Khóa luận tốt nghiệp sử dụng fe3+ để biến tính benonite di linh – lâm đồng

DANH MỤC CÁC CHỮ VIÊT TẮT MMT : Montmorillonite CEC : Khả trao đổi cation AAS : phương pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử XRAY : phương pháp nhiễu xạ tia X TCVN : Tiêu chuẩn Việt Nam iv DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 2.1: Ký hiệu mẫu bentonite biến tính thí nghiệm 27 Bảng 2.2: ký hiệu mẫu bentonite biến tính thí nghiệm 28 Bảng 3.1: giá trị CEC bentonite biến tính thí nghiệm 33 Bảng 3.2 : Nồng độ Cd2+ lại dung dịch lọc thí nghiệm 38 Bảng 3.3: Giá trị CEC bentonite biến tính thí nghiệm 42 Bảng 3.4: Nồng độ Cd2+ lại dung dịch lọc thí nghiệm 45 Bảng 3.5: Giá trị CEC cao vật liệu thí nghiệm khác 50 Bảng 3.6: Hiệu suất hấp phụ cao vật liệu thí nghiệm khác nhau51 Bảng 3.8: so sánh khoảng cách sở d001 vật liệu thí nghiệm khác với bentonite tự nhiên 52 v DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 1.1: Mạng cấu trúc tinh thể phiến khối tứ diện oxit silic phiến khối bát diện gipxit Hình1.2: Cấu trúc tinh thể kaolinit Hình 1.3: Cấu trúc tinh thể montmorilonit Hình 1.4: Cấu trúc tinh thể illit Hình 1.5 Quá trình tái cấu trúc bentonit giai đoạn xử lý 16 Hình 1.7 Lớp sở Montmorillonit chèn chuỗi ankyl 19 (Heinz nnk, 2007) 19 Hình 3.1 Giản đồ nhiễu xạ tia X bentonite Di Linh tự nhiên 32 Hình 3.2: Biểu đồ thể giá trị CEC bentonite biến tính thí nghiệm 34 Hình 3.3: Biểu đồ so sánh giá trị CEC mẫu M7, M8, M11, M12 với bentonite tự nhiên 36 Hình 3.4: Kết mô hình hồi quy đa biến CEC với nhiệt độ nung hàm lượng FeCl3 37 Hình 3.5: Biểu đồ thể hiệu suất hấp phụ Cadimi vật liệu bentonite biến tính thí nghiệm 38 Hình 3.6: Biểu đồ so sánh hiệu suất hấp phụ mẫu M3, M6, M7, M8 với bentonite Di Linh tự nhiên 40 Hình 3.7: Kết mô hình hồi quy đa biến hiệu suất hấp phụ với 40 nhiệt độ nung hàm lượng FeCl3 40 Hình 3.8 Giản đồ nhiễu xạ tia X mẫu biến tính M7 41 Hình 3.9: Biểu đồ thể giá trị CEC mẫu bentonite biến tính 42 thí nghiệm 42 Hình 3.10: Biểu đồ so sánh giá trị CEC mẫu M23, M24, M27, M28 với bentonite tự nhiên 43 Hình 3.11: Kết mô hình hồi quy đa biến giá trị CEC với nhiệt độ nung tỷ lệ OH-/Fe3+ 44 vi Hình 3.12: Mối tương quan CEC với nhiệt độ nung tỷ lệ OH-/Fe3+ 44 Hình 3.13: Biểu đồ thể hiệu suất hấp phụ Cadimi vật liệu bentonite biến tính thí nghiệm 45 Hình 3.14: Biểu đồ so sánh hiệu suất hấp phụ mẫu M23, M24, M27, M28 với mẫu bentonite DL tự nhiên 47 Hình 3.15: Mối tương quan hiệu suất hấp phụ với nhiệt độ nung 47 Hình 3.16: Kết mô hình hồi quy đa biến hiệu suất hấp phụ với nhiệt độ nung tỷ lệ OH-/Fe3+ 48 Hình 3.17 Giản đồ nhiễu xạ tia X mẫu biến tính M23 49 Hình 3.18: Biểu đồ so sánh giá trị CEC hai mẫu có giá trị cao 50 hai thí nghiệm bentonite DL tự nhiên 50 Hình 3.19: Biểu đồ so sánh hiệu suất hấp phụ hai mẫu bentonite biến tính có kết cao hai thí nghiệm bentonite DL tự nhiên 51 Hình 3.20: So sánh khoảng cách sở d001 hai vật liệu bentonite biến tính hai thí nghiệm với bentonite tự nhiên 53 vii MỞ ĐẦU Tính cấp thiết đề tài Bên cạnh phát triển vượt bậc kinh tế xã hội, hoạt động nhân tạo người thải nhiều loại chất thải khác vào môi trường gây ô nhiễm cục Công nghiệp hóa gắn liền với tượng ô nhiễm môi trường gia tăng Sự ô nhiễm kim loại nặng thải từ ngành công nghiệp mối đe dọa nghiêm trọng sức khỏe người sinh vật sống Đặc biệt chất thải từ ngành công nghiệp điện tử, xi mạ, tái chế kim loại Một số kim loại nặng crom, chì, cadimi dù tồn môi trường với nồng độ nhỏ đủ để gây độc cho người Hiện nay, khoáng sét thường bón bổ sung vào đất, mặt để cải thiện tính chất lý – hóa học đất, mặt khác sử dụng vật liệu cố định nhờ lực hấp phụ lớn kim loại nặng, đem lại hiệu cao Các khoáng sét có đặc điểm chung kích thước nhỏ có bề mặt riêng lớn để hấp phụ kim loại Thêm vào phyllosilicat, đặc biệt nhóm có cấu trúc lớp 2:1 có lưới điện tích âm vĩnh cửu tạo nhờ thay đồng hình cấu trúc tinh thể, có khả hấp phụ lượng lớn cation Bentonit đá sét kết mềm hình thành từ trình phong hóa tro núi lửa, chứa chủ yếu smectit chúng chi phối tính chất lí hóa học bentonit Smectit nhóm khoáng sét 2:1 trương nở có điện tích lớp khoảng 0,2 đến 0,6 đơn vị công thức Lớp khoảng không trương nở lớp silicat smectit làm tăng khả trao đổi cation tạo diện tích bề mặt lên đến 600 – 800 m2/g Việt Nam nước có nguồn tài nguyên Bentonite phong phú, đa dạng Trữ lượng Việt Nam có: cấp triệu tấn, cấp 42 triệu tấn, tài nguyên dự báo 350.760.000 m3 Bentonite có nhiều ứng dụng làm chất xúc tác trình tổng hợp chất hữu có, làm vật liệu hấp phụ, làm vật liệu điều chế sét hữu cơ, sét chống compozit, dùng công nghiệp sản xuất vật liệu tổng hợp, công nghiệp bia rượu ( Phạm Thị Hà Thanh cs: Bentonite: tài nguyên, công nghệ chế biến ứng dụng Việt Nam) Ở Việt Nam, khoáng sét bentonite có nhiều Bình Thuận, Lâm Đồng, Thạnh Hóa… Việc sử dụng vật liệu bentonite để xử lý kim loại nặng môi trường vừa hiệu quả, xử lý nhanh lại tốn chi phí Tuy nhiên, thực tế, vật liệu tự nhiên có hạn, mà nhu cầu sử dụng vật liệu hấp phụ lớn, bền với môi trường Đặt nhu cầu phát triển loại vật liệu dựa đặc trưng vật liệu tự nhiên Đã có nhiều nghiên cứu cho thấy Bentonit sau biến tính mang lại hiệu hấp phụ cao Trong đó, biến tính chống cột tạo cột chống hai lớp cấu trúc bentonit kim loại La, Al, Fe, Na Biến tính chống cột làm cho Bentonit có cấu trúc ổn định, độ trương nở thấp không bị co dãn, dung tích trao đổi cation cao, làm tăng khả hấp phụ Bentonite Trên sở đó, tiến hành nghiên cứu đề tài: “Sử dụng Fe3+ để biến tính Benonite Di Linh – Lâm Đồng” Mục tiêu nghiên cứu Tìm điều kiện biến tính tốt biến tính vật liệu bentonite ban đầu thành vật liệu có dung tích hấp phụ tốt có khả ứng dụng lĩnh vực xử lư môi trường Chương TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1 Giới thiệu khoáng sét tự nhiên Khoáng sét loại khoáng vật hình thành tự nhiên từ trình phong hóa chỗ khoáng vật silicat nhôm silicat đá magma đá biến chất hình thành từ sản phẩm phong hóa trôi dạt đến khu vực lắng đọng để tạo thành trầm tích Khoáng sét hình thành theo nhiều đường khác, ví dụ hydrat hoá khoáng nguyên sinh silicat, thuỷ nhiệt hoá đá silicat, thuỷ nhiệt hoá đá bazan, tổng hợp nhân tạo Thời kỳ chưa có phương pháp phân tích đại, khoáng sét biết đến chủ yếu dựa thành phần hóa học Nó hỗn hợp bao gồm SiO2, Al2O3, H2O số oxit kim loại kiềm kiềm thổ, sắt, mangan, kẽm…, có kích thước hạt vài micromet Dựa vào thành phần hoá học, tính chất hoá lý đặc biệt cấu trúc tinh thể cấu trúc lớp, khoáng sét có 100 loại khác 1.1.1 Đặc điểm chung khoáng sét Các khoáng sét có đặc điểm chung cấu tạo lớp thay đồng hình: - Cấu tạo lớp keo sét hình thành liên kết phiến khối tứ diện oxit silic phiến khối bát diện gipxit Trong đó, phiến oxit silic tạo thành gắn liền khối tứ diện oxit silic với nhau, khối tứ diện nguyên tử silic, bốn đỉnh bốn nguyên tử oxi Phiến gipxit tạo thành gắn kết khối bát diện với nhau, khối bát diện có nguyên tử Al, xung quanh có sáu nguyên tử Oxi sáu nhóm OH-, hay vừa Oxi vừa OH- - Hiện tượng thay đồng hình số khoáng sét: + Là tượng số nguyên tố mạng lưới tinh thể chúng bị nguyên tố khác bên thay Chính mà tính chất khoáng sét bị thay đổi Tuy nhiên, hình dạng khoáng sét giữ nguyên + Điều kiện để tượng thay đồng hình xảy ion thay phải có bán kính nguyên tử tương đương với ion bị thay có cấu trúc khoáng sét + Quá trình thay ion có hóa trị khác dẫn đến thay đổi mặt điện tích Thường thay đồng hình làm cho keo sét mang điện tích âm có khả hấp thụ cation Hình 1.1: Mạng cấu trúc tinh thể phiến khối tứ diện oxit silic phiến khối bát diện gipxit 1.1.2 Đặc điểm nhóm khoáng sét Trong tự nhiên, có nhiều loại khoáng sét Tuy nhiên, có vai trò quan trọng khoáng sét nhóm kaolinit, montmorilonit, hydromica (illit), vermiculite, clorit - Nhóm kaolinit: gồm có keo kaolinit, halzulit, metahaluazit, dikkit nakrit + Nhóm khoáng sét kaolinit có cấu trúc tinh thể loại hình 1:1, kết hợp lớp tứ diện oxit silic lớp bát diện gipxit + Nhóm khoáng kaolinit có chủ yếu mỏ cao lanh đất sét, có công thức hoá học Al2Si2O5(OH)4 Tuy nhiên, haluazit lại có công thức Al2Si2O5(OH)4.2H2O có tồn nước mạng lưới tinh thể Haluazit bị hydrat hóa thành metahaluazit Al2Si2O5(OH)4.4H2O + Khoảng cách paket không đổi 7,2 A˚ + Rất xảy tượng thay đồng hình mạng lưới tinh thể + Lực liên kết lớp tinh thể kaolinit chặt nên co dãn để mở rộng khe hút nước khả trương + Khả hấp phụ kaolinit thường thấp (CEC = 5-15 meq/100g) Hình1.2: Cấu trúc tinh thể kaolinit - Nhóm montmorilonit: gồm có montmorilonit; baydenlit; nontronit + Nhóm khoáng sét montmorilonit có cấu trúc tinh thể 2:1, gồm lớp tứ diện oxit silic hai bên lớp bát diện gipxit + Montmorilonit có công thức hóa học Al2Si4O10(OH)2.nH2O baydelit Al3Si3O9(OH)3.nH2O nontronit, lớp bát diện nó, ion Al3+ thay hoàn toàn ion Fe3+ có công thức (Al,Fe)2Si4O10(OH)2 nH2O, tỷ lệ Si: (Al, Fe) 2:1 + Khoảng cách lớp tinh thể từ 9,6 đến 21,4 A˚, phụ thuộc vào lượng nước hút vào khe hở lớp tinh thể, hút nước vào montmorilonit trương phình + Ở nhóm montmorilonit, tượng thay đồng hình diễn phổ biến: Al3+ thay Si4+ cấu trúc tứ diện oxit silic, Fe2+ hay Mg2+ thay Al3+ cấu trúc bát diện gipxit + Lực liên kết lớp tinh thể montmorilonit chặt nên dãn nở hút thêm nước cation + Khả hấp phụ cation nhóm cao ( CEC = 80-150 meq/100g) Hình 1.3: Cấu trúc tinh thể montmorilonit - Nhóm hydromica (illit): bao gồm hydromica trắng đen dạng khác mica bị hydrat hóa + hydromica có cấu trúc tinh thể loại hình 2:1 montmorilonit + công thức hóa học illit KAl2(Al.Si3O10)(OH)2 +Lực liên kết lớp tinh thể bền vững khoáng sét có độ trương thấp khả hấp phụ không cao, khoảng 20-40 meq/100g Hình 1.4: Cấu trúc tinh thể illit Hình 3.12 rõ độ tương quan giá trị CEC với tỷ lệ OH-/Fe3+, R=0,74 cao, tỷ lệ OH-/Fe3+ ảnh hưởng trực tiếp đến giá trị CEC b Hiệu suất hấp phụ Cadimi Đối với thí nghiệm 2, nồng độ Cd2+ lại dung dịch sau trình hấp phụ thể qua bảng đây: Bảng 3.4: Nồng độ Cd2+ lại dung dịch lọc thí nghiệm Tỷ lệ OH-/Fe3+ 1,5 2,5 450 168,35 107,25 37,64 62,75 500 75,63 98,67 11,40 25,26 550 189,53 42,74 30,42 35,38 550 190,76 117,65 79,46 83,47 Nhiệt độ (˚C) Qua đó, hiệu suất trình hấp phụ Cd2+ khoáng sét bentonite biến tính thí nghiệm thể qua biểu đồ sau: Hình 3.13: Biểu đồ thể hiệu suất hấp phụ Cadimi vật liệu bentonite biến tính thí nghiệm 45 Kết nghiên cứu ảnh hưởng tỷ lệ OH-/Fe3+ đến hiệu suất hấp phụ thể rõ hình 3.13 Tại bốn nhiệt độ nung có xu hướng hiệu suất hấp phụ đạt giá trị cao tỷ lệ OH-/Fe3+ 2,5 Tại nhiệt độ nung 450˚C hiệu suất hấp phụ thấp thu 32,66 % công thức có tỷ lệ OH-/Fe3+ 1,5 cao thu 84,94% công thức có tỷ lệ OH/Fe3+ 2,5.Tại nhiệt độ nung 500˚C hiệu suất hấp phụ thấp thu 60,53% công thức có tỷ lệ OH-/Fe3+ cao thu 95,44% công thức có tỷ lệ OH-/Fe3+ 2,5 Tại nhiệt độ nung 550˚C hiệu suất hấp phụ thấp thu 24,19% công thức có tỷ lệ OH-/Fe3+ 1,5 cao thu 87,83% công thức có tỷ lệ OH-/Fe3+ 2,5 Tại nhiệt độ nung 600˚C hiệu suất hấp phụ thấp thu 23,7% công thức có tỷ lệ OH/Fe3+ 1,5 cao thu 68,21% công thức có tỷ lệ OH-/Fe3+ 2,5 Mặt khác, hình 3.13 thể rõ ảnh hưởng nhiệt độ nung đến hiệu trình biến tính Tại tỷ lệ OH-/Fe3+ nhìn chung chiều hướng gia tăng nhiệt độ nung làm cho hiệu biến tính tăng dần hiệu suất hấp phụ đạt giá trị cao nhiệt độ 500˚C, tiếp tục tăng nhiệt độ lên 550 600˚C hiệu suất hấp phụ có xu hướng giảm xuống Hơn nữa, hình 3.13 cho thấy, hiệu suất hấp phụ cao thí nghiệm 95,44% thuộc mẫu M23( tỷ lệ OH-/Fe3+ 2,5 nhiệt độ nung 500˚C), ba mẫu có hiệu suất hấp phụ cao thí nghiệm lại mẫu M24 ( tỷ lệ OH-/Fe3+ nhiệt độ nung 500˚C); mẫu M27 ( tỷ lệ OH-/Fe3+ 2,5 nhiệt độ nung 550˚C), mẫu M28( tỷ lệ OH-/Fe3+ nhiệt độ nung 550˚C) Với mẫu Bentonite Di Linh tự nhiên, hiệu suất hấp phụ Cadimi 51,35%, ta có biểu đồ so sánh hiệu suất hấp phụ bốn mẫu có hiệu suất hấp phụ cao form I với bentonite Di Linh tự nhiên sau: 46 Hình 3.14: Biểu đồ so sánh hiệu suất hấp phụ mẫu M23, M24, M27, M28 với mẫu bentonite DL tự nhiên Ở thí nghiệm 2, mẫu M23(OH-/Fe3+ 2,5 nung 500˚C ) có hiệu suất cao cao gấp 1,86 lần so với bentonite Di Linh tự nhiên Bốn mẫu có hiệu suất hấp phụ cao M23(OH-/Fe3+ 2,5 nung 500˚C ), M24(OH-/Fe3+ nung 500˚C ), M27(OH-/Fe3+ 2,5 nung 550˚C ), M28(OH-/Fe3+ nung 550˚C )thì cao bentonite DL tự nhiên từ 1,67-1,86 lần Mối quan hệ hiệu suất hấp phụ với nhiệt độ nung tỷ lệ OH-/Fe3+: Hình 3.15: Mối tương quan hiệu suất hấp phụ với nhiệt độ nung tỷ lệ OH-/Fe3+ 47 Qua hình 3.15, độ tương quan hiệu suất hấp phụ Cadimi với tỷ lệ OH-/Fe3+, R=0,73 cao, tỷ lệ OH-/Fe3+ ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu suất hấp phụ Hình 3.16: Kết mô hình hồi quy đa biến hiệu suất hấp phụ với nhiệt độ nung tỷ lệ OH-/Fe3+ Theo hình 3.16, thay đổi hiệu suất hấp phụ xác định theo công thức: HSHP = 39,59313 +(– 0,07464)*nhiệt độ + 29,1915* tỷ lệ OH-/Fe3+ Kết mô hình hàm hồi quy đa biến cho thấy, mức ý nghĩa hiệu suất hấp phụ phụ thuộc vào tỷ lệ OH-/Fe3+ 99,9% phụ thuộc vào nhiệt độ nung 77,6% Có nghĩa nhiệt độ nung giảm đơn vị có 77,6% khả hiệu suất hấp phụ tăng 0,1397% tăng tỷ lệ OH-/Fe3+ thêm lần có 99,9% hiệu suất hấp phụ tăng 29,19% Ta nhận thấy hiệu suất hấp phụ có liên quan chặt chẽ với tỷ lệ OH-/Fe3+ c Khoảng cách sở d001 Biến tính bentonite Di Linh dung dịch FeCl3 có tham gia NaOH thể qua tỷ lệ OH-/Fe3+ đem lại hiệu thể không giá trị CEC, hiệu suất hấp phụ mà thể tăng lên khoảng cách sở d001 Từ hai kết CEC hiệu suất hấp phụ, chọn mẫu tối ưu đem phân tích khoảng cách sở d001 khoa Hóa Học, trường đại học Khoa học tự nhiên, Đại học quốc gia Hà Nội kết phân tích sau: 48 Hình 3.17 Giản đồ nhiễu xạ tia X mẫu biến tính M23 Kết cho thấy rằng, giá trị d001 = 16,842A° góc quét 2-Theta mẫu bentonite đặc trưng cho biến tính với tỷ lệ OH-/Fe3+ 2,5 nung 500˚C cao giá trị 15,480A° bentonite tự nhiên Điều cho thấy biến tính bentonite FeCl3 có tham gia NaOH nhiệt độ nung, khoảng cách sở cấu trúc tăng lên cách rõ rệt, tăng thêm 1,362 A° Do đó, cấu trúc lớp nâng lên không gian bên mở rộng theo làm tăng giá trị khả trao đổi cation khoáng sét sau thực biến tính 3.3 So sánh hiệu biến tính hai thí nghiệm Hai vật liệu biến tính có CEC cao nhất, hiệu suất hấp phụ cadimi hay tăng khoảng cách sở d001 hai thí nghiệm nung 500˚C, lượng FeCl3 dùng để biến tính 18,75 mmol/30g, lại khác việc có hay không tham gia NaOH.Điều liên quan đến khác tác nhân chống Ở thí nghiệm 1, tác nhân chống ion Fe3+ thí nghiệm 2, tác nhân chống polyme polyhydroxi sắt (cột chống sắt [Fe3(OH)4]5+) Tuy nhiên khác biệt không đáng kể, thể qua tiêu chí 49 3.3.1 Dựa kết khả trao đổi cation Kết CEC cao vật liệu bentonite biến tính hai form thể bảng sau: Bảng 3.5: Giá trị CEC cao vật liệu thí nghiệm khác Mẫu Giá trị CEC (meq/100g) Thí nghiệm 48,9 Thí nghiệm 58.6 Hình 3.18: Biểu đồ so sánh giá trị CEC hai mẫu có giá trị cao hai thí nghiệm bentonite DL tự nhiên Từ kết trên, giá trị CEC hai vật liệu biến tính hai thí nghiệmđều cao so với bentonite Di Linh tự nhiên ban đầu cao gấp 2,5-3 lần Tuy nhiên, vật liệu biến tính thí nghiệm lại cho kết cao hơn, CEC đạt 58,6 meq/100g, gấp lần so với bentonite tự nhiên.Ở thí nghiệm 2, tham gia NaOH làm cho giá trị CEC tăng lên (từ 48,9 đến 58,6 meq/100g) 3.3.2 Dựa kết hấp phụ kim loại Cadimi Kết hấp phụ cadimi thể qua số hiệu suất hấp phụ Cadimi, giá trị cao hai form thể qua bảng sau: 50 Bảng 3.6: Hiệu suất hấp phụ cao vật liệu thí nghiệm khác Mẫu Hiệu suất hấp phụ (%) Thí nghiệm 84,9 Thí nghiệm 95,44 Hình 3.19: Biểu đồ so sánh hiệu suất hấp phụ hai mẫu bentonite biến tính có kết cao hai thí nghiệm bentonite DL tự nhiên Qua việc khảo sát khả hấp phụ cadimi vật liệu bentonite biến tính, hiệu suất hai vật liệu bentonite hai thí nghiệm cao hiệu suất hấp phụ bentonite Di Linh tự nhiên (51,35%) Và ta nhận thấy rằng, vật liệu bentonite biến tính thí nghiệm cho hiệu suất hấp phụ cao so với vật liệu bentonite biến tính thí nghiệm Hiệu suất hấp phụ cadimi vật liệu bentonite biến tính thí nghiệm lên đến 95,44% 51 3.3.3 Dựa kết phân tích XRAY Bảng so sánh kết phân tích X-ray sau: Bảng 3.8: so sánh khoảng cách sở d001 vật liệu thí nghiệm khác với bentonite tự nhiên Khoảng cách lớp sét Mẫu Giá trị d001 (Aº) ∆d= d001-9,6Aº Bentonite tự nhiên 15,480 6,24 Thí nghiệm 16,306 6,706 Thí nghiệm 16,842 7,242 Từ bảng trên, giá trị khoảng cách sở d001 hai vật liệu bentonite biến tính hai thí nghiệm khác cao so với bentonite Di Linh tự nhiên Và khoảng cách sở d001 thí nghiệm 2(16,842 Aº)cho giá trị cao khoảng cách sở d001 thí nghiệm (16,306 Aº) 52 Giản đồ nhiễu xạ tia X bentonite Giản đồ nhiễu xạ tia X bentonite Di Linh tự nhiên (A) biến tính thí nghiệm (B) Giản đồ nhiễu xạ tia X bentonite biến tính thí nghiệm (C) Hình 3.20: So sánh khoảng cách sở d001 hai vật liệu bentonite biến tính hai thí nghiệm với bentonite tự nhiên 53 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Kết luận Trong điều kiện nghiên cứu từ kết thu thí nghiệm trên, đưa số kết luận nhau: Đã xác định số đặc trưng bentonite Di Linh sau: Khả trao đổi CEC 19,5 meq/100g; độ dẫn điện EC đo 445 µS/cm; pH 8,57; khoảng cách d001phân tích phương pháp nhiễu xạ tia X 15,480 Aº; hiệu suất hấp phụ Cadimi đạt 51,35% Đối với việc biến tính dung dịch FeCl3thì hàm lượng FeCl3 thích hợp 18,75 mmol/30g nung nhiệt độ 500˚C.Giá trị khả trao đổi cation (CEC) cao 48,9 meq/100g hiệu suất hấp phụ cao đạt 84,9% Khoảng cách sở d001 thu từ phương pháp biến tính dung dịch FeCl3 16,306Aº Đối với việc biến tính dung dịch FeCl3trong môi trường kiềm (thể qua tỷ lệ OH-/Fe3+) lại cho giá trị CEC cao 58,6 meq/100g hiệu suất hấp phụ Cadimi cao lên đến 95,44%, khoảng cách sở d001 thu từ 16,842Aº Việc tạo vật liệu hấp phụ tốt dựa việc biến tính bentonite Di Linh tụ nhiên nên lựa chọn biến tính bentonite với dung dịch FeCl3 với tỷ lệ FeCl3/bentonite 18,75 mmol/30g kết hợp với việc nung vật liệu 500˚C để ổn định cấu trúc Bởi việc biến tính dung dịchFeCl3 dễ thưc không tốn chi phí việc biến tính dung dịch FeCl3có bổ sung NaOH mà hiệu đem lại tương đương sai khác hai công thức ý nghĩa Kiến nghị Sử dụng thêm tiêu để bổ sung vào kết biến tính như: Điện tích bề mặt; diện tích bề mặt; nhiều giá trị khoảng cách sở d001… 54 Quan tâm đến điều kiện biến tính vận tốc lắc; thời gian lắc; thời gian nung mẫu hiệu biến tính tốt Nên dùng vật liệu bentonite sau biến tính để hấp phụ kim loại nặng đất nghiên cứu khảo nghiệm hấp phụ kim loại Cadimi vật liệu sau biến tính Tôi hy vọng nghiên cứu góp phần việc xử lý ô nhiễm môi trường, đặc biệt việc nghiên cứu, ứng dụng khoáng sét biến tính để hạn chế linh động, giảm bớt tích lũy số kim loại nặng môi trường đất trồng, mở hướng nghiên cứu ứng dụng tốt loại khoáng vật dồi Việt Nam 55 TÀI LIỆU THAM KHẢO A Tài liệu tham khảo tiếng Việt Nguyễn Ngọc Minh Đào Châu Thu, khoáng sét đất khả ứng dụng lĩnh vực môi trường Sổ tay phân tích đất, nước, phân bón, trồng Viện Thổ nhưỡng Nông hóa, NXB Nông nghiệp, 1998 Bùi Văn Thắng, nghiên cứu tổng hợp vật liệu bentonit biến tính, ứng dụng hấp phụ phốtpho nước, báo cáo tổng kết đề tài khoa học công nghệ cấp Bộ, 2011 Phạm Thị Hà Thanh Nghiêm Xuân Thung, Bentonite: Tài nguyên, công nghệ chế biến ứng dụng Việt Nam, Tạp chí Khoa học & cong nghệ 65(03): 159 - 164 Phan Thị San Hà, Lê Minh Sơn, Nguyễn Hoàng An Phân loại khoáng sét theo thí nghiệm Methylene Blue hấp phụ (MBA), tạp chí phát triển KH&CN, tập 10, số 7, 2007 Phan Thanh Sơn Nam, Vương Quang Thạo Nghiên cứu sử dụng bentonite Bình Thuận biến tính làm xúc tác cho phản ứng ghép đôi Heck Iodotoluene Styrene, tạp chí phát triển KH&CN, tập 11, số 8, 2008 Trương Đình Đức, Nguyễn Văn Bằng Nghiên cứu tổng hợp sét chống nhôm khảo sát hấp phụ ion Cd2+ chúng nước, tạp chí hóa học, T.49(4) 409-412, 2011 Trương Đình Đức Nghiên cứu tổng hợp đặc trưng cấu trúc bentonite Di Linh chống số oxit kim loại (Al, Fe, Ti) hữu hóa Xetyl Trimetyl Amoni Bromua ứng dụng làm vật liệu đa Luận văn tốt nghiệp, 2011 56 Đánh giá tổng hợp kết nghiên cứu sử dụng chất hấp phụ cố định kim loại nặng (cd, pb) đất ô nhiễm Chuyên đề, 2011 10 Phạm Thị Nga Quá trình biến đổi Ilit-smectic: lấy ví dụ sét KinnekulleThụy Điển sét Di Linh-Việt Nam Luận văn thạc sĩ khoa học, 2015 B Tài liệu tham khảo tiếng Anh Kozar S., Bilinski H., Branica M., Schwuger M J (1992) Adsorption of Cd(II) and Pb(II) on bentonite under estuarine and seawater conditions The Science of The Total Environment, 121, 203-216 Karapinar N., Donat R (2009) Adsorption behaviour of Cu2+ and Cd2+ onto natural bentonite Desalination, 249 (1), 123-129 T Grygar, D Hradil, P Bezdicka, B Dousova Fe(III) Modified montmorillonite and bentonite: synthesis, chemical and UV-vis spectral characterization, Arsenic sorption and catalysis of oxidative dehydrogenation of propane T Undabeytia, M.C Galan-Jimenez, E Gomez-Pantoja, J Vazquez, B Casal, F Bergaya, E Borillo Fe-Pillared clay mineral-based formulations of imazaquin for reduced leaching in soil Vinsova H., Jedinakova-Krızova V., Kolarikova I., Adamcova J., Prikryl R., Zeman J (2008) The influence of temperature and hydration on the sorption 57 PHỤ LỤC MỘT SỐ HÌNH ẢNH TRONG QUÁ TRÌNH TIẾN HÀNH THÍ NGHIỆM QUÁ TRÌNH TẠO HUYỀN PHÙ VÀ LẮC MẪU QUÁ TRÌNH BIẾN TÍNH PHÂN TÍCH CEC, EC, pH 58 QUA MẪU THU ĐƯỢC 59 ... đề tài: Sử dụng Fe3+ để biến tính Benonite Di Linh – Lâm Đồng Mục tiêu nghiên cứu Tìm điều kiện biến tính tốt biến tính vật liệu bentonite ban đầu thành vật liệu có dung tích hấp phụ tốt có khả... ứng dụng làm vật liệu hấp phụ) + Các trình thực biến tính Bentonit cột chống 2.4.2 Phương pháp phân tích a Hóa chất thiết bị sử dụng thực nghiệm - Hóa chất sử dụng: + Khoáng Bentonite Di Linh. .. xử lý diatomit với axit người ta thấy khả hấp phụ trao đổi diatomit giảm đáng kể c Hoạt hóa bentonite chất hoạt động bề mặt Khác với phương pháp biến tính nhiệt hay biến tính khoáng sét sử dụng