Khảo sát hiệu quả hấp phụ đồng trong nước bằng vỏ trấu biến tính trong môi trường siêu âm tần số 40 khz (Khóa luận tốt nghiệp)

Khảo sát hiệu quả hấp phụ đồng trong nước bằng vỏ trấu biến tính trong môi trường siêu âm tần số 40 khzKhảo sát hiệu quả hấp phụ đồng trong nước bằng vỏ trấu biến tính trong môi trường siêu âm tần số 40 khzKhảo sát hiệu quả hấp phụ đồng trong nước bằng vỏ trấu biến tính trong môi trường siêu âm tần số 40 khzKhảo sát hiệu quả hấp phụ đồng trong nước bằng vỏ trấu biến tính trong môi trường siêu âm tần số 40 khzKhảo sát hiệu quả hấp phụ đồng trong nước bằng vỏ trấu biến tính trong môi trường siêu âm tần số 40 khzKhảo sát hiệu quả hấp phụ đồng trong nước bằng vỏ trấu biến tính trong môi trường siêu âm tần số 40 khzKhảo sát hiệu quả hấp phụ đồng trong nước bằng vỏ trấu biến tính trong môi trường siêu âm tần số 40 khzKhảo sát hiệu quả hấp phụ đồng trong nước bằng vỏ trấu biến tính trong môi trường siêu âm tần số 40 khzKhảo sát hiệu quả hấp phụ đồng trong nước bằng vỏ trấu biến tính trong môi trường siêu âm tần số 40 khz

B GIÁO D O I H C DÂN L P H I PHÒNG - ISO 9001:2008 KHÓA LU N T T NGHI P NGÀNH: K THU Sinh viên Gi NG : Nguy n Th Tuy t ng d n: TS.Võ Hồng Tùng H I PHỊNG- 2017 KHÓA LU N T T NGHI P B I PHÒNG GIÁO D O I H C DÂN L P H I PHÒNG - KH O SÁT HI U QU H P PH B NG V C TR U BI NG SIÊU ÂM T N S KHÓA LU N T T NGHI 40 KHZ I H C H CHÍNH QUY NGÀNH: K THU Sinh viên Gi NG : Nguy n Th Tuy t ng d n: TS Võ Hồng Tùng H I PHỊNG - 2017 Sinh viên: Nguy n Th Tuy t Trang KHÓA LU N T T NGHI P B I PHÒNG GIÁO D O I H C DÂN L P H I PHÒNG - NHI M V TÀI T T NGHI P Sinh viên: Nguy n Th Tuy t Mã SV:1312301031 L p: MT1701 Ngành:K thu o sát hi u qu h p ph bi Sinh viên: Nguy n Th Tuy t ng c b ng v tr u ng siêu âm t n s 40 khz Trang KHÓA LU N T T NGHI P I PHÒNG NHI M V TÀI N i dung yêu c u c n gi i quy t nhi m v tài t t nghi p Các s li u c n thi thi t k , tính tốn m th c t p t t nghi p Sinh viên: Nguy n Th Tuy t Trang KHÓA LU N T T NGHI P CÁN B I PHÒNG NG D TÀI T T NGHI P ng d n th nh t: H tên: Võ Hoàng Tùng H c hàm, h c v : Ti p H i Phòng N ng d n:Tồn b khóa lu n ng d n th hai: H tên: H c hàm, h c v : N ng d n: tài t t nghi Yêu c u ph n nhi m v mv Sinh viên ng d n TS Võ Hoàng Tùng H Hi ng Tr n H u Ngh Sinh viên: Nguy n Th Tuy t Trang KHĨA LU N T T NGHI P I PHỊNG PH N NH N XÉT C A CÁN B Tinh th nghi p: nhi m v li NG D N c a sinh tài t t ng c a khóa lu n (so v i n i dung yêu c t lý lu n, th c ti n, tính tốn s m c a cán b ng d n (ghi b ng c s ch ): H Cán b ng d n (Ký ghi rõ h tên) TS Võ Hoàng Tùng Sinh viên: Nguy n Th Tuy t Trang KHÓA LU N T T NGHI P I PHÒNG L IC Em xin g i l i c - i: TS.Võ Hoàng Tùng gi H ng - ng th i gi em có th - - tài tr c ti pH t u ki n em hoàn thành nghiên c u t i phòng thí nghi m Trung Tâm k thu t tiêu chu u ki - ng d n t n tình c nghiên c u ng t t nh p ng ch ng H o u, thu th p k t qu Các th ng b n sinh viên ng d n làm vi c phòng thí nghi m Ngồi s n l c tìm tòi, nghiên c u c a b n thân, nh s m c a c bi t th y cô, b n sinh viên khoa Môi t ph n không nh nghiên c u Em xin chân thành c H Sinh viên Nguy n Th Tuy t Sinh viên: Nguy n Th Tuy t Trang KHÓA LU N T T NGHI P I PHÒNG M CL C L IM U 12 NG QUAN 14 Vai trò c c s ô nhi m ngu c b i kim lo i n ng 14 1 Vai trò c c 14 1.2 Th c tr ng ô nhi c b i kim lo i n ng 14 1.3 ng c a kim lo i n ng s c kh i 15 1.3.1 Tác d ng sinh hóa c a kim lo i n iv ng 15 1.4 ng c ng 16 1.4.1 Tính ch t s phân b c ng 16 c tính c ng 17 1.5 Các pháp x lý ng c 18 pháp h p ph 18 23 1.6 Gi i thi u v v t li u h p ph 24 pháp ch t o v t li u h p ph 27 1.7.1.Bi n tính v tr u b ng siêu âm 27 1.7.2.Sóng siêu âm ng c n trình h p ph 27 c 29 1.8.1.M t s in c 29 phát x Plasma c m ng ICP OES 30 C NGHI M 32 2.1 V t li u 32 2.2 M c tiêu nghiên c u 32 2.3 D ng c , thi t b , hóa ch t c n thi t cho nghiên c u 32 2.3.1 Chu n b d ng c , hóa ch t 32 2.3.2 Chu n b dung d ch thí nghi m 33 2.4.Th nh t i tr ng h p ph c i 33 u 34 2.5.1 Bi n tính v tr u b ng acid sunfuric 34 2.5.2 Kh o sát kh Sinh viên: Nguy n Th Tuy t p ph c 35 Trang KHÓA LU N T T NGHI P I PHÒNG 2.5.3 Kh o sát ng c a th i gian siêu âm n trình ch t n hi u qu h p ph 2.5.5 So sánh kh v t li c bi ng chu 3.1 p ph c a v t li u thô, v t li acid (trong c 35 n tính ng siêu âm 36 nh n kim lo i c - OES 36 T QU NGHIÊN C U 38 ng c a th n t i tr ng h p ph c ic av t li u 38 3.2 ng c a n 3.3 So sánh kh v t li n t i tr ng h p ph c p ph c a v t li u thô, v t li c bi i c a v t li u 42 n tính ng siêu âm 46 K T LU N 49 TÀI LI U THAM KH O 50 Sinh viên: Nguy n Th Tuy t Trang KHĨA LU N T T NGHI P I PHỊNG DANH M C B NG BI U B ng 2.1: Danh m c d ng c , thi t b c n thi t 32 B ng 3.1 ng c a th n t i tr ng h p ph c ic a v t li u s d ng m u bi n tính b ng acid H2SO4 0.5 M 38 B ng 3.2 ng c a th n t i tr ng h p ph c ic a v t li u s d ng m u bi n tính b ng acid H2SO4 1M 39 B ng 3.3 ng c a th n t i tr ng h p ph c ic a v t li u s d ng m u bi n tính b ng acid H2SO4 2M 40 B ng 3.4 nh ng c a th n t i tr ng h p ph c ic a v t li u s d ng m u bi n tính b ng acid H2SO4 3M 41 B ng3.5 ng c a n n t i tr ng h p ph c ic av t li u s d ng m u bi n tính th i gian 0.5h 42 B ng3.6 ng c a n n t i tr ng h p ph c ic av t li u s d ng m u bi n tính th i gian 1h 43 B ng3.7 ng c a n n t i tr ng h p ph c ic av t li u s d ng m u bi n tính th i gian 1.5h 44 B ng3.8 ng c a n n t i tr ng h p ph c ic av t li u s d ng m u bi n tính th i gian 2h 45 B ng 3.9: So sánh kh p ph ion Cu2+ c a VLHP thơ, bi n tính T bi n tính qua siêu âm 47 Sinh viên: Nguy n Th Tuy t Trang 10 KHÓA LU N T T NGHI P I PHÒNG u ki n s d ng ICP-OES - ng: 1.2KW - Dòng khí plasma : 15 l/phút - Dòng khí ph tr : 1,5 l/phút - V n t c dòng : 2l/phút khí Ar - V nt l p l i l n 2.5.5 So sánh kh v t li p ph c a v t li u thô, v t li c bi ng siêu âm Chu n b 3m Cu2+ n n tính 1,2,3, m i bình ch a 50 ml dung d ch 1.000ppm.Cho vào m i bình 1g v t li u a v t li n tính; Bình ch a v t li u bi n tính 24 gi 13M u ki ng khơng qua siêu âm; Bình ch a v t li u h p ph c bi n tính b ng acid môi ng siêu âm v i t n s 40KHz L c bình m u 30 phút máy l c Sau h p ph l c l y ph So sánh k t qu c c - OES ng chu nh n Sinh viên: Nguy n Th Tuy t Cu2+ sau h p ph Trang 36 KHĨA LU N T T NGHI P I PHỊNG ng chu V ng chu h p ph có d ng: y = 213.02x Sinh viên: Nguy n Th Tuy t Cu2+ sau h p ph nh n nh n Cu2+ sau q trình 161.82 Trang 37 KHĨA LU N T T NGHI P I PHÒNG T QU NGHIÊN C U 3.1 ng c a th n t i tr ng h p ph c ic a v t li u K t qu sau ti n hành thí nghi m th c nghi c bi u th b B ng 3.1 ng c a th n t i tr ng h p ph c i c a v t li u s d ng m u bi n tính b ng acid H2SO4 0.5 M N Th i gian (h) sau N c T i tr ng h p ph pha loãng 100 l n pha loãng (ppm) (ppm) 0.5 7.938 793.8 10.31 6.412 641.2 17.94 1.5 5.484 548.4 22.58 3.786 378.6 31.07 Hình 3.1 : T i tr ng h p ph c ic c i (mg/g) c bi n tính v i n acid 0.5M siêu âm kho ng th i gian Sinh viên: Nguy n Th Tuy t Trang 38 KHÓA LU N T T NGHI P I PHÒNG Khi ngâm n VLHP ch t aicid 0.5M, t i tr ng h p ph c nt ic a n 31.07mg/g th i gian siêu âm n 2gi B ng 3.2 ng c a th n t i tr ng h p ph c i c a v t li u s d ng m u bi n tính b ng acid H2SO4 1M N Th i gian (h) sau N c T i tr ng h p ph pha loãng 100 l n pha loãng (ppm) (ppm) (mg/g) 0.5 7.428 742.8 12.86 6.054 605.4 19.73 1.5 3.294 329.4 33.53 2.502 250.2 31.07 Hình3.2: T i tr ng h p ph c ic c i c bi n tính v i n acid 1M siêu âm kho ng th i gian Sinh viên: Nguy n Th Tuy t Trang 39 KHÓA LU N T T NGHI P I PHÒNG Khi ngâm n VLHP ch t aicid 1M, t i tr ng h p ph c nt ic a n 7.49mg/g th i gian siêu âm n gi B ng 3.3 ng c a th n t i tr ng h p ph c i c a v t li u s d ng m u bi n tính b ng acid H2SO4 2M N Th i gian (h) sau N c T i tr ng h p ph pha loãng 100 l n pha loãng (ppm) (ppm) (mg/g) 0.5 6.442 644.4 17.79 4.066 406.6 29.67 1.5 1.362 136.2 43.19 1.792 179.2 41.04 Hình 3.3: T i tr ng h p ph c ic c i c bi n tính v i n acid 2M th i gian siêu âm Sinh viên: Nguy n Th Tuy t Trang 40 KHÓA LU N T T NGHI P I PHÒNG Khi ngâm n aicid 2M, t i tr ng h p ph c VLHP ch t n 43.19 mg/g th i gian siêu n 1.5gi h p ph c Hi ic a p th i gian siêu âm lên gi , t i tr ng i gi m xu m ch m ch gi ng có th th i gian bi n tính dài v i n acid l n có th phá v c u trúc l x p c a v t li u B ng 3.4 ng c a th i gian si n t i tr ng h p ph c i c a v t li u s d ng m u bi n tính b ng acid H2SO4 3M N Th i gian (h) sau N c T i tr ng h p ph pha loãng 100 l n pha loãng (ppm) (ppm) (mg/g) 0.5 5.077 507.7 24.62 1.338 133.8 43.31 1.5 3.733 374.4 31.28 5.794 579.4 21.03 Hình 3.4: T i tr ng h p ph c ic c i c bi n tính v i n acid 3M siêu âm kho ng th i gian Sinh viên: Nguy n Th Tuy t Trang 41 KHĨA LU N T T NGHI P I PHỊNG Khi ngâm n VLHP ch t aicid 3M, t i tr ng h p ph c nhanh t n 43.31 mg/g th i gian siêu n 1gi h p ph c p th i gian siêu âm lên gi , t i tr ng i gi m xu ng 21.03 mg/g h p ph Cu2+ Qua thí nghi m th c nghi m dùng v t li u h p ph có th nh n th y n acid H2SO4 s d ng th i gian bi n tính v t li u th i gian siêu âm v t li Cu2+ u n t i tr ng h p ph c i c p th ion Cu2+ c a v t li S khác bi t v kh tính ic a m c th i gian v i n nét t b ng s li c nh n th y rõ c qua trình th c nghi m i v i h p ph c t i tr ng h p ph c th n gi Tuy nhiên t âm 1.5 gi n n m th i gian siêu acid s d ng 3M th i gian siêu âm 2h n 2M t i tr ng h p ph c hi u qu h p ph 3.2 c bi n ng c a n B ng3.5 ib u có d u hi u gi m V y th i gian tt acid axit ng t 1- 1.5 gi n t i tr ng h p ph c ng c a n i c a v t li u n t i tr ng h p ph c ic a v t li u s d ng m u bi n tính th i gian 0.5h n n sau n c t i tr ng h p ph pha loãng 100 l n pha loãng (ppm) (ppm) (mg/g) 0.5M 7.938 793.8 10.31 1M 7.428 742.8 12.86 2M 6.444 644.4 17.79 3M 5.077 507.7 24.62 Sinh viên: Nguy n Th Tuy t c i Trang 42 KHÓA LU N T T NGHI P Hình 3.5: T i tr ng h p ph c n I PHÒNG ic c bi n tính v i acid khác th i gian siêu âm 30 phút 30 phút siêu âm, t i tr ng h p ph c t i c a VLHP ch t n 24.64 mg/g n B ng3.6 n n 3M ng c a n n t i tr ng h p ph c ic a v t li u s d ng m u bi n tính th i gian 1h N N (M) sau N c T i tr ng h p pha loãng 100 l n pha loãng (ppm) (ppm) (mg/g) 0.5 6.412 641.2 17.94 6.054 605.4 19.73 4.066 406.6 29.67 1.338 133.8 43.31 Sinh viên: Nguy n Th Tuy t ph c i Trang 43 KHÓA LU N T T NGHI P I PHỊNG Hình 3.6: T i tr ng h p ph c n ic c bi n tính v i acid khác th i gian siêu âm gi 1gi siêu âm, t i tr ng h p ph c i c a VLHP ch t n 43.31 mg/g n B ng3.7 nt n 3M ng c a n n t i tr ng h p ph c ic a v t li u s d ng m u bi n tính th i gian 1.5h n n (M) sau n c t i tr ng h p ph pha loãng 100 l n pha loãng (ppm) (ppm) (mg/g) 0.5 5.484 548.4 22.58 3.294 329.4 33.53 1.362 136.2 43.19 2.744 274.4 31.28 Sinh viên: Nguy n Th Tuy t c i Trang 44 KHÓA LU N T T NGHI P I PHỊNG Hình 3.7: T i tr ng h p ph c n ic c bi n tính v i acid khác th i gian siêu âm 1.5 gi 1.5 gi siêu âm, t i tr ng h p ph c t i c a VLHP ch t n 43.19 mg/g n n n 2M b u gi m n Hi ng có th n acid l n th i gian bi n tính dài có th làm phá v c u trúc l x p c a v t li u B ng3.8 ng c a n n t i tr ng h p ph c ic a v t li u s d ng m u bi n tính th i gian 2h n n (M) sau n c t i tr ng h p ph pha loãng 100 l n pha loãng (ppm) (ppm) (mg/g) 0.5 3.786 378.6 31.07 2.502 250.2 37.49 1.792 179.2 41.04 5.794 579.4 21.03 Sinh viên: Nguy n Th Tuy t c i Trang 45 KHĨA LU N T T NGHI P I PHỊNG Hình 3.8: T i tr ng h p ph c n ic ic c bi n tính v i acid khác th i gian siêu âm gi gi siêu âm, t i tr ng h p ph c i c a VLHP ch t nt n 41.04 mg/g n ng ti p n axit lên 3M, t i tr ng h p ph c i gi m xu ng 21.03mg/g =>Hi u qu h p ph t cao nh t v c bi n tính v i acid H2SO4 3M th i gian siêu âm gi Th i gian siêu âm giúp cho t i tr ng h p ph c M i quan h gi a n acid h i gian siêu âm: N acid s d ng cao th i gian siêu âm gi m 3.3 So sánh kh v t li p ph c a v t li u thô, v t li c bi n tính tro n tính ng siêu âm Chu n b m u: M u : v t li u thô v i v tr u xay r 1.5mm) R a s ch v t li u b Sinh viên: Nguy n Th Tuy t cc c kho ng t 0.5c Trang 46 KHĨA LU N T T NGHI P I PHỊNG p ph 50ml Cu2+ 1.000ppm L c 30 VLHPthô L y 1g VLHPthô phút sau Cu2+ b cl ICP-OES l y k t qu so sánh Nghiên c u c a Ph u ki n bi n tính v tr u không siêu âm 13M 24h [10] M u 2: cho vào bình tam giác ch a 200ml acid H2SO4 n 10g v tr nhi VLHP a s ch, s u ki phòng vòng 24 gi L y 1g m ng, a m u, s c n tính cho h p ph vào bình ch a 50ml dung d ch Cu2+1.000ppm L c n 13M cl Cu2+ b -OES i v i m u VLHPsiêu âm m nh t v i t i tr ng h p ph c u cho k t qu t t it ion kim lo i sau h p ph nh nh t B ng 3.9: So sánh kh p ph ion Cu2+ c a VLHP thô, bi n tính n tính qua siêu âm H p ph Cu2+ c V t li u bi n tính V t li u thô V t li u biên tính qua siêu âm C1 qmax C1 qmax C1 qmax (ppm) (mg/g) (ppm) (mg/g) (ppm) (mg/g) 996.6 0.17 731.8 13.41 133.8 43.31 Sinh viên: Nguy n Th Tuy t Trang 47 KHĨA LU N T T NGHI P Hình 9: Bi I PHÒNG t i tr ng h p ph c ic ic cc a3 v t li u t v tr u Kh p ph cc t tr i h n so v c bi n tính T i tr ng h p ph c i c a v t li qua siêu âm qmax=43.31mg/g G bi n tính u ki c siêu âm cao nh t v y: Sóng siêu âm c bi n tính n so v i t i tr ng qmax c a v t li u ng g i c a v t li tt t li u thô n t i tr ng h p ph c ic c n tính t n s 40KHz có th làm kh h p ph ion kim lo i n ng c a v t li u Khơng ch v y rút ng n th i gian ch t o v t li u Sinh viên: Nguy n Th Tuy t Trang 48 KHĨA LU N T T NGHI P I PHỊNG K T LU N Nghiên c u kh o sát kh âm n n t i tr ng h p ph c i gian siêu âm n ph l n nhiên v i n bi n tính v tr u b acid cao t i tr ng h p p ph u ki n t h p ph Cu2+ 3M 1h u ki n nghiên c u có h n ,khóa lu ng c a y u t ng c a nhi i c a v tr u bi n acid l n th i gian siêu âm dài có th phá v c u trúc v t li u làm gi m kh Do th ng c a th i gian siêu o ng nghiên c u ti p theo kh o sát nh , ph y u t khác Sinh viên: Nguy n Th Tuy t Trang 49 KHÓA LU N T T NGHI P I PHÒNG TÀI LI U THAM KH O 1- Tr ih u h p ph ion kim lo i n ng Cu2+ Zn2+ c b ng v t li u SiO2 tách t v tr 2- Khoa Sinhlu i H i H m kim lo i n 3- Tr ng.Ti u -18 Nga, Giáo trình cơng ngh x NXB Khoa h c th i, u t Hà N i (2002) 4- Tr n Thùy Linh Khóa lu n t t nghi p: nghiên c u sóng siêu âm t n s n hi u qu bi n tính v tr c (2017) Trang 8-24 ng c a h p ph as 5- Nguy n Bin, Giáotrình trình, thi t b cơng ngh hóa ch t th c ph m , t p - NXB Khoa h 6- Hu nh Th Thành Huy t Hà N i (2004) iH ng- li u h p ph t v tr u Kh o sát kh u ch t o v t p ph ion Cu2+ -27.29.33-43 Nghiên c u 7- Tr n Ng c Ánh Khóa lu n t t nghi ng c a n trình bi n tính than ho t tính b ng axit sulfuric (2016) Trang 13-25 8- i h c Công Nghi p TP.HCM- Khoa Cơng ngh Hóa h c- tài: c ph 9- Nguy n Th M Thi n Lu m a hóa b c Nghiên c u phân tích phát x plasma c m ng (ICP- (2016).Trang 23-29 10-Ph m Thu Giang,2016 khóa lu n t t nghi p,''Ch t o v t li u h p ph t v tr u- ng d ng x lý ion Pb2+ ngu c b ô nhi m" h c vi n nông nghi p Vi Sinh viên: Nguy n Th Tuy t Trang 50 ... gian siêu âm 40 Hình 3.4: T i tr ng h p ph c ic c bi n tính v i n acid 3M siêu âm kho ng th i gian 41 Hình 3.5: T i tr ng h p ph c ic c bi n tính v i n ng acid khác th i gian siêu. .. sóng siêu âm ch t o v t li u h p ph V im s d ng hi u qu h p ph c a ph ph m nơng nghi p có s n t i Vi n th c hi c b ng v tr u bi ng th i s d h p ph o sát hi u qu h p phu ng siêu âm t n s 40 khz. .. t li th ng y trình di n nhanh Sóng siêu âm lo nghe th y 2 0KHz gi i h n l n nh l i không th i nghe th c sóng c a sóng siêu âm r t ng n t n su t c a sóng siêu âm r t cao, có th truy n Sinh viên: