Nghiên cứu cấu trúc và tính hấp phụ anonium trong nước của than Trà Bắc
Than hoạt tính là một dạng của carbon đã được xử lý để mang lại một cấu trúc rất xốp, do đó có diện tích bề mặt rất lớn và thường được đặc trưng bằng cấu trúc nhiều đường mao dẫn phân tán tạo nên các lỗ với kích thước và hình dạng khác nhau. Tính chất hấp phụ của than hoạt tính phụ thuộc rất nhiều vào cấu trúc của chúng. Các nghiên cứu cho thấy bề mặt riêng, mao quản siêu nhỏ quyết định tính chất hấp phụ của than. Thêm vào đó, để than có khả năng hấp phụ các cation như ammonium trong nước thì cần phải biến tính bề mặt than để chúng có khả năng hấp phụ tốt hơn.
Nghiên cứu do
nhóm tác giả Huỳnh Thị Ngọc Trinh (Giảng viên Trung tâm Phân tích kiểm nghiệm
trường ĐH Trà Vinh) và Nguyễn Thị Yến Nhi (Sinh viên lớp ĐH Công nghệ Kỹ thuật
Hóa học 2008) thực hiện.
Vật liệu thí
nghiệm là hoạt tính từ gáo dừa do Công ty Cổ phần Trà Bắc sản xuất. Thí nghiệm
được thực hiện tại Trung tâm Phân tích Kiểm nghiệm , Khoa Hóa Ứng dụng, Trường
Đại học Trà Vinh.
Các mẫu than trước
tiên được rửa sạch nhiều lần bằng nước cất đến khi pH của nước lọc không đổi,
sau đó được sấy khô trong không khí ở 100oC trong 12 giờ. Các đường
đẳng nhiệt hấp phụ - giải hấp phụ N2 ở 77,35K được xác định trên máy
Tristar 3020 Micromeritics. Trước mỗi phép đo, các mẫu than được làm sạch bề mặt
ở 250oC trong dòng khí N2 trong 3 giờ. Sau đó, tiến hành
biến tính than như sau: đun cách thủy than hoạt tính với HNO3 đặc với
tỉ lệ khối lượng chất rắn (g) trên thể tích chất lỏng (ml) là 1:5 trong thời
gian 4 giờ, ngâm than oxi hóa bằng dung dịch NaOH 0,5M trong thời gian 24 giờ.
Kết quả phân tích cho
thấy, mẫu than nghiên cứu có diện tích bề mặt riêng đặc trưng khoảng 995,3 m2/g
và chứa chủ yếu mao quản nhỏ. Bề mặt mẫu than này được biến tính để mang các
nhóm chức có tính axit có khả năng trao đổi với ion amoni trong nước, vì vậy
than hoạt tính biến tính có thể hấp phụ ammonium trong nước với hàm lượng xấp xỉ
10,2 mg/g.
TC Khoa học số 06, tháng 9/2012 - TVU