Nghiên cứu ảnh hưởng của sóng siêu âm đến quá trình hấp phụ Mangan của vật liệu lọc

Mangan là nguyên tố phổ biến thứ 12 trong sinh quyển. Hàm lượng của nó trên bề mặt trái đất chiếm khoảng 0,098% về khối lượng. Mangan có mặt trong nhiều đối tượng môi trường như đất, nước, trầm tích và trong các vật chất sinh học khác nhau. Đây là nguyên tố rất cần thiết cho sự phát triển của sinh giới.

Tuy vậy, mangan cũng trở thành kim loại có tính độc hại khi được hấp thụ ở nồng độ cao. Với con người, mangan gây ra hội chứng được gọi là “manganism”, gây ảnh hưởng đến hệ thần kinh trung ương, bao gồm các triệu chứng như đau đầu, mất ngủ, viêm phổi, run chân tay, đi lại khó khăn, co thắt cơ mặt, tâm thần phân liệt và thậm chí ảo giác.

Mangan có mặt trong hơn 100 loại khoáng khác nhau. Thông qua quá trình rửa trôi, phong hóa của đất đá và các hoạt động của con người mangan sẽ được tích tụ trong các nguồn nước khác nhau như ao, hồ sông, suối, biển… gọi chung là nước bề mặt rồi từ nước bề mặt mangan sẽ được ngấm vào những mạch nước trong lòng đất mà ta gọi là nước ngầm. Đây là lí do vì sao mangan nói riêng và nhiều nguyên tố kim loại nặng nói chung hiện nay đã có mặt trong nguồn nước ngầm của nhiều quốc gia trên thế giới.

Có rất nhiều phương pháp nhằm loại bỏ Mangan trong nước như: phương pháp lý học, hóa học, sinh học, trao đổi ion, hấp phụ...Đã có nhiều phương pháp được sử dụng, trong đó phương pháp hấp phụ tỏ ra có nhiều ưu điểm và được sử dụng rộng rãi hơn cả bởi các ưu điểm như xử lý nhanh, dễ chế tạo thiết bị và đặc biệt là có thể tái sử dụng vật liệu hấp phụ. Trong phương pháp hấp phụ thì các vật liệu khoáng sét hay vật liệu biến tính từ các phụ phẩm nông nghiệp như vỏ trấu, lõi ngô, vỏ lạc, bã mía, vỏ sắn,… được xem là các loại vật liệu hấp phụ có nhiều triển vọng. Việc nghiên cứu sử dụng các phụ phẩm nông nghiệp để ứng dụng làm vật liệu hấp phụ ion Mangan trong nước sẽ có ý nghĩa thực tiễn trong việc sử dụng một cách có hiệu quả nguồn phụ phẩm nông nghiệp khổng lồ, giảm thiểu khả năng gây ô nhiễm môi trường, đồng thời tạo ra một loại vật liệu hấp phụ rẻ tiền từ nguồn nguyên liệu sẵn có. Phụ phẩm nông nghiệp thường gồm các thành phần cellulose, hemicellulose, lignin, lipid, protein, các loại đường đơn, tinh bột, nước, hidrocacbon, tro. Những vật liệu này có khả năng hấp phụ kim loại nặng nhờ cấu trúc nhiều lỗ xốp và thành phần gồm các nhóm chức hoạt động. Các nhóm chức trong sinh khối bao gồm nhóm axetamido, cacbonyl, phenolic, khung polysaccarit, amin, sunphua hydryl, cacboxyl, rượu và este. Các nhóm này tạo ái lực và tạo phức với ion KLN. Một số vật liệu hấp phụ liên kết không chọn lọc, có thể liên kết với nhiều ion KLN. Trong khi, các vật liệu khác liên kết chọn lọc ion KLN phụ thuộc vào thành phần hóa học của chúng. Các phế phẩm như xơ dừa, trấu, vỏ lạc, bã mía, lá cây chè, cây dương xỉ, thân cây đu đủ, thân cây chuối, vỏ trấu, thân cây ngô,... đã được nghiên cứu nhằm phát hiện khả năng tách kim loại nặng trong nước. Tuy nhiên, hiện nay trên thế giới cũng như ở Việt Nam chưa có công bố nào nghiên cứu về ảnh hưởng của sóng siêu âm đến quá trình hấp phụ của vật liệu này.

Mời các bạn quan tâm tìm hiểu khóa luận cùng chủ đề "Nghiên cứu ảnh hưởng của sóng siêu âm đến quá trình hấp phụ Mangan của vật liệu lọc” của tác giả Hoàng Đình Quyền tại đường link: http://lib.hpu.edu.vn/handle/123456789/25232