ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM
NGUYỄN VĂN KỶ
NGHIÊN CỨU PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH CÁC KIM LOẠI:
Bi, Cd, Cu, Ni, Pb, Zn TRONG NƯỚC THẢI MỘT SỐ LÀNG NGHỀ
TRUYỀN THỐNG VÀ KHU CÔNG NGHIỆP
CỦA HUYỆN YÊN PHONG – TỈNH BẮC NINH
NGHỀ TRUYỀN THỐNG VÀ KHU CÔNG NGHIỆP
CỦA HUYỆN YÊN PHONG – TỈNH BẮC NINH
Chuyên ngành: Hóa phân tích
Mã số: 60.44.29
LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC
NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC : PGS.TS. LÊ LAN ANH
Thái Nguyên - Năm 2012
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 2
i
LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi. Các số liệu,
kết quả đưa ra trong luận văn này là trung thực và chưa từng được ai công bố
Thái Nguyên, tháng 8 năm 2012
Tác giả
Nguyễn Văn Kỷ
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 4
iii
MỤC LỤC
Trang bìa phụ
Lời cam đoan i
Lời cảm ơn ii
Mục lục iii
Danh mục các ký hiệu, các chữ viết tắt vi
Danh mục các bảng vii
I.3.9. Chất rắn có thể lắng 10
I.3.10. Độ kiềm toàn phần 10
I.3.11. Độ axit 11
I.3.12. Độ cứng của nước 12
I.3.13. Hàm lượng oxi hòa tan trong nước (DO: dissolved oxygen) [16]. 14
1.3.14. Nhu cầu oxi sinh hóa (BOD: biochemical oxygen demand) 15
Trang
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 5
iv
I.3.15. Nhu cầu oxi hóa học (COD: chemical oxygen demand) 15
I.3.16. Hàm lượng sắt và mangan trong nước 16
I.3.17. Hàm lượng photpho [16] 16
I.3.18. Hàm lượng sunfat [26] 16
I.3.19. Hàm lượng nitơ [16] 17
I.3.20. Hàm lượng kim loại nặng: Pb, Cu, Ni, Cd… [16, 26] 17
I.3.21. Hàm lượng chất dầu mỡ [26] 17
II.1.1. Thiết bị và dụng cụ 39
II.1.2. Hóa chất 40
II.2. Phương pháp nghiên cứu 40
II.2.1. Khảo sát xây dựng quy trình phân tích theo phương pháp von –
ampe hòa tan 40
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 6
v
II.2.2. Khảo sát tìm các điều kiện tối ưu 41
Chương 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 42
III.1. Khảo sát các điều kiện tối ưu 42
III.1.1. Khảo sát ảnh hưởng của môi trường phân tích cho các ion:
Bi
3+
, Cd
2+
, Cu
2+
, Ni
2+
, Pb
2+
3+
[5, 34] 81
III.3. Khảo sát độ lặp lại, giới hạn phát hiện và giới hạn định lượng 82
III.3.1. Khảo sát độ lặp lại [5, 11, 12] 82
III.3.2. Khảo sát giới hạn phát hiện (LOD), giới hạn định lượng (LOQ)
[5, 7, 9, 11, 12, 18] 85
III.4. Xác định hàm lượng các kim loại Zn, Cd, Pb, Ni, Bi trong mẫu
nước thải 87
III.4.1. Chuẩn bị mẫu phân tích và quy trình xử lý mẫu [15, 16, 20, 26, 27] 87
III.4.2. Ứng dụng phương pháp thêm chuẩn xác định hàm lượng Zn,
Cd, Pb, Cu, Ni, Bi trong mẫu nước thải 88
III.5. Kết quả đo quang phổ phát xạ plasma (ICP – AES) của một số
mẫu nước thải 100
III.6. Tổng hợp kết quả phân tích xác định hàm lượng (Zn, Cd, Pb, Cu,
Ni, Bi) của một số mẫu nước thải ở Yên Phong và so sánh với TCVN. 101
KẾT LUẬN 103
TÀI LIỆU THAM KHẢO 106
PHỤ LỤC 110
Điên cực giọt thủy ngân treo
ICP-AES
Inductively Coupled Plasma -
Atomic Emission Spectrometry
quang phổ phát xạ nguyên tử
plasma
Ip Peak current Dòng đỉnh pic
KĐLĐ Not Quantitative Không định lượng được
KPHĐ Not Detected Không phát hiện được
MFE Mercury Film Electrode Điện cực màng thủy ngân
NPP Normal Pulse Polarography
Phương pháp cực phổ xung biến
đổi đều
LOD limit of detection Giới hạn phát hiện
LOQ limit of quantitation Giới hạn định lượng
ppb Part per billion Phần tỷ
ppm Part per million Phần triệu
R Coefficient of corelation Hệ số tương quan
RDE Rotating Disk Electrode Điện cực đĩa quay
RE Reference Electrode Điên cực so sánh
SSE Solid State Electrode Điện cực rắn
WE Working Electrode Điện cực làm việc
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 8
vii
DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng 1.1. Phân bố và dạng của nước trên Trái đất 4
Bảng 1.2. Các đặc điểm lý học, h/học và sinh học của nước thải và nguồn sinh ra nó 5
Bảng 3.11. Kết quả đo khảo sát tìm nồng độ nền HCl tối ưu 55
Bảng 3.12. Kết quả đo khảo sát tìm nồng độ nền Pyridin tối ưu 57
Bảng 3.13. các thông số kỹ thuật ghi đo khảo sát thế điện phân làm giàu 58
Bảng 3.14. Kết quả ghi đo khảo sát thế điện phân làm giàu 59
Bảng 3.15. Các thông số kỹ thuật ghi đo khảo sát thời gian điện phân 60
Bảng 3.16. Kết quả đo khảo sát thời gian điện phân làm giàu 61
Bảng 3.17. Các thông số kỹ thuật ghi đo khảo sát nồng độ nền. 62
Bảng 3.18. Kết quả đo khảo sát tìm nồng độ nền (NaAc + HAc) tối ưu 63
Bảng 3.19. Kết quả đo khảo sát tìm nồng độ nền Pyrogalic tối ưu 64
Bảng 3.20. Các thông số kỹ thuật ghi đo khảo sát thế điện phân làm giàu 65
Bảng 3.21. Kết quả ghi đo khảo sát thế điện phân làm giàu 66
Bảng 3.22. Các thông số kỹ thuật ghi đo khảo sát thời gian điện phân 67
Bảng 3.23. Kết quả đo khảo sát thời gian điện phân làm giàu 68
Trang
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 9
viii
Bảng 3.24. Các thông số kỹ thuật ghi đo xây dựng đường chuẩn của Zn
2+
69
Bảng 3.25. Kết quả đo khảo sát đường chuẩn của Zn
2+
Ip theo C(mg/l) 70
Bảng 3.26. Các thông số kỹ thuật ghi đo xây dựng đường chuẩn của Cd
2+
71
Bảng 3.27. Kết quả đo khảo sát đường chuẩn của Cd
2+
Ip theo C(mg/l) 72
Bảng 3.28. Các thông số kỹ thuật ghi đo xây dựng đường chuẩn của Pb 73
Bảng 3.49. Kết quả thêm chuẩn trung bình đối với Bi 99
Bảng 3.50. Hàm lượng Bi trong mẫu nước thải 99
Bảng 3.51. K/quả đo ICP-AES xác định Zn, Cd của một số mẫu so với
DP-ASV
100
Bảng 3.52. K/quả đo ICP-AES xác định Pb,Cu,Ni của một số mẫu so với DP-ASV .101
Bảng 3.53. Kết quả hàm lượng Zn, Cd, Pb, Cu, Ni, Bi trong 6 mẫu nước 101
Bảng 3.54. Giá trị giới hạn các thông số và nồng độ một số kim loại trong nước thải
công nghiệp 102
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 10
ix
DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, PHỔ ĐỒ, ĐỒ THỊHình 3.1. Phổ đồ khảo sát nền điện li HCl 0.05M 43
Hình 3.2. Phổ đồ khảo sát nền điện li NaAc + HAc (0,05M và pH = 4,5) 44
Hình 3.3. Phổ đồ khảo sát nồng độ nền điện li (NaAc + HAc) 0,01M 46
Hình 3.4. Phổ đồ khảo sát nồng độ nền điện li NaAc + HAc 0,02M 47
Hình 3.5. Phổ đồ khảo sát nồng độ nền điện li NaAc + HAc 0.04 M 47
Hình 3.6. Phổ đồ khảo sát nồng độ nền điện li NaAc + HAc 0.05M 48
Hình 3.7. Phổ đồ khảo sát nồng độ nền điện li NaAc + HAc 0.1 M 48
Hình 3.8. phổ đồ khảo sát thời gian điện phân 50
Hình 3.9. phổ đồ Khảo sát thế điện phân làm giàu 53
Hình 3.10. Phổ đồ khảo sát nồng độ của nền HCl 54
Hình 3.11. Phổ đồ khảo sát nồng độ của pyridin (0,025-0,40M) 56
Hình 3.12. Phổ đồ khảo sát nồng độ của pyridin (0,45-0,65M) 56
Hình 3.13. Phổ đồ ghi đo khảo sát thế điện phân làm giàu 59
Hình 3.14. Phổ đồ ghi đo khảo sát thời gian điện phân làm giàu 60
2+
76
Hình 3.29. Sự phụ thuộc của I
p
vào nồng độ Cu
2+
77
Hình 3.30. Đường chuẩn xác định Cu
2+
trong khoảng 0,025 ÷ 0,3 (mg/l) 78
Trang
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 11
x
Hình 3.31. Phổ đồ khảo sát xây dựng đường chuẩn của Ni
2+
79
Hình 3.32. Sự phụ thuộc của I
p
vào nồng độ Ni
2+
80
Hình 3.33. Đường chuẩn xác định Ni
2+
trong khoảng 0,025 ÷ 0,2 (mg/l) 80
Hình 3.34. Phổ đồ khảo sát xây dựng đường chuẩn của Bi
3+
81
Hình 3.35. Sự phụ thuộc của I
p
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 12
1MỞ ĐẦU
Ngày nay trong y học, người ta đã khẳng định được rằng nhiều nguyên tố kim
loại có vai trò cực kỳ quan trọng đối với cơ thể sống và con người. Sự thiếu hụt hay
mất cân bằng của nhiều kim loại vi lượng trong các bộ phận của cơ thể như gan, tóc,
máu, huyết thanh, là những nguyên nhân hay dấu hiệu của bệnh tật, ốm đau hay
suy dinh dưỡng, đặc biệt là sự có mặt của các kim loại nặng như Cu, Pb, Zn, Cd,
Mn, Fe, trong máu và trong huyết thanh của người. [16, 26, 37].
Tuy nhiên, cùng với mức độ phát triển của công nghiệp và sự đô thị hoá, hiện
nay môi trường sống của chúng ta bị ô nhiễm trầm trọng. Các nguồn thải kim loại
nặng từ các khu công nghiệp vào không khí, vào nước, vào đất, vào thực phẩm rồi
xâm nhập vào cơ thể con người qua đường ăn uống, hít thở dẫn đến sự nhiễm độc.
Do đó việc nghiên cứu và phân tích các kim loại nặng trong môi trường sống, đặc
biệt là trong môi trường nước thải và tác động của chúng tới cơ thể con người nhằm
đề ra các biện pháp tối ưu bảo vệ và chăm sóc sức khoẻ cộng đồng là một việc vô
cùng cần thiết. [16, 26].
Để giải quyết nhiệm vụ đó, một loạt các phương pháp phân tích có tính đa
năng đã ra đời như: quang phổ hấp thụ nguyên tử, quang phổ phát xạ plasma, sắc kí
khí cột mao quản, sắc kí lỏng hiệu năng cao và các phương pháp phân tích điện
hoá hiện đại mà điển hình là các phương pháp von-ampe hoà tan. Phương pháp này
có nhiều ưu điểm nổi bật như độ nhạy và độ chọn lọc cao, giới hạn phát hiện thấp và
đặc biệt chi phí thấp nên chúng được ứng dụng rộng rãi trong phân tích. [1, 2, 31, 32]
Chính vì vậy mà chúng tôi đã chọn đề tài: Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 14
3
Chương 1
TỔNG QUAN
I.1. Nguồn gốc nước thải
Nước thải có nguồn gốc từ các nguồn nước sử dụng trong công nghiệp và sinh
hoạt. Nước mưa và nước thấm cũng là một nguồn nước thải khá lớn. Bản thân nước
mưa là nước sạch nhưng khi rơi xuống mặt đất sẽ bị pha trộn và nhiễm bẩn. [26, 29]
I.1.1. Nước thải sinh hoạt
Nước thải sinh hoạt bao gồm nước thải đen và nước thải xám. Nước thải từ toilet
được gọi là nước thải đen. Nước thải đen chứa hàm lượng cao chất rắn và một lượng
đáng kể thức ăn cho vi khuẩn (nitơ và phốt pho). Nước thải đen có thể được tách thành
hai phần: phân và nước tiểu. Mỗi một người, hàng năm có thể thải ra trung bình 4 kg N
và 0,4 kg P trong nước tiểu và 0,55 kg N và 0,18 kg P trong phân. [16, 26]
Nước thải xám bao gồm nước giặt rũ quần áo, tắm rửa và nước sử dụng trong
nhà bếp. Nước từ trong nhà bếp có thể chứa lượng lớn chất rắn và dầu mỡ .
Cả hai loại nước thải đen và thải xám có thể chứa mầm bệnh của người đặc biệt
là nước thải đen. [26]
I.1.2. Nước thải công nghiệp
Rất khó phân loại nước thải từ tất cả các ngành công nghiệp. Mỗi một ngành
công nghiệp có nước thải đặc trưng của ngành đó. Ví dụ, nước thải của ngành công
nghiệp dệt nhuộm chứa các chất hữu cơ mang màu và một số hóa chất độc hại khó
phân hủy. Nước thải của các cơ sở mạ chứa hàm lượng kim loại nặng cao và có pH
thấp. Nước thải chế biến thực phẩm chủ yếu là chứa các hợp chất hữu cơ dễ phân
hủy bằng vi sinh. [26]
12.700
0,0010
Sông, rạch
1.200
0,0001
Nước ngầm (đến độ sâu 0,8 km) 130.000.000
4.000.000
0,3100
Hồ nước ngọt 855.000
123.000
0,0090
Tảng băng và băng hà 28.200.000
28.600.000
2,1500
Mùi Nước thải công nghiệp, sự phân hủy của nước thải
Chất rắn
Nước cấp, nước thải sinh hoạt và công nghiệp, xói mòn
đất.
Nhiệt Nước thải sinh hoạt, công nghiệp
Hóa học
Carbohydrate Nước thải sinh hoạt, thương mại, công nghiệp
Dầu, mỡ Nước thải sinh hoạt, thương mại, công nghiệp
Thuốc trừ sâu Nước thải nông nghiệp
Phenol Nước thải công nghiệp
Protein Nước thải sinh hoạt, thương mại, công nghiệp
Chất hữu cơ bay hơi
Nước thải sinh hoạt, thương mại, công nghiệp
Các chất nguy hiểm Nước thải sinh hoạt, thương mại, công nghiệp
Các chất khác
Do sự phân hủy của các chất hữu cơ trong nước thải trong
tự nhiên
Tính kiềm Chất thải sinh hoạt, nước cấp, nước ngầm
Archaebacteria Nước thải sinh hoạt, hệ thống xử lý
Viruses Nước thải sinh hoạt, hệ thống xử lý
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 17
6
Bảng 1.3. Các chất ô nhiễm quan trọng cần chú ý
đến trong quá trình xử lý nước thải [21]
Chất gây ô nhiễm Nguyên nhân được xem là quan trọng
Các chất rắn lơ
lửng
Tạo nên bùn lắng và môi trường yếm khí khi nước thải chưa
xử lư được thải vào môi trường. Biểu thị bằng đơn vị mg/l.
Các chất hữu cơ có
thể phân hủy bằng
con đường sinh
học
Bao gồm chủ yếu là carbohydrate, protein và chất béo.
Thường được đo bằng chỉ tiêu BOD và COD. Nếu thải thẳng
vào nguồn nước, quá tŕnh phân hủy sinh học sẽ làm suy kiệt
oxy ḥa tan của nguồn nước.
Các mầm bệnh
Các bệnh truyền nhiễm có thể lây nhiễm từ các vi sinh vật
gây bệnh trong nước thải. Thông số quản lư là MPN (Most
Probable Number).
Các dưỡng chất
N và P cần thiết cho sự phát triển của các sinh vật. Khi được
thải vào nguồn nước nó có thể làm gia tăng sự phát triển của
các loài không mong đợi. Khi thải ra với số lượng lớn trên
mặt đất nó có thể gây ô nhiễm nước ngầm.
Bảng 1.4. Các loại chất thải và các nguồn thải chính [21]
Từ cống rănh, kênh thoát
nước
Từ các nguồn chảy tràn
Loại chất thải
Nước thải
sinh hoạt
Nước thải
công nghiệp
Chảy tràn từ
khu sx nông
nghiệp
Chảy tràn ở
khu vực
thành thị
Các chất thải cần
oxy để phân hủy
Dưỡng chất
Các mầm bệnh
Chất rắn lơ
lửng/cặn lắng
Muối
Kim loại độc
nước thường.
Nước nóng có thể gây ô nhiễm hoặc có lợi tùy theo mùa và vị trí địa lý. Vùng có
khí hậu ôn đới nước nóng có tác dụng xúc tiến sự phát triển của vi sinh vật và các
quá trình phân hủy. Nhưng ở những vùng nhiệt đới, nhiệt độ cao của nước ở sông
hồ sẽ làm thay đổi quá trình sinh hóa và hóa lý bình thường của hệ sinh thái nước,
giảm lượng oxi hòa tan vào nước và tăng nhu cầu oxi của cá lên 2 lần. Một số loài
sinh vật không chịu được nhiệt độ cao sẽ chết hoặc phải di chuyển đi nơi khác,
nhưng có một số loài khác lại phát triển mạnh ở nhiệt độ thích hợp. [26]
Chỉ tiêu nhiệt độ cần đo ngay tại nơi lấy mẫu bằng nhiệt kế hay bằng các máy đo
nhiệt độ.
I.3.3. Màu sắc
Nước sạch trong suốt và không màu. Nếu bề mặt đáy của nước rất lớn ta có cảm
giác nước màu xanh nhẹ, đó là do sự hấp thụ chọn lọc các bước sóng nhất định của
ánh sáng mặt trời.
Nước bẩn là do các chất bẩn trong nước gây nên. Màu sắc của nước ảnh hưởng
đến thẩm mỹ khi sử dụng nước, ảnh hưởng đến chất lượng nước khi sử dụng trong
sản xuất. [16]
Màu của nước gây ra bởi:
+ Màu của các chất hữu cơ: màu này rất khó xử lý bằng các phương pháp đơn giản.
Nước có màu xanh đậm hoặc có váng trắng chứng tỏ trong nước có nhiều chất
phú dưỡng hoặc các thực vật nổi phát triển quá mức và sản phẩm phân hủy thực vật
đã chết.
Sự phân hủy các chất hữu cơ làm xuất hiện axit humic và fulvic hòa tan làm
nước có màu vàng.
+ Các chất vô cơ là những hạt rắn, gây ra màu sắc trong nước. Màu này xử lý
đơn giản hơn.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 20
9
Các hợp chất của Fe
NH
2
, (CH
3
)
2
NH, (CH
3
)
3
N), mùi thịt thối của diamin NH
2
– (CH
2
)
4
– NH
2
… [16, 26]
I.3.5. Độ đục
Nước tự nhiên sạch thường không chứa các chất rắn lơ lửng nên trong suốt và
không màu. Độ đục do các chất lơ lửng gây ra, chúng có kích thước rất khác nhau,
từ dạng những hạt keo đến những thể phân tán thô. Những hạt vật chất gây đục
thường hấp phụ những kim loại nặng, cùng các vi sinh vật gây bệnh. Nước đục còn
ngăn cản quá trình chiếu sáng của mặt trời xuống đáy thủy vực làm giảm quá trình
quang hợp và nồng độ oxi hòa tan trong nước.
Đơn vị chuẩn của độ đục là sự cản quang bởi 1 mg SiO
2
hòa tan trong 1 lít nước
vị khó chịu, đôi khi cũng làm cho nước có màu. Đó là chất khoáng vô cơ, hữu cơ
như các muối clorua, cacbonat, nitrat, photphat…
Nguồn nước có hàm lượng chất rắn cao không dùng được trong công nghiệp và
trong sinh hoạt. [26, 37]
I.3.8. Chất rắn bay hơi
Hàm lượng chất rắn bay hơi là lượng mất đi khi nung lượng chất rắn huyền phù
ở 550
o
C trong một khoảng thời gian nhất định. Thời gian này phụ thuộc vào loại
nước cần xác định (nước thải, bùn, nước uống…). Đơn vị tính là mg/l. Hàm lượng
chất rắn bay hơi trong nước thường biểu thị cho hàm lượng chất hữu cơ trong nước. [16]
I.3.9. Chất rắn có thể lắng
Chất rắn có thể lắng là thể tích phần chất rắn của một lít nước mẫu đã lắng
xuống đáy phễu sau một thời gian xác định (khoảng 1 giờ). Đơn vị đo là ml/l.
I.3.10. Độ kiềm toàn phần
Được định nghĩa là hàm lượng các chất có trong nước có khả năng phản ứng với
axit mạnh.
Độ kiềm rất quan trọng trong việc xử lý nước và trong môi trường hóa sinh của
các loại nước tự nhiên. Thông thường người ta cần phải xác định được nồng độ
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 22
11
kiềm để tính toán khối lượng các hóa chất cần thêm vào khi xử lý nước. Nước có
tính kiềm cao thường có độ pH cao và chứa lượng chất rắn hòa tan cao. Tính chất
này của nước có thể có hại đối với các dụng cụ đun nước, việc sản xuất thức ăn và
các hệ thống nước ở thành phố. Độ kiềm có tác dụng như một dung dịch đệm và là
nguồn cung cacbon vô cơ, vì vậy góp phần quyết định khả năng của nước trong việc
trợ giúp cho sự phát triển của tảo và các loài sinh vật sống dưới nước khác. Các nhà
sinh học cũng sử dụng độ kiềm làm thước đo chất lượng của nước. Nhìn chung, các
khoáng chất chính quyết định tính kiềm trong nước là ion bicacbonat, ion cacbonat
CaCO3
/l có thể dẫn đến nhầm lẫn với m
đương lượng
/l là đơn vị thường dùng
trong hóa học.
Đối với nước tự nhiên, độ kiềm của nước phụ thuộc chủ yếu vào hàm lượng các
muối cacbonat, hidrocacbonat của kim loại kiềm và kiềm thổ, trong trường hợp này
pH của nước thường >= 8,3. [16, 26]
I.3.11. Độ axit
Đối với các nguồn nước tự nhiên, độ axit được định nghĩa là hàm lượng của các
chất có trong nước có khả năng tham gia phản ứng với kiềm mạnh. Nước axit
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 23
12
thường rất ít gặp trừ trường hợp bị ô nhiễm nặng. Độ axit của nước thường do sự có
mặt của các axit như: H
2
PO
4
-
, CO
2
, H
2
S, các protein, các axit béo và các ion kim
loại có tính axit, đặc biệt là ion Fe
3+
. Độ axit khó xác định hơn độ kiềm, lý do là hai
hợp chất chủ yếu tác động đến tính axit là CO
2
nước là nguồn chính đóng góp vào độ axit của nước. [16, 26]
I.3.12. Độ cứng của nước
Trong các cation có trong hầu hết các hệ thống nước sạch, ion canxi thường có
nồng độ cao nhất và có ảnh hưởng lớn nhất đối với hóa học môi trường nước, cũng
như việc sử dụng và xử lý nước. Tính chất hóa học của canxi, mặc dù khá phức tạp,
nhưng vẫn đơn giản hơn tính chất hóa học của các ion kim loại chuyển tiếp trong
nước. Canxi là nguyên tố quan trọng trong các quá trình địa hóa. Các khoáng chất
tạo thành các nguồn ion canxi chủ yếu trong nước. Các khoáng chất chủ yếu góp
phần tạo ra ion canxi là thạch cao CaSO
4
.2H
2
O, CaSO
4
, dolomite CaMg(CO
3
)
2
,
aragonite, vốn là các dạng khác nhau của CaCO
3
. [37]
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 24
13
Canxi xuất hiện trong nước là do sự cân bằng giữa canxi và các hợp chất magie
cacbonat cùng với CO
2
tan trong nước, khí này từ không khí hay các chất hữu cơ bị
thối rữa trong các chất cặn. Nước chứa lượng lớn cacbon dioxit sẽ hòa tan nhanh
Độ cứng của nước được chia làm thành hai loại:
+ Độ cứng tạm thời: do các muối hydrocacbonat của canxi và magie tạo nên,
khi đun nước sôi độ cứng tạm thời sẽ mất, do tạo kết tủa CaCO
3
và MgCO
3
.
+ Độ cứng vĩnh cửu: do các muối sunfat, clorua của canxi và magie tạo nên.
Ngoài ra một số các cation kim loại khác như: Al
3+
, Fe
3+
,… cũng làm tăng độ cứng
của nước, độ cứng vĩnh cửu thường rất khó loại trừ.
Độ cứng của nước được biểu thị bằng hàm lượng của CaCO
3
, đơn vị là mg/l. Có
thể phân loại độ cứng của nước như sau:
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 25
Copyright: Tài liệu đại học ©