Nghiên cứu hấp phụ cu2+ trong dung dịch nước bằng vật liệu xơ dừa, than bùn

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KHOA HÓA -  - NGHIÊN CỨU HẤP PHỤ Cu2+ TRONG DUNG DỊCH NƯỚC BẰNG VẬT LIỆU XƠ DỪA, THAN BÙN KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP CỬ NHÂN HÓA PHÂN TÍCH MƠI TRƯỜNG Giảng viên hướng dẫn: TS Trần Mạnh Lục Sinh viên thực : TăngThị PhươngQuyên Lớp : 14CHP Đà Nẵng, tháng 04 năm 2018 ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM Độc lập - Tự - Hạnh phúc KHOA HÓA - NHIỆM VỤ KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP Họ tên sinh viên : Tăng Thị Phương Quyên Lớp :14CHP Tên đề tài: “Nghiên cứu hấp phụ Cu2+ dung dịch nước vật liệu xơ dừa, than bùn” Nguyên liệu, dụng cụ thiết bị  Nguyên liệu: Than bùn lấy hồ Bầu Sấu, Liên Chiểu, Đà Nẵng xơ dừa mua lô số 10 đường Nguyễn Tường Phổ, Hòa Minh, Thanh Khê, Đà Nẵng  Dụng cụ: bình tam giác, pipet, buret, cốc mỏ, bình định mức, ống đong, phễu  Thiêt bị: máy khuấy từ, tủ sấy, cân phân tích, cối, chày đồng, rây đường kính 0,5mm, rổ nhựa  Hóa chất: NaOH, HCl đặc 36%, CuSO4.5H2O, Trilon B, Murexit, hóa chất thơng dụng khác Nội dung nghiên cứu  Hoạt hóa xơ dừa, than bùn, tổ hợp xơ dừa- than bùn  Xác định đặc tính hóa lý XD, TB, XDTB  Háp phụ bể Cu2+ XD, TB, XDTB sau hoạt hóa:  Khảo sát ảnh hưởng thời gian cân hấp phụ  Khảo sát ảnh hưởng nồng độ đầu ion đến trình hấ phụ  Tải trọng hấp phụ cực đại  Lực ion lạ Giáo viên hướng dẫn: TS Trần Mạnh Lục Ngày giao đề tài: 3/7/2017 Ngày hoàn thành: 20/4/2018 Chủ nhiệm khoa Giáo viên hướng dẫn ( ký ghi rõ họ tên ) ( Ký ghi rõ họ tên) PGS.TS.Lê Tự Hải TS Trần Mạnh Lục Sinh viên hồn thành nơp báo cáo cho Khoa ngày Kết điểm danh: Ngày… tháng… năm 2018 CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG ( ký ghi rõ họ tên ) LỜI CẢM ƠN Với lòng biết ơn sâu sắc em xin chân thành cảm ơn Thầy giáo TS Trần Mạnh Lục tận tình hướng dẫn, bảo, động viên, giúp đỡ em suốt thời gian học tập, nghiên cứu hoàn thành kháo luận Em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến Ban Giám Hiệu nhà trường, quý thầy cô giảng dạy, q thầy cơng tác phòng thí nghiệm khoa Hóa – Trường Đại Học Sư Phạm Đà Nẵng cho em môi trường học tập tốt, trang bị cho em vốn kiến thức suốt năm học, tạo điều kiện cho em mượn phòng thí nghiệm để hồn thành tốt khóa luận Bước đầu làm quen với việc nghiên cứu khoa học nên khơng tránh khỏi thiếu sót, em mong thầy cô đánh giá, bổ sung ý kiến để khóa luận hồn thiện Cuối em chúc thầy cô sức khỏe thành công sống Em xin chân thành cảm ơn! Đà Nẵng, ngày 20 tháng năm 2018 Sinh viên TĂNG THỊ PHƯƠNG QUYÊN MỤC LỤC DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU – CÁC CHỮ VIẾT TẮT DANH MỤC BẢNG DANH MỤC HÌNH MỞ ĐẦU Lý chọn đề tài Mục tiêu nghiên cứu Đối tượng phạm vi nghiên cứu Phương pháp nghiên cứu Ý nghĩa khoa học ý nghĩa thực tiễn đề tài Cấu trúc luận văn CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 1.1Dừa sợi xơ dừa 1.1.1 Đặc điểm nguồn gốc 1.1.2 Cấu trúc tính chất sợi xơ dừa 1.1.2.1 Cấu trúc sợi xơ dừa 1.1.2.2.Tính chất sợi xơ dừa 1.2 Xử lí sợi xơ dừa 1.2.1 Lý thuyết chúng q trình xứ lí sợi 1.2.1.1 Ảnh hưởng NaOH 1.2.1.2 Ảnh hưởng dung dịch axit 1.2.2 Xử lý sợi tự nhiên tạo loại sợi đáp ứng nhu cầu biến tính 1.3 Than bùn 1.3.1 Nguồn gốc, phân loại tính chất than bùn 1.3.1.1 Nguồn gốc than bùn Việt Nam 1.3.1.2 Phân loại 1.3.1.3 Một số tính chất hóa lí than bùn 1.3.2 Chất mùn than bùn 1.3.3 Than bùn Việt Nam 12 1.3.3.1 Trữ lượng địa điểm phân bố 12 1.3.3.2 Đặc điểm chung 14 1.3.3.3 Tính chất vật lý 14 1.3.3.4 Đặc tính số nguồn than bùn Việt Nam 15 1.3.3.5 Sử dụng than bùn sản xuất than bùn hoạt tính để xử lý nước sinh hoạt 17 1.3.4 Q trình trao đổi, tích tụ kim loại than bùn 18 1.4 Giới thiệu số kim loại nặng điển hình 20 1.4.1 Khái quát chung 20 1.4.2 Đồng vai trò đồng tự nhiên 23 1.4.2.1 Hợp chất đồng (II) 23 1.4.2.2 Vai trò sinh học 24 1.4.2.3 Tính độc đồng (Cu) 24 1.5 Hấp phụ ion kim loại nặng nước 25 1.5.1 Các khái niệm: Sự hấp phụ 25 1.5.2 Phân loại trình hấp phụ 26 1.5.3 Cơ chế hấp phụ 26 1.5.4 Phương trình mơ tả q trình hấp phụ 27 1.5.4.1 Phương trình hấp phụ Frendlich 27 1.5.4.2 Phương trình hấp phụ Langmuir 28 1.5.5 Các yếu tố ảnh hưởng đến trình hấp phụ 29 1.5.5.1 Ảnh hưởng nhiệt độ 29 1.5.5.2 Ảnh hưởng diện tích bề mặt chất rắn 30 CHƯƠNG 2: THỰC NGHIỆM 32 2.1 Nguyên liệu, dụng cụ hóa chất 32 2.1.1 Nguyên liệu 32 2.1.1.1 Xơ dừa 32 2.1.1.2 Than bùn 32 2.1.2 Hóa chất 33 2.1.3.Dụng cụ thiết bị 33 2.2.Phương pháp nghiên cứu 33 2.2.1.Xác định độ ẩm 33 2.2.2.Xác định hàm lượng tro 34 2.2.3.Xử lý vật liệu NaOH 35 2.2.3.1 Xơ dừa 35 2.2.3.2 Than bùn 36 2.2.3.3 Tổ hợp than bùn xơ dừa 37 2.4.Phương pháp xác định đặc trưng cấu trúc XD, TB, XDTB 37 2.4.1.Phương pháp quang phổ hồng ngoại (IR) 37 2.4.3.Phương pháp phân tích nhiệt DTA/TG 38 2.5.Khảo sát khả hấp phụ Cu2+ nước XD, TB, XDTB hoạt hóa NaOH 39 2.5.1.Hấp phụ bể 39 2.5.2.Khảo sát thời gian đạt cân hấp phụ 39 2.5.3.Khảo sát ảnh hưởng nồng độ dầu ion Cu2+ đến trình hấp phụ 40 2.5.4.Ảnh hưởng lực ion 40 CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN 41 3.1.Đặc tính hóa lý xơ dừa (XD), than bùn (TB), tổ hợp xơ dừa + than bùn (XDTB) 41 3.1.1.Xác định độ ẩm 41 3.1.2.Xác định hàm lượng tro 42 3.2.Khảo sát số tính chất vật lý XD, TB, XDTB biến tính 42 3.2.1.Phổ hồng ngoại 42 3.2.2.Phổ phân tích nhiệt (DTA/TG) 47 3.2.3.Ảnh SEM 48 3.3.Khảo sát khả hấp phụ Cu2+ XD, TB, XDTB 49 3.3.1.Thời gian đạt cân hấp phụ 49 3.4.Ảnh hưởng nồng độ Cu2+ đến trình hấp phụ 51 3.5.Đường động học hấp phụ Cu2+ theo Freundlich Langmuir 53 3.6.Ảnh hưởng lực ion: 57 3.6.1.Ảnh hưởng lực ion Na2CO3: 57 3.6.2.Ảnh hưởng lực ion Na3PO4 : 58 3.6.3.Ảnh hưởng lực ion NaCl: 59 3.6.4.Ảnh hưởng lực ion CaCl2: 60 3.6.5.Ảnh hưởng lực ion MgCl2: 61 3.6.6 Ảnh hưởng anion Am- đến XD, TB, XDTB .62 3.6.7 Ảnh hưởng cation Mn+ đến XD, TB, XDTB 63 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 66 TÀI LIỆU THAM KHẢO 68 DANH MỤC CÁC KÍ HIỆU – CÁC CHỮ VIẾT TẮT XD : Xơ dừa TB : Than bùn XDTB : Xơ dừa – than bùn DTA : Phân tích nhiệt vi phân (Diffenntial Thermal Analysis) EDTA : Etilendiamintetraaxetic axit IR : Hồng ngoại ( Infrared ) SEM : Kính hiển vi điện tử quét ( Scanning Electron Microscope ) VLHP : Vật liệu hấp phụ DANH MỤC BẢNG Tên bảng STT Trang 1.1 Tính chất sợi xơ dừa 1.2 So sánh tính chất sợi xơ dừa với sợi tự nhiên khác 1.3 Trữ lượng than bùn vùng nước ta 13 1.4 Đặc tính số nguồn than bùn Việt Nam 15 1.5 Đặc tính mẫu than bùn Hòa Khánh Liên Chiểu Đà Nẵng 16 1.6 Đặc tính mẫu than bùn miên Đông Nam 16 1.7 Tiêu chuẩn BYT giới hạn hàm lượng kim loại nặng nước thải cơng nghiệp 22 3.1 Độ ẩm khơng khí mẫu 41 3.2 Độ tro hóa mẫu 42 3.3 Những dải hồng ngoại mẫu XD XDTB 44 3.4 Những dải hấp phụ hồng ngoại mẫu TB XDTB 46 3.5 Thời gian đạt cân 50 3.6 Ảnh hưởng tải trọng hấp phụ vào nồng độ 52 3.7 Ảnh hưởng lực ion Na2CO3 đến hấp phụ Cu2+ 57 3.8 Ảnh hưởng lực ion Na3PO4 đến hấp phụ Cu2+ 58 3.9 Ảnh hưởng lực ion NaCl đến hấp phụ Cu2+ 59 3.10 Ảnh hưởng lực ion CaCl2 đến hấp phụ Cu2+ 60 3.11 Ảnh hưởng lực ion MgCl2 đến hấp phụ Cu2+ 61 3.12 Ảnh hưởng anion Am- đến XD, TB, XDTB 62 3.13 Ảnh hưởng cation Mn+ đến XD, TB, XDTB 63 DANH MỤC HÌNH STT Tên hình Trang 1.1 Trái dừa sợi xơ dừa 1.2 Hấp phụ đẳng nhiệt T1 T2 ( T2>T1) 27 1.3 Xác định hệ số phương trình Frendlich 28 2.1 Cơ sở mua xơ dừa Hòa Minh, Thanh Khê, Đà Nẵng ( tháng 4, 2018) 32 2.2 Xơ dừa xay 32 2.3 Hồ Bầu Sấu, Hòa Khánh, Liên Chiểu, Đà Nẵng 33 2.4 XD hoạt hóa 35 2.5 TB hoạt hóa 36 2.6 XDTB hoạt hóa 37 3.1 Phổ hồng ngoại XD 43 3.2 Phổ hồng ngoại XDTB 43 3.3 Phổ hồng ngoại TB 45 3.5 Phổ phân tích nhiệt TG/DTA XDTB biến tính 47 3.6 Ảnh SEM XD hoạt hóa 48 3.7 Ảnh SEM TB hoạt hóa 48 3.8 Ảnh SEM XDTB hoạt hóa 49 3.9 Sự phụ thuộc tải trọng hấp phụ theo thời gian 50 3.10 Hiệu suất hấp phụ theo thời gian 51 3.11 Sự phụ thuộc tải trọng hấp phụ theo nồng độ 52 3.12 Ảnh hưởng nồng độ đến hiệu suất hấp phụ 53 3.13 3.14 Dạng tuyến tính phương trình Freundlich hấp phụ Cu2+ XD Dạng tuyến tính phương trình Langmuir hấp phụ Cu2+ XD 54 54 -4.4 -4.3 -4.2 -4.1 -4 -3.9 y = 2.2636x + 6.5239 R² = 0.9797 -1.5 -3.8 -3.7 -1.9 𝑥 log 𝑚 -2.3 XDTB -2.7 -3.1 log Cf -3.5 Hình 3.17 Dạng tuyến tính phương trình Freundlich hấp phụ Cu2+bằng XDTB Từ phương trình đường thẳng y= 2,2636x+ 6,5239 tính số k n hệ hấp phụ Ta có n= tagα =2,2636 ; logK= 6,5239 => K=3,34.106 𝐶𝑓 𝑞 60 y = 5013.9x + 12.013 R² = 0.9695 50 40 30 XDTB 20 10 0 0.0015 0.003 0.0045 0.006 0.0075 0.009 0.0105 Cf Hình 3.18 Dạng tuyến tính phương trình Langmuir hấp phụ Cu2+ XDTB Từ đồ thị 3.16 ta xác định qmax= 1,99.10-4(mol/g)= 12,736 (mg/g) 1/(qmax.b) = 12,013 => b= 0,0065 Vậy dung lượng hấp phụ cực đại đơn lớp có giá trị 12,736 (mg/g) số cân hấp phụ 0,0065 Hệ số hồi quy R2(Langmuir)= 0,97< R2(Freundlich)= 0,98 cho thấy phương trình Freundlich phù hợp với XD phương trình Langmuir mức độ tương đối Do sử dụng mơ hình đẳng nhiệt Freundlich để mơ tả q trình hấp phụ Cu2+ nước 56 3.6 Ảnh hưởng lực ion lạ Cách thực hiện: chuẩn bị dãy dung dịch tích 50ml, chứa muối cần khảo sát ảnh hưởng có nồng độ từ 0-100mg/l nồng độ xác định đồng Cho vào bình 0,5g vật liệu,lắc để 24 Dung dịch sau lắc lọc loại bỏ phần rắn xác định nồng độ đồng 3.6.1 Ảnh hưởng lực ion Na2CO3 Bảng 3.7 Ảnh hưởng lực ion Na2CO3 đến hấp phụ Cu2+ Nồng độ sau hấp phụ Nồng độ dung % Hiệu suất hấp phụ dịch (mg/l) XD TB XDTB XD TB XDTB 1,10.10-3 7,25.10-4 1,28.10-3 31,25 54,68 20,31 20 1,00.10-3 7,25.10-4 1,18.10-3 37,5 57,68 26,56 40 9,25.10-4 6,50.10-4 1,13.10-3 42,18 65,37 29,68 60 8,00.10-4 3,50.10-4 1,03.10-3 50 78,12 32,81 80 6,75.10-4 2,50.10-4 9,25.10-4 57,81 84,37 42,18 100 5,50.10-4 2,25.10-4 7,50.10-4 65,62 85,93 53,12 100 Hiệu suất hấp phụ 90 80 70 60 XD 50 TB 40 XDTB 30 20 10 0 20 40 60 Nồng độ 80 100 120 Hình.3.19 Ảnh hưởng lực ion Na2CO3 đến hấp phụ Cu2+ Nhận xét: Lực ion Na2CO3 ảnh hưởng đến chuyển hóa hấp phụ, thực tế có tăng nhẹ độ chuyển hóa hấp phụ mẫu nồng độ Na2CO3 tăng từ đến 100 mg/l Điều cho thấy ion CO3 cạnh tranh với anion Cu2+ 57 3.6.2 Ảnh hưởng lực ion Na3PO4 Bảng 3.8 Ảnh hưởng lực ion Na3PO4 đến hấp phụ Cu2+ Nồng độ sau hấp phụ Nồng độ dung % Hiệu suất háp phụ dịch (mg/l) XD TB XDTB XD TB XDTB 1,1.10-3 7,25.10-4 1,28.10-3 31,25 54,68 20,31 20 1,08.10-3 6,75.10-4 1,25.10-3 32,81 57,81 21,87 40 1,05.10-3 6,25.10-4 1,20.10-3 34,37 60,93 25,01 60 1,00.10-3 6,00.10-4 1,10.10-3 37,5 62,50 31,25 80 1,00.10-3 5,75.10-4 1,05.10-3 37,5 64,06 31,37 100 1,00.10-3 4,75.10-4 1,10.10-3 37,5 70,31 34,25 70 Hiệu suất hấp phụ 60 50 40 XD 30 TB 20 XDTB 10 0 20 40 60 80 100 120 Nồng độ Hình 3.20 Ảnh hưởng lực ion Na3PO4 đến hấp phụ Cu2+ Nhận xét: Lực ion Na3PO4 ảnh hưởng đến độ chuyển hóa hấp phụ Độ chuyển hóa vật liệu tăng nhẹ hàm lượng PO43- tăng từ đến 100 mg/l trình bày hình 3.21 Ta thấy XDTB có hiệu suất hấp phụ thấp 58 3.6.3 Ảnh hưởng lực ion NaCl Bảng 3.9 Ảnh hưởng lực ion NaCl đến hấp phụ Cu2+ Nồng độ sau hấp phụ Nồng độ dung % Hiệu suất háp phụ dịch (mg/l) XD TB XDTB XD TB XDTB 1,1.10-3 7,25.10-4 1,28.10-3 31,25 54,68 20,31 20 1,18.10-3 7,00.10-4 1,30.10-3 27,56 54,25 18,75 40 1,18.10-3 7,50.10-4 1,33.10-3 26,56 53,12 17,18 60 1,18.10-3 7,75.10-4 1,35.10-3 26,56 51,56 15,62 80 1,20.10-3 7,75.10-4 1,35.10-3 25 51,56 15,62 100 1,23.10-3 8,25.10-4 1,38.10-3 23,43 48,43 14,06 Hiệu suất hấp phụ 60 50 40 30 XD TB 20 XDTB 10 0 20 40 60 80 100 120 Nồng độ Hình 3.21 Ảnh hưởng lực ion NaCl đến hấp phụ Cu2+ Nhận xét: Lực ion NaCl ảnh hưởng nhiều đến độ chuyển hóa hấp phụ Độ chuyển hóa 3mẫu giảm hàm lượng NaCl tăng từ đến 100 mg/l trình bày hình 3.21 Trong trường hợp này, mẫu XDTB lực ion tác động mạnh đến khả hấp phụ 59 3.6.4 Ảnh hưởng lực ion CaCl2 Bảng 3.10 Ảnh hưởng lực ion CaCl2 đến hấp phụ Cu2+ Nồng độ sau hấp phụ Nồng độ dung % Hiệu suất háp phụ dịch (mg/l) XD TB XDTB XD TB XDTB 1,1.10-3 7,25.10-4 1,28.10-3 31,25 54,68 20,31 20 1,18.10-3 7,75.10-4 1,38.10-3 26,56 51,56 14,06 40 1,30.10-3 8,75.10-4 1,45.10-3 18,75 45,31 9,37 60 1,38.10-3 9,63.10-4 1,55.10-3 14,06 39,84 3,12 80 1,43.10-3 9,88.10-4 1,55.10-3 11,93 38,28 3,12 100 1,48.10-3 1,08.10-3 1,55.10-3 10,81 36,81 3,12 60 Hiệu suất hấp phụ 50 40 XD 30 TB XDTB 20 10 0 20 40 60 80 100 120 Nồng độ Hình 3.22 Ảnh hưởng lực ion CaCl2 đến hấp phụ Cu2+ Nhận xét: Ảnh hưởng lực ion muối CaCl2 trình bày hình Lực ion ảnh hưởng mạnh đến khả hấp phụ mẫu làm giảm mạnh khả hấp phụ hàm lượng Cl2- tăng từ đến 100 mg/l 60 3.6.5 Ảnh hưởng lực ion MgCl2 Bảng 3.11 Ảnh hưởng lực ion MgCl2 đến hấp phụ Cu2+ Nồng độ sau hấp phụ Nồng độ dung % Hiệu suất háp phụ dịch (mg/l) XD TB XDTB XD TB XDTB 1,1.10-3 7,25.10-4 1,28.10-3 31,25 54,68 20,31 20 1,13.10-3 7,75.10-4 1,35.10-3 29,68 51,56 15,62 40 1,18.10-3 8,00.10-4 1,53.10-3 26,56 50 8,68 60 1,28.10-3 8,25.10-4 1,53.10-3 20,31 48,43 4,68 80 1,38.10-3 9,00.10-4 1,55.10-3 14,06 43,75 3,12 100 1,46.10-3 9,25.10-4 1,53.10-3 8,56 42,18 1,56 60 Hiệu suất hấp phụ 50 40 XD 30 TB 20 XDTB 10 0 20 40 60 80 100 120 Nồng độ Hình 3.23 Ảnh hưởng lực ion MgCl2 đến hấp phụ Cu2+ Nhận xét: Ảnh hưởng lực ion muối MgCl2 trình bày hình Lực ion ảnh hưởng mạnh đến khả hấp phụ 3mẫu làm giảm mạnh khả hấp phụ hàm lượng Cl- tăng từ đến 100 mg/l Trong XDTB bị ảnh hưởng nhiều 61 3.6.6 Ảnh hưởng anion Am- đến XD, TB, XDTB Bảng 3.12 Ảnh hưởng anion Am- đến XD, TB, XDTB Nồng độ Hiệu suất hấp phụ TB XDTB NaCl Na2CO3 Na3PO4 NaCl Na2CO3 Na3PO4 NaCl 31,25 54,68 54,68 54,68 20,31 20,31 20,31 Na2CO3 31,25 XD Na3PO4 31,25 20 37,5 32,81 26,56 57,68 57,81 56,25 26,56 24,87 18,75 40 42,18 34,37 26,56 65,37 60,93 53,12 29,68 26,01 17,18 60 50 37,5 26,56 78,12 62,50 51,56 32,81 31,25 15,62 80 57,81 37,5 25 84,37 64,06 51,56 42,18 31,37 15,62 100 65,62 37,5 23,43 85,93 65,31 48,43 53,12 33,37 14,06 Hiệu suất hấp phụ 60 50 40 NaCl 30 CaCl2 20 MgCl2 10 0 20 40 60 80 100 120 Nồng độ Hiệu suất hấp phụ Hình 3.24 Ảnh hưởng anion Am- đến hấp phụ Cu2+ XD 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 Na2CO3 Na3PO4 NaCl 20 40 60 80 100 120 Nồng độ Hình 3.25 .Ảnh hưởng anion Am-đến hấp phụ Cu2+ TB 62 Hiệu suất hấp phụ 60 50 40 Na2CO3 30 Na3PO4 20 NaCl 10 0 20 40 60 80 Nồng độ 100 120 Hình 3.26 .Ảnh hưởng anion Am- đến hấp phụ Cu2+của XDTB Nhận xét: Kết thu hình 3.24, 3.25, 3.26 cho thấy CO32- tăng mạnh nhất, PO43- tăng nhẹ Cl- hiệu suất giảm mạnh Ở mẫu Cl- có hiệu suất hấp phụ thấp Có thể thấy ion Cl- ảnh hưởng mạnh đến mẫu, đặc biệt mẫu XDTB Xét mức độ ảnh hưởng nhiều XD: Cl- > PO43- > CO32-, TB: Cl- > PO43- > CO32-, XDTB: Cl- > PO43- > CO32Trong vật liệu nói chung có thứ tự nhiêu mức độ khác 3.6.7 Ảnh hưởng cation Mn+ đến XD, TB, XDTB Bảng 3.13 Ảnh hưởng cation Mn+ đến XD, TB, XDTB Hiệu suất hấp phụ Nồng độ XD TB XDTB NaCl CaCl2 MgCl2 NaCl CaCl2 MgCl2 NaCl CaCl2 MgCl2 31,25 31,25 31,25 54,68 54,68 54,68 20,31 20,31 20,31 20 26,56 26,56 29,68 56,25 51,56 51,56 18,75 14,06 15,62 40 26,56 18,75 26,56 53,12 45,31 50 17,18 9,37 4,68 60 26,56 14,06 20,31 51,56 39,84 48,43 15,62 3,12 4,68 80 25 10,93 14,06 51,56 38,28 43,75 15,62 3,12 4,12 100 23,43 7,81 8,56 48,43 32,81 42,18 14,06 3,12 3,56 63 Hiệu suất hấp phụ 35 30 25 20 NaCl 15 CaCl2 10 MgCl2 0 20 40 60 80 Nồng độ 100 120 Hình 3.27 Ảnh hưởng Cation Mn+ đến hấp phụ Cu2+của XD Hiệu suất hấp phụ 70 60 50 40 NaCl 30 CaCl2 20 MgCl2 10 0 20 40 60 Nồng độ 80 100 120 Hình 3.28 Ảnh hưởng Cation Mn+ đến hấp phụ Cu2+của TB Hiệu suất hấp phụ 25 20 15 NaCl 10 CaCl2 MgCl2 0 20 40 60 80 100 120 Nồng độ Hình 3.29 Ảnh hưởng Cation Mn+ đến hấp phụ Cu2+của XDTB 64 Nhận xét: Kết thu hình 3.27, 3.28, 3.29 cho thấy Ca2+ giảm mạnh nhất, Na+ giảm nhẹ Mg2+ giảm trung bình Ta thấy Ca2+ ảnh hường mạnh đến hấp phụ Cu2+ vật liệu, đặc biệt XDTB Xét mức độ bị ảnh hưởng nhiều XD: Ca2+ > Mg2+ > Na+ , TB: Ca2+ > Mg2+ > Na+ , XDTB: Ca2+ > Mg2+ > Na+ Cả vật liệu thấy : Ca2+ > Mg2+ > Na+ nhiên mức độ khác Trong Na+ Mg2+ thuộc phân lớp 3, Ca2+ thuộc phân lớp điều nói lên phân lớp cao ảnh hưởng đến hấp phụ Cu2+ nhiều 65 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Kết luận Từ kết nghiên cứu thu trình bày trên, đến số kết luận sau: Tiến hành hoạt hóa XD, TB, XDTB dung dịch NaOH 0,5N Lọc, rửa dung dịch HCl 0,02% nước cất đến pH=7.Sấy khô 60oC đến khối lượng không đổi tỉ lệ tắn/ lỏng =1/50 (g/ml), nhiệt độ phòng, thời gian 24h Đã xác định đặc tính XD, TB, XDTB + Độ ẩm: XD: 5,62%; TB: 2,66%; XDTB: 3,97% + Hàm lượng tro: XD: 9,3%; TB: 5,96%; XDTB: 6,98% + Cấu trúc đánh giá qua phổ hồng ngoại IR, Phổ phân tích nhiệt DTA, SEM XD, TB, XDTB hoạt hóa thấy chúng có số dải hấp phụ đại diện cho nhóm chức mối liên kết Đã nghiên cứu khả hấp phụ ion Cu2+ XD, TB, XDTB theo phương pháp bể cho kết quả: + Thời gian đạt cân hấp phụ: 60 phút Cu2+ XD, TB, XDTB + Tải trọng hấp phụ cực đại: qmax(XD) = 13,58 qmax(TB) = 22,94 qmax(XDTB)= 12,736 + Giá trị lực hấp phụ: : bXD = 0,01196 bTB = 0,0016 bXDTB = 0,0065 Cation: Ca2+ > Mg2+ > Na+ Ảnh hưởng lực ion: Anion: Cl- > PO43- > CO32Đối với Cation hóa trị lớn ảnh hưởng mạnh Trong Na+ Mg2+ thuộc phân lớp 3, Ca2+ thuộc phân lớp điều nói lên phân lớp cao ảnh hưởng đến hấp phụ Cu2+ nhiều 66 Kiến nghị Than bùn nước ta có trữ lượng lớn, phân bố khắp nước, giá thành rẻ cần mở rộng nghiên cứu sản phẩm hoạt hóa từ than bùn Mở rộng nghiên cứu tác động than bùn xơ dừa nhiều lĩnh vực khác nhau: nơng nghiệp, cơng nghiệp…,có thể mở rộng nghiên cứu ứng dụng than bùn xơ dừa vào ngành sản xuất phân bón để tăng khả chất dinh phân Tiếp tục nghiên cứu trình hấp phụ xơ dừa, than bùn loại khác chát màu hữu cơ, ứng dụng tách làm giàu xử lí nhiễm môi trường, nhằm sử dụng hiệu nguồn nguyên liệu xenlulozo có nhiều nước ta 67 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Bùi Duy Cam, Phạm Văn Tình (2002), “ Tách giữ kim loại nặng chì, đồng, niken, crôm thôri từ dung dịch môi trường axit yếu cột axit himic”.Tạp chí Khoa học Đại học Quốc gia Hà Nội, KHTN CN, Tập XVIII, (Số 4) [2] Lê Văn Căn (1978), Giáo trình hóa nơng, NXD Nông Nghiệp, Hà Nội [3] Lê Thị Hồng Dương, Nghiên cứu hoạt hóa than bùn axit HCl ứng dụng vật liệu hấp phụ Cu2+, Pb2+, Zn2+ dung dịch nước, Luận văn thạc sĩ khoa học, Đại học Sư phạm Đà Nẵng,2011 [4] Lê Tự Hải (2012), Nghiên cứu biến tính xơ dừa Tam Quan để ứng dụng làm vật liệu hấp phụ số hợp chất hữu nước, Đại học Đà nẵng, số [5] Lê Tự Hải (2006), “Nghiên cứu tách ion Cu2+ dung dịch nước vật liệu hấp phụ Bentonit Thuận Hải”, Tạp chí Khoa học Cơng nghệ Đại học Đà Nẵng, Số (15) – (16) [6] Lê Văn Khoa- Hoàng Văn Thế - Hoàng Văn Huây (1970), Nơng hóa học, Hà Nội [7] Thân Văn Liên, Đồn Thị Mơ, Lê Quang Thái, Nguyễn Đinh Văn, Ngơ Văn Tuyến, Hồng Bích Ngọc, Đỗ Q Sơn, Thái Bá Cầu, “Trao đổi ion bùn”, tạp chí Hóa học, T.35(3/1997), Tr.71 [8] Trần Mạnh Lục (2001),” Nghiên cứu axit Humic chiết tách từ than bùn miền Trung số ứng dụng nó” Đề tài khoa học công nghệ cấp Đại học Đà Nẵng Mã số T98-16-06 ĐHĐN [9] Trần Mạnh Lục (2005), Nghiên cứu phản ứng đồng trùng hợp ghép axit acrylic dẫn xuất lên sợi xenlulozo, Đại học Đà Nẵng [10] Trần Mạnh Lục (2005), Nghiên cứu phản ứng đồng trùng hợp ghép axit acrylic dẫn xuất lên sợi xenlulozo, Đề tài Khoa học Công nghệ cấp Bộ, Mã số b2004-16-29 Đại học Đà Nẵng [11] Trần Mạnh Lục (1985), “Kết xác định thành phần hóa học mẫu than bùn Hòa Vang - Quảng Nam -Đà Nẵng”, Tập san Khoa học, ĐH Bách Khoa Đà Nẵng, Số 10 68 [12] Nguyễn Mười, Trần Nguyên Chinh, Đỗ Nguyên Hải, Hoàng Văn Mùa, Phạm Thanh Nga, Đào Châu Thu (2005), Giáo trình thổ nhưỡng học, Nhà xuất Nơng Nghiệp hà Nội [13] Từ Vọng Nghi (2002), Phương pháp phân tích nước, NXK Khoa học Kỹ Thuật [14] Tạp chí thời nước đồng nam có trữ lượng than bùn chiếm 2/3 nước 29/11/2001 [15] Trần Cơng Tấu, Ngơ Văn Phú, Hồng Văn Hy, Hoàng văn Thế, Văn Huy Hải, Trần Khắc Hiệp (1986), Thổ nhưỡng học, NXB Đại học trung học chuyên nghiệp, Hà Nội [16] Trần Mạnh Trí (1997), “ Sử dụng than bùn Việt Nam để sản xuất phân bón bảo vệ mơi trường ”, Tạp chí Hóa học, T.35, Tr.94 [17] Hoàng Văn Tuệ (1973), Thổ nhưỡng học, Khoa sinh vật- Đại học tổng hợp, Hà Nội Tiếng Anh [18] PL.Belkevich, AR.Givtova (1979), Than bùn vấn đề bảo vệ môi trường, NXB Minxơ [19] Maya Jacob John, Rajesh D.Anandjiwala (2007).”Recent Developments in chemical Modification and characterization of natural Fiber-Reinforced Composites”, Polymer Composites-2008, pp 187-207 [20] A G Kulkami (1960), K G Satyanarayana, K Sukanaran and P K Rohatgi, High strength natural fibers for improved polymer matrix composites, J Mater Sci., 16, p.905 [21] G.N.Prabhu (1960), Coir, Technological Research on Coir, 4, p.16 [22] K.G Satayanarayana, A.G kulkami and P.K.Rohatgi (1981), Materials science of some lignocellulosic fibers, Proc Indian Acad Sci., (Eng.Sci),4, p.419 [23] K.G Satayanarayana, C.K.S Pillai, K.Sukanaran and P.K Rohatgi (1982), Structure and properties of fibres from various parts of the coconut palm, J Mater Sci., 17, p.2453-2462 69 [24] A Szalay (1974), Sự tích tụ Uản kim loại khác than đá, phiến thực vật vai trò axit humic làm giàu địa hóa đó, Stơc khơm [25] Manika varma (1985), Coir fibres: modifications, characterization and application in fibrous compositers, Department of Textile Technology, Indian Institute of Technology, Delhi 70 ... :14CHP Tên đề tài: Nghiên cứu hấp phụ Cu2+ dung dịch nước vật liệu xơ dừa, than bùn Nguyên liệu, dụng cụ thiết bị  Nguyên liệu: Than bùn lấy hồ Bầu Sấu, Liên Chiểu, Đà Nẵng xơ dừa mua lô số 10... lý vật liệu Q trình hoạt hóa NaOH áp dụng để xem xét hiệu vật liệu Vì vậy, chọn đề tài: Nghiên cứu hấp phụ Cu2+ dung dịch nước vật liệu xơ dừa, than bùn làm luận văn tốt nghiệp Mục tiêu nghiên. .. Mục tiêu nghiên cứu Chế tạo vật liệu hấp phụ từ xơ dừa (XD), than bùn (TB), tổ hợp than bùn – xơ dừa (XDTB) Khảo sát khả hấp phụ yếu tố ảnh hưởng đến khả hấp phụ vật liệu hấp phụ chế tạo từ XD,