Khảo sỏt khả năng hấp phụ của cỏc vật liệu tổng hợp được đối với ion Cu2+. Chuẩn bị cốc thuỷ tinh thể tớch 250 ml, mỗi cốc chứa 125 ml dung dịch Cu2+
520 ppm. Cõn 0,5 gam sột mỗi loại cho vào từng cốc trờn. Khuấy đều hỗn hợp và bắt đầu tớnh thời gian hấp phụ . Sau những khoảng thời gian xác đi ̣nh lấy 5 ml dung dịch ra ly tõm bỏ vật liệu hấp phụ. Dung dịch thu được được xỏc định nồng độ Cu2+ cũn lại nhờ phương phỏp phổ hấp thụ nguyờn tử F-AAS tại Trung tõm Vật liệu, Khoa Húa học, Trường Đại Học Khoa Học Tự Nhiờn – Đại Học Quốc Gia Hà Nội.
Trong quỏ trỡnh hấp phụ, cỏc ion kim loại này (Cu2+) cú thể được hấp phụ trờn cỏc vị trớ trống trờn bề mặt, được ký hiệu là ≡SOH, ở đõy S cú thể là cỏc nguyờn tử Si hay Al trong thành phần của montmorillonite. Trong quỏ trỡnh này, cỏc vị trớ cầu nối trờn bề mặt cú thể tương tỏc với cỏc cation trong dung dịch như được trỡnh bày ở cỏc phương trỡnh sau:
(3.1) (3.2) (3.3)
Đối với cỏc phần bề mặt cú điện tớch õm (≡SO−), quỏ trỡnh hấp phụ ở đõy chớnh là quỏ trỡnh trao đổi với cation. Ở đõy montmorillonite đó được chuyển về dạng MONT-Na do đú ion bự trừ điện tớch chớnh là cỏc ion Na+ và nú cú thể được biểu diễn bằng cỏc phương trỡnh sau:
(3.4) (3.5)
Đối với cỏc ion kim loại nặng, pH của dung dịch là một thụng số rất quan trọng ảnh hưởng đến quỏ trỡnh hấp phụ. Chỳng tụi đó nghiờn cứu quỏ trỡnh hấp phụ của ion Cu2+ lờn cỏc vật liệu tổng hợp được trong dải pH từ 2,5 đến 5,0. Dung lượng hấp phụ của tất cả cỏc vật liệu đều tăng khi pH của dung dịch tăng đến giỏ trị 5,0. Ở cỏc giỏ trị pH lớn hơn 5,0, cỏc ion Cu2+
cú thể sẽ bị thủy phõn do đú rất khú để khảo sỏt chớnh xỏc dung lượng hấp phụ của cỏc vật liệu tổng hợp được.
Trong khoảng pH nghiờn cứu, hàm lượng ion Cu2+
bị hấp phụ tăng khi pH của dung dịch tăng mà khụng cú vết kết tủa của Cu(OH)2 (hỡnh 3.39). Điều này được khẳng định thụng qua mẫu trắng đối chứng khụng cú chất hấp phụ. Tại cỏc giỏ trị pH nhỏ hơn 6,0, hàm lượng hấp phụ đối với Cu2+ thấp và tăng chậm cựng với sự tăng dần độ pH. Kết quả này cú thể được giải thớch là do nồng độ của ion H+ cao hơn gấp nhiều lần so với nồng độ của ion Cu2+ ở cỏc giỏ trị pH đú, vỡ vậy ion Cu2+ rất khú để cú thể tạo liờn kết trờn bề mặt sột do sự hấp phụ cạnh tranh của cỏc ion H+.