Nghiên cứu khả năng hấp thụ Cu 2+ của lá chè, lá mía, lá ngô

Bài báo này trình bày kết quả nghiên cứu việc hấp phụ ion Cu2+ trong dung dịch loãng bằng cách sử dụng ba loại lá cây khác nhau làm chất hấp phụ: lá chè, lá mía, lá ngô. Ảnh hưởng của các yếu tố: thời gian hấp phụ, pH, khối lượng và kích thước lá cây, nồng độ ion Cu2+ ban đầu được nghiên cứu ở nhiệt độ phòng (27  1 0C), tốc độ lắc 250 vòng/phút.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Nghiên cứu khả năng hấp thụ Cu 2+ của lá chè, lá mía, lá ngôLê Hữu ThiềngTạp chí KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ72(10): 42 - 47NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG HẤP PHỤ Cu2+ CỦA LÁ CHÈ, LÁ MÍA, LÁ NGÔLê Hữu Thiềng, Trịnh Thu QuyênTrường Đại học Sư phạm – Đại học Thái NguyênTÓM TẮTBài báo này trình bày kết quả nghiên cứu việc hấp phụ ion Cu2+ trong dung dịch loãng bằng cáchsử dụng ba loại lá cây khác nhau làm chất hấp phụ: lá chè, lá mía, lá ngô. Ảnh hưởng của các yếutố: thời gian hấp phụ, pH, khối lượng và kích thước lá cây, nồng độ ion Cu 2+ ban đầu được nghiêncứu ở nhiệt độ phòng (27  10C), tốc độ lắc 250 vòng/phút. Nồng độ ion Cu2+ được xác định bằngphương pháp phổ hấp thụ nguyên tử ngọn lửa (F-AAS). Thực hiện quá trình hấp phụ với 0,5 gamtừng loại lá cây có kích thước xác định và 50 ml dung dịch ion Cu 2+ có nồng độ xác định. Kết quảnghiên cứu các điều kiện tối ưu cho quá trình hấp phụ Cu2+ của ba loại lá cây là: thời gian đạt cânbằng hấp phụ của lá chè, lá mía là 30 phút, lá ngô là 40 phút; pH tối ưu cho quá trình hấp phụ ionCu2+ của ba loại lá là 5; khi tăng khối lượng vật liệu hấp phụ (VLHP), tăng nồng độ ban đầu củaion Cu2+ thì dung lượng hấp phụ tăng; khi tăng kích thước VLHP thì dung lượng hấp phụ giảm.Mục đích của nghiên cứu này là tìm và sử dụng một số loại lá cây được trồng phổ biến ở Việt Namđể loại bỏ các kim loại nặng trong dung dịch nước.Từ khóa: Hấp phụ, lá chè, lá mía, lá ngô, kim loại nặng, đồngMỞ ĐẦUSự phát triển của các ngành công nghiệp như:khai mỏ, luyện kim, hóa dầu, mạ điện, pin,nguyên tử…trong những năm gần đây là mộttrong những nguyên nhân cơ bản làm gia tănghàm lượng các kim loại nặng trong môitrường, đặc biệt là môi trường nước. Ô nhiễmnguồn nước bởi kim loại nặng đang là vấn đềmôi trường cấp bách rất được quan tâm hiệnnay. Hàm lượng các kim loại nặng như: asen,chì, coban, niken, đồng…được phát hiệntrong nước thải công nghiệp, đặc biệt lànguồn nước sinh hoạt của các khu dân cư gầnnhà máy, khu công nghiệp, khu chế xuất…ngày càng cao đã ảnh hưởng nghiêm trọngđến sức khỏe và cuộc sống của con người. Dođó việc loại bỏ các kim loại nặng, độc ra khỏicác nguồn nước, đặc biệt là nguồn nước sinhhoạt đang là mục tiêu môi trường quan trọngbậc nhất phải giải quyết hiện nay. Bên cạnh cácphương pháp truyền thống như phương phápkết tủa, trao đổi ion, chiết dung môi... người tađã bắt đầu nghiên cứu các biện pháp sinh học đểtách các kim loại nặng trong nước [2], [4], [5.]Biện pháp sinh học là công nghệ mới sử dụngcác vật liêu hấp phụ là các nguyên liệu tựnhiên như: đá tự nhiên, lá cây, rễ cây...hoặcphụ phẩm nông nghiệp, công nghiệp rất sãncó, dễ kiếm, rẻ tiền, thân thiện với môi trườngđể hấp phụ được các ion kim loại nặng. Đâylà ưu điểm nổi bật của phương pháp hấp phụmà các phương pháp khác không có được.Trong bài báo này, chúng tôi trình bày một sốkết quả nghiên cứu khả năng hấp phụ Cu2+của lá chè, lá mía, lá ngô.THỰC NGHIỆMHóa chất và thiết bị*Hóa chất: CuSO4.5H2O, NaOH, H2SO4,nước cất hai lần. Các hóa chất dùng cho cácthí nghiệm đều là loại tinh khiết PA.* Thiết bị:- Máy xay, máy lắc, tủ sấy, máy đo pH.- Máy quang phổ hấp thụ nguyên tử Thermo(Anh).- Nồng độ của Cu2+ trong dung dịch trước vàsau hấp phụ được xác định bằng phương phápphổ hấp thụ nguyên tử ngọn lửa (F- AAS).Các điều kiện đo phổ F-AAS của Cu được chỉra ở bảng 1.Bảng 1. Các điều kiện đo phổ F-AAS của CuBước sóng314,5 nmKhe đo0,5 nmTel: 0982859002Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyênhttp://www.lrc-tnu.edu.vn |42Lê Hữu Thiềng và csTạp chí KHOA HỌC & CÔNG NGHỆCường độ đèn HCLChiều cao đènTốc độ dòng khíKhoảng tuyến tínhKẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬNKhảo sát khả năng hấp phụ ion Cu2+ củacác VLHPLấy 50ml dung dịch Cu2+ có nồng độ xác địnhcho vào các bình tam giác dung tích 100ml.Dùng các dung dịch NaOH, H2SO4 loãng đểđiều chỉnh pH của dung dịch đến pH = 5, sauđó cho riêng rẽ vào các bình 0,5 gam mỗi loạiVLHP. Tiến hành hấp phụ trong 60 phút ởnhiệt độ phòng (27  10C), tốc độ lắc 250vòng/phút. Lọc bỏ bã rắn, lấy nước lọc đem xácđịnh nồng độ Cu2+ còn lại, từ đó tính dung lượnghấp phụ q. Kết quả thu được ở Bảng 2.Kết quả khảo sát cho thấy lá chè, lá mía, lángô đều có khả năng hấp phụ Cu2+Khảo sát thời gian đạt cân bằng hấp phụTiến hành quá trình hấp phụ Cu 2+ của lá chè,lá mía, lá ngô ở các thời gian hấp phụ khácnhau từ 10 ÷ 100 phút, pH = 5, lắc ở nhiệt độphòng (27  10C). Kết quả thu được ở Bảng3, Hình 1.75% Imax7mm1,1 ml/phút0,1 ÷ 10,0 mg/lChuẩn bị VLHP từ lá chè, lá mía, lá ngô- Lá chè, lá mía, lá ngô sau khi rửa sạchbằng nước máy, đem phơi khô dưới ánhnắng mặt trời rồi rửa lại bằng nước cất, sấynhỏ bằng máy xay thông dụng, rây thu lấybột lá (VLHP). VLHP có kích thước hạt xácđịnh trong khoảng (0,02÷ 0,15 mm) [1], [3], [6]Nghiên cứu khả năng hấp phụ Cu2+ của cácVLHP- Khảo sát thời gian đạt cân bằng hấp phụ.- Ảnh hưởng của: pH, lượng VLHP, kíchthước VLHP, nồng độ đầu của Cu2+.- ...