- về tác nhân tạo kết tủa: Mặc dù NaOH, Na2 CƠ3 thuận lợi cho việc điều chỉnh pH của dung dịch dễ tạo kết tủa hydroxyt kim loại nặng hon sừa vôi nhưng xét về mặt
2. Nghiên cứu khả năng hấp phụ kimloại nặng bởi các vật liệu hấp phụ có nguồn gốc tự nhiên
gốc tự nhiên
Như đã nêu ở phần trên, phương pháp hấp phụ có tác dụng xừ lý tốt các kim loại nặng khi nồng độ kim loại nặng nhò. Trong quá trình nghiên cứu chúng tôi định hướng sừ dụng những vật liệu hấp phụ có nguồn gốc tự nhiên: rẻ tiền, dễ kiếm, không gây ô nhiễm thứ cấp. Các vật liệu hấp phụ được chọn là than bùn. bentonit. vò trấu, rong tào biển. Việc nghiên cứu hấp phụ kim loại nặng gồm 4 phần:
2.1. Nghiên cứu hẩp phụ các kim loại nặng bằng vật liệu hấp phụ chế tạo từ rongtảo biển tảo biển
2.1. ỉ. Giới thiệu chung về rau cảu - rong tào biển (Morie Algae)
Rau câu là một loại rong tào biển có giá trị kinh tế lớn ờ Việt Nam và một số nước trên thê giới. Nó được sử dụng chù yếu trong y dược, chế biến thực phẩm, bánh kẹo...
Rau câu thuộc loại cây sống một năm, màu đỏ, thân hình phiến dẹt, dài khoảng 15 - 50cm. Rau câu mọc thành từng cụm hoặc đơn độc, phần gốc có hình đĩa tròn bám vào đá, vỏ ngao, vò ốc hoặc cắm xuống bùn.
Rau câu mọc tự nhiên tại các vùng nước lợ, nước mặn hoặc được nuôi trồng nhân tạo.
t v ề thành phần hóa học rau câu chứa hàm lượng lớn là alginat ngoài ra còn có 1 - 2% lipit, 4 - 5% protein, 10 - 15% muối vô cơ và một lượng nhỏ các chất khác.
Alginat có thành phẩn chù yếu là axit alginic, đó là một poiyme mạch thẳng gồm a-(l,4)-L-guluronic axit và p-(l,4)-D-Mannuronic axit, có công thức cấu tạo được giả thiết như sau:
HO ■o—■' ■o—■' -OOC -ooc M M M OH -ooc 0H -OOC ÒH _QQC G G G -ooc M G M
Trong một vài chục năm gần đây đã xuất hiện nhiều công trình nghiên cứu sừ dụng rau câu, rong tảo biển làm vật liệu hấp phụ các kim loại nặng với mục đích xử lý
2.1.2. Quy trình chê tạo vật liệu hấp phụ từ rong tảo biên
Rau câu và rong tảo biển được rửa sạch nhiều lần bằng nước cất, sấy khô ở 60 -
80°c trong 24 giờ. Sau đó được cắt nhỏ kích thước từ 1 - 2cm, cho vào khuấy với hỗn hợp dung dịch chúa focmalin 37 - 40% và HC1 0,05M với tỷ lệ 2,5g rong tảo biển/17ml íocmalin + 33ml dung dịch HC1 0,05M trong thời gian 1 giờ. Lọc gạn, rửa bàng dung dịch Na2C 03 0,2M, cuối cùng rửa lại nhiều lần bằng nước cất. Sản phẩm được sấy ờ 80°c và được bảo quản trong bình hút ẩm. Vật liệu hấp phụ được ký hiệu là VLHP-A.
2.L3. Nghiên cứu khả năng hấp phụ cùa VLHP-A đối với các kim loại năng Cu(II) Ni(II) và Zn(ỈI)
a) Khảo sát thời gian đạt cân bằng hấp phụ của VLHP- A đối với các iort kim loại Cu(II), Ni(ỈI) và Zn(IỈ)
Cách tiên hành:
- Cho vào cốc 50ml dung dịch chưa ion kim loại có nồng độ ban đầu là c, thêm vào mỗi cốc 0,2g VLHP-A. Khuấy dung dịch liên tục trong các khoảng thời aian từ 2
nước thải [ 5,7,16,17,18...]
\
3, 4, 5, 6 giờ. Sau đó xác định nồng độ các ion kim loại còn lại trong dung dịch tưomg ứng với các khoảng thời gian trên bằng phương pháp phổ hấp thụ nguyên từ AAS. Kết quả được đưa ra trong bảng 11 và hình 14.
Bảng 11. Kết quả khảo sát thời gian đạt cán bằng hấp phụ của VLHP-A đổi với các ion Cu(U), Ni(ỈI), Zn(II)
STT Thời gian (giờ)
Nông độ còn lại (mg/l)
Cu(II) Ni(II) Zn(II)
1 0 4,95 4,60 8,06
2 2 3,61 2,72 5.11
3 3 2,50 1,91 3,02
4 4 1,23 0,72 1,37
5 6 1,23 0,72 1,37
— Cu(II) Ni(II) — Zn(II)
10
ễ 0 --- --- --- -
0 1 2 3 4 5 6 7
Thơi gian (h)
Hình 14. Đồ thị khảo sát thời gian đạt cân bằng hấp phụ cùa VLHP-A đối với các ion Cu(IỈ), Ni(II), Zn(II)
Nhận xét:
- Thòi gian đạt cân bàng hấp phụ của VLHP-A đối với Cu(n), Ni(II): và Zn(II) là 4 giờ.
b) Khảo sát ánh hường của nồng độ các ion kim loại tới tài trọng hấp phụ cực đại cùa VLHP-A đối với Cĩi(ỈI), Ni(IÌ) và Zn(IỈ) theo mô hình hấp phụ đănĩị nhiệt Langmuir
Cho vào mỗi bình nón 50ml dung dịch chứa ion kim loại cần nghiên cứu có nồng độ thay đổi, thêm vào dung dịch 0,34g VLHP-A, điều chình đến pH = 4. Khuấy dưng dịch trong thời gian 4h (thời gian đạt cân bàng hấp phụ). Sau đó xác định nồng độ ion kim loại còn lại trong dung dịch bàng phương pháp phổ hấp thụ nguyên tử AAS. Kết quả được ghi trong bảng 12.và hình 15
Bảng 12. Kết quả khảo sát ảnh hưởng của nồng độ ion kim loại đến khả năng hấp phụ của VLHP-A
STT
Cu (II) Ni(II) Zn(II)
Ci (mg/1) Cf (mg/1) q (rag/g) Ci (mg/1) Cf (mg/1) q (mg/g) Ci (mg/1) Cr (mg/1) q (mg/g) 1 4.95 1.2 0.55 31.26 6.4 3.66 18.75 2.03 2.46 2 47.6 6.81 6.00 58.67 16.36 6.22 58.66 13.87 6.59 3 89.58 19.2 10.35 64.01 18.24 6.73 74.8 24.2 7.44 4 119.88 32.34 12.87 107.45 44.86 9.20 85.1 32.6 7.72 5 188.6 90.01 14.50 141.03 78.5 9.20 91.9 40.3 7.59 6 248.08 140.1 15.88 168.26 102.8 9.63 120.2 66,06 V 7.96 7 257.21 148.01 16.06 193.1 126.2 9.84 125.9 71.75 7.96 8 292.32 182.71 16.12 206.4 139.25 9.88 136.8 83.05 7.90
Ờ đây: Cị\ Nồng độ ban đầu (mg/1)