1
Chuyên ngành : Hóa hữu cơ
Mã số : 60.44.27
TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ HÓA HỮU CƠ

2011 2 Công trình ñược hoàn thành tại
ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG

Người hướng dẫn khoa học: TS. BÙI XUÂN VỮNG

Phản biện 1:…………………………………………………….

Đây chính là nguyên nhân làm cho nước thải dệt nhuộm có ñộ màu
cao và nồng ñộ chất ô nhiễm lớn. Nếu không ñược xử lí tốt, nước thải
do dệt nhuộm sẽ gây ô nhiễm môi trường, ñặc biệt là ô nhiễm nguồn
nước mặt, nước ngầm.
Góp phần hạn chế và khắc phục tình trạng ô nhiễm môi
trường do nước thải dệt nhuộm, trong thời gian gần ñây ñã có nhiều
nỗ lực ñể giảm thiểu lượng và tính ñộc của các dòng thải công
nghiệp. Các công trình này chủ yếu áp dụng ñộc lập hoặc kết hợp
nhóm các phương pháp hóa lí, phương pháp sinh học và phương pháp
oxi hóa nâng cao. Quá trình xử lí sinh học diễn ra nhờ sự phân hủy
hiếu khí và kị khí của bùn hoạt tính lơ lửng ñể phân hủy các chất hữu
cơ dễ phân giải vi sinh (như bột sắn dùng hồ sợi dọc). Song, với
những chất hữu cơ ñộc hại và khó phân hủy sinh học như poly (vinyl
axetat), thuốc nhuộm phân tán, thuốc nhuộm hoạt tính và các chất
dùng ñể tẩy trắng vải thì phương pháp này tỏ ra không hiệu quả. Quá
4
trình xử lí hóa lí nhằm ñiều chỉnh, trung hòa ñộ pH của nước thải ,
dùng keo tụ, tạo bông ñể loại bỏ các loại thuốc nhuộm khó phân hủy
sinh học (giảm nồng ñộ BOD) và khử ñộ màu. Tuy nhiên, nhược
ñiểm của phương pháp này là chi phí hóa chất cao và lượng bùn sinh
ra lớn. Chính vì lẽ ñó, sự kết hợp các phương pháp truyền thống với
phương pháp oxi hóa nâng cao là một sự lựa chọn hợp lí.
Quá trình phân huỷ các chất hữu cơ ñộc hại bằng các
phương pháp hoá nâng cao như: quá trình Fenton, Fenton/UV… hiện
nay ñang rất ñược quan tâm nghiên cứu do có chi phí xử lí tương ñối
thấp, hoá chất lại dễ tìm, không ñộc hại và tỏ ra khá hiệu quả. Tuy
nhiên, tất cả các phương pháp ñều có ưu, có nhược, không một
phương pháp nào là hoàn hảo cả. Nếu sử dụng Fenton thì lượng hóa
chất dùng cho ñiều chỉnh pH cũng không ít, ñồng thời nếu hàm lượng
Fe

5
2. Mục ñích nghiên cứu
Tìm ñược các thông số tối ưu ñể quá trình phân hủy methyl
blue ñạt hiệu quả cao nhất bởi các tác nhân Fe
2+
/H
2
O
2
, UV/H
2
O
2
và
Fe
2+
/UV/H
2
O
2
.
So sánh mức ñộ phân hủy methyl blue bởi 3 tác nhân trên.
3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
Đề tài ñược thực hiện tại phòng thí nghiệm của trường Đại
học Sư phạm Đà Nẵng trên các mẫu giả chứa methyl blue.
4. Các phương pháp nghiên cứu
4.1. Nghiên cứu lí thuyết

- Khảo sát các yếu tố ảnh hưởng ñến quá trình phân huỷ methyl
blue bằng tác nhân Fe
2+
/UV/H
2
O
2
.
6
- So sánh mức ñộ phân hủy giữa 3 tác nhân.
5. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của ñề tài
6. Bố cục luận văn
Nội dung của ñề tài ñược trình bày trong 3 chương
Chương I: Tổng quan
Chương II: Nghiên cứu thực nghiệm
Chương III: Kết quả và thảo luận
7
CHƯƠNG 1 - TỔNG QUAN
1.1. Nước thải dệt nhuộm
1.1.1. Sơ lược về thuốc nhuộm
1.1.2. Methyl Blue
Bảng 1.1 Một số thông số của Methyl Blue

Công thức phân tử C
37
H
27
N
3
Na

hoạt tính và phản ứng oxi hóa chất hữu cơ. Gốc HO

sau khi hình
thành sẽ tham gia vào phản ứng oxi hóa các hợp chất hữu cơ có trong
nước cần xử lý: chuyển chất hữu cơ từ dạng cao phân thành các chất
hữu cơ có khối lượng phân tử thấpnhư sau:
Hợp chất hữu cơ (cao phân tử) + HO

→ Hợp chất hữu cơ
(thấp phân tử) +CO
2
+H
2
O+ HO
-
(1)
Trong một số trường hợp nếu phản ứng xảy ra hoàn toàn,
một số chất hữu cơ sẽ chuyển hóa hết thành CO
2
và nước.
Giai ñoạn 2: Trung hòa và keo tụ
Sau khi xảy ra quá trình oxi hóa cần nâng pH dung dịch lên
trên 7 ñể thực hiện kết tủa Fe
3+
mới hình thành:
Fe
3+
+ 3OH
-
→ Fe(OH)

trong môi trường axit mạnh.
Lượng K
2
Cr
2
O
7
dư ñược xác ñịnh bằng phương pháp ño quang
màu của K
2
Cr
2
O
7
ở bước sóng hấp thụ là 439nm.
Các phản ứng hoá học xảy ra khi dùng K
2
Cr
2
O
7
hoá:
HCH + Cr
2
O
7
2-
+ H
+
→ CO

2.2.2. Dụng cụ - Thiết bị
2.2.3. Qui trình lập ñường chuẩn của K
2
Cr
2
O
7
C
trong 2hĐể nguội và ño
mật ñộ quang
Lập ñường chuẩn
của K
2
Cr
2
O
7

11
2.2.4. Qui trình phân tích mẫu
1,5ml dung
dịch K
2
Cr
2
O
7

0,1N
(ñã thêm
HgSO
4
)
3,5ml H
2
SO
4

ñậm dặc ( ñã
thêm Ag
2
SO
4
)
Ống nghiệm có
nút vặn
Đun trên bếp
cách cát ở
150
o

2.3.3. Hệ UV/H
2
O
2

2.5. Các thí nghiệm khảo sát
2.5.1. Khảo sát ảnh hưởng nồng ñộ H
2
O
2
tới sự phân hủy methyl
blue
2.5.2. Khảo sát ảnh hưởng nồng ñộ Fe
2+
tới sự phân hủy methyl
blue
2.5.3. Khảo sát ảnh hưởng pH tới sự phân hủy methyl blue
2.5.4. Khảo sát ảnh hưởng nhiệt ñộ tới sự phân hủy methyl blue 13
CHƯƠNG 3 - KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
3.1. Kết quả sự phân hủy methyl blue bằng hệ phản ứng
UV/H
2
O
2
và hệ phản ứng Fenton/UV
3.1.1. Hệ UV/H
2

/[mẫu
methyl blue]
5
phút 10 phút 15 phút 20 phút 25 phút
15 2.5 3.4 5.8 8.0 12.9
20 2.9 4.9 6.6 11.4 16.6
25 5.8 7.6 8.1 11.6 20.3
30 6.9 7.7 8.7 15.6 21.4
35 9.5 10.4 12.5 15.8 25.4
[H
2
O
2
]
o
/[mẫu
methyl blue] 5 phút 15 phút 25 phút
15 21.2 24.3 26.5
25 28.4 29.0 32.0
35 29.4 33.6 37.2
14
0
5
10
15
20
25
30
0 5 10 15 20 25 30
[H2O2]o/[mẫu MB]=35 [H2O2]o/[mẫu MB]=30

Nhận xét : Kết quả từ hình 3 và 4 cho thấy ở hệ UV/H
2
O
2 ,
việc
tăng [H
2
O
2
]
o
làm tốc ñộ phân hủy methyl blue tăng lên nhưng tăng
chậm .Hiệu suất chuyển hóa chỉ ñạt 25.4% và hiệu suất COD cũng
chỉ ñạt ñược 37.2% với tỉ lệ nồng ñộ [H
2
O
2
]
o
/[mẫu methyl blue]
o
=
35 sau 25 phút xử lí .
3.1.1.2. Kết quả khảo sát ảnh hưởng nhiệt ñộ ñến sự phân huỷ
Methylblue
a/ Hiệu suất chuyển hóa methyl blue (%)
Bảng 3.3: Ảnh hưởng của nhiệt ñộ ñến hiệu suất chuyển hoá
Methylblue (%)
b/ Hiệu suất COD (%)
Bảng 3.4:.Ảnh hưởng của nhiệt ñộ ñến hiệu suất COD(%)

6
8
10
12
14
16
18
0 5 10 15 20 25 30
T
%
30 ñộ C 50 ñộ C 70 ñộ C

Hình 3.3: Đồ thị thể hiện ảnh hưởng của nhiệt ñộ ñến hiệu suất
chuyển hoá Methylblue (%)

0
5
10
15
20
25
30
35
40
0 5 10 15 20 25 30
t
%
30
ñộ
C 50

• Hệ Fenton/UV
Bảng 3.6: Ảnh hưởng của nồng ñộ H
2
O
2
ñến hiệu suất chuyển hoá
methylblue (%)của hệ Fenton/UV
[H
2
O
2
]
o
/[mẫu
methyl blue]
35 30 25 20 15
5 phút 96.4 95.5 90.3 87.0 84.1
10 phút 98.5 97.2 96.5 94.8 86.6
15 phút 99.8 99.6 98.1 97.8 92.6
20 phút 100 100 99.5 99.0 95.2 Hiệu
suất
chuyển
hóa
25 phút 100 100 100 100 100
[H
2
O

-0.5
0
0 5 10 15 20 25 30
t (phút)
ln(C/Co)
y = -0.0845x - 1.3198
y = -0.1737x - 1.1986
y = -0.1942x - 1.3328
y = -0.2582x - 1.5317
y = -0.3554x - 1.2587
-12
-10
-8
-6
-4
-2
0
0 5 10 15 20 25 30
t (phút)
ln(C/Co)
60
70
80
90
100
0 5 10 15 20 25 30
t (phút)
Hch (%)
[H2O2]o = 8.75mM
[H2O2]o = 7.5mM


Hình 3.5. Ảnh hưởng của [H
2
O
2
]
o
ñến ñộ chuyển hóa methyl blue
của hệ Fenton (trái) và hệ Fenton/UV (phải).

b/ Hiệu suất COD
• Hệ Fenton
Bảng 3.7: Ảnh hưởng của nồng ñộ H
2
O
2
ñến hiệu suất COD (%) của
hệ Fenton
[H
2
O
2
]
o

40
50
60
70
80
90
5 15 25
t (phút)
H (COD%)
[H2O2]o = 8.75mM
[H2O2]o = 6.25mM
[H2O2]o = 3.75mM
• Hệ Fenton/UV
Bảng 3.8: Ảnh hưởng của nồng ñộ H
2
O
2
ñến hiệu suất COD (%) của
hệ Fenton/UV
[H
2
O
2
]
o
/[mẫu
methyl blue] 15 25 35
5 phút 70.6 43.3 37.5
15 phút 83.5 63.3 49.0
25 phút 86.2 75.5 59.7

20
• Hệ Fenton
Bảng 3.9: Ảnh hưởng của nồng ñộ Fe
2+
ñến hiệu suất chuyển hóa
methyl blue (%) của hệ Fenton
[H
2
O
2
]
o
/[Fe
2+
]
o

10 15 20 25 30
5 phút 85.8 83.6 73.7 70.6 69.8
10 phút 93.4 91.4 81.9 75.5 73.9
15 phút 95.7 94.8 89.6 79.9 76.6
20 phút 97.3 95.7 92.3 84.9 83.8
25 phút 98.1 96.6 94.0 87.4 88.3

• Hệ Fenton/UV
Bảng 3.10: Ảnh hưởng của nồng ñộ Fe
2+

y = -0.0437x - 0.9861
y = -0.0475x - 0.8796
-4.5
-4
-3.5
-3
-2.5
-2
-1.5
-1
-0.5
0
0 5 10 15 20 25 30
t (phút)
ln(C/Co)
60
70
80
90
100
0 5 10 15 20 25 30
t (phút)
Hch (%)
[Fe2+]o = 0.625mM
[Fe2+]o = 0.4166mM
[Fe2+]o = 0.3125mM
[Fe2+]o = 0.25mM
[Fe2+]o = 0.2083mM
y = -0.1473x - 1.0544
y = -0.2051x - 0.9069

Hch (% )
[Fe2+]o = 0.625mM
[Fe2+]o = 0.4166mM
[Fe2+]o = 0.3125mM
[Fe2+]o = 0.25mM
[Fe2+]o = 0.2083mM
* Và ñược biểu diễn trên ñồ thị Hình 3.7 Hình 3.7. Ảnh hưởng của [Fe
2+
]
o
ñến ñộ chuyển hóa methyl blue của
hệ Fenton (trái) và hệ Fenton/UV (phải).
b/ Hiệu suất COD
• Hệ Fenton
Bảng 3.11: Ảnh hưởng của nồng ñộ Fe

H (C O D % )
[Fe2+]o = 0.625mM
[Fe2+]o = 0.3125mM
[Fe2+]o = 0.2083mM
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
5 15 25
t (phút)
H (CO D% )
[Fe2+]o = 0.625mM
[Fe2+]o = 0.3125mM
[Fe2+]o = 0.2083mM
• Hệ Fenton/UV
Bảng 3.12: Ảnh hưởng của nồng ñộ Fe
2+
ñến hiệu suất COD (%) của
hệ Fenton/UV

Được biểu diễn trên ñồ thị Hình 3.8
O
2
]
o
/[Fe
2+]
o

10 20 30
5 phút 70.6 43.3 37.5
15 phút 83.5 63.3 49.0
25 phút 86.2 75.5 59.6
23
• Hệ Fenton
Bảng 3.13: Ảnh hưởng pH ñến hiệu suất chuyển hóa methylblue
của hệ Fenton
pH = 1 pH = 3 pH = 5
5 phút 50.0 63.6 9.3
10 phút 53.2 75.7 10.6
15 phút 68.1 84.0 11.9
20 phút 71.6 88.3 13.6
Hiệu suất
chuyển hóa

25 phút 79.3 91.4 16.5

b. Hệ Fenton/UV
Bảng 3.13: Ảnh hưởng pH ñến hiệu suất chuyển hóa methylblue
của hệ Fenton/UV
* Và ñược biểu diễn trên ñồ thị Hình 3.9

0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
0 1 2 3 4 5 6
t (phút)
Hch (%)
pH = 1
pH = 3
pH = 5
y = -0.0587x + 0.1586
y = -0.1097x - 0.0759
y = -0.1942x - 1.3328
-7
-6
-5
-4
-3
-2
-1
0
0 5 10 15 20 25 30
t (phút)

5 phút 29.2 33.1 22.5
15 phút 35.0 44.3 25.0
25 phút 40.6 49.5 26.6
• Hệ Fenton/UV
Bảng 3.14: Ảnh hưởng pH ñến hiệu suất COD(%) của hệ Fenton/UV
pH = 1 pH = 3 pH = 5
5 phút 31.4 42.3 29.0
15 phút 39.8 45.3 35.5
25 phút 43.8 55.6 42.5 25
0
10
20
30
40
50
60
5 15 25
t (phút)
H (COD%)
pH = 1
pH = 3
pH = 5
0
10
20
30
40

C t = 50
o
C t = 70
o
C
5 phút 81.7 96.7 98.7
10 phút 91.0 99.8 100
15 phút 93.7 100 100
20 phút 95.3 100 100
Hiệu
suất
chuyển
hóa
25 phút 96.7 100 100
26
80
82
84
86
88
90
92
94
96
98
100
102
0 5 10 15 20 25 30
t (phút)
Hch (%)

20 phút 100 100 100
Hiệu
suất
chuyển
hóa
25 phút 100 100 100
* Và ñược biểu diễn trên ñồ thị Hình 3.11
Hình 3.11. Ảnh hưởng của nhiệt ñộ ñến ñộ chuyển hóa methyl blue
của hệ Fenton (trái) và Fenton/UV (phải).
b/ Hiệu suất COD
• Hệ Fenton
Bảng 3.17: Ảnh hưởng nhiệt ñộ ñến sự chuyển hóa COD của hệ
Fenton
t = 70
o
C t = 50
o
C t = 30
o
C
5 phút 97.5 61.4 40.4
15 phút 99.2 74.8 49.9
25 phút 99.9 79.5 54.3
27
0
20
40
60
80
100

C
5 phút 55.1 63.2 100
15 phút 60.9 71.9 100
25 phút 73.0 82.0 100
* Và ñược biểu diễn trên ñồ thị Hình 3.12

Hình 3.12. Ảnh hưởng của nhiệt ñộ ñến hiệu suất COD của hệ
Fenton (trái) và hệ Fenton/UV (phải).
Hình 11 và 12 cho thấy khi tăng nhiệt ñộ thì ñộ phân hủy methyl
blue và ñộ giảm COD cũng tăng theo rất nhanh và ñặc biệt tăng
nhanh hơn ñối với hệ Fenton/UV. Nếu ở hệ Fenton sau khi ñun 10
phút ở nhiệt ñộ 50
0
C hiệu suất chuyển hóa ñạt gần 100% thì ở hệ
Fenton/UV chỉ sau 5 phút ñun cũng ở nhiệt ñộ trên hiệu suất chuyển
hóa ñã ñạt xấp xỉ 100%. 28

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
I. KẾT LUẬN
Các yếu tố ảnh hưởng ñến sự phân hủy methyl blue trong
nước bằng hệ phản ứng Fenton (H

2
O
2
]
o
= 6.25mM, [Fe
2+
]
o
=
0.625mM, pH = 3. Ở ñiều kiện này sự chuyển hóa methyl blue ñạt
98% sau 25 phút xử lý bằng Fenton và 100% sau 15 phút xử lý bằng
Fenton/UV.
Nói chung công tác quản lý môi trường ở Việt Nam còn nhiều
hạn chế, ñặc biệt là việc xử lý nước thải trong các cơ sở sản xuất ñặc
biệt là cơ sở dệt nhuộm, ñiều này ảnh hưỏng rất lớn ñến sức khoẻ con
người, các loại ñộng thực vật thuỷ sinh và gây ô nhiễm môi trường
ngày càng nghiêm trọng. Do ñó việc tìm ra giải pháp ñể khắc phục và
giảm thiểu tác ñộng của nó là rất cần thiết. Fenton/UV có thể coi là
một công cụ hữu hiệu trong việc xử lý các chất hữu cơ ñộc và khó
phân huỷ.
29
II. KIẾN NGHỊ
Nghiên cứu này ñã khẳng ñịnh ưu thế của hệ quang xúc tác ñồng
thể Fenton/UV trong quá trình xử lý nước ô nhiễm. Ở nước ta,
phương pháp xử lý này hiện mới ñược ít người nghiên cứu. Qua ñề
tài này, tôi có một số kiến nghị như sau: