Nghiên cứu sử dụng vỏ chuối để hấp phụ một số ion kim loại nặng trong nước

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG ĐẶNG VĂN PHI NGHIÊN CỨU SỬ DỤNG VỎ CHUỐI ĐỂ HẤP PHỤ MỘT SỐ ION KIM LOẠI NẶNG TRONG NƯỚC LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC Đà Nẵng - 2012 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG ĐẶNG VĂN PHI NGHIÊN CỨU SỬ DỤNG VỎ CHUỐI ĐỂ HẤP PHỤ MỘT SỐ ION KIM LOẠI NẶNG TRONG NƯỚC Chuyên ngành : Hóa hữu Mã số : 60.44.27 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS LÊ TỰ HẢI Đà Nẵng - Năm 2012 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan công trình nghiên cứu riêng tơi Các số liệu, kết nêu luận văn trung thực chưa cơng bố cơng trình khác Tác giả luận văn Đặng Văn Phi MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN MỤC LỤC DANH MỤC CÁC BẢNG DANH MỤC CÁC HÌNH MỞ ĐẦU 1 LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI: MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU CỦA ĐỀ TÀI: ĐỐI TƯỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU: PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU: Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ THỰC TIỄN: CẤU TRÚC LUẬN VĂN: CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ LÝ THUYẾT: 1.1 GIỚI THIỆU VỀ CÂY CHUỐI : 1.1.1 Nguồn gốc cấu tạo: 1.1.1.1 Về mặt thực vật học: 1.1.1.2 Nguồn gốc loại thực vật: 1.1.1.3 Về đặc điểm sinh thái: 1.1.1.4 Về mặt dinh dưỡng chuối: 1.1.2 Tình hình sản xuất xuất chuối Thế giới Việt Nam: 1.1.2.1 Tình hình sản xuất chuối giới: 1.1.2.2 Sản xuất chuối số nước giới: 10 1.1.2.3 Nhập chuối số nước giới: 12 1.1.2.4 Tình hình sản xuất xuất chuối Việt Nam: 12 1.1.3 Thành phần cấu tạo vỏ chuối: 14 1.1.4 Ứng dụng vỏ chuối: 17 1.1.4.1 Xử lý nước thải vỏ chuối: 18 1.1.4.2 Tác dụng y học vỏ chuối: 19 1.1.4.3 Dùng làm bánh than tổ ong: 20 1.1.5 Mô ̣t số hướng nghiên cứu sử du ̣ng phu ̣ phẩ m nông nghiê ̣p làm vâ ̣t liê ̣u hấ p phu ̣: 20 1.2 ACID CITRIC VÀ CELLULOSE: 22 1.2.1 Acid citric: 22 1.2.1.1 Cấu tạo phân tử: 22 1.2.1.2 Tính chất vật lý: 23 1.2.1.3 Tính chất hóa học: 23 1.2.1.4 Trạng thái tự nhiên: 24 1.2.1.5 Điều chế: 25 1.2.1.6 Ứng dụng: 25 1.2.2 Cellulose: 25 1.2.2.1 Cấu trúc phân tử: 25 1.2.2.2 Tính chất vật lý: 28 1.2.2.3 Tính chất hóa học: 28 1.2.2.4 Trạng thái tự nhiên: 29 1.2.2.5 Ứng dụng: 29 1.3 PHẢN ỨNG ESTE HÓA: 29 1.3.1 Khái niệm chung: 29 1.3.2 Cơ chế phản ứng este hóa: 29 1.3.2.1 Cơ chế phản ứng không dùng xúc tác: 30 1.3.2.2 Cơ chế phản ứng dùng xúc tác H2SO4 đặc: 30 1.4 GIỚI THIỆU SƠ LƯỢC MỘT SỐ KIM LOẠI NẶNG: 32 1.4.1 Khái quát chung : 32 1.4.2 Giới thiệu sơ lược số kim loại nặng điển hình : 35 1.4.2.1 Đồng (Cu): 35 1.4.2.2 Chì (Pb): 37 1.5 HẤP PHỤ ION KIM LOẠI NẶNG TRONG NƯỚC: 39 1.5.1 Các khái niệm : 39 1.5.1.1 Sự hấp phụ: 39 1.5.1.2 Giải hấp phụ: 40 1.5.1.3 Cân hấp phụ: 41 1.5.1.4 Dung lượng hấp phụ cân (q): 41 1.5.1.5 Hiệu suất hấp phụ (H%): 41 1.5.2 Các mơ hình hấp phụ: 42 1.5.2.1 Mô hình động học hấp phụ: 42 1.5.2.2 Các mơ hình hấp phụ đẳng nhiệt: 42 1.5.3 Các yếu tố ảnh hưởng đến trình hấp phụ: 46 1.5.3.1 Ảnh hưởng nhiệt độ thời gian: 46 1.5.3.2 Ảnh hưởng tính tương đồng: 46 1.5.3.3 Ảnh hưởng pH: 47 1.5.3.4 Ảnh hưởng nồng độ ion kim loại nặng: 47 1.5.3.5 Ảnh hưởng diện tích bề mặt chất rắn: 47 CHƯƠNG 2: NGUYÊN LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU: 48 2.1 NGUYÊN LIỆU, DỤNG CỤ VÀ HÓA CHẤT: 48 2.1.1 Nguyên liệu hóa chất: 48 2.1.2 Dụng cụ thiết bị nghiên cứu: 48 2.2 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU: 48 2.2.1 Thu gom xử lý mẫu vỏ chuối: 48 2.2.1.1 Cách tiến hành: 48 2.2.1.2 Xác định độ ẩm mẫu: 48 2.2.1.3 Xác định hàm lượng tro mẫu: 49 2.2.2 Biến tính vỏ chuối acid citric: 50 2.2.2.1 Cơ sở lý thuyết phương pháp biến tính 50 2.2.2.2 Cách tiến hành 51 2.2.2.3 Các yếu tố cần khảo sát đến q trình biến tính 51 2.2.3 Phương pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử (AAS): 52 2.2.3.1 Nguyên tắc phương pháp 52 2.2.3.2 Cấu tạo máy quang phổ hấp thụ nguyên tử 53 2.2.3.3 Mối liên hệ hấp thụ ánh sáng mật độ nguyên tử 56 2.2.4 Khảo sát số tính chất vật lý vỏ chuối biến tính chưa biến tính: 56 2.2.4.1 Phổ hồng ngoại IR 56 2.2.4.2 Ảnh kính hiển vi điện tử quyét 58 2.2.4.3 Đo diện tích bề mặt theo BET 58 2.2.5 Khảo sát yếu tố ảnh hưởng đến trình hấp phụ ion kim loại nặng Cu(II), Pb(II) vỏ chuối biến tính: 59 2.2.5.1 Cách tiến hành 59 2.2.5.2 Các yếu tố ảnh hưởng đến trình hấp phụ cần khảo sát 60 CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN: 61 3.1 ĐỘ ẨM VÀ HÀM LƯỢNG TRO CỦA VỎ CHUỐI: 61 3.1.1 Xác định độ ẩm vỏ chuối: 61 3.1.2 Xác định hàm lượng tro vỏ chuối: 62 3.2 KHẢO SÁT CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN Q TRÌNH BIẾN TÍNH VỎ CHUỐI: 62 3.2.1 Ảnh hưởng nồng độ acid: 62 3.2.2 Ảnh hưởng tỉ lệ rắn: lỏng: 64 3.2.3 Ảnh hưởng thời gian biến tính: 65 3.3 XÁC ĐỊNH CÁC ĐẶC TÍNH HĨA LÝ CỦA VỎ CHUỐI CHƯA VÀ BIẾN TÍNH: 66 3.3.1 Phổ IR vỏ chuối chưa biến tính biến tính: 66 3.3.2 Ảnh kính hiển vi điện tử quyét vỏ chuối chưa biến tính: 69 3.3.3 Diện tích bề mặt riêng vỏ chuối chưa biến tính: 70 3.3.3.1 Diện tích bề mặt riêng vỏ chuối chưa biến tính 70 3.3.3.2 Diện tích bề mặt riêng vỏ chuối biến tính 72 3.4 KHẢO SÁT CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN KHẢ NĂNG HẤP PHỤ Cu(II), Pb(II) CỦA VỎ CHUỐI BIẾN TÍNH: 73 3.4.1 Khảo sát yếu tố ảnh hưởng đến khả hấp phụ bể Cu(II), Pb(II) vỏ chuối biến tính: 73 3.4.1.1 Ảnh hưởng pH đến khả hấp phụ 73 3.4.1.2 Ảnh hưởng thời gian khuấy đến khả hấp phụ 74 3.4.1.3 Ảnh hưởng tỉ lệ vỏ chuối biến tính đến khả hấp phụ 76 3.4.1.4 Đường đẳng nhiệt hấp phụ ion theo Freundlich 77 3.4.1.5 So sánh khả hấp phụ vỏ chuối biến tính ion Cu(II), Pb(II) điều kiện 78 3.4.2 Khảo sát yếu tố ảnh hưởng đến khả hấp phụ cột Cu(II), Pb(II) vỏ chuối biến tính: 79 3.4.2.1 Ảnh hưởng tốc độ dòng đến khả hấp phụ 79 3.4.2.2 Ảnh hưởng nồng độ đầu ion kim loại đến khả hấp phụ cột 81 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ: 83 KẾT LUẬN: 83 KIẾN NGHỊ: 84 TÀI LIỆU THAM KHẢO 85 QUYẾT ĐỊNH GIAO ĐỀ TÀI LUẬN VĂN THẠC SĨ (BẢN SAO) PHỤ LỤC DANH MỤC CÁC HÌNH Số hiệu hình Tên hình Trang 1.1 Cây chuối 1.2 Hoa chuối 1.3 Trái chuối 1.4 Sản lượng nhập chuối 12 1.5 Vườn chuối xiêm 14 1.6 Lớp cắt ngang vỏ chuối 17 1.7 Cấu trúc cellulose 26 1.8 Cấu trúc phân tử cellulose không gian chiều 27 1.9 Vỉ cellulose 27 1.10 Phản ứng màu cellulose với iod 28 1.11 Đường đẳng nhiệt hấp phụ Langmuir 45 1.12 Sự phụ thuộc Ccb/q vào Ccb 45 2.1 Phản ứng este hóa cellulose axid citric 51 2.2 Sơ đồ cấu tạo máy AAS 54 3.1 Vỏ chuối chưa biến tính 61 3.2 Ảnh hưởng nồng độ acid citric đến q trình biến 63 tính vỏ chuối 3.3 Ảnh hưởng tỉ lệ rắn lỏng đến trình biến tính vỏ 64 chuối 3.4 Ảnh hưởng thời gian đến q trình biến tính vỏ 65 chuối 3.5 Vỏ chuối biến tính 66 3.6a Phổ IR vỏ chuối chưa biến tính 67 3.6b Phổ IR vỏ chuối biến tính 68 3.7a Ảnh SEM vỏ chuối chưa biến tính 69 3.7b Ảnh SEM vỏ chuối biến tính 70 3.8a Diện tích bề mặt vỏ chuối chưa biến tính (BET) 71 3.8b Diện tích bề mặt vỏ chuối chưa biến tính 71 (Langmuir) 3.9a Diện tích bề mặt vỏ chuối biến tính (BET) 72 3.9b Diện tích bề mặt vỏ chuối biến tính (Langmuir) 72 3.10 Ảnh hưởng pH đến khả hấp phụ 74 3.11 Ảnh hưởng thời gian khuấy đến khả hấp phụ 75 Cu(II), Pb(II) 3.12 Ảnh hưởng tỉ lệ vỏ chuối đến khả hấp phụ 76 3.13 Dạng tuyến tính phương trình Freundlich Cu(II) 77 3.14 Dạng tuyến tính phương trình Freundlich Pb(II) 77 3.15 Hấp phụ cột 79 3.16 Ảnh hưởng tốc độ dòng đến khả hấp phụ 80 Cu(II), Pb(II) 3.17 Sự phụ thuộc Cf/q vào Cf Cu 81 3.18 Sự phụ thuộc Cf/q vào Cf Pb 81 HÕ nh 3.6a Phổ hô ng ngoaị a vỏ cu ̀ ̉ ̖ ê n ti nh chưa chuối ́ ́ bi Hình 3.6b Phổ IR vỏ chuối biến tính 3.3.2 Ảnh kính hiển vi điện tử quét (SEM) vỏ chuối chưa biến tính Kết chụp ảnh vỏ chuối chưa biến tính trình bày hình 3.7a 3.7b Hình 3.7a Ảnh SEM vỏ ế n ti nhchuối ́ Hình 3.7b Ảnh SEM ế n ti nvỏ h ́ chuối chưa bi Từ kết hình 3.7a 3.7b ảnh kiń h hiể m vi điê ̣n tử quét SEM nhâ ̣n thấ y: Vỏ chuối biế n tiń h có cấ u trúc xố p so với vỏ chuối chưa biế n tính Bỡi vì, tổng diện tích lổ xốp lớn khả hấp phụ lơn Trong đó, mặt thực nghiệm đo tổng diện tích lổ xốp 3.3.3 Diện tích bề mặt riêng vỏ chuối chưa biến tính Kết đo diện tích bề mặt riêng vỏ chuối chưa biến tính vỏ chuối biến tính theo (BET) xác định từ đường đẳng nhiệt hấp phụ khí N2 'L͏QWtFKE͉P̿WULrQJFͯD Diện tích bề mặt theo BET Langmuir vỏ chuối chưa biến tính trình bày hình 3.8a 3.8b 3.5 3.0 1/[Q(p°/p - 1)] 2.5 2.0 1.5 1.0 0.5 0.0 0.00 0.02 0.04 0.06 0.08 0.10 0.12 0.14 0.16 0.18 0.20 0.22 p/p0 Hình 3.8a Diện tích bề mặt vỏ Diện tích bề mặt theo BET vỏ chuối chưa biến tính 0,3879 m2/g chuối 2,000 1,800 1,600 1,400 p/Q (mmHg·g/cm³ STP) 1,200 1,000 800 600 400 200 0.00 20 40 60 80 100 120 140 160 180 Áp suất (mmHg) Hình 3.8b Diện tích bề hưa mặt biến vỏ tính chuối theo c Kết đo diện tích bề mặt theo Langmuir vỏ chuối chưa biến tính 0,7168 m2/g 3.3.3.2'L͏QWtFKE͉P̿WULrQJFͯDY͗F Diện tích bề mặt theo BET Langmuir vỏ chuối biến tính trình bày hình 3.9a 3.9b 2.4 2.2 - 2.0 1.8 1/[Q(p°/p 1)] 1.6 1.4 1.2 1.0 0.8 0.6 0.4 0.2 0.0 0.00 0.02 0.04 0.06 0.08 0.10 0.12 0.14 0.16 0.18 0.20 0.22 p/p0 Hình 3.9a Diện tích bề mặt vỏ chuố Diện tích bề mặt theo BET vỏ chuối biến tính 0,5674 m2/g 1400 1200 1000 p/Q (mmHg·g/cm³ STP) 800 600 400 200 0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 mmHg Hình 3.9b Diện tích bề mặt vỏ chuối Kết đo diện tích bề mặt theo Langmuir vỏ chuối biến tính 1,0954 m2/g Như vậy, Diện tích bề mặt riêng vỏ chuối biến tính tăng lên so với vỏ chuối chưa biến tính 3.4 KHẢO SÁT CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN KHẢ NĂNG HẤP PHỤ Cu (II), Pb (II) CỦ A VỎ CHUỐI BIẾN TÍ NH 3.4.1 Khảo sát yếu tố ảnh hưởng đến khả hấp phụ bể Cu (II), Pb (II) vỏ chuối biến tính Chúng chọn loa ̣i vỏ chuối đươ ̣c biế n tính ở điề u kiêṇ tố i ưu nhấ t (nồ ng đô ̣ axit 55%, tỉ lê ̣ rắ n lỏng 1:80, thời gian biế n tính 4h) Nghiên cứu yếu tố ảnh hưởng đến trình hấp phụ bể Cu(II) Pb(II) 3.4.1.1 ̪QKK˱ͧQJFͯDS+ÿ͇QNK̫QăQJK̭S Điều kiện : Ảnhtiến hưởng củahành pH dung dịch đến trình hấp phụ ion khảo sát trong khoảng pH dung dich ̣ thay đổi từ - 10, với điều kiện: nồng độ Cu(II) 14,05mg/l, Pb(II) 19,20mg/l, thời gian khuấ y 120 phút, tỉ lệ vỏ chuối 1g/100ml dung dịch Kết trình bày bảng 3.6 hình 3.10 %̫QJ Ảnh hưởng pH C0 (ppm) Cf (ppm) %A (%) C0 (ppm) Cf (ppm) %A (%) Cu (II) Hiệu suất hấp phụ (%A) Pb (II) pH đến 14,05 14,05 14,05 14,05 14,05 10 14,05 13,18 12,82 0,6913 0,2981 0,4592 0,5718 6,19% 19,2 8,75% 19,2 95,08% 19,2 97,87% 19,2 96,73% 19,2 95,93% 19,2 18,86 17,85 0,6365 0,1403 0,2260 0,5703 1,77% 7,03% 96,68% 99,26% 98,82% 97,03% khả 120 100 80 Cu(II) 60 Pb(II) 40 20 0 10 12 pH dung dịch Hình 3.10 Ảnh hưởng pH đến khả Kế t quả hin ̀ h 3.10 cho thấ y pH tăng thì hiê ̣u suấ t hấ p phu ̣ tăng và đa ̣t giá trị cân ở pH = Nguyên nhân là môi trường axit ma ̣nh (pH thấ p) các phầ n tử của chấ t hấ p phu ̣ và chấ t bi ̣ hấ p phu ̣ đề u tích điê ̣n dương bởi vâ ̣y lực tương tác là lực đẩ y tiñ h điên, ̣ bên ca ̣nh đó nồ ng đô ̣ H+ cao sẽ xẩ y sự ca ̣nh tranh với cation kim loa ̣i quá triǹ h hấ p phu ̣ nên làm giảm hiêụ suấ t hấ p phu ̣ Khả hấp phụ vỏ chuối Pb (II) Cu (II) gống nhau, mơi trường có pH từ – 10, hiệu suất hấp phụ Pb (II) mạnh so với Cu (II) Tuy nhiên pH lớn khả hấp phụ Pb (II) Cu (II) giảm dần Do sự kế t tủa ion Cu (II) và Pb (II) ở da ̣ng hydroxyt Vì vâ ̣y pH = đươ ̣c cho ̣n làm pH tố i ưu cho các thí nghiê ̣m tiế p theo ̗ 3.4.1.2̪QKK˱ͧQJFͯDWK ˯ i gian khuk \ÿ͇QNK̫QăQJK̭SS ̖ Điều iện k tiến : Ảnh hưởng hành thời gian khuấy đến hiệu suất hấp phụ ion vỏ chuối nghiên cứu điều kiện: nồng độ Cu(II) 14,05mg/L, Pb(II) 19,2mg/L, tỉ lệ vỏ chuối 1g/100mL dung dịch, pH của dung dich ̣ bằ ng 6, thời gian thay đổi từ 30 phút đến 180 phút Kết trình bày bảng 3.7 hình 3.11 %̫QJ Ảnh hưởng i giancủa khuấ y th đến ̀ Thời gian (giờ) khả h 0,5h 1h 1,5h 2h 3h C0 (ppm) 14,05 14,05 14,05 14,05 14,05 Cu Cf (ppm) 1,0326 0,3625 0,3472 0,2978 0,2894 (II) %A (%) 92,65% 97,42% 97,52% 97,88% 97,94% C0 (ppm) 19,2 19,2 19,2 19,2 19,2 Pb Cf (ppm) 0,6913 0,1534 0,1305 0,1267 0,1171 (II) %A (%) 96,39% 99,2% 99,32% 99,34% 99,39% Hiệu suất hấp phụ (%A) 100 99 98 97 96 95 94 93 92 Cu(II) Pb(II) 0.5 1.5 2.5 3.5 Thời gian hấp phụ (h) Hình 3.11 Ảnh hưởng i giancủa khuấ y th đến ̀ khả Cu(II) hấp Pb(II) Từ kết hình 3.11 cho thấ y thời gian khuấ y tăng thì hiêụ suấ t hấ p phu ̣ tăng và đạt cân bằ ng hấ p phu ̣ sau 60 phút Vì vâ ̣y thời gian khuấ y 60 phút đươ ̣c cho ̣n làm thời gian tố i ưu cho các thí nghiê ̣m tiế p theo ̗ ̗ ̗ 3.4.1.3 ̪QKK˱ͧQJFͯDW͑O͏ Y͗FKX͙L bir n tÕ QKÿ r n khD QăQJK k p phX̙ ˸ ̗ Điều kiện : Ảnh tiến hưởng củahành tỉ lệ vỏ chuối biế n tính đến trình hấp phụ ion khảo sát khoảng t ỉ l ệ vỏ chuối thay đổi từ 0,25 ÷ 2,0g/100ml dung dịch với điều kiện: nồng độ Cu(II) 15mg/L, Pb(II) 19,2mg/L pH của dung dich ̣ bằ ng 6, thời gian khuấ y 60 phút Kết trình bày bảng 3.8 hình 3.12 %̫QJ Ảnh ưởng h vỏ tỉ chuối biế lệ n ti nh đến ́ khả Cu(II), Pb(II) Tỉ lệ vỏ chuối 0.25 0,5 1,0 1,5 2.0 C0 14,05 14,05 14,05 14,05 14,05 1,408 0,9792 0,3625 0,2812 0,2346 89,97% 93,03% 97,42% 97,99% 98,33% Cu (ppm) (II) Cf (ppm) %A (%) h C0 Pb (ppm) (II) Cf 19,2 19,2 19,2 19,2 19,2 0,9703 0,3901 0,1920 0,1689 0,1363 94,94% 97,96% 99,00% 99,12% 99,29% (ppm) Hiệu suất hấp phụ (%A) %A (%) 100 98 96 Cu(II) 94 Pb(II) 92 90 88 0.5 1.5 2.5 Tỉ lệ vỏ chuối (gam) Hình 3.12 Ả nh g cu a nồ ngộ vỏ đ ̉ ̉ chuối ế n ti nhế n bi kha đ̉ ấ p h ́ phụ Như vâ ̣y, tăng tỉ lệ vỏ chuối biế n tiń h từ 0,25 gam – 2,0 gam thì hiêụ suấ t hấ p phu ̣ tăng dần và đa ̣t giá trị cân ở tỉ lệ vỏ chuối biến tính/ thể tích dung dịch là: 1gam/100mL dung dich ̣ 3.4.1.4 Ĉ˱ ͥQJÿ̻QJ nhi͏ t h̭SS hͭion theo Freundlich Từ kết ảnh hưởng tỉ lệ vỏ chuối đế n quá trình hấp phụ, tiến hành vẽ đồ thị xác định phương trình đường thẳng biểu thị phụ thuộc lg C f vào lg x m Qua xác định k và n (hằng số đă ̣c trưng cho ̣ hấ p phu ̣) Kết trình bày hình 3.13 3.14 y = 1.0015x + 0.2088 0.6 R = 0.971 0.4 lgCf 0.2 -0.8 -0.6 -0.4 -0.2 -0.2 0.2 lg(x/m) Linear (lg(x/m)) -0.4 -0.6 lg(x/m) Hình 3.13 Dạng tuyến tính phương (II) trì Từ phương trình đường thẳng y = 1,0015x + 0,2088 dễ dàng tính đươ ̣c hằ ng số K và n của ̣ hấ p phu ̣ là: K = 1,6173 và n = 1,0015 y = 1.0129x + 0.6214 0.8 R = 0.9628 0.6 lgCf 0.4 lg(x/m) Linear (lg(x/m)) 0.2 -1 -0.8 -0.6 -0.4 -0.2 -0.2 -0.4 lg(x/m) Hình 3.14 Dạng tuyến ương tính trình ph Freundlic (II) Từ phương trình đường thẳng y = 1,0129x + 0,6214 dễ dàng tính đươ ̣c hằ ng số K và n của ̣ hấ p phu ̣ là: K = 4,1822 và n = 1,0129 Như vậy, giá trị số K n cho thấy vỏ chuối có khả hấp phụ tốt ion kim loại nặng nước ̗ ̗ ̗ 3.4.1.5 So sD nh khD k p phX K̙ cX D Y͗bir FKX͙L n tÕ QK { iÿ v˯ i ion ̗ ˸QăQJ ˸ ̗ ̗ Cu(II), Pb(II) cX QJÿL͉XNL͏Q ̖ Từ kết nghiên cứu trên, tiến hành cho vỏ chuối biến tính hấ p phu ̣ hai ion kim loa ̣i Cu(II), Pb(II) Điều độ Cu(II) 14,05 mg/L, Pb(II) 19,2mg/L, kiện : nồng tiến hành tỉ lệ vỏ chuối/dung dịch 1g/100mL, pH của dung dich ̣ bằ ng 6, thời gian khuấ y 60 phút Kết trình bày bảng 3.9 %̫QJ 3.9 Khả năngcu a hấp vỏ phụ chuối ế n ti nh đốibi với ̉ ́ điều kiện Nồng độ/Phần trăm hấp phụ Cu (II) Pb (II) C0 (ppm) 14,05 19,2 Cf (ppm) 0.3625 0,1689 %A 97,42% 99,12% Cu(II) dung Kết bảng 3.9 cho thấy hấ p phu ̣ giữa ion Cu(II) và Pb(II) vỏ chuối biế n tính cao Tuy nhiên, hiêụ suấ t hấ p phu ̣ Pb(II) cao Cu(II) Điề u này đươ ̣c thể hiê ̣n ở các thí nghiê ̣m trên, hiêụ suấ t hấ p phu ̣ của Pb(II) cao Cu(II) Kế t quả này phản ánh qui luâ ̣t của ca ̣nh tranh hấ p phu ̣: đố i với hai ion cùng điêṇ tích, ion có bán kính nguyên tử càng lớn thì bi ̣hấ p phu ̣ càng ma ̣nh Bán kin ́ h ion Pb (II) lớn Cu (II) Vì vâ ̣y Pb (II) bi ̣ hấ p phu ̣ nhiề u Cu (II) 3.4.2 Khảo sát yếu tố ảnh hưởng đến khả hấp phụ cột Cu (II), Pb (II) vỏ chuối biến tính Hình 3.15 Hấp phụ cột ̪QKK˱ͧQJF ͯDW͙Fÿ͡GzQJÿ͇QNK̫QăQJ Điều kiện : Tiến tiến hành tạo hành cột hấp phụ 1,000 gam vỏ chuối biến tính buret 25 mL Khảo sát ảnh hưởng tốc độ dòng ion cột hấp phụ nghiên cứu điều kiện: 50mL dung dịch Cu(II) 14,05mg/L, 50mL dung dịch Pb(II) 19,2mg/L, pH của dung dich ̣ bằ ng 6, tốc độ dòng thay đổi từ 4mL/phút đến 0,25mL/phút Kết trình bày bảng 3.10 hình 3.16 %̫QJ 10 Ảnh hưởng Cu (II) Pb (II) Tốc độ dòng (mL/phút) C0 (ppm) Cf (ppm) %A (%) C0 (ppm) Cf (ppm) %A (%) tốc đếnđộ khả dòng (mL/ h 4,00 2,5 0,5 0,35 0,25 14,05 1,715 87,79% 19,2 1,003 94,77% 14,05 0,499 96,44% 19,2 0,1056 99,45% 14,05 0,0258 99,81% 19,2 0,0138 99,93% 14,05 0,0086 99,93% 19,2 0,0023 99,98% 14,05 0,0035 99,97% 19,2 0,0011 99,99% %A 102 100 98 96 94 92 90 88 86 Cu (II) Pb (II) Tốc độ dòng (mL/phút) Hình 3.16 Ả nh g cu a tốc ̉ ̉ độ a dòng ấ p phu đến ḥ Cu(II) kh ̉ Pb(II) Từ kết hình 3.16 cho thấ y tốc độ dịng giảm thì hiê ̣u suấ t hấ p phu ̣ tăng và hiệu suất hấp phụ gần 100% Cu (II) Pb (II) tốc độ 0,25 mL/phút Vì vâ ̣y cho ̣n tốc độ dòng 0,25 mL/phút (tối ưu) để khảo sát ảnh hưởng nồng độ ion kim loại hấp phụ cột 3.4.2.2 ̪QKK˱ͧQJ Q͛QJÿ͡ ÿ̯XFͯD P͟LLRQNLPOR̩Lÿ͇ SKͭF͡W Điều kiện tiến : Tiến hành hành tạo cột hấp phụ 1,000 gam vỏ chuối biến tính buret 25 mL Khảo sát ảnh hưởng nồng độ ion kim loại cột hấp phụ nghiên cứu điều kiện: 50mL dung dịch Cu(II) 10 ~ 150mg/l, 50mL dung dịch Pb(II) (20 ~ 500mg/l), pH của dung dich ̣ bằ ng 6, tốc độ dịng 0,25mL/phút Kết trình bày bảng 3.11 hình 3.17; hình 3.18 %̫QJ 11 Ảnh ưởng hnồngđầu độmỗi ionđến kim dung loại lượng , hấp dung phụlượng Cu (II) hấp phụ cự Pb (II) C0 Cf Q Cf/q C0 Cf Q Cf/q (mg/L) (mg/L (mg/g) (g/L) (mg/L) (mg/L (mg/g) (g/L) 10 0,31 0,48 0,65 20 0,02 0,99 0,02 20 0,89 0,96 0,93 50 0,12 2,49 0,05 50 3,21 2,34 1,37 100 1,01 4,95 0,20 100 18,01 4,10 4,39 200 5,10 9,75 0,52 150 37,54 5,62 6,68 400 40,02 17,99 2,22 300 153,01 7,35 20,82 600 121,15 23,94 5,06 phương trình y = 0.1298x + 1.1992 R = 0.9943 Cf/q (g/L) 25 20 15 Cf/q Linear (Cf/q) 10 0 50 100 150 200 Cf (mg/L) Hình 3.17 Sự phụ thuộc củavới C f/q vào Cf đối Cu (II ... DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG ĐẶNG VĂN PHI NGHIÊN CỨU SỬ DỤNG VỎ CHUỐI ĐỂ HẤP PHỤ MỘT SỐ ION KIM LOẠI NẶNG TRONG NƯỚC Chuyên ngành : Hóa hữu Mã số : 60.44.27 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC Người... dụng vỏ chuối, vâ ̣t liêụ rẻ tiề n và sẵn có hầu hết vùng nước, để ứng dụng xử lý nước thải ô nhiễm kim loại nặng MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU CỦA ĐỀ TÀI - Nghiên cứu khả hấp phụ vỏ chuối số ion. .. ion kim loại nặng nước - Biế n tính vỏ chuối ta ̣o vật liệu hấp phụ ion kim loại nặng nước - Ứng du ̣ng làm vâ ̣t liê ̣u hấ p phu ̣ ĐỐI TƯỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU CỦA ĐỀ TÀI 3.1 Đối tượng nghiên