Saturday, 19 June, 2010 Saturday, 19 June, 2010

GIỚI THIỆU

Làph ản ứng dịch chuy ển điện tử, hệ phải chứa đồng thời chất cho điện tử (chất khử) và chất nhận điện tử (chất oxy hoá).

Chất oxy hoá thường sử dụng để xử lý nước thải: O3, H2O2, Cl2, KMNO4,…

1 2 TRẦN THỊ NGỌC DIỆU OXY HÓA KHỬ TRẦN THỊ NGỌC DIỆU OXY HÓA KHỬ

Saturday, 19 June, 2010 Saturday, 19 June, 2010

MỤC ĐÍCH

CƠ CHẾ OXY HOÁ–KH Ử

Xử lý chất vô cơ, các chất độc hại,…

Phản ứng quan tr ọng là s ự tạo thành oxy nguyên tử từ:

Chuyển chúng thành nh ững ch ất ít độc hại hơn vàtách ra kh ỏi nước.

Chất oxy hoá

fi

2O*

O2

Tăng khả năng dễ phân hủy sinh học của các chất ban đầu.

- + H2O fi

2MnO2 + 3O* + 2OH-

MnO4

Từ tác nhân oxy hoá của chất khử

Thường áp dụng cho xử lý bậc cao và khá tốn kém.

CaHbOc + dO* (cid:224) aCO2 + (b/2)H2O

3 4 TRẦN THỊ NGỌC DIỆU OXY HÓA KHỬ TRẦN THỊ NGỌC DIỆU OXY HÓA KHỬ

Saturday, 19 June, 2010 Saturday, 19 June, 2010

Hoạt độ electron

HOẠT ĐỘ ELECTRON

Hoạt độ electron pεđặ ctr ưngchokh ả năng dịchchuy ển điện tử của hệ. Hệ có pε càngcaothìddcótínhkh ử lớn, khả năng nhường điện tử tốt.

Hoạt độ electron p đặc trưng cho khả năng dịch chuyển điện tử của hệ. Hệ có pε càng cao thìcó tính khử lớn, khả năng nhường điện tử tốt.

(cid:213)

+e=e p p

lg

0

i

pε0 = log K/n

1 n

n ]ox[ i i n ]kh[ i K – hằng số cân bằng củaph ản ứngkh ử

n – số lượngelectron thamgiaph ản ứng.

(cid:213)

Hoạt độ electron p đặc trưng cho khả năng dịch chuyển điện tử của hệ. Hệ có pε càng cao thìcótính kh ử lớn, kh ả năng nh ường điện tử tốt.

5 6 TRẦN THỊ NGỌC DIỆU OXY HÓA KHỬ TRẦN THỊ NGỌC DIỆU OXY HÓA KHỬ

Saturday, 19 June, 2010 Saturday, 19 June, 2010

Thế năngph ản ứng E

OXY HÓA BẰNG CLO

Thế năngph ản ứngE đượcxác địnhqua ph ươngtrìnhNernst –Peters:

Cl2 + H2O = HCl + HOCl HOCl ⇌ OCl- + H+ CN- + 2OH- + Cl2 fi CNO- + 2Cl- + H2O

(cid:213)

+

lg

= EE 0

2CNO- + 4OH- + 3Cl2 fi CO2 + 6Cl­ + N2 + 2H2O

Rt3,2 nF

n ]ox[ i i n ]kh[ i i

E0 làth ế năngchu ẩn.

(cid:213)

Ca(OH)2 + Cl2 = CaOCl2 + H2O 2NaOH + Cl2 ⇌ NaOCl + NaCl + H2O

7 8 TRẦN THỊ NGỌC DIỆU OXY HÓA KHỬ TRẦN THỊ NGỌC DIỆU OXY HÓA KHỬ

Saturday, 19 June, 2010 Saturday, 19 June, 2010

CÁC CHẤT KHÁC

OXY HÓA BẰNG H2O2

Trong môi trường axit: (chức năng oxy hóa)

Oxy không khí

Pyroluzit –MnO 2

H+ + H2O2 + 2e → 2H2O Trong môi trường kiềm: (chức năng khử)

Ozon hóa

2OH- + H2O2 –2e → 2H2O + 2O2-

9 10 TRẦN THỊ NGỌC DIỆU OXY HÓA KHỬ TRẦN THỊ NGỌC DIỆU OXY HÓA KHỬ

Saturday, 19 June, 2010 Saturday, 19 June, 2010

GIỚI THIỆU

Nguồn gốc

–Các nhàmáy hóa ch ất

– Mạ crom

–Làm giàu qu ặng

Nồng độ cho phép

–Crôm 6: 0,1 mg/l

–Crôm 3: 0,5 mg/l

11 12 TRẦN THỊ NGỌC DIỆU OXY HÓA KHỬ TRẦN THỊ NGỌC DIỆU OXY HÓA KHỬ

Saturday, 19 June, 2010 Saturday, 19 June, 2010

XỬ LÝ CRÔM

MỘT SỐ PHẢN ỨNG

Natri sunfua

Nguyên tắc

Cr2O7

2- + 3S2- + 14H+ → 2Cr3+ + 3S0 + 7H2O

–Chuy ển Cr6+ thành Cr3+

–Tách Cr 3+ dưới dạng hydroxyt kết tủa

Hóa chất

–Na 2S

Natri sunfua trong nước bị thủy phân rất mạnh và tạo thành Crom hydroxyt k ết tủa, do đó không cần thêm vôi. S2- + 2H2O ⇌ H2S + 2OH-

–Na 2SO3

–NaHSO 3

–Polisunfit

–FeSO 4

–SO 2

13 14 TRẦN THỊ NGỌC DIỆU OXY HÓA KHỬ TRẦN THỊ NGỌC DIỆU OXY HÓA KHỬ

Saturday, 19 June, 2010 Saturday, 19 June, 2010

MỘT SỐ PHẢN ỨNG

ĐIỀU KIỆN PHẢN ỨNG

Natri bisunfit

Để khử Cr6+ thành Cr3+ phải trong môi trường axit. pH = 2 – 4

2- + 4H2O

- + 15H+ → 2Cr3+ + 3SO4

2- + 3HSO3

Cr2O7

pH tạo tủa = 9

Sắt sunfat

2- + 6Fe2+ + 14H+ → 2Cr3+ + 6Fe3+ + 7H2O

Cr2O7

Nếu dùng natri bisunfit hoặc sắt sunfat phải cho thêm vôi sữa hoặc dung dịch kiềm để Cr3+ cóth ể lắng được.

Cr3+ + 3OH- → Cr(OH)3 ↓

Lượng hóa chất sử dụng –Na 2S: 3(23 ×2 + 32)/52×2 = 2,24 –NaHSO 3: 3(23+1+32+16×3)/52×2 = 3,0 –FeSO 4.7H2O: 6(56+32+16 ×4+14+16×7)/52×2 = 16 Thực tế nếu dùng Na2S vàFeSO 4.7H2O dùng gấp 1,25 lần và nếu dùng NaHSO3 thìdùng g ấp 1,75 lần

15 16 TRẦN THỊ NGỌC DIỆU OXY HÓA KHỬ TRẦN THỊ NGỌC DIỆU OXY HÓA KHỬ

Saturday, 19 June, 2010 Saturday, 19 June, 2010

LƯU Ý

LƯU Ý

3 còn cóCaSO 4,

Khi dùng vôi, ngòai Cr(OH) Ca(OH)2, CaO, CaCO3,…

Chất kh ử được pha ở nồng độ khỏang 10%, thời gian khu ấy tr ộn để phản ứng xảy ra 30 phút.

Muốn dùng Cr(OH) 3 làm ch ất màu xanh nên dùng kiềm Natri hoặc Kali, tuy nhiên khả năng lắng của cặn sẽ kém.

Sau khi ph ản ứng kết thúc cho vôi s ữa vào, nồng độ vôi sữa 2,5% theo hoạt tính CaO, thời gian khuấy trộn khỏang 3 –5 phút.

Dung tích vàtính ch ất cặn lắng tùy thuộc vào thành ph ần, tính ch ất nước th ải, nồng độc crôm, liều lượng và lọai kiềm sử dụng.

Nước th ải đưa sang b ể lắng, th ời gian l ắng không quá2h.

17 18 TRẦN THỊ NGỌC DIỆU OXY HÓA KHỬ TRẦN THỊ NGỌC DIỆU OXY HÓA KHỬ