8. Tình hình nghiên cứu trong nước và ngoài nước
3.7. Ảnh hưởng của thời gian đến khả năng hấp phụ
Nghiên cứu ảnh hưởng của thời gian hấp phụ lên khả năng xử lý đã được tiến hành bằng cách lắc 1g VLHP/100 mL dung dịch chứa ion Cu2+ 100mg/L đã điều chỉnh đến pH = 5 ở nhiệt độ phòng, được thực hiện trên máy lắc tròn với rpm = 250 v/p. Sau các khoảng thời gian hấp phụ khác nhau. Kết quả nghiên cứu ảnh hưởng của thời gian đến khả năng hấp phụ được thể hiện trong hình 3.11 dưới đây:
Sau kết quả xác định bằng phương pháp chuẩn độ Complexon, chuẩn độ bằng máy chuẩn độ điện thế tự động và được tính theo công thức 2.24.
Thời gian (phút) 0 30 60 90 120 150 180 210 240 H iệ u su ất x ử l ý (% ) 0 20 40 60 80 100
61
Kết quả hình 3.11 chỉ ra nồng độ ion Cu2+ đã giảm rất nhanh ngay sau khi thêm VLHP vào mẫu nước, và sau đó giảm chậm lại. Dung lượng hấp phụ cực đại dường như đã đạt được sau 150 phút lắc VLHP trong mẫu nước, mặc dù khi kéo dài thời gian hấp phụ đến 210 phút hiệu suất xử lý nước vẫn có thể tăng thêm, song sự tăng thêm này là không đáng kể nếu tính đến sai số trong quá trình thực nghiệm. Khi tăng thời gian lắc, cơ hội để các ion Cu2+ tiếp cận với tâm hấp phụ trên bề mặt của vật liệu hấp phụ càng tăng, do đó làm tăng hiệu suất, khi các tâm hấp phụ đã bão hòa thì việc tăng thời gian không làm tăng hiệu suất hấp phụ.
Từ biểu đồ 3.11, dễ dàng thấy rằng nồng độ ion Cu2+ giảm nhanh theo thời gian hấp phụ. Nồng độ giảm mạnh nhất sau 150 phút hấp phụ và tiếp tục tăng nhẹ cho đến 210 phút. Sự tăng dung lượng hấp phụ ion Cu2+ cùng với thời gian hấp phụ là do sự sẵn có của các vị trí hấp phụ trên bề mặt hạt. Khi đến điểm cân bằng, quá trình hấp phụ và giải hấp phụ cùng xảy ra, làm giảm khả năng hấp phụ. Hơn nữa, sự giảm mạnh nồng độ chất bị hấp phụ trong mẫu nước cũng làm giảm tốc độ hấp phụ. Có thể thấy sau 150 phút, nồng độ ion Cu2+ giảm xuống còn 9.24 mg/L, tương đương hiệu suất xử lý 92.45% một giá trị cao chứng tỏ khả năng hấp phụ tốt của hạt Chitosan liên kết ngang này. Tuy nhiên với thời gian hấp phụ kéo dài thì không thấy sự khác biệt rõ rệt, đến 180 phút thì cho hiệu suất 95.01%, chênh lệch so với 150 phút là 2.56%, tương tự sau 210 phút thì hiệu suất đạt được 95.71% chênh lệch so với 150 phút là 3.26%. Do đó, khoảng thời gian hấp phụ tối ưu được chọn lựa là 150 phút.