Nghiên cứu biến tính rơm và ứng dụng hấp phụ ion kim loại kẽm trong nước

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KHOA HÓA - - LƯU THỊ MINH HUYỀN Nghiên cứu biến tính rơm ứng dụng hấp phụ ion kim loại kẽm nước KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP CỬ NHÂN KHOA HỌC MỞ ĐẦU Lý chọn đề tài Hiện ô nhiễm kim loại nặng nước vấn đề môi trường gây nhiều xúc Hậu kim loại nặng gây phản ánh trực tiếp từ trồng, vật nuôi, đặc biệt thông qua chuỗi thức ăn xâm nhập vào thể người gây hậu khó lường Kim loại nặng Cu, Pb, Ni, Cd, As, Zn có tính độc hại lớn cho người hệ sinh thái vượt ngưỡng cho phép Tuy nhiên, hàm lượng phát thải chúng vào môi trường từ hoạt động nhân tạo ngày gia tăng Đặc biệt nước phát triển Nhà máy, xí nghiệp mọc lên nhiều phần lớn chưa trang bị hệ thống xử lý Hàng ngày hàng thải vào môi trường lượng khổng lồ chất độc hại, gây ô nhiễm, ảnh hưởng đến sức khỏe cộng đồng Đã có nhiều nghiên cứu nhằm tách kim loại nặng khỏi dung dịch nước phương pháp khác kết tủa, trao đổi ion, điện hóa, keo tụ, hấp phụ Trong đó, phương pháp hấp phụ sử dụng rộng rãi ưu điểm xử lý nhanh, sử dụng nguyên liệu có từ thiên nhiên, dễ chế tạo thiết bị đặc biệt tái sử dụng vật liệu Ở Việt Nam vật liệu dùng làm giá thể bể xử lý nước thường vật liệu trơ cát, sỏi, xi măng hay chất dẻo Tuy nhiên, vật liệu thường đắt tiền, trọng lượng lớn, chiếm chỗ dễ gây tắt nghẽn dòng chảy Hiện nhiều người nghiên cứu sử dụng phụ phẩm nông nghiệp xơ dừa, vỏ trấu, vỏ lạc, rơm… để làm vật liệu hấp phụ, nhằm giảm giá thành đáp ứng nhu cầu xử lý nước vùng nông thôn Bản thân vật liệu có khả hấp phụ chưa cao Những biện pháp biến tính giúp tăng khả hấp phụ vật liệu Cho nên vấn đề đặt phải tổng hợp vật liệu hấp phụ vừa có độ bền cơ, hóa học cao, vừa đảm bảo tốc độ dung lượng hấp phụ Trong đề tài nghiên cứu này, em chọn sản phẩm rơm với nội dung: “Nghiên cứu biến tính rơm ứng dụng hấp phụ ion kim loại kẽm nước” Mục đích Biến tính rơm tạo vật liệu hấp phụ ion kim loại nặng nước Ứng dụng làm vật liệu hấp phụ Đối tượng phạm vi nghiên cứu đề tài 3.1 Đối tượng nghiên cứu: Rơm 3.2 Phạm vi nghiên cứu: Sử dụng phương pháp hóa học để biến tính rơm Khảo sát yếu tố ảnh hưởng đến trình biến tính trình hấp phụ rơm biến tính, từ so sánh khả hấp phụ với rơm chưa biến tính Phương pháp nghiên cứu 4.1 Nghiên cứu lí thút - Tìm hiểu thực tế rơm - Các phương pháp xác định nồng độ - Quá trình hấp phụ ion kim loại nặng nước 4.2 Nghiên cứu thực nghiệm Phương pháp vật lý - Thu gom xử lý mẫu rơm - Xác định độ ẩm tồn phần Phương pháp hóa học - Phản ứng este hóa: biến tính rơm axit citric - Phương pháp AAS xác định nồng độ ion kim loại nước Ý nghĩa khoa học thực tiễn đề tài Phương pháp biến tính rơm tạo loại rơm có khả hấp phụ cao ion kim loại nước, tạo hướng phát triển việc xử lý ion kim loại rơm Kết cấu Ngoài phần mở đầu, kết luận kiến nghị, nội dung báo cáo gồm chương sau: Chương - Tổng quan Chương - Nguyên liệu phương pháp nghiên cứu Chương - Kết bàn luận CHƯƠNG TỔNG QUAN 1.1 Giới thiệu lúa 1.1.1 Nguồn gốc phân loại [15], [23], [25] Bảng 1.1 Phân loại khoa học lúa Phân loại khoa học Giới (regnum) : Plantae Bộ (ordo) : Poales Họ (familia) : Poaceae Chi (genus) : Oryza Lồi Hình 1.1 Cây lúa  Oryza sativa Lúa trồng thân thiết, năm loại lương thực lâu đời nhân dân ta nhiều dân tộc khác giới Cây lúa trồng bắt nguồn từ hoang dại, tổ tiên xa lúa dại loài Oryza sativa trồng châu Á loài Oryza glaberrima châu Phi [23] Cây lúa Việt Nam chia làm hai nhóm chính: Những giống lúa cạn khơng cần mực nước thường xuyên gốc giống lúa nước cần sinh sống ruộng có nước Các giống lúa Việt Nam có đặc điểm chiều cao, thời gian sinh trưởng dài hay ngắn, chịu thâm canh, chịu chua mặn, chịu sâu bệnh khác nhau… song lúa Việt Nam có đặc tính chung hình thái, giải phẫu, có chung phận rễ, thân, lá, bơng hạt.[23] Cung cấp 1/5 tồn lượng calo tiêu thụ người Sản phẩm thu từ lúa thóc Sau xát bỏ lớp vỏ ngồi thu sản phẩm gạo phụ phẩm cám trấu Phần cịn lại sau lấy thóc ra, phơi khơ thì gọi rơm Hình 1.2 Hạt lúa rơm Tổ tiên lúa châu Á O.sativa loại lúa hoang phổ biến (Oryza rufipogon) có nguồn gốc khu vực xung quanh vùng Đông Nam Á Hiện giống lúa gieo trồng làm lương thực khắp giới Hơn 10000 năm trước, cư dân nơi trồng loại lúa nước xem quê hương loại lương thực có đủ điều kiện để phát triển [25] O.sativa thích nghi với việc gieo trồng Trung Đông Địa Trung Hải châu Âu vào khoảng năm 800 TCN Người Moor đem tới bán đảo Iberia họ xâm chiếm vùng vào năm 711 Thời gian nửa sau kỷ 15, thì lúa trải rộng tới Ý, Pháp sau tất châu lục khác thời kỳ khám phá chinh phục lớn người châu Âu Năm 1694, lúa đến Nam Carolina, có lẽ có nguồn gốc từ Madagascar Người Tây Ban Nha đem giống lúa tới Nam Mỹ vào đầu kỷ 18 [25] Cây lúa Oryza sativa loài thân thảo, sinh sống hàng năm với thời gian sinh trưởng từ 60 - 70 đến 220 - 250 ngày Cây mọc thẳng đứng, bò dài, thường sống nước ngập phần lớn Thân dài 60-150cm đốt nhẵn bóng thường cách nhau, phẳng hình dài, đầu nhọn Cụm hoa chùm thưa, thẳng hẹp, đầu cong xuống, dài 1530 cm [15] 1.1.2 Tình hình sản xuất và tiêu thụ lúa thế giới và Việt Nam [13], [18] 1.1.2.1 Thế giới [13] Theo Tổ chức Lương Nông Quốc Tế FAO sản lượng lúa giới đạt 722 triệu (tương đương 481,2 triệu gạo) so với 700 triệu năm 2010, tăng 3% Sản lượng tăng cao mở rộng diện tích canh tác lên đến 164 triệu ha, chủ yếu diễn nước châu Á, đặc biệt Trung Quốc, Ấn Độ Indonesia nước chiếm 2/3 sản lượng gạo giới thị trường Nguyên nhân giá lúa tăng vọt khiến nông dân mạnh dạng đầu tư vượt qua trở ngại bất lợi thời tiết nhiều nơi giá đầu vào tăng vọt Tại châu Á sản lượng lúa đạt 653 triệu tấn, tăng 10% so với năm 2010 trúng mùa diễn Pakistan, Kampuchia, Nepal, Philippines Việt Nam mở rộng diện tích canh tác Bangladesh, Trung Quốc, Ấn Độ, Pakistan Việt Nam Nhưng có nước mùa Indonesia, Hàn Quốc, Miến Điện, Sri Lanka Thái Lan Tại châu Phi sản lượng đạt 25,5 triệu tấn, tăng 1% so với năm 2010 mùa Ai Cập, Guinea, Nigeria a Sierra Leone Nhưng mùa diễn Mali Madagascar Châu Mỹ La-tinh vịnh Caribea mùa nước ngoại trừ Ecuador Peru Những châu lục khác Úc, Nga Mỹ sản lượng giảm chút Trong năm 2011, lượng gạo giao dịch thương mại giới lên 8% đạt số kỹ lục 34,5 triệu so với 31,5 triệu năm 2010 Tất nơi ngoại trừ Nam Mỹ có nhu cầu mua gạo tăng châu Á (Bangladesh, Trung Quốc Indonesia) châu Phi (Ai Cập, Ghana, Nigeria, Senegal) Những nước xuất tăng bao gồm Ấn Độ, Thái Lan, đạt kỹ lục có Argentina, Brazil Việt Nam Trái lại xuất gạo Trung Quốc, Ai Cập, Pakistan Mỹ giảm, giá gạo nước tăng cao hay sản lượng thấp Sang 2012, giao dịch thương mại còn 32,8 triệu tấn, giảm 5%, nhu cầu nhập gạo nước châu Á giảm Mặt khác, nước xuất dư thừa gạo cung ứng giới Những nước nhu cầu nhập gạo giảm Bangladesh, Indonesia, Nepal, Nigeria Philippines Giá gạo cao nước hạn chế khả xuất Thái Lan, nguồn cung thấp gây trở ngại cho Argentina, Brazil, Miến Điện, Mỹ Uruguay Khó khăn đầu làm Việt Nam xuất giảm chút sau kỷ lục năm 2011, cạnh tranh gạo cấp thấp với Ấn Độ, Cambodia, Trung Quốc Pakistan dự báo tăng xuất Biểu đồ 1.1 Biểu diễn nhập gạo châu lục năm 2011 2012 1.1.2.2 Việt Nam [18] Năm 2012 kết thúc với tổng lượng gạo xuất Việt Nam đạt 7,720 triệu tấn, trị giá FOB 3,450 tỷ USD theo giá CIF 3,546 tỷ USD, tăng 8,3% lượng giảm gần 2% trị giá FOB (giảm 2,87% theo gia CIF) so với năm 2011 Giá xuất bình quân theo giá FOB đạt 446,86 USD/tấn giảm 46,85 USD/tấn so với năm 2011 Trong tổng lượng gạo xuất có 1,816 triệu theo hợp đồng tập trung chiếm 23,5% hợp đồng thương mại 5,904 triệu chiếm 76,5% Thị trường xuất gạo năm 2012 tập trung chủ yếu vào khu vực châu Á với 5,480 triệu chiếm đến 71%, châu Phi 1,676 triệu chiếm 21,7%, châu Mỹ 320.000 chiếm 4,1%, châu Âu 96.000 chiếm 1,2%, châu Úc 80.000 chiếm khoảng 1% Trung Đông chiếm 0,9% tổng lượng gạo xuất Lượng gạo hàng hóa thực tế còn tồn kho chuyển sang gối đầu cho năm 2013 vào khoảng 787.000 Đánh giá chung, năm 2012 năm xuất gạo gặp nhiều khó khăn cung cấp dồi cạnh tranh gay gắt nguồn cung cấp, giá thị trường giới giảm mạnh so với năm 2011, xuất gạo Việt Nam đạt kết vượt mức, đáp ứng yêu cầu đề ra: Tiêu thụ kịp thời sản lượng lúa, gạo hàng hóa nơng dân, giữ ổn định giá lúa, gạo nước, góp phần bảo đảm an ninh lương thực quốc gia, bảo đảm lợi ích người nông dân trồng lúa theo giá định hướng đề ra, mặc dù giá thị trường giới có sụt giảm mạnh Xuất gạo năm 2012 đạt mức kỷ lục năm liên tiếp, thể phát triển nhiều mặt, đáng kể sản lượng gia tăng, chất lượng gạo ngày ổn định, sở hạ tầng phục vụ xuất gạo gia tăng, công tác điều hành hợp lý lực cạnh tranh doanh nghiệp xuất gạo nâng cao, củng cố thị trường truyền thống đáp ứng nhu cầu thị trường Theo dự báo đây, tình hình xuất gạo Việt Nam sẽ khó khăn năm 2013 vì thiếu hợp đồng tập trung năm trước, chủ yếu dựa vào số lượng hợp đồng thương mại giá thấp Các thị trường truyền thống Việt Nam Philippines Indonesia có xu hướng giảm nhập khẩu, tăng cường sản xuất nước, thực sách tự túc lương thực, tạo thêm áp lực thị trường Với tình hình này, Việt Nam phải tăng cường cạnh tranh để giải đầu ra, tiêu thụ kịp thời lúa gạo hàng hóa vào vụ thu hoạch vì khơng có khả dự trữ lâu rủi ro cao nên hiệu sẽ thấp năm 2012 Theo dự báo Bộ Nông Nghiệp Phát Triển Nông Thôn, tổng sản lượng lúa năm 2013 43,7 triệu tấn, sau cân đối nhu cầu nước, sản lượng lúa hàng hóa để xuất khoảng 16 triệu lúa, tương đương khoảng triệu gạo, chưa tính lượng gạo chuyển tiếp từ năm trước sang Căn vào tình hình thị trường gạo giới, Hiệp hội dự kiến xuất gạo năm 2013 vào khoảng 7,6 - 7,7 triệu tấn, tương đương với mức xuất năm 2012, sẽ xuất tối đa tùy theo khả cân đối nhu cầu thị trường Trong quý I/2013 khoảng 1,4 triệu (Tháng 01 0,4 triệu tấn, tháng 02 khoảng 0,4 triệu tháng khoảng 0,6 triệu tấn) 1.1.3 Thành phần cấu tạo rơm [7], [21] Rơm chất xơ hình thành sau thu hoạch thóc phơi khô Các màu sắc tự nhiên rơm thay đổi từ màu vàng đến màu xám tối Khi xem kính hiển vi mặt cắt ngang, chất xơ xem bó mạch đơn giản bao quanh vỏ bọc tế bào schlerenchymatous dày Các sợi tạo thành từ tế bào sợi Bảng 3.5 Ảnh hưởng pH đến khả hấp phụ pH Zn(II) C0 (ppm) 29,327 29,327 29,327 29,327 29,327 29,327 Cf (ppm) 5,499 5,386 5,273 5,369 5,476 5,781 %A 81,249 81,635 82,020 81,693 81,328 80,288 82.500 82.000 %A 81.500 81.000 80.500 80.000 79.500 79.000 pH Biểu đồ 3.4 Ảnh hưởng pH đến khả hấp phụ Kết biểu đồ cho thấy pH tăng thì hiệu suất hấp phụ tăng đạt cao pH = Nguyên nhân môi trường axit mạnh (pH thấp) phần tử chất hấp phụ chất bị hấp phụ tích điện dương lực tương tác lực đẩy tĩnh điện, bên cạnh nồng độ H+ cao sẽ xảy cạnh tranh với cation kim loại trình hấp phụ nên làm giảm hiệu suất hấp phụ Tuy nhiên pH tăng cao thì xảy kết tủa ion Zn (II) dạng hydroxyt làm giảm khả hấp phụ Vì pH = chọn làm pH tối ưu cho thí nghiệm 3.4.2 Ảnh hưởng thời gian khuấy đến khả hấp phụ Điều kiện tiến hành: Ảnh hưởng thời gian khuấy đến hiệu suất hấp phụ ion rơm nghiên cứu điều kiện: ZnSO4 ~ 30mg/l, nồng độ rơm 0,5g/50ml dung dịch, pH dung dịch 5, thời gian thay đổi từ 30 phút đến 105 phút Kết trình bày bảng 3.6 biểu đồ 3.5 Bảng 3.6 Ảnh hưởng thời gian khuấy đến khả hấp phụ Thời gian(phút) 45 60 75 90 105 C0 (ppm) 29,083 29,083 29,083 29,083 29,083 29,083 Cf (ppm) 5,142 5,073 4,894 4,795 4,632 4,629 %A 82,320 82,557 83,172 83,513 84,073 84,083 84.500 84.000 83.500 %A Zn(II) 30 83.000 82.500 82.000 81.500 81.000 25 40 55 70 85 Thời gian khuấy(phút) 100 Biểu đồ 3.5 Ảnh hưởng thời gian khuấy đến khả hấp phụ Từ kết biểu đồ cho thấy thời gian khuấy tăng thì hiệu suất hấp phụ tăng cân hấp phụ đạt cực đại sau 90 phút Vì thời gian khuấy 90 phút chọn làm thời gian tối ưu cho thí nghiệm 3.4.3 Ảnh hưởng nồng đợ rơm biến tính đến khả hấp phụ Điều kiện tiến hành: Ảnh hưởng nồng độ rơm biến tính đến trình hấp phụ ion khảo sát khoảng nồng độ rơm thay đổi từ 0,75 - 2,5g/50ml dung dịch với điều kiện: ZnSO4 ~ 30mg/l, pH dung dịch 5, thời gian khuấy 90 phút Kết trình bày bảng 3.7 biểu đồ 3.6 Bảng 3.7 Ảnh hưởng nồng độ rơm biến tính đến khả hấp phụ C - Rơm Zn(II) 0,75 1,25 1,75 2,25 2,5 C0 (ppm) 29,023 29,023 29,023 29,023 29,023 29,023 Cf (ppm) 5,719 4,519 2,520 2,201 2,196 2,091 %A 80,295 84,430 91,317 92,416 92,434 92,795 93.000 91.000 89.000 %A 87.000 85.000 83.000 81.000 79.000 0.5 1.5 Nồng độ rơm 2.5 Biểu đồ 3.6 Ảnh hưởng nồng độ rơm biến tính đến khả hấp phụ Như vậy, tăng nồng độ rơm biến tính từ 0,75 - 2,5 gam thì hiệu suất hấp phụ tăng đạt cao nồng độ rơm biến tính gam /50 ml dung dịch Do đó, nồng độ rơm biến tính tối ưu g/50ml 3.4.4 Đường đẳng nhiệt hấp phụ ion theo Freundlich Từ kết ảnh hưởng nồng độ rơm đến trình hấp phụ, tiến hành vẽ đồ thị xác định phương trình đường thẳng biểu thị phụ thuộc lg C f vào lg x Qua xác m định k n (hằng số đặc trưng cho hệ hấp phụ) Kết thể hình 3.11 lgCf 0.75 y = 1.0671x + 0.2561 R² = 0.9223 0.5 0.25 0.010000 0.110000 0.210000 0.310000 0.410000 0.510000 log (x/m) Biểu đồ 3.7 Dạng tuyến tính phương trình Freundlich Zn (II) Từ phương trình đường thẳng y = 1,0671x + 0,2561 dễ dàng tính số K n hệ hấp phụ là: k = 1,8034 n = 1,0671 Từ kết thấy mơ hình hấp phụ đẳng nhiệt Freundlich mơ tả xác hấp phụ ion Zn (II) lên rơm biến tính (thể qua hệ số tương quan R2 phương trình hồi qui) Đồng thời, cho phép khẳng định rơm biến tính có khả hấp phụ ion kim loại tốt Từ phương trình thu xác định số k n đặc trưng cho hệ hấp phụ KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Kết luận Sau thời gian nghiên cứu đề tài, em đạt số kết sau: Độ ẩm rơm chưa biến tính 7,100%, thấp vật liệu khác Đã khảo sát yếu tố ảnh hưởng đến trình biến tính rơm nhằm tạo rơm biến tính tối ưu điều kiện: - Nồng độ axit citric: 25% - Tỉ lệ rắn : lỏng 1g: 12ml - Thời gian biến tính: 150 phút Chứng minh khả hấp phụ tốt rơm biến tính so với rơm chưa biến tính ảnh SEM Chứng minh hiệu suất hấp phụ rơm biến tính lớn rơm chưa biến tính Đã tìm điều kiện tối ưu để hấp phụ ion kim loại lên rơm biến tính sau: - pH = - Thời gian khuấy: 90 phút - Nồng độ rơm: 2g rơm/ 50ml dung dịch - Xác định số đặc trưng cho hệ hấp phụ từ phương trình đẳng nhiệt Freundlich Zn (II) sau: Zn (II): k = 1,8034 n = 1,0671 Kiến nghị Khả hấp phụ rõ ràng phụ thuộc nhiều vào chất cấu trúc vật liệu Cần có nghiên cứu thêm cấu trúc (diện tích bề mặt) thành phần (các polime) để hiểu rõ nguyên nhân giúp rơm có khả hấp phụ tốt Trên sở đó, đề nghị phương pháp biến tính để nâng cao hiệu suất hấp phụ định hướng vật liệu có khả hấp phụ tốt TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Lê Văn Cát (2002), Hấp phụ trao đổi ion kỹ thuật xử lý nước thải, NXB Thống kê, Hà Nội [2] Hồng Văn Huệ (2004), Cơng nghệ mơi trường - Xử lý nước, tập 1, NXB Xây dựng [3] Lê Thanh Hưng, Phạm Thành Quân, Lê Minh Tâm, Nguyễn Xuân Thơm, Nghiên cứu khả hấp phụ trao đổi ion xơ dừa vỏ trấu biến tính, Tạp chí Phát triển KHCN tập 11, số 08-2008 [4] Trần Văn Nhân, Nguyễn Thạc Sửu, Nguyễn Văn Tuế (2004), Giáo trình Hóa Lí, Tập 2, NXB Giáo dục [5] Hồ Sĩ Tráng (2006), Cơ sở hóa học gỗ xenluloza , Nxb Khoa học kỹ thuật [6] Hafiza Naila Khalid, Mukhtar-ul-Hassan , Nadia Jamil, Dania Ahmad, Hafza Bushra Fatima, Sara Khatoon, Biosorption of aqueous lead (II) on rice staws ( oryza sativa) by flash column process, Journal of Scientific Research Vol XXXX No 1, June, 2010 [7] G O El-Sayed, H A Dessouki, SSIbrahim (2010), Biosorption Of Ni (II) And Cd (II) Ions From Aqueous Solutions Onto Rice Straw, Chemical Sciences Journal, Volume 2010: CSJ-9 [8] E.Clave., J Francois., L Billo n., B De Jeso., M.F.Guimon (2004), “Crude and ModifiedCorncobs as complexing Agents for water decontamination”, Journal of Applied Polymer Science, vol.91, pp.820 - 826 [9] Osvaldo Karnitz Jr., Leancho Vinic ius Alves Alves Gurgel, Ju’lio Ce’sar Perin de Melo, Vagner Roberto Botaro, Tania Marcia Sacramento Melo, Rossimiriam Pereira de Freitas Gil, Laurent Frideric Gil (2007), “Adsorption of heavy metal ion from aqueous single metal solution by chemically modified sugarcane bagasse”, Bioresource Technology 98, pp 1291-1297 [10] W.E.Marshall., L.H Wartelle., D.E Boler, M.M Johns., C.A Toles (1999), “Enhanced metal adsorption by soybean hulls modified with citric acid”, Bioresource Technology 69, pp 263-268 [11].http://www.anbinhpaper.com/userfiles/file/San%20xuat%20giay%20tu%20rom%2 0ra.pdf [12].http://www.baomoi.com/Rom-ra mat-hang-co-tiem-nang-xuatkhau/45/3064378.epi, http://www.khoahoc.com.vn/bandoc/ban-doc/9748_Dung-romra-de-san-xuat-dien-o-Indonesia-va-Thai-Lan.aspx [13] http://bannhanong.vn/danhmuc/MTA=/baiviet/Tinh-hinh-san-xuat-va-tieu-thu- lua-gao-tren-the-gioi-den-thang-2-2012/MTcyOQ==/index.bnn [14] http://namkyluctinh.org/a-ctri-kte/tvdat-luagaothegioi.pdf [15] http://www.doko.vn/luan-van/Nguon-goc-va-qua-trinh-phat-trien-cua-cay-lu a-o- Viet-Nam-130515 [16] http://www2.hcmuaf.edu.vn/contents.php?ids=6397&ur=dothiloi [17].http://hoahocngaynay.com/vi/phat-trien-ben-vung/an-toan-hoa-chat/232-kimloai-nang-va-anh-huong-cua-no-doi-voi-con-nguoi.html [18].http://www.longan.gov.vn/chinhquyen/soct/Pages/Ket-qua-nam-2012-va-dinhhuong-xuat-khau-gao-nam-2013.aspx [19] http://giacaphe.com/36229/bien-rom-ra-thanh-phan-bon-va-hon-the/ [20] http://vi.wikipedia.org/wiki/Ax%C3%ADt_citric [21] http://www.vcn.vnn.vn/Post/khoahoc/Nam2003/kh_5_6_2003_4.pdf [22].http://vi.wikipedia.org/wiki/K%E1%BA%BDm#Vai_tr.C3.B2_sinh_h.E1.BB.8Dc [23] http://www.tin247.com/rom_ra_va_moi_truong-74-21587555.html [24] http://www.khoahoc.com.vn [25] http://worldrices.blogspot.com/2012/05/lich-su-cay-lua-viet-nam.html LỜI CẢM ƠN Lời em xin chân cảm ơn đến Ban giám hiệu nhà trường, Ban chủ nhiệm khoa Hóa - Trường Đại học Sư Phạm, Đại học Đà Nẵng quan tâm, tạo điều kiện giúp em tham gia khóa luận tốt nghiệp Em gửi lời cảm ơn sâu sắc đến thầy giáo PGS.Ts.Lê Tự Hải, người tận tình truyền đạt kiến thức trực tiếp hướng dẫn, bảo kinh nghiệm quý báu giúp em hồn thành tốt đề tài khóa luận tốt nghiệp Em xin bày tỏ lời cảm ơn đến thầy cô giáo giảng dạy em bốn năm qua, kiến thức mà em nhận giảng đường đại học sẽ hành trang giúp cho em vững bước tương lai Cuối em chân thành cảm ơn đến tất bạn bè, đặc biệt cha mẹ anh, chị, người kịp thời động viên giúp đỡ em vượt qua khó khăn sống Đà Nẵng, ngày…., tháng…., năm 2013 Sinh viên thực Lưu Thị Minh Huyền MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN DANH MỤC CÁC BẢNG DANH MỤC CÁC HÌNH, ĐỒ THỊ MỞ ĐẦU Lý chọn đề tài 2 Mục đích 3 Đối tượng phạm vi nghiên cứu đề tài Phương pháp nghiên c ứu Ý nghĩa khoa học thực tiễn đề tài Kết cấu CHƯƠNG TỔNG QUAN 1.1 Giới thiệu lúa 1.1.1 Nguồn gốc phân loại 1.1.2 Tình hình sản xuất tiêu thụ lúa giới Việt Nam 1.1.3 Thành phần cấu tạo rơm 10 1.1.4 Ứng dụng rơm 11 1.1.5 Một số hướng nghiên cứu sử dụng phụ phẩm nông nghiệp làm vật liệu hấp phụ 11 1.2 Axit citric Xenlulozơ 14 1.2.1 Axit citric 14 1.2.2 Xenlulozơ .16 1.3 Đại cương kim loại nặng ảnh hưởng .19 1.3.1 Khái quát chung 19 1.3.2 Giới thiệu kim loại kẽm 18 1.4 Quá trình hấp phụ ion kim loại nặng nước 23 1.4.1 Các khái niệm 23 1.4.2 Các mơ hình q trình hập phụ 22 1.5 Giới thiệu phương pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử AAS 30 1.5.1 Cơ sở lý thuyết phép đo 30 1.5.2 Các yếu tố ảnh hưởng tới phép đo AAS 32 CHƯƠNG NGUYÊN LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU .33 2.1 Nguyên liệu, dụng cụ hóa chất 33 2.1.1 Nguyên liệu hóa chất 33 2.1.2 Dụng cụ thiết bị nghiên cứu 34 2.2 Phương pháp nghiên c ứu 34 2.2.1 Thu gom xử lý mẫu rơm 34 2.2.2 Biến tính rơm axit citric 35 2.2.3 Khảo sát tính chất vật lý rơm biến tính chưa biến tính qua ảnh SEM 37 2.2.4 Khảo sát yếu tố ảnh hưởng đến trình hấp phụ ion kim loại Zn (II) rơm biến tính .33 CHƯƠNG KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN 39 3.1 Thu gom mẫu xác định độ ẩm toàn phần 39 3.2 Khảo sát yếu tố ảnh hưởng đến trình biến tính .40 3.2.1 Ảnh hưởng nồng độ axit 40 3.2.2 Ảnh hưởng tỉ lệ rắn : lỏng .42 3.2.3 Ảnh hưởng thời gian biến tính 43 3.3 Xác định đặc tính hóa lý rơm biến tính chưa biến tính qua ảnh SEM 45 3.4 Khảo sát yếu tố ảnh hưởng đến khả hấp phụ ion Zn (II) rơm biến tính 40 3.4.1 Ảnh hưởng pH đến khả hấp phụ 40 3.4.2 Ảnh hưởng thời gian khuấy đến khả hấp phụ .41 3.4.3 Ảnh hưởng nồng độ rơm biến tính đến khả hấp phụ 42 3.4.4 Đường đẳng nhiệt hấp phụ ion theo Freundlich 43 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ .45 TÀI LIỆU THAM KHẢO 46 DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1.1 Phân loại khoa học lúa Bảng 1.2 Thành phần hóa học rơm theo phần trăm trọng lượng khô [7] 11 Bảng 1.3 Đặc điểm nguyên tố kẽm 18 Bảng 3.1 Độ ẩm toàn phần rơm 40 Bảng 3.2 Ảnh hưởng nồng độ axit citric đến trình biến tính rơm .41 Bảng 3.3 Ảnh hưởng tỉ lệ rắn : lỏng đến trình biến tính rơm 37 Bảng 3.4 Ảnh hưởng thời gian đến trình biến tính rơm 38 Bảng 3.5 Ảnh hưởng pH đến khả hấp phụ 41 Bảng 3.6 Ảnh hưởng thời gian khuấy đến khả hấp phụ 42 Bảng 3.7 Ảnh hưởng nồng độ rơm biến tính đến khả hấp phụ .43 DANH MỤC CÁC HÌNH VÀ BIỂU ĐỒ Hình 1.2 Hạt lúa rơm Hình 1.3 Cấu trúc phân tử xenlulozơ .17 Hình 1.4 Cấu tạo sợi xenlulozơ 16 Hình 2.1 Phản ứng este hóa giữa xenlulozơ axit citric 36 Hình 3.1 Rơm chưa biến tính 40 Hình 3.2 Rơm biến tính 45 Hình 3.3.a Ảnh SEM rơm chưa biến tính .45 Hình 3.3.b Ảnh SEM rơm đã biến tính 46 Biểu đồ 1.1 Biểu diễn nhập gạo châu lục năm 2011 - 2012 Biểu đồ 3.1 Ảnh hưởng nồng độ axit citric đến trình biên tính rơm 36 Biểu đồ 3.2 Ảnh hưởng tỉ lệ rắn : lỏng đến trình biến tính rơm .43 Biểu đồ 3.3 Ảnh hưởng thời gian đến trình biến tính rơm 44 Biểu đồ 3.4 Ảnh hưởng pH đến khả hấp phụ .41 Biểu đồ 3.5 Ảnh hưởng thời gian khuấy đến khả hấp phụ 42 Biều đồ 3.6 Ảnh hưởng nồng độ rơm biến tính đến khả hấp phụ .43 Biều đồ 3.7 Dạng tuyến tính phương trình Freundlich Zn (II) 44 ... ? ?Nghiên cứu biến tính rơm ứng dụng hấp phụ ion kim loại kẽm nước? ?? Mục đích Biến tính rơm tạo vật liệu hấp phụ ion kim loại nặng nước Ứng dụng làm vật liệu hấp phụ Đối tượng phạm vi nghiên cứu. .. tượng nghiên cứu: Rơm 3.2 Phạm vi nghiên cứu: Sử dụng phương pháp hóa học để biến tính rơm Khảo sát yếu tố ảnh hưởng đến trình biến tính trình hấp phụ rơm biến tính, từ so sánh khả hấp phụ với rơm. .. biến tính Phương pháp nghiên cứu 4.1 Nghiên cứu lí thút - Tìm hiểu thực tế rơm - Các phương pháp xác định nồng độ - Quá trình hấp phụ ion kim loại nặng nước 4.2 Nghiên cứu thực nghiệm Phương