3.1.2.1. Khảo sát thời gian cân bằng hấp phụ Photphat
Cân 1g vật liệu thô, lắc trong 50ml dung dịch PO43- có nồng độ 10ppm. Lấy mẫu tại các thời điểm 30 phút, 60 phút, 120 phút, 240 phút, 360 phút, 480 phút.
Bảng 3.3. Khảo sát thời gian cân bằng hấp phụ PO43-
Thời gian (phút) Co (ppm) Ce (ppm) q (mg/g) 30 10 8,4 0,08 60 10 6,8 0,16 120 10 5,4 0,23 240 10 5,3 0,24 360 10 5,2 0,24 480 10 5,15 0,24
Hình 3.4. Khảo sát thời gian cân bằng hấp phụ PO43-
Qua đồ thị ta thấy trong 120 phút đầu tiên tải trọng hấp phụ tăng dần theo thời gian và sau đó hầu như không tăng nữa, quá trình hấp phụđạt cân bằng. Do đó, các nghiên cứu quá trình hấp phụ Photphat tiếp theo của vật liệu laterit thô được tiến hành với thời gian là 120 phút.
3.1.2.2. Khảo sát tải trọng hấp phụ Photphat cực đại của Laterit thô
Tương tự quá trình khảo sát tải trọng hấp phụ Florua của vật liệu thô. Xác định lượng Photphat còn lại trong dung dịch từ đó tính tải trọng hấp phụ của vật liệu.
Bảng 3.4. Khảo sát tải trọng hấp phụ Photphat cực đại của Laterit thô
Co (mg/l) Ce (mg/l) qe (mg/g) Ce/qe lnCe lnqe
200 179 1,05 170,4 5,18 0,05 300 276 1,2 230 5,62 0,182 400 368 1,6 230 5,9 0,47 500 467 1,65 283 6,14 0,5 600 559 2,05 273 6,32 0,72 700 655 2,25 291 6,48 0,81 800 752 2,4 313,3 662 0,87 900 851 2,45 347,3 6,74 0,89 1000 949 2,55 372,1 6,85 0,94
Hình 3.5. Phương trình tuyến tính Langmuir mô tả quá trình hấp phụ PO43- của vật liệu Laterit thô.
Hình 3.6. Phương trình tuyến tính Freundlich mô tả quá trình hấp phụ PO43- của vật liệu Laterit thô.
Từ phương trình dạng tuyến tính của mô hình Langmuir, ta tính được tải trọng hấp phụ cực đại của vật liệu thô đối với Photphat là:
qmax= 1/0,2317=4,31(mg/g)
Các hệ số của phương trình Freundlich đối với vật liệu thô cũng xác định được là Kf=0,05 và 1/n=0,57.
Với hệ số hồi quy R2 của hai phương trình tuyến tính Langmuir và Freundlich thu được lần lượt là 0,9485 và 0,9744 cho thấy mô hình hấp phụ đẳng nhiệt Freundlich thích hợp hơn mô hình Langmuir khi mô tả quá trình hấp phụ Photphat trên vật liệu Laterit thô. Điều này có thể giải thích là do vật liệu Laterit có các tâm hấp phụ khác nhau hoặc do hỗn hợp không đồng nhất của một số khoáng chất trong vật liệu Laterit có ái lực khác nhau với ion PO43-, các ion PO43- hấp phụ đa lớp lên trên bề mặt Laterit, có sự tương tác qua lại giữa các phân tử chất bị hấp phụ.