®
¹
i

h
ä
c
k
h
o
a
h
ä
c
t
ù
n
h
i
ª
n
ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN




Phùng Thị Kim Thanh NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG HẤP PHỤ MỘT SỐ ION KIM LOẠI
NẶNG (Cr
3+
, Ni
2+
, Cu
2+
, Zn
2+
) BẰNG BÃ MÍA SAU KHI ĐÃ
BIẾN TÍNH VÀ THỬ NGHIỆM XỬ LÝ MÔI TRƯỜNG

Chuyên ngành: Hóa môi trường
Mã số: 60 44 41
LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: GS.TS. NGUYỄN TRỌNG UYỂN Hà Nội – 2011

1.2.1. Phương pháp kết tủa 9
1.2.2. Phương pháp trao đổi ion 10
1.2.3. Phương pháp hấp phụ 10
1.3. Giới thiệu chung về phương pháp hấp phụ 11
1.3.1. Hiện tượng hấp phụ 11
1.3.1.1. Hấp phụ vật lý 11
1.3.1.2. Hấp phụ hóa học 12
1.3.2. Hấp phụ trong môi trường nước 12
1.3.3. Cân bằng hấp phụ - Các phương trình đẳng nhiệt hấp phụ 13
1.4. Phương pháp phân tích phổ hấp thụ nguyên tử (AAS) 16
1.4.1. Sự xuất hiện của phổ hấp thụ nguyên tử 16
1.4.2. Cơ sở của phương pháp 17
1.4.3. Nguyên tắc 17
1.4.4. Một số yêu cầu trong kỹ thuật nguyên tử hóa mẫu 18
1.4.5. Ưu nhược điểm của phương pháp AAS 19
1.4.5.1. Ưu điểm 19
1.4.5.2. Nhược điểm 19
1.4.6. Ứng dụng của phương pháp AAS 19
Đại học Khoa học Tự nhiên Khoa Hóa học
Luận văn tốt nghiệp Phùng Thị Kim Thanh K20Chh
1.5. Phương pháp kính hiển vi điện tử quét (SEM) 19
1.6. Phương pháp phổ hồng ngoại (IR) 20
1.7. Vật liệu hấp phụ bã mía 21
1.8. Một số hướng nghiên cứu sử dụng phụ phẩm nông nghiệp làm VLHP 22
Chương 2 - THỰC NGHIỆM 26
2.1. Đối tượng nghiên cứu 26
2.2. Mục tiêu nghiên cứu 26
2.3. Dụng cụ và hóa chất 26
2.3.1. Dụng cụ 26
2.3.2. Hóa chất 27

2.4.3. Thử nghiệm xử lý mẫu nước thải có chứa ion Zn
2+
. 29
2.4.4. Xây dựng đường chuẩn xác định nồng độ crom, niken, đồng, kẽm
theo phương pháp phổ hấp thụ nguyên tử 30
Chương 3 - KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 34
3.1. Kết quả khảo sát đặc điểm bề mặt của VLHP 34
3.1.1. Đặc trưng IR 34
3.1.2. Đặc trưng SEM 35
Đại học Khoa học Tự nhiên Khoa Hóa học
Luận văn tốt nghiệp Phùng Thị Kim Thanh K20Chh
3.2. Ảnh hưởng của pH đến khả năng hấp phụ của VLHP 36
3.3. Kết quả khảo sát khả năng hấp phụ của VLHP và nguyên liệu 38
3.4. Thời gian đạt cân bằng của VLHP 39
3.5. Ảnh hưởng của lượng VLHP đến dung lượng hấp phụ 41
3.6. Ảnh hưởng của nồng độ đầu các ion Cr
3+
, Ni
2+
, Cu
2+
, Zn
2+
đến khả năng hấp
phụ của VLHP 43
3.6.1. Đối với Cr
3+
45
3.6.2. Đối với Ni
2+

32
Hình 2.3. Đường chuẩn xác định nồng độ đồng …………………………
32
Hình 2.4. Đường chuẩn xác định nồng độ kẽm …………………………
33
Hình 3.1. Phổ IR của nguyên liệu đầu …………………………………….
34
Hình 3.2. Phổ IR của VLHP ………………………… …………………
34
Hình 3.3. Ảnh SEM của nguyên liệu………………………………………
35
Hình 3.4. ẢNh SEM của VLHP…………………………………………
36
Hình 3.5. Ảnh hưởng của pH đến sự hấp phụ Cr
3+
………………………
36
Hình 3.6. Ảnh hưởng của pH đến sự hấp phụ Ni
2+
………………………
37
Hình 3.7. Ảnh hưởng của pH đến sự hấp phụ Cu
2+
………………………
37
Hình 3.8. Ảnh hưởng của pH đến sự hấp phụ Zn
2+
………………………
38
Hình 3.9. Sự phụ thuộc của dung lượng hấp phụ vào thời gian hấp phụ ….

Hình 3.14a. Đường đẳng nhiệt hấp phụ Langmuir của VLHP đối với Zn
2+
.
46
Hình 3.14b. Đường đẳng nhiệt hấp phụ Langmuir dạng tuyến tính của
VLHP đối với Zn
2+
…………………………………………
46

Đại học Khoa học Tự nhiên Khoa Hóa học
Luận văn tốt nghiệp Phùng Thị Kim Thanh K20Chh
DANH MỤC BẢNG
Bảng 1.1. Một số đường đẳng nhiệt hấp phụ ……………………………
14
Bảng 1.2. Thành phẩn hóa học của bã mía ……………………………
21
Bảng 2.1. Kết quả phân tích mẫu nước thải thực nghiệm …………………
30
Bảng 2.2. Số liệu xây dựng đường chuẩn xác định Crom ………………
31
Bảng 2.3. Số liệu xây dựng đường chuẩn xác định niken …………………
31
Bảng 2.4. Số liệu xây dựng đường chuẩn xác định đồng ………………….
32
Bảng 2.5. Số liệu xây dựng đường chuẩn xác định kẽm …………………
33
Bảng 3.1. Ảnh hưởng của pH đến sự hấp phụ Cr
3+
……………………….

, Zn
2+
……………………………………………………………
39
Bảng 3.7. Sự phụ thuộc của dung lượng vào thời gian hấp phụ …………
39
Bảng 3.8. Ảnh hưởng của lượng VLHP đến dung lượng hấp phụ ………
42
Bảng 3.9. Ảnh hưởng nồng độ đầu của các ion Cr
3+
, Ni
2+
, Cu
2+
, Zn
2+
đến
dung lượng hấp phụ ………………………………………………………
44
Bảng 3.10. Dung lượng hấp phụ cực đại và hằng số Langmuir …………
47
Bảng 3.11. Kết quả xử lý Zn
2+
trong nước thải của xưởng xi mạ …………
47
Bảng 3.12. Kết quả giải hấp Zn
2+
…………………………………………
48


3+
, ) chỉ được xử lý sơ bộ, thậm
trí chưa qua xử lý đã thải vào môi trường. Hậu quả là môi trường nước bị ô
nhiễm nghiêm trọng bởi các hợp chất hữu cơ, các kim loại nặng. Để có thể kiểm
soát cũng như giảm thiểu ô nhiễm thì việc áp dụng các phương pháp xử lý nước
thải là việc không thể thiếu và có ý nghĩa hết sức quan trọng, đặc biệt là các
phương pháp xử lý kim loại nặng trong nước.
Có rất nhiều phương pháp khác nhau đã được nghiên cứu và áp dụng để
loại bỏ kim loại nặng ra khỏi nguồn nước, như: phương pháp hóa học và hóa lý
(phương pháp kết tủa, phương pháp hấp phụ, trao đổi ion ). Trong đó, phương
pháp hấp phụ được áp dụng rộng rãi và cho kết quả rất khả thi. Một trong những
vật liệu sử dụng để hấp phụ kim loại nặng đang được rất nhiều người quan tâm là
các phụ phẩm nông nghiệp, như: bã mía, vỏ trấu, lõi ngô, Hướng nghiên cứu
này có nhiều ưu điểm là đi từ nguyên liệu rẻ tiền, sẵn có, qui trình đơn giản, có
tính ứng dụng cao trong thực tế và không đưa thêm vào môi trường những tác
nhân độc hại.
Mặt khác, Việt Nam là một nước có nguồn phế thải nông nghiệp dồi dào,
song việc nghiên cứu sử dụng chúng vào việc chế tạo vật liệu hấp phụ (VLHP)
nhằm xử lý nước thải ít được quan tâm.
Xuất phát từ những lý do trên, mà đề tài luận văn này chúng tôi tiến hành
“Nghiên cứu khả năng hấp phụ một số ion kim loại nặng (Cr
3+
, Ni
2+
, Cu
2+
,
Zn
2+
) bằng bã mía sau khi đã biến tính và thử nghiệm xử lý môi trường”.

3+
, Ni
2+
, Cu
2+
, Zn
2+
đối với con người
Hầu hết các kim loại nặng ở nồng độ vi lượng là các nguyên tố dinh dưỡng
cần thiết cho sự phát triển của sinh vật. Tuy nhiên, khi hàm lượng của chúng
vượt quá giới hạn cho phép chúng lại thường có độc tính cao, gây ra những tác
động hết sức nguy hại đến sức khỏe con người và sinh vật.
Nguyên nhân chủ yếu gây ô nhiễm kim loại nặng trong môi trường nước là
nước thải có chứa các ion kim loại nặng của các khu công nghiệp, khu chế xuất
thải ra môi trường. Một số hợp chất kim loại nặng khi thải ra môi trường bị tích
tụ và đọng lại trong đất, song có một số hợp chất có thể hòa tan dưới tác động
của nhiều yếu tố khác nhau. Điều này tạo điều kiện để các kim loại nặng có thể
phát tán rộng vào nguồn nước ngầm, nước mặt và gây ô nhiễm. Các kim loại
nặng thường xâm nhập vào cơ thể theo chu trình thức ăn. Ngoài ra còn thông qua
Đại học Khoa học Tự nhiên Khoa Hóa học
Luận văn tốt nghiệp Phùng Thị Kim Thanh K20Chh
3
con đường hô hấp, tiếp xúc gây ảnh hưởng đến sức khỏe của cong người và sinh
vật. Về mặt sinh hóa, các ion kim loại có ái lực lớn với nhóm -SH, -SCH
3
của
các nhóm enzym trong cơ thể. Vì thế khi xâm nhập vào cơ thể nó làm cho các
enzym bị mất hoạt tính, cản trở quá trình tổng hợp protein trong cơ thể theo
phương trình phản ứng sau:


S
Enzym
S
M
+ M
2+

+2H
+

Đại học Khoa học Tự nhiên Khoa Hóa học
Luận văn tốt nghiệp Phùng Thị Kim Thanh K20Chh
4
yếu qua con đường thức ăn, Cr(VI) đi vào cơ thể dễ gây biến chứng, tác động lên
tế bào, lên mô tạo ra sự phát triển tế bào không nhân, gây ung thư, tuy nhiên với
hàm lượng cao Crom làm kết tủa các protein, các axit nuclêic và ức chế hệ thống
men cơ bản. Dù xâm nhập vào cơ thể theo bất kỳ con đường nào Crom cũng
được hoà tan vào trong máu ở nồng độ 0,001mg/l; sau đó chúng chuyển vào
hồng cầu và hoà tan nhanh trong hồng cầu 10 ÷ 20 lần, từ hồng cầu Crom
chuyển vào các tổ chức phủ tạng, được giữ lại ở phổi, xương, thận, gan, phần
còn lại chuyển qua nước tiểu. Từ các cơ quan phủ tạng Crom hoà tan dần vào
máu, rồi đào thải qua nước tiểu từ vài tháng đến vài năm. Các nghiên cứu cho
thấy con người hấp thụ Cr
6+
nhiều hơn Cr
3+
nhưng độc tính của Cr
6+
lại cao hơn
Cr

phát hiện rằng khả
năng liên quan đến ung thư phổi cao hơn người bình thường 44 lần. Nghiên cứu
những người công nhân làm việc ở nhà máy sản xuất chất màu New Jersey chỉ ra
rằng những người công nhân làm việc 2 năm thì khả năng mắc bệnh cao hơn 1,6
lần và nếu 10 năm thì khả năng này là 1,9 lần so với người bình thường. [2]
1.1.2.2. Niken
Niken (Z = 28) thuộc nhóm VIIIB trong bảng tuần hoàn, cấu hình electron
là: [Ar] 3d
8
4s
2
. Niken là kim loại có màu trắng bạc, bề mặt bóng láng. Niken
nằm trong nhóm sắt từ. Đặc tính cơ học: cứng, dễ dát mỏng và dễ uốn, dễ kéo
sợi. Trong tự nhiên, niken xuất hiện ở dạng hợp chất với lưu huỳnh trong khoáng
chất millerit, với asen trong khoáng chất niccolit, và với asen cùng lưu huỳnh
trong quặng niken.
Ở điều kiện bình thường, nó trơ với oxi trong không khí nên thường được
dùng làm tiền xu nhỏ, bảng kim loại, đồng thau, v.v , cho các thiết bị hóa học,
và trong một số hợp kim như bạc Đức (German silver).
Niken là một nguyên tố cần thiết cho vi sinh vật và thực vật để thực hiện
các phản ứng quan trọng của sự sống.
Niken được sử dụng nhiều trong các ngành công nghiệp hóa chất, luyện
kim, xi mạ, điện tử, Vì vậy, nó thường có mặt trong nước thải công nghiệp,
hoặc bùn thải. Niken xâm nhập vào cơ thể chủ yếu qua đường hô hấp, nó gây ra
các triệu chứng khó chịu, buồn nôn, đau đầu. Nếu tiếp xúc nhiều với niken sẽ
ảnh hưởng đến phổi, hệ thần kinh trung ương, gan, thận. Da tiếp xúc với niken sẽ
gây hiện tượng viêm da, xuất hiện dị ứng,
Nồng độ Niken trong nước uống tối đa cho phép là 0,02 mg/l. [2, 4]
1.1.2.3. Đồng
Đại học Khoa học Tự nhiên Khoa Hóa học

cấu hình electron: [Ar] 3d
10
4s
2
. Kẽm có tính chất hóa học giống với magiê,
vì ion của chúng có kích thước giống nhau và có trạng thái oxi hóa thông thường
duy nhất là +2. Kẽm là nguyên tố phổ biến thứ 24 trong lớp vỏ Trái Đất và có
5 đồng vị bền. Quặng kẽm được khai thác nhiều nhất là là Sphalerit, một sulfua
kẽm.
Đại học Khoa học Tự nhiên Khoa Hóa học
Luận văn tốt nghiệp Phùng Thị Kim Thanh K20Chh
7
Kẽm là một nguyên tố vi lượng được tìm thấy trong nhiều loại thực phẩm
và nước uống dưới dạng các phức chất hữu cơ. Kẽm đóng vai trò quan trọng
trong quá trình trao đổi chất, là thành phần quan trọng của nhiều loại enzym như:
ancol dehidrogenaza, glutamic dehidrogenaza, lactic dehidrogenaza, cacbonic
anhidraza,
Trong nguồn nước thiên nhiên, hàm lượng kẽm nhỏ hơn 1 mg/l, trong nước
uống hàm lượng kẽm thường dao động trong khoảng 0,995 - 1 ppm. Khi nồng độ
kẽm lớn hơn 5 mg/l nước sẽ có vị khó chịu, nhưng ở nồng độ cao hơn nhiều thì
kẽm mới gây độc cho cơ thể. Các muối kẽm hòa tan đều độc. Khi ngộ độc kẽm
sẽ cảm thấy miệng có vị kim loại, đau bụng, mạch chậm, co giật, Chế độ ăn
bình thường là nguồn cung cấp kẽm chính cho cơ thể.
Kẽm xâm nhập vào các hệ sinh thái nước thông qua hoạt động khai khoáng,
sử dụng thuốc diệt nấm, nước thải công nghiệp sản xuất tơ sợi tổng hợp, công
nghiệp mạ điện, Ở những vùng bị ô nhiễm kẽm, nồng độ kẽm trong cơ thể cá
cao gấp 860 lần so với nước ngọt và 6700 lần so với trong nước biển không bị ô
nhiễm.[2, 4]
1.1.3. Các nguồn gây ô nhiễm kim loại nặng
Hiện tượng nước bị ô nhiễm kim loại nặng thường gặp trong các lưu vực

Khoảng 15 triệu tấn quặng cromit được sản xuất vào năm 2000, và được chuyển
hóa thành khoảng 4 triệu tấn crom-sắt. Crom được sử dụng trong ngành luyện
kim, sản xuất gốm sứ, thuộc da,
Đối với ion Ni
2+
: Vùng Sudbury ở Ontario, Canada sản xuất khoảng 30%
sản lượng niken trên thế giới. Nhiều mỏ niken khác được tìm thấy ở Canada,
Nga, Nouvelle-Calédonie, Úc, Cuba và Indonesia. Cho tới nay, nhà sản xuất
niken lớn nhất là nước Nga, mỗi năm nước này tách 267.000 tấn niken. Úc đứng
thứ hai (207.000 tấn niken/năm) và Canada đứng thứ ba (189.300 tấn/năm).
Niken được sử dụng chủ yếu để chế tạo thép không rỉ và hợp kim chống ăn mòn.
Đối với ion Cu
2+
: Đồng có thể tìm thấy dưới dạng đồng tự nhiên hoặc trong
các khoáng sulfua (CuFeS
2
, CuS, Cu
2
S, ). Đồng được sử dụng một cách rộng
rãi trong sản xuất các sản phẩm như dây điện, que hàn, cuộn từ của nam châm
điện, chế tạo các động cơ điện,
Đối với ion Zn
2+
: Các mỏ kẽm có khắp nơi trên thế giới, các mỏ khai thác
lớn nhất nằm ở Úc, Canada, Hoa kỳ. Kẽm kim loại được sản xuất bằng công
nghiệp khai khoáng. Kẽm được sử dụng để mạ kim loại, trong các hợp kim như
đồng thanh, niken trắng, các loại que hàn. Ngoài ra, kẽm còn được sử dụng trong
dập khuôn, đặc biệt là trong công nghiệp ô tô,
Đó là nguồn chủ yếu gây ô nhiễm kim loại nặng nói chung và một số ion
kim loại nặng (Cr

-30
.
Với quá trình kết tủa hydroxyt kim loại nặng pH của dung dịch nước ảnh
hưởng rất mạnh. Bằng việc tính toán lý thuyết kết hợp với làm thực nghiệm
chúng ta có thể biết được giá trị pH cần thiết để xử lý kim loại nặng trong nước
thải bằng phương pháp kết tủa hydroxyt kim loại nặng.
Xuất phát từ phương trình sau:
M
n+
+ nOH
-


M(OH)
n
↓
Ở đây n là hóa trị của các cation kim loại (n = 2, 3).
[M
n+
][OH
-
]
n
= T
M(OH)n

Từ đó người ta có thể tính được nồng độ ion kim loại còn lại trong dung
dịch tại các pH khác nhau.
Đại học Khoa học Tự nhiên Khoa Hóa học
Luận văn tốt nghiệp Phùng Thị Kim Thanh K20Chh

hydroxyt được triệt để.
Một điều cần quan tâm nữa là các kết tủa hydroxyt kim loại nặng thường
hay ở trạng thái keo khó lắng, lọc, do đó chúng ta có thể kết hợp với quá trình
đông keo tụ bằng các chất trợ keo tụ như phèn nhôm, Poly alumin clorua (PAC).
1.2.2. Phương pháp trao đổi ion
Đây là phương pháp khá phổ biến sử dụng các chất có khả năng trao đổi ion
(ionit hay còn gọi là nhựa trao đổi ion) với các cation kim loại nặng để giữ, tách
các ion kim loại ra khỏi nước.
Nhựa trao đổi ion có thể tổng hợp từ hợp chất vô cơ hay hợp chất hữu cơ có
gắn các nhóm như: (-SO
3
H), (-COO
-
), amin, Các cation và anion được hấp
phụ trên bề mặt nhựa trao đổi ion: Khi nhựa trao đổi ion đã bão hòa, người ta tái sinh lại cationit và anionit
bằng dung dịch axit loãng hoặc dung dịch bazơ loãng. Về mặt kỹ thuật thì hầu
hết các kim loại nặng đều có thể tách ra bằng phương pháp trao đổi ion, nhưng
phương pháp này thường tốn kém.
1.2.3. Phương pháp hấp phụ
nRH + M
n+
→ R
n
M + nH
+

RCl + A

tử, ion, ) ở bề mặt phân chia pha bởi lực liên kết Van de Van. Đó là tổng hợp
của nhiều loại lực hút khác nhau: tĩnh điện, tán xạ, cảm ứng và lực định hướng.
Lực liên kết này yếu và dễ bị phá vỡ.
Trong hấp phụ vật lý, các phân tử của chất bị hấp phụ và chất hấp phụ
không tạo thành hợp chất hóa học mà chất bị hấp phụ chỉ bị ngưng tụ trên bề mặt
Đại học Khoa học Tự nhiên Khoa Hóa học
Luận văn tốt nghiệp Phùng Thị Kim Thanh K20Chh
12
phân chia pha và bị giữ lại trên bề mặt chất hấp phụ. Ở hấp phụ vật lý, nhiệt hấp
phụ không lớn.
1.3.1.2. Hấp phụ hóa học
Hấp phụ hóa học xảy ra khi các phân tử chất hấp phụ tạo hợp chất hóa học
với các phân tử chất bị hấp phụ. Lực hấp phụ hóa học khi đó là lực liên kết hóa
học thông thường (liên kết ion, liên kết cộng hóa trị, liên kết phối trí, ). Lực
liên kết này mạnh nên khó bị phá vỡ, nhiệt hấp phụ hóa học lớn, có thể đạt tới
giá trị 800 kJ/mol.
1.3.2. Hấp phụ trong môi trường nước
Trong nước, tương tác giữa một chất hấp phụ và chất bị hấp phụ phức tạp
hơn rất nhiều vì trong hệ có ít nhất 03 thành phần gây tương tác là nước, chất
hấp phụ và chất bị hấp phụ. Do sự có mặt của dung môi nên trong hệ sẽ xảy ra
quá trình hấp phụ cạnh tranh giữa chất hấp phụ và dung môi trên bề mặt chất hấp
phụ. Cặp nào có tương tác mạnh thì hấp phụ xảy ra cho cặp đó. Tính chọn lọc
của cặp tương tác phụ thuộc vào các yếu tố như: độ tan của chất bị hấp phụ trong
nước, tính ưa nước hoặc kị nước của chất hấp phụ, mức độ kị nước của các chất
hấp phụ trong môi trường nước.
So với hấp phụ trong pha khí, hấp phụ trong môi trường nước thường có
tốc độ chậm hơn nhiều. Đó là do tương tác giữa chất bị hấp phụ với dung môi
nước và với bề mặt chất hấp phụ làm cho quá trình khuếch tán của các phân tử bị
chậm lại.
Sự hấp phụ trong môi trường nước chịu ảnh hưởng nhiều bởi pH của môi

CC
cb



0

(1.2)
Trong đó: q - dung lượng hấp phụ (mg/g).
m - khối lượng vật liệu hấp phụ (g).
V - thể tích của dung dịch chất bị hấp phụ.
C
o
, C
cb
- nồng độ ban đầu, nồng độ tại thời điểm cân bằng của
dung dịch (mg/l).
Hiệu suất hấp phụ được tính theo công thức sau:
 
%100.
0
0
C
CC
H
cb



Đối với hệ rắn - lỏng, quá trình hấp phụ xảy ra theo các giai đoạn chính sau:

Phương trình
Bản chất sự hấp phụ
1
Langmuir
pb
pb
v
v
.1
.
0



Vật lý và Hóa học
2
Henry

pkv .

Vật lý và Hóa học
3
Freundlich

)1(.
/1
 npkv
n

Vật lý và Hóa học


Vật lý, nhiều lớp
Đại học Khoa học Tự nhiên Khoa Hóa học
Luận văn tốt nghiệp Phùng Thị Kim Thanh K20Chh
15

Trong các phương trình trên,
v
là thể tích chất bị hấp phụ,
0
v
là thể tích hấp
phụ cực đại, p là áp suất chất bị hấp phụ ở pha khí, p
0
là áp suất hơi bão hòa của
chất bị hấp phụ ở trạng thái lỏng tinh khiết trong cùng nhiệt độ. Các ký hiệu a, b,
k, n là các hằng số.
Trong đề tài này, chúng tôi nghiên cứu cân bằng hấp phụ của các VLHP
với ion kim loại nặng (Cr
3+
, Ni
2+
, Cu
2+
, Zn
2+
) trong môi trường nước theo mô
hình đường đẳng nhiệt hấp phụ Langmuir.
Phương trình đẳng nhiệt hấp phụ Langmuir được xây dựng dựa trên các giả
thuyết:

phụ tuyến tính.
cb
cb
Cb
Cb
q
q
.1
.
max



Đại học Khoa học Tự nhiên Khoa Hóa học
Luận văn tốt nghiệp Phùng Thị Kim Thanh K20Chh
16
+ Trong vùng nồng độ cao: b.C
cb
>> 1 thì q = q
max
mô tả vùng hấp phụ bão
hòa.
Khi nồng độ chất bị hấp phụ nằm giữa hai giới hạn trên thì đường đẳng
nhiệt biểu diễn là một đoạn cong. Để xác định các hằng số trong phương trình
đẳng nhiệt hấp phụ Langmuir, đưa phương trình (1.3) về dạng phương trình
đường thẳng:

(1.4)
Xây dựng đồ thị sự phụ thuộc của vào C
cb

max
1.4. Phương pháp phân tích phổ hấp thụ nguyên tử (AAS)
Trên thực tế có rất nhiều phương pháp xác định hàm lượng kim loại nặng
như phân tích thể tích, phương pháp phổ hấp thụ nguyên tử, phương pháp phổ
hấp thụ phân tử, phương pháp cực phổ, Trong đề tài này chúng tôi sử dụng
phương pháp phổ hấp thụ nguyên tử ngọn lửa (F-AAS) để xác định hàm lượng
các kim loại nặng (Cr
3+
, Ni
2+
, Cu
2+
, Zn
2+
).
1.4.1. Sự xuất hiện của phổ hấp thụ nguyên tử
cb
cb
C
qqbq
C
.
1
.
1
maxmax


của X
rồi chiếu lên đường chuẩn và tìm C.
1.4.3. Nguyên tắc
Để thực hiện phép đo phổ AAS cần thực hiện các quá trình sau đây:
+ Hóa hơi mẫu phân tích, đưa mẫu về trạng thái khí
+ Quá trình nguyên tử hóa mẫu: Nguyên tử hóa đám mây đó (phân ly các
phân tử tạo ra đám mây các nguyên tử tự do, có khả năng hấp thụ bức xạ đơn
sắc). Đây là quá trình quan trọng và quyết định kết quả của phép đo.
+ Chọn nguồn phát tia sáng có bước sóng phù hợp để xuất hiện phổ hấp thụ.
+ Thu toàn bộ chùm sáng sau khi đi qua môi trường hấp thụ, phân ly thành
phổ, chọn vạch phổ, đo cường độ vạch.
+ Thu, ghi kết quả đo cường độ vạch phổ hấp thụ.
Đại học Khoa học Tự nhiên Khoa Hóa học
Luận văn tốt nghiệp Phùng Thị Kim Thanh K20Chh
18
- Nguồn đơn sắc: nguồn cung cấp chùm tia phát xạ đặc trưng của nguyên tố
phân tích: đèn catot rỗng (HCL); đèn phóng điện không điện cực (EDL).
- Hệ thống nguyên tử hóa mẫu phân tích: Kỹ thuật nguyên tử hóa mẫu bằng
ngọn lửa F-AAS (phương pháp ngọn lửa) và không ngọn lửa ETA-AAS (phương
pháp không ngọn lửa).
- Hệ thống Detector: Thu, phân ly, ghi lại phổ của nguyên tố phân tích gồm
thân máy quang phổ AAS và detector (phần quang và phần điện).
1.4.4. Một số yêu cầu trong kỹ thuật nguyên tử hóa mẫu
- Quan trọng nhất là giai đoạn tạo ra các nguyên tử tự do và hai kỹ thuật
nguyên tử hóa mẫu:
+ Nguyên tử hóa mẫu được với hiệu suất cao cho phép đo có độ nhạy cao;
+ Có độ ổn định, độ lặp tốt để đảm bảo cho phép đo có độ chính xác cao;
+ Không đưa vào các yêu tố ảnh hưởng gây nhiễu đến quá trình đo: phổ
phụ, phổ nền, ;
+ Tiêu hao ít mẫu;