Luận Văn Tìm hiểu khả năng hấp phụ sắt của vật liệu hấp phụ chế tạo từ rơm

Đồ án tốt nghiệp năm 2013
Đề tài: Tìm hiểu khả năng hấp phụ sắt của vật liệu hấp phụ chế tạo từ rơm




MỤC LỤC
MỞ ĐẦU .4
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN 5
1.1. Nước và sự ô nhiễm nguồn nước bởi các kim loại nặng. 5
1.1.1. Vai trò của nước. 5
1.1.2. Tình trạng ô nhiễm nước do kim loại nặng. . 5
1.1.3. Một số nguồn gây ô nhiễm kim loại nặng . 7
1.1.3.1. Hoạt động khai thác mỏ . 7
1.1.3.2. Công nghiệp mạ . 8
1.1.3.3. Công nghiệp sản xuất các hợp chất vô cơ . 9
1.1.3.4. Quá trình sản xuất sơn, mực và thuốc nhuộm . 9
1.1.3.5. Công nghiệp luyện kim . 9
1.1.4. Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về nước thải công nghiệp (QCVN 40:
2011/BTNMT) 10
1.1.4.1. Phạm vi điều chỉnh . 10
1.1.4.2. Đối tượng áp dụng . 10
1.1.4.3. Giải thích thuật ngữ . 10
1.1.4.4. Quy định kỹ thuật . 10
1.2. Ảnh hưởng của kim loại nặng đến môi trường và sức khỏe con người 14
1.2.1. Tác dụng sinh hóa của kim loại nặng đối với con người và môi trường14
1.2.2. Ảnh hưởng của một số kim loại nặng đến môi trường và sức khỏe con
người . 15
1.2.2.1. Ảnh hưởng của Chì . 15
1.2.2.2. Ảnh hưởng của Crom . 17
1.2.2.3. Ảnh hưởng của Cadimium 18
1.2.2.4. Ảnh hưởng của Kẽm . 19
1.2.2.5. Ảnh hưởng của Đồng . 21
1.2.2.6. Ảnh hưởng của Mangan . 22
1.2.2.7. Ảnh hưởng của Niken . 23
1.2.2.8. Ảnh hưởng của sắt 24
1.3. Một số phương pháp xử lý nguồn nước bị ô nhiễm kim loại nặng 26
1.3.1. Phương pháp kết tủa 26
1.3.2. Phương pháp trao đổi ion 27
1.3.3. Phương pháp điện hóa . 27
1.3.4. Phương pháp oxy hóa khử 27
1.3.5. Phương pháp sinh học . 27
1.3.6. Phương phấp hấp phụ . 27
1.3.6.1. Hiện tượng hấp phụ 27
1.3.6.2. Hấp phụ trong môi trường nước. . 29
1.3.6.3. Động học hấp phụ. . 29
1.3.6.4. Cân bằng hấp phụ - Các phương trình đẳng nhiệt hấp phụ. . 30
1.4. Một số phương pháp định lượng kim loại. 35
1.4.1. Phương pháp thể tích . 35
1.4.2. Phương pháp trắc quang . 36
1.4.2.1. Nguyên tắc 36
1.4.2.2. Các phương pháp phân tích định lượng bằng trắc quang . 37
1.5. Giới thiệu về vật liệu hấp phụ. 38
1.5.1. Một số hướng nghiên cứu sử dụng phụ phẩm nông nghiệp làm vật liệu
hấp phụ . 38
1.5.2. Giới thiệu về rơm 39
CHƯƠNG 2. THỰC NGHIỆM 42
2.1. Dụng cụ và hóa chất . 42
2.1.1. Dụng cụ . 42
2.1.2. Hóa chất 42
2.1.3. Chuẩn bị dung dịch thí nghiệm . 42
2.2. Phương pháp xác định sắt . 43
2.2.1. Nguyên tắc 43
2.2.2. Trình tự phân tích 43
2.3. Xây dựng đường chuẩn của sắt . 43
2.4. Chế tạo vật liệu hấp phụ từ rơm . 44
2.5. Khảo sát khả năng hấp phụ của nguyên liệu và vật liệu hấp phụ. 44
2.6. Khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến khả năng hấp phụ của vật liệu hấp
phụ. . 45
2.6.1. Khảo sát thời gian đạt cân bằng hấp phụ. 45
2.6.2. Khảo sát ảnh hưởng của khối lượng vật liệu đến quá trình hấp phụ . 45
2.6.3. Khảo sát ảnh hưởng của pH đến quá trình hấp phụ . 45
2.6.4. Sự phụ thuộc tải trọng vào nồng độ cân bằng 46
2.6.5. Khảo sát khả năng giải hấp và tái sinh của vật liệu hấp phụ 46
2.6.5.1. Khảo sát khả năng giải hấp . 46
2.6.5.2. Khảo sát khả năng tái sinh . 46
CHƯƠNG 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 47
3.1. Khảo sát khả năng hấp phụ của nguyên liệu và vật liệu hấp phụ . 47
3.2. Khảo sát ảnh hưởng của thời gian đến quá trình hấp phụ sắt 47
3.3. Kết quả khảo sát ảnh hưởng của khối lượng vật liệu đến quá trình hấp
phụ sắt 47
3.4. Kết quả khảo sát ảnh hưởng của pH đến quá trình hấp phụ sắt 49
3.5. Khảo sát sự phụ thuộc tải trọng hấp phụ vào nồng độ cân bằng của sắt 51
3.6. Kết quả khảo sát khả năng giải hấp, tái sinh vật liệu hấp phụ 53
KẾT LUẬN .54
TÀI LIỆU THAM KHẢO .55




MỞ ĐẦU
Ô nhiễm môi trường nước hiện nay là 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 lý 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.
Đã có nhiều phương pháp được áp dụng nhằm tách các ion kim loại nặng
ra khỏi môi trường nước như: phương pháp hóa lý (phương pháp hấp phụ,
phương pháp trao đổi ion, ), phương pháp sinh học, phương pháp hóa
học, .Một trong những phương pháp đang được quan tâm hiện nay là tận dụng
các phế phẩm nông nghiệp, công nghiệp để chế tạo vật liệu hấp phụ các ion kim
loại. Phương pháp hấp phụ được áp dụng rộng rãi và đã mang lại hiệu quả cao.
Ưu điểm của phương pháp này là đi từ nguyên liệu rẻ tiền, 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, xơ dừa, vỏ trấu, rơm ) được sử dụng để hấp phụ các ion kim loại nặng
trong môi trường nước. Rơm rạ (phụ phẩm của ngành nông nghiệp) được đánh
giá là tiềm năng để chế tạo vật liệu hấp phụ xử lý ô nhiễm môi trường.
Chính vì vậy, trong luận văn này em chọn đề tài: “Tìm hiểu khả năng
hấp phụ sắt của vật liệu hấp phụ chế tạo từ rơm”.




TÀI LIỆU THAM KHẢO
1. Lê Huy Bá,
Độc học môi trường, Nhà xuất bản đại học quốc gia Thành phố Hồ Chí
Minh, 2000
2. Nguyễn Tinh Dung ,
Hóa học phân tích, phần III: Các phương pháp định lượng hoá học, Nxb
Giáo dục Hà Nội, 2002.
3. Nguyễn Đăng Đức,
Hóa học phân tích, Đại học Thái Nguyên, 2008
4. Phạm Luận,
Cơ sở lý thuyết các phương pháp phổ quang học, Nhà xuất bản Đại Học
quốc gia Hà Nội, 1999
5. Phạm Luận,
Phương pháp phân tích phổ nguyên tử, Nhà xuất bản Đại Học quốc gia
Hà Nội, 2006
6. Hoàng Nhâm,
Hóa vô cơ tập 3, Nhà xuất bản giáo dục Hà Nội, 2001
7. Trần Văn Nhân, Nguyễn Thạc Sửu, Nguyễn Văn Tuế,
Giáo trình hóa lý tập 2, Nhà xuất bản giáo dục, 2004
8. Trần Văn Nhân, Ngô Thị Nga,
Giáo trình công nghệ xử lí nước thải, Nhà xuất bản Khoa học và kĩ
thuật, Hà Nội, 2002
9. Trịnh Thị Thanh,
Độc học, môi trường và sức khỏe con người, Nhà xuất bản Đại Học quốc
gia Hà Nội, 2001
10. Nguyễn Đức Vận,
Hóa vô cơ tập 2: Các kim loại điển hình, Nhà xuất bản Khoa học và Kỹ
thuật, Hà Nội, 2004
11. Tiêu chuẩn Việt Nam 2011