ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM
TRƯƠNG THỊ HOA
NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG HẤP PHỤ XANH METYLEN
VÀ TÍM TINH THỂ CỦA ĐÁ ONG BIẾN TÍNH
LUẬN VĂN THẠC SĨ HÓA HỌC
THÁI NGUYÊN – 2018
ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM
TRƯƠNG THỊ HOA
NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG HẤP PHỤ XANH METYLEN
VÀ TÍM TINH THỂ CỦA ĐÁ ONG BIẾN TÍNH
Hóa Phân Tích
Mã ngành: 8.44.01.18
LUẬN VĂN THẠC SĨ HÓA HỌC
Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS. Ngô Thị Mai Việt
THÁI NGUYÊN - 2018
đình.
Trước tiên, em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc nhất đến PGS.TS. Ngô Thị Mai
Việt, cô đã tận tình hướng dẫn, truyền đạt kiến thức và kinh nghiệm quý báu để em có
thể hoàn thành luận văn này.
Em xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành đến các thầy giáo, cô giáo Khoa Hóa học,
các thầy cô trong Ban Giám hiệu Trường Đại học Sư phạm - Đại học Thái Nguyên đã
giảng dạy, tạo điều kiện thuận lợi, giúp đỡ em trong quá trình học tập và nghiên cứu.
Mặc dù đã có nhiều cố gắng, song do thời gian có hạn, khả năng nghiên cứu của
bản thân còn hạn chế, nên kết quả nghiên cứu của em có thể còn nhiều thiếu sót. Em rất
mong nhận được sự góp ý, chỉ bảo của các thầy giáo, cô giáo, các bạn đồng nghiệp để
luận văn của em hoàn thiện hơn.
Em xin chân thành cảm ơn!
Thái Nguyên, tháng 05 năm 2018
Tác giả
Trương Thị Hoa
ii
MỤC LỤC
Trang
Trang phụ bìa
Lời cam đoan ........................................................................................................ i
Lời cảm ơn ........................................................................................................... ii
Mục lục ............................................................................................................... iii
Danh mục các kí hiệu và chữ viết tắt.................................................................. iv
Danh mục bảng biểu ............................................................................................ v
2.1.1. Hóa chất ................................................................................................... 26
2.1.2. Dụng cụ.................................................................................................... 26
2.1.3. Thiết bị máy móc ..................................................................................... 27
2.2. Chuẩn bị đá ong .......................................................................................... 27
2.3. Biến tính đá ong .......................................................................................... 27
2.4. Xác định một số đặc trưng hóa lý của đá ong tự nhiên và đá ong biến
tính ..................................................................................................................... 27
2.5. Xác định điểm đẳng điện của đá ong biến tính .......................................... 28
2.6. Xây dựng đường chuẩn xác định xanh metylen và tím tinh thể theo
phương pháp UV – Vis ...................................................................................... 28
2.7. Phương pháp hấp phụ tĩnh .......................................................................... 28
2.7.1. Khảo sát ảnh hưởng của pH..................................................................... 28
2.7.2. Khảo sát ảnh hưởng của khối lượng vật liệu hấp phụ ............................. 29
2.7.3. Khảo sát ảnh hưởng của thời gian tiếp xúc ............................................. 29
2.7.4. Khảo sát ảnh hưởng của lực ion đến khả năng hấp phụ .......................... 30
2.7.5. Khảo sát ảnh hưởng của chất lạ đến khả năng hấp phụ xanh metylen
và tím tinh thể của các vật liệu .......................................................................... 31
2.7.6. Ảnh hưởng của nồng độ đầu đến khả năng hấp phụ xanh metylen và
tím tinh thể của vật liệu hấp phụ ....................................................................... 33
2.8. Nghiên cứu khả năng hấp phụ xanh metylen và tím tinh thể của đá ong
biến tính bằng chất hoạt động bề mặt theo phương pháp hấp phụ động ........... 34
2.9. Xử lí mẫu nước thải .................................................................................... 35
iv
Chương 3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN ........................... 36
3.1. Kết quả xác định một số đặc trưng hóa lí của đá ong tự nhiên .................. 36
3.2. Kết quả xác định một số đặc trưng hóa lí của đá ong biến tính ................. 37
3.3. Kết quả xác định điểm đẳng điện của đá ong biến tính.............................. 40
CV
Xanh Metylen
Methylen Blue
MB
Nhiễu xạ tia X
X-ray Diffraction
XRD
Quang phổ hồng ngoại
InfraRet
IR
Đá ong tự nhiên
Raw Laterit
RL
Đá ong biến tính
Surfactant Modified Laterit
VLHP
iv
DANH MỤC BẢNG BIỂU
Bảng 1.1. Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về nước thải công nghiệp dệt nhuộm ...........12
Bảng 1.2. Thành phần khoáng vật kết tinh trong đá ong tự nhiên ............................... 14
Bảng 2.1 Các hóa chất cần dùng trong thực nghiệm ...................................................26
Bảng 3.1. Điểm đẳng điện của SML...........................................................................40
Bảng 3.2. Kết quả khảo sát khoảng nồng độ tuyến tính của MB và CV .....................41
Bảng 3.3. Ảnh hưởng của tỉ lệ khối lượng vật liệu đến khả năng hấp phụ xanh
metylen ....................................................................................................42
Bảng 3.4. Ảnh hưởng của tỉ lệ khối lượng vật liệu đến khả năng hấp phụ tím tinh
thể.............................................................................................................43
Bảng 3.5. Ảnh hưởng của thời gian đến khả năng hấp phụ xanh metylen của vật liệu ......45
Bảng 3.6. Ảnh hưởng của thời gian tiếp xúc đến khả năng hấp phụ tím tinh thể
của vật liệu ............................................................................................... 46
Bảng 3.7. Ảnh hưởng của pH đến khả năng hấp phụ xanh metylen của vật liệu ........48
Bảng 3.8. Ảnh hưởng của pH đến khả năng hấp phụ tím tinh thể của vật liệu ...........49
Bảng 3.9. Ảnh hưởng của lực ion đến khả năng hấp phụ MB của vật liệu .................51
Bảng 3.10. Ảnh hưởng của lực ion đến khả năng hấp phụ CV của vật liệu ................52
Bảng 3.11. Ảnh hưởng của nồng độ đầu đến khả năng hấp phụ xanh metylen của
vật liệu .....................................................................................................55
Bảng 3.12. Các thông số đẳng nhiệt hấp phụ của Langmuir và Freundlich ................56
Bảng 3.13. Ảnh hưởng của nồng độ đầu đến khả năng hấp phụ CV của vật liệu
trong nền là NaCl 1mM ...........................................................................57
Bảng 3.14. Ảnh hưởng của nồng độ đầu đến khả năng hấp phụ CV của vật liệu
trong nền là NaCl 10mM .........................................................................58
Bảng 3.15. Ảnh hưởng của nồng độ đầu đến khả năng hấp phụ CV của vật liệu
Hình 3.11. Đồ thị khảo sát khoảng nồng độ tuyến tính MB ........................................41
Hình 3.12. Ảnh hưởng của tỉ lệ khối lượng SML đến khả năng hấp phụ chất màu ...44
Hình 3.13. Ảnh hưởng của tỉ lệ khối lượng RL đến khả năng hấp phụ chất màu ......44
Hình 3.14. Ảnh hưởng của thời gian tiếp xúc đến khả năng hấp phụ xanh metylen
của vật liệu .................................................................................................47
Hình 3.15. Ảnh hưởng của thời gian tiếp xúc đến khả năng hấp phụ tím tinh thể của
vật liệu .......................................................................................................47
Hình 3.16. Ảnh hưởng của pH đến khả năng hấp phụ xanh metylen của vật liệu ......50
Hình 3.17. Ảnh hưởng của pH đến khả năng hấp phụ tím tinh thể của vật liệu..........50
Hình 3.18. Ảnh hưởng của lực ion đến khả năng hấp phụ MB của vật liệu ...............53
Hình 3.19. Ảnh hưởng của lực ion đến khả năng hấp phụ CV của vật liệu ................53
Hình 3.20. Đường đẳng nhiệt hấp phụ Langmuir của các vật liệu đối với MB ..........56
vi
Hình 3.21. Sự phụ thuộc của Ccb/q vào Ccb của các vật liệu đối với MB .....................56
Hình 3.22. Đường hấp phụ đẳng nhiệt Freundlich của các vật liệu đối với MB .........56
Hình 3.23. Đường đẳng nhiệt hấp phụ Langmuir của các vật liệu đối với tím tinh
thể trong nền NaCl 1mM ...........................................................................60
Hình 3.24. Sự phụ thuộc của Ccb/q vào Ccb của các vật liệu đối với tím tinh thể trong
nền NaCl 1mM .......................................................................................... 60
Hình 3.25. Đường hấp phụ đẳng nhiệt Freundlich của các vật liệu đối với tím tinh
thể trong nền NaCl 1 mM ..........................................................................60
Hình 3.26. Đường đẳng nhiệt hấp phụ Langmuir của các vật liệu đối với tím tinh
thể trong nền NaCl 10mM .........................................................................61
Hình 3.27. Sự phụ thuộc của Ccb/q vào Ccb của các vật liệu đối với tím tinh thể trong
nền NaCl 10mM ........................................................................................61
Hình 3.28. Đường hấp phụ đẳng nhiệt Freundlich của các vật liệu đối với tím tinh
thể trong nền NaCl 10 mM ........................................................................61
hữu cơ bền vi sinh, những hợp chất màu là những chất ô nhiễm dễ nhận thấy nhất bởi
màu sắc của chúng.
Thuốc nhuộm được sử dụng rộng rãi trong các ngành công nghiệp như dệt may,
cao su, giấy, nhựa Do tính tan cao, các thuốc nhuộm là nguồn gây ô nhiễm nước .
Việc thải nước chứa thuốc nhuộm chưa qua xử lý vào các nguồn nước tự nhiên như
sông, suối sẽ làm nhiễm độc các sinh vật sống trong nước và phá hủy cảnh quan môi
trường tự nhiên. Do đó, việc tìm ra phương pháp loại bỏ chúng ra khỏi môi trường nước
có ý nghĩa hết sức to lớn. Trong số nhiều phương pháp xử lý nguồn nước ô nhiễm nói
chung và ô nhiễm thuốc nhuộm nói riêng, phương pháp hấp phụ được lựa chọn và đã
mang lại hiệu quả cao.
Chất hấp phụ có thể là các vật liệu có nguồn gốc hoàn toàn tự nhiên (các loại
quặng, đá ong, cao lanh…) hoặc nguồn gốc là phụ phẩm của các ngành công nghiệp,
nông nghiệp (vỏ trấu, rơm rạ, xơ dừa, than tro bay…) hoặc các vật liệu được chế tạo từ
các hóa chất.
Đá ong là nguồn khoáng liệu rất phổ biến ở Việt Nam và có đặc tính hấp phụ.
Cho đến nay, việc nghiên cứu khả năng hấp phụ các chất màu hữu cơ của đá ong tự
nhiên và đá ong biến tính còn chưa đầy đủ.
Trên cơ sở đó chúng tôi chọn đề tài:
"Nghiên cứu khả năng hấp phụ xanh metylen và tím tinh thể của đá ong biến
tính" .
Trong đề tài này chúng tôi nghiên cứu các nội dung sau:
1
1. Biến tính đá ong tự nhiên bằng chất hoạt động bề mặt (SDS) thành vật liệu
hấp phụ.
2. Xác định một số đặc trưng hóa lí của đá ong tự nhiên và đá ong biến tính.
3. Xác định điểm đẳng điện của vật liệu.
4. Nghiên cứu khả năng hấp phụ và các yếu tố ảnh hưởng đến khả năng hấp
Các họ chính là:
* Thuốc nhuộm azo: nhóm mang màu là nhóm azo (-N=N-), phân tử thuốc
nhuộm có một (monoazo) hay nhiều nhóm azo (diazo, triazo, polyazo). Thuốc nhuộm
azo có khả năng nhuộm màu cao (gấp đôi khả năng nhuộm màu của thuốc nhuộm
antraquinon), được sản xuất đơn giản từ các nguyên liệu rẻ tiền và dễ kiếm nên giá
thành thấp. Đây là sản phẩm nhuộm có màu sắc tươi sáng và là họ thuốc nhuộm quan
trọng nhất cũng như có số lượng lớn nhất, chiếm khoảng 60-70% số lượng các thuốc
nhuộm tổng hợp.
3
* Thuốc nhuộm antraquinon: trong phân tử thuốc nhuộm có chứa một hay
nhiều nhóm antraquinon hoặc các dẫn xuất của nó. Họ thuốc nuộm này chiếm đến 15%
số lượng thuốc nhuộm tổng hợp.
* Thuốc nhuộm triaryl metan: triaryl metan là dẫn xuất của metan mà trong đó
nguyên tử cacbon trung tâm sẽ tham gia liên kết vào mạch liên kết của hệ mang màu.
Họ thuốc nhuộm này phổ biến thứ 3, chiếm 3% tổng số lượng thuốc nhuộm.
* Thuốc nhuộm phtaloxianin: Đặc điểm chung của họ thuốc nhuộm này là
những nguyên tử H trong nhóm amin dễ bị thay thế bởi các ion kim loại còn các nguyên
tử N khác thì tham gia tạo phức với kim loại làm màu sắc của thuốc nhuộm thay đổi.
Họ thuốc nhuộm này có độ bền màu với ánh sáng rất cao, chiếm khoảng 2% tổng số
lượng thuốc nhuộm.
Ngoài ra còn các họ thuốc nhuộm khác ít phổ biến, ít quan trọng hơn như: thuốc
nhuộm nitrozo, nitro, polymetyl, arylamin, azometyn, thuốc nhuộm lưu huỳnh.
1.1.2.2. Phân loại theo đặc tính áp dụng
* Thuốc nhuộm hoàn nguyên: Được dùng chủ yếu để nhuộm chỉ, vải, sợi bông,
lụa visco. Thuốc nhuộm hoàn nguyên phần lớn dựa trên hai họ màu indigoit và
antraquinon. Các thuốc nhuộm hoàn nguyên thường không tan trong nước, kiềm nên
thường phải sử dụng các chất khử để chuyển về dạng tan được (thường là dung dịch
trong nước, phân ly thành ion: Ar-SO3Na → Ar-SO3- + Na+, anion mang màu thuốc nhuộm
tạo liên kết ion với tâm tích điện dương của vật liệu. Thuốc nhuộm axit có khả năng tự
nhuộm màu xơ sợi protein (len, tơ tằm, polyamit) trong môi trường axit.
* Thuốc nhuộm hoạt tính: Là thuốc nhuộm anion tan, có khả năng phản ứng
với xơ sợi trong những điều kiện áp dụng tạo thành liên kết cộng hóa trị với xơ sợi.
Trong cấu tạo của thuốc nhuộm hoạt tính có một hay nhiều nhóm hoạt tính khác nhau,
quan trọng nhất là các nhóm: vinylsunfon, halotriazin và halopirimidin. Đây là loại
thuốc nhuộm duy nhất có liên kết cộng hóa trị với xơ sợi tạo độ bền màu giặt và độ bền
màu ướt rất cao nên thuốc nhuộm hoạt tính là một trong những thuốc nhuộm được phát
triển mạnh mẽ nhất trong thời gian qua đồng thời là thuốc nhuộm quan trọng nhất để
nhuộm vải sợi bông và thành phần bông trong vải sợi pha.
1.2. Giới thiệu chung về xanh metylen, tím tinh thể
1.2.1. Xanh metylen
Xanh metylen là một hợp chất thơm dị vòng, có một số tên gọi khác như là
tetramethylthionine chlorhydrate, methylene blue, methylthioninium chloride,
glutylene, có CTPT là: C16H18N3SCl.
5
Công thức cấu tạo của xanh metylen như sau:
Hình 1.1. Công thức cấu tạo của xanh metylen
Xanh metylen có phân tử gam là 319,85 g/mol. Nhiệt độ nóng chảy là: 100 110°C. Khi tồn tại dưới dạng ngậm nước (C16H18N3SCl.H2O) trong điều kiện tự
nhiên, khối lượng phân tử của xanh metylen là 337,85 g/mol [16].
Xanh metylen là một chất màu thuộc họ thiôzin, phân ly dưới dạng cation
MB+ là C16H18N3S+:
Hình 1.2. Công thức cấu tạo cation MB+
Xanh metylen có thể bị oxy hóa hoặc bị khử và mỗi phân tử bị oxy hóa và bị
giun sán [36]. Đây là đặc tính được sử dụng trong y học, đặc biệt trong nha khoa, nó
được gọi là "pyoctanin" (hay "pyoctanine") [38]. Tím tinh thể không được dùng làm
thuốc nhuộm vải mà nó được dùng làm thuốc nhuộm giấy, nhuộm gỗ và làm một thành
phần của mực xanh đậm và mực đen trong ngành in, bút bi [42]. Nó cũng được dùng
để tạo màu cho phân bón, chất chống đóng băng, áo da.
7
Tím tinh thể là một thuốc sát trùng, diệt vi sinh vật dùng để bôi vào da và niêm
mạc. Hiệu lực của thuốc trên vi khuẩn Gram dương có liên quan với những đặc tính
của tế bào vi khuẩn. Ðó là cơ sở cho việc nhuộm Gram phân biệt vi khuẩn (ví dụ, tính
thấm và độ dày của thành tế bào). Tím tinh thể ức chế sinh trưởng của nhiều loài nấm,
kể cả nấm men và nấm da. Thuốc có hiệu quả với nấm Candida, Epidermophyton,
Cryptococcus, Trichophyton, và nấm Geotrichum candidum. Tím gentian có tác dụng
trên một số vi khuẩn Gram dương, đặc biệt những loài Staphylococcus. Ðã có báo cáo
là thuốc ức chế sự sinh trưởng của tác nhân gây viêm lợi hoại tử loét (nhiễm khuẩn
Vincent), nhưng hiện nay người ta cho là vi khuẩn Gram âm (thường kháng với tím
gentian) đã gây nên bệnh này. Thuốc không có tác dụng chống những vi khuẩn kháng
axit và bào tử của vi khuẩn. Tím tinh thể đã từng được dùng dưới dạng thuốc bôi trong
điều trị nhiễm vi sinh vật ở da và niêm mạc da do Candida albicans, như bệnh nấm
Candida ở miệng, ở âm đạo, hăm kẽ, và viêm quanh móng. Nhưng hiện có những thuốc
hiệu quả hơn và không nhuộm màu như nystatin và amphotericin B, nên không khuyên
dùng tím gentian để điều trị các bệnh nhiễm nấm da, vì thuốc này gây kích ứng cục bộ
và nhuộm màu. Tím tinh thể cũng đã từng được bôi để điều trị bệnh nấm Geotrichum
cục bộ, chốc lở, viêm lợi hoại tử loét, nhiễm vi sinh vật bề mặt và nhiều bệnh viêm da
khác nhau, tuy nhiên hiệu lực của thuốc trong những bệnh này chưa được xác định chắc
chắn [36, 45].
Màu của thuốc nhuộm phụ thuộc vào độ axit của dung dịch. Ở pH = 1 thuốc
nhuộm có màu xanh lá cây, pH = -1, thuốc nhuộm có màu vàng. Màu sắc khác nhau
dịch đen thì nước thải của xeo giấy có tỉ lệ COD, BOD, Lignin không cao bằng nước
thải dịch đen, nhưng các chỉ tiêu này cũng vượt quá giới hạn cho phép. Độ màu của
nước thải khá lớn ở những giai đoạn tẩy ban đầu và có thể lên đến 10000Pt – Co, hàm
lượng cặn lơ lửng có thể đạt giá trị 2000 mg/L, nồng độ này giảm dần ở cuối giai đoạn
của chu kỳ xả và giặt.
Cho đến nay, hiệu quả hấp phụ thuốc nhuộm chỉ đạt 60 ÷ 70%, 30 ÷ 40% các
phẩm nhuộm thừa còn lại ở dạng nguyên thủy hay ở dạng phân hủy, ngoài ra một số
chất điện ly, chất hoạt động bề mặt, chất tạo môi trường… cũng tồn tại trong nước thải
nhuộm. Đó là nguyên nhân gây ra độ màu rất cao của nước thải nhuộm màu.
Thành phần phẩm nhuộm thường chứa các gốc như R – SO3N, R – SO3H,
N – OH, R – NH3, R – Cl…, nước thải có pH thay đổi từ 2 ÷ 14, độ màu rất cao, đôi
9
khi lên đến 5000 Pt – Co, hàm lượng COD thay đổi từ 80 ÷ 18000 mg/L. Tùy theo
từng loại phẩm nhuộm (phân tán, trực tiếp, hoạt tính) mà ảnh hưởng đến tính chất nước
thải. Riêng trường hợp sử dụng sản phẩm phân tán, đối với một số mẫu nhất định, nước
thải sau khi nhuộm có hàm lượng cặn lơ lửng thấp, có độ màu không đáng kể, đa số
cặn không tan được [10].
1.3.2. Nguồn phát sinh nước thải trong công nghiệp dệt nhuộm
Nguồn nước thải phát sinh trong công nghiệp dệt nhuộm từ các công đoạn hồ
sợi, giũ hồ, nấu, tẩy, nhuộm và hoàn tất. N hu cầu sử dụng nước trong nhà máy dệt
nhuộm rất lớn và thay đổi tùy theo mặt hàng. Theo phân tích của các chuyên gia, lượng
nước được sử dụng trong các công đoạn sản xuất chiếm 72,3%, chủ yếu là từ các công
đoạn nhuộm và hoàn tất sản phẩm. Người ta có thể tính sơ lược nhu cầu sử dụng nước
cho 1 mét vải nằm trong phạm vi từ 12 ÷ 65 lít và thải ra 10 ÷ 40 lít nước. Xét hai yếu
tố là lượng nước thải và thành phần các chất ô nhiễm trong nước thải thì ngành dệt
nhuộm được đánh giá là ô nhiễm nhất trong số các ngành công nghiệp [11].
Nguồn nước thải phát sinh trong công nghiệp nhuộm giấy từ các công đoạn thải
giấy vụn. Tiếng ồn phát sinh ra do vận hành máy móc. Khí thải sinh ra từ các phân
xưởng, lò hơi, các lò nấu tẩy nhỏ có dùng than phục vụ quá trình giặt nóng, nấu, sấy,
nhuộm, bụi giấy, bụi gỗ. Các quá trình tẩy nhuộm có tỷ lệ mất mát chất tẩy nhuộm lên
đến 50%. Nguyên nhân của việc mất mát chất tẩy, nhuộm là do các chất này không
bám dính hết vào vật liệu nhuộm, số phẩm nhuộm này sẽ đi theo đường nước thải ra
ngoài. Việc thu hồi các chất thất thoát chỉ đạt khoảng 75% [40, 43]. Vì vậy, việc xử lý
nước thải nhuộm màu là vấn đề cần được quan tâm nghiên cứu. Điều quan trọng nữa
đó là độ màu của nước thải khá cao, việc xả liên tục vào nước đã làm cho độ màu tăng,
dẫn đến hiện trạng nguồn nước bị đục, chính các thuốc nhuộm thừa có khả năng hấp
thụ ánh sáng, ngăn cản sự khuếch tán ánh sáng vào nước, do vậy thực vật dần dần bị
hủy diệt, sinh thái nguồn nước có thể bị ảnh hưởng nghiêm trọng. Thêm vào đó, một
số các kim loại nặng tồn tại dưới dạng phẩm nhuộm, các hóa chất phụ trợ cũng hết sức
nguy hại, là độc tố tiêu hủy sinh vật và ảnh hưởng trực tiếp đến sức khỏe con người [3,
11, 13, 43, 48].
1.3.4. Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về nước thải công nghiệp
Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về nước thải công nghiệp dệt nhuộm được trình
bày trong bảng 1.1 [12].
11
Bảng 1.1. Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về nước thải công nghiệp dệt nhuộm
STT
Giá trị C
Đơn vị
Thông số
150
Cơ sở đang hoạt động
Pt-Co
75
200
mg/L
30
50
Cơ sở mới
mg/L
75
150
Cơ sở đang hoạt động
mg/L
100
0,1
8
Clo dư
mg/L
1
2
9
Crom VI
mg/L
0,05
0,10
10
Tổng các chất hoạt động bề mặt
mg/L
5
và các loại thủy sinh của hơn 3000 thuốc nhuộm nằm trong tất cả các nhóm từ không
độc, độc vừa, rất độc đến cực độc. Cho thấy có khoảng 37% thuốc nhuộm gây độc cho
cá và thủy sinh và 2% thuốc nhuộm ở mức độ rất độc và cực độc cho cá và thủy sinh
[3, 11, 13].
Đối với con người, việc tiếp xúc và sử dụng nước có chứa nước thải dệt nhuộm
có thể gây ra các bệnh về da, đường hô hấp, phổi. Do vậy, việc xử lý nước thải nói
chung và xử lý nước thải dệ nhuộm nói riêng đã được nhiều tác giả nghiên cứu và đề
cập [10, 22].
1.4. Giới thiệu về đá ong và SDS
1.4.1 Giới thiệu về đá ong
Đá ong (laterit) là một khoáng chất phổ biến và có trữ lượng lớn ở nước ta. Đá
ong phân bố rộng khắp vùng trung du đồi núi từ Bắc vào Nam phổ biến ở Hà Nội, Vĩnh
Phúc, Tây Nguyên.
Đã có rất nhiều tài liệu về đá ong và có nhiều ý kiến khác nhau về nguồn gốc hình
thành loại khoáng chất này. Đa số các tác giả đồng tình với quan điểm cho rằng đá ong
hình thành là do các oxit sắt theo các mạch nước ngầm di chuyển từ các nơi khác đến
và cũng do sự ngấm dần các oxit sắt từ tầng đất trên xuống phía dưới. Do sự thay đổi
mực nước ngầm trong đất, kết hợp với quá trình oxi hóa làm cho đất bị khô lại và kết
cấu thành đá ong.
13
Hình 1.6. Hình chụp bề mặt đá ong
Trong đá ong có chứa nhiều nguyên tố như Fe, Al, Si, các kim loại kiềm và kiềm
thổ, ngoài ra còn có lượng nhỏ các kim loại khác như Mn, Cr, V, Ti… Các tầng phong
hóa này có thể chặt cứng như đá tầng, nhưng khi phân bố tự nhiên chúng lại rất mềm.
Ở những nơi chồi lên bề mặt thì các tầng đá ong sẽ cứng lại [23].
Bảng 1.2. Thành phần khoáng vật kết tinh trong đá ong tự nhiên
Thành
nay, đá ong tại các khu vực huyện Thạch Thất - Hà Nội đã được một số nhà khoa học
nghiên cứu và đánh giá khả năng hấp phụ [58].
1.4.2. Giới thiệu về SDS
SDS nằm trong nhóm các hợp chất hữu cơ sulfat và có công thức
CH3(CH2)11SO4Na. Nó bao gồm một đuôi 12 cacbon gắn liền với một nhóm sunfat. Do
có đuôi hydrocarbon và nhóm đầu kiểu "anion", nó có các tính chất amphiphilic cho
phép tạo micelles, và hoạt động như một chất tẩy rửa. SDS là một chất hoạt động bề
mặt anion (khi bị phân cực thì đầu phân cực mang điện âm) được sử dụng trong nhiều
sản phẩm làm sạch và vệ sinh [39, 49].
14