Nghiên cứu tách, tinh chế axit humic từ than bùn liên chiểu đà nẵng và ứng dụng hấp phụ các ion al3+, fe3+, cd2+ trong nước

1 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG HOÀNG THỊ MỸ LY NGHIÊN CỨU TÁCH, TINH CHẾ AXIT HUMIC TỪ THAN BÙN LIÊN CHIỂU - ĐÀ NẴNG VÀ ỨNG DỤNG HẤP PHỤ CÁC ION Al3+, Fe3+, Cd2+ TRONG NƯỚC LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC Đà Nẵng – Năm 2012 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG HOÀNG THỊ MỸ LY NGHIÊN CỨU TÁCH, TINH CHẾ AXIT HUMIC TỪ THAN BÙN LIÊN CHIỂU - ĐÀ NẴNG VÀ ỨNG DỤNG HẤP PHỤ CÁC ION Al3+, Fe3+, Cd2+ TRONG NƯỚC Chuyên ngành: Hóa hữu Mã số: 60 44 27 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC Người hướng dẫn khoa học: TS TRẦN MẠNH LỤC Đà Nẵng – Năm 2012 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG LÊ THỊ THÚY HẰNG NGHIÊN CỨU THÀNH PHẦN HÓA HỌC CÓ TRONG TINH DẦU VÀ MỘT SỐ DỊCH CHIẾT CỦA CỦ NGHỆ VÀNG KON TUM Chuyên ngành: Hóa Hữu Mã số: 60 44 27 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC Người hướng dẫn khoa học: GS.TS ĐÀO HÙNG CƯỜNG Đà Nẵng - Năm 2012 MỤC LỤC TRANG PHỤ BÌA LỜI CAM ĐOAN MỤC LỤC DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT DANG MỤC CÁC BẢNG DANH MỤC CÁC HÌNH MỞ ĐẦU Chương 1: TỔNG QUAN 1.1 THAN BÙN VÀ CHẤT MÙN TRONG THAN BÙN 1.1.1 Nguồn gốc hình thành phân loại than bùn 1.1.2 Chất mùn than bùn 1.2 AXIT HUMIC: CẤU TẠO, KHẢ NĂNG PHẢN ỨNG VÀ ỨNG DỤNG 1.2.1 Công thức cấu tạo axit humic 1.2.2 Khả phản ứng ứng dụng axit humic 13 1.2.3 Bản chất tương tác axit humic với ion kim loại dung dịch nước 17 1.3 PHƯƠNG PHÁP HẤP PHỤ KIM LOẠI TRONG DUNG DỊCH NƯỚC 22 1.3.1 Cơ sở lý thuyết q trình hấp phụ mơi trường nước 22 1.3.2 Các yếu tố ảnh hưởng đến trình hấp phụ 23 1.3.2.1 Ảnh hưởng nhiệt độ 23 1.3.2.2 Ảnh hưởng tính tương đồng 24 1.3.2.3 Ảnh hưởng pH 24 1.3.2.4 Ảnh hưởng củ diện tích bề mặt chất rắn 25 1.3.3 Các phương trình mơ tả q trình hấp phụ 25 1.3.3.1 Phương trình hấp phụ đẳng nhiệt Langmuir 25 1.3.3.2 Thuyết hấp phụ đa phân tử BET 27 1.4 VAI TRỊ VÀ ẢNH HƯỞNG CỦA NHƠM, SẮT, CADIMI 27 1.4.1 Vai trò ảnh hưởng nhôm 27 1.4.2 Vai trò ảnh hưởng sắt 28 1.4.3 Vai trò ảnh hưởng cadimi 30 Chương 2: NGUYÊN LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 31 2.1 DỤNG CỤ VÀ HÓA CHẤT 31 2.1.1 Dụng cụ 31 2.1.2 Hóa chất 31 2.2 TÁCH, TINH CHẾ AXIT HUMIC TỪ THAN BÙN 31 2.2.1 Tách, tinh chế axit humic từ than bùn 31 2.2.2 Xác định số đặc tính hóa lý từ than bùn axit humic 32 2.2.2.1 Xác định hàm lượng tro 32 2.2.2.2 Xác định lượng nước hút ẩm khơng khí 32 2.2.2.3 Chụp phổ IR - SEM – phân tích nhiệt diện tích bề mặt 33 2.3 NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG HẤP PHỤ ION Cd2+, Al3+, Fe3+ CỦA AXIT HUMIC 34 2.3.1 Hấp phụ bể 34 2.3.1.1 Khảo sát thời gian đạt cân hấp phụ 34 2.3.1.2 Khảo sát ảnh hưởng pH đến trình hấp phụ 35 2.3.1.3 Khảo sát ảnh hưởng nồng độ đầu ion Mn+ đến trình hấp phụ 35 2.3.2 Hấp phụ cột 35 2.3.2.1 Khảo sát ảnh hưởng tốc độ chảy đến khả hấp phụ 36 2.3.2.2 Khảo sát ảnh hưởng pH đến khả hấp phụ 36 2.3.2.3 Khảo sát ảnh hưởng nồng độ đầu đến trình hấp phụ 36 2.4 CHỤP PHỔ HỒNG NGOẠI IR CỦA AXIT HUMIC SAU KHI HẤP PHỤ 36 2.5 GIẢI HẤP PHỤ VÀ TÁI HẤP PHỤ 36 2.5.1 Giải hấp phụ 36 2.5.2 Tái hấp phụ 37 Chương KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN 38 3.1 TINH CHẾ AXIT HUMIC TỪ THAN BÙN VÀ XÁC ĐỊNH MỢT SỐ ĐẶC TÍNH HĨA LÝ 38 3.1.1 Đặc tính mẫu than bùn nguyên liệu 38 3.1.2 Sơ đồ tách tinh chế axit humic từ than bùn 39 3.1.3 Kết chụp phổ hồng ngoại IR mẫu axit humic trước hấp phụ 40 3.1.4 Ảnh SEM axit humic 42 3.1.5 Phân tích nhiệt vi sai axit humic 43 3.1.6 Xác định diện tích bề mặt axit humic 43 3.2 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG HẤP PHỤ ION Fe3+, Al3+, Cd2+ CỦA AXIT HUMIC 44 3.2.1 Hấp phụ bể 44 3.2.1.1 Khảo sát thời gian đạt cân hấp phụ 44 3.2.1.2 Khảo sát ảnh hưởng pH đến trình hấp phụ 47 3.2.1.3 Khảo sát ảnh hưởng nồng độ đầu ion Mn+ đến trình hấp phụ Xác định tải trọng hấp phụ cực đại 50 3.2.2 Hấp phụ cột 54 3.2.2.1 Khảo sát ảnh hưởng tốc độ chảy đến khả hấp phụ 54 3.2.2.2 Khảo sát ảnh hưởng pH đến khả hấp phụ 57 3.3.2.3 Khảo sát ảnh hưởng nồng độ đầu đến trình hấp phụ 59 3.4 PHỔ HỒNG NGOẠI IR CỦA AXIT HUMIC SAU KHI HẤP PHỤ ION Mn+ 62 3.5 GIẢI HẤP PHỤ VÀ TÁI HẤP PHỤ 64 3.5.1 Giải hấp phụ 64 3.5.2 Tái hấp phụ 65 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 67 DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO QUYẾT ĐỊNH GIAO ĐỀ TÀI (Bản sao) PHỤ LỤC DANH MỤC CÁC BẢNG Số hiệu Tên bảng bảng Trang 3.1 Những giải hấp thụ hồng ngoại mẫu axit humic 40 3.2 Kết khảo sát thời gian đạt cân hấp phụ ion Cd2+ 44 3.3 Kết khảo sát thời gian đạt cân hấp phụ ion Al3+ 45 3.4 Kết khảo sát thời gian đạt cân hấp phụ ion Fe3+ 45 3.5 Kết khảo sát thời gian đạt cân hấp phụ ion Mn+ 46 3.6 3.7 3.8 3.9 3.10 3.11 3.12 3.13 Kết khảo sát ảnh hưởng pH đến khả hấp phụ ion Cd2+ Kết khảo sát ảnh hưởng pH đến khả hấp phụ ion Al3+ Kết khảo sát ảnh hưởng pH đến khả hấp phụ ion Fe3+ Kết khảo sát ảnh hưởng pH đến khả hấp phụ ion Mn+ Kết khảo sát ảnh hưởng nồng độ đầu ion Cd2+ đến tải trọng hấp phụ Kết khảo sát ảnh hưởng nồng độ đầu ion Al3+ đến tải trọng hấp phụ Kết khảo sát ảnh hưởng nồng độ đầu ion Fe3+ đến tải trọng hấp phụ Kết khảo sát ảnh hưởng nồng độ đầu ion Mn+ đến tải trọng hấp phụ 47 48 48 48 50 50 51 51 3.14 Kết xác định tải trọng hấp phụ cực đại ion Cd2+ 52 3.15 Kết xác định tải trọng hấp phụ cực đại ion Al3+ 53 3.16 Kết xác định tải trọng hấp phụ cực đại ion Fe3+ 53 3.17 Những giải hấp phụ hồng ngoại mẫu axit humic với ion Mn+ 64 3.18 Kết giải hấp phụ ion kim loại từ axit humic pH khác 3.19 Kết khảo sát khả hấp phụ ion kim loại Mn+ lên axit humic qua chu trình hấp phụ - giải hấp 64 65 DANH MỤC CÁC HÌNH Số hiệu hình 1.1 Axit humic 1.2 Axit fulvic 1.3 Một dạng công thức cấu tạo axit fulvic 1.4 Sơ đồ tách axit humic axit fulvic 1.5 Trạng thái axit humic axit fulvic dung dịch Tên hình vẽ Trang nước pH khác 1.6 Cấu tạo axit humic theo Stevenson 11 1.7 Cấu tạo axit humic theo Dragunov 12 1.8 Cấu trúc hóa học axit humic theo Flaig 12 1.9 Cấu trúc hóa học axit humic theo Bectenspakhet 13 1.10 Axit humic cung cấp dưỡng chất nguyên tố vi lượng 14 cho 1.11 Axit humic ngăn cản virut xâm nhập vào tế bào 15 1.12 Một số rau củ có chứa axit humic 16 1.13 Thực phẩm chức từ axit humic axit fulvic 16 1.14 Sự trao đổi ion kim loại axit humic 17 1.15 Muối humat cation 19 1.16 Liên kết Al Fe axit humic theo Kickuth 21 1.17 Đường hấp phụ đẳng nhiệt Langmuir 26 1.18 Đồ thị biểu diễn phụ thuộc Cf/q vào Cf 26 2.1 Hấp phụ ion Mn+ axit humic máy khuấy từ 33 2.2 Hấp phụ cột A.H 34 3.1 Than bùn nơi khai thác vùng Liên Chiểu – Đà Nẵng 38 3.2 Sơ đồ tinh chế axit humic từ than bùn 39 3.3 Mẫu axit humic tinh chế từ than bùn 40 3.4 Phổ hồng ngoại axit humic 41 3.5 Ảnh SEM axit humic 500 nm (8.4mm×100k) 42 10 3.6 Ảnh SEM axit humic 2.00 um (8.4mm×25k) 42 3.7 Phân tích nhiệt vi sai axit humic 43 3.8 Đồ thị đường hấp phụ N2 theo BET axit humic 43 3.9 Sơ đồ nghiên cứu khả hấp phụ ion kim loại axit 44 humic 3.10 Ảnh hưởng thời gian khuấy tải trọng hấp phụ 46 3.11 Ảnh hưởng tốc pH tải trọng hấp phụ 49 3.12 Ảnh hưởng nồng độ đầu ion Mn+ đến tải trọng hấp phụ 51 3.13 Dạng tuyến tính phương trình Langmuir ion Cd2+ 52 3.14 Dạng tuyến tính phương trình Langmuir ion Al3+ 53 3.15 Dạng tuyến tính phương trình Langmuir ion Fe3+ 53 3.16 Ảnh hưởng tốc độ chảy đến tải trọng hấp phụ ion Cd2+ 55 3.17 Ảnh hưởng tốc độ chảy đến hiệu suất hấp phụ ion Al3+ 55 3.18 Ảnh hưởng tốc độ chảy đến hiệu suất hấp phụ ion Fe3+ 56 3.19 Ảnh hưởng tốc độ chảy đến tải trọng hấp phụ trung bình 56 ion Mn+ 3.20 Ảnh hưởng pH đến tải trọng hấp phụ ion Cd2+ 57 3.21 Ảnh hưởng pH đến tải trọng hấp phụ ion Al3+ 58 3.22 Ảnh hưởng pH đến tải trọng hấp phụ ion Fe3+ 58 3.23 Ảnh hưởng pH đến tải trọng hấp phụ trung bình ion Mn+ 59 3.24 Ảnh hưởng nồng độ đầu ion Cd2+ đến tải trọng hấp phụ 60 3.25 Ảnh hưởng nồng độ đầu ion Al3+ đến tải trọng hấp phụ 60 3.26 Ảnh hưởng nồng độ đầu ion Fe3+ đến tải trọng hấp phụ 61 3.27 Ảnh hưởng nồng độ đầu ion Mn+ đến tải trọng hấp phụ 61 trung bình 3.28 Phổ hồng ngoại axit humic sau hấp phụ ion Cd2+ 62 3.29 Phổ hồng ngoại axit humic sau hấp phụ ion Al3+ 63 3.30 Phổ hồng ngoại axit humic sau hấp phụ ion Fe3+ 63 3.31 Khả tái hấp phụ ion kim loại Mn+ lên axit humic 65 74 Hình 3.29 Phổ hồng ngoại axit humic sau hấp phụ ion Al3+ Hình 3.30 Phổ hồng ngoại axit humic sau hấp phụ ion Fe3+ Bảng 3.17 Những dải hấp thụ hồng ngoại mẫu axit humic với ion Mn+ 75 A.H tinh chế A.H sau hấp phụ Fe3+ A.H sau A.H sau hấp phụ Al3+ hấp phụ Cd2+ Nhóm chức/ liên kết tương ứng 3377,41 3333,88 3393,36 2921,51 OH có liên kết hiđro 2920,14 2920,01 2923,01 2921,51 C – H béo hóa trị 1615,81 1614,77 1606,06 1652,83 1417, 65 1393,31 1418,25 1489,55 N – H, C = N, C-C thơm C = C thơm 1223,51 1123,58 1115,58 1033,44 O-CH3 529,98 417,41 407,19 536,84 C – H biến dạng * Nhận xét: So với axit humic tinh chế ban đầu sau hấp phụ ion Al3+, Fe3+ có số dải hấp thụ đại diện cho nhóm chức mối liên kết Tuy nhiên, mức độ hấp thụ có độ xê dịch đáng kể Đó có mặt ion Al3+, Fe3+, Cd2+ bị hấp phụ axit humic ban đầu nên độ rõ nét đám phổ riêng biệt bị giảm 3.5 GIẢI HẤP PHỤ VÀ TÁI HẤP PHỤ 3.5.1 Giải hấp phụ * Điều kiện tiến hành: Cho gam axit humic (A.H/I – Mn+) ion kim loại vào bình tam giác có chứa sẵn 200ml dung dịch axit HCl 0,1N (pH = 1) dung dịch đệm (pH = 3, pH = 5) Hỗn hợp khuấy máy khuấy từ, nhiệt độ phịng lọc Bảng 3.18 trình bày kết nghiên cứu giải hấp phụ ion Cd2+, Al3+, Fe3+ khỏi axit humic pH khác Bảng 3.18 Kết giải hấp phụ ion kim loại từ axit humic pH khác Lượng ion kim loại giải hấp phụ (%) Loại ion Mn+ hấp phụ lên axit humic pH = pH = pH = Cd2+ 80,33 47,21 29,05 Al3+ 81,65 52,74 32,28 Fe3+ 83,45 61,11 39,27 Từ bảng 3.18 cho thấy, khả giải hấp phụ ion kim loại Mn+ khỏi axit humic tương đối dễ dàng khả tăng dần theo chiều giảm pH Điều 76 giải thích sau: phức chelat tạo thành ion kim loại axit humic bền môi trường pH cao pH thấp Như vậy: Có thể chọn pH = cho q trình giải hấp phụ 3.5.2 Tái hấp phụ Điều kiện tiến hành: Tiến hành tái hấp phụ ion kim loại lên axit humic (A.H/II – Mn+) trình hấp phụ với điều kiện tối ưu tìm cho loại ion - Đối với Cd2+: t = 90 phút, pH = 5, C = 200 (mg/l) - Đối với Al3+: t = 45 phút, pH = 4, C = 200 (mg/l) - Đối với Fe3+: t = 55 phút, pH = 3, C = 200 (mg/l) Các kết nghiên cứu tái hấp phụ ion kim loại nhiều lần (chu trình hấp phụ - giải hấp thực lần) thể bảng 3.19 Bảng 3.19 Kết khảo sát khả hấp phụ ion kim loại Mn+ lên axit humic qua chu trình hấp phụ - giải hấp Mn+ Ban đầu Lần Lần Lần Lần Lần Cd2+ 11.03 10.63 10.01 9.63 9.28 8.96 Al3+ 11.94 11.63 11.07 10.59 10.16 9.61 Fe3+ 15.12 14.62 14.31 13.91 13.45 12.94 16 Tải trọng hấp phụ(mg/g) 14 12 10 Cd2+ Al3+ Fe3+ 2 Số chu trình hấp phụ Hình 3.31 Khả tái hấp phụ ion kim loại Mn+ lên axit humic Từ bảng 3.19 hình 3.31 cho thấy sau giải hấp phụ ion kim loại Mn+ khỏi axit humic tiến hành tái hấp phụ ion kim loại Mn+ khả hấp phụ axit humic giảm không thay đổi nhiều Tải trọng hấp phụ ion Mn+ axit 77 humic sau lần thực chu trình hấp phụ - giải hấp giảm khơng nhiều (Cd2+: 18.77% ; Al3+: 19.5%; Fe3+: 14.42%) so với lần hấp phụ Như vậy, axit humic sử dụng nhiều lần để hấp phụ ion kim loại KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ * Kết luận Từ kết nghiên cứu thu trình bày trên, đến số kết luận sau: 78 Đã tách tinh chế axit humic từ than bùn Axit humic thu có hàm lượng tro: 3,45% độ ẩm: 5,932 Đă ̣c tính hóa lý axit humic đánh giá qua phổ IR, ảnh SEM, DTA diện tích bề mặt theo BET Đã nghiên cứu hấp phụ ion Mn+ axit humic (d ≤ 0.5mm) điều kiện hấp phụ bể thu số kết quả: * Đối với Cd2+: + Thời gian đạt cân hấp phụ: 90 phút + pH tối ưu: pH = + Tải trọng hấp phụ cực đại: q max = 23.53 (mg/g), lực hấp phụ b = 0.0077 * Đối với Al3+: + Thời gian đạt cân hấp phụ: 45 phút + pH tối ưu: pH = + Tải trọng hấp phụ cực đại: q max = 29.42 (mg/g), lực hấp phụ b = 0.0081 * Đối với Fe3+: + Thời gian đạt cân hấp phụ: 55 phút + pH tối ưu: pH = + Tải trọng hấp phụ cực đại: q max = 22.73 (mg/g), lực hấp phụ b = 0.0258 Đã nghiên cứu hấp phụ ion Mn+ axit humic (kích thước hạt 1mm) cột (hấp phụ cột) thu số kết quả: * Đối với Cd2+: + Tốc độ chảy thích hợp: (ml/phút) + pH tối ưu: pH = * Đối với Al3+: + Tốc độ chảy thích hợp: (ml/phút) + pH tối ưu: pH = * Đối với Fe3+: + Tốc độ chảy thích hợp: (ml/phút) + pH tối ưu: pH = 79 Chụp phổ IR axit humic sau hấp phụ ion Mn+, đối chiếu với phổ hồng ngoại axit humic trước hấp phụ, thấy chúng có số dải hấp thụ đại diện cho nhóm chức mối liên kết nhiên mức độ hấp thụ có xê dịch đáng kể Đó có mặt ion M n+ bị hấp phụ axit humic ban đầu nên độ rõ nét đám phổ riêng biệt bị giảm Tiến hành giải hấp phụ giá trị pH khác ion kim loại chọn giá trị pH = cho trình giải hấp phụ Thực chu trình hấp phụ - giải hấp phụ lần cho thấy tải trọng hấp phụ giảm không nhiều so với lần hấp phụ (Cd2+: 18.77% ; Al3+: 19.5%; Fe3+: 14.42%) * Kiến nghị Tiếp tục nghiên cứu trình hấp phụ axit humic ion kim loại khác, ứng dụng tách làm giàu xử lí nhiễm mơi trường, làm phân bón Mở rộng nghiên cứu thêm tác dụng ứng dụng axit humic nhiều lĩnh vực ngành khoa học khác như: nông nghiệp, công nghiệp, sinh học, y học… 80 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt [1] Bùi Duy Cam, Phạm Văn Tình (2002), “Tách giữ kim loại nặng chì, đồng, niken, crôm thôri từ dung dịch môi trường axit yếu cột axit humic”, Tạp chí Khoa học Đại học Quốc gia Hà Nội, KHTN & CN,XVIII(4) [2] Lê Văn Căn (1978), Giáo trình hóa nơng, NXB Nơng nghiệp, Hà Nội [3] Hoàng Minh Châu, Từ Văn Mặc, Từ Vọng Nghi (2002), Cơ sở hóa phân tích, NXB Khoa học Kỹ thuật, Hà Nội [4] Đặng Kim Chi (2005), Hóa học mơi trường, NXB Khoa học Kỹ thuật, Hà Nội [5] Lê Văn Khoa, Hoàng Văn Thế, Hồng Văn Hôy (1970), Nơng hóa học, Hà Nội [6] Lê Văn Khoa (2001), Phương pháp phân tích đất, nước, phân bón trồng, NXB Giáo dục [7] Thân Văn Liên, Đồn Thị Mơ, Lê Quang Thái, Nguyễn Đình Văn, Ngơ Văn Tuyến, Hồng Bích Ngọc, Đỗ Q Sơn, Thái Bá Cầu (1997) “Trao đổi ion bùn”, Tạp chí Hố học, 35(3), Tr.71 [8] Dr Phạm Luận (1987), Sổ tay pha chế dung dịch, Trường Đại học Tổng hợp, Hà Nội [9] Trần Mạnh Lục (2001), Nghiên cứu axit Humic chiết tách từ than bùn miền Trung số ứng dụng nó, Đề tài khoa học công nghệ cấp Đại học Đà Nẵng, Mã số T98-16-06, ĐHĐN [10] Trần Mạnh Lục (1985), “Kết xác định thành phần hóa học mẫu than bùn Hịa Vang - Quảng Nam - Đà Nẵng”, Tập san Khoa học, Đại học Bách Khoa Đà Nẵng, Số 10 [11] Trần Mạnh Lục, Đặng Thái Bình, Lê Phước Hịa, (1983) “Kết bước đầu việc nghiên cứu than bùn miền trung”, Thông tin khoa học kĩ thuật Quảng Nam – Đà Nẵng, Số 81 [12] Trần Mạnh Lục, Lê phước Hòa (1986), “Ảnh hưởng hoạt hóa than bùn axit clohiđric đến số đặc tính nó”, Thơng tin khoa học kĩ thuật Quảng Nam – Đà Nẵng, Số [13] Lê Thị Mùi (2005), Nghiên cứu xác định đồng thời hàm lượng Cd, Zn Pb nước thải khu công nghiệp Hòa Khánh, Liên Chiểu, Đà Nẵng phương pháp Von – Ampe hịa tan, Đề tài Khoa học Cơng nghệ cấp Bộ, Đại học Đà Nẵng [14] Nguyễn Mười, Trần Ngun Chính, Đỗ Ngun Hải, Hồng Văn Mùa, Phạm Thanh Nga, Đào Châu Thu (2005), Giáo trình thổ nhưỡng học, Nhà xuất Nông Nghiệp Hà Nội [15] Từ Vọng Nghi (2002), Phương pháp phân tích nước, NXB khoa học kỹ thuật [16] Hồng Nhâm (2003), Hóa vô cơ, tập 1, NXB Giáo dục [17] Trần Công Tấu, Ngơ Văn Phú, Hồng Văn Hy, Hồng Văn Thế, Văn Huy Hải, Trần Khắc Hiệp (1986), Thổ nhưỡng học, NXB Đại học trung học chuyên nghiệp, Hà Nội [18] Nguyễn Trọng Thạnh (1975), Sơ xác định cấu trúc phân tử Axit Humic đất nhiệt đới miền Bắc Việt Nam, Đại học Tổng hợp Hà Nội [19] Phạm Văn Tình, Lưu Minh Đại (1997) “Kết tủa ion thori (IV) chì (II) axit humic xử lí nước mơi trường”, Tạp chí Hố học, 35(2), Tr 66 [20] Trần Mạnh Trí (1997), “Sử dụng than bùn Việt Nam để sản xuất phân bón bảo vệ mơi trường”, Tạp chí Hố học, 35(2), Tr 94 [21] Lê Quốc Tuấn (2009), Ô nhiễm nước hậu nó, báo cáo: Khoa học mơi trường, trường Đại học nơng lâm Thành phố Hồ Chí Minh - Khoa Mơi trường tài ngun [22] Hồng Văn Tuệ (1973), Thổ nhưỡng học, Khoa sinh vật- Đại học tổng hợp, Hà Nội [23] A Szalay (1974), Sự tích tụ Uran kim loại khác than đá, phiến thực vật vai trò axit humic làm giàu địa hố đó, Stơc khơm 82 [24] PL.Belkevich, A.R.Givtova (1979), Than bùn vấn đề bảo vệ môi trường, NXB Minxcơ [25] V.E Rakovski, L.V Pigulevskaia (1978), Hóa học phát sinh than bùn, NXB Nedra Tiếng Anh [26] Cook, R.L (1996), “A modified cross-polarization magic angle spinning 13 C NMR procedure for the study of humic materials” Anal Chem, 68(22), pp 3979 – 3986 [27] Gauthler, T.D., Seltz and Grant (1987), “Effects of structural and compositional variations of dissolved humic materials on pyrene Koc Values”, New thampshiro, 21, pp 243-248 [28] Thorn, K.A., Folan, MacCarthy (1991), Characterization of the IHSS standard and reference fulvic and humic acids by solution state spectrometry, U.S Geologicalsurvery 13 C and 1H NMR 83 84 PHỤ LỤC Cách xác định nồng độ Al3+, Fe3+, Cd2+ phương pháp complexon 1.1 Chuẩn hóa nồng độ EDTA dung dịch MgSO4 Dùng pipet có bầu hút xác 10ml dung dịch MgSO4 0.02N cho vào bình tam giác Thêm -3 ml dung dịch đệm NH4OH + NH4Cl (pH = 10) lắc đều, thêm thị ET – OO để dung dịch có màu đỏ nho Sau đó, định phân dung dịch EDTA (định phân chậm lắc đều) dung dịch từ màu đỏ nho sang xanh biếc (khơng lẫn tím) Lặp lại thí nghiệm -3 lần, lấy kết trung bình Từ tính nồng độ EDTA 1.2 Xác định nồng độ Cu2+ Dùng pipet có bầu hút xác 10ml dung dịch Cu2+ cần xác định nồng độ vào bình tam giác Thêm -3 ml dung dịch đệm axetat (pH = 4) lắc đều, thêm thị PAN lắc Đun hỗn hợp đến 70 – 800C, dung dịch có màu tím Sau đó, định phân dung dịch EDTA (định phân chậm lắc đều) dung dịch từ màu đỏ tím sang vàng dừng lại Lặp lại thí nghiệm -3 lần, lấy kết trung bình Từ tính nồng độ Cu2+ 1.3 Xác định nồng độ Al3+ Dùng pipet có bầu hút xác 10ml dung dịch Al3+ cần xác định nồng độ vào bình tam giác Thêm lượng xác 25ml dung dịch EDTA biết trước nồng độ, lắc Thêm -3 ml dung dịch đệm axetat (pH = 4) lượng nhỏ thị PAN lắc Đun hỗn hợp đến sôi từ – phút cho EDTA tạo phức hoàn toàn với Al3+ (dung dịch lúc có màu vàng) Sau đó, chuẩn độ dung dịch EDTA dư dung dịch Cu2+ biết trước nồng độ (định phân chậm lắc đều) dung dịch từ màu vàng sang xanh dừng lại Lặp lại thí nghiệm -3 lần, lấy kết trung bình Từ tính nồng độ Al3+ 1.4 Xác định nồng độ Fe3+ Dùng pipet có bầu hút xác 10ml dung dịch Fe3+ cần xác định nồng độ vào bình tam giác Thêm -3 ml dung dịch axit sunfosalicilic thêm giọt dung dịch NH4OH dung dịch có màu đỏ tím pH = 2.5 lắc Sau đó, định phân dung dịch EDTA (định phân chậm lắc đều) dung 85 dịch từ màu đỏ tím sang vàng nhạt dừng lại Lặp lại thí nghiệm -3 lần, lấy kết trung bình Từ tính nồng độ Fe3+ 1.5 Xác định nồng độ Cd2+ Dùng pipet có bầu hút xác 10ml dung dịch Cd2+ cần xác định nồng độ vào bình tam giác, thêm 0,2ml dung dịch HCl 0,1M, thêm 1ml dung dịch đệm NH4OH + NH4Cl (pH = 10), lắc đều, thêm thị ET- OO để dung dịch có màu đỏ nho Sau định phân dung dịch EDTA biết trước nồng độ (định phân chậm lắc đều) dung dịch chuyển sang màu xanh biếc (khơng lẫn tím) Lặp lại thí nghiệm -3 lần, lấy kết thể tích EDTA trung bình cần dùng Tính tính nồng độ Cd2+ Bảng A Kết khảo sát ảnh hưởng tốc độ chảy đến tải trọng hấp phụ trung bình ion Mn+ Tốc độ chảy (ml/phút) Mn+ _ Cd2+ q (mg/g) Al3+ q (mg/g) Fe3+ q (mg/g) _ _ 0.957 0.932 0.812 0.783 0.615 1.409 1.291 1.132 1.045 0.734 1.539 1.453 1.264 1.100 0.923 Bảng B Kết khảo sát ảnh hưởng pH đến tải trọng hấp phụ trung bình ion Mn+ pH Mn+ _ Cd2+ q (mg/g) Al3+ q (mg/g) Fe3+ q (mg/g) _ _ 0.654 0.765 0.957 0.899 0.851 0.899 1.250 1.409 1.075 0.681 0.930 1.541 1.501 1.368 1.046 Bảng C Kết khảo sát ảnh hưởng nồng độ đầu ion Mn+ đến tải trọng hấp phụ trung bình 86 Nồng độ đầu (mg/l) M n+ _ Cd2+ q (mg/g) Al3+ q (mg/g) Fe3+ q (mg/g) _ _ 100 150 200 250 300 0.545 0.812 0.957 1.122 1.314 0.389 0.991 1.409 1.629 2.042 0.728 1.295 1.541 1.790 2.078 Ảnh SEM axit humic kích thước khác Ảnh SEM axit humic 500nm (8.4mm × 100k) 87 Ảnh SEM axit humic 1.00um (8.5mm × 50k) Ảnh SEM axit humic 2.00um (8.5mm × 25k) 88 ...2 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG HOÀNG THỊ MỸ LY NGHIÊN CỨU TÁCH, TINH CHẾ AXIT HUMIC TỪ THAN BÙN LIÊN CHIỂU - ĐÀ NẴNG VÀ ỨNG DỤNG HẤP PHỤ CÁC ION Al3+, Fe3+, Cd2+ TRONG NƯỚC Chuyên ngành:... phầ n nghiên cứu sâu về liñ h vực này, cho ̣n đề tài: ? ?Nghiên cứu tách, tinh chế axit humic từ than bùn Liên Chiểu - Đà Nẵng ứng dụng hấp phụ ion Al3+, Fe3+, Cd2+ nước? ?? Kết nghiên cứu mở... dịch đệm amôni - Axit sunfosalicilic 2.2 TÁCH, TINH CHẾ AXIT HUMIC TỪ THAN BÙN 2.2.1 Tách, tinh chế axit humic từ than bùn Axit humic dùng cho nghiên cứu tách, tinh chế từ than bùn theo qui trình