Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM
NGUYỄN THỊ THANH TÚ
NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG HẤP PHỤ METYL ĐỎ TRONG
DUNG DỊCH NƯỚC CỦA CÁC VẬT LIỆU HẤP PHỤ CHẾ TẠO
TỪ BÃ MÍA VÀ THỬ NGHIỆM XỬ LÝ MÔI TRƯỜNG
LUẬN VĂN THẠC SĨ HOÁ HỌC
Thái Nguyên, 2010
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM
NGUYỄN THỊ THANH TÚ
NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG HẤP PHỤ METYL ĐỎ TRONG
DUNG DỊCH NƯỚC CỦA CÁC VẬT LIỆU HẤP PHỤ CHẾ TẠO
TỪ BÃ MÍA VÀ THỬ NGHIỆM XỬ LÝ MÔI TRƯỜNG
Chuyên ngành: Hoá phân tích
Mã số: 60.44.29
LUẬN VĂN THẠC SĨ HOÁ HỌC
Hướng dẫn khoa học: PGS.TS LÊ HỮU THIỀNG
Thái Nguyên, 2010
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
1
MỤC LỤC
Trang
MỞ ĐẦU ....................................................................................................... 3
Chƣơng 1 TỔNG QUAN .............................................................................. 5
1.1. Nước thải dệt nhuộm . ............................................................................. 5
1.1.1. Sơ lược về thuốc nhuộm . .............................................................. 5
1.1.2. Thuốc nhuộm azo. ........................................................................ 7
1.1.3. Tác hại của ô nhiễm nước thải dệt nhuộm do thuốc nhuộm........... 8
1.1.4. Nguồn phát sinh nước thải trong công nghiệp dệt nhuộm ............. 8
1.2. Giới thiệu 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. Động học hấp phụ. ...................................................................... 11
1.2.4. Cân bằng hấp phụ - Các phương trình đẳng nhiệt hấp phụ .......... 12
1.3. Giới thiệu về phương pháp phân tích trắc quang. ................................... 15
1.3.1. Cơ sở của phương pháp phân tích trắc quang .............................. 16
1.3.2. Các phương pháp phân tích định lượng bằng trắc quang ............. 17
1.4. Giới thiệu về vật liệu hấp phụ (VLHP) bã mía ....................................... 18
1.5. Một số hướng nghiên cứu sử dụng bã mía làm VLHP xử lý môi trường...... 19
Chƣơng 2 THỰC NGHIỆM VÀ THẢO LUẬN KẾT QUẢ ..................... 22
2.1. Hóa chất và thiết bị ................................................................................ 22
2.1.1. Hoá chất ..................................................................................... 22
2.1.2. Thiết bị ....................................................................................... 23
2.2. Chế tạo và khảo sát một số đặc trưng cấu trúc của các VLHP ............... 23
2.2.1. Chế tạo các VLHP từ bã mía....................................................... 23
2.2.2. Một số đặc trưng cấu trúc của các VLHP .................................... 24
2.3. Định lượng metyl đỏ .............................................................................. 28
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
2
2.4. Khảo sát khả năng hấp phụ của nguyên liệu và các VLHP .................... 29
2.5. Khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến khả năng hấp phụ của các VLHP .......... 30
2.5.1. Ảnh hưởng của pH ...................................................................... 30
2.5.2. Ảnh hưởng của thời gian ............................................................... 32
2.5.3. Ảnh hưởng của khối lượng các VLHP ........................................ 36
2.5.4. Ảnh hưởng của kích thước các VLHP ......................................... 39
2.5.5. Ảnh hưởng của nồng độ metyl đỏ ban đầu .................................. 40
2.5.6. So sánh khả năng hấp phụ của VLHP 2 với than hoạt tính .......... 44
2.6. Xử lý thử 3 mẫu nước thải chứa metyl đỏ .............................................. 45
KẾT LUẬN ................................................................................................. 47
TÀI LIỆU THAM KHẢO .......................................................................... 49
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
3
MỞ ĐẦU
Ô nhiễm môi trường nước hiện nay là một vấn đề được toàn xã hội
quan tâm. Ở Việt Nam đang tồn tại một thực trạng đó là nước thải ở hầu hết
các cơ sở sản xuất chỉ được xử lí sơ bộ thậm chí thải trực tiếp ra môi trường.
Hậu quả là môi trường nước kể cả nước mặt và nước ngầm ở nhiều khu vực
đang bị ô nhiễm nghiêm trọng. Vì vậy, bên cạnh việc nâng cao ý thức của con
người, xiết chặt công tác quản lí môi trường thì việc tìm ra phương pháp
nhằm loại bỏ các ion kim loại nặng, các hợp chất hữu cơ độc hại ra khỏi môi
trường nước có ý nghĩa hết sức to lớn.
Thuốc nhuộm được sử dụng rộng rãi trong các ngành công nghiệp như:
dệt may, cao su, giấy, mỹ phẩm…Do tính tan cao, các thuốc nhuộm là tác
nhân gây ô nhiễm các nguồn nước và hậu quả là tổn hại đến con người và các
sinh vật sống. Hơn nữa, thuốc nhuộm trong nước thải rất khó loại bỏ vì chúng
ổn định với ánh sáng, nhiệt và các tác nhân gây oxy hoá. Trong số nhiều
phương pháp được nghiên cứu để tách loại các phẩm màu trong môi trường
nước, phương pháp hấp phụ được lựa chọn và đã mang lại hiệu quả cao. Ưu
điểm của phương pháp này là đi từ nguyên liệu rẻ tiền, sẵn có, qui trình đơn
giản và không đưa thêm vào môi trường những tác nhân độc hại.
Hiện nay, có rất nhiều chất hấp phụ rẻ tiền, dễ kiếm (như: bã mía, vỏ
lạc, lõi ngô, vỏ dừa, rơm, bèo tây, chuối sợi…) được sử dụng để loại bỏ các
chất gây độc hại trong môi trường nước. Bã mía (phụ phẩm của ngành công
nghiệp mía đường) đang được đánh giá là tiềm năng để chế tạo các vật liệu
hấp phụ (VLHP) để xử lí ô nhiễm môi trường.
Xuất phát từ những lí do trên, trong luận văn này chúng tôi thực hiện đề tài:
“Nghiên cứu khả năng hấp phụ metyl đỏ trong dung dịch nước của các vật
liệu hấp phụ chế tạo từ bã mía và thử nghiệm xử lý môi trường”.
Với mục đích đó, trong đề tài này chúng tôi nghiên cứu các nội dung sau: