Khảo sát một số yếu tố ảnh hưởng khi dùng vỏ trứng gà để giảm thiểu mn2+ và cd2+ trong nước

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KHOA HÓA NGUYỄN THỊ THU SƯƠNG Đề tài: KHẢO SÁT MỘT SỐ YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG KHI DÙNG VỎ TRỨNG GÀ ĐỂ GIẢM THIỂU Mn2+ VÀ Cd2+ TRONG NƯỚC KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP CỬ NHÂN KHOA HỌC Đà Nẵng - 05/ 2016 ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KHOA HÓA Đề tài: KHẢO SÁT MỘT SỐ YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG KHI DÙNG VỎ TRỨNG GÀ ĐỂ GIẢM THIỂU Mn2+ VÀ Cd2+ TRONG NƯỚC KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP CỬ NHÂN KHOA HỌC Sinh viên thực :Nguyễn Thị Thu Sương Lớp : 12CHP Giáo viên hướng dẫn : TS Nguyễn Thị Hường Đà Nẵng - 05/ 2016 ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM TRƯỜNG ĐHSP Độc lập – Tự – Hạnh phúc KHOA HÓA NHIỆM VỤ KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP Họ tên sinh viên: Nguyễn Thị Thu Sương Lớp: 12 CHP Tên đề tài: Khảo sát số yếu tố ảnh hưởng dùng vỏ trứng gà để giảm thiểu Mn 2+ Cd 2+ nước Nguyên liệu, dụng cụ thiết bị: - Nguyên liệu: Vỏ trứng gà công nghiệp - Dụng cụ: Bình tam giác, bình định mức, pipet loại, buret, phễu, cốc, ống đong, bình nón - Thiết bị: Máy đo pH Branson (Anh), máy đo AAS, cân phân tích Precisa (Đức), máy quang phổ UV – VIS Lambda 25 – Perkin Elmer (USA), tủ sấy - Hóa chất: H2 SO4 đậm đặc 96%, HNO3 đậm đặc 36%, dung dịch Mn 2+ 1000ppm, dung dịch Cd 2+ 1000 ppm, nước cất, NaOH, AgNO rắn, (NH )2 S2 O8 Nội dung nghiên cứu: - Khảo sát ảnh hưởng khối lượng loại vỏ trứng, nồng độ Mn2+ thời gian khuấy đến hiệu suất xử lí Mn2+ - Khảo sát ảnh hưởng khối lượng loại vỏ trứng, nồng độ Cd2+ thời gian khuấy đến hiệu suất xử lí Cd2+ - So sánh hiệu suất xử lí loại vỏ trứng kim loại kim loại Giáo viên hướng dẫn: TS Nguyễn Thị Hường Ngày giao đề tài: 10/ 08/ 2015 Ngày hoàn thành: 25/ 04/ 2016 Chủ nhiệm Khoa (Ký ghi rõ họ tên) Giáo viên hướng dẫn (Ký ghi rõ họ tên) Sinh viên hoàn thành nộp báo cáo cho Khoa, ngày .tháng năm 2016 Kết điểm đánh giá: Ngày tháng .năm 2016 CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG (Ký ghi rõ họ tên) LỜI CẢM ƠN Được phân cơng Khoa Hóa trường Đại học Sư Phạm Đà Nẵng, đồng ý thầy giáo hướng dẫn TS Nguyễn Thị Hường thực đề tài: “Khảo sát số yếu tố ảnh hưởng dùng vỏ trứng gà để giảm thiểu Mn 2+ Cd2+ nước” Lời đầu tiên, tơi xin bày tỏ lịng kính trọng biết ơn sâu sắc đến giáo viên hướng dẫn TS Nguyễn Thị Hường tận tình hướng dẫn, giúp đỡ tơi suốt q trình thực hồn thành khóa luận tốt nghiệp Tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành đến Ban Chủ nhiệm khoa toàn thể thầy giáo Khoa Hóa dạy dỗ tạo điều kiện giúp nghiên cứu, thực khóa luận Mặc dù thân có nhiều cố gắng, với thực tiễn kiến thức hạn chế nên báo cáo khóa luận khơng tránh khỏi sai sót Rất mong quan tâm đóng góp ý kiến nhiệt tình q thầy để báo cáo tơi hồn thiện Cuối cùng, kính chúc q Thầy, Cơ dồi sức khỏe thành công công việc Tôi xin chân thành cảm ơn! Đà Nẵng, ngày tháng .năm 2016 Sinh viên thực Nguyễn Thị Thu Sương MỤC LỤC MỞ ĐẦU CHƯƠNG I: TỔNG QUAN 1.1 TÀI NGUYÊN NƯỚC VÀ Ô NHIỄM NGUỒN NƯỚC 1.1.1 Tài nguyên nước 1.1.1.1 Tài nguyên nước giới 1.1.1.2 Tài nguyên nước Việt Nam 1.1.2 Ơ nhiễm mơi trường nước 1.1.2.1 Các tác nhân gây ô nhiễm môi trường nước 1.1.2.2 Tình trạng ô nhiễm nước kim loại nặng 1.1.2.3 Một số nguồn gây ô nhiễm kim loại nặng 1.1.3 Ảnh hưởng kim loại nặng đến môi trường sức khỏe người 10 1.1.3.1 Ảnh hưởng kim loại nặng môi trường 10 1.1.3.2 Ảnh hưởng số kim loại nặng đến sức khỏe người 10 1.2 TỔNG QUAN VỀ KIM LOẠI CADIMI VÀ MANGAN 13 1.2.1 Giới thiệu Cadimi 13 1.2.1.1 Đặc tính Cadimi 13 1.2.1.2 Ứng dụng Cadimi 14 1.2.1.3 Độc tính Cadimi 14 1.2.1.4 Các nguồn phát sinh Cadimi 16 1.2.2 Giới thiệu Mangan 17 1.2.2.1 Đặc tính Mangan 17 1.2.2.2 Ứng dụng Mn 18 1.2.2.3 Độc tính Mn 19 1.2.2.4 Nguồn gốc phát sinh Mangan 20 1.3 MỘT SỐ PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ KIM LOẠI NẶNG TRONG NƯỚC 21 1.3.1 Phương pháp kết tủa hóa học 21 1.3.2 Phương pháp trao đổi ion 21 1.3.3 Phương pháp điện hóa 22 1.3.4 Phương pháp oxy hóa khử 23 1.3.5 Phương pháp sinh học 23 1.3.6 Phương pháp hấp phụ 23 1.3.7 Giới thiệu phương pháp trắc quang 23 1.3.7.1 Phương pháp trắc quang phân tử UV-VIS 23 1.3.7.2 Phương pháp hấp thụ nguyên tử AAS 28 1.3.8 Giới thiệu vỏ trứng gà 31 1.3.8.1 Đặc điểm vỏ trứng gà 31 1.4 ĐÁNH GIÁ SAI SỐ THỐNG KÊ 31 1.4.1 Giá trị trung bình cộng 31 1.4.2 Phương sai 31 1.4.3 Khoảng tin cậy 32 1.4.4 Sai số tương đối 32 CHƯƠNG 2: NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 33 2.1 NỘI DUNG NGHIÊN CỨU 33 2.2 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 33 2.2.1 Thiết bị, dụng cụ hóa chất 33 2.2.1.1 Thiết bị, dụng cụ 33 2.2.1.2 Hóa chất 33 2.2.2 Chuẩn bị dung dịch thí nghiệm 34 2.2.2.1 Pha dung dịch chuẩn 34 2.2.2.2 Pha hóa chất khác 34 2.2.3 Chuẩn bị mẫu vỏ trứng 36 2.2.4 Nghiên cứu xác định Mn2+ 36 2.2.5 Nghiên cứu Cd2+ 38 2.2.6 Đánh giá sai số thống kê phương pháp 40 CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 41 3.1 KẾT QUẢ TẠO VỎ TRỨNG 41 3.1.1 Kết chụp SEM 41 3.1.2 Kết chụp XRD (X- Ray Diffraction) 42 3.2 KẾT QUẢ KHẢO SÁT KHẢ NĂNG XỬ LÍ MANGAN CỦA VỎ TRỨNG GÀ…………………………………………………………………………………… 44 3.2.1 Kết xây dựng đường chuẩn Mn2+…………………………………………… 44 3.2.2 Kết khảo sát ảnh hưởng khối lượng bột vỏ trứng đến hiệu suất xử lí Mn2+…………………………………………………………………………………………….44 3.2.3 Kết khảo sát ảnh hưởng nồng độ Mn2+ đến hiệu suất xử lí Mn2+ vỏ trứng gà ……………………………………………………………………………………….46 3.2.4 Kết khảo sát ảnh hưởng thời gian khuấy đến hiệu suất xử lí Mn2+ vỏ trứng gà …………………………………………………………………………………… 48 3.3.KẾT QUẢ KHẢO SÁT KHẢ NĂNG XỬ LÍ CADIMI CỦA VỎ TRỨNG GÀ51 3.3.1 Kết xây dựng đường chuẩn Cd2+……………………………………………….51 3.3.2.Kết khảo sát ảnh hưởng khối lượng bột vỏ trứng đến hiệu suất xử lí Cd2+………………………………………………………………………………………………52 3.3.3 Kết khảo sát ảnh hưởng nồng độ Cd2+ đến hiệu suất xử lí Cd2+ vỏ trứng gà ……………………………………………………………………………………… 54 3.3.4 Kết khảo sát ảnh hưởng thời gian khuấy đến hiệu suất xử lí Cd2+ vỏ trứng gà …………………………………………………………………………………… 55 3.5 ĐỀ XUẤT ĐỀ XUẤT QUY TRÌNH XỬ LÍ NƯỚC THẢI CHỨA Mn2+ VÀ Cd2+……………………………………………………………………………………59 3.6.KẾT QUẢ ĐÁNH GIÁ SAI SỐ THỐNG KÊ CỦA PHƯƠNG PHÁP 60 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 63 Kết luận 63 Kiến nghị 64 TÀI LIỆU THAM KHẢO 65 DANH MỤC BẢNG Bảng 1.1.Phân bố dạng nước Trái đất Bảng 1.2: Giới hạn cho phép Cd nước mặt theo QCVN 08-2008 BTNMT Bảng 3.1 Kết xây dựng đường chuẩn Mn2+ Bảng 3.2 Kết khảo sát ảnh hưởng khối lượng vỏ trứng nung đến hiệu suất xử lí Mn2+ Bảng 3.3 Kết khảo sát ảnh hưởng khối lượng vỏ trứng chưa nung đến hiệu suất xử lí Mn2+ Bảng 3.4 Kết khảo sát ảnh hưởng nồng độ Mn2+ đến hiệu suất xử lí Mn2+ vỏ trứng nung Bảng 3.5 Kết khảo sát ảnh hưởng nồng độ Mn2+ đến hiệu suất xử lí Mn2+ vỏ trứng chưa nung Bảng 3.6 Kết khảo sát ảnh hưởng thời gian khuấy đến hiệu suất xử lí Mn2+ vỏ trứng nung Bảng 3.7 Kết khảo sát ảnh hưởng thời gian khuấy đến hiệu suất xử lí Mn2+ bột vỏ trứng chưa nung 10 Bảng 3.8 Kết xây dựng đường chuẩn Cd2+ 11 Bảng 3.9 Kết khảo sát ảnh hưởng khối lượng vỏ trứng nung đến hiệu suất xử lí Cd2+ 12 Bảng 3.10 Kết khảo sát ảnh hưởng khối lượng vỏ trứng chưa nung đến hiệu suất xử lí Cd2+ 13 Bảng 3.11 Kết khảo sát ảnh hưởng nồng độ Cd2+ đến hiệu suất xử lí Cd2+ vỏ trứng nung 14 Bảng 3.12 Kết khảo sát ảnh hưởng nồng độ Cd2+ đến hiệu suất xử lí Cd2+ vỏ trứng chưa nung 15 Bảng 3.13 Kết khảo sát ảnh hưởng thời gian khuấy đến hiệu suất xử lí Cd2+ vỏ trứng nung 16 Bảng 3.14 Kết khảo sát ảnh hưởng thời gian khuấy đến hiệu suất xử lí Cd2+ bột vỏ trứng chưa nung 17 Bảng 3.15 Mật độ quang thu sau lần đo mẫu trước, sau xử lý hiệu suất tương ứng Mn2+ 18 Bảng 3.16 Kết đánh giá sai số thống kê phép đo Mn2+ 19 Bảng 3.17 Mật độ quang thu sau lần đo mẫu trước, sau xử lý hiệu suất tương ứng Cd2+ 20 Bảng 3.18 Kết đánh giá sai số thống kê phép đo Cd2+ 3.3.2 Kết khảo sát ảnh hưởng khối lượng bột vỏ trứng đến hiệu suất xử lí Cd2+ Để khảo sát ảnh hưởng loại vỏ trứng (nung chưa nung) đến hiệu suất xử lí Cd2+, ta tiến hành thí nghiệm mục 2.2.5.2 Kết thu thể qua bảng 3.9, bảng 3.10 hình 3.10 Bảng 3.9 Kết khảo sát ảnh hưởng khối lượng bột vỏ trứng nung đến hiệu suất xử lí Cd2+ STT Cốc mbột nung (g) 0.03 Cốc Cốc Cốc Cốc Cốc 0.06 0.09 0.12 0.15 0.18 Ctrước (ppm) 10 10 10 10 10 10 Csau (ppm) 6.05 4.22 1.66 1.29 1.42 1.45 %H 39.5 57.80 83.4 87.1 85.8 85.5 Kết từ bảng số liệu cho ta thấy, khối lượng bột vỏ trứng tăng từ 0.03 -0.12 hiệu suất xử lí Cd2+ tăng mạnh đạt cực đại 0.12g Nhưng tiếp tục tăng khối lượng bột lên 0.15g 0.18g hiệu suất có dấu hiệu giảm nhẹ khơng đáng kể, chứng tỏ đến lúc hiệu suất xử lí tối đa Do ta chọn khối lượng bột hoạt hóa 0.12g làm điều kiện tối ưu cho khảo sát sau Bảng 3.10 Kết khảo sát ảnh hưởng khối lượng bột vỏ trứng chưa nung đến hiệu suất xử lí Cd2+ STT Cốc mbột chưa nung (g) 0.03 Cốc Cốc Cốc Cốc Cốc 0.06 0.09 0.12 0.15 0.18 Ctrước (ppm) 10 10 10 10 10 10 Csau (ppm) 6.38 4.96 2.08 1.58 1.55 1.62 %H 36.2 50.04 79.2 84.2 84.5 83.8 Kết từ bảng số liệu cho ta thấy, khối lượng bột vỏ trứng tăng từ 0.03 0.15g hiệu suất xử lí Cd2+ tăng đạt cực đại 0.15g Nhưng tiếp tục tăng 52 khối lượng bột lên 0.18g hiệu suất có dấu hiệu giảm nhẹ, chứng tỏ đến lúc hiệu suất xử lí tối đa Do khối lượng bột chưa hoạt hóa 0.15g chọn làm điều kiện tối ưu cho khảo sát sau Từ hai bảng kết quả, ta dựng đồ thị hình 3.10 Hiệu suất xử lí (%H) 90 87.1 83.4 80 85.8 84.2 84.5 85.5 83.8 79.2 70 57.8 60 50 50.4 39.5 40 36.2 30 0.05 0.1 0.15 Khối lượng vỏ trứng khảo sát (g) 0.2 %H chưa nung %H nung Hình 3.10 Đồ thị biểu diễn ảnh hưởng khối lượng vỏ trứng đến hiệu suất xử lí Cd2+ Khi cho bột vỏ trứng vào dung dịch Cd2+ pH dung dịch tăng nhanh chóng lên mức lớn 10 Nguyên nhân tượng ion kim loại vỏ trứng đặc biệt Ca2+ tạo gốc OH- nâng pH dung dịch môi trường kiềm mạnh, tạo kết tủa Mn(OH)2 Nên bột vỏ trứng tăng gốc hydroxit tạo nhiều kết tủa nhiều Cd2+ làm tăng hiệu suất xử lí, khối lượng tăng đến kết tủa 86% Cd2+ khơng thể tăng nữa, hiệu suất cực đại khối lượng 0.12g tối ưu Hiệu xuất xử lí vỏ trứng nung cao vỏ trứng chưa nung nhiều, có tác dụng nhiệt, bột nung cịn lại ion kim loại, gốc OH- tự do, dễ dàng tạo kết tủa với Cd2+ vỏ trứng chưa nung, hiệu suất xử lí cao 53 3.3.3 Kết khảo sát ảnh hưởng nồng độ Cd2+ đến hiệu suất xử lí Cd2+ vỏ trứng gà Ta tiến hành thí nghiệm mục 2.2.5.3 để khảo sát ảnh hưởng loại vỏ trứng (nung chưa nung) đến hiệu suất xử lí Mn2+, kết thể qua bảng 3.11, bảng 3.12 hình 3.11 Bảng 3.11 Kết khảo sát ảnh hưởng nồng độ Cd2+ đến hiệu suất xử lí Cd2+ vỏ trứng nung STT Cốc Cốc Cốc Cốc Cốc Cốc 𝑪𝑪𝒅𝟐+ (ppm) 10 15 20 25 30 Csau (ppm) 1.95 1.76 1.99 1.32 3.84 4.62 %H 61 82.4 86.73 93.40 84.64 84.60 Bảng 3.12 Kết khảo sát ảnh hưởng nồng độ Cd2+ đến hiệu suất xử lí Cd2+ vỏ trứng chưa nung STT Cốc Cốc Cốc Cốc Cốc Cốc 𝑪𝑪𝒅𝟐+ (ppm) 10 15 20 25 30 Csau (ppm) 2.04 1.96 4.6 2.22 1.92 4.08 %H 59.2 80.4 69.33 88.9 92.32 86.4 Kết từ bảng số liệu cho ta thấy, nồng độ tăng từ 5-25ppm hiệu suất xử lí Cd2+ tăng mạnh, đạt cực đại 20ppm với vỏ trứng nung 25ppm với vỏ trứng chưa nung Nhưng tiếp tục tăng nồng độ lên 30ppm hiệu suất giảm không đáng kể, chứng tỏ nồng độ Cd2+ 20ppm 25ppm hiệu suất xử lí tối đa Do ta chọn nồng độ Cd2+ 20ppm cho vỏ trứng nung 25ppm cho vỏ trứng chưa nung làm điều kiện tối ưu cho khảo sát sau Từ bảng kết 3.11 3.12, ta dựng đồ thị hình 3.11 54 Hiệu suất xử lí (%H) 100 93.4 90 92.32 82.4 80 84.64 70 60 50 10 15 20 25 Nồng độ khảo sát (ppm) %H nung 30 35 %H chưa nung Hình 3.11 Đồ thị biểu diễn ảnh hưởng nồng độ Cd2+ đến hiệu suất xử lí Cd2+ vỏ trứng Tương tự với khảo sát khối lượng, cho bột vỏ trứng vào dung dịch Cd2+ pH dung dịch tăng nhanh chóng lên mức lớn 10 Nguyên nhân tượng ion kim loại vỏ trứng đặc biệt Ca2+ tạo gốc OH- nâng pH dung dịch môi trường kiềm mạnh, tạo kết tủa Cd(OH)2 Nên nồng độ tăng lên đồng thời khối lượng bột không thay đổi nhiều ion Cd2+ dung dịch khơng kết tủa kéo theo hiệu suất giảm, giảm nhẹ trường hợp Ta dễ thấy nồng độ 20ppm hiệu suất cực đại với vỏ nung 25ppm với vỏ trứng chưa nung, sau nồng độ tăng hiệu suất có dấu hiệu giảm Do chọn điểm tối ưu cho khảo sát sau Dễ thấy hiệu suất xử lí vỏ trứng nung cao nhiều vỏ trứng chưa nung, vỏ trứng nung hoạt hóa, nên khả phản ứng nhanh thuận tiện vỏ chưa nung điều kiện khảo sát 3.3.4 Kết khảo sát ảnh hưởng thời gian khuấy đến hiệu suất xử lí Cd2+ vỏ trứng gà 55 Để khảo sát ảnh hưởng thời gian khuấy đến hiệu suất xử lí Mn2+ vỏ trứng ta tiến hành thí nghiệm mục 2.2.5.4, kết thể qua bảng 3.13, bảng 3.14 hình 3.12 Bảng 3.13 Kết khảo sát ảnh hưởng thời gian khuấy đến hiệu suất xử lí Cd2+ vỏ trứng nung STT Cốc Cốc Cốc Cốc Cốc Cốc t (phút) 10 30 45 60 75 Ctrước (ppm) 20 20 20 20 20 20 Csau (ppm) 4.08 4.19 2.77 2.62 2.66 2.75 %H 79.6 79.05 86.15 86.9 86.7 86.25 Kết từ bảng số liệu cho ta thấy, hiệu suất xử lí cao lớn 79% khuấy từ 5-75 phút Hiệu suất xử lí biến động không lớn đạt cực đại 45 phút, điều kiện tối ưu cho q trình xử lí Bảng 3.14 Kết khảo sát ảnh hưởng thời gian khuấy đến hiệu suất xử lí Cd2+ bột vỏ trứng chưa nung STT Cốc Cốc Cốc Cốc Cốc Cốc t (phút) 10 30 45 60 75 Ctrước (ppm) 25 25 25 25 25 25 Csau (ppm) 17.22 16.77 13.52 9.38 5.23 7.75 %H 31.12 32.92 45.92 62.48 79.08 69 Theo bảng số liệu 3.14, hiệu suất xử lí thấp, khuấy từ 5-60 phút, tìm hiệu suất cực đại đạt gần 80% Có thể thấy rõ thời gian khuấy ảnh hưởng lớn đến hiệu suất xử lí Cd2+ vỏ trứng nung Ta chọn 60 phút điều kiện tối ưu để hiệu suất xử lí Cd2+ Từ bảng kết 3.13 bảng 3.14, ta dựng đồ thị hình 3.12 56 100 86.15 Hiệu suất xử lí (%H) 79.679.05 86.9 86.7 86.25 80 62.48 60 69 79.08 45.92 31.1232.92 40 20 0 10 20 30 40 50 Thời gian khảo sát (phút) %H nung 60 70 80 %H chưa nung Hình 3.12 Đồ thị biểu diễn ảnh hưởng thời gian khuấy đến hiệu suất xử lí Cd2+ vỏ trứng Tương tự với khảo sát trên, cho vỏ trứng vào dung dịch Cd2+ pH dung dịch tăng nhanh chóng lên mức lớn 10 Nguyên nhân tượng ion kim loại vỏ trứng đặc biệt Ca2+ tạo gốc OH- nâng pH dung dịch môi trường kiềm mạnh, tạo kết tủa Cd(OH)2 Thời gian tương tác vỏ trứng với ion Cd2+ lớn hiệu suất tăng đến đạt cực đại, sau hiệu suất có thay đổi khơng đáng kể Kết hợp yếu tố ta chọn điều kiện tối ưu để hiệu suất xử lí Cd2+ đạt cực đại với vỏ trứng nung 0.12g bột vỏ trứng khuấy 45 phút nồng độ 20ppm, với vỏ trứng chưa nung 0.15g bột vỏ trứng khuấy 60 phút nồng độ 25ppm Từ khảo sát ta thấy, cần khuấy 45 phút với nồng độ 20ppm khối lượng 0.12g bột vỏ trứng hoạt hóa cho hiệu suất cao, lớn 86% Trong điều kiện đó, bột chưa nung phải khuấy đến 60 phút tìm hiệu suất cao với khối lượng 0.15g đạt 79.08% Chứng tỏ, bột vỏ trứng hoạt hóa có tiềm phát triển để xử lí Cd2+ nước cho hiệu suất cao 57 3.4 SO SÁNH KHẢ NĂNG XỬ LÍ KIM LOẠI CỦA VỎ TRỨNG GÀ Tiến hành thí nghiệm điều kiện khối lượng vỏ trứng, nồng độ kim loại thời gian khuấy vỏ trứng Kết khảo sát thu mục 3.2.2, 3.2.3, 3.2.4, 3.3.2, 3.3.3, 3.3.4 cho thấy điều kiện tối ưu để xử lí Mn2+ vỏ trứng nung 0.15g vỏ trứng khuấy 10 phút nồng độ 10ppm, vỏ trứng chưa nung 0.18g khuấy 45 phút nồng độ 10ppm Nhưng Cd2+, 0.12g vỏ trứng nung khuấy 45p 20ppm vỏ chưa nung 0.15g khuấy 60 phút 25ppm Hiệu suất xử lí theo điều kiện tối ưu khảo sát Mn2+ 98.45% với vỏ trứng nung 53.14% với vỏ trứng chưa nung Chứng tỏ vỏ trứng nung xử lí tốt nhiều so với vỏ trứng chưa nung Còn với Cd, hiệu suất tối đa ứng với điều kiện tối ưu khảo sát 86.9% với vỏ trứng nung với vỏ trứng chưa nung 79.08% Sự chênh lệch không lớn lắm, độ tan CdCO3 Cd(OH)2 tương đương (𝑆𝐶𝑑𝐶𝑂3 =3.9x10-5 g/100g H2O 𝑆𝐶𝑑(𝑂𝐻)2 = 2.7 × 10−4 g/100g H2O) Hiệu suất xử lí Mn2+ vỏ trứng lớn nhiều so với xử lí Cd2+, ứng dụng tốt thực tế để xử lí Mn2+ nước thải 58 3.5 ĐỀ XUẤT ĐỀ XUẤT QUY TRÌNH XỬ LÍ NƯỚC THẢI CHỨA Mn2+ VÀ Cd2+ Nước thải đầu vào Song chắn rác Hố thu rác Bể thu dầu mỡ Cấp khí, vớt dầu mỡ Thêm bột vỏ trứng Bể điều hòa Bể tạo kết tủa OH- Bể lắng đứng Nước rửa lọc Bể lọc áp lực NaOCl, HClO Bể khử trùng Sân phơi bùn Nguồn tiếp nhận (theo QCVN hành) 59 Thuyết minh quy trình: Nước thải chứa Mn2+ Cd2+ chảy bể thu dầu mỡ, trước bể thu dầu mỡ ta đặt song chắn rác nhằm loại cặn có kích thước lớn lớn 5mm Sau tách rác, nước thải chảy bể thu dầu mỡ sau đưa qua bể điều hịa để điều hòa lưu lượng nước thải nồng độ chất ô nhiễm, dầu mỡ vớt cung cấp khí để điều hịa lưu lượng nước, oxy hóa sơ chất hữu tránh phát sinh vi khuẩn kị khí phân hủy gây mùi thối Từ bể điều hịa nước thải đưa vào bể tạo kết tủa OH-, giai đoạn vỏ trứng thêm vào để kết tủa Mn2+ Cd2+ có nước Tiếp theo nước đưa vào bể lắng đứng để tách chất lơ lững khỏi nước tác dụng trọng lực lên hạt lơ lững có tỷ trọng nặng tỷ trọng nuớc, bùn lắng phía đưa sân phơi bùn nước tiếp tục đưa đến bể lọc áp lực, lọc vỏ trứng mà dùng nước để rửa lọc Nước bể lọc áp lực nồng độ cịn q lớn, vượt quy chuẩn cho phép đưa lên bể điều hịa tiếp tục xử lí theo quy trình, nước bể lọc áp lực đạt chuẩn đưa sang bể khử trùng thêm NaOCl, HClO để khử trùng cuối đưa đến nguồn tiếp nhận, nước sau xử lý đạt yêu cầu QCVN hành 3.6 KẾT QUẢ ĐÁNH GIÁ SAI SỐ THỐNG KÊ CỦA PHƯƠNG PHÁP Tiến hành phân tích hai mẫu chuẩn, đo mẫu lần với nồng độ Mn2+ 10ppm 15ppm (nồng độ Cd2+ 20ppm 25ppm) Đo mật độ quang sau phản ứng kết thúc Kết thể qua bảng 3.15, bảng 3.16, bảng 3.17 bảng 3.18 60 Bảng 3.15 Mật độ quang thu sau lần đo mẫu trước, sau xử lý hiệu suất tương ứng Mn2+ Lần phân tích Mn2+ 10 Dtrước ppm Dsau H (%) 2+ Mn 15 Dtrước ppm Dsau 0.4525 0.4541 0.4375 0.4532 0.4495 0.0015 0.0031 0.0028 0.0017 0.0023 98.895 97.72 97.87 98.75 98.29 0.6066 0.6032 0.6070 0.6068 0.6054 0.2437 0.2435 0.2483 0.2452 0.2445 H (%) 59.83 59.63 59.09 59.59 59.41 Tính độ xác phương pháp thông qua giá trị 𝜀 với chuẩn Student, độ tin cậy 95% (𝛼=0.005, k=4, t=2.78) theo mục 1.4 Bảng 3.16 Kết đánh giá sai số thống kê phép đo Mn2+ Các đại lượng đặc trưng Mn2+ 10ppm Mn2+ 15ppm Giá trị hiệu suất trung bình (%) 98.31 59.51 Phương sai S2 0.2688 0.0774 Độ lệch chuẩn S 0.2319 0.1244 Hệ số biến động Cv 0.2637 0.2090 Biên giới tin cậy 𝜺 ± 0.1289 ± 0.0692 Sai số tương đối ∆% ±0.1309 ±0.1161 61 Bảng 3.17 Mật độ quang thu sau lần đo mẫu trước, sau xử lý hiệu suất tương ứng Cd2+ Lần phân tích Cd2+ 20 Dtrước ppm Dsau H (%) 2+ Cd 25 Dtrước ppm Dsau 6.43 6.32 6.45 6.38 6.40 0.44 0.37 0.49 0.35 0.38 93.4 94.45 92.6 94.75 94.3 8.03 8.06 7.92 8.11 8.02 0.63 0.71 0.57 0.73 0.64 H (%) 92.32 91.32 93.08 91.08 Bảng 3.18 Kết đánh giá sai số thống kê phép đo Cd2+ 92.20 Các đại lượng đặc trưng Cd2+ 20ppm Cd2+ 25ppm Giá trị hiệu suất trung bình (%) 93.9 92.0 Phương sai S2 0.7813 0.6544 Độ lệch chuẩn S 0.3953 0.3618 Hệ số biến động Cv 0.4209 0.3933 Biên giới tin cậy 𝜺 ±0.2198 ±0.1761 Sai số tương đối ∆% ±0.2335 ± 0.1910 Với khoảng tin cậy nhỏ 1, phương pháp có độ xác cao 62 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Kết luận Qua trình thực đề tài khóa luận : “Khảo sát yếu tố ảnh hưởng dùng vỏ trứng gà để giảm thiểu Mn2+ Cd2+ nước, thu số kết sau: - Khảo sát khối lượng tối ưu cho khả xử lí vỏ trứng Mn2+ 0.15g với vỏ nung (hiệu suất 98.895%) 0.18g với vỏ chưa nung (hiệu suất 34.35%) - Khảo sát khối lượng tối ưu cho khả xử lí vỏ trứng Cd2+ 0.12g với vỏ nung (hiệu suất 87.1%) 0.15g với vỏ chưa nung (hiệu suất 84.5%) - Thời gian tối ưu cho khả xử lí vỏ trứng Mn2+ 10 phút với vỏ nung cho hiệu suất 98.45% vỏ chưa nung 45 phút cho hiệu suất 53.14% - Thời gian tối ưu cho khả xử lí vỏ trứng Cd2+ 45 phút với vỏ nung cho hiệu suất 86.9% vỏ chưa nung 60 phút cho hiệu suất 79.08% - Nồng độ Mn2+ tối ưu cho khối lượng 0.15g vỏ nung 0.18g vỏ chưa nung 10ppm - Nồng độ Cd2+ tối ưu cho khối lượng 0.12g vỏ trứng nung 20ppm 0.15g vỏ chưa nung 25ppm - Điều kiện tối ưu để hiệu suất xử lí Mn2+ đạt cực đại 0.15g vỏ nung khuấy 10 phút nồng độ 10ppm 0.18g vỏ chưa nung khuấy 45 phút nồng độ 10ppm - Điều kiện tối ưu để hiệu suất xử lí Cd2+ đạt cực đại 0.12g vỏ trứng nung khuấy 45 phút nồng độ 50ppm 0.18g vỏ trứng chưa nung khuấy 60 phút nồng độ 25ppm - Vỏ nung xử lí tốt hơn, cho hiệu suất cao hơn, có tiềm ứng dụng xử lí Mn2+ Cd2+ nước so với vỏ chưa nung 63 Kiến nghị Do nhiều hạn chế thời gian, điều kiện công nghệ khả nắm bắt sinh viên nên đề tài nhiều thiếu sót Vậy nên em xin đưa số đề xuất cho nghiên cứu tiếp theo: - Tiếp tục nghiên cứu khả tái sinh vật liệu - Nghiên cứu khả xử lý kim loại khác vỏ trứng - Ứng dụng vỏ trứng để xử lý kim loại nặng mẫu nước thải thực tế 64 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Bùi Xuân Vững, Xử lí số liệu hóa phân tích, ĐHSP- ĐHĐN, 2014 [2] Đặng Ngọc Dục- Đặng Công Hanh- Thái Xuân Tiên, Lý thuyết xác suất thống kê toán, ĐHSP- ĐHĐN, 1996 [3] Hồng Minh Châu, Hóa học phân tích định tính, NXB Giáo dục, 1977 [4] Hồng Nhâm, Hóa vơ tập 3, Nhà xuất giáo dục Hà Nội, 2001 [5] Hồ Viết Quý, Các phương pháp phân tích quang học hóa học, NXB ĐHQG Hà Nội, 1999 [6] Lê Huy Bá, Độc học môi trường bản, NXB ĐHQC TP Hồ Chí Minh, 2008 [7] Lê Văn Cát, Hấp phụ trao đổi ion kĩ thuật xử lý nước thải, NXB thống kê Hà Nội, 2002 [8] Nguyễn Đăng Đức, Hóa học phân tích, Đại học Thái Nguyên, 2008 [9] Nguyễn Đình Bảng, Bài giảng chuyên đề phương pháp xử lí nước, nước thải, ĐHKHTN-ĐHQGHN, 2004 [10] Nguyễn Đức Vận, Hóa vơ tập 2: Các kim loại điển hình, Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật, Hà Nội, 2004 [11] Nguyễn Thị Hường, Giáo trình xử lí nước thải, ĐHSP Đà Nẵng [12] Trần Văn Nhân, Ngơ Thị Nga, Giáo trình cơng nghệ xử lí nước thải, Nhà xuất Khoa học kĩ thuật, Hà Nội, 2002 [13] Trịnh Thị Thanh, Độc học, môi trường sức khỏe người, Nhà xuất Đại Học quốc gia Hà Nội, 2001 [14] Từ Vọng Nghi- Hồng Văn Trung- Trần Tứ Hiếu, Phân tích nước, NXB Khoa học Kỹ thuật Hà Nội, 1986 65 [15] QCVN 09 MT-2015/BTNMT,Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia chất lượng nước đất, 2015 [16] QCVN 40-2011/BTNMT, Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia nước thải công nghiệp, 2011 [17] QCVN 01: 2009/BYT, Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia chất lượng nước ăn uống, 2009 [18] QCVN 08 2008/BTNMT,Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia chất lượng nước bề mặt, 2008 [19] G Saclo, Các phương pháp hóa phân tích (tập 1, tập 2), NXB Đại học trung học chuyên nghiệp [20] https://vi.wikipedia.org/wiki/B%E1%BA%A3ng_%C4%91%E1%BB%99_tan [21] Báo Sức khỏe đời sống, số ngày 5/12/2009 66 ... TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KHOA HÓA Đề tài: KHẢO SÁT MỘT SỐ YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG KHI DÙNG VỎ TRỨNG GÀ ĐỂ GIẢM THIỂU Mn2+ VÀ Cd2+ TRONG NƯỚC KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP CỬ NHÂN KHOA HỌC Sinh viên thực :Nguyễn... tài: ? ?Khảo sát số yếu tố ảnh hưởng dùng vỏ trứng gà để giảm thiểu Mn2+ Cd2+ nước? ?? CHƯƠNG I: TỔNG QUAN 1.1 TÀI NGUYÊN NƯỚC VÀ Ô NHIỄM NGUỒN NƯỚC 1.1.1 Tài nguyên nước 1.1.1.1 Tài nguyên nước tế... kiện tối ưu cho khảo sát sau 37 2.2.4.3 Khảo sát ảnh hưởng nồng độ Mn2+ đến hiệu suất xử lí mangan Với loại vỏ trứng, ta khảo sát mẫu Cân khối lượng vỏ trứng tối ưu khảo sát mục 2.2.4.2 cho vào