BÁO CÁO THỰC TẬP TỐT NGHIỆP Nghiên cứu chế tạo vật liệu hấp phụ từ vỏ trấu và sử dụng để tách loại một số kim loại nặng trong dung dịch.

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SPKT HƯNG YÊN
KHOA CÔNG NGHỆ HÓA HỌC & MÔI TRƯỜNG
BÁO CÁO THỰC TẬP TỐT NGHIỆP
Đề tài: Nghiên cứu chế tạo vật liệu hấp phụ từ vỏ trấu và sử
dụng để tách loại một số kim loại nặng trong dung dịch.
GVHD: ThS. Chu Thị Thu Hiền
SVTH : Phạm Thị Phượng
MỞ ĐẦU
Tính cấp thiết của đề tài
Nước là nguồn tài nguyên thiên nhiên vô cùng quý giá, là yếu tố
không thể thiếu được cho mọi hoạt động sống trên trái đất.
Cùng với các hoạt động phát triển của công nghiệp như khai thác
mỏ, luyện kim, tái chế kim loại, mạ điện… đã thải vào nguồn nước
một lượng lớn kim loại nặng ảnh hưởng đến môi sinh và cuộc sống
con người.
Đã có nhiều phương pháp áp dụng xử lý kim loại nặng như phương
pháp hóa học, phương pháp sinh học, hóa lý… nhưng giờ hiện nay
xử lý kim loại nặng bằng phụ phẩm nông nghiệp như vỏ trấu, lõi
ngô, bã mía… là được quan tâm nhất.
MỞ ĐẦU
Tính cấp thiết của đề tài
Sử dụng phụ phẩm nông nghiệp có nhiều ưu điểm là sử dụng
nguyên liệu rẻ tiền, dễ kiếm, không làm nguồn nước bị ô nhiễm
thêm.
Đặc biệt Việt Nam là một nước có phế thải nông nghiệp dồi dào
nên việc tận dụng được phụ phẩm nông nghiệp có ý nghĩa vô
cùng to lớn và đó cũng là lý do em lựa chọn đề tài: “Nghiên cứu
chế tạo vật liệu hấp phụ từ vỏ trấu và sử dụng để tách loại Chì và
Niken trong nước”.
MỞ ĐẦU
Mục đích nghiên cứu


Nghiên cứu các yếu tố ảnh hưởng đến sự hấp phụ của vật
liệu hấp phụ chế tạo từ vỏ trấu.

Thử nghiệm khả năng hấp phụ của vỏ trấu với kim loại
chì và niken.
MỞ ĐẦU
Nhiệm vụ nghiên cứu

Chế tạo vật liệu hấp phụ từ vỏ trấu

Khảo sát một số đặc điểm bề ngoài của vỏ trấu

Khảo sát ảnh hưởng của các yếu tố: pH, thời gian, nồng
độ của ion kim loại đến sự hấp phụ

Ứng dụng của vật liệu hấp phụ để xử lý chì và niken
trong nước
MỞ ĐẦU
Phạm vi nghiên cứu

Sử dụng vỏ trấu để chế tạo vật liệu hấp phụ

Tách loại chì và niken bằng vật liệu hấp phụ chế tạo từ
vỏ trấu
MỞ ĐẦU
Các ph ng pháp nghiên c uươ ứ

Phương pháp nghiên cứu lý thuyết


Phương pháp nghiên cứu thực tiễn

Phương pháp chuyên gia
T NG QUANỔ
Vấn đề ô nhiễm nước ở Việt Nam
Hiện nay, ở Việt Nam mặc dù các cấp, các ngành đã cố
gắng trong việc thực hiện chính sách pháp luật về bảo vệ
môi trường, nhưng tình trạng ô nhiễm nước là vấn đề rất
đáng lo ngại.
Theo báo cáo giám sát của Uỷ ban khoa học, công nghệ và
môi trường của Quốc hội, tỉ lệ các khu công nghiệp có hệ
thống xử lí nước thải tập trung ở một số địa phương rất
thấp.
T NG QUANỔ
Tác nhân gây ô nhi mễ
1. Nguyên t v tố ế
2. Kim lo i n ngạ ặ
3. Các ch t h u cấ ữ ơ
4. Các vi sinh v t gây b nhậ ệ
T NG QUANỔ
Tác đ ng sinh hóa c a kim lo i ộ ủ ạ
n ng v i con ng iặ ớ ườ
1. Các cơ chế gây độc phổ biến
Chì là gây ức chế một số enzim quan trọng của quá trình
tổng hợp máu ngăn chặn quá trình tạo hồng cầu.
TỔNG QUAN
Tác đ ng sinh hó a c a kim lo i ộ ủ ạ
n ng v i con ng iặ ớ ườ
2. B ph n c th b t n h iộ ậ ơ ể ị ổ ạ


C quan n i bàoơ ộ

Kh năng gây ung thả ư

Th nậ

H th n kinhệ ầ

H n i ti t và kh năng sinh s nệ ộ ế ả ả

H hô h pệ ấ
TỔNG QUAN
Giới thiệu về kim loại chì
Chì là một nguyên tố thuộc nhóm IV trong bảng hệ thống
tuần hoàn, viết tắt là Pb và có số nguyên tử là 82.
Chì là kim loại nặng, có tính mềm, màu xám nhạt và
chuyển thành oxide chì do tiếp xúc với không khí.
Chì có hai trạng thái oxy hoá bền chính là Pb (II) và Pb
(IV).
Trong môi trường nó tồn tại dưới dạng ion Pb2+ trong các
hợp chất vô cơ và hữu cơ.
T ng quanổ
Tác động sinh hóa của chì
Chì có thể xâm nhập vào cơ thể qua đường hô hấp, tiêu hóa và
qua da cụ thể như sau:
Qua đường hô hấp: Khi bụi bặm và không khí theo hơi thở vào
phổi rồi mau chóng chuyển sang máu.
Qua tiêu hóa: Do ăn uống thực phẩm có chì hoặc tay dính chì
đưa lên miệng trong khi làm việc
Qua lớp da: Khi tiếp xúc chì ở dạng hữu cơ thì chúng ta cũng dễ

bị nhiễm qua da làm giảm sự dẫn truyền thần kinh vận động
(người lớn ngộ độc chì biểu hiện ở bệnh thần kinh, trẻ em ở
bệnh não).
T ng quanổ
Gi i thi u v kim lo i ớ ệ ề ạ Niken
Niken là m t kim lo i có ánh kim, màu tr ng b c, ộ ạ ắ ạ
d rèn và d dát m ng. Niken có tính s t t và t o ễ ễ ỏ ắ ừ ạ
nên r t nhi u h p kim quan tr ng nh nicrom, ấ ề ợ ọ ư
nikelin b n v i hoá ch t, đ c dùng làm thi t b ề ớ ấ ượ ế ị
hóa h c Niken đ c phân b ch y u trong các ọ ượ ố ủ ế
khoáng v t, ngoài ra nó còn phân b r ng rãi trong ậ ố ộ
các t bào đ ng th c v t. Niken có trong n c th i ế ộ ự ậ ướ ả
c a m t s nhà máy luy n kim và hoá ch t có s ủ ộ ố ệ ấ ử
d ng Niken, đ c bi t là ch a trong n c th i c a ụ ặ ệ ứ ướ ả ủ
các c s m Niken.ơ ở ạ
T ng quanổ
Đ c tính c a Nikenộ ủ
Niken và các mu i c a nó có h i cho da. Nó có th ố ủ ạ ể
x y ra cho b t c ai ch m t i kim lo i này. Viêm ả ấ ứ ạ ớ ạ
da do Niken có th n ng đ n n i nh ng ng i m c ể ặ ế ỗ ữ ườ ắ
b nh bu c ph i chuy n ngh . Nguy hi m l n nh t ệ ộ ả ể ề ể ớ ấ
khi ti p xúc v i Niken là có th m c b nh ung th ế ớ ể ắ ệ ư
đ ng hô h p. Nhi u nghiên c u cho th y: công ườ ấ ề ứ ấ
nhân tinh ch Niken có nguy c m c b nh ung th , ế ơ ắ ệ ư
xoang mũi, ph i và thanh qu n.ổ ả
TỔNG QUAN
M t s ph ng pháp xộ ố ươ ử lý kim
lo i n ng trong n cạ ặ ướ
1. Ph ng pháp k t t aươ ế ủ
2. Ph ng pháp trao đ i ionươ ổ

3. Ph ng pháp th m th u ng cươ ẩ ấ ượ
4. Ph ng pháp h p phươ ấ ụ
5. Ph ng pháp sinh h cươ ọ
TỔNG QUAN
Phương pháp hấp phụ

Hấp phụ là sự tích lũy chất trên bề mặt phân cách pha.

Chất hấp phụ là chất mà phần tử ở bề mặt có khả năng hút
các phần tử của pha khác nằm tiếp xúc nó.

Chất bị hấp phụ là chất bị hút ra khỏi pha thể tích đến tập
trung trên bề mặt chất hấp phụ.

Giải hấp phụ là quá trình chất bị hấp phụ ra khỏi bề mặt
chất hấp phụ. Giải hấp phụ dựa trên nguyên tắc bất lợi đối
với quá trình hấp phụ.
TỔNG QUAN

Tùy theo bản chất của lực tương tác giữa chất hấp phụ và
chất bị hấp phụ, người ta phân biệt hấp phụ vật lý và hấp
phụ hóa học.

Hấp phụ vật lý gây ra bởi lực Van Der Walls giữa phân
tử chất bị hấp phụ trên bề mặt của chất hấp phụ. Liên kết
này yếu, dễ bị phá vỡ.

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. Liên kết
này bền, khó bị phá vỡ.

TỔNG QUAN
Mô hình cơ bản của quá trình hấp phụ

Mô hình động học hấp phụ
Theo quan điểm động học, quá trình hấp phụ gồm có hai
giai đoạn khuếch tán ngoài và khuếch tán trong. Do đó,
lượng chất bị hấp phụ trên bề mặt chất rắn sẽ phụ thuộc
vào hai quá trình khuếch tán trên.

Mô hình hấp phụ đẳng nhiệt
1. Phương trình hấp phụ đẳng nhiệt Langmuir
2. Phương trình hấp phụ đẳng nhiệt Freundlich
T ng quanổ
M t s h ng nghiên c u s d ng ộ ố ướ ứ ử ụ
ph ph m nông nghi p ụ ẩ ệ làm vật liệu
hấp phụ để xử lý kim loại nặng
1. V l cỏ ạ
2. V đ u t ngỏ ậ ươ
3. Bã mía
4. Lõi ngô
5. V tr uỏ ấ
TỔNG QUAN
Giới thiệu về vỏ trấu
Trấu là lớp vỏ ngoài cùng của hạt lúa và được tách ra trong
quá trình xay xát. Trong vỏ trấu chứa khoảng 75% chất hữu
cơ dễ bay hơi sẽ cháy trong quá trình đốt và khoảng 25%
còn lại chuyển thành tro. Chất hữu cơ chứa chủ yếu
xenlulozo, lignin và Hemi - xenlulozo (90%), ngoài ra có
thêm thành phần khác như hợp chất nitơ và vô cơ. Lignin
chiếm khoảng 25 ÷ 30% và xenlulozo chiếm khoảng 35 ÷

40%.
T ng quanổ
Hình nh v v tr uả ề ỏ ấ
T ng quanổ
Ti m năng s d ng v tr uề ử ụ ỏ ấ
1. S d ng làm ch t đ tử ụ ấ ố
2. Ch t o bình l c n cế ạ ọ ướ
3. S n xu t đi n năngả ấ ệ
4. Ch t o v t li u xây d ngế ạ ậ ệ ự
5. S n xu t oxit silicả ấ
6. Chế tạo vật liệu hấp phụ bằng vỏ trấu
T ng quanổ
Th c tr ng s d ng v tr uự ạ ử ụ ỏ ấ
1. Dùng v tr u đ l c n cỏ ấ ể ọ ướ
2. Ch t o v t li u xây d ngế ạ ậ ệ ự
3. S d ng v tr u t o thành c iử ụ ỏ ấ ạ ủ
4. Khí hóa v tr uỏ ấ
5. Ch t o v t li u cách nhi tế ạ ậ ệ ệ
6. Chế tạo vật liệu hấp phụ bằng vỏ trấu
TỔNG QUAN
Quy trình ch t o v t li u h p ph t v ế ạ ậ ệ ấ ụ ừ ỏ
tr uấ
Ngâm , r a v tr uử ỏ ấ
S y khôấ
Nghi n ( VLHP-T)ề
X lý b ng dung d ch ử ằ ị
NaOH (VLHP-I)
X lý b ng dung d ch ử ằ ị
C4H6O6
Tách VLHP-I, s yấ

R a s ch v t li u và ử ạ ậ ệ
s y (VLHP-II)ấ