Tải bản đầy đủ - 0 (trang)
CHƯƠNG 2: MỤC ĐÍCH, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

CHƯƠNG 2: MỤC ĐÍCH, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

Tải bản đầy đủ - 0trang

A =log



I0

=ε.l.C

I



Trong đó:

A: mật độ quang

I0, I: cường độ ánh sáng trước và sau khi bị nguyên tử tự do hấp thụ

ε



: hệ số hấp thụ mol phân tử, phụ thuộc vào bước sóng λ



l: độ dày lớp hơi nguyên tử

Phép đo AAS đơn giản, nhanh, áp dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực

khoa học.

Ứng dụng để phân tích các chất có nồng độ nhỏ trong mẫu phân tích với

độ chính xác, độ nhạy và độ chọn lọc cao. Giới hạn phát hiện khoảng 10 -5 –

10-6, sai số phân tích dao động từ 3 – 10% [11].

Trong khóa luận này, nồng độ Cu(II) trước và sau khi hấp phụ được xác

định bằng phương pháp AAS trên máy SHIMADZU – 6800, tại Sở kiểm

nghiệm dược phẩm Thừa Thiên Huế.

2.4. Thực nghiệm

2.4.1. Hóa chất, dụng cụ và thiết bị

- (CH3COO)2Cu.H2O, nguồn gốc Merck

- MCM-41Y được tác giả [8] tổng hợp

- Máy khuấy từ

- Tủ sấy

- Máy li tâm

- Cốc 500 mL

2.4.2. Đánh giá hoạt tính hấp phụ

Hoạt tính hấp phụ của MCM-41Y được đánh giá qua quá trình hấp phụ

Cu(II) trong dung dịch nước. Dung dịch Cu(II) được pha từ muối

(CH3COO)2Cu.H2O.

2.4.2.1. Ảnh hưởng của nồng độ Cu(II) đến quá trình hấp phụ

Quy trình tiến hành như sau:



Cho 250 mL dung dịch Cu(II) (nồng độ a mg/L) vào cốc có dung tích

500 mL, thêm vào cốc 250 mg chất hấp phụ, tiến hành khuấy từ trong 6 giờ ở

30 0C. Sản phẩm được lấy ra theo 9 thời điểm: 10 phút, 30 phút, 60 phút, 90

phút, 120 phút, 180 phút, 240 phút, 300 phút, 360 phút, li tâm tách chất rắn và

đem xác định nồng độ dung dịch còn lại bằng phương pháp AAS.

Quá trình hấp phụ được thực hiện lần lượt với các dung dịch Cu(II) có

nồng độ: 170 mg/L, 317 mg/L, 365 mg/L, 420 mg/L.

Từ kết quả thu được, chọn nồng độ 420 mg/L để khảo sát quá trình tiếp

theo.

q=



C0 - C t

.V (mg/g)

m



DLHP được tính theo cơng thức:

Trong đó:

Co: nồng độ ban đầu của Cu(II) (mg/L)

Ct: nồng độ của Cu(II) sau thời gian t (mg/L)

m: khối lượng chất hấp phụ (g)

V: thể tích dung dịch Cu(II) (L)



2.4.2.2. Ảnh hưởng của nhiệt độ đến quá trình hấp phụ

Từ kết quả ở trên, chọn nồng độ 420 mg/L để tiến hành khảo sát quá

trình hấp phụ Cu(II) theo nhiệt độ, quy trình được tiến hành như sau:

Cho 200 mL dung dịch Cu(II) có nồng độ 420 mg/L vào cốc có dung tích

500 mL, thêm vào cốc 200 mg chất hấp phụ, tiến hành khuấy từ trong 6 giờ ở

các nhiệt độ 20 0C, 30 0C, 40 0C, 50 0C. Sản phẩm được lấy ra theo 8 thời

điểm: 30 phút, 60 phút, 90 phút, 120 phút, 180 phút, 240 phút, 300 phút, 360

phút, li tâm tách chất rắn và đem xác định nồng độ dung dịch còn lại bằng

phương pháp AAS.



CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN

Trong khóa luận này, chúng tơi tiến hành nghiên cứu hai yếu tố ảnh

hưởng đến quá trình hấp phụ Cu(II) lên vật liệu MCM-41Y là nồng độ Cu(II)

ban đầu và nhiệt độ.

3.1. Ảnh hưởng của nồng độ Cu(II) đến quá trình hấp phụ

Nồng độ ban đầu của Cu(II) đóng vai trò rất quan trọng trong q trình

hấp phụ. Để đánh giá mức độ ảnh hưởng của nồng độ Cu(II) ban đầu đến quá

trình hấp phụ Cu(II) lên MCM-41Y theo thời gian chúng tôi tiến hành khảo

sát quá trình hấp phụ với các nồng độ Cu(II) khác nhau (170; 317; 365; 420

mg/L) ở nhiệt độ không đổi (30 0C). Q trình được mơ tả ở mục 2.4.2.1 và

kết quả thực nghiệm được trình bày trên hình 3.1.

Hình 3.1. Đồ thị biểu diễn DLHP Cu(II) lên MCM-41Y theo thời gian

ở các nồng độ khác nhau

Kết quả ở hình 3.1 cho thấy, khi nồng độ ban đầu của Cu(II) tăng từ 170

mg/L đến 420 mg/L thì DLHP tăng. Kết quả này là do khi tăng nồng độ ban

đầu của Cu(II) làm tăng số lượng ion Cu(II) trong dung dịch, từ đó làm tăng

cường sự tương tác giữa ion Cu(II) với MCM-41Y. Ngoài ra, lực chuyển khối

tăng khi tăng nồng độ, vì vậy làm tăng sự hấp phụ Cu(II). Các kết quả cho

thấy quá trình hấp phụ xảy ra nhanh trong khoảng 60 phút đầu (đạt gần 90%),

sau đó quá trình xảy ra chậm lại do lúc này các tâm hấp phụ của MCM-41Y

gần như đã bão hòa và thời gian đạt cân bằng dưới 300 phút.

Sự hấp phụ xảy ra nhanh còn thể hiện ở sự giảm màu sắc của dung dịch

Cu(II).

Theo nghiên cứu của tác giả [8], khi hấp phụ Cu(II) lên MCM-41 thì

DLHP cân bằng ở nồng độ 365 mg/L là 79,2 mg/g. Theo nghiên cứu của

chúng tôi, ở cùng điều kiện khảo sát, khi sử dụng MCM-41Y thì DLHP cân

bằng là 226,75 mg/g, lớn gấp 2,86 lần so với MCM-41. Như vậy MCM-41Y

có khả năng hấp phụ tốt hơn nhiều so với MCM-41.



3.2. Động học quá trình hấp phụ Cu(II) lên MCM-41Y

Các tham số động học của q trình hấp phụ rất khó xác định vì quá trình

hấp phụ khá phức tạp, bị ảnh hưởng bởi nhiều yếu tố. Do đó, hiện nay người

ta thường ứng dụng các phương trình động học hình thức để xác định các

hằng số tốc độ biểu kiến [5]. Trong phần này, hai mơ hình động học được

dùng để khảo sát sự hấp phụ Cu(II) lên MCM-41Y là: phương trình động học

biểu kiến bậc nhất và phương trình động học biểu kiến bậc hai.

* Mơ hình động học bậc nhất

Dựa vào số liệu thực nghiệm biểu diễn ln (q e - qt) theo t, ta được đồ thị

mô tả động học hấp phụ bậc nhất biểu kiến của quá trình hấp phụ Cu(II) lên

MCM-41Y như mơ tả ở hình 3.2.



Hình 3.2. Đồ thị mô tả động học hấp phụ bậc nhất biểu kiến của quá

trình hấp phụ Cu(II) lên MCM-41Y

Các tham số động học của phương trình động học hấp phụ bậc nhất biểu

kiến được ghi trên bảng 3.1 sau:

Bảng 3.1. Một số tham số của phương trình động học bậc nhất biểu kiến

của quá trình hấp phụ Cu(II) lên MCM-41Y

Nồng độ



Dạng phương trình



(mg/L)



động học



170

317

365

420



y = -0,0198x + 4,5229

y = -0,0161x + 4,9224

y = -0,0127x + 4,6495

y = -0,013x + 4,9304



q1LT



q2TN



R2

0,9362

0,8908

0,8739

0,8889



k1

(phút-1)

0,0198

0,0161

0,0127

0,0130



q1LT



2

qTN



(mg/g)

92,10

137,33

104,53

138,43



(mg/g)

115,50

199,75

226,75

266,50



: giá trị DLHP cân bằng tính theo phương trình động học.

: giá trị DLHP cân bằng tính theo nồng độ đầu và nồng độ cân bằng.



Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

CHƯƠNG 2: MỤC ĐÍCH, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

Tải bản đầy đủ ngay(0 tr)

×