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

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KHOA HÓA HUỲNH THỊ LỆ TRANG NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG HẤP PHỤ ION KIM LOẠI Pb(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 Pb (II) CỦA AXIT HUMIC KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP CỬ NHÂN HÓA HỌC Sinh viên thực : Huỳnh Thị Lệ Trang Lớp : 11CHP Giáo viên hướng dẫn : TS Trần Mạnh Lục Đà Nẵng - 2015 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 cơng 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 Lệ Trang ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM Độc lập – Tự – Hạnh phúc KHOA HÓA  NHIỆM VỤ LÀM KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP Họ tên sinh viên: HUỲNH THỊ LỆ TRANG Lớp: 11CHP Tên đề tài: “Nghiên cứu khả hấp phụ ion kim loại Pb(II) Ni(II) axit humic” Nguyên liệu, hóa chất dụng cụ: - Nguyên liệu: axit humic tinh chế từ than bùn quận Liên Chiểu, thành phố Đà Nẵng - Hóa chất: muối Pb(NO3)2, NH4OH, NH4Cl, chất chuẩn Trilon B, Mg2+ chuẩn gốc, thị ET-OO, Natri-Kali Tatrat, H2SO4, NaOH - Dụng cụ: + Dụng cụ thủy tinh: bình tam giác, cốc có mỏ, pipet, buret, đũa thủy tinh, bình định mức + Thiết bị điện tử: Máy khuấy từ, cân phân tích, tủ sấy Nội dung nghiên cứu - Xác định số số vật lý axit humic - Xác định tỉ trọng hấp phụ ion kim loại Pb2+ axit humic phương pháp hấp phụ bể hấp phụ cột - Tiến hành xác định khả giải hấp tái hấp phụ axit humic Giáo viên hướng dẫn: TS Trần Mạnh Lục Ngày giao đề tài: 30/06/2014 Ngày hoàn thành đề tài: 27/04/2015 Chủ nhiệm khoa Giáo viên hướng dẫn (Ký ghi rõ họ tên) (Ký ghi rõ họ tên) TS Lê Tự Hải TS Trần mạnh Lục MỤC LỤC DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT DANH MỤC HÌNH DANH MỤC BẢNG MỞ ĐẦU 1 Tính cấp thiết đề tài Mục tiêu nghiên cứu Đối tượng nghiên cứu phạm vi nghiên cứu a Đối tượng nghiên cứu .2 b Phạm vi nghiên cứu Phương pháp nghiên cứu .2 Ý nghĩa khoa học thực tiễn đề tài NỘI DUNG CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 1.1 Tổng quan than bùn 1.1.1 Than bùn Việt Nam 1.1.1.1 Đặc điểm chung 1.1.1.2 Tính chất vật lý .4 1.1.1.3 Tính chất hố học 1.1.1.4 Nghiên cứu ứng dụng than bùn Việt Nam sản xuất than hoạt tính để xử lý nước sinh hoạt 1.1.2 Nguồn gốc hình thành than bùn 1.1.3 Phân loại tính chất than bùn 1.1.3.1 Phân loại than bùn 1.1.3.2 Một số tính chất hóa lí than bùn 1.1.4 Chất mùn than bùn 1.1.5 Q trình tích tụ trao đổi kim loại than bùn 10 1.2 Tổng quan axit humic 13 1.2.1 Đặc điểm axit humic 13 1.2.2 Sự hình thành axit humic 13 1.2.3 Thành phần, cấu tạo axit humic 13 1.2.3.1 Thành phần 13 1.2.3.2 Cấu tạo 14 1.2.4 Bản chất tương tác axit humic với ion kim loại dung dịch nước 17 1.3 Hấp phụ kim loại nặng axit humic 21 1.3.1 Một số khái niệm .22 1.3.2 Cơ chế hấp phụ 22 1.3.3 Phân loại trình hấp phụ .23 1.3.4 Các yếu tố ảnh hưởng đến trình hấp phụ 24 1.3.4.1 Ảnh hưởng nhiệt độ .24 1.3.4.2 Ảnh hưởng tính tương đồng 24 1.3.4.3 Ảnh hưởng pH .25 1.3.4.4 Ảnh hưởng diện tích bề mặt chất rắn 25 1.4 Kim loại nặng vấn đề ô nhiễm môi trường 25 1.4.1 Ơ nhiễm mơi trường kim loại nặng 25 1.4.2 Chì (Pb) tác hại chì 27 CHƯƠNG NGUYÊN LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 30 2.1 Dụng cụ, thiết bị hóa chất 30 2.1.1 Dụng cụ, thiết bị 30 2.1.2 Hóa chất 30 2.2 Xác định số đặc tính hóa lý axit humic 30 2.2.1 Xác định lượng nước hút ẩm khơng khí 30 2.2.2 Xác định hàm lượng tro 31 2.2.3 Chụp phổ hồng ngoại IR – Phân tích nhiệt TG/DTA .31 2.3 Nghiên cứu khả hấp phụ ion Pb2+ axit humic .31 2.3.1 Hấp phụ bể 31 2.3.1.1 Khảo sát thể tích đạt cân hấp phụ 32 2.3.1.2 Khảo sát thời gian đạt cân hấp phụ .32 2.3.1.3 Khảo sát ảnh hưởng pH đến trình hấp phụ .32 2.3.1.4 Khảo sát ảnh hưởng nồng độ đầu ion Pb2+ đến trình hấp phụ Xác định tải trọng hấp phụ cực đại 32 2.3.2 Nghiên cứu khả hấp phụ ion Pb2+ dung dịch phương pháp hấp phụ cột 33 2.3.2.1 Khảo sát ảnh hưởng tốc độ chảy (của dung dịch dội qua cột) đến khả hấp phụ .34 2.3.2.2 Khảo sát ảnh hưởng pH đến khả hấp phụ .34 2.3.2.3 Khảo sát ảnh hưởng nồng độ đầu ion Pb2+ đến trình hấp phụ 34 2.4 Chụp phổ phân tích nhiệt TG/DTA phổ hồng ngoại IR 34 2.5 Giải hấp phụ tái hấp phụ 34 2.5.1 Giải hấp phụ 34 2.5.2 Tái hấp phụ 35 CHƯƠNG KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN 36 3.1 Xác định số đặc tính vật lý axit humic 36 3.1.1 Địa điểm lấy mẫu đặc tính nguyên liệu 36 3.1.2 Kết thí nghiệm số đặc tính hóa lý axit humic .36 3.1.2.1 Lượng nước hút ẩm khơng khí 36 3.1.2.2 Hàm lượng tro: .37 3.1.3 Phổ hồng ngoại phổ phân tích nhiệt vi phân axit humic .37 3.1.3.1 Phổ phân tích nhiệt vi phân axit humic 37 3.1.3.2 Phổ hồng ngoại axit humic 38 3.2 Kết nghiên cứu khả hấp phụ ion kim loại Pb2+ axit humic 40 3.2.1 Hấp phụ bể 40 3.2.1.1 Khảo sát tích đạt cân hấp phụ 40 3.2.1.2 Khảo sát thời gian đạt cân hấp phụ .41 3.2.1.3 Ảnh hưởng pH .42 3.2.1.4 Ảnh hưởng nồng độ đầu đến khả hấp phụ ion Pb2+ 44 3.2.2 Hấp phụ cột .46 3.2.2.1 Ảnh hưởng tốc độ chảy qua cột đến khả hấp phụ AH 46 3.2.3.2 Khảo sát ảnh hưởng pH đến khả hấp phụ .48 3.2.3.3 Khảo sát ảnh hưởng nồng độ đầu ion Pb2+ đến trình hấp phụ 50 3.2.3 Phổ phân tích nhiệt vi phân phổ hồng ngoại axit humic sau hấp phụ ion Pb2+ .53 3.2.3.1 Phổ phân tích nhiệt vi phân axit humic sau hấp phụ ion Pb2+ 53 3.2.3.2 Phổ hồng ngoại axit humic sau hấp phụ ion Pb2+ 53 3.2.4 Giải hấp phụ tái hấp phụ 54 3.2.4.1 Giải hấp phụ 54 3.2.4.2 Tái hấp phụ 55 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 57 TÀI LIỆU THAM KHẢO 59 DANH MỤC CÁC KÍ HIỆU – CÁC CHỮ VIẾT TẮT AH :Axit Humic EDTA : Etilenđiamintetraaxetic axit ET- OO : Eriocrom T đen IR : Hồng ngoại DANH MỤC CÁC HÌNH Số hiệu Tên hình Trang hình 1.1 Than bùn 1.2 Sơ đồ hóa học đơn vị cấu trúc axit humic 15 1.3 Quá trình trao đổi cation axit humic 17 1.4 Xelat sắt với axit etylendiaminotetraaxetic (trilon B) 20 1.5 Nước bị nhiễm độc chì 27 3.1 Hồ Bàu Sấu – địa điểm lấy mẫu than bùn 36 3.2 Axit humic sau tinh chế từ than bùn 36 3.3 Phổ phân tích nhiệt vi phân axit humic 38 3.4 Phổ hồng ngoại axit humic 39 3.5 Sơ đồ nghiên cứu khả hấp phụ ion Pb2+ axit humic 40 3.6 Biểu đồ tải trọng hấp phụ Pb2+ AH theo thể tích 41 3.7 Biểu đồ tải trọng hấp phụ ion Pb2+ AH theo thời gian 42 3.8 Biểu đồ tải trọng hấp phụ Pb2+ AH theo pH 43 3.9 Biểu đồ tải trọng hấp phụ Pb2+ AH theo nồng độ 44 3.10 Dạng tuyến tính phương trình Langmuir trình phụ Pb2+ AH 3.11 Ảnh hưởng tốc độ chảy đến tải trọng hấp phụ Pb2+ AH 3.12 Ảnh hưởng pH đến hấp phụ (cột) Pb2+ AH 3.13 Ảnh hưởng nồng độ Pb2+ đến tải trọng hấp phụ (cột) AH 3.14 Phổ phân tích nhiệt vi phân axit humic sau hấp phụ ion Pb2+ 45 47 50 52 53 3.15 Phổ hồng ngoại axit humic sau hấp phụ ion Pb2+ 54 3.16 Khả tái hấp phụ ion kim loại Pb2+ lên axit humic 55 + Tải trọng hấp phụ cực đại: qmax (Pb2+) = + Ái lực hấp phụ: b = = 46,95 (mg/g) 0,0213 = 0.0069 46,95.3,084 Các kết cho thấy mơ hình hấp phụ đẳng nhiệt Langmuir mơ tả xác hấp phụ Pb2+ lên than bùn sau hoạt hóa Điều thể qua hệ số tương quan R2 phương trình hồi qui 3.2.2 Hấp phụ cột 3.2.2.1 Ảnh hưởng tốc độ chảy qua cột đến khả hấp phụ AH Điều kiện tiến hành: dội 200ml dung dịch Pb2+ 1035, 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(%) Bảng 3.8 Ảnh hưởng tốc độ chảy đến hấp phụ Pb2+ AH Tốc độ chảy (ml/phút) Phân đoạn Ci Cf q H Ci Cf q H (mg/l) (mg/l) (mg/g) (%) (mg/l) (mg/l) (mg/g) (%) 176,47 4,29 82,95 294,35 3,70 71,56 151,32 4,42 85,38 278,10 3,78 73,13 171,40 4,32 83,15 297,77 3,67 71,23 205,65 4,15 80,13 309,36 3,63 70,11 227,28 4,04 78,04 323,33 3,56 68,76 245,61 3,95 76,27 348,59 3,43 66,32 1035 46 1035 276,55 3,79 73,28 359,46 3,38 65,27 283,28 3,76 72,63 373,74 3,31 63,89 4.09 78,98 3,56 68,78 Tb Tốc độ chảy (ml/phút) Phân đoạn Ci Cf q H Ci Cf Q H (mg/l) (mg/l) (mg/g) (%) (mg/l) (mg/l) (mg/g) (%) 417,65 2,81 54,43 661,57 1,88 36,08 441,22 2,97 57,37 655,05 1,90 36,71 456,85 2,89 55,86 688,28 1,73 33,55 482,00 2,77 53,43 713,94 1,61 31,02 496,18 2,69 52,06 727,09 1,54 29,75 508,81 2,63 50,84 759,79 1,38 26,59 533,85 2,51 48,42 775,73 1,30 25,05 548,99 2,44 47,15 791,57 1,22 23,52 2,71 52,45 1,57 30,28 1035 Tb 1035 Hình 3.11 Ảnh hưởng tốc độ chảy đến tải trọng hấp phụ Pb2+ AH 47 Kết bảng 3.9 hình 3.11 cho thấy tải trọng hiệu suất hấp phụ ion Pb2+ lên axit humic giảm dần theo chiều tăng tốc độ chảy đạt giá trị cao (ml/phút) 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 3.2.3.2 Khảo sát ảnh hưởng pH đến khả hấp phụ Điều kiện tiến hành: dội 200ml dung dịch Pb2+ 1035 (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 khảo sát khả hấp phụ Pb2+ axit humic phụ thuộc pH thể bảng 3.9 Bảng 3.9 Ảnh hưởng pH đến hấp phụ (cột) Pb2+ AH pH Phân đoạn Ci Cf q H (mg/l) (mg/l) (mg/g) (%) 782,98 1,26 762,80 Cf q H (mg/l) (mg/g) (%) 24,35 631,76 2,02 38,96 1,36 26,30 611,89 2,16 40,88 784,53 1,25 24,20 631,66 2,02 38,97 813,20 1,11 21,43 658,47 1,88 37,38 843,42 0,96 18,51 671,09 1,82 36,16 863,60 0,86 16,56 683,31 1,76 34,98 873,13 0,81 15,64 701,21 1,67 33,25 890,51 0,72 13,96 716,12 1,59 31,81 1,04 20,12 1,86 36,55 Tb 1035 48 Ci (mg/l) 1035 pH Phân đoạn Ci Cf q H Ci Cf Q H (mg/l) (mg/l) (mg/g) (%) (mg/l) (mg/l) (mg/g) (%) 310,09 3,62 70,04 183,92 4,26 82,23 294,98 3,70 71,50 155,46 4,40 84,98 308,12 3,63 70.23 175,54 4,30 83,04 323,02 3,56 68,79 187,85 4,24 81,85 338,03 3,48 67,34 221,28 4,07 78,62 352,11 3,41 65,98 248,81 3,93 75,96 368,56 3,33 64,39 271,48 3,82 73,77 381,81 3,26 63,11 280,49 3,77 72,90 3,50 58,89 4,10 79,17 1035 Tb 1035 pH Phân đoạn Ci Cf q H (mg/l) (mg/l) (mg/g) (%) 299,53 3,68 71,06 281,83 3,77 72,77 317,43 3,59 69,33 329,23 3,53 68,19 341,14 3,47 67,04 353,04 3,41 65,89 370,74 3,32 64,18 385,64 3,25 62,74 3,50 67,65 1035 Tb 49 Hình 3.12 Ảnh hưởng pH đến hấp phụ (cột) Pb2+ AH Nhận xét: Cũng trình hấp phụ theo phương pháp bể 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 > 5, 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 3.2.3.3 Khảo sát ảnh hưởng nồng độ đầu ion Pb2+ đến trình hấp phụ * Điều kiện tiến hành: dội 200ml dung dịch Pb2+, nồng độ Pb2+ thay đổi từ 414 - 4140 (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 (%) 50 Bảng 3.10 Ảnh hưởng nồng độ Pb2+ đến hấp phụ (cột) AH Đại lượng Phân Ci Cf q H Ci Cf Q H (mg/l) (mg/l) (mg/g) (%) (mg/l) (mg/l) (mg/g) (%) 22,98 1,95 94,45 183,92 4,26 82,23 15,65 1,99 96,22 155,46 4,40 84,98 22,07 1,96 94,67 175,54 4,30 83,04 27,28 1,93 93,41 187,85 4,24 81,85 34,15 1,89 91,75 221,28 4,07 78,62 42,72 1,86 89,68 248,81 3,93 75,96 49,85 1,82 87,96 271,48 3,82 73,77 55,97 1,79 86,48 280,49 3,77 72,90 1,90 91,83 4,10 79,17 đoạn 414 Tb Đại lượng Phân đoạn 1035 Ci Cf q H Ci Cf Q H (mg/l) (mg/l) (mg/g) (%) (mg/l) (mg/l) (mg/g) (%) 776,66 6,47 62,48 1723,01 6,91 43,51 746,03 6,62 63,96 1695,23 7,05 45,40 771,49 6,49 62,73 1717,26 6,94 44,69 798,19 6,36 61,44 1739,47 6,83 43,98 814,75 6,28 60,64 1763,06 6,71 43,22 838,35 6,16 59.50 1787,62 6,59 42,43 857,19 6,06 58,59 1805,33 6,50 41,86 867,74 6,01 58,08 1827,02 6,39 41,16 6,31 60,93 6,74 43,28 Tb 2070 51 3105 Đại lượng Phân Ci Cf Q H (mg/l) (mg/l) (mg/g) (%) 2702,45 7,19 34,72 2684,11 7,28 35,17 2706.49 7,17 34,63 2728,83 7,06 34,09 2750,42 6,95 33,56 2766,64 6,87 33,17 2792,06 6,74 32,56 2810,35 6,65 32,12 6,99 33,75 đoạn 4140 Tb Hình 3.13 Ảnh hưởng nồng độ Pb2+ đến tải trọng hấp phụ (cột) AH Nhận xét: Từ kết bảng 3.10 hình 3.13 cho thấy tải trọng hấp phụ ion Pb2+ lên than bùn sau hoạt hóa tăng dần theo chiều tăng nồng độ đầu ion kim loại Ở nồng độ thấp, tải trọng hấp phụ tăng tương đối tuyến tính, nồng độ tăng lên tải trọng hấp phụ tăng chậm sau gần khơng đổi đạt bão hịa 52 3.2.3 Phổ phân tích nhiệt vi phân phổ hồng ngoại axit humic sau hấp phụ ion Pb2+ 3.2.3.1 Phổ phân tích nhiệt vi phân axit humic sau hấp phụ ion Pb2+ Hình 3.14 Phổ phân tích nhiệt vi phân axit humic sau hấp phụ Pb2+ Do axit humic có chứa ion Pb2+ làm thay đổi nhiệt độ axit humic giai đoạn khác Trên giản đồ phân tích nhiệt, thấy có hiệu ứng thu nhiệt 55,550C (ứng với độ giảm khối lượng 6,586%), trình nước hấp phụ phân tử axit humic Tiếp theo hiệu ứng tỏa nhiệt vùng 1107,720C -475,190C ứng với trình đốt cháy phân tử làm khối lượng giảm tiếp 25,784% Trên 475,190C làm thay đổi cấu trúc trình đốt cháy xảy hoàn toàn 3.2.3.2 Phổ hồng ngoại axit humic sau hấp phụ ion Pb2+ Phổ hồng ngoại axit sau hấp phụ ion Pb2+ trình bày hình 3.15 53 Hình 3.15 Phổ hồng ngoại axit humic sau hấp thụ ion Pb2+ Đối chiếu phổ hồng ngoại axit humic sau hấp phụ ion Pb2+ với trước đem hấp phụ ta thấy: chúng có số dải hấp thụ đại diện cho nhóm chức mối liên kết Tuy nhiên, mức độ hấp thụ có xê dịch đáng kể Nguyên nhân có mặt ion Pb2+ bị hấp phụ axit humic ban đầu nên độ rõ nét đám phổ riêng biệt bị giảm, xuất thêm đám phổ làm "nhoè" phổ 3.2.4 Giải hấp phụ tái hấp phụ 3.2.4.1 Giải hấp phụ Điều kiện tiến hành: Lần lượt cho gam mẫu axit humic sau hấp phụ ion Pb2+ 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 lấy phần dung dịch Xác định lượng ion giải hấp dung dịch nước lọc Kết thu bảng 3.11 54 Bảng 3.11 Kết giải hấp phụ ion kim loại pH khác Lượng ion kim loại giải hấp phụ (%) Ion hấp phụ lên axit humic pH = pH = pH = Pb2+ 86.75 59.14 36.57 Từ bảng 3.11 cho thấy, khả giải hấp phụ ion kim loại Pb2+ khỏi axit humic tương đối dễ dàng khả tăng dần theo chiều giảm pH Như thể tiến hành 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 cho ion Pb2+ thu t = 90 phút, pH = 5, C = 2070 (mg/l) Các kết nghiên cứu tái hấp phụ ion kim loại nhiều lần (chu trình hấp phụ - giải hấp thực lần) thể bảng 3.12 Bảng 3.12 Kết khảo sát khả hấp phụ ion kim loại M2+ lên axit humic qua chu trình hấp phụ - giải hấp M2+ Ban đầu Lần Lần Lần Lần Lần Pb2+ 42,95 40,37 36,91 34,73 31,16 29,77 Hình 3.16 Khả tái hấp phụ ion kim loại Pb2+ lên axit humic 55 Từ bảng 3.12 hình 3.16 cho thấy sau giải hấp phụ ion kim loại Pb2+ khỏi axit humic tiến hành tái hấp phụ ion kim loại Pb2+ khả hấp phụ axit humic giảm không thay đổi nhiều Tải trọng hấp phụ ion Pb2+ axit humic sau lần thực chu trình hấp phụ - giải hấp giảm không nhiều 30,67% so với lần hấp phụ Như vậy, axit humic sử dụng nhiều lần để hấp phụ ion kim loại 56 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Kết luận Từ kết nghiên cứu thu trình bày trên, tơi đến số kết luận sau: Đã xác định đặc tính axit humic tinh chế từ than bùn Liên Chiểu – Đà Nẵng: + Độ ẩm: 5,241% (ứng với hệ số khô kiệt 0,9476) + Hàm lượng tro: 2,43% + Cấu trúc đánh giá qua phổ hồng ngoại (IR) Đã nghiên cứu khả hấp phụ ion Pb2+ axit humic theo phương pháp bể cho kết quả: + Thể tích đạt cân hấp phụ: 50 ml + Thời gian đạt cân hấp phụ: 90 phút + pH thích hợp = + Tải trọng hấp phụ cực đại: qmax (Pb2+) = 46,95 (mg/g) + Giá trị lực hấp phụ Pb2+ = 0.0069 Đã nghiên cứu khả hấp phụ ion Pb2+ axit humic theo phương pháp cột cho kết quả: + Tốc độ chảy: (ml/phút) + pH tối ưu = Đã ghi phổ hồng ngoại (IR) axit humic sau hấp phụ ion Pb2+ 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 ghi phổ phân tích nhiệt vi phân axit humic sau hấp phụ ion Pb2+ Đã tiến hành giải hấp phụ giả trị pH khác thấy pH = thích hợp cho trình giải hấp phụ 57 Thực chu trình hấp phụ - giải hấp lần cho thấy tải trọng hấp phụ giảm không nhiều (30,67%) 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 Tiếp tục nghiên cứu trình hấp phụ axit humic ion kim loại khác, ứng dụng tách làm giàu xử lí nhiễm môi trường Mở rộng nghiên cứu tác dụng axit humic nhiều lĩnh vực khác như: nông nghiệp, công nghiệp,… 58 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Bùi Duy Cam, Phạm Văn Tình (2002), Tách giữ kim loại nặng chì, đồng, niken, crơm thơri từ dung dịc2323h mơi trường axit yếu cột axit humic, Tạp chí Khoa học Đại học Quốc gia Hà Nội, KHTN & CN, Hà Nội [2] Các cơng trình nghiên cứu axit humic Việt Nam, Tạp chí khoa học, Đại học Tổng hợp Hà Nội [3] Dr Phạm Luận(1987), Sổ tay pha chế dung dịch, Đại học Tổng hợp hà Nội [4] Đặng Kim Chi (2005), Hóa học mơi trường, NXB Khoa học Kỹ thuật, Hà Nội [5] Hoàng Nhâm (2003), Hóa học vơ 3, NXB Giáo dục [6] Lê Thị Mùi (2008), Sự tích tụ chì đồng số loaig nhuyễn thể hai mảnh vỏ vùng ven biển Đà Nẵng, Tạp chí Khoa học Cơng nghệ, Đại học Đà Nẵng, Số (27) [7] Lê Tự Hải(2014), giáo trình Vật liệu hấp phụ [8] Lê Văn Cát, Hấp phụ trao đổi ion kỹ thuật xử lí nước nước thải, NXB Thống kê Hà Nội [9] Ngô Thị Mai Việt, Phạm Tiến Đức, Phạm Luận, Trần Tứ Hiếu, Chu Đình Bính (2008), Đánh giá khả hấp phụ số ion kim loại nặng đá ong biến tính [10] Trần Mạnh Lục (1985), Kết xác định thành phần hóa học mẫu than bùn Hòa Vang – Quảng Nam – Đà Nẵng, Tạp sang Khoa học, Đại học Bách Khoa Đà Nẵng, Số 10 [11] Trần Mạnh Lục (1999), Nghiên cứu than bùn, axit humic chiết tách từ than bùn miền trung số ứng dụng chúng, đề tài nghiên cứu khoa học cấp trường Đại học Đà Nẵng [12] Trần Mạnh Lục (2011), Nghiên cứu khả hấp phụ ion kim loại Cu(II), Zn(II), Pb(II) axit humic, Luận văn thạc sĩ Khoa học, Số 60.44.27 [13] Trần Mạnh Lục (2012), Đề tài cấp ĐHĐN: Nghiên cứu khả ứng dụng than bùn Đà Nẵng axit humic chiết tách từ than bùn Đà nẵng làm vật liệu 59 hấp phụ ion kim loại Cu2+, Pb2+, Zn2+ dung dịch nước Mã số: Đ201103-03 Năm: 2011 [14] Trần Mạnh Lục (2012), giáo trình Hóa học hệ phân tán keo [15] Trần Mạnh Lục, Lê Phước Hòa (1986), Ảnh hưởng hoạt hóa than bùn axit humic đến số đặc tính nó, Tạp chí KH & KT Quảng Nam – Đà Nẵng [16] A.Szalay (1974), Sự tích tụ Uran kim loại khác than đá, phiến thực vật vai trị axit humic làm giàu địa hóa đó, Stơckhơm [17] PL.Belkevich, AR.Givtova (1979), Than bùn vấn đề bảo vệ môi trường, NXB Minxcơ [18] E Erdem, N karapinar, R Dogar, R Bayrak, M Acikyldiz, and M, Yalcin (2004) The removad of heavy metal cation by natural zeolites, Journal of Colloid and Interface Sience 280, pp 309-314 [19] http://chelate.vn/vn/tt/tim-hieu-ve-axit-humic_1794.aspx [20] http://vi.wikipedia.org/wiki/Ax%C3%ADt_humic [21] http://www.dl.vnu.edu.vn/bitstream/11126/291/1/01050000319.pdf 60 ... dung nghiên cứu - Xác định số số vật lý axit humic - Xác định tỉ trọng hấp phụ ion kim loại Pb2+ axit humic phương pháp hấp phụ bể hấp phụ cột - Tiến hành xác định khả giải hấp tái hấp phụ axit humic. .. chuẩn độ Complexon Khả giải hấp phụ ion kim loại khỏi chất hấp phụ theo phần trăm tỷ số khối lượng ion kim loại nước lọc khối lượng ion kim loại hấp phụ lên axit Humic Từ kết khảo sát, nhận xét... pH Hấp phụ cột Nồng độ đầu Tốc độ chảy pH Nồng độ đẩu Giải hấp phụ Tái hấp phụ Hình 3.5 Sơ đồ nghiên cứu khả hấp phụ ion Pb2+ axit humic 3.2.1 Hấp phụ bể 3.2.1.1 Khảo sát tích đạt cân hấp phụ