Nghiên cứu quá trình chiết sắt bằng h2c2o4 HCl và sử dụng bã bùn đỏ để hấp thụ thuốc nhuộm rhodamine b

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƢỜNG ĐAI HỌC SƢ PHẠM KHOA HĨA PHẠM THỊ NGỌC TUYỀN NGHIÊN CỨU Q TRÌNH CHIẾT SẮT BẰNG H2C2O4/HCl VÀ SỬ DỤNG BÃ BÙN ĐỎ ĐỂ HẤP PHỤ THUỐC NHUỘM RHODAMINE B KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP CỬ NHÂN HÓA Đà nẵng, năm 2015 ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƢỜNG ĐAI HỌC SƢ PHẠM KHOA HÓA NGHIÊN CỨU QUÁ TRÌNH CHIẾT SẮT BẰNG H2C2O4/HCl VÀ SỬ DỤNG BÃ BÙN ĐỎ ĐỂ HẤP PHỤ THUỐC NHUỘM RHODAMINE B GVHD: T.S BÙI XUÂN VỮNG SVTH : PHẠM THỊ NGỌC TUYỀN LỚP : 11CHP KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP CỬ NHÂN HÓA Đà nẵng, năm 2015 ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM TRƢỜNG ĐHSP Độc lập – Tự – Hạnh phúc KHOA HÓA NHIỆM VỤ KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP Họ tên: PHẠM THỊ NGỌC TUYỀN Lớp: 11CHP Tên đề tài: Nghiên cứu trình chiết sắt H2C2O4/HCl sử dụng bã bùn đỏ để hấp phụ thuốc nhuộm rhodamine B Nguyên liệu, dụng cụ,thiết bị * Nguyên liệu: - Bùn đỏ lấy từ nhà máy Alumin Tân Rai tỉnh Lâm Đồng - Rhodamine B tinh khiết (PA) (Trung Quốc) - FeCl3.6H2O (Trung Quốc) - H2C2O4.2H2O (Trung Quốc) - HCl đậm đặc (Trung Quốc) * Dụng cụ: - Cốc có mỏ loại - Bình tam giác - Pipet, buret, bình định mức - Đũa, phễu thủy tinh * Thiết bị: - Máy quang phổ UV-Vis Lambda 5, Perkin Elmer, USA - Cân phân tích Precisa (Đức) với độ xác 0.001g - Máy đo pH Branson (Anh) - Tủ sấy, máy khuấy từ, bếp cách thủy Nội dung nghiên cứu: Nghiên cứu trình chiết sắt hỗn hợp axit oxalic axit clohidric, tận dụng bã bùn đỏ để xử lý góp phần tìm hƣớng xử lý nƣớc thải hiệu mà tận dụng đƣợc lƣợng mặt trời Giáo viên hƣớng dẫn: TS BÙI XUÂN VỮNG Ngày giao đề tài: Ngày hoàn thành đề tài: 8/5/2015 Giáo viên hƣớng dẫn Chủ nhiệm Khoa (ký, ghi họ tên) (ký, ghi họ tên) Sinh viên hoàn thành nộp báo cáo cho khoa ngày… tháng……năm……… Kết điểm đánh giá……… CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG (ký, ghi họ tên) LỜI CẢM ƠN Em xin g͵i lͥi c̫P˯QFKkQWKjQKÿ ͇ n th̯y F{WURQJNKRDKyD ͥQJĈ ̩ i h͕ F6˱3K ̩ PĈj1 ̽QJÿmW ̩RÿL ͉ u ki͏ n h͕c t̵p, nghiên cͱu, h͇ t lòng gi̫ ng d̩ y truy͉ Q ̩ tÿ cho em nhͷng ki͇ n thͱc quý báu su͙ t thͥi gian em h͕c t̵p ͧ WU˱ ͥng th̯y, qu̫ n lý phịng thí nghi͏ PÿmJL~Sÿ ͩem su͙t trình làm th͹c nghi͏ m Ĉ̿c bi͏ t, em xin bày t͗lòng bi͇ W˯QVkXV ̷ Fÿ ͇ n th̯ y Bùi Xuân VͷngQJ˱ ͥi ÿm t̵QWkPK˱ ͣng d̳ n, ch͑b̫ o cho em, th̯\OX{QViWFiQKYjJL~S ͩcho em su͙ t thͥi gian em nghiên cͱu hoàn thành khóa luân t͙t nghi͏ p Cu͙ i cùng, em xin c̫P˯QJLDÿuQKE ̩QEqÿmÿ ͡ng viên, ͯ ng h͡r̭t lͣn v͉ m̿t tinh th̯n cho em thͥi gian h͕c t̵p nghiên cͱu khóa lu̵n M̿ FGÿmF ͙g̷ ng hồn thành khóa lu̵ n m͡t cách hồn ch͑ nh nh̭ t ph̩ m vi kh̫QăQJ FKR song ch̷ SKpS c ch̷n sͅkhơng tránh kh͗ i nhͷng thi͇ u sót, h̩ n ch͇ki͇ n thͱc l̳ n kinh nghi͏ m Em r̭t mong nh̵Qÿ˱ ͫc s͹thông c̫ m t̵n tình ch͑b̫o cͯa q th̯y b̩n Đà Nẵng, tháng năm 2015 Sinh viên thực Phạm Thị Ngọc Tuyền MỤC LỤC MỞ ĐẦU 1 TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU ĐỐI TƢỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU KẾT CẤU LUẬN VĂN CHƢƠNG I: TỔNG QUAN 1.1 TỔNG QUAN VỀ THUỐC NHUỘM 1.1.1 Khái quát thuốc nhuộm [3] 1.1.2 Phân loại thuốc nhuộm : 1.2 TỔNG QUAN VỀ RHODAMINE B 1.2.1 Công thức cấu tạo 1.2.2 Tính chất vật lý 1.2.3 Tính chất hóa học 1.2.4.Tác hại 1.2.5 Các thuốc nhuộm Rhodamine khác: 1.2.6 Ứng dụng 1.3 TỔNG QUAN VỀ NƢỚC THẢI DỆT NHUỘM DO THUỐC NHUỘM 1.3.1.Thành phần thải dệt nhuộm thuốc nhuộm [1] 1.3.2 Tác hại việc ô nhiễm thuốc nhuộm [4] 1.4 TỔNG QUAN VỀ BÙN ĐỎ 1.4.1 Giới thiệu bùn đỏ [2] 1.4.2 Tác hại bùn đỏ [9] 1.4.3 Một số phƣơng pháp xử lý bùn đỏ 10 1.5 PHƢƠNG PHÁP HẤP PHỤ TRONG XỬ LÝ NƢỚC THẢI 10 1.5.1 Khái niệm chất trình hấp phụ [5] 10 1.5.2 Phƣơng trình hấp phụ đẳng nhiệt Langmuir phƣơng trình hấp phụ đẳng nhiệt Freundlich [5] 11 1.5.3 Hấp phụ xử lý nƣớc thải dệt nhuộm [1] 14 CHƢƠNG ĐỐI TƢỢNG, NGHIÊN LIỆU VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 16 2.1 NGUYÊN LIỆU, DỤNG CỤ, HÓA CHẤT 16 2.1.1 Nguyên liệu hóa chất- Bùn đỏ lấy từ nhà máy Alumin Tân Rai tỉnh Lâm Đồng 16 2.1.2 Dụng cụ thiết bị nghiên cứu 16 2.2 TIẾN HÀNH THỰC NGHIỆM 17 2.2.1 Xử lý bùn đỏ chuẩn bị hóa chất 18 2.2.2 Khảo sát yếu tố ảnh hƣởng đến trình chiết sắt 18 2.2.3 Khảo sát trình hấp phụ rhodamine B bã bùn đỏ 20 CHƢƠNG KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 22 3.1 MỘT SỐ ĐẶC TRƢNG CẤU TRÚC CỦA BÙN ĐỎ BAN ĐẦU 22 3.1.1 Thành phần hóa học quan trọng bùn đỏ 22 3.1.2 Ảnh SEM bùn đỏ bã bùn đỏ 22 3.2 KHẢO SÁT QUÁ TRÌNH CHIẾT SẮT TỪ BÙN ĐỎ 23 3.2.1 Xây dựng đƣờng chuẩn Fe (C2O4)33- 23 3.2.2 Khảo sát yếu tố ảnh hƣởng đến trình chiết phức Fe (C2O4)33- từ bùn đỏ 24 3.3 KHẢO SÁT QUÁ TRÌNH HẤP PHỤ RHODAMIE B BẰNG BÃ BÙN ĐỎ 30 3.3.1 Xây dựng đƣờng chuẩn rhodamine B 30 3.4.2 Khảo sát yếu tố ảnh hƣởng đến trình hấp phụ rhodamine B bã bùn đỏ 31 CHƢƠNG KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 40 KẾT LUẬN 40 KIẾN NGHỊ 40 TÀI LIỆU THAM KHẢO 41 MỤC LỤC HÌNH Hình 1 Đƣờng hấp phụ đẳng nhiệt Langmuir 12 Hình Sự phụ thuộc Cs/q vào Cs 133 Hình Đƣờng cong hấp phụ đẳng nhiệt Freundlich 14 Hình Quy trình thực 17 Hình 3.1 Ảnh SEM bùn đỏ ban đầu bã bùn đỏ 22 Hình 3.2 Đƣờng chuẩn Fe (C2O4)33- 23 Hình 3.3 Đồ thị biểu diễn ảnh hƣởng thể tích axit oxalic đến q trình chiết Fe (C2O4)33- 24 Hình 3.4.Đồ thị biểu diễn ảnh hƣởng thể tích axit HCl đến q trình chiết Fe (C2O4)33- 26 Hình 3.5 Đồ thị thể ảnh hƣởng thời gian đun đến trình chiết Fe (C2O4)33- 27 Hình 3.6 Đồ thị thể ảnh hƣởng nhiệt độ đun đến trình chiết Fe (C2O4)33- 28 Hình 3.7 Đồ thị thể ảnh hƣởng thời gian ngâm đến trình chiết Fe (C2O4)33- 29 Hình 3.8 Bùn đỏ ban đầu bùn đỏ sau chiết sắt 30 Hình 3.9 Đồ xây dựng đƣờng chuẩn rhodamine B 30 Hình 3.10.Đồ thị biểu diễn ảnh hƣởng khối lƣợng bã bùn đỏ đến mật độ quang 31 Hình 3.11 Đồ thị biểu diễn ảnh hƣởng khối lƣợng bùn đỏ đến hiệu suất hấp phụ rhodamine B 32 Hình 3.12 Đồ thị biểu diễn ảnh hƣởng thời gian hấp phụ đến mật độ quang 33 Hình 3.13 Đồ thị biểu diễn ảnh hƣởng thời gian hấp phụ đến hiệu suất hấp phụ ……………………………………………………………………… 33 Hình 3.14 Đồ thị biểu diễn ảnh hƣởng nồng độ rhodamine B đến giá trị mật độ quang 34 Hình 3.15 Đồ thị biểu diễn ảnh hƣởng nồng độ rhodamine B đến hiệu suất hấp phụ bã bùn đỏ 35 Hình 3.16.Đƣờng đẳng nhiệt hấp phụ bã bùn đỏ rhodamine B 36 Hình 3.17 Sự phụ thuộc Cs/q vào Cs rhodamine B bã bùn đỏ theo phƣơng trình đẳng nhiệt Langmuir 36 Hình 3.18 Đƣờng đẳng nhiệt hấp phụ theo mơ hình Freundlich rhodamine B bã bùn đỏ 37 Hình 3.19 Dung dịch rhodamine B trƣớc sau hấp phụ bã bùn đỏ.39 DANH MỤC BẢNG Bảng 3.1 Thành phần hóa học bùn đỏ 22 Bảng 3.2 Sốliệu xây dựng đƣờng chuẩn xác định nồng độ Fe (C2O4)33- 23 Bảng 3.3 Kết khảo sát ảnh hƣởng thể tích axit oxalic q trình chiết Fe (C2O4)33- 24 Bảng 3.4 Kết khảo sát ảnh hƣởng thể tích axit HCl đến trình chiết Fe(C2O4)33- 25 Bảng 3.5 Kết khảo sát ảnh hƣởng thời gian đun trình chiết Fe (C2O4)33- 27 Bảng 3.6 Kết khảo sát ảnh hƣởng nhiệt độ đun đến trình Fe (C 2O4)33……………………………………………………………………… 28 Bảng 3.7 Kết khảo sát ảnh hƣởng thời gian ngâm đến trình chiết Fe (C2O4)33- 29 Bảng 3.8 Bảng giá trị xây dựng đƣờng chuẩn rhodamine B 30 Bảng 3.9 Kết khảo sát ảnh hƣởng khối lƣợng bã bùn đỏ tới trình hấp phụ rhodamine B 31 Bảng 3.10 Kết ảnh hƣởng thời gian hấp phụ rhodamine B bã bùn đỏ.32 Bảng 3.11 Ảnh hƣởng nồng độ rhodamine B đến hiệu suất dung lƣợng hấp phụ bã bùn đỏ 34 Bảng 3.12 Bảng giá trị xây dựng đƣờng đẳng nhiệt hấp phụ bã bùn đỏ rhodamine B 35 Bảng 3.13 Bảng giá trị xây dựng phƣơng trình đẳng nhiệt Langmuir 36 Bảng 3.14 Bảng giá trị xây dựng đƣờng đẳng nhiệt hấp phụ theo mơ hình Freundlich 37 Bảng 3.15 Các thông số phƣơng trình hấp phụ Langmuir bã bùn đỏ 37 Bảng 3.16 Các thơng số phƣơng trình hấp phụ Freundlich bã bùn đỏ.38 Bảng 3.17 Dung lƣợng hấp phụ cực đại bã bùn đỏ, cacbon hoạt tính, than vỏ hạt óc chó , than vỏ cacao rhodamin B 38 Bảng 3.6 Kết khảo sát ảnh hƣởng nhiệt độ đun đến trình Fe (C2O4)33Thời gian Thời gian Thể đun (h) tích Nhiệt độ Mật tích Thể độ Hiệu suất ngâm HCl H2C2O4 đun quang (h) (ml) (ml) (oC) A 2h 20 28 35 60 0.1143 43.11 2h 20 28 35 70 0.1612 60.65 2h 20 28 35 80 0.1845 69.37 2h 20 28 35 90 0.2395 89.93 2h 20 28 35 95 0.2202 82.71 (%) Hình 3.6 Đồ thị thể ảnh hƣởng nhiệt độ đun đến trình chiết Fe (C2O4)33 1K̵Q[pW Từ bảng 3.6 hình 3.6 cho thấy tăng nhiệt độ đun hiệu suất chiết sắt tăng đạt cao 89.93 % 90oC Tuy nhiên tăng 90oC hiệu suất giảm => Vì vậy, chúng tơi chọn nhiệt độ thích hợp cho trình chiết sắt 90oC * Gi̫ i thích: Nhiệt độ tăng khả tạo phức axit oxalic với sắt bùn đỏ tăng Khi nhiệt độ 900C nƣớc bay mạnh làm cho axit oxalic kết tinh, ngăn cản trình tạo phức 28 3.K̫RViW̫QKK˱ͧQJWKͥLJLDQ 2O4)3 Kết khảo sát ảnh hƣởng thời gian ngâm đến trình chiết Fe (C2O4)33đƣợc trình bày bảng 3.7 Các kết đo quang đƣợc pha loãng 20 lần Bảng 3.7 Kết khảo sát ảnh hƣởng thời gian ngâm đến trình chiết Fe (C2O4)33Nhiệt độ Thể tích Thể Thời tích Thời gian Mật độ Hiệu gian đun đun HCl H2C2O4 ngâm quang suất (h) (oC) (ml) (ml) (h) A (%) 2h 90 28 35 0.3691 69.19 2h 90 28 35 10 0.4120 77.21 2h 90 28 35 15 0.4249 79.63 2h 90 28 35 20 0.4532 84.92 2h 90 28 35 25 0.4551 85.27 Hình 3.7 Đồ thị thể ảnh hƣởng thời gian ngâm đến trình chiết Fe (C2O4)33 1K̵Q[pW - Từ bảng 3.7 hình 3.7 cho thấy, thời gian ngâm tốt cho trình tạo phức sắt Fe (C2O4)33-là 20 đạt 84.92 % Khi tăng thời gian 20h hiệu suất tăng khơng đáng kể từ 84.92% đến 85.27% lúc lƣợng phức tạo thành đƣợc ổn định 29 => Vì vậy, chúng tơi chọn thời gian ngâm 20h cho trình chiết sắt Hình 3.8 Bùn đỏ ban đầu bùn đỏ sau chiết sắt 3.3 KHẢO SÁT QUÁ TRÌNH HẤP PHỤ RHODAMIE B BẰNG BÃ BÙN ĐỎ 3.3.1 Xây dựng đƣờng chuẩn rhodamine B Các kết xây dựng đƣờng chuẩn rhodamine B đo bƣớc sóng 553nm đƣợc trình bày bảng 3.8 Bảng 3.8 Bảng giá trị xây dựng đƣờng chuẩn rhodamine B Nồng độ C (ppm) Mật độ quang A 0.1668 0.3478 0.5276 0.6957 Hình 3.9 Đồ xây dựng đƣờng chuẩn rhodamine B 30 * Nh̵ n xét: - Phƣơng trình đƣờng chuẩn rhodamine B: y = 5.6592x – 0.0412; R2 = 0.9997 - Dựa vào phƣơng trình đƣờng chuẩn xác định đƣợc nồng độ Rhodamine B sau hấp phụ từ tính hiệu suất sau hấp phụ 3.4.2 Khảo sát yếu tố ảnh hƣởng đến trình hấp phụ rhodamine B bã bùn đỏ .K̫RViW̫QKK˱ͧQJNK͙LO bã EQÿ͗WͣLTXiWU Kết khảo sát ảnh hƣởng khối lƣợng bã bùn đỏ tới trình hấp phụ rhodamine B đƣợc trình bày bảng 3.9 Bảng 3.9 Kết khảo sát ảnh hƣởng khối lƣợng bã bùn đỏ tới trình hấp phụ rhodamine B Khối lƣợng Tỉ lệ Mật : độ Nồng V quang (A) ban bã m (g) rhodaminB 0.50 1: 200 0.75 độ Nồng đầu sau độ Hiệu suất hấp hấp phụ (ppm) phụ (ppm) (%) 1.0793 10 6.01 33.93 3: 400 0.8652 10 4.82 51.85 1.00 1: 100 0.7008 10 3.90 61.00 1.25 1:80 0.6720 10 3.73 62.60 1.50 3:200 0.6046 10 3.36 66.35 Hình 3.10.Đồ thị biểu diễn ảnh hƣởng khối lƣợng bã bùn đỏ đến mật độ quang 31 Hình 3.11 Đồ thị biểu diễn ảnh hƣởng khối lƣợng bùn đỏ đến hiệu suất hấp phụ rhodamine B * Nh̵ n xét: Khi khối lƣợng bã bùn đỏ tăng từ 0.5g đến 1.0g hiệu suất hấp phụ tăng mạnh từ 33.93% đến 61% Khi tăng khối lƣợng bã bùn đỏ từ 1.0g đến 1.5g hiệu suất tăng, nhiên lƣợng tăng khơng đáng kể từ 61% đến 61.35 % => Vì vậy, chọn khối lƣợng bã bùn đỏ 1.0g để khảo sát yếu tố * Gi̫ i thích: Khi tăng khối lƣợng bã bùn đỏ hiệu suất hấp phụ tăng lên có tăng lên diện tích bề mặt hấp phụ bã bùn đỏ rhodamine B  K̫R ViW ̫QK K˱ͧQJ WKͥL JL rhodamine B Kết ảnh hƣởng thời gian hấp phụ rhodamine B bã bùn đỏ đƣợc thể bảng 3.10 Bảng 3.10 Kết ảnh hƣởng thời gian hấp phụ rhodamine B bã bùn đỏ Thời Nồng độ Mật độ Nồng độ Gian Ban đầu Quang sau hấp phụ phụ (ppm) A (ppm) (%) 10 10 1.3622 7.580 24.20 30 10 1.0610 5.905 40.95 50 10 0.8719 4.852 51.48 70 10 0.6698 3.703 62.70 90 10 0.6601 3.674 63.26 32 Hiệu suất hấp Hình 3.12 Đồ thị biểu diễn ảnh hƣởng thời gian hấp phụ đến mật độ quang Hình 3.13 Đồ thị biểu diễn ảnh hƣởng thời gian hấp phụ đến hiệu suất hấp phụ * Nh̵ n xét: - Khi tăng thời gian hấp phụ hiệu suất hấp phụ rhodamine B tăng theo, hiệu suất hấp phụ đạt 62.7% thời gian 70 phút Tuy nhiên tiếp tục tăng thời gian hấp phụ từ 70 phút đến 90 phút hiệu suất hấp phụ tăng không đáng kể từ 62.7 % đến 63.26 % => Vì vậy, chúng tơi chọn thời gian hấp phụ 70 phút để khảo sát yếu tố 33 * Gi̫ i thích: Khi tăng thời gian hấp phụ khả khuếch tán rhodamine B lên tồn diện tích bề mặt bã bùn đỏ tăng làm cho khả hấp phụ tăng lên Tuy nhiên, sau tiếp tục tăng thời gian hiệu suất tăng khơng đáng kể rhodamine B hấp phụ lƣợng gần nhƣ tối đa lên bã bùn đỏ 3.4.2..K̫RViWGXQJO˱ͫQJK̭SSKͭF ͹Fÿ̩LFͯD bã EQÿ͗ Kết khảo sát dung lƣợng hấp phụ cực đại bã bùn đỏ đƣợc trình bày bảng 3.11 Bảng 3.11 Ảnh hƣởng nồng độ rhodamine B đến hiệu suất dung lƣợng hấp phụ bã bùn đỏ Nồng độ ban đầu Mật độ quang Mật độ quang Nồng độ sau Hiệu (ppm) ban đầu sau hấp phụ hấp phụ (ppm) hấp phụ (%) 0.9686 0.2331 1.204 75.93 10 1.7970 0.6763 3.764 62.36 15 2.2345 1.1147 7.483 50.11 20 2.6104 1.4925 11.436 42.82 25 2.6910 1.7381 16.147 35.41 30 2.7072 1.8857 20.894 30.35 suất Hình 3.14 Đồ thị biểu diễn ảnh hƣởng nồng độ rhodamine B đến giá trị mật độ quang 34 Hình 3.15 Đồ thị biểu diễn ảnh hƣởng nồng độ rhodamine B đến hiệu suất hấp phụ bã bùn đỏ * Nh̵ n xét: - Khi tăng nồng độ rhodamine B hiệu suất hấp phụ giảm Khi tăng nồng độ 10ppm hiệu suất giảm mạnh cịn dƣới 50% - Kết thu đƣợc, nghiên cứu cân hấp phụ rhodamine B bã bùn đỏ theo mơ hình đẳng nhiệt hấp phụ Langmuir Freundlich Bảng 3.12 Bảng giá trị xây dựng đƣờng đẳng nhiệt hấp phụ bã bùn đỏ rhodamine B Nồng độ sau hấp phụ (Cs) Dung lƣợng hấp phụ (q) 1.204 3.764 7.483 11.436 16.147 20.894 3.796 6.236 7.517 8.564 8.853 9.106 35 Hình 3.16.Đƣờng đẳng nhiệt hấp phụ bã bùn đỏ rhodamine B Bảng 3.13 Bảng giá trị xây dựng phƣơng trình đẳng nhiệt Langmuir Cs 1.204 3.764 7.483 11.436 16.147 20.894 Cs/q 0.317 0.603 0.995 1.334 1.823 2.294 Hình 3.17 Sự phụ thuộc Cs/q vào Cs rhodamine B bã bùn đỏ theo phƣơng trình đẳng nhiệt Langmuir 36 Bảng 3.14 Bảng giá trị xây dựng đƣờng đẳng nhiệt hấp phụ theo mơ hình Freundlich LogCs 0.080 0.575 0.874 1.058 1.208 1.32 Logq 0.579 0.794 0.876 0.932 0.947 0.959 Hình 3.18 Đƣờng đẳng nhiệt hấp phụ theo mơ hình Freundlich rhodamine B bã bùn đỏ * Nh̵ n xét: - Từ hình 3.17 hình 3.18 cho thấy hấp phụ bã bùn đỏ đƣợc mô tả tốt theo mô hình hấp phụ đẳng nhiệt Langmuir Freundlich Từ phƣơng trình đồ thị đồ thị 3.17, 3.18tính đƣợc giá trị dung lƣợng hấp phụ cực đại thơng số theo mơ hình Langmuir Freudlich bã bùn đỏ Kết thông số phƣơng trình hấp phụ Langmuir bã bùn đỏ đƣợc trình bày bảng 3.15 Bảng 3.15 Các thông số phƣơng trình hấp phụ Langmuir bã bùn đỏ qmax (mg/g) b R2 10.10 0.454 0.999 37 Kết thơng số phƣơng trình hấp phụ Freundlich bã bùn đỏ đƣợc trình bày bảng 3.16 Bảng 3.16 Các thơng số phƣơng trình hấp phụ Freundlich bã bùn đỏ N kf R2 3.247 3.937 0.961 * Nh̵ n xét: Từ kết bảng 3.15 3.16 cho thấy hệ số tƣơng quan R2 cao, chứng tỏ hấp phụ bã bùn đỏ mô tả tốt theo mơ hình đẳng nhiệt Langmuir Freundlich Theo mơ hình đẳng nhiệt Langmuir dung lƣợng hấp phụ đơn lớp cực đại bã bùn đỏ 10.10 (mg/g) Theo phƣơng trình đẳng nhiệt Freundlich, giá trị n bã bùn đỏ 3.247 chứng tỏ trình hấp phụ tốt theo Sandro Altenor (2009) giá trị n nằm khoảng đến 10 đặc trƣng cho trình hấp phụ tốt, phù hợp với loại vật liệu có bề mặt chất hấp phụ không đồng với tâm hấp phụ khác số lƣợng lƣợng hấp phụ * So sánh dung lƣợng hấp phụ cực đại bã bùn đỏ với cacbon hoạt tính, than vỏ hạt óc chó, than vỏ ca cao rhodamin B Bảng 3.17 Dung lƣợng hấp phụ cực đại bã bùn đỏ, cacbon hoạt tính[8], than vỏ hạt óc chó[10] , than vỏ cacao[7]đối với rhodamin B Tên Cacbon Than vỏ Than vỏ hạt Bã bùn đỏ vật liệu hoạt tính cacao óc chó qmax(mg/g) 50 9.44 11.50 10.10 * Nh̵ n xét: Từ bảng 3.17 cho thấy dung lƣợng hấp phụ cực đại bã bùn đỏ thấp so với cacbon hoạt tính, than vỏ hạt óc chó lớn so với than vỏ cacao Tuy nhiên cacbon hoạt tính vật liệu đắt tiền Bùn đỏ lại chất thải có nhiều Tây Nguyên trình hấp phụ bã bùn đỏ đƣợc tiến hành đơn giản Do việc sử dụng bã bùn đỏ làm vật liệu hấp phụ vừa tiết kiệm chi phí vừa tận dụng đƣợc chất thải ngành cơng nghiệp luyện nhơm 38 Hình 3.19 Dung dịch rhodamine B trƣớc sau hấp phụ bã bùn đỏ 39 CHƢƠNG KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ KẾT LUẬN Qua trình thực đề tài: ³Nghiên cứu trình chiết sắt H2C2O4/HCl sử dụng bã bùn đỏ để hấp phụ thuốc nhuộm Rhodamine B´tôi rút đƣợc số kết luận nhƣ sau: Quá trình chi͇ t Fe (C2O4)33- b̹ng h͟ n hͫp axit oxalic axit clohidric Quá trình chiết Fe (C2O4)33- cho 1,00g bùn đỏ ban đầu điều kiện tốt 35ml axit oxalic 1.5M, 28ml HCl 1M nhiệt độ 900C thời gian 2h ngâm 20h, lƣợng sắt bùn đƣợc chiết dƣới dạng phức Fe (C2O4)33- tối đa 240.5mg/g đạt 89.93% Quá trình h̭p phͭ Quá trình hấp phụ: Sử dụng 1.0g bã bùn đỏ hấp phụ 100ml rhodamine B 10ppm thời gian 70 phút tốt nhất, hiệu suất thu đƣợc 62.7% Quá trình hấp phụ bã bùn đỏ mô tả tốt theo hai mơ hình hấp phụ đẳng nhiệt Langmuir Freundlich Dung lƣợng hấp phụ cực đại theo mơ hình Langmuir bã bùn đỏ 10.10(mg/g) Theo phƣơng trình đẳng nhiệt Freundlich, số đặc trƣng cho khả hấp phụ bã bùn đỏ rhodamine B 3.247 KIẾN NGHỊ - Rhodamine B thuốc nhuộm độc, dùng phƣơng pháp hấp phụ bã bùn đỏ để xử lý - Có thể áp dụng quy trình chiết sắt từ bùn đỏ cho nhà máy bauxite Tây Nguyên để góp phần tận dụng bùn đỏ 40 TÀI LIỆU THAM KHẢO TIẾNG VIỆT [1] Trần Văn Nhân, Hồ Thị Nga (2005), Giáo trình cơng ngh͏x͵Ot ͣc Q˱ th̫i, Nhà xuất khoa học kĩ thuật Hà Nội [2] Nguyễn Đình Hịe, “V̭Qÿ ͉P{LWU˱ ͥQJOLrQTXDQÿ ͇ n khai thác bauxite Tây Ngun͕͟ hội thảo: Vai trị cơng nghiệp khai thác bauxite-sản xuất alumina-nhôm phát triển kinh tế-xã hội Tây Nguyên yếu tố ảnh hƣởng đến mơi trƣờng, văn hố khu vực, tổ chức ngày 9/4/2009 [3] Cao Hữu Trƣợng, Hồng Thị Lĩnh (1995), Hóa h͕ c thu͙c nhu͡m, NXB Khoa học Kỹ thuật, Hà Nội [4] Đặng Trần Phòng, Trần Hiếu Nhuệ (2005), X͵OtQ˱ ͣc c̭SYjQ˱ ͣc th̫ i d͏ t nhu͡m, Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật Hà Nội [5] Nguyễn Hữu Phú (2003), Giáo trình hóa lý hóa keo, Nhà xuất khoa học kỹ thuật [6] Nguyễn Trung Minh (2010)³1JKLrQF ͱu m͡ t s͙tính ch̭t v͉hóa lý h̭p phͭ cͯa h̩t h̭p phͭch͇t̩o tͳEQÿ ͗´, Đề tài cấp nhà nƣớc KC.02.25, Viện Khoa học Công nghệ Việt Nam TIẾNG ANH [7] C.Theivarasu, S Mylsamy (2010), “Equilibrium and Kinetic adsorption studies of Rhodamine-B from aqueous solutions using cocoa (Theobroma cacao) shell as a new adsorbent”, International Journal of Engineering Science and Technology Vol 2(11), pp 6284-6292 [8] M Hema, S Arivoli (2009), “Rhodamine B adsorption by activated carbon: Kinetic and equilibrium studies”, Indian Journal of chemical technology, vol 16, pp 38-45 [9] Huynh Ky Phuong Ha,Tran Thi Ngoc Mai, Nguyen Le Truc (2011), “A study on activation process of red mud to use as an arsenic adsorbent”, ASEAN Engineering Journal, Vol.1 No.4, pp 68-72 41 [10] Sumanjit, Tejinder Pal Singhwalia, Ishukansal (2008), “Removal of Rhodamine-B by Adsorption on Walnut Shell Charcoal”, Indian Society for Surface Science and Technology, Vol 24, No 3-4, pp 179-193 [11] Rroopa, K.Ramesh, A.Rajappa and V Nandhakumar, “Equilibrium and isotherm studies on the adsorption of rhodamine B onto activated carbon prepared from bark of erythtina indica”, Int.J.Cur.Res.Chem.Pharma.Sci.1, pp 23 42 ... (SEM) b? ?? mặt b? ?n đỏ ban đầu b? ? b? ?n đỏ Kết đƣợc hình 3.1 Hình 3.1.Ảnh SEM b? ?n đỏ ban đầu b? ? b? ?n đỏ 1K̵Q[pW Sau chiết sắt, b? ? b? ?n đỏ thu đƣợc có hạt nhỏ hơn, b? ?? mặt xốp so với b? ?n đỏ ban đầu 22... dịch rhodamine B trƣớc sau hấp phụ b? ? b? ?n đỏ 39 CHƢƠNG KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ KẾT LUẬN Qua trình thực đề tài: ? ?Nghiên cứu trình chiết sắt H2C2O4/ HCl sử dụng b? ? b? ?n đỏ để hấp phụ thuốc nhuộm Rhodamine. .. cho trình chiết sắt Hình 3.8 B? ?n đỏ ban đầu b? ?n đỏ sau chiết sắt 3.3 KHẢO SÁT QUÁ TRÌNH HẤP PHỤ RHODAMIE B BẰNG B? ? B? ?N ĐỎ 3.3.1 Xây dựng đƣờng chuẩn rhodamine B Các kết xây dựng đƣờng chuẩn rhodamine