ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HOC T ự NHIÊN

E o fflca .

-
ĐỂ TAI
XÁC ĐỊNH HÀM LƯỢNG MỘT SÔ KIM LOẠI NẶNG
VÀ PHÓNG XẠ TRONG CÁC NGUỒN NƯỚC CỦA
VÙNG THAN QUẢNG NINH
(DETERMINATION OF SOME HEAVY METALS AND RADIOATIVE
ELEMENTS IN THE WATER IN COAL REGION OF QUANG NINH)
M Ã SÒ: QT-96-10
CHỦ TRÌ Đ Ề TAI: TS. Bùi Duy Cam
Hà Nội - 2002
M U C LỤC
Trang
Phần I. Báo cáo tóm tát kết quả của đề tài 1
Phần II. Báo cáo chi tiết kết quả của để tài 4
Mở đầu 5
Chương I. Các phương pháp phân tích hoá phóng xạ 6
I. Xác định thuỷ ngân bằng phươne pháp kích hoat nơrron có xử lý mẫu 6
II. Xác đinh As trong mảu nước bãng phương pháp kích hoạt notion 7
III. Xác định đồng thời Cu, Zn, Cr trong mẫu nước bằng phươns pháp kích 8
hoạt nơtron
IV. Xác định u và Ra trong mẫu nước 10
Chương II. Kết quả phân tích kim loại nặng và phóng xạ trong nước 11
vùng than Quảng Ninh
I. Nồng độ một sô' kim loại nặng và phóng xa trong các mẫu nước lấy vào 11
mùa đông
II. Nồng độ một số kim loại nặng trong các mẫu nước lấy vào mùa hè 14

hoạt của một số mỏ than tỉnh Quảng Ninh.
Để xử lý các nguồn nước bị ỏ nhiẻm bời các kim loại nặng, người ta đã sử
dụng nhiều phương pháp hoá học khác nhau. Các chát humic là các chất hữu cơ tồn
tại tương đối phổ biến trên bề mặt trái đất. Các chất humic đóng một vai trò quan
trọng trong quá trình dịch chuyển và hấp thụ các ion kim loại nặng và phóng xạ. Vì
lẽ đó chúng tôi thấy rằng cần phải nghiên cứu khả năng sử dụng axit humic đề làm
sach các nguồn nước khỏi các kim loại nặng.
CHƯƠNG I. CÁC PHƯƠNG PHÁP PHÃN TÍCH HOÁ PHÓNG XẠ
Hiện nay có khá nhiều phương pháp phân tích hàm lượng của từng kim loại
trong các mẫu nước. Việc lựa chọn phượng pháp nào là tuỳ thuộc vào yêu cầu chính
xác của phép phân tích, vào loại và chất lượng của các mẫu nước. Tuy nhiên, độ
nhạy, đô chính xác và tính chọn lọc cao là những tiêu chuẩn quan trong để lưa chon.
Để thực hiện đề tài, chúng tôi đã quan tám và lựa chọn 2 phương pháp phán
tích sau đây:
1. Phán tích quans phổ hấp thu nguyên tử
2. Phân tích hoá phóng xạ
Hai phương pháp này có ưu điểm lớn và có độ nhạy và độ chính xác cao. Ở
đây chúng tôi giới thiệu quy trình phân tích các nguyên tố Hg, As, Ư, Cu, Zn, Cr
bằng phương pháp kích hoạt nơtron có xử lý mẫu.
I. XÁC ĐỊNH THƯỶ NGÂN BẰNG PHƯƠNG PHÁP KÍCH HOẠT Nơ TRON CÓ x ử
LÝ MAU [ 1 ]
- Hàm lượng thuỷ ngân tổng cộng trong nước có thể xác định bằng phương
pháp quang phổ hấp thụ không ngọn lửa (sau khi vô cơ hoá bằng phương pháp
pecmaiigunaĩ pesuníat hay voi brom hoặc sau khi xử ìý \ới tia cực rím1
Việc xác định thuỷ ngân mà chúng tôi nghiên cứu ở đây là phương pháp kích
hoạt nơtron có xử lý mẫu. Trước hết Hg2+ được chiết với Dithizon trong clorofooc ở
pH= 1 -e- 4. Phức chất của Hg2+ tạo thành được chiếu xạ trên lò phản ứng hạt nhân để
thực hiện phản ứng sau đây:
202Hg (n, Y) Hg203
Hoạt đô phóng xạ của Hg203 được đo trên máy phân tích biên độ đa kênh tai

sau đó cho mẫu vào túi polyetylen rồi hàn kín lại.
Lấy 5^1 dung dịch Arsen chuẩn (lmg/ml) cho vào cốc đã có sẵn 100ml nước
cất. Thêm vào 0,5ml dung địch FeCl3 và lặp lại thao tác giống thí nghiêm ờ trên cho
đến khi mẫu được chứa trong túi polyetylen đã được hàn kín.
Chiếu xạ đổng thời mẫu chuẩn và phân tích trong 5 phút. Sau 1 ngày, tiến
hành đo hoạt động phóng xạ của mẫu và của mẫu chuẩn trên máy phân tích biên độ
nhiểu kênh tại đỉnh năng lượng 559KeV và 657KeV.
Đc xác định hiệu suất đổnc kết tủa Arsen với Fe(OH)3 chúng tõi dã đo mẫu
chuẩn được chuẩn bị bằng 2 cách: cách tẩm dung dịch chuẩn lén giấy và cách đổng
kết tủa như đã làm ở trên. Kết quả như sau:
STT
Thời gian
đo (giây)
Ký hiệu mẫu
Hoạt độ phóng
xa
Hàm lượng
1 100 As chuẩn trên giấy
1851
5
2
100 As chuẩn trong Fe(OH)3 1830
cn
(Q
Như vậy, việc dùng Fc(OH)_- để đonn két 1ÙM As là rất đinh lươn2. Hiéu suất
đổng kết tuả « 100%. Một điều đáng quan tâm là các đổng vị của Fe liệu có ảnh
hưởng đến phép xác định không? Đồng vị có thể ảnh hưởng là Fe58. Khi chiếu xạ,
Fe58 chuyển thành đổng vị Fe59. Đây là đồng vị có chu kỳ bán huỷ tương đôì lớn
(Tl/2 = 46 ngày). Hệ số phân bố của đổng vị này chỉ có 0,3% trong khi đó đổng vị
As76 có chu kỳ bán huỷ rất ngắn (Tl/2 =1,1 ngày) và độ phổ biến là 100%. Mặt

2ml H N 03đặc. Cô mẫu trên bếp điện cho đến trạng thái sệt. Cho vào cốc lOml HC1
1 : 1 để hoà tan cặn. Chuyển toàn bộ dung dịch vào cốc dung tích 50ml. Dùng lOml
H20 cất và 0,5ml HC1 1 : 1 để tráng cốc. Dung dịch tráng cốc cũng được chuyển
toàn bộ vào cốc dung dịch 50ml ở trên. Cô mẫu cho đến khi khổ hoàn Toàn. Sấy cặn
ở 100°c trong 1 giờ. Sau đó, cân lượng cặn thu được trên cân phân tích có đô chính
xác 10 sg. Chia đôi lượng cặn thu được thành phần A và phần B.
Phấn A: Đóng gói và đươc cho vào túi polyetylen rồi hàn kín lai. Dùng
micropipet hút lOịil dung dịch chuẩn Cr6+ và lOịal dung dịch chuẩn Zn2+ tẩm lẽn
giấy lọc, để khô tự nhiên, cho mẫu chuẩn vào túi polyetylen rồi hàn kín lai. (Các
dung dịch chuẩn tính theo kim loại là lmg/ml).
v^úiêu uOug íiiơi rnâu cúũảu va nìaii piiâiì ticĩì Ĩrí-ĩì iò phan uug iroiìg, i(J giớ.
Sau 20 ngày, đo hoạt độ phóng xa của mẫu chuẩn và mẫu phân tích trên máy phân
tích biên độ nhiều kênh tại đỉnh năng lương 320KeV (đối VỚI Cr51) và 1115KeV (đối
VỚI Zn65).
Từ hoạt độ của mẫu chuẩn và mẫu phân tích, dễ dàng tính đươc hàm lương
của Crôm và Kẽm có trong mẫu.
Phấn B: Đươc đóng gói và cho vào túi polvetylen rồi hàn kín lai. Dùng
micropipet hút IOịiI dung dich Cu2+ chuẩn tẩm lẽn giấy lọc. Để khô tự nhién, cho
mảu chuẩn vào túi polyetylen rồi hàn kín lại.
Chiếu đổng thời mẫu chuẩn và mẫu phân tích trên lò phản ứng trong thời gian
20 phút. Sau khi chiếu xạ được 1 ngày, chuyển mẫu chuẩn và mẫu phân tích vào 2
cốc riêng rẽ. Cho vào mỗi cốc lOml HC1 1:1. Đun sôi nhẹ cho tới khi mẫu tan hoàn
toàn. Dùng NH4OH trung hoà mẫu cho tới pH = 1,0 ^ 1,5. Chuyển mẫu vào phễu
chiết dung tích 50ml. Cho vào phễu 5ml Dietyl-dithio cacbamat chì (PbDDC) trong
Clorofooc. Lắc đều trong 5 phút. Tách lấy. pha hCru crr để chuyển vào cóc đo Tiến
hành đo hoạt độ phóng xạ của mảu chuẩn và mẫu phấn tích trên máy phân tích biên
độ nhiều kênh tại đỉnh năng lượng 1346KeV.
Từ kết quả đo hoạt độ phóng xạ của mẫu chuẩn và mẫu phân tích dễ dàng
tính được hàm lượng Cu2+ tác dụng với PbDDC được chiết lên pha hữu cơ.
Đổ chuẩn bị dune dich PbDDC ta tiến hành như sau:

Tràng Bạch. Than Thùng. Yên Tử. Vàng Danh và Pham Hổng Thái. Mẫu nước đưoc
lấy tại các VỊ trí: gân cửa lo khai thác, nước từ cưa lò chay ra, nước SUỎ1 o khu vực
mỏ và nước sinh hoạt.
Mẫu nước đươc láy vào can nhưa. Đo giá trị pH và đó dan điện cua các mâu.
Mỗi lít nước mảu đươc axit hoá bằng 2ml H N 03 đặc tinh khiết. Sau đó tiến hành lọc
qua phễu lọc. Trong điều kiện đó tránh được hiện tượns tạo keo hấp thụ lên thành
bình (nhất là với các đồng vị phóng xạ). Hàm lượng các kim loại nặng được phân
tích trên máy hấp thụ nguyên tử và trên lò phản ứng hạt nhân Đà Lạt. Hàm lượng
Uran và Radi được phân tích bằng phương pháp phóng xạ tại lò phản ứng hạt nhân
Đà Lạt.
I. NỒNG ĐỘ MỘT SỐ KIM LOẠI NĂNG VÀ PHÓNG XẠ TRONG CÁC MAU n ư ớ c
LẤY VÀO MÙA ĐÔNG
Tiến hành phân tích bằng phương pháp hoá phóng xạ tại lò phản ứng hat nhân
Đà Lạt. Kết quả đươc trình bày trên bảng 2.1.
Bâng 2.1. Hàm ìưựng mội bù ÍU111 loai iiãng i.1 ong, Cell, mâu uuó<-
cửa một số mỏ than Quảng Ninh
Stt
Ký hiêu
mẫu
Cu
[hr/1]
Zn
[HS/1]
Cr
[ng/l]
Hg
. M I L .
As
[Mg/I]
u

5. UBM1
12,0
25,0
4,0 0,18 5,8 0,015 <0,001
6. TTK1
35,0
67,0
3,0
0,32
9,3
<0,001 0,203
7. HTK1
22,0
31,0 4,0 0,29 6,4 0,032
0,215
8.
YTS1
15,0
24,0 5,0 0,15
6,1
<0,001
0,056
9r
TTS1
25,0
27,0 4,0
0,14
5,3
<0,001
0,071

Cd
M-g/1
10
20 10
4.
Pb
P-êA
50
100
50
5. Cr (VI)
M-g/1
50
50 50
6. Cr (III)
M-g/1
100
1000
—
7. Cu
Mg/1
100
1000
1000
8. Mn
ng/l
100
800
>—•
o

1.0
Chú thích: (*) Tiêu chuẩn TCVN 5942 - 1995; (**) Tiêu chuẩn TCVN 5944 - 1995
Chúng tôi đã tiến hành phân tích nồng độ một số kim loại nặng trong các
mẫu nước của mỏ Mạo Khê bằng phương pháp phổ hấp thu nguyên tử. Kết quả được
trình bày trên bảng 2.3.
- 12 -
Bàng 2.3. Hàm lượng các kim loại nãns tron? các mẫu nước ờ khu VƯC mỏ Mao Khê
Stt
Ký hiệu
mẫu
Cd
[fig/1]
Cu
íng/l]
Pb
[ng/l]
Mn
[ng/l]
Zn
rnR/11
Cr
[Mg/1]
Fe
[ụg/l]
1. MKK1 <1,0 7,0 6,0 5040,0 633,0 3,0 96,0
2. MKK2
<1,0 6,0 <1,0 1178,0 287,0 4,0 225,0
3. MKK3
<1.0 8.0 <1.0
722.0 103.0

225.0
11.
MKG2 <1,0
18,0 12,0
116,0 42,0 <1,0 15,0
Kết quả cho thấy nồng độ các kim loai trong hầu hết các mẫu phân tích đếu
có giá trị thấp hơn nhiều so VỚI giới han cho phép. Tuy nhiên nồng độ Mn trong các
mẫu có giá trị cao đáng kể, đặc biệt có 3 mẫu đã vươt xa giới han cho phép như mẫu
MKK2, MKK3, MKG2.
Hàm lượng As trong các mẫu nước đã được nhiều nhà khoa học quan tâm.
Năm 2000, các nhà khoa học của trường Đại học Jadavpeur (Ân Độ) đã tiến hành
phân tích 10.991 mẫu nước ở Bangladesh và 58.166 mẫu nước ở vùng Táy Bengal
(Ấn Độ) [3]. Kết quả cho thấy 59% mẫu nước ở Bangladesh và 34% mẩu nước ở Ấn
Độ có nồng độ As vượt quá giới hạn cho phép là 50|ig/l. Kết quả phán tích các mẫu
tóc, móng tay, nước tiểu của người dân sống ở khu vưc lấy mẫu cho thấy từ 77-93%
các mẫu đều có hàm lượng As quá mức cho phép.
So sánh kết quả phân tích As trong các mẫu nước của mỏ Quảng Ninh VỚI
các mẫu nước khác chúng ta có bảng sau đây:
Bảng 2.4.
stt
Mẫu
As
Hg
[fig/1]
Cu
Zn
[MR/1I
Tài liệu
tham khảo
1.

<1.0
51.0
7 0
221 ^
2. TKS1 <1.0 17,0 12.0 27.0
?42
3.
TKS2 <1,0 8,0 5,0 107,0

4.
TKS3 <1,0 9,0 10,0 136,0
68
Trung bình <1,0 21,2 8,5 67,5
5. TTK1
<1,0 19,0 7,0
108,0
2884
6.
TTK2
1,0
126,0
15,0 121,0 3745
7.
TTK3
3,0 <1,0
12,0
—
1335
ị
8.

7,0
57.0
14.
VDK1
34.0
15,0
2,0 —
848
15.
VDK2
2,0
12,0
5,0
23,0
2262
16.
VDK3
3,0
5,0 10,0
19,0
511
17.
VDS1
2,0
2,0
27,0
17,0
—
18.
VDS2

4. HTS3 2,0 <1,0 2,0 42,0
—
5.
HTS4
1.0
3.0 2.0
M n
6.
HTS5
<1,0 1,0 / ,u
1
7.
HTM1
3,0 <1,0
<1,0
54,0
—
8. HTM2 2,0
6,0
12,0 23,0
—
9.
HTG1 2,0
1,0
<1,0 13,0
—
10. HTG2 <1,0 4,0
2,0 153,0
—
11. HTG3

YTS4
3,0 4,0
20,0 26,0 —
19.
YTS5
1,0
16,0
17,0
70,0
706
20.
YTS6
3,0 16,0
5,0 30,0
—
21.
YTS7
1,0
5,0
10,0
20,0 —
22.
YTS8
3,0 12,0
12,0
22,0
23.
YTM1
<1,0 12,0
7,0

29.
LTMV
3,0
1,0
7,0
24,0
201
30.
LTMR
2,0
<1,0
7,0
22,0 —
- 15 -
3. Nhận xét kết quả
Từ kết quả phân tích, chúng tói tính trung bình nồng độ một sô kim loại trong
nước ở từng khu vực mỏ. Kết quả được trình bày ở bảng 2.7.
Bảng 2.7. Nồng độ trung binh cùa một số kim loại trong mẫu nước cùa các mò
Khu vực IĨ1Ỏ
Cd [M-g/l]
Cu [|ig/l]
Pb [jxg/l]
Zn [ịi°l]]
Mạo Khê <1,0 10,64
4,72 134,1
Tràne Khê
<1.0 21.25
8.50 90.00
ihan Thùng <ỉ ,0
24.80

[ụg/ì]
Pb
ÍMg/l]
Zn
[ng/l]
Mn Cr
[yg/l]
Fe
Ỉ M ]
Mao Khê (nước giếng)
<1.0 12.5 6.5 30.5
67.5
3.5
120,0
Mạo Khê (nước máy)
<1,0
11,0
3,0 1537,0 11.0
15,0
22,0
Hồng Thái (nước giếng)
2,0 3,0 3,5
69,3
—
— —
Hồng Thái (nước máy)
2,5 3,5
6,5
39,0
— —

Các chất humic là hợp chất hữu cơ tồn tại khá phổ biến trên bề mật trái đát.
Nó có nhiều trong than bùn hoác bùn sét.
A xil hurnic 1,' v ■ N ó •" ■ * L 'P »•'
có cấu trúc thành phần nguyên tỏ và các nhóm chức khống xác đinh. Ví dụ, các
nguyên tố chính trong axit humic cỏ thành phần khùng Ihay dổi Iihư sau:
C :3 7 - 62% 0 :3 1 -4 0 %
H: 2,8 - 6% N: 2 - 6%
Axit humic không phải là axit hữu cơ thiên nhién Unh khiết có cáu trúc xác
định. Phân tử axit humic gồm có các nhân thơm được liên kết với nhau bởi các cấu
nối ( -O- ; -NH- ; -N= ; -CH ) và có chứa các nhóm chức cacboxyl -COOH.
hydroxyl -OH, cacboxy -CO, -OH phenol,
m e to xy OCH3
Vì có chứa các nhóm chức cacboxyl và -OH phenol nên humic đươc xếp vào
Ịoai hcfn chất aXit hữu cơ. Kết auả phân tích nhóm chức của axit humic từ các nguôn
khác nhau được chỉ ra ở bảng dưới đây [6].
Mau
Hàm lượng nhóm chức (mD/g)
-COOH
-OH phenol
Axit humic từ
1,8
4,9
than bùn
Axit humic từ
2,6
7,8
than đá
Các huyền phù của axit humic có pH từ 3,5 4- 4. Cũng vì có các nhóm chức
nói trên mà axit humic có khả năng tương tác hoá học lớn, đặc biệt là phản ứng thê
hydro bởi các ion kim loại.

loại.
- Thực hiện cơ c h ế phản ứng trao đổi: Cho các humat tan (của kim loại kiềm,
amoni) tác dụng với các muối kim loại tan khác. Phản ứng xảy ra như sau:
M e(I)A + Me(II)X — > M eUI)A + M e(I)X
Ưu điểm của phương pháp là thực hiện phản ứng trong hộ đồng thể và có thể
áp dụng cho tất cả muối tan của các kim loại. Tuỳ thuộc vào đặc tính cùa kim
loại có thể phân thành 2 cách tiến hành như sau:
- 18 -
1) Đ ối với các kim loại có khả nâng tạo phức amiacaf. axit humic sau
khi tinh chế ở dạng bột mịn được hoà tan bằng NH31%. Dung dịch
humat nhận được có màu nâu đen. Thêm từ từ đung địch muối kim
loại và dung dịch nhận được ở trên. Lắc đều, kết quả thu được kết tủa
humat-kim loại lắng xuống.
2) Đối với các kim loại không có khả năng tạo phức amiacat: Hoà tan
axit humic bằng NaOH 0,03N, thu được dung dịch màu nâu có pH 7,5
+ 8,0. Thêm từ từ dung dịch muối kim loại vào dung dịch humat natri
nhận được ở trên, lắc đểu. Kết tủa humat kim loai được hình thành.
Đồng thời với kết tủa humat này còn có cả kết tủa của hydroxyt kim
loại. Đây là một khó khăn lớn để thu được humat tinh khiết.
II, VAI TRÒ CỦA AXIT HƯMIC TRONG x ử LÝ MỒI TRƯỜNG
Vì khả năne tao Dhức của axit humic nên nó đã có một vai trò quan trọng
trong quá trình chuyển dịch tự nhiện của các ion kim loại nậng. Axit humic có mãt ớ
hẩu hết các nguổn nước và đóng vai trò quan trọng trong việc chuyển dịch các chất
độc trong hê nước hề măt và nước nguồn.
Việc làm sạch nước thải của các quá trình sản xuất là một vấn đé khẩn cấp
nhất trong lĩnh vực bảo vệ mồi trường. Công nghệ xử lý nước thải có thể sử dụng
hoá chất hoạc dùng phương pháp hoá lý (không dùng hoá chất). Việc lựa chọn
phương pháp làm sạch là tuỳ thuộc vào thành phần và nồng độ củạ kim loại có trong
nước thải.
Phương pháp hấp thụ để làm sạch là phương pháp có hiệu quả khi kim loại

5 5 0,003
- - _ J
0,003
<0,05
<0.001 ND
Chú thích: ND - Không phát hiện được
Chúng tôi đã tiên hành phân tích nhiêt mẫu axit humic thi trên phổ nhiệt cùa
nó có pic mất nước ẩm 8 ~ 71°c (trên nữa thì phải đến 332°c mới có pic phãn huy
tiếp) và cuối cùng có pic thiêu cháy ở 555°c. Khi nung thiêu chế phẩm đến 850"c,
hàm lượng tro còn lại 4,2% (tro là bột trắng tựa cao lanh).
Phổ hổng ngoại của axit humic được dùng trong thí nghiệm và của mẫu axit
humic được chế tách lại từ hoá phẩm Natri humat/axit humic của hãng ALDRICH
được minh hoạ ở hình 3.1 và hình 3.2. Kết quả cho thấy axit được tách từ than bùn
của ta có thành phần nhóm chức về định tính khá giống với mẫu chuẩn nhập ngoại.
2. Phương pháp nshièn cứu
I N. 1 ».».■’ . r - • 1 V' • Ị , , . . , , ; . . ./-A* . ;. n 1 : ;
U C i l g m e n c ũ u iYiici UIU ^ ii u v i u a WLIJ muuKc . -I li .
Co (II) Mn (II) và u (VI) (ở dạng U 022+) thưc nghiệm được tiến hành như sau:
c v .'0 .i\it is. wV.r.i -a:i li'au Jun^ ';.h r ' . (1! .
Mn (II) và u (VI) cần khảo sát. Điều chỉnh pH dung dịch băng NaOH, NaCH,COO
và các axit HC1 (với Co (II)), H;S04 (với Mn (II)) và H N 03 (với Ư(VI)). Đinh mức
tới 50ml và lắc đểu trên máy lắc trong thời gian cần thiết. Lọc thu lấy phẩn nước loc
để xác định lượng ion kim loai còn lại trong dung dich bâng phương pháp đo quang.
Khi xem xét anh hươns của thời gian và pf{ của dunụ dịch đến SƯ tao phức.
lươnơ Mn (in. Co (II). u (VI) đưa vào khảo sát là lmg. lmg và 0.5mg tưcrng ưne.
-
4000 3500 3000 2500 2000 1500 1000 500
i
_________
_____________

Thời gian lắc hỗn hợp phản ứng có thể tích 50ml chứa 0,5g axit humic và
Img Co (II) hoặc lmg Mn (II) hay 0,5mg u (VI) ở pH = 5,5 đã đươc khao sát. Kêt
quả nghiên cứu đươc chỉ ra trên hình 3.3.
Kết quả cho thấy để hiệu suất kết tủa đạt giá trị cực đại 84,2% đối với Co (II),
76 5% đối với Mn (II) thì thời gian lắc hỗn hợp phản ứng phải từ 20 phút trờ lên.
Đối với dung dịch Ư (VI) để có hiệu suất cực đại 69,8% cần thời gian lắc là 60 phút.
Nhưng nếu lắc 30 phút thì hiệu suất kết tủa đã đạt được 69,1%. Như vậy, axit humic
có khả nãng phản ứng tương đối nhanh với các ion kim loại khảo sát. Chỉ sau 5 phút
lắc hiệu suất kết tủa đã đạt được tới 60 -5- 70%.
-22 -
Kể từ các thí nghiệm tiếp theo, thời dan lác các dune dịch đưnrc chon là ?f)
phút và 30 phút tương ứng với các trường hợp trên.
Hiệu suất kết tủa
(%)
100
hu
60
40
20
Co
u
10 20 30 40
50 60
Thời gian lắc
(Phút)
Hình 3.3. Ảnh hường cùa thời gian phản ứng đến hiêu suâì kết lùa
Co (II), Mn (II) và u (VI) bằng axit humic
3.2. Ảnh hưởng của pH dung dịch
Khả năng tao phức kết tủa của axit humic đỏi VỚI lon kim loai phu thuộc vào
pH của dung dịch. Ở đây chúng tôi đã khảo sát giá trị pH của các dung dich trong

trong thể tích 50ml dung dịch. Thí nghiêm đươc tiến hành ở 2 giá tri pH = 5,5 và pH
= 7 0. Kết quả đươc biểu diễn trên hình 3.5.
Nhìn chung với cả 3 lon, hiệu suất két tua đêu đạt giá trị cao ở vùng nóng độ
ion kim loai thấp. Khi tăng nồng độ ion kim loại thì hiệu suất kết tủa giảm. Khi
lượng ion kim loại <lmg thì hiệu suất kết tủa > 80%. Điều này chỉ ra khả năng
thuân lơi để sử dụng axit humic vào muc đích tách các ion kim loại năng và phóng
xạ khỏi môi trường nước.
- ?d -
Hiệu suất kết
u\a
0 0.5 1 2 4 7 10 15 20
Lượng ion kim loai đưa vào (mg)
aj - Đối với Co(II)
ở
pH = 7 aa - Đối vói Co(II)
ò
pH = 5,5
b} - Đối vói Mn(II)
ờ
pH = 7 bj - Đói với Mri(ĨI)
ở
pH = 5,5
02 - Đối vổri U{VI)
ò
pH = 5,5
Hỉnh 3.5. Ảnh hưởng của nồng độ ion kim loại đến
hiệu suất kết tủa cùa chúng bãng axit humic
3.4. Kết luận
Kết quả nghiên cứu khả nãng tách các ion Co (II), Mn (II) và u (VI) từ dung
dịch bàng chế jjhẩm axĨT hi im<,c MCÌÌ ít' từ than Vin - Ị Jos Rình và \/Tnh Phú

Để dễ xem xét, từ những kết quả định lượng nồng dù các nguyên tố còn lại
sau khi đã qua cột axit humic, ta tính hiệu suất thu giữ (so với nồng độ ban đầu
lO^ig/ml). Các dữ liệu thu được với 5 kim loại và ở các môi trường pH khác nhau
được dẫn ra ở trên bảne 3.2.
Bảng 3.2. Hiệu suất thu giữ các ion Pb (II), Cu (II), Ni (II), Cr (III) và Th (IV)
từ dune dịch có pH 3-5 hởi cột axit humic
lon trong dung dịch
(10 |ig/ml)
pH
Hiéu suất hấp thu trẽn cỏt HU (%)
Cu2+
Pb
2 +
Ni
Cr
3+
Th
4+
QQ 9
99.9
99,9
99,9
99.9
99,9
98,0
99,9
99,8
99,8
99.9
99$

99.9 ! 99,9 99.9 ; 99,9

-

1
-

*

-

4

99.9 99.9 9V.9 99.9
83,7
91,3
99.0
92.0
(Không xác định được)
Theo các số liệu trong bảns ta thấv. trong điểu kiên nghiên cứu, cả 3 ion kim
loai hoá tạ 2 là Cu, Pb, Ni đều bị axit humic giữ thu COI như hoàn toàn (> 99rf ), pH
môi trường 3-5. Thực tế, khi phân tích bằng phép đo HTNT, ờ nhiều phân đoan
100ml dịch chảy ra, kết quả cho thấy độ hấp thụ A (tương ứng với nồng độ kim loại)
rất nhỏ, sát “0” hoặc gần như trùng VỚI mẫu trắng là nước rửa axit humic (A ~
O.OOOn) nếu tính toán so với nồng độ kim loai ban đầu là 10 fj.g/ml, hiệu suất bị thu
giữ > 99%. Suy rộn thêm VƠI cac 1011 kim ỉoại hoa tiị 2 CUI1L nl.óuì tí!,,. Kc;.
Cadimi, Thuỷ ngân, có khả năng chúng cũng sẽ bị axit humic thu giữ với hiệu suất
tương tư.
VỚI ion Th (IV) - một đại diộn cua dãv neuvén lo plioiiii \a aúmú ÍIKU
suất bị thu eiữ bởi cột axit humic cũng rất tốt, hầu hết các giá trị hiệu suất là 95-