Nghiên cứu khả năng hấp phụ kim loại nặng Cr(VI) của than hoạt tính biến tính bằng KOH từ vỏ cà phê (2017)

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM HÀ NỘI 2
KHOA HÓA
HỌC
--------------

TRƯƠNG THỊ THANH NGA

NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG
HẤP PHỤ KIM LOẠI NẶNG Cr(VI)
CỦA THAN HOẠT TÍNH BIẾN TÍNH
BẰNG KOH TỪ VỎ CÀ PHÊ
KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI
HỌC
Chuyên ngành: Hóa Công nghệ - Môi
trường
Người hướng dẫn khoa học

ThS. ĐỖ THỦY
TIÊN

HÀ NỘI – 2017


LỜI CẢM ƠN
Với lòng biết ơn chân thành nhất, em xin gửi lời cảm ơn tới ThS.
Đỗ Thủy Tiên – Trường Đại học Sư phạm Hà Nội 2 và PGS. TS. Ngô
Kim Chi - Viện Hóa học các hợp chất thiên nhiên - Viện Hàn lâm
Khoa học và Công nghệ Việt Nam đã trực tiếp hướng dẫn và giúp đỡ
em hoàn thành bản khóa luận tốt nghiệp này.
Em xin trân trọng gửi lời cảm ơn tới các thầy, cô giáo trong khoa
Hóa học đã nhiệt tình giảng dạy và giúp đỡ em trong suốt quá trình học

tập dưới mái trường ĐH Sư phạm Hà Nội 2.
Cuối cùng, em xin chân thành cảm ơn gia đình, bạn bè đã luôn tạo
mọi điều kiện, động viên, giúp đỡ em trong quá trình học tập.
Do điều kiện thời gian và trình độ còn hạn chế, nên bản thân khóa
luận
này không tránh khỏi những thiếu sót. Em rất mong nhận được sự góp ý
của thầy, cô giáo cũng như toàn thể các bạn để khóa luận của em có
thể hoàn thiện hơn.
Hà Nội, tháng 4 năm 2017
Sinh viên thực
hiện

Trương Thị Thanh
Nga


LỜI CAM
ĐOAN

Em xin cam đoan bài khóa luận tốt nghiệp này là công trình nghiên
cứu thực sự của cá nhân em, được thực hiện trên cơ sở nghiên cứu lý
thuyết, nghiên cứu khảo sát thực nghiệm dưới sự hướng dẫn khoa học
của ThS. Đỗ Thủy Tiên.
Các số liệu và những kết quả đo được trong khóa luận là trung thực,
do cá nhân em tiến hành thí nghiệm.
Hà Nội, tháng 4 năm 2017
Sinh viên thực
hiện

Trương Thị Thanh

Nga


DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT
Ký hiệu viết
tắt
VLHP
IR TN

Tên đầy đủ
Vật liệu hấp phụ Phương
pháp phổ hồng ngoại Thí
nghiệm


DANH MỤC
BẢNG
Bảng 1.1: Một số hằng số vật lý của
crom.................................................... 4
Bảng 1.2: Một số đường đẳng nhiệt hấp phụ
...............................................13
Bảng 1.3: Sự khác nhau về thành phần trong vỏ cà phê trồng tại tỉnh
ĐakLak
và tỉnh Điện
Biên.......................................................................................25
Bảng 3.1: Khả năng hấp phụ Cr(VI) của các mẫu
than.................................30
Bảng 3.2: Khả năng hấp phụ ion Cr(VI) của VLHP khi thay đổi pH của
dung dịch hấp
phụ..............................................................................................32

Bảng 3.3: Khả năng hấp phụ ion C(VI) của VLHP khi thay đổi về thời
gian khuấy
........................................................................................................33
Bảng 3.4: Kết quả khảo sát về lượng VLHP
................................................35
Bảng 3.5: Kết quả khảo sát ảnh hưởng của nồng độ Cr(VI) đến hiệu quả
hấp phụ của
VLHP...........................................................................................36
Bảng 3.6: Các thông số khảo sát sự hấp phụ Cr(VI) của
VLHP....................38


DANH MỤC
HÌNH
Hình 1.1. Đường đẳng nhiệt hấp phụ
Langmuir...........................................15
C
Hình 1.2. Sự phụ thuộc của cb vào cb.......................................................15
C
q
Hình 3.1. Ảnh hưởng của tỷ lệ ngâm tẩm KOH và nhiệt cacbon hóa đến
hiệu suất hấp phụ Cr(VI).
..................................................................................31
Hình 3.2. Đồ thị biểu diễn ảnh hưởng của pH tới khả năng hấp phụ Cr(VI)
của
VLHP .......................................................................................................3
2
Hình 3.3. Đồ thị biểu diễn ảnh hưởng của thời gian khuấy tới hiệu suất
hấp phụ ion Cr(VI) của VLHP
..........................................................................34

Hình 3.4. Đồ thị biểu diễn ảnh hưởng của lượng VLHP tới hiệu suất hấp
phụ
ion Cr(VI)
.................................................................................................35
Hình 3.5. Đồ thị biểu diễn ảnh hưởng của nồng độ đầu Cr(VI) đến hiệu
suất hấp phụ ion Cr(VI) của
VLHP....................................................................37
Hình 3.6. Đường đẳng nhiệt hấp phụ Langmuir của VLHP đối với Cr(VI)
...38
Hình 3.7. Sự phụ thuộc của Ccb/q vào Ccb đối với
Cr(VI)...........................38
Hình 3.8. Kết quả phân tích trên phổ hồng ngoại IR của vật liệu
..................39


MỤC LỤC
MỞ ĐẦU...................................................................................................
1
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN .....................................................................
4
1.1. Giới thiệu về nguyên tố Crom............................................................
4
1.1.1. Tính chất vật lý, hóa học của crom
.............................................. 4
1.1.2. Công dụng của crom....................................................................
5
1.1.3. Ảnh hưởng của crôm đến sức khỏe của con người và an toàn hệ
sinh thái................................................................................................
6
1.1.4. Một số phương pháp xử lý kim loại

nặng...................................... 8
1.2. Giới thiệu chung về phương pháp hấp
phụ.......................................... 9
1.2.1. Hiện tượng hấp phụ .....................................................................
9
1.2.2. Hấp phụ trong môi trường nước
..................................................10
1.2.3. Cân bằng hấp phụ - Các phương trình đẳng nhiệt hấp phụ
............11
1.2.4. Đặc tính của quá trình hấp
phụ....................................................15
1.3. Than hoạt
tính..................................................................................16
1.3.1. Đặc tính của than hoạt
tính..........................................................17
1.3.2. Ảnh hưởng của nhóm bề mặt cacbon-oxi lên tính chất hấp
phụ.....19
1.3.3. Biến tính bề mặt than hoạt
tính....................................................22


1.4. Vỏ cà
phê.........................................................................................24
1.4.1. Giới thiệu về vỏ cà phê
...............................................................24
1.4.2. Thành phần chính của vỏ cà
phê..................................................25
CHƯƠNG 2: THỰC NGHIỆM ..............................................................
26
2.1. Thiết bị và hóa

chất..........................................................................26
2.1.1. Thiết bị
......................................................................................26
2.1.2. Hóa
chất.....................................................................................26
2.2. Phương pháp nghiên cứu
..................................................................27
2.2.1. Phương pháp thu thập tài liệu
......................................................27


2.2.2. Phương pháp phân tích
...............................................................27
2.2.3. Phương pháp thực
nghiệm...........................................................27
2.2.3.1. Quy trình chế tạo vật liệu hấp phụ từ nguyên liệu vỏ cà
phê....27
2.2.3.2. Khảo sát khả năng hấp phụ ion Cr(VI) của VLHP
..................28
CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN ...........................................
30
3.1. Kết quả tạo than và hiệu suất hấp phụ ion kim loại Cr(VI)
.................30
3.2. Khả năng hấp phụ ion Cr(VI) của
VLHP...........................................31
3.2.1. Khảo sát ảnh hưởng của pH đến khả năng hấp phụ của VLHP
......31
3.2.2. Khảo sát ảnh hưởng của thời gian khuấy đến hiệu suất hấp phụ
....33
3.2.3. Khảo sát về khối lượng VLHP đến hiệu suất hấp

phụ...................34
3.2.4. Khảo sát ảnh hưởng của nồng độ dung dịch Cr(VI) ban đầu đến
hiệu suất hấp phụ
.................................................................................36
3.3. Xây dựng đường đẳng nhiệt hấp
phụ.................................................38
3.4. Kết quả khảo sát một số đặc điểm của bề mặt VLHP điều
chế............39
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ.................................................................
40
TÀI LIỆU THAM KHẢO.......................................................................
41


Khóa luận tốt
nghiệp

Trường ĐHSP Hà Nội
2

MỞ ĐẦU
1. Lý do chọn đề tài
Ngày nay, cùng với sự phát triển kinh tế, khoa học kỹ thuật và cuộc
sống của con người càng được nâng cao thì nhu cầu về nước ngày
càng nhiều, nhưng sự ô nhiễm môi trường nước xảy ra ngày một nghiêm
trọng hơn. Hầu hết nước thải sinh hoạt cũng như nước thải công nghiệp
không được xử lý mà được thải trực tiếp vào môi trường gây ô nhiễm
nghiêm trọng nguồn nước mặt, nước ngầm, tác động xấu đến đời sống
và ảnh hưởng trực tiếp đến sức khỏe cộng đồng. Đặc biệt là ô nhiễm
kim loại nặng, những kim loại này có liên quan trực tiếp đến biến đổi

gen, ung thư, cũng như ảnh hưởng nghiêm trọng đến môi trường ngay ở
cả hàm lượng nhỏ (ví dụ như Cr). Crom kim loại và các hợp chất Cr(III)
thông thường không được coi là nguy hiểm cho sức khỏe, nhưng các
hợp chất Cr(VI) lại là độc hại nếu nuốt hoặc hít phải [13]. Liều tử vong
của các hợp chất Cr(VI) độc hại là khoảng nửa thìa trà vật liệu. Các hợp
chất Cr(VI) được sử dụng trong thuốc nhuộm và sơn cũng như trong thuộc
da, nên các hợp chất này thông thường hay được tìm thấy trong đất và
nước ngầm tại các khu công nghiệp.
Ô nhiễm môi trường đang là vấn đề đang được quan tâm hiện nay.
Công cuộc công nghiệp hóa đi kèm với tình trạng ô nhiễm ngày càng
tăng. Trong đó, ô nhiễm do kim loại nặng thải ra từ các ngành công
nghiệp là mối đe dọa đối với sức khỏe con người và sự an toàn của hệ
sinh thái. Việc loại trừ các thành phần chứa kim loại nặng độc hại ra
khỏi nguồn nước, đặc biệt là nước thải công nghiệp là một trong những
mục tiêu môi trường quan trọng cần phải giải quyết hiện nay. Đã có
nhiều phương pháp được áp dụng nhằm tách các ion kim loại nặng ra
SV: Trương Thị Thanh Nga – K39D Cử nhân
Hóa

Page
1


Khóa luận tốt
Trường ĐHSP Hà Nội
khỏi
môi
trường
nước
như:

phương
pháp
hóa
lý,
phương
pháp sinh học,
nghiệp
2

phương pháp hóa học,… Trong đó, phương pháp hấp phụ được

SV: Trương Thị Thanh Nga – K39D Cử nhân
Hóa

Page
2


Khóa luận tốt
nghiệp

Trường ĐHSP Hà Nội
2

áp dụng rộng rãi và cho kết quả rất khả thi [5]. Với mục tiêu là tìm
kiếm nguyên liệu có sẵn trong tự nhiên, rẻ tiền, dễ kiếm, có thể tái tạo
được để hấp phụ, loại bỏ kim loại nặng trong nước là vấn đề em lựa
chọn. Một trong những vật liệu được sử dụng để hấp phụ kim loại đang
được nhiều nhà khoa học quan tâm là vật liệu có nguồn gốc sinh học
như: lõi ngô, bã trà, bã mía, bùn chưng cất, vỏ trấu, mùn cưa, xỉ lò cao,

… [11],[16]. Vì vậy, em lựa chọn đề tài: “Nghiên cứu khả năng hấp
phụ kim loại nặng Cr(VI) của than hoạt tính biến tính bằng KOH từ
vỏ cà phê”.
2. Mục tiêu nghiên cứu
- Chế tạo than hoạt tính được biến tính ở các điều kiện khác nhau.
- Nghiên cứu khả năng hấp phụ ion kim loại nặng Cr(VI) của
VLHP
chế
được.

tạo

3. Nội dung nghiên cứu
- Chế tạo vật liệu hấp phụ trên nền vỏ cà phê.
-

Khảo sát điều kiện tạo than hoạt tính để hấp phụ Cr(VI) (ảnh

hưởng của nhiệt độ đốt than, tỉ lệ ngâm tẩm).
- Đánh giá khả năng hấp phụ ion Cr(VI) của VLHP điều chế từ vỏ
cà
phê (các yếu tố: pH dung dịch, thời gian hấp phụ, liều lượng VLHP,
nồng độ
dung dịch Cr(VI) ban
đầu).
- Xác định dung lượng hấp phụ của VLHP.
4. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài
Điều chế được VLHP từ vỏ cà phê để ứng dụng làm vật hấp phụ các
ion kim loại nặng, những ion kim loại gây ô nhiễm môi trường.
SV: Trương Thị Thanh Nga – K39D Cử nhân

Hóa

Page
3


Khóa luận tốt
Trường ĐHSP Hà Nội
Về
mặt
kinh
tế
thì
đây
là
phế
phụ
phẩm
nông
nghiệp
sẵn có và tiềm
nghiệp
2

năng ở Việt Nam, là một dạng vật liệu hấp phụ đặc biệt và giá thành
hợp lý, phù hợp với điều kiện kinh tế của Việt Nam.

SV: Trương Thị Thanh Nga – K39D Cử nhân
Hóa

Page
4


Khóa luận tốt
nghiệp

SV: Trương Thị Thanh Nga – K39D Cử nhân Hóa
3

Trường ĐHSP Hà Nội
2

Page


Khóa luận tốt
nghiệp

Trường ĐHSP Hà Nội
2

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN
1.1.

Giới thiệu về nguyên tố Crom

1.1.1. Tính chất vật lý, hóa học của crom
Crom là nguyên tố thuộc nhóm (VIB) trong bảng hệ thống tuần hoàn
các nguyên tố hóa học, có số thứ tự là 24, cấu hình electron lớp ngoài

cùng là
[Ar]3d 54s1.
Bảng 1.1: Một số hằng số vật lý của crom
5

Cấu hình electron

[Ar]3d 4s

1

Năng lượng ion hóa, ev
I1

6,76

I2

16,49

I3

30,95
o

Nhiệt độ nóng chảy, C
o

Nhiệt độ
C

sôi,
Nhiệt thăng hoa, KJ/mol
o

Bán kính nguyên tử, A

1875
2197
368,2
1,27

Crom lần đầu tiên được nhà bác học người Pháp Vocolanh điều chế
vào
năm 1797. Tên gọi crom (chrome) xuất phát từ tiếng Hi Lạp Chroma có
nghĩa là “màu sắc” vì các hợp chất của crom đều có màu [10].
Crom là một nguyên tố tương đối phổ biến trong thiên nhiên. Trong
-3

vỏ trái đất, crom chiếm 6.10 % tổng số nguyên tử. Khoáng vật chính của
crom là sắt cromit [Fe(CrO2)2]. Crom là một kim loại cứng, mặt bóng,
màu xám thép với độ bóng cao và nhiệt độ nóng chảy cao. Nó là chất
không mùi, không vị và dễ rèn. Crom là nguyên tố thứ 21 phong phú
nhất trong vỏ Trái Đất với nồng độ trung bình là 100ppm. Hợp chất của
SV: Trương Thị Thanh Nga – K39D Cử nhân
Hóa

Page

4

Khóa luận tốt
Trường ĐHSP Hà Nội
crom
được
tìm
thấy
trong
môi
trường
do
sự
xói
mòn
nghiệp
2 của crom và trong

các loại đá, có thể xuất hiện do núi

SV: Trương Thị Thanh Nga – K39D Cử nhân
Hóa

Page

5


Khóa luận tốt
nghiệp

Trường ĐHSP Hà Nội
2

lửa phun trào. Nồng độ trong đất là khoảng từ 1-3.000mg/kg, trong nước
biển từ 5-800μg/l và trong các sông hồ là 26μg/l đến 5,2mg/l. Các trạng
thái oxi hóa phổ biến của crom là +2, +3 và +6, với +3 là ổn định nhất.
Các trạng thái
+1, +4 và +5 là khá hiếm. Các hợp chất của crom với trạng thái oxi hóa
+6 là
những chất có tính oxi hóa mạnh. Trong không khí, crom được oxi thụ
động hóa tạo thành một lớp màng mỏng bảo vệ trên bề mặt, ngăn chặn quá
trình oxi hóa tiếp theo đối với kim loại ở phía dưới.
1.1.2.
crom

Công

dụng

của

Crom được sử dụng trong ngành luyện kim để tăng khả năng chống
ăn mòn và đánh bóng bề mặt [4]. Nó có thể là một thành phần của
hợp kim, chẳng hạn như thép không gỉ để làm dao, kéo, dùng trong mạ
crom, trong quá trình anot hóa (dương cực hóa nhôm), theo nghĩa đen là
chuyển bề mặt nhôm thành ruby.
Làm thuốc nhuộm và sơn: Oxit crom (Cr2O3) là chất đánh bóng kim loại
với tên gọi phấn lục. Các muối crom nhuộm màu cho thủy tinh thành
màu xanh lục của ngọc lục bảo. Crom là thành phần tạo ra màu đỏ của
hồng ngọc, vì thế nó được sử dụng trong sản xuất hồng ngọc tổng hợp.

Nó tạo ra màu vàng rực
rỡ của thuốc nhuộm và
sơn.
Là một xúc tác cromit được sử dụng làm khuôn để nung gạch ngói,
các muối crom được sử dụng trong quá trình thuộc da, kali dicromat
(K2Cr2O7) là một thuốc thử hóa học, được sử dụng trong quá trình làm vệ
sinh các thiết bị làm bằng thủy tinh trong phòng thí nghiệm cũng như
trong vai trò một tác
SV: Trương Thị Thanh Nga – K39D Cử nhân
Hóa

Page

6


Khóa luận tốt
Trường ĐHSP Hà Nội
nhân
chuẩn
độ.
Nó
cũng
được
sử
dụng
làm
chất
ổn
nghiệp

2 định màu cho các

thuốc nhuộm vải [18].
Oxit crom (hóa trị 4) (CrO2) được sử dụng sản xuất băng từ, tạo hiệu
suất tốt hơn. Trong y học, crom như là chất phụ trợ ăn kiêng để giảm
cân, thông

SV: Trương Thị Thanh Nga – K39D Cử nhân
Hóa

Page

7


Khóa luận tốt
nghiệp

Trường ĐHSP Hà Nội
2

thường duới dạng clorua crom (crom hóa trị 3). Ngoài ra nó còn được
dùng làm phụ gia cho vào xăng, làm dây dẫn điện chịu nhiệt độ cao [2],
….
1.1.3. Ảnh hưởng của crôm đến sức khỏe của con người và an toàn
hệ
sinh
thái
Trong nước crom nằm ở 2 dạng hóa trị: anion Cr(III) và anion
Cr(VI) là CrO4

2-

2-

và Cr2O7 . Hàm lượng crom trong nước sinh hoạt và

nước tự nhiên rất thấp nên người ta thường xác định tổng hàm lượng.
Trong các nguồn nước thải, tùy theo mục đích phân tích, ta có thể
định dạng riêng rẽ hàm lượng crom ở dạng không tan và dạng tan ở các
dạng Cr(III) và Cr(VI).
Nhìn chung, sự hấp thụ của crom vào cơ thể con người tùy thuộc vào
trạng thái oxi hóa của nó. Cr(III) là trạng thái oxi hóa ổn định nhất. Có thể
thu được Cr(III) bằng cách hòa tan nguyên tố crom trong các axit như axit
clohidric hay axit sunfuric. Cr(III) là một chất dinh dưỡng thiết yếu giúp
cơ thể sử dụng các đường, protein, chất béo và sự thiếu hụt nó có thể sinh
ra bệnh gọi là thiếu hụt crom. Ngược lại, Cr(VI) lại rất độc. Cr(VI) hấp
thụ qua dạ dày, ruột nhiều hơn Cr(III) (mức độ hấp thụ qua đường ruột
tùy thuộc vào dạng hợp chất mà nó sẽ hếp thụ) và còn có thể thấm qua
màng tế bào. Nếu Cr(III) chỉ hấp thụ
1% thì lượng hấp thụ của Cr(VI) lên tới 50%. Tỷ lệ hấp thụ qua phổi
không xác định được, mặc dù một lượng đáng kể đọng lại trong phổi và
phổi là một trong những bộ phận chứa nhiều crom nhất. Crom xâm nhập
vào cơ thể theo ba con đường: hô hấp, tiêu hóa và khi tiếp xúc trực tiếp
với da. Con đường xâm nhập, đào thải crom ở cơ thể người chủ yếu
qua con đường thức ăn. Cr(VI) đi vào cơ thể gây biến chứng, tác động
SV: Trương Thị Thanh Nga – K39D Cử nhân
Hóa

Page

8


Khóa luận tốt
Trường ĐHSP Hà Nội
lên
tế
bào,
lên
mô
tạo
ra
sự
phát
triển
tế
bào
không
nghiệp
2 nhân, gây ung thư,

tuy nhiên với hàm lượng cao thì crom làm kết tủa các protein, các
axitnucleic và ức chế hệ thống men cơ bản. Dù xâm nhập vào cơ thể theo
bất kỳ con đường nào crom cũng được hòa tan vào trong máu ở nồng độ
0,001mg/l, sau đó chúng chuyền vào hồng cầu và

SV: Trương Thị Thanh Nga – K39D Cử nhân
Hóa

Page

9


Khóa luận tốt
nghiệp

Trường ĐHSP Hà Nội
2

hòa tan vào trong hồng cầu nhanh gấp 10-20 lần. Từ hồng cầu crom
chuyển vào các tổ chức phù tạng, được giữ lại ở phổi, xương, thận, gan,
phần còn lại chuyển qua nước tiểu. Từ các cơ quan phủ tạng crom hòa
tan dần vào máu, rồi đào thải qua nước tiểu từ vài tháng đến vài năm.
Các nghiên cứu cho thấy con người hấp thụ Cr(VI) nhiều hơn Cr(III)
nhưng độc tính của Cr(VI) lại cao hơn Cr(III) khoảng 100 lần. Nước thải
sinh hoạt có thể chứa đựng crom tới
0,7μg/ml mà chủ yếu ở dạng Cr(VI), có độc tính với nhiều loại động vật
có vú. Cr(VI) dù chỉ một lượng nhỏ cũng có thể gây độc đối với con
người. Nếu crom có nồng độ lớn hơn giá trị 0,1mg/l gây rối loạn sức
khỏe như nôn mửa… Khi xâm nhập vào cơ thể nó liên kết với các
nhóm –SH trong enzim và làm mất hoạt tính của enzim gây ra rất nhiều
bệnh cho con người.
Crom và các hợp chất của crom chủ yếu gây ra các bệnh ngoài da.
Bề mặt da là bộ phận dễ bị ảnh hưởng, niêm mạc mũi dễ bị toét. Phần
sụn của vách mũi dễ bị thủng. Khi da tiếp xúc trực tiếp vào dung dịch
Cr(VI), chỗ tiếp xúc dễ bị nổi phồng và loét sâu, có thể bị loét đến
xương. Khi Cr(VI) xâm nhập vào cơ thể qua da, nó kết hợp với
protein tạo thành phản ứng kháng nguyên. Kháng thể gây hiện tượng dị

ứng, bệnh tái phát. Khi tiếp xúc trở lại, bệnh sẽ tiến triển nếu không được
cách ly và sẽ trở thành tràm hóa.
Khi crom xâm nhập theo con đường hô hấp dễ dẫn tới bệnh viêm
yết hầu, viêm phế quản, viêm thanh quản do niêm mạc bị kích thích
(sinh ngứa mũi, hắt hơi, chảy nước mũi).
Nhiễm độc crom có thể bị ung thư phổi, ung thư gan, loét da, viêm
da tiếp xúc, xuất hiện mụn cơm, viêm gan, thủng vách ngăn giữa hai lá
SV: Trương Thị Thanh Nga – K39D Cử nhân
Hóa

Page

10


Khóa luận tốt
Trường ĐHSP Hà Nội
mía,
ung
thư
phổi,
viêm
thận,
đau
răng,
tiêu
hóa
kém,
gây độc cho hệ
nghiệp

2

thần kinh và tim [1].

SV: Trương Thị Thanh Nga – K39D Cử nhân
Hóa

Page

11


Khóa luận tốt
nghiệp

Trường ĐHSP Hà Nội
2

1.1.4. Một số phương pháp xử lý kim loại nặng


Phương pháp sinh học:
- Hấp thụ sinh học
- Chuyển hóa sinh học
- Phương pháp bãi lau sậy
- Các quá trình sử dụng enzyme khác.



Phương pháp kết tủa:

- Quá trình oxi hóa - khử
- Quá trình kết tủa hidroxit
- Quá trình kết tủa sunfit
- Quá trình photphat hóa



Quá trình điện hóa:
- Kết tủa điện hóa
- Thẩm tách điện hóa
- Đông tụ điện hóa
- Trao đổi ion điện hóa



Hấp phụ và trao đổi ion
- Hấp phụ (vật lý, hóa học)
- Trao đổi ion



Phương pháp màng
-9

- Thẩm thấu ngược và lọc Nano (10 m)
- Vi lọc
- Quá trình màng lỏng
Ngoài ra còn có các phương pháp như trích ly, và phương pháp
quang
hóa.

SV: Trương Thị Thanh Nga – K39D Cử nhân
Hóa

Page

12


Khóa luận tốt
nghiệp

Trường ĐHSP Hà Nội
2

1.2. Giới thiệu chung về phương pháp hấp
phụ
1.2.1. Hiện tượng hấp
phụ
Hấp phụ là sự tích lũy các chất trên bề mặt phân cách pha (rắn - lỏng,
khí
- lỏng, lỏng - lỏng). Chất có bề mặt, trên đó xảy ra sự hấp phụ được
gọi là chất hấp phụ; còn chất được tích lũy trên bề mặt chất hấp phụ gọi
là chất bị hấp phụ.
Bản chất của hiện tượng hấp phụ là sự tương tác giữa các phân tử
chất hấp phụ và chất bị hấp phụ. Tùy theo bản chất của lực tương tác mà
người ta phân biệt hai loại hấp phụ là hấp phụ vật lý và hấp phụ hóa học
[2].

lý

Hấp phụ vật
Các phân tử chất bị hấp phụ liên kết với những tiểu phân (nguyên

tử, phân tử, ion,...) ở bề mặt phân chia pha bởi lực liên kết Van de
Van. 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 và dễ bị phá vỡ.
Trong hấp phụ vật lý, các phân tử của chất bị hấp phụ và chất hấp
phụ không tạo thành hợp chất hóa 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. Ở
hấp phụ vật lý, nhiệt hấp phụ không lớn [2].

học

Hấp phụ hóa
Hấp phụ hóa học xảy ra khi các phân tử chất hấp phụ tạo hợp chất

hóa học với các phân tử chất bị hấp phụ. Lực hấp phụ hóa học khi đó là
SV: Trương Thị Thanh Nga – K39D Cử nhân
Hóa

Page

13


Khóa luận tốt
Trường ĐHSP Hà Nội
lực
liên

kết
hóa
học
thông
thường
(liên
kết
ion,
liên
nghiệp
2 kết cộng hóa trị,

liên kết phối trí,...). Lực liên kết này mạnh nên khó bị phá vỡ, nhiệt hấp
phụ hóa học lớn, có thể đạt tới giá trị 800 kJ/mol.

SV: Trương Thị Thanh Nga – K39D Cử nhân
Hóa

Page

14