Nghiên cứu chế tạo vật liệu hấp phụ từ xơ mướp và khảo sát khả năng hấp phụ ion zn2+ trong môi trường nước

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM KHOA HÓA  - TRẦN THỊ THANH HIẾU NGHIÊN CỨU CHẾ TẠO VẬT LIỆU HẤP PHỤ TỪ XƠ MƢỚP VÀ KHẢO SÁT KHẢ NĂNG HẤP PHỤ ION Zn2+ TRONG MƠI TRƢỜNG NƢỚC KHĨA LUẬN TỐT NGHIỆP CỬ NHÂN KHOA HỌC Đà Nẵng, 2015 ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM KHOA HÓA  - NGHIÊN CỨU CHẾ TẠO VẬT LIỆU HẤP PHỤ TỪ XƠ MƢỚP VÀ KHẢO SÁT KHẢ NĂNG HẤP PHỤ ION Zn2+ TRONG MƠI TRƢỜNG NƢỚC KHĨA LUẬN TỐT NGHIỆP CỬ NHÂN KHOA HỌC Giáo viên hƣớng dẫn : TS Vũ Thị Duyên Sinh viên thực : Trần Thị Thanh Hiếu Lớp : 11CQM Đà Nẵng, 2015 ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG CỘNG HÕA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM TRƢỜNG ĐHSP Độc lập – Tự – Hạnh phúc KHÓA HÓA - NHIỆM VỤ KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP Họ tên sinh viên: Trần Thị Thanh Hiếu Lớp: 11CQM 1.Tên đề tài: nghiên cứu chế tạo vật liệu hấp phụ từ xơ mướp khảo sát khả hấp phụ ion Zn2+ môi trường nước 2.Nguyên liệu, dụng cụ thiết bị: - Dụng cụ: Các loại pipet, bình tam giác, bình định mức, cốc thủy tinh, phễu lọc,… - Hóa chất: + Xơ mướp + NaOH + Axit citric + Axit axetic + Muối kẽm ZnSO4 Và số hóa chất thơng dụng khác - Máy móc: + Tủ sấy + Lị nung + Cân phân tích Và loại máy móc cần thiết khác Nội dung nghiên cứu: Khảo sát yếu tố ảnh hưởng đến hiệu suất biến tính xơ mướp: nồng độ axit citric, tỉ lệ rắn : lỏng, thời gian nung; khảo sát yếu tố ảnh hưởng đến hiệu suất hấp phụ ion kẽm (II) xơ mướp biến tính: pH, thời gian đạt cân bằng, nồng độ xơ mướp, từ rút nhận xét khả hấp phụ ion kẽm (II) xơ mướp biến tính Giáo viên hướng dẫn: TS: Vũ Thị Duyên Ngày giao đề tài: Ngày tháng năm 2014 Ngày hoàn thành: Ngày tháng năm 2015 Chủ nhiệm khoa Giáo viên hƣớng dẫn Sinh viên hoàn thành nộp báo cáo cho khoa ngày … tháng… tháng … năm 2015 Kết điểm đánh giá: Ngày tháng … năm 2015 CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG LỜI CẢM ƠN Với lòng biết ơn sâu sắc nhất, em xin gởi đến q thầy khoa Hóa Học – trường Đại Học Sư Phạm Đà Nẵng với tri thức tâm huyết để truyền đạt vốn tri thưc quý báu cho chúng em suốt thời gian học tập trường Và đặc biệt khóa luận em xin chân thành cảm ơn giúp đỡ nhiệt tình Giang Thị Kim Liên Vũ Thị Dun Các tận tình bảo, hướng dẫn giúp đỡ chúng em suốt q trình nghiên cứu hồn thành khóa luận Em xin cảm ơn anh chị, bạn đơn vị đo mẫu thí nghiệm tạo điều kiện thuận lợi hợp tác giúp đỡ em trình làm thực nghiệm Bước đầu vào thực tế, tìm hiểu lĩnh vực nghiên cứu khoa học, kiến thức em hạn chế nhiều bỡ ngỡ Do việc mắc phải sai sót điều khơng thể tránh khỏi, em mong nhận ý kiến đóng góp quý thầy cô bạn để báo cáo em hồn thiện Cuối em xin kính chúc quý thầy cô bạn dồi sức khỏe ! Trân trọng ! Đà Nẵng, ngày tháng năm 2015 Sinh viên thực Trần Thị Thanh Hiếu MỤC LỤC MỞ ĐẦU CHƢƠNG TỔNG QUAN 1.1 Tình trạng nhiễm kim loại nặng 1.1.1 Đại cương kim loại nặng: 1.1.2 Ô nhiễm kim loại nặng nước 1.1.3 Giới thiệu kim loại kẽm 1.2 Axit citric 1.2.1 Cấu tạo phân tử 1.2.3 Tính chất hóa học 10 1.2.4 Trạng thái tự nhiên 10 1.2.5 Điều chế 10 1.2.6 Ứng dụng 11 1.3 Quá trình hấp phụ 19 1.3.1 Hiện tượng hấp phụ 19 1.3.2 Các mơ hình tình hấp phụ 21 1.3.3 Các yếu tố ảnh hưởng đến trình hấp phụ .23 1.4 Giới thiệu mướp 11 1.4.1 Đặc điểm mướp .11 1.4.2 Ứng dụng mướp .12 1.5 Phổ hấp phụ nguyên tử (AAS) .14 1.5.1 Nguyên tắc .14 1.5.2 Phương pháp đường chuẩn 16 1.6 Phổ IR SEM .16 1.6.1 Phổ hồng ngoại (IR) .16 1.6.2 Ảnh SEM 17 CHƢƠNG 2: NGUYÊN LIỆU VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU .18 2.1 Nguyên liệu, dụng cụ, hóa chất 18 2.1.1 Nguyên liệu hóa chất 18 2.1.2 Dụng cụ thiết bị nghiên cứu .18 2.2 Phương pháp nghiên cứu .19 2.2.1 Thu gom xử lí xơ mướp .23 2.2.2 Biến tính xơ mướp axit citric .24 2.2.3 Khảo sát số đặc tính hóa lí xơ mướp chưa biến tính xơ mướp biến tính 26 2.2.4 Khảo sát yếu tố ảnh hưởng đến hiệu suất hấp phụ ion kẽm (II) xơ mướp biến tính 26 2.2.5 Đường đẳng nhiệt hấp phụ đối vối ion kẽm (II) 27 2.2.6 So sánh khả hấp phụ ion kẽm (II) xơ mướp chưa biến tính xơ mướp biến tính 28 CHƢƠNG KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 29 3.1 Kết xác định đặc tính hóa lý ngun liệu ban đầu .29 3.2 Kết yếu tố ảnh hưởng đến q trình biến tính xơ mướp axit citric .31 3.2.1 Nồng độ axit citric 32 3.2.2 Ảnh hưởng tỉ lệ rắn : lỏng 33 3.2.3 Ảnh hưởng thời gian nung 34 3.3 Đặc trưng nguyên liệu thô xơ mướp biến tính .35 3.3.1 Hình dạng bên 35 3.3.2 Phổ IR .36 3.3.3 Ảnh SEM 38 3.4 Khảo sát yếu tố ảnh hưởng đến hiệu suất hấp thụ ion kẽm (II) .40 3.4.1 Ảnh hưởng pH đến hiệu suất hấp thụ 40 3.4.2 Ảnh hưởng thời gian hấp phụ 41 3.4.3 Ảnh hưởng tỉ lệ rắn lỏng .42 3.5 Đường đẳng nhiệt hấp phụ 43 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ .45 TÀI LIỆU THAM KHẢO .46 DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 1.1 Nước bị ô nhiễm kim loại nặng…………………………… ……………….5 Hình 1.2 Quặng kẽm………………………………………………………………… …….6 Hình 1.3 Cơng thức cấu tạo axit Citric………………………………….… … Hình 1.4 Cây mướp……………………………………………………… … …16 Hình 1.5 Xơ mướp………………………………………………………………… …….17 Hình 1.6 Xơ mướp làm gạch ốp từ xơ mướp………………………………… …….19 Hình 1.7 Xơ mướp làm bơng tắm sơ vật dụng nhà khác….…… …….19 Hình 3.1 Xơ mướp sau rây……………………………………………………… 29 Hình 3.2 Ảnh SEM xơ mướp chưa biến tính…………………………………… …….30 Hình 3.3 Hiệu suất hấp phụ axit axetic Zn 2+ xơ mướp chưa biến tính …31 Hình 3.4 Ảnh hưởng nồng độ axit citric đến hiệu suất hấp phụ ion Zn 2+ xơ mướp……………………………………………………………………….… …32 Hình 3.5 Ảnh hưởng tỉ lệ rắn: lỏng đến hiệu suất hấp phụ ion Zn 2+ xơ mưóp……………………………………………………………………………………… …33 Hình 3.6 Ảnh hưởng thời gian nung đến hiệu suất biến tính xơ mướp…… …34 Hình 3.7a Xơ mướp chưa biến tính………….……………………………………… 35 Hình 3.7b Xơ mướp biến tính……………………………………………….…… … .36 Hình 3.8a Phổ hồng ngoại xơ mướp chưa biến tính…………………… …… …37 Hình 3.8b Phổ hồng ngoại xơ mướp biến tính…………………………….… ….37 Hình 3.9a Ảnh SEM xơ mướp chưa biến tính………………………………….… ….38 Hình 3.9b Ảnh SEM xơ mướp biến tính…………………………………………… … 39 Hình 3.10 Hiệu suất hấp phụ xơ mướp chưa biến tính xơ mướp biến tính…………………………………………………………………………………… ……39 Hình 3.11 Ảnh hưởng pH đến hiệu suất hấp phụ ion Zn 2+……………… …….40 Hình 3.12 Ảnh hưởng thời gian khuấy đến hiệu suất hấp phụ…………… … 42 Hình 3.13 Ảnh hưởng nồng độ xơ mướp đến hiệu suất hấp phụ…………… …43 Hình 3.14 Dạng tuyến tính phương trình Freundlich………………………… 44 DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 3.1 Hiệu suất hấp phụ axit axetic Zn2 xơ mướp chưa biến tính… 30 Bảng 3.2 Ảnh hưởng nồng độ axit citric đến hiệu suất biến tính xơ mướp… 32 Bảng 3.3 Ảnh hưởng tỉ lệ rắn: lỏng đến hiệu suất biến tính xơ mướp……… 33 Bảng 3.4 Ảnh hưởng thời gian nung đến hiệu suất biến tính xơ mướp… … 34 Bảng 3.5 Ảnh hưởng pH đến hiệu suất hấp phụ ion kẽm (II)…………… 40 Bảng 3.6 Ảnh hưởng thời gian khuấy đến hiệu suất hấp phụ ion kẽm (II)… 41 Bảng 3.7 Ảnh hưởng nồng độ xơ mướp đến hiệu suất hấp phụ ion kẽm (II) 42 MỞ ĐẦU Lý chọn đề tài: Môi trường sống biến đổi mạnh mẽ Các hoạt động công nghiệp, nông nghiệp, xây dựng, giao thông vận tải, hoạt động khai khoáng ngày tăng nguyên nhân làm cho môi trường bị phá hủy trầm trọng, làm cho nhiệt độ trái đất tăng, lỗ thủng tầng ozon ngày lớn, mưa axit, nghịch đảo nhiệt… Ơ nhiễm mơi trường, vấn đề nhiễm nguồn nước vấn đề xúc tồn cầu Việt Nam quốc gia có nguồn nước phong phú trữ lượng tốt chất lượng Nhưng ngày tình trạng suy thối nước ô nhiễm nguồn nước phổ biến khu vực đô thị thành phố lớn Không nguồn nước tác động người bị nhiễm hợp chất hữu khó phân hủy, vi khuẩn gây bệnh, chất độc hại kim loại nặng Nguyên nhân gây nên ô nhiễm nước thải sinh hoạt, nước thải sông nhánh không xử lý với chất thải sở sản xuất công nghiệp tác nhân ô nhiễm phân tán sở công nghiệp nhỏ tiểu thủ công trực tiếp gián tiếp thải vào dịng sơng gây tượng nhiễm nguồn nước nặng nề Q trình sản xuất nơng nghiệp đóng góp lượng đáng kể vào gia tăng hàm lượng kim loại nặng nước Các loại hóa chất bảo vệ thực vật đặc biệt phân photpho có chứa kim loại nặng As, Pb, Hg… Thông qua hoạt động phun, bón thuốc hay rửa trơi đất có chứa chất mà kim loại nặng có mặt nước Theo chuyên gia, năm Việt Nam sử dụng đến triệu hóa chất thuộc 500 loại khác nhau, phần lớn thuốc trừ sâu lại trừ cỏ, trừ bệnh Hiện nay, Việt Nam vấn đề ô nhiễm môi trường nước xảy nghiêm trọng làng nghề tái chế kim loại Theo số nghiên cứu hàm lượng kim loại nặng nước thải làng nghề tái chế kim loại hầu hết cao tiêu chuẩn cho phép nhiều lần thải trực tiếp vào môi trường mà không qua xử lý, hàm lượng kim loại nặng Cu, Pb Zn nước thải 33 Vì nồng độ axit citric tối ưu cho trình hấp phụ kẽm (II) 45% 3.2.2 Ảnh hưởng tỉ lệ rắn : lỏng Điều kiện tiến hành: Ảnh hưởng tỉ lệ rắn:lỏng đến q trình biến tính xơ mướp nghiên cứu điều kiện: nồng độ axit citric 45%, thời gian biến tính 3h tỉ lệ rắn: lỏng thay đổi là: 3g:20ml dung dịch, 3g:30ml dung dịch, 3g:40ml dung dịch, 3g:50ml dung dịch, 3g:60ml dung dịch Bảng 3.3 Ảnh hưởng tỉ lệ rắn: lỏng đến hiệu suất biến tính xơ mướp Thể tích axit citric (ml) 20 30 40 50 60 Zn (II) C0 (ppm) 20 20 20 20 20 Cf (ppm) 7,94 6,99 5,97 6,01 6,29 H (%) 60,03 65,05 70,15 69,95 68,55 Kết thực nghiệm ảnh hưởng tỉ lệ rắn:lỏng đến hiệu suất hấp phụ ion Zn2+ xơ mướp biến tính biểu diễn hình 3.5 Hình 3.5 Ảnh hưởng tỉ lệ rắn: lỏng đến hiệu suất hấp phụ ion Zn 2+ xơ mướp Từ đồ thị hình 3.5 cho thấy hiệu suất hấp phụ ion Zn2+ xơ mướp biến tính axit citric 45% tăng dần tăng tỉ lệ rắn: lỏng từ 3g:20ml dung dịch đến 3g:40ml dung dịch Hiệu suất hấp phụ cao 70,15% ứng với tỉ lệ 3g xơ mướp: 34 40ml axit citric Ảnh hưởng tỉ lệ rắn: lỏng đến trình biến tính xơ mướp giải thích ban đầu tăng tỉ lệ rắn: lỏng lên đến tỉ lệ 3g xơ mướp: 40ml axit citric số lượng axit tăng lên nên hiệu suất hấp phụ tăng lên rõ rệt Tuy nhiên trung tâm hấp phụ bão hòa axit citric việc tiếp tục tăng thể tích axit citric khơng ảnh hưởng tới hiệu suất hấp phụ Vì tỉ lệ rắn: lỏng tối ưu cho trình hấp phụ ion kẽm (II) 3g:40ml 3.2.3 Ảnh hưởng thời gian nung Điều kiện tiến hành: Ảnh hưởng thời gian nung đến q trình biến tính xơ mướp thực điều kiện: nồng độ axit citric 45%, tỉ lệ rắn: lỏng 3g:40ml, thời gian nung 120 0C thay đổi là: 1h, 2h, 3h, 4h, 5h Các số liệu trình bày bảng 3.4 Bảng 3.4 Ảnh hưởng thời gian nung đến q trình biến tính xơ mướp Thời gian (h) Zn (II) C0 (ppm) 20 20 20 20 20 Cf (ppm) 6,39 6,14 5,97 5,74 5,87 H (%) 68,05 69,25 70,15 71,30 70,65 Kết thực nghiệm ảnh hưởng thời gian biến tính đến hiệu suất hấp phụ ion Zn2+ nguyên liệu xơ mướp biểu diễn hình 3.6 Hình 3.6 Ảnh hưởng thời gian nung đến hiệu suất biến tính xơ mướp 35 Đồ thị hình 3.6 thời gian nung tăng từ 1h÷4h hiệu suất hấp phụ tăng nhanh rõ rệt tiếp tục tăng thời gian nung lên 4h hiệu suất hấp phụ lại giảm xuống Vì chúng tơi chọn thời gian nung tối ưu 4h Sự gia nhiệt 120 0C tạo điều kiện cho axit tách nước thành anhydric Các anhydric tham gia phản ứng este hóa với xenlulozo xơ mướp (tại vị trí xuất nhóm chức axit từ axit citric) Tuy nhiên kéo dài thời gian nung trình tiếp tục diễn với nhóm chức cịn lại axit citric làm giảm số lượng nhóm chức axit nên làm giảm khả hấp phụ Kết luận: Sau khảo sát ảnh hưởng nồng độ axit citric, tỉ lệ rắn : lỏng, thời gian biến tính xơ mướp chúng tơi tìm điều kiện tối ưu cho q trình biến tính xơ mướp là: nồng độ axit citric: 45%, tỉ lệ rắn: lỏng là:3g:40ml, thời gian nung 4h 3.3 Đặc trƣng nguyên liệu thô xơ mƣớp biến tính 3.3.1 Hình dạng bên ngồi Hình 3.7a Xơ mướp chưa biến tính 36 Hình 3.7b Xơ mướp biến tính Xơ mướp sau biến tính có màu tối so với xơ mướp chưa biến tính Nhưng kích thước quan sát mắt thường khơng có thay đổi 3.3.2 Phổ IR Phổ IR xơ mướp chưa biến tính xơ mướp biến tính trình bày hình 3.8a hình 3.8b Kết phân tích hồng ngoại cho phép đánh giá có mặt nhóm chức khẳng định phần cấu trúc phân tử chúng 37 Hình 3.8a Phổ hồng ngoại xơ mướp chưa biến tính Hình 3.8b Phổ hồng ngoại xơ mướp biến tính 38 So sánh hai phổ hồng ngoại hình 3.8a 3.8b cho thấy ngun liệu thơ xơ mướp biến tính có xuất pic số sóng 3337cm-1 (hình 3.8a) 3414cm-1 (hình 3.8b) đặc trưng cho nhóm OH Tuy nhiên cường độ pic hình 3.8b lớn hình 3.8a chứng tỏ số lượng nhóm OH tăng lên sau q trình biến tính Cường độ dao động nhóm cacbonyl ứng với số sóng 1733cm -1 tăng lên rõ rệt hình 3.8b phản ánh kết phản ứng este hóa xơ mướp bến tính Xơ mướp biến tính với cấu trấu bề mặt xốp gia tăng số lượng nhóm COOH kết luận xơ mướp biến tính có đầy đủ đặc tính cho trình hấp phụ vật lý hấp phụ hóa học 3.3.3 Ảnh SEM Ảnh SEM xơ mướp chưa biến tính xơ mướp biến tính trình bày hình 3.9a hình 3.9b Hình 3.9a Ảnh SEM xơ mướp chưa biến tính 39 Hình 3.9b Ảnh SEM xơ mướp biến tính Từ hình ảnh SEM cho thấy xơ mướp biến tính có bề mặt cấu trúc xốp hơn, nhiều khe rãnh sâu xơ mướp chưa biến tính Xơ mướp chưa biến tính Xơ mướp biến tính Hình 3.10 Hiệu suất hấp phụ xơ mướp chưa biến tính xơ mướp biến tính Xơ mướp sau biến tính khơng có hình dạng bề khác mà khả hấp phụ cao so với nguyên liệu thô ban đầu Hiệu suất hấp phụ 40 xơ mướp ban đầu 60,03% sau biến tính hiệu suất hấp phụ đạt 71,30% 3.4 Khảo sát yếu tố ảnh hƣởng đến hiệu suất hấp thụ ion kẽm (II) 3.4.1 Ảnh hưởng pH đến hiệu suất hấp thụ Ảnh hưởng pH đến hiệu suất hấp thụ ion Zn2+ khảo sát khoảng pH dung dịch đổi từ 3÷7 điều kiện: nồng độ Zn2+ 20mg/l, tỉ lệ khối lượng vật liệu hấp phụ : dung dịch hấp phụ 1g/100ml dung dịch, thời gian hấp phụ 60 phút Kết ảnh hưởng pH đến hiệu suất hấp phụ trình bày bảng 3.5 Bảng 3.5 Ảnh hưởng pH đến hiệu suất hấp phụ ion kẽm (II) pH Zn (II) C0 (ppm) 20 20 20 20 20 Cf (ppm) 9,30 6,57 5,79 5,89 6,87 H (%) 53,97 67,22 71,30 70,56 65,67 Kết thực nghiệm ảnh hưởng pH đến hiệu suất hấp phụ ion Zn 2+ nguyên liệu xơ mướp biểu diễn hình 3.10 Hình 3.11 Ảnh hưởng pH đến hiệu suất hấp phụ ion Zn 2+ 41 Từ đồ thị hình 3.10 cho thấy tăng pH từ 3÷5 hiệu suất hấp thụ tăng nhanh từ 53.97% đến 71,30% đạt cao pH = (71,30%), sau tiếp tục tăng pH hiệu suất hấp thụ giảm xuống Điều giải thích pH thấp nồng độ ion H+ lớn nên có hấp thụ cạnh tranh ion H+ bề mặt vật liệu hấp phụ hiệu suất hấp phụ Zn2+ thấp Khi tăng pH nồng độ H+ giảm nên hiệu suất hấp phụ ion kim loại tăng Tuy nhiên pH >5 phần ion kẽm (II) tồn dạng kết tủa Zn(OH)2 nên hiệu suất hấp phụ giảm xuống Vì chúng tơi chọn pH =5 làm tối ưu để khảo sát yếu tố 3.4.2 Ảnh hưởng thời gian hấp phụ Ảnh hưởng thời gian hấp phụ tiến hành điều kiện pH = 5, tỉ lệ rắn : lỏng = 1g : 100ml dung dịch thời gian khuấy thay đổi là: 30 phút, 60 phút, 90 phút, 120 phút, 150 phút Sự phụ thuộc hiệu suất hấp thụ ion kẽm (II) vào thời gian khuấy thể bảng 3.6 Bảng 3.6 Ảnh hưởng thời gian khuấy đến hiệu suất hấp phụ ion kẽm (II) Thời gian khấy (phút) Zn(II) 30 60 90 120 150 C0 (ppm) 20 20 20 20 20 Cf (ppm) 8,12 5,79 3,69 3,79 4,07 H (%) 59,4 71,30 81,55 81,07 79,64 Kết thực nghiệm ảnh hưởng thời gian khuấy đến hiệu suất hấp phụ ion Zn2+ mướp biểu diễn hình 3.11 42 Hình 3.12 Ảnh hưởng thời gian khuấy đến hiệu suất hấp phụ Từ đồ thị 3.11 cho thấy thời gian khuấy tăng hiệu suất hấp phụ tăng từ 59,40% đến 81,55% đạt cân sau 90 phút với hiệu suất cao đạt 81,55% Vì chọn thời gian khuấy 90 phút làm thời gian khuấy tối ưu cho thí nghiệm 3.4.3 Ảnh hưởng tỉ lệ rắn lỏng Ảnh hưởng tỉ lệ rắn : lỏng tiến hành điều kiện pH = 5, thời gian khuấy 90 phút, tỉ lệ rắn: lỏng thay đổi là: 0,5g/100ml,1g/100ml, 1,5g/100ml, 2,0g/100ml, 2,5g/100ml Sự phụ thuộc hiệu suất hấp thụ ion kẽm (II) vào nồng độ xơ mướp thể bảng 3.7 Bảng 3.7 Ảnh hưởng nồng độ xơ mướp đến hiệu suất hấp phụ Nồng độ xơ mướp 0,5 1,0 1,5 2.0 2,5 C0 (ppm) 20 20 20 20 20 Cf (ppm) 5,85 3,69 2,73 2,5 2,28 H (%) 70,05 81,35 86,35 87,50 88,60 (g/100ml) Zn(II) 43 Kết thực nghiệm ảnh hưởng nồng độ xơ mướp đến hiệu suất hấp phụ ion Zn2+ nguyên liệu xơ mướp biểu diễn hình 3.13 Hình 3.13 Ảnh hưởng nồng độ xơ mướp đến hiệu suất hấp phụ Kết cho thấy tăng nồng độ xơ mướp biến tính từ 0,5÷1.5g/100ml hiệu suất hấp phụ tăng nhanh đạt cân nồng độ 1,5g/100ml Vì vậy, chúng tơi chọn nồng độ xơ mướp biến tính tối ưu 1,5g/100ml 3.5 Đƣờng đẳng nhiệt hấp phụ Từ kết thực nghiệm tiến hành vẽ đồ thị xác định phương trình đường thẳng biểu thị phụ thuộc lg thể hình 3.10 x vào lgCf Qua xác định k n Kết m 44 lgCf Hình 3.14 Dạng tuyến tính phương trình Freundlich Từ phương trình đường thẳng y = 1,4082x – 0,6079 thu dạng tuyến tính phương trình đẳng nhiệt Freundlich sau: lg Từ xác định số: x = lgk + lgCf m n K=4,054 n=0,710 45 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Kết luận Đề tài nghiên cứu đạt số kết sau: Nghiên cứu chế tạo thành công vật liệu hấp phụ từ xơ mướp Chứng minh việc biến tính xơ mướp axit citric có tác dụng nâng cao hiệu suất hấp phụ ion kim loại Hiệu suất hấp phụ cực đại đạt 84,15% kẽm (II) Đã khảo sát yếu tố ảnh hưởng đến q trình biến tính xơ mướp nồng độ axit citric, tỉ lệ rắn : lỏng; thời gian biến tính Điều kiện tối ưu để tạo xơ mướp có hiệu suất hấp phụ ion Zn2+ cao là: - Nồng độ axit citric 45% - Tỉ lệ rắn: lỏng 3g: 40ml - Thời gian biến tính 4h Khảo sát yếu tố ảnh hưởng tới hiệu suất hấp phụ ion Zn2+ vật liệu hấp phụ như: pH môi trường, thời gian hấp phụ, nồng độ xơ mướp Đã tìm điều kiện tối ưu để hấp phụ ion kim loại Kẽm (II) lên xơ mướp biến tính sau: - pH = - Thời gian khuấy: 90 phút - Nồng độ xơ mướp: 1.5g xơ mướp/ 100ml dung dịch Xây dựng đường hấp phụ đẳng nhiệt theo phương trình Frendlich Xác định số đặt trưng cho hệ hấp phụ từ phương trình đẳng nhiệt Frendlich kẽm (II) sau: K=5.075 n=1.278 Nghiên cứu, so sánh tính chất lý hóa ngun liệu thô vật liệu hấp phụ độ ẩm toàn phần, phổ IR, ảnh SEM Kiến nghị Cần có nghiên cứu thêm cấu trúc (diện tích bề mặt) thành phần (các polime) để hiểu rõ nguyên nhân giúp xơ mướp có khả hấp phụ tốt Trên sở đó, đề nghị phương pháp biến tính để nâng cao hiệu suất hấp phụ định hướng loại vật liệu có khả hấp phụ tốt 46 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1].Lê Tự Hải (2013), Bài giảng vật liệu hấp phụ xử lý môi trường, Trường Đại học Sư phạm, Đại học Đà Nẵng [2] Nguyễn Hữu Phú (2005), Hóa lý hóa keo, NXB Khoa học Kỹ thuật Hà Nội [3] Lê Phú Tơ (2013), Nghiên cứu chế tạo vật liệu hấp phụ từ bã mía khảo sát khả xử lý Ni2+ mơi trường nước, Khóa luận tốt nghiệp, Đại học Sư phạm, Đại học Đà Nẵng [4] Nguyễn Thị Thanh Tú (2010), Nghiên cứu khả hấp thụ metyl đỏ dung dịch nước vật liệu hấp phụ chế tạo từ bã mía thử nghiệm xử lý môi trường , luận văn thạc sĩ hóa học, Thái Nguyên [5] Hồ Sĩ Tráng (2006), Cơ sở hóa học gỗ xenlulozơ, NXB Khoa học kỹ thuật [6] Bùi Xuân Vững (2009), Giáo trình phân tích cơng cụ, Trường đại học Sư Phạm, Đại học Đà Nẵng [7].Nguyễn Đình Huề, Hóa lí, tập 2, NXB Giáo dục, 2000 [8].Nguyễn Đình Long, Nghiên cứu biến tính xơ dừa chế tạo làm vật liệu hấp phụ số ion kim loại nặng nước, Khóa luận tốt nghiệp, Trường Đại học sư phạm – Đại học Đà Nẵng, 2012 [9] Bùi Xuân Vững (2013), Giáo trình xử lý số liệu, Trường Đại học Sư phạm, Đại học Đà Nẵng [10] Vũ Quang Tùng, Nghiên cứu khả tách loại thu hồi mộ số kim loại nặng dung dịch nước vật liệu hấp phụ chế tạo từ vỏ lạc, Luận văn thạc sĩ khoa học, Trường Đại học sư phạm – Đại học Thái Nguyên, 2009 [11].http://vi.wikipedia.org/wiki/K%E1%BA%BDm#.E1.BB.A8ng_d.E1.BB.A5ng [12].http://vi.wikipedia.org/wiki/Ax%C3%ADt_citric [13].http://tusach.thuvienkhoahoc.com/wiki/N%C6%B0%E1%BB%9Bc_b%E1%B B%8B_%C3%B4_nhi%E1%BB%85m_kim_lo%E1%BA%A1i_n%E1%BA% B7ng_nh%C6%B0_th%E1%BA%BF_n%C3%A0o%3F 47 [14] http://doc.edu.vn/tai-lieu/de-tai-danh-gia-nguon-nguyen-lieu-muop-huong-va- ca-chua-tu-mot-so-dia-phuong-thuoc-khu-vuc-phia-nam-10610/ [15] Phạm Luân, Phương pháp phân tích phổ nguyên tử, NXb Đại học quốc gia Hà Nội, 2006 ... chất hấp phụ trao đổi ion cao Trong đề tài này, trình bày kết ? ?Nghiên cứu chế tạo vật liệu hấp phụ từ xơ mướp khảo sát khả hấp phụ ion Zn2+ môi trường nước? ?? Mục tiêu nghiên cứu đề tài - Nghiên cứu. .. Trần Thị Thanh Hiếu Lớp: 11CQM 1.Tên đề tài: nghiên cứu chế tạo vật liệu hấp phụ từ xơ mướp khảo sát khả hấp phụ ion Zn2+ môi trường nước 2.Nguyên liệu, dụng cụ thiết bị: - Dụng cụ: Các loại pipet,... chế tạo vật liệu hấp phụ từ xơ mướp - Nghiên cứu yếu tố ảnh hưởng đến hấp phụ ion kẽm (II) xơ mướp biến tính (pH, thời gian, nồng độ xơ mướp) Đối tƣợng phạm vi nghiên cứu - Đối tượng nghiên cứu: