9. Nghiên cứu khả năng ứng dụng than xương làm chất hấp phụ trong xử lý nước thả
ẢNH HƯỞNG THỜI GIAN NUNG ĐẾN KHẢ NĂNG HẤP PHỤ THAN XƯƠNG
HẤP PHỤ THAN XƯƠNG 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 0 50 100 150 200 250 Thời gian (phút) M ứ c độ hấ p ph ụ (mg /gt ha n ) KMnO4 Metylen xanh
Hình 15. Ảnh hưởng thời gian nung xương đến khả năng hấp phụ trên thuốc thử KMnO4 và xanh metylen
Kết quả phân tích nhiểu xạ tia X cho thấy:
Ở khoãng thời gian từ 30 – 100 phút khả năng hấp phụ kém do ở thời gian này, quá trình nung chỉ xảy ra quá trình mất nước, còn quá trình decacbonat và dehyrat chưa đủ thời gian, đang chỉ mới diễn ra chưa kết thúc.
Ở thời gian 120 phút, các quá trình mất nước tinh thể, nước cấu trúc, decacbonat đã xong.
Ở khoãng thời gian từ 120 - 210 phút khả năng hấp phụ giảm dần là do ở thời gian này, các carbonate - hyđroxylapatite bắt đầu phá vở cấu trúc tinh thể, chuyển dần sang cấu trúc dạng CaO.
Nhận xét kết quả:
Qua kết quả nghiên cứu sản xuất than xương, ta thấy rằng than xương có cấu trúc lỗ xốp dị thường. Kết quả phân tích XRD ta khẳng định thành phần chính của than xương chứa chủ yếu là Canxi Photphat ở dạng Carbonate -Hydroxiy Apatid, Flo Apatid và Carbon. Ngoài ra than xương còn chứa một lượng nhỏ các kim loại như:
Ti, Fe, Cd.
Kết quả đo bề mặt riêng của mẫu sản phẩm than xương theo phương pháp BET cho thấy tổng diện tích bề mặt riêng của than xương tương đối thấp (khoảng 107.855 m2/g), tuy nhiên khả năng hấp phụ của than xương là tốt (thử hoạt tính hấp phụ màu với KMnO4 và metylen xanh). Điều này chứng tỏ rằng có thể dùng than xương vừa chế tạo ở điều kiện nung thích hợp để làm chất hấp phụ Arsen, Chì trong nước thải cho các nghiên cứu tiếp.
Kết quả nghiên cứu khả năng hấp phụ của than xương bằng dung dịch KMnO4 và Metylen xanh cho thấy khả năng làm mất màu dung dịch của than xương là rất tốt. Điều này cho thấy ngoài các kim loại nặng, than xương còn ứng dụng làm chất hấp phụ đối với ion MnO4-, chất màu hữu cơ. Vì vậy triển vọng khả năng ứng dụng than xương trong thực tế, đặc biệt dùng để xử lý môi trường là rất lớn.
Việc dùng than xương thay thế than hoạt tính hấp phụ và nhựa trao đổi ion để xử lý nước thải là có cơ sở bởi vì qua kết quả nung xương để thu than xương cho thấy: hiệu suất chế tạo than xương từ xương bò khá cao (80 – 90%), mức độ tiêu thụ than xương trong công nghệ xử lý nước thải là thấp. Điều đó cho thấy than xương có thể có hiệu quả kinh tế khi được dùng để xử lý nước thải. Hơn nữa phương pháp sản xuất than xương đơn giản, nguồn nguyên liệu sẵn có (xương phế thải, cần được xử lý).