pb2+, zn2+ bằng quặng apatit biến tính
Để khảo sát các yếu tổ ảnh hưởng đến quá trình hấp phụ như: khối lượng chất hấp phụ, thời gian tiếp xúc, pH, nồng độ dung dịch Pb2+ và Zn2+ ban đầu, tiến hành thí nghiệm bằng cách cho một lượng quặng apatit biến tính vào cốc chứa 50 mL lần lượt với dung dịch Pb2+ có nồng độ thay đổi từ 20 – 150 mg/L, thời gian hấp phụ 5 – 40 phút, pH của dung dịch thay đổi từ 2,5 – 6
24
dịch Zn2+ có nồng độ thay đổi từ 10 - 300 mg/L, thời gian hấp phụ 5 – 120 phút, pH của dung dịch thay đổi từ 1,1 – 8,6 và khối lượng quặng apatit biến tính thay đổi từ 0,005 đến 0,15 g. Hỗn hợp sau đó được khuấy bằng máy khuấy từ với tốc độ 400 vòng/phút. Sau khi hấp phụ, lọc tách chất rắn, lấy phần dung dịch để định lượng ion Pb2+ và Zn2+ còn lại bằng phương pháp phổ hấp thụ nguyên tử (AAS)
Dung lượng hấp phụ và hiệu suất hấp phụ được xác định bằng phương trình (2.1) và (2.2):
Q = (C0 – C).V/m (2.1)
H = (C0 – C).100/C0 (2.2)
Trong đó:
+ Q (mg/g) và H (%) lần lượt là dung lượng hấp phụ và hiệu suất hấp phụ.
+ C0 (mg/L) và C (mg/L) lần lượt là nồng độ ion kim loại nặng ban đầu và còn lại sau hấp phụ.
+ V là thể tích dung dịch hấp phụ (L)
+ m là khối lượng quặng apatit biến tính (g).
Khả năng hấp phụ ion kim loại nặng của hạt HAp được tính toán dựa trên dạng tuyến tính của đường hấp phụ đẳng nhiệt Langmuir (2.3) và Freundlich (2.4). e e m L m C C 1 Q Q K .Q (2.3) LnQ = LnKF + e 1 .L n C n (2.4)
với Ce (mg/L) là nồng độ ion kim loại nặng ở trạng thái cân bằng, Q (mg/g) là dung lượng hấp phụ ở trạng thái cân bằng, Qm (mg/g) là dung lượng hấp phụ cực đại, KL là hằng số Langmuir, KF và n là các hằng số Freundlich.
Động học của quá trình hấp phụ được nghiên cứu theo hai mô hình động học: mô hình giả định bậc 1 (2.5) và mô hình giả định bậc 2 (2.6):
25
t/Qt = t/Qe + 1/(k2. Q2
e) (2.6)
Trong đó Qe là dung lượng hấp phụ ở trạng thái cân bằng hấp phụ (mg/g), Qt là dung lượng hấp phụ ở thời điểm t (mg/g), k1 và k2 lần lượt là các hằng số tốc độ bậc 1 (phút-1) và bậc 2 (g/mg/phút).