ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN
LÊ THỊ HOA NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG LẮNG ĐỌNG VÀ VẬN
CHUYỂN CỦA CHÌ (Pb) TRONG
MÔI TRƯỜNG NƯỚC Chuyên ngành: Hóa Môi trường
Mã số: 60 44 41
LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC
Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS Trần Hồng Côn Hà Nội, 2011
- 1 -
MỤC LỤC
Danh mục các bảng…………………………………………………………
Danh mục các hình vẽ, đồ thị……………………………………………….
MỞ ĐẦU……………………………………………………………………
Chương 1. TỔNG QUAN…………………………………………………
1.1. Môi trường nước và sự ô nhiễm môi trường nước …………
1.1.1. Sự ô nhiễm nguồn nước…………………………………
1.1.2. Một số nguồn gây ô nhiễm kim loại nặng do hoạt động công
nghiệp ……………………………………………
1.2. Giới thiệu về chì …………………………………………………
5
7
7
8
8
9
10
12
13
15
15
16
16
18
19
20
20
24
25
27
27
27
27
27
- 2 -
2.3.2. Thiết bị thí nghiệm
2.3.3. Hóa chất
2.4. Quy trình xây dựng đường chuẩn của Pb
2+
4
2-
, S
2-
, PO
4
3-
3.1.3. Ảnh hưởng của các ion có khả năng tạo phức với chì
3.1.3.1. Ion CH
3
COO
-
3.1.3.2. Ion C
6
H
5
O
7
3-
3.1.4. Ảnh hưởng đồng thời của các ion Cl
-
, SO
4
2-
, S
2-
, PO
3.2.3. Khảo sát sự ảnh hưởng của các ion có khả năng tạo phức với
chì
3.2.3.1. Ion CH
3
COO
-
3.2.3.2. Ion Cit
3-
3.3. Khảo sát sự chuyển hóa của chì khi dạng thải là Pb
3
(PO
4
)
2
28
28
29
31
31
34
34
34
36
36
37
38
3.3.2.1. Ion Cl
-
3.3.2.2. Ion SO
4
2-
3.3.3. Khảo sát sự ảnh hưởng của các ion có khả năng tạo phức với chì
3.3.3.1. Ion CH
3
COO
-
3.3.3.2. Ion Cit
3-
……………………………………
3.3.4. Khảo sát ảnh hưởng đồng thời các ion Cl
-
, SO
4
2-
, S
2-
, CH
3
COO
-
, C
6
- 4 -
DANH MỤC BẢNG
Bảng
Tên bảng
Trang
Bảng 2.1
Kết quả đo quang của mẫu trắng và các dung dịch
chuẩn Pb
2+
2-
, S
2-
, PO
4
3-
42
Bảng 3.7
Kết quả khảo sát nồng độ chì khi có mặt ion
CH
3
COO
-
43
Bảng 3.8
Kết quả khảo sát nồng độ chì khi có mặt ion
C
6
H
5
O
7
3-
44
Bảng 3.9
Kết quả khảo sát nồng độ chì khi có mặt đồng thời
các ion Cl
-
, SO
Kết quả khảo sát nồng độ chì khi có mặt ion SO
4
2-
50
Bảng 3.13
Kết quả khảo sát nồng độ chì khi có mặt ion PO
4
3-51
Bảng 3.14
Kết quả khảo sát nồng độ chì khi có mặt ion
CH
3
COO
-
52
Bảng 3.15
Kết quả khảo sát nồng độ chì khi có mặt ion Cit
3-
53
Bảng 3.16
Kết quả khảo sát nồng độ chì khi pH thay đổi
54
Bảng 3.17
Kết quả khảo sát nồng độ chì khi có mặt ion Cl
-
Hình 2.1
Đường chuẩn xác định chì theo phương pháp trắc
quang.
31
Hình 3.1
Khảo sát ảnh hưởng của pH.(Dạng thải Pb(OH)
2
)
35
Hình 3.2
Khảo sát ảnh hưởng của ion Cl
-
37
Hình 3.3
Khảo sát ảnh hưởng của ion SO
4
2-
38
Hình 3.4
Khảo sát ảnh hưởng của ion S
2-
39
Hình 3.5
Khảo sát ảnh hưởng của ion PO
4
3-
40
Hình 3.11
Khảo sát nồng độ chì khi dạng thải là PbS theo pH
48
Hình 3.12
Khảo sát ảnh hưởng của ion Cl
-
49
Hình 3.13
Khảo sát ảnh hưởng của ion SO
4
2-
50
Hình 3.14
Khảo sát ảnh hưởng của ion PO
4
3-
51
Hình 3.15
Khảo sát nồng độ chì khi có mặt ion CH
3
COO
-
52
Hình 3.16
Khảo sát ảnh hưởng của ion Cit
3-
Khảo sát đồng thời các ion ảnh hưởng đồng thời của các
ion
60
- 7 -
MỞ ĐẦU
Hiện nay, ô nhiễm môi trường đang là một vấn đề nóng bỏng mang tính
toàn cầu, ảnh hưởng trực tiếp đến sức khỏe và đời sống của con người. Đặc biệt
là ô nhiễm các kim loại nặng.
Kiểm soát các nguồn nước thải là công việc hết sức cần thiết nhằm giảm
thiểu ô nhiễm do nước thải. Công việc xử lý nước thải thường được thực hiện
ngay tại nơi phát sinh nước thải hoặc trước khi thải vào nguồn tiếp nhận và sau
đó thì thường không được quan tâm nữa. Trong khi đó, hiện nay các phương
pháp xử lý kim loại nặng thường thải ra một lượng bùn thải rất lớn. Theo thời
gian, nếu lượng bùn thải này không được xử lý một cách phù hợp nó sẽ gây ô
nhiễm môi trường một cách nghiêm trọng do tác động của các yếu tố môi
trường.
Một trong các kim loại nặng có độc tính cao đối với cơ thể con người là
chì. Chì là kim loại có nhiều ứng dụng trong đời sống và sản xuất như sản xuất
ăcquy, pin, cáp điện, dệt nhuộm, luyện kim, sản xuất khai thác khoáng sản
Do đó lượng chì thải ra môi trường là rất lớn.
Có nhiều phương pháp xử lý chì như phương pháp kết tủa, phương pháp
thẩm thấu ngược hay phương pháp điện thẩm tách Các phương pháp này đều
thải ra một lượng bùn thải rất lớn và thường không được xử lý. Lượng chì thải
ra dưới dạng bùn thải này liệu đã an toàn với môi trường hay chưa? Liệu trải
qua một thời gian dài cùng với sự thay đổi môi trường nước có làm ảnh hưởng
đến sự lắng đọng và vận chuyển của chì trong bùn và trong nước hay không?
Các chất hữu cơ tổng hợp bao gồm nhiên liệu, chất dẻo, dung môi, chất
tẩy rửa, thuốc bảo vệ thực vật, dược phẩm… Các chất này có mặt trong nước sẽ
làm cho nước có màu , mùi vị lạ, có tác hại đối với các loài động vật và thực
vật sống trong nước. Dầu mỡ nổi trong nước sẽ làm giảm sự truyền ánh sáng
qua lớp nước, làm giảm DO của nước, gây bệnh cho nhiều loài động thực vật
sống trong nước. Các thuốc bảo vệ thực vật không bị phân hủy sẽ bị tích tụ
trong đất ngày càng nhiều, và ngấm vào nguồn nước gây ô nhiễm nguồn nước.
Vi sinh vật: Trong nước có nhiều loại vi trùng, siêu vi trùng, các đơn
bào, rong tảo…chúng xâm nhập vào nước từ môi trường xung quanh, chúng
sống và phát triển trong nước. Có thể chia chúng thành hai loại:
Loại vi sinh vật có hại là các vi trùng gây bệnh có trong nguồn chất thải,
bệnh của người và gia súc như bệnh tả, thương hàn. Vi khuẩn E-coli là vi
khuẩn đặc trưng cho mức độ nhiễm trùng của nước.
Các loại rong tảo làm cho nước có màu xanh, khi chết thối rữa sẽ làm
tăng hàm lượng chất hữu cơ trong nước, làm cho nước có mùi, giảm DO và
tăng BOD của nước.
- 9 -
Các chất vô cơ: Nguồn nước tự nhiên thường bị ô nhiễm bởi các kim
loại và các chất vô cơ khác. Nếu hàm lượng của chúng trong nước nhỏ thì có
tác dụng tốt cho sinh trưởng, phát triển của động thực vật ở trong nước và cả
những động thực vật sử dụng nguồn nước đó. Nhưng nếu hàm lượng cao sẽ gây
ô nhiễm, đặc biệt đối với đời sống của các sinh vật, qua chu trình thức ăn sẽ tác
động tới các loại thủy sản, tiếp đó là đến các động vật sống trên cạn và cuối
cùng là con người. Trong số những kim loại nặng độc hại phải kể đến như: Ni,
Hg, Pb, Cd, Cr, Cu.
Ni: Niken là nguyên tố lượng vết chủ yếu có trong thành phần của một
số enzym và tham gia vào quá trình tạo cấu trúc màng. Nếu tiếp xúc thường
xuyên với niken, người ta có thể bị viêm mũi, hen, suyễn. Mặt khác khi cơ thể
hấp thụ một lượng lớn niken qua đường thức ăn và nước uống sẽ gây bệnh ung
- 10 -
Trong nước tự nhiên hàm lượng chì thấp ( 20 µg/l) nên nó không phải là tác
nhân ô nhiễm nguy hiểm.
Chì xâm nhập vào cơ thể con người qua nước uống bị ô nhiễm, thức ăn
là động vật, thực vật nhiễm chì. Khi vào cơ thể nó tích tụ lại rồi đến một mức
độ nào đó mới bắt đầu gây độc. Chì tác động mạnh vào hệ thần kinh, làm giảm
trí thông minh, tác động vào máu, thận và tác động lên hệ enzym có liên quan
đến quá trình tạo máu.
Cd: xâm nhập vào khí quyển, nước qua nguồn tự nhiên và nhân tạo. Cd
xâm nhập vào cơ thể người chủ yếu qua thức ăn từ thực vật được trồng trên đất
giàu Cd gây nhiễu loạn hoạt động của một số enzym nhất định.
Cr: Trong tự nhiên, crom tồn tại trong khoáng vật chủ yếu dưới dạng
Fe(CrO
2
)
2
. Phần lớn crom kim loại được dùng cho việc tạo thành hợp kim sử
dụng trong công nghệ chế tạo máy, lượng này chiếm đến hơn một nửa toàn bộ
lượng crom. Những hợp kim Ni, Cr được ứng dụng làm ra các cặp nhiệt điện,
thiết bị công nghiệp chịu nhiệt, hợp kim chịu nhiệt dùng trong tuốc bin động cơ
phản lực, hợp kim thép không rỉ dùng trong môi trường nhiệt độ cao và ăn
mòn. Crom cũng có trong thành phần của các chất ức chế quá trình ăn mòn, các
loại mực khác nhau, thuốc nhuộm, chất bảo quản thực phẩm, công nghiệp mạ
và thuộc da. Trong luyện kim, crom được điều chế dưới dạng hợp kim với sắt
(ferocrom) và đây là một trong những hợp kim cứng nhất. Người ta dùng Cr
2
O
3
để điều chế sơn màu và làm chất xúc tác. CrO
của một số kim loại như: Cr, Cu, Pb, Cd, Ni, Zn, Hg, As.
Công nghiệp sản xuất các hợp chất vô cơ
Theo số liệu của cơ quan bảo vệ môi trường Hoa Kỳ US-EPA thì thường
xuyên có sự phát thải kim loại từ các quy trình sản xuất hóa chất vô cơ, đó là
quá trình sản xuất xút – clo, sản xuất HF, AlF
3
, thuốc nhuộm, K
2
Cr
2
O
7
, NiSO
4
,
CuSO
4
Việc khảo sát môi trường vùng lân cận của các nhà máy sản xuất xút-clo,
theo công nghệ cũ cho thấy có sự nhiễm độc thủy ngân ở đất, nước và các sinh
vật sống xung quanh khu vực đó. Nguyên nhân là do công nghệ sản xuất xút –
clo ở các nhà máy có sử dụng đến điện cực catot chế tạo từ thủy ngân. Dòng
nước thải từ bể điện phân có nồng độ thủy ngân cao hơn rất nhiều lần mức độ
cho phép.
Người ta nhận thấy rằng ở nhiều cơ sở, xí nghiệp sản xuất các hợp chất
vô cơ hàm lượng kim loại nặng trong nước thải đã vượt quá mức cho phép.
Chính vì vậy vấn đề cấp bách đặt ra là phải xử lý, tách loại các kim loại đó ra
khỏi nguồn nước trước khi ra khỏi môi trường.
Công nghiệp mạ điện
tượng và những vật dụng khác.
Quặng chì quan trọng nhất là galenit (PbS), ngoài ra còn gặp chì trong
quặng xeruzit (PbCO
3
).
- 13 -
Trong chất sống (chủ yếu là thực vật) có chứa khoảng 5.10
-5
mg/kg theo
khối lượng khô; trong nước đại dương có khoảng 10
-5
mg chì trong 1lit nước
biển; còn trong các mẫu đá lấy từ Mặt Trăng thì hàm lượng chì là 10
-5
g/1g mẫu
đá.
Chì có 18 đồng vị, có bốn đồng vị thiên nhiên là
204
Pb(1,48%);
206
Pb(23,6%);
207
Pb(22,6%);
208
Pb(52,3%); đồng vị phóng xạ bền nhất là
202
Pb
có chu kỳ bán hủy là 3.10
5
2PbO
- Chì tác dụng được với các nguyên tố halogen tạo hợp chất halogenua và
một số nguyên tố phi kim loại khác như lưu huỳnh, photpho
Pb + Cl
2
PbCl
2
- Chì tác dụng được với nước khi có mặt của oxi theo phản ứng
2Pb + 2H
2
O + O
2
2Pb(OH)
2
- Chì có thế điện cực âm nên về nguyên tắc nó tan được trong các dung
dịch axit. Tuy nhiên chì chỉ tương tác ở trên bề mặt với dung dịch axit clohiđric
loãng và axit sunfuric dưới 80% vì bị bao bọc bởi muối khó tan PbCl
2
và
PbSO
4
nhưng với dung dịch đậm đặc hơn của các axit đó, chì có thể tan vì
muối khó tan của lớp bảo vệ đã chuyển thành hợp chất tan:
3
)
2
+2NO + 4H
2
O
- Chì có thể tan trong axit axetic và các axit hữu cơ khác
2Pb + 4CH
3
COOH + O
2
2Pb(CH
3
COO)
2
+2H
2
O
- Với dung dịch kiềm, chì tương tác khi đun nóng
Pb + 2KOH + 2H
2
O
K
2
[Pb(OH)
4
] + H
2
2
O
Pb(OH)
2
+ 2H
+
17,2
10
Pb
2+
+ 3H
2
O
Pb(OH)
3
-
+ 3H
+
7,8
10
(OH)
4
2+
+ 4H
+
23,4
10
6Pb
2+
+ 8H
2
O
Pb
6
(OH)
8
4+
+ 8H
+
42,7
10
4
2+
(ở 50.10
-6
mol/l), Pb
4
(OH)
4
4+
và Pb
6
(OH)
8
4+
(ở 10
-3
mol/l). Ở nồng độ chì rất cao còn tồn
tại Pb
2
(OH)
3+
. - 15 -
(a)
(b)
Hình 1.1. Biểu đồ ranh giới các dạng tồn tại của chì trong dung dịch ở các giá
não.
Xương là nơi tích tụ chì trong cơ thể, ở đó chì tương tác với photphat
trong xương rồi truyền vào các mô mềm của cơ thể và thể hiện độc tính của nó.
Tóm lại, khi xâm nhập vào cơ thể động vật chì gây rối loạn tổng hợp
hemoglobin, giảm thời gian sống của hồng cầu, thay đổi hình dạng tế bào, xơ
vữa động mạch, làm cho con người ngu đần, mất cảm giác, gây ra các bệnh về
tai, mũi, họng, viêm phế quản Khi bị ngộ độc chì sẽ có triệu chứng đau bụng,
buồn nôn, tiêu chảy, ăn không ngon miệng và co cơ, sảy thai, kém sinh ra tinh
trùng
Trẻ em bị nhiễm độc chì có thể trầm trọng hơn người trưởng thành, đặc
biệt là trẻ em dưới 6 tuổi vì hệ thần kinh còn non yếu và chức năng đào thải
chất độc chưa hoàn thiện. Một số trẻ có thể bị nhiễm ngay từ khi còn trong
bụng mẹ do chì nhiễm qua nhau thai hoặc bú sữa mẹ có hàm lượng chì cao. Tới
khi lớn trẻ em tiêu thụ các loại thực phẩm chứa chì, nuốt chì lẫn trong đất, bụi
khi bò chơi trên mặt đất hoặc ăn các mảnh vụn sơn tường nhà cũ. Do trẻ em có
mức hấp thụ gấp 4-5 lần người lớn. Mặt khác, thời gian bán phân hủy chì ở trẻ
em cũng lâu hơn nhiều so với người lớn. Do đó, trẻ em dưới 6 tuổi và phụ nữ
có thai là những đối tượng mẫn cảm với những ảnh hưởng nguy hại do chì gây
ra.
- 17 -
Khi bị nhiễm độc chì, có thể giải độc bằng cách dùng các hóa chất như
EDTA; 2,3-dimecaptopropanol, penicilamin là các hóa chất có khả năng tạo
phức chelat với chì.
4
(trong công
H
2
C
CH
2
N
COO
CH
2
COO
H
2
C
N
CH
2
COO
CH
2
COO
Pb
H
2
C
CH
3
Pb
- 18 -
nghiệp sơn). Phần lớn những nước có nền công nghiệp phát triển cao thì nguy
cơ ô nhiễm nguồn nước do chì ở đó cũng cao hơn ở những nước khác do sử
dụng nhiều nguồn nguyên liệu chứa chì.
Hoạt động nông nghiệp sử dụng các loại phân bón hóa học không tinh
khiết và thuốc trừ sâu cũng đã đưa một lượng lớn kim loại nặng vào đất và
nước ngầm. Các kim loại nặng trong bùn thải được dùng để bón ruộng, trong
đó chì thường tồn tại dưới dạng hợp chất cacbonat (khoảng 60%) cũng là nguồn
đưa kim loại này vào đất và nước. Việc sử dụng các nguồn nước tưới ô nhiễm
kim loại nặng cũng là vấn đề cần quan tâm. Tất cả các hợp chất của chì như
PbBrCl, PbSO
4
, PbS, PbCO
3
được chuyển vào nước bằng các quá trình lý -
hóa học khác nhau. Khi sử dụng nguồn nước thải công nghiệp, nước mưa, nước
chảy tràn đô thị và nông nghiệp, nước do quá trình khai thác mỏ để tưới vào
đất thì hàm lượng chì trong đất và nước ngầm tăng dần theo thời gian.
1.3.4. Hiện trạng ô nhiễm chì trong môi trường nước trên thế giới
Theo đánh giá của viện nghiên cứu Blacksmith (Mỹ) trong 10 khu vực ô
nhiễm nhất thế giới có Thiên Tân (Trung Quốc), La Oroya (Peru), Dalnegorsk
(Nga) và Kebwe (Zambia) là những khu vực bị ô nhiễm nặng nề do ngành công
nghiệp khai thác và luyện chì. Chì là chất gây ô nhiễm được nói đến nhiều nhất
trong danh sách của viện Blacksmith vì tác hại của nó đối với trẻ em rất nghiêm
trọng.
Trung Quốc [24].
Tại Kabwe (Zambia), ô nhiễm chì có thể tác động tới 255.000 người.
Tính trung bình, mức nhiễm chì ở trẻ em cao hơn chuẩn cho phép của Cơ quan
bảo vệ môi trường Mỹ từ 5 - 10 lần, và có thể thậm chí còn cao hơn mức gây tử
vong .
Tại Việt Nam, nước thải của các nhà máy hóa chất và khu luyện kim hầu
hết có hàm lượng chì rất cao, vượt quá giá trị tối đa cho phép của QCVN gấp
nhiều lần (giá trị tối đa khoảng từ 0,1 - 0,5mg/l). Cụ thể, nước thải của nhà máy
sản xuất Pb - Zn có hàm lượng chì khoảng 5,0 - 7,0 mg/l; nhà máy sản xuất Mo
- W là 0 - 16,0 mg/l.
Tại các làng nghề tái chế kim loại khu vực Yên Phong (Bắc Ninh), hiện
tượng ô nhiễm chì trong nước thải và khí thải rất nghiêm trọng, nồng độ chì
trong khu vực đã vượt quá TCCP tới 87,2 lần. [14].
Làng nghề tái chế chì Đông Mai (Hưng Yên), hàm lượng chì thải ra
trong nguồn nước với mức trung bình là 0,77mg/l, vượt quá tiêu chuẩn cho
phép từ 7,7-15 lần. Ở nơi ao hồ đãi và đổ xỉ, hàm lượng là 3,278mg/l, vượt quá
tiêu chuẩn cho phép từ 32-65 lần.
- 20 -
Tại xã Bản Thi - Chợ Đồn - Bắc Kạn, các hộ dân sinh sống lân cận
xưởng tuyển của Xí nghiệp chì kẽm Chợ Điền và mỏ chì kẽm Bản Thi đều có
biểu hiện của ô nhiễm chì rõ ràng. Xưởng tuyển thường xuyên dùng nhiều hoá
chất để lọc tuyển lấy quặng chì kẽm, nước xả ra được cho qua bể lắng rồi chảy
thẳng xuống nguồn nước nơi các hộ dân sinh sống.
Vì vậy việc xử lý để giảm bớt hàm lượng chì trong nước là việc cấp bách
và cần thiết để bảo vệ môi trường cũng như sức khoẻ con người.
1.4. Các phương pháp xử lý chì trong nước.
1.4.1. Phương pháp kết tủa.
Phương pháp này dựa trên nguyên tắc chuyển dạng tan của kim loại cần
xử lý sang dạng không tan sau đó loại bỏ chúng bằng cách lắng lọc.
PbS
3Pb
2+
+ 2PO
4
3-
Pb
3
(PO
4
)
2
Các tác nhân tạo kết tủa hiđroxit thông dụng là xút và vôi. Tuy nhiên
dạng kết tủa này còn khá phân tán nên khó thu hồi bằng cách lọc hay sa lắng.
Do đó, người ta có thể thêm vào các tác nhân keo tụ - tuyển nổi dạng polime
điện ly. Quá trình kết tủa hidroxit vẫn chỉ là quá trình xử lý sơ bộ, nó đòi hỏi
những quá trình xử lý tiếp theo. Lượng bùn sinh ra khá lớn và khó có thể tái sử
dụng. Nếu không tái sử dụng và không xử lý lượng bùn này thì lượng chì tích
tụ trong bùn ngày càng nhiều và chúng có thể tan vào môi trường nước gây ô
nhiễm bất cứ lúc nào nếu môi trường nước bị thay đổi.
1.4.2. Phương pháp keo tụ.
Cơ sở của phương pháp là dựa trên quá trình trung hòa điện tích giữa các
hạt keo và liên kết các hạt keo lại với nhau dẫn đến trạng thái keo của các hạt
chọn chất keo tụ phụ thuộc vào tính chất lý hóa, nồng độ của các tạp chất trong
nước, pH và giá thành của chất keo tụ. Để tăng cường hiệu quả của quá trình
keo tụ người ta còn dùng các chất trợ keo tụ có nguồn gốc thiên nhiên như tinh
bột, xenlulozo, dextrin, các este Việc sử dụng chất trợ keo tụ cho phép hạ thấp
liều lượng chất keo tụ, giảm thời gian của quá trình keo tụ và nâng cao tốc độ
lắng của các hạt bông keo.
1.4.3. Phương pháp hấp phụ.
Hấp phụ là sự tích lũy chất trên bề mặt phân cách pha. Đây là phương
pháp tách chất trong đó các cấu tử từ hỗn hợp lỏng hoặc khí được hấp phụ trên
bề mặt rắn của chất hấp phụ.
Chất hấp phụ là chất có bề mặt tại đó xảy ra quá trình hấp phụ. Đó là
những chất có diện tích bề mặt lớn đồng thời có nhiều trung tâm hoạt động có
khả năng hút các chất bị hấp phụ.
Các chất hấp phụ thường sử dụng như silicagen, than hoạt tính, các loại
khoáng sét, các hydroxit kim loại, các sản phẩm phụ như bùn than hoạt tính, xỉ,
tro có giá thành rẻ, dễ kiếm.
Chất bị hấp phụ là chất được tập trung trên bề mặt chất hấp phụ, thường
ở pha lỏng hoặc khí. Quá trình hấp phụ thường được phân thành hai loại là hấp
phụ vật lý và hấp phụ hóa học.
Hấp phụ vật lý: là hấp phụ được gây bởi lực hút Van der Waals giữa các
phần tử chất hấp phụ và chất bị hấp phụ. Lực hút này yếu do đó nhiệt tỏa ra
trong quá trình hấp phụ thường từ 2 – 3 kcal/mol. Tốc độ hấp phụ vật lý xảy ra
nhanh hơn do quá trình hấp phụ không đòi hỏi sự hoạt hóa phân tử, hấp phụ vật
lý rất ít phụ thuộc vào bản chất hóa học bề mặt chất hấp phụ.
Hấp phụ hóa học: được thực hiện bởi lực liên kết hóa học giữa các phân
tử trên bề mặt chất hấp phụ và phân tử chất bị hấp phụ. Lực này bền khó bị phá
vỡ nên nhiệt tỏa ra trong quá trình hấp phụ thường lớn hơn 22 kcal/mol. Hấp
phụ hóa học đòi hỏi sự hoạt hóa phân tử nên tốc độ hấp phụ chậm hơn và phụ
thuộc rất nhiều vào bản chất hóa học của bề mặt chất hấp phụ.
Yêu cầu của vật liệu hấp phụ (VLHP):
thuật xử lý nước và nước thải.
1.4.4. Phương pháp trao đổi ion.
Trao đổi ion là quá trình trao đổi ion dựa trên sự tương tác hóa học giữa
ion trong pha lỏng và ion trong pha rắn.
Dựa trên nguyên tắc của phương pháp trao đổi ion dùng ionit là nhựa
hữu cơ tổng hợp, các chất cao phân tử có gốc hydrocacbon và các nhóm chức
trao đổi ion.
Nhựa trao đổi ion có thể tổng hợp từ hợp chất vô cơ hay hữu cơ có gắn
các nhóm như: (- SO
3
H), (- COO -), amin Các cation và anion được thay thế
các ion trao đổi (H
+
, Cl
-
) trên bề mặt nhựa trao đổi theo phản ứng:
nRH + Me
n+
RMe + n H
+- 23 -
RCl + A
-
RA + Cl
1.5.1. Phương pháp trắc quang [5].
Phương pháp này chính là phương pháp phổ hấp thụ phân tử trong vùng
UV-VIS.
Copyright: Tài liệu đại học ©