Nghiên cứu khả năng xử lý ion Ni2+ trong nước bằng vật liệu tự nhiên sericit ở mỏ Sơn Bình, Hà Tĩnh

Bài viết "Nghiên cứu khả năng xử lý ion Ni2+ trong nước bằng vật liệu tự nhiên sericit ở mỏ Sơn Bình, Hà Tĩnh" giới thiệu kết quả nghiên cứu về các yếu tố ảnh hưởng đến dung lượng và hiệu suất hấp phụ ion Ni2+ của sericit tự nhiên ở vùng Sơn Bình - Hà Tĩnh như pH, thời gian tiếp xúc, nồng độ ion Ni2+ ban đầu, khối lượng chất hấp phụ. Mời các bạn cùng tham khảo!
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Nghiên cứu khả năng xử lý ion Ni2+ trong nước bằng vật liệu tự nhiên sericit ở mỏ Sơn Bình, Hà Tĩnh HỘI NGHỊ TOÀN QUỐC KHOA HỌC TRÁI ĐẤT VÀ TÀI NGUYÊN VỚI PHÁT TRIỂN BỀN VỮNG (ERSD 2022)Nghiên cứu khả năng xử lý ion Ni2+ trong nước bằng vật liệu tự nhiên sericit ở mỏ Sơn Bình, Hà Tĩnh Võ Thị Hạnh 1,*, Lê Thị Duyên1,2, Nguyễn Mạnh Hà1, Đỗ Thị Hải1, Nguyễn Thị Thanh Thảo3, Bùi Hoàng Bắc2,3 1 Khoa Khoa học cơ bản, Trường Đại học Mỏ - Địa Chất 2 Trung tâm phân tích, thí nghiệm công nghệ cao, Trường Đại học Mỏ - Địa Chất 3 Khoa Khoa học và Kỹ thuật địa chất, Trường Đại học Mỏ - Địa ChấtTÓM TẮTNguyên liệu sericit tự nhiên khu vực Sơn Bình, Hương Sơn, Hà Tĩnh được sử dụng phấp phụ ion Ni2+ trongmôi trường nước. Các yếu tố ảnh hưởng tới dung lượng và hiệu suất hấp phụ như pH, thời gian tiếp xúc,khối lượng chất hấp phụ và nồng độ ban đầu của Ni2+ lần lượt được khảo sát. Kết quả chỉ ra rằng trong điềukiện tại pH0 7, 20 g/L sericit, nồng độ ban đầu của Ni2+ 40 mg/L, sự hấp phụ Ni2+ đạt cân bằng sau khoảng60 phút tiếp xúc, dung lượng hấp phụ đạt 1,8 mg/g và hiệu suất đạt 88 %. Quá trình hấp phụ tuân theo môhình đẳng nhiệt hấp phụ Langmuir với dung lượng hấp phụ đơn lớp cực đại bằng 3,86 mg/g và tuân theophương trình động học hấp phụ giả bậc 2.Từ khóa: Sericit, Xử lý Ni2+, Hấp phụ.1. Đặt vấn đề Hiện nay ở Việt Nam, các khu công nghiệp hình thành với số lượng và quy mô ngày càng lớn, đem lạicho đất nước nhiều lợi ích về kinh tế - xã hội. Nhưng bên cạnh đó, nó cũng tạo ra một lượng lớn các chấtthải vào môi trường, đặc biệt là vào môi trường nước. Hàng ngày, ước tính có khoảng hơn một triệu m3nước thải được thải ra từ các khu công nghiệp, nhưng trong số đó chỉ có khoảng 30% là nước thải đã quaxử lý. Lượng nước thải công nghiệp còn lại được thải trực tiếp vào hệ thống thoát nước như sông, hồ, ....Điều này đã gây ra những tác động nguy hại nghiêm trọng cho môi trường cũng như sức khỏe con người.Các ion kim loại nặng như Ni2+, Cu2+, Cd2+, Pb2+, Zn2+, ... với hàm lượng vượt ngưỡng cho phép từ chấtthải công nghiệp chính là những tác nhân gây ra ô nhiễm cho môi trường nước. Do đó, vấn đề xử lý cáckim loại nặng có trong nước thải công nghiệp đang trở thành một trong những vấn đề cấp thiết. Sericit là một trong các khoáng chất có trong tự nhiên. Ở nước ta sericit cũng đang được khảo khát ởnhiều địa phương, đặc biệt là khu vực Hương Sơn, Hà Tĩnh. Do khả năng hấp phụ và trao đổi cation cao,sericit đã được các nhà khoa học trên thế giới nghiên cứu, sử dụng để xử lý các ion kim loại nặng trongnước như Cu2+ (Hyoung, 2007), Pb2+ (Hyoung, 2007; Hee-Jeong Choi, 2019; Seung Mok Lee, 2014), Ni2+(Taik-Nam Kwon, 2013; Ju-Hyun Cha, 2015), Mn2+ (Seung Mok Lee, 2014) ... và các anion độc hại nhưPO43-, As (III), As (V) (Cheongho Lee, 2017), U(VI) (Yubing Sun, 2016), …. Tuy nhiên ở nước ta, việcnghiên cứu ứng dụng của sericit mới chỉ dừng lại trong việc nghiên cứu sử dụng làm chất độn gia cườngcho vật liệu polyme (Nguyễn Việt Dũng, 2012) và cho cao su thiên nhiên (Ngô Kế Thế, 2009)... Do đó,trong bài báo này, nối tiếp các nghiên cứu về sericit (Nguyễn Thị Thanh Thảo, 2014; Nguyễn Thị ThanhThảo, 2016; Võ Thị Hạnh, 2022), chúng tôi giới thiệu kết quả nghiên cứu về các yếu tố ảnh hưởng đếndung lượng và hiệu suất hấp phụ ion Ni2+ của sericit tự nhiên ở vùng Sơn Bình - Hà Tĩnh như pH, thời giantiếp xúc, nồng độ ion Ni2+ ban đầu, khối lượng chất hấp phụ.2. Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu2.1. Vật liệu sericit tự nhiên ở mỏ Sơn Bình - Hà Tĩnh Mẫu nghiên cứu được lấy sau công đoạn tuyển của mỏ sericit vùng Sơn Bình, Hương Sơn, Hà Tĩnh. Sauđó, các mẫu được trộn đều và được tách lọc ở các cỡ hạt < 20 µm theo phương pháp phân tích rây theo mộtsố cấp hạt và phân cấp thủy lực theo phương pháp lắng tự nhiên. Mẫu sau khi tách được sấy khô ở nhiệt độ60C và được sử dụng để nghiên cứu các đặc trưng hóa lý như thành phần pha bằng giản đồ nhiễu xạ tia X,thành phần hóa học bằng đo phổ tán xạ năng lượng tia X (EDS), khối phổ cảm ứng Plasma (ICP-MS) vàkết quả nghiên cứu được nhóm nghiên cứu công bố ở công trình (Võ Thị Hạnh, 2022).* Tác giả liên hệEmail: vothihanh@humg.edu.vn 11662.2. Xác định pHPZC của vật liệu sericit Giá trị pH mà tại đó bề mặt sericit trung hòa điện tích (pHPZC) được xác định bằng phương pháp đo độlệch pH. Trong phương pháp này 0,25 g nguyên liệu sericit được cho vào 50 mL dung dịch KCl 0,01 M cópH ban đầu (pH0) khác nhau, được điều chỉnh bằng dung dịch HCl 0,01 M hoặc NaOH 0,01 M. Hỗn hợpsau đó được khuấy bằng máy khuấy ở tốc độ 800 vòng/phút trong 30 phút. Cuối cùng, lọc lấy dung dịch vàxác định lại pH (pHs) của nước lọc, từ đó tính ∆pH và vẽ đồ thị biểu diễn sự biến đổi của pH theo pH0.Giá ...