i
ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM

BÁO CÁO TÓM TẮT
ĐỀ TÀI KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ CẤP ĐẠI HỌC

NGHIÊN CỨU CHẾ TẠO VẬT LIỆU HẤP PHỤ
TỪ QUẶNG SẮT TRẠI CAU - THÁI NGUYÊN VÀ THỬ NGHIỆM
XỬ LÝ MÔI TRƯỜNG

Mã số: TN-04-08
Chủ nhiệm đề tài: TS. Vũ Thị Hậu

Thái Nguyên, tháng 12 năm 2016


ii

DANH SÁCH NHỮNG THÀNH VIÊN THAM GIA NGHIÊN CỨU ĐỀ TÀI
TT

Họ và tên

Đơn vị công tác

Trách nhiệm

1

PGS. TS. Nguyễn Thị Tố Loan

Họ và tên người đại diện đơn
vị

PGS.TS. Lê Thanh Sơn

Khoa Hóa học – Trường Phân tích nhiệt, đo BET. Chế tạo
ĐHSP Thái Nguyên
vật liệu, nghiên cứu một số yếu tố PGS.TS. Nguyễn Thị Hiền Lan
ảnh hưởng đến khả năng hấp phụ
và ứng dụng của vật liệu.


iii

MỤC LỤC
DANH MỤC CÁC BẢNG ............................................................................................................... iii
DANH MỤC HÌNH VẼ .....................................................................................................................iv
DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT .................................................................................................... v
THÔNG TIN KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU ........................................................................................ vii
INFORMATION ON RESEARCH RESULTS .................................................................................. x
MỞ ĐẦU ............................................................................................................................................ 1
CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN .............................................................................................................. 3
1.1. Sơ lược về thuốc nhuộm .............................................................................................................. 3
1.2. Giới thiệu về các ion kim loại nặng Cr(VI), Mn(II) ..................................................................... 3
1.3. Phương pháp chế tạo vật liệu ....................................................................................................... 3
1.4. Tiềm năng quặng sắt của Việt Nam ............................................................................................. 3
1.5. Giới thiệu về phương pháp hấp phụ ............................................................................................. 3
1.6. Một số hướng nghiên cứu hấp phụ metylen xanh, metyl da cam và Cr(VI), Mn(II) ................... 3
1.6.1. Một số hướng nghiên cứu hấp phụ metylen xanh, metyl da cam .............................................. 3
1.6.2. Một số hướng nghiên cứu hấp phụ Cr(VI), Mn(II) ................................................................... 3

iv

DANH MỤC HÌNH VẼ
Hình 2.1: Đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của hiệu suất hấp phụ metylen xanh của VLHP M3 vào pH5
Hình 2.2: Đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của hiệu suất hấp phụ metyl da cam của VLHP M3 vào pH5
Hình 2.3: Sự phụ thuộc của hiệu suất

hấp phụ metylen xanh của VLHP N3 vào pH ..................... 5

Hình 2.4: Sự phụ thuộc của hiệu suất hấpphụ metyl da cam của VLHP N3vào pH ........................... 5
Hình 2.5: Ảnh hưởng của pH đến hiệu suất hấp phụ Mn(II) của VLHP M3 ...................................... 6
Hình 2.6: Ảnh hưởng của pH đến hiệu suất hấp phụ Cr(VI) của VLHP M3 ...................................... 6
Hình 2.7: Đồ thị biểu diễn ảnh hưởng của pH đến quá trình hấp phụ Cr(VI) của VLHP N3 ............. 6
Hình 2.8: Đồ thị biểu diễn ảnh hưởng của pH đến quá trình hấp phụ Mn(II) của VLHP N3 ............. 6
Hình 2.9: Đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của hiệu suất hấp phụ metylen xanh vào thời gian ............. 7
Hình 2.10: Đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của hiệu suất hấp phụ metyl da cam vào thời gian ........... 7
Hình 2.11: Sự phụ thuộc của hiệu suất hấpphụ metylen xanh vào thời gian ...................................... 7
Hình 2.12: Sự phụ thuộc của hiệu suấthấp phụ metyl da cam vào thời gian ...................................... 7
Hình 2.13: Ảnh hưởng của thời gian đến hiệu suất hấp phụ Mn(II) ................................................... 8
Hình 2.14: Ảnh hưởng của thời gian đến hiệu suất hấp phụ Cr(VI) ................................................... 8
Hình 2.15: Đồ thị biểu diễn ảnh hưởng của thời gian đến quá trình hấp phụ Cr(VI) của VLHP N3 .. 9
Hình 2.16: Đồ thị biểu diễn ảnh hưởng của thời gian đến quá trình hấp phụ Mn(II) của VLHP N3 .. 9
Hình 2.17: Đường đẳng nhiệt hấp phụ Langmuir của VLHP đối với metylen xanh ......................... 9
Hình 2.18: Đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của Ccb/q vào Ccb đối với metylen xanh ......................... 9
Hình 2.19: Đường đẳng nhiệt hấp phụ Langmuir của VLHP đối với metyl da cam........................ 10
Hình 2.20: Đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của Ccb/q vào Ccb đối với metyl da cam ....................... 10
Hình 2.21: Đường đẳng nhiệt hấp phụ Langmuir của VLHP đối với metylen xanh ....................... 10
Hình 2.22: Sự phụ thuộc của Ccb/q vào Ccb đối với metylen xanh ................................................. 10
Hình 2.23: Đường đẳng nhiệt hấp phụ Langmuir của VLHP đối với metyl da cam......................... 11
Hình 2.24: Sự phụ thuộc của Ccb/q vào Ccb đối với metyl da cam ................................................. 11


3

VLHP

Vật liệu hấp phụ

4

XRD

X Ray Diffraction (Nhiễu xạ tia X)

5

QCVN

6

BTNMT

Quy chuẩn Việt Nam
Bộ tài nguyên môi trường


vii

THÔNG TIN KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU

1. Thông tin chung:

- Khảo sát được một số yếu tố ảnh hưởng đến quá trình chế tạo VLHP M3 như thời gian
nung, nhiệt độ nung. Kết quả cho thấy để thu được VLHP M3 chứa Mn ở dạng đơn pha MnO2 cần
nung mẫu ở 2000C trong 2 giờ. Các mẫu N1, N2, N3 đều được nung ở 300oC trong 2 giờ.
- Đã xác định một số đặc trưng của mẫuVLHP M3 như diện tích bề mặt riêng là 16,7m2/g,
Mn tồn tại trong mẫu ở dạng đơn pha MnO2 mang mã số 42-1316, điểm đẳng điện của VLHP M3 là
pI=5,5; mẫu VLHP N3 có diện tích bề mặt riêng là 86,49m2/g, Ni tồn tại trong mẫu ở dạng đơn pha
NiO mang mã số 03-065-2901, điểm đẳng điện của VLHP N3 là pI=6,3.


viii

- Khảo sát một số yếu tố ảnh hưởng đến quá trình hấp phụ metylen xanh, metyl da cam;
Cr(VI), Ni(II) của VLHP M3, N3bằng phương pháp hấp phụ tĩnh, kết quả thu được như sau:
+ pH tốt nhất cho sự hấp phụ của VLHP N3 đối với metylen xanh là ở khoảng: pH=7, metyl da
cam là pH=1,5, Cr(VI) là pH=3 ÷ 4; Mn(II) là pH= 5 ÷ 6 ; pH tốt nhất cho sự hấp phụ của VLHP M3
đối với metylen xanh là ở khoảng pH= 7, metyl da cam là pH=1,5; Cr(VI), Mn(II) là pH =3 ÷ 4.
+ Đối với VLHP N3: Thời gian đạt cân bằng hấp phụ đối với metylen xanh là 60 phút, metyl da
cam là 120 phút; Cr(VI) là 45 phút, Mn(II) là 60 phút. Đối với VLHP M3: Thời gian đạt cân bằng hấp
phụ đối với metylen xanh là 60 phút, metyl da cam là 60 phút; Cr(VI) là 60 phút, Mn(II) là 120phút.
+ Khi nghiên cứu ảnh hưởng của nồng độ đầu metylen xanh và metyl da cam, Cr(VI), Mn
(II) đến quá trình hấp phụ thấy khi nồng độ metylen xanh, metyl da cam, Cr(VI), Mn(II) tăng thì
dung lượng hấp phụ tăng, hiệu suất hấp phụ giảm.
+ Mô tả quá trình hấp phụ theo mô hình hấp phụ đẳng nhiệt Langmuir đã xác định được
dung lượng hấp phụ cực đại của VLHP N3 đối với metylen xanh là qmax= 28,57(mg/g), metyl da
cam là: qmax= 45,45(mg/g); Cr(VI) là qmax= 6,9 (mg/g); Mn là qmax=7,5 (mg/g); đối với VLHP M3
metylen xanh là qmax= 48,08(mg/g), metyl da cam là: qmax= 101,01(mg/g); Cr(VI) là qmax=4,7
(mg/g); Ni (II) là qmax= 4,9 (mg/g).
- Dùng VLHP M3 chế tạo được xử lý các mẫu nước thải chứa từng ionCr(VI) của Nhà máy
khoá Việt Tiệp, ion Mn(II) được lấy ở xã Thông Huề, huyện Trùng Khánh - Cao Bằng. Mẫu
VLHP N3 xử lý nước thải metylen xanh, metyl da cam lấy từ các cơ sở sản xuất của làng nghề dệt

Thái Nguyên biến tính, Đề tài nghiên cứu khoa học sinh viên, trường Đại học Sư phạm, Đại
học Thái Nguyên.
5. Nguyễn Thị My (2014), Nghiên cứu khả năng hấp phụ xanh metylen của quặng sắt Trại Cau –
Thái Nguyên biến tính, Đề tài nghiên cứu khoa học sinh viên, trường Đại học Sư phạm, Đại
học Thái Nguyên.

6. Phương thức chuyển giao, địa chỉ ứng dụng, tác động và lợi ích mang lại của kết quả
nghiên cứu:
Kết quả của đề tài có thể ứng dụng để xử lí mẫu nước bị ô nhiễm chất màu của công nghiệp
dệt nhuộm và bị ô nhiễm kim loại nặng.
Ngày 28 tháng 12 năm 2016
Tổ chức chủ trì

Chủ nhiệm đề tài

TS. Vũ Thị Hậu


x

INFORMATION ON RESEARCH RESULTS

1. General information:
Project title: Research adsorbent manufactured from Trai Cau - Thai Nguyen iron ore and
environmental treatment trials.
Code number: DH2014-TN-04-08
Coordinator: PhD. Vu Thi Hau
Implementing institution: Thai Nguyen University of education
Duration: 24 months.



xi

isoelectric point adsorbent of M3 is pI = 5.5. N3 adsorbent samples with specific surface area was
86,49m2/ g, Ni exists in the form of single-phase sample code NiO bring 03-065-2901, isoelectric
point of adsorbent N3 was pI = 6.3
- The survey has a number of factors affecting the adsorption process methylene blue, methyl
orange; Cr (VI), Ni (II) of the adsorbent M3, N3 adsorption method, the results obtained are as
follows:
+ The best pH for the adsorption of the adsorbent to methylene blue N3 is at about pH = 7,
methyl orange is pH = 1.5, Cr (VI) is pH = 3 ÷ 4; Mn (II) is pH = 5 ÷ 6; The best pH for the
adsorption of adsorbent dvat M3 for methylene blue is at about pH 7, methyl orange is pH = 1.5; Cr
(VI), Mn (II) is pH = 3 ÷ 4.
+ For adsorbent N3: Time to reach adsorption equilibrium for 60 minutes methylene blue,
methyl orange is 120 minutes; Cr (VI) is 45 minutes, Mn (II) is 60 minutes. For adsorbent M 3:
Time to reach adsorption equilibrium for 60 minutes methylene blue, methyl orange is 60 minutes;
Cr (VI) is 60 minutes, Mn (II) 120 minutes.
+ When studying the effects of methylene blue and the first concentration of methyl orange,
Cr (VI), Ni (II) adsorption process when the concentration of methylene blue shows, methyl
orange, Cr (VI), Ni (II) increase the adsorption capacity increased, decreased absorption efficiency.
+ Describe the process of adsorption in the model Langmuir adsorption isotherm was
determined the maximum adsorption capacity of methylene blue VLHP N3 for qmax = 28.57 (mg/g),
methyl orange ware: qmax = 45.45 (mg/g); Cr (VI) was qmax = 6.9 (mg/g); Mn was = 7.5 (mg/g); M3
methylene blue for qmax = 48.08 (mg/g), methyl orange ware: qmax = 101.01 (mg/g); adsorbent
materials Cr (VI) was qmax = 4.7 (mg/g); Ni (II) was qmax = 4.9 (mg/g).
+ Use adsorbent materials M3 processor built wastewater samples containing each ion Cr
(VI) of the Czech factory Vietnam course, ion Mn (II) was taken in Thong Hue communes and
districts of Trung Khanh - Cao Bang. VLHP sample N3 wastewater treatment methylene blue,
methyl orange taken from the production facilities of Van Phuc village, Ha Dong Textile dyeing Hanoi. Results showed that, after adsorption twice the concentration Cr (VI), Mn (II); methylene
blue, methyl orange reached the permissible standards for waste water flowing into the area for

nhau được biết đến trong ứng dụng này như than hoạt tính, zeolit, tro than, chitin và chitosan, v.v...
Nghiên cứu tìm ra vật liệu hấp phụ có nguồn gốc tự nhiên, giá thành hợp lí vẫn luôn là mảnh đất
chờ đợi của các nhà khoa học.
Việt Nam là một trong những quốc gia giàu khoáng sản, đặc biệt là quặng sắt. Chúng được
sử dụng rộng rãi trong công nghiệp như luyện gang thép, nấu thủy tinh, pin khô…Tuy nhiên, việc
nghiên cứu sử dụng chúng làm vật liệu hấp phụ còn chưa được quan tâm nghiên cứu. Xuất phát từ
những lý do đó, chúng tôi đã chọn đề tài: “Nghiên cứu chế tạo vật liệu hấp phụ từ quặng sắt Trại
Cau – Thái Nguyên và thử nghiệm xử lý môi trường”
2. Mục đích nghiên cứu
- Chế tạo được vật liệu hấp phụ từ quặng sắt Trại Cau
- Nghiên cứu cấu trúc, hình thái học, diện tích bề mặt riêng của vật liệu bằng các phương
pháp vật lý hiện đại như X-ray, BET, TEM…
- Đánh giá được khả năng xử lí một số ion kim loại nặng và hợp chất hữu cơ của các vật liệu chế
tạo được.
3. Khách thể và đối tượng nghiên cứu
3.1. Khách thể nghiên cứu
Môi trường nước bị ô nhiễm kim loại nặng và chất hữu cơ độc hại


2

3.2. Đối tượng nghiên cứu
- Quặng sắt lấy ở mỏ quặng sắt Trại Cau – Thái Nguyên.
- Một số hợp chất hữu cơ như metylen xanh, metyl da cam.
- Một số ion kim loại nặng như Cr(VI), Mn(II).
4. Giả thuyết khoa học
Hiện nay, chi phí cho vấn đề xử lý môi trường nước bị ô nhiễm rất tốn kém. Nếu bằng cách
sử dụng chất hấp phụ chế tạo từ quặng sắt Trại Cau - nguồn khoáng sản khá phong phú về trữ
lượng có ngay trên địa bàn tỉnh- thì giá thành của quá trình chi phí dùng cho ván đề xử lý nguồn
nước bị ô nhiễm giảm đi rất nhiều.

1.1. Sơ lược về thuốc nhuộm
1.2. Giới thiệu về các ion kim loại nặng Cr(VI), Mn(II)
1.3. Phương pháp chế tạo vật liệu
Trong đề tài này chúng tôi sử dụng chế tạo vật liệu theo phương pháp kết tủa
1.4. Tiềm năng quặng sắt của Việt Nam
1.5. Giới thiệu về phương pháp hấp phụ
1.6. Một số hướng nghiên cứu hấp phụ metylen xanh, metyl da cam và Cr(VI), Mn(II)
1.6.1. Một số hướng nghiên cứu hấp phụ metylen xanh, metyl da cam
Nhóm nghiên cứu của Ghosh đã tiến hành chế tạo vật liệu hấp phụ từ cao lanh. Nghiên cứu
này cho thấy cao lanh có thể có hiệu quả trong việc loại bỏ metylen xanh ở nồng độ tương đối thấp
từ môi trường nước.
Gurses và các cộng sự nghiên cứu việc loại bỏ metylen xanh bằng đất sét và quan sát thấy
rằng khả năng hấp phụ metylen xanh của đất sét giảm khi nhiệt độ tăng. Sự hấp phụ này có thể đạt
cân bằng hấp phụ sau 1 giờ.
Nhóm tác giả khác đã nghiên cứu cơ chế hấp phụ metylen xanh bằng bã chè và cho thấy pH
tối ưu cho sự hấp phụ là 8, dung lượng cực đại hấp phụ qmax=178,57 mg/g. Tác giả Ngô Mai Việt
nghiên cứu khả năng hấp phụ metylen xanh và metyl da cam bằng vật liệu đá ong biến tính. Kết
quả cho thấy pH tối ưu cho sự hấp phụ metylen xanh của vật liệu đá ong biến tính là 7, của metyl
da cam là 1, thời gian đạt cân bằng hấp phụ của cả metylen xanh và metyl da cam là 150 phút và
được mô tả khá tốt theo mô hình đẳng nhiệt Langmuir.
Tác giả Lê Hữu Thiềng nghiên cứu khả năng hấp phụ metylen xanh và metyl da cam bằng
vật liệu bã mía biến tính. Kết quả được mô tả khá tốt theo mô hình đẳng nhiệt Langmuir.
Một số tác giả cũng tiến hành nghiên cứu khả năng hấp phụ metylen xanh, metyl da cam trên các
loại vật liệu hấp phụ khác nhau như: vỏ trấu, sợi cacbon và sợi đay, vỏ cam… Kết quả thu được cho
thấy khả năng hấp phụ của các vật liệu hấp phụ đối với metylen xanh, metyl da cam cho hiệu suất khá
cao.
1.6.2. Một số hướng nghiên cứu hấp phụ Cr(VI), Mn(II)
Một tác giả ở Ấn Độ đã sử dụng vật liệu được chế tạo từ lá Neem (một loại lá phổ biến ở Ấn
Độ) để hấp phụ ion Cr(VI) có trong nước thải công nghiệp bằng phương pháp hấp phụ. Từ quá
trình quan sát và tiến hành thực nghiệm đã cho thấy vật liệu hấp phụ chế tạo từ lá Neem được sử


2: 3

1:2

1: 3

Kí hiệu VLHP chứa Ni

M1

M2

M3

Kí hiệu VLHP chứa Mn

N1

N2

N3

2.4. Xây dựng đường chuẩn xác định nồng độ
2.5. Khảo sát sơ bộ khả năng hấp phụ của NL và các mẫu VLHP chế tạo được
Kết quả nghiên cứu cho thấy trong cùng điều kiện, khả năng hấp phụ của M1, M2, M3, N1, N2,
N3 đều cao hơn nguyên liệu, điều này cho thấy hiệu quả của việc đưa mangan, niken vào nguyên
liệu để có VLHP đã làm tăng đáng kể khả năng hấp phụ. Trong đó mẫu M3,N3 cho dung lượng và
hiệu suất hấp phụ cao nhất, do đó chúng tôi chọn M3, N3 là VLHP cho các thí nghiệm tiếp theo.
2.6. Một số đặc trưng của VLHP M3, N3


100

80
70

80
70
60

60

50

50
2

3

4

5

6

7

8

9

suất hấp phụ metyl da cam của VLHP M3 vào pH

100

100

90

90
80

80

70
70

11,1

9,02

8

7,1

6,1

5,11

4,01


80
H%

H%

2.7.1.2. Ảnh hưởng của pH đến khả năng hấp phụ Cr(VI), Mn(II) của VLHP M3, N3

60

60

40

40

20

20
0

0
0

1

2

3

4

Hình 2.6: Ảnh hưởng của pH đến hiệu suất
hấp phụ Cr(VI) của VLHP M3

Hình 2.7: Đồ thị biểu diễn ảnh hưởng của

Hình 2.8: Đồ thị biểu diễn ảnh hưởng của pH

pH đến quá trình hấp phụ Cr(VI) của VLHP

đến quá trình hấp phụ Mn(II) của VLHP N3

N3
Từ kết quả nghiên cứu trên cho phép chúng tôi lựa chọn pH của các dung dịch Cr(VI) là khoảng
pH = 3 ÷ 4 , của Mn(II) là khoảng pH = 3 ÷ 4 để tiến hành các thí nghiệm tiếp theo trên cả hai VLHP
M3, N3.
2.7.2. Khảo sát ảnh hưởng của thời gian đến khả năng hấp phụ của VLHP
2.7.2.1. Ảnh hưởng của thời gian đến khả năng hấp phụ metylen xanh, metyl da cam của VLHP
M3
Tiến hành thí nghiệm với khối lượng VLHP M3 = 0,3g đối với metylen xanh; = 0,2g đối với
metyl da cam. Thể tích dung dịch metylen xanh hoặc metyl da cam là 25ml. Dung dịch metylen
xanh có nồng độ đầu là 196,24 mg/l. Dung dịch metyl da cam có nồng độ đầu là 203,73 mg/l. pH
của dung dịch metylen xanh được điều chỉnh đến pH~7,0; pH của dung dịch metyl da cam được
điều chỉnh đến pH~2,0 . Đem lắc trên máy lắc trong các thời gian 15, 30, 45, 60, 90, 120, 150, 180
phút ở nhiệt độ phòng (~25oC) với tốc độ lắc 200 vòng/phút, sau đó xác định nồng độ còn lại của
các dung dịch sau hấp phụ. Kết quả được trình bày ở hình 2.9, 2.10.

8


7


15 30 45 60 90 120 150 180

t (phút)
Hình2.9: Đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của
hiệu suất hấpphụ metylen xanh vào thời gian

t (phút)
Hình 2.10: Đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của hiệu
suất hấp phụ metyl da cam vào thời gian

Nhận xét:Từ kết quả thu được ở hình 2.9; 2.10 ta thấy khi tăng thời gian hấp phụ thì hiệu suất
hấp phụ tăng, đến một thời điểm nhất định khi tăng thời gian hấp phụ thì hiệu suất hấp phụ tăng lên
không đáng kể. Cụ thể như sau: trong khoảng 15  120 phút hiệu suất hấp phụ metylen xanh, metyl
da cam tăng tương đối nhanh, tăng theo quy luật gần như tuyến tính và dần ổn định trong khoảngthời
gian 120  180 phút. Do vậy, chúng tôi chọn thời gian đạt cân bằng hấp phụ đối với metylen xanh,
metyl da cam là 120 phút. Kết quả này được sử dụng cho các thí nghiệm tiếp theo.
2.7.2.2. Khảo sát ảnh hưởng của thời gian đến khả năng hấp phụ metylen xanh, metyl da cam
của VLHP N3
Tiến hành thí nghiệm với khối lượng VLHP = 0,2g; Thể tích dung dịch metylen xanh hoặc
metyl da cam là 25ml có nồng độ đầu lần lượt là 111,28; 106,23 mg/l. pH của các dung dịch
metylen xanh, metyl da cam được điều chỉnh lần lượt đến pH~7,0; 2,0. Đem lắc trên máy lắc trong
các thời gian 15, 30, 45, 60, 90, 120, 150, 180 phút ở nhiệt độ phòng (~25oC) với tốc độ lắc 200
vòng/phút, sau đó xác định nồng độ còn lại của các dung dịch sau hấp phụ.
98

100

96


hấpphụ metylen xanh vào thời gian

15

30

45

60

90 120 150 180

t(phút)

Hình 2.12: Sự phụ thuộc của hiệu suấthấp phụ
metyl da cam vào thời gian

Nhận xét: Từ hình 2.11 và 2.12 biểu diễn sự phụ của hiệu suất hấp phụ metylen xanh, metyl
da cam vào thời gian đều có dạng tương tự nhau. Cụ thể như sau:


8

Trong khoảng 15  60phút hiệu suất hấp phụ metylen xanh tăng tương đối nhanh,tăng theo
quy luật gần như tuyến tính và dần ổn định trong khoảng thời gian 60  180phút. Do vậy, chúng
tôi chọn thời gian đạt cân bằng hấp phụ đối với metylen xanhlà 60phút. Kết quả này được sử dụng
cho các thí nghiệm tiếp theo.
Trong khoảng trong 15  120 phút hiệu suất hấp phụ metyl da cam tăng tương đối nhanh từ
75,05  95,37% và dần ổn định trong khoảng thời gian 120  180phút. Do vậy, chúng tôi chọn thời
gian đạt cân bằng hấp phụ metyl da cam là 120 phút. Kết quả này được sử dụng cho các thí nghiệm

H%

H%

Đối với sự hấp phụ Mn(II): Kết quả được trình bày hình 2.13, 2.14.

0

20

40

60

80
100
Thời gian (phút)

120

140

Hình 2.13: Ảnh hưởng của thời gianđến hiệu
suất hấp phụ Mn(II)

0

10

20



9

Hình 2.15: Đồ thị biểu diễn ảnh hưởng của
thời gian đến quá trình hấp phụ Cr(VI) của
VLHP N3

Hình 2.16: Đồ thị biểu diễn ảnh hưởng của
thời gian đến quá trình hấp phụ Mn(II) của
VLHP N3

Nhận xét: Từ kết quả hình 2.15. 2.16 cho thấy:
Đối với Cr(VI): Trong khoảng thời gian khảo sát từ 5 ÷ 120 phút, dung lượng hấp phụ của
VLHP đều tăng theo thời gian. Từ 5÷60 phút dung lượng hấp phụ tăng nhanh. Từ 60 đến 120 phút
tăng chậm và dần ổn định. Do đó chúng tôi chọn thời gian 60 phút để tiến hành các nghiên cứu tiếp
theo đối với sự hấp phụ ion Cr(VI).
Đối với Mn(II): Trong khoảng thời gian khảo sát từ 30 ÷ 240 phút, dung lượng hấp phụ của
VLHP tăng theo thời gian. Từ 30÷120 phút dung lượng hấp phụ tăng nhanh. Từ 140, 150 đến 180,
240 phút tăng chậm và dần ổn định. Do đó chúng tôi chọn thời gian 120 phút để tiến hành các
nghiên cứu tiếp theo đối với sự hấp phụ ion Mn(II).
2.7.3. Khảo sát ảnh hưởng của nồng độ đầu đến khả năng hấp phụ của VLHP M3, N3
2.7.3.1. Ảnh hưởng của nồng độ đầu đến khả năng hấp phụ metylen xanh, metyl da cam của
VLHP M3
Tiến hành các điều kiện thí nghiệm tương tự như mục 2.7.2.1 về khối lượng VLHP M3, thể
tích dung dịch metylen xanh, metyl da cam; tốc độ, nhiệt độ, thời gian; pH tối ưu đối với từng chất.
Dung dịch metylen xanh có nồng độ đầu thay đổi: 26,96; 53,64; 124,87; 152,62; 186,87; 237,14;
333,68; 374,27 mg/l. Dung dịch metyl da cam có nồng độ đầu thay đổi: 29,13; 60,21; 105,48;
152,57; 206,24; 257,68; 317,07; 414,93 mg/l.Sau đó xác định nồng độ metylen xanh, metyl da cam
sau hấp phụ.

metylen xanh

Ccb/q (g/l)

q (mg/g)

30

1
0
0

20

40

Ccb (mg/l)

60

80

Hình 2.18: Đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc
của Ccb/q vào Ccb đối với metylen xanh


10

40


0,5
0
0

20

40

60

80

100

Ccb (mg/l)

Hình 2.19: Đường đẳng nhiệt hấp phụ
Langmuir của VLHP đối
với metyl da cam

Hình 2.20: Đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc
của Ccb/q vào Ccb đối với metyl da cam

Từ đồ thị sự phụ thuộc của Ccb/q vào Ccb đối với sự hấp phụ metylen xanh, metyl da cam của
VLHP M3, ta xác định được dung lượng hấp phụ cực đại qmax và hằng số b. Kết quả được trình bày
ở bảng 2.2
Bảng 2.2: Dung lượng hấp phụ cực đại và hằng số Langmuir
Metylen xanh

Metyl da cam


q(mg/g)

30
20
10
0
0

20
40
Ccb(mg/l)

60

Hình 2.21: Đường đẳng nhiệt hấp phụ
Langmuir của VLHP đối với
metylen xanh

1,20
y = 0,0208x + 0,0826
1,00
R² = 0,997
0,80
0,60
0,40
0,20
0,00
0,00 10,00 20,00 30,00 40,00 50,00
Ccb(mg/l)


0
0

50

100
Ccb(mg/l)

150

Hình 2.23: Đường đẳng nhiệt hấp phụ
Langmuir của VLHP đối với metyl da cam

0

50
100
Ccb(mg/l)

150

Hình 2.24: Sự phụ thuộc của Ccb/q vào Ccb
đối với metyl da cam

Từ đồ thị sự phụ thuộc của Ccb/q vào Ccb đối với sự hấp phụ metylen xanh và metyl da cam
của VLHP, ta xác định được dung lượng hấp phụ cực đại qmax và hằng số b.
Bảng 2.3:Dung lượng hấp phụ cực đại và hằng số Langmuir
Metylen xanh


12

7

12
y = 1.5306Ln(x) - 0.3742

y = 0.1339x + 1.9846

10

2

R = 0.9973

Ccb/q(g/l)

5
4

2

R = 0.9958

8
6

3
2


Hình 2.25: Đường đẳng nhiệt hấp phụ Langmuir
của VLHPM3 đối với Mn(II)

6

80

Hình 2.26: Sự phụ thuộc của Ccb/q vào Ccb
đối với Mn(II)

y = 1.53Ln(x) - 0.5359

12

2

R = 0.9922
5

y = 0.1457x + 1.9523

10

Ccb/q(g/l)

q(mg/g)

q(mg/g)

6

Hình 2.27: Đường đẳng nhiệt hấp phụLangmuir
của VLHP M3 đối với Cr(VI)

0

10

20

30

Ccb(mg/L)

40

50

60

Hình 2.28:Sự phụ thuộc của Ccb/q vào Ccb
đối với Cr(VI)

Từ đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của Ccb/q (g/L) vào Ccb (mg/L) đối với Mn(II), Cr(VI) tính
được các giá trị dung lượng hấp phụ cực đại qmax và hằng số Langmuir b như sau:
Bảng 2.4: Dung lượng hấp phụ cực đại và hằng số Langmuircủa Mn(II) và Cr(VI)
Ion

Mn(II)

Cr(VI)


Hình 2.31: Đường đẳng nhiệt Langmuir của
VLHP N3 đối với Mn(II)

Hình 2.32: Sự phụ thuộc Ccb/qvào Ccb của
VLHP N3 đối với Mn(II)

Từ đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của Ccb/q (g/l) vào Ccb (mg/l) đối với Cr(VI), Mn(II) tính
được các giá trị dung lượng hấp phụ cực đại qmax và hằng số Langmuir b như sau:
Bảng 2.5: Dung lượng hấp phụ cực đại và hằng số Langmuir
Ion

Cr(VI)

Mn(II)

Dung lượng hấp phụ cực đại qmax (mg/g)

4,666

4,918

Hằng số Langmuir b

0,085

0,048

2.8. Xử lý mẫu nước thải chứa Mn(II), Cr(VI)
Các mẫu nước thải chứa Cr(VI) lấy tại bể thải của Nhà máy khóa Việt Tiệp ở thị trấn Đông