CHƢƠNG II : THỰC NGHIỆM
2.5. Khảo sát các yếu tố pH, thời gian và dung lƣợng hấp phụ
2.5.1. Khảo sát ảnh hưởng của pH đến khả năng hấp phụ
Chúng tôi tiến hành khảo sát khả năng hấp phụ của vật liệu đối với Cr(VI)
và Cr(III) trong dung dịch có pH khác nhau.
Lấy các bình nón, cho vào mỗi bình 0,2 gam vật liệu vỏ trấu, thêm vào đó 100ml dung dịch ion kim loại Cr(VI) trong dung dịch có các giá trị pH = 1 8
và dung dịch Cr(III) trong dung dịch có các giá trị pH = 1 6. Tất cả các mẫu
đều được lắc với cùng tốc độ 150 vòng/ phút trong thời gian 4 giờ ở nhiệt độ phịng thí nghiệm. Sau đó đem lọc lấy dung dịch trong đem xác định nồng độ Crom còn lại bằng phương pháp đo quang với thuốc thử Điphenylcarbazid (ĐPC). Từ đó chúng tơi tìm được dung lượng hấp phụ của Cr(VI) và Cr(III) ở các giá trị pH khác nhau.
2.5.2. Khảo sát thời gian đạt cân bằng hấp phụ
Để xác định được thời gian đạt cân bằng hấp phụ của vật liệu, chúng tơi cho vào mỗi bình tam giác 0,2 gam vật liệu. Cho vào đó 100 ml dung dịch Cr(VI) 20ppm có pH = 1,5. Tất cả các bình được lắc ở tốc độ 150 vòng/ phút ở các khoảng thời gian khác nhau. Đem xác định nồng độ Crom còn lại bằng phương pháp đo quang với thuốc thử Điphenylcarbazid (ĐPC).
2.5.3. Xác định dung lượng hấp phụ theo phương trình Langmuir
Cân 0,2g vật liệu vào bình nón, thêm vào đó 100ml dung dịch của Cr(VI) ở pH = 1,5 hoặc Cr(III) ở pH = 2 với các nồng độ khác nhau và lắc trong 9 giờ
với tốc độ 150 vịng/phút. Sau đó dung dịch được lấy ra và đem xác định nồng độ Crom còn lại bằng phương pháp đo quang.
Theo phương trình đường đẳng nhiệt hấp phụ Langmuir: q q q Ce K Ce e . max max 1 Trong đó:
qe: Độ hấp phụ riêng, là số gam chất bị hấp phụ/1g chất hấp phụ (mg/g). Ce: Nồng độ chất bị hấp phụ còn lại trong dung dịch ở thời điểm cân bằng (mg/l).
K: Hằng số Langmuir
qmax: Lượng chất bị hấp phụ cực đại trên bề mặt chất hấp phụ (mg/g). Như vậy nếu quá trình hấp phụ tuân theo phương trình Langmuir thì đồ thị phải có dạng đường thẳng y = ax + b.
Trong đó hệ số góc của đường thẳng là: tg =
q a max 1 (1) và q K b . max 1 (2)
Từ (1) và (2) ta tính được hằng số Langmuir (K) và dung lượng hấp phụ cực đại (qmax)
Dựa trên cơ sở đó, các mẫu vật liệu hấp phụ vỏ trấu được cho hấp phụ
tĩnh với ion của Cr(VI) và Cr(III) trong dung dịch ở 250C với các nồng độ khác
nhau. Xác định nồng độ Crom còn lại trong dung dịch bằng phương pháp đo Ce/qe
O'
O
tg
Hình 2.1: Đường đẳng nhiệt hấp phụ Langmuir
quang. Từ đó, xây dựng đường thẳng y = ax + b và tính được dung lượng hấp phụ Langmuir đối với Cr(VI) và Cr(III).
2.5.4. Khảo sát ảnh hưởng của chất điện li và các ion kim loại khác
Trong thực tế, dung dịch thải ra của các nhà máy xí nghiệp mạ, thuộc da ... có rất nhiều ion kim loại: Cr3+
,Cr6+,Fe3+,Zn2+,Cu2+,Ni2+, Mn2+, Pb2+ và các muối kim loại kiềm.
Chúng tôi khảo sát ảnh hưởng của 1 số ion kim loại kiềm và ảnh hưởng của các ion kim loại Fe3+
, Ni2+, Cu2+, Zn2+ tới khả năng hấp phụ Cr(VI) và Cr(III).
Cho vào mỗi bình nón 0,2 gam vật liệu. Thêm vào mỗi bình 100ml dung dịch chứa Cr(VI) 20ppm hoặc Cr(III) 19,64ppm cùng với các ion kim loại trên có nồng độ khác nhau, điều chỉnh pH thích hợp pH = 1,5 đối với Cr(VI) và pH=2 đối với Cr(III)). Lắc trên máy lắc ở tốc độ 150 vòng/phút, thời gian 9 giờ, lấy dung dịch mẫu đem xác định nồng độ Crom còn lại trong dung dịch bằng phương pháp đo quang.
Từ đó, chúng tơi có kết quả về ảnh hưởng của 1 số ion kim loại kiềm và các ion kim loại khác tới khả năng hấp phụ của Crom.