3.5 CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN QUÁ TRÌNH HẤP PHỤ
3.5.2 Kết quả khảo sát ảnh hưởng của kích thước hạt đến quá trình hấp phụ
Mục đích thí nghiệm:
Đánh giá sự ảnh hưởng của kích thước hạt đến quá trình hấp phụ dầu của vật liệu VSR–AS và kích thước hạt cho khả năng hấp phụ dầu tốt nhất.
5 g/g: khối lượng dầu/khối lượng nước.
Bảng 3.8: Các thông số thử nghiệm ảnh hưởng của kích thước hạt Thông số cố định Thông số khảo sát
STT Thông số Số lượng
Xác định kích thước hạt có khả năng hấp phụ và khả năng phù hợp với điều kiện thực tế nhất
1 VSR–AS tỉ lệ 1:4 1g
2 Nước nhiễm dầu 0,5 ml dầu + 99,5 ml nước cất 4 Kích thước hạt <0,15; 0,15 – 0,3;
0,3 – 0,5; > 0,5 mm 4 Thời gian hấp phụ 30 phút
5 pH 6,5
Hình 3.14: VSR – AS ở các kích thước hạt khác nhau
0,15-0,3mm <0,15mm
0,3-0,5mm >0,5mm
Các kết quả hấp phụ dầu của VSR–AS với các kích thước hạt khác nhau được trình bày ở bảng sau:
Bảng 3.9: Kết quả xử lý khả năng hấp phụ dầu của VSR–AS ở các kích thước hạt khác nhau
d (mm) X1 (g) X̅ ± SD (g)
< 0,15 0,42 0,4035 ± 0,0009a
0,15 – 0,3 0,42 0,3990 ± 0,0016b
0,3 – 0,5 0,42 0,3540 ± 0,0017c
> 0,5 0,42 0,3432 ± 0,0025d
Chú thích: Các chữ cái khác trên cùng một cột thì có sự khác biệt có ý nghĩa với độ tin cậy 95%.
Trong đó:
d : Kích thước hạt, (mm)
X1 : Lượng dầu trước hấp phụ, (g)
X̅ : Lượng dầu hấp phụ trung bình, (g)
SD : Độ lệch chuẩn
Kết quả lượng dầu bị hấp phụ dầu của VSR–AS ở kích thước d< 0,15 mm có sự khác biệt có ý nghĩa ở xác suất 95% so với các kích thước còn lại.
Biều đồ 3.4: Kết quả hấp phụ dầu của VSR – AS ở các kích thước hạt khác nhau
Qua biểu đồ ta thấy khả năng hấp phụ dầu phụ thuộc vào kích thước của vật liệu, với mẫu có kích thước càng giảm thì khả năng hấp phụ cảng tăng. Kết quả hấp phụ trung bình cao nhất 0,4035g/g đối với vật liệu có kích thước nhỏ nhất (d < 0,15 mm), thấp nhất với mẫu có kích thước d > 0,5 mm là 0,3432 g/g.
Vì khi ta giảm kích thước của vật liệu hấp phụ sẽ làm tăng diện tích tiếp xúc bề mặt giữa vật liệu và dầu, khi đó sẽ tạo ra nhiều liên kết giữa phân tử acid béo trên VSR với các phân tử dầu trong dung dịch, từ đó dẫn tới khả năng hấp phụ sẽ cao hơn.
Ngược lại, đối với các mẫu vật liệu có kích thước càng tăng thì diện tích tiếp xúc bề mặt giữa vật liệu và dầu sẽ giảm, ít hình thành các liên kết giữa acid béo và dầu, từ đó làm giảm khả năng hấp phụ dầu của vật liệu.
Quy luật này cũng giống so với một số nghiên cứu về khả năng hấp phụ dầu của một số vật liệu khác. Ví du: “Nghiên cứu khả năng hấp phụ hỗn hợp nhũ tương dầu trong nước (O/W) bằng vỏ trấu được xử lí với chất hoạt động bề mặt Cetyl Trymethyl”
của Lê Thị Kim Liên, thì kích thước hạt cũng ảnh hưởng đến khả năng hấp phụ của vỏ trấu, cụ thể kích thước hạt < 0,425mm độ hấp phụ đạt 92 mg/g; d = 0,425 – 2 mm độ
0,4035
0,3990
0,3540
0,3432
0,30 0,32 0,34 0,36 0,38 0,40 0,42
<0,15 0,15 - 0,3 0,3 - 0,5 >0,5
Lượng dầu hấp phụ (g)
Kích thước hạt (mm)
1,18–1,4mm cho khả năng hấp phụ giảm dần [9]. Điều này cho thấy vật liệu VSR–AS có tính tương đồng với các vật liệu hấp phụ khác, cũng bị chi phối bởi các yếu tố hấp phụ, cụ thể là kích thước hạt ở thí nghiệm này.
Kết luận:
Với kích thước hạt d < 0,15 và d = 0,15 – 0,3 mm khả năng hấp phụ có sự chênh lệch nhưng không cao, cụ thể đối với kích thước hạt d < 0,15 mm cho khả năng hấp phụ 0,4035g dầu và kích thước hạt d = 0,15 – 0,3 mm cho khả năng hấp phụ 0,3990g, kết quả chỉ chênh lệch nhau 0,0045g (4,5mg/399mg), đây là con số không đáng kể.
Tuy nhiên đối với những mẫu có kích thước càng nhỏ thì gặp một số khó khăn như sau:
Quá trình bảo quản, vận chuyển khó khăn, phát sinh bụi.
Khả năng ứng dụng ra thực thế xử lý dầu tràn trên biển rất khó, bởi kích thước hạt quá nhỏ sẽ bị ảnh hưởng của gió.
Vì vậy, với kết quả hấp phụ gần như bằng nhau của 2 loại kích thước hạt d<0,15 và d = 0,15 – 0,3mm, ta có thể chọn mẫu có kích thước hạt d = 0,15 – 0,3mm để dễ bảo quản, vận chuyển và khả năng ứng dụng ra thực tế sẽ tốt hơn.