Kết quả cho thấy đá ong biến tính có
khả năng tách loại khá tốt ion Fe(III) và
Cr(VI) trên cột. Nồng độ ion Fe(III)
trong mẫu nước thải bằng 0 sau 9 phân
đoạn đầu tương ứng với 1800mL, nồng
độ Cr(VI) bằng 0 sau 6 phân đoạn đầu
tương ứng với 1200mL, sau đó tăng dần
và hầu như không đổi ở các phân đoạn
sau. Như vậy, dung lượng hấp phụ
Fe(III), Cr(VI) (tính cho 1 gam vật liệu)
trong mẫu nước thải (lần lượt là
4,57mg/g và 2,14mg/g) thấp hơn trong
mẫu giả (4,94mg/g và 2,16mg/g). Điều
này có thể là do trong mẫu nước thải,
ngoài Fe(III) và Cr(VI) còn có nhiều ion
khác nên xảy ra sự hấp phụ cạnh tranh
giữa các ion, từ đó làm giảm dung lượng
hấp phụ Fe(III), Cr(VI) của vật liệu.
Các kết quả thực nghiệm cho thấy, có thể
nghiên cứu ứng dụng vật liệu hấp phụ đá
ong biến tính bằng quặng apatit trong
thực tiễn để xử lý nguồn nước thải có
chứa Fe(III), Cr(VI).
4. KẾT LUẬN
1. Đã nghiên cứu một số đặc trưng hoá
lý của đá ong biến tính bằng các phương
pháp SEM, XRD, IR, BET.
2. Nghiên cứu ảnh hưởng của các ion lạ
đến khả năng hấp phụ Fe(III), Cr(VI)
của vật liệu cho thấy, ion Ca(II) và
Al(III) gây ảnh hưởng lớn đến khả năng
hấp phụ Fe(III) của vật liệu; ion Cl- và
NO3- gây ảnh hưởng ít đến khả năng hấp
phụ Cr(VI) của vật liệu.
3. Nghiên cứu khả năng hấp phụ Fe(III),
Cr(VI) của vật liệu theo phương pháp
động cho kết quả tốt. Dung lượng hấp
phụ các ion kim loại trong các dung dịch
riêng và dung dịch hỗn hợp lần lượt là:
10,49mg/g, 4,94mg/g đối với Fe(III);
3,89mg/g, 2,16mg/g đối với Cr(VI).
4. Dung dịch EDTA 0,01M có thể dùng
để giải hấp các ion kim loại. Với thể tích
dung dịch rửa giải là 25mL thì hiệu suất
giải hấp các ion kim loại nghiên cứu đạt
trên 93%.
5. Với 5 gam vật liệu có thể hấp phụ
hoàn toàn các ion Fe(III), Cr(VI) (có
nồng độ ban đầu lần lượt là 35,86mg/L
và 7,78mg/L) trong 1200mL nước thải
11 trang |
Chia sẻ: honghp95 | Lượt xem: 585 | Lượt tải: 0
Bạn đang xem nội dung tài liệu Nghiên cứu đá ong biến tính bằng quặng apatit làm pha tĩnh trong chiết pha rắn, ứng dụng để tách và làm giàu fe(III), cr(VI), để tải tài liệu về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
15
NGHIÊN CỨU ĐÁ ONG BIẾN TÍNH BẰNG QUẶNG APATIT LÀM PHA
TĨNH TRONG CHIẾT PHA RẮN, ỨNG DỤNG ĐỂ TÁCH VÀ LÀM GIÀU
Fe(III), Cr(VI)
Đến Toà soạn 29 - 8 - 2013
Ngô Thị Mai Việt
Khoa Hóa học – Trường Đại học Sư phạm Thái Nguyên
SUMMARY
STUDY ON MODIFIED LATERITE BY APATITE ORE TO MAKE SOLID
PHASE IN SPE FOR SEPERATING AND PRECONCENTRATING OF Fe(III),
Cr(VI)
This paper focus on the adsorption of Fe(III), Cr(VI) in aqueous solution on modified
laterite by apatite ore additional cerium. Some physicochemistry properties of the
material have been determined by SEM, XRD, IR and BET method. The result
indicates that, Ca(II), Al(III), NO3
-
and Cl
-
ions in research solution reduce Fe(III)
and Cr(VI) adsorption capacity of the material. The solution of 0.01M EDTA was used
for elution. The real of adsorption capacity for each metal was found as 10.49mg/g
(Fe) and 3.89mg/g (Cr), respectively. It could be enriched and determined using
modified laterite by apatite ore as SPE column. Concentration of Fe(III), Cr(VI) in
waste water sample was analyzed by using SPE and UV-Vis.
1. MỞ ĐẦU
Trong những năm gần đây, chiết pha rắn
được ứng dụng phổ biến ở nhiều phòng
thí nghiệm và nhiều trung tâm nghiên
cứu. Mặt khác, nhờ công nghệ hiện đại,
việc biến tính các vật liệu hấp thu cổ điển
đã tạo ra nhiều loại pha rắn có các tính
năng ưu việt, làm cho phương pháp chiết
pha rắn ngày càng trở nên hiệu quả. Ngoài
những ưu điểm trên, chiết pha rắn còn có
khả năng tách các chất từ các mẫu có nền
phức tạp, loại trừ ảnh hưởng của các chất
nền và các chất lạ có trong mẫu phân tích,
định lượng các chất đến mức pg/mL[3, 4].
Trong nghiên cứu này, chúng tôi hướng
tới việc biến tính đá ong tự nhiên thành
Tạp chí phân tích Hóa, Lý và Sinh học – Tập 19, Số 1/2014
16
vật liệu hấp thu dùng làm pha tĩnh trong
chiết pha rắn và ứng dụng vật liệu này để
làm giàu và xác định một số ion kim loại
nặng như Fe(III), Cr(VI),... trong một số
nguồn nước.
2. THỰC NGHIỆM
1. Nguyên liệu
Đá ong tự nhiên, quặng apatit tự nhiên.
2. Hóa chất và thiết bị
*Hóa chất: CeO2 98%,
Fe(NO3)3.9H2O, Na2SiO3.9H2O,
EDTA 99,9%, NaOH, HNO3, K2CrO4,
KNO3, Al(NO3)3, Ca(NO3)2, NaCl, 1,5 –
diphenylcacbazide, axit sunfosalisilic
(H2SSal)...
* Thiết bị:
- Máy nghiền, máy lắc, tủ sấy, máy đo
pH.
- Máy quang phổ hấp thụ phân tử UV
mini 1240 của hãng Shimadzu - Nhật
Bản.
- Nồng độ của ion Fe(III), Cr(VI) trong
dung dịch trước và sau khi hấp phụ được
xác định bằng phương pháp quang phổ
hấp thụ phân tử.
3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
3.1. Một số đặc trưng hoá lý của đá ong
biến tính
Vật liệu đá ong biến tính bằng quặng
apatit sử dụng trong nghiên cứu này được
điều chế theo [1]. Hình ảnh SEM, giản đồ
nhiễu xạ tia X (XRD), phổ hồng ngoại IR
của vật liệu được trình bày trong các hình
và bảng dưới đây.
Hình 1. Ảnh SEM của đá ong biến tính
Faculty of Chemistry, HUS, VNU, D8 ADVANCE-Bruker - Mau vat lieu 3
03-065-0466 (C) - Quartz low, syn - SiO2 - Y: 93.88 % - d x by: 1. - WL: 1.5406 - Hexagonal - a 4.91410 - b 4.91410 - c 5.40600 - alpha 90.000 - beta 90.000 - gamma 120.000 - Primitive - P3221 (154) - 3 - 1
01-083-0557 (C) - Fluorapatite - Ca5.164(P2.892O11.523)F0.959 - Y: 75.95 % - d x by: 1. - WL: 1.5406 - Hexagonal - a 9.37200 - b 9.37200 - c 6.88530 - alpha 90.000 - beta 90.000 - gamma 120.000 - Primi
File: Hoa TN mau vat lieu 3.raw - Type: Locked Coupled - Start: 10.000 ° - End: 70.000 ° - Step: 0.030 ° - Step time: 1. s - Temp.: 25 °C (Room) - Time Started: 12 s - 2-Theta: 10.000 ° - Theta: 5.000 ° - Chi:
L
in
(
C
p
s)
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
110
120
130
140
150
160
170
180
190
200
210
220
230
240
250
260
270
280
290
300
310
320
330
340
350
2-Theta - Scale
10 20 30 40 50 60 70
d=
4.
25
9
d=
3.
44
1
d=
3.
34
3
d=
2.
80
3
d=
2.
62
6
d=
1.
83
8
d=
1.
80
0
d=
1.
77
2
d=
3.
11
9
d=
2.
70
0
d=
2.
77
2
d=
1.
45
3
d=
1.
63
7
Hình 2. Giản đồ XRD của đá ong biến tính
Ten may: GX-PerkinElmer-USA Resolution: 4cm-1
BO MON HOA VAT LIEU-KHOA HOA-TRUONG DHKHTN
Nguoi do: Phan Thi Tuyet MaiTen mau: Vat lieu 3Date: 2/4/2013
4000.0 3600 3200 2800 2400 2000 1800 1600 1400 1200 1000 800 600 400.0
0.0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
65
70
75
80
85
90.0
cm-1
%T
3695
3424
1634
1384
1031
465
Hình 3. Phổ hồng ngoại của đá ong biến tính
Qua ảnh SEM của vật liệu cho thấy, bề
mặt vật liệu đá ong biến tính tương đối
xốp.
Do có thành phần đá ong và quặng apatit
nên giản đồ XRD của đá ong biến tính
xuất hiện các pic đặc trưng của tinh thể
SiO2 dạng quart; tinh thể floroapatit
Ca5(PO4)6F2.
Phổ hồng ngoại của đá ong biến tính xuất
hiện cực đại hấp thụ mạnh và rộng ở
1031cm
-1
đặc trưng cho liên kết hóa trị P-
O-H; cực đại chân rộng ở bước sóng
17
3424cm
-1
đặc trưng cho các tâm axit yếu
của nhóm Si-OH. Cực đại hấp thụ ở
1634cm
-1
của đá ong biến tính đặc trưng
cho liên kết biến dạng O-H của H2O kết
tinh, điều đó cho thấy sự tồn tại của các
tinh thể kết tinh trong đá ong biến tính.
Diện tích bề mặt riêng của vật liệu được
xác định theo phương pháp hấp phụ đa
phân tử BET. Kết quả cho thấy diện tích
bề mặt riêng của vật liệu là 97,85 m2/g.
3.2. Nghiên cứu khả năng hấp phụ
Fe(III), Cr(VI) của đá ong biến tính
Với mục đích hướng việc sử dụng đá
ong biến tính làm cột chiết pha rắn ứng
dụng trong phân tích, làm giàu các ion
kim loại nặng nên trong bài báo này,
chúng tôi nghiên cứu khả năng hấp
phụ Fe(III), Cr(VI) của đá ong biến tính
theo phương pháp động. Tuy vậy, do
trong mẫu thực, ngoài ion kim loại
nghiên cứu, còn có rất nhiều ion khác
có thể gây ảnh hưởng tới khả năng hấp
phụ các ion kim loại nghiên cứu của
vật liệu nên trước tiên, chúng tôi khảo
sát sự ảnh hưởng của một số ion tới
khả năng hấp phụ Fe(III), Cr(VI) của
vật liệu.
3.2.1. Khảo sát ảnh hưởng của ion
Ca(II), Al(III) tới khả năng hấp phụ
Fe(III), ảnh hưởng của ion NO3
-
và Cl
-
tới
khả năng hấp phụ Cr(VI) của vật liệu
Kết quả thu được trình bày trong bảng 1
hình 4 và bảng 2 hình 5.
Bảng 1. Ảnh hưởng của ion Ca(II), Al(III) tới khả năng hấp phụ Fe(III) của vật liệu
Nồn độ ion
lạ (mg/L)
Ca(II) Al(III)
Co(mg/L) Ccb(mg/L) q(mg/g) Co(mg/L) Ccb(mg/L) q(mg/g)
0 298,73 134,57 20,52 298,73 134,57 20,52
50 298,73 169,29 16,18 298,73 201,37 12,17
75 298,73 186,79 13,97 298,73 221,37 9,67
100 298,73 205,85 11,61 298,73 235,05 7,96
150 298,73 215,61 11,23 298,73 241,69 7,13
200 298,73 230,25 10,86 298,73 246,09 6,58
300 298,73 243,21 10,39 298,73 249,77 6,12
18
Hình 4. Ảnh hưởng của ion Ca(II), Al(III) tới khả năng hấp phụ Fe(III) của vật liệu
Bảng 2. Ảnh hưởng của ion NO3
-
và Cl
-
tới khả năng hấp phụ Cr(VI) của vật liệu
Nồng độ ion
lạ (mg/L)
NO3
-
Cl
-
Co
(mg/L)
Ccb
(mg/L)
q
(mg/g)
Co
(mg/L)
Ccb
(mg/L)
q
(mg/g)
0 97,84 26,24 8,95 97,84 26,24 8,95
10 97,84 26,40 8,93 97,84 26,32 8,94
20 97,84 26,56 8,91 97,84 26,56 8,91
40 97,84 26,64 8,90 97,84 26,64 8,90
60 97,84 30,16 8,46 97,84 31,68 8,27
80 97,84 31,68 8,27 97,84 32,96 8,11
100 97,84 33,76 8,01 97,84 33,76 8,01
Hình 5. Ảnh hưởng của ion NO3
-
và Cl
-
tới khả năng hấp phụ Cr(VI) của vật liệu
Các kết quả nghiên cứu cho thấy: trong
miền nồng độ khảo sát (50 – 300mg/L),
ion Ca(II) và ion Al(III)
đều gây ảnh
hưởng đến khả năng hấp phụ Fe(III) của
19
vật liệu. Mức ảnh hưởng càng lớn khi
nồng độ của các ion này càng tăng. Trong
cùng một nồng độ khảo sát, ion Al(III)
gây ảnh hưởng lớn hơn ion Ca(II). Điều
này có thể được giải thích là do ion
Al(III) có cùng điện tích với ion Fe(III)
nên sự hấp phụ cạnh tranh giữa hai ion
này xảy ra mạnh mẽ hơn, làm dung lượng
hấp phụ Fe(III) của vật liệu giảm nhiều
hơn.
Đối với Cr(VI): trong miền nồng độ khảo
sát (10 – 100mg/L), ion NO3
-
và ion Cl
-
gây ảnh hưởng ít đến khả năng hấp phụ
Cr(VI) của vật liệu. Khi nồng độ ion NO3
-
và Cl
-
tăng thì dung lượng hấp phụ của
VLHP giảm nhẹ. Cụ thể, ở vùng nồng độ
nhỏ hơn 40mg/L, ion NO3
-
, Cl
-
hầu như
không ảnh hưởng đến khả năng hấp phụ
Cr(VI) của vật liệu. Ở khoảng nồng độ
lớn hơn 40mg/L và nhỏ hơn 100mg/L,
hai ion này gây ảnh hưởng rất ít tới khả
năng hấp phụ Cr(VI) của vật liệu. Mức
ảnh hưởng của các ion NO3
-
và Cl
-
tới khả
năng hấp phụ Cr(VI) của vật liệu là
tương đương nhau.
3.2.2. Nghiên cứu khả năng hấp phụ
Fe(III), Cr(VI) của đá ong biến tính
theo phương pháp động
Ba dung dịch (thể tích mỗi dung dịch là
500mL, pH của các dung dịch là
2,0 chứa 200mg/L Fe(III); 100mg/L
Cr(VI); hỗn hợp gồm 200mg/L Fe(III) và
100mg/L Cr(VI) được lần lượt cho qua
cột chiết chứa 5,0 gam vật liệu đá ong
biến tính với tốc độ dòng 2,0mL/phút.
Sau mỗi phân đoạn thể tích (25mL), xác
định lại nồng độ của các ion kim loại
trong dung dịch đi ra khỏi cột hấp phụ.
Kết quả nghiên cứu khả năng tách loại và
thu hồi Fe(III), Cr(VI) theo phương pháp
hấp phụ động được chỉ ra trong các bảng
3, 4 và các hình 6, 7.
Bảng 3. Hàm lượng ion Fe(III), Cr(VI) sau mỗi lần xác định
Số lần
cho
50mL
dung
dịch
qua cột
V(mL)
dung
dịch qua
cột tính
từ
lần 1
Hàm lượng Fe(III) xác định được
(nồng độ thoát) sau mỗi lần cho
25mL qua cột
Hàm lượng Cr(VI) xác định được
(nồng độ thoát) sau mỗi lần cho
25mL qua cột
Dung dịch
riêng
Co=200,03
(mg/L)
Dung dịch hỗn
hợp
Co=200,03
(mg/L)
Dung dịch
riêng
Co=100,07
(mg/L)
Dung dịch
hỗn hợp
Co=100,07
(mg/L)
1 25 0,00 0,00 0,00 0,00
2 50 0,00 0,55 0,00 0,00
3 75 0,00 2,38 0,00 0,00
4 100 0,00 2,58 0,00 0,46
20
5 125 0,00 2,72 0,00 0,93
6 150 0,00 2,94 0,00 1,12
7 175 0,00 3,12 0,00 1,40
8 200 0,00 3,34 0,00 1,52
9 225 0,00 3,55 1,02 1,68
10 250 0,00 3,71 1,18 1,91
11 275 2,45 4,06 1,45 2,10
12 300 3,43 4,27 2,02 2,21
13 325 3,64 4,48 2,09 2,28
14 350 3,87 4,56 2,19 2,48
15 375 4,36 5,05 2,74 2,91
16 400 4,78 5,21 3,01 3,05
17 425 5,43 5,27 3,32 3,41
18 450 5,86 5,32 3,68 3,79
19 475 5,89 5,30 3,65 3,83
20 500 5,82 5,28 3,66 3,79
Hình 6. Khả năng hấp phụ động đối với Fe(III)
của vật liệu
Hình 7. Khả năng hấp phụ động đối với
Cr(VI) của vật liệu
21
Bảng 4. Dung lượng hấp phụ động của Fe(III) và Cr(VI)
Dung lượng hấp phụ q
Fe(III) Cr(VI)
mg/g mmol/g mg/g mmol/g
Trong dung dịch riêng 10,89 0,195 4,04 0,078
Trong dung dịch hỗn hợp 5,26 0,094 2,29 0,043
Tổng cả 2 nguyên tố 0,137 (mmol/g)
Các kết quả ở các bảng 3, 4, hình 6 và 7 cho thấy vật liệu đá ong biến tính có khả năng
hấp phụ động các ion Fe(III), Cr(VI) khá tốt. Nồng độ các ion Fe(III), Cr(VI) sau khi
chảy qua cột bằng 0 ở các phân đoạn đầu tiên, sau đó tăng dần và gần như không đổi ở
các phân đoạn 18, 19 và 20 đối với cả hai ion.
Dung lượng hấp phụ các ion kim loại chỉ ra ở bảng 4 là dung lượng hấp phụ động biểu
kiến. Để xác định chính xác dung lượng hấp phụ Fe(III), Cr(VI) thực khi chạy động cần
phải giải hấp các ion kim loại bằng một pha động thích hợp.
Kết quả giải hấp Fe(III), Cr(VI) trong các dung dịch riêng và dung dịch hỗn hợp bằng
dung dịch EDTA 0,01M được chỉ ra ở các bảng 5, 6 và các hình 8, 9.
Bảng 5. Kết quả giải hấp Fe(III), Cr(VI) bằng dung dịch EDTA 0,01M
Phân đoạn thể
tích V(mL)
Dung lượng q(mg/g)
Fe(III) Cr(VI)
Dung dịch riêng
Dung dịch
hỗn hợp
Dung dịch
riêng
Dung dịch
hỗn hợp
0 0,00 0,00 0,00 0,00
5 2,30 1,01 0,95 0,41
10 5,65 2,70 1,66 1,19
15 1,59 0,78 0,65 0,42
20 0,66 0,39 0,41 0,10
25 0,25 0,05 0,21 0,03
30 0,04 0,01 0,01 0,01
22
Bảng 6. Hiệu suất giải hấp Fe(III), Cr(VI) theo phân đoạn
Phân đoạn thể
tích V(mL)
Hiệu suất %
Fe(III) Cr(VI)
Dung dịch riêng
Dung dịch
hỗn hợp
Dung dịch
riêng
Dung dịch
hỗn hợp
15 87,60 85,36 80,69 88,21
20 93,66 92,77 90,84 92,58
25 95,96 93,73 96,04 93,88
Hình 8. Đồ thị giải hấp Fe(III), Cr(VI) trong
dung dịch riêng
Bảng 7. Dung lượng hấp phụ động thực của
Fe(III), Cr(VI)
Dung lượng
hấp phụ q
Fe(III) Cr(VI)
mg/g mmol/g mg/g mmol/g
Trong dung
dịch riêng
10,49 0,187 3,89 0,075
Trong dung
dịch hỗn hợp
4,94 0,088 2,16 0,042
Tổng cả 2
nguyên tố
0,130 (mmol/g)
Hình 9. Đồ thị giải hấp Fe(III), Cr(VI) trong
dung dịch hỗn hợp
Từ các kết quả ở bảng 5 và 6, hình 8 và 9
nhận thấy, dung dịch EDTA 0,01M có
thể dùng để giải hấp khá tốt các ion kim
loại hấp phụ trên vật liệu. Pic giải hấp
khá cân đối, chỉ cần 4 phân đoạn ứng với
thể tích 20mL có thể giải hấp gần như
hoàn toàn (hiệu suất trên 90%) các ion
kim loại. Nếu lấy 5 phân đoạn ứng với
thể tích 25mL thì hiệu suất giải hấp lên
đến 96% (đối với các ion trong dung dịch
riêng) và trên 93% (đối với các ion trong
dung dịch hỗn hợp). Như vậy toàn có thể
sử dụng vật liệu đá ong biến tính để phân
tích và làm giàu các ion kim loại.
23
Dung lượng hấp phụ động thực tế của
Fe(III), Cr(VI) trên vật liệu đá ong biến
tính được thống kê trong bảng 7.
Các kết quả cho thấy dung lượng hấp phụ
động của các ion Fe(III), Cr(VI) trên vật liệu
đá ong biến tính bằng quặng apatit tương
đối cao. Như vậy có thể sử dụng vật liệu
này để tách loại ion Fe(III), Cr(VI) có trong
các nguồn nước.
3.2.3. Kết quả xử lý mẫu nước thải
chứa Fe(III) và Cr(VI)
Mẫu nước thải chứa Fe(III), Cr(VI) được
lấy tại Nhà máy Gang thép Thái Nguyên
vào 9h ngày 22/10/2012. Quá trình lấy
mẫu, xử lí mẫu và bảo quản mẫu theo
đúng TCVN 5999-1995 [2].
Tiến hành cho 3 lít nước thải chứa
Fe(III), Cr(VI) được cố định ở pH = 2,0
chảy qua cột chứa 5 gam vật liệu với tốc
độ dòng 2,0mL/phút. Sau mỗi phân đoạn
thể tích (200mL), xác định lại nồng độ
của các ion kim loại trong dung dịch đi ra
khỏi cột hấp phụ. Các kết quả được trình
bày trong bảng 8 và hình 10.
Bảng 8. Nồng độ nước thải chứa Fe(III) và Cr(VI) sau khi ra khỏi cột hấp phụ
Số lần cho
200mL dung
dịch
qua cột
V(mL) dung dịch
qua cột tính từ
lần 1
Hàm lượng Fe(III)
xác định được
(nồng độ thoát) sau
mỗi lần cho 200
mL qua cột
Co=35,86mg/L
Hàm lượng Cr(VI) xác
định được (nồng độ
thoát) sau mỗi lần cho
200mL qua cột
Co=7,78mg/L
1 200 0,00 0,00
2 400 0,00 0,00
3 600 0,00 0,00
4 800 0,00 0,00
5 1000 0,00 0,00
6 1200 0,00 0,00
7 1400 0,00 0,08
8 1600 0,00 0,69
9 1800 0,00 1,47
10 2000 1,67 1,58
11 2200 7,41 1,65
12 2400 17,32 1,74
13 2600 19,45 1,78
14 2800 19,46 1,83
15 3000 19,43 1,82
Tổng hàm lượng ion kim loại
có trong mẫu
107,58 23,34
Tổng hàm lượng ion kim loại thoát ra 84,74
12,64
Dung lượng hấp phụ trên cột (mg) 22,84 10,70
Dung lượng
hấp phụ (mg/g)
4,57
2,14
24
Hình 10. Sự hấp phụ động của mẫu nước thải
chứa Fe(III) và Cr(VI)
Kết quả cho thấy đá ong biến tính có
khả năng tách loại khá tốt ion Fe(III) và
Cr(VI) trên cột. Nồng độ ion Fe(III)
trong mẫu nước thải bằng 0 sau 9 phân
đoạn đầu tương ứng với 1800mL, nồng
độ Cr(VI) bằng 0 sau 6 phân đoạn đầu
tương ứng với 1200mL, sau đó tăng dần
và hầu như không đổi ở các phân đoạn
sau. Như vậy, dung lượng hấp phụ
Fe(III), Cr(VI) (tính cho 1 gam vật liệu)
trong mẫu nước thải (lần lượt là
4,57mg/g và 2,14mg/g) thấp hơn trong
mẫu giả (4,94mg/g và 2,16mg/g). Điều
này có thể là do trong mẫu nước thải,
ngoài Fe(III) và Cr(VI) còn có nhiều ion
khác nên xảy ra sự hấp phụ cạnh tranh
giữa các ion, từ đó làm giảm dung lượng
hấp phụ Fe(III), Cr(VI) của vật liệu.
Các kết quả thực nghiệm cho thấy, có thể
nghiên cứu ứng dụng vật liệu hấp phụ đá
ong biến tính bằng quặng apatit trong
thực tiễn để xử lý nguồn nước thải có
chứa Fe(III), Cr(VI).
4. KẾT LUẬN
1. Đã nghiên cứu một số đặc trưng hoá
lý của đá ong biến tính bằng các phương
pháp SEM, XRD, IR, BET.
2. Nghiên cứu ảnh hưởng của các ion lạ
đến khả năng hấp phụ Fe(III), Cr(VI)
của vật liệu cho thấy, ion Ca(II) và
Al(III) gây ảnh hưởng lớn đến khả năng
hấp phụ Fe(III) của vật liệu; ion Cl- và
NO3
-
gây ảnh hưởng ít đến khả năng hấp
phụ Cr(VI) của vật liệu.
3. Nghiên cứu khả năng hấp phụ Fe(III),
Cr(VI) của vật liệu theo phương pháp
động cho kết quả tốt. Dung lượng hấp
phụ các ion kim loại trong các dung dịch
riêng và dung dịch hỗn hợp lần lượt là:
10,49mg/g, 4,94mg/g đối với Fe(III);
3,89mg/g, 2,16mg/g đối với Cr(VI).
4. Dung dịch EDTA 0,01M có thể dùng
để giải hấp các ion kim loại. Với thể tích
dung dịch rửa giải là 25mL thì hiệu suất
giải hấp các ion kim loại nghiên cứu đạt
trên 93%.
5. Với 5 gam vật liệu có thể hấp phụ
hoàn toàn các ion Fe(III), Cr(VI) (có
nồng độ ban đầu lần lượt là 35,86mg/L
và 7,78mg/L) trong 1200mL nước thải.
TÀI LIỆU THAM KHẢO
1. Ngô Thị Mai Việt, Nguyễn Thị Hoa,
Ninh Thị Mơ, Dương Thị Tâm, Phạm
Hồng Chuyên “Nghiên cứu khả năng hấp
phụ Fe(III) của vật liệu đá ong biến tính
bằng quặng apatit”, Kỷ yếu hội thảo khoa
học cán bộ trẻ các trường Đại học Sư
phạm toàn quốc, lần thứ III, tr 253-258
(2013).
25
2. Tiêu chuẩn nhà nước Việt Nam về môi
trường - Tập 1. Chất lượng nước, lấy mẫu
nước, bảo quản chúng. Lấy mẫu nước
thải, TCVN 5999 – 1995.
3. H.Tel, Y.Altas, M.S.Taner Adsorption
characteristics and separation of Cr(III)
and Cr(VI) on hydrous titanium (IV)
oxide, Journal of Hazardous Materials,
112, pp.225 - 231 (2004).
4. Khaled S.Abou-El-Sherbini, I.M.M.
Kenawy, M.A. Hamed, R.M.Issa, R.
Elmorsi, Separation and preconcentration
in batch mode of Cd(II), Cr(III,VI),
Cu(II), Mn(II,VII) and Pb(II) by solid-
phase extraction by using of silica
modified with N-propylsalicylaldimine,
Talanta, 58 (2002) pp.289 - 300 (2002).
NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG DỊCH CHUYỂN (tiếp theo tr.9)
Xác định hàm lượng ion Cu, Mn, Cr , As
trong mẫu nước bằng phương pháp kích
hoạt nơtron có xử lý hóa học sau khi
chiết pha rắn phức 8-Hydroxyquinoline
của chúng trên than hoạt tính. Tạp chí
Hóa học, T 48 (4C), 2010.
2. Nguyễn Ngọc Tuấn. Trương Minh Trí.
Nguyễn Thị Thu Sinh. Xác định hàm
lượng các ion Cr(III), Cr(VI), As(III) và
As(V) trong mẫu nước thải bằng phương
pháp kích hoạt nơtron có xử lý hóa học
sau khi hấp phụ phức Amonium
pyrolidine dithiocarbamate (APDC) của
chúng trên than hoạt tính. Tạp chí Hóa
học, T1/2010.
3. Nguyễn Ngọc Tuấn. Báo cáo Tổng kết
đề tài:“Ứng dụng phương pháp kích hoạt
nơtron và các phương pháp phân tích hóa
lý hiện đại, đánh giá tình trạng môi
trường ở 3 khu công nghiệp của tỉnh Phú
Yên và đề xuất giải pháp khắc phục,
phòng ngừa”, Phú Yên, tháng 3/2011.
4. Trần Văn Quang. Mô hình chất lượng
nước. NXB Đại học Quốc Gia, 2008, Tr.
17.
5. Nguyễn Xuân Nguyên. Phân tích và
tổng hợp hệ thống cung cấp, xử lý nước
sản xuất công nghiệp. NXB Khoa học và
Kỹ thuật. Hà Nội. 2004. Tr. 219 - 222.
6. Van Rijn (1987). “Mathematical
Modelling of Morphological Processes in
the Case of Suspended Sediment
Transport”, Delft Hydraulics
Communication No. 382.
Các file đính kèm theo tài liệu này:
- 15791_54553_1_pb_087_2096699.pdf