6. Bố cục luận văn
3.4.2. Ảnh hưởng của pH
Nói chung, pH có ảnh hưởng đáng kể đến ion hấp phụ trên bề mặt của pha rắn, đặc biệt là pha rắn với điện tích bề mặt thay đổi, chẳng hạn oxit nhôm và oxit sắt. Xanh metylen hấp phụ trên oxit Fe/Mn và khoáng đất sét chủ yếu thông qua trao đổi phối tử với nhóm chức bề mặt của nhóm OH-, O2-
tạo thành phức chất cầu [9], [12].
Tiến hành thí nghiệm đã được thực hiện ở pH ban đầu khác nhau, khoảng từ 2 - 10. Thể tích dung dịch là 100ml, nồng độ xanh metylen ban đầu là 100ppm, 1 gam chất hấp phụ được sử dụng. Dung dịch và chất hấp phụ được khuấy ở tốc độ lắc 170 vòng/phút, thời gian lắc được chọn từ các thí nghiệm trên, nhiệt độ ở 27 ± 0,50C. Thời gian hấp phụ là 120 phút. Hiệu suất hấp phụ xanh metylen trên ĐOBTHH ở pH khác nhau được minh hoạ trong bảng 3.10. và hình 3.12.
Bảng 3.10. Sự phụ thuộc hiệu suất hấp phụ vào pH
pH Nồng độ (ppm) Hiệu suất (%) 2 55.3897 44.6103 3 26.9377 73.0623 3.99 19.4197 80.5803 5.01 17.1538 82.8463 5.99 16.4973 83.5028 7 16.7235 83.2769 7.99 18.2691 81.7309 8.99 18.4738 81.5262 10 18.4668 81.5333
40 50 60 70 80 90 0 2 4 6 8 10 12 H% H% H% pH
Hình 3.12. Ảnh hưởng của pH đến khả năng hấp phụ xanh metylen
Như chỉ ra trong hình 3.12, pH có ảnh hưởng đáng kể đến khả năng hấp phụ xanh metylen trên ĐOBTHH. Trong mẫu nghiên cứu hiệu suất hấp phụ xanh metylen thay đổi rất nhanh trong khoảng pH từ 2 – 6. Trong khi đó, pH tăng từ 7 -10 thì hiệu suất hấp phụ giảm nhẹ.
Kết quả nghiên cứu cho thấy, trong miền pH khảo sát, hiệu suất hấp phụ xanh metylen của vật liệu tăng khi pH tăng. Điều này có thể giải thích, ở giá trị pH thấp, nồng độ ion H+ cao gây nên sự ảnh hưởng cạnh tranh với cation nghiên cứu (xanh metylen là một cation trong khoảng pH trên [16], [17], [26]), do đó làm giảm hiệu suất hấp phụ xanh metylen của vật liệu. Mặt khác, khi pH < pI, bề mặt vật liệu mang điện tích dương, khi đó xảy ra tương tác đẩy với cation nghiên cứu làm giảm khả năng hấp phụ. Giá trị pH trong khoảng 5 – 7, khi đó xanh metylen tồn tại trong dung dịch là một anion sẽ tương tác tốt với điện tích dương trên bề mặt vật liệu. Khi pH > pI, bề mặt vật liệu tích điện tích âm, quá trình hấp phụ xảy ra khó khăn hơn, ở pH cao (8 – 10) nồng độ OH- lớn. Khi đó xảy ra sự cạnh tranh giữa OH- và bề mặt vật
liệu làm cho khả năng hấp phụ của vật liệu giảm nhẹ. Các kết quả thu được, cho thấy giá trị pH tốt nhất cho quá trình hấp phụ xanh metylen của vật liệu ĐOBTHH là 6.0. Giá trị pH tốt nhất được chọn cho quá trính hấp phụ xanh metylen trong nước của ĐOBTHH là 6.0 để thực hiện các quá trình nghiên cứu tiếp theo.