Luận văn Thạc sĩ Khoa học: Nghiên cứu xử lý tách loại và thu hồi Crom, Niken từ nước thải bể mạ một số xí nghiệp mạ Crom, Niken

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:113

Thêm vào BST

Báo xấu

37
lượt xem 6
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Trên cơ sở tìm hiểu vai trò của nước và ảnh hưởng độc hại của các kim loại nặng trong nước, một số phương pháp xử lý và thu hồi Crom, Niken từ nước thải công nghiệp; tác giả tiến hành các thực nghiệm nghiên cứu xử lý tách loại và thu hồi Crom, Niken từ mẫu nước thải bể mạ nhà máy quân đội Z 121 bằng phương pháp Hydroxit, phương pháp hấp phụ trên Na-Bentonit, phương pháp sắc ký... Mời các bạn cùng tham khảo nội dung chi tiết.

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Luận văn Thạc sĩ Khoa học: Nghiên cứu xử lý tách loại và thu hồi Crom, Niken từ nước thải bể mạ một số xí nghiệp mạ Crom, Niken

BỘn GIÁO ề DỤC VÀ ĐÀO TẠO • ĐẠI ■ HỌC ■ QUỐC GIA HÀ NỘi• TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC Tự NHIÊN • • • • v ũ THỊ THUỶ NGHIÊN CỨU XỬ LÝ TÁCH LOẠI VÀ THU H ồ i CROM, NIKEN TỪ NƯỚC THẢI BỂ MẠ MỘT SỐ XÍ NGHIỆP MẠ CROM, NIKEN • • • S LUẬN ÁN THẠC s ĩ KHOA HỌC HOÁ HỌC C H U YÊN N G ÀNH : VỎ c ơ M Ả SỐ : 010401 Người hướng dẫn khoa học : T S . Lẻ H ùng Iị iị 1)..'I* I*!:/'• r. •i;I'v 7'■ 11' •i ỉ ih W M 1 H À N Ộ I - 2000
MỤC ■ LỤC • MỞ ĐẤU PHÂN 1 : TỔNG QUAN 8 ỉ- Vai trò của nước và ảnh hưởng độc hại của các kim loại nặng trong nước 1. 1- Vai trò của nước ô 1.2- Vai trò sinh hoá và độc tính của các nguyên tố hoá học 9 2- Đại cương về crom và niken 9 2.1- Giới ihiẻu chung về crom 9 2.2- Giới thiệu chuniỊ về niken Ỉ2. 2.3- Độc lính của crom lỹ 2.4- Độc tính của niken /7 3- Giới thiệu khoáng sét /7 3.1- Khoáng nhóm caolinit lô 3.2- Khoáng nhóm montmorilonit IỌ 4- M ột số phương pháp xử lý và thu hổi crom , niken từ nước thải công nghiệp 4.1- Phương pháp trung hoà 2.0 4.2- Phương pháp diện hoá 22 4.3- Phương pháp hấp phụ 23 4.3.1- Nguyên lý chung của phưưnỉỉ pháp hấp phụ 2Ỉ 4.3.2- Qui luật chung cùa phương pháp hấp phụ 25" 4.3.3- Chọn chất hấp phụ ''2 6 4.3.4- Kỹ thuật hấp phụ Z3 4.4- Phương pháp sắc ký trao đổi ion 3^ 4.4.1' Thu hổi kim loại bằng nhựa cationit 35" 4.4.2- Thu hổi kim loại bàng nhựa anionit ^ 5- Các phương pháp phân tích crom, niken. 4° 5.1- Phương pháp hấp phụ nguyên tử 4o 5.2' Phương pháp phân tích thể tích 4/
5.3- Phương pháp trắc quang 42 PHẦN 2 : THỰC NGHIỆM 47 A l)ỤN
4- Thu hồi crom bang phương pháp sác ký trao dổi ion trẽn nhựa cationit axit mạnh 71 4. ] - Giới thiệu phương pháp sắc ký traođối ion 71 4.1.1 - Cơ sở của phương pháp 72 4 .1.2- Chuẩn bị nhựa 72 4.2- Khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến hiệu suất của quá trình thu hổi crom báng nhựa cationit axit mạnh 72 4.2.1 - Khảo sát ánh hưởn^ của thời gian hấp phụ 73 4.2.2- Khảo sát ảnh hưởng của thời ụian rửa giải 74 4.2.4-Khảo sát ánh hường cùa nống độ H ,( ) 2 của dung dịch rữa giải 76 4 : 2 . Khảo sát ảnh hưởng của pH tìuno dịch rỉra giải 75- V Thu hói crom bằng phương pháp sắc ký trao đổi ion trên nhựa cationit axit yêu 7ồ 5.1- Giới thiệu phương pháp 7g 5.2- Chuẩn bị nhựa 78 5.3- Kháo sát các yếu lô' ảnh hưởng dến quá trình thu hồi crom bằng nhựa calionit axil yếu 7B 5.3.1- Khảo sál ảnh hưởng của thời gian hấp phụ 5.3.2- Khảo sát ảnh hưởng của thời gian rửa giái 8° 5.3.3- Khảo sát ánh hưởng của pH dung dịch rửa giải 5.3.4- Khảo sát ảnh hưởng của nồng độ H 20 2 trong dung dịch rửa giải 82 5.3.5- Khảo sát ảnh hường của tốc độ hấp phụ 5.3.6- Kháo sát ánh hường của tốc độ rửa giải 84 5.3.7- Khảo sát lượng crom giải hấp theo các phân đoạn 86 »- Xử lý và thu hổi crom từ nước thai bè mạ quân đội Z121 6.1- Tách C rtf bằng NaOH Qữ 4
6.2- Tách C ru bàng Na-benlonit gg 6.3- Thu hối Cr,+ bằng phương pháp sắc ký trao đổi ion trên cationit axit yếugg ( / N tíIỈIÊ N CỨU TÁCH VÀ THU H ồ i N1KEN gỹ 1- Phân tích niken 1.1- Chuán hi dung dịch nghiên cứu 1.2- Phân lích niken bằng phưưnụ pháp trác quang với thuốc thử Jim etylglioxim 1.3- Lập đường chuẩn 2- rách niken bang phương pháp hyđroxit yi 2.1- N ghiên cứu lý Ihuyết ỹi 2.1.1- Xác định nồng độ nikcn trong mẫu nước thải ỹi 2 . 1.2- Bài toán tìm pH cho Ni(OH )2 kết tủa lối ưu ỹl 2.2- N iihiên cứu thực nghiêm ỹS 2.2.1 - Kết lúa Ni2+bằng NaOH ỹi 2.2.2- Kết lúa N i2+ bằng Ca(OH)2 ỌỊ 2.2.3- Kết tủa N i2+ bằng Na2COj 95 3- rách niken bàng phưoTig pháp hấp phụ trên Na-bentonit 98 VI - Xác định dung lượng hấp phụ ọg V2- Kháo sát khả năng hấp phụ cùa N i2+ trên Na-hentonit 9Ồ v2 .1- Khải) sát ảnh hưởng của nhiệt độ nung Na-bentonit ỷệ 3.2.2- Kháo sál ảnh hưởng của thời gian hấp phụ 100 4- Xử lý tách loạỉ niken từ nước thải bể mạ nhà máy quân đội Z121 101 4.1- Tách niken bàng phưimu pháp hyđroxit /01 4.2- Tách nikcn bằng phương pháp hấp phụ trôn Na-bentonit 101 5- riiu hói niken bàng phương pháp điện phân 10/ 5.1- Khảo sát sự ánh hưởng của diện thế 102.
5.2- Khảo sát sự ánh hường của thời ui an diện phán I0Ỉ 5.3- Kháo sát sự ảnh hướng của pH dung dịch diện phân ]0ÍT 5.4- Kháo sát sự ảnh hưởng của nổnu độ d llI U dịch điện phân 1 J0 6 6- Thu hoi niken bảng phương pháp điện phán /°7 PHẤN 3 : KỂT LUẬN Ịồọ PHÀN 4 : TÀI LIỆU THAM KHẢO lli 6
MỞ ĐẦU Cùnu với sự phát triển cùa nền kinh tế và đời sống nhu cầu về nước ngày càng nhiồu, lượng nước công nghiôp cũng như nước sinh hoạt thải ra ngày càng lớn. gây ô nhiễm đáng kê đến nước bồ mặt và môi trường. Nước thải dưa vào hề mật các loại hợp chất khác nhau từ dạn tỉ, tan, dạng huyền phù, dạng nhũ tưưng đến các loại vi khuẩn. Một số chất vô cơ và hữu cơ tan trong nước có ánh hướng độc hại lới sự phái triển của các vi sinh vật trong nước. Trong số các chất vô cơ phải kể đến các ion Pb2+, A s '\ C r!+, N i2+... [3| Để giảm mức dộ gây ô nhiễm cùa nước thải công nghiệp tới các níỊUổn nước nuô cá và tưới tiêu trong bản luận án này chúng tôi tập chung nuhiên cứu xử lý lách loại và thu hổi crom, nikcn trong nước thái bể mạ nhà máy quân đội Z 1 2 1 . 7
PHẦN 1 TỔNG QU AN 1. VAI TRÒ CỦA NƯỚC VẢ TÁC DỤNG ĐỘC HẠI CỦA CÁC ION KIM LOẠI TRONG NƯỚC 1.1.Vai trò của nước:( 1) Nước là một chái hình thường vì tính phổ biến của nó nhưng lại rất khác thường vồ tính chất và ứng dụng. Ta đã biết nước không thể thiếu được trong đời sống sinh hoạt hàng ngày , còn trong công nghiệp nước cũng rất cần cho công nghiệp hoá học và những nghành có liên quan như dược phẩm, thực phẩm... ở đó nước là môi trường đổ tiến hành phản ứng hoá học, nước là chất phản ứng đổ tạo Ihành sản phẩm; nhiéu khoáng chất và nguyôn tỏ hoá học được tách ra từ các nguồn nước có hoà tan chúng ... Với những lính chất dị thường vốn có, nước thực sự là nguyên liệu quí giá của công nghiệp. Với diện tích gần ba phần tư bề mặt Irái đất độ sâu trung bình 4km, biển và dại Jương cỏ tác dụng diều hoà nhiệt độ trên trái dất. Trong lòng dại dương có đến 40 nghìn loại cá sinh sống , tổng lượng hàng năm hàng chục triệu tấn , rong biển và những nghành thân mồm chứa protit có giá trị và các nguyên tố vi lượng được sử dụng rộng rãi làm Ihức ăn cho người. Vì vậy nước khống những quan trọng đối với dời sồng, công nghiệp mà còn không thể thiếu dược đối với sự sống của rất nhiiu loài động vật có ích trong nước. Hiện nav con người dang tìm cách sir dụnu một cách khoa học các nguồn niró- - mội lài sản vỏ iỉiá trẽn trái đ ấ t, giữ cho chúng khỏi bị nhiễm bẩn , nhất là bị 8
nhicm lioá chất độc. Đổng thời , bằng phương pháp khoa học tác động vào nước con ni>ườị khônu ngừnụ tạo thèm cho nước những IÍI1Ỉ1 chất đặc hiệt khác có lợi cho kỹ thuật và đời sống. 1.2.Vai trò sinh hoá và độc tính của các nguyên tô hoá học. Các ion kim lại nặng vào cơ thổ có tác hại lớn với các enzim, dặc biệt chúng có ái lực lớn đồi với các phối tír chứa nhóm -SH và -SCHiCỦa các en/.im làm mất hoại tính sinh học của chúng.(11) SH s en/im ^ +Hg2+ —> Enzim 's's‘ Hg + 2H+ Các melallocnzim chứa các ion kim loại trong cấu trúc của chúng được thế chồ bời các ion khác có cùng kích thước và điện tích thì tác dụng sinh hoá của nó bị k>m hãm , ví dụ Zn2+ trung một số meiallocn/.im dược thay thế bằng C(J2+ thì sẽ dán đến sự nhiỗm độc Cd2+. Từ láu người ta dã nhận thấy rằng các nguyên lố dạng vết có một chức năng đạc ">iệi như là một loai chất hoạt hoá cnzim . Chính vì vậy mà xuất hiện một khả nàng nguy hiểm rất lớn đối với cơ thổ sống do việc một số nguyên tố như Cd, Ni, Pb .. Có thể thay thế các nguyên tố cần thiết. Điều này gây ra hội chứng nhiễm dộc và dẫn đến tử vong. Ngoài ra cũng có khá năng một sô' nguyên tố cần thiết có mạt với một ỉirợng dư sẽ làm rối loạn chức năng sinh hoá binh thường của các nụmèn lô' khác do đó sinh ra hội chứng nhiễm độc( l5t 2 ĐAI CƯƠNG VỀ CROM VÀ N1KEN 2.1.Giới thiệu chung về crom( 14) C rom là n g u y ê n tô' n h ó m d , s ố thứ tự 2 4 trong b ả n g h ệ th ố n g tuần hoàn MenJelcep. Crom ở dạng đơn chất là kim loại óng ánh, màu trắng xám. Crom 9
nmivên chất rất dẻo nhưng hợp kim crom với mội số kim loại dùng trong kỹ thuật lại 1.1 một troni; những hợp kim cứnu nhất. Crom dơn chấl dỗ bị thụ động hoá trong axil nitric và axit sunfurie đặc . Khi (lun nónii và đặc biệt ờ trạng thái nghiền nhò erom bị nhiều á kim oxi hơá , ví dụ bị cháv trong oxy 4Cr+ 3()2 = 2Cr2(), ('ác hợp chất Cr(Il) người ta mới chỉ biết dược một ÍI dần xuất như CrO mầu đen. Cr(()H)> mầu vàng , CrS màu đen, CrClj, không màu... các muối Cr(II) là những chất khỉr mạnh , chẳng hạn chúng dề bị oxy không khí oxy hoá. 4|Cr(OH2) J 2f + ()2 + 4H+ = 4[Cr(OH2)6]3+ + 2H20 Nếu môi inrờno nước không chứa chất oxy hoá thì chúng sẽ hị phân huỷ dấn bởi nước: 2CrCl2 + 2H,C) = 2Cr(OH)Cl2+ H2 Các hợp chất bậc hai của Cr(II) thực tế chỉ thể hiên tính bazơ , chẳng hạn Cr)J2+ có cấu tạo bát diện ứng với cấu hình electron [8"T2 lK(d)]-’ |5*r Cr(III) oxyl khó nóng chảy (Tnc = 2265°c ) khòníỉ tan trong nước, kiềm hay axiit Bản chái lưỡng tính của nó thổ hiên khi nấu chảv với các hợp chất tương ứng chẳng hạn nấu chảy Cr2()(với kalidisunfat tạo thành Cr(ỈII) sunfat: 10
Cr>(), + 3K,S20 7 = Cr2(S04)? + 3K2S 0 4 CÒI 1 khi nấu chay Cr,(), với kiềm và các oxit unmg ứnu thì lạo thành xocromat(IIl): 2KOH + Cr2(), = 2KCr()2 + H2G Khi dể yên Cr20,.xH 20 dần dần chuyển llìành Cr(()ỈI)f và mất hoạt lính Cr(OH), này tan nhiều khi có mạt axit hoặc kiềm. C r(O H ), + 3 H ,G + = |C r(()H ,)f, r + Cr(OH), + 30 H = ỊCr(OH)f)]' Có thể biổu diỗn quá trình chuyển hoá Cr(IỈI) trong các phức anion và cation như sau: OH OH n|Cr
3K,Cr,
mạng lâp pỉurơnu tám diộn . Niken có tính chất sắt lừ và có khối lượng riêng 8,9 o/cm' , nhiệt dộ nóng chảy 1453°c , nhiệt độ sôi 3()()0°c . Nikcn có cấu tạo electron uronụ tự Co.Fc nhimg có hoạt tính hoá học kém Co, Fe . Với 0 2 niken chí bát đầu lác dụng ở 50()°c , khi đun nóne , nghiền nhỏcfỗ bị halogen , lưu huỳnh, selen, pilot pho, ascn, anlimon.... oxi hoá. Niken tạo thành các hợp chấl có liên kết kim loại với đa sô các nguyên lố kể trên Ni
có hệ sô dãn nớ nhiệt giống như thuý tinh, được dùng làm chất thay platin để gắn với ihuỷ tinh.... Các hợp chất Ni(II) có số phối trí 6 và 4 ứng với sự phân bố các liên kết Iheo hình bát diện và hình vuông phẳna (lai hoá đsp2) . Các phức chất hát diện của Ni(ll) ihuận từ còn phức chất vuông phẳng thì nghịch từ. Tronq số các phức chất cation của Ni(II) thì phức aquơ và amino là bền và có cấu trúc electron như sau : 8 ' V d8‘a Phức chất aquư có màu lục sáng: NiF2.6H20 , Nì(N 0 j)2.6H20 , NiCC)3.6H2( ) .... Phức chất amoniacal đổu có màu xanh đậm , tương đối dề tạo thành. NiCI2 +6NH, = |Ni(NH3)6JQ2 Nhờ có sự tạo thành amoniacat mà Ni(()H)2 lan được khi có mặt amoniac và muối amoni Ni(OH)2 + 6NH, = [Ni(NH,)6](OH)2 Ni2+ có các phán ứng chính sau: a- Phản ứng với NaOH Ni2++ 2()H = Ni(OH)2 ị lục Cũnụ giống như sắt , Ni2+ có thể bị oxi hoá bởi các chất oxi hoá mạnh như Br2, Cl2 tạo thành Ni’+ 2Ni(OH)2 + Br2 + 20H = 2Ni(OH), + 2Br b- Phản ứng với NH4OH NiCl2 + NH4()H = NiOHQ + NH4C1 NiOHCl + 5 NH4OH + NH.CI = [Ni(NH?)6J2+ + 2C\ + 6H2Q 14
c- Phản ứng với (NH4)S Tron li môi trường axil NiS không hình thành , nó kết tủa khi tác dụng với amonisulua tương tự Co2+. (NH4)2S + Ni2+ = NiS + 2NH‘1+ NiS có 3 dạng thù hình a, Ị3, Ỵ , để lâu dạng a chuyển sang dạng ị3 và y chi tan trong nước cường thuý. d- Phản ứng với đimetylglioxim. OH Ọ....H-Ọ I _ V Ị H .,C -C -N HjC - c = N N = c - CH, 2 I + Nii+ + 2NH| = ị Ni I +2N If 11 - (' = N H, C- C = N N = C- CH, OH Ò - H .. .. Ẳ 2.3- Độc tính của crom: Kim loại nặng có trong nước thải gây độc hại cho con người , động vật, thực vậi. Tuỳ thuộc vào từng kim loại năng và hàm lượng của chúng. Đối với crom nó gây ảnh hưởng lớn đến con người và động thực vật. Đối vói con ngưòi [9J: Trong nước thải crom ờ dạng Crỉ+ và Cr6+ nhưng Cri+ Ihường găp hơn . Dạng này bị ảnh hưởng bởi mức độ khử của ion kim loại trong nước và cả các hợp chất hữu cơ cố tính khử. Nguồn gốc của nó là do chất thải từ công nghiộp mạ và quá trình đốt cháy các nhiên liệu hoá thạch . Hiệp hội WHO (Worrld Health Organization) tìm thấy 17 nguồn nước ngầm và một nguồn nước bề mặt có chứa nồng độ Crom tổngcọM^ lớn hơn 50mg/l . Vào nhĩrnu năm 1969 đến năm 1980 liên đoàn cứu trợ thế giới đã đề ra chỉ tiêu cho nước uống với tổng nồng độ crom trung binh là lOmiỉ/l đối với nước bổ mặt và 16mu/l dối với nước ngầm. 15
Crom có dộc tính khá CHO , chỉ cần một lượng nhỏ có thể i>ây bênh cho con người. Khi nó xâm nhập vào cơ thổ người có tác hại lớn đối với các enzim , nó thay thố nhỏm -SH- trong en/im làm mất hoạt tính của enzim.Do vậy nó gáy bệnh cho nmrời: Gây bệnh ean, thân , dối loạn dường hô hấp. Nếu bị nhiễm dộc Cr6+mãn tính có thể gây viêm da, loét da. Niiười hay động vật tiếp xúc với Crom qua đirờnn hô hấp sẽ bị ung thư. Đôi với động vật [13]: Người ta khảo sát sự sống của cá chép hằng cách ngâm Irứng cá sau khi thụ tinh vào trong nước có chứa Cr6+ ở nồng độ 3,9 - 9,6 mmol/l tại pH= 7,8 crom không ảnh hưởng đến tý lệ nở trứng và tỷ lệ mắc bệnh tuỷ sống của cá. Nhưng với nồng độ 9,6mmol/l và pH=6.3 làm giảm tỷ lê nở trứng, tăng tỷ lê từ vong Nếu ngâm trứng cá trong nước có nồni? độ 3,9mmol/l ở pH=7,8 thì làm tăng sự kết dính của những lố bào tiết ra chất nhẩy. Nước có nổng độ 3,9 mmol/1 tại pH=6,3 tỷ lệ mắc bênh tuỷ sống của cá tảng, mang và vây khô hưn, khả năng chịu rét kém hon. Nhtr vậy tại pH= 7,8 tỷ lê tử vong và tỷ lộ mắc bệnh tuỷ sống là không đáng kể so với tại pH=6,3. Người ta cũng ihấy crom gây ảnh hưởng đến quá trình phát triển thực vật, như gây bệnh vàng lá đới với lúa. Do crom có ảnh hưởng xấu đến môi trường và gây tác hại đến cuộc sống con người, động, thực vật. Tổ chức ytế thế giới WHO đã đưa ra qui định hàm lượnu cho phép của crom trong nước uống là 0,05mg/l ơ Việt nam , Bộ khoa học công nghê và môi trường cũng đã đưa ra một số chi tiêu chuẩn tạm thời về hàm lượng crom troníỉ nước như sau: • Nước thải : 0 , 8 - 3mg/l • Nước bề mặt : (),5mg/l 16
• Nước ăn, sinh hoạt : 0,05mg/l 2.4.ĐỘC tính của niken 112ị: Trong nirớc sinh hoại và nước tự nhiên thường ít gặp niken, nó chí có ở mội số nguổn nước chảy qua các vùn li có chứa quặng niken và cỏ nhiều trong nước thải mội số nhà máy luyôn kimvà hoá chất có dùng niken . Trong nước niken thường tôn lại Ni2+ dạng phức xianua. Nước chứa Ni2+ gây ra chứng ne ứa , viêm da ở những người nhạy cảm với niken và gây ngộ độc do cacbonyl niken , ảnh hưởng phổ biến nhái do tiếp xúc với nikcn là “chứng ngứa nikcn” chủ yếu là nhữno người làm mạ niken. Ngoài ra cũng xây ra hiện tượng ngộ độc nikcn do hít phái bụi niken. Đã có một sô' tài liệu chỉ ra rằng một số công nhân làm trong nhà máy tinh luyện niken mắc phải bộnh ung thư phổi, họn^ và mũi. Nguyên nhân chính của vấn đỗ này vẫn chưa giải thích được hoàn toàn nhưng người ta cho rằng nó có liên quan đến niken. Những nghiên cứu cho biết độc tính đặc biôt của cacbonyl niken dưới dạng nhỏ, mịn láng đọng trong phổi ở điều kiện ẩm của dịch phổi gây nên kích ứng xunu htiyếl và phù nồ ở phổi. Do đó nuười ta cho ràng ngưỡng khônií độc là 10 ’ ppm chính là nồng độ tối đa của cacbonyl niken trong khòniỊ khí mà người công nhân tiếp xúc qua 8 giờ làm việc mà khổng gây tổn hại sức khoẻ. ị GIỚI THIỆU VỂ KHOÁNG SÉT:(8) Đất sél là một loại quăng đặc biệt , được con người biết đến và sử dụng troíìụ dời sống lừ cách đây hàng nghìn năm . Nếu dựa Iheo dặc tính dỗ nhận biết có Ihể định nghĩa khoáng sét như sau: “ Đất sét iù loại quặng dạng đất mịn , khi trộn thôm nước trở nôn dẻo có thể tạo hình theo ý muốn, để khổ vẫn giữ nguyên hình dánu đó, khi nung lên thì chắc đặc thành đá”. Ngày nay người ta xác định dược rằng đất sét là hỗn hợp chứa nhiều khoáng vật irons dó khoáng vật sét là chủ yếu (trên 70%) còn lại là khoáng vật phi sét như: 17
thạch anh, mica, gippit ... ngoài ra trong đất sét còn có các loại khoáng vật hữu cơ là sán phẩm của quá trình phân huý xác động thực vật. Nói chung lất cá các khoáng sét đều có dạng cấu tạo từ nlìữni’ tấm tứ diện SiO_|4 và bát diện ỊAl(OH)6]’' , các tấm tứ diện và hát diên đểu có cấu tạo lớp. Chính nhờ cấu tạo lớp và kích thước của các hạt nhó nôn đất sét có tính dẻo, có khá nánu tạo hình kết dính. Ngoài ra, đất sét có dặc lính quan irọng nữa mà ní>ày nay đang được các nhà khoa học nghiên cứu và sử dụng là sự thay thế dịch chuyển các ealion trong cấu trúc dán đến khả năng hấp thụ và trao đổi giữa các cation của khoáng với các cation bôn ngoài. Cơ chế của quá trình này được giải thích như sau: Các cation Si4+ ờ tấm tứ diện và Al3+ ở tấm bát diện có thể bị thay thế bởi các cation có điện tích bé hơn như Cr3+, Ni2+ .V.V.. làm cho khoáng sét tích điện ám. Các cation bù trừ điện tích âm đó có khá năng trao đổi với các cation nằm tronẹ môi trường liếp xúc với khoáng sét. Dựa vào cấu Irúc chủ yếu là cách xấp xếp giữa các tấm từ diện và bát diện ĩiìà người ta chia chúng thành các loại khác nhau: caolinit, monlorilonit 3.1. Khoáng sét nhóm caolinit: ▲ . IX
Tròn hình chi) la Ihấy mỗi lớp caolinũ uỏm 2 lá lứ diện Si04 quay đỉnh về phía 2 lá bát diện tại nút mạng lưới chung thì OH được thay thế hằng o2 . Vì bán kính của o2 bằng 1,36A° rất lớn so với bán kính của Si4+ là 0,39A° nên mạng tinh thê caolinit íỊồm phán mạng o2 và OH gói gém chắc dặc còn các cation Si4+, Mtr+..v .V .. nằm trong vùng chống của mạnc anion đó 3 .2 . K h o á n g s é t n h ó m m o n t m o r i l o n i t : 19
Nhổm khoáng này còn gọi là khoáng sét 2/1 vì mỗi lứp của khoáng sél này iỉỏm 2 tám tứ diện và một tấm bát diện . Hai tấm tứ diện cùng quay đinh chung vào tấm hát diện ở giữa. Mạng lưới của khoáng này thường có sự thay thế của Ali+ bằng Crỉ+, Fe2+ ... và vị trí của Si4+ thay thế hởi Al,+ ... sự thay ihế này làm toàn mạng lưới tích diện âm . Các cation N a\ Ca2+ ... bù vào điện lích Ihiếu dỏ được phân bố giữa các lớp. Công thức gần đúng là Al2|(()H)2Si4O10] . nH20 trong dó nH2() là nước hấp phụ . Nél đặc biệt của cấu trúc khoáng vật nhóm này là các lớp cách nhau bởi 2 mặt anion ()’\ do đỏ khônu có liên kết hyđro giữa các lớp làm cho khoáng vật có độ phân tán cao . Cation bù Irừ cho sự thay thố đồng hình không đổng hoá Irị được phán hố giữa các lớp, mặt khác các cation này bị hydrat hoá theo mức độ khác nhau nên dẻ dàng trao đối với các cation có trong dung dịch tiếp xúc với khoáng SÓI. bo đó khoáng sét này có đặc tính trươntĩ nở mạnh. Khoáng sét montmorilonit chứ a cation trao dổi là Na+có tôn là sét bentonil . 4- MỘT SỔ PHƯƠNG PHÁP x ứ LÝ VÀ THU H ổi CROM, NIKEN TỪ NƯỚC THẢI CÔNG NGHIỆP. Thông thường để xử lý và thu hổi crom từ nước thải công nghiệp , người ta dùng phương pháp : hoá học, hoá lý, sinh hoá. Phương pháp hoá học và hoá lý là những phương pháp dùng để xử lý thu hổi kim loại quí hoặc để khử chất độc , các chất ánh hường xấu đối với giai đoạn làm sạch sinh hoá sau này. Cơ sở của phương pháp hoá học là phản ứng hoá học , các quá Irình hoá lý diễn ra giữa chất bẩn và hoá chất cho thêm vào. Những phán ứng diền ra có thể là: phản ứng oxi hoá, khử, phản ứníỊ tạo kêì lủa. phán ứng phân huỷ. 4.1- Phương pháp trung hoà:[6] Nước thải sản xuất irong nhiều lĩnh vực công nghiệp có chứa axit hoặc kiềm, dể ngăn ngừa hiện tượng xâm thực của axit, kiềm người ta dùng phương 20