Chế tạo than từ bã đậu nành, nghiên cứu khả năng hấp phụ Cr (VI) của than chế tạo được

Bài báo này trình bày các kết quả chế tạo than từ bã đậu nành bằng phương pháp than hóa và khảo

sát một số yếu tố ảnh hưởng đến khả năng hấp phụ Cr(VI) của than chế tạo được. Các thí nghiệm

hấp phụ được tiến hành với các thông số sau: khối lượng than bã đậu: 0,05 g/25mL; tốc độ lắc:

200 vòng/phút; thời gian đạt cân bằng hấp phụ là 90 phút ở nhiệt độ phòng (25±10C); pH hấp phụ

tốt nhất là 2,0. Trong khoảng nhiệt độ khảo sát từ 303 ÷ 323K, sự hấp phụ Cr(VI) trên than bã đậu

là hấp phụ hóa học. Khảo sát theo mô hình đẳng nhiệt hấp phụ Langmuir kết quả nghiên cứu cho

thấy dung lượng hấp phụ cực đại của than bã đậu đối Cr(VI) là 37,04 mg/g ở 298K.

pdf 7 trang kimcuc 6200
Bạn đang xem tài liệu "Chế tạo than từ bã đậu nành, nghiên cứu khả năng hấp phụ Cr (VI) của than chế tạo được", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên

Tóm tắt nội dung tài liệu: Chế tạo than từ bã đậu nành, nghiên cứu khả năng hấp phụ Cr (VI) của than chế tạo được

Chế tạo than từ bã đậu nành, nghiên cứu khả năng hấp phụ Cr (VI) của than chế tạo được
 ISSN: 1859-2171 
e-ISSN: 2615-9562 
TNU Journal of Science and Technology 225(06): 432 - 438 
432  Email: jst@tnu.edu.vn 
CHẾ TẠO THAN TỪ BÃ ĐẬU NÀNH, NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG HẤP PHỤ 
Cr (VI) CỦA THAN CHẾ TẠO ĐƯỢC 
Vatsana Inthapasong, Vũ Thị Hậu* 
Trường Đại học Sư phạm - ĐH Thái Nguyên 
TÓM TẮT 
Bài báo này trình bày các kết quả chế tạo than từ bã đậu nành bằng phương pháp than hóa và khảo 
sát một số yếu tố ảnh hưởng đến khả năng hấp phụ Cr(VI) của than chế tạo được. Các thí nghiệm 
hấp phụ được tiến hành với các thông số sau: khối lượng than bã đậu: 0,05 g/25mL; tốc độ lắc: 
200 vòng/phút; thời gian đạt cân bằng hấp phụ là 90 phút ở nhiệt độ phòng (25±10C); pH hấp phụ 
tốt nhất là 2,0. Trong khoảng nhiệt độ khảo sát từ 303 ÷ 323K, sự hấp phụ Cr(VI) trên than bã đậu 
là hấp phụ hóa học. Khảo sát theo mô hình đẳng nhiệt hấp phụ Langmuir kết quả nghiên cứu cho 
thấy dung lượng hấp phụ cực đại của than bã đậu đối Cr(VI) là 37,04 mg/g ở 298K. 
Từ khóa: hấp phụ; Cr(VI); than; bã đậu nành; kẽm clorua 
Ngày nhận bài: 09/5/2020; Ngày hoàn thiện: 28/5/2020; Ngày đăng: 29/5/2020 
PREPARATION OF CHARCOAL FROM SOYBEAN RESIDUE AND STUDY 
ON ABSORPTION CAPACITY FOR Cr(VI) 
Vatsana Inthapasong, Vu Thi Hau* 
TNU - University of Education 
ABSTRACT 
Charcoal was fabricated from soybean residue by carbonization using activating agent of zinc 
chloride. Some factors affected to absorption capacity of it was investigated. The experiments for 
studying the absorption were carried out with some parameters: the absorbent mass of 0.05 g/25 
mL; shaking rate of 200 rounds/min; time for absorption equilibrium of 90 mins at room 
temperature (25±1 oC); Optimal pH for absorption of 2.0. The temperature range of 303 ÷ 323K, 
the absorption of Cr (VI) onto the absorbent is chemical absorption. By investigating the 
absorption using Langmuir adsorption isothermal model showed that the maximum adsorption 
capacity to Cr (VI) was 37.04 mg/g at 298K. 
Keywords: adsorption; Cr(VI); charcoal; soybean residue; zinc chloride 
Received: 09/5/2020; Revised: 28/5/2020; Published: 29/05/2020 
* Corresponding author. Email: vuthihaukhoahoa@gmail.com
Vatsana Inthapasong và Đtg Tạp chí KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ ĐHTN 225(06): 432 - 438 
 Email: jst@tnu.edu.vn 433 
1. Mở đầu 
Hiện nay, ở Việt Nam vấn đề ô nhiễm môi 
trường nước còn xảy ra khá nghiêm trọng. 
Theo một số nghiên cứu [1], [2] thì hàm lượng 
các kim loại nặng trong nước thải của các làng 
nghề tái chế kim loại, nhiều khu công nghiệp 
hầu hết đều cao hơn tiêu chuẩn cho phép nhiều 
lần và đều thải trực tiếp vào môi trường mà 
không qua xử lý. Đây là những nguy cơ gây ô 
nhiễm đất và các nguồn nước mặt trong khu 
vực. Ô nhiễm kim loại nặng trong nước ảnh 
hưởng trực tiếp tới sức khỏe con người cũng 
như môi trường sống tự nhiên. 
Nước thải có crôm sinh ra trong quá trình mạ 
crôm, thụ động hóa mạ kẽm, mạ đồng và hợp 
kim của chúng. Cr (VI) có tính độc rất mạnh 
như: gây loét dạ dày, ruột non, viêm gan, viêm 
thận, ung thư phổi... Phương pháp xử lý nước 
thải crom có nhiều loại, chủ yếu là phương 
pháp hóa học, phương pháp điện phân, phương 
pháp trao đổi ion, phương pháp hấp phụ than 
hoạt tính, Loại bỏ Cr ra khỏi môi trường 
nước bằng phương pháp hấp phụ sử dụng than 
chế tạo từ các nguồn khác nhau đã được các 
nhà khoa học trong và ngoài nước quan tâm 
nghiên cứu [3]-[9]. 
Đậu nành hay còn gọi là đỗ tương (soyabean), 
tên khoa học Glycine max thuộc họ Đậu 
(Fabaceae), là ngũ cốc rất giàu chất đạm được 
xem là một nguồn cung cấp protein hoàn chỉnh 
vì nó chứa một lượng đáng kể các amino axit 
không thay thế cần thiết cho cơ thể. Do năng 
suất khá cao, giá trị dinh dưỡng tốt, đậu nành 
được canh tác rất nhiều để làm thức ăn cho 
người và gia súc. Tuy nhiên, sau mỗi lần chế 
biến thành thực phẩm, một số bộ phận của đậu 
nành như bã đậu nành, vỏ đậu nành, lại bị 
loại bỏ. Bài báo này trình bày các kết quả chế 
tạo than từ bã đậu nành và khảo sát khả năng 
hấp phụ Cr (VI) của sản phẩm. 
2. Thực nghiệm 
2.1. Hóa chất và thiết bị nghiên cứu 
Hóa chất: 
K2Cr2O7; dung dịch ZnCl2 95%; dung dịch 
NaOH 0,1M; dung dịch HCl 3M; 0,1M; dung 
dịch Na2CO3 0,1M. Tất cả hóa chất nêu trên 
đều có độ tinh khiết PA, xuất sứ Trung Quốc. 
Thiết bị nghiên cứu: Cân phân tích 4 số Precisa 
XT 120A-Switland (Thụy Sĩ), bếp cách thủy, 
lò nung Carbolite (Anh), máy lắc IKA HS-260 
(Malaysia), máy đo pH Precisa 900 (Thụy Sĩ), 
tủ sấy Jeitech (Hàn Quốc), máy đo quang UV-
Vis 1700 Shimadzu (Nhật Bản). 
2.2. Chế tạo vật liệu hấp phụ 
Chuẩn bị nguyên liệu 
Nguyên liệu được sử dụng trong bài báo này 
là bã đậu nành lấy ở xưởng sản xuất đậu phụ 
ở phường Gia Sàng, thành phố Thái Nguyên. 
Rửa sạch phần nguyên liệu đã chuẩn bị bằng 
nước cất, sấy khô ở 105oC, nghiền nhỏ, phân 
loại hạt với kích thước d ≤ 5 mm. 
Chế tạo vật liệu hấp phụ (than) 
Tiến hành hoạt hóa nguyên liệu bằng ZnCl2 
95% với tỉ lệ (mL): khối lượng 
nguyên liệu (g) là 1:4; 1:2; 1:1; 2:1; trộn 
đều, ngâm ở nhiệt độ phòng trong 24 giờ. 
Hỗn hợp được khuấy bằng máy khuấy từ ở 
900C trong 2 giờ, sau đó sấy ở 1050C trong 
24 giờ để khử nước. Tiếp đó, hỗn hợp được 
nung ở các nhiệt độ 400oC, 450oC, 5000C 
trong 1 giờ, rửa với dung dịch HCl 3M, sau 
đó đun trên bếp cách thủy ở 950C trong 30 
phút, tiếp đó lọc và rửa lại bằng nước cất ấm 
để loại bỏ ion kẽm dư. Lấy phần rắn sấy khô 
ở 1050C trong 12 giờ. Cuối cùng nghiền, rây 
ta thu được than bã đậu [10]. Kí hiệu các 
mẫu than bã đậu chế tạo được tương ứng với 
các tỉ lệ trên được đưa vào bảng 1. 
Bảng 1. Kí hiệu các mẫu TBĐ 
Tỉ lệ (mL): khối 
lượng nguyên liệu (g) 
1:4 1:2 1:1 2:1 1:4 1:2 1:1 2:1 1:4 1:2 1:1 2:1 
Nhiệt độ nung (oC) 400oC 450oC 500oC 
Kí hiệu mẫu V401 V402 V403 V404 V451 V452 V453 V454 V501 V502 V503 V504 
Vatsana Inthapasong và Đtg Tạp chí KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ ĐHTN 225(06): 432 - 438 
 Email: jst@tnu.edu.vn 434 
Ngoài 12 mẫu TBĐ được chế tạo được trình 
bày ở bảng trên, bài báo này còn nghiên cứu 
mẫu bã đậu ban đầu (nguyên liệu), kí hiệu 
V505. Các mẫu sau chế tạo được đánh giá 
khả năng hấp phụ thông qua các thí nghiệm 
khảo sát khả năng hấp phụ đối với Cr(VI), 
chứng minh kết quả qua ảnh hiển vi điện tử 
quét (SEM) và diện tích bề mặt riêng (BET). 
2.3. Quy trình thực nghiệm và các thí 
nghiệm nghiên cứu hấp phụ 
2.3.1. Quy trình thực nghiệm 
Trong mỗi thí nghiệm hấp phụ: 
- Thể tích dung dịch Cr(VI): 25 mL với nồng 
độ xác định. 
- Lượng chất hấp phụ: 0,05 g. 
- Thí nghiệm được tiến hành ở nhiệt độ phòng 
(25 ± 1oC), sử dụng máy lắc với tốc độ 200 
vòng/phút. 
2.3.2. Các thí nghiệm nghiên cứu 
+ Khảo sát sơ bộ khả năng hấp phụ Cr(VI) 
của các mẫu than bã đậu chế tạo được: Các 
điều kiện: thể tích dung dịch Cr(VI), khối 
lượng than bã đậu, nhiệt độ hấp phụ, tốc độ 
lắc như ghi ở mục 2.3.1. thời gian hấp phụ: 
120 phút; nồng độ đầu dung dịch Cr(VI) là 
49,10 mg/L. 
+ Khảo sát một số yếu tố ảnh hưởng đến khả 
năng hấp phụ Cr(VI) của than: 
- Ảnh hưởng của pH: thời gian hấp phụ 90 
phút; pH dung dịch thay đổi từ 2 đến 7; nồng 
độ đầu của Cr(VI) là 63,87 mg/L. 
- Thời gian đạt cân bằng hấp phụ: sử dụng giá 
trị pH tối ưu đã xác định ở thí nghiệm trước; 
thời gian hấp phụ khác nhau (5 ÷ 120 phút), 
nồng độ đầu của Cr(VI) là 49,10 mg/L. 
- Ảnh hưởng của nhiệt độ: sử dụng giá trị pH; 
thời gian tối ưu đã xác định ở thí nghiệm 
trước; nồng độ đầu của Cr(VI) là 77,13 mg/L; 
nhiệt độ thí nghiệm thay đổi 303 - 323K. 
- Ảnh hưởng của nồng độ đầu Cr(VI) và xác 
định dung lượng hấp phụ cực đại: thời gian 
hấp phụ, khối lượng, pH tối ưu như đã xác 
định được ở thí nghiệm trước; nồng độ ban 
đầu Cr(VI) thay đổi từ 35,70 - 79,43 mg/L. 
Nồng độ Cr(VI) trước và sau hấp phụ được 
xác định bằng phương pháp đo mật độ quang 
ở bước sóng 540 nm. 
Dung lượng và hiệu suất hấp phụ được xác 
định theo phương trình (1) và (2). 
0( )t
t
C C V
q
m
−
=
 (1)
.100
C
CC
H
o
to −= % (2) 
Trong đó: 
- qt: dung lượng hấp phụ ở thời điểm t (mg/g) 
- V: thể tích dung dịch Cr(VI) được lấy để 
hấp phụ (L) 
- m: khối lượng chất hấp phụ (g) 
- H: hiệu suất hấp phụ (%) 
- Co, Ct: nồng độ đầu và nồng độ tại thời điểm 
t của dung dịch Cr(VI) (mg/L) 
Dung lượng hấp phụ cực đại của than bã đậu 
đối với Cr(VI) được xác định dựa vào đồ thị 
phương trình (3) – phương trình hấp phụ đẳng 
nhiệt Langmuir dạng tuyến tính: 
bq
1
C
q
1
q
C
max
cb
max
cb += (3) 
Trong đó: 
- q, qmax: dung lượng hấp phụ và dung lượng 
hấp phụ cực đại 
- Ccb: nồng độ tại thời điểm cân bằng của 
dung dịch Cr(VI) 
- b: hằng số 
3. Kết quả và thảo luận 
3.1. Khảo sát sơ bộ khả năng hấp phụ Cr(VI) của 
nguyên liệu và các mẫu than bã đậu 
Kết quả khảo sát sơ bộ khả năng hấp phụ 
Cr(VI) của nguyên liệu và các mẫu TBĐ chế 
tạo được thể hiện ở bảng 2 và hình 1. 
Vatsana Inthapasong và Đtg Tạp chí KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ ĐHTN 225(06): 432 - 438 
 Email: jst@tnu.edu.vn 435 
Bảng 2. Kết quả khảo sát sơ bộ khả năng hấp phụ Cr(VI) của các mẫu 
Tên mẫu V401 V402 V403 V404 V451 V452 V453 V454 V501 V502 V503 V504 V505 
C0 (mg/L) 49,10 49,10 49,10 
Ccb (mg/L) 38,21 27,96 19,78 20,79 40,07 35,77 21,58 38,57 41,22 23,66 9,61 37,06 46,52 
H (%) 22,19 43,07 59,71 57,66 18,39 27,15 56,06 21,46 16,06 51,82 80,44 24,53 5,26 
Hình 1. Biểu đồ so sánh hiệu suất hấp phụ Cr(VI) của nguyên liệu và các mẫu than bã đậu 
Nhận xét: Kết quả ở bảng 2 và hình 1 cho thấy, ở các nhiệt độ nung nghiên cứu thì tỷ lệ 
(mL): khối lượng nguyên liệu (g) là 1:1 luôn cho mẫu than bã đậu có hiệu suất hấp phụ 
Cr(VI) cao nhất; nhiệt độ nung mẫu tăng thì hiệu suất hấp phụ Cr(VI) của than bã đậu cũng tăng. 
Kết quả này cũng phù hợp với ảnh SEM và diện tích bề mặt riêng theo BET của một số mẫu than 
bã đậu được trình bày ở mục 3.2. 
Hình 2. Ảnh hiển vi điện tử quét SEM của nguyên liệu (V505) và của 3 mẫu than bã đậu 
V505 
V503
) 
V403
) 
V453
) 
Vatsana Inthapasong và Đtg Tạp chí KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ ĐHTN 225(06): 432 - 438 
 Email: jst@tnu.edu.vn 436 
Cũng theo kết quả ở bảng 2 và hình 1 cho 
thấy, trong cùng điều kiện thì hiệu suất hấp 
phụ Cr(VI) của mẫu V503 là cao nhất và mẫu 
thấp nhất là V505 (mẫu không hoạt hóa bằng 
ZnCl2). Điều này cho thấy tác dụng hoạt hóa 
của ZnCl2, đồng thời lượng ZnCl2 đưa vào 
mẫu cũng phải phù hợp, ít (các mẫu tỉ lệ 1:4; 
1:2) có thể không đủ hoạt hóa bề mặt hay 
nhiều (các mẫu tỉ lệ 2:1) có thể làm giảm diện 
tích bề mặt nên khả năng hấp phụ Cr(VI) 
giảm. Từ kết quả trên, chọn mẫu V503 cho 
các nghiên cứu khảo sát một số yếu tố ảnh 
hưởng đến quá trình hấp phụ Cr(VI) của than 
bã đậu dưới đây. 
3.2. Một số đặc trưng của nguyên liệu và 
than bã đậu 
Kết quả xác định hình thái học bề mặt của 
nguyên liệu ban đầu và của một số mẫu than 
bã đậu được trình bày ở hình 2. 
Kết quả SEM cho thấy có sự khác nhau rõ rệt 
giữa bề mặt các mẫu than bã đậu và bề mặt 
nguyên liệu, trên bề mặt than bã đậu xuất hiện 
nhiều lỗ xốp với kích thước khác nhau, đây 
chính là “trung tâm” hấp phụ của than bã đậu. 
Hình dạng các hạt trong các mẫu than bã đậu 
không xác định, kích thước không đồng đều. 
Trong số 3 mẫu than bã đậu có hiệu suất hấp 
phụ Cr(VI) cao nhất ở từng nhiệt độ nghiên cứu, 
mẫu V503 có nhiều hạt kích thước nhỏ và xuất 
hiện nhiều lỗ xốp hơn cả. Điều này dự đoán khả 
năng hấp phụ cao của mẫu V503. 
Kết quả đo diện tích bề mặt riêng theo 
phương pháp BET của mẫu được chỉ ra ở 
bảng 3. 
Bảng 3. Diện tích bề mặt riêng theo phương pháp 
BET của các mẫu 
Kí hiệu mẫu V505 V403 V453 V503 
SBET (m2/g) 1,23 232,1 338,7 605,7 
Kết quả bảng 3 chỉ ra mẫu V503 có diện tích 
bề mặt lớn nhất, mẫu nguyên liệu nhỏ nhất. 
Sự khác nhau rõ rệt về ảnh SEM và diện tích 
bề mặt riêng của mẫu V503 so với nguyên liệu 
và các mẫu than bã đậu khác cho thấy khả năng 
hấp phụ cao của mẫu này. Điều này hoàn toàn 
phù hợp với kết quả khảo sát khả năng hấp phụ 
Cr(VI) thu được ở mục 3.1 bên trên. 
Kết quả xác định điểm đẳng điện của mẫu 
V503 là pI = 6,35. Điều này cho thấy khi pH 
< pI thì bề mặt V503 tích điện dương, khi pH 
> pI thì bề mặt V503 tích điện âm. 
3.3. Khảo sát một số yếu tố ảnh hưởng đến 
khả năng hấp phụ Cr(VI) của mẫu V503 
3.3.1. Ảnh hưởng của pH 
Kết quả về ảnh hưởng của pH đến khả năng 
hấp phụ Cr(VI) của mẫu V503 được chỉ ra ở 
hình 3. 
Hình 3. Ảnh hưởng của pH 
đến hiệu suất hấp phụ Cr(VI) 
Kết quả hình 3 cho thấy, trong khoảng pH từ 
1 ÷ 7 đã khảo sát thì: Khi pH tăng thì hiệu 
suất hấp phụ giảm, trong khoảng pH từ 2÷3 
dung lượng hấp phụ giảm chậm, khi pH > 4 
thì dung lượng hấp phụ giảm nhanh. Điều này 
có thể giải thích như sau: Ở pH thấp Cr(VI) 
tồn tại chủ yếu ở dạng HCrO4- và Cr2O72-, 
do vậy xảy ra lực hút tĩnh điện giữa bề mặt 
than tích điện dương và các dạng ion Cr(VI) 
tích điện âm nên sự hấp phụ Cr(VI) xảy ra ở 
pH thấp là thuận lợi. Ở pH cao, dung lượng 
hấp phụ của than đối với Cr(VI) giảm là do sự 
cạnh tranh giữa các dạng ion Cr(VI) tích điện 
âm với ion OH- trong dung dịch và lực đẩy 
tĩnh điện giữa bề mặt than tích điện âm với 
các dạng ion Cr(VI) cũng tích điện âm. 
Vì vậy, đã chọn pH= 2 là pH tốt nhất cho sự 
hấp phụ của than đối với Cr(VI). Kết quả này 
được sử dụng cho các nghiên cứu tiếp theo. 
Kết quả thu được này cũng trùng hợp với 
nhiều kết quả nghiên cứu hấp phụ Cr(VI) trên 
các vật liệu khác nhau [3], [4], [6], [8]. 
3.3.2. Ảnh hưởng của thời gian 
Vatsana Inthapasong và Đtg Tạp chí KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ ĐHTN 225(06): 432 - 438 
 Email: jst@tnu.edu.vn 437 
Kết quả về ảnh hưởng của thời gian đến khả 
năng hấp phụ Cr(VI) của mẫu V503 được 
trình bày ở hình 4. 
Hình 4. Ảnh hưởng của thời gian đến hiệu suất 
hấp phụ Cr(VI) 
Kết quả hình 4 cho thấy: Khi thời gian hấp 
phụ tăng thì hiệu suất hấp phụ tăng. Trong 
khoảng thời gian từ 5 ÷ 90 phút hiệu suất hấp 
phụ tăng tương đối nhanh và dần ổn định 
trong khoảng thời gian từ 90÷120 phút. Hiệu 
suất hấp phụ phụ thuộc vào thời gian tiếp xúc, 
thời gian tiếp xúc càng nhiều thì hiệu suất hấp 
phụ càng cao, đến một thời điểm nhất định, 
hiệu suất hấp phụ không tăng do quá trình hấp 
phụ đã đạt cân bằng (trong trường hợp này là 
90 phút). Do vậy, chọn thời gian đạt cân bằng 
hấp phụ là 90 phút và sử dụng kết quả này 
cho các thí nghiệm tiếp theo. 
3.3.3. Ảnh hưởng của nhiệt độ 
Kết quả nghiên cứu ảnh hưởng của nhiệt độ 
đến dung lượng và hiệu suất hấp phụ Cr(VI) 
của than được trình bày ở bảng 4. 
Bảng 4. Sự phụ thuộc dung lượng và hiệu suất 
hấp phụ Cr(VI) của than vào nhiệt độ 
T 
(K) 
Co 
(mg/L) 
Ccb 
(mg/L) 
q 
(mg/g) 
H 
(%) 
303 
77,13 
42,65 17,24 44,70 
308 34,19 21,47 55,67 
313 30,11 23,51 60,97 
318 29,39 23,87 61,90 
323 23,80 26,67 69,15 
Kết quả bảng 4 cho thấy, trong khoảng nhiệt độ 
khảo sát từ 303 đến 323K khi nhiệt độ tăng thì 
dung lượng và hiệu suất hấp phụ Cr(VI) của 
than đều tăng. Điều này cho thấy quá trình hấp 
phụ Cr(VI) trên than là hấp phụ hóa học. 
3.3.4. Ảnh hưởng của nồng độ Cr(VI) ban đầu 
và xác định dung lượng hấp phụ cực đại 
Kết quả về ảnh hưởng của nồng độ đầu đến 
khả năng hấp phụ Cr(VI) của mẫu V503 được 
trình bày ở bảng 5. 
Bảng 5. Ảnh hưởng của nồng độ Cr(VI) ban đầu 
đến khả năng hấp phụ của than 
Co 
(mg/L) 
Ccb 
(mg/L) 
Q 
(mg/g) 
H% 
Ccb/q 
(g/L) 
35,70 13,05 11,33 63,45 1,15 
55,84 23,58 16,13 57,77 1,46 
58,28 25,81 16,24 55,72 1,59 
72,55 34,19 19,18 52,87 1,78 
79,43 38,00 20,72 52,17 1,83 
Các kết quả thực nghiệm ở bảng 5 đã chứng tỏ 
hiệu suất hấp phụ giảm, dung lượng hấp phụ 
của than tăng khi nồng độ đầu của Cr(VI) tăng. 
Điều này là hoàn toàn phù hợp với quy luật. 
Cũng từ các kết quả thực nghiệm này, dựa 
vào phương trình đẳng nhiệt hấp phụ 
Langmuir dạng tuyến tính (hình 5) tính được 
dung lượng hấp phụ cực đại của than đối với 
Cr(VI) là 37,04 mg/g. 
Hình 5. Đường đẳng nhiệt hấp phụ Langmuir dạng 
tuyến tính của than đối với Cr(VI) 
Dung lượng hấp phụ Cr(VI) của than chế tạo 
được cao hơn so với một số than hoạt tính chế 
tạo từ vỏ lạc, lá phi lao nhưng thấp hơn so với 
than chế tạo từ vỏ hạt đậu, thân sen. Kết quả 
này cũng cho thấy khả năng hấp phụ Cr(VI) 
của các loại than hoạt tính phụ thuộc vào bản 
chất nguyên liệu đầu chế tạo than. Kết quả cụ 
thể được trình bày ở bảng 6. 
Vatsana Inthapasong và Đtg Tạp chí KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ ĐHTN 225(06): 432 - 438 
 Email: jst@tnu.edu.vn 438 
Bảng 6. So sánh dung lượng hấp phụ Cr(VI) của than bã đậu chế tạo được với một số than khác 
STT Nguyên liệu đầu chế tạo than qmax (mg/g) Tài liệu tham khảo 
1 Vỏ hạt đậu 46,21 [4] 
2 Vỏ lạc 16,26 [3] 
3 Lá phi lao 17,20 [6] 
4 Thân sen 76,92 [8] 
5 Bã đậu nành 37,04 Bài báo này 
4. Kết luận 
Đã chế tạo được 12 mẫu than từ bã đậu nành 
và xác định được một số đặc trưng của 
nguyên liệu ban đầu và của 3 mẫu than bã đậu 
tốt nhất chế tạo được như: ảnh hiển vi điện tử 
quét, diện tích bề mặt riêng; điểm đẳng điện. 
Bước đầu khảo sát khả năng hấp phụ Cr(VI) 
của các mẫu than bã đậu chế tạo được, kết 
quả nghiên cứu cho thấy mẫu có tỉ lệ khối 
lượng bã đậu và thể tích dung dịch kẽm 
clorua 95% là 1:1, nung ở 500oC trong 1 giờ 
cho khả năng hấp phụ Cr(VI) cao nhất. 
Sự hấp phụ Cr(VI) của mẫu than bã đậu tốt 
nhất đã được nghiên cứu dưới các điều kiện 
thí nghiệm khác nhau. Kết quả thu được: 
- pH tốt nhất cho sự hấp phụ là ở khoảng pH ~2; 
- Thời gian đạt cân bằng hấp phụ là 90 phút. 
- Khi tăng nhiệt độ từ 303÷323K (±1K) thì 
hiệu suất và dung lượng hấp phụ tăng; quá 
trình hấp phụ Cr(VI) trên than bã đậu là quá 
trình hấp phụ hóa học. 
- Theo mô hình đẳng nhiệt hấp phụ Langmuir 
xác định được dung lượng hấp phụ cực đại 
của than bã đậu đối với Cr(VI) là 37,04 mg/g. 
TÀI LIỆU THAM KHẢO/ REFERENCES 
[1]. X. Q. Ngo, “The problem of heavy metal 
pollution in water”, 2016. [Online]. Available: 
https://hoahoc.org/van-de-o-nhiem-kim-loai-
nang-trong-nuoc.html. [Accessed May 8, 
2020]. 
[2]. T. T. H. Dinh, “Assessment of the current 
state of water environment and solid waste in 
Man Xa aluminum recycling handicraft 
village, Van Mon commune, Yen Phong 
district, Bac Ninh province,” M. S. thesis in 
Environmental Science, Vietnam National 
University of Agriculture, Hanoi 2016. 
[3]. A. A. Al-Othman, R. Naushad, and Mu, 
"Hexavalent chromium removal from aqueous 
medium by activated carbon prepared from 
peanut shell: adsorption kinetics, equilibrium 
and thermodynamic studies," Chemical 
Engineering Journal, vol. 184, pp. 238-247, 
2012. 
[4]. A. J. Kumar, and H. Mohan, "Adsorption of 
Cr (VI) from aqueous phase by high surface 
area activated carbon prepared by chemical 
activation with ZnCl2," Process Safety and 
Environmental Protection, vol. 109, pp. 63-
71, 2017. 
[5]. A. Ramirez et al., “Removal of Cr(VI) from 
an activated carbon obtained from teakwood 
sawdust: kinetics, equilibrium and density 
functional theory calculation,” Journal of 
Environmental Chemical Engineering, vol. 8, 
no. 2, pp. 105292-105303, 2020. 
[6]. K. Ranganathan, "Chromium removal by 
activated carbons prepared from Casurina 
equisetifolia leaves," Bioresource technology, 
vol. 73, no. 2, pp. 99-103, 2000. 
[7]. W. Cherdchoo, S. Nithettham, and J. 
Charoenpanich, “Removal of Cr(VI) from 
synthetic waste water by adsorption onto 
coffee ground and mix waste tea,” 
Chemosphere, vol. 221, pp. 758-767, 2019. 
[8]. M. N. Le, and T. H. Vu, “Study on adsorption 
capacity of Cr(VI) on carbon derived from 
lotus stalks,” TNU Journal of Science and 
Technology, vol. 181, no. 05, pp. 171-177, 
2018. 
[9]. T. H. P. Dang, X. L. Ha, T. T. T. Tran, T. K. 
N. Nguyen, T. H. Do, and N. M. Nguyen, 
"Preparation of graphite/red mud combination 
and application of it for adsorption Cr (VI) 
from aqueous medium," Journal of 
Agriculture and Rural Development, October 
issue, pp. 73-77, 2017. 
[10]. Q. Miao, Y. Tang, J. Xu, X. Liu, L. Xiao, 
and Q. Chen, “Activated carbon prepared 
from soybean straw for phenol adsorption,” 
Journal of the Taiwan Institute of Chemical 
Engineers, vol. 44, pp. 458-465, 2013. 

File đính kèm:

  • pdfche_tao_than_tu_ba_dau_nanh_nghien_cuu_kha_nang_hap_phu_cr_v.pdf