Nghiên cứu khả năng hấp phụ động Pb2+ và Ni2+ trong dung dịch nước của than hoạt tính từ vỏ hạt cà phê

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM HÀ NỘI  NGUYỄN THỊ PHƯƠNG THẢO NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG HẤP PHỤ ĐỘNG Pb2+ VÀ Ni2+ TRONG DUNG DỊCH NƢỚC CỦA THAN HOẠT TÍNH TỪ VỎ HẠT CÀ PHÊ Chuyên ngành: Hóa học lý thuyết Hóa lý Mã số: 60.44.01.19 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC HÓA HỌC Ngƣời hƣớng dẫn khoa học: PGS.TS LÊ VĂN KHU HÀ NỘI - 2017 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan luận văn kết nghiên cứu cá nhân Các số liệu tài liệu đƣợc trích dẫn luận văn trung thực Kết nghiên cứu không trùng với công trình đƣợc công bố trƣớc Tôi chịu trách nhiệm với lời cam đoan Hà Nội, tháng năm 2017 Tác giả luận văn Nguyễn Thị Phƣơng Thảo LỜI CẢM ƠN Luận văn đƣợc hoàn thành phòng thí nghiệm môn hóa lý thuyết hóa lý thuộc khoa Hóa học, trƣờng Đại học sƣ phạm Hà Nội Lời đầu tiên, xin bày tỏ lòng vô kính trọng, biết ơn sâu sắc tới PGS.TS Lê Văn Khu – người thầy tận tình hướng dẫn bảo tỉ mỉ cho suốt trình nghiên cứu hoàn thành luận văn Tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành tới thầy cô giáo trường , đặc biệt thầy cô khoa Hóa học - trƣờng ĐHSP Hà Nội trang bị cho nhiều kiến thức khoa học quý báu suốt khóa học Những kiến thức góp phần không nhỏ, làm tảng giúp hoàn thành luận văn phục vụ cho công việc sau Lời cuối cùng, xin gửi lời cảm ơn tới gia đình, bạn bè, đồng nghiệp động viên giúp đỡ để có thêm động lực hoàn thành tốt luận văn Dù cố gắng nhƣng luận văn không tránh khỏi thiếu sót Tôi mong nhận đƣợc đóng góp ý kiến thầy cô bạn để luận văn đƣợc hoàn thiện Tôi xin chân thành cảm ơn! Hà Nội, ngày 20 tháng năm 2017 Tác giả Nguyễn Thị Phƣơng Thảo MỤC LỤC PHẦN MỞ ĐẦU I Lý chọn đề tài II Mục đích nghiên cứu III Đối tƣợng phạm vi nghiên cứu IV Nhiệm vụ nghiên cứu V Phƣơng pháp tiến hành nghiên cứu PHẦN NỘI DUNG CHƢƠNG I TỔNG QUAN I.1 SƠ LƢỢC VỀ Ô NHIỄM KIM LOẠI NẶNG I.1.1 Kim loại nặng ô nhiễm kim loại nặng I.1.2 Ô nhiễm niken I.2.3 Ô nhiễm chì I.1.4 Một số phƣơng pháp xử lý nƣớc bị ô nhiễm kim loại nặng I.2 TỔNG QUAN VỀ HẤP PHỤ I.2.1 Một số khái niệm hấp phụ I.2.2 Đặc điểm hấp phụ môi trƣờng nƣớc 10 I.2.3 Cân hấp phụ 11 I.2.4 Động học trình hấp phụ 14 I.2.5 Lý thuyết hấp phụ cột 16 I.3 NGHIÊN CỨU SỬ DỤNG THAN HOẠT TÍNH TỪ PHẾ PHỤ PHẨM NÔNG NGHIỆP ĐỂ HẤP PHỤ XỬ LÝ Ni2+ VÀ Pb2+ 18 I.3.1 Các nghiên cứu giới 18 I.3.2 Các nghiên cứu nƣớc 19 I.3.3 Mẫu than hoạt tính sử dụng luận văn 21 CHƢƠNG II THỰC NGHIỆM 22 II.1 QUY TRÌNH THỰC NGHIỆM 22 II.1.1 Nguyên liệu, hóa chất 22 II.1.2 Chuẩn bị dung dịch Ni2+ Pb2+ 22 II.1.3 Nghiên cứu hấp phụ Ni2+ 22 II.1.4 Nghiên cứu hấp phụ Pb2+ 25 II.2 CÁC PHƢƠNG PHÁP PHÂN TÍCH SỬ DỤNG 25 II.2.1 Phƣơng pháp quang phổ hấp thụ UV-Vis (Ultraviolet Visible) 25 II.2.2 Phƣơng pháp phổ hấp thụ nguyên tử AAS (Atomic Absorption Spectroscopy) 26 kiện thực nghiệm để hóa nguyên tử hóa mẫu 27 CHƢƠNG III KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 28 III.1 NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG HẤP PHỤ Ni2+ TRONG DUNG DỊCH NƢỚC CỦA THAN 28 III.1.1 Xây dựng đƣờng chuẩn để xác định Ni2+ dung dịch nƣớc 28 III.1.2 Nghiên cứu động học trình hấp phụ Ni2+ 30 III.1.3 Cân hấp phụ 35 III.1.4 Nghiên hấp phụ động Ni2+ 41 III.2 NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG HẤP PHỤ Pb 2+ TRONG DUNG DỊCH NƢỚC CỦATHAN 46 III.2.1 Động học trình hấp phụ 46 III.2.2 Cân hấp phụ 49 III.2.3 Nghiên hấp phụ động Pb2+ 50 KẾT LUẬN 52 TÀI LIỆU THAM KHẢO 53 DANH MỤC CÁC KÍ HIỆU VIẾT TẮT KÍ HIỆU TÊN ĐẦY ĐỦ AAS Atomic Absorption Spectroscopy AC-CF Than hoạt tính chế tạo từ vỏ hạt cà phê ARE Average relative errors EDL Electronic Discharge Lamp HDim Dimetylglyoxim HYBRID Hybrid Fractional Error Function LOD Limit of Detection LOQ Limit of Quantification UV-VIS Ultraviolet Visible DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 1.1 Nồng độ tối đa cho phép số kim loại nặng nƣớc thải công nghiệp [4] nƣớc cấp sinh hoạt [5] Bảng 1.2 Một số đặc trƣng hóa lí mẫu than hoạt tính chế tạo từ vỏ hạt cà phê với tác nhân hoạt hóa KOH 21 Bảng 2.1 Nguyên liệu hóa chất sử dụng luận văn 22 Bảng 2.2 Nồng độ dung dịch dùng để xây dựng đƣờng chuẩn 23 Bảng 3.1 Khảo sát khoảng tuyến tính quan hệ độ hấp thụ quang nồng độ Ni2+trong dung dịch 28 Bảng 3.2 qe,TN tham số phƣơng trình động học hấp phụ Ni2+trên than (Ci = 25 mg/L; T = 30oC) 33 Bảng 3.3 qe,TN tham số phƣơng trình động học hấp phụ biểu kiến bậc hấp phụ Ni 2+ nồng độ đầu khác 34 Bảng 3.4 Phƣơng trình tham số tƣơng ứng mô hình đẳng nhiệt hấp phụ 36 Bảng 3.5 Các giá trị HYBRID ARE mô tả hấp phụ Ni 2+ 30oC phƣơng trình đẳng nhiệt hấp phụ 37 Bảng 3.6 Các tham số phƣơng trình Toth hấp phụ Ni2+ nhiệt độ khác 39 Bảng 3.7 Các tham số nhiệt động hấp phụ Ni2+ than 40 Bảng 3.8 t5%, t50% q50% hấp phụ động Ni2+ lƣu lƣợng dòng khác 43 Bảng 3.9 t5%, t50% q50% hấp phụ động Ni2+ nồng độ Ni2+ khác 45 Bảng 3.10 t5%, t50% q50% hấp phụ động Ni2+ với chiều cao cột hấp phụ khác 46 Bảng 3.11 qe,TN tham số phƣơng trình động học hấp phụ Pb2+ than (Ci = 60 mg/L; T = 30oC) 48 Bảng 3.12 Các giá trị HYBRID ARE mô tả hấp phụ Pb2+ 30oC phƣơng trình đẳng nhiệt hấp phụ 49 DANH MỤC HÌNH ẢNH Hình 2.1 Sơ đồ hệ nghiên cứu trình hấp phụ động Ni2+ 25 Hình 3.1 Đồ thị mô tả mối quan hệ độ hấp thụ quang nồng độ Ni2+ dung dịch 29 Hình 3.2 Sự biến thiên qt (mg/g) theo t (phút) nồng độ đầu khác hấp phụ Ni2+ mẫu than nghiên cứu 31 Hình 3.3 Mô tả trình hấp phụ Ni2+ dung dịch mẫu than nghiên cứu theo phƣơng trình biểu kiến bậc (a) bậc (b), Ci = 25 mg/L; T = 30oC 32 Hình 3.4 Mô tả trình hấp phụ Ni2+ mẫu than nghiên cứu 30 o C, nồng độ đầu khác phƣơng trình động học hấp phụ biểu kiến bậc 34 Hình 3.5 Các đƣờng đẳng nhiệt hấp phụ Ni2+ xác định từ thực nghiệm nhiệt độ khác mẫu than nghiên cứu 35 Hình 3.6 Mô tả đƣờng đẳng nhiệt hấp phụ Ni2+ 30oC mẫu than nghiên cứu mô hình đẳng nhiệt hấp phụ khác 37 Hình 3.7 Mô tả đƣờng đẳng nhiệt hấp phụ Ni2+ mẫu than nghiên cứu nhiệt độ hấp phụ khác mô hình đẳng nhiệt hấp phụ Toth 38 Hình 3.8 Biến thiên lnKo theo 1/T hấp phụ Ni2+ mẫu than nghiên cứu 40 Hình 3.9 Đƣờng cong thoát Ni2+ lƣu lƣợng dòng khác h= 15 mm; Ci = 25 mg/L 42 Hình 3.10 Đƣờng cong thoát Ni2+ với dung dịch Ni2+ có nồng độ đầu khác nhau; Q = mL/phút; h = 15 mm 44 Hình 3.11 Đƣờng cong thoát Ni2+ qua cột có chiều cao khác Q = mL/phút; Ci = 25 mg/L 45 Hình 3.12 Sự biến thiên qt (mg/g) theo t (phút) hấp phụ Pb2+ mẫu than nghiên cứu 30oC 47 Hình 3.13 Mô tả trình hấp phụ Pb2+ dung dịch than mô hình động học hấp phụ bậc 1(a) bậc 2(b): (C i = 60 mg/L; T = 30oC) 48 Hình 3.14 Đƣờng đẳng nhiệt hấp phụ Pb2+ xác định từ thực nghiệm 30oC mẫu than nghiên cứu 49 Hình 3.15 Mô tả đƣờng đẳng nhiệt hấp phụ Pb2+ 30oC mẫu than nghiên cứu mô hình đẳng nhiệt hấp phụ khác 50 Hình 3.16 Đƣờng cong thoát Pb2+ than 30oC:Q = mL/phút; h = 15 mm 51 Từ đƣờng cong thoát thu đƣợc từ thực nghiệm xác định đƣợc thời gian thoát, t5%, (thời gian tƣơng ứng với Ct/Ci = 0,05), thời gian nửa bão hòa, t50% (thời gian ứng với Ct/Ci = 0,5) dung lƣợng hấp phụ Ni2+ thời gian nửa bão hòa Dung lƣợng hấp phụ cột than thời điểm nửa bão hòa đƣợc theo công thức (3.7) [10]: q50% C50% Q.t 50% m (3.7) Trong : q 50% (mg/g) dung lƣợng hấp phụ cột than, C50% (mg/L) nồng độ Ni2+ sau qua cột than thời điểm t50% (phút), Q (L/phút) lƣu lƣợng dòng dung dịch chảy qua cột than III.1.4.1 Ảnh hưởng lưu lượng dòng dung dịch Kết xác định t5%, t50% q50% lƣu lƣợng dòng dung dịch Ni2+ khác đƣợc tóm tắt bảng 3.8 Bảng 3.8 t5%, t50% q50% hấp phụ động Ni2+ lưu lượng dòng khác Q (mL/phút) 1,0 1,5 2,0 2,5 t5% (phút) 80,2 46,7 37,0 30,5 t50% (phút) 145,9 89,6 79,4 57,3 q50% (mg/g) 6,078 5,597 6,615 5,969 Từ bảng 3.8 nhận thấy lƣu lƣợng dòng dung dịch Ni2+ chạy qua cột hấp phụ chứa than hoạt tính từ vỏ hạt cà phê tăng, thời gian thoát thời gian bán bão hòa giảm dần : t5% giảm từ 80,2 phút xuống 30,5 phút t50% giảm từ 145,9 xuống 57,3 phút lƣu lƣợng dòng tăng từ 1,0 lên 2,5 mL/phút Tuy nhiên, dung lƣợng hấp phụ thời gian bán bão hòa lại không biến thiên theo quy luật Dung lƣợng thời điểm bán bão hòa đạt giá trị cực đại 6,615 mg/g lƣu lƣợng dòng mL/phút Vì vậy, giá trị 43 lƣu lƣợng dòng mL/phút đƣợc lựa chọn để thực nghiên cứu III.1.4.2 Ảnh hưởng nồng độ Ni2+ dung dịch Các đƣờng cong thoát thu đƣợc ba nồng độ Ni2+ dung dịch : 15 mg/L ; 25 mg/L 35 mg/L đƣợc giới thiệu hình 3.10 Các giá trị t5%, t50% q50% đƣợc tóm tắt bảng 3.9 Từ nhận thấy khoảng nồng độ khảo sát, thời gian thoát thời gian bán bão hòa giảm dần theo tăng nồng độ dung dịch t5% t50% lần lƣợt giảm từ 86,6 phút xuống 12,5 phút từ 131,6 phút xuống 40,9 phút nồng độ Ni2+ tăng dần từ 15 mg/L lên 35 mg/L Sự giảm thời gian thoát thời gian bán bão hòa theo tăng nồng độ Ni2+ hoàn toàn hợp lí nồng độ dung dịch tăng, lƣợng Ni2+ chạy qua dung dịch tăng lên dẫn tới lƣợng Ni2+ bị hấp phụ than thời điểm tăng lên làm giảm thời gian thoát nhƣ thời gian bán bão hòa 1.0 0.8 0.6 Ct/Ci Ci = 15 mg/L Ci = 25 mg/L 0.4 Ci = 35 mg/L 0.2 0.0 100 200 300 400 500 600 t (phut) Hình 3.10 Đường cong thoát Ni2+ với dung dịch Ni2+ có nồng độ đầu khác nhau; Q = mL/phút; h = 15 mm 44 Bảng 3.9 t5%, t50% q50% hấp phụ động Ni2+ nồng độ Ni2+ khác Nồng độ Ni2+ (mg/L) t5% (phút) t50% (phút) q50% (mg/g) 15 86,6 131,6 6,579 25 37,0 79,4 6,615 35 12,5 40,9 4,775 Từ bảng 3.9 nhận thấy nồng độ Ni2+ tăng từ 15 lên 25 mg/L, dung lƣợng hấp phụ thời điểm bán bão hòa tăng nhẹ từ 6,579 mg/g lên 6,615 mg/g Tuy nhiên nồng độ dung dịch tiếp tục tăng lên 35 mg/L dung lƣợng hấp phụ lại giảm xuống 4,775 mg/g Nhƣ khoảng nồng độ khảo sát, dung lƣợng hấp phụ thời điểm bán bão hòa đạt giá trị cực đại nồng độ đầu Ni2+ 25 mg/L Vì giá trị đƣơc lựa chọn để thực nghiên cứu III.1.4.3 Ảnh hưởng chiều cao cột than Ảnh hƣởng chiều cao cột hấp phụ đƣợc nghiên cứu Kết thu đƣợc đƣợc giới thiệu hình 3.11 tóm tắt bảng 3.10 1.0 0.8 0.6 Ct/Ci h = 15 mm h = 20 mm h = 25 mm 0.4 0.2 0.0 100 200 300 400 500 600 t (phut) Hình 3.11 Đường cong thoát Ni2+ qua cột có chiều cao khác Q = mL/phút; Ci = 25 mg/L 45 Bảng 3.10 t5%, t50% q50% hấp phụ động Ni2+ với chiều cao cột hấp phụ khác Chiều cao t5% (phút) t50% (phút) q50% (mg/g) 15 37,0 79,4 6,615 20 54,6 90,8 5,674 25 58,9 94,1 4,706 cột (mm) Từ kết thu đƣợc nhận thấy điều kiện khảo sát thời gian thoát thời gian bán bão hòa tăng nhẹ chiều cao cột hấp phụ tăng Thời gian thoát tăng từ 37,0 phút lên 58,9 phút; thời gian bán bão hòa tăng từ 79,4 phút lên 94,1 phút Sự tăng thời gian thoát thời gian bán bão hòa đƣợc giải thích tăng chiều cao cột hấp phụ đồng nghĩa với việc tăng lƣợng than, tăng thời gian tiếp xúc dung dịch với than nên làm tăng lƣợng Ni2+ bị tách khỏi dung dịch, tức làm giảm lƣợng Ni2+ dung dịch khỏi cột hấp phụ Từ bảng 3.10 nhận thấy dung lƣợng hấp phụ thời điểm bán bão hòa giảm theo tăng chiều cao cột hấp phụ Trong điều kiện nghiên cứu dung lƣợng hấp phụ đạt giá trị cực đại chiều cao cột hấp phụ 15 mm III.2 NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG HẤP PHỤ Pb2+ TRONG DUNG DỊCH NƢỚC CỦATHAN III.2.1 Động học trình hấp phụ Trên hình 3.12 giới thiệu biến thiên lƣợng Pb2+ bị hấp phụ than (qt) theo thời gian tiếp xúc 30oC Từ nhận thấy, tƣơng tự nhƣ trƣờng hợp Ni2+, qt tăng dần theo thời gian tiếp xúc, qt tăng nhanh khoảng phút đầu sau tăng chậm dần dần đạt đến cân Trong điều kiện nghiên cứu sau khoảng 100 phút trình hấp phụ Pb2+ than coi nhƣ đạt cân 46 35 30 qt(mg/g) 25 CI = 60 mg/L 20 15 10 0 50 100 150 200 250 300 350 t (phút) Hình 3.12 Sự biến thiên qt (mg/g) theo t (phút) hấp phụ Pb2+ mẫu than nghiên cứu 30oC a) ln(qe-qt) Thuc nghiem Phuong trinh bieu kien bac 1 -1 -2 y = -0.0136x + 1.0163 R2 = 0.7650 -3 -4 50 100 150 200 t (phút) 47 250 300 350 12 b) t/qt (phút.g/mg) 10 y = 0.0343x + 0.0306 R2 = 1.0000 Thuc nghiem Phuong trinh bieu kien bac 2 0 50 100 150 200 250 300 350 t (phút) Hình 3.13 Mô tả trình hấp phụ Pb2+ dung dịch than mô hình động học hấp phụ bậc 1(a) bậc 2(b): (Ci = 60 mg/L; T = 30oC) Bảng 3.11 qe,TN tham số phương trình động học hấp phụ Pb2+ than (Ci = 60 mg/L; T = 30oC) Phƣơng trình biểu kiến bậc qe,TN (mg/g) qe,TT k1 -1 (mg/g) (phút ) 29,1655 2,7630 0,0136 Phƣơng trình biểu kiến bậc R2 qe,TT (mg/g) 0,7650 29,1545 k2 (g/mg.phút) 0,0384 R2 1,000 Kết sử dụng phƣơng trình động học hấp phụ biểu kiến bậc bậc để mô tả số liệu thực nghiệm đƣợc trình bày hình 3.13 tóm tắt bảng 3.11 Từ nhận thấy phƣơng trình động học biểu kiến bậc cho R2 = 0,7650, khác xa qe,TT = 2,7630 mg/g, khác xa qe,TN = 29,1655 mg/g Trong phƣơng trình biểu kiến bậc cho R2 = 1,000 qe,TT = 29,1545 mg/g, gần với giá trị thực nghiệm Kết cho thấy tƣơng tự nhƣ đối 48 với Ni2+ trình bày phần trên, điều kiện nghiên cứu hấp phụ Pb2+ than tuân theo phƣơng trình động học biểu kiến bậc III.2.2 Cân hấp phụ Trên hình 3.14 giới thiệu đƣờng đẳng nhiệt hấp phụ Pb2+ than xác định từ thực nghiệm 30oC Từ nhận thấy tƣơng tự nhƣ trƣờng hợp Ni2+ nồng độ Pb2+ cân tăng dung lƣợng hấp phụ q e tăng, ban đầu tăng nhanh sau chậm dần 50 qe(mg/g) 40 30 20 10 0 10 20 30 40 50 Ce (mg/L) Hình 3.14 Đường đẳng nhiệt hấp phụ Pb2+ xác định từ thực nghiệm 30oC mẫu than nghiên cứu Bảng 3.12 Các giá trị HYBRID ARE mô tả hấp phụ Pb2+ 30oC phương trình đẳng nhiệt hấp phụ Mô hình đẳng nhiệt hấp phụ HYBRID ARE (%) Langmuir 7,5762 5,05 Freundlich 3,5174 2,64 Sips 1,9633 1,31 Toth 1,9635 1,30 49 45 qe(mg/g) 40 Thuc nghiem Theo PT Langmuir Theo PT Freundlich Theo PT Sips Theo PT Toth 35 30 25 20 10 20 30 40 50 Ce (mg/L) Hình 3.15 Mô tả đường đẳng nhiệt hấp phụ Pb2+ 30oC mẫu than nghiên cứu mô hình đẳng nhiệt hấp phụ khác Kết sử dụng bốn mô hình đẳng nhiệt : Langmuir, Freundlich, Sips Toth để tìm mô hình tối ƣu mô tả hấp phụ Pb2+ mẫu than nghiên cứu đƣợc tóm tắt bảng 3.12 giới thiệu hình 3.15 Từ nhận thấy tƣơng tự nhƣ trƣờng hợp hấp phụ Ni2+, cân hấp phụ Pb2+ điều kiện nghiên cứu đƣợc mô tả tốt phƣơng trình đẳng nhiệt Toth Dạng cụ thể phƣơng trình trƣờng hợp : qe 60,8266Ce [0,2861 C0,28 ]1/0,28 e Giá trị qm = 60,8266 mg/g cho thấy mẫu than nghiên cứu có khả hấp phụ tốt Pb2+ dung dịch III.2.3 Nghiên hấp phụ động Pb2+ Trên hình 3.16 giới thiệu đƣờng cong thoát Pb2+ thu đƣợc điều kiện: nồng độ Pb2+ 60 mg/L, chiều cao cột than 15 mm, lƣu lƣợng dòng 2,0 mL/phút Từ nhận thấy đƣờng cong thoát gồm phần 50 tƣơng ứng với giai đoạn: giai đoạn hấp phụ hoàn toàn, giai đoạn thoát giai đoạn bão hòa 1.0 0.8 Ct/Ci 0.6 Ci = 60 mg/L 0.4 0.2 0.0 100 200 300 400 500 600 t (phút) Hình 3.16 Đường cong thoát Pb2+ than 30oC:Q = mL/phút; h = 15 mm Việc xác định đặc trƣng hấp phụ động Pb 2+ điều kiện nghiên cứu cho thấy t 5% = 170,0 phút; t50% = 256,7 phút q 50% = 51,331 mg/g 51 KẾT LUẬN Trong luận văn sử dụng than hoạt tính chế tạo từ vỏ hạt cà phê với tác nhân hoạt hóa KOH 750oC làm vật liệu hấp phụ Ni2+ Pb2+ dung dịch nƣớc Kết khảo sát hấp phụ Ni2+ cho thấy: - Sự hấp phụ điều kiện nồng độ đầu nằm khoảng 10 35 mg/L, tuân theo phƣơng trình động học hấp phụ biểu kiến bậc - Trong khoảng nhiệt độ khảo sát từ 10 40oC, cân hấp phụ đƣợc mô tả tốt phƣơng trình Toth với dung lƣợng hấp phụ đơn lớp tăng dần theo tăng nhiệt độ hấp phụ nằm khoảng 9,0503 10,1077 mg/g - Quá trình hấp phụ chủ yếu hấp phụ vật lí, trình thu nhiệt kèm theo tăng entropi Trong điều kiện Ce nằm khoảng 0,5 mg/L, Ho trình biến thiên khoảng 3,315 biến thiên khoảng 84,87 5,0 2,836 kJ/mol, ∆So 67,88 J/K.mol - Sự hấp phụ Ni2+ qua cột hấp phụ chứa than nhiệt độ phòng có dung lƣợng thời điểm bán bão hòa lớn 6,615 mg/g điều kiện: nồng độ Ni2+ = 25 mg/L; lƣu lƣợng dòng 2,0 mL/phút chiều cao cột hấp phụ 15 mm Kết khảo sát hấp phụ Pb2+ cho thấy: - Quá trình hấp phụ Pb2+ 30oC với nồng độ Pb2+ ban đầu 60 mg/L tuân theo phƣơng trình động học biểu kiến bậc Ở 30 oC, cân hấp phụ tuân theo phƣơng trình đẳng nhiệt hấp phụ Toth với dung lƣợng hấp phụ đơn lớp 60,8266 mg - Các đại lƣợng đặc trƣng cho hấp phụ động Pb2+ điều kiện: nồng độ Pb2+ = 60 mg/L; lƣu lƣợng dòng 2,0 mL/phút chiều cao cột hấp phụ 15 mm là: t5% = 170,0 phút; t50% = 256,7 phút q50% = 51,331 mg/g 52 TÀI LIỆU THAM KHẢO A - TIẾNG VIỆT Nguyễn Bin (2004), Các trình, thiết bị công nghệ hóa chất thực phẩm tập 4, NXB Khoa học Kĩ thuật Hà Nội, Hà Nội Lê Văn Khu (2011), Bước đầu nghiên cứu chế tạo vật liệu hấp phụ xúc tác than hoạt tính dùng để xử lí chất ô nhiễm hữu nước, Đề tài cấp Trƣờng SPHN Trần Văn Nhân (2009), Hóa lí, Tập 3, tái lần thứ 4, NXBGD, Hà Nội QCVN 40:2011/BTNMT- Quy chuẩn quốc gia nƣớc thải công nghiệp (2011) QCVN 08-MT:2015/BTNMT- Quy chuẩn quốc gia chất lƣợng nƣớc mặt(2015) Trịnh Khắc Sáu (2009), Nghiên cứu yếu tố ảnh hưởng đến quy luật hiệu hấp phụ Dioxin số loại than hoạt tính, Luận án tiến sĩ hóa học Bùi Anh Võ, Nguyễn Đức Lƣợng(2010), “Nghiên cứu biến tính than hoạt tính làm vật liệu hấp phụ xử lý amoni kim loại nặng nƣớc”, Tạp chí phát triển KH&CN, ĐHQG-HCM, 13(2), tr 46-48 B - TIẾNG NƢỚC NGOÀI A Dabrowski (2001), “Adsorption – from theory to practice”, Advances in Colloid and Interface Science, 93, pp 135-224 B.C Lippens, J.H de Boer (1965), “Studies on Pore Systems in Catalysts: V The t-Method”, Journal of Catalysis, 4, pp 319-323 10 G Meenakshi, B Mamta (2010), “Dynamic adsorption of Pb(II) ions from aqueous solution using activated carbon beds”, Indian Journal of Engineering&Materials Sciences, 17, pp 367-372 11 H Hadoun, Z Sadaouib, N Souami, D Sahel, I Toumert (2013), 53 “Characterization of mesoporous carbon prepared from date stems by H3PO4 chemical activation”, Applied Surface Science, 280, pp 1-7 12 H L Dennis (1983), “A Model for the Adoption of Metallurgy in the Ancient Middle East”, Current Anthropology, 24(3), pp 362-366 13 J K Brennan, T J Bandosz, K T Thomson, K E Gubbins (2001), “Water in porous carbons”, Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects, 187-188, pp 539-568 14 K Zhang, W.H Cheung, M Valix (2005), “Roles of physical and chemical properties of activated carbon in the adsorption of lead ions”, Chemosphere, 60, pp 1129-1140 15 L R Alvin, L Glenn (1958), “Dishware as a Possible Source for Lead Poisoning”, California Medicine, 89(6), pp 414-416 16 M Goyal, V.K Rattan, D Aggarwal and R.C Bansal (2001), “Removal of copper from aqueous solutions by adsorption on activated carbons”, Colloids and Surfaces A-Physicochemical and Engineering Aspects, 190(3), pp 229-238 17 M.H Kalavathy, T Karthikeyan, S Rajgopal, L.R.Miranda (2005), “Kinetic and isotherm studies of Cu(II) adsorption onto H3PO4-activated rubber wood sawdust”, Journal of Colloid and Interface Science, 292, pp 354-362 18 M Kobya, E Demirbas, E Senturk, M Ince (2005), ”Adsorption of heavy metal ions from aqueous solutions by activated carbon prepared from apricot stone”, Bioresource Technology, 96, pp 1518-1521 19 M Machida, R Yamazaki, M Aikawa, H Tatsumoto (2005), “Role of minerals in carbonaceous adsobents for removal of Pb(II) ions from aqueous solution”, Separation and Purification Technology, 46, pp 88-94 20 M.M Rao, A Ramesh, G.P.C Rao and K Seshaiah (2006), “Removal of 54 copper and cadmium from the aqueous solutions by activated carbon derived from Ceiba pentandra hulls”, Journal of Hazardous Materials, 129, pp.123-129 21 N Kawasaki, H Kinoshita, T Oue, T Nakamura, S Tanada (2004), “Study on adsorption kinetic of aromatic hydrocarbons onto activated carbon in gaseous flow method”, Journal of Colloid and Interface Science, 275 (1), pp 40-43 22 R Gundogan, B Acemioglu, M.H Alma (2004), “Copper(II) adsorption from aqueous solution by herbaceous peat”, Journal of Colloid and Interface Science, 269, pp 303-309 23 S Cay, A Uyanik and A Ozasik (2004), ”Single and binary component adsorption of copper(II) and cadmium(II) from aqueous solution using teaindustry waste”, Separation and Purification Technology, 38, pp 273-280 24 Slobodan K Milonjic (2007), “A consideration of the correct calculation of thermodynamic parameters of adsorption”, Journal of the Serbian Chemical Society, 72 (12), pp, 1363-1367 25 T.G Chuah, A Jumasiah, I Azni, S Katayon, S.Y.T Choong (2005), ”Rice husk as a potentially low-cost biosorbent for heavy metal and dye removal: an overview”, Desalination, 175, pp 305-316 26 Thu Thuy Luong Thi, Khu Le Van (2016), “Adsorption behavior of Pb(II) in aqueous solution using coffee husk-based activated carbon modified by nitric acid”, American Journal of Engineering Research, 5, pp 120-129 27 Kobya, M., Demirbas, E., Senturk, E., Ince, M (2005), Adsorption of heavy metal ions from aqueous solutions by activated carbon prepared from apricot stone, Bioresource Technology, 96(13), pp 1518-21 28 Fiol, N., Villaescusa, I., Martínez, M., Miralles, N., Poch, J., Serarols, J (2006) Sorption of Pb(II), Ni(II), Cu(II) and Cd(II) from aqueous solution 55 by olive stone waste Separation and Purification Technology, 50(1), pp 132-40 29 L Largitte, T Brudey, T Tant, P Couespel Dumesnil, P Lodewyck (2016), Comparison of the adsorption of lead by activated carbons from three lignocellulosic precursors, Microporous and Mesoporous Materials, 219, pp 265-275 30 L Giraldo, J.C Morenno-Pirajan (2008), Pb2+ adsorption from aqueous solutions on activated carbons obtained from lignocellulosic residues, Brazilian Journal of Chemical Engineering, 25(10), pp 143-151 31 Manal El-Sadaawy, Ola Abdelwahab (2014), Adsorption removal of nickel from aqueous solution by activated carbons from doum seed (Hyphaenethebaica) coat, Alexandria Engineering Journal, 53, pp.399-408 32 Mokhlesur M Rahman 1,*, Mohd Adil , Alias M Yusof , Yunus B Kamaruzzaman and Rezaul H Ansary 1Removal of Heavy Metal Ions with Acid Activated Carbons Derived from Oil Palm and Coconut Shells, Materials 2014, 7, 3634-3650 33 Giang.H.Le, Kien.T Nguyen, Canh.D.Dao, Anh.Q.Ha, Thuy.T.T Hoang, Phuong.T Dang, Hoa.K.T Tran, Quang.K Nguyen, Thanh.V Ho, Tuan.A Vu (2013), Study on high performance activated carbons synthesized from rice straw and rice husk, Journal of Catalysis and Adsorption, 2, pp 118-128 34 Tran Van Thuan, Bui Thi Phuong Quynh, Trinh Duy Nguyen, Van Thi Thanh Ho, Long Giang Bach (2017), Response surface methodology approach Pb2+adsorption using for optimization of KOH-activated carbon from Surfaces and Interfaces, 6, pp 209-217 56 Cu2+, Ni2+ and banana peel, 35 Phạm Hoàng Giang, Đỗ Quang Huy (2016), Nghiên cứu xử lý kim loại nặng nƣớc phƣơng pháp hấp phụ phụ phẩm nông nghiệp biến tính axit photphoric, Tạp chí Khoa học ĐHQGHN: Các Khoa học Trái đất Môi trƣờng 32, pp 96-101 36 Le Van Khu, Dang Van Cu, Bui Huu Hai (201), Characterization and phenol adsorption capacities of activated carbon prepared from coffee husk, Journal of Catalysis and Adsorption, 2, pp 136-142 37 Khu Le Van, Thu Thuy Luong Thi (2014), Activated carbon derived from rice husk by NaOH activation and its application in supercapacitor, Progress in Natural Science: Materials International, 24, pp 191-198 57