Download miễn phí Luận văn Nghiên cứu khả năng tách loại và thu hồi một số kim loại nặng trong dung dịch nước bằng vật liệu hấp phụ chế tạo từ vỏ lạc
MỤC LỤC
Mở đầu . 1
Chương 1: TỔNG QUAN . 3
1.1 Giới thiệu chung về một số ion kim loại nặng . 3
1.1.1. Các kim loại nặng . 3
1.1.2. Tình trạng ô nhiễm kim loại nặng . 5
1.1.3 Tác dụng sinh hóa kim loại nặng đối với con người và
môi trường .5
1.2. Giới thiệu về phương pháp hấp phụ . 6
1.2.1. Các khái niệm . 6
1.2.2. Các mô hình cơ bản của quá trình hấp phụ . 9
1.3. Giới thiệu về nguyên liệu vỏ lạc . 15
1.3.1.Thành phần và tính chất của vỏ lạc . 15
1.3.2. Một số hướng nghiên cứu vỏ lạc làm VLHP . 17
1.4.Giới thiệu sơ lược về phương pháp phổ hấp thụ nguyên tử (AAS) . 17
1.4.1.Nguyên tắc . 17
1.4.2. Điều kiện nguyên tử hóa mẫu .19
1.4.3. Cường độ vạch phổ hấp thụ nguyên tử 19
1.4.4. Phương pháp đường chuẩn .20
1.4.5. Ưu điểm của phép đo 21
Chương 2: THỰC NGHIỆM . 22
2.1. Thiết bị và hóa chất . 22
2.1.1. Thiết bị . 22
2.1.2. Hóa chất . 22
2.2. Chế tạo VLHP từ nguyên liệu vỏ lạc . 23
2.3. Các điều kiện tối ưu để xác định hàm lượng một số ion kim
loại nặng bằng phương pháp phổ hấp thụ nguyên tử . 24
2.4 Khảo sát khả năng hấp phụ một số ion kim loại nặng của VLHP chế tạo
từ vỏ lạc bằng phương pháp hấp phụ động trên cột 28
2.4.1. Chuẩn bị cột hấp phụ 28
2.4.2. Khảo sát ảnh hưởng của tốc độ dòng .29
2.4.3. Khảo sát ảnh hưởng của nồng độ đầu chất bị hấp phụ . 36
2.5. Khảo sát khả năng thu hồi một số ion kim loại nặng .44
2.5.2. Khảo sát ảnh hưởng của tốc độ dòng đến khả năng giải hấp các ion Cu2+, Pb2+và Ni . 44
2.5.1. Khảo sát ảnh hưởng của nồng độ axit HNO3đến sự thu hồi các ion kim loại Cu2+và Pb2+.48
2.6 Khảo sát khả năng hấp phụ của nguyên liệu vỏ lạc .52
2.6.1 Khảo sát ảnh hưởng của nồng độ đầu 52
2.7 Khảo sát khả năng tái sử dụng VLHP.61
2.8 Khảo sát khả năng tách loại và thu hồi ion Ni2+trong nước thải
nhà máy Z159 bằng phương pháp hấp phụ trên VLHP chế tạo từ vỏ lạc . 64
2.8.1 Khảo sát khả năng tách loại của ion Ni2+. 64
2.8.2 Khảo sát khả năng giải hấp của ion Ni2+. 65
KẾT LUẬN . 67
TÀI LIỆU THAM KHẢO . 69
Để tải bản Đầy Đủ của tài liệu, xin Trả lời bài viết này, Mods sẽ gửi Link download cho bạn sớm nhất qua hòm tin nhắn.
Ai cần download tài liệu gì mà không tìm thấy ở đây, thì đăng yêu cầu down tại đây nhé:
Nhận download tài liệu miễn phí
Tóm tắt nội dung tài liệu:
ám hơinguyên tử tự do của các nguyên tố cần phân tích trong mẫu để chúng
có khả năng hấp thụ bức xạ đơn sắc. Đây là giai đoạn quan trọng nhất
và quyết định đến kết quả của phép đo AAS.
3. Chọn nguồn phát tia sáng có bước sóng phù hợp với nguyên tố phân
tích và chiếu vào đám hơi nguyên tử đó. Phổ hấp thụ sẽ xuất hiện.
4. Nhờ một hệ thống máy quang phổ, người ta thu toàn bộ chùm sáng
sau khi đi qua môi trường hấp thụ, phân li chúng thành phổ và chọn
một vạch phổ cần đo của nguyên tố phân tích hướng vào khe đo để đo
cường độ của nó. Trong một giới hạn nhất định của nồng độ, giá trị
cường độ này phụ thuộc tuyến tính vào nồng độ của nguyên tố cần
phân tích theo phương trình :
A = k.C.L (1.12)
Trong đó:
A : Cường độ vạch phổ hấp thụ,
k : Hằng số thực nghiệm,
L : chiều dài môi trường hấp thụ,
C : Nồng độ nguyên tố cần xác định trong mẫu đo phổ.
5. Thu và ghi kết quả đo cường độ vạch phổ hấp thụ. [6, 9]
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 19
1.4.2 Điều kiện nguyên tử hóa mẫu
Nguyên tử hóa mẫu là công việc quan trọng nhất của phép đo phổ hấp thụ
nguyên tử, Mục đích của quá trình này là tạo ra đám hơi nguyên tử tự do từ mẫu
phân tích với hiệu suất cao và ổn định, để phép đo đạt kết quả chính xác với độ
lặp lại cao. Ở phương pháp phổ hấp thụ nguyên tử (F - AAS), tức là chỉ sử dụng
năng lượng nhiệt của ngọn lửa đền khí để tạo hóa hơi và nguyên tử hóa mẫu
phân tích, nhiệt độ của ngọn lửa là yếu tố quyết định đến hiệu suất nguyên tử hóa
mẫu phân tích và mọi yếu tố khác ảnh hưởng đến nhiệt độ của ngọn lửa đều có
thể ảnh hưởng đến kết quả phân tích. [6, 9]
- Thành phần hỗn hợp khí đốt tạo ra ngọn lửa
- Chiều cao đèn nguyên tử hóa mẫu
- Tốc độ dẫn mẫu
1.4.3 Cường độ vạch phổ hấp thụ nguyên tử
Lý thuyết và thực nghiệm cho thấy rằng, trong vùng nồng độ nhỏ của
nguyên tố phân tích, mối quan hệ giữa cường độ một vạch phổ hấp thụ của
nguyên tố đó và nồng độ của nó trong đám hơi nguyên tử tự do cũng tuân theo
định luật Lambe Bear. Nghĩa là nếu chiếu một chùm sáng đơn sắc có cường độ
ban đầu Io qua đám hơi nguyên tử tự do của nguyên tố phân tích có nồng độ N và
bề dày L cm thì ta có:
I = Io.e
-(K
.N.L)
(1.13)
Trong đó:
I: Cường độ của chùm sáng ra khỏi đám hơi nguyên tử
Io: Cường độ của chùm sáng chiếu vào đám hơi nguyên tử
K
: Hệ số hấp thụ nguyên tử của vạch phổ tần số
N: Nồng độ nguyên tử tự do của nguyên tố cần phân tích
L: Bề dày lớp hấp thụ
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 20
Gọi Aλ là mật độ quang hay độ tắt nguyên tử của chùm tia sáng cường
độ Io sau khi qua môi trường hấp thụ. Aλ được tính bởi công thức:
Aλ = log
I
I o
= 2,303.K
.N.L (1.14)
Nếu các phép đo được thực hiện trên cùng một máy đo phổ hấp thụ
nguyên tử thì L = const, nên có thể viết:
Aλ = K.N (1.15)
Trong đó:
K: Hằng số thực nghiệm phụ thuộc K
, L, và nhiệt độ môi trường hấp thụ.
Gọi nồng độ nguyên tố ở mẫu phân tích là C. Từ nhiều kết quả thực
nghiệm chỉ ra rằng, trong một giới hạn nhất định của C, mối quan hệ giữa N và C
được xác định theo công thức:
N = k.C
b
(1.16)
Trong đó:
k: Hằng số thực nghiệm phụ thuộc điều kiện hóa hơi và nguyên tử hóa mẫu
b: Hằng số bản chất, phụ thuộc vào từng vạch phổ của nguyên tố. 0 < b
1.
Với mỗi vạch phổ ta luôn tìm được một giá trị Co mà với mọi giá trị:
C > Co thì 0 < b < 1, lúc này Aλ không phụ thuộc tuyến tính C.
C < Co thì b = 1, lúc này Aλ phụ thuộc tuyến tính C theo phương trình
(1.17) là sự kết hợp của (1.15) và (1.16):
Aλ = a.C
b
(1.17)
Trong đó:
a: Hằng số thực nghiệm, a = K.k [6, 9]
1.4.4 Phương pháp đường chuẩn
Để xác định nồng độ của nguyên tố trong mẫu phân tích theo phép đo phổ
hấp thụ nguyên tử, ta có thể tiến hành theo phương pháp đường chuẩn hay
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 21
phương pháp thêm tiêu chuẩn. Thực hiện đề tài này, chúng tui tiến hành theo
phương pháp đường chuẩn.
Cơ sở của phương pháp: Dựa trên sự phụ thuộc của cường độ vạch phổ hấp thụ
(hay độ hấp thụ nguyên tử) vào vùng nồng độ nhỏ của cấu tử cần xác định trong mẫu
theo phương trình Aλ = a.C
b
để có sự phụ thuộc tuyến tính giữa Aλ và C.
Kỹ thuật thực nghiệm:
- Pha chế một dãy dung dịch chuẩn có hàm lượng chất phân tích tăng dần
trong cùng điều kiện về lượng thuốc thử, độ axit…
- Đo độ hấp thụ nguyên tử của các nguyên tố cần nghiên cứu trong dãy
dung dịch chuẩn.
- Xây dựng đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của độ hấp thụ nguyên tử vào
nồng độ các nguyên tố cần nghiên cứu. Đồ thị này được gọi là đường chuẩn.
- Pha chế các dung dịch phân tích với điều kiện như dung dịch chuẩn và
đem đo độ hấp thụ nguyên tử. Dựa vào các giá trị độ hấp thụ nguyên tử này và
đường chuẩn tìm được nồng độ nguyên tố cần phân tích trong mẫu phân tích. [6,9]
1.4.5 Ưu điểm của phép đo
- Có độ nhạy, độ chọn lọc cao, gần 60 nguyên tố có thể được xác định bằng
phương pháp này với độ nhạy từ 10-4 đến 10-5 %. Đặc biệt nếu sử dụng kỹ thuật
nguyên tử hóa không ngọn lửa thì có thể đạt độ nhạy 10-7 %.
- Không phải làm giàu nguyên tố cần xác định trước khi phân tích nên tiết
kiệm được thời gian và hóa chất. Đồng thời cũng tránh được sự nhiễm bẩn mẫu
khi xử lý qua các giai đoạn phức tạp.
- Xác định được đồng thời hay liên tiếp nhiều nguyên tố trong một mẫu. Kết
quả phân tích ổn định, sai số nhỏ. Đường chuẩn lưu lại được sử dụng cho các lần
đo sau.
- Dễ dàng kết nối với máy tính và các phần mềm thích hợp để đo và xử lý
kết quả nhanh, dễ dàng. [6,9]
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 22
Chương 2: THỰC NGHIỆM
2.1 Thiết bị và hóa chất
2.1.1 Thiết bị
- Máy đo pH Presica 900 (Thụy Sĩ)
- Tủ sấy Jeiotech (Hàn Quốc)
- Máy đo phổ hấp thụ nguyên tử Thermo (Anh)
- Máy nghiền bi (Nga)
- Máy khuấy IKA Labortechnick (Đức)
- Cân điện tử 4 số Presica XT 120A (Thụy Sĩ)
- Bơm hút chân không
- Bình định mức, cốc thủy tinh, pipet các loại, ...
2.1.2 Hóa chất
Các hóa chất được sử dụng trong các thí nghiệm có độ tinh khiết phân tích.
Chuẩn bị các dung dịch:
- Dung dịch Cu2+ 1000 mg/l: cân 3,8023g Cu(NO3)2.3H2O, hòa tan bằng nước cất
sau đó định mức tới 1000ml.
- Dung dịch Pb2+ 1000 mg/l: cân 1,5985g Pb(NO3)2, hòa tan bằng nước cất
sau đó định mức tới 1000ml.
- Dung dịch Cd2+ 1000 mg/l: cân 2,1032g Cd(NO3)2, hòa tan bằng nước cất
sau đó định mức tới 1000ml.
- Dung dịch Ni2+ 1000 mg/l: cân 4,9533g Ni(NO3)2.6H2O, hòa tan bằng
nước cất sau đó định mức tới 1000ml.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 23
- Dung dịch NaOH 0,1M: cân 3,9997g NaOH, hòa tan bằng nước cất sau đó
định mức tới 1000ml.
- Dung dịch axit xitric C6H7O8 0,6M: cân 62,0420g tinh thể axit xitric
C6H7O8.H2O, hò...