TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ
KHOA SƯ PHẠM

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC

KHẢO SÁT KHẢ NĂNG HẤP PHỤ ION Cu2+
TRÊN VẬT LIỆU HẤP PHỤ
CHẾ TẠO TỪ BÃ MÍA
HOẠT HÓA BẰNG AXIT XITRIC –
SO SÁNH VỚI CÁC NGHIÊN CỨU HOẠT HÓA
BẰNG AXIT SUNFURIC
Chuyên ngành Sư phạm Hóa học
Giáo viên hướng dẫn

Sinh viên thực hiện:

Th.S NGUYỄN MỘNG HOÀNG

PHAN THỊ PHƯƠNG THẢO
MSSV: 2111862
Lớp: Sư phạm Hóa học K37

CẦN THƠ - 2015


Luận văn tốt nghiệp

GVHD: Th.S Nguyễn Mộng Hoàng
LỜI CẢM ƠN

Từ những ngày đầu nhận được đề tài luận văn đến những giai đoạn cuối cùng

...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................

SVTT: Phan Thị Phương Thảo

ii


Luận văn tốt nghiệp

GVHD: Th.S Nguyễn Mộng Hoàng

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN



NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN

.......................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................

SVTT: Phan Thị Phương Thảo

iv




LỜI CẢM ƠN ...................................................................................................................i
NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN ........................................................... ii
NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN ............................................................. iii
NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN ..............................................................iv
TÓM TẮT LUẬN VĂN ..................................................................................................v
MỤC LỤC ......................................................................................................................vi
DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT ................................................................................ix
DANH MỤC HÌNH ........................................................................................................x
DANH MỤC BẢNG ......................................................................................................xi
PHẦN MỞ ĐẦU .............................................................................................................1
1.ĐẶT VẤN ĐỀ ..............................................................................................................1
2.MỤC ĐÍCH ĐỀ TÀI ....................................................................................................2
3.NỘI DUNG NGHIÊN CỨU ........................................................................................ 2
PHẦN NỘI DUNG..........................................................................................................3
CHƯƠNG 1: CƠ SỞ LÍ THUYẾT .................................................................................3
1.1. Sự ô nhiễm môi trường nước ....................................................................................3
1.1.1. Thực trạng ô nhiễm môi trường nước ở Việt Nam và thế giới.............................. 3
1.1.1.1. Ô nhiễm môi trường nước ở Việt Nam .............................................................. 3
1.1.1.2.Ô nhiễm môi trường nước trên thế giới ............................................................... 4
1.1.2.Phân loại ô nhiễm môi trường nước .......................................................................4
1.1.2.1.Ô nhiễm sinh học của nước .................................................................................4
1.1.2.2. Ô nhiễm hoá học do chất vô cơ ..........................................................................4
1.1.2.3. Ô nhiễm do các chất hữu cơ tổng hợp ................................................................ 4
1.1.2.4. Ô nhiễm vật lý ....................................................................................................4
1.1.3. Tác dụng và tác hại của một số kim loại nặng đối với sức khỏe con người .........5
1.1.3.1. Tác dụng……………………………………………………………………….5
1.1.3.2. Tác hại…………………………………………………………………………5
1.2. Một số phương pháp xử lí nguồn nước bị ô nhiễm kim loại nặng ........................... 6
1.2.1. Phương pháp kết tủa .............................................................................................. 6

2.2.2. Khảo sát nồng độ axit xitric tốt nhất hoạt hóa bã mía nguyên liệu .....................25
2.3. Khảo sát khả năng hấp phụ của VLHP và bã mía nguyên liệu .............................. 26
2.3.1. Khảo sát khả năng hấp phụ của bã mía nguyên liệu ...........................................26
2.3.2. Khảo sát khả năng hấp phụ của VLHP................................................................ 27
2.4. Khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến khả năng hấp phụ của VLHP ........................ 27
2.4.1. Ảnh hưởng của thời gian .....................................................................................27
2.4.2. Ảnh hưởng của pH............................................................................................... 28
2.4.3. Ảnh hưởng của lượng VLHP...............................................................................28
2.4.4. Ảnh hưởng của nồng độ - Cân bằng hấp phụ ...................................................... 29
2.5. Xác định độ hấp phụ cực đại và hằng số cân bằng hấp phụ ...................................29
CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ - THẢO LUẬN .....................................................................30
3.1. Kết quả khảo sát khả năng hấp phụ của bã mía nguyên liệu và VLHP .................30
SVTT: Phan Thị Phương Thảo

vii


Luận văn tốt nghiệp

GVHD: Th.S Nguyễn Mộng Hoàng

3.1.1. Kết quả khảo sát khả năng hấp phụ của bã mía nguyên liệu ............................... 30
3.1.2. Kết quả khảo sát khả năng hấp phụ của VLHP ...................................................30
3.2. Kết quả khảo sát các yếu tố ảnh hưởng ..................................................................31
3.2.1. Kết quả khảo sát ảnh hưởng của thời gian .......................................................... 31
3.2.2. Kết quả khảo sát ảnh hưởng của pH ....................................................................33
3.2.3. Kết quả khảo sát ảnh hưởng của lượng VLHP ....................................................34
3.2.4. Kết quả khảo sát ảnh hưởng của nồng độ đầu ion Cu2+ ......................................35
3.3. Xác định độ hấp phụ cực đại và hằng số hấp phụ ..................................................36
3.4. So sánh kết quả đạt được với các nghiên cứu hoạt hóa bằng axit sunfuric ............38


World Health Organization (Tổ chức Y tế Thế giới)

3

VLHP

Vật liệu hấp phụ (Bã mía sau khi xử lý)

4

EDTA

Axit etilenđiamin tetraaxetic

chức Lương thực và Nông nghiệp Liên Hiệp Quốc)

SVTT: Phan Thị Phương Thảo

ix


Luận văn tốt nghiệp

GVHD: Th.S Nguyễn Mộng Hoàng
DANH MỤC HÌNH

Hình 1.1: Đường đẳng nhiệt hấp phụ Langmuir ........................................................... 17
Hình 1.2: Đồ thị sự phụ thuộc của Ccb/a vào Ccb ........................................................... 17
Hình 1.3: Dung dịch ion Cu2+ khi có mặt chỉ thị murexit .............................................19

Bảng 1.1: Tác hại khi nhiễm một số ion kim loại nặng...................................................6
Bảng 1.2: Nồng độ giới hạn của một số kim loại trong nước thải công nghiệp và nước
cấp sinh hoạt ....................................................................................................................6
Bảng 1.3: Các phương trình đẳng nhiệt hấp phụ thường gặp ........................................13
Bảng 2.1: Khảo sát nồng độ axit xitric tốt nhất hoạt hóa bã mía nguyên liệu ..............25
Bảng 3.1: Kết quả khảo sát khả năng hấp phụ của bã mía nguyên liệu ........................ 30
Bảng 3.2: Kết quả khảo sát khả năng hấp phụ của VLHP ............................................30
Bảng 3.3: So sánh độ hấp phụ, hiệu suất hấp phụ của bã mía nguyên liệu và VLHP...31
Bảng 3.4: Ảnh hưởng của thời gian đến khả năng hấp phụ ion Cu2+ của VLHP ..........31
Bảng 3.5: Ảnh hưởng của pH đến khả năng hấp phụ Cu2+ của VLHP ......................... 33
Bảng 3.6: Ảnh hưởng của lượng VLHP đến khả năng hấp phụ ion Cu2+ của VLHP ...34
Bảng 3.7: Ảnh hưởng của nồng độ đầu đến hiệu suất hấp phụ Cu2+ của VLHP ..........35
Bảng 3.8: Số liệu nghiên cứu cân bằng hấp phụ theo mô hình hấp phụ đẳng nhiệt của
Langmuir ....................................................................................................................... 36

SVTT: Phan Thị Phương Thảo

xi


Luận văn tốt nghiệp

GVHD: Th.S Nguyễn Mộng Hoàng
PHẦN MỞ ĐẦU

1. ĐẶT VẤN ĐỀ
Một vấn đề nóng bỏng, gây bức xúc trong dư luận xã hội cả nước hiện nay là
tình trạng ô nhiễm môi trường sinh thái do các hoạt động sản xuất và sinh hoạt của con
người gây ra. Vấn đề này ngày càng trầm trọng, đe doạ trực tiếp sự phát triển kinh tế xã hội bền vững, sự tồn tại, phát triển của các thế hệ hiện tại và tương lai. Đối tượng
gây ô nhiễm môi trường chủ yếu là hoạt động sản xuất của nhà máy trong các khu

GVHD: Th.S Nguyễn Mộng Hoàng

Một trong các nguồn phụ phẩm công nghiệp có khối lượng lớn ở nước ta là bã
mía. Bã mía với thành phần chính là các xenlulozơ và hemixenlulozơ rất thích hợp cho
việc nghiên cứu biến đổi tạo ra các vật liệu hấp phụ để tách loại các ion kim loại nặng
trong môi trường nước.
Xuất phát từ những lí do trên đề tài “Khảo sát khả năng hấp phụ ion Cu2+
trên vật liệu hấp phụ chế tạo từ bã mía hoạt hóa bằng axit xitric – so sánh với các
nghiên cứu hoạt hóa bằng axit sunfuric” được chọn để nghiên cứu. Đây không phải
là một đề tài mới nhưng nội dung của đề tài này sẽ đánh trọng tâm vào việc khảo sát
và so sánh với các đề tài đã thực hiện trước đây, nhằm tìm ra một phương pháp tốt
nhất cho việc hấp phụ kim loại nặng từ vật liệu hấp phụ chế tạo từ bã mía.
2. MỤC ĐÍCH ĐỀ TÀI
Chế tạo vật liệu hấp phụ, khảo sát khả năng hấp phụ ion Cu2+ của vật liệu hấp
phụ, khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến khả năng hấp phụ của vật liệu hấp phụ từ kết
quả thu được so sánh với các kết quả nghiên cứu trước đây nhằm đưa ra các điều kiện
tốt để tiến hành hấp phụ.
Ngoài ra, từ kết quả thu được so sánh và đánh giá khả năng hoạt hóa của axit
sunfuric và axit xitric để tìm ra chất hoạt hóa tốt hơn.
3. NỘI DUNG NGHIÊN CỨU
 Chế tạo vật liệu hấp phụ từ bã mía hoạt hóa bằng axit xitric.
 Khảo sát khả năng hấp phụ của nguyên liệu và vật liệu hấp phụ bằng phương
pháp thể tích.
 Khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến khả năng hấp phụ của vật liệu hấp phụ.

SVTH: Phan Thị Phương Thảo

2



phèn xảy ra ở những vùng ven biển sông Hồng, sông Thái Bình, sông Cửu Long, ven
biển miền Trung...

SVTH: Phan Thị Phương Thảo

3


Luận văn tốt nghiệp

GVHD: Th.S Nguyễn Mộng Hoàng

1.1.1.2. Ô nhiễm môi trường nước trên thế giới
Trong thập niên 60, ô nhiễm nước lục địa và đại dương gia tăng với nhịp độ
đáng lo ngại. Tiến độ ô nhiễm nước phản ánh trung thực tiến bộ phát triển công
nghiệp. Ta có thể kể ra đây vài thí dụ tiêu biểu.
Anh Quốc chẳng hạn: Ðầu thế kỷ 19, sông Tamise rất sạch. Nó trở thành ống
cống lộ thiên vào giữa thế kỷ này. Các sông khác cũng có tình trạng tương tự trước khi
người ta đưa ra các biện pháp bảo vệ nghiêm ngặt.
Nước Pháp rộng hơn, kỹ nghệ phân tán và nhiều sông lớn, nhưng vấn đề cũng
không khác bao nhiêu. Dân Paris còn uống nước sông Seine đến cuối thế kỷ 18. Từ đó
vấn đề đổi khác: các sông lớn và nước ngầm nhiều nơi không còn dùng làm nước sinh
hoạt được nữa, 5.000 km sông của Pháp bị ô nhiễm mãn tính. Sông Rhin chảy qua
vùng công nghiệp hóa mạnh, khu vực có hơn 40 triệu người, là nạn nhân của nhiều tai
nạn (như nạn cháy nhà máy thuốc Sandoz ở Bale năm 1986 chẳng hạn) thêm vào các
nguồn ô nhiễm thường xuyên.
Ở Hoa Kỳ tình trạng thảm thương ở bờ phía đông cũng như nhiều vùng
khác. Vùng Ðại hồ bị ô nhiễm nặng, trong đó hồ Erie, Ontario đặc biệt nghiêm trọng.
1.1.2. Phân loại ô nhiễm môi trường nước
1.1.2.1. Ô nhiễm sinh học của nước

Còn lại có khoảng 4% trọng lượng cơ thể là các chất hóa học vô cơ hay còn
được gọi là các khoáng chất. Trong số đó có một số nguyên tố là thiết yếu và cần thiết
cho cơ thể sống nhưng chúng lại chỉ chiếm lượng nhỏ trong cơ thể, chúng thường được
gọi là các nguyên tố vi lượng (hay còn gọi là vi khoáng). Một số nguyên tố tiêu biểu
như: Fe, Zn, Mg, Mn, Cu, Ni, Se, Cr,… Vai trò của các kim loại này có thể kể đến
như:
+ Hỗ trợ các phản ứng hóa học trong cơ thể. Có trong thành phần của rất nhiều
enzyme cần thiết.
+ Giúp cơ thể sử dụng chất đạm, mỡ và đường.
+ Giúp làm vững chắc xương và điều khiển thần kinh, cơ.
+ Nguyên tố vi lượng còn điều hòa hoạt động của cơ thể, tương tác với các chất
khác như các vitamin,..
+ Một số nguyên tố vi lượng như sắt, kẽm, magiê có tác dụng chống căng thẳng
rất hiệu quả.
1.1.3.2. Tác hại [5]
Bên cạnh rất nhiều tác dụng có ích đối với cơ thể thì các nguyên tố kim loại
nặng này vẫn tồn tại một số nguy cơ ảnh hưởng không tốt đến sức khỏe của con người
cũng như môi trường sống.
Một vài ảnh hưởng có thể xảy ra khi bị nhiễm độc kim loại nặng được trình bày
trong bảng sau:

SVTH: Phan Thị Phương Thảo

5


Luận văn tốt nghiệp

GVHD: Th.S Nguyễn Mộng Hoàng



2

Hàm lượng crom

0,05

0,05

3

Hàm lượng đồng

2,00

1,00

4

Hàm lượng mangan

0,50

0,50

5

Hàm lượng niken

0,20


1.2.3. Phương pháp hấp phụ
Trong phương pháp này người ta sử dụng các vật liệu hấp phụ có diện tích bề
mặt riêng lớn, trên đó có các trung tâm hoạt động, có khả năng lưu giữ các ion kim
loại nặng trên bề mặt VLHP. Việc lưu giữ các ion kim loại nặng có thể do lực tương
tác giữa các phân tử (lực Vander Waals – hấp phụ vật lý), cũng có thể do sự tạo thành
các liên kết hóa học, tạo phức chất giữa các ion kim loại với các nhóm chức (trung tâm
hoạt động) có trên bề mặt VLHP (hấp phụ hóa học), cũng có thể theo cơ chế trao đổi
ion,…
1.3. Các khái niệm cơ bản và các loại hấp phụ [3,6,7,10]
1.3.1. Các khái niệm cơ bản
Hấp phụ là một hiện tượng bề mặt, đó là sự tích lũy các chất khí hay chất tan
trên bề mặt phân chia pha thường là chất rắn hay chất lỏng.
Chất hấp phụ là chất mà trên bề mặt của nó xảy ra sự hấp phụ.
Chất bị hấp phụ là chất có khả năng tích lũy trên bề mặt chất hấp phụ.
Sự giải hấp là quá trình ngược lại với sự hấp phụ tức là chất bị hấp phụ đi ra
khỏi bề mặt chất hấp phụ.
Độ hấp phụ (dung lượng hấp phụ) là lượng chất bị hấp phụ (thường tính bằng
mol) hấp phụ lên 1 cm2 lớp bề mặt và ký hiệu là a. Thứ nguyên của độ hấp phụ là
mol/cm2. Trong trường hợp không biết bề mặt riêng thì độ hấp phụ tính cho 1 gam
chất hấp phụ. Trong trường hợp này thứ nguyên của độ hấp phụ là mol/g.
Hiện tượng hấp phụ xảy ra do lực tương tác giữa chất hấp phụ và chất bị hấp
phụ. Tùy theo bản chất lực tương tác mà người ta chia thành hai loại hấp phụ: hấp phụ
vật lý và hấp phụ hóa học.
1.3.2. Các loại hấp phụ
Hấp phụ vật lí (Physisorption)

Hấp phụ hóa học (Chemisorption)

Lực hấp phụ mang bản chất lực Lực hấp phụ mang bản chất liên kết hóa

Sự hấp phụ phụ thuộc vào điều kiện nhiệt Có tính chọn lọc. Chỉ hấp phụ những chất
độ, áp suất.

có khả năng tạo liên kết.

Hấp phụ mang bản chất thuận nghịch.

Hấp phụ mang bản chất bất thuận nghịch.

1.4. Sự hấp phụ trên giới hạn rắn - dung dịch [3,6,7,10]
Sự hấp phụ trên giới hạn rắn – dung dịch giống với sự hấp phụ trên bề mặt rắn –
khí, nhưng hiện tượng phức tạp hơn rất nhiều vì sự có mặt của cấu tử thứ ba là môi
trường (dung môi). Các phân tử dung môi cũng có thể hấp phụ trên bề mặt chất hấp
phụ nên sẽ có sự cạnh tranh giữa dung môi và chất tan. Ngoài ra, nguyên nhân gây ra
sự phức tạp thêm này là do tương tác giữa chất tan với dung môi.
Khi khảo sát sự hấp phụ chất tan trên bề mặt rắn cần phân biệt hai trường hợp:
sự hấp phụ chất không điện ly khi trên bề mặt chỉ hấp phụ các phân tử chất bị hấp phụ
và sự hấp phụ chất điện ly khi trên bề mặt thường có sự hấp phụ chọn lọc một số ion
của chất điện ly có mặt trong dung dịch.
1.4.1.1. Sự hấp phụ phân tử trong dung dịch và các yếu tố ảnh hưởng
Đối với sự hấp phụ phân tử trong dung dịch thì độ hấp phụ được tính theo biểu
thức 1.1:
(C  Ccb ).V (1.1)
a 
m
Trong đó: C, Ccb là nồng độ ban đầu và cân bằng của chất bị hấp phụ (M).

V là thể tích dung dịch xảy ra sự hấp phụ (l).
m là khối lượng chất hấp phụ (g).
a là độ hấp phụ của chất hấp phụ (mol/g).

của chất tan trên bề mặt rắn càng cao. Vì vậy, sự hấp phụ chất tan trong dung dịch
nước thường tốt hơn sự hấp phụ chất tan trong dung môi hữu cơ.
Ảnh hưởng của tính chất chất hấp phụ
Bản chất và độ xốp của chất hấp phụ cũng ảnh hưởng rất lớn đến sự hấp phụ
trong dung dịch. Các chất hấp phụ phân cực hấp phụ tốt các chất phân cực và ngược
lại các chất hấp phụ không phân cực hấp phụ tốt các chất không phân cực.
Kích thước lỗ xốp cũng ảnh hưởng đáng kể đến sự hấp phụ. Khi kích thước chất
tan nhỏ có thể đi sâu vào trong mao quản của chất hấp phụ khi độ xốp của chất hấp
phụ tăng làm cho độ hấp phụ tăng và khi độ xốp giảm mà kích thước chất tan tăng thì
độ hấp phụ giảm.
Ảnh hưởng của chất bị hấp phụ
Quy tắc Rehbinder đã đưa ra quy tắc về sự phụ thuộc của độ hấp phụ vào độ
phân cực của các chất trong hệ. Theo quy tắc này, chất C có thể bị hấp phụ trên bề mặt
chia hai pha A và B khi hằng số điện môi của nó có giá trị trung gian giữa hằng số
điện môi của A và của B, nghĩa là:  A   C   B hay là  A   C   B
Đối với những chất hoạt động bề mặt mà phân tử có hai phần: phần phân cực và
phần không phân cực thì khi bị hấp phụ trên bề mặt phân chia pha sẽ có sự định hướng
phân tử như sau: phần phân cực hướng về pha phân cực, phần không phân cực hướng
về pha không phân cực.
Từ quy tắc Rehbinder có thể nói mọi chất ưa nước phân cực sẽ hấp phụ tốt các
chất hoạt động bề mặt từ các chất lỏng không phân cực hay phân cực yếu và ngược lại
mọi chất ghét nước không phân cực sẽ hấp phụ tốt các chất hoạt động bề mặt từ các
SVTH: Phan Thị Phương Thảo

9


Luận văn tốt nghiệp

GVHD: Th.S Nguyễn Mộng Hoàng

đóng vai trò quan trọng nhất. Ion có hóa trị càng cao thì nó bị hấp phụ càng mạnh.
SVTH: Phan Thị Phương Thảo

10


Luận văn tốt nghiệp

GVHD: Th.S Nguyễn Mộng Hoàng

1.4.1.3. Sự hấp phụ trao đổi
Khi cho vào dung dịch chất điện ly một chất hấp phụ mà trên bề mặt của nó đã
hấp phụ sẵn một chất điện ly nào đó thì có sự hấp phụ trao đổi xảy ra tức là có sự trao
đổi ion giữa lớp điện kép của chất hấp phụ lấy từ môi trường một lượng ion nào đó thì
đồng thời nó cũng phóng thích vào môi trường một lượng tương đương các ion khác
mang điện cùng dấu.
Sự hấp phụ trao đổi không chỉ diễn ra trên bề mặt chất hấp phụ mà còn có thể
xảy ra bên trong thể tích chất hấp phụ nơi mà dung dịch tiếp xúc được.
Đặc điểm của hấp phụ trao đổi:
+ Có tính đặc thù tức là sự trao đổi chỉ xảy ra đối với một số ion xác định.
+ Sự hấp phụ trao đổi luôn luôn là bất thuận nghịch.
+ Sự hấp phụ trao đổi xảy ra chậm hơn sự hấp phụ các chất không điện ly và
rất chậm khi ion trao đổi nằm sâu trong chất hấp phụ.
+ Sự hấp phụ trao đổi có thể gây nên sự thay đổi pH của môi trường. Nếu chất
hấp phụ có khả năng trao đổi ion H+ của nó với một cation nào khác trong môi trường
thì quá trình hấp phụ làm giảm pH của môi trường. Nếu chất hấp phụ trao đổi anion
OH của nó với một ion nào khác của môi trường thì quá trình hấp phụ làm tăng pH

của môi trường.
Sự trao đổi ion trong hai trường hợp này có thể được biểu diễn như sau:

+ Các phân tử chất bị hấp phụ được gắn vào bề mặt chất hấp phụ - Giai đoạn
hấp phụ thực sự.
Trong tất cả các giai đoạn đó, giai đoạn nào có tốc độ chậm nhất sẽ quyết định
hay khống chế chủ yếu toàn bộ quá trình hấp phụ.
1.4.4. Cân bằng hấp phụ - các phương trình đẳng nhiệt hấp phụ
Quá trình hấp phụ là một quá trình thuận nghịch. Các phần tử chất bị hấp phụ
khi đã hấp phụ trên bề mặt chất hấp phụ vẫn có thể di chuyển ngược lại pha mang (hỗn
hợp tiếp xúc với chất hấp phụ). Theo thời gian, lượng chất bị hấp phụ tích tụ trên bề
mặt chất rắn càng nhiều thì tốc độ di chuyển ngược trở lại pha mang càng lớn. Đến
một thời điểm nào đó, tốc độ hấp phụ bằng tốc độ giải hấp thì quá trình hấp phụ đạt
cân bằng.
Một hệ hấp phụ khi đạt đến trạng thái cân bằng, lượng chất bị hấp phụ là một
hàm của nhiệt độ, áp suất hoặc nồng độ của chất bị hấp phụ:
a = f (T, P hoặc C)
Khi nhiệt độ không đổi (T = const), đường biểu diễn sự phụ thuộc của lượng
chất bị hấp phụ vào P hoặc C (a = f (P hoặc C)) được gọi là đường đẳng nhiệt hấp phụ.
Đường đẳng nhiệt hấp phụ có thể được xây dựng trên cơ sở lý thuyết, kinh nghiệm
hoặc bán kinh nghiệm tùy thuộc vào tiền đề, giả thuyết, bản chất và kinh nghiệm xử lí
số liệu thực nghiệm.
Một số đường đẳng nhiệt hấp phụ thông dụng được trình bày ở bảng 1.2.

SVTH: Phan Thị Phương Thảo

12


Luận văn tốt nghiệp

GVHD: Th.S Nguyễn Mộng Hoàng


a 1
 ln C .p
am n

Hóa học

Brunauer-Emmett-Teller
(BET)

1

p
a.(p  p)



1
(C  1) p

.
am C am C p 

Vật lí, nhiều lớp

Trong các phương trình trên, a là thể tích chất bị hấp phụ, am là thể tích hấp phụ
cực đại, p là áp suất chất bị hấp phụ ở pha khí, po là áp suất hơi bão hòa của chất bị hấp
phụ ở trạng thái lỏng tinh khiết ở cùng nhiệt độ. Các kí hiệu a, k, n là các hằng số.
Với chất hấp phụ là chất rắn, chất bị hấp phụ là chất lỏng đường đẳng nhiệt hấp
phụ thường được mô tả qua các phương trình hấp phụ đẳng nhiệt của Henry,
Freundlich và Langmuir, …