Nghiên cứu khả năng hấp phụ Cr(VI) trong dung dịch nước bằng xơ dừa và than gáo dừa

Vật liệu xơ dừa và than gáo dừa được hoạt hóa bằng dung dịch HCl và khảo sát khả năng hấp phụ Cr(VI) trong dung dịch nước. Kết quả khảo sát các điều kiện ảnh hưởng đến khả năng hấp phụ Cr(VI) trên xơ dừa và than gáo dừa hoạt hóa cho thấy thời gian hấp phụ đạt cân bằng là 60 phút, tại pH= 1,30 với xơ dừa và pH = 1,52 với than gáo dừa.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Nghiên cứu khả năng hấp phụ Cr(VI) trong dung dịch nước bằng xơ dừa và than gáo dừa NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG HẤP PHỤ Cr(VI) TRONG DUNG DỊCH NƯỚC BẰNG XƠ DỪA VÀ THAN GÁO DỪA TRẦN THỊ BÍCH THỦY ĐOÀN HOÀNG PHƯƠNG THANH - VÕ THỊ LỢI Khoa Hóa học Tóm tắt: Vật liệu xơ dừa và than gáo dừa được hoạt hóa bằng dung dịch HCl và khảo sát khả năng hấp phụ Cr(VI) trong dung dịch nước. Kết quả khảo sát các điều kiện ảnh hưởng đến khả năng hấp phụ Cr(VI) trên xơ dừa và than gáo dừa hoạt hóa cho thấy thời gian hấp phụ đạt cân bằng là 60 phút, tại pH= 1,30 với xơ dừa và pH = 1,52 với than gáo dừa. Khi có mặt các ion lạ Na+, Ca2+ trong dung dịch Cr(VI) thì hiệu suất hấp phụ Cr(VI) bằng xơ dừa và than gáo dừa hoạt hóa đều giảm và theo chiều Na+> Ca2+. Dung lượng hấp phụ cực đại Cr(VI) trên xơ dừa hoạt hóa khoảng 4,24mg/g và than gáo dừa hoạt hóa khoảng 0,24mg/g là phù hợp và tuân theo phương trình động học Langmuir. Từ khóa: Hấp phụ, Cr(VI), xơ dừa hoạt hóa, than gáo dừa hoạt hóa1. MỞ ĐẦUNước sạch là một nguồn nguyên liệu rất quý giá, giữ một vai trò quan trọng trong quátrình hình thành và phát triển sinh quyển, không thể không có sự sống khi không cónước. Nước đóng vai trò quan trọng trong đời sống con người và trong quá trình sảnxuất công nghiệp, nông nghiệp…Ngày nay do định hướng công nghiệp hóa, hiện đạihóa đất nước, nền công nghiệp đang trên đà phát triển, các khu công nghiệp ngày càngđược xây dựng ở nhiều nơi. Do đó lượng nước thải ngày càng gia tăng; có thể trongnước thải còn chứa một loạt các chất ô nhiễm ở dạng hữu cơ, vô cơ, vi sinh hoặc cáckim loại nặng: Cr(VI), Cr(III), Mn(II), Hg(II), Pb(II),…[1] là những thành phần gây ônhiễm và rất độc hại cho cơ thể động thực vật và môi trường. Đặc biệt nước thải từ côngnghiệp mạ điện, công nghiệp khai thác mỏ, thuộc da,… có nhiều crom [2, 3]. Trongdung dịch nước ion Cr(III) không độc nhưng Cr(VI) rất độc hại đối với môi trường vàcơ thể người, nó gây nguy hiểm cho gan, thận, đường hô hấp và còn gây ra các bệnh vềrăng, miệng, kích thích da…Trong công trình này, chúng tôi nghiên cứu, xử lí Cr(VI) có trong dung dịch nước bằngxơ dừa và than gáo dừa là loại vật liệu đơn giản rẻ tiền, rất dễ kiếm trên toàn quốc.2. THỰC NGHIỆM2.1. Nguyên liệu và phương pháp2.1.1. Nguyên vật liệu - hóa chất nghiên cứu- Các loại hóa chất: K2Cr2O7, HCl, H2SO4, muối Morh, điphenylamin, CaCl2, NaCl, là dạngPA của Trung Quốc, than hoạt tính gáo dừa Bến Tre (than Bến Tre), nước cất một lần.Kỷ yếu Hội nghị Khoa học Sinh viên năm học 2016-2017Trường Đại học Sư phạm, Đại học Huế, tháng 12/2016: tr. 319-326320 TRẦN THỊ BÍCH THỦY và cs.- Nguyên vật liệu: Vỏ trái dừa già được thu gom tại các nhà hàng bán nước giải khác ởthành phố Huế để sơ chế thành: Xơ dừa bằng cách bóc vỏ, xé nhỏ từ vỏ trái dừa, cắtnhỏ, sấy khô đến trọng lượng không đổi. Than gáo dừa được điều chế bằng cách nunggáo dừa trong điều kiện yếm khí, rồi nghiền nhỏ đến cỡ hạt xác định.- Các dụng cụ và thiết bị sử dụng tại phòng Thí nghiệm Hóa Vô cơ Ứng dụng, khoa Hóahọc bao gồm: Các cốc thủy tinh dung tích từ 100 đến 1000mL, ống đong từ 10 đến250mL, pipet và buret các cỡ từ 0,2 đến 25mL, cột sắc ký dung tích từ 10 đến 250mL,cân kỹ thuật, cân phân tích…2.1.2. Hoạt hóa vật liệu- Sơ chế vật liệu: Xơ dừa được bóc vỏ, rửa sạch rồi sấy ở 80oC trong 2 giờ, sau đó cắtnhỏ thành sợi khoảng 1cm. Gáo dừa phơi khô rồi nung ở điều kiện yếm khí thu đượcthan gáo dừa. Than gáo dừa được nghiền nhỏ qua rây 1mm.- Hoạt hóa vật liệu: Các loại vật liệu được hoạt hóa bằng dung dịch HCl ở các điều kiệnxác định, để khảo sát ảnh hưởng của nồng độ dung dịch HCl và thời gian hoạt hóa:+ Các thí nghiệm nghiên cứu ảnh hưởng của nồng độ HCl để hoạt hóa vật liệu bằngcách lấy 100 gam vật liệu ngâm với 1L dung dịch HCl nồng độ lần lượt là 0,5M; 0,75M;1M; 1,25M; 1,5M; 1,75M trong 1 giờ. Vật liệu sau khi hoạt hóa được rửa bằng nướccất. Sau đó sấy lại ở 80oC trong 2 giờ, bảo quản trong các bao plastic.+ Các thí nghiệm nghiên cứu ảnh hưởng của thời gian hoạt hóa vật liệu được tiến hànhvới 100 gam vật liệu ngâm với 1L dung dịch HCl có nồng độ xác định cho từng loại vậtliệu là xơ dừa hay than gáo dừa với thời gian lần lượt là: 5 phút, 15 phút, 30 phút, 45phút, 1 giờ, 2 giờ. Vật liệu sau khi hoạt hóa xong, được rửa bằng nước cất. Rồi sấy lại ở80oC trong 2 giờ và bảo quản trong các bao plastic.2.2. Khảo sát khả năng hấp phụ của vật liệuCác loại vật liệu hấp phụ là xơ dừa và than gáo dừa sau khi hoạt hóa và than gáo dừaBến Tre được tiến hành hấp phụ Cr(VI) trong dung dịch nước ở các điều kiện: thời gian,pH và sự có mặt của các ion khác (Na+, Ca2+). Từ đ ...