Nghiên cứu dùng than từ gáo dừa làm giảm nồng độ metylen xanh trong nước

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM KHOA HĨA NGƠ THỊ THU THÙY NGHIÊN CỨU DÙNG THAN TỪ GÁO DỪA LÀM GIẢM NỒNG ĐỘ METYLEN XANH TRONG NƢỚC KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP CỬ NHÂN KHOA HỌC Đà nẵng - 2017 ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM KHOA HÓA NGHIÊN CỨU DÙNG THAN TỪ GÁO DỪA LÀM GIẢM NỒNG ĐỘ METYLEN XANH TRONG NƢỚC KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP CỬ NHÂN KHOA HỌC Giáo viên hƣớng dẫn : ThS Nguyễn Thị Hƣờng Sinh viên thực : Ngô Thị Thu Thùy Lớp : 13CHP Đà nẵng - 2017 ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM Độc lập- Tự do- Hạnh phúc KHOA HÓA NHIỆM VỤ KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP Họ tên sinh viên: Ngô Thị Thu Thùy Lớp : 13CHP Tên đề tài: Nghiên cứu dùng than từ gáo dừa làm giảm nồng độ Metylen xanh nƣớc Nguyên liệu, dụng cụ thiết bị  Nguyên liệu: Gáo dừa  Dụng cụ: Bình tam giác, bình định mức, cốc, pipet loại, phễu, đũa thủy tinh, cối chày sứ đồng, cuvet, rây  Thiết bị: Máy đo pH, máy đo UV-VIS, bếp điện, tủ sấy, cân phân tích  Hóa chất: Metylen xanh, nƣớc cất lần, H2SO4, NaOH, HNO3 Nội dung nghiên cứu  Dựng đƣờng chuẩn Metylen xanh  Chuẩn bị vật liệu hấp phụ  Khảo sát ảnh hƣởng thời gian hấp phụ đến hiệu suất xử lí Metylen xanh  Khảo sát ảnh hƣởng khối lƣợng vật liệu hấp phụ đến hiệu suất xử lí Metylen xanh  Khảo sát ảnh hƣởng nồng độ Metylen xanh đến hiệu suất xử lí  Đánh giá sai số thống kê phƣơng pháp Giáo viên hƣớng dẫn: ThS Nguyễn Thị Hƣờng Ngày giao đề tài: 15/10/2016 Ngày hoàn thành: 13/4/2017 Chủ nhiệm Khoa Giáo viên hƣớng dẫn (Ký ghi rõ họ tên) (Ký ghi rõ họ tên) Sinh viên hoàn thành nộp báo cáo cho Khoa, ngày……tháng……năm…… Kết đánh giá: Ngày…tháng…năm 2017 CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG (Ký ghi rõ họ tên) LỜI CẢM ƠN Tôi xin chân thành cảm ơn ThS Nguyễn Thị Hƣờng giao đề tài, định hƣớng tận tình hƣớng dẫn tơi suốt q trình tơi thực khóa luận Cô tạo điều kiện, đƣa lời góp ý, nhận xét khoa học thực tế giúp tơi thực khóa luận thời hạn Tơi xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến thầy, cô giáo giảng dạy suốt năm tháng ngồi giảng đƣờng, đặc biệt thầy mơn Hóa Phân tích, Hóa Vơ cơ, Hóa Hữu nhiệt tình giảng dạy, giúp đỡ tạo điều kiện thuận lợi giúp thực khóa luận Dù nỗ lực nhƣng thời gian cịn hạn chế trình độ hiểu biết nên báo cáo khóa luận khơng tránh khỏi sai sót Tơi mong nhận đƣợc quan tâm đóng gớp ý kiến thầy để báo cáo khóa luận đƣợc hồn thiện Tôi xin chân thành cảm ơn Đà Nẵng, ngày….tháng….năm 2017 Sinh viên thực Ngô Thị Thu Thùy MỤC LỤC MỞ ĐẦU CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1 Môi trƣờng nƣớc 1.1.1 Khái niệm môi trƣờng nƣớc 1.1.2 Chu trình nƣớc tự nhiên 1.1.3 Tài nguyên nƣớc vai trò nƣớc sống 1.1.4 Ô nhiễm nguồn nƣớc 1.2 Giới thiệu metylen xanh (MB) 1.2.1 Đại cƣơng 1.2.2 Ứng dụng 10 1.2.3 Ảnh hƣởng đến môi trƣờng sinh thái 10 1.2.4 Nguồn phát sinh MB 11 1.3 Phƣơng pháp hấp phụ 11 1.3.1 Các khái niệm hấp phụ 12 1.3.2 Bản chất tƣợng hấp phụ 12 1.3.3 Hấp phụ vật lý hấp phụ hóa học 13 1.3.4 Hấp phụ môi trƣờng nƣớc 13 1.4 Phƣơng pháp trắc quang phân tử UV-VIS 15 1.4.1 Nguyên tắc phép đo phổ UV-VIS 15 1.4.2 Các phận 16 1.4.3 Những đặc trƣng phƣơng pháp phân tích đo quang 18 1.4.4 Các điều kiện tối ƣu 19 1.5 Một số phƣơng pháp phân tích định lƣợng 21 1.5.1 Phƣơng pháp đƣờng chuẩn 21 1.5.2 Phƣơng pháp thêm chuẩn 21 1.6 Tổng quan gáo dừa 22 1.7 Cơng thức tính hiệu suất 23 1.8 Đánh giá sai số thống kê 23 CHƢƠNG 2: NGUYÊN LIỆU VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 26 2.1 Thiết bị, dụng cụ hóa chất 26 2.1.1 Thiết bị dụng cụ 26 2.1.2 Hóa chất 26 2.2 Chuẩn bị dung dịch 26 2.3 Nội dung nghiên cứu 27 2.3.1 Dựng đƣờng chuẩn MB 27 2.3.2 Chuẩn bị vật liệu hấp phụ 27 2.3.3 Khảo sát ảnh hƣởng thời gian hấp phụ đến hiệu suất xử lí MB 27 2.3.4 Khảo sát ảnh hƣởng khối lƣợng VLHP đến hiệu suất xử lí MB 27 2.3.5 Khảo sát ảnh hƣởng nồng độ MB đến hiệu suất xử lí 28 2.3.6 Đánh giá sai số thống kê phƣơng pháp 28 CHƢƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN 29 3.1 Kết khảo sát đƣờng chuẩn Metylen xanh 29 3.2 Kết điều chế vật liệu hấp phụ 30 3.2.1 Than đốt 30 3.2.2 Than hoạt tính 31 3.3 Kết ảnh hƣởng thời gian hấp phụ đến hiệu suất xử lí MB 32 3.4 Kết khảo sát ảnh hƣởng khối lƣợng VLHP đến hiệu suất xử lí MB 34 3.5 Kết khảo sát ảnh hƣởng nồng độ MB đến hiệu suất xử lí 36 3.6 Kết đánh giá sai số thống kê phƣơng pháp 38 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 40 TÀI LIỆU THAM KHẢO 41 DANH MỤC BẢNG Bảng 1.1 Trữ lƣợng nƣớc giới Bảng 3.1 Bảng kết đƣờng chuẩn Metylen xanh 29 Bảng 3.2 Kết khảo sát ảnh hƣởng thời gian hấp phụ đến hiệu suất xử lí MB than đốt 32 Bảng 3.3 Kết khảo sát ảnh hƣởng thời gian hấp phụ đến hiệu suất xử lí MB than hoạt tính 33 Bảng 3.4 Kết khảo sát ảnh hƣởng khối lƣợng than đốt đến hiệu suất xử lí MB 34 Bảng 3.5 Kết khảo sát ảnh hƣởng khối lƣợng than hoạt tính đến hiệu suất xử lí MB 35 Bảng 3.6 Kết khảo sát ảnh hƣởng nồng độ MB đến hiệu suất xử lí sử dụng than đốt 36 Bảng 3.7 Kết khảo sát ảnh hƣởng nồng độ MB đến hiệu suất xử lí sử dụng than hoạt tính 37 Bảng 3.8 Nồng độ MB thu đƣợc trƣớc, sau xử lý mẫu hiệu suất tƣơng ứng 38 Bảng 3.9 Kết đánh giá sai số thống kê phép đo 39 DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT MB : Metylen xanh VLHP: Vật liệu hấp phụ DANH MỤC HÌNH ẢNH Hình 1.1 Vịng tuần hoàn nƣớc Hình 1.2 Sơ đồ mơ cấu tạo máy quang phổ hấp thụ phân tử UV-VIS 18 Hình 1.3 Khoảng tuyến tính định luật Lambert – Beer 20 Hình 1.4 Đƣờng chuẩn 22 Hình 3.1 Đồ thị biểu diễn đƣờng chuẩn MB 29 Hình 3.2 Sơ đồ điều chế than đốt 30 Hình 3.3 Hình ảnh than đốt 31 Hình 3.4 Sơ đồ điều chế than hoạt tính 31 Hình 3.5 Hình ảnh than hoạt tính 32 Hình 3.6 Đồ thi biểu diễn ảnh hƣởng thời gian hấp phụ đến hiệu suất xử lí MB VLHP 33 Hình 3.7 Đồ thị biểu diễn ảnh hƣởng khối lƣợng VLHP đến hiệu suất xử lí MB 35 Hình 3.8 Đồ thị biểu diễn ảnh hƣởng nồng độ MB đến hiệu suất xử lí 37 - Dung dịch NaOH 0.1 N: Cân khoảng g NaOH rắn cho vào cốc, thêm 500 ml nƣớc cất dùng đũa thủy tinh để khuấy ta có dung dịch NaOH 0.1 N 2.3 Nội dung nghiên cứu 2.3.1 Dựng đƣờng chuẩn MB Pha dung dịch MB có nồng độ lần lƣợt 0.5 ppm, ppm, ppm, ppm, ppm, 10 ppm, 12 ppm từ dung dịch MB 100 ppm Đem đo mẫu máy UV-VIS với bƣớc sóng 664 nm Sau ta vẽ đƣờng chuẩn xác định MB biểu thị mối quan hệ giữ nồng độ mật độ quang 2.3.2 Chuẩn bị vật liệu hấp phụ Than đốt Gáo dừa đƣợc rửa sạch, phơi khô, dùng cối chày đồng để làm nhỏ kích thƣớc Sau đó, đƣa vào đốt bếp điện có tủ hút điều kiện yếm khí, đƣa than vào lị nung 3000C 20 phút Than đốt đƣợc nghiền nhỏ cối sứ cho kích thƣớc nhỏ Rây than thu đƣợc than đốt có kích thƣớc từ 0.149 - 0.42 mm Than đốt đƣợc dùng để khảo sát khả hấp phụ MB nƣớc ảnh hƣởng khác Than hoạt tính Chọn điều kiện tạo than hoạt tính nhƣ sau: cho 60 ml HNO3 đậm đặc vào 20 gam than gáo dừa, ngâm mẫu Sau rửa nƣớc cất nhiều lần Mẫu đƣợc hong khơ ngồi khơng khí sấy 80ºC 2.3.3 Khảo sát ảnh hƣởng thời gian hấp phụ đến hiệu suất xử lí MB Tiến hành khảo sát loại VLHP, loại mẫu Đối với loại VLHP, mẫu 25ml dung dịch MB 10 ppm, thêm vào mẫu 0.18 g VLHP, thay đổi thời gian hấp phụ từ phút đến 60 phút Mẫu sau đƣợc lọc xác định mật độ quang để tính hiệu suất xử lí 2.3.4 Khảo sát ảnh hƣởng khối lƣợng VLHP đến hiệu suất xử lí MB Tiến hành khảo sát loại VLHP, loại mẫu 27 Đối với loại VLHP, mẫu 25 ml dung dịch MB 10 ppm, thêm vào mẫu lần lƣợt 0.02 g, 0.06 g, 0.10 g, 0.14 g, 0.18 g VLHP Các mẫu đƣợc hấp phụ VLHP thời gian tối ƣu đƣợc khảo sát mục 2.3.3 Mẫu sau đƣợc lọc xác định mật độ quang để tính hiệu suất xử lí 2.3.5 Khảo sát ảnh hƣởng nồng độ MB đến hiệu suất xử lí Tiến hành khảo sát loại VLHP, loại mẫu Đối với loại VLHP, mẫu 25 ml dung dịch MB có nồng độ thay đổi từ ppm tới 12 ppm, thêm vào mẫu khối lƣợng VLHP đƣợc tối ƣu mục 2.3.4 thời gian đƣợc khảo sát mục 2.3.3 Mẫu sau đƣợc lọc xác định mật độ quang để tính hiệu suất xử lí 2.3.6 Đánh giá sai số thống kê phƣơng pháp Tiến hành phân tích hai mẫu chuẩn, mẫu lần với nồng độ dung dịch MB 10 ppm đƣợc dùng với loại than Các điều kiện tối ƣu chọn mục 2.3.3, 2.3.4, 2.3.5 Đo mật độ quang sau tính hiệu suất xử lí Tính độ xác phƣơng pháp thơng qua giá trị ε với chuẩn Student nhƣ mục 1.8 28 CHƢƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN 3.1 Kết khảo sát đƣờng chuẩn Metylen xanh Khảo sát bƣớc sóng tối ƣu MB: Để khảo sát cực đại hấp phụ MB tiến hành pha dung dịch MB có nồng độ 10 ppm Đo độ hấp thụ quang A dung dịch bƣớc sóng từ 400 nm  800 nm Kết thu đƣợc cho thấy bƣớc sóng tối ƣu dung dịch MB 100ppm 664 nm Pha dung dịch MB có nồng độ lần lƣợt 0.5 ppm, ppm, ppm, ppm, ppm, 10 ppm, 12 ppm từ dung dịch MB 100 ppm Đem đo mẫu máy UV-VIS với bƣớc sóng 664 nm Sau ta vẽ đƣờng chuẩn xác định MB biểu thị mối quan hệ giữ nồng độ mật độ quang Kết đƣờng chuẩn Metylen xanh đƣợc thể bảng 3.1 Bảng 3.1 Bảng kết đường chuẩn Metylen xanh Cppm D 0.5 10 12 0.1303 0.4569 0.7820 1.2505 1.6410 2.0441 2.4301 y = 0,2017x + 0,0201 R² = 0,9992 2,5 D 1,5 D 0,5 0 10 12 14 Nồng độ (ppm) Hình 3.1 Đồ thị biểu diễn đường chuẩn MB 29 3.2 Kết điều chế vật liệu hấp phụ 3.2.1 Than đốt Gáo dừa đƣợc rửa sạch, phơi khô, dùng cối chày đồng để làm nhỏ kích thƣớc Sau đó, đƣa vào đốt bếp điện điều kiện yếm khí đƣợc đặt tủ hút, than đƣợc đƣa vào lò nung 3000C 20 phút Than đốt đƣợc nghiền nhỏ cối sứ cho kích thƣớc nhỏ Rây than thu đƣợc than đốt có kích thƣớc từ 0.149 - 0.42 mm Than đốt từ gáo dừa đƣợc dùng để khảo sát khả hấp phụ MB nƣớc ảnh hƣởng khác Gáo dừa Rửa Phơi khô Đốt yếm khí Nung 3000C, 20 phút Nghiền Rây (0.149 - 0.420mm) Than đốt Hình 3.2 Sơ đồ điều chế than đốt 30 Hình 3.3 Hình ảnh than đốt 3.2.2 Than hoạt tính Chọn điều kiện tạo than hoạt tính nhƣ sau: cho 60 ml HNO3 đậm đặc vào 20 gam than gáo dừa, ngâm mẫu Sau rửa nƣớc cất nhiều lần than môi trƣờng pH = Mẫu đƣợc hong khơ ngồi khơng khí sấy 80ºC Than thu đƣợc có màu đen nhánh nặng hạt Than đốt HNO3 Ngâm Rửa đến pH = Hong khô Sấy 80ºC, Than hoạt tính Hình 3.4 Sơ đồ điều chế than hoạt tính 31 Hình 3.5 Hình ảnh than hoạt tính 3.3 Kết ảnh hƣởng thời gian hấp phụ đến hiệu suất xử lí MB Tiến hành khảo sát loại VLHP, loại mẫu Đối với loại VLHP, mẫu 25 ml dung dịch MB 10 ppm, thêm vào mẫu 0.18 g VLHP, thay đổi thời gian hấp phụ từ phút đến 60 phút Mẫu sau đƣợc lọc xác định mật độ quang để tính hiệu suất xử lí Kết đƣợc thể qua bảng 3.2 bảng 3.3 Bảng 3.2 Kết khảo sát ảnh hưởng thời gian hấp phụ đến hiệu suất xử lí MB than đốt Cốc Thời gian (phút) 15 30 45 60 0.18 0.18 0.18 0.18 0.18 Ct (ppm) 10 10 10 10 10 Cs (ppm) 2.1358 1.3540 1.3188 1.4021 1.4661 H% 78.64 86.46 86.81 Khối lƣợng than (g) 85.98 85.34 Bảng 3.2 cho thấy thời gian hấp phụ than đốt tăng từ phút đến 30 phút hiệu suất xử lý tăng từ 78.64% đến 86.81% nhƣng tiếp tục tăng thời gian hiệu suất xử lí giảm 32 Bảng 3.3 Kết khảo sát ảnh hưởng thời gian hấp phụ đến hiệu suất xử lí MB than hoạt tính Cốc Thời gian (phút) 15 30 45 60 0.18 0.18 0.18 0.18 0.18 Ct (ppm) 10 10 10 10 10 Cs (ppm) 0.7992 0.5682 0.6263 0.6437 0.6686 H% 92.01 94.32 93.74 Khối lƣợng than (g) 93.56 93.31 Từ bảng 3.3 ta thấy than hoạt tính tăng thời gian từ phút tới 15 phút hiệu suất tăng từ 92.01% đến 94.32% sau dù tiếp tục tăng thời gian hiệu suất giảm Hiệu suất xử lí (H%) 96 94 92 90 88 86 84 Than đốt 82 Than hoạt tính 80 78 76 20 40 60 80 Thời gian (phút) Hình 3.6 Đồ thị biểu diễn ảnh hưởng thời gian hấp phụ đến hiệu suất xử lí MB VLHP Giải thích cho thay đổi hiệu suất loại than ban đầu lỗ trống than có khả hấp phụ cao, thời gian hấp phụ dài phân tử MB bị giữ lại bề mặt than nhiều, nhiên thời gian hấp phụ tiếp tục tăng lỗ trống bị lấp đầy chỗ, trình hấp phụ đạt cân nên hiệu suất xử lí khơng tăng mà có dấu hiệu giảm 33 Từ hình 3.6 ta nhận thấy hiệu suất hấp phụ than hoạt tính cao so với sử dụng than đốt Vì thực q trình biến tính có tƣợng oxy hóa bề mặt than xuất nhóm chức đƣợc liên kết, bị giữ lại cạnh góc lớp vịng thơm Mà thành phần cạnh góc chủ yếu bề mặt hấp phụ, nên biến tính than hoạt tính thay đổi đặc trƣng hấp phụ tƣơng tác hấp phụ than hoạt tính này, làm tăng hiệu suất hấp phụ MB cho than hoạt tính Vì chọn thời gian hấp phụ MB than đốt 30 phút cịn với than hoạt tính 15 phút 3.4 Kết khảo sát ảnh hƣởng khối lƣợng VLHP đến hiệu suất xử lí MB Tiến hành khảo sát loại VLHP, loại mẫu Đối với loại than, mẫu 25 ml dung dịch MB 10 ppm, thêm vào mẫu lần lƣợt 0.02 g, 0.06 g, 0.10 g, 0.14 g, 0.18 g than Các mẫu đƣợc hấp phụ than đốt 30 phút than hoạt tính 15 phút Mẫu đƣợc lọc xác định mật độ quang để tính hiệu suất xử lí Kết đƣợc thể qua bảng 3.4 bảng 3.5 Bảng 3.4 Kết khảo sát ảnh hưởng khối lượng than đốt đến hiệu suất xử lí MB Cốc 0.02 0.06 0.10 0.14 0.18 Thời gian (phút) 30 30 30 30 30 Ct (ppm) 10 10 10 10 10 Cs (ppm) 1.9514 1.7323 0.8116 0.7556 0.7827 H% 80.49 82.68 91.88 Khối lƣợng than (g) 92.44 92.17 Bảng 3.4 cho thấy tăng khối lƣợng than đốt từ 0.02 g đến 0.14 g hiệu suất xử lí MB tăng từ 80.49% đến 92.44% nhiên tiếp tục tăng khối lƣợng than đốt đến 0.18 g hiệu suất xử lí MB giảm cịn 92.17% 34 Bảng 3.5 Kết khảo sát ảnh hưởng khối lượng than hoạt tính đến hiệu suất xử lí MB Cốc 0.02 0.06 0.10 0.14 0.18 Thời gian (phút) 15 15 15 15 15 Ct (ppm) 10 10 10 10 10 Cs (ppm) 0.7655 0.3500 0.3555 0.3635 0.3766 H% 92.35 96.50 96.45 96.36 96.23 Khối lƣợng than (g) Bảng 3.5 cho thấy tăng khối lƣơng than hoạt tính từ 0.02 g đến 0.06 g hiệu suất xử lí MB tăng từ 92.35% đến 96.50% nhiên tiếp tục tăng khối lƣợng than đốt hiệu suất xử lí MB giảm tƣơng đối ổn định Hiệu suất xử lí (H%) 98 96 94 92 90 88 86 Than đốt 84 Than hoạt tính 82 80 78 0,05 0,1 0,15 0,2 Khối lƣợng VLHP (g) Hình 3.7 Đồ thị biểu diễn ảnh hưởng khối lượng VLHP đến hiệu suất xử lí MB Hình 3.7 cho thấy tăng khối lƣợng than đốt từ 0.02 g đến 0.14 g than hoạt tính tăng 0.02 g đến 0.06 g hiệu suất xử lí tăng nhƣng tiếp tục tăng khối lƣợng VLHP hiệu suất giảm Nguyên nhân ban đầu tăng khối lƣợng VLHP khả MB bị hấp phụ lên bề mặt VLHP tốt, nhiên tăng khối lƣợng VLHP nhiều có cạnh tranh hấp phụ VLHP nên hiệu suất xử lí MB giảm Hiệu suất hấp phụ than hoạt tính cao so với 35 than đốt Than hoạt tính có vết rỗng, vết nứt vi mạch nhiều, diện tích bề mặt lớn so với than đốt nên có tính hấp phụ mạnh, thu hút phân tử MB mà hiệu suất hấp phụ loại than dùng để hấp phụ MB có khác Vì chọn khối lƣợng than đốt 0.14 g để hấp phụ MB nƣớc, cịn than hoạt tính khối lƣợng 0.06 g ta có đƣợc hiệu suất xử lý cao 3.5 Kết khảo sát ảnh hƣởng nồng độ MB đến hiệu suất xử lí Tiến hành khảo sát loại VLHP, loại mẫu Đối với loại VLHP, mẫu có 25 ml dung dịch MB có nồng độ thay đổi từ ppm tới 12 ppm, thêm vào mẫu 0.14 g than đốt 0.06 g than hoạt tính Các mẫu đƣợc hấp phụ than đốt 30 phút 15 phút than hoạt tính Mẫu đƣợc lọc xác định mật độ quang để tính hiệu suất xử lí Kết đƣợc thể qua bảng 3.6 bảng 3.7 Bảng 3.6 Kết khảo sát ảnh hưởng nồng độ MB đến hiệu suất xử lí sử dụng than đốt Cốc Thời gian (phút) 30 30 30 30 30 0.14 0.14 0.14 0.14 0.14 Ct (ppm) 10 12 Cs (ppm) 1.2603 0.9212 0.9078 0.7794 1.1358 H% 68.49 84.65 88.65 92.21 90.53 Khối lƣợng than (g) Từ bảng 3.6 ta thấy tăng nồng độ MB từ ppm đến 10 ppm hiệu suất hấp phụ MB than đốt tăng từ 68.49% đến 92.21%, tăng nồng độ MB đến 12 ppm hiệu suất giảm cịn 90.53% 36 Bảng 3.7 Kết khảo sát ảnh hưởng nồng độ MB đến hiệu suất xử lí sử dụng than hoạt tính Cốc Thời gian (phút) 15 15 15 15 15 0.06 0.06 0.06 0.06 0.06 Ct (ppm) 10 12 Cs (ppm) 0.7219 0.2563 0.3391 0.3391 0.7898 H% 81.95 95.73 96.39 Khối lƣợng than (g) 96.61 93.42 Từ bảng 3.7 ta thấy tăng nồng độ MB từ ppm đến 10 ppm hiệu suất hấp phụ MB than đốt tăng từ 81.95% đến 96.61% , tăng nồng độ MB đến 12 ppm hiệu suất giảm cịn 93.42% Hiệu suất xử lí (H%) 100 90 80 Than đốt Than hoạt tính 70 60 10 12 14 Nồng độ MB (ppm) Hình 3.8 Đồ thị biểu diễn ảnh hưởng nồng độ MB đến hiệu suất xử lí Từ bảng 3.6, bảng 3.7 hình 3.8 cho ta thấy dùng than đốt than hoạt tính tăng nồng độ MB từ ppm tới 10 ppm hiệu suất tăng Ban đầu nồng độ MB cịn nhỏ nên tiếp xúc với chất hấp phụ, phân tử nƣớc chiếm chỗ toàn bề mặt chất hấp phụ, phân tử MB đẩy phân tử nƣớc để chiếm chỗ toàn bề mặt chất hấp phụ Khi nồng độ MB tăng lên phân tử MB dần khuếch tán lên bề mặt chất hấp phụ nhiều nên hiệu suất hấp phụ tăng dần đạt cực đại nồng độ 10 ppm Nếu tăng nồng độ từ 10 ppm đến 12 37 ppm ta có cạnh tranh phân tử MB lên bề mặt chất hấp phụ dẫn đến hiệu suất hấp phụ bị giảm Than hoạt tính có lỗ rỗng than đƣợc mở rộng, tạo cấu trúc xốp, nhóm chức có tính axit đƣợc gắn lên bề mặt than đƣợc hoạt hóa tăng lên nên làm tăng tính phân cực than, giúp trình hấp phụ MB lên bề mặt than hiệu hơn, nhờ mà q trình hấp phụ MB than hoạt tính đạt hiệu suất cao so với than đốt Khi nồng độ MB 10 ppm, than đốt than hoạt tính ta thu đƣợc hiệu suất xử lí cao Vì vậy, ta chọn nồng độ MB tối ƣu cho q trình xử lí MB 10 ppm 3.6 Kết đánh giá sai số thống kê phƣơng pháp Tiến hành trình phân tích hai mẫu chuẩn, mẫu lần với nồng độ dung dịch MB 10 ppm đƣợc dùng với loại than Đo mật độ quang mẫu sau đƣợc hấp phụ tính hiệu suất xử lí Tính độ xác phƣơng pháp thông qua giá trị ε với chuẩn Student, độ tin cậy 95% (α=0.95, k=4, tα,k=2.78) Kết đƣợc thể bảng 3.8 Bảng 3.8 Nồng độ MB thu trước, sau xử lý mẫu hiệu suất tương ứng Lần phân tích Than đốt Than hoạt tính D trƣớc 2.0445 2.0468 2.0439 2.0452 2.0474 D sau 0.1594 0.1674 0.1696 0.1642 0.1613 H% 92.20 91.82 91.70 91.97 92.12 D trƣớc 2.0482 2.0457 2.0397 2.0448 2.0437 D sau 0.0732 0.0695 0.0721 0.0769 0.0732 H% 96.43 96.60 96.47 96.24 96.42 38 Bảng 3.9 Kết đánh giá sai số thống kê phép đo Các đại lƣợng đặc trƣng Than đốt Than biến tính Giá trị hiệu suất trung bình (%) 91.94 96.43 Phƣơng sai S2 0.0351 0.0140 Độ lệch chuẩn S 0.1873 0.1184 Hệ số biến đông Cv 0.0381 0.0145 Biên giới tin cậy ε 0.2328 Sai số tƣơng đối Δ% 0.1472 0.1529 Phƣơng sai độ lệch chuẩn đo mức độ lặp lại số liệu mẫu quanh số liệu trung bình Phƣơng sai độ lệch chuẩn nhỏ độ lặp lại độ xác phƣơng pháp tốt 39 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Thông qua q trình nghiên cứu tơi thu đƣợc kết nhƣ sau:  Lập đƣờng chuẩn xác định MB  Điều chế thu đƣợc loại than với hiệu suất xử lí MB nƣớc khác  Đã khảo sát đƣợc yếu tố ảnh hƣởng đến hiệu suất xử lí MB than đốt than hoạt tính từ gáo dừa: - Khảo sát ảnh hƣởng thời gian hấp phụ đến hiệu suất xử lí MB - Khảo sát ảnh hƣởng khối lƣợng VLHP đến hiệu suất xử lí MB - Khảo sát ảnh hƣởng nồng độ MB đến hiệu suất xử lí  Hiệu suất xử lí MB phụ thuộc vào nhiều yếu tố khác nhƣng phần khảo sát yếu tố: - Đối với than đốt: hiệu suất xử lí đạt gần 92% thời gian hấp phụ 30 phút, khối lƣợng than 0.14 g nồng độ MB ban đầu 10 ppm - Đối với than hoạt tính: hiệu suất xử lí đạt gần 97% thời gian hấp phụ 15 phút, khối lƣợng than 0.06 g nồng độ MB ban đầu 10 ppm  Hiệu suất xử lí MB loại than khác nhƣng hiệu suất xử lí than hoạt tính cao hiệu suất xử lí than đốt Hấp phụ MB than gáo dừa phƣơng pháp có nhiều ƣu điểm: giá thành rẻ, tách MB tốt, dễ dàng ứng dụng thực tế Qua đó, tơi có đề xuất nhƣ sau: - Tiếp tục mở rộng phạm vi nghiên cứu phƣơng pháp xử lí chất hữu khác than từ gáo dừa - Tiếp tục khảo sát sâu khả hấp phụ MB than đƣợc hoạt tính - Phân tích phƣơng pháp xử lí khác để so sánh 40 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Nguyễn Đình Bảng, Bài giảng chuyên đề phương pháp xử lí nước, nước thải, ĐHKHTN – ĐHQG Hà Nội (2004) Lê Văn Cát, Hấp phụ trao đổi ion kĩ thuật xử lý nước thải, NXB thống kê Hà Nội (2002) Đặng Kim Chi, Hóa học mơi trường, NXB Khoa học kĩ thuật trƣờng Đại học Bách khoa Hà Nội (1999) Đặng Ngọc Dục, Đặng Công Hanh, Thái Xn Tiên, Lí thuyết xác suất thống kê tốn, TP Đà Nẵng (1996) Lê Tự Hải, Bài giảng vật liệu hấp phụ xử lí mơi trường, TP Đà Nẵng [6] Lê Thị Mùi, Hóa học phân tích định lượng, TP Đà Nẵng (2007) Từ Vọng Nghi- Hoàng Văn Trung- Trần Tứ Hiếu, Phân tích nước, NXB Khoa học kĩ thuật Hà Nội Hồ Viết Quý, Các phương pháp phân tích quang học hóa học, NXB Khoa học kỹ thuật Hà Nội (2004) Lâm Minh Triết – Nguyễn Thanh Tùng - Nguyễn Phƣớc Dân, Xử lý nước thải đô thị công nghiệp, NXB ĐHKHTN-ĐHQG Hà Nội (1999) Bùi Xn Vững, Xử lí số liệu hóa phân tích, ĐHSP- ĐHĐN (2014) https://en.wikipedia.org/wiki/Methylene_blue http://ohido.vn/than-hoat-tinh-gao-dua-nd251 41 ...ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM KHOA HÓA NGHIÊN CỨU DÙNG THAN TỪ GÁO DỪA LÀM GIẢM NỒNG ĐỘ METYLEN XANH TRONG NƢỚC KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP CỬ NHÂN KHOA HỌC Giáo viên hƣớng... PHẠM Độc lập- Tự do- Hạnh phúc KHOA HÓA NHIỆM VỤ KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP Họ tên sinh viên: Ngô Thị Thu Thùy Lớp : 13CHP Tên đề tài: Nghiên cứu dùng than từ gáo dừa làm giảm nồng độ Metylen xanh. .. lí hợp chất hữu nhƣ Metylen xanh phƣơng pháp hấp phụ thực đề tài: ? ?Nghiên cứu dùng than từ gáo dừa làm giảm nồng độ Metylen xanh nƣớc” CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1 Môi trƣờng nƣớc 1.1.1 Khái