Tìm hiểu khả năng hấp phụ Mangan trong nước của vật liệu hấp phụ chế tạo từ lõi ngô (Khóa luận tốt nghiệp)

Tìm hiểu khả năng hấp phụ Mangan trong nước của vật liệu hấp phụ chế tạo từ lõi ngôTìm hiểu khả năng hấp phụ Mangan trong nước của vật liệu hấp phụ chế tạo từ lõi ngôTìm hiểu khả năng hấp phụ Mangan trong nước của vật liệu hấp phụ chế tạo từ lõi ngôTìm hiểu khả năng hấp phụ Mangan trong nước của vật liệu hấp phụ chế tạo từ lõi ngôTìm hiểu khả năng hấp phụ Mangan trong nước của vật liệu hấp phụ chế tạo từ lõi ngôTìm hiểu khả năng hấp phụ Mangan trong nước của vật liệu hấp phụ chế tạo từ lõi ngôTìm hiểu khả năng hấp phụ Mangan trong nước của vật liệu hấp phụ chế tạo từ lõi ngôTìm hiểu khả năng hấp phụ Mangan trong nước của vật liệu hấp phụ chế tạo từ lõi ngôTìm hiểu khả năng hấp phụ Mangan trong nước của vật liệu hấp phụ chế tạo từ lõi ngô

I H C DÂN L P H I PHÒNG -

1 N i dung và các yêu c u c n gi i quy t trong nhi m v tài t t nghi p (v lý lu n, th c ti n, các s li u c n tính toán và các b n v ):

- Ch t o v t li u h p ph t lõi ngô

2 Các s li u c n thi thi t k , tính toán:

ph , kh ng v t li u h p ph , t i tr ng h p ph , gi i h

m th c t p t t nghi p

1 Tinh th c tài t t ngi p:

- , ch u khó h c h i, tích c c nghiên c u tài li u ph c v cho quá trình làm khóa lu n t t nghi p

m c a cán b ng d n (ghi c s và ch ):

Cán b ng d n

(H tên và ch ký)

ThS Ph m Th Minh Thúy

V i lòng bi c em xin chân thành c m Th Minh

tài khóa lu n này.

H i Phòng.

Em xin chân thành c

H

Sinh viên

u

B ng 1.1 Giá tr gi i h n n ch t ô nhi c th i công nghi p 12

B ng 1.2 H s Kqkhi ngu n ti p nh c th i là sông, su khe, r ch 13

B ng 1.3 H s Kq i v i ngu n ti p nh c th i là h m 14

B ng 1.4 Thành ph n hoá h c c a lõi ngô nguyên li u 39

B ng 2.1 K t qu ng chu n Mangan 42

B ng 3.1 Các thông s h p ph c a nguyên li u và v t li u h p ph 46

B ng 3.2 ng c a th n quá trình h p ph Mangan 47

B ng 3.3 ng c a kh ng v t li n quá trình h p ph mangan 48

B ng 3.4 ng c n quá trình h p ph mangan 49

B ng 3.5 K t qu kh o sát s ph thu c t i tr ng h p ph vào n cân b ng c a mangan 51

B ng 3.6 K t qu h p ph Mn2+b ng v t li u h p ph 52

B ng 3.7 K t qu gi i h p v t li u h p ph b ng HNO31M 53

B ng 3.8 K t qu tái sinh v t li u h p ph 53

Hình 1.1 Ph ng h p ph ng nhi t Langmuir 32

Hình 1.2 S ph thu c Cf/q vào Cf 33

ng h p ph ng nhi t Freundlich 34

Hình 1.4 S ph thu c lgq vào lgCf 34

Hình 2.1 Ph ng chu n Mangan 42

Hình 3.1 nh h ng c a th n quá trình h p ph mangan 47

Hình 3.2 nh h ng c a kh i l ng v t li n quá trình h p ph mangan 48

Hình 3.3 nh h ng c n quá trình h p ph mangan 50

Hình 3.4 S ph thu c c a t i tr ng h p ph q vào n 51

M U 1

CH NG 1 T NG QUAN 3

1.1 N c và s ô nhi m ngu n n c b i các kim lo i n ng 3

1.1.1 Vai trò c a n c 3

1.1.2 Các tác nhân gây ô nhi m môi tr ng n c 3

1.1.2.1 Các ion vô c hòa tan 3

1.1.2.2 Các ch t h u c 4

1.1.2.3 D u m và các s n ph m c a d u m 4

1.1.2.4 Các ch t có màu 4

1.1.2.5 Các ch t gây mùi v 5

1.1.2.6 Các vi sinh v t gây b nh 5

1.1.3 Tình tr ng ô nhi m n c do kim lo i n ng 5

1.1.4 M t s ngu n gây ô nhi m kim lo i n ng 7

1.1.4.1 Ho ng khai thác m 7

1.1.4.2 Công nghi p m 8

11.4.3 Công nghi p s n xu t các h p ch t vô c 8

1.1.4.4 Quá trình s n xu t s n, m c và thu c nhu m 9

1.1.4.5 Công nghi p luy n kim 9

1.1.5 Quy chu n qu c gia v n c th i công nghi p (QCVN 40:2011/BTNMT) 10

1.1.5.1 Ph u ch nh 10

i t ng áp d ng 10

1.1.5.3 Gi i thích thu t ng 10

nh k thu t 10

1.2 nh h ng c a kim lo i n ng n môi tr ng và s c kh e con ng i 14

1.2.1 Tác d ng sinh hóa c a kim lo i n i v i con ng i và môi tr ng 14

1.2.2 nh h ng c a m t s kim lo i n n môi tr ng và s c kh e con ng i 15

1.2.2.1 nh h ng c a Chì 15

1.2.2.2 nh h ng c a Crom 17

1.2.2.3 nh h ng c a Cadimium 18

1.2.2.8 nh h ng c a S t 24

1.3 M t s ph ng pháp x lý ngu n n c b ô nhi m kim lo i n ng 26

1.3.1 Ph ng pháp k t t a 26

1.3.2 Ph i ion 26

1.3.3 Ph n hóa 27

1.3.4 Ph ng pháp oxy hóa kh 27

1.3.5 Ph ng pháp sinh h c 27

1.3.6 Ph ng pháp h p ph 27

1.3.6.1 Hi n t ng h p ph 27

1.3.6.2 H p ph v t lý 28

1.3.6.3 H p ph hóa h c 28

1.3.6.4 H p ph trong môi tr ng n c 28

ng h c h p ph 29

1.3.6.6 Cân b ng h p ph - Các ph ng nhi t h p ph 30

1.4 M t s ph nh l ng kim lo i 34

1.4.1 Ph ng pháp th tích 34

1.4.2 Ph ng pháp tr c quang 35

1.4.2.1 Nguyên t c 35

1.4.2.2 Các ph nh l ng b ng tr c quang 36

1.5 Gi i thi u v v t li u h p ph 37

1.51 M t s h ng nghiên c u s d ng ph ph m nông nghi p làm v t li u h p ph 37

1.5.2 Gi i thi u v lõi ngô 38

CH NG 2 TH C NGHI M 40

2.1 D ng c và hóa ch t 40

2.1.1 D ng c 40

2.1.2 Hóa ch t 40

2.1.3 Chu n b dung d ch thí nghi m 40

2.2 Ph nh Mangan 41

2.2.1 Nguyên t c 41

2.2.2 Trình t phân tích 41

2.3 Xây d ng chu n Mangan 41

ph 43

2.6.1 Kh o sát th t cân b ng h p ph 43

2.6.2 Kh o sát nh h ng c a kh i l ng v t li n quá trình h p ph 44

2.6.3 Kh o sát nh h ng c n kh p ph c a v t li u 44

2.6.4 S ph thu c t i tr ng vào n cân b ng 44

2.6.5 Kh o sát kh i h p và tái sinh c a v t li u h p ph 45

CH NG 3 K T QU VÀ TH O LU N 46

3.1 K t qu kh o sát kh p ph c a nguyên li u và v t li u h p ph 46 3.2 K t qu kh o sát nh h ng c a th n quá trình h p ph Mangan 46

3.3 K t qu kh o sát nh h ng c a kh i l ng v t li n quá trình h p ph mangan 48

3.4 K t qu kh o sát nh h ng c n quá trình h p ph mangan 49

3.5 Kh o sát s ph thu c t i tr ng h p ph vào n cân b ng c a mangan 50

3.6 K t qu kh o sát kh i h p, tái sinh v t li u h p ph 52

K T LU N 54

TÀI LI U THAM KH O 55

Ngày nay, cùng v i s phát tri n nhanh chóng c a th gi i, ngành công

ng các lo i s n ph m Không nh ng th , ngành công

an toàn c a h sinh thái Vi c lo i tr các thành ph n ch a kim lo i n c h i

m ng quan tr ng c n ph i gi i quy t hi n nay Nh ng ngu n

Chính vì v y, trong lu tài: Tìm hi u kh p

ph c c a v t li u h p ph ch t o t

1.1 c và s ô nhi m ngu n n c b i các kim lo i n ng.

1.1.1 Vai trò c a c.

3 3

3 3

1.1.2

1.1.2.1.

-, SO 2- ,

F , c P), sunlfat (SO42-), Clorua (Cl-), c

1.1.2.2

1.1.4 M t s ngu n gây ô nhi m kim lo i n ng

1.1.4.2 Công nghi p m

H = 2 3)

- Clo vì -

-1.1.5 Quy chu n qu c gia v c th i công nghi p (QCVN

- C là giá tr c a thông s ô nhi c th i công nghi p

nghi p khi x vào ngu n ti p nh c th i, tính b ng mg/l

B ng 1.1 Giá tr gi i h n n ch t ô nhi c th i công nghi p

- C nh giá tr C c a các thông s ô nhi c th i công nghi p khi x vào các ngu n ti p nh n là các ngu c dùng cho m c

c sinh ho t

nghi p khi x vào các ngu n ti p nh n là các ngu c không dùng cho m c

1.2 nh ng c a kim lo i n ng n môi ng và s c kh e con i

1.2.1 Tác d ng sinh hóa c a kim lo i n i v i và môi ng

enzym,

SH và nhóm SCH3

con s nghiên phát ra tác em khi

10 µg/dl

* c tính c a Cadimium

các

-mium

* Tính ch t và s phân b c a k m trong môi ng

các

1.2.2.5 ng c ng [1]

* Tính ch t và s phân b c ng trong môi ng

2chalcocit (Cu2S)

* c tính c a ng

- Zn

-1.3.6.2 H p ph v t lý

1.3.6.3 H p ph hóa h c

- Cf: n ch t b h p ph trong pha mang t i th m t.

- k: h ng s t h p ph

- q: t i tr ng h p ph t i th m t

- qmax: t i tr ng h p ph c i

Các mô hình h p ph ng nhi t

ng nhi t h p ph ng mô t s ph thu c gi a t i tr ng

h p ph t i m t th m vào n cân b ng c a ch t h p ph trong dung

a Mô hình h p ph ng nhi t Langmuir

Mô t quá trình h p ph m t l trên b m t v t r n

- Các ph n t ch t h p ph p trên b m t ch t h p ph

- S h p ph là ch n l c

trên b m t ch t h p ph , không có các trung tâm ho ng

- Gi a các phân t , trên l p b m t và bên trong l p th tích có cân b ng

- b: h ng s ch ra ái l c c a v trí liên k t trên b m t ch t h p ph

- Khi b.Cf << 1 thì q = qmax b Cf thì mô t vùng h p ph tuy n tính

- Khi b.Cf >> 1 thì q = qmaxthì mô t vùng bão hòa h p ph

Hình 1.1 ng h p ph ng nhi t Langmuir

- n: h ng s ph thu c vào nhi và luôn l

c s li u th c nghi m cho vùng ban

u và vùng gi a c a vùng h p ph ng nhi t

th tích c a dung d ch thu c th t chính xác n (dung d ch chu n)

c ph n ng h t v i ch t c nh có trong dung d ch c n phân

1-(2-piridinazo) 2-naphtol (PAN),

sóng ánh sáng t i, s pha loãng dung d ch, n H+, s có m t c a các ion l )

th trên không có d ng th ng v i m i giá tr c a n Và bi u

ch s d ng vùng n tuy n tính gi a A và C, vùng tuy n tính này r ng hay

h p ph thu c vào b n ch t h p th quang c a m i ch u ki n th c nghi m

ng b ng tr c quang

pháp cân b ng màu b ng m n, không c n máy

h t ph i pha ch m t dãy dung d ch chu n có n ch t h p th ánh sáng

1.5 Gi i thi u v v t li u h p ph

1.51 M t s ng nghiên c u s d ng ph ph m nông nghi p làm v t li u

h p ph

C NGHI M2.1 D ng c và hóa ch t

2.1.1 D ng c

- Máy l c June HY- 4

- Cân phân tích Adxenture-

2.1.3 Chu n b dung d ch thí nghi m

- Dung d ch mangan chu n: Hòa tan 0,0775 MnSO4.H2O trong 2,5ml H2SO41:4

nh Mangan

2.2.1 Nguyên t c

Dùng ch t oxy hóa m nh amonipesunfat (NH4)S2O8 và ch t xúc tác là ion

c n mangan trong dung d ch

2.3 Xây d ng chu n Mangan

Chu n b 7 nh m c có dung tích 100ml, l y l t vào m i bình 0, 1, 3, 5, 7, 9, 11ml dung d ch chu n Mangan có n

theo công th c:

Cdd =

2.6.1 Kh o sát th t cân b ng h p ph

sau:

ml 2+

các bình

thu

K t qu th c nghi m cho th y: hi u su t quá trình h p ph

ng c a v t li u b ng 1,9g cho các nghiên c u ti p theo

2+loãng và H2SO4

K t lu n: K t qu cho th u su t quá trình x lý

Tuy nhiên, do TMn(OH)2 = 10-12,8 mà n Mn2+ là 100mg/l nên khi pH > 2 thì Mn2+ b u b k t t a nên hi u su t c a quá trình x lý Mangan b ng v t li u h p ph không chính xác (vì lúc này Mn2+ v a

b k t t a v a b h p ph ) Vì v y ch n pH = 2 cho các quá trình nghiên c u ti p theo

f f

i t t b ng mô hình h p ph ng nhi t Langmuir c vùng có n cao và

0 3 6 9 12 15 18 21

quá trình gi i h p c ti n hành 3 l nh n Mn2+ trong dung d ch

Qua quá trình th c hi n khóa lu n Tìm hi u kh p ph Mangan c a v t li u h p ph ch t o t c m t s k t qu

t c v t li u h p ph t ngu n nguyên li u ph ph m nông nghi p là lõi ngô thông qua quá trình x lý hóa h c b ng natri hidroxit và axit citric

1 Lê Huy Bá, c h ng, Nhà xu t b i h c qu c gia Thành ph

6 Hoàng Nhâm, Hóa h p 3, Nhà xu t b n giáo d c Hà N i, 2001