Nghiên cứu khả năng hấp phụ La(III) từ dung dịch loãng bằng than bùn tân phú (tt)

Sample BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐẠI HỌC HUẾ TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM - ĐẶNG THỊ PHƯƠNG NGHIÊN CỨU HẤP PHỤ La(III) TỪ DUNG DỊCH LỖNG BẰNG THAN BÙN TÂN PHÚ Chun ngành : HĨA VÔ CƠ Demo VersionMã - Select.Pdf số: 60 44SDK 01 13 LUẬN VĂN THẠC SĨ HÓA HỌC NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC PGS.TS VÕ VĂN TÂN Batch PDF Merger HUẾ, NĂM 2014 i Sample LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan cơng trình nghiên cứu riêng tơi, số liệu kết nghiên cứu ghi luận văn trung thực, đồng tác giả cho phép sử dụng chưa công bố cơng trình khác Tác giả luận văn Đặng Thị Phương Demo Version - Select.Pdf SDK Batch PDF Merger ii LỜI CẢM ƠN Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới PGS.TS Võ Văn Tân - người hướng nghiên cứu, giúp đỡ hướng dẫn tận tình cho tơi q trình thực hồn thành luận văn Tơi xin cảm ơn Q Thầy giáo khoa Hố học, Trường ĐHSP Huế tạo điều kiện thuận lợi cho tơi suốt q trình thực luận văn Demo Version - Select.Pdf SDK Xin gửi lời cảm ơn đến trường Cao đẳng Nghề Đồng Nai, gia đình, người thân yêu, bạn bè bạn học viên cao học Hố K21(Đồng Nai) khích lệ giúp đỡ nhiều mặt thời gian thực luận văn Xin chân thành cảm ơn! Huế, tháng 05 năm 2014 Học viên Đặng Thị Phương iii MỤC LỤC MỞ ĐẦU Chƣơng 1:TỔNG QUAN LÝ THUYẾT 1.1 NGUỒN GỐC, TÍNH CHẤT VÀ ỨNG DỤNG CỦA THAN BÙN 1.1.1 Nguồn gốc than bùn ………………………………………… 1.1.2 Tính chất than bùn……………………………………….… 1.1.3 Than bùn giới………………………………………… 12 1.1.4 Than bùn Việt Nam……………………………………….… 12 1.1.5 Giới thiệu than bùn Tân Phú……………………………… 14 1.2 TÍNH CHẤT HĨA LÝ VÀ ỨNG DỤNG CỦA LANTAN 15 1.2.1 Đặc điểm Lantan……………………………………….…… 15 1.2.2 Ứng dụng lantan………………………………………… 17 1.2.3 Nguồn cung cấp nguyên tố lantan giới………….……… 18 1.3 PHƢƠNG PHÁP HẤP PHỤ 18 1.3.1 Các khái niệm…………………………………………………… Demo Version - Select.Pdf SDK 1.3.2 Các phƣơng pháp hấp phụ………………………………….…… 18 20 1.4 KHẢ NĂNG HẤP PHỤ CỦA THAN BÙN 20 1.4.1 Khả hấp phụ trao đổi ion than bùn……………… 20 1.4.2 Khả tạo phức than bùn……………………………… 21 Chƣơng 2:KỸ THUẬT THỰC NGHIỆM 23 2.1 HÓA CHẤT 23 2.1.1 Dung dịch La(NO3)3…………………………………………… 23 2.1.2 Cách pha dung dịch đệm axetat………………………………… 23 2.1.3 Dung dịch chuẩn DTPA………………………………………… 23 2.1.4 Các loại hóa chất khác………………………………………… 24 2.2 DỤNG CỤ, THIẾT BỊ 24 2.3 NGUYÊN LIỆU 24 2.4 CÁC PHƢƠNG PHÁP PHÂN TÍCH KIỂM TRA 25 2.5 THỰC NGHIỆM 25 2.6 XỬ LÝ SỐ LIỆU THỰC NGHIỆM 26 Chƣơng 3:KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 27 3.1 NGHIÊN CỨU XÁC ĐỊNH CÁC THÔNG SỐ ĐẶC TRƢNG CỦA THAN BÙN TÂN PHÚ 27 3.2 NGHIÊN CỨU HOẠT HÓA THAN BÙN TÂN PHÚ ĐỂ HẤP PHỤ TỐT La(III) TRONG DUNG DỊCH LOÃNG 30 3.3 NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG HẤP PHỤ La(III) BẰNG THAN BÙN HOẠT HÓA 35 3.3.1 Ảnh hƣởng thời gian đến khả hấp phụ La3+ than bùn…………………………………………………………………… 35 3.3.2 Ảnh hƣởng nồng độ ion H+ đến khả hấp phụ La(III) than bùn Tân Phú hoạt hóa……………………………………… 36 Bảng 3.4 Ảnh hƣởng nồng độ ion H+ đến khả hấp phụ La(III) than bùn Tân Phú hoạt hóa……………………………………… 37 Democủa Version - Select.Pdf SDK 3.3.3 Ảnh hƣởng nồng độ La(III) đến khả hấp phụ than bùn Tân Phú hoạt hóa………………………………………………… 38 3.3.4 Ảnh hƣởng ion tạp Na+, Ca2+, Fe3+ đến khả hấp phụ La(III) than bùn Tân Phú hoạt hóa……………………………… 40 3.4 NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG RỬA GIẢI THU NHẬN La(III) 42 3.4.1 Ảnh hƣởng nồng độ HCl đến khả rửa giải thu hồi La(III) hấp phụ than bùn Tân Phú hoạt hóa………………………… 42 3.4.2 Ảnh hƣởng thời gian đến khả rửa giải thu hồi La(III) hấp phụ than bùn Tân Phú hoạt hóa…………………………… 43 KẾT LUẬN 46 TÀI LIỆU THAM KHẢO 47 DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU Bảng 1.1: Thành phần than bùn nƣớc ta đƣợc sơ xác định theo kết phân tích số mẫu Tổng cục Địa chất Bộ Nông nghiệp…… Bảng 1.2 Thống kê số tính chất Lantan……………………………16 Bảng 3.1 Hàm lƣợng chất hữu cơ, tro hàm ẩm than bùn nguyên khai ……………………………………………………………………………….28 Bảng 3.2 Ảnh hƣởng nồng độ dung dịch HCl kích thƣớc hạt than bùn nguyên khai đến khả hấp phụ La3+ 31 Bảng 3.3 Ảnh hƣởng thời gian đến khả hấp phụ La(III) than bùn Tân Phú hoạt hóa 35 Bảng 3.4 Ảnh hƣởng nồng độ ion H+ đến khả hấp phụ La(III) than bùn Tân Phú hoạt hóa 37 Bảng 3.5 Ảnh hƣởng nồng độ La(III) đến khả hấp phụ than bùn Tân Phú hoạt hóa 38 Demo Version - Select.Pdf SDK Bảng 3.6 Ảnh hƣởng ion tạp Na+, Ca2+, Fe3+ hỗn hợp đến khả hấp phụ La(III) than bùn Tân Phú hoạt hóa 40 Bảng 3.7 Kết nghiên cứu ảnh hƣởng nồng độ HCl đến khả rửa giải thu hồi ion La(III) hấp phụ than bùn Tân Phú hoạt hóa 42 Bảng 3.8 Ảnh hƣởng thời gian đến khả rửa giải thu hồi La(III) đƣợc hấp phụ than bùn Tân Phú hoạt hóa 44 DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ Hình 3.1 Giản đồ phân tích phổ nhiệt vi sai mẫu than bùn nguyên khai 27 Hình 3.2 Ảnh SEM than bùn nguyên khai 28 Hình 3.3 Xác định tổng diện tích bề mặt than bùn phƣơng pháp BET 29 Hình 3.4 Ảnh hƣởng kích thƣớc hạt than bùn nguyên khai 32 Hình 3.5 Ảnh hƣởng nồng độ dung dịch HCl hoạt hóa 32 Hình 3.6 Phổ hồng ngoại than bùn hoạt hóa HCl 2% 33 Hình 3.7 Phổ hồng ngoại than bùn hoạt hóa HCl 2% 34 Hình 3.8 Ảnh hƣởng thời gian đến khả hấp phụ La(III) 36 Hình 3.9 Ảnh hƣởng nồng độ ion H+ đến khả hấp phụ La(III) than bùn Tân Phú hoạt hóa 37 Hình 3.10 Ảnh hƣởng nồng độ La(III) đến khả hấp phụ than bùn Tân Phú hoạt hóa 39 Hình 3.11 Ảnh hƣởng ion tạp Na+, Ca2+, Fe3+ hỗn hợp đến 41 Demo Version - Select.Pdf SDK Hình 3.12 Kết nghiên cứu ảnh hƣởng nồng độ HCl đến khả rửa giải thu hồi La(III) hấp phụ than bùn Tân Phú hoạt hóa 43 Hình 3.13 Kết nghiên cứu ảnh hƣởng thời gian đến khả rửa giải thu hồi ion La3+ hấp phụ La3+ than bùn 44 MỞ ĐẦU Trong năm vừa qua, than bùn đƣợc nghiên cứu ứng dụng nhƣ tác nhân hấp phụ chất ô nhiễm nƣớc, chẳng hạn: làm vết dầu tràn, loại bỏ ion kim loại nặng từ nƣớc thải, hấp phụ thuốc trừ sâu thuốc nhuộm,… Đặc tính hấp phụ có đƣợc than bùn chứa chất mang nhóm chức phân cực mạnh nhƣ ancol, andehyt, ceton phenol,…có khả tạo liên kết với cấu tử bị hấp phụ Thành phần hợp chất than bùn phụ thuộc nhiều vào nguồn gốc điều kiện tạo thành (độ tuổi, chất nguồn thực vật ban đầu, khí hậu…) Ở nƣớc ta, than bùn có nhiều nơi, nhƣ lƣu vực sơng Hồng, sông Cửu Long, tỉnh miền Trung,… chúng đƣợc sử dụng chủ yếu làm chất đốt, phân bón hữu chất kích thích sinh trƣởng cho Gần đây, ứng dụng than bùn lĩnh vực xử lý môi trƣờng, tách loại kim loại nặng tránh ô nhiễm môi trƣờng làm giàu chất đƣợc quan tâm Các nguyên tố đất (NTĐH) tồn vỏ trái đất có giá trị Demo Version - Select.Pdf kinh tế cao chúng có tính chất đặcSDK biệt đƣợc ứng dụng hầu hết lĩnh vực khoa học kỹ thuật nhƣ làm xúc tác cơng nghiệp hóa dầu, tổng hợp hữu cơ, làm nguyên liệu, phụ gia công nghệ hạt nhân, luyện kim, vật liệu từ, công nghiệp thủy tinh màu thủy tinh quang học, chế tạo gốm, vật liệu composit, thiết bị laze… Ngoài ra, NTĐH đƣợc sử dụng lĩnh vực nơng nghiệp Vì việc tìm điều kiện phƣơng pháp tối ƣu để xử lí thu hồi NTĐH từ dung dịch loãng quan trọng Một phƣơng pháp đƣợc nghiên cứu năm gần hấp phụ NTĐH than bùn, vật liệu thiên nhiên, rẻ tiền, dễ kiếm nơi lãnh thổ Việt Nam Trong phạm vi luận văn này, ứng dụng than bùn Tân Phú, tỉnh Đồng Nai làm vật liệu hấp phụ La(III) để từ tìm điều kiện tối ƣu nhằm thu hồi hàm lƣợng NTĐH có dung dịch với hiệu suất cao với tên đề tài: “Nghiên cứu khả hấp phụ La(III) từ dung dịch loãng than bùn Tân Phú” ... QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 27 3.1 NGHIÊN CỨU XÁC ĐỊNH CÁC THÔNG SỐ ĐẶC TRƢNG CỦA THAN BÙN TÂN PHÚ 27 3.2 NGHIÊN CỨU HOẠT HÓA THAN BÙN TÂN PHÚ ĐỂ HẤP PHỤ TỐT La(III) TRONG DUNG DỊCH... độ La(III) đến khả hấp phụ than bùn Tân Phú hoạt hóa………………………………………………… 38 3.3.4 Ảnh hƣởng ion tạp Na+, Ca2+, Fe3+ đến khả hấp phụ La(III) than bùn Tân Phú hoạt hóa……………………………… 40 3.4 NGHIÊN CỨU... đến khả hấp phụ La(III) than bùn Tân Phú hoạt hóa 35 Bảng 3.4 Ảnh hƣởng nồng độ ion H+ đến khả hấp phụ La(III) than bùn Tân Phú hoạt hóa 37 Bảng 3.5 Ảnh hƣởng nồng độ La(III)