intTypePromotion=1
zunia.vn Tuyển sinh 2024 dành cho Gen-Z zunia.vn zunia.vn
ADSENSE
 » 
 » 

Luận văn Thạc sĩ Khoa học: Nghiên cứu ứng dụng sắt nano xử lý nước ô nhiễm crôm và chì

Chia sẻ: Na Na | Ngày: | Loại File: DOC | Số trang:114

Thêm vào BST
Báo xấu
74
lượt xem 14
download
 
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Luận văn nhằm nghiên cứu quá trình chế tạo sắt nano và nano lưỡng kim, nghiên cứu một số yếu tố ảnh hưởng đến hiệu quả xử lý nước thải ô nhiễm crôm và chì bằng sắt nano và nano lưỡng kim, ứng dụng sắt nano và nano lưỡng kim vào xử lý nước thải Khu công nghiệp Phố Nối A.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Luận văn Thạc sĩ Khoa học: Nghiên cứu ứng dụng sắt nano xử lý nước ô nhiễm crôm và chì

  1. Nghiên cứu ứng dụng sắt nano xử lý nước ô nhiễm crom và chì ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN ­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­ Phạm Thị Thùy Dương NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG SẮT NANO XỬ LÝ NƯỚC  Ô NHIỄM CRÔM VÀ CHÌ LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC Luận văn Thạc sĩ khoa học                                                                      1
  2. Nghiên cứu ứng dụng sắt nano xử lý nước ô nhiễm crom và chì Hà Nội ­ 2012 ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN ­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­ Phạm Thị Thùy Dương NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG SẮT NANO XỬ LÝ NƯỚC  Ô NHIỄM CRÔM VÀ CHÌ Chuyên ngành: Khoa học Môi Trường Mã số: 60 85 02 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS. TS. LÊ ĐỨC Luận văn Thạc sĩ khoa học                                                                      2
  3. Nghiên cứu ứng dụng sắt nano xử lý nước ô nhiễm crom và chì Hà Nội ­ 2012 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi. Các kết quả, số liệu   phân tích, các nhận định đưa ra trong luận văn này hoàn toàn trung thực và chưa từng  được ai công bố trong bất kỳ một công trình khoa học nào khác.                                                                                                         Tác giả                                                                                              Phạm Thị Thùy Dương Luận văn Thạc sĩ khoa học                                                                      3
  4. Nghiên cứu ứng dụng sắt nano xử lý nước ô nhiễm crom và chì LỜI CẢM ƠN Tôi xin chân thành bày tỏ lòng cảm ơn sâu sắc của mình tới PGS.TS Lê Đức, thầy  đã  tận tình hướng dẫn,  động viên và  giúp  đỡ  tôi trong suốt quá  trình nghiên cứu và  thực hiện luận văn này. Tôi xin chân thành cám ơn các thầy cô, các anh chị em Bộ môn Thổ nhưỡng và  Môi trường đất, Khoa Môi trường, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên Hà Nội, Đại  học Quốc gia Hà Nội đã giúp đỡ và tạo điều kiện thuận lợi để tôi thực hiện nghiên   cứu đề tài luận văn tốt nghiệp này. Tôi cũng xin chân thành cám  ơn toàn thể  các thầy cô  giáo Khoa Môi trường,  Trường Đại học Khoa học Tự nhiên Hà Nội, Đại học Quốc gia Hà Nội đã động viên  và giúp đỡ tôi trong suốt quá trình học tập tại khoa và trong quá trình hoàn thành luận   văn này. Tôi xin chân thành cám ơn!                                                                 Hà Nội, tháng 12 năm 2012                                                                                  Tác giả Luận văn Thạc sĩ khoa học                                                                      4
  5. Nghiên cứu ứng dụng sắt nano xử lý nước ô nhiễm crom và chì                                                                                  Phạm Thị Thùy Dương MỤC LỤC DANH MỤC BẢNG DANH MỤC HÌNH DANH MỤC BIỂU ĐỒ DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT MỞ ĐẦU Hình 12. Ảnh nhiễu xạ tia X mẫu sắt nano được điều chế bởi  Yuan­Pang Sun, Xiao­Qin Li, Jiasheng Cao, Wei­xian Zhang, H.   Paul Wang (2006)………………………………55                             .........................       10 Hình 16. Ảnh TEM phân tử sắt nano điều chế bởi một số nhà   khoa học khác…..…….58                                                                    ................................................................       10 Hình 19. Ảnh chụp TEM của phân tử nano lưỡng kim đã điều   chế …………………….61                                                                   ...............................................................       11 Hình 20. Ảnh chụp TEM về nano lưỡng kim Fe­Ni của Zhanqiang  Fang, Xinhong Qiu, Jinhong Chen, Xiuqi Qiu (2011)  ………………………………………………………... 61                    ................       11 Luận văn Thạc sĩ khoa học                                                                      5
  6. Nghiên cứu ứng dụng sắt nano xử lý nước ô nhiễm crom và chì  DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT                                                           .......................................................       13  CHƯƠNG 1:TỔNG QUAN TÀI LIỆU                                             .........................................       17 1.2.Một số phương pháp xử lý nước thải ô nhiễm kim loại nặng....................... 41  Các phương pháp xử lý nước thải được chia thành các loại sau:                        ....................       41  1.2.3.Phương pháp sinh học.                                                                                  ..............................................................................       43  a.Phương pháp từ trên xuống                                                                                 .............................................................................       47  b.Phương pháp từ dưới lên                                                                                    ................................................................................       48 CHƯƠNG 2: ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP   NGHIÊN CỨU                                                                                      ..................................................................................       64  2.3.4.Phân tích các đặc tính của vật liệu                                                               ...........................................................       67  CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN           73 ......       3.1.1.1.Phổ nhiễu xạ tia X của sắt nano                                                                ............................................................       73  3.1.1.2. Ảnh chụp SEM của sắt nano[2]                                                                ............................................................       75 Hình 16. Ảnh TEM phân tử sắt nano điều chế bởi một số nhà   khoa học khác                                                                                       ...................................................................................       78  3.1.2.1. Phổ nhiễu xạ tia X của nano lưỡng kim                                                   ...............................................       79  3.1.2.2. Ảnh chụp TEM của nano lưỡng kim Fe­Cu                                               ...........................................       80 Hình 19.Ảnh chụp TEM của phân tử nano lưỡng kim đã điều chế                                                                                                               82 ............................................................................................................     Hình 20. Ảnh chụp TEM về nano lưỡng kim Fe­Ni của Zhanqiang   Fang, Xinhong Qiu, Jinhong Chen, Xiuqi Qiu (2011)                       ...................       82 3.3.Hiện trạng ô nhiễm nước tại khu công nghiệp Phố Nối A của tỉnh Hưng Yên ................................................................................................................................. 97 Sau khi thực nghiệm với mẫu nước tự tạo hàm lượng hai kim loại Cr và Pb, chúng tôi đã tiến hành thí nghiệm trong xử lý đối với mẫu nước thải thực tế của Khu công nghiệp Phố Nối A nhằm đánh giá hiệu suất xử lý của vật liệu nano......................................................................................................................... 98  KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ                                                           .......................................................       100 Luận văn Thạc sĩ khoa học                                                                      6
  7. Nghiên cứu ứng dụng sắt nano xử lý nước ô nhiễm crom và chì Kết luận................................................................................................................. 100 Kiến nghị............................................................................................................... 101  TÀI LIỆU THAM KHẢO                                                                 .............................................................       102  PHỤ LỤC                                                                                           .......................................................................................       109 DANH MỤC BẢNG Bảng 1: Lượng thải Crom vào khí quyển từ các nguồn tự nhiên và do con người năm  1983………………………………………………………………………………………11 Bảng   2:   Hàm   lượng   Cr   vào   đất   từ   nguồn   nông  nghiệp………………………………….14 Luận văn Thạc sĩ khoa học                                                                      7
  8. Nghiên cứu ứng dụng sắt nano xử lý nước ô nhiễm crom và chì Bảng   3:   Trị   số   trung   bình   Cr   trong   bùn,   cống   rãnh   thành   phố……………. …………….14 Bảng   4:   Hàm   lượng   Cr   trong   bùn   thải   toàn  cầu ............................................................... 15 Bảng 5: Trữ  lượng của Pb trong môi trường…………..…………………………...…… 16 Bảng   6:   Hàm   lượng   Pb   trong   bùn   và   trong   đất   tại   xã   Chỉ   Đạo   (   Hưng  Yên)....................19 Bảng   7 :  Các   chất   và   hợp   chất   có   thể   xử   lý   bằng   Fe 0  nano………………. …………….38 Bảng   8:   Ảnh   hưởng   của   pH   đến   hiệu   quả   xử   lý   Cr(VI)………………………….. ……..63 Bảng   9:   Ảnh   hưởng   của   thời   gian   phản   ứng   đến   hiệu   quả   xử   lý   Cr(VI)……. ………….65 Bảng   10:   Ảnh   hưởng   của   nồng   độ   Cr(VI)   ban  đầu……………………………………...66 Bảng 11:  Ảnh hưởng của hàm lượng nano đến hiệu quả  xử  lý  Cr(VI)…………... ……..68 Bảng 12: Ảnh hưởng của pH dung dịch đến hiệu quả  xử lý chì………………..……… 69 Bảng 13:  Ảnh hưởng của thời gian phản  ứng đến hiệu quả  xử  lý chì…………….. ……71 Bảng 14:  Ảnh hưởng của nồng độ  chì ban đầu…………………………………………  72 Luận văn Thạc sĩ khoa học                                                                      8
  9. Nghiên cứu ứng dụng sắt nano xử lý nước ô nhiễm crom và chì Bảng 15: Ảnh hưởng của hàm lượng nano đến hiệu quả xử lý chì…………………….  74 Bảng 16: Kết quả phân tích mẫu nước thải KCN Phố Nối A …………………………   75 DANH MỤC HÌNH Hình 1. Vòng tuần hoàn của Cr trong ô nhiễm môi trường………………..…………… 10 Hình   2.   Vòng   tuần   hoàn   của   Pb,   103  t/năm  ……………………………………………..18 Hình 3. Viêm da tiếp xúc do Cr……………………………………………………...….22 Hình   4.  Sơ   đồ   chu   chuyển   trong   môi   trường   và   thâm   nhập   của   Pb   vào   cơ   thể  người.....24 Hình   5.   Hệ   nhũ   tương   nước   trong   dầu   và   dầu   trong   nước…………... ………………….33 Hình   6.   Cơ   chế   hoạt   động   của   phương   pháp   vi   nhũ   tương……... ……………………....34 Luận văn Thạc sĩ khoa học                                                                      9
  10. Nghiên cứu ứng dụng sắt nano xử lý nước ô nhiễm crom và chì Hình   7.   Cơ   chế   hình   thành   và   phát   triển   hạt   nano   trong   dung  dịch…………………….35 Hình   8.   Ứng   dụng   của   sắt   nano   trong   môi  trường……………………………………….37 Hình 9. Mô hình cấu tạo hạt sắt nano và các phản ứng khử xảy ra trên bề mặt của hạt   Fe0  nano………………………………………………………………………………………40 Hình   10.   Sơ   đồ   mặt   bằng   vị   trí   quy   hoạch   khu   công   nghiệp   Phố   Nối   A………………..44 Hình   11.   Phổ   nhiễu   xạ   tia   X   của   sắt   nano……………………………………………….54 Hình 12.  Ảnh nhiễu xạ tia X mẫu sắt nano được điều chế  bởi Yuan­Pang Sun, Xiao­ Qin   Li,   Jiasheng   Cao,   Wei­xian   Zhang,   H.   Paul   Wang   (2006) ………………………………55 Hình   13.   Ảnh   SEM   lớp   ở   dưới,   không   sử   dụng   chất   phân  tán………………………….56 Hình 14.  Ảnh SEM lớp  ở  trên, không sử  dụng chất phân tán………………………….  57 Hình   15.   Mẫu   sắt   nano   điều   chế…………………………………………………..…. ….58 Hình 16.  Ảnh TEM phân tử  sắt nano điều chế  bởi một số  nhà khoa học khác….. …….58 Hình   17.   Phổ   nhiễu   xạ   tia   X   của   nano   lưỡng   kim……………………………………….59 Luận văn Thạc sĩ khoa học                                                                      10
  11. Nghiên cứu ứng dụng sắt nano xử lý nước ô nhiễm crom và chì Hình 18. Ảnh nhiễu xạ tia X của nano lưỡng kim Fe – Cu được chế tạo bởi Chien­Li   Lee   &   Chih­Ju   G  Jou…………………………………………………………………………60 Hình   19.  Ảnh   chụp   TEM   của   phân   tử   nano   lưỡng   kim   đã   điều   chế  …………………….61 Hình 20. Ảnh chụp TEM về nano lưỡng kim Fe­Ni của Zhanqiang Fang, Xinhong Qiu,   Jinhong Chen, Xiuqi Qiu (2011)………………………………………………………... 61 Hình   21.  Cơ   chế   khử   Cr(VI)   của   sắt  nano……………………………………………….62 Luận văn Thạc sĩ khoa học                                                                      11
  12. Nghiên cứu ứng dụng sắt nano xử lý nước ô nhiễm crom và chì DANH MỤC BIỂU ĐỒ Biểu   đồ   1:   Ảnh   hưởng   của   pH   dung   dịch   đến   hiệu   quả   xử   lý   Cr(VI) …………………...63 Biểu đồ  2: Ảnh hưởng của thời gian phản  ứng đến hiệu quả  xử  lý Cr(VI)…………. ….65 Biểu đồ 3: Ảnh hưởng của nồng độ Cr(VI) ban đầu……………..………………...…… 67 Biểu   đồ   4:     Ảnh   hưởng   của   hàm   lượng   nano   đến   hiệu   quả   xử   lý   Cr(VI)….. …………... 68 Biểu   đồ   5:   Ảnh   hưởng   của   pH   dung   dịch   đến   hiệu   quả     xử   lý  chì………………………70 Biểu   đồ   6:   Ảnh   hưởng   của   thời   gian   phản   ứng   đến   hiệu   quả   xử   lý   chì………………… 71 Biều  đồ   7:  Ảnh  hưởng   của   nồng  độ   chì…………………………………………..…. …..73 Biểu   đồ   8:   Ảnh   hưởng   của   hàm   lượng   nano   đến   hiệu   quả   xử   lý   chì…………... ………..74 Luận văn Thạc sĩ khoa học                                                                      12
  13. Nghiên cứu ứng dụng sắt nano xử lý nước ô nhiễm crom và chì DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT AAS Phương pháp phổ hấp thụ nguyên tử BOD Nhu cầu oxy sinh hóa COD Nhu cầu oxy hóa học DO Lượng oxy hòa tan trong nước IARC Cơ quan nghiên cứu ung thư quốc tế   JECFA Ủy ban Chuyên gia Quốc tế về Phụ gia  Luận văn Thạc sĩ khoa học                                                                      13
  14. Nghiên cứu ứng dụng sắt nano xử lý nước ô nhiễm crom và chì Thực phẩm LD50 Liều gây chết trung bình pH Độ chua của nước QCVN Quy chuẩn Việt Nam SEM Kính hiển vi điện tử quét TEM Kính hiển vi điện tử truyền qua  TSS Tổng chất rắn lơ lửng MỞ ĐẦU Kinh tế  Việt Nam hiện nay so với nhiều năm trước đã có nhiều chuyển biến,   đời sống của người dân đã được nâng lên đáng kể.Theo Viện Kiến trúc Quy hoạch  (Bộ  Xây dựng), tính đến thời điểm tháng 2/2011, Việt Nam hiện có 256 khu công  nghiệp và 20 khu kinh tế  đã được thành lập.   Bên cạnh việc phát triển kinh tế, con  người đã quan tâm hơn tới vấn đề  bảo vệ  môi trường. Tuy nhiên, hoạt động này chỉ  dừng lại  ở  một mức độ  nhất định, đặc biệt vấn đề  xử  lý chất thải  ở  các khu công   Luận văn Thạc sĩ khoa học                                                                      14
  15. Nghiên cứu ứng dụng sắt nano xử lý nước ô nhiễm crom và chì nghiệp. Nguyên nhân chủ  yếu là do lượng khu công nghiệp lớn và thường xuyên xả  chất thải không qua xử lý hoặc xử lý chưa triệt để ra môi trường. Lượng chất thải này  bao gồm nhiều thành phần như vô cơ, hữu cơvà đặc biệt là kim loại nặng. Một phần   kim loại nặng này nằm trong nước thải, chúng xâm nhập và gây ô nhiễm môi trường   nước. Phần còn lại tích lũy trong đất, đi vào chuỗi thức ăn và gây ảnh hưởng tới sức   khỏe con người và sinh vật sống. Việt Nam là một trong 5 nước sẽ chịu  ảnh hưởng nghiêm trọng của biến đổi  khí hậu và nước biển dâng. Theo tính toán của các chuyên gia nghiên cứu biến đối khí  hậu, đến năm 2100, nhiệt độ trung bình ở Việt Nam có thể tăng lên 30ºC và mực nước  biển có thể  dâng cao 1m. Theo đó, khoảng 40 nghìn km2  đồng bằng ven biển Việt  Nam sẽ  bị  ngập. Nước biển dâng cao hơn sẽ  làm cho nhiều vùng đồng bằng nước   ngọt hiện nay trở thành vùng nước lợ, hàng triệu người sẽ  có nguy cơ  bị  mất chỗ  ở,   từ đó làm gia tăng sức ép lên sự phát triển của các vùng lân cận, làm thay đổi chế độ  thủy văn dòng chảy và gây áp lực đến 90% diện tích ngập nước. Vì vậy, tiết kiệm  nguồn nước ngọt đang là vấn đề cần thiết được đặt ra vào thời điểm này. Được nghiên cứu lần đầu tiên trên thế  giới vào năm 1959 bởi nhà vật lý học  người Mỹ  Richard Feynman, song chỉ bắt đầu thu được thành quả  trong vòng 2 thập  kỷ  trở  lại đây, công nghệ  nano đã tạo ra một cuộc cách mạng đối với khoa học nhân   loại. Với rất nhiều triển vọng  ứng dụng, những hạt phân tử  nano với kích thước bé  nhỏ 1nm=10­9m đã mở đường cho một xu hướng phát triển mới của tương lai.  Công nghệ nano hứa hẹn sẽ mang lại cho y học một bước tiến vượt bậc. Đó là   sự ra đời của những rôbốt siêu nhỏ có thể đi sâu vào trong cơ thể, đến từng tế bào để  hàn gắn, chữa bệnh cho các mô xương bị gãy và thậm chí là tiêu diệt những virut gây  bệnh đang ở trong cơ thể. Công nghệ nano cũng được ứng dụng trong điều trị ung thư  và trong các xét nghiệm chuẩn đoán bệnh.  Luận văn Thạc sĩ khoa học                                                                      15
  16. Nghiên cứu ứng dụng sắt nano xử lý nước ô nhiễm crom và chì Các nhà khoa học Mỹ đã đưa ra ý tưởng về việc ứng dụng công nghệ nano làm   thay đổi vật liệu bằng cách tác động vào nồng độ nguyên tử của chúng. Cách làm này  giúp các nhà khoa học tạo ra các pin mặt trời với hiệu quả khai thác năng lượng lớn   gấp 5 lần so với loại pin mặt trời truyền thống làm từ silicon hiện nay . Ngoài ra công  nghệ nano còn được ứng dụng trong làm sạch môi trường . Một trong những ứng dụng  của công nghệ  nano đó là dùng để  chế  tạo các thiết bị, chẳng hạn như  các lưới lọc  nước nano với cấu tạo đủ rộng để cho các phân tử nước đi qua, song cũng đủ  hẹp để  ngăn chặn các phân tử  chất bẩn gây ô nhiễm. Đặc biệt, công nghệ  này cũng được  đánh giá là sạch (ít gây ô nhiễm) và hiệu quả hơn trong các công nghệ hiện tại. Trên cơ  sở  đó, chúng tôi đã tiến hành xây dựng luận văn với đề  tài: “Nghiên   cứu ứng dụng công nghệ sắt nano để xử lý nước ô nhiễm crôm và chì”. Mục tiêu nghiên cứu của đề tài bao gồm các nội dung sau: ­ Nghiên cứu quá trình chế tạo sắt nano và nano lưỡng kim. ­ Nghiên cứu một số yếu tố   ảnh hưởng đến hiệu quả  xử  lý nước thải ô   nhiễm crôm và chì bằng sắt nano và nano lưỡng kim. ­ Ứng dụng sắt nano và nano lưỡng kim vào xử  lý nước thải Khu công  nghiệp Phố Nối A. Luận văn được thực hiện bằng phương pháp thực nghiệm tại Phòng phân tích  môi trường, Bộ môn Thổ  nhưỡng và Môi trường đất, Khoa Môi trường, Trường Đại   học Khoa học Tự nhiên, Đại học Quốc gia Hà Nội. Luận văn Thạc sĩ khoa học                                                                      16
  17. Nghiên cứu ứng dụng sắt nano xử lý nước ô nhiễm crom và chì CHƯƠNG 1:TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1. Tổng quan về crom và chì 1.1.1. Nguồn gốc, tính chất hóa lý, các dạng tồn tại của crom và chì 1.1.1.1. Crom Tính chất vật lý Crom nguồn gốc tự  nhiên là sự  hợp thành của 3 đồng vị   ổn định; 52Cr, 53Cr và  Cr với 52Cr là phổ biến nhất (83,789%). Là kim loại cứng, màu xám thép với độ bóng   54 cao. Là chất không mùi, không vị và dễ rèn. Cr có nhiệt độ nóng chảy là 1875ºC; nhiệt  độ sôi là 2197ºC. Tính chất hóa học Crom thuộc chu kì 4, nhóm VIB. Khối lượng phân tử là 51,9661 đvC, là nguyên  tố  có số  thứ  tự  24 trong bảng hệ  thống tuần hoàn các nguyên tố  hóa học. Các trạng   thái oxi hóa phổ biến của Cr là +2, +3 và +6 trong đó Cr(+3) là ổn định nhất. Ngoài ra   trong các hợp chất crom còn có các số  oxi hóa là +1; +4 và +5 nhưng khá hiếm. Các   hợp chất của Cr ở trạng thái oxi hóa +6 là những chất có tính oxi hóa mạnh. Trong không khí, Cr được oxy thụ động hóa, tạo thành một lớp mỏng oxit bảo  vệ  trên bề  mặt, ngăn chặn quá trình oxi hóa xảy ra tiếp. Crom không phản  ứng trực  tiếp với hơi H2O  do có lớp oxit bảo vệ.  Ở điều kiện thường không phản ứng với O 2,  nhưng khi đốt cháy trong không khí tạo thành Cr2O3. Ở nhiệt độ cao, Cr phản ứng với  các halogen. Crom thụ  động trong axit HNO3  đặc nguội, H2SO4  đặc nguội. Crom tan  trong dung dịch kiềm, tác dụng với muối của những kim loại có thế  tiêu chuẩn cao  hơn tạo thành muối Cr(II). Các hợp chất quan trọng của Crom Hợp chất Cr(III) Luận văn Thạc sĩ khoa học                                                                      17
  18. Nghiên cứu ứng dụng sắt nano xử lý nước ô nhiễm crom và chì Trong hệ  thống chứa nước, Cr(III) có thể   ở  dạng Cr3+, Cr(OH)2+  và Cr(OH)4─.  Ngoài ra, trong giai đoạn kết tủa Cr(OH)3  chiếm  ưu thế   ở  pH từ  612 [49]. Trong  điều kiện axit và kiềm nhẹ, có Fe(II), Cr(III) có thể kết tủa như một hỗn hợp hydroxit   vô định hình Crx Fe1─x(OH)3 [28]. Cr(OH)3 vô định hình có thể  kết tinh như  Cr(OH) 3.3H2O hay Cr2O3 trong  các điều kiện khác nhau [47]. Trong môi trường khử và trong trường hợp không có Fe,   Cr(III) kết tủa dễ dàng tạo thành Cr(OH)3. Trong môi trường Eh tương đối thấp, dung  dịch chứa Cr(III) chủ yếu ở dạng Cr3+, Cr(OH)2+, Cr(OH)3 và Cr(OH)4─ [49] Dạng   Cr3+  phổ   biến   ở   pH4, nồng độ  Cr(III) bị hạn chế và làm giảm khả năng hoà tan. Cr(III) có độ tan thấp khi ở thể rắn   như Cr2O3 và Cr(OH)3 [33].  Đó là lý do tại sao Cr(III) thường chiếm tỷ lệ % nhỏ trong tổng nồng độ  Cr trong tự  nhiên hoặc nước bị  ô nhiễm. Cr(III) có xu hướng  ổn định trong hầu hết  nước ngầm vì chúng có tính  hoà tan thấp. Luận văn Thạc sĩ khoa học                                                                      18
  19. Nghiên cứu ứng dụng sắt nano xử lý nước ô nhiễm crom và chì Hợp chất Cr(VI) Cr(VI) tồn tại trong thành phần của một số hợp chất. Cr(VI) có mặt trong dung  dịch  ở  các dạng H2CrO40, HCrO4─(bicromat),   CrO42─(cromat), CrO3(Cr(VI) oxit) hoặc  Cr2O72─(dicromat) [47]. Trong   điều   kiện   oxy   hoá   dung   dịch   Cr,   Cr(VI)   ở   dạng   anion   HCrO 4─  hoặc  CrO42─, phụ thuộc vào pH (CrO42─  ở pH cao hơn). Trong điều kiện pH bình thường của  nước (từ  6 8) dạng ion CrO42─, HCrO4─  hoặc Cr2O72─  là chủ  yếu.  Ở nồng độ  tương   đối cao của Cr(VI), ion Cr2O72─  chiếm ưu thế ở môi trường axit [50]. Cr(VI) không tồn tại trong môi trường như một cation tự do, mà thực tế tất cả  các dạng Cr(VI) đều  ở  dạng oxi hoá, chúng hoạt động như  một anion ­2(ion 2─) chứ  không phải dạng cation Cr(VI) [36]. Hàm lượng tương đối của các dạng Cr(VI) phụ  thuộc và pH và tổng nồng độ  Cr(VI)   [47] Ví dụ: ­ Hàm lượng đáng kể của H2CrO40 chỉ có trong điều kiện pH =1; ­ pH ≥ 6 CrO42─ chiếm ưu thế [23]; ­ pH 
  20. Nghiên cứu ứng dụng sắt nano xử lý nước ô nhiễm crom và chì cromat có thể  tồn tại như  một muối không hoà tan của một loại cation hoá trị  2 như  Ba2+, Sr2+, Pb2+, Zn2+. Tốc  độ  của  phản  ứng kết tủa/hoà   tan giữa cromat, ion dicromat và  những  cation  khác phụ  thuộc rất nhiều vào độ  pH. Các phản ứng hoà tan là một phần quan  trọng trong việc đánh giá tác động môi trường của Cr bởi vì Cr(VI) thường đi vào môi   trường đất bằng cách hoà tan muối cromat (Ví dụ SrCrO4) [49]. Hấp phụ của Cr(III) và Cr(VI) : Bề  mặt oxit Fe và Al sẽ  hấp phụ  các ion cromat CrO42─  ở  pH có tính axit và  trung tính. Hấp phụ  của Cr(VI) trong nước ngầm bằng vật liệu phù sa tầng ngậm  nước là do các oxit Fe và hydroxit phủ lên các hạt phù sa [25]. Tuy nhiên, sự hấp phụ  Cr(VI) được giải hấp bằng cách thâm nhập vào nước ngầm không bị  ô nhiễm, điều   này cho thấy sự hấp phụ không đặc hiệu của Cr(VI). Sự hiện diện của clorua và NO 3ˉ  ảnh hưởng đến sự hấp phụ Cr(VI), trong khi sulphat và photphat có xu hướng ức chế  sự hấp phụ. Cromat có thể được hấp phụ bởi Fe, Al oxit, nhôm vô định hình, hydroxit,  phức hữu cơ và các thành phần khác, những thành phần này có thể bảo vệ Cr(VI) khỏi  quá trình khử [19]. Ngoài ra, vật liệu Cr(III) có thể được hấp phụ vào các thành phần silicat. Trong  dung dịch nước của đất, Cr(III) không được hấp phụ  bởi pha rắn mà bị  thuỷ  phân  thành hydroxit và kết tủa. Cromat ít có khả  năng kết tủa và sẽ  di động hơn. Trong  trường hợp này, phản ứng kết tủa gắn chặt với phản  ứng oxy hoá – khử. Trong trầm  tích kỵ khí, quá trình oxy hoá không thể xảy ra và hydroxit crom Cr(OH) 3 có thể được  cố định khi các trầm tích có thành phần ổn định [29]. Các dạng tồn tại của Crom trong tự nhiên Luận văn Thạc sĩ khoa học                                                                      20
ADSENSE

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

TL.01: Bộ Tiểu Luận Triết Học
207 tài liệu
1470 lượt tải
THÔNG TIN
TRỢ GIÚP
HỖ TRỢ KHÁCH HÀNG
Theo dõi chúng tôi

Chịu trách nhiệm nội dung:

Nguyễn Công Hà - Giám đốc Công ty TNHH TÀI LIỆU TRỰC TUYẾN VI NA

LIÊN HỆ

Địa chỉ: P402, 54A Nơ Trang Long, Phường 14, Q.Bình Thạnh, TP.HCM

Hotline: 093 303 0098

Email: support@tailieu.vn

Giấy phép Mạng Xã Hội số: 670/GP-BTTTT cấp ngày 30/11/2015 Copyright © 2022-2032 TaiLieu.VN. All rights reserved.

 

Đồng bộ tài khoản
2=>2