Nghiên cứu biến tính bentonit Phú Yên để hấp phụ La(III) trong nước

Trong phạm vi bài viết này, chúng tôi nghiên cứu biến tính bentonit Phú Yên bằng các dung dịch NaCl, NaNO3, HCl, HNO3 và tiến hành khảo sát các điều kiện, để hấp phụ La3+ trong dung dịch loãng của vật liệu này đạt kết quả tốt nhất.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Nghiên cứu biến tính bentonit Phú Yên để hấp phụ La(III) trong nước NGHIÊN CỨU BIẾN TÍNH BENTONIT PHÚ YÊN ĐỂ HẤP PHỤ La(III) TRONG NƯỚC NGUYỄN THÁI THẠCH ĐIỂU – VÕ VĂN TÂN Trường Đại học Sư phạm – Đại học Huế Tóm tắt: Bentonit Phú Yên được biến tính bằng dung dịch NaCl, NaNO3, HCl, HNO3 và khảo sát khả năng hấp phụ La(III) trong dung dịch loãng. Bentonit biến tính được khảo sát đặc trưng thông qua phương pháp XRD, SEM và IR. Kết quả khảo sát các điều kiện ảnh hưởng đến khả năng hấp phụ La3+ trên bentonit biến tính cho thấy pH tốt nhất cho quá trình hấp phụ là 3,3. Dung lượng hấp phụ cực đại La3+ bằng bentonit biến tính theo phương trình đẳng nhiệt hấp phụ Langmuir là 13,59 (mg/g), theo phương trình Freundlich là 13,45 (mg/g). Từ khóa: Biến tính bentonit, hấp phụ La(III) trong dung dịch loãng, hấp phụ La 3+ bằng bentonit Phú Yên biến tính1. ĐẶT VẤN ĐỀĐất hiếm đã và đang được sử dụng trong nhiều ngành công nghiệp và ứng dụng: từ truyềnthông, tin học, điều khiển từ xa, tự động hóa, đến các lĩnh vực sản xuất chất xúc tác xử lý rác– khí thải hay chế tạo vật liệu phát quang, làm phân bón trong nông nghiệp… Vì chúng cónhiều tính chất đặc biệt [2], [3], [7], [8]. Hiê ̣n nay, có nhiề u phương pháp đươ ̣c sử du ̣ng đểtách ion kim loa ̣i ra khỏi dung dich ̣ loañ g như: trao đổ i ion, thẩ m thấ u ngươ ̣c, kế t tủa hoă ̣c hấ pphu ̣… Trong đó, hấ p phu ̣ là phương pháp có nhiề u ưu điể m và đang đươ ̣c dùng rô ̣ng raĩ vì cácvâ ̣t liê ̣u sử du ̣ng làm chấ t hấ p phu ̣ tương đố i phong phú, dễ điề u chế và không đắ t tiề n, cũngnhư không đưa thêm vào môi trường các chấ t đô ̣c ha ̣i khác [1], [6]. Các vâ ̣t liê ̣u hấ p phu ̣ da ̣ngkhoáng sét có nguồ n gố c tự nhiên, thân thiê ̣n với môi trường hiê ̣n đang đươ ̣c nghiên cứu ởmức đô ̣ nhấ t đinh ̣ [1], [4], [5].Trong phạm vi bài báo này, chúng tôi nghiên cứu biến tính bentonit Phú Yên bằng các dungdịch NaCl, NaNO3, HCl, HNO3 và tiến hành khảo sát các điều kiện, để hấp phụ La3+ trongdung dịch loãng của vật liệu này đạt kết quả tốt nhất.2. THỰC NGHIỆM2.1. Hóa chấ t, thiết bị- Các loại hóa chất sử dụng trong phòng thí nghiệm: NaCl, NaNO3, HCl, HNO3, La(NO3)3,dung dịch chuẩn DTPA 10-3M, dung dịch chất chỉ thị asenazo (III) 1%, dung dịch đệm natriaxetat,… đều dùng loại PA.- Phương pháp phổ nhiễu xạ tia X (XRD) và chụp ảnh hiển vi điện tử quét (SEM) được đotrên máy D8 Advance, Brucker – Đức và máy Nova NanoSem FEI 450 tại Khoa Hóa học,trường Đại học Khoa học Tự nhiên – Đại học Quốc gia Hà Nội.- Phổ hồng ngoại được xác định trên máy IR Prestige – 21, SHIMADZU tại phòng thí nghiệmphân tích công cụ khoa Hóa học, trường Đại học Sư phạm, Đại học Huế. ̣2.2. Tiế n hành thí nghiêm2.2.1. Nghiên cứu biế n tính bentonit Phú YênQuá trình biế n tính bentonit trải qua hai giai đoa ̣n chính sau:Kỷ yếu Hội nghị Khoa học Sau Đại học lần thứ haiTrường Đại học Sư phạm Huế, tháng 10/2014: tr. 183-190184 NGUYỄN THÁI THẠCH ĐIỂU – VÕ VĂN TÂNa. Xử lý sơ bộ: Khoáng bentonit nguyên khai đươ ̣c nghiề n nhỏ, hòa tan trong nước, tách bỏ ̣ huyề n phù để lắ ng, lo ̣c ga ̣n lấ y phầ n dưới, rửaphầ n sa khoáng qua rây lo ̣c 0,45mm. Dung dichvà sấ y khô ở nhiê ̣t đô ̣ 80 C. ob. Hoạt hóa bentonit: Bentonit sau khi xử lý sơ bô ̣ đươ ̣c hoạt hóa bằng cách ngâm trong các ̣ NaCl 1M; NaNO3 1M; HCl 1M hoặc HNO3 1M, ở những điều kiện nhất định.loại dung dich:Sau đó rửa sa ̣ch bằ ng nước cấ t, lo ̣c ga ̣n lấ y phầ n bentonit, sấy khô ở 80oC trong 12 giờ.2.2.2. Nghiên cứu khả năng hấp phụ dung dịch La3+ bằng vật liệu bentonit Phú Yên biến tínhSử du ̣ng lươ ̣ng bentonit biế n tính cho mỗi thí nghiệm là 0,5g cho vào cô ̣t sắ c ký. Cho chảyqua cột 4ml dung dich ̣ La(NO3)3 có nồng độ ban đầu đã biết chính xác (bằng phương phápchuẩn độ với DTPA 10-3M sử dụng thuốc thử asenazo (III) có mặt đệm natri axetat) vớikhoảng thời gian, pH xác định ở nhiệt độ phòng là 25oC. Hứng lấ y dung dich ̣ La3+ còn dư vàxác đinh ̣ nồ ng đô ̣ La sau hấ p phu ̣ tương ứng với điều kiện khảo sát. 3+- Dung lượng hấp phụ Q được tính theo phương trình: (Co  Ccb ) Q .V m- Hiệu suất hấp phụ được tính theo phương trình: (Co  Ccb ) ...