Tóm tắt Luận văn Nghiên cứu sử dụng vỏ chuối để hấp phụ một số ion kim loại nặng trong nước
1
2
Bꢀ GIÁO DꢁC VÀ ĐÀO TꢂO
ĐꢀI HꢁC ĐÀ NꢂNG
Công trình ñưꢃc hoàn thành tꢄi
ĐꢀI HꢁC ĐÀ NꢂNG
ĐꢃNG VĂN PHI
Ngưꢅi hưꢆng dꢇn khoa hꢈc: PGS.TS. LÊ Tꢒ HꢓI
Phꢉn biꢊn 1: PGS.TS. TRƯƠNG THꢔ MINH HꢀNH
Phꢉn biꢊn 2: TS. TRꢔNH ĐÌNH CHÍNH
NGHIÊN CꢄU Sꢅ DꢆNG Vꢇ CHUꢈI
Đꢉ HꢊP PHꢆ MꢋT Sꢈ ION KIM LOꢀI NꢃNG
TRONG NƯꢌC
Chuyên ngành: Hóa Hꢍu cơ
Mã sꢎ: 60 44 27
Luꢋn văn ñưꢃc bꢉo vꢊ trưꢆc Hꢌi ñꢍng chꢎm Luꢋn văn tꢏt
nghiꢊp thꢄc sĩ khoa hꢈc hꢈp tꢄi Đꢄi hꢈc Đà Nꢐng vào ngày 30
tháng 11 năm 2012
TÓM TꢏT LUꢐN VĂN THꢀC SĨ KHOA HꢁC
Có thꢀ tìm hiꢀu luꢁn văn tꢂi:
- Trung tâm Thông tin- Hꢈc liꢊu, Đꢄi hꢈc Đà Nꢐng
- Thư viꢊn trưꢅng Đꢄi hꢈc Sư phꢄm, Đꢄi hꢈc Đà Nꢐng.
Đà Nꢑng - Năm 2012
3
4
tôi chꢈn sꢉn phꢠm là Vꢙ chuꢏi vꢆi nꢌi dung “ Nghiên cꢀu sꢁ
dꢂng vꢃ chuꢄi ñꢅ hꢆp phꢂ mꢇt sꢄ ion kim loꢈi nꢉng trong
nưꢊc ” . Vꢙ chuꢏi là vꢋt liꢊu rꢧ tiꢔn và sꢐn có hꢘu hꢒt các vùng
trong nưꢆc và thꢒ giꢆi, nên ñây có thꢖ coi là mꢌt hưꢆng phát
triꢖn công nghꢊ xꢛ lý nưꢆc thꢉi mꢆi.
Mꢕ ĐꢖU
1. LÍ DO CHꢁN Đꢗ TÀI
Chuꢏi là loꢄi trái cây nhiꢊt ñꢆi ñưꢃc trꢍng phꢑ biꢒn ꢓ
nhiꢔu quꢏc gia và vùng miꢔn trên thꢒ giꢆi, ñꢍng thꢅi cũng
chiꢒm mꢌt tꢕ trꢈng ñáng kꢖ trong thương mꢄi rau quꢉ cꢗa toàn
cꢘu. Theo tính toán cꢗa các nhà khoa hꢈc, ñꢖ thu hoꢄch ñưꢃc
mꢌt tꢎn quꢉ chuꢏi, ngưꢅi ta phꢉi bꢙ ñi 10 tꢎn rác thꢉi gꢍm vꢙ,
lá và thân cây.
2. MꢆC TIÊU NGHIÊN CꢄU CꢘA Đꢗ TÀI
- Nghiên cꢢu khꢉ năng hꢎp phꢚ cꢗa vꢙ chuꢏi ñꢏi vꢆi mꢌt
sꢏ ion kim loꢄi nꢞng trong nưꢆc.
- Biꢒn tính vꢙ chuꢏi tꢄo ra vꢋt liꢊu hꢎp phꢚ ion kim loꢄi
nꢞng trong nưꢆc.
Tꢋn dꢚng nguꢍn rác thꢉi trên vào xu hưꢆng tái sꢛ dꢚng
chꢎt thꢉi, giꢉm chi phí xꢛ lý chꢎt thꢉi, giꢉm sꢜ ô nhiꢝm môi
trưꢅng . Giꢉi pháp này có thꢖ ngăn chꢞn nꢄn phá rꢟng và giúp
nhiꢔu ngưꢅi thoát khꢙi cꢉnh nghèo ñói.
- ꢨng dꢚng làm vꢋt liꢊu hꢎp phꢚ.
3. ĐꢈI TƯꢙNG VÀ PHꢀM VI NGHIÊN CꢄU
3.1. Đꢎi tưꢚng: Vꢙ chuꢏi.
Dư lưꢃng kim loꢄi nꢞng như: Cu, Pb, Ni, Hg, Cd, As...
trong nưꢆc vꢆi mꢌt lưꢃng lꢆn vưꢃt quá tiêu chuꢠn cho phép sꢡ
gây ꢉnh hưꢓng không tꢏt ñꢒn sꢢc khꢙe con ngưꢅi.
3.2. Phꢛm vi nghiên cꢜu: Quy mô phòng thí nghiꢊm.
+ Khꢉo sát các yꢒu tꢏ ꢉnh hưꢓng ñꢒn quá trình biꢒn tính.
+ Khꢉo sát các quá trình hꢎp phꢚ cꢗa vꢙ chuꢏi biꢒn tính.
Các vꢋt liꢊu lignocellulose như: Vꢙ chuꢏi, xơ dꢟa, trꢎu,
vꢙ lꢄc, bã mía….ñã ñưꢃc nghiên cꢢu cho thꢎy có khꢉ năng hꢎp
phꢚ ion kim loꢄi nꢞng (ñꢞc biꢊt hóa trꢣ II) trong nưꢆc nhꢅ cꢎu
trúc nhiꢔu lꢤ xꢏp và thành phꢘn gꢍm các polime như acid
carboxylic, phenolic, cellulose, hemicellulose, lignin, protein.
Bꢉn thân các chꢎt này có khꢉ năng hꢎp phꢚ nhưng chưa cao.
Nhꢥng biꢊn pháp biꢒn tính nhꢦm giúp tăng khꢉ năng hꢎp phꢚ
cao các vꢋt liꢊu trên.
4. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CꢄU
4.1. Nghiên cꢜu lý thuyꢝt
Tꢑng quan tài liꢊu vꢔ:
- Tìm hiꢖu thꢜc tꢒ vꢔ vꢙ chuꢏi
- Các phương pháp xác ñꢣnh nꢍng ñꢌ.
- Quá trình hꢎp phꢚ ion kim loꢄi nꢞng trong nưꢆc.
Vꢆi mꢚc tiêu tìm mꢌt phꢚ phꢠm nông nghiꢊp có khꢉ năng hꢎp
phꢚ ion kim loꢄi trong nưꢆc, trong ñꢔ tài nghiên cꢢu này chúng
5
6
4.2. Nghiên cꢜu thꢞc nghiꢟm
Phương pháp vꢁt lý
CHƯƠNG 1
TꢤNG QUAN LÝ THUYꢥT
- Thu gom và xꢛ lý mꢇu vꢙ chuꢏi
1.1. GIꢌI THIꢦU Vꢗ CÂY CHUꢈI
1.1.1. Nguꢋn gꢄc và cꢆu tꢈo
- Xác ñꢣnh ñꢌ ꢠm toàn phꢘn, tro hóa
- Phương pháp phân tích phꢑ hꢍng ngoꢄi (IR).
- Chꢚp ꢉnh SEM, ño diꢊn tích bꢔ mꢞt riêng (BET)
Phương pháp hóa hꢃc
- Phꢉn ꢢng este hóa: biꢒn tính chuꢏi bꢦng acid citric
- Phương pháp AAS xác ñꢣnh nꢍng ñꢌ ion kim loꢄi
trong nưꢆc
5. Ý NGHĨA KHOA HꢁC VÀ THꢒC TIꢠN
Phương pháp biꢒn tính vꢙ chuꢏi nhꢦm tꢄo ra vꢋt liꢊu
hꢎp phꢚ mꢆi, có khꢉ năng hꢎp phꢚ cao ñꢏi vꢆi các ion kim loꢄi
trong nưꢆc, tꢄo ra hưꢆng phát triꢖn mꢆi trong viꢊc xꢛ lý ion
kim loꢄi bꢦng vꢙ chuꢏi.
Hình 1.1. Cây chuꢈi
1.1.1.1. Vꢄ mꢅt thꢆc vꢁt hꢃc
1.1.1.2. Nguꢇn gꢈc cꢉa loài thꢆc vꢁt
1.1.1.3. Vꢄ ñꢅc ñiꢀm sinh thái
6. CꢊU TRÚC LUꢐN VĂN
Mꢡ ñꢢu
1.1.1.4. Vꢄ mꢅt dinh dưꢊng cꢉa quꢋ chuꢈi
1.1.2. Tình hình sꢌn xuꢆt và xuꢆt khꢍu chuꢄi cꢎa thꢏ giꢊi và
Viꢐt Nam
Chương 1: Tꢑng quan lý thuyꢒt
Chương 2: Nhꢥng nghiên cꢢu thꢜc nghiꢊm
Chương 3: Kꢒt quꢉ và thꢉo luꢋn
Kꢝt luꢣn
1.1.2.1. Tình hình sꢋn xuꢌt chuꢈi trên thꢍ giꢎi
1.1.2.2. Xuꢌt khꢏu chuꢈi cꢉa mꢐt sꢈ nưꢎc trên thꢍ giꢎi
1.1.2.3. Nhꢁp khꢏu chuꢈi cꢉa mꢐt sꢈ nưꢎc trên thꢍ giꢎi
1.1.2.4. Tình hình sꢋn xuꢌt và xuꢌt khꢏu chuꢈi ꢑ Viꢒt Nam
1.1.3. Thành phꢑn cꢆu tꢈo cꢎa vꢃ chuꢄi
1.1.4. ꢒng dꢂng cꢎa vꢃ chuꢄi:
1.1.4.1. Xꢓ lý nưꢎc thꢋi bꢔng vꢕ chuꢈi
7
8
1.1.4.2. Tác dꢖng y hꢃc cꢉa vꢕ chuꢈi
1.1.4.3. Dùng làm bánh than tꢗ ong
1.1.5. Mꢇt sꢄ hưꢊng nghiên cꢀu sꢁ dꢂng phꢂ phꢍm nông
nghiꢐp làm vꢓt liꢐu hꢆp phꢂ
1.2. ACID CITRIC VÀ CELLULOSE
1.2.1. Acid citric
1.2.1.1. Cꢌu tꢂo phân tꢓ (C6H8O7)
HO
O
OH
Hình 1.7. Cꢌu trúc phân tꢓ cellulose trong không gian 3 chiꢄu
HO
O
1.2.2.2. Tính chꢌt vꢁt lý
O
HO
1.2.2.3. Tính chꢌt hóa hꢃc
1.2.2.4. Trꢂng thái tꢆ nhiên
Acid 2-hydroxypropan-1,2,3-tricacboxylic (acid 3-
hydroxypentanedioic, acid 3-cacboxylic hay Citrat hidro hay
E330).
1.2.2.5 . ꢘng dꢖng
1.3. PHꢓN ꢄNG ESTE HÓA
1.3.1. Khái niꢐm chung
1.2.1.2. Tính chꢌt vꢁt lý
1.3.2. Cơ chꢏ phꢌn ꢀng este hóa
1.3.2.1. Cơ chꢍ phꢋn ꢙng không dùng xúc tác
1.3.2.2. Cơ chꢍ phꢋn ꢙng dùng xúc tác H2SO4 ñꢅc
1.4. GIꢌI THIꢦU SƠ LƯꢙC MꢋT Sꢈ KIM LOꢀI NꢃNG
1.4.1. Khái quát chung
1.2.1.3. Tính chꢌt hóa hꢃc
1.2.1.4. Trꢂng thái tꢆ nhiên
1.2.1.5 . Điꢄu chꢍ
1.2.1.6. ꢘng dꢖng
1.2.2. Cellulose
1.4.2. Giꢊi thiꢐu sơ lưꢔc mꢇt sꢄ kim loꢈi nꢉng ñiꢅn hình:
ñꢋng, chì
1.2.2.1 Cꢌu trúc phân tꢓ (C6H10O5)n
1.4.2.1. Đꢇng (Cu)
1.4.2.2. Chì (Pb)
1.5. HꢊP PHꢆ ION KIM LOꢀI NꢃNG TRONG NƯꢌC
1.5.1. Các khái niꢐm
9
10
1.5.1.1. Sꢆ hꢌp phꢖ
CHƯƠNG 2
1.5.1.2. Giꢋi hꢌp phꢖ
1.5.1.3. Cân bꢔng hꢌp phꢖ
NGUYÊN LIꢦU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CꢄU
2.1. NGUYÊN LIꢦU, DꢆNG Cꢆ VÀ HOÁ CHꢊT
2.1.1. Nguyên liꢐu và hóa chꢆt
1.5.1.4. Dung lưꢚng hꢌp phꢖ cân bꢔng (q)
(C0 − Cf ).V
2.1.2. Dꢂng cꢂ và thiꢏt bꢖ nghiên cꢀu
2.2. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CꢄU
2.2.1. Thu gom và xꢁ lý mꢗu vꢃ chuꢄi
2.2.1.1. Cách tiꢍn hành
q =
(1.1)
(1.2)
m
1.5.1.5.Hiꢒu suꢌt hꢌp phꢖ (H%)
C0 − Cf
H(%) =
.100
C0
Vꢙ chuꢏi tươi tiꢒn hành phơi khô, sau ñó ñưꢃc nghiꢔn
nhꢙ, qua ray 0,5 mm rꢍi ñưa ñi xác ñꢣnh ñꢌ ꢠm. Trưꢆc khi thꢜc
hiꢊn biꢒn tính, vꢙ chuꢏi ñưꢃc ngâm rꢛa trong nưꢆc cꢎt ñꢖ loꢄi
bꢙ hꢒt các tꢄp chꢎt cơ hꢈc, sau ñó sꢎy khô lꢄi ꢓ 1000C.
2.2.1.2. Xác ñꢟnh ñꢐ ꢏm cꢉa vꢕ chuꢈi
1.5.2. Các mô hình cơ bꢌn cꢎa quá trình hꢆp phꢂ
1.5.2.1. Mô hình ñꢐng hꢃc hꢌp phꢖ
1.5.2.2. Các mô hình hꢌp phꢖ ñꢛng nhiꢒt
Mô hình ñꢛng nhiꢒt hꢌp phꢖ Henry
Mô hình ñꢛng nhiꢒt hꢌp phꢖ Freundlich
Mô hình hꢌp phꢖ ñꢛng nhiꢒt Langmuir
1.5.3. Các yꢏu tꢄ ꢌnh hưꢕng ñꢏn quá trình hꢆp phꢂ
1.5.3.1. ꢜnh hưꢑng cꢉa nhiꢒt ñꢐ và thꢝi gian
1.5.3.2. ꢜnh hưꢑng cꢉa tính tương ñꢇng
1.5.3.3. ꢜnh hưꢑng cꢉa pH
w
ω
=
.
100%
(2.1)
m
2.2.1.3. Xác ñꢟnh hàm lưꢚng tro cꢉa mꢠu
Khꢈi lưꢚng tro ñưꢚc xác ñꢟnh bꢔng công thꢙc
m
Ash = 2 .100%
(2.2)
m
2.2.2. Biꢏn tính vꢃ chuꢄi bꢘng acid citric
1.5.3.4. ꢜnh hưꢑng cꢉa nꢇng ñꢐ ion kim loꢂi nꢅng
1.5.3.5. ꢜnh hưꢑng cꢉa diꢒn tích bꢄ mꢅt chꢌt rꢞn
2.2.2.1. Cơ sꢑ lý thuyꢍt cꢉa phương pháp biꢍn tính
Quá trình biꢒn tính bao gꢍm các bưꢆc ngâm vꢋt liꢊu
trong dung dꢣch acid citric bão hòa, khuꢎy bꢦng máy khuꢎy tꢟ
và nung ꢓ 1200C, ñꢖ các phân tꢛ acid citric khi ñó sꢡ thꢎm sâu
vào các mao quꢉn các vꢋt liꢊu, acid citric dꢖ dàng mꢎt nưꢆc và
11
12
chuyꢖn thành anhydric citric, tiꢒp theo là phꢉn ꢢng este hóa xꢉy
ra giꢥa các anhydric acid và các nhóm hydroxyl cꢗa cellulose.
2.2.3.3. Mꢈi liên hꢒ giꢢa sꢆ hꢌp thꢖ ánh sáng và mꢁt ñꢐ nguyên
tꢓ
O
OH
C
2.2.4. Khꢌo sát mꢇt sꢄ tính chꢆt vꢓt lý cꢎa vꢃ chuꢄi biꢏn tính
và chưa biꢏn tính
CH2
O
CH2
HOO C
CO OH
H2
O
CH2
COO H
C
HO
O
CH2
HO O C
Cellulose
Cellulose
OH
2.2.4.1. Phꢗ hꢇng ngoꢂi (IR)
O
Cellulose
C
O
H2
C
O H
2.2.4.2. ꢜnh kính hiꢀn vi ñiꢒn tꢓ quét (ꢋnh SEM)
2.2.4.3. Đo diꢒn tích bꢄ mꢅt theo (BET)
2.2.5. Khꢌo sát các yꢏu tꢄ ꢌnh hưꢕng ñꢏn quá trình hꢆp phꢂ
ion kim loꢈi nꢉng (Cu(II), Pb(II)) cꢎa vꢃ chuꢄi biꢏn tính
2.2.5.1. Cách tiꢍn hành
HO
CO O H
Cellulose
O
CH2
Cellulose
C
O
O
O
O
C
C
O
Cellulose
CH2
H2
C
O
HO
C
O
CO O H
H2
O
HO
CH2
COO H
CH2
C
O
Hình 2.1. Phꢋn ꢙng este hóa giꢢa cellulose và acid citric
2.2.5.2. Các yꢍu tꢈ ꢋnh hưꢑng ñꢍn quá trình hꢌp phꢖ cꢡn khꢋo
sát
2.2.2.2. Cách tiꢍn hành
2.2.2.3. Các yꢍu tꢈ cꢡn khꢋo sát ñꢍn quá trình biꢍn tính
- ꢩnh hưꢓng cꢗa nꢍng ñꢌ acid citric
- ꢩnh hưꢓng cꢗa tꢪ lꢊ rꢫn : lꢙng
- ꢩnh hưꢓng cꢗa thꢅi gian biꢒn tính
2.2.3. Phương pháp quang phꢙ hꢆp thꢂ nguyên tꢁ (AAS)
2.2.3.1. Nguyên tꢞc cꢉa phương pháp
2.2.3.2. Cꢌu tꢂo máy quang phꢗ hꢌp thꢖ nguyên tꢓ
Hình 2.2. Sơ ñꢇ cꢌu tꢂo máy AAS
13
14
CHƯƠNG 3
3.2.2. ꢚnh hưꢕng cꢎa tꢛ lꢐ rꢜn : lꢃng
92
90
88
86
84
82
80
78
76
74
KꢥT QUꢓ VÀ THꢓO LUꢐN
%A
3.1. Đꢋ ꢧM VÀ HÀM LƯꢙNG TRO CꢘA Vꢇ CHUꢈI
3.1.1. Xác ñꢖnh ñꢇ ꢍm cꢎa vꢃ chuꢄi
0
20
40
60
80
100
120
Thꢭ tích cꢪa acid citric 55% (mL)
Nhꢋn xét: Vꢙ chuꢏi sau khi phơi có ñꢌ ꢠm là 11,833%.
3.1.2. Xác ñꢖnh hàm lưꢔng tro cꢎa vꢃ chuꢄi
Nhꢋn xét: Vꢙ chuꢏi có hàm lưꢃng tro là 12,93%
3.2. KHꢓO SÁT CÁC YꢥU Tꢈ ꢓNH HƯꢕNG ĐꢥN QUÁ
TRÌNH BIꢥN TÍNH Vꢇ CHUꢈI
Hình 3.3. ꢜnh hưꢑng cꢉa tꢣ lꢒ rꢞn : lꢕng ñꢍn quá trình biꢍn
tính vꢕ chuꢈi
Như vꢋy, ꢓ hình 3.3 cho thꢎy tꢪ lꢊ rꢫn: lꢙng là 1:80 làm
tꢪ lꢊ tꢏi ưu cho quá trình biꢒn tính vꢙ chuꢏi
3.2.3. ꢚnh hưꢕng cꢎa thꢝi gian biꢏn tính
100
3.2.1. ꢚnh hưꢕng cꢎa nꢋng ñꢇ acid
%A
90
85
hiꢊu suꢎt hꢎp phꢚ (%A)
%A
75
80
65
70
0%
10%
20%
30%
40%
50%
60%
70%
0
1
2
3
4
5
6
Nꢨng ñꢩ cꢪa acid citric (%)
Thꢮi gian biꢝn tính (h)
Hình 3.4. ꢜnh hưꢑng cꢉa thꢝi gian ñꢍn quá trình biꢍn tính
Như vꢋy, ꢓ hình 3.4 cho thꢎy, trong quá trình biꢒn tính
Hình 3.2. ꢜnh hưꢑng cꢉa nꢇng ñꢐ acid citric ñꢍn quá trình
biꢍn tính vꢕ chuꢈi
vꢕ
Như vꢋy, ꢓ hình 3.2 cho thꢎy, trong quá trình biꢒn tính
vꢙ chuꢏi, chꢈn acid citric có nꢍng ñꢌ 55% làm nꢍng ñꢌ tꢏi ưu.
vꢙ chuꢏi, chꢈn 4h làm thꢅi gian tꢏi ưu cho quá trình biꢒn tính.
Tóm lꢄi, trong quá trình biꢒn tính vꢙ chuꢏi bꢦng acid
citric nhꢋn thꢎy:
- Nꢍng ñꢌ acid citric là 55%
- Tꢪ lꢊ rꢫn : lꢙng là 1gam vꢙ chuꢏi:80 mL dd acid citric
- Thꢅi gian biꢒn tính: 4h
15
16
Nhꢋn xét: ꢓ hình 3.6b có ñꢌ rꢌng pic và cưꢅng ñꢌ pic
tăng lên so vꢆi hình 3.6a ꢓ bưꢆc sóng 3457 - 2942 cm-1 và 1717
cm-1. Chꢢng tꢙ sꢏ lưꢃng nhóm OH, cũng như nhóm cacbonyl
tăng lên sau phꢉn ꢢng.
3.3. XÁC ĐꢔNH CÁC ĐꢃC TÍNH HÓA LÝ CꢘA Vꢇ
CHUꢈI CHƯA BIꢥN TÍNH VÀ Vꢇ CHUꢈI BIꢥN TÍNH
3.3.1. Phꢙ hꢋng ngoꢈi cꢎa vꢃ chuꢄi chưa biꢏn tính và vꢃ
chuꢄi biꢏn tính
3.3.2. ꢚnh kính hiꢅn vi ñiꢐn tꢁ quét (SEM)
Kꢒt quꢉ chꢚp ꢉnh vꢙ chuꢏi chưa và biꢒn tính ñưꢃc trình
bày ꢓ hình 3.7a và 3.7b
Hình 3.7a. ꢜnh SEM cꢉa vꢕ chuꢈi chưa biꢍn tính
Hình 3.6a. Phꢗ hꢇng ngoꢂi cꢉa vꢕ chuꢈi chưa biꢍn tính
Hình 3.7b. ꢜnh SEM cꢉa vꢕ chuꢈi biꢍn tính
Tꢟ kꢒt quꢉ ꢓ hình 3.7a và 3.7b cꢗa ꢉnh kính hiꢖm vi
ñiꢊn tꢛ quét SEM nhꢋn thꢎy: Vꢙ chuꢏi biꢒn tính có cꢎu trúc xꢏp
hơn so vꢆi vꢙ chuꢏi chưa biꢒn tính.
Hình 3.6b. Phꢗ hꢇng ngoꢂi cꢉa vꢕ chuꢈi biꢍn tính
17
18
3.4.1.2. ꢜnh hưꢑng cꢉa thꢝi gian khuꢌy ñꢍn khꢋ năng hꢌp phꢖ
3.3.3. Diꢐn tích bꢞ mꢉt riêng cꢎa vꢃ chuꢄi
3.3.3.1. Diꢒn tích bꢄ mꢅt riêng cꢉa vꢕ chuꢈi chưa biꢍn tính
Diꢊn tích bꢔ mꢞt theo BET cꢗa vꢙ chuꢏi chưa biꢒn tính
là 0,3879 m2/g.
100
99
98
97
Cu(II)
Pb(II)
96
95
94
93
92
Kꢒt quꢉ ño diꢊn tích bꢔ mꢞt theo Langmuir cꢗa vꢙ chuꢏi
chưa biꢒn tính là 0,7168 m2/g
0
0.5
1
1.5
2
2.5
3
3.5
Thꢮi gian hꢫp phꢬ (h)
3.3.3.2. Diꢒn tích bꢄ mꢅt riêng cꢉa vꢕ chuꢈi biꢍn tính
Diꢊn tích bꢔ mꢞt theo BET cꢗa vꢙ chuꢏi biꢒn tính là
0,5674 m2/g
Hình 3.11. ꢜnh hưꢑng cꢉa thꢝi gian khuꢌy ñꢍn khꢋ năng hꢌp
phꢖ Cu(II) và
Kꢒt quꢉ ño diꢊn tích bꢔ mꢞt theo Langmuir cꢗa vꢙ chuꢏi
biꢒn tính là 1,0954 m2/g.
Tꢟ kꢒt quꢉ hình 3.11 cho thꢎy thꢅi gian khuꢎy tăng thì
hiꢊu suꢎt hꢎp phꢚ tăng và ñꢄt cân bꢦng hꢎp phꢚ sau 60 phút. Vì
vꢋy thꢅi gian khuꢎy 60 phút ñưꢃc chꢈn làm thꢅi gian tꢏi ưu.
3.4.1.3. ꢜnh hưꢑng cꢉa tꢣ lꢒ vꢕ chuꢈi biꢍn tính ñꢍn khꢋ năng
hꢌp phꢖ
3.4. KHꢓO SÁT CÁC YꢥU Tꢈ ꢓNH HƯꢕNG ĐꢥN KHꢓ
NĂNG HꢊP PHꢆ Cu (II), Pb (II) CꢘA Vꢇ CHUꢈI BIꢥN
TÍNH
3.4.1. Khꢌo sát các yꢏu tꢄ ꢌnh hưꢕng ñꢏn khꢌ năng hꢆp phꢂ
bꢅ ñꢄi vꢊi Cu (II), Pb (II) cꢎa vꢃ chuꢄi biꢏn tính
3.4.1.1 ꢜnh hưꢑng cꢉa pH ñꢍn khꢋ năng hꢌp phꢖ
100
98
96
Cu(II)
94
Pb(II)
92
90
88
120
100
80
0
0.5
1
1.5
2
2.5
Cu(II)
Tꢰ lꢟ vꢱ chuꢎi (gam)
60
Pb(II)
40
20
0
Như vꢋy, khi tăng tꢪ lꢊ vꢙ chuꢏi biꢒn tính tꢟ 0,25 gam –
2,0 gam thì hiꢊu suꢎt hꢎp phꢚ tăng dꢘn và ñꢄt giá trꢣ cân bꢦng ꢓ
tꢪ lꢊ vꢙ chuꢏi biꢒn tính/ thꢖ tích dung dꢣch là: 1gam/100mL
dung dꢣch.
0
2
4
6
8
10
12
pH cꢪa dung dꢯch
Hình 3.10. ꢜnh hưꢑng cꢉa pH ñꢍn khꢋ năng hꢌp phꢖ
Kꢒt quꢉ hình 3.10 cho thꢎy khi pH tăng thì hiꢊu suꢎt
hꢎp phꢚ tăng và ñꢄt giá trꢣ cân bꢦng ꢓ pH = 6.
3.4.1.4. Đưꢝng ñꢛng nhiꢒt hꢌp phꢖ ion theo Freundlich
19
20
y = 1.0015x + 0.2088
R2 = 0.971
Kꢒt quꢉ ñưꢃc trình bày ꢓ bꢉng 3.9
0.6
0.4
0.2
0
Bꢌng 3.9. Khꢋ năng hꢌp phꢖ cꢉa vꢕ chuꢈi biꢍn tính ñꢈi vꢎi
Cu(II) và Pb(II) trong cùng ñiꢄu kiꢒn dung dꢟch
lg(x/m)
Linear (lg(x/m))
-0.8
-0.6
-0.4
-0.2
0
0.2
-0.2
-0.4
-0.6
Nꢍng ñꢌ/Phꢘn trăm hꢎp
Cu (II)
Pb (II)
phꢚ
C0 (ppm)
Cf (ppm)
%A
lg(x/m)
14,05
0.3625
97,42%
19,2
Hình 3.13. Dꢂng tuyꢍn tính cꢉa phương trình Freundlich ñꢈi
vꢎi Cu (II)
0,1689
99,12%
Tꢟ phương trình ñưꢅng thꢬng y = 1,0015x + 0,2088 dꢝ
dàng tính ñưꢃc hꢦng sꢏ K và n cꢗa hꢊ hꢎp phꢚ là:
K = 1,6173 và n = 1,0015
Kꢒt quꢉ bꢉng 3.9 cho thꢎy sꢜ hꢎp phꢚ giꢥa ion Cu(II) và
Pb(II) trên vꢙ chuꢏi biꢒn tính rꢎt cao. Tuy nhiên, hiꢊu suꢎt hꢎp
phꢚ Pb(II) cao hơn Cu(II). Điꢔu này ñưꢃc thꢖ hiꢊn ꢓ các thí
nghiꢊm trên, hiꢊu suꢎt hꢎp phꢚ cꢗa Pb(II) luôn cao hơn Cu(II).
3.4.2. Khꢌo sát các yꢏu tꢄ ꢌnh hưꢕng ñꢏn khꢌ năng hꢆp phꢂ
cꢇt ñꢄi vꢊi Cu (II), Pb (II) cꢎa vꢃ chuꢄi biꢏn tính
y = 1.0129x + 0.6214
R2 = 0.9628
0.8
0.6
0.4
0.2
0
lg(x/m)
Linear (lg(x/m))
-1
-0.8
-0.6
-0.4
-0.2
0
-0.2
-0.4
3.4.2.1. ꢜnh hưꢑng cꢉa tꢈc ñꢐ dòng ñꢍn khꢋ năng hꢌp phꢖ cꢐt
lg(x/m)
102
100
98
Hình 3.14. Dꢂng tuyꢍn tính cꢉa phương trình Freundlich ñꢈi
vꢎi Pb (II)
96
Cu (II)
Pb (II)
94
92
Tꢟ phương trình ñưꢅng thꢬng y = 1,0129x + 0,6214 dꢝ
dàng tính ñưꢃc hꢦng sꢏ K và n cꢗa hꢊ hꢎp phꢚ là:
K = 4,1822 và n = 1,0129
90
88
86
0
1
2
3
4
5
Tꢎc ñꢩ dòng (mL/phút)
Như vꢋy, giá trꢣ hꢦng sꢏ K và n cho thꢎy vꢙ chuꢏi có
khꢉ năng hꢎp phꢚ tꢏt ion kim loꢄi nꢞng trong nưꢆc.
3.4.1.5. So sánh khꢌ năng hꢆp phꢂ cꢎa vꢃ chuꢄi biꢏn tính ñꢄi
vꢊi ion Cu(II), Pb(II) trong cùng ñiꢞu kiꢐn
Hình 3.16. ꢜnh hưꢑng tꢈc ñꢐ dòng ñꢍn khꢋ năng hꢌp phꢖ
Cu(II) và Pb)II)
21
22
Tꢟ kꢒt quꢉ hình 3.16 cho thꢎy tꢏc ñꢌ dòng giꢉm thì hiꢊu
suꢎt hꢎp phꢚ tăng và hiꢊu suꢎt hꢎp phꢚ gꢘn như 100% cꢗa Cu
(II) và Pb (II) ꢓ tꢏc ñꢌ 0,25 mL/phút. Vì vꢋy chꢈn tꢏc ñꢌ dòng
0,25 mL/phút (tꢏi ưu) ñꢖ khꢉo sát ꢉnh hưꢓng nꢍng ñꢌ cꢗa mꢤi
ion kim loꢄi ñꢏi vꢆi hꢎp phꢚ cꢌt.
ñꢏi vꢆi các ion Cu(II), Pb(II). Các ñưꢅng ñꢬng nhiꢊt hꢎp phꢚ
Langmuir có dꢄng ñưꢅng tuyꢒn tính. Dꢜa vào phương trình
ñưꢅng thꢬng tꢑng quát cꢗa mô hình ñꢬng nhiꢊt hꢎp phꢚ
Langmuir (1.7), phương trình (1.8) và phương trình thꢜc
nghiꢊm cꢗa tꢟng ion kim loꢄi trên các hình 3.17, hình 3.18 tính
toán ñưꢃc dung lưꢃng hꢎp phꢚ cꢜc ñꢄi cꢗa vꢙ chuꢏi biꢒn tính
ñꢏi vꢆi các ion Cu(II), Pb(II) tương ꢢng bꢦng 7.704mg/g,
24.272 mg/g.
3.4.2.2. ꢜnh hưꢑng nꢇng ñꢐ ñꢡu cꢉa mꢤi ion kim loꢂi ñꢍn khꢋ
năng hꢌp phꢖ cꢐt
Kꢒt quꢉ ñưꢃc trình bày ꢓ hình 3.17 và hình 3.18
y = 0.1298x + 1.1992
phương trình
R2 = 0.9943
25
20
15
10
5
Cf/q
Linear (Cf/q)
0
0
50
100
150
200
Cf (mg/L)
Hình 3.17 Sꢆ phꢖ thuꢐc cꢉa Cf/q vào Cf ñꢈi vꢎi Cu (II)
y = 0.0412x + 0.1949
phương trình
R2 = 0.9887
6
5
4
Cf/q
Linear (Cf/q)
3
2
1
0
0
20
40
60
80
100
120
140
Cf (mg/L)
Hình 3.18 Sꢆ phꢖ thuꢐc cꢉa Cf/q vào Cf ñꢈi vꢎi Pb (II)
Dꢜa vào các sꢏ liꢊu thꢜc nghiꢊm cho thꢎy mô hình ñꢬng
nhiꢊt hꢎp phꢚ Langmuir mô tꢉ khá tꢏt sꢜ hꢎp phꢚ cꢗa VLHP
23
24
5. Đã khꢉo sát ñưꢃc các yꢒu tꢏ hꢎp phꢚ cꢌt: tꢏc ñꢌ
dòng, nꢍng ñꢌ cꢗa ion kim loꢄi. Tꢟ ñó tính ñưꢃc dung lưꢃng
hꢎp phꢚ cꢜc ñꢄi cꢗa Cu (II) và Pb (II) ñꢏi vꢆi vꢙ chuꢏi biꢒn
tính:
KꢥT LUꢐN VÀ KIꢥN NGHꢔ
1. KꢥT LUꢐN
Sau mꢌt thꢅi gian nghiên cꢢu ñꢔ tài, chúng tôi ñã ñꢄt ñưꢃc mꢌt
sꢏ kꢒt quꢉ sau:
Tꢏc ñꢌ dòng là 2,5 mL/phút (tꢏi ưu), dung lưꢃng hꢎp
phꢚ cꢜc ñꢄi cꢗa vꢙ chuꢏi biꢒn tính ñꢏi vꢆi các ion Cu(II), Pb(II)
tương ꢢng bꢦng 7.704mg/g, 24.272 mg/g.
1. Đꢌ ꢠm và hàm lưꢃng tro cꢗa vꢙ chuꢏi
+ Đꢌ ꢠm cꢗa vꢙ chuꢏi là 11,833%.
+ Hàm lưꢃng tro cꢗa vꢙ chuꢏi là 12,93%.
2. Khꢉo sát ñưꢃc các yꢒu tꢏ ꢉnh hưꢓng ñꢒn quá trình
biꢒn tính vꢙ chuꢏi nhꢦm tꢄo ra vꢙ chuꢏi biꢒn tính tꢏi ưu nhꢎt ꢓ
ñiꢔu kiꢊn:
2. KIꢥN NGHꢔ
1. Tiꢒp tꢚc nghiên cꢢu quá trình hꢎp phꢚ các ion kim
loꢄi nꢞng khác trên vꢋt liꢊu hꢎp phꢚ vꢙ chuꢏi biꢒn tính, ñꢖ tꢟ ñó
ñánh giá ñưꢃc khꢉ năng hꢎp phꢚ cꢗa nó mꢌt cách hoàn thiꢊn,
tꢏi ưu.
- Nꢍng ñꢌ axit citric: 55%
- Tꢪ lꢊ rꢫn : lꢙng là 1g: 80ml
2. Nghiên cꢢu khꢉ năng hꢎp phꢚ cꢗa vꢙ chuꢏi biꢒn tính
ñꢏi vꢆi ion kim loꢄi nꢞng trong nưꢆc thꢉi công nghiꢊp ñꢖ có thꢖ
ñưa vào công nghꢊ xꢛ lý nưꢆc, góp phꢘn bꢉo vꢊ môi trưꢅng.
- Thꢅi gian biꢒn tính: 4 giꢅ
3. Chꢢng minh khꢉ năng hꢎp phꢚ tꢏt cꢗa vꢙ chuꢏi biꢒn
tính so vꢆi vꢙ chuꢏi chưa biꢒn tính bꢦng phꢑ hꢍng ngoꢄi, ꢉnh
SEM, diꢊn tích bꢔ mꢞt riêng theo BET
5. Điꢔu kiꢊn tꢏi ưu ñꢖ hꢎp phꢚ ion kim loꢄi lên vꢙ
chuꢏi biꢒn tính như sau:
- pH dung dꢣch bꢦng 6
- Thꢅi gian khuꢎy: 60 phút
- Nꢍng ñꢌ vꢙ chuꢏi: 1g vꢙ chuꢏi/ 100ml dung dꢣch
- Xác ñꢣnh hꢦng sꢏ ñꢞc trưng cho hꢊ hꢎp phꢚ tꢟ phương
trình ñꢬng nhiꢊt Freundlich ñꢏi vꢆi Cu (II) và Pb (II) như sau:
Cu (II): K = 1,6173 và n = 1,0015
Pb (II): K = 4,1822 và n = 1,0129
12 trang
10160
Free
Bạn đang xem tài liệu "Tóm tắt Luận văn Nghiên cứu sử dụng vỏ chuối để hấp phụ một số ion kim loại nặng trong nước", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên
File đính kèm:
- tom_tat_luan_van_nghien_cuu_su_dung_vo_chuoi_de_hap_phu_mot.pdf
