›

Khóa luận Nghiên cứu khả năng hấp phụ kim loại nặng Cr (VI) của than hoạt tính biến tính bằng H₃PO₄ trên nền vỏ cà phê

pdf 54 trang thiennha21 15/04/2022 7430
Download
Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Khóa luận Nghiên cứu khả năng hấp phụ kim loại nặng Cr (VI) của than hoạt tính biến tính bằng H₃PO₄ trên nền vỏ cà phê", để tải tài liệu gốc về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên

Tài liệu đính kèm:

  • pdfkhoa_luan_nghien_cuu_kha_nang_hap_phu_kim_loai_nang_cr_vi_cu.pdf

Nội dung text: Khóa luận Nghiên cứu khả năng hấp phụ kim loại nặng Cr (VI) của than hoạt tính biến tính bằng H₃PO₄ trên nền vỏ cà phê

  1. Khóa luận tốt ghiệp Trường ĐHSP Hà Nội 2 TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM HÀ NỘI 2 KHOA HÓA HỌC TRẦN THỊ PHƢƠNG MAI NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG HẤP PHỤ KIM LOẠI NẶNG Cr (VI) CỦA THAN HOẠT TÍNH BIẾN TÍNH BẰNG H3PO4 TRÊN NỀN VỎ CÀ PHÊ KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC Chuyên ngành: Hóa Công nghệ - Môi trƣờng HÀ NỘI, 2017 Trần Thị Phương Mai – K39D – Khoa hóa học
  2. Khóa luận tốt ghiệp Trường ĐHSP Hà Nội 2 TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM HÀ NỘI 2 KHOA HÓA HỌC  TRẦN THỊ PHƢƠNG MAI NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG HẤP PHỤ KIM LOẠI NẶNG Cr (VI) CỦA THAN HOẠT TÍNH BIẾN TÍNH BẰNG H3PO4 TRÊN NỀN VỎ CÀ PHÊ KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC Chuyên ngành: Hóa Công nghệ - Môi trƣờng Ngƣời hƣớng dẫn khoa học Th.S ĐỖ THỦY TIÊN HÀ NỘI, 2017 Trần Thị Phương Mai – K39D – Khoa hóa học
  3. Khóa luận tốt ghiệp Trường ĐHSP Hà Nội 2 LỜI CẢM ƠN Với lòng biết ơn chân thành nhất, em xin gửi lời cảm ơn tới Ths. Đỗ Thủy Tiên – trƣờng ĐH Sƣ Ph m Hà N i 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 hƣớng 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 d y và giúp đỡ em trong suốt quá trình học tập dƣới mái trƣờng ĐH Sƣ ph m Hà N i 2. Cuối cùng, em xin chân thành cảm ơn gia đình, b n bè đã luôn t o mọi điều kiện, đ ng viên, giúp đỡ em trong quá trình học tập. Do điều kiện thời gian và trình đ còn h n chế, nên bản thân khóa luận này không tránh khỏi những thiếu sót. Em rất mong nhận đƣợc sự góp ý của thầy, cô giáo cũng nhƣ toàn thể các b n để khóa luận của em có thể hoàn thiện hơn. Hà Nội, tháng 5 năm 2017 Sinh viên thực hiện Trần Thị Phƣơng Mai Trần Thị Phương Mai – K39D – Khoa hóa học
  4. Khóa luận tốt ghiệp Trường ĐHSP Hà Nội 2 LỜI CAM ĐOAN Em xin cam đoan bài khóa luận tốt nghiệp này là công trình nghiên cứu thực sự của cá nhân em, đƣợc thực hiện trên cơ sở nghiên cứu lý thuyết, nghiên cứu khảo sát thực nghiệm dƣới sự hƣớng dẫn khoa học của ThS. Đỗ Thủy Tiên. Các số liệu và những kết quả đo đƣợc trong khóa luận là trung thực, do cá nhân em tiến hành thí nghiệm. Hà Nội, tháng 5 năm 2017 Sinh viên thực hiện Trần Thị Phƣơng Mai Trần Thị Phương Mai – K39D – Khoa hóa học
  5. Khóa luận tốt ghiệp Trường ĐHSP Hà Nội 2 DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT Ký hiệu viết tắt Tên đầy đủ AC Than ho t tính (Activated carbon) VLHP Vật liệu hấp phụ SEM Phƣơng pháp kính hiển vi điện tử quét (Scanning Electron Microscope) Trần Thị Phương Mai – K39D – Khoa hóa học
  6. Khóa luận tốt ghiệp Trường ĐHSP Hà Nội 2 DANH MỤC BẢNG Bảng 1.1. M t số hằng số vật lý của crom 3 Bảng 1.2. Giá trị giới h n nồng đ của Cr VI trong nƣớc thải công nghiệp 7 Bảng 1.3. M t số đƣờng đẳng nhiệt hấp phụ 13 Bảng 1.4. Sự khác nhau về thành phần trong vỏ cà phê trồng t i tỉnh ĐăkLăk và tỉnh Điện Biên 22 Bảng 3.1. Kết quả khảo sát ảnh hƣởng của nồng đ H3PO4 ngâm tẩm, nhiệt đ đốt đến khả năng hấp phụ của VLHP 30 Bảng 3.2. Kết quả khảo sát ảnh hƣởng của pH đến khả năng hấp phụ của VLHP 33 Bảng 3.3. Kết quả khảo sát ảnh hƣởng của thời gian đến khả năng hấp phụ của VLHP 35 Bảng 3.4. Kết quả khảo sát ảnh hƣởng của liều lƣợng VLHP đến khả năng hấp phụ 36 Bảng 3.5. Kết quả khảo sát ảnh hƣởng của nồng đ Cr VI đến hiệu quả hấp phụ của VLHP 38 Bảng 3.6. Các thông số khảo sát sự hấp phụ Cr (VI) của VLHP 39 Trần Thị Phương Mai – K39D – Khoa hóa học
  7. Khóa luận tốt ghiệp Trường ĐHSP Hà Nội 2 DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ Hình 1.1. Đƣờng đẳng nhiệt hấp phụ Langmuir 15 Hình 1.2. Sự phụ thu c của Ccb/q vào Ccb 15 Hình 3.1. Đồ thị đƣờng chuẩn xác định nồng đ Cr (VI) 29 Hình 3.2. Đồ thị biểu diễn ảnh hƣởng của nồng đ H3PO4 ngâm tẩm than, nhiệt đ đốt than đến khả năng hấp phụ của VLHP 30 0 Hình 3.3. Mẫu 30%-400 C dùng làm VLHP 31 Hình 3.4. Than chƣa biến tính 32 Hình 3.5. Than biến tính bằng H3PO4 32 Hình 3.6. Đồ thị biểu diễn ảnh hƣởng của pH đến khả năng hấp phụ của VLHP 34 Hình 3.7. Đồ thị biểu diễn ảnh hƣởng của thời gian đến khả năng hấp phụ của VLHP 35 Hình 3.8. Đồ thị biểu diễn ảnh hƣởng của liều lƣợng VLHP đến khả năng hấp phụ 37 Hình 3.9. Đồ thị biểu diễn ảnh hƣởng của nồng đ đầu Cr VI đến hiệu suất hấp phụ của VLHP 38 Hình 3.10. Đƣờng đẳng nhiệt hấp phụ Langmuir của VLHP đối với Cr (VI) 40 Hình 3.11. Sự phụ thu c của C/q vào C của VLHP đối với Cr (VI) 40 Trần Thị Phương Mai – K39D – Khoa hóa học
  8. Khóa luận tốt ghiệp Trường ĐHSP Hà Nội 2 MỤC LỤC MỞ ĐẦU 1 CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN 3 1.1. Giới thiệu về nguyên tố Crom 3 1.1.1. Tính chất vật lý, hóa học của crom 3 1.1.2. Công dụng của crom 4 1.1.3. Ảnh hƣởng của crôm 5 1.1.4. Hiện tr ng ô nhiễm Cr (VI) do công nghiệp m điện t i Việt Nam 6 1.2. Giới thiệu về phƣơng pháp hấp phụ 7 1.2.1. Các khái niệm 7 1.2.2. Cân bằng hấp phụ 11 1.2.3. Các phƣơng trình đẳng nhiệt hấp phụ 13 1.3. Than ho t tính C và cấu trúc bề m t của C 15 1.3.1. Giới thiệu về C 15 1.3.2. Điều chế C 16 1.3.3. Cấu trúc xốp của bề m t than ho t tính 19 1.4. Tổng quan về vật liệu vỏ cà phê 22 1.4.1. Giới thiệu về vỏ cà phê 22 1.4.2. Thành phần chính của vỏ cà phê 22 CHƢƠNG 2: THỰC NGHIỆM 24 2.1. Đối tƣợng nghiên cứu: 24 2.2. Hóa chất và dụng cụ 24 2.2.1. Hóa chất 24 2.2.2. Thiết bị nghiên cứu và dụng cụ 24 2.3. Phƣơng pháp nghiên cứu 25 2.3.1. Phƣơng pháp thu thập tài liệu 25 Trần Thị Phương Mai – K39D – Khoa hóa học
  9. Khóa luận tốt ghiệp Trường ĐHSP Hà Nội 2 2.3.2. Phƣơng pháp phân tích 25 2.4. Phƣơng pháp thực nghiệm 25 2.4.1. Xây dựng đƣờng chuẩn Cr (VI) 25 2.4.2. Thực nghiệm chế t o vật liệu hấp phụ trên nền vỏ cà phê 26 2.4.3. Thực nghiệm nghiên cứu khả năng hấp phụ ion Cr (VI) 27 CHƢƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 29 3.1. Lập đƣờng chuẩn Cr (VI) 29 3.2. Kết quả chế t o vật liệu hấp phụ trên nền vỏ cà phê 29 3.2.1. Ảnh hƣởng của nồng đ H3PO4 ngâm tẩm, nhiệt đ đốt đến khả năng hấp phụ của VLHP 29 3.2.2. Kết quả đánh giá cấu trúc bề m t của VLHP 32 3.3. Kết quả nghiên cứu khả năng hấp phụ ion Cr VI 33 3.3.1. Ảnh hƣởng của pH đến khả năng hấp phụ của VLHP 33 3.3.2. Ảnh hƣởng của thời gian đến khả năng hấp phụ của VLHP 34 3.3.3. Ảnh hƣởng của liều lƣợng chất hấp phụ đến khả năng hấp phụ của VLHP 36 3.3.4. Ảnh hƣởng của nồng đ Cr VI đến hiệu quả hấp phụ của VLHP 37 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 41 TÀI LIỆU THAM KHẢO 434 Trần Thị Phương Mai – K39D – Khoa hóa học
  10. Khóa luận tốt ghiệp Trường ĐHSP Hà Nội 2 MỞ ĐẦU  Lý do chọn đề tài Trong m t vài thập kỷ gần đây, sự phát triển m nh của kinh tế cũng nhƣ bùng nổ dân số đã t o ra nhiều sức ép lên môi trƣờng sống, m t trong số đó là vấn đề ô nhiễm kim lo i n ng trong nƣớc. Các ho t đ ng công nghiệp hay sinh ho t của con ngƣời đã phát thải m t số lƣợng lớn kim lo i n ng đ c h i vào môi trƣờng đất và nƣớc, tích lũy trong chuỗi thức ăn và cuối cùng tác đ ng tới con ngƣời [20]. Trong số các kim lo i n ng thì Cr (VI) có đ c tính cao, có thể gây ra các bệnh ngoài da, thủng màng ngăn mũi, viêm gan, viêm thận, ung thƣ phổi Việc lo i trừ các thành phần chứa kim lo i n ng đ c h i, đ c biệt là Cr (VI) ra khỏi nguồn nƣớc ngầm hay nƣớc thải công nghiệp là m t trong những mục tiêu môi trƣờng quan trọng cần phải giải quyết hiện nay. Đã có nhiều phƣơng pháp đƣợc áp dụng nhằm tách lo i các ion kim lo i n ng khỏi môi trƣờng nƣớc, nhƣ: phƣơng pháp hóa lý phƣơng pháp hấp phụ, phƣơng pháp trao đổi ion , phƣơng pháp sinh học, phƣơng pháp hóa học, Trong đó, phƣơng pháp hấp phụ đƣợc áp dụng r ng rãi và cho kết quả rất khả thi [12]. Than ho t tính (AC) với khả năng hấp phụ lớn là vật liệu rất cần thiết cho ứng dụng để thanh lọc trong các ngành công nghiệp khác nhau và trong xử lý nƣớc thải [17]. Nhu cầu về AC đang gia tăng nhanh chóng với nhận thức cao về bảo vệ môi trƣờng. Tuy nhiên giá của các lo i AC là rất đắt tiền do thực tế rằng hầu hết các sản phẩm C thƣơng m i có nguồn gốc từ các nguyên liệu tự nhiên tốn kém nhƣ gỗ ho c than. Do đó việc tận dụng phụ phẩm nông nghiệp bao gồm vỏ cà phê, lõi ngô, bã trà, bã mía, vỏ trấu, mùn cƣa, vỏ dừa để xử lý kim lo i n ng trong nƣớc là m t trong những hƣớng Trần Thị Phương Mai – K39D – Khoa hóa học 1
  11. Khóa luận tốt ghiệp Trường ĐHSP Hà Nội 2 nghiên cứu đang đƣợc quan tâm bởi tính kinh tế cũng nhƣ hiệu quả mà nó mang l i. Từ những lý do trên, tôi đã chọn đề tài: “Nghiên cứu khả năng hấp phụ kim loại nặng Cr (VI) của than hoạt tính biến tính bằng H3PO4 trên nền vỏ cà phê”.  Mục đích nghiên cứu - Chế t o than ho t tính với chất ho t hóa là H3PO4 từ vỏ cà phê với các điều kiện nhiệt đ và nồng đ chất ho t hóa khác nhau. - Nghiên cứu khả năng hấp phụ ion kim lo i n ng Cr (VI) trong nƣớc của VLHP chế t o đƣợc.  Nhiệm vụ nghiên cứu - Chế t o vật liệu hấp phụ từ vỏ cà phê. - Đánh giá cấu trúc bề m t của VLHP. - Nghiên cứu khả năng hấp phụ ion Cr (VI) của VLHP chế t o đƣợc. - Khảo sát các yếu tố ảnh hƣởng đến quá trình hấp phụ. - Xác định dung lƣợng hấp phụ của VLHP.  Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài Điều chế đƣợc VLHP từ vỏ cà phê để ứng dụng làm vật liệu hấp phụ các ion kim lo i n ng, những ion kim lo i gây ô nhiễm môi trƣờng. Về m t kinh tế thì đây là phế liệu nông nghiệp sẵn có và tiềm năng ở Việt Nam, là m t d ng vật liệu hấp phụ đ c biệt và giá thành hợp lý, phù hợp với điều kiện kinh tế của Việt Nam. Trần Thị Phương Mai – K39D – Khoa hóa học 2
  12. Khóa luận tốt ghiệp Trường ĐHSP Hà Nội 2 CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN 1.1. Giới thiệu về nguyên tố Crom 1.1.1. Tính chất vật lý, hóa học của crom Crom là m t nguyên tố tƣơng đối phổ biến trong thiên nhiên. Trong vỏ trái đất, crom chiếm 6.10-3 % tổng số nguyên tử. Khoáng vật chính của crom là sắt cromit [Fe(CrO2)2]. Crom là nguyên tố thu c 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]3d54s1. Crom là m t kim lo i cứng, m t bóng, màu xám thép với đ bóng cao và nhiệt đ nóng chảy cao. Crom nguyên chất là kim lo i óng ánh, màu trắng xám. Các tr ng thái oxi hóa phổ biến của crom là +2, +3 và +6, với +3 là ổn định nhất. Các tr ng thái +1, +4 và +5 là khá hiếm. Các hợp chất của crom với tr ng thái oxi hóa +6 là những chất có tính oxi hóa m nh. Bảng 1.1. Một số hằng số vật lý của crom Cấu hình electron [Ar]3d54s1 Năng lƣợng ion hóa, ev I1 6.76 I2 16.49 I3 30.95 Nhiệt đ nóng chảy, oC 1875 Nhiệt đ sôi, oC 2197 Nhiệt thăng hoa, KJ/mol 368.2 Bán kính nguyên tử, Ao 1.27 Trần Thị Phương Mai – K39D – Khoa hóa học 3
  13. Khóa luận tốt ghiệp Trường ĐHSP Hà Nội 2 1.1.2. Công dụng của crom Crom nguyên chất rất dẻo, nhƣng hợp kim của nó với m t số kim lo i khác dùng trong kỹ thuật l i là những hợp kim rất cứng, vì vậy ngƣời ta thƣờng đƣa vào thép để tăng đ cứng, đ bền nhiệt, chống ăn mòn cho các lo i thép hợp kim đ c biệt [11]. Crom đƣợc sử dụng trong ngành luyện kim để tăng khả năng chống ăn mòn và đánh bóng bề m t. Nó có thể là m t thành phần của hợp kim, chẳng h n nhƣ thép không gỉ để làm dao, kéo, dùng trong m crom, trong quá trình anot hóa dƣơng cực hóa nhôm , theo nghĩa đen là chuyển bề m t nhôm thành ruby. Làm thuốc nhu m và sơn: Oxit crom Cr2O3) là chất đánh bóng kim lo i với tên gọi phấn lục. Các muối crom nhu m màu cho thủy tinh thành màu xanh lục. Crom là thành phần t o ra màu đỏ của hồng ngọc, vì thế nó đƣợc sử dụng trong sản xuất hồng ngọc tổng hợp. Nó t o ra màu vàng rực rõ của thuốc nhu m và sơn. Là m t xúc tác cromit đƣợc sử dụng làm khuôn để nung g ch ngói, các muối crom đƣợc sử dụng trong quá trình thu c da, kali dicromat (K2Cr2O7) là m t thuốc thử hóa học, đƣợc sử dụng trong quá trình làm vệ sinh các thiết bị làm bằng thủy tinh trong phòng thí nghiệm cũng nhƣ trong vai trò m t tác nhân chuẩn đ . Nó cũng đƣợc sử dung làm chất ổn định màu cho các thuốc nhu m vải. Oxit crom (CrO2 đƣợc sử dụng sản xuất băng từ, t o hiệu suất tốt hơn. Trong y học, crom nhƣ là chất phụ trợ ăn kiêng để giảm cân, thông thƣờng duới d ng clorua crom (CrCl3). Ngoài ra nó còn đƣợc dùng làm phụ gia cho vào xăng, làm dây dẫn điện chịu nhiệt đ cao Trần Thị Phương Mai – K39D – Khoa hóa học 4
  14. Khóa luận tốt ghiệp Trường ĐHSP Hà Nội 2 1.1.3. Ảnh hƣởng của crôm M c dù Crôm tồn t i ở nhiều tr ng thái khác nhau, chỉ có Cr (III) và Cr (VI) gây ảnh hƣởng lớn đến sinh vật và con ngƣời. - Đƣờng xâm nhập và đào thải: Crôm xâm nhập vào cơ thể theo 3 đƣờng: hô hấp, tiêu hóa và qua da. Cr VI đƣợc cơ thể hấp thu dễ dàng hơn Cr III nhƣng khi vào cơ thể Cr (VI) sẽ chuyển thành d ng Cr (III). Dù xâm nhập vào cơ thể theo bất cứ đƣờng nào, Crôm cũng đƣợc hòa tan trong máu ở nồng đ 0.001mg/ml, sau đó đƣợc chuyển vào hồng cầu và sự hòa tan ở hồng cầu nhanh hơn 10-20 lần. Từ hồng cầu, Crôm đƣợc chuyển vào các tổ chức và phủ t ng. Crôm gắn với Sidero filing albumin và đƣợc giữ l i ở phổi, xƣơng, thận, gan, phần còn l i thì qua phân và nƣớc tiểu. Từ các cơ quan phủ t ng, Crôm l i đƣợc hòa tan dần vào máu, rồi đƣợc đào thải qua nƣớc tiểu từ vài tháng đến vài năm. Do đó nồng đ Crôm trong máu và nƣớc tiểu biến đổi nhiều và kéo dài. - Tác đ ng đến sức khoẻ: Qua ngiên cứu ngƣời ta thấy Crôm có vai trò sinh học nhƣ chuyển hóa glucose, protein, chất béo ở đ ng vật hữu nhũ. Dấu hiệu của thiếu hụt Crôm ở ngƣời gồm có giảm cân, cơ thể không thể lo i đƣờng ra khỏi máu, thần kinh không ổn định. Tuy nhiên với hàm lƣợng cao Crôm làm giảm protein, axit nucleic và ức chế hệ thống men cơ bản. Cr VI đ c hơn Cr III . I RC đã xếp Cr (VI) vào nhóm 1, Cr (III) vào nhóm 3 đối với các chất gây ung thƣ. Hít thở không khí có nồng đ Crôm (ví dụ axit crômic hay Cr (III) trioxit) cao ( > 2μg/m3 ) gây kích thích mũi làm chảy nƣớc mũi, hen suyễn dị ứng, ung thƣ khi tiếp xúc với Crôm có nồng đ cao hơn 100 1000 lần nồng đ trong môi trƣờng tự nhiên). Ngoài ra Cr (VI) còn có tính ăn mòn, gây dị ứng, lở loét khi tiếp xúc với da. Crom chủ yếu gây Trần Thị Phương Mai – K39D – Khoa hóa học 5
  15. Khóa luận tốt ghiệp Trường ĐHSP Hà Nội 2 nên các bệnh ngoài da nhƣ loét da, viêm da tiếp xúc, loét thủng màng ngăn mũi, viêm gan, viêm thận, ung thƣ phổi [6]. 1.1.4. Hiện trạng ô nhiễm Cr (VI) do công nghiệp mạ điện tại Việt Nam - Theo các số liệu thống kê cho ta thấy, hầu hết các nhà máy, cơ sở xi m có quy mô nhỏ và vừa đều tập trung ở các thành phố lớn nhƣ Hà N i, Hải Phòng, Thành phố Hồ Chí Minh, Biên Hòa Trong quá trình sản xuất, nƣớc thải của các nhà máy xí nghiệp này đều bị ô nhiễm bởi các kim lo i n ng, nhƣng vấn đề xử lý nƣớc thải còn chƣa đƣợc quan tâm, xem xét đầy đủ ho c việc xử lý chỉ mang tính hình thức vì đầu tƣ cho m t quy trình xử lý nƣớc thải khá tốn kém và việc thực thi Luật Bảo vệ môi trƣờng chƣa đƣợc nghiêm minh, chỉ còn mang tính đối phó [2]. - Đ c trƣng của nƣớc thải ngành m điện là chứa hàm lƣợng cao các muối vô cơ và kim lo i n ng nhƣ đồng, kẽm, crôm, niken Trong nƣớc thải xi m thƣờng có sự thay đổi pH rất r ng từ rất axit (pH = 2 3 đến rất kiềm (pH = 10 11). Các chất hữu cơ thƣờng có rất ít trong nƣớc thải xi m , phần đóng góp chính là các chất t o bóng, chất ho t đ ng bề m t nên chỉ số COD, BOD5 của nƣớc thải m điện thƣờng nhỏ và không thu c đối tƣợng cần xử lý. Đối tƣợng cần xử lý chính trong nƣớc thải là các muối kim lo i n ng nhƣ crôm, đồng, kẽm, sắt, photpho [8]. - Lƣợng nƣớc thải của m điện không phải là lớn so với các ngành công nghiệp khác nhƣ nƣớc thải của ngành công nghiệp giấy, dệt song thành phần và các chất đ c h i trong đó khá lớn. Hơn nữa, các chất đ c h i này l i có những biến thiên hết sức phức t p và phụ thu c vào quy trình công nghệ cũng nhƣ từng công đo n trong quy trình đó. Vì vậy, muốn xử lý đ t hiệu quả cao thì chúng ta cần phải thu gom, tách dòng theo từng công đo n, từng trƣờng hợp cụ thể và lựa chọn phƣơng án xử lý thích hợp. Trần Thị Phương Mai – K39D – Khoa hóa học 6
  16. Khóa luận tốt ghiệp Trường ĐHSP Hà Nội 2 Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về nước thải chứa Cr (VI) [1]. QCVN 40:2011/BTNMT quy định nồng độ của Cr (VI) trong nước thải công nghiệp như sau: Bảng 1.2. Giá trị giới hạn nồng độ của Cr (VI) trong nƣớc thải công nghiệp Nguyên tố Đơn vị Giá trị C A B Cr(VI) mg/l 0.05 0.1 Trong đó: C t A quy định giá trị C của các thông số ô nhiễm trong nƣớc thải công nghiệp khi xả vào nguồn nƣớc đƣợc dùng cho mục đích cấp nƣớc sinh ho t; C t B quy định giá trị C của các thông số ô nhiễm trong nƣớc thải công nghiệp khi xả vào nguồn nƣớc không dùng cho mục đích cấp nƣớc sinh ho t; Mục đích sử dụng của nguồn tiếp nhận nƣớc thải đƣợc xác định t i khu vực tiếp nhận nƣớc thải. 1.2. Giới thiệu về phƣơng pháp hấp phụ 1.2.1. Các khái niệm  Hấp phụ: là quá trình tích lũy chất trên bề m t phân cách các pha (rắn-khí, rắn-lỏng, khí-lỏng, lỏng-lỏng). Trong đó: - Chất hấp phụ: là chất mà phần tử ở lớp bề m t có khả năng hút các phần tử của pha khác nằm tiếp xúc với nó. - Chất bị hấp phụ: là chất bị hút khỏi pha thể tích đến tập trung trên bề m t chất hấp phụ. Trần Thị Phương Mai – K39D – Khoa hóa học 7
  17. Khóa luận tốt ghiệp Trường ĐHSP Hà Nội 2 - Pha mang: hỗn hợp tiếp xúc với chất hấp phụ. Hấp phụ là m t quá trình tỏa nhiệt. Ngƣợc với sự hấp phụ là quá trình đi ra khỏi bề m t chất hấp phụ của các phần tử bị hấp phụ. Tùy theo bản chất lực tƣơng tác giữa các phân tử của chất hấp phụ và chất bị hấp phụ ngƣời ta phân biệt thành hấp phụ vật lý và hấp phụ hóa học [3].  Hấp phụ vật lý Định nghĩa: Hấp phụ vật lý là quá trình hấp phụ gây ra bởi lực Vander Walls giữa phân tử chất bị hấp phụ và bề m t chất hấp phụ (bao gồm cả ba lo i lực: cảm ứng, định hƣớng, khuếch tán), liên kết này yếu dễ bị phá vỡ. Vì vậy hấp phụ vật lý có tính thuận nghịch cao. Hấp phụ vật lý không có tính chọn lọc. Quá trình hấp phụ vật lý là m t quá trình thuận nghịch tức là có cân bằng đ ng giữa chất hấp phụ và bị hấp phụ. Nhiệt lƣợng tỏa ra khi hấp phụ vật lý khoảng 2÷6 kcal/mol. Sự hấp phụ vật lý ít phụ thu c vào bản chất hóa học của bề m t, không có sự biến đổi cấu trúc của các phân tử chất hấp phụ và bị hấp phụ [3].  Hấp phụ hóa học Định nghĩa: Hấp phụ hóa học đƣợc gây ra bởi các liên kết hóa học (liên kết c ng hóa trị, lực ion, lực liên kết phối trí). Trong hấp phụ hóa học có sự trao đổi electron giữa chất hấp phụ và chất bị hấp phụ. Cấu trúc electron phân tử các chất tham gia quá trình hấp phụ có sự biến đổi rất lớn dẫn đến hình thành liên kết hóa học. Nhiệt lƣợng tỏa ra khi hấp phụ hóa học thƣờng lớn hơn 22kcal/mol. Trong thực tế sự phân biệt giữa hấp phụ hóa học và hấp phụ vật lý chỉ là tƣơng đối vì ranh giới giữa chúng không rõ rệt. M t số trƣờng hợp tồn t i cả quá trình hấp phụ vật lý và hấp phụ hóa học. Ở vùng nhiệt đ thấp xảy ra quá trình hấp phụ vật lý, khi tăng nhiệt đ khả năng hấp phụ vật lý giảm và khả năng hấp phụ hóa học tăng lên [9] [13]. Trần Thị Phương Mai – K39D – Khoa hóa học 8
  18. Khóa luận tốt ghiệp Trường ĐHSP Hà Nội 2  Giải hấp phụ: Giải hấp phụ là sự đi ra của chất bị hấp phụ khỏi bề m t chất hấp phụ. Quá trình này dựa trên nguyên tắc sử dụng các yếu tố bất lợi đối với quá trình hấp phụ. Đây là phƣơng pháp tái sinh vật liệu hấp phụ nên nó mang đ c trƣng về hiệu quả kinh tế. M t số phƣơng pháp tái sinh vật liệu hấp phụ: - Phƣơng pháp hóa lý: Có thể thực hiện t i chỗ, ngay trên c t hấp phụ nên tiết kiệm đƣợc thời gian, không làm vỡ vụn chất hấp phụ và có thể thu hồi chất hấp phụ ở tr ng thái nguyên vẹn. Phƣơng pháp hóa lý có thể thực hiện theo cách: chiết với dung môi, sử dụng phản ứng oxi hóa - khử, áp đ t các điều kiện làm dịch chuyển cân bằng không có lợi cho quá trình hấp phụ. - Phƣơng pháp nhiệt: Sử dụng cho các trƣờng hợp chất bị hấp phụ bay hơi ho c sản phẩm phân hủy nhiệt của chúng có khả năng bay hơi. - Phƣơng pháp vi sinh: là phƣơng pháp tái t o khả năng hấp phụ của vật liệu hấp phụ nhờ vi sinh vật [3].  Đặc điểm chung của hấp phụ trong môi trƣờng nƣớc [3] Hấp phụ trong môi trƣờng nƣớc là hấp phụ hỗn hợp, vì trong hệ có ít nhất ba thành phần gây tƣơng tác là: nƣớc - chất hấp phụ - chất bị hấp phụ. Do sự có m t của nƣớc nên trong hệ sẽ xảy ra quá trình hấp phụ c nh tranh và có chọn lọc giữa chất bị hấp phụ và nƣớc t o ra các c p hấp phụ là: chất bị hấp phụ - chất hấp phụ; nƣớc - chất hấp phụ, c p nào có tƣơng tác m nh hơn thì hấp phụ xảy ra với c p đó. Tính chọn lọc của các c p hấp phụ phụ thu c vào các yếu tố: đ tan của chất bị hấp phụ trong nƣớc, tính ƣa nƣớc ho c kị nƣớc của chất hấp phụ, mức đ kị nƣớc của chất bị hấp phụ trong nƣớc. Vì vậy, khả năng hấp phụ của chất hấp phụ đối với chất bị hấp phụ trƣớc tiên phụ thu c vào tính tƣơng đồng về đ phân cực giữa chúng: chất bị hấp phụ không phân cực đƣợc hấp phụ tốt Trần Thị Phương Mai – K39D – Khoa hóa học 9
  19. Khóa luận tốt ghiệp Trường ĐHSP Hà Nội 2 trên chất hấp phụ không phân cực và ngƣợc l i. Đối với các chất có đ phân 2- cực cao, ví dụ các ion kim lo i hay m t số d ng phức oxy anion nhƣ SO4 , 3- 2- PO4 , CrO4 thì quá trình hấp phụ xảy ra do tƣơng tác tĩnh điện thông qua lớp điện kép. Các ion ho c các phân tử có đ phân cực cao trong nƣớc bị bao bọc bởi m t lớp vỏ là các phân tử nƣớc, do đó bán kính đ lớn) của các ion, các phân tử chất bị hấp phụ có ảnh hƣởng nhiều đến khả năng hấp phụ của hệ do tƣơng tác tĩnh điện. Với các ion cùng hóa trị, ion nào có bán kính lớn hơn sẽ đƣợc hấp phụ tốt hơn do đ phân cực cao hơn và lớp vỏ hyđrat nhỏ hơn. Hấp phụ trong môi trƣờng nƣớc còn bị ảnh hƣởng nhiều bởi pH của dung dịch. Sự biến đổi pH dẫn đến sự biến đổi bản chất của chất bị hấp phụ và chất hấp phụ. Các chất bị hấp phụ và các chất hấp phụ có tính axit yếu, bazơ yếu ho c lƣỡng tính sẽ bị phân li, tích điện âm, dƣơng ho c trung hoà tùy thu c giá trị pH. T i giá trị pH bằng điểm đẳng điện thì điện tích bề m t chất hấp phụ bằng không, trên giá trị đó bề m t chất hấp phụ tích điện âm và dƣới giá trị đó bề m t chất hấp phụ tích điện dƣơng. Đối với các chất trao đổi ion diễn biến của hệ cũng phức t p do sự phân li của các nhóm chức và các cấu tử trao đổi cũng phụ thu c vào pH của môi trƣờng, đồng thời trong hệ cũng xảy ra cả quá trình hấp phụ và t o phức chất. Ngoài ra, đ xốp, sự phân bố lỗ xốp, diện tích bề m t, kích thƣớc mao quản cũng ảnh hƣởng tới sự hấp phụ. Đối với các hợp chất hữu cơ, trong môi trƣờng nƣớc chúng có đ tan khác nhau do đó khả năng hấp phụ chúng trên VLHP là khác nhau. Phần lớn các chất hữu cơ tồn t i trong nƣớc d ng phân tử trung hòa, ít bị phân cực nên quá trình hấp phụ trên VLHP đối với chất hữu cơ chủ yếu theo cơ chế hấp phụ vật lý. Khả năng hấp phụ các chất hữu cơ trên VLHP phụ thu c vào: pH của môi trƣờng, lƣợng chất hấp phụ, nồng đ chất bị hấp phụ Trần Thị Phương Mai – K39D – Khoa hóa học 10
  20. Khóa luận tốt ghiệp Trường ĐHSP Hà Nội 2 Đ c tính của ion kim lo i n ng trong môi trƣờng nƣớc: để tồn t i đƣợc ở tr ng thái bền, các ion kim lo i trong môi trƣờng nƣớc bị hydrat hóa t o ra lớp vỏ là các phân tử nƣớc, các phức chất hidroxo, các c p ion hay phức chất khác. Tùy thu c vào bản chất hóa học của các ion, pH của môi trƣờng, các thành phần khác cùng có m t mà hình thành các d ng tồn t i khác nhau.  Các yếu tố ảnh hƣởng đến quá trình hấp phụ Quá trình hấp phụ về cơ bản ảnh hƣởng bởi các yếu tố sau: - Khối lƣợng phân tử - Cấu trúc phân tử - Lo i và số lƣợng các nhóm chức - Hàm lƣợng tro và các hợp chất dễ bay hơi - Diện tích bề m t riêng - Số lƣợng vi lỗ có trong vật liệu - pH của môi trƣờng hấp phụ và pH của vật liệu - Liều lƣợng vật liệu hấp phụ - Thời gian hấp phụ - Nồng đ chất hấp phụ 1.2.2. Cân bằng hấp phụ Hấp phụ vật lý là m t quá trình thuận nghịch. Các phần tử chất bị hấp phụ khi đã hấp phụ trên bề m t chất hấp phụ vẫn có thể di chuyển ngƣợc pha mang (hỗn hợp tiếp xúc với chất hấp phụ). Theo thời gian lƣợng chất bị hấp phụ tích tụ trên bề m t chất hấp phụ càng nhiều thì tốc đ di chuyển ngƣợc trở l i pha mang càng lớn. Đến m t thời điểm nào đó, tốc đ hấp phụ (quá trình thuận) bằng tốc đ giải hấp phụ (quá trình nghịch) thì quá trình hấp phụ đ t tr ng thái cân bằng [9] [13]. - Dung lƣợng hấp phụ cân bằng: Trần Thị Phương Mai – K39D – Khoa hóa học 11
  21. Khóa luận tốt ghiệp Trường ĐHSP Hà Nội 2 Dung lƣợng hấp phụ cân bằng là khối lƣợng chất bị hấp phụ trên m t đơn vị khối lƣợng chất hấp phụ ở tr ng thái cân bằng trong điều kiện xác định về nồng đ và nhiệt đ [13]. Dung lƣợng hấp phụ đƣợc tính theo công thức: ( ) q = (1.1) Trong đó: q: dung lƣợng hấp phụ (mg/g) V: thể tích dung dịch (l) m: khối lƣợng chất hấp phụ (g ) Co: nồng đ dung dịch ban đầu (mg/l) Ccb: nồng đ dung dịch khi đ t cân bằng hấp phụ (mg/l) Trong quá trình hấp phụ, các phần tử bị hấp phụ không bị hấp phụ đồng thời, bởi vì các phần tử chất bị hấp phụ phải khuếch tán từ dung dịch đến bề m t ngoài chất hấp phụ và sau đó khuếch tán vào sâu bên trong h t của chất hấp phụ [6]. - Dung lƣợng hấp phụ bão hòa: là dung lƣợng ở tr ng thái cân bằng - Hiệu suất hấp phụ Hiệu suất hấp phụ là tỷ số giữa nồng đ dung dịch bị hấp phụ và nồng đ dung dịch ban đầu. ( ) H = 100% (1.2) Trong đó: H: Hiệu suất hấp phụ (%) Co: nồng đ dung dịch ban đầu (mg/l) Ccb: nồng đ dung dịch khi đ t cân bằng hấp phụ (mg/l). Trần Thị Phương Mai – K39D – Khoa hóa học 12
  22. Khóa luận tốt ghiệp Trường ĐHSP Hà Nội 2 1.2.3. Các phƣơng trình đẳng nhiệt hấp phụ M t số đƣờng hấp phụ đẳng nhiệt đƣợc nêu trong bảng sau: Bảng 1.3. Một số đƣờng đẳng nhiệt hấp phụ Tên đƣờng đẳng Bản chất sự hấp STT Phƣơng trình nhiệt hấp phụ phụ v b.p 1 Langmuir Vật lý và Hóa học v0 1 b.p 2 Henry Vật lý và Hóa học v k.p 3 Freundlich 1/ n Vật lý và Hóa học v k.p (n 1) Shlygin-Frumkin- v 1 4 ln C0 .p Hóa học Temkin vm a Brunauer- p 1 C 1 p . 5 Emmett-Teller v.( p0 p) vmC vmC p0 Vật lý, nhiều lớp (BET) Trong các phƣơng trình trên, v là thể tích chất bị hấp phụ, v0 là thể tích hấp phụ cực đ i, p là áp suất chất bị hấp phụ ở pha khí, p0 là áp suất hơi bão hòa của chất bị hấp phụ ở tr ng thái lỏng tinh khiết trong cùng nhiệt đ . Các ký hiệu b, k, a, n là các hằng số. Trong đề tài này, tôi nghiên cứu cân bằng hấp phụ của VLHP với ion kim lo i n ng Cr (VI) trong môi trƣờng nƣớc theo mô hình đƣờng đẳng nhiệt hấp phụ Langmuir. Trần Thị Phương Mai – K39D – Khoa hóa học 13
  23. Khóa luận tốt ghiệp Trường ĐHSP Hà Nội 2 Phƣơng trình đẳng nhiệt hấp phụ Langmuir đƣợc xây dựng dựa trên các giả thuyết: - Tiểu phân bị hấp phụ liên kết với bề m t t i những trung tâm xác định. - Mỗi trung tâm chỉ hấp phụ m t tiểu phân. - Bề m t chất hấp phụ là đồng nhất, nghĩa là năng lƣợng hấp phụ trên các tiểu phân là nhƣ nhau và không phụ thu c vào sự có m t của các tiểu phân hấp phụ trên các trung tâm bên c nh. Phƣơng trình đẳng nhiệt hấp phụ Langmuir nêu ở phƣơng trình 1.1 đƣợc xây dựng cho hệ hấp phụ rắn - khí. Tuy nhiên, phƣơng trình trên cũng có thể áp dụng cho hấp phụ trong môi trƣờng nƣớc. Khi đó phƣơng trình Langmuir đƣợc biểu diễn nhƣ sau: = θ = (1.3) Trong đó: q, qm : dung lƣợng hấp phụ cân bằng, dung lƣợng hấp phụ cực đ i (mg/g) : đ che phủ b : hằng số Langmuir Ccb : nồng đ chất bị hấp phụ khi đ t tr ng thái cân bằng hấp phụ (mg/l) Phƣơng trình Langmuir chỉ ra hai tính chất đ c trƣng của hệ: - Trong vùng nồng đ nhỏ: b.Ccb > 1 thì q = mô tả vùng hấp phụ bão hòa. Trần Thị Phương Mai – K39D – Khoa hóa học 14
  24. Khóa luận tốt ghiệp Trường ĐHSP Hà Nội 2 Khi nồng đ chất bị hấp phụ nằm giữa hai giới h n trên thì đƣờng đẳng nhiệt biểu diễn là m t đo n cong. Để xác định các hằng số trong phƣơng trình đẳng nhiệt hấp phụ Langmuir, đƣa phƣơng trình 1.3 về d ng phƣơng trình đƣờng thẳng: C 1 1 cb .C (1.4) q b.q q cb m m C Xây dựng đồ thị sự phụ thu c của cb vào C sẽ xác định đƣợc các hằng q cb số KL, qm trong phƣơng trình. Đƣờng đẳng nhiệt hấp phụ Langmuir có d ng nhƣ Hình 1.1 và Hình 1.2. Hình 1.1. Đƣờng đẳng nhiệt hấp phụ Hình 1.2. Sự phụ thuộc của Langmuir vào C cb 1.3. Than hoạt tính AC v cấu tr c ề mặt của AC 1.3.1. Giới thiệu về AC Có rất nhiều định nghĩa về AC, tuy nhiên có thể nói chung rằng, AC là m t d ng của cacbon đã đƣợc xử lý để mang l i m t cấu trúc rất xốp, do đó có diện tích bề m t rất lớn. AC là chất hấp phụ quý và linh ho t, đƣợc sử dụng r ng rãi cho nhiều mục đích nhƣ lo i bỏ màu, mùi, vị không mong muốn và Trần Thị Phương Mai – K39D – Khoa hóa học 15
  25. Khóa luận tốt ghiệp Trường ĐHSP Hà Nội 2 các t p chất hữu cơ, vô cơ trong nƣớc thải công nghiệp và sinh ho t, thu hồi dung môi, làm s ch không khí, trong kiểm soát ô nhiễm không khí từ khí thải công nghiệp và khí thải đ ng cơ, trong làm s ch nhiều hóa chất, dƣợc phẩm, sản phẩm thực phẩm và nhiều ứng dụng trong pha khí. AC đƣợc sử dụng ngày càng nhiều trong lĩnh vực luyện kim để thu hồi vàng, b c, và các kim lo i khác, làm chất mang xúc tác. Chúng cũng đƣợc biết đến trong nhiều ứng dụng trong y học, đƣợc sử dụng để lo i bỏ các đ c tố và vi khuẩn của m t số bệnh nhất định. Cacbon là thành phần chủ yếu của AC với hàm lƣợng khoảng 85-95%. Bên c nh đó C còn chứa các nguyên tố khác nhƣ hidro, nitơ, lƣu huỳnh và oxi. Các nguyên tử khác lo i này đƣợc t o ra từ nguồn nguyên liệu ban đầu ho c liên kết với cacbon trong suốt quá trình ho t hóa và các quá trình khác. Thành phần các nguyên tố trong AC thƣờng là 88% C, 0.5% H, 0.5% N, 1% S, 6 7% O. Tuy nhiên hàm lƣợng oxy trong AC có thể thay đổi từ 1 20% phụ thu c vào nguồn nguyên liệu ban đầu, cách điều chế. AC thƣờng có diện tích bề m t nằm trong khoảng 800 1500m2/g và thể tích lỗ xốp từ 0.2 0.6cm3/g [18]. Diện tích bề m t AC chủ yếu là do lỗ nhỏ có bán kính nhỏ hơn 2nm. 1.3.2. Điều chế AC AC chủ yếu đƣợc điều chế bằng cách nhiệt phân nguyên liệu thô chứa cacbon ở nhiệt đ nhỏ hơn 10000C. Quá trình điều chế gồm 2 bƣớc: Than hóa ở nhiệt đ dƣới 8000C trong môi trƣờng trơ và sự ho t hóa sản phẩm của quá trình than hóa ở nhiệt đ khoảng 950 10000C.  Quá trình than hóa Quá trình than hóa là dùng nhiệt để phân hủy nguyên liệu, đƣa nó về d ng cacbon, đồng thời làm bay hơi m t số chất hữu cơ nhẹ t o lỗ xốp ban Trần Thị Phương Mai – K39D – Khoa hóa học 16
  26. Khóa luận tốt ghiệp Trường ĐHSP Hà Nội 2 đầu cho than, chính lỗ xốp này là đối tƣợng cho quá trình ho t hóa than. Quá trình than hóa có thể xảy ra trong pha rắn, lỏng và khí [21]. - Quá trình than hóa pha rắn: Nguyên liệu ban đầu hầu nhƣ luôn luôn là hệ phân tử lớn do sự tổng hợp ho c quá trình tự nhiên. Phân hủy nguyên liệu đầu bằng cách tăng nhiệt đ xử lý, quá trình xảy ra cùng với sự giải phóng khí và chất lỏng có khối lƣợng phân tử thấp. Do đó, than thu đƣợc là d ng khác của nguyên liệu ban đầu có thể lớn hơn ho c nhỏ hơn hình d ng ban đầu nhƣng nó có tỷ trọng thấp hơn. Khi tăng nhiệt đ xử lý sẽ t o ra cấu trúc trung gian bền hơn. Trong quá trình than hóa, khi hệ đ i phân tử ban đầu phân hủy, các nguyên tử cacbon còn l i trong m ng đ i phân tử di chuyển khoảng ngắn (có thể < 1nm) trong m ng tới vị trí bền hơn, thậm chí t o ra m ng các nguyên tử cacbon (có hydro liên kết với nó). Thành phần của nguyên liệu ban đầu khác nhau sẽ phân hủy theo những cách riêng, t o ra các d ng than khác nhau. Khoảng cách kích thƣớc nguyên tử đƣợc mở ra bởi sự thoát ra của các nguyên tử khác, sự di trú của nguyên tử cacbon và các liên kết của chúng t o ra m ng xốp có thành phần là các nguyên tử cacbon. Mỗi lo i than có đ c trƣng xốp khác nhau. - Than hóa trong pha lỏng: Các nguyên liệu nhƣ vòng thơm, hắc ín cho phép t o thành cacbon có thể graphit hóa về cơ bản là than không xốp. Do đó để t o ra m t lo i than xốp từ những nguyên liệu này cần 1 phản ứng tác đ ng lên các lớp graphen. Quá trình than hóa trong pha lỏng có cơ chế hoàn toàn khác với trong pha rắn. Bằng sự than hóa pha lỏng, d ng có thể graphit hóa đƣợc t o thành. Cacbon hóa trong pha khí cần phải đƣợc kiểm soát cẩn thận nguồn nguyên liệu đầu vào. Nguyên liệu có thể là metan, propan ho c benzen nhƣng quan trọng nhất là quá trình cacbon hóa (bẻ gãy ho c nhiệt phân) nguyên liệu Trần Thị Phương Mai – K39D – Khoa hóa học 17
  27. Khóa luận tốt ghiệp Trường ĐHSP Hà Nội 2 khí ở áp suất tƣơng đối thấp thƣờng đƣợc pha loãng với khí heli. Mảnh vỡ từ quá trình nhiệt phân nguyên liệu ban đầu tƣơng tác với chất nền thích hợp và bằng m t cơ chế bao gồm sự chuyển đ ng các nguyên tử cacbon, cấu trúc phiến 6 c nh của graphit đƣợc hình thành [21].  Quá trình hoạt hóa Ho t hóa là quá trình bào mòn m ng lƣới tinh thể cacbon dƣới tác dụng của nhiệt và tác nhân ho t hóa, t o đ xốp cho than bằng m t hệ thống lỗ có kích thƣớc khác nhau, ngoài ra còn t o các tâm ho t đ ng trên bề m t [25]. Có thể ho t hóa bằng phƣơng pháp hóa học ho c bằng hơi nƣớc. Ho t hóa hóa học chủ yếu đƣợc sử dụng cho ho t hóa than gỗ. Phƣơng pháp này khác với ho t hóa bằng hơi, trong đó quá trình than hóa và quá trình ho t hóa xảy ra đồng thời. Nguyên liệu thô thƣờng sử dụng là gỗ đƣợc tr n với chất ho t hóa và chất hút nƣớc thƣờng đƣợc sử dụng là kali hidroxit (KOH) 0 ho c axit photphoric (H3PO4). Sự ho t hóa thƣờng xảy ra ở nhiệt đ 500 C, 0 nhƣng đôi khi cũng có khi lên tới 800 C. Axit photphoric làm cho gỗ phình ra và mở cấu trúc cenlulose của gỗ. Trong suốt quá trình ho t hóa axit photphoric ho t đ ng nhƣ m t chất ổn định và đảm bảo rằng than không bị xẹp trở l i. Kết quả là than rất xốp và chứa đầy axit photphoric. Sau đó than đƣợc rửa và tiếp tục bƣớc sản xuất tiếp theo. Ho t hóa bằng hơi nƣớc đƣợc sử dụng cho tất cả các than có nguồn gốc từ than bùn, than đá, gáo dừa, gỗ Trƣớc hết nguyên liệu thô đƣợc chuyển hóa thành cacbon bằng nhiệt. Khi than đá đƣợc sử dụng làm nguyện liệu trong ho t hóa, hơi nƣớc ở 1300C đƣợc thổi vào ở nhiệt đ khoảng 10000C. M t số túi khí trở thành dòng khí và thoát ra khỏi lỗ xốp. Hình thức này phụ thu c lớn vào nguyên liệu đƣợc sử dụng. Trần Thị Phương Mai – K39D – Khoa hóa học 18
  28. Khóa luận tốt ghiệp Trường ĐHSP Hà Nội 2 Nếu tiếp tục thổi hơi nƣớc trong 1 thời gian dài, nhiều hơn rất nhiều các túi khí t o thành dòng khí và để l i các lỗ trống. Đầu tiên chúng ta thu đƣợc lỗ nhỏ. Khi tiếp tục quá trình, xung quanh túi khí cũng chuyển thành khí và lỗ xốp phát triển thành lỗ trung và nếu tiếp tục thì sẽ t o thành lỗ lớn. Do đó, ta không nên kéo dài quá trình ho t hóa. Tất cả các nguyên liệu chứa cacbon đều có thể chuyển thành than ho t tính, tất nhiên sản phẩm thu đƣợc sẽ có sự khác nhau phụ thu c vào bản chất của nguyên liệu đƣợc sử dụng, bản chất của tác nhân ho t hóa và điều kiện ho t hóa. Trong quá trình ho t hóa hầu hết các nguyên tố khác trong nguyên liệu t o thành sản phẩm khí và bay hơi bởi nhiệt phân hủy nguyên liệu ban đầu. Các nguyên tử cacbon sẽ nhóm l i với nhau thành các lớp thơm liên kết với nhau m t cách ngẫu nhiên. Sự sắp xếp của các lớp thơm này không tuân theo qui luật do đó để l i các chỗ trống giữa các lớp. Các chỗ trống này tăng lên thành lỗ xốp làm than ho t tính thành chất hấp phụ tuyệt vời. 1.3.3. Cấu trúc xốp của bề mặt than hoạt tính [21] AC với sự sắp xếp ngẫu nhiên của các vi tinh thể và với liên kết ngang bền giữa chúng, làm cho AC có m t cấu trúc lỗ xốp khá phát triển. Chúng có tỷ trọng tƣơng đối thấp (nhỏ hơn 2g/cm3) và mức đ graphit hóa thấp. Cấu trúc bề m t này đƣợc t o ra trong quá trình than hóa và phát triển hơn trong quá trình ho t hóa, khi làm s ch nhựa đƣờng và các chất chứa cacbon khác trong khoảng trống 10 giữa các tinh thể. Quá trình ho t hóa làm tăng thể tích và làm r ng đƣờng kính lỗ. Cấu trúc lỗ và sự phân bố cấu trúc lỗ của chúng đƣợc quyết định chủ yếu từ bản chất nguyên liệu ban đầu và phƣơng pháp than hóa. Sự ho t hóa cũng lo i bỏ cacbon không phải trong cấu trúc, làm l ra các tinh thể dƣới sự ho t đ ng của các tác nhân ho t hóa và cho phép phát triển cấu trúc vi lỗ xốp. Trong pha sau cùng của phản ứng, sự mở r ng của các lỗ tồn t i và sự t o thành các lỗ lớn bằng sự đốt cháy các vách ngăn giữa Trần Thị Phương Mai – K39D – Khoa hóa học 19
  29. Khóa luận tốt ghiệp Trường ĐHSP Hà Nội 2 các lỗ c nh nhau đƣợc diễn ra. Điều này làm cho các lỗ trống có chức năng vận chuyển và các lỗ lớn tăng lên, dẫn đến làm giảm thể tích vi lỗ. Theo Dubinin và Zaveria, AC vi lỗ xốp đƣợc t o ra khi mức đ đốt cháy (burn-off) nhỏ hơn 50% và C lỗ macro khi mức đ đốt cháy là lớn hơn 75%. Khi mức đ đốt cháy trong khoảng 50 75% sản phẩm có hỗn hợp cấu trúc lỗ xốp chứa tất cả các lo i lỗ. Nói chung AC có bề m t riêng phát triển và thƣờng đƣợc đ c trƣng bằng cấu trúc nhiều đƣờng mao dẫn phân tán, t o nên từ các lỗ với kích thƣớc và hình d ng khác nhau. Ngƣời ta khó có thể đƣa ra thông tin chính xác về hình d ng của lỗ xốp. Có vài phƣơng pháp đƣợc sử dụng để xác định hình d ng của lỗ, các phƣơng pháp này đã xác định than thƣờng có d ng mao dẫn mở cả hai đầu ho c có m t đầu kín, thông thƣờng có d ng rãnh, d ng chữ V và nhiều d ng khác. AC có lỗ xốp từ 1nm đến vài nghìn nm. Dubinin đề xuất m t cách phân lo i lỗ xốp đã đƣợc IUPAC chấp nhận. Sự phân lo i này dựa trên chiều r ng của chúng, thể hiện khoảng cách giữa các thành của m t lỗ xốp hình rãnh ho c bán kính của lỗ d ng ống. Các lỗ đƣợc chia thành 3 nhóm, lỗ nhỏ, lỗ trung và lỗ lớn. - Lỗ nhỏ (Micropores): có kích thƣớc cỡ phân tử, bán kính hiệu dụng nhỏ hơn 2nm. Sự hấp phụ trong các lỗ này xảy ra theo cơ chế lấp đầy thể tích lỗ, và không xảy ra sự ngƣng tụ mao quản. Năng lƣợng hấp phụ trong các lỗ này lớn hơn rất nhiều so với lỗ trung hay bề m t không xốp vì sự nhân đôi của lực hấp phụ từ các vách đối diện nhau của vi lỗ. Nói chung chúng có thể tích lỗ từ 0.15 0.7cm3/g. Diện tích bề m t 11 riêng của lỗ nhỏ chiếm 95% tổng diện tích bề m t của than ho t tính. Dubinin còn đề xuất thêm rằng cấu trúc vi lỗ có thể chia nhỏ thành 2 cấu trúc vi lỗ bao gồm các vi lỗ đ c trƣng với bán kính hiệu dụng nhỏ hơn 0.6 0.7nm và siêu vi lỗ với bán kính hiệu dụng từ Trần Thị Phương Mai – K39D – Khoa hóa học 20
  30. Khóa luận tốt ghiệp Trường ĐHSP Hà Nội 2 0.7 1.6nm. Cấu trúc vi lỗ của than ho t tính đƣợc xác định rõ hơn bằng hấp phụ khí và hơi và công nghệ tia X. - Lỗ trung (Mesopore) hay còn gọi là lỗ vận chuyển có bán kính hiệu dụng từ 2 50nm, thể tích của chúng thƣờng từ 0.1 0.2cm3/g. Diện tích bề m t của lỗ này chiếm không quá 5% tổng diện tích bề m t của than. Tuy nhiên, bằng phƣơng pháp đ c biệt ngƣời ta có thể t o ra than ho t tính có lỗ trung lớn hơn, thể tích của lỗ trung đ t đƣợc từ 0.2 0.65cm3/g và diện tích bề m t của chúng đ t 200m2/g. Các lỗ này đ c trƣng bằng sự ngƣng tụ mao quản của chất hấp phụ với sự t o thành m t khum của chất lỏng bị hấp phụ. - Lỗ lớn (Macropore) không có nhiều ý nghĩa trong quá trình hấp phụ của than ho t tính bởi vì chúng có diện tích bề m t rất nhỏ và không vƣợt quá 0.5m2/g. Chúng có bán kính hiệu dụng lớn hơn 50nm và thƣờng trong khoảng 500-2000nm với thể tích lỗ từ 0.2 0.4cm3/g . Chúng ho t đ ng nhƣ m t kênh cho chất bị hấp phụ vào trong lỗ nhỏ và lỗ trung. Các lỗ lớn không đƣợc lấp đầy bằng sự ngƣng tụ mao quản. Do đó, cấu trúc lỗ xốp của than ho t tính có ba lo i bao gồm lỗ nhỏ, lỗ trung và lỗ lớn. Mỗi nhóm này thể hiện m t vai trò nhất định trong quá trình hấp phụ. Lỗ nhỏ chiếm 1 diện tích bề m t và thể tích lớn do đó đóng góp lớn vào khả năng hấp phụ của than ho t tính, miễn là kích thƣớc phân tử của chất bị hấp phụ không quá lớn để đi vào lỗ nhỏ. Lỗ nhỏ đƣợc lấp đầy ở áp suất hơi tƣơng đối thấp trƣớc khi bắt đầu ngƣng tụ mao quản. M t khác, lỗ trung đƣợc lấp đầy ở áp suất hơi tƣơng đối cao với sự xảy ra ngƣng tụ mao quản. Lỗ lớn có thể cho phân tử chất bị hấp phụ di chuyển nhanh tới lỗ nhỏ hơn. Trần Thị Phương Mai – K39D – Khoa hóa học 21
  31. Khóa luận tốt ghiệp Trường ĐHSP Hà Nội 2 1.4. Tổng quan về vật liệu vỏ cà phê 1.4.1. Giới thiệu về vỏ cà phê Cà phê là m t trong những m t hàng nông sản xuất khẩu chủ lực của Việt Nam đƣợc trồng ở các tỉnh Điện Biên, Sơn La, Quảng Trị, Bình Phƣớc, Đồng Nai, Bà Rịa Vũng Tàu và 5 tỉnh Tây nguyên. Tổng diện tích cà phê cả nƣớc là 614.545ha, trong đó Tây Nguyên chiếm tỷ lệ khoảng 92% (Cục Trồng trọt, 2012). ĐăkLăk là tỉnh có diện tích trồng cà phê lớn nhất cả nƣớc. Theo báo cáo của Sở Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn tỉnh Đắk Lắk, sản lƣợng cà phê thành phẩm thu đƣợc hàng năm khoảng là 460.000 tấn, với tỷ lệ vỏ cà phê chiếm 40% thì hàng năm sẽ thải ra gần 200.000 tấn vỏ khô cà phê [15]. Những năm trƣớc đây, sau mỗi vụ thu ho ch, phơi khô, các nông h tập trung xay xát vất vỏ cà phê bừa bãi ra ven đƣờng, gò đồi, ho c chất thành đống đốt gây ô nhiễm môi trƣờng. M t vài năm gần đây nông dân đã biết tận dụng vỏ trấu cà phê để làm phân compost, tuy nhiên việc làm phân compost không phải là ứng dụng mang l i hiệu quả kinh tế cao cho ngƣời dân. Chính vì vậy việc tận dụng vỏ cà phê để chế t o AC là m t hƣớng nghiên cứu mới có nhiều triển vọng về m t kinh tế cũng nhƣ ứng dụng cải thiện môi trƣờng. 1.4.2. Thành phần chính của vỏ cà phê Bảng 1.4. Sự khác nhau về thành phần trong vỏ cà phê trồng tại tỉnh ĐăkLăk và tỉnh Điện Biên STT Thành phần vỏ cà phê Trồng tại ĐăkLăk Trồng tại Điện Biên 1 % hemixenlulozo 13.06 9.187 2 % lignin 19.182 19.58 3 % xenlulozo 67.758 61.473 Trần Thị Phương Mai – K39D – Khoa hóa học 22
  32. Khóa luận tốt ghiệp Trường ĐHSP Hà Nội 2 Thành phần chính của vỏ cà phê là Gluxit gồm xenlulozo, hemixenlulozo, lignin và m t số hợp chất khác. Sự kết hợp giữa xenlulozo và hemixenlulozo có chứa nhiều nhóm –OH, thuận lợi cho khả năng hấp phụ thông qua liên kết hidro. Xenlulozo là polisaccarit cao phân tử do các mắt xích -glucoza [C6H7O2(OH)3]n nối với nhau bằng liên kết -1,4-glucozit. Phân tử khối của xenlulozo rất lớn khoảng từ 100000 250000 đ.v.c. Trong mỗi phân tử xenlulozo có khoảng 1000 15000 mắt xích glucozo. Hemixenlulozo là polisaccarat giống nhƣ xenlulozo nhƣng có số mắt xích nhỏ hơn và thƣờng bao gồm nhiều lo i mắt xích có chứa nhóm axetyl và metyl. Lignin là lo i polime đƣợc t o bởi các mắt xích phenylpropan. Lignin giữ vai trò kết nối giữa xenlulozo và hemixenlulozo. Trần Thị Phương Mai – K39D – Khoa hóa học 23
  33. Khóa luận tốt ghiệp Trường ĐHSP Hà Nội 2 CHƢƠNG 2: THỰC NGHIỆM 2.1. Đối tƣợng nghiên cứu: - Vỏ cà phê trồng ở ĐăkLăk. - Dung dịch nƣớc Cr VI nhân t o. 2.2. Hóa chất và dụng cụ 2.2.1. Hóa chất - Nƣớc cất 2 lần. - Natri hidroxit NaOH 1N: hòa tan 40g NaOH trong 1 lít nƣớc cất 2 lần, - Axit sunfuric (H2SO4) 1N: cho 28ml H2SO4 đ c vào 500ml nƣớc cất 2 lần rồi định mức tới 1 lít, - Axit photphoric (H3PO4) đ c 95%, - Dung dịch phenophtalein: Hòa tan 1g phenolphtalein trong 1 lít dung dịch C2H5OH 60% 600ml rƣợu nguyên chất + 400ml nƣớc), - Điphenylcacbazit 0.5%: hòa tan 0.25g điphenylcacbazit trong 20ml axeton, - Dung dịch gốc Cr (VI) 1000mg/l: Hòa tan 2.8285g K2Cr2O7 trong 1 lít nƣớc cất 2 lần đƣợc dung dịch đƣợc dung dịch Cr (VI) 1000mg/l. Sau đó pha dung dịch thành dung dịch Cr (VI) 20mg/l, Tất cả các hóa chất đều có đ tinh khiết PA và chuẩn bị các dung dịch có nồng đ xác định. 2.2.2. Thiết bị nghiên cứu và dụng cụ - Máy nghiền 3A4KW, lò nung, tủ sấy Trung Quốc, - Máy khuấy từ gia nhiệt IKA 4 vị trí ho t đ ng cùng chế đ , - Máy so màu ShimaDzu UV-Vis1800, - Máy đo pH cầm tay, Trần Thị Phương Mai – K39D – Khoa hóa học 24
  34. Khóa luận tốt ghiệp Trường ĐHSP Hà Nội 2 - Máy hút chân không, - Cân phân tích, - Ngoài ra còn có các dụng cụ phân tích khác nhƣ: Bình tam giác, bình định mức, pipet, đũa thủy tinh, bát sứ, giấy lọc 2.3. Phƣơng pháp nghiên cứu 2.3.1. Phƣơng pháp thu thập t i liệu Phƣơng pháp tổng hợp, phân tích các tài liệu, công trình nghiên cứu có liên quan. Trên cơ sở đó rút ra m t số vấn đề có tính lý luận và thực tiễn liên quan đến n i dung nghiên cứu của đề tài. 2.3.2. Phƣơng pháp phân tích + Phƣơng pháp SEM: xác định cấu trúc của bio-adsorbent. + Phƣơng pháp đo phổ hấp phụ UV-VIS: Xác định hàm lƣợng kim lo i n ng trong mẫu nƣớc nghiên cứu trƣớc và sau khi hấp phụ. 2.4. Phƣơng pháp thực nghiệm 2.4.1. Xây dựng đƣờng chuẩn Cr (VI) Trong môi trƣờng axit, Cr (VI) phản ứng với 1,5-diphenylcacbazit t o thành m t phức chất màu tím đỏ thích hợp cho việc định lƣợng Cr (VI) theo phƣơng pháp trắc quang. Phản ứng theo phƣơng trình nhƣ sau: 2- + + 3+ 2CrO4 + 3H4L + 8H Cr (HL)2 Cr H2L 8H2O (Với H4L là 1,5-diphenylcacbazit ) Hàm lƣợng Cr(VI) đƣợc xác định theo cƣờng đ hấp thụ màu của phức chất ở bƣớc sóng λ = 540nm.  Cách tiến hành: - Chuẩn bị 7 bình định mức có dung tích 100ml rồi cho lần lƣợt: 0, 5, 10, 20, 30, 40, 50ml dung dịch Cr (VI) nồng đ 2mg/l. - Tiến hành lần lƣợt cho vào từng bình: + 1ml dung dịch phenolphtalein Trần Thị Phương Mai – K39D – Khoa hóa học 25
  35. Khóa luận tốt ghiệp Trường ĐHSP Hà Nội 2 Nếu dung dịch ban đầu bị chuyển sang màu hồng thì cho thêm 1ml dung dịch H2SO4 1N rồi cho thêm 1ml dung dịch NaOH 1N để trung hòa Nếu dung dịch ban đầu không bị chuyển màu thì cho thêm 1ml dung dịch NaOH 1N rồi cho thêm1ml dung dịch H2SO4 1N để trung hòa. + 1ml dung dịch H2SO4 1N + 0.2ml dung dịch H3PO4 đ c + 0.5ml dung dịch 1,5-diphenylcacbazit + Thêm nƣớc cất tới v ch định mức Sau 5-10 phút thì đem đo phổ t i bƣớc sóng 휆= 540nm bằng máy đo UV- VIS. 2.4.2. Thực nghiệm chế tạo vật liệu hấp phụ từ vỏ cà phê Vỏ cà phê đƣợc lấy ở ĐăkLăk trong cùng m t thời điểm lấy mẫu để đảm bảo các thí nghiệm có tính đồng nhất. Tiền xử lý vỏ cà phê : Vỏ cà phê đƣợc rửa s ch để lo i bỏ bụi và đất, sau đó đem sấy khô ở 1050C trong 3 giờ, rồi đƣợc nghiền nhỏ sao cho các h t có kích thƣớc đồng đều từ 1.5 2.0mm.  Thực nghiệm chế tạo VLHP: Tiến hành ngâm 9 mẫu vỏ cà phê đã xay nhỏ vào cốc ho c bình thủy tinh có dung tích 250ml, mỗi mẫu 50g vỏ cà phê (3 mẫu ngâm tẩm H3PO4 30%, 3 mẫu ngâm tẩm H3PO4 40%, 3 mẫu ngâm tẩm H3PO4 50%). Các mẫu đƣợc 0 ngâm với tỷ lệ 1:3 (50g vỏ cà phê và 150ml H3PO4) trong 24h ở 70 C. Lọc bỏ dung dịch sau khi ngâm, vỏ cà phê đƣợc rửa với nƣớc cất cho đến môi trƣờng trung tính (pH = 7). Nguyên liệu đem sấy khô ở 1050C trong 4 giờ. Sau đó nung trong 1 giờ ở nhiệt đ 4000C, 5000C, 6000C. Ta thu đƣợc 9 mẫu VLHP với nồng đ ngâm tẩm H3PO4 và nhiệt đ nung khác nhau (kí hiệu các mẫu: 30%-4000C, 40%-4000C, 50%-4000C; 30%-5000C, 40%-5000C, 50%-5000C; 30%-6000C, 40%-6000C, 50%-6000C). Sau đó đánh giá hiệu quả hấp phụ của Trần Thị Phương Mai – K39D – Khoa hóa học 26
  36. Khóa luận tốt ghiệp Trường ĐHSP Hà Nội 2 các vật liệu và chọn ra VLHP tốt nhất để khảo sát các yếu tố ảnh hƣởng đến quá trình hấp phụ Cr6+.  Khảo sát nồng độ H3PO4 ngâm tẩm, nhiệt độ đốt đến khả năng hấp phụ của VLHP Cân 0.1g VLHP vào 9 bình nón cỡ 100ml, đánh số thứ tự theo kí hiệu các mẫu nhƣ trên. Thêm vào mỗi bình 100ml dung dịch Cr (VI) có nồng đ 10mg/l ổn định ở môi trƣờng pH=7. Đem khuấy từ trong 180 phút với tốc đ khuấy là 120vòng/phút, ở nhiệt đ phòng. Sau đó lọc bỏ bã rắn trong dung dịch, tiến hành xác định hàm lƣợng Cr (VI) còn l i trong 9 mẫu. Lựa chọn mẫu tốt nhất làm VLHP. 2.4.3. Thực nghiệm nghiên cứu khả năng hấp phụ ion Cr (VI)  Khảo sát ảnh hƣởng của pH đến khả năng hấp phụ của VLHP Cân 0.1g VLHP vào bình nón cỡ 100ml đánh số thứ tự (7 bình). Thêm vào mỗi bình 100ml dung dịch chứa Cr (VI) 10mg/l ở pH lần lƣợt là: 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10. Đem khuấy từ trong 180 phút với tốc đ khuấy là 120vòng/phút, ở nhiệt đ phòng. Lọc bỏ bã rắn trong dung dịch, sau đó đem đi đo đ hấp phụ quang ở bƣớc sóng 540nm để xác định hàm lƣợng Cr (VI) còn l i. Xác định pH tối ƣu cho các thí nghiệm khảo sát tiếp theo.  Khảo sát thời gian đạt cân bằng hấp phụ của VLHP Cân 0.1g VLHP cho vào các bình nón cỡ 100ml (7 bình) thêm 100ml dung dịch chứa ion Cr (VI) nồng đ 10mg/l đƣợc ổn định ở pH tối ƣu. Đem khuấy từ trong các khoảng thời gian khác nhau (30 180 phút), ở nhiệt đ phòng. Lọc bỏ bã rắn trong dung dịch, sau đó đem đi đo đ hấp phụ quang ở bƣớc sóng 540nm để xác định hàm lƣợng Cr (VI) còn l i. Xác định thời gian tối ƣu cho các thí nghiệm khảo sát tiếp theo. Trần Thị Phương Mai – K39D – Khoa hóa học 27
  37. Khóa luận tốt ghiệp Trường ĐHSP Hà Nội 2  Khảo sát ảnh hƣởng của liều lƣợng VLHP đến khả năng hấp phụ Chuẩn bị 6 bình chứa 100ml dung dịch Cr (VI) có nồng đ 10mg/l ổn định ở pH tối ƣu. Cho VLHP vào mỗi bình với khối lƣợng từ 0.01 0.4g. Thời gian khuấy tối ƣu, tốc đ khuấy là 120vòng/phút. Lọc bỏ bã rắn trong dung dịch, sau đó đem đi đo đ hấp phụ quang ở bƣớc sóng 540nm để xác định hàm lƣợng Cr (VI) còn l i. Xác định liều lƣợng tối ƣu của VLHP (m gam) cho các thí nghiệm khảo sát tiếp theo.  Khảo sát ảnh hƣởng của nồng độ Cr (VI) an đầu đến khả năng hấp phụ của VLHP Cân m gam khối lƣợng VLHP tối ƣu cho vào 8 bình nón có dung tích 100ml có sẵn 100ml dung dịch chứa Cr (VI) với các nồng đ thay đổi: 5mg/l, 10mg/l, 20mg/l, 30mg/l, 40mg/l, 60mg/l, 70mg/l, 80mg/l ổn định ở môi trƣờng pH tối ƣu, thời gian khuấy tối ƣu, tốc đ khuấy là 120v/phút, ở nhiệt đ phòng. Lọc bỏ bã rắn trong dung dịch, sau đó đem đi đo đ hấp phụ quang ở bƣớc sóng 540nm để xác định hàm lƣợng Cr (VI) còn l i. Sau đó lựa chọn nồng đ Cr (VI) ban đầu tối ƣu để VLHP đ t hiệu suất hấp phụ cao nhất. Trần Thị Phương Mai – K39D – Khoa hóa học 28
  38. Khóa luận tốt ghiệp Trường ĐHSP Hà Nội 2 CHƢƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 3.1. Lập đƣờng chuẩn Cr (VI) y = 1.6984x - 0.0009 R² = 0.9994 0.18 0.16 0.14 0.12 0.1 Abs 0.08 0.06 0.04 0.02 0 0 0.02 0.04 0.06 0.08 0.1 0.12 Nồng độ Cr (VI) (mg/l) Hình 3.1. Đồ thị đƣờng chuẩn xác định nồng độ Cr (VI) 3.2. Kết quả chế tạo vật liệu hấp phụ từ vỏ cà phê 3.2.1. Ảnh hƣởng của nồng độ H3PO4 ngâm tẩm, nhiệt độ đốt đến khả năng hấp phụ của VLHP Với khối lƣợng VLHP là 0.1 gam, nồng đ đầu Cr(VI) là 10mg/l, thời gian khuấy là 1h, trong môi trƣờng pH=7, với tốc đ lắc là 120v/phút, ở nhiệt đ phòng. Hiệu suất hấp phụ của các VLHP nghiên cứu với nồng đ H3PO4 ngâm tầm than khác nhau và nhiệt đ đốt khác nhau đƣợc thể hiện qua Bảng 3.1 và Hình 3.2. Trần Thị Phương Mai – K39D – Khoa hóa học 29
  39. Khóa luận tốt ghiệp Trường ĐHSP Hà Nội 2 Bảng 3.1. Kết quả khảo sát ảnh hƣởng của nồng độ H3PO4 ngâm tẩm, nhiệt độ đốt đến khả năng hấp phụ của VLHP Nồng độ Mẫu H3PO4 - Nhiệt Co (mg/l) C (mg/l) H (%) độ nung 1 30%-4000C 10 1.7074 82.92 2 40%-4000C 10 3.4738 65.26 3 50%-4000C 10 2.3551 76.44 4 30%-5000C 10 2.5906 74.09 5 40%-5000C 10 4.5336 54.66 6 50%-5000C 10 2.7084 72.91 7 30%-6000C 10 2.8850 71.14 8 40%-6000C 10 5.8290 41.70 9 50%-6000C 10 5.2402 47.59 90.0 80.0 70.0 60.0 50.0 40.0 30.0 Cacbon hóa ở 400°C 20.0 Hiệusuất hấpphụ % Cacbon hóa ở 500°C 10.0 Cacbon hóa ở 600°C 0.0 30 40 50 Nồng độ H3PO4 (%) Hình 3.2. Đồ thị biểu diễn ảnh hƣởng của nồng độ H3PO4 ngâm tẩm than, nhiệt độ đốt than đến khả năng hấp phụ của VLHP Trần Thị Phương Mai – K39D – Khoa hóa học 30
  40. Khóa luận tốt ghiệp Trường ĐHSP Hà Nội 2 Nhiệt đ của quá trình than hóa ảnh hƣởng đáng kể đến khả năng hấp phụ Cr (VI) của than ho t tính biến tính. Kết quả nghiên cứu cho thấy với cùng nồng đ chất ngâm tẩm khi than hóa mẫu ở nhiệt đ thấp thì hiệu quả hấp phụ Cr (VI) cao hơn. Khả năng hấp phụ Cr (VI) lớn nhất khi than hóa ở nhiệt đ 4000C với nồng đ chất ngâm tẩm là 30%. Khi nhiệt đ than hóa tăng lên quá trình phân hủy cacbon diễn ra m nh hơn, hàm lƣợng cacbon trong than và các gốc ho t đ ng hấp phụ giảm do bị oxi hóa và biến tính [16]. Vì vậy than hóa ở nhiệt đ 5000C và 6000C khả năng hấp phụ giảm dần. Khi tăng nồng đ chất ho t hóa lên 40% thì khả năng hấp phụ Cr (VI) giảm dần và khả năng hấp phụ l i tăng chậm khi tăng nồng đ chất ho t hóa lên 50% nhƣng không cao. Trong nghiên cứu này tôi chọn mẫu vật liệu đƣợc than hóa ở nhiệt đ 4000C với nồng đ chất ngâm tẩm là 30% (kí hiệu mẫu 30%-4000C) làm VLHP cho các thí nghiệm khảo sát tiếp theo. Hình 3.3. Mẫu 30%-4000C dùng làm VLHP Trần Thị Phương Mai – K39D – Khoa hóa học 31
  41. Khóa luận tốt ghiệp Trường ĐHSP Hà Nội 2 3.2.2. Kết quả đánh giá cấu trúc bề mặt của VLHP  Kết quả chụp SEM Hình 3.4. Than chƣa iến tính Hình 3.5. Than biến tính bằng H3PO4 Kết quả đánh giá hình thái học bề m t của than chƣa biến tính và sau khi biến tính thông qua dữ liệu ảnh SEM thể hiện trong Hình 3.4 và Hình 3.5 cho thấy hình thái học bề m t của các vật liệu than ho t tính thay đổi đáng kể khi đƣợc biến tính bằng H3PO4. Ở đ phóng đ i 50.000 lần có thể thấy, trên mẫu than chƣa biến tính khá trơ và phản quang. Trên mẫu than biến tính bằng H3PO4 có rãnh sâu trên bề m t và có hình thành vật liệu có cấu trúc tinh thể rõ ràng không nằm ở d ng vô định hình. Rõ ràng, axit H3PO4 làm cho vỏ cà phê phình ra và mở cấu trúc xenlulozo của vỏ cà phê. Trong suốt quá trình ho t hóa, axit H3PO4 ho t đ ng nhƣ m t chất ổn định, đảm bảo rằng than không bị xẹp trở l i và rất xốp. Quá trình ho t hóa than bằng H3PO4 t o nên những lỗ nhỏ li ti làm cho than có khả năng hấp phụ và giữ các t p chất tốt hơn rất nhiều so với than chƣa biến tính, do vậy than biến tính bằng H3PO4 có thể hấp phụ các ion kim lo i dễ dàng hơn. Trần Thị Phương Mai – K39D – Khoa hóa học 32
  42. Khóa luận tốt ghiệp Trường ĐHSP Hà Nội 2 3.3. Kết quả nghiên cứu khả năng hấp phụ ion Cr (VI) 3.3.1. Ảnh hƣởng của pH đến khả năng hấp phụ của VLHP Hiệu suất hấp phụ của VLHP nghiên cứu trong môi trƣờng pH khác nhau với khối lƣợngVLHP là 0.1g, nồng đ đầu Cr (VI) là 10mg/l, thời gian khuấy là 3h, với tốc đ khuấy là 120vòng/phút, ở nhiệt đ phòng đƣợc thể hiện qua Bảng 3.2 và Hình 3.6. Bảng 3.2. Kết quả khảo sát ảnh hƣởng của pH đến khả năng hấp phụ của VLHP Mẫu pH Co (mg/l) C (mg/l) H (%) 1 4 10 0.2601 97.39 2 5 10 0.0375 99.24 3 6 10 0.0151 99.84 4 7 10 0.5439 94.56 5 8 10 3.0852 69.14 6 9 10 3.6673 63.32 7 10 10 4.4253 55.74 Trần Thị Phương Mai – K39D – Khoa hóa học 33
  43. Khóa luận tốt ghiệp Trường ĐHSP Hà Nội 2 120 100 80 60 40 Hiêusuất hấpphụ % 20 0 0 2 4 6 8 10 12 pH Hình 3.6. Đồ thị biểu diễn ảnh hƣởng của pH đến khả năng hấp phụ của VLHP Ta thấy hiệu suất hấp phụ Cr (VI) ổn định ở pH trong khoảng 5 6, rồi giảm dần trong khoảng pH từ 6 10. Do khi tăng pH khả năng hấp phụ của chất hấp phụ sẽ giảm do lực hút tĩnh điện giữa các anion của Cr (VI) và bề m t chất hấp phụ giảm, do đó giảm khả năng hấp phụ. Từ đó, chọn pH= 6 dùng làm pH tối ƣu. Kết quả này đƣợc sử dụng cho các thí nghiệm tiếp theo. 3.3.2. Ảnh hƣởng của thời gian đến khả năng hấp phụ của VLHP Hiệu suất hấp phụ của VLHP nghiên cứu theo thời gian đ t cân bằng hấp phụ khác nhau với khối lƣợng VLHP là 0.1g, nồng đ đầu Cr (VI) là 10mg/l, thời gian khuấy là 3h, trong môi trƣờng pH=6 với tốc đ khuấy là 120vòng/phút, ở nhiệt đ phòng đƣợc thể hiện qua Bảng 3.3 và Hình 3.7. Trần Thị Phương Mai – K39D – Khoa hóa học 34
  44. Khóa luận tốt ghiệp Trường ĐHSP Hà Nội 2 Bảng 3.3. Kết quả khảo sát ảnh hƣởng của thời gian đến khả năng hấp phụ của VLHP Thời gian Mẫu Co (mg/l) C (mg/l) H (%) (phút) 1 180 10 0.0651 99.34 2 150 10 0.0321 99.67 3 120 10 0.0486 99.51 4 100 10 0.0486 99.51 5 80 10 0.9471 90.52 6 60 10 2.8018 71.98 7 30 10 3.3458 66.54 120 100 80 60 40 Hiệusuất hấpphụ % 20 0 0 30 60 90 120 150 180 210 Thời gian hấp phụ ph t Hình 3.7. Đồ thị biểu diễn ảnh hƣởng của thời gian đến khả năng hấp phụ của VLHP Trần Thị Phương Mai – K39D – Khoa hóa học 35
  45. Khóa luận tốt ghiệp Trường ĐHSP Hà Nội 2 Theo thuyết hấp phụ đẳng nhiệt thì các phân tử chất bị hấp phụ khi đã hấp phụ trên bề m t chất hấp phụ vẫn có thể di chuyển ngƣợc l i, liên quan đến yếu tố thời gian tiếp xúc giữa chất hấp phụ và chất bị hấp phụ, thời gian ngắn thì chƣa đủ đển các trung tâm ho t đ ng trên bề m t chất hấp phụ đƣợc “lấp đầy” bởi Cr (VI). Ngƣợc l i khi thời gian dài thì lƣợng chất bị hấp phụ tích tụ trên bề m t chất hấp phụ càng nhiều, tốc đ di chuyển ngƣợc l i vào trong nƣớc càng lớn nên hiệu quả hấp phụ gần nhƣ không tăng và dần đ t đến tr ng thái cân bằng. Kết quả nghiên cứu cho thấy trong khoảng 30 100 phút hiệu quả hấp phụ Cr (VI) tăng tƣơng đối nhanh và dần ổn định trong khoảng thời gian 100 180 phút. Do vậy, thời gian tiếp xúc 100 phút đƣợc lựa chọn để thực hiện các thí nghiệm tiếp theo. 3.3.3. Ảnh hưởng của liều lượng chất hấp phụ đến khả năng hấp phụ của VLHP ơ Hiệu suất hấp phụ của VLHP nghiên cứu theo liều lƣợng VLHP khác nhau với nồng đ đầu Cr (VI) là 10mg/l, thời gian khuấy là 100 phút, trong môi trƣờng pH=6 với tốc đ khuấy là 120v/phút, ở nhiệt đ phòng đƣợc thể hiện qua Bảng 3.4 và Hình 3.8. Bảng 3.4. Kết quả khảo sát ảnh hƣởng của liều lƣợng VLHP đến khả năng hấp phụ Khối lƣợng Hiệu suất Mẫu Co (mg/l) C (mg/l) VLHP (g) (%) 1 0.01 10 3.6446 63.55 2 0.05 10 3.3531 66.46 3 0.1 10 2.6760 73.23 4 0.2 10 0.7624 92.37 5 0.3 10 0.0752 99.24 6 0.4 10 0.0257 99.74 7 0.5 10 0.0246 99.75 Trần Thị Phương Mai – K39D – Khoa hóa học 36
  46. Khóa luận tốt ghiệp Trường ĐHSP Hà Nội 2 120 100 80 60 40 Hiệu hấpsuất phụ (%) 20 0 0 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3 0.35 0.4 0.45 0.5 0.55 Khối lượng VLHP (g) Hình 3.8. Đồ thị biểu diễn ảnh hƣởng của liều lƣợng VLHP đến khả năng hấp phụ Việc tăng hiệu quả hấp phụ của các vật liệu hấp phụ đối với Cr (VI) là do việc tăng số lƣợng các vị trí hấp phụ. Tuy nhiên đến m t giá trị nhất định hiệu quả hấp phụ là cực đ i thì việc tăng liều lƣợng chất hấp phụ không còn ý nghĩa [14]. Kết quả thể hiện trên hình 3.8 cho thấy trong khoảng 0.01 0.3g hiệu suất hấp phụ Cr (VI) tăng tƣơng đối nhanh và dần ổn định trong khoảng khối lƣợng VLHP 0.3 0.5g. Do vậy chọn liều lƣợng chất hấp phụ là 0.3g để sử dụng cho các thí nghiệm tiếp theo. 3.3.4. Ảnh hƣởng của nồng độ Cr (VI) đến hiệu quả hấp phụ của VLHP Hiệu suất hấp phụ của VLHP nghiên cứu theo nồng đ Cr (VI) ban đầu khác nhau với khối lƣợng VLHP là 0.3g, thời gian khuấy là 100 phút, trong môi trƣờng pH=6, tốc đ khuấy là 120vòng/phút, ở nhiệt đ phòng đƣợc thể hiện qua Bảng 3.5 và Hình 3.9. Trần Thị Phương Mai – K39D – Khoa hóa học 37
  47. Khóa luận tốt ghiệp Trường ĐHSP Hà Nội 2 Bảng 3.5. Kết quả khảo sát ảnh hƣởng của nồng độ Cr (VI) đến hiệu quả hấp phụ của VLHP Mẫu Co (mg/l) C (mg/l) H(%) 1 10 0.1918 98.08 2 20 1.2335 93.83 3 30 3.9419 86.86 4 40 7.2391 81.90 5 50 13.5392 72.92 6 60 19.9864 66.68 7 70 27.1991 61.14 120 100 80 60 40 Hiệusuất hấpphụ % 20 0 0 10 20 30 40 50 60 70 80 Nồng độ Cr (VI) (mg/l) Hình 3.9. Đồ thị biểu diễn ảnh hƣởng của nồng độ đầu Cr (VI) đến hiệu suất hấp phụ của VLHP Từ kết quả thí nghiệm ta thấy nồng đ càng cao thì lƣợng Cr (VI) hấp phụ tăng lên. Ở nồng đ từ 10mg/l tải trọng xử lý cao và giảm dần khi tăng Trần Thị Phương Mai – K39D – Khoa hóa học 38
  48. Khóa luận tốt ghiệp Trường ĐHSP Hà Nội 2 nồng đ từ 20 70mg/l. Khi nồng đ Cr (VI) ban đầu còn thấp các trung tâm ho t đ ng trên bề m t của vật liệu hấp phụ vẫn chƣa đƣợc lấp đầy bởi Cr (VI). Khí đó nồng đ tăng thì hiệu suất xử lý tăng lên. Tuy nhiên, đến m t thời điểm nào đó, khi các trung tâm trên đã đƣợc che phủ bởi Cr (VI) thì khả năng hấp phụ của vật liệu Cr (VI) sẽ giảm nhanh, bề m t VLHP trở nên bão hòa bởi Cr (VI). Từ đó, chọn nồng đ Cr (VI) ban đầu tối ƣu đem hấp phụ là 10mg/l. Bảng 3.6. Các thông số khảo sát sự hấp phụ Cr (VI) của VLHP Co (mg/l) C(mg/l) q (g/mg) C/q (g/l) 10 0.1918 3.2693 0.0586 20 1.2335 6.2554 0.1971 30 3.9419 8.6860 0.4538 40 7.2391 10.9202 0.6629 50 13.5392 12.1536 1.1140 60 19.9864 13.3378 1.4984 70 27.1991 14.2669 1.9064 Trần Thị Phương Mai – K39D – Khoa hóa học 39
  49. Khóa luận tốt ghiệp Trường ĐHSP Hà Nội 2 16 y = 2.2532ln(x) + 6.3605 2.5 14 R² = 0.9833 y = 0.0673x + 0.1362 R² = 0.9925 12 2 10 1.5 8 q (mg/g) q 6 (g/l) C/q 1 4 0.5 2 0 0 0 10 20 30 0 10 20 30 C (mg/l) C(mg/l) Hình 3.10. Đƣờng đẳng nhiệt hấp Hình 3.11. Sự phụ thuộc của C/q phụ Langmuir của VLHP đối với vào C của VLHP đối với Cr (VI) Cr (VI) Từ đồ thị ta tính đƣợc giá trị tải trọng hấp phụ Cr (VI) cực đ i và hằng số Langmuir: = = = 14.86 (mg/g) = = = 0.4941 Kết quả cho thấy dung lƣợng hấp phụ Cr (VI) cực đ i của VLHP là 14.86 mg/g và hằng số Langmuir là 0.4941. Trần Thị Phương Mai – K39D – Khoa hóa học 40
  50. Khóa luận tốt ghiệp Trường ĐHSP Hà Nội 2 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Kết luận Sau quá trình nghiên cứu hoàn thành khóa luận tốt nghiệp với n i dung đề tài: “Nghiên cứu khả năng hấp phụ kim loại nặng Cr (VI) của than hoạt tính biến tính bằng H3PO4 trên nền vỏ cà phê” tôi rút ra m t số kết luận chính sau: 1. Đã chế t o đƣợc VLPH từ nguồn nguyên liệu phế thải nông nghiệp là vỏ cà phê thông qua quá trình biến tính bằng H3PO4. 2. Đã xác định đƣợc m t số đ c điểm bề m t của VLHP chế t o đƣợc bằng kính hiển vi điện tử quét (SEM). Các kết quả nhận đƣợc cho thấy VLHP chế t o đƣợc tỏ ra có tâm hấp phụ m nh, có đ xốp lớn. 3. Đã khảo sát m t số yếu tố ảnh hƣởng đến quá trình hấp phụ của VLHP: o - Khảo sát nhiệt đ nung từ 400 600 C và nồng đ H3PO4 ngâm tẩm từ o 30% 50% , kết quả thấy nung ở 400 C và ngâm tẩm H3PO4 30% là tối ƣu, cho hiệu quả hấp phụ là cao nhất. - Khảo sát cho thấy pH hấp phụ tối ƣu là pH=6. - Khảo sát thời gian đ t cân bằng hấp phụ trong 100 phút. - Khảo sát liều lƣợng hấp phụ tối ƣu là 0.3gram. - Khảo sát nồng đ Cr (VI) ban đầu tối ƣu đem hấp phụ là 10mg/l. 4. Mô tả quá trình hấp phụ theo mô hình hấp phụ đẳng nhiệt Langmuir đã xác định đƣợc dung lƣợng hấp phụ cực đ i của VLHP đối với Cr (VI) là 14.86 mg/g. Trần Thị Phương Mai – K39D – Khoa hóa học 41
  51. Khóa luận tốt ghiệp Trường ĐHSP Hà Nội 2 Kiến nghị: Qua nghiên cứu tôi kết luận rằng có thể sử dụng vật liệu vỏ cà phê biến tính bằng H3PO4 để hấp phụ xử lý tách Crom khỏi nguồn nƣớc bị ô nhiễm. Từ kết quả trên tôi kiến nghị sử dụng than ho t tính biến tính trên nền vỏ cà phê để xử lý nƣớc ô nhiễm kim lo i n ng đ c biệt cho nƣớc uống, nƣớc thải công nghiệp m kim lo i. Trần Thị Phương Mai – K39D – Khoa hóa học 42
  52. Khóa luận tốt ghiệp Trường ĐHSP Hà Nội 2 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt: 1. B Tài nguyên môi trƣờng (2011), Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về nƣớc thải công nghiệp. QCVN 40:2011/BTNMT. 2. Lê Quý n 2003 , Hiện tr ng ô nhiễm môi trƣờng Việt Nam, NXB Quân đ i nhân dân. 3. Lê Văn Cát 2002 , Hấp ph và trao đổi ion trong kĩ thuật nước và nước thải, Nxb Thống Kê, Hà N i. 4. Đ ng Kim Chi (2005), Hoá học m i trường, Nxb Khoa học và Kỹ thuật. 5. Nguyễn Văn Dục, Nguyễn Dƣơng Tuấn Anh (2001), “Ô nhiễm nƣớc bởi kim lo i n ng ở khu vực công nghiệp Thƣợng Đình”, Tạp chí Khoa học Đại học Quốc gia Hà Nội. 6. Vũ Đăng Đ (1998), Hóa học và sự ô nhiễm m i trường, Nxb Giáo dục, Hà N i. 7. Nguyễn Thị Thanh Hải (2016), Nghiên cứu chế tạo vật liệu hấp ph mới trên cơ sở biến tính than hoạt tính và ứng d ng x lý thủy ngân, trong môi trường nước, không khí, Luận văn tiến sĩ kỹ thuật môi trƣờng, Hà N i. 8. Trần Minh Hoàng, Nguyễn Văn Thanh, Lê Đức Tri (1999), Sổ tay m điện, Nhà xuất bản Khoa học và kỹ thuật. 9. Lò Văn Huynh 2002 , Nghiên cứu s d ng than hoạt t nh để loại bỏ một số chất hữu cơ trong m i trường nước, Luận văn tiến sĩ Hóa học, Hà N i. 10. Lê Thanh Hƣng, Ph m Thành Quân, Lê Minh Tâm, Nguyễn Xuân Thơm (2008), “Nghiên cứu khả năng hấp phụ và trao đổi ion của xơ dừa và vỏ trấu biến tính”, Tạp chí phát triển KH&CN, 11 (8), tr.5-12. 11. Hoàng Nhâm (2003), Hoá học v cơ tập 3, Nxb Giáo dục. Trần Thị Phương Mai – K39D – Khoa hóa học 43
  53. Khóa luận tốt ghiệp Trường ĐHSP Hà Nội 2 12. Trần Văn Nhân, Ngô Thị Nga (2005), Giáo trình công nghệ x ý nước thải, Nxb Khoa học và kỹ thuật, Hà N i. 13. Trần Văn Nhân, Nguyễn Th c Sửu, Nguyễn Văn Tuế (2004), Giáo trình hóa lý tập 2, Nxb Giáo dục. 14. Nha Hồng Quang (2009), “Xử lý nƣớc thải m điện Chrome bằng vật liệu Biomass”, Tạp chí Khoa học và Công nghệ, 3 (32), tr.1-9. 15. Sở Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn (2014), Báo cáo sản ượng cà phê từ năm 2009 đến năm 2013, ĐăkLăk. 16. PGS.TS. Phan Đình Tuấn (2016), “Nghiên cứu công nghệ x lý một số loại nước thải bằng than hoạt tính sản xuất từ vỏ cà phê”, Đ i học Tài nguyên và Môi trƣờng TP.Hồ Chí Minh, Báo cáo tổng hợp kết quả khoa học công nghệ. Tiếng Anh: 17. Dqbrowski A., Podkoscielny P., Hbicki Z., Baczak M. (2005), “ dsorption of phenolic compounds by activated carbon, critical review’’, Chemosphere 58, pp.1049-1070. 18. Moreno, C. (2000), “Changes in surface chemistry of activated carbons by wet oxidation”, Carbon, 38, pp. 1995-2001. 19. Yin, C.Y., roua, M.K. 2007 , “Review of modifications of activated carbon for enhancing contaminant uptakes from aqueous solutions”, Separation and Puification Technology, 52, pp. 403-415. 20. Babich, H., Devanas, M.A., Stotzky, G. 1985 , “The mediation of mutagenicity and clastogenicity of heavy metals by physicochemical factors”, Environmental Research 37, 253–286. 21. Marsh H., Rodriguez-Reinoso Francisco 2006 , “Activated Carbon” Elsevier, Spain. Trần Thị Phương Mai – K39D – Khoa hóa học 44
  54. Khóa luận tốt ghiệp Trường ĐHSP Hà Nội 2 22. Selvaraj, K., Manonmani, S. and Pattabhi, S. 2003 , “Removal of hexavalent chromium using distillery sludge”, Bioresource Technology, 89 (2), pp. 207-211. 23. Selvi, K., Pattabi, S., Kaadirvelu, K.K. 2001 , “Removal of Cr6+ from aqueous solution by adsorption onto activated carbon”, Bioresour Technol, 80, pp.87-90. 24. Dakiky, M., Khamis, M., Manassra, ., Mereb, M., 2002 , “Selective adsorption of chromium (VI) in industrial wastewater using low-cost abundantly available adsorbents”, Adv. Environ. Res, 6, pp.533-540. 25. Srivastava, S.K., Gupta, V.K., and Mohan D. 1997 , “Removal of lead and chromium by activated slag-a blast-furnace waste,” Journal of Environmental Engineering, 123 (5), pp. 461-468. 26. Dubey, S.P., Gopal, K. 2007 , “ dsorption of chromium VI on low cost adsorbents derived from agricultural waste material: a comparative study”, J. Hazard. Mater, 145, pp. 465-470. 27. Mei S.X. 2008 , “Effect of surface modification òf activated carbon on its adsorption capacity for NH3”, J China Univ Mining & Technol, (18), pp. 0261-0265. Trần Thị Phương Mai – K39D – Khoa hóa học 45