Nghiên cứu khả năng hấp phụ ion kim loại zn (ii) của axit humic

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KHOA HÓA *** HUỲNH THỊ TƯỜNG VI NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG HẤP PHỤ ION KIM LOẠI Zn (II) CỦA AXIT HUMIC KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP CỬ NHÂN HÓA HỌC Đà Nẵng – 2015 ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KHOA HÓA *** NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG HẤP PHỤ ION KIM LOẠI Zn (II) CỦA AXIT HUMIC KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP CỬ NHÂN HÓA HỌC Sinh viên thực : Huỳnh Thị Tường Vi Lớp : 11CHP Giáo viên hướng dẫn : TS Trần Mạnh Lục Đà Nẵng - 2015 ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG NGHĨA VIỆT NAM TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ Độc lập – tự do- hạnh phúc KHOA HÓA - - NHIỆM VỤ KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP Họ tên sinh viên : Huỳnh Thị Tường Vi Lớp : 11CHP Tên đề tài: “Nghiên cứu khả hấp phụ ion kim loại Zn (II) axit humic” Nguyên liệu, dụng cụ thiết bị  Nguyên liệu: Than bùn nguyên liệu  Dụng cụ: dụng cụ thủy tinh, máy khuấy từ, tủ sấy, cân phân tích, cối chày,…  Thiết bị: máy khuấy từ, máy đo pH, đo phổ IR, đo phân tích nhiệt TG/DTA Nội dung nghiên cứu  Xử lý nguyên liệu than bùn để axit humic sau tinh chế  Xác định đặc tính hóa lý axit humic sau tinh chế  Hấp phụ bể hấp phụ cột ion Zn2+ axit humic sau tinh chế:  Khảo sát ảnh hưởng thời gian đạt cân hấp phụ  Khảo sát ảnh hưởng pH đến trình hấp phụ  Khảo sát ảnh hưởng nồng độ đầu ion đến trình hấp phụ  Tải trọng hấp phụ cực đại  Khả tái hấp phụ axit humic Giáo viên hướng dẫn: TS Trần Mạnh Lục Ngày giao đề tài: 15/07/2014 Ngày hoàn thành: 19/04/2015 Chủ nhiệm khoa ( Ký ghi rõ họ tên) Giáo viên hướng dẫn ( Ký ghi rõ họ tên) PGS.TS Lê Tự Hải TS Trần Mạnh Lục Sinh viên hoàn thành nộp báo cáo cho Khoa ngày 27 tháng 04 năm 2015 Kết điểm đánh giá: Ngày … tháng……năm 2015 CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG (Ký ghi rõ họ tên) LỜI CẢM ƠN Với lòng biết ơn sâu sắc em xin chân thành cảm ơn Thầy giáo TS Trần Mạnh Lục tận tình hướng dẫn, bảo, động viên, giúp đỡ em suốt thời gian học tập, nghiên cứu hồn thành khóa luận Em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến quý thầy cô giảng dạy, quý thầy cô công tác phịng thí nghiệm khoa Hóa – Trường Đại học Sư phạm Đà Nẵng, bạn lớp anh chị khóa trước giúp đỡ tạo điều kiện thuận lợi cho em hồn thành khóa luận Đà Nẵng, ngày 25 tháng năm 2015 Sinh viên HUỲNH THỊ TƯỜNG VI MỤC LỤC DANH MỤC CÁC KÍ HIỆU - CÁC CHỮ VIẾT TẮT DANH MỤC HÌNH DANH MỤC BẢNG MỞ ĐẦU 1 Đặt vấn đề .1 Mục đich nghiên cứu .2 Đối tượng phạm vi nghiên cứu Phương pháp nghiên cứu .2 Ý nghĩa khoa học thực tiễn đề tài Cấu trúc luận văn CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 1.1 Tổng quan than bùn 1.1.1 Nguồn gốc, phân loại tính chất than bùn .4 1.1.1.1 Nguồn gốc hình thành than bùn .4 1.1.1.2 Phân loại than bùn 1.1.1.3 Một số tính chất hóa lí than bùn 1.1.2 Chất mùn than bùn 1.1.3 Q trình tích tụ trao đổi kim loại than bùn 1.1.4 Than bùn Việt Nam .10 1.1.4.1 Trữ lượng than bùn số địa phương Việt Nam .10 1.1.4.2 Tính chất vật lý 12 1.1.4.3 Tính chất hố học 13 1.2 Tổng quan axit humic 14 1.2.1 Thành phần, cấu tạo khả hấp phụ axit humic .14 1.2.1.1 Sự hình thành axit humic .14 1.2.1.2 Thành phần nguyên tố axit humic 15 1.2.1.3 Cấu tạo axit humic 15 1.2.1.4 Khả hấp phụ axit humic 20 1.2.1.5 Phổ hồng ngoại axit humic .22 1.3 Hấp phụ kim loại nặng axit humic 23 1.3.1 Một số khái niệm .23 1.3.2 Phân loại trình hấp phụ 24 1.3.3 Cơ chế hấp phụ 24 1.3.4 Các yếu tố ảnh hưởng đến trình hấp phụ 25 1.3.4.1 Ảnh hưởng nhiệt độ .25 1.3.4.2 Ảnh hưởng tính tương đồng 26 1.3.4.3 Ảnh hưởng pH .26 1.3.4.4 Ảnh hưởng diện tích bề mặt chất rắn 26 1.4 Kim loại nặng vấn đề ô nhiễm môi trường 27 1.4.1 Vấn đề ô nhiễm môi trường .27 1.4.2 Tính chất kẽm 29 1.4.2.1 Tính chất vật lý 29 1.4.2.2 Hợp chất tính chất 30 1.4.3 Ảnh hưởng kẽm 31 CHƯƠNG NGUYÊN LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 34 2.1 Dụng cụ, thiết bị hoá chất 34 2.1.1 Dụng cụ, thiết bị 34 2.1.2 Hóa chất 34 2.2 Tinh chế axit humic từ than bùn xác định số đặc tính hóa lý 34 2.2.1 Tinh chế axit humic từ than bùn .34 2.2.2 Xác định số đặc tính hóa lý than bùn axit humic 35 2.2.2.1 Xác định hàm lượng tro 35 2.2.2.2 Xác định độ ẩm khơng khí 35 2.2.3 Nghiên cứu khả hấp phụ ion Zn2+ dung dịch phương pháp hấp phụ bể 36 2.2.3.1 Cách tiến hành 36 2.2.3.2 Khảo sát thời gian đạt cân hấp phụ .37 2.2.3.3 Khảo sát ảnh hưởng pH đến trình hấp phụ .37 2.2.3.4 Khảo sát ảnh hưởng nồng độ đầu ion Zn2+ đến trình hấp phụ 37 2.2.4 Nghiên cứu khả hấp phụ ion Zn2+ dung dịch phương pháp hấp phụ cột .38 2.2.4.1 Chuẩn bị cột hấp phụ 38 2.2.4.2 Khảo sát ảnh hưởng tốc độ chảy (của dung dịch dội qua cột) đến khả hấp phụ .39 2.2.4.3 Khảo sát ảnh hưởng pH đến khả hấp phụ .39 2.2.4.4 Khảo sát ảnh hưởng nồng độ đầu ion Zn2+ đến trình hấp phụ 39 2.2.5 Giải hấp phụ tái hấp phụ 39 2.2.5.1 Giải hấp phụ 39 2.2.5.2 Tái hấp phụ 40 2.2.6 Chụp phổ hồng ngoại IR, phổ phân tích nhiệt TG/DTA .40 CHƯƠNG KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN 41 3.1 Tinh chế axit humic từ than bùn xác định số đặc tính hóa lý 41 3.1.1 Địa điểm lấy mẫu xác định đặc tính mẫu than bùn 41 3.1.2 Sơ đồ tinh chế axit humic từ than bùn 42 3.1.3 Kết thí nghiệm xác định số đặc tính hóa lý than bùn khơ axit humic 43 3.1.3.1 Kết xác định hàm lượng tro 43 3.1.3.2 Kết thí nghiệm xác định lượng nước hút ẩm khơng khí .43 3.1.3.3 Phổ hồng ngoại axit humic .43 3.2 Kết nghiên cứu khả hấp phụ ion Zn2+ axit humic 46 3.2.1 Hấp phụ bể 47 3.2.1.1 Khảo sát thời gian đạt cân hấp phụ .47 3.2.1.2 Ảnh hưởng pH .48 3.2.1.3 Ảnh hưởng nồng độ đầu ion Zn2+ 49 3.2.1.4 Xác định tải trọng hấp phụ cực đại 50 3.2.2 Kết nghiên khả hấp phụ Zn2+ axit humic phương pháp hấp phụ cột .51 3.2.2.1 Ảnh hưởng tốc độ chảy đến khả hấp phụ .52 3.2.2.2 Khảo sát ảnh hưởng pH đến khả hấp phụ 53 3.2.2.3 Khảo sát ảnh hưởng nồng độ đầu ion Zn2+ đến trình hấp phụ 55 3.3 Phổ hồng ngoại phổ phân tích nhiệt axit humic sau hấp phụ ion kim loại Zn2+ .56 3.2.4 Giải hấp phụ tái hấp phụ 58 3.2.4.1 Giải hấp phụ 58 3.2.4.2 Tái hấp phụ 59 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 61 TÀI LIỆU THAM KHẢO 63 DANH MỤC CÁC KÍ HIỆU - CÁC CHỮ VIẾT TẮT A.H : Axit humic A.H/I : Axit humic tinh chế AH – Zn2+ : Axit humic sau hấp phụ ion Zn2+ DTA : Phân tích nhiệt vi phân ( Diffênntial Thermal Analysis) EDTA : Etilendiamintetraaxetic axit ETOO : Eriocrom T đen IR : Hồng ngoại (Infrared) DANH MỤC CÁC HÌNH STT Tên hình Trang 1.1 Sơ đồ hóa học đơn vị cấu trúc axit humic 16 1.2 Cấu tạo phân tử axit humic 17 1.3 Xelat sắt với axit etylenđiaminotetraaxeiíc (trilonB) 19 3.1 Hồ Bàu Sấu 41 3.2 Ruộng chứa than bùn sau hút từ hồ Bầu Sấu 41 3.3 Sơ đồ tinh chế axit humic từ than bùn 42 3.4 Phổ hồng ngoại axit humic tinh chế 44 3.5 Phân tích nhiệt vi phân axit humic 45 3.6 Sơ đồ nghiên cứu khả hấp phụ ion kim loại Zn2+ axit 46 humic 3.7 Ảnh hưởng thời gian khuấy đến tải trọng hấp phụ 47 3.8 Ảnh hưởng pH đến tải trọng hấp phụ (bể) ion Zn2+ 48 3.9 Ảnh hưởng nồng độ đầu ion Zn2+ đến tải trọng hấp phụ 50 3.10 Dạng tuyến tính phương trình Langmuir hấp thụ Zn2+ 51 3.11 Ảnh hưởng tốc độ chảy đến tải trọng hấp phụ Zn2+ 53 3.12 Ảnh hưởng pH đến tải trọng hấp phụ Zn2+ 54 3.13 Ảnh hưởng nồng độ đầu ion Zn2+ đến tải trọng hấp phụ 56 Zn2+ 3.14 Phổ hồng ngoại axit humic sau hấp phụ ion Zn2+ 57 3.15 Phân tích nhiệt axit humic sau hấp phụ ion Zn2+ 58 3.16 Khả tái hấp phụ ion kim loại Zn2+ lên axit humic đến 59 tải trọng hấp phụ 51 Hình 3.10 Dạng tuyến tính phương trình Langmuir hấp thụ Zn2+ Kết bảng 3.7 hình 3.10 cho thấy đại lượng hấp phụ ion Zn2+ lên axit humic tăng dần theo chiều tăng nồng độ đầu ion kim loại Từ phương trình đẳng nhiệt: y = 2,703x – 0,190 ta tính được: + Tải trọng hấp phụ cực đại: qmax Zn2+ = = 0,37 (mg/g) + Ái lực hấp phụ: b = 1/(0,37.1,90) = 1,423 Từ kết thấy mơ hình hấp phụ đẳng nhiệt Langmuir mơ tả xác hấp phụ Zn2+ lên axit humic Điều thể qua hệ số tương quan R2 phương trình hồi qui  Nhận xét chung: trình nghiên cứu yếu tố ảnh hưởng đến trình hấp phụ ion Zn2+ axit humic điều kiện tĩnh (hấp phụ bể): + Thời gian đạt cân hấp phụ: 60 phút + pH tối ưu: pH = + Tải trọng hấp phụ cực đại: qmax = 0,37(mg/g), lực hấp phụ b = 1,423 + Hiệu suất đạt hấp phụ khoảng: 73,26% 3.2.2 Kết nghiên khả hấp phụ Zn2+ axit humic phương pháp hấp phụ cột 52 3.2.2.1 Ảnh hưởng tốc độ chảy đến khả hấp phụ * Điều kiện tiến hành: dội 200ml dung dịch Zn2+ 350 (mg/l), pH = qua cột axit humic Lót lớp bơng thấm nước đáy đổ vào cột gam axit humic tinh chế qua rây 1mm, cho 20 ml nước cất (dung môi rửa cột) Gõ nhẹ cho lớp hấp phụ lắng đều, đồng thời bọt khí Mở khố loại bỏ dung mơi rửa cột, đến dung môi cách bề mặt lớp hấp phụ 0,5 cm đóng khố lại điều chỉnh cho dung dịch chảy với tốc độ thay đổi: 1; 2; 3; (ml/phút) Thu dung dịch chảy thành phân đoạn, phân đoạn 25ml Đem xác định nồng độ ion phân đoạn thu sau hấp phụ, từ xác định tải trọng hấp phụ q (mg/g) hiệu suất hấp phụ H (%) Kết trình bày bảng 3.9 biểu diễn hình 3.13 Bảng 3.8 Kết khảo sát ảnh hưởng tốc độ chảy đến tải trọng (q) hiệu suất hấp phụ Zn2+ Tốc độ chảy (ml/phút) Phân đoạn q mg/g H% q mg/g H% q mg/g H% q mg/g H% 1,42 87,15 1,31 80,02 1,16 70,97 0,99 60,57 1,47 89,64 1,37 84,05 1,25 76,47 1,09 66,69 1,41 86,32 1,35 82,43 1,18 72,19 0,95 58,12 1,38 84,36 1,29 79,18 1,14 69,74 0,89 54,45 1,32 80,51 1,23 74,95 1,02 62,40 0,83 50,78 1,28 78,02 1,12 68,52 0,91 55,67 0,75 45,88 1,18 72,21 1,03 63,04 0,83 50,78 0,63 38,54 1,11 68,05 0,98 60,18 0,72 44,05 0,52 31,81 TB 1,32 80,78 1,21 74,05 1,03 62,78 0,83 50,85 53 Hình 3.11 Ảnh hưởng tốc độ chảy đến tải trọng hấp phụ Zn2+ Từ kết trình bày bảng 3.8 hình 3.11 ta nhận thấy: Khi tốc độ chảy tăng từ - (ml/phút) tải trọng hấp phụ hiệu suất hấp phụ giảm giảm gần tuyến tính Điều giải thích tốc độ chảy lớn, thời gian để đạt cân hấp phụ giảm Hiệu suất hấp phụ trung bình đạt giá trị cao tốc độ chảy (ml/phút) Vậy: Có thể chọn tốc độ chảy (ml/phút) cho nghiên cứu 3.2.2.2 Khảo sát ảnh hưởng pH đến khả hấp phụ Điều kiện tiến hành: dội 200ml dung dịch Zn2+ 350 (mg/l) có pH thay đổi từ - qua cột axit humic, điều chỉnh cho dung dịch chảy với tốc độ (ml/phút) Thu dung dịch chảy thành phân đoạn, phân đoạn 25ml Đem xác định nồng độ ion phân đoạn thu sau hấp phụ, từ xác định tải trọng hấp phụ q (mg/g) hiệu suất hấp phụ H (%) Kết nghiên cứu ảnh hưởng pH đến tải trọng hấp phụ trung bình hiệu suất hấp phụ trung bình axit humic ion Zn2+ trình bày bảng 3.9 biểu diễn hình 3.12 54 Bảng 3.9 Kết khảo sát ảnh hưởng pH đến tải trọng (q) hiệu suất hấp phụ Zn2+ pH Phân đoạn q mg/g H% q mg/g H% q mg/g H% q mg/g H% q mg/g H% 0,91 55,43 1,12 68,71 1,21 74,04 1,34 82,23 1,02 62,48 0,93 57,16 1,10 67,46 1,27 77,5 1,39 84,98 1,05 63,96 0,89 54,2 1,06 65,15 1,18 72,23 1,36 83,04 0,99 60,73 0,86 52,67 1,01 61,54 1,14 69,79 1,34 81,85 0,96 58,44 0,80 49,11 1,00 60,98 1,10 67,34 1,29 78,62 0,93 56,64 0,75 45,6 0,97 59,6 1,08 65,98 1,24 75,96 0,86 52,5 0,65 39,54 0,94 57,49 1,05 64,39 1,21 73,77 0,83 50,59 0,63 38,32 0,88 53,56 0,98 60,11 1,19 72,9 0,79 48,08 TB 0,80 49,00 1,01 61,81 1,13 68,92 1,29 79,17 0,93 56,68 Hình 3.12 Ảnh hưởng pH đến tải trọng hấp phụ Zn2+ 55 Nhận xét: trình hấp phụ theo phương pháp bể axit humic: khả hấp phụ axit humic theo phương pháp cột tăng nhanh pH dung dịch hấp phụ tăng từ - Tại pH = 5, khả hấp phụ axit humic lớn Khi pH > 4, khả hấp phụ giảm chậm dần Và giá trị pH ≥ 5.5 bắt đầu xuất hiện tượng kết tủa thuỷ phân hòa tan lượng nhỏ humic thành humat tan Như vậy: chọn pH = cho nghiên cứu 3.2.2.3 Khảo sát ảnh hưởng nồng độ đầu ion Zn2+ đến trình hấp phụ * Điều kiện tiến hành: dội 200ml dung dịch Zn2+, [Zn2+] thay đổi từ 50 - 600 (mg/l), pH = qua cột axit humic, điều chỉnh cho dung dịch chảy với tốc độ (ml/phút) Thu dung dịch chảy thành phân đoạn, phân đoạn 25ml Đem xác định nồng độ ion phân đoạn thu sau hấp phụ, từ xác định tải trọng hấp phụ q (mg/g) hiệu suất hấp phụ H(%) Kết nghiên cứu ảnh trình bày bảng 3.10 biểu diễn hình 3.13 Bảng 3.10 Kết khảo sát ảnh hưởng nồng độ đầu ion Zn2+ đến tải trọng (q) hiệu suất hấp phụ Zn2+ Nồng độ đầu (mg/l) Phân đoạn 50 q mg/g 150 H% q mg/g H% 300 q mg/g H% 450 q mg/g H% 600 q mg/g H% 0,29 89,91 0,70 86,05 1,31 82,07 1,75 71,56 2,08 63,48 0,30 91,13 0,71 87,15 1,34 84,11 1,79 73,13 2,12 64,96 0,29 89,76 0,69 84,35 1,30 80,64 1,72 70,23 1,99 60,73 0,28 87,15 0,67 81,42 1,23 78,21 1,65 67,11 1,88 57,44 0,28 85,45 0,64 78,72 1,19 76,67 1,61 65,76 1,82 55,64 0,27 81,1 0,61 75,07 1,14 72,45 1,50 61,32 1,64 50,31 0,26 79,05 0,61 74,53 1,07 69,38 1,43 58,17 1,59 48,59 0,24 73,18 0,58 70,63 1,00 66,89 1,31 53,49 1,47 45,08 TB 0,28 84,59 0,65 79,74 1,20 76,30 1,60 65,10 1,82 55,78 56 Hình 3.13 Ảnh hưởng nồng độ đầu ion Zn2+ đến tải trọng hấp phụ Zn2+ Nhận xét: tăng nồng độ đầu ion Zn2+ (trong khoảng 50 - 600 (mg/l)) tải trọng hấp phụ tăng chậm hiệu suất hấp phụ thay đổi không đáng kể Nghĩa khả hấp phụ ion Zn2+ cột axit humic bị ảnh hưởng không lớn thay đổi nồng độ đầu ion Zn2+  Nhận xét chung trình nghiên cứu yếu tố ảnh hưởng đến khả hấp phụ ion Zn2+ axit humic cột axit humic (kích thước hạt 1mm): + Tốc độ chảy thích hợp: (ml/phút) + pH tối ưu: pH = + Hiệu suất hấp phụ đạt khoảng: 76,30% So với hấp phụ bể ta thấy hiệu suất hấp phụ cột cao Điều giải thích hấp phụ cột có chuyển động tương đối chất hấp phụ chất bị hấp phụ (chất hấp phụ đứng yên, chất bị hấp phụ chuyển động) hấp phụ bể khơng có chuyển động 3.3 Phổ hồng ngoại phổ phân tích nhiệt axit humic sau hấp phụ ion kim loại Zn2+ Phổ hồng ngoại axit sau hấp phụ ion Zn2+ trình bày hình 3.14 57 Hình 3.14 Phổ hồng ngoại axit humic sau hấp phụ Zn2+ Đối chiếu phổ hồng ngoại axit humic sau hấp phụ ion Zn2+ với trước đem hấp phụ ta thấy: chúng có số dải hấp phụ đại diện cho nhóm chức mối liên kết Tuy nhiên, mức độ hấp phụ có xê dịch đáng kể Nguyên nhân có có mặt ion Zn2+ bị hấp phụ axit humic ban đầu nên độ rõ nét đám phổ riêng biệt bị giảm, xuất thêm đám phổ làm “nhòe” phổ 58 Hình 3.15 Phân tích nhiệt vi phân axit humic sau hấp phụ Zn2+ Do axit humic có chứa ion Zn2+ làm thay đổi nhiệt độ axit humic giai đoạn khác Trên giản đồ phân tích nhiệt, thấy có hiệu ứng thu nhiệt 56,28oC (ứng với độ giảm khối lượng 11,164%), q trình nước hấp phụ phân tử axit humic Tiếp theo hiệu ứng tỏa nhiệt vùng 109,440C – 457,12oC ứng với trình đốt cháy phân tử làm khối lượng giảm tiếp 45,523% Trên 457,120C làm thay đổi cấu trúc q trình đốt cháy xảy hồn tồn 3.2.4 Giải hấp phụ tái hấp phụ 3.2.4.1 Giải hấp phụ * Điều kiện tiến hành: Cho gam axit humic 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 phòng lọc Nồng độ ion kim loại nước lọc xác định hai phương pháp: chuẩn độ Complexon phương pháp Von – Ampe hòa tan Xác định lượng ion giải hấp dung dịch nước lọc Kết thu bảng 3.11 59 Bảng 3.11 Kết giải hấp ion kim loại pH khác Ion Zn2+ hấp phụ lên axit humic Lượng ion kim loại giải hấp phụ (%) pH = pH = pH = 85,23 62,28 38,61 Từ bảng 3.11 cho thấy, khả giải hấp phụ ion Zn2+ khỏi axit humic tương đối dễ dàng khả tăng dần theo chiều giảm pH Như tiến hành q trình giải hấp phụ ion kim loại khỏi axit humic dung dịch HCl có pH = 3.2.4.2 Tái hấp phụ Điều kiện tiến hành: mẫu axit humic sau giải hấp phụ sử dụng lại với điều kiện tối ưu tìm trên: t = 60 phút, pH = 5, C = 300 (mg/l) Các kết nghiên cứu tái hấp phụ ion kim loại nhiều lần (chu trình hấp phụ - giải hấp thực lần) thể hiên bảng 3.12 Bảng 3.12 Kết khảo sát khả hấp phụ ion kim loại Zn2+ lên axit humic qua chu trình hấp phụ - giải hấp M2+ Ban đầu Lần Lần Lần Lần Lần Zn2+ 10,02 9,45 8,97 8,05 7,34 6,60 Hình 3.16 Khả tái hấp phụ ion kim loại Zn2+ lên axit humic đến tải trọng hấp phụ 60 Từ bảng 3.11 hình 3.12 cho thấy sau hấp giải hấp phụ ion kim loại Zn2+ khỏi axit humic tiến hành tái hấp phụ ion kim loại Zn2+ khả hấp phụ axit humic giảm không thay đổi nhiều Như vậy, axit humic sử dụng nhiều lần để hấp phụ ion kim loại 61 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Kết luận Từ kết nghiên cứu thu trình bày trên, đến số kết luận sau: Đã xác định đặc tính than bùn Liên Chiểu – Đà Nẵng: + Độ ẩm: 5,04% (ứng với hệ số khô kiệt 0,9496 ) + Hàm lượng tro: 2,51% Đã nghiên cứu khả hấp phụ ion Zn2+ axit humic theo phương pháp bể cho kết quả: + Thời gian đạt cân hấp phụ: 60 phút Zn2+ + pH tối ưu = + Tải trọng hấp phụ cực đại qmax (Zn2+) = 0,37 (mg/g) + Giá trị lực hấp phụ bZn2+ = 1,423 Đã nghiên cứu khả hấp phụ ion Zn2+ axit humic theo phương pháp cột cho kết quả: + Tốc độ chảy: (ml/phút) + pH tối ưu = + Hiệu suất hấp phụ 49,56% + Đã ghi phổ hồng ngoại (IR) axit humic sau hấp phụ ion Zn2+ thấy chúng có số dải hấp thụ đại diện cho nhóm chức mối liên kết Tuy nhiên, mức độ hấp thụ có xê dịch định Đã tiến hành giải hấp phụ giả trị pH khác thấy pH = thích hợp cho q trình giải hấp phụ Thực chu trình hấp phụ - giải hấp lần cho thấy tải trọng hấp phụ giảm không nhiều so với lần hấp phụ đầu Như vậy, axit humic loại vật liệu sử dụng nhiều lần để hấp phụ ion kim loại dung dịch Kiến nghị Than bùn nước ta có trữ lượng lớn, phân bố khắp nước, giá thành rẻ cần mở rộng nghiên cứu sản phẩm hoạt hóa từ than bùn Trên sở hấp phụ ion kim loại axit humic, mở rộng 62 nghiên cứu ứng dụng axit humic vào ngành sản xuất phân bón để tăng khả giữ chất dinh dưỡng phân Tiếp tục nghiên cứu trình hấp phụ axit humic ion kim loại khác, ứng dụng tách làm giàu xử lí nhiễm mơi trường Mở rộng nghiên cứu tác dụng axit humic nhiều lĩnh vực khác như: nông nghiệp, công nghiệp,… 63 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Bùi Duy Cam, Phạm Văn Tình (2002), “Tách giữ kim lọai nặng chì, đồng, niken, crom thori từ dung dịch môi trường axit yếu cột axit humic”, Tạp chí Khoa học Đại học Quốc gia Hà Nội, KHTN - CN, Tập XVIII, (số 4) [2] Lê Văn Căn (1978), Giáo trình hóa nông, NXB Nghiệp, Hà Nội [3] Đặng Kim Chi (2005), Hóa học mơi trường, NXB Khoa học Kỹ thuật, Hà Nội [4] Lê Thị Hồng Dương, Nghiên cứu hoạt hóa than bùn axit HCl ứng dụng làm vật liệu hấp phụ Cu2+, Pb2+, Zn2+ dung dịch nước, Luận văn thạc sĩ khoa học, Đại học Sư phạm Đà Nẵng, 2011 [5] Lê Tự Hải (2006), “Nghiên cứu tách ion Cu2+ dung dịch nước vật liệu hấp phụ Bentonit Thuận Hải”, Tạp chí Khoa học Công nghệ Đại học Đà Nẵng, Số (15) – (16) [6] Lê Văn Khoa-Hoàng Văn Thế-Hoàng Văn Hôy (1970), Nơng hóa học, Hà Nội [7] Lê Văn Khoa (2001), Phương pháp phân tích đất, nước, phân bón trồng, NXB Giáo dục [8] Thân Văn Liên, Đồn Thị Mơ, Lê Quang Thái, Nguyễn Đình Văn, Ngơ Văn Tuyến, Hồng Bích Ngọc, Đỗ Q Sơn, Thái Bá Cầu, “Trao đổi ion bùn”, Tạp chí hóa học, T.35(3/1997) [9] Dr Phạm Luận (1987), sổ tay pha chế dung dịch, Tường Đại học Tổng hợp, Hà Nội [10] Trần Mạnh Lục (2001), Nghiên cứu than bùn, axit humic chiết tách từ than bùn miền trung số ứng dụng chúng, Đề tài nghiên cứu khoa học , Đà Nẵng,1999 64 [11] Trần Mạnh Lục (1985), “Kết xác định thành phần hóa học mẫu than bùn Hòa Vang - Quảng Nam - Đà Nẵng”, Tập san Khoa học, Đại học Bách Khoa Đà Nẵng, Số 10 [12] Trần Mạnh Lục, Lê Phước Hòa (1986) “Ảnh hưởng hoạt hóa than bùn axit clohidric 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 cơng nghiệp Hịa Khánh, Liên Chiểu, Đà Nẵng phương pháp Von – Ampe hòa tan Đề tài Khoa học Công Nghệ, Đại học cấp Bộ, Đại học Đà Nẵng [14] Nguyễn Mười, Trần Nguyên Chính, Đỗ Nguyên Hải, Hoàng Văn Mùa, Phạm Thanh Nga, Đào Châu Thu (2005), Giáo trình thổ nhưỡng học, NXB Nơng nghiệp Hà Nội [15] Hồng Nhâm (2003), Hóa học vơ 3, NXB Giáo dục [16 ]Từ Vọng Nghi (2002), Phương pháp phân tích nước, NXK Khoa học Kỹ thuật [17] Nguyễn Trung Quân, Khảo sát khả hấp phụ Cu(II), Cd(II) than bùn hợp chất humic chiết từ than bùn vùng U Minh, Luận văn tốt nghiệp, Đại học Khoa Học tự nhiên TP Hồ Chí Minh, 2009 [18] Trần Cơng Tấu, Ngơ Văn Phú, Hồng Văn Hôy, Hồng Văn Thế, Văn Huy Hải, Trần Khắc Tiệp (1986), Thổ nhưỡng học, NXB Đại học trung học chuyên nghiệp hà Nội [19] Võ Kim Thành, Nghiên cứu khả phản ứng axit humic với lim loại Ni, Fe Mn, Luận văn tốt nghiệp, 1978 [20] Phạm Văn Tình, Lưu Minh Đại, Kết tủa ion Thori(VI) chì (II) axit humic xử lý mơi trường, tạp chí hóa học, T35, số 2, Tr.66-69,1997 65 [21] Hoàng Văn Tuệ (1973), Thổ nhưỡng học, khoa sinh vật, Đại học tổng hợp Hà Nội [22] Trần Mạnh Trí (1997), “Sử dụng than bùn Việt Nam để sản xuất phân bón bảo vệ mơi trường”, Tạp chí hóa học, T.35, Tr.94 [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 khôm [24] http://chelate.vn/vn/tt/tim-hieu-ve-axit-humic_1794.aspx [25] http://vi.wikipedia.org/wiki/Ax%C3%ADt_humic [26] http://www.dl.vnu.edu.vn/bitstream/11126/291/1/01050000319.pdf ... đầu ion Zn2 + đến tải trọng hấp phụ 56 Zn2 + 3.14 Phổ hồng ngoại axit humic sau hấp phụ ion Zn2 + 57 3.15 Phân tích nhiệt axit humic sau hấp phụ ion Zn2 + 58 3.16 Khả tái hấp phụ ion kim loại Zn2 +... đến khả giải hấp phụ chọn khoảng pH tối ưu 40 2.2.5.2 Tái hấp phụ Phương pháp nghiên cứu tái hấp phụ thực chu trình hấp phụ - giải hấp phụ ion kim loại lên chất hấp phụ nhằm mục đích khảo sát khả. .. vi nghiên cứu a/ Đối tượng nghiên cứu: Axit humic tách từ than bùn b/ Phạm vi nghiên cứu: - Tách tinh chế axit humic từ than bùn - Các đặc tính hóa lý axit humic - Nghiên cứu khả hấp phụ ion kim