Nghiên cứu khả năng hấp phụ một số ion kim loại nặng của bã mía sau khi biến tính bằng axit xitric và thử nghiệm xử lý môi trường

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM TRẦN THỊ VÂN HẠNH NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG HẤP PHỤ MỘT SỐ ION KIM LOẠI NẶNG CỦA BÃ MÍA SAU KHI BIẾN TÍNH BẰNG AXIT XITRIC VÀ THỬ NGHIỆM XỬ LÝ MÔI TRƯỜNG LUẬN VĂN THẠC SĨ HÓA HỌC Thái Nguyên, năm 2010 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM TRẦN THỊ VÂN HẠNH NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG HẤP PHỤ MỘT SỐ ION KIM LOẠI NẶNG CỦA BÃ MÍA SAU KHI BIẾN TÍNH BẰNG AXIT XITRIC VÀ THỬ NGHIỆM XỬ LÝ MƠI TRƯỜNG Chun ngành: Hóa phân tích Mã số: 60.44.29 LUẬN VĂN THẠC SĨ HÓA HỌC Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS LÊ HỮU THIỀNG Thái Nguyên, năm 2010 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn LỜI CẢM ƠN Trước hết xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành sâu sắc đến thầy giáo PGS.TS Lê Hữu Thiềng – Người tận tình hướng dẫn tơi q trình thực đến hồn thiện đề tài Tơi xin trân trọng gửi lời cảm ơn đến tập thể giáo viên khoa Hoá học - trường Đại học Sư phạm Thái Nguyên nhiệt tình tạo điều kiện giúp đỡ tơi q trình thực đề tài Cuối xin gửi lời cảm ơn chân thành đến thầy cô giáo bạn bè thân hữu nhiệt tình giúp đỡ, dẫn cho tơi q trình học tập hồn thiện đề tài Thái Nguyên, tháng 08 năm 2010 Tác giả Trần Thị Vân Hạnh Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn MỤC LỤC MỞ ĐẦU Chương 1:TỔNG QUAN 1.1 Giới thiệu đối tượng xử lý: ion kim loại nặng Cu2+, Ni2+, Pb2+ 1.1.1.Tình trạng nhiễm kim loại nặng 1.1.2.Tác động sinh hóa ion Cu2+, Ni2+, Pb2+ người mơi trường 1.1.2.1 Chì 1.1.2.2 Đồng 1.1.2.3 Niken 1.1.3 Các nguồn gây ô nhiễm môi trường nước 1.2 Giới thiệu số phương pháp xử lý nguồn nước bị ô nhiễm kim loại nặng 1.2.1 Phương pháp kết tủa 1.2.2 Phương pháp trao đổi ion 1.2.3 Phương pháp hấp phụ 1.2.4 Giới thiệu phương pháp hấp phụ 1.2.4.1 Sự hấp phụ, cân hấp phụ 1.2.4.2 Các mơ hình hấp phụ đẳng nhiệt 11 1.2.5 Đặc điểm chung hấp phụ môi trường nước 13 1.2.5.1 Đặc tính ion kim loại môi trường nước 13 1.2.5.2 Đặc điểm chung hấp phụ mơi trường nước 13 1.3 Q trình hấp phụ động cột 14 1.4 Phương pháp phân tích xác định hàm lượng kim loại nặng 15 1.4.1 Phương pháp phổ hấp thụ nguyên tử 16 1.4.2 Cơ sở vạch phổ hấp thụ nguyên tử 16 1.5 Phương pháp phân tích định lượng phổ hấp thụ nguyên tử 16 1.6 Các điều kiện tối ưu để xác định hàm lượng chì phép đo phổ 17 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn hấp thụ nguyên tử lửa đèn khí (F - AAS) 1.7 Giới thiệu VLHP: Bã mía 17 1.8 Một số hướng nghiên cứu sử dụng phụ phẩm nông nghiệp làm VLHP 18 Chương 2: THỰC NGHIỆM 20 2.1 Dụng cụ hoá chất 20 2.1.1 Dụng cụ 20 2.1.2 Hoá chất 20 2.2 Chế tạo VLHP từ bã mía 21 2.3 Khảo sát tính chất bề mặt VLHP chế tạo 21 2.4 Xây dựng đường chuẩn xác định Cu2+, Ni2+, Pb2+ theo phương 21 pháp phổ hấp thụ nguyên tử 2.4.1 Dựng đường chuẩn xác định nồng độ chì 22 2.4.2 Dựng đường chuẩn xác định nồng độ đồng 22 2.4.3 Dựng đường chuẩn xác định nồng độ niken 23 2.5 Nghiên cứu khả hấp phụ ion Cu2+, Ni2+, Pb2+ VLHP theo 24 phương pháp hấp phụ tĩnh 2.5.1 Khảo sát thời gian đạt cân hấp phụ VLHP 24 2.5.2 Khảo sát khả hấp phụ VLHP nguyên liệu 24 2.5.3 Khảo sát ảnh hưởng pH đến khả hấp phụ VLHP 24 2.5.4 Khảo sát ảnh hưởng nồng độ Cu2+, Ni2+, Pb2+ đến khả 25 hấp phụ VLHP 2.6 Khảo sát khả tách loại thu hồi ion Cu2+, Ni2+, Pb2+ 25 VLHP chế tạo từ bã mía theo phương pháp hấp phụ động cột 2.6.1 Chuẩn bị cột hấp phụ 25 2.6.2 Khảo sát ảnh hưởng tốc độ dòng 25 2.6.3 Khảo sát ảnh hưởng nồng độ axit clohiđric đến khả giải 26 hấp, thu hồi ion Cu2+, Ni2+, Pb2+ VLHP Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 2.6.3.1 Dùng dung dịch rửa giải EDTA 26 2.6.3.2 Dùng dung dịch rửa giải HNO3 26 2.6.3.2 Dùng dung dịch rửa giải HCl 26 2.7 Khảo sát khả tái sử dụng VLHP 26 2.8 Sử dụng VLHP chế tạo từ bã mía xử lý nước thải chứa ion Pb 2+ 27 Chương 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 28 3.1 Kết khảo sát đặc điểm bề mặt hấp phụ VLHP 28 3.2 Khảo sát khả hấp phụ VLHP nguyên liệu 29 3.3 Kết khảo sát thời gian đạt cân hấp phụ VLHP 30 3.4 Khảo sát ảnh hưởng pH đến khả hấp phụ VLHP 32 3.5 Kết khảo sát ảnh hưởng nồng độ đầu Cu2+, Ni2+, Pb2+ đến 34 khả hấp phụ VLHP 3.5.1 Đối với Cu2+: 35 3.5.2 Đối với Ni2+: 36 3.5.3 Đối với Pb2+: 37 3.6 Kết ảnh hưởng tốc độ dòng đến khả hấp phụ Cu2+, Ni2+, 38 Pb2+ cột hấp phụ 3.6.1 Khảo sát tốc độ dòng chảy đến khả hấp phụ Cu2+: 38 3.6.2 Khảo sát tốc độ dòng chảy đến khả hấp phụ Ni2+: 41 3.6.3 Khảo sát tốc độ dòng chảy đến khả hấp phụ Pb2+ 43 3.7 Kết khảo sát ảnh hưởng nồng độ axit giải hấp 44 3.7.1 Kết khảo sát khả giải hấp dung dịch rửa giải 44 nồng độ khác 3.7.1.1 Khi sử dụng dung dịch giải hấp EDTA 44 3.7.1.2 Khi sử dụng dung dịch giải hấp HNO3 47 3.7.1.3 Khi sử dụng dung dịch giải hấp HCl 50 3.8 Kết tái sử dụng vật liệu hấp phụ với vật liệu hấp phụ 54 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn hấp phụ ion Pb2+ 3.9 Kết việc sử dụng VLHP chế tạo từ bã mía xử lý nước thải 55 chứa Pb2+ KẾT LUẬN 57 CƠNG TRÌNH ĐÃ CƠNG BỐ 59 TÀI LIỆU THAM KHẢO 60 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1: Nồng độ giới hạn số kim loại nước thải công nghiệp nước cấp sinh hoạt Bảng 2: Một số phương trình hấp phụ đẳng nhiệt 11 Bảng 3: Điều kiện để xác định chì, đồng, niken 17 Bảng 4: Số liệu xây dựng đường chuẩn chì 22 Bảng 5: Số liệu xây dựng đường chuẩn đồng 22 Bảng 6: Số liệu xây dựng đường chuẩn niken 23 Bảng 7: Các thông số hấp phụ nguyên liệu VLHP 29 Cu2+, Ni2+, Pb2+ Bảng 8: Sự phụ thuộc dung lượng hiệu suất hấp phụ vào thời 30 gian xử lý Bảng 9: Ảnh hưởng pH đến dung lượng hiệu suất hấp phụ VLHP 32 Bảng 10: Ảnh hưởng nồng độ đầu Cu2+, Ni2+, Pb2+ đến dung 34 lượng hiệu suất hấp phụ VLHP Bảng 11: Dung lượng hấp phụ cực đại số Langmuir Cu2+, 38 Ni2+, Pb2+ Bảng 12: Ảnh hưởng tốc độ dòng đến khả hấp phụ 39 VLHP Cu2+ Bảng 13: Ảnh hưởng tốc độ dòng đến khả hấp phụ 41 VLHP Ni2+ Bảng 14: Ảnh hưởng tốc độ dòng đến khả hấp phụ VLHP 43 Pb2+ Bảng 15: Kết giải hấp Cu2+ EDTA với nồng độ khác 45 Bảng 16: Kết giải hấp Ni2+ EDTA với nồng độ khác 46 Bảng 17: Kết giải hấp Cu2+ axit HNO3 với nồng độ khác 47 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn Bảng 18: Kết giải hấp Ni2+ axit HNO3 với nồng độ khác 48 Bảng 19: Kết giải hấp Cu2+ axit HCl với nồng độ khác 50 Bảng 20: Kết giải hấp Ni2+ axit HCl với nồng độ khác 51 Bảng 21: Kết giải hấp Pb2+ axit HCl với nồng độ khác 52 Bảng 22: So sánh khả hấp phụ VLHP VLHP tái sinh 54 Bảng 23: Kết tách loại Pb2+ khỏi nước thải 55 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ Hình 1: Mơ hình cột hấp phụ 14 Hình : Dạng đường cong phân bố nồng độ chất bị hấp phụ 15 điểm cuối cột theo thời gian Hình 3: Đường chuẩn xác định hàm lượng chì 22 Hình 4: Đường chuẩn xác định nồng độ đồng 23 Hình 5: Đường chuẩn xác định nồng độ niken 23 Hình 6: Phổ IR nguyên liệu 28 Hình 7: Phổ IR VLHP 28 Hình 8: Ảnh SEM nguyên liệu 29 Hình 9: Ảnh SEM VLHP 29 Hình 10: Sự phụ thuộc dung lượng hấp phụ vào thời gian xử lý 31 Hình 11: Sự phụ thuộc dung lượng hấp phụ VLHP vào pH dung 33 dịch Cu2+, Ni2+, Pb2+ Hình 12 Đường đẳng nhiệt hấp phụ Langmuir hấp phụ Cu2+ 35 Hình 13: Sự phụ thuộc Ccb/q vào Ccb hấp phụ Cu2+ 36 Hình 14: Đường đẳng nhiệt hấp phụ Langmuir hấp phụ Ni2+ 36 Hình 15: Sự phụ thuộc Ccb/q vào Ccb hấp phụ Ni2+ 37 Hình 16: Đường đẳng nhiệt hấp phụ Langmuir hấp phụ Pb2+ 37 Hình 17: Sự phụ thuộc Ccb/q vào Ccb hấp phụ Pb2+ 38 Hình 18: Nồng độ Cu2+ sau khỏi cột ứng với tốc độ dịng đơn 40 vị thể tích khác Hình 19: Nồng độ Ni2+ sau khỏi cột ứng với tốc độ dịng đơn 42 vị thể tích khác Hình 20: Nồng độ Pb2+ sau khỏi cột ứng với tốc độ dòng đơn 43 vị thể tích khác Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 100 90 80 C (mg/l) 70 60 0.1 M 50 0.15 M 40 0.2 M 30 20 10 -10 10 12 Bed - Volume Hình 23: Ảnh hưởng nồng độ HNO3 đến giải hấp Cu2+ b) Rửa giải ion Ni2+: Kết giải hấp dung dịch Ni2+ bảng 18 hình 24: Bảng 18: Kết giải hấp Ni2+ axit HNO3 với nồng độ khác Nồng độ axit HNO3 (M) Nồng độ đầu Ni2+ (Co = 99,912 mg/l) 0,1 Số đơn vị thể tích sở 0,15 0,2 Nồng độ thoát (mg/l) 80,012 96,112 110,010 25,445 34,090 39,722 14,056 23,979 27,757 8,621 14,599 19,223 5,127 9,666 13,232 3,023 6,659 9,957 1,287 3,559 5,572 0,061 0,975 1,975 0,034 0,019 Nd 10 0,028 Nd Nd H (%) 98,62 98,10 97,73 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 48 http://www.lrc-tnu.edu.vn 120.000 100.000 C (mg/l) 80.000 0.1 M 60.000 0.15 M 40.000 0.2 M 20.000 0.000 10 12 -20.000 Bed - Volume Hình 24: Ảnh hưởng nồng độ axit HNO3 đến giải hấp Ni2+ Nhận xét: Dựa vào kết bảng 17, 18 hình 23, 24 cho thấy: Trong khoảng nồng độ axit HNO3 khảo sát, tăng nồng độ axit lượng ion giải hấp tăng Hầu hết lượng Cu2+, Ni2+ giải hấp đơn vị thể tích sở Sự giải hấp VLHP Cu2+, Ni2+ tốt với axit HNO3 có nồng độ 0,2 M Hiệu suất ứng với nồng độ axit HNO3 giải hấp 0,1 M; 0,15 M; 0,2 M ion là: Cu2+: 98,92%; 98,75%; 98,51% Ni2+: 98,62%; 98,10%; 97,73% Như ta nhận thấy với dung dịch rửa giải axit HNO3 Cu2+ giải hấp tốt Ni2+ Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 49 http://www.lrc-tnu.edu.vn 3.7.1.3 Khi sử dụng dung dịch giải hấp HCl: a) Rửa giải ion Cu2+: Kết giải hấp dung dịch Cu2+ bảng 19 hình 25: Bảng 19: Kết giải hấp Cu2+ axit HCl với nồng độ khác Nồng độ axit HCl (M) Nồng độ đầu Cu2+ (Co = 100,240 mg/l) 0,1 Số đơn vị thể tích sở 0,15 0,2 Nồng độ thoát (mg/l) 328,811 378,727 435,647 100,563 150,278 230,171 10,503 29,209 91,718 6,657 10,820 47,163 4,909 7,629 17,112 3,865 5,414 13,105 1,069 4,149 3,059 0,052 1,683 0,925 0,067 0,045 Nd 10 0,027 Nd Nd H (%) 95,45 94,13 91,63 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 50 http://www.lrc-tnu.edu.vn 500 450 400 C (mg/l) 350 300 0.1 M 250 0.15 M 200 0.2 M 150 100 50 -50 10 12 Bed - Volume Hình 25: Ảnh hưởng nồng độ HCl đến giải hấp Cu2+ b) Rửa giải ion Ni2+: Kết giải hấp dung dịch Ni2+ bảng 20 hình 26: Bảng 20: Kết giải hấp Ni2+ axit HCl với nồng độ khác Nồng độ axit HCl (M) Nồng độ đầu Ni2+ (Co = 99,912 mg/l) 0,1 Số đơn vị thể tích sở 0,15 0,2 Nồng độ thoát (mg/l) 150,772 230,997 312,293 90,090 130,557 200,979 20,599 60,339 90,345 10,799 30,771 50,338 5,879 10,117 28,119 1,511 7,134 10,762 0,223 1,317 7,296 0,057 0,516 Nd 0,027 Nd Nd 10 Nd Nd Nd H (%) 97,20 95,28 92,99 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 51 http://www.lrc-tnu.edu.vn 350 300 C (mg/l) 250 200 0.1 M 150 0.15 M 0.2 M 100 50 -50 10 12 Bed - Volume Hình 26: Ảnh hưởng nồng độ axit HCl đến giải hấp Ni2+ c) Rửa giải ion Pb2+: Kết giải hấp dung dịch Pb2+ bảng 21 hình 27: Bảng 21: Kết giải hấp Pb2+ axit HCl có nồng độ khác Nồng độ axit HCl (M) Nồng độ đầu Pb2+ (Co = 100,500 mg/l) 0,1 Số đơn vị thể tích sở 0,15 0,2 Nồng độ (mg/l) 402,390 408,356 415,245 138,380 225,627 242,356 21,375 79,683 86,789 15,021 16,514 17,876 7,887 9,267 9,543 0,351 0,775 0,874 0,223 0,483 0,558 0,188 0,326 0,039 0,172 0,048 Nd 10 0,024 Nd Nd H (%) 94,17 92,63 92,31 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 52 http://www.lrc-tnu.edu.vn C (mg/l) 450 400 0.1 M 350 0.15 M 300 0.2 M 250 200 150 100 50 0 10 12 Bed - Volume Hình 27: Ảnh hưởng nồng độ axit HCl đến giải hấp Pb2+ Nhận xét: Dựa vào kết bảng 19, 20, 21, hình 25, 26, 27 cho thấy: Trong khoảng nồng độ axit HCl khảo sát, tăng nồng độ axit lượng ion giải hấp tăng Hầu hết lượng Cu2+, Ni2+, Pb2+ giải hấp đơn vị thể tích sở Sự giải hấp VLHP Cu2+, Ni2+, Pb2+ tốt với axit HCl có nồng độ 0,2 M Hiệu suất ứng với nồng độ axit HCl giải hấp 0,1 M; 0,15 M; 0,2 M ion là: Cu2+: 95,45%; 94,13%; 91,63% Ni2+: 97,20%; 95,28%; 92,99% với Pb2+: 94,17%; 92,63%; 92,31% Như ta nhận thấy với dung dịch rửa giải axit HCl Ni2+ giải hấp tốt Cu2+ cuối Pb2+ Kết luận: Qua kết hiệu suất trình giải hấp chúng tơi nhận thấy với Cu2+ dung dịch rửa giải tốt axit HNO3 0,2M với Ni2+ dung dịch rửa giải tốt EDTA 0,02M Cịn riêng với Pb2+ chúng tơi khảo sát với dung dịch rửa giải axit HCl 0,2M Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 53 http://www.lrc-tnu.edu.vn 3.8 Kết tái sử dụng vật liệu hấp phụ với vật liệu hấp phụ hấp phụ ion Pb2+ Kết thực nghiệm bảng 22, hình 28 Bảng 22: So sánh khả hấp phụ VLHP VLHP tái sinh Nồng độ đầu Pb2+ ( C0 = 100,500mg/l ) Số đơn vị thể Nồng độ thoát ( mg/l ) tích sở VLHP VLHP tái sinh lần VLHP tái sinh lần Nd Nd Nd Nd Nd 4,024 Nd 8,115 20,274 10,205 12,895 45,647 21,465 24,764 61,764 34,540 42,685 76,505 44,860 57,724 78.135 58,865 65,812 81,661 67,643 77,035 85,750 10 68,554 78,066 86,325 C (mg/l) 100 90 80 C1 C2 70 60 50 40 30 C3 20 10 0 10 12 Bed - Volume Hình 28: Đường cong Pb2+ với VLHP mới, VLHP tái sinh lần1, Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 54 http://www.lrc-tnu.edu.vn Nhận xét: Dựa vào kết bảng 22, hình 28 cho thấy: VLHP tái sinh cịn có khả tách loại Pb2+ tốt Từ bảng 22 tính hiệu suất tách loại Pb2+ VLHP sau tái sử dụng lần một, lần hai 69,54%; 66,04%; 46,26% So với VLHP hiệu suất tách loại VLHP tái sử dụng giảm không đáng kể 3.9 Kết việc sử dụng VLHP chế tạo từ bã mía xử lý nước thải chứa Pb2+ Kết bảng 23, hình 29: Bảng 23: Kết tách loại Pb2+ khỏi nước thải Nồng độ Pb2+ (mg/l) C01 = 0,524 Số đơn vị thể tích sở C02 = 1,527 C03 = 2,495 Nồng độ thoát (mg/l) Nd Nd Nd Nd Nd Nd Nd Nd Nd Nd Nd Nd Nd Nd Nd Nd Nd 0,015 Nd 0.036 0,055 0,077 0,129 0,200 0,174 0,196 0,308 10 0,183 0,207 0,314 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 55 http://www.lrc-tnu.edu.vn 0.35 0.3 C1 C (mg/l) 0.25 C2 C3 0.2 0.15 0.1 0.05 0 10 12 Bed - Volume Hình 29: Đường cong Pb2+ khỏi nước thải Nhận xét: Từ kết bảng 23 hình 29 cho thấy: nước thải chứa Pb2+ có nồng độ đầu khác nhau: C 01 = 0,524 mg/l; C 02 = 1,527mg/l; C03 = 2,495 mg/l sau 7; 6; đơn vị thể tích sở tương ứng, nồng độ Pb 2+ có nước thải giảm xuống rõ rệt Điều thể hình 29 giá trị nồng độ thoát Pb 2+ gần đạt đến giá trị thoát cực đại Chứng tỏ VLHP chế tạo từ bã mía có khả hấp phụ ( tách loại ) tốt ion Pb 2+ cột triển khai nghiên cứu ứng dụng thực tiễn Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 56 http://www.lrc-tnu.edu.vn KẾT LUẬN Qua trình khảo sát nghiên cứu dựa kết thực nghiệm thu chúng tơi kết luận sau: Đã chế tạo vật liệu hấp phụ từ bã mía - nguồn phụ phẩm nơng nghiệp axit xitric Đã khảo sát đặc điểm bề mặt vật liệu hấp phụ phổ hồng ngoại ( IR ) kính hiển vi điện tử quét ( SEM ) Kết cho thấy VLHP chế tạo có độ xốp hẳn so với nguyên liệu Đã khảo sát dung lượng hấp phụ VLHP nguyên liệu Kết cho thấy dung lượng hấp phụ VLHP lớn nhiều so với nguyên liệu Đã khảo sát ảnh hưởng số yếu tố đến hấp phụ Pb2+ VLHP theo phương pháp hấp phụ tĩnh Kết cho thấy:  Thời gian đạt cân hấp phụ: - Đối với Cu2+: 50 phút - Đối với Ni2+: 60 phút - Đối với Pb2+: 90 phút  Khoảng pH môi trường tốt cho hấp phụ: - Đối với Cu2+: pH = ÷ - Đối với Ni2+ Pb2+: pH = ÷  Trong khoảng nồng độ đầu khảo sát với ion kim loại, nồng độ đầu ion kim loại tăng dung lượng hấp phụ VLHP ion kim loại tăng  Khảo sát cân hấp phụ theo mơ hình hấp phụ đẳng nhiệt Langmuir xác định dung lượng hấp phụ cực đại VLHP ion là: - Cu2+ = 49,505 mg/g - Ni2+ = 48,309 mg/g - Pb2+ = 58,480 mg/g Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 57 http://www.lrc-tnu.edu.vn Đã khảo sát khả giải hấp VLHP theo phương pháp động  Đã khảo sát khả hấp phụ VLHP tốc độ dòng chảy khác theo phương pháp hấp phụ động Kết cho thấy: Với tốc độ dịng chậm khả hấp phụ VLHP tốt  Khi khảo sát khả giải hấp VLHP EDTA, axit nitric, axit clohiđric nồng độ khác Kết cho thấy: Trong khoảng nồng độ EDTA ( 0,01 M; 0,015 M; 0,02 M ), axit HNO3 ( 0,1 M; 0,15 M; 0,2 M ), axit HCl ( 0,1 M; 0,15 M; 0,2 M ) khảo sát giải hấp Cu2+, Ni2+ Pb 2+ nồng độ cao cho kết giải hấp tốt  Nghiên cứu việc tái sử dụng VLHP chế tạo từ bã mía cho thấy VLHP sau hai lần tái sinh cịn có khả hấp phụ (tách loại) Pb2+ tốt  Bước đầu sử dụng VLHP chế tạo từ bã mía để tách loại Pb2+ mẫu nước thải sở sản xuất thuộc công ty Gang thép Thái Nguyên Kết cho thấy VLHP có khả tách loại Pb2+ có nước thải tiến hành nhiều lần liên tiếp làm giảm hàm lượng Pb 2+ nước thải đến giới hạn cho phép Như vậy, việc sử dụng VLHP chể tạo từ bã mía sau biến tính axit xitric để tách loại thu hồi ion Pb 2+ cho kết tốt Sử dụng VLHP để hấp phụ Pb 2+ có quy trình chế tạo VLHP xử lý nước thải Pb2+ đơn giản, giá thành rẻ cho hiệu cao nên nghiên cứu tiếp triển khai ứng dụng thực tế Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Ngun 58 http://www.lrc-tnu.edu.vn CƠNG TRÌNH ĐÃ CƠNG BỐ “Nghiên cứu khả hấp phụ Cu2+, Ni2+ bã mía qua xử lý axit xitric” Lê Hữu Thiềng, Trần Thị Vân Hạnh Tạp chí khoa học cơng nghệ Trang 71 - 75, Tập 70, Số 08, 2010 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 59 http://www.lrc-tnu.edu.vn TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Lê Văn Cát ( 2002 ) - Hấp phụ trao đổi ion kĩ thuật xử lý nước thải - Nhà xuất Thống kê Hà Nội [2] Lê Văn Cát ( 1999 ) - Cơ sở hóa học kĩ thuật xử lí nước thải - Nhà xuất Thanh niên Hà Nội [3] Đặng Kim Chi ( 2005 ) - Hóa học mơi trường - Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật [4] Dương Thị Hạnh ( 2005 ) - Nghiên cứu khả xử dụng vật liệu hấp phụ chế tạo từ tro bay để xử lí nguồn nước bị ô nhiễm kim loại nặng kẽm niken - Khóa luận tốt nghiệp Đại học, Đại học Quốc gia Hà Nội [5] Nguyễn Đình Huề ( 2000 ) - Hóa lí II - NXB Giáo dục [6] Phạm Luận ( 1998 )- Cơ sở lí thuyết phương pháp phân tích phổ phát xạ phổ hấp thụ nguyên tử, Phần II -Đại học Khoa học Tự nhiên, Đại học Quốc gia Hà Nội [7] Hoàng Nhâm ( 2003 ) - Hóa vơ cơ, Tập II, Tập III - Nhà xuất Giáo dục [8] Trần Văn Nhân, Nguyễn Thạc Sửu, Nguyễn Văn Tuế ( 2004 ) - Giáo trình Hóa lí tập II - NXB Giáo dục [9] Hồ Viết Quý ( 2005 ), Các phương pháp phân tích cơng cụ hố học đại, Nhà suất Đại học Sư phạm Hà Nội [10] Đỗ Đình Rãng ( 2007 )- Hóa học hữu - NXB Giáo dục [11] Tiêu chuẩn Việt Nam: TCVN 5945 – 2005, TCVN 5502 – 2003, TCVN 4573 – 88, TCVN 4574 – 88, TCVN 4577 – 88, TCVN 4578 – 88 [12] Trịnh Thị Thanh ( 2003 )- Độc học môi trường sức khoẻ ngườiNXB Đại học Quốc gia Hà Nội Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 60 http://www.lrc-tnu.edu.vn [13] Phạm Nguyệt Tú ( 2005 ) - Nghiên cứu sử dụng vật liệu hấp phụ chế tạo từ lõi ngơ để xử lí nguồn nước bị nhiễm dầu số kim loại nặng - Khóa luận tốt nghiệp Đại học, Đại học Khoa học Tự Nhiên, Đại học Quốc gia Hà Nội [14] XI Venexki ( 1970 ) - Những câu chuyện kim loại - NXB Khoa học Kỹ thuật Tài liệu Tiếng anh [15] A.G.Liew Abdullah, M.A, Mohd, M K Siti Mazlina, M J Megat Mohd Noor, M.R Osman, R Wagiran, and S Sobri ( 2005 )- Azo bye removal by adsorption using waste biomass sugarcane bagasse International Joural of Engneering and Technology, No 1, pp 8- 13 [16] Osvaldo Karmitz Jr, L V A, Gurgel, J C P de Melo, V.R Botaro, T M S Melo, R.P de Freit as Gil and L F.Gil ( 2007 ) - Adsorption of heavy metal ion from aqueous single metal solution by chemically modified sugarcane bagasse - Bioresourse Technology, 98, 1291- 1297 [17] Umesh K Garg and Dhiraj Sud ( 2005 )- Optimization of process parameters for removal of Cr( VI ) from aqueous solution using modified sugarcane bagasse - Electronic Journal of Evironmental, Agricultural and Food Chemistry, (6), 1150- 1160 [18] W E Masshall, L H Wartelle, D E Borler, M M Johns, C A Toles (1999) - Enhanced metal adsorption by soibyan hulls modified with xitric acid - Southern Regional Reseacrh center, USA, Bioresource Technology, p 262- 268 [19] Trivette Vanghan, Chung W Seo, Wayne E Marshall Removal of selected metal ions from aqueous solution using modified corncobs Bioresource Technology, Vol 78, 133- 139, ( 2001 ) Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 61 http://www.lrc-tnu.edu.vn [20] Kernit Wilson,Hong Yang, Chung W Seo, Wayne E Marshall Select metal adsorption by activated carbon made from peanut Shells Bioresource Technology, Vol 97, 2266- 2270, ( 2006 ) [21] Young- Jae Lee Oxidation of sugarcane bagasse using a combination of hypochlorite and peroxide B.Sc, Chonnam National University, ( 2005 ) Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 62 http://www.lrc-tnu.edu.vn ... NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM TRẦN THỊ VÂN HẠNH NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG HẤP PHỤ MỘT SỐ ION KIM LOẠI NẶNG CỦA BÃ MÍA SAU KHI BIẾN TÍNH BẰNG AXIT XITRIC VÀ THỬ NGHIỆM XỬ LÝ MÔI TRƯỜNG... khích việc nghiên cứu tìm biện pháp xử lý nguồn nước thải Vì lý mà chọn đề tài: “ Nghiên cứu khả hấp phụ số ion kim loại nặng bã mía sau biến tính axit xitric thử nghiệm xử lý môi trường. ” Thực... - Bã mía đánh giá vật liệu có khả hấp phụ tốt không ion kim loại nặng mà cịn có khả hấp phụ tốt hợp chất hữu độc hại Bã mía biến tính nhiều phương pháp tạo VLHP khác có khả hấp phụ khác như: biến