Nghiên cứu chế tạo vật liệu hấp phụ từ cành cây keo lá tràm và khảo sát khả năng xử lý ni2 trong môi trường nước

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƢỜNG ĐẠI SƢHỌC PHẠM KHOA HÓA - NGHIÊN CỨU CHẾ TẠO VẬ HẤPHỤ P TỪ CÀNH CÂY LÁ KEO TRÀM VÀ KHẢO SÁT KHẢ NĂ LÝ Ni2+ TRONG MÔI TRƢỜNG N KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP CỬ NHÂN KHOA HỌC 1.1.1.1.1.1.1.1 SINH VIÊN : NGUYỄN THỊ THU HIỀN LỚP : 11CHP CBHD: Ts.Giang Thị Kim Liên ĐÀ NẴNG, 2015 05/ ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐHSP KHOA HOÁ CỘNG HOÀ Xà HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập - Tự - Hạnh phúc - NHIỆM VỤ KHÓA LUẬN TỐT NGHI Họ tên sinh viên: Nguyễn Thị Thu Hiền Lớp: 11 CHP Tên đề : 1JKLrQFͱXFK͇W̩RY̵OL͏XK̭S tài tràm 2+ NK̫RViWNK̫QăQJ[͵Oê1L WURQJP{LWU˱ͥQJQ˱ͣF Nguyên liệu, dụng cụ thiết bị: - Nguyên liệu: Cành keo tràm - Dụng cụ thiết bị: Dụng cụ thủy tinh, rây, giấy lọc, máy khuấy từ, máy pH, máy đo phổ hấp phụ nguyên tử (AAS), tủ sấy, bơm chân không Nội dung nghiên cứu: - Chế tạo VLHP từ cành keo tràm - Khảo sát trình hấp phụ ion Ni2+ môi trường nước - Khảo sát trình giải hấp VLHP dung dịch Mehlich tái sử dụng VLHP - Sử dụng phương pháp quang phổ hấp phụ nguyên tử (AAS) để xác định nồng độ Ni2+ hấp phụ Giáo viên hướng dẫn: Ts Giang Thị Kim Liên Ngày giao đề tài: Ngày 26 tháng năm 2014 Ngày hoàn thành: Ngày 27 tháng 04 năm 2015 Chủ nhiệm Khoa Giáo viên hướng dẫn Sinh viên hoàn thành nộp báo cáo cho Khoa ngày….tháng…năm 2015 Kết điểm đánh giá: Ngày…tháng…năm 2015 CHỦ TỊCH NG HỘI ĐỒ LỜI CẢM ƠN 9ͣL OzQJ EL͇W ˯QF̫P VkX˯Q V̷F FKkQ HPWKjQK [LQ JLiR7L͇QVƭ*LDQJ7K͓.LP/LrQ ÿmW̵QWuQKK˱ͣQJG̳Q YLrQHPWURQJVX͙WWKͥLJLDQK͕FW̵S 9jHPFNJQJ[LQJ͵LOͥL F̫P˯Qÿ͇QFiFWK̯\F{JL ±công WiFW̩LSKzQJWKtQJKL͏P.KRD+yD7U ±Ĉ̩L+͕F Ĉj 1̽QJ ÿm W̩R P͕L ÿL͉X NL͏Q WKX̵Q QJKLrQFͱX 4XDÿk\HPFNJQJ[LQJ͵LOͥLF̫P˯Q ÿ͇QW̵SWK͋OͣS& ÿmFQJ ViWFiQKÿ͡QJYLrQHPWURQJVX͙WWK ;LQFKkQWKjQKF̫P˯Q Ĉj1̽QJQJj\WKi Sinh viên 1JX\͍Q7K͓7KX+L͉Q MỤC LỤC DANH MỤC HÌNH ẢNH DANH MỤC BẢNG MỞ ĐẦU Lý chọn đề tài Mục tiêu đề tài Đối tượng phạm vi nghiên cứu Phương pháp nghiên cứu Nghiên cứu lý thuyết Phương pháp thực nghiệm Ý nghĩa khoa học thực tiễn đề tài Bố cục khóa luận CHƢƠNG Ổ 1: NG QUAN T 1.1 Giới thiệu Ni2+ 1.2 Phổ hấp thụ nguyên tử (AAS) 1JX\rQW̷F ĈL͉XNL͏QQJX\rQW͵KyDP̳X 3K˱˯QJSKiSÿ˱ͥQJFKX̱Q 1.3 Quá trình hấp phụ +L͏QW˱ͫQJK̭SSKͭ +̭SSKͭWURQJP{LWU˱ͥQJQ˱ͣF Ĉ͡QJK͕FK̭SWKͭ &kQE̹QJK̭SSKͭ - &iFSK˱˯QJWUuQKÿ̻QJQKL 3K˱˯QJWUuQK/DQJPXLU 11 &iF\͇XW͙̫QKK˱ͧQJÿ͇QTXi 12 4XiWUuQKJL̫LK̭SSKͭ 14 1.4 Giới thiệu vật liệu hấp phụ - cành keo 15 1.4.1 Ĉ̿FÿL͋P keo tràm 15 1.4.2 7KjQKSK̯QF̭XW̩RFͯD keo tràm 17 1.4.3 +˱ͣQJV͵GͭQJ 18 CHƢƠNGNỘI 2: DUNG VÀ PHƢƠNG HÁP NGHIÊN P CỨU 20 2.1 Thiết bị, dụng cụ, hóa chất 20 'ͭQJFͭ 20 +yDFK̭W 20 7KL͇WE͓ 20 2.2 Pha chế hóa chất 21 2.3 Nghiên cứu chế tạo VLHP từ cành keo 21 .K̫RViW̫QKK˱ͧQJFͯD1D2+ÿ 22 .K̫RViW̫QK K˱ͧQJFͯDWKͥLJLDQQJkP1D2 23 2.3.3.K̫RViW̫QKK˱ͧQJFͯDD[LWFLWU 23 2.3.4.K̫RViW̫QKK˱ͧQJFͯDWKͥLJLDQ QJK̭S SKͭ 23 2.4 Khảo sát yếu tố ảnh hưởng đến trình hấp phụ bể Ni2+ 23 .K̫RViWWKͥLJLDQÿ̩WFkQE̹ 24 .K̫RViW̫QKK˱ͧQJ FͯDS+ÿ͇QTXiWUuQKK̭S 24 2.5 Khảo sát khả hấp phụ cành keo chưa biến tính 25 2.6 Xây dựng phương trình hấp phụ đẳng nhiệt Langmuir 25 2.7 Giải hấp tái sử dụng VLHP 25 CHƢƠNG ẾT 3: QUẢ K THẢO LUẬN 27 3.1 Xây dựng đường chuẩn phân tích Ni2+ 27 3.2 Khảo sát yếu tố ảnh hưởng đến trình chế tạo VLHP 28 3.2.1 .K̫RViW̫QKK˱ͧQJFͯDQ͛QJÿ͡1D 28 3.2.2 ̪QKK˱ͧQJFͯDWKͥLJLDQQJkP1D2+ 30 3.2.3 .K̫RViW̫QKK˱ͧQJFͯDQ͛QJÿ͡D[ 31 ̪QKK˱ͧQJFͯDWKͥLJLDQQJkP 33 3.3 Khảo sát yếu tố ảnh hưởng đến trình hấp phụ VLHP 35 3.3.K̫RViW WKͥLJLDQÿ̩WFkQE̹QJ K̭SSKͭ 35 3.3̪QKK˱ͧQJ FͯDS+ÿ͇QTXiWUuQK K̭SSKͭ 37 3.4 Khả hấp phụ bột keo chưa biến tính 38 3.5 Xây dựng phương trình đẳng nhiệt hấp phụ 39 3.6 Giải hấp tái sử dụng VLHP 40 3.6.1 *L̫LK̭S 9/+3E̹QJGXQJG͓FK0HKO ich 40 3.6.2 7iLV͵GͭQJ9/+3 40 KẾT LUẬN VÀ KIẾN Ị NGH 42 Kết luận 42 Kiến nghị 42 TÀI LIỆU THAM KHẢ O 43 DANH MỤC HÌNH ẢNH Hình 1.1 Đồ thị để tìm số phương trình Langmuir 12 Hình 1.2 Keo tràm 15 Hình 1.3.Lá keo tràm 15 Hình 1.4 Hoa keo tràm 16 Hình 1.5 Quả keo tràm 16 Hình 1.6 Hình ảnh keo tràm 19 Hình 2.1 Sơ đồ chế tạo VLHP 22 Hình 3.1 Đường chuẩn phân tích Ni2+ 28 Hình 3.2 Ảnh hưởng nồng độ NaOH đến tải trọng hấp phụ 29 Hình 3.3 Ảnh hưởng thời gian ngâm NaOH đến trình chế tạo VLHP 31 Hình 3.4 Ảnh hưởng nồng độ axit citric đến trình chế tạo VLHP 32 Hình 3.5 Ảnh hưởng thời gian ngâm axit citric đến trình chế tạo VLHP 34 Hình 3.6 Ảnh nguyên liệu (a) vật liệu (b) 34 Hình 3.7 Ảnh SEM nguyên liệu (a) vật liệu hấp phụ (b) 35 Hình 3.8 Khảo sát thời gian đạt cân hấp phụ 36 Hình 3.9 Ảnh hưởng pH đến trình hấp phụ 38 Hình 3.10 Dạng tuyến tính phương trình Langmuir ion Ni2+ 39 DANH MỤC BẢNG Bảng 1.1 Một số đường đẳng nhiệt hấp phụ thông dụng 10 Bảng 2.1 Tên thiết bị sử dụng 20 Bảng 3.1 Mật độ quang nồng độ tương ứng dãy chuẩn 27 Bảng 3.2 Ảnh hưởng nồng độ NaOH đến tải trọng hấp phụ 29 Bảng 3.3 Ảnh hưởng thời gian ngâm NaOH đến trình chế tạo VLHP 30 Bảng 3.4 Ảnh hưởng nồng độ axit citric đến trình chế tạo VLHP 32 Bảng 3.5 Ảnh hưởng thời gian ngâm axit citric đến trình chế tạo VLHP 33 Bảng 3.6 Khảo sát thời gian đạt cân hấp phụ 36 Bảng 3.7 Ảnh hưởng pH đến trình hấp phụ 37 Bảng 3.8 Kết trình hấp phụ Ni2+ bột keo chưa biến tính 38 Bảng 3.9 Kết trình hấp phụ Ni2+ VLHP 39 Bảng 3.10.Giải hấp VLHP dung dịch Mehlich 40 Bảng 3.11 Tái sử dụng VLHP 41 2+ 1JKLrQFͱXFK͇W̩R9/+3WͳFjQKFk\NHRYj WURQJ07Q˱ͣ MỞ ĐẦU /êGRFK͕Qÿ͉WjL Ơ nhiễm mơi trường nước vấn đề toàn xã hội quan tâm Ở Việt Nam tồn thực trạng nước thải hầu hết sở sản xuất xử lý sơ chí thải trực tiếp môi trường.Hậu môi trường nước kể nước mặt nước ngầm nhiều khu vực bị nhiễm nghiêm trọng Vì vậy, bên cạnh việc nâng cao ý thức người, siết chặt cơng tác quản lý mơi trường việc tìm phương pháp nhằm loại bỏ ion kim loại nặng khỏi mơi trường nước có ý nghĩa to lớn Ưu điểm phương pháp hấp phụ loại bỏ ion kim loại nặng từ ngun liệu rẻ, sẵn có, quy trình đơn giản không đưa thêm vào môi trường tác nhân độc hại Hiện nay, có nhiều chất hấp phụ rẻ tiền, dễ kiếm (bã mía, vỏ lạc, lõi ngơ, bèo tây,…) sử dụng để loại bỏ chất gây độc hại môi trường nước Cành keo (phụ phẩm ngành công nghiệp giấy) đánh giá tiềm để chế tạo vật liệu hấp phụ (VLHP) để xử lí nhiễm mơi trường Xuất phát từ lý trên, khóa luận thực đề tài: ³1JKLrQFͱXFK͇W̩R9/+3WͳFjQKFk\ keo tràm YjNK̫RViWNK̫ lý Ni2+ WURQJP{LWU˱ͥQJQ˱ͣF´ 0ͭFWLrXFͯDÿ͉WjL Nghiên cứu chế tạo VLHP từ cành keo tràm Khảo sát khả xử lý Ni2+ môi trường nước VLHP Ĉ͙LW˱ͫQJYjSK̩PYLQJKLrQFͱX Đối tượng nghiên cứu: cành keo tràm Nguyễn Thị Thu Hiền 2+ 1JKLrQFͱXFK͇W̩R9/+3WͳFjQKFk\NHRYj WURQJ07Q˱ͣ Phạm vị nghiên cứu: Khảo sát yếu tố ảnh hưởng đến trình chế tạo VLHP từ cành keo tràm, khảo sát yếu tố ảnh hưởng đến trình hấp thụ ion Ni2+ nước 3K˱˯QJSKiSQJKLrQFͱX Nghiên cứu lý thuyết Đề tài bao gồm nhóm nghiên cứu lý thuyết sau: - Tính chất Ni2+ - Các phương pháp hấp phụ giải hấp tái sử dụng VLHP - Phương pháp phân tích phổ hấp phụ nguyên tử (AAS) - Phương pháp kính hiển vi điện tử quét (SEM) Phƣơng pháp thực nghiệm Khảo sát yếu tố ảnh hưởng đến trình chế tạo VLHP từ cành keo sử dụng phương pháp đo quang phổ hấp thụ nguyên tử xác định ảnh hưởng nồng độ NaOH, thời gian ngâm NaOH, nồng độ axit citric, thời gian ngâm axit citric đến tải trọng hấp phụ Ni2+ trình chế tạo VLHP Khảo sát yếu tố ảnh hưởng đến trình hấp phụ ion Ni2+ nước sử dụng phương pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử xác định thời gian đạt cân hấp phụ ảnh hưởng pH đến trình hấp phụ VLHP éQJKƭDNKRDK͕FYjWK͹FWL͍QFͯDÿ͉Wj Tận dụng nguồn nguyên liệu phế thải ngành công nghiệp giấy Về mặt khoa học cung cấp đề tài nghiên cứu cho sinh viên khóa sau tiếp tục nghiên cứu sau Ứng dụng làm VLHP để xử lý ion kim loại nặng mơi trường nước %͙FͭFNKyDOX̵Q Khóa luận bao gồm: Nguyễn Thị Thu Hiền 2+ 1JKLrQFͱXFK͇W̩R9/+3WͳFjQKFk\NHRYj WURQJ07Q˱ͣ Mở đầu Chương 1: Tổng quan Chương 2: Nội dung phương pháp nghiên cứu Chương 3: Kết thảo luận Kết luận kiến nghị Tài liệu tham khảo Nguyễn Thị Thu Hiền (mg Tải trọng hấp phụ 2+ 1JKLrQFͱXFK͇W̩R9/+3WͳFjQKFk\NHRYj WURQJ07Q˱ͣ Ảnh hƣởng nồng độ Na trình chế tạo VLHP 0.830 0.820 0.810 0.800 0.790 0.780 0.770 0.005 0.01 0.015 0.02 0.025 0.03 Nồng độ NaOH (M) Hình 3.2 ̪QK K˱ͧQJFͯDQ͛QJÿ͡1D2+ÿ͇QW Từ hình 3.2.cho thấy tăng nồng độ NaOH từ 0.005 đến 0.01M tải trọng hấp phụ tăng tuyến tính, tăng nồng độ NaOH lên 0.025 M tải trọng hấp phụ thay đổi khơng đáng kể Dựa vài hình 3.2 chọn giá trị NaOH 0.01M giá trị tốt cho trình chế tạo VLHP ̪QKK˱ͧQJFͯDWKͥLJLDQQJkP1D2 Bột keo biến tính cách thay đổi thời gian ngâm NaOH từ 30÷150 phút Sau biến tính bột keo dùng để hấp thụ Ni2+có nồng độ ban đầu C1=20ppm Dùng phương pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử xác định nồng độ Ni 2+ cân Cf Xác định nồng độ hấp phụ C Kết khảo sát ảnh hưởng thời gian ngâm NaOH đến tải trọng hấp phụ ghi lại bảng 3.3 Nguyễn Thị Thu Hiền 29 2+ 1JKLrQFͱXFK͇W̩R9/+3WͳFjQKFk\NHRYj WURQJ07Q˱ͣ Bảng ̪QK 3.3 K˱ͧQJFͯDWKͥLJLDQQJkP1D2+ÿ STT t1 W m (g) (phút) m0 (g) (%) C1 Cf C q H (ppm) (ppm) (ppm) (mg/g) (%) 30 1.052 5.1 0.998 20 3.589 16.411 0.822 82.06 60 1.053 5.1 0.999 20 3.521 16.479 0.825 82.40 90 1.051 5.1 0.997 20 3.482 16.518 0.828 82.59 120 1.055 5.1 1.001 20 3.419 16.581 0.828 82.91 150 1.056 5.1 1.002 20 3.407 16.593 0.828 82.97 (mg/g) Từ bảng 3.3 vẽ sơ đồ biểu diễn ảnh hưởng thời gian ngâm NaOH đến tải Tải trọng hấp phụ trọng hấp phụ thể hình 3.3 Ảnh hƣởng thời gian trình chế tạo VLH 0.829 0.828 0.827 0.826 0.825 0.824 0.823 0.822 0.821 20 40 60 80 Thời 100 120 gian ( 140 160 phút) Hình 3.3̪QK K˱ͧQJFͯDWKͥLJLDQQJkP1D2+ÿ Từ hình 3.3 cho thấy tăng thời gian ngâm NaOH từ 30 phút đến 90 phút tải trọng hấp phụ tăng, tăng thời gian ngâm lên 150 phút tải trọng hấp phụ thay đổi khơng đáng kể Nguyễn Thị Thu Hiền 30 2+ 1JKLrQFͱXFK͇W̩R9/+3WͳFjQKFk\NHRYj WURQJ07Q˱ͣ Dựa vài hình 3.3 chọn giá trị thời gian ngâm NaOH 100 phút giá trị tốt cho trình chế tạo VLHP ̪QKK˱ͧQJFͯDQ͛QJÿ͡D[LWFLWUL Bột keo biến tính cách thay đổi nồng độ axit citric từ 0.05÷0.25M Sau biến tính bột keo dùng để hấp thụ Ni2+ có nồng độ ban đầu C1=20ppm Dùng phương pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử xác định nồng độ Ni 2+ cân Cf Xác định nồng độ Ni2+ hấp phụ C Kết khảo sát ảnh hưởng nồng độ axit citric đến tải trọng hấp phụ ghi lại bảng 3.4 Bảng ̪QKK˱ͧQJFͯDQ͛QJÿ͡D[LWFLWULF 3.4 CM STT Axit m (g) citric q W m0 C1 Cf C H (%) (g) (ppm) (ppm) (ppm) (mg/g) (%) 0.05 1.057 5.3 1.001 20 3.155 16.845 0.841 84.23 0.10 1.058 5.3 1.002 20 3.121 16.879 0.842 84.40 0.15 1.055 5.3 0.999 20 3.149 16.851 0.843 84.26 0.20 1.054 5.3 0.998 20 3.164 16.836 0.843 84.18 0.25 1.057 5.3 1.001 20 3.115 16.885 0.843 84.43 Từ bảng 3.4.vẽ sơ đồ biểu diễn ảnh hưởng thời gian ngâm axit citric đến tải trọng hấp phụ thể hình 3.3 Nguyễn Thị Thu Hiền 31 (mg/g Tải trọng hấp phụ 2+ 1JKLrQFͱXFK͇W̩R9/+3WͳFjQKFk\NHRYj WURQJ07Q˱ͣ Ảnh hƣởng nồng độ ax trình chế tạo VLH 0.844 0.844 0.843 0.843 0.842 0.842 0.841 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 Nồng độ (ppm) 0.3 Hình 3.4 ̪QKK˱ͧQJFͯDQ͛QJÿ͡D[LWFLWULF Từ hình 3.4.cho thấy tăng nồng độ axit citic từ 0.05 đến 0.15M tải trọng hấp phụ tăng tuyến tính, tăng nồng độ NaOH lên 0.25 M tải trọng hấp phụ thay đổi không đáng kể Dựa vào hình 3.4 chọn giá trị axit citric 0.15M giá trị tốt cho trình chế tạo VLHP ̪QKK˱ͧQJFͯDWKͥLJLDQQJkPD[L Bột keo biến tính cách thay đổi thời gian ngâm axit citric từ 30 ÷ 150 phút Sau biến tính bột keo dùng để hấp thụ Ni2+ có nồng độ ban đầu C1 = 20ppm Dùng phương pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử xác định nồng độ Ni2+cân Cf Xác định nồng độ Ni2+ hấp phụ C Kết khảo sát ảnh hưởng thời gian ngâm axit citric đến tải trọng hấp phụ ghi lại bảng 3.5 Nguyễn Thị Thu Hiền 32 2+ 1JKLrQFͱXFK͇W̩R9/+3WͳFjQKFk\NHRYj WURQJ07Q˱ͣ Bảng ̪QKK˱ͧQJFͯDWKͥLJLDQQJkPD[LW 3.5 STT t1 W m (g) (phút) m0 (g) (%) C1 Cf C q H (ppm) (ppm) (ppm) (mg/g) (%) 30 1.054 5.3 0.998 20 2.987 17.013 0.852 85.07 60 1.056 5.3 1.000 20 2.895 17.105 0.855 85.53 90 1.058 5.3 1.002 20 2.785 17.215 0.859 86.08 120 1.055 5.3 0.999 20 2.834 17.166 0.859 85.83 150 1.056 5.3 1.000 20 2.817 17.183 0.859 85.92 (mg/g) Từ bảng 3.5.vẽ sơ đồ biểu diễn ảnh hưởng thời gian ngâm axit citric đến tải Tải trọng hấp phụ trọng hấp phụ thể hình 3.5 Ảnh hƣởng thời gian n đến trình chế tạo 0.86 0.859 0.858 0.857 0.856 0.855 0.854 0.853 0.852 0.851 20 40 60 80 Thời 100 120 gian ( 140 160 phút) Hình 3.5 ̪QKK˱ͧQJFͯDWKͥLJLDQQJkPD[LWF Từ hình 3.5 cho thấy tăng thời gian ngâm axit citric từ 30 phút đến 100 phút tải trọng hấp phụ tăng, tăng thời gian ngâm axit citric lên 150 phút tải trọng hấp phụ không thay đổi đáng kể Nguyễn Thị Thu Hiền 33 2+ 1JKLrQFͱXFK͇W̩R9/+3WͳFjQKFk\NHRYj WURQJ07Q˱ͣ Dựa vào hình 3.4 chọn giá trị thời gian ngâm axit citric 100 phút giá trị tốt cho trình chế tạo VLHP ™ Ảnh nguyên liệu VLHP (a) (b) Hình 3.6 ̪nh cͯa nguyên li͏ u (a) v̵t li͏ u (b) Nhận xét: VLHP tạo thành có màu sắc sáng so với nguyên liệu ban đầu trình chế tạo VLHP NaOH có vai trị loại bỏ màu ™ Ảnh SEM nguyên liệu VLHP Nguyễn Thị Thu Hiền 34 2+ 1JKLrQFͱXFK͇W̩R9/+3WͳFjQKFk\NHRYj WURQJ07Q˱ͣ (a) (b) Hình 3.7 ̪QK6(0FͯDQ JX\rQOL͏XD YjY̵WOL͏ Nhận xét: Dựa vào hình 3.6 ta thấy VLHP có bề mặt cấu trúc xốp bột keo chưa biến tính 3.3 Khảo sát yếu tố ảnh hƣởng đến .K̫RViWWKͥLJLDQÿ̩WFkQE̹QJ VLHP tiến hành hấp phụ Ni2+ có nồng độ ban đầu C1 = 20ppm với thời gian thay đổi từ 10 ÷ 50 phút Dùng phương pháp quang phổ hấp phụ nguyên tử xác định nồng độ Ni2+ hấp phụ C Kết khảo sát thời gian đạt cân hấp phụ mô tả bảng 3.6 Nguyễn Thị Thu Hiền 35 2+ 1JKLrQFͱXFK͇W̩R9/+3WͳFjQKFk\NHRYj WURQJ07Q˱ͣ Bảng Khảo 3.6 sát thời gian đạt cân hấp phụ STT t1 m (g) W (%) m0 (g) (phút) C1 Cf C q (ppm) (ppm) (ppm) (mg/g) H (%) 10 1.052 5.2 0.997 20 2.865 17.135 0.859 85.68 20 1.055 5.2 1.000 20 2.803 17.197 0.860 85.99 30 1.054 5.2 0.999 20 2.805 17.195 0.860 85.98 40 1.056 5.2 1.001 20 2.772 17.228 0.860 86.14 50 1.053 5.2 0.998 20 2.821 17.179 0.860 85.90 (mg/g) Từ bảng 3.6 vẽ đồ thị biểu diễn ảnh hưởng thời gian đến trình hấp phụ Tải trọng hấp phụ thể hình 3.8 Khảo sát thời gian đạt c 0.861 0.860 0.860 0.860 0.860 0.860 0.859 0.859 0.859 10 20 30 40 50 60 Thời gian (phút) Hình 3.8 .K̫RViWWKͥLJLDQÿ̩WFkQ Từ hình 3.8 cho thấy tăng thời gian hấp phụ từ 10 đến 30 phút tải trọng hấp phụ tăng cách tuyến tính, tăng thời gian đạt hấp phụ đến 50 phút tải trọng hấp phụ khơng thay đổi đáng kể Nguyễn Thị Thu Hiền 36 2+ 1JKLrQFͱXFK͇W̩R9/+3WͳFjQKFk\NHRYj WURQJ07Q˱ͣ Dựa vào hình 3.8 chọn gía trị thời gian 30 phút thời gian đạt cân hấp phụ VLHP ̪QKK˱ͧQ JFͯDS+ÿ͇QTXiWUuQKK̭SSKͭ VLHP tiến hành hấp phụ Ni2+ có nồng độ ban đầu C1 = 20ppm với pH thay đổi từ 2÷10 Dùng phương pháp quang phổ hấp phụ nguyên tử xác định nồng độ Ni 2+ hấp phụ C Kết khảo sát thời gian đạt cân hấp phụ mô tả bảng 3.7 Bảng Ảnh 3.7 hưởng pH đến trình hấp phụ C1 Cf C q H (ppm) (ppm) (ppm) (mg/g) (%) 1.000 20 2.771 17.229 0.861 86.15 5.1 0.998 20 2.698 17.302 0.867 86.20 1.053 5.1 0.999 20 2.547 17.453 0.873 86.55 1.055 5.1 1.001 20 2.530 17.470 0.872 86.71 10 1.054 5.1 1.000 20 2.552 17.448 0.872 86.63 W STT pH m (g) 1.054 5.1 1.052 (%) m0 (g) Từ bảng 3.7 vẽ đồ thị biểu diễn ảnh hưởng pH đến trình hấp phụ thể hình 3.9 Nguyễn Thị Thu Hiền 37 (mg Tải trọng hấp phụ 2+ 1JKLrQFͱXFK͇W̩R9/+3WͳFjQKFk\NHRYj WURQJ07Q˱ͣ Ảnh hƣởng pH đến 0.874 0.872 0.870 0.868 0.866 0.864 0.862 0.860 pH 10 12 Hình 3.9̪QKK˱ͧQJFͯD S+ÿ͇QTXiWUuQKK̭SS Từ hình 3.9 cho thấy tăng giá trị pH từ đến tải trọng hấp phụ tăng cách tuyến tính, tăng giá trị pH đến 10 tải trọng hấp phụ khơng thay đổi đáng kể Dựa vào hình 3.9 chọn gía trị pH giá trị tốt cho trình hấp phụ 3.4 Khả hấp phụ bột keo c Bột keo chưa biến hấp phụ Ni2+ có nồng độ đầu C1 = 20ppm Dùng phương pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử xác định nồng độ Ni 2+ cân Cf Xác định nồng độ Ni2+ hấp phụ C Kết khảo sát ảnh hưởng thời gian ngâm axit citric đến tải trọng hấp phụ ghi lại bảng 3.8 2+ Bảng .͇WTX̫TXiWUuQKK̭SSKͭ1L 3.8 FͯDE͡WFk\NHRFK˱D W C1 Cf C q (ppm) (ppm) (ppm) (mg/g) 0.996 20 17.671 2.329 0.117 11.65 5.2 1.000 20 17.712 2.288 0.114 11.44 5.2 0.999 20 17.741 2.259 0.113 11.30 STT m (g) 1.051 5.2 1.055 1.054 (%) Nguyễn Thị Thu Hiền m0 (g) H (%) 38 2+ 1JKLrQFͱXFK͇W̩R9/+3WͳFjQKFk\NHRYj WURQJ07Q˱ͣ 3.5 Xây dựng phƣơng trình đẳng nhiệt h VLHP tiến hành hấp phụ Ni2+ có nồng độ ban đầu C1 = 20ppm với nồng độ thay đổi từ ÷ 25ppm Dùng phương pháp quang phổ hấp phụ nguyên tử xác định nồng độ Ni2+ hấp phụ C Xác định nồng độ Ni2+ hấp phụ VLHP chế tạo từ bột keo Kết trình hấp phụ Ni 2+ điều kiện hấp phụ tốt khảo sát mô tả bảng 3.9 2+ Bản g 3.9.͇WTX̫TXiWUuQKK̭SSKͭ1L FͯD9/+3 m0 (g) C1 (ppm) Cf (ppm) C (ppm) q (mg/g) H (%) 1.054 5.2 0.999 1.258 3.742 0.187 74.84 1.055 5.2 1.000 10 1.682 8.318 0.416 83.18 (mg/g) W (%) 1.055 5.2 1.000 15 2.054 12.946 0.647 86.31 1.056 5.2 1.001 20 2.547 17.453 0.872 87.27 1.054 5.2 0.999 25 2.958 22.042 1.103 88.17 tải trọng hấp phụ STT m (g) Từ bảng số liệu 3.9.xây dựng phương tình hấp phụ đẳng nhiệt Langmuir mô tả hình 3.8 1.200 y = 0.5354x+ 0.4793 R² = 0.9982 1.000 0.800 0.600 0.400 0.200 0.000 0.000 0.500 1.000 1.500 2.000 Nồng độ 2.500 3.000 3.500 ion lại (ppm) 2+ Hình 3.10 '̩QJWX\͇Q WtQKFͯDSK˱˯QJWUuQK/DQJ Nguyễn Thị Thu Hiền 39 2+ 1JKLrQFͱXFK͇W̩R9/+3WͳFjQKFk\NHRYj WURQJ07Q˱ͣ Kết hình 3.9 cho thấy đại lượng hấp phụ Cf/q Ni2+ lên VLHP hấp phụ bể tăng dần theo chiều tăng nồng độ ion kim loại Dựa vào phương trình đẳng nhiệt: y = 0.5354x + 0.4793 ta tính tải trọng hấp phụ cực đại Ni2+ VLHP chế tạo từ bột keo hấp phụ bể qmax = 1.876 (mg/g) lực hấp phụ b = 1.112 3.6 Giải hấp tái sử dụng VLHP *L̫LK̭S9/+3E̹QJGXQJG͓FK0HK Bảng ͇WTX̫JL̫LK̭S9/+3E̹QJGXQJG 3.10 Mehlich STT m (g) W m0 (%) (g) C1 Cf (ppm) (ppm) C q m1 (ppm) (mg/g) (g) Ccb2 Hgh (%) 1.054 5.1 1.000 20 2.659 17.341 0.867 0.985 14.451 83.33 1.052 5.1 0.998 20 2.662 17.338 0.869 0.980 14.463 83.42 1.053 5.1 0.999 20 2.666 17.334 0.868 0.987 14.455 83.39 1.055 5.1 1.001 20 2.657 17.343 0.866 0.975 14.447 83.30 1.054 5.1 1.000 20 2.663 17.337 0.867 0.982 14.440 83.29 Quá trình giải hấp VLHP sử dụng dung dịch Mehlich đạt hiệu suất trung bình 83.35% 7iLV͵GͭQJ9/+3 VLHP sau giải hấp lọc sấy khô nhiệt độ 100 0C 120 phút Tiến hành hấp phụ Ni2+ tương tự trình Kết phân tích mơ tả bảng 3.11 Nguyễn Thị Thu Hiền 40 2+ 1JKLrQFͱXFK͇W̩R9/+3WͳFjQKFk\NHRYj WURQJ07Q˱ͣ Bảng 4XiWUuQKWiLV͵GͭQJ9/+3 3.11 STT m (g) W (%) m0 (g) C1 Cf C q H (ppm) (ppm) (ppm) (mg/g) (%) 0.978 5.1 0.928 20 4.214 15.786 0.850 78.93 0.967 5.1 0.918 20 4.209 15.791 0.860 78.96 0.975 5.1 0.925 20 4.221 15.779 0.853 78.90 0.965 5.1 0.916 20 4.211 15.789 0.862 78.95 0.972 5.1 0.922 20 4.217 15.783 0.856 78,.92 VLHP sau tái hấp phụ lần đạt tải trọng hấp phụ cao nên tái sử dụng để tiếp tục hấp phụ ion kim loại nặng nước Nguyễn Thị Thu Hiền 41 2+ 1JKLrQFͱXFK͇W̩R9/+3WͳFjQKFk\NHRYj WURQJ07Q˱ͣ KẾT LUẬN KIẾN VÀ NGHỊ ͇WOX̵Q Cơng trình nghiên cứu chế tạo VLHP từ cành keo tràm thăm dị xử lý mơi trường thu số kết sau: x Xây dựng quy trình chế tạo VLHP từ cành keo tràm x Các yếu tố ảnh hưởng đến q trình hấp phụ Ni2+ mơi trường nước VLHP - Giá trị pH để tải trọng hấp phụ cao nhất: - Thời gian đạt cân hấp phụ: 30 phút x Dựa vào phương trình hấp phụ đẳng nhiệt Langmuir xác định tải trọng hấp phụ cực đại qmax = 1.867 (mg/g) lực hấp phụ b = 1.112 x Dung dịch Mehlich có hiệu suất giải hấp 83.35% Hiệu suất cao nên sử dụng để giải hấp tái sử dụng VLHP x VLHP sau giải hấp tái sử dụng có tải trọng hấp phụ cao nên tiết kiệm chi phí chế tạo vật liệu L͇Q QJK͓ Đưa VLHP chế tạo từ cành keo tràm vào xử lý môi trường Nghiên cứu khả hấp phụ VLHP chế tạo từ cành keo tràm với số ion kim loại nặng khác Nghiên cứu sử dụng số phế phẩm vật liệu tự nhiên vào hấp phụ xử lý môi trường Nguyễn Thị Thu Hiền 42 ... kiệm chi phí chế tạo vật liệu L͇Q QJK͓ Đưa VLHP chế tạo từ cành keo tràm vào xử lý môi trường Nghiên cứu khả hấp phụ VLHP chế tạo từ cành keo tràm với số ion kim loại nặng khác Nghiên cứu sử dụng... WURQJP{LWU˱ͥQJQ˱ͣF´ 0ͭFWLrXFͯDÿ͉WjL Nghiên cứu chế tạo VLHP từ cành keo tràm Khảo sát khả xử lý Ni2+ môi trường nước VLHP Ĉ͙LW˱ͫQJYjSK̩PYLQJKLrQFͱX Đối tượng nghiên cứu: cành keo tràm Nguyễn Thị Thu Hiền... máy đo phổ hấp phụ nguyên tử (AAS), tủ sấy, bơm chân không Nội dung nghiên cứu: - Chế tạo VLHP từ cành keo tràm - Khảo sát trình hấp phụ ion Ni2+ môi trường nước - Khảo sát trình giải hấp VLHP