CHƯƠNG 2 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU VÀ THỰC NGHIỆM
2.5.1. Đánh giá khả năng hấp phụ
2.5.1.1. Thực nghiệm
0,05 g chất hấp phụ đối với vật liệu CMQTB (0,03 g chất hấp phụ đối với vật liệu CMQTB chứa sắt) vào trong 100 mL dung dịch MB nồng độ từ 100-500 mg/L, khuấy và giữ nhiệt độ ở (25 ± 1)oC, tốc độ khuấy 150 vòng/phút, sau từng khoảng thời gian cố định lấy mẫu đem ly tâm lọc tách chất rắn, dung dịch thu được phân tích trên máy quang phổ UV- Vis.
2.5.1.2. Xác định khả năng hấp phụ của vật liệu
Dung lượng hấp phụ tại thời điểm t (qt, mg/g) là được tính theo cơng thức: q = m V C C t). ( 0 (2.7)
Dung lượng hấp phụ tại thời điểm cân bằng (qe, mg/g) được tính theo cơng thức: qe = m V C C e). ( 0 (2.8)
Hiệu suất hấp phụ (H, %) được xác định theo công thức sau: H = .100 0 0 C C C (%) (2.9) Trong đó:
qt, qe: lượng chất bị hấp phụ tại thời điểm t và tại thời điểm cân bằng (mg/g); C0, Ct, Ce: nồng độ MB trong dung dịch ban đầu, tại thời điểm t và tại thời điểm cân bằng (mg/L);
V: thể tích dung dịch (L); m: khối lượng chất hấp phụ (g); H: hiệu suất hấp phụ (%);
2.5.1.3. Thiết lập mơ hình đẳng nhiệt hấp phụ
Luận án sử dụng hai mơ hình đẳng nhiệt hấp phụ Langmuir, Freundlich để nghiên cứu thiết lập đẳng nhiệt hấp phụ MB trên các vật liệu hấp phụ nghiên cứu. Các mơ hình này được thiết lập bằng cách áp dụng phương pháp hồi quy tuyến tính số liệu thực nghiệm nghiên cứu đẳng nhiệt hấp phụ, để xác định các thông số đặc trưng cho các mơ hình đẳng nhiệt hấp phụ cần thiết lập.
2.5.1.4. Thiết lập mơ hình động học hấp phụ
Luận án sử dụng hai mơ hình động học hấp phụ. Đó là mơ hình động học hấp phụ biểu kiến bậc một và bậc hai để mơ tả tồn bộ quá trình hấp phụ MB trên các vật liệu hấp phụ nghiên cứu. Ngồi ra, mơ hình động học hấp phụ khuếch tán Weber – Morris cũng được thiết lập để nghiên cứu cơ chế hấp phụ.
Từ các số liệu thực nghiệm nghiên cứu động học hấp phụ, bằng phương pháp hồi quy tuyến tính có thể xác định các thơng số đặc trưng cho các mơ hình động học hấp phụ nói trên.
2.5.1.5. Xác định năng lượng tự do tiêu chuẩn
Để xác định một q trình có tự xảy ra hay khơng, luận án tính năng lượng tự do tiêu chuẩn có thể được xác định qua hằng số cân bằng nhiệt động K0 (hoặc hệ số phân bố nhiệt động) theo biểu thức như sau:
ΔG° = −RTlnK0 (2.10)
Trong đó:
R: hằng số khí (R = 8,314 J/(mol.K)), T: nhiệt độ tuyệt đối (K).