- Đã chế tạo thành công VLHP từ bã chè đƣợc biến tính bằng KOH.
- Đã xác định đƣợc đặc điểm bề mặt, một số nhóm chức của các VLHP bã chè
biến tính bằng KOH qua ảnh hiển vi điện tử quét và phổ hồng ngoại.
- Đã khảo sát một số yếu tố ảnh hƣởng đến quá trình hấp phụ của VLHP đối với
các ion As(III) bằng phƣơng pháp hấp phụ tĩnh, kết quả thu đƣợc nhƣ sau:
+ Thời gian đạt cân bằng hấp phụ là 210 phút.
+ pH hấp phụ tốt nhất đối với là 2,0.
+ Trong khoảng khối lƣợng vật liệu hấp phụ đã khảo sát thì khối lƣợng vật liệu tối
ƣu cho sự hấp phụ là 0,1g.
+ Khi tăng nồng độ As(III) trong khoảng nồng độ khảo sát thì hiệu suất hấp phụ
giảm, dung lượng hấp phụ tăng.
- Xác định được dung lƣợng hấp phụ cực đại của VLHP đối với As(III); qmax=
6,489mg/g.
- Dùng VLHP chế tạo đƣợc xử lý mẫu nƣớc thải chứa ion As(III) tạixã Bản Thi,
Huyện Chợ Đồn, Tỉnh Bắc Kạn. Kết quả cho thấy, khi hấp phụ lần một nồng độ As(III)
đã đạt tiêu chuẩn cho phép đối với nƣớc thải đổ vào các khu vực lấy nƣớc cung cấp cho
sinh hoạt theoQCVN24:2009/BTNMT.
Các kết quả thu đƣợc cho thấy vật liệu hấp phụ bã chè biến tính KOH có khả năng
hấp phụ các ion As(III) tốt và có thể triển khai nghiên cứu ứng dụng nó cho việc xử lý
các nguồn nƣớc bị ô nhiễm bởi những ion kim loại khác.
10 trang |
Chia sẻ: honghp95 | Lượt xem: 524 | Lượt tải: 0
Bạn đang xem nội dung tài liệu Hấp phụ as(III) trong môi trường nước bằng vật liệu hấp phụ bã chè biến tính koh - Đỗ Trà Hương, để tải tài liệu về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
131
HẤP PHỤ As(III) TRONG MÔI TRƢỜNG NƢỚC BẰNG
VẬT LIỆU HẤP PHỤ BÃ CHÈ BIẾN TÍNH KOH
Đến tòa soạn 10 - 08 - 2016
Đỗ Trà Hƣơng, Nguyễn Thanh Hải, Nguyễn Quốc Dũng
Trường Đại học Sư phạm- Đại học Thái Nguyên,
Đặng Văn Thành
Trường Đại học Y dược- Đại học Thái Nguyên
SUMMARY
ADSORPTION OF As(III) FROM AQUEOUS SOLUTION
BYKOH-MODIFIED TEA RESIDUE
The KOH-modified tearesidue (KTR) was used as a adsorbent to remove
efficiently As(III) from aqueous solution.Scanning electron microscopy (SEM) imagesof
KTR reveal a highly porous surface structure of the adsopbent.The adsorption
properties forCr(VI) ofKTR were investigatedby batch method. The influence of pH (1-
9), contact time (60-300 min), and the amount of adsorbent (0.1-0.5g) on As(III)removal
efficiency by the KRT were also determined. The results show that the time to reach
adsorption equilibrium, the optimal pH value, and mass of adsopbentare210 min, 2.0,
and0.1g, respectively. The maximum monolayer adsorption capacity of KTR is
6.489mg/g. KTRacts as a promising adsorbent for the removal of heavy metal ions from
aqueous solution.
Keywords: Adsorption; tea wasteresidue;Langmuirisotherm;heavy metals; ankali
treatedtearesidue
1. MỞ ĐẦU
Asen là một chất độc, sự ô nhiễm asen trong nguồn nƣớc ngầm hiện nay đang là
một vấn nạn toàn cầu và thƣờng đƣợc ví nhƣ một tai họa trong thế kỉ21. Theo một báo
cáo gần đây, các nƣớc Mỹ, Trung Quốc, Chile, Bangladesh, Đài Loan, Mexico,
Argentina,Ba Lan, Canada, Hungary, Nhật Bản và Ấn Độ là các quốc gia có nồng độ
asen trong nguồn nƣớc ngầm vƣợt quá mức cho phép.Tại Việt Nam, theo các nghiên
Tạp chí phân tích Hóa, Lý và Sinh học - Tập 21, Số 3/2016
132
cứu gần đây, ngƣời dân Hà Nội và một số tỉnh miền Bắc (thuộc đồng bằng Sông Hồng),
miền Nam (thuộc đồng bằng Sông Cửu Long) đang phải sử dụng nƣớc có hàm lƣợng
asen cao gấp từ 10 đến hàng trăm lần tiêu chuẩn nƣớc sạch. Điều này ảnh hƣởng
nghiêm trọng và trực tiếp tới sức khỏe con ngƣời. Nhiễm độc asen gây ra đột biến gen,
ung thƣ, thiếu máu, các bệnh về tim mạch (cao huyết áp, rối loạn tuần hoàn máu, viêm
tắc mạch ngoại vi...), các loại bệnh ngoài da (biến đổi sắc tố, sạm da, sừng hóa, ung thƣ
da). Đây là vấn đề đáng báo động đối với chúng ta. Vì vậy, việc loại bỏ asen trong
nƣớc đặc biệt là trong nguồn nƣớc ngầm là vô cùng cần thiết và cấp bách.Nhìn chung,
để xử lý, tách loại kim loại nặng nói chung và As(III) trong nƣớc thải nói riêng,các
phƣơng pháp sau hay đƣợc sử dụng:phƣơng pháp kết tủa, phƣơng pháp trao đổi ion,
phƣơng pháp hấp phụ... Gần đây, sử dụng các vật liệu tái chế từ phụ phẩm nông nghiệp
hoặc cácchất thải tái chế có khả năng hấp phụ đã và đang đƣợcsử dụng rất nhiều chocác
xử lý hấp phụ kim loại nặng trong nƣớc[3,5]. Theo hƣớng này, sử dụng bã chè tái chế
làm vật liệu hấp phụđã cho thấy khá hiệu quả và rất khả thi do nguồn vật liệu hấp phụ
đa dạng, phong phú, chế tạo đơn giản[1-2].Bài báo này trình bày kết quả nghiên cứu sự
hấp phụ của As(III), trong môi trƣờng nƣớc bằngvật liệuhấp phụbã chè biến tính KOH.
2. THỰC NGHIỆM
2.1. Hóa chất
KOH, K2Cr2O7, NH3 25%, H3PO4 85%, Br2 bão hòa, H2SO4,1,5 -diphenylcarbazide,
nƣớc cất hai lần. Tất cả hóa chất đều có độ tinh khiết PA.
2.2. Phƣơng pháp nghiên cứu thực nghiệm
2.2.1. Chế tạo vật liệu hấp phụ bã chè biến tính kiềm(VLHP)
Bã chè sau khi thu thập từ các hộ gia đình, các quán nƣớc đƣợc rửa sạch với nƣớc
máy và nƣớc cất nhiều lần để loại bỏ tất cả các các hạt bụi bẩn, sau đó đƣợc đun sôi
nhiều lần để loại bỏ cafein, tanin. Tiếp tục rửa sạch bằng nƣớc cất đến khi nƣớc rửa
không có màu. Sau đó bã chè này đƣợc ngâm trong KOH 0,5M với thời gian là 0,5 giờ,
để thủy phân hết protein, tiếp theo đƣợcrửa sạch bằng nƣớc cất đến môi trƣờng trung
tính và sấy khô trong 12 giờ ở 950 C. Sau đó vật liệu đƣợc nghiền, rây đến kích thƣớc
khoảng 180 - 300m và bảo quản trong bình hút ẩm [7].Vật liệu này đƣợc kí hiệu là
VLHP đƣợc sử dụng cho các phép đo khảo sát đặc điểm bề mặt,tính chất vật lý và
nghiên cứu sự hấp phụ As(III) trong môi trƣờng nƣớc.
2.2.2. Khảo sát tính chất tính chất vật lý, đặc điểm bề mặt của VLHP
Hình thái học của VLHP đƣợc khảo sát bằng kính hiển vi điện tử quét JEOL JSM-
6500Fhoạt động tại điện thế 15 kV. Phép đo trên đƣợc tiến hành tại khoa Khoa học và
Kĩ thuật Vật liệu, Đại học Giao thông Quốc gia Đài Loan.Các nhóm chức bề mặt của
VLHP đƣợc phân tích bằng phổ hồng ngoại IR trên máy Impact - 410 (Germany) tại
133
Viện Hoá học - Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam.
2.2.3. Nghiên cứu hấp phụ As(III) của VLHP bằng phương pháp hấp phụ tĩnh
*Khảo sát ảnh hưởng của pH
Cho vào mỗi bình 0,1g VLHP và 50ml dung dịch As(III) có nồng độ đầu là
1,074mg/L(đã đƣợc xác định chính xác nồng độ), có pH thay đổi từ 1,05 đến 9,06 đƣợc
giữ ổn định bởi dung dịch HNO3và NaOH. Tiến hành lắc trong 210 phút, với tốc độ 200
vòng/phút, ở nhiệt độ phòng (~ 25oC). Sau đó các dung dịch đƣợc quay li tâm bằng máy
li tâm, tốc độ là 4000 vòng/phút, với thời gian 100 phút, rồi sử dụng micropipet để hút
dung dịch sau li tâm và xác định lại nồng độ As(III) sau hấp phụ.
*Khảo sát ảnh hưởng của thời gian
Cho vào mỗi bình 0,1g VLHP và 50ml dung dịch As(III) có nồng độ đầu là
1,090mg/L (đã đƣợc xác định chính xác nồng độ). Đem lắc đều trên máy lắc trong các
thời gian60, 90, 120, 150, 180, 210, 240, 300 phút; ở nhiệt độphòng(~ 25oC), với tốc độ
lắc 200 vòng/phút. Sau đó các dung dịch đƣợc quay li tâm bằng máy li tâm, tốc độ là
4000 vòng/phút, với thời gian 100 phút, rồi sử dụng micropipet để hút dung dịch sau li
tâm và xác định lại nồng độ As(III) sau hấp phụ.
*Khảo sát ảnh hưởng của khối lượng VLHP
Cân VLHP vào bình tam giác có dung tích 100ml với khối lƣợng lần lƣợt là: 0,1;
0,2; 0,3; 0,4; 0,5g VLHP, cho tiếp vào bình tam giác 50ml dung dịch As(III) có nồng độ
1,095mg/L (đã đƣợc xác định chính xác nồng độ). Các dung dịch trên đƣợc giữ ổn định
ở pH = 2,0. Tiến hành lắc trong 210 phút, với tốc độ 200 vòng/phút, ở nhiệt độ phòng (~
25
o
C). Sau đó dung dịch đƣợcquay li tâm bằng máy li tâm, tốc độ là 4000 vòng/phút,
với thời gian 100 phút, rồi sử dụng micropipet để hút dung dịch sau li tâm và xác định
lại nồng độ As(III) sau hấp phụ.
*Khảo sát ảnh hưởng của nồng độ đầu
Cho vào mỗi bình 0,1g VLHP và50ml dung dịch As(III) có nồng độ đầu thay đổi:
1,095; 5,635; 11,30; 22,60; 28,24; 55,44mg/L (đã đƣợc xác định chính xác nồng độ).
Các dung dịch trên đƣợc giữ ổn định ở pH = 2,0bằng dung dịch HNO3. Tiến hành lắc
trong 210 phút, với tốc độ 200 vòng/phút, ở nhiệt độ phòng (~25oC).Sau đó dung dịch
đƣợc quay li tâm bằng máy li tâm, tốc độ là 4000 vòng/phút, với thời gian 100 phút, rồi
sử dụng micropipet để hút dung dịch sau li tâm và xác địnhnồng độ As(III) sau hấp phụ.
* Xử lý mẫu nước thải chứa As(III) của xã Bản Thi, Huyện Chợ Đồn, Tỉnh
Bắc Kạn
Các mẫu nƣớc thải chứa As(III) đƣợc lấy và bảo quản theo đúng TCVN4574 -88.
Dụng cụ lấy mẫu là chai polyetylen sạch.Mẫu nƣớc thải đƣợc cố định bằng dung dịch
HNO3. Thực hiện sự hấp phụ ở nhiệt độ phòng (~ 25
o
C), lấy 0,1g VLHP cho vào bình
tam giác 100ml và thêm vào đó 50ml nƣớc thải có nồng độ As(III) là 0,066 mg/L(đã
đƣợc xác định chính xác nồng độ), thời gian khuấy là 210 phút, điều chỉnh pH tối ƣu là
2,0 bằng dung dịch HNO3. Sau đó dung dịch đƣợcquay li tâm bằng máy li tâm, tốc độ là
134
4000 vòng/phút, với thời gian 100 phút, rồi sử dụng micropipet để hút dung dịch sau li
tâm và xác định nồng độ của ion As(III) sau hấp phụ.
Nồng độ trƣớc và sau khi hấp phụ của ion As(III)trong dung dịch đƣợc xác định
bằng phƣơng pháp ICP-OS.Trên thiết bị OPTIMA DV7300 Perkin Elmer của Mỹ tại
Trung tâm Phân tích Thí nghiệm địa chất- Hà Nội.
- Dung lƣợng hấp phụ tính theo công thức:
m
)V
cb
C(C
q
0
Trong đó: V là thể tích dung dịch (l). m là khối lƣợng chất hấp phụ (g), C0 là nồng
độ dung dịch ban đầu (mg/l), Ccb là nồng độ dung dịch khi đạt cân bằng hấp phụ (mg/l),
q là dung lƣợng hấp phụ tại thời điểm cân bằng (mg/g).
- Dung lƣợng hấp phụ cực đại đƣợc xác định theo phƣơng trình hấp phụ Langmuir
dạng tuyến tính:
cb
cb
max max
C 1 1
.C
q q q .b
Trong đó: qmax là dung lƣợng hấp phụ cực đại (mg/g),
b là hằng số Langmuir.
3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
3.1. Kết quả khảo sát đặc điểm bề mặt, tính chất vật lý củaVLHP
Hình 1 và 2 là kết quả chụp SEM của bã chè và VLHP.
Hình 1: Hình thái học bề mặt của bã chè
Hình 2: Hình thái học bề mặt của VLHP
Từ hình 1, 2 nhận thấy rằng, bã chè sau khi đƣợc hoạt hóa bằng KOH đã có hình
thái học bề mặt thay đổi rõ rệt so với khi chƣa hoạt hóa. Cụ thể, trƣớc khi hoạt hóa, bã
chè có cấu trúc chứa các mao quản với kích thƣớc rất lớn, cỡ micron. Saukhi đƣợc hoạt
135
hóa, các mao quản lớn này bị mất đi một phần, cùng sự phát triển mao quản dạng lớp,
tạo nên nhiều khoảng trống bề mặt trên bề mặt hơn dẫn đến tiềm năng ứng dụng làm
chất hấp phụ tốt hơn [5,7].
Hình 3: Phổ hồng ngoại của bã chè
Hình 4: Phổ hồng ngoại của VLHP
Hình 3,4 là sự thay đổi các nhóm chức trên bề mặt của các vật liệu đƣợc kiểm tra
thông qua chụp phổ hồng ngoại củabã chè chƣa biến tính và sau khi biến tính bằng
KOH. Trƣớc khi hoạt hóa, bã chè chƣa biến tính KOH (hình 3) xuất hiện các đỉnh phổ
rộng ở 3423,28cm-1,đại diện cho nhóm-OH, 2924,87cm-1liên hệ với sự hấp thụ của
nhóm C-H no. Đỉnh phổ tại tần số 1736,29cm-1đƣợc cho là của nhóm cacbonyl C=O
(cacboxylic). Dải hấp thụ có tần số từ 1671,60 và 1629,16cm-1 tƣơng ứng với sự hấp thụ
của nhóm C=O kéo dài liên hợp với NH2. Đỉnh ở 1544,29 cm
-1
tƣơng ứng với nhóm
amin bậc hai. Sự hấp thụ hồng ngoại của nhóm CH3 đối xứng đƣợc chỉ ra tại đỉnh phổ
1456,38;1335,13cm
-1
.Các đỉnh phổ xung quanh 1236,13;1036,03cm-1 có thể gán cho
dao động của nhóm SO3 và C-O [5, 7]. Khi so sánh phổ hồng ngoại VLHP trƣớc và sau
khi biến tính bằng KOH ở hình 3 và4 cho thấy một số đỉnh phổ đã bị biến mất và một số
136
khác lại xuất hiện trên bề mặt VLHP sau khi biến tính. Cụ thể đãxuất hiện các đỉnh phổ
trên bề mặt VLHP sau khi biến tính tại các tần số 2859,35; 1152,75; 822,84 cm-1.vàcác
đỉnh phổ biến mất trên bề mặt VLHP sau khi biến tính KOH đƣợc phát hiện tại các tần
số 2930,18; 1671,64; 798,09cm-1. Những thay đổi này cho thấy đã biến tính thành công
bã chè bằng KOH và các nhóm chức bề mặt cacboxylate, phenolic, nhóm hydroxylvà
oxyl thơm trên bề mặt VLHP vẫn chiếm ƣu thế [7].
3.2. Khảo sát ảnh hƣởng của pH
Kết quả khảo sát ảnh hƣởng của pH đến khả năng hấp phụ As(III) đƣợc chỉ ra ở
hình 5.
0 2 4 6 8 10
0.0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
q(mg/g)
q
(m
g
/
g
)
pH
Hình 5: Đồ thị biểu diễn ảnh hưởng của pH đến dung lượng hấp phụAs(III)của VLHP
Nhìn chung khi pH tăng từ 1,05 ÷ 9,06 thì dung lƣợng hấp phụ của VLHP đều
giảm. Điều này đƣợc giải thích nhƣ sau: Trong khoảng pH từ 2- 6,5 thì dạng H3AsO3
chiếm tỉ lệ chính. Do đó, không có tƣơng tác tĩnh điện giữa H3AsO3 và điện tích dƣơng
của bề mặt VLHP (khi giá trị pH < pHpzc bề mặt VLHP tích điện dƣơng do có sự hấp
phụ ion H+). Nhƣ vậy, lực hút giữa bề mặt VLHP và As(III) có thể đƣợc giải thích là do
lực phân tử Van der Waals. Khi pH tăng, thì dung lƣợng hấp phụ giảm là do khi đó
dạng bắt đầuchiếm ƣu thế và xuất hiện lực đẩy giữa với VLHP mang
điện tích âm. Ngoài ra, cơ chế hấp phụ As(III) còn đƣợc giải thích rằng ion As(III)
tƣơng tác với nhóm amin trên bề mặt VLHP, cụ thể là đã xảy ra liên kết hidro giữa ion
As(III) với các nhóm amino. Quá trình tƣơng tác có thể đƣợc thể hiện nhƣ sau [8]:
Do vậy, chúng tôi lựa chọn pH hấp phụ tốt nhất đối với dung dịch As(III) của
VLHP là khoảng pH = 2,0.
137
3.3. Khảo sát thời gian cân bằng hấp phụ của VLHP
Hình 6 là kết quả khảo sát thời gian cân bằng hấp phụ của VLHP.
50 100 150 200 250 300
70
75
80
85
90
95
H(%)
H
(%
)
t(phút)
Hình 6: Đồ thị biểu diễn ảnh hưởng của thời gian đếnhiệu suất hấp phụ
As(III) của VLHP
Thời gian là một trong những yếu tố ảnh hƣởng đến khả năng loại bỏ ion kim loại trong
dung dịch nƣớc của VLHP. Trong khoảng thời gian khảo sát từ 60 300 phút thì dung
lƣợng hấp phụ của VLHP đều tăng theo thời gian. Trong đó, dung lƣợng hấp phụ tăng
nhanh từ 60 210 phút, từ 210 300 phút, dung lƣợng hấp phụ dần ổn định. Do đó,
chúng tôi lựa chọn thời gian đạt cân bằng hấp phụ là 210 phút.
3.4. Khảo sát ảnh hƣởng của khối lƣợng VLHP
Ảnh hƣởng của khối lƣợng lên kết quả hấp phụ đƣợc chỉ ra ở hình7.
Hình 7: Đồ thị biểu diễn ảnh hưởng
của khối lượng VLHP đến dung lượng hấp phụ As(III) của VLHP
Từ kết quả trên cho thấy,khi tăng khối lƣợng VLHP thì hiệu suất hấp phụ tăng và
dung lƣợng hấp phụ giảm. Hiệu suất hấp phụ tăng khi khối lƣợng VLHP tăng là do có
sự tăng số lƣợng vị trí các trung tâm hấp phụ. Tuy nhiên, khối lƣợng ion kim loại đã bị
hấp phụ trên một đơn vị trọng lƣợng của VLHP giảm do sự tăng khối lƣợng của VLHP,
khi khối lƣợng VLHP tăng từ 0,1g lên 0,5g, lúc đầu thì dung lƣợng hấp phụ giảm nhanh
khi khối lƣợng VLHP tăng từ 0,1g lên 0,3g, sau đó giảm chậm hơn khi khối lƣợng
VLHP tăng từ 0,4g lên 0,5g. Chính vì vậy, chúng tôi lựa chọn khối lƣợng vật liệu tối ƣu
là 0,1g.
3.5. Khảo sát ảnh hƣởng của nồng độ đầu
Trong khoảng nồng độ khảo sát, khi tăng nồng độ đầu của dung dịch thì dung
lƣợng hấp phụ tăng, còn hiệu suất hấp phụ của VLHP lại giảm (bảng 1).Điều này đƣợc
138
giải thích nhƣ sau:Tốc độ hấp phụ tuân theo quy luật Vhp=khp.C.(1- ); : Độ che phủ.
Ở nồng độ thấp (dung dịch loãng), 1- =const, khi nồng độ tăng thì Vhp tăng tuyến tính.
Tuy nhiên, giai đoạn này chỉ tồn tại ở một giới hạn nhất định tùy thuộc vào bản chất ion
và chất hấp phụ. Sau đó, nếu tiếp tục tăng nồng độ thì Vhp tăng không đáng kể và đến
một mức nào đó nếu tiếp tục tăng nồng độ thì Vhp hầu nhƣ không tăng nữa thậm chí có
thể giảm đi.
Bảng 1: Ảnh hưởng của nồng độ ban đầu đến dung lượng, hiệu suất hấp phụ của VLHP
C o (mg/L) C cb (mg/L) q(mg/g) H(%)
1,095 0,203 0,446 81,461
5,635 1,988 1,824 64,720
11,30 4,960 3,170 56,106
22,60 13,870 4,365 38,628
28,24 18,440 4,900 34,703
55,44 43,530 5,955 21,483
3.6. Khảo sát dung lƣợng hấp phụ As(III) của VLHP
Chúng tôi tiến hành khảo sát cân bằng hấp phụ theo mô hình đẳng nhiệt hấp phụ
Langmuir. Kết quả đƣợc thể hiện trong các hình 8 và 9.
0 10 20 30 40 50
0
1
2
3
4
5
6
q(mg/g)
q
(m
g
/
g
)
C
cb
(mg/L)
Hình 8: Đường đẳng nhiệt Langmuir của VLHP đối với As(III)
Hình 9: Sự phụ thuộc Ccb/qvào Ccb của As(III)
Từ đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của Ccb/q (g/l) vào Ccb (mg/l) đối với As(III)
tính đƣợc các giá trị dung lƣợng hấp phụ cực đại qmax và hằng số Langmuir b nhƣ sau:
139
Bảng 2: Dung lượng hấp phụ cực đại và hằng số Langmuir
Dung lƣợng hấp phụ cực
đại qmax (mg/g)
6,489
Hằng số Langmuir b 0,202
Từ các kết quả thực nghiệm cho thấy hệ số hồi quy tuyến tính R2> 0,99,nhƣ vậy quá
trình hấp phụ As(III) tuân theo mô hình đẳng nhiệt hấp phụ Langmuir.
3.7. Kết quảxử lý mẫu nƣớc thải chứa As(III)
Kết quả đƣợc trình bày ở bảng 3:
Bảng 3: Kết quả tách loại As(III) khỏi nước thải
ion C 0 (mg/L) C cb (mg/L) H%
As(III) 0,066 <0,002 96,96%
Kết quả thực nghiệm cho thấy, VLHP có khả năng tách loại ion As(III) khỏi nƣớc
thải tƣơng đối tốt. Các mẫu nƣớc thải chứa ion As(III) với nồng độ là 0,066mg/L, sau
khi hấp phụ lần một nồng độ As(III) đã đạt tiêu chuẩn cho phép đối với nƣớc thải đổ
vào các khu vực lấy nƣớc cung cấp cho sinh hoạt theo QCVN24:2009/BTNMT.
4. KẾT LUẬN
- Đã chế tạo thành công VLHP từ bã chè đƣợc biến tính bằng KOH.
- Đã xác định đƣợc đặc điểm bề mặt, một số nhóm chức của các VLHP bã chè
biến tính bằng KOH qua ảnh hiển vi điện tử quét và phổ hồng ngoại.
- Đã khảo sát một số yếu tố ảnh hƣởng đến quá trình hấp phụ của VLHP đối với
các ion As(III) bằng phƣơng pháp hấp phụ tĩnh, kết quả thu đƣợc nhƣ sau:
+ Thời gian đạt cân bằng hấp phụ là 210 phút.
+ pH hấp phụ tốt nhất đối với là 2,0.
+ Trong khoảng khối lƣợng vật liệu hấp phụ đã khảo sát thì khối lƣợng vật liệu tối
ƣu cho sự hấp phụ là 0,1g.
+ Khi tăng nồng độ As(III) trong khoảng nồng độ khảo sát thì hiệu suất hấp phụ
giảm, dung lƣợng hấp phụ tăng.
- Xác định đƣợc dung lƣợng hấp phụ cực đại của VLHP đối với As(III); qmax=
6,489mg/g.
- Dùng VLHP chế tạo đƣợc xử lý mẫu nƣớc thải chứa ion As(III) tạixã Bản Thi,
Huyện Chợ Đồn, Tỉnh Bắc Kạn. Kết quả cho thấy, khi hấp phụ lần một nồng độ As(III)
đã đạt tiêu chuẩn cho phép đối với nƣớc thải đổ vào các khu vực lấy nƣớc cung cấp cho
sinh hoạt theoQCVN24:2009/BTNMT.
Các kết quả thu đƣợc cho thấy vật liệu hấp phụ bã chè biến tính KOH có khả năng
hấp phụ các ion As(III) tốt và có thể triển khai nghiên cứu ứng dụng nó cho việc xử lý
các nguồn nƣớc bị ô nhiễm bởi những ion kim loại khác.
140
TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1]. Đỗ Trà Hƣơng. Lê Xuân Quế. (2014) ―Nghiên cứu hấp phụ Cr(VI), Ni(II) bằng vật liệu hấp
phụ oxit từ tính nano Fe3O4 phân tán trên bã chè‖. Tạp chí Hóa học, tập 52, số 5A, tr 41-46.
[2]. Đỗ Trà Hƣơng. Lê Xuân Quế, Đặng Văn Thành. (2014) ―Nghiên cứu hấp phụ màu phẩm
đỏ hoạt tính ĐH 120 bằng vật liệu bã chè‖.Tạp chí Hóa học, tập 52, số (6ABC), tr 46-52.
[3]. Rajesh Madhu, Kalimuthu Vijaya Sankar, Shen-Ming Chen, Ramakrishnan Kalai Selvan,
(2014) ―Eco-friendly synthesis of activated carbon fromdead mango leaves for the ultra
high sensitive detection of toxic heavy metal ions and energy storage applications‖, RSC
Advances., 4,pp 1225-1233.
[4]. S. Senthilkumaar, P.R. Varadarajan, K. Porkodi, C.V. Subbhuraam, (2005) ―Adsorptionof
methylene blue onto jute fiber carbon: kinetics and equilibrium studies‖, J.Colloid Interf.
Sci. 284,pp 78-82.
[5]. T Celal Durana, Duygu Ozdesa, Ali Gundogdub, Mustafa Imamogluc, Hasan Basri Senturk,
(2011) “Tea- industry waste activated carbon, as a novel adsorbent for
separation,preconcentration and speciation of chromium‖. Analytica Chimica Acta .688, pp
75-83.
[6]. V. Vadivelan, K.V. Kumar, (2005) ―Equilibrium, kinetics, mechanism, and process
designfor the sorption of methylene blue onto rice hush‖, J. Colloid Interf. Sci. 286, pp 90-
100.
[7]. Xiaoping Yang, Xiaoning Cui, (2013) ―Adsorption characteristics of Pb(II) on alkali treated
tea residue‖.Water Resourcesand Industry, 3, pp 1-10.
[8]. Yang, Shengxin, et al. (2016) "Mono/competitive adsorption of Arsenic(III) and Nickel(II)
using modified green tea waste." Journal of the Taiwan Institute of Chemical Engineers,
60: p. 213-221.
Các file đính kèm theo tài liệu này:
- 26850_90314_1_pb_4695_2096872.pdf