Đang tải... (xem toàn văn)
MỤC LỤC MỞ ĐẦU .............................................................................................................. 1 1. Lý do chọn đề tài ......................................................................................... 1 2. Mục tiêu nghiên cứu ................................................................................... 1 3. Phạm vi nghiên cứu .................................................................................... 2 4. Nội dung và phương pháp nghiên cứu ...................................................... 2 5. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài .................................................. 2 CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU ............................................................ 3 1.1. Tổng quan về vỏ lạc .................................................................................. 3 1.1.1. Năng suất và sản lượng lạc................................................................. 3 1.1.2. Thành phần chính của vỏ lạc ........................................................... 4 1.1.3. một số hướng nghiên cứu sử dụng phụ phẩm nông nghiệp làm vật liệu hấp phụ ................................................................................................... 4 1.2. Hấp phụ ................................................................................................... 5 1.2.1. Khái niệm và phân loại hấp phụ ........................................................ 5 1.2.2. Các dạng đường hấp phụ đẳng nhiệt ................................................. 7 1.2.3. Một số phương trình cơ bản của sự hấp phụ .................................... 8 1.2.4. Đặc tính của quá trình hấp phụ ....................................................... 14 1.2.5. Phổ hấp thu nguyên tử (AAS) và hiển vi điện tử truyền qua (SEM) ...................................................................................................................... 15 CHƯƠNG 2: NGUYÊN LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ........ 17 2.1. Thiết bị và hóa chất .............................................................................. 17 2.1.1. Thiết bị ............................................................................................. 17 2.1.2. Hoá chất ........................................................................................... 17 2.2. Chế tạo nguyên liệu hấp phụ từ vỏ lạc .................................................. 17 2.2.1.Quy trình chế tạo VLHP từ nguyên liệu vỏ lạc ................................ 17 2.3. Khảo sát khả năng hấp phụ ion Pb2+ và ion Cu2+ ............................... 18 2.3.1. Ảnh hưởng của thời gian khuấy đến hiệu suất hấp phụ ............... 18 2.3.2. Ảnh hưởng của khối lượng VLHP đến hiệu suất hấp phụ ............. 18 2.3.3. Ảnh hưởng của nồng độ dung dịch Pb2+ ban đầu đến hiệu suất hấp phụ ................................................................................................................ 19 CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN ................................................... 21 3.1. Kết quả khảo sát một số đặc điểm của bề mặt VLHP điều chế ......... 21 v 3.2. Khả năng hấp phụ ion Pb2+ của VLHP điều chế ................................ 22 3.2.1. Khảo sát về thời gian khuấy đến hiệu suất hấp phụ ...................... 22 3.2.2. Khảo sát về khối lượng VLHP đến hiệu suất hấp phụ ................... 24 3.2.3. Khảo sát về nồng độ dung dịch Pb2+ ban đầu đến hiệu suất hấp phụ ...................................................................................................................... 25 3.3. Khả năng hấp phụ ion Cu2+ của VLHP điều chế ................................ 26 3.3.1. Khảo sát về thời gian khuấy đến hiệu suất hấp phụ ...................... 26 3.3.2. Khảo sát về khối lượng VLHP đến hiệu suất hấp phụ ................... 27 3.3.3. Khảo sát về nồng độ dung dịch Cu2+ ban đầu đến hiệu suất hấp phụ ................................................................................................................ 29 3.4. Xây dựng đường đẳng nhiệt hấp phụ .................................................. 30 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ .......................................................................... 33 Kết luận ......................................................................................................... 33 Kiến Nghị ...................................................................................................... 33 TÀI LIỆU THAM KHẢO ................................................................................ 34
ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KHOA HÓA - NGUYỄN ĐÌNH CHƯƠNG NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG HẤP PHỤ ION Pb2+, Cu2+ TRÊN VẬT LIỆU HẤP PHỤ CHẾ TẠO TỪ VỎ LẠC KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP CỬ NHÂN SƯ PHẠM Đà Nẵng, 2016 ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KHOA HÓA - NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG HẤP PHỤ ION Pb2+, Cu2+ TRÊN VẬT LIỆU HẤP PHỤ CHẾ TẠO TỪ VỎ LẠC Sinh viên thực Lớp Giáo viên hướng dẫn : Nguyễn Đình Chương : 12SHH : TS Đinh Văn Tạc Đà Nẵng, 2016 ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM Độc Lập - Tự Do - Hạnh Phúc KHOA HÓA NHIỆM VỤ KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP Họ tên sinh viên : Nguyễn Đình Chương Lớp : 12SHH Tên đề tài: Nghiên cứu khả hấp phụ ion Pb2+, Cu2+ vật liệu hấp phụ chế tạo từ vỏ lạc Nguyên liệu, hóa chất, dụng cụ thiết bị: * a Nguyên liệu, hóa chất - Vỏ lạc - dung dịch HNO3 10%, axit xitric, NaOH - Dung dịch Pb2+, Cu2+ pha với nồng độ xác - Nước cất - Giấy lọc * b Dụng cụ thiết bị nghiên cứu - Máy khuấy từ - Máy sấy - Cân phân tích - Phểu lọc puchner Và dụng cụ thí nghiệm khác như: cốc thủy tinh, phễu thủy tinh, bình định mức, bình tam giác, ống đong, pipet… Nội dung nghiên cứu: - Điều chế vật liệu hấp phụ từ vỏ lạc - Đánh giá khả hấp phụ ion Pb2+, Cu2+ VLHP điều chế từ vỏ lạc - So sánh khả hấp phụ ion Pb2+ Cu2+ VLHP điều chế từ vỏ lạc i Giáo viên hướng dẫn: TS Đinh Văn Tạc Ngày giao đề tài: Ngày 15 tháng năm 2015 Ngày hoàn thành: Ngày 20 tháng năm 2016 Chủ nhiệm Khoa Giáo viên hướng dẫn Sinh viên hoàn thành nộp báo cáo cho Khoa ngày …tháng …năm 2016 Kết điểm đánh giá: Ngày …… tháng … năm 2016 CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG ii LỜI CẢM ƠN Lời em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến Ts Đinh Văn Tạc giao đề tài nhiệt tình hướng dẫn em hoàn thành tốt khóa luận tốt nghiệp Em xin chân thành cảm ơn thầy cô quản lý phòng thí nghiệm giúp đỡ tạo điều kiện thuận lợi cho em suốt thời gian thực đề tài Em xin chân thành cảm ơn thầy cô, bạn lớp nhiệt tình giúp đỡ, động viên em hoàn thành đề tài iii MỤC LỤC MỞ ĐẦU 1 Lý chọn đề tài Mục tiêu nghiên cứu Phạm vi nghiên cứu Nội dung phương pháp nghiên cứu Ý nghĩa khoa học thực tiễn đề tài CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1 Tổng quan vỏ lạc 1.1.1 Năng suất sản lượng lạc 1.1.2 Thành phần vỏ lạc 1.1.3 số hướng nghiên cứu sử dụng phụ phẩm nông nghiệp làm vật liệu hấp phụ 1.2 Hấp phụ 1.2.1 Khái niệm phân loại hấp phụ 1.2.2 Các dạng đường hấp phụ đẳng nhiệt 1.2.3 Một số phương trình hấp phụ 1.2.4 Đặc tính trình hấp phụ 14 1.2.5 Phổ hấp thu nguyên tử (AAS) hiển vi điện tử truyền qua (SEM) 15 CHƯƠNG 2: NGUYÊN LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 17 2.1 Thiết bị hóa chất 17 2.1.1 Thiết bị 17 2.1.2 Hoá chất 17 2.2 Chế tạo nguyên liệu hấp phụ từ vỏ lạc 17 2.2.1.Quy trình chế tạo VLHP từ nguyên liệu vỏ lạc 17 2.3 Khảo sát khả hấp phụ ion Pb2+ ion Cu2+ 18 2.3.1 Ảnh hưởng thời gian khuấy đến hiệu suất hấp phụ 18 2.3.2 Ảnh hưởng khối lượng VLHP đến hiệu suất hấp phụ 18 2.3.3 Ảnh hưởng nồng độ dung dịch Pb2+ ban đầu đến hiệu suất hấp phụ 19 CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 21 3.1 Kết khảo sát số đặc điểm bề mặt VLHP điều chế 21 iv 3.2 Khả hấp phụ ion Pb2+ VLHP điều chế 22 3.2.1 Khảo sát thời gian khuấy đến hiệu suất hấp phụ 22 3.2.2 Khảo sát khối lượng VLHP đến hiệu suất hấp phụ 24 3.2.3 Khảo sát nồng độ dung dịch Pb2+ ban đầu đến hiệu suất hấp phụ 25 3.3 Khả hấp phụ ion Cu2+ VLHP điều chế 26 3.3.1 Khảo sát thời gian khuấy đến hiệu suất hấp phụ 26 3.3.2 Khảo sát khối lượng VLHP đến hiệu suất hấp phụ 27 3.3.3 Khảo sát nồng độ dung dịch Cu2+ ban đầu đến hiệu suất hấp phụ 29 3.4 Xây dựng đường đẳng nhiệt hấp phụ 30 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 33 *Kết luận 33 *Kiến Nghị 33 TÀI LIỆU THAM KHẢO 34 v DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng Bảng 1.1 Tên bảng Trang Diện tích sản lượng lạc Việt Nam 03 năm gần Bảng 1.2 Thành phần vỏ lạc 04 Bảng 2.1 Quy trình hấp phụ VLHP dựa vào thời gian khuấy 18 Bảng 2.2 Quy trình hấp phụ VLHP thay đổi khối lượng 19 Bảng 2.3 Bảng 3.1 Quy trình hấp phụ VLHP thay đổi nồng độ ban đầu Khả hấp phụ ion Pb2+ VLHP thay đổi 20 23 thời gian khuấy Bảng 3.2 Khả hấp phụ ion Pb2+ VLHP thay đổi khối 24 lượng VLHP Bảng 3.3 Khả hấp phụ VLHP thay đổi nồng độ 25 dung dịch Pb2+ Bảng 3.4 Khả hấp phụ ion Cu2+ VLHP thay đổi 26 thời gian khuấy Bảng 3.5 Khả hấp phụ ion Cu+ VLHP thay đổi khối 27 lượng VLHP Bảng 3.6 Khả hấp phụ VLHP thay đổi nồng độ 29 dung dịch Cu2+ Bảng 3.7 Độ hấp phụ thay đổi nồng độ dung dịch Pb2+ ban 30 đầu Bảng 3.8 Độ hấp phụ thay đổi nồng độ dung dịch Cu 2+ ban đầu vi 30 DANH MỤC CÁC HÌNH Hình Tên hình Trang Hình 1.1 Năm loại đường hấp phụ theo Brunauer 08 Hình 1.2 Đường đẳng nhiệt hấp phụ Freundlich 09 Hình 1.3 Đường đẳng nhiệt hấp phụ Langmuir 11 Hình 1.4 Dạng đồ thị đường đẳng nhiệt hấp phụ BET 12 Hình 1.5 Đường đẳng nhiệt hấp phụ BET 13 Hình 3.1 Phổ IR nguyên liệu 21 Hình 3.2 Phổ IR VLHP 22 Hình 3.3 Ảnh chụp SEM nguyên liệu 22 Hình 3.4 Ảnh chụp SEM củaVLHP 22 Hình 3.5 Khả hấp phụ ion Pb2+ VLHP thay đổi thời 23 gian khuấy Hình 3.6 Khả hấp phụ ion Pb2+ VLHP thay đổi khối 24 lượng VLHP Hình 3.7 Khả hấp phụ VLHP thay đổi nồng độ 25 dung dịch Pb2+ Hình 3.8 Khả hấp phụ ion Cu2+ VLHP thay đổi thời 27 gian khuấy Hình 3.9 Khả hấp phụ ion Cu2+ VLHP thay đổi khối 28 lượng VLHP Hình 3.10 Khả hấp phụ VLHP thay đổi nồng độ 29 dung dịch Cu2+ Hình 3.11 Đường đẳng nhiệt hấp phụ nồng độ dung dịch ion khác vii 31 Hình 3.12 Đường đẳng nhiệt Freundlich dạng tuyến tính 32 Hình 3.13 Đường đẳng nhiệt Langmuir dạng tuyến tính 32 viii CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 3.1 Kết khảo sát số đặc điểm bề mặt VLHP điều chế Nguyên liệu vỏ lạc ban đầu xử lý NaOH để loại bỏ pigmen màu hợp chất hữu dễ hòa tan, tiếp tục este hóa bàng axit xitric Kết trình xử lý thể phổ hồng ngoại (IR) thông dịch chuyển nhóm cacbonyl từ vùng số sóng 1737.86 cm-1 đến vùng số sóng 1728.22 cm-1, rộng có cường độ mạnh (hình 3.1 hình 3.2) Tiến hành chụp ảnh kính hiển vi điện tử quét (SEM) nguyên liệu ban đầu VLHP, quan sát thấy VLHP có độ xốp cao diện tích bề mặt lớn rõ rệt (hình 3.3 hình 3.4) Hình 3.1 Phổ IR nguyên liệu 21 Hình 3.2 phổ IR VLHP Hình 3.3 Ảnh chụp SEM Hình 3.4 Ảnh chụp SEM nguyên liệu VLHP 3.2 Khả hấp phụ ion Pb2+ VLHP điều chế 3.2.1 Khảo sát thời gian khuấy đến hiệu suất hấp phụ Hiệu suất hấp phụ VLHP nghiên cứu theo thời gian cân khác với nồng độ ban đầu 20ppm khối lượng VLHP g Được thể qua bảng 3.1 hình 3.5 22 Bảng 3.1 Khả hấp phụ ion Pb2+ VLHP thay đổi thời gian khuấy Thời gian cân Co (mg/l) CCb (mg/l) H (%) 0.5 20 13.13 34.35 1.0 20 8.97 55.15 1.5 20 5.45 72.75 2.0 20 4.56 77.2 2.5 20 4.56 77.2 (h) H(%) 90 80 70 60 50 40 30 20 0.5 1.5 2.5 Thời gian (h) Hình 3.5 Khả hấp phụ ion Pb2+ VLHP thay đổi thời gian khuấy Ta nhận thấy thời gian cân ảnh hưởng đến hiệu suất hấp phụ Nếu thời gian khuấy 0.5h hiệu suất đạt 34.35% Nhưng thời gian khuấy tăng lên hiệu suất tăng lên đáng kể thời gian khuấy 2h trở đạt cân Vì chọn thời gian khuấy tối ưu 2h 23 3.2.2 Khảo sát khối lượng VLHP đến hiệu suất hấp phụ Hiệu suất hấp phụ VLHP nghiên cứu theo khối lượng khác nhau, thời gian cân 2h thể Bảng 3.2 Hình 3.6 Bảng 3.2 Khả hấp phụ ion Pb2+ VLHP thay đổi khối lượng VLHP Khối lượng VLHP C0 (mg/l) CCb (mg/l) H(%) 0.5 20 7.40 63.00 1.0 20 5.51 72.45 1.5 20 4.62 76.90 2.0 20 4.43 77.85 2.5 20 4.35 78.25 (g) 80 H (%) 78 76 74 72 70 68 66 64 62 60 0.5 1.5 2.5 m (g) Hình 3.6 Khả hấp phụ ion Pb2+ VLHP thay đổi khối lượng VLHP Dù với khối lượng VLHP khác hấp phụ ion Pb 2+ hiệu suất 60% Với khối lượng 0.5g VLHP hiệu suất hấp phụ thấp (63%) khối lượng 2.5g hiệu suất cao (78.25%) 24 Với khối lượng VLHP đem dùng cao hiệu suất hấp phụ lớn Ở mức 0.5g đến 1.5g hiệu suất chênh lệch nhiều từ 1.5g đến 2.5g hiệu suất có tăng không đáng kể Để tiết kiệm nguyên liệu hấp phụ ta chọn mức tối ưu 1.5g (76.9%) để làm thí nghiệm nghiên cứu 3.2.3 Khảo sát nồng độ dung dịch Pb2+ ban đầu đến hiệu suất hấp phụ Hiệu suất hấp phụ VLHP nghiên cứu theo nồng độ dung dịch Pb2+ khác với thời gian cân 2h khối lượng VLHP tối ưu 1.5g thể qua Bảng 3.3 Hình 3.7 Bảng 3.3 Khả hấp phụ VLHP thay đổi nồng độ dung dịch Pb2+ Khối lượng VLHP C0 (mg/l) Ccb (mg/l) H (%) 1.5 10 1.84 81.6 1.5 20 4.48 77.6 1.5 30 8.09 73.03 1.5 40 14.13 64.68 1.5 50 27.39 45.22 (g) H (%) 85 80 75 70 65 60 55 50 45 40 10 20 30 40 50 60 Co (mg/l) Hình 3.7 Khả hấp phụ VLHP thay đổi nồng độ dung dịch Pb2+ 25 Nhận xét hiệu suất hấp phụ ta thấy hiệu suất tỉ lệ nghịch với nồng độ ban đầu Khi nồng độ ban đầu thấp hiệu suất cao Nồng độ 50 mg/l hiệu suất hấp phụ đạt 45.2%, nồng độ 10 mg/l hiệu suất đạt tới 81.6% Có thể nói nồng độ có ảnh hưởng đặc biệt quan trọng đến hiệu suất hấp phụ Và ta chọn nồng độ ban đầu tối ưu cho trình nghiên cứu sau 30 mg/l 3.3 Khả hấp phụ ion Cu2+ VLHP điều chế 3.3.1 Khảo sát thời gian khuấy đến hiệu suất hấp phụ Hiệu suất hấp phụ ion Cu2+ VLHP nghiên cứu theo thời gian cân khác với nồng độ ban đầu 20ppm khối lượng VLHP 1g Được thể qua Bảng 3.4 Hình 3.8 Bảng 3.4 Khả hấp phụ ion Cu2+ VLHP thay đổi thời gian khuấy Thời gian cân Co (mg/l) CCb (mg/l) H(%) 0.5 20 7.61 61.95 1.0 20 5.85 70.75 1.5 20 5.48 72.6 2.0 20 5.44 72.8 2.5 20 5.43 72.85 (h) 26 H(%) 74 72 70 68 66 64 62 60 0.5 1.5 2.5 Thời gian (h) Hình 3.8 Khả hấp phụ ion Cu2+ VLHP thay đổi thời gian khuấy Ta nhận thấy thời gian cân ảnh hưởng đến hiệu suất hấp phụ Nếu thời gian khuấy 0.5h hiệu suất đạt 61.95% (cao so với ion Pb2+) Nếu khuấy thời gian 2.5h hiệu suất đạt 72.85% Tuy nhiêu thời gian khuấy từ 1.5h đến 2.5h hiệu suất hấp phụ thay đổi không đáng kể (chỉ có 0.25%) Vì chọn thời gian khuấy tối ưu 1.5h 3.3.2 Khảo sát khối lượng VLHP đến hiệu suất hấp phụ Hiệu suất hấp phụ VLHP nghiên cứu theo khối lượng khác nhau, thời gian cân 1.5h thể Bảng 3.5 Hình 3.9 Bảng 3.5 Khả hấp phụ ion Cu+ VLHP thay đổi khối lượng VLHP Khối lượng VLHP (g) C0 (mg/l) CCb (mg/l) H(%) 0.5 20 7.71 61.45 1.0 20 5.98 70.10 1.5 20 4.4 78.00 2.0 20 4.34 78.3 2.5 20 3.88 80.6 27 H(%) 85 80 75 70 65 60 0.5 1.5 2.5 m (g) Hình 3.9 Khả hấp phụ ion Cu2+ VLHP thay đổi khối lượng VLHP Dù với khối lượng VLHP khác hấp phụ ion Cu2+ hiệu suất 60% Với khối lượng 0.5g VLHP hiệu suất hấp phụ thấp (61.45%) khối lượng 2.5g VLHP hiệu suất cao (80.6%) Tương tự ion Pb2+, khối lượng VLHP đem dùng cao hiệu suất hấp phụ ion Cu2+ lớn Ở mức 0.5g đến 1.5g hiệu suất chênh lệch nhiều từ 1.5g đến 2.5g hiệu suất có tăng không đáng kể Để tiết kiệm nguyên liệu hấp phụ ta chọn mức tối ưu 1.5g (70.1%) để làm thí nghiệm nghiên cứu So sánh hai bảng 3.2 3.5 ta thấy điều kiện C 20mg/l; khối lượng VLHP 1.5 gam ta thấy hiệu suất hấp phụ Pb 2+ 76,9% thấp hiệu suất hấp phụ Cu2+ 78% Hiệu suất hấp phụ ion Pb2+ thấp so với hai ion Cu2+ giải thích bán kính ion Pb2+ lớn nhiều so với Cu2+ 28 3.3.3 Khảo sát nồng độ dung dịch Cu2+ ban đầu đến hiệu suất hấp phụ Hiệu suất hấp phụ VLHP nghiên cứu theo nồng độ dung dịch Cu2+ khác với thời gian cân 1.5h khối lượng VLHP tối ưu 1.5g thể qua Bảng 3.6 Hình 3.10 Bảng 3.6 Khả hấp phụ VLHP thay đổi nồng độ dung dịch Cu2+ Khối lượng VLHP C0 (mg/l) Ccb (mg/l) H (%) 1.5 10 2.87 71.30 1.5 20 5.68 71.60 1.5 30 12.45 58.50 1.5 40 19.32 51.70 1.5 50 30.93 38.14 (g) H (%) 80 70 60 50 40 30 10 20 30 40 50 60 C0 (mg/l) Hình 3.10 Khả hấp phụ VLHP thay đổi nồng độ dung dịch Cu2+ Nhận xét hiệu suất hấp phụ ta thấy hiệu suất tỉ lệ nghịch với nồng độ ban đầu Khi nồng độ ban đầu thấp hiệu suất cao Nồng độ 50 mg/l hiệu suất hấp phụ thấp (30.14%) Nồng độ 20 mg/l hiệu suất đạt cao (71.6%).Có thể nói nồng độ có ảnh hưởng đặc biệt quan trọng đến 29 hiệu suất hấp phụ Và ta chọn nồng độ ban đầu tối ưu cho trình nghiên cứu sau 20 mg/l 3.4 Xây dựng đường đẳng nhiệt hấp phụ Dạng đường cong hấp phụ chế hấp phụ định, đường đẳng nhiệt hấp phụ mô tả thông qua nhiều dạng phương trình đẳng nhiệt Chúng chọn khảo sát dạng đường đẳng nhiệt Freundlich Langmuir Tiến hành thí nghiệm, thí nghiệm hấp phụ 30 ml dung dịch Pb2+ có nồng độ thay đổi 1.5 g VLHP thời gian cân 2h Thí nghiệm hấp phụ 30 ml dung dịch Cu2+ có nồng độ thay đổi 1.5 g VLHP thời gian đạt cân 1.5h Kết thể qua Bảng 3.7, 3.8 hình 3.11, 3.12, 3.13 Bảng 3.7 Độ hấp phụ thay đổi nồng độ dung dịch Pb2+ ban đầu Khối lượng VLHP (g) 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 C0 (mg/l) 10 20 30 40 50 Ccb (mg/l) 1.84 4.48 8.09 14.13 27.39 q (mg/g) 0.16 0.30 0.44 0.52 0.45 Bảng 3.8 Độ hấp phụ thay đổi nồng độ dung dịch Cu2+ ban đầu Khối lượng VLHP (g) 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 C0 (mg/l) 10 20 30 40 50 Ccb (mg/l) 2.87 5.68 12.45 19.32 30.93 q (mg/g) 0.14 0.29 0.35 0.41 0.38 Ta nhận thấy độ hấp phụ tăng nồng độ dung dịch ion tăng Nồng độ thấp độ hấp phụ tăng nhanh 30 q (mg/g) 0.6 y = -0.0014x2 + 0.0523x + 0.0814 R² = 0.9851 0.5 0.4 ion Chì 0.3 ion Đồng Poly (ion Chì) 0.2 Poly (ion Đồng) y = -0.0007x2 + 0.0298x + 0.0933 R² = 0.9313 0.1 0 10 20 30 40 Ccb (mg/l) Hình 3.11 Đường đẳng nhiệt hấp phụ nồng độ dung dịch ion khác logCcb -0.1 0.5 1.5 y = 0.4088x - 0.8229 R² = 0.8122 -0.2 -0.3 ion Chì ion Đồng -0.4 Linear (ion Chì) -0.5 Linear (ion Đồng) -0.6 y = 0.4065x - 0.9424 R² = 0.8102 -0.7 -0.8 -0.9 loga Hình 3.12 Đường đẳng nhiệt Freundlich dạng tuyến tính 31 Ccb /q 90 80 y = 2.2086x + 9.1742 R² = 0.9743 70 60 ion Chì 50 ion Đồng 40 Linear (ion Chì) y = 1.9291x + 5.0175 R² = 0.97 30 Linear (ion Đồng) 20 10 0 10 20 30 40 Ccb Hình 3.13 Đường đẳng nhiệt Langmuir dạng tuyến tính Khi xây dựng đường đẳng nhiệt hấp phụ theo Freundlich Langmuir ta thấy hấp thụ ion kim loại Pb2+ Cu2+ tuân theo phương trình đẳng nhiệt Langmuir (R2 >0.85) Sự hấp thụ không tuân theo phương trình đẳng nhiệt Freundlich (R2 < 0.85) Theo phương trình đăng nhiệt hấp phụ Langmuir tìm dung lượng hấp phụ tối đa Pb 2+ 0.518 mg/g, Cu2+ 0.453 mg/g lực hấp phụ Pb2+ 0.103, Cu2+ 0.049 32 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ *Kết luận Từ kết nghiên cứu đề tài, rút số kết luận sau: Đã làm biến tính vỏ lạc để tạo thành VLHP VLHP điều chế từ vỏ lạc điều sử dụng làm vật liệu hấp phụ ion kim loại độc hại Pb2+, Cu2+ Điều kiện tối ưu cho trình hấp phụ là: + Khối lượng VLHP đem hấp phụ 1.5g ion Pb2+, Cu2+ + Nồng độ dung dịch Pb2+ Cu2+ ban đầu 30 mg/l 20 mg/l + Thời gian cân tối ưu dung dich Pb2+ Cu2+ 2h 1.5h + Thấy điều kiện hiệu suất hấp phụ ion Cu2+ cao Pb2+ *Kiến Nghị - Cần tiếp tục nghiên cứu để đưa vật liệu hấp phụ xử lý nước thải môi trường - Nghiên cứu khả hấp phụ VLHP từ ion kim loại nặng khác 33 TÀI LIỆU THAM KHẢO Nguyễn Thùy Dương (2008), “Nghiên cứu khả hấp phụ số ion kim loại nặng vật liệu hấp phụ chế tạo từ vỏ lạc và thăm dò xử lý môi trường” Luận văn thạc sĩ, Đại học Thái Nguyên Trần Thị Ngọc Ngà (2013), “Nghiên cứu khả hấp phj ion Pb2+, Cu2+ vật liệu hấp phụ chế tạo từ bã đậu nành” Luận văn thạc sĩ, khoa hóa học, trường đại học Sư Phạm Đà Nẵng Nguyễn Quang Phong (2015), “Nghiên cứu chế tạo than hoạt tính từ bã cà phê và ứng dụng khả hấp phụ ion Pb2+” Khóa luận tốt nghiệp, Khoa hóa học trường Đại học Sư Phạm Đà Nẵng Trần Mạnh Lục, giáo trình “Hóa Keo” Khoa Hóa học, trường Đại học Sư Phạm Đà Nẵng Lê Đức Trung, Nguyễn Ngọc Linh, Nguyễn Thị Thanh Thúy (2006), “Sử dụng vật liệu hấp phụ tự nhiên để xử lý kim loại nặng bùn thải công nghiệp” Viện Môi Trường Tài Nguyên, ĐHQG-HCM http://voer.edu.vn/m/su-hap-phu-khi-va-hoi-tren-chat-hap-phuran/3b5ab2b7 34 PHỤ LỤC Vỏ lạc Axit Xitric Tủ sấy Natrihidroxit 35 [...]... hồi kim loại Vỏ lạc là một nguồn nguyên liệu phổ biến ở Việt Nam có sản lượng hàng năm rất lớn Nhằm tận dụng nguồn nguyên liệu dồi dào này, chúng tôi tập trung nghiên cứu đề tài: Nghiên cứu khả năng hấp phụ ion Pb2+, Cu2+ trên vật liệu hấp phụ chế tạo từ vỏ lạc. ” 2 Mục tiêu nghiên cứu Nghiên cứu chế tạo vật liệu hấp phụ và đánh giá khả năng hấp phụ ion Pb2+, Cu2+ 1 3 Phạm vi nghiên cứu Vỏ lạc: ở Quảng... pháp nghiên cứu - Điều chế vật liệu hấp phụ từ vỏ lạc - Đánh giá khả năng hấp phụ ion Pb2+, Cu2+ của VLHP điều chế từ vỏ lạc - So sánh khả năng hấp phụ của VLHP đối với ion Cu2+ và Pb2+ 5 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài Điều chế được VLHP từ bã đậu để ứng dụng làm vật hấp phụ các ion kim loại nặng, những ion kim loại gây ô nhiễm môi trường Ngoài phần mở đầu, kết luận và tài liệu tham khảo... chất bị hấp phụ nhất định, đại lượng này được gọi là dung lượng hấp phụ Dung lượng hấp phụ là một đại lượng dễ đo và đặc trưng tốt cho khả năng hấp phụ của vật liệu hấp phụ Trên cùng một cấu tử bị hấp phụ, vật hấp phụ nào có dung lượng hấp phụ lớn hơn thì có đặc tính hấp phụ tốt hơn Một lợi thế khác của quá trình xử lý ô nhiễm bằng phương pháp hấp phụ đó là khả năng hoàn nguyên vật liệu hấp phụ do đặc... Vật hấp phụ: là vật có bề mặt thực hiện sự hấp phụ Chất bị hấp phụ: là chất bị thu hút lên bề mặt vật hấp phụ Lượng chất bị hấp phụ được đặc trưng bởi hoặc a: là số mol chất bị hấp phụ trên 1 cm2 bề mặt vật hấp phụ a là mol chất bị hấp phụ trên 1 gam vật hấp phụ 5 Hấp phụ là một quá trình tự diễn biến nên thế đẳng áp hấp thụ Ghp 0 , như vậy (Hhp T Shp ) 0 Mà Shp 0 do sự hấp phụ. .. sự hấp phụ đặc biệt mà đó là sự ngưng tụ hơi của chất bị hấp phụ trong các mao quản của vật hấp phụ diễn ra tiếp sau sự hấp phụ Một quá trình hấp phụ có bản chất vật lý hoặc hóa học tùy thuộc vào bản chất vật bị hấp phụ, vật hấp phụ và dung môi Sự phân biệt hấp phụ vật lý hay hóa học chỉ có ý nghĩa tương đối, không có một biên giới rõ rệt giữa hai loại hấp phụ này Trong thực tế, các loại hấp phụ trên. .. bị hấp phụ trên một gam hay cm3 vật hấp phụ Ngoài ra, để đánh giá khả năng hấp phụ người ta đưa ra khái niệm hoạt tính hấp phụ được biểu thị bằng tỉ lệ phần 100 theo trọng lượng hoặc thể tích vật hấp phụ 1.2.4 Đặc tính của quá trình hấp phụ Quá trình hấp phụ có các đặc tính cơ bản sau: Quá trình hấp phụ là một quá trình thuận nghịch Do đặc tính của quá trình hấp phụ là thuận nghịch nên quá trình hấp. .. Entanpy hấp phụ từ 8 -12 kJ/mol Năng lượng hoạt hóa: E = 0 Có thể hấp phụ đơn lớp hay đa lớp Quá trình hấp phụ xảy ra ở nhiệt độ thấp Không có tính chọn lọc Tốc độ quá trình hấp phụ nhanh Hấp phụ hoá học: là quá trình hấp phụ có các đặc điểm: Lực hấp phụ là lực hóa học Quá trình là bất thuận nghịch Entanpy hấp phụ từ 40 – 800 kJ/mol Năng lượng hoạt hóa thường nhỏ Chỉ là hấp phụ đơn... đường hấp phụ đẳng nhiệt Dựa vào kết quả phân tích các số liệu thực nghiệm, Brunauer chia thành năm dạng đường hấp phụ đẳng nhiệt quan trọng nhất Dạng I: hấp phụ là đơn lớp, tuân theo phương trình hấp phụ đẳng nhiệt Langmuir, Freundlich Dạng II: thường thấy trong sự hấp phụ vật lí có tạo thành nhiều lớp phân tử chất bị hấp phụ trên bề mặt vật hấp phụ rắn 7 Dạng III: đặc trưng cho hấp phụ mà nhiệt hấp phụ. .. phụ phẩm nông nghiệp làm vật liệu hấp phụ - Vỏ lạc: Được sử dụng để chế tạo than hoạt tính với khả năng tách Cd 2+ rất cao, chỉ cần hàm lượng than hoạt tính là 0,7 g/1 có thể hấp phụ rất tốt dung dịch 4 chứa Cd2+ nồng độ 20 mg/1 Nếu so sánh với các loại than hoạt tính thông thường thì khả năng hấp phụ của nó cao gấp 31 lần -Vỏ đậu tương: Có khả năng hấp phụ tốt đối với nhiều ion kim loại nặng như Cd2+,... K Ccbn m (1.2) lượng hấp phụ đơn vị x (mol hoặc gam): lượng chất bị hấp phụ m (gam): khối lượng vật hấp phụ Ccb (mg/l): nồng độ cân bằng của cấu tử hấp phụ K, n: hằng số Các giá trị Ccb, K và n được xác định bằng thực nghiệm đối với từng chất bị hấp phụ và vật hấp phụ Do đó việc lựa chọn vật hấp phụ cho một quá trình hấp phụ cụ thể nào đó có ý nghĩa rất quan trọng Thuyết hấp phụ Langmuir Những luận