2.2.2.1.Cơ sở lí thuyết của phương pháp biến tính
Quá trình biến tính bằng axit giúp cấu trúc xơ mướp xốp hơn, diện tích bề mặt tăng lên làm tăng khả năng hấp phụ ion.
Các nhóm hydroxyl của xenlulozo có khả năng trao đổi ion, bản thân các nhóm này có khả năng trao đổi yếu vì liên kết OH phân cực chưa đủ mạnh. Phương pháp biến tính bằng phản ứng este hóa nhằm tăng số lượng nhóm axit COOH làm tăng khả năng trao đổi ion. Quá trình biến tính bao gồm các bước ngâm vật liệu trong dung dịch axit citric sau đó sấy khô, các phân tử axit citric khi đó sẽ thấm sâu vào mao quản các vật
liệu. Tiếp theo nung ở 1200C, axit đầu tiên sẽ chuyển thành anhydric và các nhóm
hydroxyl của xenlulozo. Tại vị trí phản ứng như vậy đã xuất hiện 2 nhóm chức axit (từ axit citric) có khả năng trao đổi ion.
2.2.2.2. Biến tính xơ mướp
Cân 3g xơ mướp rồi ngâm vào 1 thể tích nhất định dung dịch axit citric có nồng độ xác định trong 24h. Sau đó xơ mướp được lấy ra khỏi dung dịch axit citric, để khô tự nhiên ở điều kiện phòng thí nghiệm. Các vật liệu này được sấy ở 600C trong 5h và tiếp tục biến tính ở 1200C trong thời gian t (h). Vật liệu sau khi biến tính được ngâm trong nước cất trong 4 giờ rồi lọc rửa đến pH trung tính nhằm lọc rửa hết axit citric dư.
Sau đó sấy lại ở 600C trong 5h, nghiền thành bột mịn rồi bảo quản xơ mướp biến tính chế tạo được trong bình hút ẩm.
2.2.2.3. Hấp phụ
Lấy 1g xơ mướp biến tính đem hấp phụ với 100ml dung dịch ion kẽm (II) 20ppm, khấy bằng máy khấy từ trong 60 phút , điều chỉnh pH bằng 5, ở nhiệt độ phòng. Lọc bằng giấy lọc, lấy phần dung dịch đem đi đo hàm lượng ion kẽm (II) còn lại bằng phương pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử (AAS). Hiệu suất quá trình hấp phụ H(%) được tính theo công thức 2.1.
H(%) = 100 (2.1)
Trong đó:
C0 : nồng độ của dung dịch trước khi hấp phụ (mg/l) Cf : nồng độ của dung dịch sau khi hấp phụ (mg/l) H : Hiệu suất hấp phụ (%)
Các yếu tố ảnh hưởng đến nồng độ hấp phụ cần khảo sát là: nồng độ axit citric, tỉ lệ rắn lỏng, thời gian nung.
2.2.2.4. Ảnh hưởng của nồng độ axit citric
Ảnh hưởng của nồng độ axit citric đến hiệu suất biến tính xơ mướp được khảo sát trong điều kiện tỉ lệ rắn:lỏng = 3g:20ml, thời gian nung là 3h, nồng độ axit thay đổi là: 15%, 25%, 35%, 45%, 55%.
2.2.2.5. Ảnh hưởng của tỉ lệ rắn: lỏng
Ảnh hưởng của tỉ lệ rắn: lỏng đến hiệu suất biến tính được khảo sát trong điều kiện: nồng độ axit citric là 35% thời gian nung ở 1200C là 3h, tỉ lệ rắn: lỏng thay đổi lần lượt là: 3g:20ml dung dịch, 3g:30ml dung dịch, 3g:40ml dung dịch, 3g:50ml dung dịch, 3g:60ml dung dịch.
2.2.2.6. Ảnh hưởng của thời gian nung