Đề tài Nghiên cứu khả năng hấp phụ Pb2+ và Cd2+ bằng vỏ xoài (Phần 1)

Nội dung text: Đề tài Nghiên cứu khả năng hấp phụ Pb2+ và Cd2+ bằng vỏ xoài (Phần 1)

1. BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC SINH VIÊN NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG HẤP PHỤ Pb2+ VÀ Cd2+ BẰNG VỎ XOÀI MÃ SỐ: Sv2010 -76 NGÀNH: KHOA HỌC KỸ THUẬT NGƯỜI CHỦ TRÌ: LÊ VĂN HẠNH NGƯỜI THAM GIA: NGUYỄN HỒNG ÂN CAO THIÊN TỰ ĐƠN VỊ: KHOA CNHH & TP S K C 0 0 2 8 3 4 THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH, THÁNG 03/2011
2. BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP. HCM  ĐỀ TÀI NCKH SINH VIÊN NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG HẤP PHỤ Pb2+ VÀ Cd2+ BẰNG VỎ XOÀI MÃ SỐ: SV2010 - 76 THUỘC NHÓM NGÀNH : KHOA HỌC KỸ THUẬT NGƯỜI CHỦ TRÌ : LÊ VĂN HẠNH NGƯỜI THAM GIA : NGUYỄN HOÀNG ÂN CAO THIÊN TỰ ĐƠN VỊ : KHOA CNHH & TP TP. HỒ CHÍ MINH – 03/2011
3. Hấp phụ chì, cadimi bằng vỏ xồi MỤC LỤC Chƣơng I: GIỚI THIỆU CHUNG 4 1.1. Đặt vấn đề 4 1.2. Sự cần thiết 5 1.4. Phạm vi nghiên cứu 6 1.5. Đối tƣợng nghiên cứu 6 1.6. Phƣơng pháp nghiên cứu 6 Chƣơng 2: TỔNG QUAN VỀ CÁC PHƢƠNG PHÁP XỬ LÝ KIM LOẠI NẶNG TRONG NƢỚC 7 2.1. Tổng quan về Chì 7 2.1.1. Đặc tính của Chì 7 2.1.2. Ứng dụng của Chì 8 2.1.3. Các nguồn phát sinh Chì 9 2.1.4. Độc tính của chì đối với con ngƣời 11 2.2. Tổng quan về Cadimi 12 2.2.1. Đặc tính của Cadimi 12 2.2.2. Ứng dụng của Cadimi 12 2.2.3. Các nguồn phát sinh Cadimi 12 2.2.4. Độc tính của Cadimi đối với con ngƣời 13 2.3. Tổng quan về vỏ xồi : 13 2+ 2+ 2.4. Các phương pháp xử lý kim loại nặng (Pb và Cd ) 15 2.4.1. Phƣơng pháp kết tủa hĩa học 15 2.4.1.1. Phƣơng pháp keo tụ hydroxit kim loại Me(OH)n 15 2.4.1.2. Phƣơng pháp kết tủa hydroxit kim loại MeS 16 2.4.1.3. Phƣơng pháp kết tủa carbonat kim loại (MeCO3) 16 2.4.2. Phƣơng pháp trao đổi ion 16 2.4.3. Phƣơng pháp hấp phụ 18 2.4.4. Phƣơng pháp lọc màng 19 2.4.5. Phƣơng pháp điện phân 19 Chƣơng III. CƠ SỞ LÝ THUYẾT VÀ NGUYÊN LÝ DÙNG VỎ XỒI ĐỂ XỬ LÝ KIM LOẠI NẶNG 19 3.1. Lý thuyết hấp phụ 19 GVHD: PGS.TS Nguyễn Văn Sức 1
4. Hấp phụ chì, cadimi bằng vỏ xồi 3.2. Cân bằng và đẳng nhiệt hấp phụ 20 3.3. Phương trình đẳng nhiệt Langmuir 21 3.4. Phương trình đẳng nhiệt Freundlich 23 3.5. Lý thuyết phƣơng pháp cực phổ 23 3.5.1. Phƣơng pháp cực phổ 23 3.5.2. Các hiện tƣợng ngăn cản việc xác định 24 3.5.3. Độ chọn lọc 25 3.5.4. Độ nhạy 25 3.5.5. Độ chính xác 25 Chƣơng IV. VẬT LIỆU VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 26 4.1. Hĩa chất, dụng cụ, thiết bị 26 4.1.1. Hĩa chất 26 4.1.2. Dụng cụ 26 4.1.3. Thiết bị 27 4.2. Chuẩn bị mẫu, hĩa chất để phân tích 27 4.3. Các bƣớc thực hiện trƣớc khi thí nghiệm 28 4.4. Cách sử dụng máy cực phổ 28 4.5. Tiến hành thí nghiệm 28 4.5.1. Khảo sát sự hấp phụ của vỏ xồi đối với ion kim loại Chì (Pb2+) 28 4.5.1.1. Xây dựng đƣờng chuẩn 28 4.5.1.2. Khảo sát ảnh hƣởng của thời gian tiếp xúc lên khả năng hấp phụ của vỏ xồi đối với ion kim loại Chì với nồng độ Co=10mg/l 29 4.5.1.3. Khảo sát ảnh hƣởng của pH lên khả năng hấp phụ của vỏ xồi đối với ion kim loại Chì 29 4.5.1.4. Khảo sát ảnh hƣởng của khối lƣợng vỏ xồi lên khả năng hấp phụ của vỏ xồi đối với ion kim loại Chì 30 4.5.1.5. Khảo sát ảnh hƣởng của thời gian tiếp xúc lên khả năng hấp phụ của vỏ xồi đối với ion kim loại Chì với nồng độ Co=20mg/l 30 4.5.1.6. Khảo sát ảnh hƣởng của thời gian tiếp xúc lên khả năng hấp phụ của vỏ xồi đối với ion kim loại Chì với nồng độ Co=30mg/l 30 4.5.1.7. Khảo sát nồng độ Chì tối ƣu cho khả năng hấp phụ của 0.2g vỏ xồi và thời gian tiếp xúc tối ƣu đối với ion kim loại Chì 30 4.5.2. Khảo sát sự hấp phụ của vỏ xồi đối với ion kim loại Cadimi (Cd2+) 31 4.5.2.1. Xây dựng đƣờng chuẩn 31 4.5.2.2. Khảo sát ảnh hƣởng của thời gian tiếp xúc lên khả năng hấp phụ của vỏ GVHD: PGS.TS Nguyễn Văn Sức 2
5. Hấp phụ chì, cadimi bằng vỏ xồi xồi đối với ion kim loại Cadimi với nồng độ Co=10mg/l 31 4.5.2.3. Khảo sát ảnh hƣởng của pH lên khả năng hấp phụ của vỏ xồi đối với ion kim loại Cadimi 32 4.5.2.4. Khảo sát ảnh hƣởng của khối lƣợng vỏ xồi lên khả năng hấp phụ của vỏ xồi đối với ion kim loại Cadimi 32 4.5.2.5. Khảo sát ảnh hƣởng của thời gian tiếp xúc lên khả năng hấp phụ của vỏ xồi đối với ion kim loại Cadimi với nồng độ Co=20mg/l 33 4.5.2.6. Khảo sát ảnh hƣởng của thời gian tiếp xúc lên khả năng hấp phụ của vỏ xồi đối với ion kim loại Cadimi với nồng độ Co=30mg/l 33 4.5.2.7. Khảo sát nồng độ Cadimi tối ƣu cho khả năng hấp phụ của 0.2g vỏ xồi và thời gian tiếp xúc tối ƣu đối với ion kim loại Cadimi 33 Chƣơng V. KẾT QUẢ VÀ NHẬN XÉT 34 5.1. Khảo sát sự hấp phụ của vỏ xồi đối với ion Pb2+ 34 5.1.1. Xây dựng đƣờng chuẩn 34 5.1.2. Khảo sát ảnh hƣởng của thời gian tiếp xúc lên khả năng hấp phụ của vỏ xồi đối với ion kim loại Chì với nồng độ Co=10mg/l 35 5.1.3. Khảo sát ảnh hƣởng của pH đến khả năng hấp phụ của vỏ xồi đối với ion kim loại Chì 36 5.1.4. Khảo sát ảnh hƣởng của khối lƣợng đến khả năng hấp phụ của vỏ xồi đối với ion kim loại Chì 37 5.1.5. Khảo sát ảnh hƣởng của thời gian tiếp xúc lên khả năng hấp phụ của vỏ xồi đối với ion kim loại Chì với nồng độ Co=20mg/l 38 5.1.6. Khảo sát ảnh hƣởng của thời gian tiếp xúc lên khả năng hấp phụ của vỏ xồi đối với ion kim loại Chì với nồng độ Co=30mg/l 39 5.1.7. Khảo sát nồng độ Chì tối ƣu cho khả năng hấp phụ của 0.2g vỏ xồi và thời gian tiếp xúc 40 phút đối với ion kim loại Chì 40 5.2.1. Xây dựng đƣờng chuẩn: 42 5.2.2. Khảo sát ảnh hƣởng của thời gian tiếp xúc lên khả năng hấp phụ của vỏ xồi đối với ion kim loại Cadmi với nồng độ Co=10mg/l 43 5.2.3. Khảo sát ảnh hƣởng của pH lên khả năng hấp phụ của vỏ xồi đối với ion kim loại Cadmi 44 5.2.4. Khảo sát ảnh hƣởng của thời gian tiếp xúc lên khả năng hấp phụ của vỏ xồi đối với ion kim loại Cadmi với nồng độ Co=20mg/l 45 5.2.5. Khảo sát ảnh hƣởng của thời gian tiếp xúc lên khả năng hấp phụ của vỏ xồi đối với ion kim loại Cadmi với nồng độ Co=30mg/l 46 5.2.6. Khảo sát lƣợng vỏ xồi tối ƣu cho quá trình hấp phụ của vỏ xồi đối với ion kim loại Cadmi 47 5.2.7. Khảo sát nồng độ Cadmi tối ƣu cho khả năng hấp phụ của 0.2g vỏ xồi và thời GVHD: PGS.TS Nguyễn Văn Sức 3
6. Hấp phụ chì, cadimi bằng vỏ xồi gian tiếp xúc 30 phút 47 Chƣơng VI. KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ 50 6.1. Kết luận 50 TÀI LIỆU THAM KHẢO 52 Chƣơng I: GIỚI THIỆU CHUNG 1.1.Đặt vấn đề - Ơ nhiễm nƣớc trên thế giới nĩi chung và ở Việt Nam nĩi riêng đang là một vấn đề nhức nhối hiện nay bởi những tác hại to lớn của chúng đến chất lƣợng mơi trƣờng và sức khỏe con ngƣời trên tồn thế giới. Đặc biệt từ khi cuộc cách mạng khoa học cơng nghệ ra đời một mặt năng suất lao động nâng cao một cách đáng kể, đồng thời kèm theo đĩ là mức độ tàn phá mơi trƣờng sống của chính chúng ta ngày càng nghiêm trọng hơn. Nƣớc thải cơng nghiệp kèm theo các chất độc hại nhƣ kim loại nặng đang là mối nguy hiểm đối với mơi trƣờng. - Ở Việt Nam, ơ nhiễm mơi trƣờng nƣớc cũng đang ở mức báo động. TP.Hồ Chí Minh (HCM), Đà Nẵng, Vinh, Hà Nội, Hải Phịng và các thành phố lớn là những nơi dẫn đầu về mức độ ơ nhiễm. Ở TP.HCM, hầu hết các kênh rạch bị nhiễm bẩn trầm trọng: Ơ nhiễm hữu cơ, ơ nhiễm vơ cơ và sinh vật, ơ nhiễm GVHD: PGS.TS Nguyễn Văn Sức 4