ng nhit hp ph c a ra trong bng v th tuyn tớnh ca phng trỡnh hp ph Langmuir & Freundlich c biu din trong hỡnh 12, 13