H i ngh Khoa h c sinh viên l n I - 2011 ộ ị ọ ầ
NGHIÊN C U KH NĂNG H P PH VI KHU N Ứ Ả Ấ Ụ Ẩ E.COLI B NG BENTONITE BI N TÍNHẰ Ế
RESEARCH THE ADSORPTION E.COLI BACTERIA OF DENATURED BENTONITE
Lê H u Nghĩaữ, Nguy n Huy n Trang, Đ ng Xuân Dễ ề ặ ự
Khoa Hóa h c & CN Th c ph mọ ự ẩ , Tr ng ĐH Bà R a Vũng Tàuườ ị
Email: mrsunvt@gmail.com
TÓM T TẮ
Các y u t nh h ng đ n quá trình bi n tính Bentonite Di Linh (đánh giáế ố ả ưở ế ế
b ng kh năng h p ph vi khu n E.coli ) đã đ c kh o sát, kh năng h p ph t tằ ả ấ ụ ẩ ượ ả ả ấ ụ ố
nh t khi bi n tính t i đi u ki n: n ng đ HCl là 5%, nhi t đ là 60ấ ế ạ ề ệ ồ ộ ệ ộ 0C, t l r n :ỉ ệ ắ
l ng là 1:3.ỏ
Nghiên c u 2 y u t nh h ng đ n quá trình h p ph vi sinh v t. Hi u su tứ ế ố ả ưở ế ấ ụ ậ ệ ấ
cao nh t đ t đ c khi th c hi n t i đi u ki n: th i gian h p ph là 1 gi , n ngấ ạ ượ ự ệ ạ ề ệ ờ ấ ụ ờ ồ
đ Bentonite-HCl 5% là 0,05g/ml dung d ch.ộ ị
ABSTRACT
In the present paper, the adsorption of Di Linh bentonite modified by dilute
HCl solution was investigated. The phase of modified bentonite was characterized by
X-ray diffraction (XRD). The adsorption of modified bentonite was estimated by the
removal of E. coli bacteria in aqueous solution. The results show that the bentionite
which was modified by the HCl solution of 5% with mass ratio of solid to liquid
around 1/3 at temperature of 60oC was favorite for the removal of E. coli bacteria.
The optimal parameters of the adsorption is the adsorption time of 1 hour and the
concentration of modified bentonite of 0.05 g/mL.
1. M ĐÂUƠ
Bentonite đ c s d ng nh m tượ ử ụ ư ộ
lo i v t li u xây d ng,ạ ậ ệ ự lam dung dich
khoan, ch t t y r a. G n đây chúngấ ẩ ử ầ
đ c dùng đ phân lo i d u, t y s chượ ể ạ ầ ẩ ạ
d u m , làm ch t mang cho thu c trầ ỡ ấ ố ừ
sâu,…[2]
Nh tính ch t h p ph mà ph m viờ ấ ấ ụ ạ
s d ng c a bentonite ngày càng mử ụ ủ ở
r ng, chúng đ c dùng trong h u h tộ ượ ầ ế
các ngành công nghi p và trong nhi uệ ề
ngành kinh t khác. Đ c bi t, ngày nayế ặ ệ
s ô nhi m môi tr ng là v n đ b cự ễ ườ ấ ề ứ
xúc, và do đó vai trò c a bentonite càngủ
tr nên quan tr ng, khi chúng đ c xemở ọ ượ
nh là m t ch t h p ph t nhiên tiêuư ộ ấ ấ ụ ự
bi u đ làm s ch n c kh i các ch tể ể ạ ướ ỏ ấ
h u c , các ch t cao phân t , nh ngữ ơ ấ ử ữ
ch t th i đ c h i c a các nhà máy xíấ ả ộ ạ ủ
nghi p, các kim lo i n ng và phóng x ,ệ ạ ặ ạ
các huy n phù gây đ c và các vi sinhề ụ
v t có h i. [2]ậ ạ
n c ta, bentonite đã đ c tìmỞ ướ ượ
th y nhi u n i: Di Linh (Lâm Đ ng),ấ ở ề ơ ồ
Thu n H i (Bình Thu n), Gia Quỳậ ả ậ
(Đ ng Nai),…v i tr l ng d i dào. Vìồ ớ ữ ượ ồ
v y vi c nghiên c u và s d ng nó cóậ ệ ứ ử ụ
hi u qu s mang l i l i ích kinh t r tệ ả ẽ ạ ợ ế ấ
l n. Hi n nay Vi t Nam, bentoniteớ ệ ở ệ
đ c khai thác ch y u đ pha chượ ủ ế ể ế
dung d ch khoan và m t ít đ c dùngị ộ ượ
trong nghiên c u xúc tác hóa h c, vi cứ ọ ệ
s d ng bentonite làm v t li u h p phử ụ ậ ệ ấ ụ
vi sinh v t ch a đ c quan tâm nghiênậ ư ượ
c u nhi u.ứ ề
Trong bài báo này, chúng tôi trình
bày k t qu nghiên c u quá trình h pế ả ứ ấ
ph vi sinh v t b ng v t li u h p phụ ậ ằ ậ ệ ấ ụ
là bentonite Di Linh đã x lý b ng axitử ằ
HCl 5% (bent-HCl).
Khoa Hóa h c và Công ngh th c ph m ọ ệ ự ẩ
Đ i h c Bà R a Vũng Tàu ạ ọ ị
69
H i ngh Khoa h c sinh viên l n I - 2011 ộ ị ọ ầ
2. TH C NGHI MỰ Ệ
2.1. Hóa ch t và d ng cấ ụ ụ
Hóa ch tấ
M u qu ng bentonite Di Linh, HClẫ ặ
5%, AgNO3 0,5%, gi y đo pHấ
D ng c ụ ụ
Erlen 500ml, máy khu y t , ngấ ừ ố
sinh hàn, máy l c chân không, t s y vàọ ủ ấ
m t s thi t b th y tính khác.ộ ố ế ị ủ
2.2. Ch t o v t li u bentonite bi nế ạ ậ ệ ế
tính HCl
T qu ng sét đ c l y t Di Linhừ ặ ượ ấ ừ
– Lâm Đ ng, nghi n rây lo i b đ t đáồ ề ạ ỏ ấ
và ph n t phi sét thu đ c bentoniteầ ử ượ
thô. Pha t l huy n phù là 10%, khu yỷ ệ ề ấ
và đ qua đêm, gi l i ph n huy n phù.ể ữ ạ ầ ề
L c r a nhi u l n. Quá trình ho t hóaọ ử ề ầ ạ
b ng axit HCl đ c ti n hành nh sau:ằ ượ ế ư
Cho vào bình c u 1000ml 50g bentoniteầ
tinh ch và 150ml dung d ch axit HCl cóế ị
n ng đ 5%, l p b p gia nhi t, ng sinhồ ộ ắ ế ệ ố
hàn, nhi t k , máy khu y nhi t đệ ế ấ ở ệ ộ
600C, khu y trong vòng 4h. Sau đó l cấ ọ
h n h p thu đ c tách l y ph n sét, r aỗ ợ ượ ấ ầ ử
sét thu đ c trên ph u l c (ph u l c ápượ ễ ọ ễ ọ
su t th p) b ng n c c t cho đ n khiấ ấ ằ ướ ấ ế
không còn ion Cl- (th b ng dung d chử ằ ị
AgNO3 0,5% cho đ n khi không cònế
xu t hi n k t t a tr ng).. S y khô sétấ ệ ế ủ ắ ấ
thu đ c 120ượ ở 0C trong 2h, nghi n s nề ả
ph m thu đ c và rây trên rây c 100ẩ ượ ỡ
mesh [2]. M u sét sau khi bi n tính làẫ ế
bent – HCl và đ c xác đ nh c u trúcượ ị ấ
b ng XRD trên máy Siemens D5000ằ
(Đ c) t i Phòng phân tích hóa lý – Vi nứ ạ ệ
Khoa h c v t li u ng d ng.ọ ậ ệ ứ ụ
2.3. Nghiên c u h p phứ ấ ụ
Quá trình h p ph vi khu n ấ ụ ẩ E.coli
đ c ti n hành kh o sát l n l t cácượ ế ả ầ ượ
y u t nh : th i gian ti p xúc, n ng đế ố ư ờ ế ồ ộ
ch t h p ph , t đó kh o sát nhấ ấ ụ ừ ả ả
h ng c a các y u t đ n kh năngưở ủ ế ố ế ả
h p ph ấ ụ E.coli c a bentonte bi n tính.ủ ế
S l ng vi khu n ố ượ ẩ E.coli tr c và sauướ
quá trình h p ph đ c xác đ nh b ngấ ụ ượ ị ằ
cách đ m s l ng các khu n l c. Hi uế ố ượ ẩ ạ ệ
su t h p ph đ c xác đ nh b ng: A(%)ấ ấ ụ ượ ị ằ
= (C0 - C ).100/C0. Trong đó C0, C là số
l ng khu n l c tr c và sau khi h pượ ẩ ạ ướ ấ
ph . Hi u su t h p ph cho m t gamụ ệ ấ ấ ụ ộ
bentonite bi n tính đ c tính b ng Aế ượ ằ i =
A(%)/m, v i m là kh i l ng bentoniteớ ố ượ
h p ph .ấ ụ
3. K T QU VÀ TH O LU NẾ Ả Ả Ậ
3.1. Bi n tính bentoniteế
Bentonite sau khi tinh ch đ c traoế ượ
đ i v i HCl 5%, sau đó s y khô 120ổ ớ ấ ở 0C
đ c đem đi xác đ nh c u trúc b ng nhi uượ ị ấ ằ ễ
x tia X. K t qu nhi u x tia X (hình 3.1)ạ ế ả ễ ạ
cho th y xu t hi n peak d = 14.19273 (2ấ ấ ệ θ =
60) ng v i khoáng montmorillonite (cònứ ớ
xu t hi n các peak 2ấ ệ ở θ = 200, 2θ = 35.30)
[3]; peak d = 4.48874 (2θ = 210), d = 3.3477
(2θ = 26.70) đ c tr ng cho khoáng quart.ặ ư
Ngoài ra, ph XRD còn có các lo i khoángổ ạ
khác: montronit, microlin, abit v i hàmớ
l ng không l n.ượ ớ
Khoa Hóa h c và Công ngh th c ph m ọ ệ ự ẩ
Đ i h c Bà R a Vũng Tàu ạ ọ ị
70
H i ngh Khoa h c sinh viên l n I - 2011 ộ ị ọ ầ
Hình 3.1: Gian đô XRD c a bent – HCl ủ
3.2. nh h ng c a th i gian ti p xúcẢ ưở ủ ờ ế
đ n kh năng h p ph E.Coli b ng bentế ả ấ ụ ằ
– HCl
nh h ng c a th i gian ti p xúc đ nẢ ưở ủ ờ ế ế
kh năng h p ph vi khu n ả ấ ụ ẩ E. coli c aủ
bent – HCl đ c kh o sát theo các b cượ ả ướ
sau:
Ti n hành ho t hóa gi ng ế ạ ố E.coli
trong môi tr ng dinh d ng Nutrientườ ưỡ
Broth trong kho ng 10÷14 giả ờ. Sau đó pha
loãng huy n phù vi khu n ề ẩ E.coli 10-1; 10-2;
10-3;…r i đem xác đ nh s l ng t bàoồ ị ố ượ ế
trong dung d ch đã pha loãng b ng cáchị ằ
đ m s l ng các khu n l c.ế ố ượ ẩ ạ
Hút 2ml dung d ch có đ pha loãng 10ị ộ -3
cho vào các ng nghi m, sau đó choố ệ
bentonite đã ho t hóa vào t ng ng nghi mạ ừ ố ệ
v i n ng đ bent - HCl là 0,05g/ml. Cácớ ồ ộ
m u đ c l c trong kho ng th i gian 1ẫ ượ ắ ả ờ
gi , 2 gi , 3 gi và 4 gi . Các m u sau khiờ ờ ờ ờ ẫ
h p ph đem ly tâm v i t c đ 2000ấ ụ ớ ố ộ
vòng/phút. D ch l ng đ c tách ra kh iị ỏ ượ ỏ
bentonite đem đi xác đ nh s l ng vi sinhị ố ượ
v t còn l i b ng ph ng pháp đ m khu nậ ạ ằ ươ ế ẩ
l c. K t qu đ c trình bày trên b ng 3.1ạ ế ả ượ ả
và hình 3.2.
B ng 3.1: ảnh h ng c a th i gian ti p xúc đ n kh năng h p ph E.coli c a bent – HClẢ ưở ủ ờ ế ế ả ấ ụ ủ
Th i gianờ
(gi )ờ
01234
C0 (CFU/ml) 1,2.1061,2
.106
1,2
.106
1,2
.106
1,2
.106
C (CFU/ml) 1,2
.106
6.1035,2
.103
3,4
.103
3.103
A (%) 0 99,5 99,57 99,72 99,75
0
20
40
60
80
100
120
012345
Th i gian x lý h p ph (gi )ờ ử ấ ụ ờ
Hi u su t h p ph (%)ệ ấ ấ ụ
Hình 3.2. nh h ng c a th i gian ti p xúc đ n hi u su t h p ph E.coli c a bent - HClẢ ưở ủ ờ ế ế ệ ấ ấ ụ ủ
T hình 3.2 có th th y r ng sau 1 giừ ể ấ ằ ờ
ti p xúc n u ti p t c tăng th i gian h pế ế ế ụ ờ ấ
ph thì hi u su t h p ph tăng không đángụ ệ ấ ấ ụ
k và cân b ng đ t đ c th i gian là 1ể ằ ạ ượ ở ờ
Khoa Hóa h c và Công ngh th c ph m ọ ệ ự ẩ
Đ i h c Bà R a Vũng Tàu ạ ọ ị
71