Nghiên cứu khả năng hập phụ Metylen xanh trong dung dịch nước của các vật liệu hấp phụ chế tạo từ bã mía

Bài báo này thông báo kết quả nghiên cứu sử dụng bã mía xử lí bằng fomandehit (vật liệu hấp phụ 1) và axit sunfuric (vật liệu hấp phụ 2) để tách loại metylen xanh trong dung dịch nước. Các thí nghiệm đƣợc tiến hành ở nhiệt độ phòng (26±10C). Các thông số hấp phụ đƣợc xác định theo mô hình đẳng nhiệt hấp phụ Langmuir.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Nghiên cứu khả năng hập phụ Metylen xanh trong dung dịch nước của các vật liệu hấp phụ chế tạo từ bã mía Lê Hữu Thiềng và cs Tạp chí KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ 78(02): 45 - 50 NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG HẤP PHỤ METYLEN XANH TRONG DUNG DỊCH NƢỚC CỦA CÁC VẬT LIỆU HẤP PHỤ CHẾ TẠO TỪ BÃ MÍA Lê Hữu Thiềng*, Ngô Thị Lan Anh, Đào Hồng Hạnh, Nguyễn Thị Thúy Trường Đại học Sư phạm - ĐH Thái Nguyên TÓM TẮT Bài báo này thông báo kết quả nghiên cứu sử dụng bã mía xử lí bằng fomandehit (vật liệu hấp phụ 1) và axit sunfuric (vật liệu hấp phụ 2) để tách loại metylen xanh trong dung dịch nƣớc. Các thí nghiệm đƣợc tiến hành ở nhiệt độ phòng (26±1 0C). Các thông số hấp phụ đƣợc xác định theo mô hình đẳng nhiệt hấp phụ Langmuir. Các kết quả thực nghiệm cho thấy: với lƣợng các vật liệu hấp phụ là 0,4 gam; nồng độ đầu của metylen xanh là 99,23 mg/l, độ pH bằng 7,0, thời gian đạt cân bằng hấp phụ của vật liệu hấp phụ 1 là 60 phút, của vật liệu hấp phụ 2 là 90 phút. Các vật liệu hấp phụ có khả năng hấp phụ tốt hơn so với nguyên liệu. Hiệu suất hấp phụ của vật liệu hấp phụ 1 là 87,38%, vật liệu hấp phụ 2 là 90%. Từ khóa: Hấp phụ, bã mía, fomandehit, axit sunfuric, metylen xanh MỞ ĐẦU* Thuốc nhuộm đƣợc sử dụng rộng rãi trong các ngành công nghiệp nhƣ dệt may, cao su, giấy, nhựa… Do tính tan cao, các thuốc nhuộm là một trong những nguồn ô nhiễm nƣớc của nƣớc thải công nghiệp. Việc thải nƣớc thải chứa thuốc nhuộm chƣa qua xử lý vào các nguồn nƣớc tự nhiên nhƣ sông, suối,… sẽ làm nhiễm độc các sinh vật sống trong nƣớc và phá hủy cảnh quan môi trƣờng tự nhiên. Trong số nhiều phƣơng pháp xử lý nguồn nƣớc bị nhiễm thuốc nhuộm, phƣơng pháp hấp phụ đƣợc lựa chọn và đã mang lại hiệu quả tốt nhất. Trên thế giới, trong những năm gần đây việc tận dụng các phụ phẩm nông nghiệp, công nghiệp sẵn có, rẻ tiền chế tạo các vật liệu hấp phụ (VLHP) để tách loại các chất gây ô nhiểm nói chung, thuốc nhuộm nói riêng trong các nguồn nƣớc đang đƣợc chú ý [2,5,6]. Ở Việt Nam, hàng năm các nhà máy sản xuất đƣờng từ mía, tạo ra một lƣợng rất lớn bã mía. Bã mía khô chứa khoảng 34,5% xenlulozo, 24% hemixenlulozo và 22÷25% lignin. Các polime sinh học này có chứa nhóm chức hydroxyl hoặc phenolic, sau khi biến đổi hóa học có thể tạo ra các vật liệu có nhiều hoạt tính mới [3,4]. Trong bài báo này, chúng tôi trình bày một số kết quả nghiên cứu khả năng hấp phụ metylen xanh (loại thuốc nhuộm bazơ) trong nƣớc của bã mía qua xử lý bằng fomandehit và axit sunfuric. * Tel:0982859002 THỰC NGHIỆM 1.Thiết bị và hóa chất a. Hóa chất - Dung dịch fomanđehit 1%. - Axit sunfuric đặc, dung dịch NaHCO3 1% - Dung dịch metylen xanh nồng độ 500 mg/l - Cồn 600, dung dịch NaOH 0,01 N; dung dịch HCl 0,01 N. b. Thiết bị, dụng cụ - Máy đo pH Presisa 600 (Thụy sỹ) - Máy quang phổ hấp thụ phân tử UV mini 1240 (Shimadzu – Nhật Bản) - Máy khuấy IKA Labortechnik. - Tủ sấy Jero Tech (Hàn Quốc) 2. Chế tạo vật liệu hấp phụ từ bã mía a. Chuẩn bị nguyên liệu Bã mía sau khi thu về tách lấy phần lõi, rửa bằng nƣớc máy nhiều lần rồi rửa lại bằng nƣớc cất. Bã mía đƣợc xử lý sơ bộ bằng cách đun sôi trong nƣớc cất khoảng 3040 phút để loại bỏ đƣờng hòa tan, cắt nhỏ, sấy khô ở 80oC. Bã mía khô đƣợc nghiền nhỏ bằng máy nghiền thông dụng, rây để thu đƣợc nguyên liệu [1]. b. Chế tạo vật liệu hấp phụ * VLHP 1: Cân một lƣợng xác định nguyên liệu, trộn đều với dung dịch fomanđehit 1% theo tỉ lệ 1:5 (nguyên liệu:fomanđehit; khối 45 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn Lê Hữu Thiềng và cs Tạp chí KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ lƣợng (g):thể tích (ml)), sau đó đem sấy ở 50oC trong 4 giờ. Lọc thu lấy nguyên liệu, rửa sạch bằng nƣớc cất hai lần để loại bỏ fomanđêhit dƣ và sấy ở 80oC cho đến khô, đem nghiền nhỏ, rây thu đƣợc VLHP 1 có kích thƣớc hạt cỡ từ