NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG TÁCH LOẠI MỘT SỐ KIM LOẠI NẶNG TRONG DUNG DỊCH BẰNG VẬT LIỆU HẤP PHỤ ĐƯỢC CHẾ TẠO TỪ RƠM RẠ

Đề tài:
NGHIÊN C UỨ KH NĂNG TÁCH LO I M T S KIM LO I Ả Ạ Ộ Ố Ạ
N NG TRONG DUNG D CH B NG V T LI U H P PH Ặ Ị Ằ Ậ Ệ Ấ Ụ
Đ C CH T O T R M RƯỢ Ế Ạ Ừ Ơ Ạ

GVHD: T
hS. Chu Th Thu Hi nị ề


SVTH:
Nguy n Th Thu Huy nễ ị ề


Đ ÁN T T NGHI PỒ Ố Ệ



TRƯỜNG ĐẠI HỌC SPKT HƯNG YÊN
KHOA CÔNG NGHỆ HÓA HỌC & MÔI TRƯỜNG
N I DUNGỘ

M Đ UỞ Ầ

T NG QUANỔ

TH C NGHI MỰ Ệ

K T QU VÀ TH O LU NẾ Ả Ả Ậ

K T LU N VÀ KI N NGHẾ Ậ Ế Ị

M Đ UỞ Ầ
1- Tính c p thi t c a đ tàiấ ế ủ ề
2- M c tiêu c a đ tàiụ ủ ề
3- Nhi m v đ tàiệ ụ ề
4- Ph m vi đ tàiạ ề
5- Ph ng pháp nghiên c uươ ứ
Gi i thi u v kim lo i Chì, Niken và đ c tínhớ ệ ề ạ ộ
Chì
+ Có tính m m, màu xám ề
nh tạ
+ t
O
nc
= 327
O
C, t
O
s
= 1515
O
C
T NG QUANỔ
Niken
+ C ng, d dát m ng, d ứ ễ ỏ ễ
u n, d kéo s i ố ễ ợ
+ t
O
nc
=1453
O

C, t
O
s
= 3185
O
C
Phương thức tác động của Chì và Niken vào cơ thể
con người
TỔNG QUAN
Các ph ng pháp x lý Niken và Chìươ ử

Ph ng pháp k t t aươ ế ủ

Ph ng pháp trao đ i ionươ ổ

Ph ng pháp th m th u ng cươ ẩ ấ ượ

Ph ng pháp sinh h cươ ọ

Ph ng pháp h p phươ ấ ụ
T NG QUANỔ
Ph ng pháp h p phươ ấ ụ
Hấp phụ vật lý gây ra bởi lực Vanderwalls
giữa phân tử chất bị hấp phụ với bề mặt
chất hấp phụ.
Hấp phụ hóa học gây ra bởi lực liên kết
hóa học giữa bề mặt chất hấp phụ và phân
tử chất bị hấp phụ.
TỔNG QUAN
Giới thiệu về vật liệu rơm rạ

Thành phần hóa học của rơm rạ
Xenlulozơ 37.4%
Hemixenlulozơ 44.9%
Lignin 4.9%
Tro 12.8%
Hiện trạng sử dụng rơm rạ tại Việt Nam
- Trồng nấm rơm
- Phân bón
- Chưng cất etanol
- Nhiên liệu
- Vật liệu xây dựng
- Vật dụng gia đình
- Hàng kĩ nghệ
- Thức ăn gia súc
TỔNG QUAN
- Đốt bỏ
- Vùi làm phân bón
- Vứt bừa bãi

Lãng phí, ảnh hưởng
xấu tới môi trường
TH C NGHI MỰ Ệ
1. Chế tạo VLHP từ rơm
1. Khảo sát các hình thái bề mặt và cấu trúc của VLHP
2. Khảo sát khả năng tách loại Pb(II) và Ni(II) của
VLHP
3. Khảo sát quá trình giải hấp thu hồi Pb(II) và Ni(II)
4. Khảo sát khả năng tái sinh của VLHP
Quy trình ch t o VLHP t r m rế ạ ừ ơ ạ
Ngâm (6 – 8 h)

R a s ch và s y khô ử ạ ấ
(80
O
C)
Nghi n và sàng l c ề ọ
(0,5 – 1 cm)
VLHP - T
X lý b ng dung ử ằ
d ch NaOH 1Mị
X lý b ng dung ử ằ
d ch Hị
3
PO
4
1M
VLHP - 1 VLHP - 2
Kh o sát th i gian đ t cân b ng h p ả ờ ạ ằ ấ
ph c a r m rụ ủ ơ ạ
Cho 0,5g VLHP lần lượt vào
trong 25ml dung dịch Pb(II)
hoặc dung dịch Ni(II) có
nồng độ xác định (C
i
=
10ppm) trong các khoảng
thời gian là 10; 30; 45; 60;
75; 90 và 120 phút. Tiếp đó
xác định nồng độ còn lại
(C
f

) của dung dịch Chì và
Niken tương ứng với các
khoảng thời gian trên.
Kh o sát nh h ng c a pH t i quá ả ả ưở ủ ớ
trình h p ph c a VLHPấ ụ ủ
Cho 0,5g VLHP lần lượt vào
trong 25ml dung dịch Pb(II)
hoặc dung dịch Ni(II) có
cùng nồng độ ban đầu là
(C
i
= 10ppm) nhưng có pH
khác nhau. Sau đó, xác
định nồng độ còn lại C
f
của
dung dịch Chì và Niken
tương ứng với từng pH.
Kh o sát t i tr ng h p ph Pb(II) và Ni(II) theo mô hình h p ph ả ả ọ ấ ụ ấ ụ
đ ng nhi t Langmuirẳ ệ

Cho 0,5g VLHP l n l t vào c c ầ ượ ố
có ch a 25ml dung d ch Pb(II) ứ ị
ho c dung d ch Ni(II) v i các ặ ị ớ
n ng đ đ u Cồ ộ ầ
i
khác nhau, pH ở
thích h p.ợ

Khu y đ u h n h p b ng máy ấ ề ỗ ợ ằ

khu y t trong kho ng th i gian ấ ừ ả ờ
đ t cân b ng h p ph .ạ ằ ấ ụ

L c l y ph n dung d ch, xác ọ ấ ầ ị
đ nh n ng đ cân b ng c a ị ồ ộ ằ ủ
Pb(II) và Ni(II).
Kh o sát kh năng tách lo i Pb(II) và Ni(II) b ng ả ả ạ ằ
ph ng pháp h p ph đ ng trên c tươ ấ ụ ộ ộ

Chu n b c t h p phẩ ị ộ ấ ụ

Ti n hành quá trình h p ph đ ng trên ế ấ ụ ộ
c tộ

Cho dung d ch có n ng đ ban đ u ch y ị ồ ộ ầ ả
qua c t v i t c đ là 1,9 ml/phút.ộ ớ ố ộ

C 10 Bed - Volume đ c d i qua thì l y ứ ượ ộ ấ
riêng m t Bed - Volume đ phân tích, ộ ể
m i Bed – Volume là 25ml. Các Bed - ỗ
Volume còn l i đ c thu h i riêng. Quá ạ ượ ồ
trình l p l i cho t i Bed - Volume khi ặ ạ ớ
n ng đ Ni, Pb tăng lên.ồ ộ
Kh o sát kh năng gi i h p thu ả ả ả ấ
h i Pb(II) và Ni(II)ồ
VLHP sau khi h p ph Pb(II) ho c ấ ụ ặ
Ni(II) s th c hi n quá trình gi i ẽ ự ệ ả
h p đ thu h i Pb(II) và Ni(II). ấ ể ồ
Cho dung d ch HNOị
3

1M ch y qua ả
c t v i t c đ dòng th tích là ộ ớ ố ộ ể
1,9 ml/ phút. C 1 Bed - Volume ứ
đ c d i qua thì đ c l y đi đ ượ ộ ượ ấ ể
phân tích, m i Bed – Volume là ỗ
25ml. Quá trình l p l i cho t i ặ ạ ớ
khi Bed – Volume không còn xu t ấ
hi n Ni, Pb trong dung d chệ ị
Kh o sát kh năng tái sinh c a VLHPả ả ủ

V t li u h p ph sau khi đ c h p ph l n 1 ậ ệ ấ ụ ượ ấ ụ ầ
s đ c tái s d ng nh ng l n ti p theo.ẽ ượ ử ụ ữ ầ ế

Các b c ti n hành qúa trình h p ph và gi i ướ ế ấ ụ ả
h p thu h i Pb(II) và Ni(II) đ c th c hi n ấ ồ ượ ự ệ
t ng t nh VLHP s d ng l n đ u.ươ ự ư ử ụ ầ ầ
K T QU VÀ TH O LU NẾ Ả Ả Ậ
K t qu ch p IRế ả ụ






-OH(3410,5;
0,11)
C-O
(1053,97;
0,12)
-OH

(3466;
0,62)
C-O
(1045,8;
0,25)
*OH((3452,8
8;0,14)
C-O
(1077,06;
0,14)
K t qu ch p SEMế ả ụ
Ảnh SEM của VLHP-1 x 2000 ở
bước sóng 10µm
Ảnh SEM của VLHP-2 x 2000 ở bước
sóng 10 µm
K t qu kh o sát th i gian đ t cân ế ả ả ờ ạ
b ng h p ph c a VLHPằ ấ ụ ủ
Th i ờ
gian

(phút)
Kim lo iạ
Ni(II) Pb(II)
N ng đ (ppm)ồ ộ N ng đ (ppm)ồ ộ
VLHP -1 VLHP-2 VLHP -1 VLHP -2
0 10 10 10 10
10 6,30 7,08 6,68 7,76
30 4,94 6,93 5,98 6,62
45 3,53 6,27 4,37 5,76
60 2,72 5,76 3,24 4,35

75 1,88 5,22 2,50 4,51
90 1,55 5,31 2,56 5,00
120 1,85 5,62 2,62 5,25
S ph thu c c a n ng đ ự ụ ộ ủ ồ ộ Ni(II)
vào th i gian x lý đ i v i VLHPờ ử ố ớ

S ph thu c c a n ng đ Pbự ụ ộ ủ ồ ộ (II)
vào th i gian x lý đ i v i VLHPờ ử ố ớ

K t qu kh o sát nh h ng c a pH đ n quá ế ả ả ả ưở ủ ế
trình h p ph Pb(II) và Ni(II) c a VLHPấ ụ ủ
pH
Kim lo iạ
Pb (II) Ni (II)
N ng đ (ppm)ồ ộ N ng đ (ppm)ồ ộ
VLHP1 VLHP2 VLHP 1 VLHP 2
2 6,40 9,14 7,82 9,57
3 4,42 8,29 5,96 7,62
4 1,88 6,90 4,00 5,08
5 1,46 2,10 2,12 4,31
6 1,84 2,95 2,52 4,42
7 2,28 3,29 3,07 5,16
nhẢ hưởng của pH tới khả năng hấp
phụ Ni(II) của VLHP
nhẢ hưởng của pH tới khả năng hấp
phụ Pb(II) của VLHP
S ph thu c c a t i tr ng h p ph vào n ng đ ự ụ ộ ủ ả ọ ấ ụ ồ ộ
cân b ng c a Pb(II) và Ni(II) c a VLHPằ ủ ủ
VLHP
Ni (II)

Pb (II)
C
i
(ppm) C
f
(ppm)
q
(mg/g)
C
i
(ppm) C
f
(ppm) q
(mg/g)
VLHP -1
12,45 6,42
0,31 17,12 6,31 0,64
19,45 12,10
1,73 26,13 9,23 0,92
36,09 24,7
3,36 37,81 16,13 1,20
53,07 30,22
3,67 45,13
25,12
1,35
71,04 44,19
4,28 56,37 30,81 1,40
156,95 70,59
4,31 62,41 34,12 1,41
VLHP-2

12,45
9,97 0,08 17,12 10,12 0,34
19,45
17,73 0,58 26,13 18,31 0,58
36,09
29,79 0,92 37,81 28,67 0,76
53,07
46,04 1,25 45,13 34,72 0,8
71,04
59,64 1,49 56,37 42,13 0,83
156,95
126,75 1,51 62,41 45,54 0,84
Kết quả khảo sát khả năng hấp phụ động trên
cột của VLHP
STT Bed-Volume
N ng đ còn l i Cồ ộ ạ
f

(ppm) Ni(II)
N ng đ còn l i ồ ộ ạ
C
f
(ppm) Pb(II)
VLHP1 VLHP2 VLHP1 VLHP2
1 10 2,13 4,42 7,80 8,79
2 20 0,99 3,18 4,80 7,16
3 30 0,87 2,59 3,54 5,81
4 40 0,86 2,31 2,43 3,16
5 50 0,83 3,18 2,10 3,99
6 60 2,14 4,09 3,29 4,67

7 70 3,14 5,59 10,54 11,18
Kết quả quá trình tách loại Ni(II) bằng
phương pháp hấp phụ động trên cột của
VLHP
Kết quả quá trình tách loại Pb(II) bằng
phương pháp hấp phụ động trên cột của
VLHP
K t qu quá trình gi i h p và thu ế ả ả ấ
h i Pb(II) và Ni(II) ồ
STT
Bed -
Volume
N ng đ Pb(II) (ppm)ồ ộ N ng đ Ni(II) (ppm)ồ ộ
VLHP - 1 VLHP - 2 VLHP -1 VLHP -2
1 1 351,23 312,06 246,67 205,88
2 2 276,19 218,54 226,75 116,11
3 3 112,77 105,56 132,51 87,32
4 4 62,88 57,65 97,15 40,13
5 5 31,34 20,12 49,39 32,64
6 6 6,42 5,32 12,24 7,21
7 7 2,14 1,23 5,13 3,14
8 8
Không
phát hi nệ
Không
phát
hi nệ
Không
phát hi nệ
Không

phát
hi nệ
Kết quả quá trình giải hấp thu hồi
Ni(II)
Kết quả quá trình giải hấp thu hồi
Pb(II)
K t qu kh o sát kh năng tách lo i Pb(II) và Ni(II) ế ả ả ả ạ
c a v t li u tái sinh ủ ậ ệ
TT
Bed -
Volume
N ng đ ồ ộ
Ni(II)
C
f
(ppm)
N ng đ ồ ộ
Pb(II) C
f

(ppm)
VLHP-
1
VLHP
-2
VLHP
-1
VLHP
-2
1 10 6,5 7,24 8,23 9,99

2 20 4,23 5,88 6,65 8,12
3 30 3,42 4,39 4,51 5,11
4 40 3,21 3,86 4,02 4,88
5 50 4,11 5,14 5,75 6,17
TT
Bed -
Volume
N ng đ ồ ộ
Ni(II) (ppm)
N ng đ ồ ộ
Pb(II) (ppm)
VLHP
-1
VLHP
-2
VLHP
-1
VLHP
-2
1 10 9,47 10,43 9,25 10,12
2 20 8,07 9,62 8,54 9,62
3 30 6,07 7,70 6,75 8,00
4 40 7,66 8,63 7,35 8,43
K t qu kh o sát kh năng tách lo i Ni(II) và Pb(II) ế ả ả ả ạ
c a v t li u tái sinhủ ậ ệ lần 1
K t qu kh o sát kh năng tách lo i Ni(II) và Pb(II) ế ả ả ả ạ
c a v t li u tái sinhủ ậ ệ lần 2
K t qu c a quá trình gi i h p thu h i Ni(II) và ế ả ủ ả ấ ồ
Pb(II) c a v t li u tái sinh ủ ậ ệ
Bed -

Volume
N ng đ ồ ộ
Ni(II) (ppm)
N ng đ ồ ộ
Pb(II) (ppm)
VLHP
1
VLHP
2
VLHP
1
VLHP
2
1
105,16 58,11 72,12 67,13
2
95,26 40,15 44,82 38,42
3
32,61 21,88 22,15 19,33
4
12,12 11,14 7,13 8,13
5
3,21 5,42 3,12 3,22
6
Không
phát
hi nệ
Khôn
g
phát

hi nệ
Không
phát
hi nệ
Không
phát
hi nệ
Bed -
Volume
N ng đ Ni(II) ồ ộ
(ppm)
N ng đ ồ ộ
Pb(II) (ppm)
VLHP
1
VLHP2
VLHP
1
VLHP
2
1
225,67 136,61 95,13 89,66
2
175,12 82,30 72,31 53,12
3
60,61 52,33 40,55 34,33
4
10,82 28,13 20,62 19,12
5
4,41 9,14 10,12 9,77

6
1,25 3,11 4,55 4,77
7
Không
xu t ấ
hi nệ
Không
xu t ấ
hi nệ
Không
xu t ấ
hi nệ
Không
xu t ấ
hi nệ
K t qu c a quá trình gi i h p thu h i Pb(II) và ế ả ủ ả ấ ồ
Ni(II) c a v t li u tái sinhủ ậ ệ lần 1
K t qu c a quá trình gi i h p thu h i Pb(II) và ế ả ủ ả ấ ồ
Ni(II) c a v t li u tái sinhủ ậ ệ lần 2