(ppm) Độ lệch chuẩn (S) Giá trị TB (ATB) Hệ số biến động (CV%) 0,1 2,2x10-6 0,0938 1,581 0,6 5,75x10-6 0,5088 0,469 1,2 2,18x10-5 1,0006 0,467
Kết quả đánh giá độ lặp lại của phương pháp ở Bảng 3.3 cho thấy độ lệch chuẩn và hệ số biến động của chất phân tích tương đối nhỏ, mặc dù với nồng độ 0,10 ppm thì hệ số biến động lớn hơn so với nồng độ 0,60 ppm và 1,20 ppm song các giá trị này vẫn nằm trong giới hạn cho phép (tại P = 95%). Như vậy phương pháp UV-Vis xác định ion amoni trong nước có độ lặp lại tốt.
3.3. Khảo sát các điều kiện hấp phụ amoni trên vật liệu nhơm oxit biến tính
3.3.1. So sánh khả năng hấp phụ của các vật liệu nhôm oxit chưa hoạt hoá bề mặt, đã hoạt hố bề mặt và sau khi biến tính bề mặt.
Vật liệu γ – Al2O3 chưa xử lý bằng nhiệt tại phịng thí nghiệm được gọi là vật liệu chưa hoạt hoá bề mặt trong khi vật liệu đã được làm sạch và nung ở 6000C trong 3 giờ được gọi là vật liệu đã hoạt hoá bề mặt. Kết quả so sánh khả năng hấp phụ xử lý ion amoni của vật liệu γ – Al2O3 chưa hoạt hoá bề mặt và vật liệu đã hoạt hoá bề mặt ở các
pH khác nhau từ 3 đến 8 được chỉ ra ở Bảng 3.4.
Nghiên cứu tiến hành đánh giá hiệu suất xử lý amoni theo công thức sau:
(%) = ( )× 100 (3.7)
Trong đó: H là hiệu suất xử lý amoni của vật liệu (%)
C0 là nồng độ dung dịch amoni ban đầu (ppm) Ce là nồng độ dung dịch sau xử lý hấp phụ (ppm)
Bên cạnh đó, một trong những yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến hiệu suất xử lý ion amoni của vật liệu γ – Al2O3 đó là điện tích bề mặt. Vì NH4+ là cation mang điện dương ở pH < 9,5 nên theo nguyên lý tương tác tĩnh điện, bề mặt vật liệu có điện tích dương sẽ có ái lực kém với các ion mang điện dương NH4+ . Để khắc phụ điều đó, chúng tơi đã sử dụng chất hoạt động bề mặt mang điện tích âm SDS và polyme mang điện tích âm PSS để biến tính bề mặt vật liệu γ-Al2O3 .
Dựa theo những nghiên cứu trước đó, đặc biệt là nghiên cứu của TS. Phạm Tiến Đức cùng cộng sự [61 – 63], đã chỉ ra rằng sự hấp phụ của các hợp chất hữu cơ lên bề mặt các hạt vật liệu α – Al2O3 phụ thuộc chủ yếu vào hai yếu tố là nồng độ muối nền NaCl (muối nền khi điện ly sẽ có tác dụng ảnh hưởng đến điện tích bề mặt và lực tương tác tĩnh điện của vật liệu và các chất bị hấp phụ) và pH (yếu tố quyết định đến cân bằng điện tích bề mặt và dạng tồn tại của các chất bị hấp phụ). Vì vậy, để so sánh hiệu suất xử lý hấp phụ của 4 loại vật liệu khác nhau, chúng tôi chọn giá trị pH. Các khảo sát được thực hiện tại môi trường nồng độ muối nền NaCl tối ưu của các loại vật liệu khi xử lý hấp phụ NH4+ trong môi trường nước
Vật liệu γ-Al2O3 chưa hoạt hóa và đã hoạt hóa bề mặt được tiến hành xử lý hấp phụ ion amoni tại pH = 8 (ở pH này vật liệu γ-Al2O3 có bề mặt mang điện âm trong khi
Phản ứng 1.12 chưa chuyển về cân bằng nghịch, gây sai lệch đến kết quả hấp phụ), nồng
độ muối nền NaCl 0,001 mol/L, thời gian hấp phụ là 240 phút.
Vật liệu SMA được biến tính tại nồng độ SDS 0,01M (SMA), xử lý hấp phụ ion amoni tại môi trường pH = 4,0; nền muối NaCl = 0,001 mol/L, thời gian xử lý hấp phụ là 180 phút. Vật liệu PMA được biến tính bằng PSS 600 ppm (PMA); xử lý hấp phụ ion amoni tại môi trường pH = 4,0; nền muối NaCl = 0,01 mol/L được sử dụng để biến tính bề mặt nhôm oxit; pH được điều chỉnh bằng dung dịch NaOH 0,10 mol/L và HCl 0,10 mol/L, thời gian xử lý hấp phụ là 180 phút; lượng vật liệu trong cả 4 trường hợp là 0,10g. Kết quả so sánh khả năng xử lý amoni bằng phương pháp hấp phụ sử dụng vật liệu γ-Al2O3 chưa hoạt hóa bề mặt, γ-Al2O3 đã hoạt hóa bề, SMA và PMA được chỉ ra trong Bảng 3.4 và Hình 3.10: