Nghiên cứu ứng dụng lõi ngô làm chất hấp thụ để loại bỏ amoni trong nước

• Tác giả: Bùi Thị Thùy Dung
• Người hướng dẫn: ThS. Diệp Khanh
• Trường học: Đại học Bà Rịa-Vũng Tàu
• Chuyên ngành: Công nghệ kỹ thuật hóa học
• Đề tài: Nghiên cứu sử dụng lõi ngô làm chất hấp phụ để lọc amoni ra khỏi nước
• Loại tài liệu: đồ án tốt nghiệp
• Năm xuất bản: 2016
• Địa điểm: Bà Rịa-Vũng Tàu

Mục lục chi tiết

• LỜI CAM ĐOAN
• LỜI CẢM ƠN
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN
• 1.1. Tổng quan về nitơ và sự ô nhiễm amoni
• 1.1.1. Nitơ và tình trạng ô nhiễm các hợp chất có chứa nitơ
• 1.1.2. Sơ lược về amoni
• 1.1.3. Hiện trạng ô nhiễm Amoni ở Việt Nam
• 1.1.4. Tác hại của của amoni và các hợp chất của nitơ
• 1.1.5. Một số phương pháp xử lí Amoni
• 1.2. Giới thiệu về nguyên liệu lõi ngô
• 1.2.1. Tổng quan về cây ngô
• 1.2.2. Thành phần của lõi ngô
• 1.2.3. Ứng dụng của lõi ngô
• 1.3. Than hoạt tính và cách hoạt hóa than
• 1.3.1. Giới thiệu về than hoạt tính
• 1.3.2. Quá trình tạo than hoạt tính
• 1.3.3. Cơ chế làm việc của than hoạt tính
• 1.4. Các lý thuyết về quá trình hấp phụ
• 1.4.1. Hiện tượng hấp phụ
• 1.4.2. Các phương trình hấp phụ đẳng nhiệt
• 2. CHƯƠNG 2: THỰC NGHIỆM
• 2.1. Nguyên liệu và hóa chất
• 2.2. Tạo đường chuẩn
• 2.2.1. Lý thuyết của quá trình
• 2.2.2. Pha dung dịch thuốc thử
• 2.2.3. Dung dịch chuẩn
• 2.3. Tạo vật liệu
• 2.3.1. Khảo sát nồng độ axít sunfuric dùng để hoạt hóa lõi ngô
• 2.3.2. Khảo sát thời gian ngâm axít sunfuric
• 2.3.3. Khảo sát nhiệt độ xử lí
• 2.4. Hấp phụ amoni và các điều kiện tối ưu cho quá trình hấp phụ
• 2.4.1. Khảo sát quá trình hấp phụ amoni khi thay đổi khối lượng lõi ngô biến tính
• 2.4.2. Khảo sát quá trình hấp phụ amoni khi thay đổi nồng độ ban đầu của amoni
• 2.4.3. Khảo sát quá trình hấp phụ khi thay đổi thời gian hấp phụ
• 2.4.4. Khảo sát quá trình hấp phụ khi thay đổi pH
• 2.5. Khảo sát quá trình tái hấp phụ của lõi ngô đã được hoạt hóa bằng axít
• 2.6. Các phương pháp được dùng trong thí nghiệm
• 2.6.1. Phương pháp xác định hàm lượng amoni
• 2.6.2. Phương pháp phân tích cấu trúc của vật liệu
• 3. CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
• 3.1. Kết quả phân tích cấu trúc vật liệu
• 3.1.1. Kết quả chụp XRD của mẫu vật liệu
• 3.1.2. Kết quả chụp SEM của mẫu vật liệu
• 3.2. Xây dựng đường chuẩn
• 3.3. Khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình biến tính lõi ngô
• 3.3.1. Khảo sát nồng độ axít dùng hoạt hóa lõi ngô
• 3.3.2. Khảo sát thời gian ngâm lõi ngô
• 3.3.3. Khảo sát nhiệt độ xử lí
• 3.4. Khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình hấp phụ amoni của vật liệu hấp phụ
• 3.4.1. Khảo sát khả năng hấp phụ amoni khi thay đổi khối lượng chất hấp phụ
• 3.4.2. Khảo sát khả năng hấp phụ amoni khi thay đổi nồng độ của chất bị hấp phụ
• 3.4.3. Khảo sát khả năng hấp phụ amoni khi thay đổi thời gian hấp phụ
• 3.4.4. Khảo sát khả năng hấp phụ amoni khi thay đổi độ pH
• 3.4.5. Khảo sát quá trình tái hấp phụ của vật liệu
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tóm tắt

I. Nghiên cứu sử dụng lõi ngô làm chất hấp thụ

Nghiên cứu này tập trung vào việc tận dụng lõi ngô, một phụ phẩm nông nghiệp, để tạo ra chất hấp thụ hiệu quả trong việc lọc amoni khỏi nước. Lõi ngô được chọn vì thành phần chứa xenluloza, có khả năng hấp thụ tốt. Quá trình xử lý nước bằng vật liệu hấp thụ từ lõi ngô được đánh giá là một giải pháp thân thiện với môi trường, giúp giảm thiểu ô nhiễm nước do amoni gây ra.

1.1. Nguyên liệu tự nhiên và ứng dụng

Lõi ngô là một nguyên liệu tự nhiên dồi dào, thường bị bỏ đi sau thu hoạch. Nghiên cứu này khai thác tiềm năng của lõi ngô trong việc tạo ra vật liệu hấp thụ để xử lý nước. Quá trình biến tính lõi ngô bằng axit sunfuric (H2SO4) giúp tăng khả năng hấp thụ amoni, mang lại hiệu quả cao trong công nghệ xử lý nước thải.

1.2. Phương pháp lọc amoni

Phương pháp lọc amoni bằng lõi ngô được thực hiện thông qua quá trình hấp thụ. Lõi ngô sau khi được hoạt hóa bằng H2SO4 có khả năng hấp thụ amoni cao hơn so với trạng thái tự nhiên. Quá trình này được tối ưu hóa bằng cách điều chỉnh các yếu tố như nồng độ axit, thời gian ngâm và nhiệt độ xử lý.

II. Ô nhiễm nước và tác hại của amoni

Ô nhiễm nước do amoni là một vấn đề nghiêm trọng, đặc biệt ở các khu vực có nguồn nước ngầm bị nhiễm bẩn. Amoni dễ dàng chuyển hóa thành nitrit và nitrat, gây nguy hiểm cho sức khỏe con người. Kỹ thuật môi trường hiện đại đang tìm kiếm các giải pháp hiệu quả để xử lý amoni, trong đó việc sử dụng vật liệu hấp thụ từ lõi ngô được coi là một hướng đi tiềm năng.

2.1. Hiện trạng ô nhiễm amoni

Hiện trạng ô nhiễm nước do amoni đã được ghi nhận tại nhiều khu vực ở Việt Nam, đặc biệt là ở đồng bằng Bắc Bộ và khu vực phía Nam. Nồng độ amoni trong nước ngầm vượt quá tiêu chuẩn cho phép, gây ra nhiều vấn đề sức khỏe nghiêm trọng như thiếu máu, khó thở và thậm chí tử vong.

2.2. Tác hại của amoni

Amoni trong nước có thể chuyển hóa thành nitrit, một chất độc hại gây ảnh hưởng đến hệ hô hấp và tuần hoàn của con người. Đặc biệt, trẻ em là đối tượng dễ bị tổn thương nhất khi tiếp xúc với nước nhiễm amoni. Việc xử lý nước để loại bỏ amoni là một yêu cầu cấp thiết để bảo vệ sức khỏe cộng đồng.

III. Ứng dụng lõi ngô trong xử lý nước

Ứng dụng lõi ngô trong xử lý nước là một hướng nghiên cứu mới, mang lại nhiều tiềm năng trong việc giải quyết vấn đề ô nhiễm nước. Lõi ngô sau khi được biến tính có khả năng hấp thụ amoni hiệu quả, đồng thời là một giải pháp kinh tế và thân thiện với môi trường. Nghiên cứu này đã chứng minh tính khả thi của việc sử dụng lõi ngô trong công nghệ xử lý nước thải.

3.1. Quy trình biến tính lõi ngô

Quy trình biến tính lõi ngô bao gồm các bước ngâm trong axit sunfuric, xử lý nhiệt và rửa sạch. Quá trình này giúp tăng diện tích bề mặt và khả năng hấp thụ của lõi ngô, từ đó nâng cao hiệu quả lọc amoni trong nước.

3.2. Kết quả và thảo luận

Kết quả nghiên cứu cho thấy lõi ngô sau khi biến tính có khả năng hấp thụ amoni cao hơn so với trạng thái tự nhiên. Các yếu tố như nồng độ axit, thời gian ngâm và nhiệt độ xử lý đều ảnh hưởng đến hiệu quả hấp thụ. Nghiên cứu này đã mở ra hướng đi mới trong việc sử dụng nguyên liệu tự nhiên để xử lý nước.