CHƢƠNG 3 : KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
3.3 Khảo sát khả năng hấp phụ bằng phƣơng pháp tĩnh
3.3.4 Khảo sát ảnh hƣởng của lực ion đến khả năng hấp phụ
Lực ion (nồng độ muối nền) có ảnh hƣởng tới khả năng hấp phụ ion kim loại trên vật liệu hấp phụ do tác động đến lực tƣơng tác tĩnh điện. Nồng độ muối NaCl đƣợc khảo sát từ 0 đến 100 mM.
Đối với Pb Tiến hành thí nghiệm
- Pha 25,0ml dung dịch Pb2+ 100,0 ppm và NaCl có nồng độ thay đổi từ 0,1mM đến 100 mM. Sau đó chỉnh pH= 6 bằng NaOH 0,1 M và HCl 0,1 M. Lắc dung dịch với 0,25 (g) vật liệu M2 trong 3 giờ ở trong cùng điều kiện thí nghiệm.
- Sau 3 giờ lắc tiến hành lọc gạn, lấy dung dịch, pha loãng theo tỉ lệ phù hợp. Sau đó xác định Pb2+ sau hấp phụ bằng phƣơng pháp F- AAS.
Kết quả khảo sát ảnh hƣởng của lực ion trong dung dịch tới hiệu suất xử lý Pb2+ đƣợc cho bảng 3.8 và hình 3.14.
Bảng 3.8. Kết quả khảo sát ảnh hưởng của lực ion trong dung dịch tới hiệu suất xử lý Pb2+ của vật liệu M2 Nồng độ NaCl (mM) C0 (ppm) Ce (ppm) Hiệu suất xử lý (%) 0 100,0 4,33 95,67 0,1 100,0 3,23 96,77 1 100,0 1,65 98,35 10 100,0 1,22 98,78 100 100,0 0,80 99,20
Hình 3.14 Ảnh hưởng của lực ion tới hiệu suất xử lý Pb2+ của vật liệu M2
Kết quả thực nghiệm (hình 3.14) cho thấy hiệu quả xử lý có xu hƣớng tăng lên khi tăng nồng độ muối hay tăng lực ion trong dung dịch. Chứng tỏ quá trình hấp phụ ion Pb2+ trên vật liệu Al2O3 biến tính với SDS chịu ảnh hƣởng của lực tƣơng tác tĩnh điện và các lực tƣơng tác khác nhƣ lực tƣơng tác bên hay khả năng tạo phức bề mặt giữa Pb2+ và SDS [51],[ 52]. Ngoài ra, khi nồng độ muối NaCl tăng, khả năng một
93 94 95 96 97 98 99 100 0,0 0,1 1,0 10,0 100,0 H (% ) C NaCl (mM)
phần Pb2+ tạo phức với ion Cl- làm giảm nồng độ Pb2+ trong dung dịch dẫn đến hiệu suất xử lý tăng. Thêm vào đó, các phân tử SDS có thể co cụm tạo ra lớp mixen kép trên bề mặt Al2O3 dễ dàng hơn vì khi tăng nồng độ muối thì nồng độ tới hạn tạo mixen của SDS giảm, dẫn đến hiệu suất hấp phụ Pb2+ tăng.
Đối với Cd Tiến hành thí nghiệm:
- Pha 25ml dung dịch Cd2+ 10,0 (ppm), thêm NaCl có nồng độ thay đổi từ 0,1mM đến 100mM. Chỉnh pH = 6 và lắc với 0,1 (g) các loại vật liệu M0, M1, M2 trong 2 giờ trong cùng điều kiện thực nghiệm.
- Sau 2 giờ, lọc gạn lấy dung dịch sau khi lắc và pha loãng theo tỉ lệ thích hợp. Xác định nồng độ Cd2+ cịn lại trong dung dịch bằng phƣơng pháp F- AAS.
Kết quả khảo sát ảnh hƣởng của lực ion trong dung dịch tới hiệu suất xử lý Cd2+ của các lại vật liệu đƣợc thể hiện ở bảng 3.9 và hình 3.15.
Bảng 3.9. Kết quả khảo sát ảnh hưởng của lực ion trong dung dịch tới khả năng xử lý Cd2+ của vật liệu M2. CNaCl (mM) M2 C0 (ppm) Ce (ppm) H (%) 0 10,0 0,69 93,06 0,1 10,0 0,67 93,28 1 10,0 0,55 94,45 10 10,0 0,85 91,50 100 10,0 1,42 85,82
Hình 3.15 Ảnh hưởng của lực ion tới hiệu suất xử lý Cd2+ của vật liệu M2.
Kết quả khảo sát ảnh hƣởng của lực ion trong dung dịch tới hiệu suất xử lý Cd2+ của 3 loại vật liệu (Bảng 3.9.và Hình 3.15) cho thấy khi tăng nồng độ NaCl thì khả năng hấp phụ Cd2+ giảm cho thấy hấp phụ Cd2+ trên vật liệu M2 chịu ảnh hƣởng chính của lực tƣơng tác tĩnh điện ở nồng độ muối từ 1mM đến 100mM. Khi tăng nồng độ NaCl từ 1 đến 100mM làm giảm bề dày lớp điện kép trên bề mặt vật liệu, đồng thời làm tăng sự cạnh tranh và sự tƣơng tác giữa các ion trong dung dịch với vật liệu, các ion Cd2+ hấp phụ lên bề mặt vật liệu M2 bị giảm đi do lực tƣơng tác tĩnh điện giữa phần âm của vật liệu Al2O3 biến tính bằng SDS (M2) và cation Cd2+. Ở nồng độ NaCl nhỏ hơn 1mM lực tƣơng tác tĩnh điện tăng nhƣng khả năng xử lý Cd2+ bằng hấp phụ lại có xu hƣớng giảm nhẹ do ở nồng độ muối thấp tổng điện tích bề mặt của Al2O3 giảm nên hấp phụ giảm.
Do vậy, nồng độ NaCl là 10mM đối với Pb2+ và 1mM đối với Cd2+ đƣợc chọn là điều kiện phù hợp cho những thí nghiệm tiếp theo để đánh giá khả năng hấp phụ xử lý Pb2+, Cd2+ bằng vật liệu Al2O3 biến tính với SDS.