Chương 3 : KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
3.1. Nghiờn cứu xõy dựng quy trỡnh biến tớnh vỏ trấu
3.1.1. Ảnh hưởng của nồng độ chất hoạt động bề mặt SDS đến khả năng gắn
thuốc thử hữu cơ lờn bề mặt vỏ trấu, sau khi đó được thủy phõn bằng H2SO4
Như đó biết cỏc thuốc thử hữu cơ như DTZ, PAN, DPC, DMG là những hợp chất ớt phõn cực, khú hũa tan trong dung mụi nước, trong khi vật liệu từ vỏ trấu lại cú bề mặt phõn cực, vỡ vậy để tăng khả năng hấp phụ thuốc thử hữu cơ, chỳng tụi đó nghiờn cứu sử dụng chất hoạt động bề mặt nhằm biến bề mặt phõn cực của vật liệu thành bề mặt ớt phõn cực. Chất hoạt động bề mặt được nghiờn cứu là Natri dodecylsulfat (SDS), thuộc loại chất hoạt động bề mặt anion, cú một đầu mang điện tớch õm và một đầu khụng phõn cực. Khi cho SDS vào dung dịch chứa vật liệu, phần đầu õm gắn vào bề mặt vật liệu cũn đầu khụng phõn cực quay ra, bề mặt vật liệu vỡ thế chuyển từ phõn cực thành khụng phõn cực, dễ dàng hấp phụ cỏc thuốc thử hữu cơ khụng phõn cực lờn bề mặt theo lực liờn kết phõn tử van der Walls.
Để chứng minh cho khả năng thuốc thử hữu cơ được gắn tốt lờn vật liệu
RHA khi cú mặt chất hoạt động SDS, chỳng tụi chuẩn bị hai dung dịch.
- Dung dịch 1: Lấy 100 ml thuốc thử DTZ 0,05 M (hay thuốc thử PAN, DPC, DMG) khụng cú mặt SDS.
- Dung dịch 2: Cũng lấy 100 ml dung dịch thuốc thử hữu cơ như thớ nghiệm 1,
nhưng thờm chất hoạt động bề mặt SDS 2.10-3
M.
Cho cỏc dung dịch trờn vào hai bỡnh nún dung tớch 250 ml, đó cú sẵn 0,5 gam
vật liệu RHA, đưa lờn mỏy lắc thời gian 1 giờ với tốc độ 250 vũng/phỳt, sau đú lọc lấy dung dịch đem xỏc định nồng độ thuốc thử cũn lại bằng phương phỏp UV-VIS. Kết quả chỉ ra trong bảng 3.1.
Bảng 3.1. Ảnh hưởng chất hoạt động bề mặt đến khả năng hấp phụ thuốc thử hữu cơ
Thớ nghiệm Thuốc thử Cú SDS Khụng cú SDS DTZ Qe(mg/g) 1,93 0,73 PAN Qe(mg/g) 2,10 0,82 DPC Qe(mg/g) 1,92 0,68 DMG Qe(mg/g) 1,67 0,63
Từ kết quả bảng 3.1. Cho thấy khi khụng cú SDS thỡ khả năng đưa thuốc thử hữu cơ lờn vật liệu RHA kộm hơn nhiều so với trường hợp cú SDS.
Trong phần tiếp theo chỳng tụi nghiờn cứu ảnh hưởng nồng độ SDS:
Cõn 0,5 gam vật liệu RHA cho vào 10 bỡnh nún cú dung tớch 250 ml, thờm
mỗi bỡnh 100 ml dung dịch DTZ 0,05 M (hay PAN, DPC, DMG 0,05 M), sau đú thờm lần lượt vào một thể tớch SDS tăng dần, để cú nồng độ SDS trong cỏc bỡnh tiến
đến từ 10-4
đến 5.10-3 M, đem lắc trong 1 giờ bằng mỏy, với tốc độ 250 vũng/phỳt,
lọc và xỏc định hàm lượng cỏc thuốc thử cũn lại bằng phương phỏp UV-VIS. Kết quả được trỡnh bày trong bảng 3.2 và hỡnh 3.1.
Bảng 3.2. Ảnh hưởng nồng độ SDS đến khả năng hấp phụ chất hữu cơ lờn HRA
SDS.10-4 M Thuốc thử 1 5 10 15 20 25 30 35 40 50 DTZ Qe(mg/g) 1,71 1,90 1,99 1,89 1,97 1,92 1,61 1,57 1,55 1,37 PAN Qe(mg/g) 1,86 1,99 1,93 1,99 2,00 1,82 1,81 1,75 1,64 1,69 DPC Qe(mg/g) 1,55 1,75 1,85 1,90 1,93 1,96 1,54 1,48 1,40 1,54 DMG Qe(mg/g) 1,54 1,61 1,60 1,62 1,61 1,62 1,62 1,61 1,61 1,60
Hỡnh 3.1. Ảnh hưởng nồng độ SDS đến khả năng hấp phụ thuốc thử
Từ kết quả thu được, nhận thấy ở nồng độ SDS 2.10-3 M cỏc thuốc thử DTZ
(PAN, DPC) được gắn lờn nhiều nhất (đạt giỏ trị cực đại), cũn khả năng gắn thuốc thử DMG khụng bị chi phối bởi nồng độ SDS. Vỡ vậy, chỳng tụi sẽ sử dụng dung
dịch SDS 2.10-3 M trong cỏc nghiờn cứu tiếp theo.