Nghiên cứu hấp phụ metylen xanh phẩm đỏ đh 120 bằng vật liệu bã chè và thăm dò x

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM ĐINH TRIỆU TOÀN NGHIÊN CỨU HẤP PHỤ METYLEN XANH, PHẨM ĐỎ ĐH 120 BẰNG VẬT LIỆU BÃ CHÈ VÀ THĂM DÒ XỬ LÝ MÔI TRƯỜNG Chuyên ngành: HOÁ PHÂN TÍCH Mã số: 60.18 LUẬN VĂN THẠC SĨ HÓA HỌC Hướng dẫn khoa học: PGS. ĐỖ TRÀ HƯƠNG 1-22,24-41,44-46,50-65,67-68,71-98 23,42,43,47,48,49,66,69,70 Thái Nguyên– 2014 Soá hoùa bôûi Trung taâm Hoïc lieäu –ĐHTN http://www.vn/ LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan: Đề tài: “Nghiên cứu hấp phụ metylen xanh, phẩm đỏ ĐH 120 bằng vật liệu bã chè và thăm dò xử lý môi trường” là do bản thân tôi thực hiện. Các số liệu, kết quả trong đề tài là trung thực. Nếu sai sự thật tôi xin chịu trách nhiệm.

Thái nguyên, tháng 4 năm 2014 Tác giả luận văn ĐINH TRIỆU TOÀN i Soá hoùa bôûi Trung taâm Hoïc lieäu –ĐHTN http://www.vn/ LỜI CẢM ƠN Trước tiên, em xin chân thành cảm ơn PGS. ĐỖ TRÀ HƯƠNG cô giáo trực tiếp hướng dẫn em làm luận văn này. Cảm ơn các thầy giáo, cô giáo Khoa Hóa học, các thầy cô Khoa sau Đại học, các thầy cô trong Ban Giám hiệu trường Đại học Sư phạm - Đại học Thái Nguyên đã giảng dạy, tạo điều kiện thuận lợi và giúp đỡ em trong quá trình học tập, nghiên cứu, để hoàn thành luận văn khoa học. Em xin chân thành cảm ơn các thầy giáo, cô giáo và các cán bộ phòng thí nghiệm Khoa Hóa học, trường Đại học Sư phạm - ĐH Thái Nguyên và các bạn đồng nghiệp đã giúp đỡ, tạo điều kiện thuận lợi để em hoàn thành luận văn.

Mặc dù đã có nhiều cố gắng, song do thời gian có hạn, khả năng nghiên cứu của bản thân còn hạn chế, nên kết quả nghiên cứu có thể còn nhiều thiếu sót. Em rất mong nhận được sự góp ý, chỉ bảo của các thầy giáo, cô giáo, các bạn đồng nghiệp và những người đang quan tâm đến vấn đề đã trình bày trong luận văn, để luận văn được hoàn thiện hơn. Em xin trân trọng cảm ơn! Thái Nguyên, tháng 4 năm 2014 Tác giả ĐINH TRIỆU TOÀN ii Soá hoùa bôûi Trung taâm Hoïc lieäu –ĐHTN http://www.vn/ MỤC LỤC Trang Trang bìa phụ Lời cam đoan. ii Mục lục.

iii Danh mục các bảng, .iv Danh mục các hình .v Danh mục từ viết tắt. 1 Chương 1: TỔNG QUAN. Giới thiệu về phương pháp hấp phụ. Động học hấp phụ.

Các mô hình hấp phụ đẳng nhiệt. Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình hấp phụ. Đặc điểm chung của hấp phụ trong môi trường nước. Các nguồn gây ô nhiễm môi trường nước.

Sơ lược về thuốc nhuộm. Định nghĩa thuốc nhuộm. Phân loại thuốc nhuộm. Giới thiệu về VLHP bã chè.

Một số hướng nghiên cứu hấp phụ metylen xanh và phẩm đỏ ĐH120 trong môi trường nước và sử dụng bã chè, các chất thải chè làm vật liệu hấp phụ. Một số hướng nghiên cứu hấp phụ metylen xanh. Một số hướng nghiên cứu hấp phụ phẩm nhuộm đỏ ĐH120. Một số hướng nghiên cứu sử dụng bã thải chè làm vật liệu hấp phụ.

Giới thiệu về phương pháp phân tích trắc quang: .29 iii Soá hoùa bôûi Trung taâm Hoïc lieäu –ĐHTN http://www. Độ hấp thụ quang (A). Phương pháp đường chuẩn. Một số phương pháp nghiên cứu sản phẩm.

Phương pháp phổ Hồng ngoại (IR). Phương pháp hiển vi điện tử quét (SEM). Phương pháp đo diện tích bề mặt riêng (BET).32 Chương 2: THỰC NGHIỆM. Thiết bị và hóa chất.

Chế tạo vật liệu hấp phụ (VLHP). Khảo sát tính chất bề mặt của VLHP chế tạo được. Xác định điểm đẳng điện của vật liệu hấp phụ. Lập đường chuẩn xác định nồng độ.

Lập đường chuẩn xác định nồng độ của metylenxanh. Lập đường chuẩn xác định nồng độ của phẩm đỏ ĐH120. Khảo sát các số yếu tố ảnh hưởng đến khả năng hấp phụ metylen xanh, phẩm đỏ ĐH 120 của VLHP. Khảo sát thời gian đạt cân bằng hấp phụ.

Khảo sát ảnh hưởng của pH đến sự hấp phụ của VLHP. Khảo sát ảnh hưởng của khối lượng đến khả năng hấp phụ của VLHP. Khảo sát ảnh hưởng của nồng độ đầu đến khả năng hấp phụ của VLHP 39 2. Khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ đến khả năng hấp phụ của VLHP.

Nghiên cứu giải hấp phụ. Xử lý thử mẫu nước thải dệt nhuộm.40 Chương 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN. Kết quả khảo sát đặc điểm bề mặt hấp phụ của bã chè (VLHP). Xác định điểm đẳng điện của vật liệu hấp phụ .43 iv Soá hoùa bôûi Trung taâm Hoïc lieäu –ĐHTN http://www.

Khảo sát các số yếu tố ảnh hưởng đến khả năng hấp phụ metylen xanh, phẩm đỏ ĐH 120 của VLHP. Kết quả khảo sát thời gian đạt cân bằng hấp phụ:. Kết quả khảo sát ảnh hưởng của pH đến sự hấp phụ của VLHP. Khảo sát ảnh hưởng của khối lượng đến khả năng hấp phụ của VLHP.

Khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ đến khả năng hấp phụ của VLHP. Khảo sát ảnh hưởng của nồng độ đầu đến khả năng hấp phụ của VLHP 57 3. Khảo sát dung lượng hấp phụ theo mô hình hấp phụ đẳng nhiệt Langmuir. Khảo sát quá trình hấp phụ theo mô hình hấp phụ đẳng nhiệt Freundlich.

Khảo sát quá trình hấp phụ theo mô hình hấp phụ đẳng nhiệt Temkin. Nghiên cứu giải hấp phụ. Động học hấp phụ metylen xanh và phẩm đỏ ĐH 120 của VLHP. Nhiệt động lực học hấp phụ metylen xanh và phẩm đỏ ĐH120 của VLHP.10: Xử lý thử mẫu nước thải dệt nhuộm.76 TÀI LIỆU THAM KHẢO.78 PHỤ LỤC v Soá hoùa bôûi Trung taâm Hoïc lieäu –ĐHTN http://www.vn/ DANH MỤC CÁC BẢNG Trang Bảng 1.1: Một số phương trình đẳng nhiệt hấp phụ.1: Kết quả đo độ hấp thụ quang của dung dịch metylen xanh với các nồng độ khác nhau .2: Kết quả đo độ hấp thụ quang của dung dịch phẩm đỏ ĐH120 với các nồng độ khác nhau .1: Các đặc tính quang phổ hồng ngoại của VLHP .2: Kết quả xác định điểm đẳng điện của VLHP .3: Sự phụ thuộc của dung lượng, hiệu suất hấp phụ metylen xanh vào thời gian .4: Sự phụ thuộc của dung lượng, hiệu suất hấp phụ phẩm đỏ ĐH 120 vào thời gian .5: Sự phụ thuộc của dung lượng hấp phụ và hiệu suất hấp phụ metylen xanh của VLHP vào pH .6: Sự phụ thuộc của dung lượng hấp phụ và hiệu suất hấp phụ phẩm ỏ ĐH 120 của VLHP vào pH .7: Sự phụ thuộc của hiệu suất hấp phụ metylen xanh của VLHP vào khối lượng VLHP .8 : Sự phụ thuộc của hiệu suất hấp phụ và dung lương hấp phụ metylen xanh và phẩm đỏ ĐH120 vào nhiệt độ .9: Sự phụ thuộc của hiệu suất hấp phụ metylen xanh của VLHP vào nồng độ.10: Dung lượng hấp phụ cực đại và hằng số Langmuir .11: Các hằng số của phương trình Freundlich .12: Sự phụ thuộc lnCcb vào nồng độ đối với quá trình hấp phụ metylen xanh và phẩm đỏ ĐH 120 .13 : Các hằng số của phương trình Temkin .63 iv Soá hoùa bôûi Trung taâm Hoïc lieäu –ĐHTN http://www.14: Sự phụ thuộc của dung lượng và hiệu suất hấp phụ vào pH trong quá trình giải hấp metylen xanh, phẩm đỏ ĐH120 .15: Số liệu khảo sát động học hấp phụ metylen xanh .16: Số liệu khảo sát động học hấp phụ phẩm đỏ ĐH120 .17: Một số tham số động học hấp phụ bậc 1 đối với metylen xanh và phẩm đỏ ĐH 120 .18: Một số tham số động học hấp phụ bậc 2 đối với metylen xanh và phẩm đỏ ĐH 120 .19: Kết quả tính KD tại các nhiệt độ khác nhau .20: Các thông số nhiệt động đối với quá trình hấp phụ metylen xanh, phẩm đỏ ĐH 120 .21: Kết quả đo TOC, COD mẫu nước thải .75 v Soá hoùa bôûi Trung taâm Hoïc lieäu –ĐHTN http://www.vn/ DANH MỤC CÁC HÌNH Trang Hình 1.1: Đường đẳng nhiệt hấp phụ Langmuir.2: Đồ thị sự phụ thuộc của Cf/q vào Cf .3: Đường đẳng nhiệt hấp phụ Freundlich .4: Sự phụ thuộc lgq vào lgCcb.5: Sự phụ thuộc của qe vào ln C cb .6: Công thức cấu tạo của metylen xanh .7: Công thức cấu tạo của MB+.8: Công thức cấu tạo của phẩm đỏ ĐH120 [8] .9 : Hình ảnh cây chè.1: Đồ thị đường chuẩn xác định nồng độ metylen xanh .2: Đồ thị đường chuẩn xác định nồng độ phẩm đỏ ĐH 120 .1: Phổ FT – IR của VLHP.2: Ảnh hiển vi điện tử quét (SEM) của VLHP trước khi hấp phụ metylen xanh .3: Ảnh hiển vi điện tử quét (SEM) của VLHP sau khi hấp phụ metylen xanh.4: Đồ thị xác định điểm đẳng điện của VLHP .5: Sự phụ thuộc của hiệu suất hấp phụ metylen xanh vào thời gian .6: Sự phụ thuộc của hiệu suất hấp phụ phẩm đỏ ĐH120 vào thời gian .7: Đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của độ hấp thụ quang của metylen xanh vào pH .8: Đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của độ hấp thụ quang của phẩm đỏ ĐH 120 vào pH .9: Sự phụ thuộc của hiệu suất hấp phụ metylen xanh vào pH .10: Sự phụ thuộc của hiệu suất hấp phụ phẩm đỏ ĐH120 vào pH .11 : Sự phụ thuộc của hiệu suất hấp phụ metylen xanh của VLHP vào khối lượng VLHP .54 v Soá hoùa bôûi Trung taâm Hoïc lieäu –ĐHTN http://www.12: Sự phụ thuộc của hiệu suất hấp phụ phẩm đỏ ĐH 120 của VLHP vào khối lượng VLHP .13: Đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của hiệu suất hấp phụ metylen xanh của VLHP vào nhiệt độ .14: Đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của hiệu suất hấp phụ phẩm đỏ ĐH 120 của VLHP vào nhiệt độ.15: Đường đẳng nhiệt hấp phụ Langmuir của VLHP đối với metylen xanh.16: Sự phụ thuộc của Ccb/q ào Ccb đối với metylen xanh .17: Đường đẳng nhiệt hấp phụ Langmuir của VLHP đối với phẩm đỏ .18: Sự phụ thuộc của Ccb/q vào Ccb đối với phẩm đỏ ĐH 120.19: Đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc lgq vào lgCcb đối với sự hấp phụ metylen xanh .20: Đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của lgq vào lgCcb đối với sự hấp phụ phẩm đỏ ĐH 120 .21: Sự phụ thuộc của q vào lnCcb đối với sự hấp phụ metylen xanh của VLHP.22: Sự phụ thuộc của q vào lnCcb đối với sự hấp phụ phẩm đỏ ĐH 120 của VLHP .23 : Đồ thị thể hiện quá trình giải hấp phụ metylen xanh của VLHP .24: Đồ thị thể hiện quá trình giải hấp phụ phẩm đỏ ĐH 120 của VLHP .25: Đồ thị biểu diễn phương trình bậc 1 với metylen xanh .26: Đồ thị biểu diễn phương trình bậc 1 với phẩm đỏ ĐH 120 .27: Đồ thị biểu diễn phương trình bậc 2 với metylen xanh .28: Đồ thị biểu diễn phương trình bậc 2 đối với phẩm đỏ ĐH 120 .29: Đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của lnKD vào 1/T của metylen xanh .30: Đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của lnKD vào 1/T của phẩm đỏ ĐH120.