-1-
Bé gi¸o dôc vµ ®µo t¹o
Trêng ®¹i häc b¸ch khoa hµ néi
-------------------------------------------
LuËn v¨n th¹c sÜ khoa häc
Nghiªn cøu ®éng häc
qóa tr×nh HÊp phô
ngµnh: ho¸ lý thuyÕt vµ ho¸ lý
M฀ Sè:
Bïi §Æng Thanh
Ngêi híng dÉn khoa häc: GS.TSKH. NguyÔn Minh TuyÓn
Hµ Néi - 2005
-2-
LêI C¶M ¥N
Em xin ch©n thµnh c¶m ¬n GS.TSKH. NguyÔn Minh TuyÓn, thÇy
®· nhiÖt t×nh híng dÉn em hoµn thµnh b¶n luËn v¨n nµy.
Em còng xin c¶m ¬n ban l·nh ®¹o, c¸c thÇy c« trong Khoa
C«ng nghÖ Hãa häc vµ bé m«n Hãa lý trêng §¹i häc B¸ch Khoa
Hµ Néi ®· t¹o mäi ®iÒu kiÖn gióp em hoµn thµnh khãa häc Cao häc
2003-2005.
Cm ¬n c¸c ®ång nghiÖp, b¹n bÌ vµ gia ®×nh ®· ñng hé, ®éng
viªn t«i hoµn thµnh khãa häc.
Hµ néi th¸ng 10 n¨m 2005
Häc Viªn
Bïi §Æng Thanh
-3-
Môc lôc
Néi dung Trang
Môc lôc 3
Danh môc c¸c b¶ng 4
Danh môc c¸c h×nh vÏ, ®å thÞ 5
Më ®Çu 6
Ch¬ng 1. Tæng quan 8
1.1 Kh¸i niÖm hÊp phô 8
1.2 Mét sè th«ng sè kü thuËt c¬ b¶n vÒ chÊt hÊp phô 12
1.3 C©n b»ng vµ c¬ chÕ hÊp phô 13
1.4 §éng häc qóa tr×nh hÊp phô 17
1.5 C¸c yÕu tè ¶nh hëng ®Õn qóa tr×nh hÊp phô 20
1.6 Than ho¹t tÝnh 26
Ch¬ng 2. Ph¬ng ph¸p nghiªn cøu 36
2.1 M« h×nh thèng kª trong hãa häc vµ c«ng nghÖ 36
2.2 Nghiªn cøu ho¹t ®é, tèc ®é hÊp phô cña than ho¹t tÝnh 42
Ch¬ng 3. Thùc nghiÖm 46
3.1 ChuÈn bÞ 46
3.2 Ph¬ng ph¸p tiÕn hµnh thùc nghiÖm 47
Ch¬ng 4. KÕt qña vµ th¶o luËn 49
4.1 Hµm môc tiªu phô thuéc lîng than ho¹t tÝnh, nång ®é metyl da
cam, nhiÖt ®é vµ pH
49
4.2 Hµm môc tiªu phô thuéc lîng than ho¹t tÝnh, nång ®é metyl dacam,
tèc ®é khuÊy
60
KÕt luËn vµ KiÕn nghÞ 69
Tµi liÖu tham kh¶o 71
Phô lôc 73
-4-
Danh môc c¸c b¶ng
Trang
B¶ng 1.1: C¸c pha hÊp phô vµ kiÓu t¬ng t¸c hÊp phô t¬ng øng
9
B¶ng 1.2: Mét sè lo¹i h¹t trao ®æi ion
12
B¶ng 1.3: ChÊt hÊp phô trao ®æi ion vµ t¬ng t¸c chÝnh cña nã
24
B¶ng 1.4: KÝch thíc tinh thÓ than ho¹t tÝnh vµ graphit theo A0
27
B¶ng 1.5: Mét sè lo¹i than ho¹t tÝnh vµ chØ sè kü thuËt cña chóng
31
B¶ng 1.6: Thµnh phÇn nguyªn tè hãa häc cña than (%)
32
B¶ng 1.7: Mét sè lo¹i than ho¹t tÝnh, nguyªn liÖu, ph¬ng ph¸p tæng
hîp vµ c«ng dông cña chóng trong c«ng nghiÖp
35
B¶ng 2.1: Sù phô thuéc cña α vµo sè yÕu tè ®éc lËp k
42
B¶ng 4.1: §é hÊp thô metyl dacam t¹i nh÷ng nång ®é chuÈn kh¸c
nhau trong dung dÞch cã pH = 2
52
B¶ng 4.2: §é hÊp thô metyl dacam t¹i nh÷ng nång ®é chuÈn kh¸c
nhau trong dung dÞch cã pH = 6
53
B¶ng 4.3: §é hÊp thô metyl dacam t¹i nh÷ng nång ®é chuÈn kh¸c
nhau trong dung dÞch cã pH = 10
54
B¶ng 4.4: C¸c kÕt qña thùc nghiÖm (
1
y
) vµ kÕt qña tÝnh to¸n b»ng m«
h×nh (
1
ˆ
y
) cho môc tiªu ho¹t ®é hÊp phô cña kÕ ho¹ch bËc mét 24
57
B¶ng 4.5: C¸c kÕt qña thùc nghiÖm (
2
y
) vµ kÕt qña tÝnh to¸n b»ng m«
h×nh (
2
ˆ
y
) cho môc tiªu tèc ®é hÊp phô cña kÕ ho¹ch bËc mét 24
59
B¶ng 4.6: §é hÊp thô cña metyl dacam trong níc cÊt t¹i nh÷ng nång
®é chuÈn kh¸c nhau
61
B¶ng 4.7: C¸c kÕt qña thùc nghiÖm (
1
y
) vµ kÕt qña tÝnh to¸n b»ng m«
h×nh (
1
ˆ
y
) cho môc tiªu ho¹t ®é hÊp phô cña kÕ ho¹ch bËc mét 23
63
B¶ng 4.8: C¸c kÕt qña thùc nghiÖm (
2
y
) vµ kÕt qña tÝnh to¸n b»ng m«
h×nh (
2
ˆ
y
) cho môc tiªu tèc ®é hÊp phô cña kÕ ho¹ch trùc giao
bËc hai
68
-5-
Danh môc c¸c H×nh vÏ, ®å thÞ
Trang
H×nh 1.1: C¸c lo¹i ®êng ®¼ng nhiÖt hÊp phô
H×nh 1.2: CÊu tróc tinh thÓ cña than ho¹t tÝnh hoÆc graphit
H×nh 4.1: Phæ UV-VIS cña dung dÞch metyl dacam 12,5mg/L t¹i pH = 2
H×nh 4.2: §êng chuÈn ®é metyl dacam t¹i pH = 2
H×nh 4.3: Phæ UV-Vis cña dung dÞch metyl dacam 10,5 mg/L t¹i pH = 6
H×nh 4.4: §êng chuÈn ®é metyl dacam t¹i pH= 6
H×nh 4.5: Phæ UV-VIS cña dung dÞch metyl dacam 10,5 mg/L t¹i pH = 10
H×nh 4.6: §êng chuÈn ®é metyl dacam t¹i pH = 10
H×nh 4.7: Phæ UV-VIS cña dung dÞch metyl dacam 4 mg/L trong níc cÊt
H×nh 4.8: §êng chuÈn ®é metyl dacam trong níc cÊt