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 Ĉ͉tài: 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 Ĉj1 ̽ ng - 05/ 2016 ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KHOA HÓA Ĉ͉tài: 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 th͹c hi͏ n :Nguy͍ n Th͓7KX6˱˯QJ Lͣp : 12CHP *LiRYLrQK˱ ͣng d̳n : TS Nguy͍ n Th͓+˱ ͥng Ĉj1 ̽ng - 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 K͕ 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: ³Kh̫o sát m͡t s͙y͇ u t͙̫QKK˱ ͧng dùng v͗trͱQJJjÿ ͋gi̫m thi͋ u Mn 2+ Cd2+ WURQJQ˱ ͣc´ Lời đầu tiên, 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 tồn thể thầy giáo Khoa Hóa dạy dỗ tạo điều kiện giúp tơi 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 quý Thầy, Cô 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 7jLQJX\rQQ˱ ͣc 1.1.1.1 7jLQJX\rQQ˱ ͣc th͇giͣi 1.1.1.2 7jLQJX\rQQ˱ ͣc ͧVi͏ t Nam 1.1.2 Ô nhi͍ PP{LWU˱ ͥQJQ˱ ͣc 1.1.2.1 Các tác nhân gây ô nhi͍ PP{LWU˱ ͥQJQ˱ ͣc 1.1.2.2 Tình tr̩ng nhi͍ PQ˱ ͣc kim lo̩i n̿ ng 1.1.2.3 M͡ t s͙ngu͛ n gây ô nhi͍ m kim lo̩i n̿ ng 1.1.3 ̪QKK˱ ͧng cͯa kim lo̩ i n̿QJÿ ͇ QP{LWU˱ ͥng sͱc kh͗HFRQQJ˱ ͥi 10 1.1.3.1 ̪QKK˱ ͧng cͯa kim lo̩i n̿ QJÿ ͙ i vͣLP{LWU˱ ͥng 10 1.1.3.2 ̪QKK˱ ͧng cͯa m͡ t s͙kim lo̩i n̿ QJÿ ͇ n sͱc kh͗HFRQQJ˱ ͥi 10 1.2 TỔNG QUAN VỀ KIM LOẠI CADIMI VÀ MANGAN 13 1.2.1 Giͣi thi͏ u Cadimi 13 1.2.1.1 Ĉ̿ c tính cͯa Cadimi 13 1.2.1.2 Ͱng dͭng cͯa Cadimi 14 1.2.1.3 Ĉ͡ c tính cͯa Cadimi 14 1.2.1.4 Các ngu͛ n phát sinh Cadimi 16 1.2.2 Giͣi thi͏ u v͉Mangan 17 1.2.2.1 Ĉ̿ c tính cͯa Mangan 17 1.2.2.2 Ͱng dͭng cͯa Mn 18 1.2.2.3 Ĉ͡ c tính cͯa Mn 19 1.2.2.4 Ngu͛n g͙ c phát sinh Mangan 20 1.3 MỘT SỐ PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ KIM LOẠI NẶNG TRONG NƯỚC 21 1.3.1 PK˱˯QJ pháp k͇ t tͯa hóa h͕c 21 1.3.2 PK˱˯QJ pháp trao ÿ͝ i ion 21 1.3.3 PK˱˯ ng pháp ÿi͏ n hóa 22 1.3.4 PK˱˯QJ pháp oxy hóa kh͵ 23 1.3.5 PK˱˯QJ pháp sinh h͕ c 23 1.3.6 3K˱˯QJSKiSK ̭ p phͭ 23 1.3.7 Giͣi thi͏ XSK˱˯QJSKiSWU ̷c quang 23 1.3.7.1 3K˱˯QJSKiSWU ̷ c quang phân t͵UV-VIS 23 1.3.7.2 3K˱˯QJSKiSK ̭ p thͭnguyên t͵AAS 28 1.3.8 Giͣi thi͏ u v͉v͗trͱng gà 31 1.3.8.1 Ĉ̿ FÿL ͋ m cͯa v͗trͱng gà 31 1.4 ĐÁNH GIÁ SAI SỐ THỐNG KÊ 31 1.4.1 Giá tr͓trung bình c͡ ng 31 1.4.2 3K˱˯QJVDL 31 1.4.3 Kho̫ng tin c̵ y 32 1.4.4 Sai s͙W˱˯QJÿ ͙i 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 Thi͇ t b͓ , dͭng cͭ 33 2.2.1.2 Hóa ch̭t 33 2.2.2 Chu̱ n b͓dung d͓ ch thí nghi͏ m 34 2.2.2.1 Pha dung d͓ ch chu̱ n 34 2.2.2.2 Pha hóa ch̭t khác 34 2.2.3 Chu̱ n b͓m̳u v͗trͱng 36 2.2.4 Nghiên cͱX[iFÿ ͓ nh Mn2+ 36 2.2.5 Nghiên cͱXÿ ͙ i vͣi Cd2+ 38 2.2.6 Ĉi nh giá sai s͙th͙ ng kê cͯDSK˱˯QJSKiS 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 %̫QJ 1.1.Phân E͙ FͯD G̩QJ Q˱ͣF Trái ÿ̭W B̫ ng 1.2: Giͣi h̩n cho phép cͯD&GWURQJQ˱ ͣc m̿t theo QCVN 08-2008 cͯa BTNMT B̫ ng 3.1 K͇ t qu̫xây d͹QJÿ˱ ͥng chu̱n Mn2+ B̫ ng 3.2 K͇ t qu̫kh̫o sát ̫ QKK˱ ͧng cͯa kh͙LO˱ ͫng v͗trͱQJQXQJÿ ͇ n hi͏ u sṷ t x͵lí Mn2+ B̫ ng 3.3 K͇ t qu̫kh̫o sát ̫QKK˱ ͧng cͯa kh͙ LO˱ ͫng v͗trͱQJFK˱DQXQJÿ ͇ n hi͏ u sṷt x͵lí Mn2+ B̫ ng 3.4 K͇ t qu̫kh̫o sát ̫ QKK˱ ͧng cͯa n͛QJÿ ͡Mn2+ ÿ͇ n hi͏ u sṷ t x͵lí Mn2+ cͯa v͗trͱng nung B̫ ng 3.5 K͇ t qu̫kh̫o sát ̫ QKK˱ ͧng cͯa n͛QJÿ ͡Mn2+ ÿ͇ n hi͏ u sṷ t x͵lí Mn2+ cͯa v͗trͱQJFK˱DQXQJ B̫ ng 3.6 K͇ t qu̫kh̫o sát ̫QKK˱ ͧng cͯa thͥi gian khṷ \ÿ ͇ n hi͏ u sṷt x͵lí Mn2+ cͯa v͗trͱng nung B̫ ng 3.7 K͇ t qu̫kh̫o sát ̫QKK˱ ͧng thͥi gian khṷ\ÿ ͇ n hi͏ u sṷt x͵lí Mn2+ cͯa b͡ t v͗trͱQJFK˱DQXQJ 10 B̫ng 3.8 K͇ t qu̫xây d͹QJÿ˱ ͥng chu̱n Cd2+ 11 B̫ng 3.9 K͇ t qu̫kh̫o sát ̫QKK˱ ͧng cͯa kh͙LO˱ ͫng v͗trͱQJQXQJÿ ͇ n hi͏ u sṷ t x͵lí Cd2+ 12 B̫ng 3.10 K͇ t qu̫kh̫o sát ̫ QKK˱ ͧng cͯa kh͙ LO˱ ͫng v͗trͱQJFK˱DQXQJÿ ͇ n hi͏ u sṷt x͵lí Cd2+ 13 B̫ng 3.11 K͇ t qu̫kh̫ o sát ̫QKK˱ ͧng cͯa n͛ QJÿ ͡Cd2+ ÿ ͇ n hi͏ u sṷt x͵lí Cd2+ cͯa v͗trͱng nung 14 B̫ng 3.12 K͇ t qu̫kh̫ o sát ̫QKK˱ ͧng cͯa n͛ QJÿ ͡Cd2+ ÿ ͇ n hi͏ u sṷt x͵lí Cd2+ cͯa v͗trͱQJFK˱DQXQJ 15 B̫ng 3.13 K͇ t qu̫kh̫o sát ̫QKK˱ ͧng cͯa thͥi gian khṷ\ÿ ͇ n hi͏ u sṷ t x͵lí Cd2+ cͯ a v͗trͱng nung 16 B̫ng 3.14 K͇ t qu̫kh̫o sát ̫QKK˱ ͧng thͥi gian khṷ\ÿ ͇ n hi͏ u sṷt x͵lí Cd2+ cͯ a b͡t v͗trͱQJFK˱DQXQJ 17 B̫ng 3.15 M̵ Wÿ ͡TXDQJWKXÿ˱ ͫc sau l̯QÿRP ̳XWU˱ ͣc, sau x͵lý hi͏ u sṷ t W˱˯QJ ͱng cͯ a Mn2+ 18 B̫ng 3.16 K͇ t qu̫ÿiQKJLiVDLV ͙th͙ng kê cͯDSKpSÿR Mn2+ 19 B̫ng 3.17 M̵ Wÿ ͡TXDQJWKXÿ˱ ͫc sau l̯QÿRP ̳XWU˱ ͣc, sau x͵lý hi͏ u sṷ t W˱˯QJ ͱng cͯ a Cd2+ 20 B̫ng 3.18 K͇ t qu̫ÿiQKJLiVDLV ͙th͙ng kê cͯDSKpSÿR 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 B̫ ng 3.9 K͇ t qu̫kh̫ o sát ̫QKK˱ ͧng cͯa kh͙LO˱ ͫng b͡t v͗trͱQJQXQJÿ ͇ n hi͏ u sṷ t x͵lí Cd2+ STT Cốc mbột nung (g) 0.03 Cốc Cốc C͙c 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 không 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 B̫ ng 3.10 K͇ t qu̫kh̫o sát ̫ QKK˱ ͧng cͯ a kh͙LO˱ ͫng b͡t v͗trͱQJFK˱DQXQJ ͇ n hi͏ u sṷ t x͵lí Cd2+ STT Cốc mbột chưa nung (g) 0.03 Cốc Cốc Cốc C͙c 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 Ĉ͛th͓bi͋ u di͍ n ̫QKK˱ ͧng cͯa kh͙LO˱ ͫng v͗trͱQJÿ ͇ n hi͏ u sṷ t x͵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 B̫ng 3.11 K͇ t qu̫kh̫o sát ̫ QKK˱ ͧng cͯ a n͛QJÿ ͡Cd2+ ÿ ͇ n hi͏ u sṷt x͵lí Cd2+ cͯa v͗trͱng nung STT Cốc Cốc Cốc C͙c Cốc Cốc ࡯࡯ࢊ ૛శ (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 B̫ng 3.12 K͇ t qu̫kh̫o sát ̫ QKK˱ ͧng cͯ a n͛QJÿ ͡Cd2+ ÿ ͇ n hi͏ u sṷt x͵lí Cd2+ cͯa v͗trͱQJFK˱DQXQJ STT Cốc Cốc Cốc Cốc C͙c Cốc ࡯࡯ࢊ ૛శ (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 +FKѭDQXQJ Hình 3.11 Ĉ͛th͓bi͋ u di͍ n̫ QKK˱ ͧng cͯa n͛QJÿ ͡Cd2+ ÿ͇ n hi͏ u sṷ t x͵lí Cd2+ cͯa v͗trͱng 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 khơng thay đổi nhiều ion Cd2+ dung dịch không 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 B̫ ng 3.13 K͇ t qu̫kh̫o sát ̫QKK˱ ͧng cͯa thͥi gian khṷ y ÿ͇ n hi͏ u sṷt x͵lí Cd2+ cͯa v͗trͱng nung STT Cốc Cốc Cốc C͙c 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 B̫ ng 3.14 K͇ t qu̫kh̫o sát ̫ QKK˱ ͧng thͥi gian khṷ\ÿ ͇ n hi͏ u sṷt x͵lí Cd2+ cͯa b͡ t v͗trͱQJFK˱DQXQJ STT Cốc Cốc Cốc Cốc C͙c 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 Ĉ͛th͓bi͋ u di͍ n̫ QKK˱ ͧng cͯ a thͥi gian khṷy ÿ͇ n hi͏ u sṷ t x͵lí Cd2+ cͯa v͗trͱng 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 -5 tan CdCO3 Cd(OH)2 tương đương (ܵ ஼ௗ஼ ைయ ൌ3.9x10 g/100g H2O ܵ ൌʹǤ ͹ൈͳͲିସg/100g H2O) ஼ௗ ሺ ைு ሻ మ 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 Thuy͇ t 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 hòa 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 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 B̫ ng 3.15 M̵ Wÿ ͡TXDQJWKXÿ˱ ͫc sau l̯QÿRP ̳XWU˱ ͣc, sau x͵lý hi͏ u sṷ t W˱˯QJ ͱng cͯa 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 thơng qua giá trị ߝvới chuẩn Student, độ tin cậy 95% (ߙ=0.005, k=4, t=2.78) theo mục 1.4 B̫ng 3.16 K͇ t qu̫ÿiQKJLiVDLV ͙th͙ng kê cͯDSKpSÿR 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 ࢿ േ 0.1289 േ 0.0692 Sai số tương đối ∆% േ0.1309 േ0.1161 61 B̫ ng 3.17 M̵ Wÿ ͡TXDQJWKXÿ˱ ͫc sau l̯QÿRP ̳XWU˱ ͣc, sau x͵lý hi͏ u sṷ t W˱˯QJ ͱng cͯa 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 92.20 2+ B̫ng 3.18 K͇ t qu̫ÿiQKJLiVDLV ͙th͙ng kê cͯ DSKpSÿR Cd 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 ࢿ േ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 : ³.K ̫ o sát y͇ u t͙̫QKK˱ ͧng dùng v͗trͱQJJjÿ ͋gi̫ m thi͋ u Mn2+ Cd2+ WURQJQ˱ ͣc, 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 cịn 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 Xn Vững, X͵lí s͙li͏ u hóa phân tích, ĐHSP- ĐHĐN, 2014 [2] Đặng Ngọc Dục- Đặng Cơng Hanh- Thái Xuân Tiên, Lý thuy͇ t xác sṷ t th͙ng kê tốn, ĐHSP- ĐHĐN, 1996 [3] Hồng Minh Châu, Hóa học phân tích định tính, NXB Giáo dục, 1977 [4] Hồng Nhâm, Hóa Y{F˯ t̵p 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 mơi trường bản, NXB ĐHQC TP Hồ Chí Minh, 2008 [7] Lê Văn Cát, H̭ p phͭvà trao ÿ͝i ion kƭthu̵t x͵lý Q˱ ͣc th̫ i, NXB thống kê Hà Nội, 2002 [8] Nguyễn Đăng Đức, Hóa h͕c phân tích, Đại học Thái Ngun, 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 F˯ t̵p 2: Các kim lo̩i ÿi͋ n hình, Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật, Hà Nội, 2004 [11] Nguyễn Thị Hường, Giáo trình x͵OtQ˱ ͣc th̫i, ĐHSP Đà Nẵng [12] Trần Văn Nhân, Ngô Thị Nga, Giáo trình cơng ngh͏x͵lí Q˱ ͣc th̫ i, Nhà xuất Khoa học kĩ thuật, Hà Nội, 2002 [13] Trịnh Thị Thanh, Ĉ͡ c h͕c, môi tr˱ͥng sͱc kh͗ e ng˱ͥi, Nhà xuất Đại Học quốc gia Hà Nội, 2001 [14] Từ Vọng Nghi- Hoàng Văn Trung- Trần Tứ Hiếu, 3KkQWtFKQ˱ ͣc, NXB Khoa học Kỹ thuật Hà Nội, 1986 65 [15] QCVN 09 MT-2015/BTNMT,Quy chu̱n kͿthu̵ t qu͙c gia v͉ch̭W ͫQJ O˱ ͣcQ˱ G˱ ͣLÿ ̭t, 2015 [16] QCVN 40-2011/BTNMT, Quy chu̱n kͿthu̵ t qu͙ c gia v͉Q˱ ͣc th̫i công nghi͏ p, 2011 [17] QCVN 01: 2009/BYT, Quy chu̱n kͿthu̵t qu͙ c gia v͉ch̭ WO˱ ͫQJQ˱ ͣFăQX ͙ ng, 2009 [18] QCVN 08 2008/BTNMT,Quy chu̱n kͿthu̵t qu͙c gia v͉ch̭WO˱ ͫQJQ˱ ͣc b͉m̿ t, 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 Sͱc kh͗HYjÿ ͥi s͙ ng, số ngày 5/12/2009 66 ... TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KHOA HÓA Ĉ͉tài: 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 th͹c hi͏... 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... 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