Chế Tạo Vật Liệu Hấp Phụ Từ Lõi Ngô Để Xử Lý Ion Pb2+ Trong Các Nguồn Nước Bị Ô Nhiễm

HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM

KHOA MÔI TRƯỜNG

= = = =¶¶¶ = = = =

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP
ĐỀ TÀI:
CHẾ TẠO VẬT LIỆU HẤP PHỤ TỪ LÕI NGÔ ĐỂ
XỬ LÍ ION Pb2+ TRONG CÁC NGUỒN NƯỚC
BỊ Ô NHIỄM

Người thực hiện
Lớp
Khóa
Chuyên ngành
Giáo viên hướng dẫn

:
:
:
:
:

VŨ THỊ THU HUỆ
MTC
57
MÔI TRƯỜNG
TS. NGUYỄN THỊ HỒNG HẠNH

HÀ NỘI - 2016

HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM

KHOA MÔI TRƯỜNG

= = = =¶¶¶ = = = =

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP
ĐỀ TÀI:
CHẾ TẠO VẬT LIỆU HẤP PHỤ TỪ LÕI NGÔ ĐỂ
XỬ LÍ ION Pb2+ TRONG CÁC NGUỒN NƯỚC
BỊ Ô NHIỄM

Người thực hiện
Lớp
Khóa
Chuyên ngành
Giáo viên hướng dẫn

:
:
:
:
:

VŨ THỊ THU HUỆ
MTC
57
MÔI TRƯỜNG

TS. NGUYỄN THỊ HỒNG HẠNH

HÀ NỘI - 2016


LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan rằng đây là đề tài nghiên cứu do tôi thực hiện với sự
hỗ trợ từ Giáo viên hướng dẫn là TS Nguyễn Thị Hồng Hạnh. Các nội dung
nghiên cứu và kết quả trong đề tài này là trung thực và chưa từng được công
bố trong bất cứ nghiên cứu nào trước đây. Những số liệu trong các bảng biểu
phục vụ cho việc phân tích, nhận xét, đánh giá do chính tôi thu thập từ các
nguồn khác nhau có ghi trong phần tài liệu tham khảo. Ngoài ra, đề tài còn sử
dụng một số nhận xét, đánh giá cũng như số liệu một số tác giả, cơ quan, tổ
chức khác và cũng được thể hiện trong tài liệu tham khảo.
Tôi xin hoàn toàn chịu trách nhiệm trước Hội đồng kết quả nghiên cứu
khóa luận của mình.
Hà Nội, ngày tháng năm 2016
Sinh viên

Vũ Thị Thu Huệ

i


LỜI CẢM ƠN
Trong quá trình học tập và thực hiện đề tài tại khoa Môi Trường – Học
viện Nông Nghiệp Việt Nam, tôi luôn nhận được sự quan tâm, giúp đỡ của
các thầy cô, bạn bè và gia đình.
Trước hết tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới Ban Giám đốc, Ban
chủ nhiệm khoa cùng các thầy giáo, cô giáo trong khoa Môi Trường đã tạo

diều kiện giúp đỡ và truyền đạt những kiến thức chuyên nghành, tạo động lực
cho tôi trong suốt thời gian học tập, rèn luyện và hoàn thành khóa luận tốt
nghiệp này.
Đặc biệt tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến giảng viên hướng dẫn
TS. Nguyễn Thị Hồng Hạnh là người đã tận tình hướng dẫn và giúp đỡ tôi
trong quá trình thực tập và viết báo cáo khóa luận tốt nghiệp của mình.
Tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành tới các giảng viên, cán bộ bộ môn
Hóa học đã giúp đỡ, chia sẻ nhiều kinh nghiệm quý báu để tôi hoàn thành
khóa luận tốt nghiệp.
Cuối cùng tôi xin cảm ơn tới gia đình và bạn bè đã luôn động viên, giúp
đỡ tôi trong suốt thời gian học tập cũng như trong quá trình thực hiện đề tài
tốt nghiệp này.
Tôi xin chân thành cảm ơn!
Hà Nội, ngày tháng năm 2016
Sinh viên

Vũ Thị Thu Huệ

ii


MỤC LỤC
MỞ ĐẦU...................................................................................................................................................................1
1 Tính cấp thiết của đề tài......................................................................................................................................1
2 Mục tiêu nghiên cứu của đề tài...........................................................................................................................2
CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU............................................................................3
Sau đây là bảng số liệu thành phần các nguyên tố và bảng thành phần về chất có trong lõi ngô với kích
thước 1000 – 2000 micromet theo Phan Minh Quốc Bình (2015):...................................................................6
Bảng 1.1 Thành phần các nguyên tố của lõi ngô................................................................................................6
Thành phần nguyên tố............................................................................................................................................6

Tỷ lệ % khối lượng..................................................................................................................................................6
C.................................................................................................................................................................................6
47,07...........................................................................................................................................................................6
H.................................................................................................................................................................................6
6,30.............................................................................................................................................................................6
N.................................................................................................................................................................................6
2,84.............................................................................................................................................................................6
O.................................................................................................................................................................................6
43,79...........................................................................................................................................................................6
( Nguồn Phan Minh Quốc Bình, 2015).................................................................................................................6
Bảng 1.2 Thành phần các chất của lõi ngô..........................................................................................................6
Thành phần chất......................................................................................................................................................6
Tỷ lệ % về khối lượng.............................................................................................................................................6
Cellulose....................................................................................................................................................................6
39,13...........................................................................................................................................................................6
Hemicellulose............................................................................................................................................................6
33,52...........................................................................................................................................................................6
Lignin.........................................................................................................................................................................6
19,20...........................................................................................................................................................................6
Khác...........................................................................................................................................................................6

iii


5,00.............................................................................................................................................................................6
(Nguồn Phan Minh Quốc Bình, 2015)..................................................................................................................6
Từ hai bảng số liệu trên ta nhận thấy lõi ngô có tỷ lệ các chất Cellulose, hemicellulose, lignin khá cao
và tỷ lệ nguyên tố cacbon lớn nhất rất tốt cho quá trình hấp phụ...................................................................6
1.2 . Giới thiệu về kim loại chì...............................................................................................................................6
1.2.1 Giới thiệu về chì..............................................................................................................................................6

Chì là một kim loại màu xám có trong hệ thống bảng tuần hoàn hóa học, viết tắt là Pb (Latin:
Plumbum) và có số nguyên tử là 82. Chì được con người khai thác, chiết suất và sử dụng từ cách đây
hơn 6000 năm do có khả năng ứng dụng cao mặc dù có ảnh hưởng đến sức khỏe con người....................6
1.2.2 Tính chất vật lý...............................................................................................................................................7
1.2.3 Tính chất hóa học...........................................................................................................................................7
1.2.4 Ứng dụng của chì............................................................................................................................................8
1.3. Tình hình ô nhiễm Pb2+ trong môi trường nước ở Việt Nam và ảnh hưởng của nó đến sức khỏe
con người.................................................................................................................................................................10
1.3.1 Tình hình ô nhiễm Pb2+ trong môi trường nước ở Việt Nam..............................................................10
1.3.2. Ảnh hưởng của nhiễm độc chì đến sức khỏe con người........................................................................12
1.4. Phương pháp hấp phụ...................................................................................................................................13
1.4.1 Khái niệm hấp phụ.......................................................................................................................................13
Mọi quá trình tập trung chất lên bề mặt phân cách pha được gọi là sự hấp phụ. Bề mặt phân cách pha
có thể là khí- lỏng, khí- rắn, lỏng- lỏng, lỏng- rắn. Sự hấp phụ xảy ra do lực tương tác giữa các phần tử
chất hấp phụ và chất bị hấp phụ.........................................................................................................................13
1.4.2 Các phương pháp hấp phụ.........................................................................................................................14
1.4.2.1 Phương pháp hấp phụ vật lý...................................................................................................................14
1.4.2.2 Phương pháp hấp phụ hóa học...............................................................................................................15
1.4.2.3 Qúa trình động học hấp phụ pha lỏng rắn............................................................................................17
1.4.2.4 Giải hấp và cân bằng hấp phụ................................................................................................................17
1.4.2.5 Các phương trình đẳng nhiệt hấp phụ..................................................................................................18
1.4.2.6 Các yếu tố ảnh hưởng tới quá trình hấp phụ.......................................................................................21
1.5. Các phương pháp chế tạo vật liệu có khả năng hấp phụ từ lõi ngô.......................................................22
1.5.1 Phương pháp phi biến tính.........................................................................................................................22
1.5.2 Phương pháp biến tính lõi ngô...................................................................................................................22
1.5.2.1 Phương pháp biến tính lõi ngô bằng nhiệt độ.......................................................................................22

iv

1.5.2.2 Phương pháp biến tính lõi ngô bằng axit H2SO4................................................................................22
1.5.2.3 Phương pháp este hóa xenluloza bằng axit citric.................................................................................24
Theo Ngô Thị Quỳnh Anh (2011), đã tiến hành nghiên cứu biến tính xơ dừa và ứng dụng làm vật liệu
hấp phụ một số ion kim loại nặng trong nước. Quá trình hoạt hóa bao gồm các bước ngâm vật liệu
trong dung dịch axit citric sau đó sấy khô, các phân tử axit citric khi đó sẽ thấm sâu vào các mao quản
của vật liệu. Tiếp theo nung ở nhiệt độ khoảng 120oC trong 8 giờ. Axit citric đầu tiên sẽ chuyển thành
dạng anhydric, tiếp theo là phản ứng ester hóa xảy ra giữa anhydric axit và các nhóm hydroxyl của
xenluloza. Tại vị trí phản ứng như vậy đã xuất hiện hai nhóm chức axit có khả năng trao đổi ion.
Phương pháp này hiện nay được ứng dụng tạo vật liệu hấp phụ có thành phần xenlulozo nhiều như xơ
dừa. Tuy nhiên do lõi ngô cũng có thành phần xenlulozo nhiều lên cũng có thể chế tạo vật liệu hấp phụ
từ lõi ngô bằng phương pháp này.......................................................................................................................24
1.6. Các phương pháp xác định hàm lượng chì trong......................................................................................24
1.6.1 Phương pháp phân tích trắc quang...........................................................................................................24
1.6.1.1 Giới thiệu....................................................................................................................................................24
Phân tích trắc quang là tên gọi chung của các phương pháp phân tích quang học dựa trên sự tương tác
chọn lọc giữa chất cần xác định với năng lượng bức xạ thuộc vùng tử ngoại, khả kiến hoặc hồng ngoại.
..................................................................................................................................................................................24
Phương pháp phân tích trắc quang là một trong các phương pháp phân tích hóa lý được sử dụng khá
phổ biến. Phương pháp này giúp định lượng nhanh, chính xác chất cần xác định. Hầu hết việc xác định
các nguyên tố (trừ khí trơ) trong bảng hệ thống tuần hoàn và các hợp chất vô cơ, hữu cơ đều có thể
được định lượng bằng phương pháp này. Phương pháp phân tích trắc quang được phát triển mạnh vì
nó đơn giản, đáng tin cậy và được sử dụng nhiều trong kiểm tra sản xuất hoá học, luyện kim và trong
nghiên cứu hoá địa, hoá sinh, môi trường và nhiều lĩnh vực khác ...............................................................24
1.6.1.2 Cơ sở của phương pháp phân tích trắc quang.....................................................................................25
Theo Lê Văn Cát (2002), Nguyên tắc chung của phương pháp phân tích trắc quang là muốn xác định
một cấu tử X nào đó, chuyển nó thành hợp chất có khả năng hấp thụ ánh sáng rồi đo sự hấp thụ ánh
sáng của nó và suy ra hàm lượng chất cần xác định X. Cơ sở của phương pháp là định luật hấp thụ
ánh sáng Bouguer-Lambert-Beer. Biểu thức của định luật:A = lg(IO/I) = ε.L.C.......................................25
Trong đó:................................................................................................................................................................25
1.6.1.3 Các loại phương pháp phân tích trắc quang........................................................................................26

1.6.1.4 Phương pháp phổ hấp thụ nguyên tử (ASS).........................................................................................26
1.6.2 Phương pháp chuẩn độ................................................................................................................................27
1.6.2.1 Các khái niệm cơ bản...............................................................................................................................27
2.4.2.2 Quy trình biến tính lõi ngô......................................................................................................................31
2.4.3 Phương pháp khảo sát ảnh hưởng của thời gian và nồng độ đến khả năng hấp phụ.......................31
2.4.4 Phương pháp chuẩn độ thay thế complexon xác định hàm lượng chì trong mẫu phân tích...........32
3.1. Vật liệu hấp phụ.............................................................................................................................................34
3.1.1. Sơ đồ chế tạovật liệu VLHP1, VLHP2, VLHP3.....................................................................................34

v


3.2.2. Kết quả chế tạo vật liệu hấp phụ..............................................................................................................36
3.2.2.1.Vật liệu hấp phụ 1.....................................................................................................................................36
3.1.2.2. Vật liệu hấp phụ 2....................................................................................................................................37
3.1.2.3. Vật liệu hấp phụ 3....................................................................................................................................37
3.1.2.4. Vật liệu hấp phụ 4....................................................................................................................................38
3.2. Khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến khả năng hấp phụ của vật liệu......................................................39
3.2.1. Ảnh hưởng thời gian đến khả năng hấp phụ của vật liệu đối với ion Pb2+......................................39
3.2.2. Ảnh hưởng của nồng độ chì ban đầu đến khả năng hấp phụ ion chì của vật liệu............................41
Tiến hành sự hấp phụ , cho 0,5 g vật liệu vào 50ml dung dịch ở các nồng độ chì khác nhau như: 53,82
mg/l, 103,5 mg/l, 151,1 mg/l , 198,72 mg/l, 248,40 mg/l, 296,10 mg/l, 486,80 mg/l . Sau đó lắc với tốc độ
150 vòng/phút trong khoảng thời gian là 60 phút. Kết quả xác định hàm lượng chì sau hấp phụ ở các
nồng độ khác nhau được thể hiện ở bảng sau:..................................................................................................41
Bảng 3.2 Ảnh hưởng của nồng độ ion chì ban đầu đến dung lượng hấp phụ của các vật liệu với ion chì
..................................................................................................................................................................................42
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ..............................................................................................................................46
1 Kết luận................................................................................................................................................................46
2. Kiến nghị.............................................................................................................................................................47

DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT
VLHP

: Vật liệu hấp phụ

TTXVN

: Thông tấn xã Việt Nam

WHO

: Tổ chức Y tế Thế giới

vi


DANH MỤC BẢNG
Bảng 1.1

Thành phần các nguyên tố của lõi ngô...........................................6

Bảng 1.2

Thành phần các chất của lõi ngô.....................................................6

Bảng 1.3

Một số đường hấp phụ đẳng nhiệt................................................18

Bảng 3.1

Ảnh hưởng của thời gian đến khả năng hấp phụ của các vật liệu
hấp phụ (VLHP) ..........................................................................38

Bảng 3.2

. .Ảnh hưởng của nồng độ ion chì ban đầu đến dung lượng hấp phụ
của các vật liệu với ion chì.........Error: Reference source not found

Bảng 3.3

Dung lượng hấp phụ cực đại của các vật liệu hấp phụ với ion chì
....................................................Error: Reference source not found

vii


DANH MỤC HÌNH
Hình 1.1

Bản đồ các vùng trồng ngô tại Việt Nam....Error: Reference source
not found

Hình 1.2

Đường hấp phụ đẳng nhiệt langmuir.............................................20

Hình 1.3

Sự phụ thuộc Ccb/q và Ccb..............................................................20

Hình 3.1

Lõi ngô sau sấy..............................................................................35

Hình 3.2

vật liệu hấp phụ 1(VLHP1)...........................................................35

Hình 3.3

Vật liệu hấp phụ 2 (VLHP2).........................................................36

Hình 3.4

Vật liệu hấp phụ 3 (VLHP3).........................................................37

Hình 3.5

Vật liệu hấp phụ 4 (VLHP4).........................................................37

Hình 3.6

Sự phụ thuộc của hiệu suất hấp phụ ion chi của các VLHP vào
thời gian hấp phụ..........................................................................39

Hình 3.7

Mối quan hệ giữa thời gian hấp phụ ion chì và nồng độ cân
bằngcủa các vật liệu hấp phụ.........................................................40

Hình 3.8

Đường đẳng nhiệt hấp phụ langmuir đối với Pb2+.........................42

Hình 3.9

Sự phụ thuộc của Cf/q và Ccf của VLHP1 và VLHP2...................43

Hình 3.10 Sự phụ thuộc của Cf/q và Ccf của VLHP3 và VLHP4...................43

viii


MỞ ĐẦU
1 Tính cấp thiết của đề tài
Hiện nay, loại bỏ kim loại nặng trong nước là một trong những vấn đề
chính trong xử lý ô nhiễm môi trường nước bởi vì tính độc hại của chúng
ngay cả khi ở nồng độ thấp. Những chất ô nhiễm này, xuất hiện trong nước
chủ yếu là do từ các quá trình sản xuất công nghiệp mà ra, ví dụ khai mỏ, tinh
chế và sản suất vải dệt, sơn, thuốc nhuộm... Ô nhiễm kim loại trong nước thải
công nghiệp: Hầu hết các kim loại nặng như Pb, Hg, Cd, As, Cu, Zn, Fe, Cr,
Co, Mn, Se, Mo... tồn tại trong nước ở dạng ion. Khác với các chất thải hữu
cơ có thể tự phân hủy trong đa số trường hợp, các kim loại nặng khi đã phóng
thích vào môi trường thì sẽ tồn tại lâu dài.
Một trong những ion kim loại nặng gây ô nhiễm trong nước là ion chì
(Pb2+),có độc tính cao đối với sức khoẻ con người. Nguồn ô nhiễm chì trong
nước từ các hoạt động công nghiệp là hết sức phong phú: công nghiệp hóa
chất, khai khoáng, gia công và chế biến kim loại, công nghiệp pin và ắc qui,
công nghiệp thuộc da... Đặc biệt là hoạt động thu mua bình ắc quy hỏng về tái

chế chì . Do vậy việc tìm kiếm và nghiên cứu chế tạo vật liệu hấp phụ có khả
năng xử lí các ion Pb2+ gây ô nhiễm nước là rất cần thiết.
Có rất nhiều cách khác nhau để loại bỏ kim loại khỏi nước như: trao đổi
ion, thẩm thấu ngược và lọc nano, kết tủa, hấp phụ...Trong đó hấp phụ là một
trong những phương pháp có nhiều ưu điểm so với các phương pháp khác, vì
các vật liệu sử dụng làm chất hấp phụ tương đối phong phú, dễ điều chế,
không đắt tiền và thân thiện với môi trường. Những vật liệu sử dụng để hấp
phụ các ion kim loại nặng ô nhiễm trong nướclà các phụ phẩm nông nghiệp
như vỏ trấu, bã mía, lỗi ngô, vỏ lạc, vỏ chuối....trong đó lõi ngô là vật liệu có
nhiều tiềm năng xử lý ô nhiễm kim loại nặng trong nước.

1


Xuất phát từ nhu cầu thực tiễn trên em tiến hành nghiên cứu đề tài
“Chế tạo vật liệu hấp phụ từ lõi ngô để xử lí ion Pb2+ trong các nguồn
nước bị ô nhiễm’’
2 Mục tiêu nghiên cứu của đề tài.
- Tìm hiểu thành phần, tính chất của lõi ngô.
- Nghiên cứu các phương pháp biến tính, chế tạo vật liệu hấp phụ từ lõi
ngô.
- Khảo sát khả năng xử lí, hấp phụ ion chì (Pb2+).
- Nghiên cứu các yếu tố ảnh hưởng đến sự h ấp phụ ion chì (thời gian,
nồng độ..).

2


CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
1.1 Cây ngô và phụ phẩm từ cây ngô

1.1.1 Cây ngô
Cây ngô là một trong số các loại cây lương thực được trồng khá phổ
biến trên thế giới. Ngô là nguồn lương thực quan trọng trên toàn thế giới bên
cạnh lúa gạo và lúa mỳ và được trồng trên 4 vùng sinh thái bao gồm: ôn đới,
nhiệt đới, nhiệt đới cao và nhiệu đới thấp. Việt Nam là một nước nhiệt đới có
môi trường đảm bảo cho cây ngô sinh trưởng và phát triển tốt. Cây ngô được
du nhập vào Việt Nam từ Trung Quốc, ban đầu ngô được gọi là “lúa ngô”, về
sau được gọi tắt thành “ngô”.
Tại Việt Nam cây ngô là cây lương thực đứng thứ 2 sau lúa nước, được
trồng ở rất nhiều nơi trên cả nước. Theo số liệu của Tổng cục Thống kê năm
2013 thì diện tích ngô được gieo trồng là 1.17 triệu ha với năng suất 4,47
tấn/ha. Theo số liệu của Tổng cục Thống kê vào năm 2011 cả nước có khoảng
800.000 ha ngô. Quá trình chế biến nông sản đã thải ra môi trường khoảng 1
triệu tấn lõi ngô mỗi năm. Lượng lõi ngô này mới được người dân sử dụng
một phần làm chất đốt, một phần rất nhỏ được dùng để trồng nấm, còn lại chủ
yếu thải bỏ ra ngoài vệ đường, dòng suối gây ô nhiễm môi trường.
Cây ngô dễ trồng, có giá trị kinh tế khá cao (cao hơn so với các loại cây
lương thực khác như lúa, khoai, sắn…). Do đó cây ngô đang trở thành một
cây trồng phổ biến, được ưu chuộng của người dân.
Trong các sản phẩm lương thực như lúa, ngô, khoai, sắn thì ngô là sản
phẩm có hầm lượng dinh dưỡng gần như cao nhất, hàm lượng protein và lipit
cao hơn nhiều so với các loại lương thực khác, riêng hàm lượng gluxit thấp
hơn khoai khô và sắn khô, còn lượng calo cho một đơn vị khối lượng cũng
đứng đầu. Do hạt ngô không hợp nhiều với khẩu vị con người lên ngô tươi là
thức ăn bổ sung cho bữa ăn hàng ngày, còn phần lớn để sản xuất thức ăn chăn
nuôi và nguyên liệu cho nghành công nghiệp khác.

3

Ngô tại Việt Nam được trồng nhiều tại các vùng núi, trung du Bắc Bộ, đồng
bằng sông Hồng, Bắc và Duyên hải Nam Trung Bộ và khu vực Đông Nam Bộ.

Hình 1.1 Bản đồ các vùng trồng ngô tại Việt Nam
(Nguồn Tổng cục Thống kê 2013)
1.1.2 Ứng dụng của lõi ngô
Lõi ngô cũng được nhiều người dân Việt Nam ta sử dụng làm chất đốt
thay củi trong gia đình. Ngoài ra hiện nay lõi ngô còn được sử dụng để trồng
nấm sò hoặc nấm mộc nhĩ đem lại hiệu quả kinh tế cao đối với vùng có khí
hậu ôn hòa, nhiệt độ khá ổn định trong những tháng hè thu và đầu đông nên
thuận lợi cho nấm phát triển. Theo Thông tấn xã Việt Nam (TTXVN) tại tỉnh
Hà Giang (2014) đã xây dựng chương trình đầu tư, hỗ trợ chuyển giao công
nghệ sản xuất nấm ăn từ lõi ngô cho 60 xã do Sở Nông nghiệp và Phát triển
Nông thôn làm chủ dự án.
Lõi ngô, sau khi nghiền nhỏ trở thành một loại bột tương đối mịn và dễ
hút ẩm. Chính nhờ đặc tính này lõi ngô trở thành một trong những loại
nguyên liệu hữu ích trong quá trình sản xuất thuốc trừ sâu, phân bón, mỹ
phẩm...Than hoạt tính được sản xuất từ lõi ngô, có hiệu quả hấp thụ các chất
phóng xạ, những kim loại nặng và thuốc trừ sâu. Theo Nguyễn An (2012), các
4


nhà nghiên cứu khoa học cuả Nhật Bản đã phát hiện ra rằng than hoạt tính,
được sản xuất từ lõi ngô, có hiệu quả hấp thụ các chất phóng xạ, những kim
loại nặng và thuốc trừ sâu. Than hoạt tính này hấp thụ hầu hết các chất phóng
xạ và muối của các kim loại nặng trong đất. Các thí nghiệm cho thấy nguyên
tố Cêzi (Cs) trong bắp cải, sup lơ trồng trên đất bị ô nhiễm chất phóng xạ,
giảm tới 60% do được “than ngô” thanh lọc. Người ta chỉ việc trộn lẫn đất với
than ngô một lớp mỏng để trồng cây, khi thu hoạch thấy Cêzi giảm.
1.1.3 Thành phần của lõi ngô

Lõi ngô sau thu hoạch chưa qua phơi khô tại Việt Nam theo nghiên cứu
của Nguyễn Thị Thanh Hà (2012), lõi ngô có thành phần chủ yếu là
xenlulozo, lignin, hemixenluloza, pectin, và protein.
Xenlulozo là hợp chất polisaccarit do

các

mắt

xích

α-

glucozo[C6H7O2(OH)3]n được nối với nhau bằng liên kết 1,4 - glicozit.Phân tử
khối của xenlulozo rất lớn khoảng từ 250000-1000000 đvC. Trong mỗi phân
tử xenlulozo có khoảng 1000 – 1500 mắt xích glucozo.
Hemixenlulozo là polisaccarit giống như xenlulozo nhưng có số lượng
mắt xích nhỏ hơn. Hemixenlulozo thường bao gồm nhiều loại mắt xích và có
chứa các nhóm thế axetyl và metyl.
Lignin là loại polyme được tạo ra bởi các mắt xích phenypropan.
Lignin có vai trò là chất kết nối giữa xenlulozo và hemixenlulozo.
Lõi ngô được nghiên cứu cho thấy có khả năng tách các kim loại nặng
hòa tan trong nước nhờ vào cấu trúc nhiều lỗ xốp và thành phần gồm các
polyme

như

xenluloza,

hemixenluloza, pectin, lignin và protein. Các

polymer này có thể hấp thụ nhiều chất tan đặc biệt là các ion kim loại hóa trị
hai. Các hợp chất polyphenol như tanin, lignin trong gỗ được cho là những
thành phần hoạt động có thể hấp phụ các kim loại nặng. Reddad (2002) cho
rằng các vị trí anionic phenolic trong lignin có ái lực mạnh đối với kim loại
nặng. Mykota (1999) cũng chứng tỏ rằng các nhóm acid glacturonic
trong peptin là vị trí liên kết mạnh với các cation.

5


Các nhóm hydroxyl trên xenluloza cũng đóng một vai trò quan
trọng trong khả năng trao đổi ion của các lignocelluloses. Bản thân các nhóm
này có khả năng trao đổi yếu vì liên kết O-H ở đây phân cực chưa đủ mạnh.
Nhiều biện pháp biến tính đã được công bố như oxy hóa các nhóm
hydroxyl thành các nhóm chức axit hoặc sunfo hóa bằng acid sunfuric.
Sau đây là bảng số liệu thành phần các nguyên tố và bảng thành phần về
chất có trong lõi ngô với kích thước 1000 – 2000 micromet theo Phan
Minh Quốc Bình (2015):
Bảng 1.1 Thành phần các nguyên tố của lõi ngô
Thành phần nguyên tố
C
H
N
O

Tỷ lệ % khối lượng
47,07
6,30
2,84

43,79
( Nguồn Phan Minh Quốc Bình, 2015)

Bảng 1.2 Thành phần các chất của lõi ngô
Thành phần chất
Cellulose
Hemicellulose
Lignin
Khác

Tỷ lệ % về khối lượng
39,13
33,52
19,20
5,00
(Nguồn Phan Minh Quốc Bình, 2015)

Từ hai bảng số liệu trên ta nhận thấy lõi ngô có tỷ lệ các chất Cellulose,
hemicellulose, lignin khá cao và tỷ lệ nguyên tố cacbon lớn nhất rất tốt
cho quá trình hấp phụ.
1.2 . Giới thiệu về kim loại chì
1.2.1 Giới thiệu về chì
Chì là một kim loại màu xám có trong hệ thống bảng tuần hoàn
hóa học, viết tắt là Pb (Latin: Plumbum) và có số nguyên tử là 82. Chì
được con người khai thác, chiết suất và sử dụng từ cách đây hơn 6000
6


năm do có khả năng ứng dụng cao mặc dù có ảnh hưởng đến sức khỏe
con người.

Chì có hóa trị phổ biến là 2 hoặc 4. Chì là một kim loại mềm, nặng, độc
hại và có thể tạo hình. Chì có màu trắng xanh khi mới cắt nhưng bắt đầu xỉn
màu thành xám khí tiếp xúc với không khí. Chì dùng trong xây dựng, ắc quy
chì, đạn, và là một phần của nhiều hợp kim. Chì có số nguyên tố cao nhất
trong các nguyên tố bền.
Trong tự nhiên chì tồn tại dưới dạng hợp chất PbS ( galen), PbCO 3,
PbSO4 lẫn trong quặng galen.
1.2.2 Tính chất vật lý
Chì có nhiệt độ nóng chảy là 327,5oC (600,65oK; 621,5oF), nhiệt độ sôi
1740oC (2013,15o K; 3164,0o F) và khối lượng riêng 11,36 g/cm3.
Chì là một kim loại khá mềm, dễ dát mỏng, dễ kéo dài, có tính dẫn điện
kém so với kim loại khác và khối lượng riêng lớn hơn kim loại khác. Chì có
màu trắng bạc và sáng, bề mặt cắt còn tươi của nó xỉ nhanh trong không khí
tạo ra màu tối. Chì có tính chống ăn mòn cao, được sử dụng để chứa các chất
ăn mòn (như axit sulfuric). Do tính dễ dát mỏng và chống ăn mòn, nó được sử
dụng trong các công trình xây dựng như trong các tấm phủ bên ngoài các khới
lợp. Chì kim loại có thể làm cứng bằng cách thêm vào một lượng nhỏ
antimony, hoặc một lượng nhỏ các kim loại khác như canxi.
Chì dạng bột cháy cho ngọn lửa màu trắng xanh. Giống như nhiều kim
loại, bột chì rất mịn có khả năng tự cháy trong không khí. Khói độc phát ra
khi chì cháy.
1.2.3 Tính chất hóa học
Chì kim loại chỉ bị ôxi hóa ở bề ngoài trong không khí tạo thành một
lớp chì ôxít mỏng, lớp ôxít này bảo vệ chì không tiếp tục bị ôxi hóa.
2Pb + O2 → 2PbO

7


Các dạng ôxi hóa khác nhau của chì dễ dàng bị khử thành kim loại. Ví

dụ như khi nung PbO với các chất khử hữu cơ như glucose. Một hỗn hợp ôxít
và sulfua chì nung cùng nhau cũng tạo thành kim loại.
2 PbO + PbS → 3 Pb + SO2
Chì kim loại không phản ứng với các axit sulfuric hoặc clohydric. Nó
hòa tan trong axit nitric giải phóng khí nitơ ôxít và tạo thành dung dịch chứa
Pb(NO3)2.
3 Pb + 8 H+ + 8 NO3- → 3 Pb2++ 6 NO3- + 2 NO + 4 H2O
Khi có mặt của oxi chì có thể tác dụng với nước
2Pb + H2O + O2 → 2Pb(OH)2
Tính chất hóa học của Pb2+
Pb2+ có khả năng tạo kết tủa với gốc sunfat , kể cả axit sunfuaric và với
ion Cl- ở nồng độ không quá loãng:
Pb2+ + 2SO42- → Pb(SO4)2
Pb2+ + 2Cl- → Pb(Cl)2
Pb2+ sẽ tạo phức với ion Cl-ở nồng độ quá đặc sẽ tạo ion [PbCl4]2- làm
tan kết tủa(phản ứng tạo phức):
Pb(Cl)2 + 2Cl- → [Pb(Cl)4 ]2Chì tác dụng với lượng vừa phải dung dịch kiềm mạnh tạo kết tủa đen
Pb2+ + 2OH- → Pb(OH)2

1.2.4 Ứng dụng của chì
Chì là kim loại được con người khai thác và sử dụng rất nhiều trong sản
xuất. Do nó có các đặc tính quan trọng hiếm thấy ở các kim loại khác như tính
mềm dẻo, độ bền hóa học trong môi trường axit cao. Và chì còn có khả năng
tạo hợp kim với nhiều kim loại màu khác.

8


Khả năng chống ăn mòn của chì rất tốt nên nó được dùng rất rộng rãi
và gần như độc quyền trong lĩnh vực chế tạo ắc quy ôtô, xe máy, chế tạo các

thiết bị điện phân, sử dụng rộng rãi trong ngành công nghiệp điện phân chế
tạo nước tẩy rửa công nghiệp và ngành công nghiệp đóng tàu. Về độ phổ
dụng ở khía cạnh này, nó chiếm trên 50% ứng dụng trong đời sống. Chì có
khả năng chống mài mòn nên nó được dùng trong ngành công nghiệp xây
dựng, chế tạo các loại thép có khả năng uốn cong và không bị phá huỷ bởi
môi trường. Trong công nghiệp kỹ thuật điện chì được dùng làm vỏ cáp điện
( chiếm 15-20% tổng lượng chì) do có khả năng chống ăn mòn tốt.
Chì là kim loại có khả năng chống nổ trong các hỗn hợp xăng dầu nên
người ta trước đây đã thêm vào hợp chất chì vào trong xăng để chống nổ khi
động cơ hoạt động. Nhưng hiện nay nhiều nước, trong đó có Việt Nam đã
cấm sử dụng xăng pha chì để bảo vệ môi trường.
Do là một kim loại mềm, dễ dát mỏng, dễ nóng chảy nên chì được dùng
nhiều trong công nghiệp hàn,công nghiệp chế tạo bán dẫn như hàn thiếc, chế
tạo vi mạch máy tính điện tử, màn hình tivi...
Chì là một kim loại có màu đẹp, lại dễ kết hợp với các chất khác trong
việc tạo màu nên nó được sử dụng như là một thành phần không thể thiếu
trong công nghiệp tạo màu. Nó được ứng dụng trong ngành chế tạo sơn, chế
tạo vecni, làm đồ thủy tinh, làm gốm, tráng men. Những màu gần như đặc
quyền của chì vì sắc thái tạo ra đặc trưng là màu vàng crôm, màu vàng naples,
màu đỏ, màu da cam.
Trong lĩnh vực y dược học, chì được ứng dụng trong chế tạo dược dưới
dạng chì axetat, làm tường chống phóng xạ vì chì chống tia phóng xạ lọt qua,
làm tường ngăn tia trong các phòng chụp Xquang. Các hợp chất của chì còn
được dùng để chế thuốc làm săn da, giảm đau và chống viêm.
Trong nghành năng lượng học nguyên tử và kỹ thuật hạt nhân, người ta
sử dụng các lá chắn bằng chì. Thủy tinh chứa chì oxit cũng ngăn ngừa được
9


bức xạ phóng xạ. Chì có thể ngăn cản các tia rơngen, do đó người ta đã pha

thêm chì vào trong các bao tay hay áo choàng của các bác sĩ điện quang do đó
bảo vệ được cơ thể khỏi ảnh hưởng xấu của tia này.
1.3. Tình hình ô nhiễm Pb2+ trong môi trường nước ở Việt Nam và ảnh hưởng
của nó đến sức khỏe con người.
1.3.1 Tình hình ô nhiễm Pb2+ trong môi trường nước ở Việt Nam.
Chì (Pb) có trong nước thải của các cơ sở sản xuất pin, acqui, luyện
kim, hóa dầu. Chì còn được đưa vào môi trường nước từ nguồn không khí bị
ô nhiễm do khí thải giao thông. Và cũng có thể do sự cố tràn bùn chì thải ra
môi trường đất, nước bên ngoài làm ô nhiễm nguồn nước. Chì có khả năng
tích lũy trong cơ thể, gây độc thần kinh, gây chết nếu bị nhiễm độc nặng. Chì
cũng rất độc đối với động vật thủy sinh. Theo Đinh Ngọc Lợi (2011), các hợp
chất chì hữu cơ độc gấp 10 – 100 lần so với chì vô cơ đối với các loại cá.
Trong những năm gần đây vấn đề ô nhiễm kim loại nặng, chì trong
môi trường nước khá nghiêm trọng, tại cấc làng nghề tái chế chì thủ công.
Theo Quốc Lâm (2015), tại làng nghề tái chế chì Đông Mai, xã Chỉ Đạo,
huyện Văn Lâm, tỉnh Hưng Yên), theo kết quả giám sát môi trường, nguồn
nước kênh rạch có hàm lượng chì cao hơn giới hạn cho phép 1.000 lần. Năm
2014, kết quả xét nghiệm sàng lọc 109 trẻ ở làng Đông Mai cho thấy, 97%
nhiễm chì trong máu, trong đó có 33 trẻ phải tẩy độc chì khẩn cấp do lượng
chì trong máu cao gấp 6-7 lần cho phép. Tháng 5/2015, ngành y tế đã khám
sức khỏe miễn phí cho toàn bộ người dân thôn Đông Mai, trong đó có 335 trẻ;
317 trẻ được làm xét nghiệm chì. Kết quả xét nghiệm mức độ nhiễm độc chì
của người dân làng nghề Đông Mai cho thấy, có 207 trẻ (chiếm 65,3%) bị
nhiễm độc chì trong máu ở mức 10-44,9mcg/dl.Với hàm lượng nhiễm chì này
ảnh hưởng rất lớn tới trí tuệ của trẻ. Thực tế cho thấy, nhiễm chì ở mức càng
cao thì chỉ số IQ của trẻ càng thấp, cứ tăng 1 mcg/dl thì trẻ sẽ mất 5 điểm về
chỉ số IQ.
10

Theo kết quả nghiên cứu của Đinh Ngọc Lợi (2011), hàm lượng kim
loại nặng chì trong nước bề mặt vào mùa mưa và mùa khô tại huyện Kim
Bảng- Hà Nam nằm trong khoảng từ 0,034 – 0,708mg/lít (mùa mưa) và từ
0,0047 – 0,949 mg/lít (mùa khô). So sánh với TCVN về nguồn nước mặt thì
nguồn nước tại các điểm lấy mẫu có dấu hiệu ô nhiễm, ở hai điểm cầu Nhật
Tựu và sông Măng Giang vượt chỉ tiêu cho phép. Nguyên nhân gây ô nhiễm
chì được xác định là do nguồn nước thải sinh hoạt, công nghiệp tại Hà Nội đổ
về sông Nhuệ và sông Măng Giang và do nước thải làng nghề sản xuất gốm,
gỗ, acquy thủ công ven hai con sông này.
Vào ngày 5-1- 2016, tại khu khu vực khai thác, sơ chế quặng chì, kẽm
của Công ty TNHH CKC (ở Làng Cá, thị trấn Pác Miều, huyện Bảo Lâm, tỉnh
Cao Bằng) xảy ra sự cố vỡ cống tại điểm đầu hệ thống thoát nước thải của hồ
chứa bùn thải. Hơn 2.000m3 bùn, nước thải đã tràn ra môi trường. Nước thải
theo suối đổ ra sông Gâm còn bùn thải tràn ra khu vực có diện tích 1.000m 2 là
đồng ruộng không có cây trồng.
Về nước thải đô thị, hiện nay nước thải của các cơ sở sản xuất và nước
thải sinh hoạt tại các khu đô thị đều cho chảy vào kênh, rãnh nội đô gây ô
nhiễm nước mặt nghiêm trọng. Trong nước kênh rạch bẩn có rất nhiều kim
loại nặng như chì, thủy ngân, arsen, cadmium, chrome, kẽm, mangan v.v...
Các kim loại nặng thường tích luỹ dần dần trong cơ thể động, thực vật thủy
sinh và khi ăn chúng ta bị nhiễm độc những kim loại nặng này.
Ở Việt Nam, các thủy vực nước mặt đã tiếp nhận quá nhiều nước thải
từ các nguồn khác nhau trong đó có nhiều nguồn ô nhiễm kim loại nặng
nghiêm trọng.Theo thông điệp môi trường (2013), nghiên cứu ở khu vực
Công ty Pin Văn Điển và Công ty Orionel-Hanel miền bắc: Nước thải của 2
khu vực này đều có chứa các kim loại nặng đặc thù trong quy trình sản xuất,
với hàm lượng vượt quá TCVN 5945/2005 đối với nước mặt loại B (Pin Văn
Điển Pb vượt 1,12 lần). Xác định hàm lượng kim loại nặng trong trầm tích tại
11

các sông, mương gần khu vực 2 công ty trên thấy hàm lượng chì (Pb) cao gấp
13,88 - 20,5 lần; đối với trầm tích sông Tô Lịch; lượng chì Pb cao gấp (3,3 10,25) lần đối với trầm tích mương Hanel.
Đối với các khu vực phía Nam, nồng độ các kim loại nặng độc hại
trong nước ô nhiễm của các kênh rạch vượt quá giá trị cho phép so với nước
sông rạch không ô nhiễm tăng từ 16 đến 700 lần. Ví dụ nước ở các kênh rạch
Nhiêu Lộc - Thị Nghè, Cầu Bông, so với giá trị tiêu chuẩn có hàm lượng Pb
gấp 700 lần. Tại huyện Tân Trạch, Long An, hàm lượng Pb trong nước từ
0,7-2,7 mg/l.
Hiện nay, ở Việt Nam vấn đề ô nhiễm môi trường nước xảy ra khá
nghiêm trọng ở các làng nghề tái chế kim loại . Đặc biệt là Pb trong nước thải
có nơi cao gấp 100 lần tiêu chuẩn cho phép.
Nguyên nhân gây nên sự ô nhiễm trên là do nước thải cơ sở sản xuất
công nghiệp và tác nhân ô nhiễm phân tán do các cơ sở công nghiệp nhỏ và
tiểu thủ công đều trực tiếp hoặc gián tiếp thải nước vào các dòng chảy kênh
rạch.
Ngoài ra sản xuất nông nghiệp cũng góp phần đáng kể gây ô nhiễm chì
trong nước bởi các loại hóa chất bảo vệ thực vật đặc biệt là phân photpho có
chứa kim loại chì Pb.
1.3.2. Ảnh hưởng của nhiễm độc chì đến sức khỏe con người
Nguồn nước bị ô nhiễm các kim loại nặng, đặc biệt là Chì (Pb) có ảnh
hưởng rất lớn tới sức khỏe con người. Theo Tổ chức Y tế Thế giới (WHO),
việc sử dụng nguồn nước nhiễm một lượng chì lớn và trong thời gian dài có
thể khiến một người bị nhiễm độc và thậm chí tử vong nếu không được cứu
chữa kịp thời.
Về độc tính, các muối chì đều rất độc và độc tính của nó rất phức tạp.
Khi vào cơ thể, chì tích lũy trong các mô nhiều mỡ như não, gan hoặc mô
nhiều sừng như da, lông, tóc, móng. Theo PGS-TS Nguyễn Hữu Đức (2016),
12

chì có tác dụng gây hại lên các hệ thống men cơ bản, nhất là men
hemosynthetase trong quá trình vận chuyển tổng hợp heme là chất tạo ra
hemoglobin (tức huyết sắc tố tạo màu đỏ hồng cầu có nhiệm vụ cực kỳ quan
trọng trong hô hấp). Nếu chì hiện diện trong máu trên 0,3 ppm sẽ ngăn cản
quá trình ôxy hóa glucose tạo ra năng lượng duy trì sự sống, nhưng nếu hàm
lượng này trên 0,8 ppm sẽ gây thiếu máu do thiếu hụt hemoglobin theo cơ chế
vừa kể.
Theo Trung tâm Chống độc Bệnh viện Bạch Mai (2015) cho biết trẻ em
có mức hấp thụ chì cao gấp 3-4 lần người lớn. Pb tích tụ ở xương, cản trở
chuyển hóa canxi bằng cách trực tiếp hay gián tiếp thông qua kìm hãm sự
chuyển hóa vitamin D. Khi vào cơ thể, chì tích tụ trong mô mềm, trong xương
(khi đã vào xương khó thải loại, muốn thải loại phải mất 30 - 40 năm). Chì
gây độc cả cơ quan thần kinh trung ương lẫn thần kinh ngoại biên, chì tập
trung ở chất xám của não và tủy sống. Chì kìm hãm phản ứng ôxy hóa gluco
để tạo ra năng lượng cho cơ thể. Chì gây thiếu máu: ức chế tổng hợp hồng
cầu, rút ngắn tuổi thọ hồng cầu, làm hồng cầu dễ vỡ; giảm lượng hồng cầu.
Trên thận: chì gây tổn thương thận, giảm thải trừ acid uric qua nước tiểu làm
tăng acid uric trong máu gây bệnh gout.
Theo báo Trí Thức Trẻ (2016), những phụ nữ có thai thường xuyên tiếp
xúc với chì khả năng sẩy thai hoặc thai nhi chết sau khi sinh là rất lớn. Với trẻ
em, hệ thần kinh đang phát triển rất nhạy cảm khi bị nhiễm chì dù ở nồng độ
thấp cũng làm giảm chỉ số thông minh của trẻ. Ngoài ra, ngộ độc chì còn gây
ra biến chứng nguy hiểm đó là chứng viêm não hay gặp ở trẻ em.
1.4. Phương pháp hấp phụ
1.4.1 Khái niệm hấp phụ
Mọi quá trình tập trung chất lên bề mặt phân cách pha được gọi là sự
hấp phụ. Bề mặt phân cách pha có thể là khí- lỏng, khí- rắn, lỏng- lỏng, lỏng-

13

rắn. Sự hấp phụ xảy ra do lực tương tác giữa các phần tử chất hấp phụ và
chất bị hấp phụ.
Ví dụ như sự hấp phụ Oxy lên kim loại tạo Oxyt kim loại. Trong quá
trình nhuộm, những sợi bông thực vật hấp phụ những chất màu (hấp phụ
cation) từ môi trường dung dịch thuốc nhuộm. . .
Chất hấp phụ là chất mà phần tử lớp bề mặt có khả năng hút các phần
tử của pha khác nằm tiếp xúc với nó. Chất hấp phụ có bề mặt riêng càng lớn
thì khả năng hấp phụ càng mạnh.
Bề mặt riêng là diện tích bề mặt đơn phân tử tính đối với 1g chất hấp
phụ.
Chất bị hấp phụ là chất bị hút ra khỏi pha thể tích đến tập trung trên bề
mặt chất hấp phụ.
1.4.2 Các phương pháp hấp phụ
Dựa vào bản chất của lực hấp phụ, người ta chia ra thành hấp phụ vật lý
và hấp phụ hóa học. Hấp phụ vật lý gây ra bởi lực vật lý ( lực tương tác phân
tử), còn hấp phụ hóa học gây ra bởi lực hóa học( lực liên kết hóa học). Trong
thực tế sự phân biệt hấp phụ vật lý và hấp phụ hóa học chỉ mang tính chất
tương đối, thường thì quá trình hấp phụ diễn ra đồng thời cả hai quá trình này.
1.4.2.1 Phương pháp hấp phụ vật lý
Hấp phụ vật lý: Là sự tương tác yếu và thuận nghịch nhờ lực hút tĩnh
điện giữa các ion kim loại và các tâm hấp phụ trên bề mặt chất hấp phụ. Các
mối liên kết này yếu do vậy thuận lợi cho quá trình nhả hấp phụ và thu hồi
kim loại quý.
Các phân tử chất bị hấp phụ liên kết với những tiểu phân (nguyên tử,
phân tử, các ion...) ở bề mặt phân chia pha bởi lực liên kết Van Der Walls
yếu. Đó là tổng hợp của nhiều loại lực hút khác nhau: tĩnh điện, tán xạ, cảm
ứng và lực định hướng. Lực liên kết này yếu nên dễ bị phá vỡ.

14


Trong hấp phụ vật lý, các phân tử của chất bị hấp phụ và chất hấp phụ
không tạo thành hợp chất hoá học (không hình thành các liên kết hoá học) mà
chất bị hấp phụ chỉ bị ngưng tụ trên bề mặt phân chia pha và bị giữ lại trên bề
mặt chất hấp phụ. Hấp phụ lý học có thể tạo thành nhiều lớp (đa lớp). Hấp
phụ lý học không có sự chọn lọc, tất cả các bề mặt chất rắn đều có tính chất
hấp phụ lý học. Trong hấp phụ vật lý thường có thuộc tính nghịch, dễ để nhả
hấp phụ.
Hấp phụ lý học không hình thành mối nối. Sự tương tác giữa phân tử bị
hấp phụ với các electron của chất rắn rất yếu. Giữa chất rắn và phân tử bị hấp
phụ được coi như là 2 hệ thống, không phải là một hợp chất thống nhất. Ở hấp
phụ vật lý, nhiệt hấp phụ thường không lớn, gần bằng nhiệt hóa lỏng hay bay
hơi của chất bị hấp phụ ở điều kiện hấp phụ và thường nhỏ hơn 20 kJ/mol.
1.4.2.2 Phương pháp hấp phụ hóa học
Hấp phụ hóa học: Là quá trình xảy ra các phản ứng tạo liên kết hóa học
giữa ion kim loại nặng và các nhóm chức của tâm hấp phụ, thường là các ion
kim loại nặng phản ứng tạo phức đối với các nhóm chức trong chất hấp phụ.
Mối liên kết này thường rất bền và khó bị phá vỡ.
Hấp phụ hoá học xảy ra khi các phân tử chất hấp phụ phản ứng và tạo
hợp chất hoá học với các phân tử chất bị hấp phụ. Lực hấp phụ hoá học khi đó
là lực liên kết hoá học thông thường (liên kết ion, liên kết cộng hoá trị, liên
kết phối trí...). Lực liên kết này mạnh nên khó bị phá vỡ. Trong quá trình
tạo thành mối nối có sự di chuyển điện tử giữa chất bị hấp phụ và chất hấp
phụ, tức là có tác dụng điện tử phần tử hấp phụ và bề mặt chất rắn. Hấp phụ
hóa học không có tính thuận nghịch .
Nhiệt hấp phụ hóa học khá lớn, từ 40 ÷ 800 kJ/mol, nhiều khi gần bằng
nhiệt của phản ứng hóa học. Vì vậy nó tạo thành mối nối hấp phụ khá bền và
muốn đẩy chất bị hấp phụ ra khỏi bề mặt xúc tác rắn cần nhiệt độ khá cao.

Hấp phụ hóa học xảy ra rất ít, không hơn một lớp trên bề mặt xúc tác (đơn
15