Đang tải... (xem toàn văn)
ĐỀ CƯƠNG KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP Họ tên sinh viên: NGUYỄN VĂN MẠNH Lớp: 11CHP 1. Tên đề tài: Nghiên cứu khả năng hấp phụ methylen xanh trên vật liệu hấp phụ điều chế từ cành cây keo lá tràm 2. Nguyên liệu hóa chất, dụng cụ và thiết bị chính: Nguyên liệu, dụng cụ và thiết bị: cành keo lá tràm, máy khuấy từ, máy pH, máy quang phổ V530, tủ sấy, bình tam giác, phễu lọc, giấy lọc... 3. Nội dung nghiên cứu: khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình chế tạo VLHP: quá trình hoạt hóa bằng axit H3PO4 (nồng độ axit, nhiệt độ ngâm mẫu, nhiệt độ nung mẫu), hoạt hóa bằng kiềm NaOH (tỉ lệ mThan : mNaOH, nhiệt độ nung mẫu); khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến hiệu suất hấp phụ chất màu của VLHP (pH, thời gian đạt cân bằng, tỉ lệ rắn : lỏng) và so sánh với than hoạt tính thị trường, từ đó rút ra nhận xét về khả năng hấp phụ chất màu của VLHP 4. Giáo viên hướng dẫn: Th.S. Mai Văn Bảy 5. Ngày giao đề tài: Ngày 36102014 6. Ngày hoàn thành: Ngày 10042015 Giáo viên hướng dẫn Sinh viên (Ký và ghi rõ họ tên) (Ký và ghi rõ họ tên)
ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KHOA HÓA NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG HẤP PHỤ METHYLEN XANH TRÊN VẬT LIỆU HẤP PHỤ ĐIỀU CHẾ TỪ CÀNH CÂY KEO LÁ TRÀM KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP CỬ NHÂN KHOA HỌC SINH VIÊN : NGUYỄN VĂN MẠNH LỚP : 11CHP CBHD : Mai Văn Bảy Đà Nẵng - 2015 ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM TRƯỜNG ĐHSP Độc lập - Tự do - Hạnh phúc KHOA HOÁ NHIỆM VỤ KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP Họ và tên sinh viên: Nguyễn Văn Mạnh Lớp: : 11 CHP 1. Tên đề tài: Nghiên cứu khả năng hấp phụ methylen xanh trên vật liệu hấp phụ điều chế từ cành cây keo lá tràm 2. Nguyên liệu, dụng cụ và thiết bị: cành keo lá tràm, máy khuấy từ, máy pH, máy quang phổ V-530, tủ sấy, bình tam giác, phễu lọc, giấy lọc 3. Nội dung nghiên cứu: khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình chế tạo VLHP: quá trình hoạt hóa bằng axit H 3 PO 4 (nồng độ axit, nhiệt độ ngâm mẫu, nhiệt độ nung mẫu), hoạt hóa bằng kiềm NaOH (tỉ lệ m Than : m NaOH , nhiệt độ nung mẫu); khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến hiệu suất hấp phụ chất màu của VLHP (pH, thời gian đạt cân bằng, tỉ lệ rắn : lỏng) và so sánh với than hoạt tính thị trường, từ đó rút ra nhận xét về khả năng hấp phụ chất màu của VLHP. 4. Giáo viên hướng dẫn: Th.S. Mai Văn Bảy 5. Ngày giao đề tài: Ngày 26 tháng 10 năm 2014 6. Ngày hoàn thành: Ngày 10 tháng 04 năm 2015. Chủ nhiệm Khoa Giáo viên hướng dẫn Sinh viên đã hoàn thành và nộp báo cáo cho Khoa ngày….tháng…năm 2015 Kết quả điểm đánh giá: Ngày…tháng…năm 2015 CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG (Ký và ghi rõ họ tên) TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KHOA HÓA CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập - Tự do - Hạnh phúc ĐỀ CƯƠNG KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP Họ tên sinh viên: NGUYỄN VĂN MẠNH Lớp: 11CHP 1. Tên đề tài: Nghiên cứu khả năng hấp phụ methylen xanh trên vật liệu hấp phụ điều chế từ cành cây keo lá tràm 2. Nguyên liệu hóa chất, dụng cụ và thiết bị chính: Nguyên liệu, dụng cụ và thiết bị: cành keo lá tràm, máy khuấy từ, máy pH, máy quang phổ V-530, tủ sấy, bình tam giác, phễu lọc, giấy lọc 3. Nội dung nghiên cứu: khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình chế tạo VLHP: quá trình hoạt hóa bằng axit H 3 PO 4 (nồng độ axit, nhiệt độ ngâm mẫu, nhiệt độ nung mẫu), hoạt hóa bằng kiềm NaOH (tỉ lệ m Than : m NaOH , nhiệt độ nung mẫu); khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến hiệu suất hấp phụ chất màu của VLHP (pH, thời gian đạt cân bằng, tỉ lệ rắn : lỏng) và so sánh với than hoạt tính thị trường, từ đó rút ra nhận xét về khả năng hấp phụ chất màu của VLHP 4. Giáo viên hướng dẫn: Th.S. Mai Văn Bảy 5. Ngày giao đề tài: Ngày 36/10/2014 6. Ngày hoàn thành: Ngày 10/04/2015 Giáo viên hướng dẫn Sinh viên (Ký và ghi rõ họ tên) (Ký và ghi rõ họ tên) Sinh viên đã hoàn thành và nộp báo cáo cho Khoa ngày…tháng… năm 20 LỜI CẢM ƠN Em xin chân thành bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến thầy Mai Văn Bảy và cô Giang Thị Kim Liên đã tận tình hướng dẫn, giúp đỡ để em có thể hoàn thành tốt khóa luận này. Em cũng xin gửi lời cảm ơn đến các thầy cô giáo trong khoa, đặc biệt là các thầy cô quản lí phòng thí nghiệm đã tạo mọi điều kiện cho em có thể hoàn thành khóa luận một cách thuận lợi. Cuối cùng, tôi xin cảm ơn các bạn cùng lớp đã giúp đỡ tôi trong việc tìm kiếm tài liệu và đóng góp ý kiến cho tôi trong suốt quá trình hoàn thành khóa luận. Em xin chân thành cảm ơn! Đà Nẵng, ngày tháng năm 2015 Sinh viên Nguyễn Văn Mạnh MỤC LỤC DANH MỤC BẢNG DANH MỤC HÌNH 9 MỞ ĐẦU 1. Đặt vấn đề Vấn đề ô nhiễm môi trường hiện nay đã và đang gây ra những hậu quả vô cùng to lớn, ảnh hưởng trực tiếp đến cuộc sống của con người trên toàn cầu. Việc giải quyết vấn đề ô nhiễm luôn được đặt ra trong mọi khía cạnh trong cuộc sống, từ các việc nhỏ nhất diễn ra hàng ngày tại mỗi gia đình cho đến các quy trình sản xuất tại nhà máy, xí nghiệp, các điểm dịch vụ, giải trí….tất cả đều quan tâm chú trọng đến việc làm thế nào để giảm thiểu việc phát sinh ra các chất gây ô nhiễm môi trường.Ô nhiễm môi trường nước là một vấn đề được toàn xã hội quan tâm. Ở Việt Nam, các nguồn nước mặt và nước ngầm ở nhiều khu vực đang bị ô nhiễm nghiêm trọng. Việc xả thải thuốc nhuôm trực tiếp ra môi trường đã gây nên hậu quả vô cùng nghiêm trọng trong môi trường nước. Thuốc nhuộm được sử dụng rộng rãi trong các ngành công nghiệp như: dệt may, cao su, giấy, mỹ phẩm… Do tính tan cao, các thuốc nhuộm là tác nhân gây ô nhiễm các nguồn nước và hậu quả là tổn hại đến con người, các sinh vật sống. Trong số nhiều phương pháp được nghiên cứu để tách loại các phẩm màu trong môi trường nước, phương pháp hấp phụ được lựa chọn và đã mang lại hiệu quả cao. Hiện nay, than hoạt tính là một chất hấp phụ rất tốt và linh hoạt, được sử dụng rộng rãi để phụ nhiều chất khí, chất lỏng, chất hòa tan trong nước. Nguyên liệu điều chế than hoạt tính tương đối phong phú, đa dạng. Một trong những loại nguyên liệu được chú ý là các loại phế phẩm nông nghiệp như cành keo lai, bã mía, xơ dừa Đây là những vật liệu rẻ tiền, sẵn có, nhưng việc sử dụng chúng để tạo ra các loại vật liệu hấp phụ nhằm xử lý nước thải còn ít được quan tâm. Cho đến nay cũng đã có nhiều công trình nghiên cứu về khả năng xử lý chất ô nhiễm của các phụ phẩm, phế phẩm nông nghiệp như xơ dừa, lục bình, vỏ lạc, bã cà 10 phê, mùn cưa, chitin, cành keo lá tràm… trong số đó cành keo lá tràm được xem như nguồn nguyên liệu dồi dào, dễ tìm kiếm, giá thành không cao. Với những ưu điểm của keo lá tràm, chúng tôi đề xuất đề tài “Nghiên cứu khả năng hấp phụ methylen xanh trên vật liệu hấp phụ điều chế từ cành cây keo lá tràm”. Đề tài nhằm nghiên cứu đánh giá khả năng hấp phụ methylen xanh trong nước thải của than đốt từ cành cây keo lá tràm, từ đó góp phần tạo thêm một loại chất hấp phụ có giá thành thấp mà khả năng xử lý hiệu quả. 2. Tính mới của đề tài Đề xuất một nghiên cứu mới về vật liệu hấp phụ hiệu quả, rẻ tiền cũng như một ứng dụng mới cho cành cây keo lá tràm. 3. Mục tiêu nghiên cứu - Khảo sát khả năng hấp phụ methylen xanh của tro keo và các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình hấp phụ. - So sánh tính chất và khả năng hấp phụ của than hoạt tính điều chế từ cành keo lá tràm so với các vật liệu hấp phụ truyền thống khác. - So sánh khả năng hấp phụ của than hoạt tính điều chế từ cành keo lá tràm với các vật liệu hấp phụ từ phụ phẩm, phế phẩm của nông nghiệp đã được nghiên cứu trước đây. - So sánh khả năng hấp phụ của than hoạt tính điều chế từ cành keo lá tràm với than hoạt tính thị trường. - Bước đầu xác định diện tích bề mặt riêng của than hoạt tính điều chế từ cành keo lá tràm. 4. Phạm vi nghiên cứu [...]...11 - Nghiên cứu các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình hấp phụ methylen xanh bằng vật liệu hấp phụ điều chế từ cành cây keo lá tràm 5 Phương pháp nghiên cứu 5.1 Phương pháp nghiên cứu lý thuyết - Thu thập tài liệu trong và ngoài nước có liên quan đến nội dung nghiên cứu Tổng quan cơ sở lý thuyết sử dụng phương pháp hấp phụ để xử lý methylen xanh - Tổng hợp phân tích, so sánh và đánh giá lập kế hoạch nghiên. .. nghiên cứu xử lý thuốc nhuôm xanh methylen bằng than hoạt tính điều chế từ xơ dừa 1.2.7.3 Các vật liệu hấp phụ khác Hiện nay các nghiên cứu về vật liệu hấp phụ có xu hướng tìm ra những loại chất mới có nguồn gốc từ tự nhiên, đặc biệt là phụ phẩm nông nghiệp nhằm hạ giá thành sản phẩm mà vẫn đảm bảo được khả năng hấp phụ của vật liệu S Mohamad Zaki và N Mohd Ridzuan (2011) nghiên cứu vật liệu hấp phụ là... nhau Khả năng hấp phụ trên vật liệu hấp phụ đối với các chất hữu cơ có độ tan cao sẽ yếu hơn với chất hữu cơ có độ tan thấp hơn Như vậy, từ độ tan của chất hữu cơ trong nước có thể dự đoán được khả năng hấp phụ chúng trên vật liệu hấp phụ Phần lớn các chất hữu cơ tồn tại trong nước dạng phân tử trung hòa, ít bị phân cực Do đó quá trình hấp phụ trên vật liệu hấp phụ đối với chất hữu cơ chủ yếu theo cơ chế. .. điểm keo lá tràm Keo lá tràm là dạng cây gỗ lớn, chiều cao có thể đạt tới 30 m Loài cây này phân cành thấp và có tán rộng Hình 1.14 Keo lá tràm Hình 1.15 Lá keo lá tràm Lá cây là lá giả, do lá thật bị tiêu giảm, bộ phận quang hợp là lá giả, được biến thái từ cuống cấp một, quan sát kỹ có thể thấy dấu vết của tuyến hình chậu còn ở cuối lá giả có hình dạng cong lưỡi liềm, kích thước lá giả rộng từ 3-4... khả năng hấp phụ của vật liệu hấp phụ nhờ vi sinh vật [4] 1.2.1.3 Hấp phụ trong môi trường nước Trong nước, tương tác giữa một chất hấp phụ và chất bị hấp phụ phức tạp hơn rất nhiều vì trong hệ có ít nhất ba thành phần gây tương tác: nước, chất hấp phụ và chất bị hấp phụ Do sự có mặt của dung môi nên trong hệ sẽ xảy ra quá trình hấp phụ cạnh tranh giữa chất bị hấp phụ và dung môi trên bề mặt chất hấp. .. của đề tài 6.1 Ý nghĩa khoa học - Bước đầu khảo sát khả năng hấp phụ Methylen xanhcủa than hoạt tính điều chế từ cành keo lá tràm - Thử nghiệm 1 loại chất hấp phụ mới từ cây keo lá tràm, dễ sản xuất, giá thành thấp, nguồn gốc tự nhiên, hiệu quả hấp phụ cao hơn một số loại chất hấp phụ có nguồn gốc từ phụ phẩm nông nghiệp đã được nghiên cứu trước đây - Vừa giảm được 1 lượng chất thải vào môi trường 6.2... Sự hấp phụ hóa học còn đòi hỏi sự hoạt hóa phân tử do đó xảy ra chậm - Trong thực tế, sự phân biệt hấp phụ vật lý và hấp phụ hóa học chỉ là tương đối vì ranh giới giữa chúng không rõ rệt Một số trường hợp tồn tại đồng thời cả hai hình thức hấp phụ Ở vùng nhiệt độ thấp thường xảy ra hấp phụ vật lý, khi tăng nhiệt độ khả năng hấp phụ vật lý giảm, khả năng hấp phụ hóa học tăng lên 1.2.1.2 Giải hấp phụ. .. là diện tích bề mặt đơn phân tử tính đối với 1g chất hấp phụ [1][5] Chất bị hấp phụ là chất bị hút ra khỏi pha thể tích đến tập trung trên bề mặt chất hấp phụ 16 - Sự hấp phụ xảy ra do lực tương tác giữa các phần tử chất hấp phụ và chất bị hấp phụ Tùy theo bản chất của lực tương tác mà người ta phân biệt hấp phụ vật lý và hấp phụ hóa học - Hấp phụ vật lý được gây ra bởi lực Vanderwaals (bao gồm ba loại... 1.2.1.2 Giải hấp phụ Giải hấp phụ là sự đi ra của chất bị hấp phụ khỏi bề mặt chất hấp phụ Quá trình này dựa trên nguyên tắc sử dụng các yếu tố bất lợi đối với quá trình hấp phụ Đây là phương pháp tái sinh vật liệu hấp phụ nên nó mang đặc trưng về hiệu quả kinh tế 17 Một số phương pháp tái sinh vật liệu hấp phụ: Phương pháp hóa lý: Có thể thực hiện tại chỗ, ngay trên cột hấp phụ nên tiết kiệm được thời... chất bị hấp phụ (g) C0: Nồng độ của chất bị hấp phụ tại thời điểm ban đầu (mg/l) Ccb: Nồng độ của chất bị hấp phụ tại thời điểm cân bằng (mg/l) 1.2.2.2 Hiệu suất hấp phụ Hiệu suất hấp phụ là tỉ số giữa nồng độ dung dịch bị hấp phụ và nồng độ dung dịch ban đầu (1.3) 20 1.2.3 Các mô hình cơ bản của quá trình hấp phụ 1.2.3.1 Mô hình động học hấp phụ Đối với hệ hấp phụ lỏng - rắn, động học hấp phụ xảy