Nghiên cứu tổ hợp than bùn – xơ dừa làm vật liệu hấp phụ chất màu hữu cơ trong nước

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG

TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM

KHOA HÓA

----- -----

NGHIÊN CỨU TỔ HỢP THAN BÙN – XƠ

DỪA LÀM VẬT LIỆU HẤP PHỤ CHẤT MÀU

HỮU CƠ TRONG NƢỚC

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

CỬ NHÂN HÓA PHÂN TÍCH MÔI TRƢỜNG

Giảng viên hướng dẫn: TS. Trần Mạnh Lục

Sinh viên thực hiện : Nguyễn Thị Nhung

Lớp : 14CHP

Đà Nẵng, tháng 04 năm 2018

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM Độc lập – Tự do – Hạnh phúc

KHOA HÓA

NHIỆM VỤ LÀM KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

Họ và tên sinh viên: NGUYỄN THỊ NHUNG

Lớp: 14 CHP

1. Tên đề tài: “ Nghiên cứu tổ hợp than bùn – xơ dừa làm vật liệu hấp phụ chất màu

hữu cơ trong nƣớc”

2. Nguyên liệu, hóa chất, dụng cụ

- Nguyên liệu: Than bùn đƣợc lấy ở hồ Bầu Sấu, Liên Chiểu, Đà Nẵng và xơ dừa

đƣợc mua tại Hòa Khánh Bắc, Liên Chiểu, Đà Nẵng.

- Hóa chất: NaOH, methylen xanh, HCl, nƣớc cất.

- Dụng cụ: Cân phân tích, máy đo pH, rây đƣờng kính 0.5mm, dụng cụ thủy tinh

(bình cầu 1000ml, bình tam giác 250ml, cốc thủy tinh,…), tủ sấy, lò nung, buret,

pipet,…

3. Nội dung nghiên cứu

- Xác định thành phần cấu trúc than bùn, xơ dừa, tổ hợp than bùn + xơ dừa.

- Khảo sát các yếu tố ảnh hƣởng đến quá trình hấp phụ chất màu methylen

xanh bằng vật liệu than bùn, xơ dừa, tổ hợp than bùn + xơ dừa

4. Giáo viên hƣớng dẫn: TS. Trần Mạnh Lục

5. Ngày giao đề tài: 10/9/2017

6. Ngày hoàn thành đề tài: 23/4/2018

Chủ nhiệm khoa Giáo viên hƣớng dẫn

PGS.TS.Lê Tự Hải TS.Trần Mạnh Lục

LỜI CẢM ƠN

Trên thực tế không có sự thành công nào mà không gắn liền với

những sự hỗ trợ, giúp đỡ dù nhiều hay ít, dừ trực tiếp hay gián tiếp

của ngƣời khác. Trong suốt thời gian từ khi bắt đầu học tập tại

trƣờng Đại học Sƣ Phạm Đà Nẵng đến nay, em đã nhận đƣợc rất

nhiều sựu quan tâm, giúp đỡ của quý thầy cô, gia đình và bạn bè.

Với lòng biết ơn sâu sắc nhất, em xin gửi đến quý thầy cô ở Khoa

Hóa Học đã cùng với tri thức và tâm huyết của mình để truyền đạt

vốn kiến thức quý báu cho chúng em trong suốt thời gian học tập

tại trƣờng.

Em xin cảm ơn thầy giáo TS.Trần Mạnh Lục, ngƣời đã hƣớng dẫn

tận tình, động viên, giúp đỡ em trong suốt quá trình nghiên cứu,

thực hiện và hoàn hành khóa luận.

Đà Nẵng, ngày 27 tháng 4 năm 2018

Sinh viên

Nguyễn Thị Nhung

LỜI CAM ĐOAN

Tôi cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi.

Các số liệu, kết quả nêu trong luận văn là trung thực và chƣa từng đƣợc ai

công bố trong bất kỳ công trình nào khác.

Tác giả

NGUYỄN THỊ NHUNG

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT

b Ái lực hấp phụ

IR Phổ hồng ngoại

qmax Ái trọng hấp phụ cực đại

TGA Giản đồ phân tích nhiệt trọng lƣợng

SEM Ảnh kính hiển vi điện tử quét

VLHP Vật liệu hấp phụ

KL khối lƣợng

Tb than bùn

Xd xơ dừa

MỤC LỤC

MỞ ĐẦU ..................................................................................................................14

CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN...................................................................................18

1.1. Dừa và sợi xơ dừa ..........................................................................................18

1.1.1. Đặc điểm và nguồn gốc ..........................................................................18

1.1.2. Sợi tự nhiên.............................................................................................18

1.1.2.1. Cấu trúc vi mô của sợi tự nhiên..........................................................18

1.1.2.2. Cấu trúc của sợi xơ dừa......................................................................19

1.1.2.3. Tính chất của sợi xơ dừa.....................................................................19

1.1.3. Xử lí sợi xơ dừa ......................................................................................20

1.1.3.1. Lý thuyết chúng về quá trình xử lí sợi.................................................20

1.1.3.2. Ảnh hưởng của NaOH.........................................................................21

1.1.3.3. Ảnh hưởng của dung dịch axit ............................................................21

1.1.4. Xử lý sợi tự nhiên tạo ra các loại sợi đáp ứng nhu cầu biến tính ...........22

1.2. Than bùn.........................................................................................................22

1.2.1. Nguồn gốc, phân loại và tính chất của than bùn.....................................22

1.2.1.1. Nguồn gốc than bùn ở Việt Nam.........................................................22

1.2.1.2. Phân loại.............................................................................................23

1.2.1.3. Tính chất .............................................................................................23

1.2.2. Chất mùn trong than bùn ........................................................................24

1.3. Tổng quan về thuốc nhuộm............................................................................27

1.3.1. Sơ lƣợc về thuốc nhuộm.............................................................................27

1.3.2.1. Thuốc nhuộm thiên nhiên....................................................................27

1.3.2.2. Thuốc nhuộm tổng hợp: đƣợc chia theo phân lớp kỉ thuật và theo cấu

tạo hóa học. ............................................................................................................28

1.3.3. Tác hại của ô nhiễm nƣớc thải dệt nhuộm do thuốc nhuộm...................30

1.3.4. Các phƣơng pháp xử lí nƣớc thải dệt nhuộm .........................................30

1.4. Giới thiệu về xanh methylen ..........................................................................31

1.4.1. Cấu tạo, tính chất của xanh methylen.....................................................31

1.4.2. Hiện trạng ô nhiễm xanh methylen trong nƣớc thải...............................32

1.5. Phƣơng pháp hấp thụ trong xử lí nƣớc thải ...................................................32

1.5.1. Khái niệm và bản chất của quá trình hấp phụ ........................................32

1.5.2. Phƣơng trình hấp phụ đẳng nhiệt Langmuir và phƣơng trình hấp phụ

đẳng nhiệt Freunlich ..............................................................................................33

1.5.2.1. Phương trình hấp phụ đẳng nhiệt Langmuir......................................33

1.5.2.2. Phương trình hấp phụ đẳng nhiệt Freundlich ....................................34

1.5.3. Hiệu dung và hiệu suất hấp phụ..............................................................35

1.5.3.1. Dung lượng hấp phụ cân bằng ...........................................................35

1.5.3.2. Hiệu suất hấp phụ (H%) .....................................................................35

CHƢƠNG 2: THỰC NGHIỆM .............................................................................36

2.1. Nguyên liệu, dụng cụ, hóa chất......................................................................36

2.1.1. Nguyên liệu.............................................................................................36

2.1.1.1. Xơ dừa.................................................................................................36

2.1.1.2. Than bùn .............................................................................................36

2.1.2. Hóa chất..................................................................................................37

2.1.3. Dung cụ và thiết bị..................................................................................37

2.1.4. Pha dung dịch .........................................................................................37

2.1.4.1. Pha dung dịch chuẩn xanh methylen 100ppm ....................................37

2.1.4.2. Pha dung dịch NaOH 0.5N.................................................................38

2.2. Phƣơng pháp nghiên cứu................................................................................39