Nghiên cứu khả năng xử lý Cr6+ trong nước bằng vật liệu hấp phụ chế tạo từ vỏ đậu tương (Khóa luận tốt nghiệp)

Nghiên cứu khả năng xử lý Cr6+ trong nước bằng vật liệu hấp phụ chế tạo từ vỏ đậu tươngNghiên cứu khả năng xử lý Cr6+ trong nước bằng vật liệu hấp phụ chế tạo từ vỏ đậu tươngNghiên cứu khả năng xử lý Cr6+ trong nước bằng vật liệu hấp phụ chế tạo từ vỏ đậu tươngNghiên cứu khả năng xử lý Cr6+ trong nước bằng vật liệu hấp phụ chế tạo từ vỏ đậu tươngNghiên cứu khả năng xử lý Cr6+ trong nước bằng vật liệu hấp phụ chế tạo từ vỏ đậu tươngNghiên cứu khả năng xử lý Cr6+ trong nước bằng vật liệu hấp phụ chế tạo từ vỏ đậu tươngNghiên cứu khả năng xử lý Cr6+ trong nước bằng vật liệu hấp phụ chế tạo từ vỏ đậu tươngNghiên cứu khả năng xử lý Cr6+ trong nước bằng vật liệu hấp phụ chế tạo từ vỏ đậu tươngNghiên cứu khả năng xử lý Cr6+ trong nước bằng vật liệu hấp phụ chế tạo từ vỏ đậu tương

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 Gi Sinh viên NG ng d n : ThS Tơ Th :L Hu H I PHỊNG - 2015 B GIÁO D O I H C DÂN L P H I PHÒNG - NGHIÊN C U KH LÝ Cr6+ C B NG V T LI U H P PH CH T O T V S U RIÊNG KHÓA LU N T T NGHI I H C H CHÍNH QUY NGÀNH: K THU Gi Sinh viên NG ng d n : ThS Tơ Th : Hu H I PHỊNG 2015 GIÁO D O I H C DÂN L P H I PHÒNG B NHI M V Sinh viên: Hu L p: MT1501 tài: Nghiên c u kh h p ph ch t o t v TÀI T T NGHI P Mã SV: 1112301021 Ngành: K thu lý Cr6+ ng c b ng v t li u NHI M V TÀI N i dung yêu c u c n gi i quy t nhi m v tài t t nghi p ( v lý lu n, th c ti n, s li u c n tính tốn b n v ) Các s li u c n thi thi t k , tính toán m th c t p t t nghi p - NG D CÁN B TÀI T T NGHI P ng d n th nh t: H tên: Tô Th H c hàm, h c v : Th i H c Dân L 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 c giao ng Yêu c u ph c n nhi m v mv Sinh viên ng d n Hu ThS Tô Th H i Phòng, Hi GS.TS.NS ng n H u Ngh PH N NH N XÉT C A CÁN B NG D N Tinh th c tài t t nghi p: ng c a khóa lu n (so v i n i dung yêu c nhi m v t lý lu n, th c ti n, tính toán s li 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) L IC Trong trình h c t p hoàn thành lu n v n c ng d quý báu c a th y cô, anh ch b n V i long kính tr ng bi c bày t l i c i Ban Giám hi i h c Dân l p H u ki n cho em su t trình h c t p Xin chân thành c ng, nh ng c ti p gi ng d y, truy t l i cho em nh ng ki n th c b tr vơ có ích nh c v a qua Em xin chân thành c Tô Th i tr c ti p ng d tài Trong trình làm lu ng d n em th c hi tài, giúp em gi i quy t v n y sinh trình làm lu u Xin chân thành c em nh y cô h lu ng ch m lu nh H Sinh viên Hu DANH M C B NG 23 27 29 30 6+ 31 6+ 32 33 35 6+ 6+ 36 37 1M 38 38 DANH M C HÌNH f/q f Hình 1.5 Cây s riêng 15 16 Cr6+ 23 Hình 3.1: h l Hình 3.2: h gian NaOH % lignin % lignin 28 29 30 6+ 32 34 35 6+ 36 f/q vào Cf 6+ 37 M CL C 10 10 10 11 12 1.4.1 Vai trò Crom 12 1.4 tác Cr 13 13 14 15 I.6.1.Tên 15 15 I.6.2 Hình thái I.6.3 V riêng 16 1.6.4 Thành ph hóa c c a qu riêng 16 1.6.4.1 Xenlulo 16 I.6.4.2 Lignin 17 1.6.5 tách xenlulozo riêng 18 20 20 20 20 21 21 22 22 II.2.2 X b ng ph ng pháp k (NaOH) 23 Cr6+ s c l y dung d ch phân tích l i n c kh ng v t li u t nh t i tr ng h p ph c D a vào k t qu kh o sát th i c a VLHP t cân b ng h p ph u ki n t i n hành kh o sát trình h p ph theo mơ hình h p ph ng nhi t h p ph ng nhi t nh thơng s a q trình h p ph Cân xác 2g VLHP vào bình nón 250ml, thêm vào 100ml dung d ch Cr6+ có n 50; 100; 150; 200; 250; 300 mg/l ti n hành l ki n t c l y dung d ch phân tích l i n tìm t i tr ng h p ph c II.2.6 Nghiên c u kh u Cr6+ i c a VLHP i h p tái sinh VLHP II.2.6.1 Nghiên c u kh i h p Cân xác 2g VLHP.L y 100ml dung d ch Cr6+ có n ch nh v pH t thí nghi m II.2.5.1 dung d p ph R a v t li u c th i gian t Sau ng Cr6+ mà v t li u lý, t c p ph b ng dung d ch HNO3 1M nhi u l n, m i l n b ng 50ml dung d ch HNO3 tr c quang T II.2.6.2 Nghiên c u kh nh n Cr6+ sau gi i h p b ng Cr6+ c r a gi i a v t li u Dùng 2g VLHP sau gi i h p, ti p t c cho h p ph v i 100ml dung d ch Cr6+ n nh hi u su t h p ph c a v t li u tái sinh T QU VÀ TH O LU N III.1 K t qu ng c a y u t n trình tác xenlulo t v qu s u riêng III.1.1 ng c a kh Cho l ng NaOH t vào bình tam giác 250ml: 3,4,5,6,7,8 g NaOH tinh th thêm vào m c c t l n khơng v n tr ng cho vào l th i gian 60 phút 105oC 3h a s ch v t li u cho vào t s y K t qu bày nh h ng c a kh i l ng NaOH n % lignin b lo i c trình b ng 3.1 hình 3.1 B ng 3.1: STT ng c a kh Kh ng NaOH ( g) n % lignin b lo i Kh ng v t % Lignin b lo i li u sau n u (g) 2.768 30.8 2.632 34.2 2.464 38.4 2.34 41.5 2.3398 41.505 2.3397 41.508 45 40 35 30 25 20 15 10 Hình 3.1: h l NaOH % lignin Có th gi i thích nh sau : Khi kh i l xenlulo di n ng n l dàng h n Nh ng kh i l ng NaOH t ng ph n ng t lignin t ng, hai ph n ng ng NaOH 5g ng n ng NaOH t ng lên ph n ng tách g n t i i m cân b ng c ng t lignin N u ta t ng kh i l nh ng không ch n kh i l III.1.2 nh ng l i tiêu ng NaOH t i nh tranh V i kh i ph n ng tách xenlulo ph n ng % lignin bi lo i có t ng n hóa ch t Do v y ây l 5g ng c a th i gian n n q trình bi n tính v t li u b ng ki m i kh o sát n =5g c th hi n m c th b ng 3.2 hình 3.2: d ng NaOH ng lignin b lo i B ng3.2 : STT ng c a th i gian n Th Kh n % lignin b lo i ng v t li u % Lignin b lo i (phút) sau n u (g) 30 3.475 30.5 45 3.245 35.1 60 3.08 38.4 75 2.97 40.6 90 2.97 40.607 105 2.97 40.607 45 40 35 30 25 20 15 10 30 Hình 3.2: 45 60 h 75 gian 90 105 % lignin t % Có g thích sau : Khi nh ng th i gian th i gian ng tách xenlulo v i mơi tr ng k ng ng ng gian nhanh Nên 75 phút g ng ng ng III.1.3 t i ng gi a gnin trên, th i ng tách xenlulo th i gian ng c a kh ng v t li u 75 phút n trình tách Xenlulo c a v s u riêng Ti n hành làm thí nghi = 75 phút d ng th ng v t NaOH = 5g l s u riêng % lignin b lo B ng3.3: STT c th hi n b ng hình sau: ng c a kh Kh t: 1,2,3,4,5,6 g nguyên li u v ng v t li u (g) ng v t li Kh n % Lignin b lo i ng v t li u % Lignin b lo i l 1 3.03 39.45 2 2.973 40.55 3 2.972 40.56 4 2.972 40.56 5 2.971 40.58 6 297 40.60 40.8 40.6 40.4 40.2 40 39.8 39.6 39.4 39.2 39 38.8 ) Hinh 3.3: ng c a kh ng v t li n % Lignin b lo i i riêng; p ph Cr6+ c a nguyên v t li u v III.2 K t qu kh o sát kh s u riêng Chu n b u v t li u nguyên li u Cho vào m i bình t 2g v t li u nguyên li u Thêm vào 100mg Cr6+50mg/l L c máy l l y dung d ch l t qu c : Kh ng (g) C0(mg/l) Cf(mg/l) Hi u su t (%) Nguyên li u 50 19,05 61,9 V t li u 50 3,16 93,68 B ng 3.4: K t qu kh o sát kh p ph Cr6+ c a nguyên li u v t li u h p ph T k t qu thí nghi m nh n th y: C nguyên li u v t li u h p ph (VLHP) bi u có kh p ph Cr6+ dung d ch Tuy nhiên, v t li u bi n tính có hi u su t g p 1.51 l n so v i nguyên li th gi s u có i thành ph n xenlulo có c u t o x p nên v u có kh l i ion kim lo i ti p xúc Khi bi n tính v t li u b ng NaOH x y ph n ng lo i b lignin, t l thành ph n xenlulo v t li v i nguyên li p ph c a v t li u bi n t u ng c a y u t III.3 n trình h p ph Cr6+ c a v s u riêng sau bi n tính: III.3.1 ng c a pH Cân xác 1g VLHP bi n tính cho vào bình 250 thêm vào 100 ml dung d ch Cr6+ u ch nh pH t 2-7 em l c l y dung d ch xác Cr6+ nh l i n K t qu c trình bày b ng hình sau : Cr6+ l i mg/l STT pH 6,22 87.56 5.89 88.22 5,32 89.36 6.29 87.42 6.38 87.24 6.45 87.1 B ng 3.5: N ng c Hình3.4: ng c Hi u su t h p ph % n hi u su t h p ph Cr6+ n kh p ph Cr6+ Nh n xét: T k t qu c t b ng 3.2 hình 3.1 ta th p ph Crom c a v t li u su t trình x kho ng pH kh o sát, hi u su (89.36) u t pH = (87.56 n pH = H+ dung d ch l n c gi i thích: pH th p, n s c nh tranh v i cation kim lo i trình h p ph , k t qu làm gi m s H+ gi m, n ng h p ph cation kim lo cation kim lo i g l i nên s h p ph cation kim lo i s thu n pH th p (pH=3-4) tâm h p ph b m t ch t h p ph b proton hóa s ng th i Cr(VI) ch y u t n t i ph c anion HCrO4l d ng kho ng pH Do v y, trình h p ph x y - n x y gi a ch t h p ph n âm c l i, vi c gi m hi u su t h p ph c nh tranh c a nhóm ion Cr(VI) ion OH- ion OH- u Vì v y tác gi ch c kh o sát thí nghi m ti p theo III.3.2 kh o sát th i t cân b ng h p ph Cân xác 1g VLHP bi n tính cho vào bình 250 thêm vào 100 ml dung d ch Cr6+ u ch nh pH v pH =4 r gian khác L c k t qu n B ng3.6: Kh o sát th STT Th i gian l c c th i Cr6+: t cân b ng h p ph : N Cr6+ l i Hi u su t h p ph (phút) (mg/l) (%) 45 6.25 87.5 60 5.84 88.32 75 5.22 89.56 90 5.18 89.64 105 5.20 89.60 120 5.21 89.58 Hình 3.5: Kh o sát th t cân b ng h p ph 90 phút, trìn nhiên tác III.3.3 Kh o sát ng c a kh ng v t li n kh p ph Cân xác 1; 1,5; 2; 2,5; 3; 3,5 g v t li u cho vào bình 250ml, thêm 100ml Cr6+ l u ch nh n Cr6+ l i K t qu c th c b ng sau: B ng 3.7: STT ng c a kh Kh n kh ng VLHP(g) Cr6+ N p ph Hi u su t h p l i(mg/l) ph % 1 5.75 88.5 1.5 5.12 89.76 4.52 90.96 2.5 4.50 91.00 4.48 91.04 3.5 4.47 91.06 Hình 3.6: ng c a kh n kh p ph VLHP Vi u qu h p ph c a v t li u h p ph ng v trí h p ph h p ph c i vi th tác gi ch n kh n m t giá tr nh 6+ vi c nh hi u qu ng ch t h p ph khơng Vì ng VLHP t nh t i tr ng h p ph c i c a VLHP BT Cân xác 2g VLHP vào bình nón 250ml, thêm vào 100ml dung d ch Cr6+ có n 50,100,150,200,250,300 mg/l ti n hành l ki n t c l y dung d B ng 3.8: u Cr6+ nh l i n cân b ng c a Cr6+ ng c a t i tr ng vào n Cr6+ STT Ci (mg/l) Cf(mg/l) q(mg/g) Cf/q 50 3.16 2.342 1.35 100 6.78 4.661 1.45 150 18.3 6.585 2.78 200 55.5 7.225 7.68 250 98.78 7.561 13.06 300 145 7.75 18.71 50 100 150 200 250 300 Ci (mg/l) Hình 3.7:K t qu nh t i tr ng h p ph c ic iv Cr6+ u vào c a dung d ch Cr6+ K t qu th c nghi m cho th y n t i tr ng h p ph c a v t li c, v ph ng nhi n D a vào s li u th c nghi m th bi u di n s ph thu c c a Cf/q vào Cf theo lý thuy t h p c mô t 20 y = 0.131x R² = 0.994 18 16 14 12 10 6+ i v i Cr6+ ng bi u di n s ph thu c c a Cf/q vào Cf S ph thu c c a Cf/q vào Cf c mô t y= 0,131x max max 0.131 = 7.63 (mg/g) Nh n xét: Các k t qu kh o sát cho th y mơ hình h p ph Langmuir c a VLHP mô t t t s li u th c nghi ng nhi t c th hi n qua ch s h i quy R2 T i tr ng h p ph c i qmax tính theo mơ hình h p ph ng nhi t i v i Cr6+ 7.63 (mg/g) Langmuir c III.4 Kh o sát kh i h p tái s d ng c a v t li u Sau l y 100ml dung d ch Cr6+ n 50mg/l 2g VLHP cho vào bình nón 250ml, di u ch c k t qu b ng sau: B ng 3.9: K t qu h p ph Cr6+ b ng VLHP S Nguyên t Ci(mg/l) Cf(mg/l) Hi u su t % Cr6+ 50 3.16 93.68 p t c ti n hành gi i h p tách Cr6+ kh i v t li u b ng dung d ch HNO3 1M Các k t qu c b ng sau: B ng 3.10: K t qu gi i h p VLHP b ng HNO3 1M ng Cr6+ h p ph S l nr a ng Cr6+ c Hi u su t v t li u (mg) r a gi i (mg) (%) L n1 46.84 28.46 60.76 L n2 18.38 13.21 88.96 L n3 5.17 3.12 95.62 D a vào b ng s li u ta th y kh a gi i VLHP b ng HNO3 1M u VLHP ch a 46.84 mg Cr6+ t l i 3.12 mg Cr6+, hi u su c r a gi i l n ch t 95.62% S d ng VLHP sau r a gi h p ph 100ml Cr6+ 50mg/l K t qu thu c th hi n b ng sau: B ng 3.11: K t qu tái sinh VLHP VLHP Ci (mg/l) Cf (mg/l) Hi u su t (%) V s u riêng 50 4.18 91.06 K t qu cho th y kh kh quan, hi u su t 91.06 % p ph c a VLHP sau r a gi i v n r t K T LU N VÀ KI N NGH Sau th i gian nghiên c u c m t s k t qu sau : - 6+ 6+ - 50mg/l - max th : kh g h = 7.63 (mg/g) tái s c ph h p dung d K qu cho HNO3 1M có th ti Thơng qua k t qu c a thí nghi m có th ch ch t o t v s u riêng có nhi ki m, r ti n, quy trình x c VLHP n nguyên li u t nhiên d n gi n, có kh c th i v i hi u su t cao Tuy nhiên th i gian có h n, nên tác gi c kh c a nhi p ph ng C n có thêm nghiên c u nh ng , hóa ch t khác q trình biên tính v t li u; nh ng c a nhi t i h p ph Cr6+ c a VLHP bi k t qu TÀI LI U THAM KH O 6B Tài Nguyên ng Quy nh s 40/2011/TT-BTNMT Hà Nơi, 2011 10 Ng Ng Bích (2003), xenlulo , NXB h c gia Tp H Chí Minh 11 13Ng S Tráng (2006), H u s hóa g xenlulo (t Rãng (2007), Hóa h h u 1,2), NXB Khoa (t 1), NXB Giáo d 12 http://www.tailieu.vn/ 10 Hà 11 7http://www.hoahocngaynay.com/vi/hoa-hoc-va-doi-song/hoa-hoc-va-suckhoe/117-vai-tro-cua-crom-doi-voi-suc-khoe.html) 12 8http://vi.wikipedia.org/wiki/Crom 13 9http://www.green-vietnam.com/2011/11/nuoc-sach-va-nuoc-hop-ve- sinh.html) ... MT1501 tài: Nghiên c u kh h p ph ch t o t v TÀI T T NGHI P Mã SV: 1112301021 Ngành: K thu lý Cr6+ ng c b ng v t li u NHI M V TÀI N i dung yêu c u c n gi i quy t nhi m v tài t t nghi p ( v lý lu n,...B GIÁO D O I H C DÂN L P H I PHÒNG - NGHIÊN C U KH LÝ Cr6+ C B NG V T LI U H P PH CH T O T V S U RIÊNG KHÓA LU N T T NGHI I H C H CHÍNH QUY NGÀNH:... ng nghiên c u có nhi s d ng nguyên li u r ti n, d ki m, không làm ngu m c b ô nhi m thêm Tuy nhiên, vi c nghiên c u s d ng chúng vào vi c ch t o v t li u h p ph nh m ng d ng x c th n hành nghiên