Nghiên cứu hấp phụ metylen xanh bằng sản phẩm thải từ ngành công nghiệp nhôm – bùn đo

Bài báo này nghiên cứu quá trình hấp phụ metylen xanh (kí hiệu: MX) bằng bùn đỏ ban

đầu (kí hiệu BĐL), bùn đỏ đã được xử lý bằng axit (kí hiệu: BĐA) và bùn đỏ được xử lý kết

hợp bằng axit/nhiệt (kí hiệu là BĐA500 và BĐA700). Một số đặc trưng của bùn đỏ như pH,

thành phần khoáng và kích thước hạt cũng được trình bày. Anh hưởng của pH dung dịch

đến quá trình hấp phụ đã được khảo sát. Kết quả cho thấy rằng các mẫu bùn đỏ có khả

năng hấp phụ MX tại giá trị pH = 11, trong đó mẫu BĐA có khả năng hấp phụ cao nhất.

Ngoài ra, mẫu BĐA700 cũng có khả năng hấp phụ MX tại các giá trị pH thấp hơn. Các mô

hình đẳng nhiệt dạng tuyến tính của Langmuir và Freundlich đã được áp dụng để phân tích

dữ liệu thực nghiệm. Kết quả cho thấy rằng mô hình Freundlich mô tả phù hợp quá trình

hấp phụ MX trên bùn đỏ. Giá trị dung lượng hấp phụ cực đại của mẫu BĐA là 2,25 (mg/g)

và của mẫu BĐA700 là 0,44 (mg/g).

pdf 8 trang kimcuc 2920
Bạn đang xem tài liệu "Nghiên cứu hấp phụ metylen xanh bằng sản phẩm thải từ ngành công nghiệp nhôm – bùn đo", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên

Tóm tắt nội dung tài liệu: Nghiên cứu hấp phụ metylen xanh bằng sản phẩm thải từ ngành công nghiệp nhôm – bùn đo

Nghiên cứu hấp phụ metylen xanh bằng sản phẩm thải từ ngành công nghiệp nhôm – bùn đo
Tạp chí Đại học Thủ Dầu Một, số 1 (14) – 2014 
 44 
NGHIEÂN CÖÙU HAÁP PHUÏ METYLEN XANH BAÈNG SAÛN 
PHAÅM THAÛI TÖØ NGAØNH COÂNG NGHIEÄP NHOÂM – BUØN ÑOÛ 
Nguyeãn Quoác Hoaø
(1)
, Leâ Hoàng Thaém
(1)
, Traàn Phi Huøng
(1)
, Traàn Thò Thuyø 
Trang
(1)
, Nguyeãn Thò Queá
(1)
, Phaïm Ñình Duõ
(1)
, Hoaøng Baéc
(2)
(1) Trường Đại học Thủ Dầu Một, (2) Trường THCS IaLy - ChưPăh - GiaLai 
TÓM TẮT 
Bài báo này nghiên cứu quá trình hấp phụ metylen xanh (kí hiệu: MX) bằng bùn đỏ ban 
đầu (kí hiệu BĐL), bùn đỏ đã được xử lý bằng axit (kí hiệu: BĐA) và bùn đỏ được xử lý kết 
hợp bằng axit/nhiệt (kí hiệu là BĐA500 và BĐA700). Một số đặc trưng của bùn đỏ như pH, 
thành phần khoáng và kích thước hạt cũng được trình bày. Anh hưởng của pH dung dịch 
đến quá trình hấp phụ đã được khảo sát. Kết quả cho thấy rằng các mẫu bùn đỏ có khả 
năng hấp phụ MX tại giá trị pH = 11, trong đó mẫu BĐA có khả năng hấp phụ cao nhất. 
Ngoài ra, mẫu BĐA700 cũng có khả năng hấp phụ MX tại các giá trị pH thấp hơn. Các mô 
hình đẳng nhiệt dạng tuyến tính của Langmuir và Freundlich đã được áp dụng để phân tích 
dữ liệu thực nghiệm. Kết quả cho thấy rằng mô hình Freundlich mô tả phù hợp quá trình 
hấp phụ MX trên bùn đỏ. Giá trị dung lượng hấp phụ cực đại của mẫu BĐA là 2,25 (mg/g) 
và của mẫu BĐA700 là 0,44 (mg/g). 
Từ khoá: bùn đỏ, bauxite, metylen xanh, hấp phụ 
* 
1. Mở đầu 
Sự ô nhiễm do các loại phẩm nhuộm 
trong công nghiệp trở thành vấn đề môi 
trường và vệ sinh nghiêm trọng trong 
những năm gần đây. Việc sử dụng rộng rãi 
các loại phẩm nhuộm và các sản phẩm của 
chúng sẽ gây ra ô nhiễm nguồn nước ảnh 
hưởng tới môi trường và con người [1]. Có 
nhiều loại phẩm nhuộm được thải ra ngoài 
môi trường từ nước thải của các nhà máy 
dệt may, giấy, cao su, nhựa, da, mỹ phẩm, 
dược phẩm và các ngành công nghiệp thực 
phẩm. Các loại phẩm nhuộm này khi đi vào 
nguồn nước như sông, hồ, với một nồng 
độ rất thấp cũng làm cho nguồn nước có 
màu gây cản trở sự hấp thụ oxi và ánh sáng 
mặt trời đối với các loại thuỷ sinh vật trong 
nước. Đối với con người, phẩm nhuộm có 
thể gây ra các bệnh về da, đường hô hấp, 
phổi. Ngoài ra, một số loại phẩm nhuộm 
hoặc dạng thứ cấp của chúng rất độc hại có 
thể gây ung thư (như phẩm nhuộm 
Benzidin, Sudan [2]). 
Các phương pháp hoá lý truyền thống 
để xử lý phẩm nhuộm có trong nước thải 
như đông tụ/kết bông [3], oxi hoá hoặc 
ozon hoá [4] và hấp phụ [5] 
Bùn đỏ là một thuật ngữ được sử dụng 
phổ biến để chỉ một loại sản phẩm thải rắn 
được hình thành trong suốt quá trình tinh 
luyện nhôm từ quặng bauxite. Trong những 
năm gần đây, bùn đỏ được xem là một vật 
liệu mới để xử lý nước thải ô nhiễm [6]. 
Trên thế giới, có nhiều công trình nghiên 
Journal of Thu Dau Mot University, No 1 (14) – 2014 
 45 
cứu sử dụng bùn đỏ làm chất hấp phụ để xử 
lý nước bị ô nhiễm [6, 7, 8]. Tuy nhiên, ở 
Việt Nam hầu như chưa có công trình nào 
đánh giá về khả năng hấp phụ của nó. 
Trong bài báo này, bùn đỏ ban đầu và 
bùn đỏ đã xử lý với axit/nhiệt được sử dụng 
làm chất hấp phụ để loại bỏ metylen xanh 
trong dung dịch nước. Một số đặc trưng 
hoá lý của bùn đỏ và các yếu tố ảnh hưởng 
đến quá trình hấp phụ như pH ban đầu, 
nồng độ của dung dịch metylen xanh đã 
được khảo sát. 
2. Vật liệu, phương pháp nghiên cứu 
2.1. Vật liệu 
Bùn đỏ được cung cấp bởi nhà máy 
alumina Tân Rai (Bảo Lâm, Lâm Đồng). 
Các hoá chất metylen xanh (kí hiệu: MX), 
HCl và NaOH (QuangZou, Trung Quốc) 
được sử dụng trong nghiên cứu này. 
S
N
N N
H3C
CH3
CH3CH3
Cl-
+
Hình 1. Công thức cấu tạo của metylen xanh 
Ban đầu, bùn đỏ được sấy khô ở 105oC 
và rây thành hạt nhỏ ta thu được bột bùn đỏ 
Lâm Đồng (kí hiệu: BĐL). Sau đó, bột bùn 
đỏ được xử lý bằng cách rửa 2 lần với axit 
HCl (0,1 mol/L) trong 4 giờ với tỉ lệ1:25 
(g/mL) (khối lượng bùn đỏ/thể tích dung 
dịch), cuối cùng bùn đỏ được rửa với nước 
cất và sấy ở 105oC ta thu được bùn đỏ đã 
được axit hoá (kí hiệu: BĐA). Mẫu BĐA 
được hoạt hoá bằng cách nung ở nhiệt độ 
500
o
C và 700
oC trong 4 giờ, các mẫu thu 
được kí hiệu tương ứng là BĐA500 và 
BĐA700. 
Thành phần khoáng và pha tinh thể của 
các mẫu bùn đỏ được phân tích bằng 
phương pháp nhiễu xạ tia X (XRD) được 
ghi bằng máy 8D Advance Bruker (Đức) 
dùng tia bức xạ CuK ở vùng quét góc 2 
từ 10 – 70o. Hình thái và kích thước hạt của 
bùn đỏ được quan sát bằng phương pháp 
hiển vi điện tử truyền qua (TEM, EMLab-
NIHE). 
2.2. Xác định pH của bùn đỏ 
Giá trị pH của bùn đỏ được đo lường 
theo phương pháp được mô tả trong tài liệu 
[7]. Đầu tiên bột bùn đỏ được khuấy mạnh 
với nước cất trong 5 phút, sau đó để lắng 
trong 15 phút rồi tiến hành đo pH. Giá trị pH 
của bùn đỏ được đo ở các tỉ lệ rắn/dung dịch 
khác nhau từ 1:1 đến 1:200 (5 – 1000 g/L). 
2.3. Nghiên cứu hấp phụ MX bằng bùn 
đỏ 
Quá trình hấp phụ MX bằng bùn đỏ 
được tiến hành trong bình cầu hai cổ (dung 
tích 250 mL) có gắn sinh hàn hồi lưu và đặt 
trên máy khuấy từ điều nhiệt (Heidolph 
MR Hei-Tec, Đức). Các dung dịch MX với 
nồng độ và pH ban đầu xác định (giá trị pH 
của dung dịch được điều chỉnh bằng HCl 
0,1 M hay NaOH 0,1 M) được thêm vào 
một lượng bùn đỏ với tỉ lệ 6 g/L, sau đó 
tiến hành khuấy từ với tốc độ 500 
vòng/phút trong 3 giờ ở nhiệt độ 30oC. 
Cuối cùng dung dịch được li tâm (3000 
vòng/phút, 10 phút) để loại bỏ chất hấp 
phụ, nồng độ của dung dịch MX được xác 
định bằng phương pháp đo quang trên máy 
UVmini-1240 (Shimadzu, Nhật) tại bước 
sóng = 670 nm. 
Dung lượng hấp phụ cân bằng, qe (mg 
phẩm nhuộm/g chất hấp phụ), được tính 
theo công thức: 
( )e o e
V
q C C
m
 (1) 
Hiệu suất hấp phụ (H%) được tính theo 
công thức: 
( )
% 100%o e
o
C C
H
C
 (2) 
Tạp chí Đại học Thủ Dầu Một, số 1 (14) – 2014 
 46 
Trong đó: Co và Ce (mg/L) là nồng độ 
dung dịch MX ở thời điểm ban đầu và thời 
điểm cân bằng; V (L) là thể tích của dung 
dịch và m (g) là khối lượng chất hấp phụ. 
3. Kết quả và thảo luận 
3.1. Đặc trưng hoá lý của bùn đỏ 
Hình 2 trình bày giá trị pH của bùn đỏ 
Lâm Đồng ban đầu và sau khi đã axit hoá ở 
các tỉ lệ rắn/dung dịch khác nhau. Ta thấy giá 
trị pH của mẫu BĐL nằm trong khoảng 10,02 
– 11,78 ở các tỉ lệ rắn/dung dịch khác nhau từ 
5 g/L đến 1000 g/L. pH tăng khi tỉ lệ 
rắn/dung dịch tăng và thay đổi không đáng kể 
ở tỉ lệ >1:2 (500 g/L). Kết quả này cho thấy 
giá trị pH của bùn đỏ Lâm Đồng cũng tương 
đồng với các mẫu bùn đỏ khác trên thế giới. 
Giá trị pH của các mẫu bùn đỏ khác nhau 
thường nằm trong khoảng 10 – 12,5 [7]. 
 Hình 2. Giá trị pH của BĐL và BĐA ở các tỉ lệ Hình 3. Giản đồ XRD của mẫu BĐL và BĐA 
 rắn/dung dịch khác nhau 
Việc axit hoá làm cho pH của mẫu BĐA 
giảm đáng kể và gần như không thay đổi ở 
các tỉ lệ rắn/dung dịch nằm trong khoảng từ 5 
g/L đến 1000 g/L với giá trị pH trung bình là 
8,49 (sai số chuẩn SE = 0,03). 
Giản đồ nhiễu xạ tia X (XRD) của bùn 
đỏ được chỉ ra ở hình 3. Các pha khoáng 
xác định được trong bùn đỏ Lâm Đồng 
(mẫu BĐL) là hematite (Fe2O3), sắt titan 
oxit (Fe2TiO5), goethite (FeO(OH)) và silic 
oxit (SiO2); trong mẫu BĐA là hematite 
(Fe2O3) và cristobalite (SiO2). So sánh 
thành phần khoáng của bùn đỏ Lâm Đồng 
với một số bùn đỏ khác trên thế giới cho 
thấy có sự khác nhau (xem bảng 1), sự khác 
nhau này có lẽ là do nguồn quặng bauxite 
khác nhau. Bảng 1 cũng cho thấy bùn đỏ 
Lâm Đồng chứa các khoáng chất của sắt là 
chủ yếu, các khoáng chất của nhôm hầu 
như không phát hiện được. Điều này chứng 
tỏ qui trình tinh luyện nhôm ở nhà máy 
alumina Tân Rai rất hiệu quả, các khoáng 
chất của nhôm đã được phân tách gần như 
hoàn toàn. 
Hình 3 cho thấy hình dạng pic của các 
pha tinh thể rất sắc nét nhưng cường độ 
nhiễu xạ thấp. Điều này có lẽ là do kích 
thước hạt của bùn đỏ quá nhỏ. Hình dạng 
và kích thước hạt của bùn đỏ được quan sát 
bằng TEM (hình 4) cho thấy bùn đỏ ban 
đầu và bùn đỏ đã được axit hoá có các hạt 
với hình dạng khác nhau, kích thước các 
hạt cỡ vài chục nm và các hạt tạo với nhau 
thành từng cụm chừng 100 nm. 
Việc nung ở nhiệt độ cao (ở 500 và 
700
oC) làm cho các hạt bùn đỏ kết tinh lại, 
Journal of Thu Dau Mot University, No 1 (14) – 2014 
 47 
do đó mẫu BĐA500 và BĐA700 có các pic 
nhiễu xạ đặc trưng cho cấu trúc tinh thể rất 
rõ ràng (hình 5). Kết quả phân tích XRD 
của mẫu BĐA500 và BĐA700 cho thấy chỉ 
có pha tinh thể hematite trong mẫu, điều đó 
cũng chứng tỏ thành phần khoáng chủ yếu 
của bùn đỏ Lâm Đồng là sắt. 
Bảng 1. So sánh thành phần khoáng của bùn đỏ Lâm Đồng (Việt Nam) và một số bùn đỏ khác 
trên thế giới (sự có mặt được đánh bằng dấu “x”) 
Thành phần khoáng 
Bùn đỏ Lâm Đồng 
(Việt Nam) 
Zvornik 
(Eastern 
Bosnia) [7] 
AlCOA 
(Australia) [9] 
Aughinish 
(Ireland) [10] 
Hematite (Fe2O3) x x x x 
Sắt titan oxit (Fe2TiO5) x 
Goethite (FeO(OH)) x x x 
Silic oxit (SiO2) x 
Gibbsite và bayerite (Al(OH)3) x x 
Quartz (SiO2) x x x 
Sodalite (Na8Si6Al6O24Cl2) x x x 
Calcite (CaCO3) x 
Anatasa và rutile (TiO2) x x 
Cancrinite (Na6Ca2Al6Si6O24(CO3)2) x 
Perovskite (CaTiO3) x 
Boehmite (AlO(OH)) x 
Calcium alumina silicate (Ca2Al2(SiO4)(OH)8) x 
Hình 4. Ảnh TEM của mẫu BĐL (a) và BĐA (b) 
Hình 5. Giản đồ XRD của mẫu 
BĐA500 và BĐA700 
(a) (b) 
Tạp chí Đại học Thủ Dầu Một, số 1 (14) – 2014 
 48 
3.2. Quá trình hấp phụ metylen xanh 
bằng bùn đỏ 
3.2.1. Ảnh hưởng của pH ban đầu 
pH của dung dịch là một trong những 
thông số quan trọng nhất ảnh hưởng đến 
quá trình hấp phụ. Hình 6 trình bày ảnh 
hưởng của pH (pH ban đầu của dung dịch 
MX trong khoảng 3 – 11) đến hiệu suất hấp 
phụ MX trên bùn đỏ. Hình 6 cho thấy các 
mẫu BĐL, BĐA và BĐA500 hầu như 
không hấp phụ MX trong khoảng pH = 3 – 
9; trong khoảng pH = 5 – 9 mẫu BĐA700 
có hấp phụ MX nhưng hiệu suất thấp; tại 
pH = 11 hiệu suất hấp phụ MX của cả 4 
mẫu đều cao. Kết quả này có thể được giải 
thích như sau: 
– Trong môi trường axit, tích điện 
dương được tăng cường trên bề mặt của các 
oxit của chất hấp phụ và do đó xảy ra tương 
tác đẩy với các cation của MX, quá trình 
hấp phụ không xảy ra: 
MOH + H
+
MOH2
+
(M là Si, Fe) 
– Trong môi trường bazơ, tại pH cao 
hơn giá trị pH đẳng điện của chất hấp phụ 
(pHpzc), bề mặt của chất hấp phụ tích điện 
âm và do đó xảy ra tương tác hút với các 
cation MX, quá trình hấp phụ xảy ra: 
MOH + OH
-
MO- + H2O 
MO- + MX
+
MO-...MX+ 
Giá trị pHpzc của bùn đỏ thường vào 
khoảng 8,5 [11]. Ở đây, tại pH = 9 quá 
trình hấp phụ hầu như cũng không xảy ra, 
vấn đề này cần được nghiên cứu sâu hơn. 
Tại pH = 11, hiệu suất hấp phụ của mẫu 
BĐA cao hơn mẫu BĐL, điều này có thể 
được giải thích là do diện tích bề mặt của 
chất hấp phụ được tăng lên khi tiến hành 
hoạt hoá bùn đỏ bằng axit [12]; hiệu suất 
hấp phụ của mẫu BĐA500 và BĐA700 
thấp hơn có thể được giải thích là do việc 
nung ở nhiệt độ cao làm giảm các nhóm 
hydroxyl bề mặt nên quá trình tích điện âm 
bề mặt xảy ra khó khăn hơn, hơn nữa diện 
tích bề mặt giảm khi nung [12] cũng làm 
hiệu suất hấp phụ thấp hơn. Việc nung ở 
nhiệt độ cao cũng làm xuất hiện các tâm 
hoạt hoá nên mẫu BĐA700 có khả năng 
hấp phụ MX ở pH thấp (pH = 5 – 9). Trong 
các phần tiếp theo quá trình hấp phụ MX 
được thực hiện tại pH = 11 đối với mẫu 
BĐA và pH = 5 đối với mẫu BĐA700. 
0
10
20
30
40
50
60
70
119753
H
i
e
äu
 s
u
a
át
 h
a
áp
 p
h
u
ï 
(
%
)
pH ban ñaàu
 BÑL
 BÑA
 BÑA500
 BÑA700
Hình 6. Ảnh hưởng của pH ban đầu đến hiệu 
suất hấp phụ metylen xanh trên bùn đỏ (liều 
lượng chất hấp phụ 6 g/L, nồng độ của MX 4 
mg/L, nhiệt độ 30oC) 
3.2.2. Đẳng nhiệt hấp phụ 
Mô hình đẳng nhiệt được áp dụng rộng 
rãi nhất cho các quá trình hấp phụ là mô 
hình Langmuir và Freundlich. Ở đây, dạng 
tuyến tính của hai mô hình đẳng nhiệt này 
được sử dụng để phân tích dữ liệu đẳng 
nhiệt hấp phụ MX trên bùn đỏ. 
Dạng tuyến tính được sử dụng phổ biến 
của mô hình Langmuir là [11]: 
1e e
e m L m
C C
q q K q
 (3) 
Trong đó: qe - dung lượng hấp phụ cân 
bằng (mg/g); Ce - nồng độ của chất bị hấp phụ 
trong dung dịch lúc cân bằng (mg/L); qm - 
dung lượng hấp phụ cực đại đơn lớp (mg/g); 
KL - hằng số hấp phụ Langmuir (L/mg). 
Journal of Thu Dau Mot University, No 1 (14) – 2014 
 49 
Hồi qui các giá trị thực nghiệm Ce/qe 
Ce, từ giá trị đoạn cắt với trục tung và độ 
dốc của đường thẳng hồi qui ta tính được 
các tham số của mô hình Langmuir. 
Mô hình đẳng nhiệt Freundlich có dạng 
tuyến tính là [11]: 
1
ln ln lne F eq K C
n
 (4) 
Ở đây, n là hệ số dị thể và KF là hằng 
số Freundlich (mg(1-1/n).L1/n.g-1). n và KF 
phụ thuộc nhiệt độ. n có thể xem là thông 
số đặc trưng cho hệ dị thể. 
Từ những dữ liệu thu được về dung 
lượng hấp phụ cân bằng của quá trình hấp 
phụ MX trên bùn đỏ ở các nồng độ ban đầu 
của dung dịch MX khác nhau, ta xây dựng 
đồ thị lnqe lnCe; từ phương trình đường 
thẳng hồi qui tuyến tính ta xác định được 
các tham số của mô hình Freundlich. 
Các tham số qm, KL (đẳng nhiệt 
Langmuir), n, KF (đẳng nhiệt Freundlich) 
xác định theo phương pháp tuyến tính được 
chỉ ra ở hình 7, hình 8 và bảng 2. Từ bảng 2 
ta thấy hệ số tương quan (R2) của mô hình 
Freundlich có giá trị cao hơn mô hình 
Langmuir, hơn nữa các tham số xác định 
theo mô hình Langmuir có giá trị âm, 
chứng tỏ mô hình đẳng nhiệt Freundlich 
mô tả thích hợp quá trình hấp phụ MX trên 
bùn đỏ hơn mô hình Langmuir. 
Bảng 2. Các tham số đẳng nhiệt dạng tuyến tính phù hợp với dữ liệu hấp phụ 
Chất hấp phụ Mô hình qm KL n KF R
2 
BĐA 
Langmuir (-) (-) - - 0.208 
Freundlich - - 0,540 0,414 0,729 
BĐA700 
Langmuir (-) (-) - - 0,581 
Freundlich - - 0,514 0,025 0,960 
(-): Giá trị âm; -: Không xác định.
Theo Halsey [13], dung lượng hấp phụ 
cực đại tính theo mô hình Freundlich được 
xác định dựa vào phương trình: 
qmax = KF Co
1/n
 (5) 
Ở đây, Co là nồng độ ban đầu của dung 
dịch phẩm nhuộm (mg/L) và qmax là dung 
lượng hấp phụ cực đại Freundlich (mg/g). 
 Kết quả thực hiện ở nồng độ ban 
đầu Co = 4 mg/L = const với lượng chất 
hấp phụ thay đổi 4 – 10 g/L được trình bày 
ở hình 9. Từ phương trình đường thẳng hồi 
qui ta xác định được n và KF. 
Vậy, dung lượng hấp phụ cực đại MX 
trên bùn đỏ là: 
– Đối với mẫu BĐA: qmax = KF Co
1/n
 = 
0,379.4
(1/0,778)
 2,25 (mg/g). 
– Đối với mẫu BĐA700: qmax = KF Co
1/n
 = 
0,005.4
(1/0,305)
 0,44 (mg/g). 
Hình 7. Đồ thị đẳng nhiệt hấp phụ Langmuir dạng tuyến tính phù hợp với dữ liệu hấp phụ MX 
trên bùn đỏ khi thay đổi nồng độ dung dịch: a. BĐA; b. BĐA700 
Tạp chí Đại học Thủ Dầu Một, số 1 (14) – 2014 
 50 
Hình 8. Đồ thị đẳng 
nhiệt hấp phụ 
Freundlich dạng 
tuyến tính phù hợp 
với dữ liệu hấp phụ 
MX trên bùn đỏ khi 
thay đổi nồng độ 
dung dịch: a. BĐA; 
b. BĐA700 
Hình 9. Đồ thị đẳng 
nhiệt hấp phụ 
Freundlich dạng 
tuyến tính phù hợp 
với dữ liệu hấp phụ 
MX trên bùn đỏ khi 
thay đổi lượng chất 
hấp phụ: a. BĐA; b. 
BĐA700 
4. Kết luận 
Bùn đỏ Lâm Đồng có kích thước hạt 
rất nhỏ (cỡ vài chục nm) với thành phần 
chính là sắt và pH nằm trong khoảng 
10,02 – 11,78. Các mẫu bùn đỏ đều có 
khả năng hấp phụ MX tại pH =11. Việc 
hoạt hoá bằng axit và nhiệt làm tăng khả 
năng hấp phụ MX của bùn đỏ, tại pH = 11 
mẫu BĐA có khả năng hấp phụ cao nhất, 
tại các giá trị pH thấp hơn (pH = 5 – 9) 
mẫu BĐA700 cũng có khả năng hấp phụ 
MX. Quá trình hấp phụ MX trên bùn đỏ 
tuân theo mô hình Freundlich với dung 
lượng hấp phụ cực đại là 2,25 và 0,44 
(mg/g) tương ứng với mẫu BĐA (tại pH 
=11) và BĐA700 (tại pH = 5). 
* 
STUDY ON THE METHYLENE BLUE ADSORPTION BY A WASTE PRODUCT 
FROM THE ALUMINIUM INDUSTRY - RED MUD 
Nguyen Quoc Hoa
(1)
, Le Hong Tham
(1)
, Tran Phi Hung
(1)
, Tran Thi Thuy Trang
(1)
, 
Nguyen Thi Que
(1)
, Hoang Bac
(2)
, Pham Dinh Du
(1,*)
(1) Thu Dau Mot University, (2) The Secondary School IaLy (ChưPăh, Gia Lai) 
ABSTRACT 
In the present paper, the adsorption of methylene blue dye (denoted as MX) from 
aqueous solution by raw red mud powder (denoted as BĐL), acidified red mud (denoted as 
BĐA) and acidified/heated red mud (denoted as BĐA500 and BĐA700) were investigated. 
The characterizations of red mud including pH, mineral phases and particle size were 
presented. The effect of solution pH of the adsorption indicated that red mud samples 
adsorbable MX at pH = 11. Among them, BĐA sample had the highest adsorbability. 
Addition, BĐA700 sample had also adsorbability at lower pH values. The models of 
Journal of Thu Dau Mot University, No 1 (14) – 2014 
 51 
isotherms including Langmuir and Freundlich in linear forms were applied to experimental 
data. The results indicated that the adsorption of MX on red mud were well fitted by 
linear Freundlich model. The maximum adsorption capacity of red mud was 2.25 (mg/g) 
and 0.44 (mg/g), respectively for BĐA sample and BĐA700 sample. 
TÀI LIỆU THAM KHẢO 
[1] C. Park, M. Lee, B. Lee, S. W. Kim, H. A. Chase, J. Lee, S. Kim, “Biodegradation and 
Biosorption For Decolorization of Synthetic Dyes By Funalia Trogii”, Biochem. Eng. J. 
36 (2007) 59-65. 
[2] Mas Rosemal H. Mas Haris and Kathiresan Sathasivam, “The Removal of Methyl Red 
From Aqueous Solutions Using Banana Pseudostem Fibers”, American Journal of applied 
sciences 6 (9): 1690-1700, ISSN 1546-9237 (2009). 
[3] J. Panswed and S. Wongchaisuwan, “Mechanism of Dye Wastewater Color Removal By 
Magnesium Carbonate-Hydrated Basic”, Water Sci. Technol. 18 (1986) 139-144. 
[4] P. K. Malik, S. K. Saha, “Oxidation of Direct Dyes With Hydrogen Peroxide Using 
Ferrous Ion As Catalyst”, Sep. Purif. Technol. 11(3) (2003) 241-250. 
[5] F. C. Wu and R. L. Tseng, “High Adsorption Capacity NaOH-Activated Carbon For 
Dye Removal From Aqueous Solution”, J. Hazard. Mater. 152 (2008) 1256-1267. 
[6] I. D. Pulford, J. S. J. Hargreaves, J. Durisová, B. Kramulova, C. Girard, M. 
Balakrishnan, V. S. Batra, J. L. Rico, “Carbonised Red Mud-A New Water Treatment 
Product Made From A Waste Material”, J. Environ. Manage. 100 (2012) 59-64. 
[7] I. Smiciklas, S. Smiljanic, A. Peric-Grujic, M. Sljivic-Ivanovic, D. Antonovic, “The 
Influence of Citrate Anion On Ni(II) Removal By Raw Red Mud From Aluminum 
Industry”, Chem. Eng. J. 214 (2013) 327–335. 
[8] S. Wang, Y. Boyjoo, A. Choueib, Z. H. Zhu, “Removal of Dyes From Aqueous Solution 
Using Fly Ash and Red Mud”, Water Res. 39 (2005) 129-138. 
[9] A. Kumar, S. Kumar, “Development of Paving Blocks From Synergistic Use of Red 
Mud and Fly Ash Using Geopolymerization”, Constr. Build. Mater. 38 (2013) 865–871. 
[10] A. Atasoy, “An Investigation On Characterization and Thermal Analysis of The 
Aughinish Red Mud”, J. Therm. Anal. Calorim. Vol. 81 (2005) 357–361. 
[11] A. Tor, Y. Cengeloglu, “Removal of Congo Red From Aqueous Solution By 
Adsorption Onto Acid Activated Red Mud”, J. Hazard. Mater. B138 (2006) 409–415. 
[12] Y. Liu, R. Naidu, H. Ming, “Red Mud As An Amendment For Pollutants In Solid and 
Liquid Phases-Review”, Geoderma 163 (2011) 1–12. 
[13] G. D. Halsey, “The Role of Surface Heterogeneity In Adsorption”, Adv. Catal. 4 
(1952) 259-269. 

File đính kèm:

  • pdfnghien_cuu_hap_phu_metylen_xanh_bang_san_pham_thai_tu_nganh.pdf