Lu n Văn T t Nghi p - Đ i h c chính Quy - Tr ng ĐHKHTN - ĐHQGHN - Khoa ạ ọ ệ ậ ố ườ
Hóa SV th c hi n: Ph m Th H ng ự ệ ạ ị ườ - Hà N i - Tháng 5 năm 2008 ộ
B GIÁO D C VÀ ĐÀO T O
Ộ
Ụ
Ạ
Tr
ng: ĐHQG HÀ N I
ườ
Ộ
Tr
ng ĐH KHOA H C T NHIÊN
ườ
Ọ Ự
KHOA: HÓA H C Ọ
TÊN Đ TÀI: Ề
ử Nghiên c u kh năng s d ng than bùn x lí
ử ụ
ứ
ả
Ni2+ trong n
c th i c a công ty khoá Vi
ướ
ả ủ
ệ
t Ti p ệ
LU N VĂN T T NGHI P H CHÍNH QUY Ố Ậ Ệ Ệ
Ngành: Hoá H c ọ
Giáo viên h ng d n: PGS. TS Nguy n Đình B ng ướ ễ ẫ ả
Sinh Viên: Ph m Th H ng ạ ị ườ
Hà n i tháng 05 năm 2008 ộ
Lu n Văn T t Nghi p - Đ i h c chính Quy - Tr ng ĐHKHTN - ĐHQGHN - Khoa ạ ọ ệ ậ ố ườ
Hóa SV th c hi n: Ph m Th H ng ự ệ ạ ị ườ - Hà N i - Tháng 5 năm 2008 ộ
L I C M N Ờ Ả Ơ
ả L i đ u tiên em xin chân thành c m n Th y giáo PGS.TS Nguy n Đình B ng ờ ầ ả ơ ễ ầ
đã giao đ tài và t n tình giúp đ em trong su t quá trình làm khoá lu n. ề ậ ậ ỡ ố
Em xin chân thành c m n các th y cô giáo trong khoa đã t o m i đi u ki n t ả ơ ệ ố ề ầ ạ ọ ấ t nh t
trong quá trình em h c t p và làm khoá lu n ọ ậ ậ
Em xin chân thành c m n t i các anh, các ch trong phòng hoá môi tr ả ơ ớ ị ườ ng
cũng t ấ ả ọ t c các b n sinh viên đã giúp đ và đ ng hành v i em trong su t quá trình h c ồ ạ ỡ ớ ố
i khoa Hoá - Tr ng ĐHKT T Nhiên t p t ậ ạ ườ ự
Hà n i ngày 02 tháng 05 năm 2008 ộ
Lu n Văn T t Nghi p - Đ i h c chính Quy - Tr ng ĐHKHTN - ĐHQGHN - Khoa ạ ọ ệ ậ ố ườ
Hóa SV th c hi n: Ph m Th H ng ự ệ ạ ị ườ - Hà N i - Tháng 5 năm 2008 ộ
CH NG I - ƯƠ M Đ U Ở Ầ
Ch a bao gi ng l ư ờ ấ v n đ môi tr ề ườ i đ ạ ượ ự c nh c đ n nhi u nh hi n nay s ô ắ ế ư ệ ề
nhi m, đ c bi ng n c, đang tr thành v n đ nh c nh i không ễ ặ ệ t là ô nhi m môi tr ễ ườ ướ ề ứ ấ ở ố
ch c a riêng m t qu c gia nào mà là m i quan tâm c a toàn th gi i. Vi t Nam cũng ế ớ ỉ ủ ủ ộ ố ố ệ
, nh t là khi mà n c ta đang ngày càng đ i m i trên con đ không ph i là ngo i l ả ạ ệ ấ ướ ổ ớ ườ ng
Công nghi p hoá - Hi n đ i hoá đ t n c. ấ ướ ệ ệ ạ
Chính vì m c đ ô nhi m tr m tr ng c a nó cũng nh vì v trí to l n không th ủ ứ ộ ư ễ ầ ọ ớ ị ể
thi u c a n c s ch không ch trong nhu c u sinh ho t mà v n đ s d ng, b o v ế ủ ướ ạ ề ử ụ ầ ạ ấ ả ỉ ệ
n c s ch đã, đang và c n đ c quan tâm tho đáng. Nh ng c n thi ướ ạ ầ ượ ư ả ầ ế ơ t h n, c p bách ấ
c th i nh m cung c p n h n là vi c tìm ra các bi n pháp x lí n ơ ử ệ ệ ướ ấ ướ ạ ả c s ch đ m b o ả ả ằ
cho đ i s ng và s c kho c ng đ ng. ứ ờ ố ẻ ộ ồ
Có r t nhi u các bi n pháp cũng nh các v t li u dùng đ x lí n c t ậ ệ ể ử ư ề ệ ấ ướ ươ ứ ớ ng ng v i
các ngu n gây ô nhi m. Ví d : Ph ng pháp k t t a, ph ng pháp chi t, ph ng pháp ụ ễ ồ ươ ế ủ ươ ế ươ
h p ph v i các v t li u nh than ho t tính, than xoan, qu ng…. Trong đó đang đ ấ ậ ệ ụ ớ ư ạ ặ ượ c
ứ ng d ng nhi u nh t hi n nay là ph ấ ụ ề ệ ươ ng pháp h p ph . ụ ấ
Than bùn cũng là m t lo i v t li u h p ph đã đ c nghiên c u s d ng nhi u trên ạ ậ ệ ụ ấ ộ ượ ứ ử ụ ề
th gi i. Tuy nhiên Vi t Nam nó ch a đ c đánh giá và quan tâm x ng đáng. Do ế ớ ở ệ ư ượ ứ
2+ trong n
c gi v y trong b n lu n văn này chúng tôi xin đ ậ ả ậ ượ ớ ộ ậ ệ i thi u v than bùn - M t v t li u ệ ề
h p ph đ y ti m năng thông qua vi c dùng than bùn đ s lí Cu ấ ụ ầ ể ử ề ệ ướ ả c th i
b ng ph ằ ươ ng pháp h p ph . ụ ấ
D a trên c s đó, em chia lu n văn làm ba ph n: ơ ở ự ậ ầ
2+, v than bùn và đ i ạ
i thi u chung v s ô nhi m n c b i Cu Ph n I: T ng quan: Gi ổ ầ ớ ề ự ệ ễ ướ ở ề
c ng v nguyên t Cu ươ ề ố
Lu n Văn T t Nghi p - Đ i h c chính Quy - Tr ng ĐHKHTN - ĐHQGHN - Khoa ạ ọ ệ ậ ố ườ
Hóa SV th c hi n: Ph m Th H ng ự ệ ạ ị ườ - Hà N i - Tháng 5 năm 2008 ộ
2+
CH NG II : Th c nghi m: Ti n hành các nghiên c u kh o sát v than t ƯƠ ự ứ ệ ế ề ả ố ư ả i u, nh
2+, l
h ng c a pH, th i gian h p ph , l ng Cu ng than đ n hi u su t h p th Cu ưở ụ ượ ủ ấ ờ ượ ấ ấ ụ ế ệ
c a than bùn. Kh o sát kh năng h p ph c a v t li u h p ph v i m u n ủ ụ ủ ậ ệ ụ ớ ẫ ướ ả ả ấ ấ ả c th i
ch a đ ng cùa nhà máy khoá Vi ứ ồ ệ t Ti p Hà N i ộ ệ
ậ Ph n III: Th c nghi m: T các k t qu thí nghi m em rút ra k t lu n và nh ng nh n ự ừ ữ ệ ế ệ ế ầ ả ậ
xét thích h p ợ
ệ Do trong quá trình ti n hành nghiên c u còn nhi u h n ch v th i gian, đi u ki n ế ề ờ ứ ế ề ề ạ
nghiên c u cũng nh ki n th c nên có th có nh ng sai sót không trành kh i, em mong ư ế ứ ứ ữ ể ỏ
ệ th y cô và cácn b n thông c m đ ng th i xem xét giúp đ em hoàn thi n h n n a vi c ơ ữ ệ ầ ạ ả ồ ờ ỡ
ộ ả nghiên c u này đ mong có th góp m t ph n nh bé c a chúng em vào công cu c b o ầ ứ ủ ể ể ộ ỏ
ng. v môi tr ệ ườ
M C L C
Ụ
Ụ
c và tình hình n c hi n nay ệ ướ ủ ướ
ng n c ướ ườ ưở ạ ướ ị ng đ n môi tr ế c th i ả
ng ủ ườ ạ ặ nh h ế ố ả c b ô nhi m và n ướ ễ c ng n ướ ấ ượ ng c a kim lo i n ng đ i v i môi tr ạ ặ ố ớ ễ
ệ ng pháp x lí kim lo i n ng ạ ặ
c ượ ử ng pháp trao đ i ion ổ ng pháp k t t a ế ủ ng pháp th m th u ng ẩ ng pháp h p ph ấ ấ ụ nhiên ồ than bùn ậ ệ ự ơ ấ ụ ế ạ ừ ố ậ ệ ậ ấ ậ ệ ậ ấ ệ i thi u v than bùn ề ụ ủ ọ ủ ụ ấ ạ ố ớ L i c m n ờ ả ơ L i m đ u ở ầ ờ m c l c ụ ụ ng I – T ng quan Ch ươ ổ I. T m quan tr ng c a n ọ ầ II. N c ô nhi m ướ ễ III. N c và các y u t ướ Phân lo i n M t s ch tiêu ch t l ộ ố ỉ nh h ả ưở m t s ngu n gây ô nhi m kim lo i n ng ồ ộ ố Khai thác m ỏ Các ngành công nghi p khác M t s ph ộ ố ươ Ph ươ Ph ươ Ph ươ Ph ươ K thu t h p ph dùng các v t li u t ụ ỹ Nhóm v t li u có ngu n g c vô c K thu t h p ph dùng v t li u h p ph ch t o t ỹ ụ Gi ớ C ch h p ph c a than bùn ơ ế ấ Đ ng h c c a quá trình h p ph ộ Ái l c c a kim lo i đ i v i than bùn than bùn và tái t o v t li u h p ph Thu h i kim lo i t ạ ạ ừ ự ủ ồ ậ ệ ấ ụ
Lu n Văn T t Nghi p - Đ i h c chính Quy - Tr ng ĐHKHTN - ĐHQGHN - Khoa ạ ọ ệ ậ ố ườ
Hóa SV th c hi n: Ph m Th H ng ị ườ - Hà N i - Tháng 5 năm 2008 ộ ạ ồ ệ
ng pháp h p ph ụ ươ ế ộ ơ ở
ấ ụ ụ ọ ấ ụ i trong h p ph ấ ươ ươ
ng đ n quá trình h p ph và gi i h p ả ấ ụ ấ ộ ồ ệ ấ
ng chu n và ch n đi u ki n phân tích theo ph ng pháp AAS ươ ệ ề ẩ ọ
ệ ng pháp AAS ươ ẩ ồ ệ ớ ậ ệ ả ạ
ạ ấ ạ ộ ụ ế ộ 2+ có trong n c th i m đi n và quy trình x lý ự ệ Vi t Nam Ngu n than bùn ở K t lu n chung v than bùn ề ậ ng pháp nghiên c u N i dung và ph ươ ứ C s lý thuy t c a ph ấ ế ủ Khái ni m chung ệ H p ph v t lý và h p ph hoá h c ụ ậ ấ Cân b ng h p ph và t ằ ả ụ ấ ng trình c b n c a quá trình h p ph Ph ơ ả ủ Ph ng trình đ ng l c h p ph ụ ự ấ ộ Các mô hình h p ph đ ng nhi t ụ ẳ ấ ệ nh h M t s y u t ế ưở ộ ố ế ố ả Quá trình h p ph đ ng trên c t ụ ồ ấ Đ i c ng v đ ng và s ô nhi m đ ng ề ồ ễ ự ạ ươ Ch ng II. Th c nghi m ự ươ D ng c , hoá ch t ụ ụ D ng cụ ụ Hoá ch t ấ L p đ ậ ườ Nguyên t c ắ Ch n đi u ki n đo ề ọ L p đ ng chu n đo đ ng theo ph ậ ườ Th c nghi m ự S ch v t li u h p ph , kh o sát và so sánh v i v t li u ho t hoá ấ ụ ơ ế ậ ệ S ch v t li u h p ph ụ ấ ơ ế ậ ệ v t li u h p ph và quá trình ch y c t Quy trình t o viên t ạ ộ ừ ậ ệ Ch y c t và thông s liên quan đ n c t ố Phân tích xác đ nh n ng đ Cu ồ ị ạ ệ ướ ả ộ ử
Ch ươ ng I - T ng quan ổ
1.1.a. T m quan tr ng c a n c và tình hình n ủ ướ ầ ọ ướ c hi n nay ệ
T t c chúng ta đ u bi t r ng, n c có vai trò vô cùng quan tr ng trong cu c s ng. ấ ả ề ế ằ ướ ộ ố ọ
T t c m i ho t đ ng t ấ ả ọ ạ ộ ừ ề sinh ho t đ n s n xu t công nghi p, nông nghi p… đ u ạ ế ả ệ ệ ấ
không th t n t i n u thi u n c. M t khác n c còn là m t trong các ch tiêu xác ể ồ ạ ế ế ướ ặ ướ ộ ỉ
xã h i. đ nh m c đ phát tri n c a n n kinh t ị ể ủ ề ứ ộ ế ộ
Lu n Văn T t Nghi p - Đ i h c chính Quy - Tr ng ĐHKHTN - ĐHQGHN - Khoa ạ ọ ệ ậ ố ườ
ng n Hóa SV th c hi n: Ph m Th H ng ự ạ ệ c m t t n s n ph m, l ượ ộ ấ ả ượ ị ườ - Hà N i - Tháng 5 năm 2008 ẩ ộ ầ c c n tiêu th nh sau: Than c n ụ ư ướ ầ Ví D : Đ có đ ụ ể
‚ 3‚ 5 t n n c, d u m t 30 ‚ 50 t n n c, gi y t 200 5000 ấ ướ ỏ ừ ầ ấ ướ ấ ừ ‚ 300 t n, g o t ấ ạ ừ
10.000 t n n c…. Bên c nh đó, n ấ ướ ạ ướ c còn tham gia vào nhi u quá trình hoá h c quan ề ọ
tr ng trong c th ng i và sinh v t…. ơ ể ườ ọ ậ
Nhìn chung, kh i l ng n c tiêu th trên th gi ố ượ ướ i đ ế ớ ượ ụ c phân ph i nh sau: ố ư
+ 3 ‚ 9% cho nhu c u sinh ho t ầ ạ
+ 15% ‚ 17% đ s n xu t công nghi p ệ ể ả ấ
+ 80% cho s n xu t nông nghi p ệ ả ấ
L ng n c trên th gi i r t l n (chi m 71% di n tích b m t trái đ t) nh ng theo ượ ướ ế ớ ấ ớ ề ặ ư ế ệ ấ
c m n. Nh v y t c là l ng n các nhà nghiên c u thì 97,3% là n ứ ướ ư ậ ứ ặ ượ ướ c ng t còn l ọ ạ i
r t ít. Ngày nay v n đ khan hi m n ấ ấ ề ế ướ ạ ủ c ng t đã th c s tr thành m i lo ng i c a ự ự ở ọ ố
toàn th giói, ngay c nh ng vùng có đi u ki n thu n l i nh t v sông ngòi. Bên ả ở ữ ậ ợ ế ề ệ ấ ề
c ng t l i đang b đe do b i s ô nhi m nghiêm tr ng. c nh đó n ạ ướ ọ ạ ạ ở ự ễ ọ ị
V i nhu c u cu c s ng ngày càng cao, xã h i ngày càng phát tri n thì n ộ ố ể ầ ớ ộ ướ c ng t ngày ọ
càng tr nên quan tr ng và c n thi ầ ở ọ ế ấ t không ch cho sinh ho t mà còn cho c s c xu t ạ ả ả ỉ
kinh t .ế
1.1.b. N c ô nhi m ướ ễ
1.1.1. N c và các y u t nh h ng đ n môi tr ng ế ố ả ướ ưở ế ườ
N c là ngu n tài nguyên r t c n thi ấ ầ ướ ồ ế ầ t cho s s ng trên trái đ t. N c luôn luôn tu n ấ ự ố ướ
hoàn trong th gi i t nhiên. ế ớ ự
ng n c, d t Các ch t gây ô nhi m khi đi vào môi tr ễ ấ ườ ướ ướ i tác đ ng c a các y u t ủ ế ố ự ộ
nhiên s bi n đ i, t n l u và tác đ ng đ n môi tr ổ ồ ư ẽ ế ế ộ ườ ễ ng, có nhi u tác nhân gây ô nhi m, ề
tuy nhiên trong nghiên c u ta chia 10 nhóm c b n: ứ ơ ả
- Các ch t h u c d b phân hu sinh h c ấ ữ ơ ễ ị ọ ỷ
- Các ch t h u c b n (không b phân hu sinh h c) ấ ữ ơ ề ọ ỷ ị
- Các kim lo i n ng ạ ặ
- Các ion vô c vô c khác ơ ơ
- Các khí hoà tan
- D u m và các s n ph m c a d u m ả ủ ầ ầ ẩ ỡ ỏ
- Các ch t phóng x ạ ấ
- Các lo i vi trùng (vi khu n, vi sinh v t đ c h i) ậ ộ ạ ạ ẩ
- Các ch t có m u, mùi ầ ấ
- Các ch t r n d ấ ắ ướ ạ i d ng huy n phù, keo… ề
Lu n Văn T t Nghi p - Đ i h c chính Quy - Tr ng ĐHKHTN - ĐHQGHN - Khoa ạ ọ ệ ậ ố ườ
ạ ộ c ta m c đ đô th hoá còn th p nh ng do c s h t ng còn y u kém nên môi Hóa SV th c hi n: Ph m Th H ng ự ứ ộ ệ ị ư ị ườ - Hà N i - Tháng 5 năm 2008 ơ ở ạ ầ ấ ế n Ở ướ
tr ng n c m t s n i b ô nhi m và h u h t các h th ng n ườ ướ ộ ố ơ ị ệ ố ễ ế ầ ướ ệ c th i công nghi p, ả
l n đô th ch a qua x lí đã th i vào h th ng thoát n ẫ ệ ố ị ư ử ả ướ ồ c chung và nhi u vùng ngu n ề
n ướ c ng m b đe do ô nhi m, đ c bi ạ ễ ầ ặ ị ệ ị t là các đi m g n t p trung nh : rác th i đô th , ầ ậ ư ể ả
công nghi p, các nghĩa trang… ệ
Chính vì v y mà đã có nhi u h i ngh khoa h c quan tâm đ n nh ng bi n pháp c th ụ ể ữ ề ế ệ ậ ộ ọ ị
ng và ch ng ô nhi m môi tr ng n c. b o v môi tr ệ ả ườ ễ ố ườ ướ
1.1.2. Phân lo i n c b ô nhi m và n ạ ướ ị ễ ướ c th i ả
Đ đ m b o cho bi n pháp công ngh c th đ c th c thi và l a ch n gi i pháp ta ệ ụ ể ượ ể ả ệ ả ự ự ọ ả
phân chia thành các lo i n c th i sau đây: ạ ướ ả
- N c th i sinh ho t ả ướ ạ
- N c th i công nghi p (hay còn g i là n c th i s n xu t) ướ ệ ả ọ ướ ả ả ấ
- N c th i t nhiên ả ự ướ
c th i đô th là thu t ng chung đ ch ch t l ng trong h - N c th i đô th (n ả ị ướ ướ ể ỉ ấ ỏ ữ ả ậ ị ệ
th ng thoát n c c a m t thành ph , m t khu đô th ; đó là h n h p c a các lo i n ố ướ ủ ợ ủ ạ ướ c ộ ố ộ ỗ ị
th i k trên ) ả ể
ng n c 1.1.3. M t s ch tiêu ch t l ộ ố ỉ ấ ượ ướ
t, n c th i là m t h d th ph c t p, nên vi c nghiên c u v n c và Nh đã bi ư ế ướ ộ ệ ị ể ứ ạ ứ ề ướ ệ ả
n c xem xét toàn di n c v thành ph n l n tính ướ c th i, n ả ướ ị c b ô nhi m c n đ ễ ầ ượ ệ ả ề ầ ẫ
ch t cũng nh s bi n đ i đ c đi m lý – hoá – sinh h c c a n c, do các lo i t p chât ư ự ế ọ ủ ướ ổ ặ ể ấ ạ ạ
có trong n ướ ể ử ụ c gây ra. Tuy nhiên, trong nh ng đi u ki n cho phép, ta có th s d ng ề ữ ệ
m t s ch tiêu chính đ đánh giá ch t l ng c a n c và n ộ ố ỉ ấ ượ ể ủ ướ ướ c th i, n ả ướ ị ễ c b ô nhi m,
ng pháp thích h p. t ừ đó có th đ a ra các ph ể ư ươ ợ
M t s ch tiêu. ộ ố ỉ
* Hàm l ượ ng h p ch t h u c trong n ấ ữ ơ ợ c đ ướ ượ c xét thông qua các ch s ỉ ố
ng các bon h u c TOC - T ng l ổ ượ ữ ơ
- Ch s COD – Nhu c u ô xi hoá h c ỉ ố ầ ọ
* Ch tiêu vi sinh v t c a n c, đ ậ ủ ướ ỉ ượ c xét thông qua các ch s . ỉ ố
- Ch s E.coli và đ chu n coli (E.coli; Đ.C.coli) ẩ ỉ ố ộ
c (VKHK) - T ng s vi khu n hi u khí trong n ẩ ế ổ ố ướ
* Đ pH c a n c ủ ướ ộ
* Đ c ng c a n c, hàm l ng các ion Canxi (Ca), Magie (Mg) ộ ứ ủ ướ ượ
* Đ d n đi n c a n c, EC ệ ủ ướ ộ ẫ
* Hàm l ng m t s kim lo i trong n c nh Fe, Pb, Cu, Zn, Cd… ượ ộ ố ạ ướ ư
Lu n Văn T t Nghi p - Đ i h c chính Quy - Tr ng ĐHKHTN - ĐHQGHN - Khoa ạ ọ ệ ậ ố ườ
Hóa SV th c hi n: Ph m Th H ng ệ ạ ị ườ - Hà N i - Tháng 5 năm 2008 ộ ự * Đ trong Sneller ộ
Trong b n lu n văn này, chúng tôi ch n m u n ẫ ướ ả ậ ọ ằ c th i công nghi p m đi n nh m ệ ạ ệ ả
m c đích nghiên c u x lí kim lo i n ng c a nhà máy m đi n ứ ử ạ ệ ạ ặ ụ ủ
ng [4] 1.2. nh h Ả ưở ng c a kim lo i n ng v i môi tr ạ ặ ủ ớ ườ
Các kim lo i n ng t n t i trong c th s ng v i hàm l ng r t nh nh ng đóng vai trò ạ ặ ồ ạ ơ ể ố ớ ượ ỏ ư ấ
quan tr ng, chúng có th đ c xem nh vi ch t dinh d ể ượ ọ ư ấ ưỡ ng c n thi ầ ế ể t cho s phát tri n ự
i v i hàm l c a c th . Tuy nhiên, n u t n t ủ ơ ể ế ồ ạ ớ ượ ạ ng l n thì chúng là nh ng ch t có h i. ữ ấ ớ
Các kim lo i n ng nói chung là nh ng ch t kìm hãm tính xúc tác c a enzym, chúng có ấ ạ ặ ữ ủ
ái l c l n v i nhóm – SH hay – SCH ự ớ ớ ủ 3 c a các enzym và d n d n làm m t ho t tính c a ầ ủ ầ ấ ạ
enzym.
C ch kìm hãm ho t tính enzym có th mô t trong s đ sau ơ ế ể ạ ả ơ ồ
2+, Ni2+, Zn2+…)
SH S [Enzym] Me + 2H+ + Me2+ fi [Enzym] S (Me là các ion kim lo i, Cd SH ạ
Khi các ion kim lo i trong c u trúc metalloenzym b th ch b i các ion kim lo i khác ị ế ỗ ở ạ ấ ạ
có cùng đi n tích và kích th ng đ ệ c t ướ ươ ươ ẽ ị ế ng, ho t tính sinh h c c a enzym s b bi n ọ ủ ạ
đ i ổ
1.3.M t s ngu n gây ô nhi m kim lo i n ng ạ ặ ộ ố ễ ồ
Có nhi u nguyên nhân gây ô nhi m ngu n n c, song các ch t th i công nghi p đ ồ ướ ề ễ ệ ượ c ấ ả
ạ ộ xem là nguyên nhân chính [2]. Các ngu n gây ô nhi m kim lo i n ng do ho t đ ng ạ ặ ễ ồ
công nghi p bao g m: ệ ồ
1.3.1. Khai thác m ỏ
Ho t đ ng khai thác m là m t ngu n quan tr ng gây ra tình tr ng ô nhi m môi ạ ộ ễ ạ ỏ ộ ồ ọ
tr t v i các n c đang phát tri n. ườ ng đ c bi ặ ệ ớ ướ ể
1.3.2. Các ngành công nghi p khác ệ
Kim lo i n ng đ ạ ặ ượ ứ c ng d ng r ng rãi trong nhi u ngành công nghi p khác nhau, ề ụ ệ ộ
đi u này đã làm tăng s có m t c a chúng trong môi tr ng. ặ ủ ự ề ườ
+ Công nghi p s n xu t các h p ch t vô c ơ ấ ệ ả ấ ợ
Các kim lo i n ng đ ạ ặ ượ c th i ra ả ở ầ h u h t các quá trình s n xu t hoá ch t vô c nh ả ơ ư ế ấ ấ
4, CuSO4…. Tr
quá trình s n xu t xút – clo, HF, thu c nhu m, NiSO c đây, thu ngân ả ấ ố ộ ướ ỷ
đ c th i ra v i l ượ ớ ượ ả ấ ng l n trong quá trình s n xu t xút – clo vì công ngh s n xu t ệ ả ả ấ ớ
c th i t xút – clo s d ng đi n c c thu ngân. Dòng n ệ ự ử ụ ỷ ướ ả ừ ể ệ ồ b đi n phân có th có n ng ể
i 35mg/ lít n ng đ Niken cao t i 390mg/lít đ đ thu ngân lên t ộ ỷ ớ ồ ộ ớ ượ c phát hi n trong ệ
Lu n Văn T t Nghi p - Đ i h c chính Quy - Tr ng ĐHKHTN - ĐHQGHN - Khoa ạ ọ ệ ậ ố ườ
ự ệ ạ n c th i t ng kim lo i n ng th i ra cao ộ 4. Khi hàm l Hóa SV th c hi n: Ph m Th H ng m t nhà máy s n xu t NiSO ả ấ ướ ả ừ ộ ị ườ - Hà N i - Tháng 5 năm 2008 ượ ạ ặ ả
c là nh v y, n u không có bi n pháp x lí thích h p, tri ệ ư ậ ử ế ợ ệ ể t đ thì ô nhi m ngu n n ễ ồ ướ
h u qu t ậ ả ấ ế t y u. Vì v y v n đ x lí tách lo i chúng đ ề ử ạ ấ ậ ượ ặ c đ t ra h t s c c p bách. ế ứ ấ
+ M đi n ạ ệ
N c th i c a quá trình m đi n có ch a m t hàm l ng kim lo i khá cao. Môt ạ ệ ả ủ ướ ứ ộ ượ ạ
nghiên c u t i m t nhà máy m Crôm ứ ạ ạ ộ ở ỹ M ch ra r ng trong n ằ ỉ ướ c th i r a n ng đ ả ử ồ ộ
Crôm là 1,84mg/lít và Ni là 4,1mg/lít. N c r a t ướ ử ừ quá trình m đ ng có hàm l ạ ồ ượ ng
Crôm lên t i 0,84mg/lít và đ ng là 0,44mg/lít. S l ớ ố ượ ồ ấ ớ ng các c s m đi n là r t l n, ơ ở ạ ệ
do v y ô nhi m kim lo i n ng do m đi n là m t ngu n đáng k . ể ạ ặ ạ ệ ễ ậ ộ ồ
i 31 x Theo m t s li u th ng kê, trên đ a bàn thành ph Hà N i (2003), t ị ộ ố ệ ố ộ ố ạ ưở ng m , có ạ
i 22/31 c s m đi n quy mô gia đình mà n c th i b m h u nh đ tr c ti p ra t ớ ơ ở ạ ệ ướ ư ổ ự ế ả ể ạ ầ
m ng thoát n c chung ho c đ c pha loãng tr c khi đ ra m ng thoát n c mà ươ ướ ặ ượ ướ ươ ổ ướ
ơ ở ử ụ không qua khâu x lí nào. Trong t ng s 31 c s đi u tra có 13/31c s s d ng ố ơ ở ề ử ổ
ạ Niken; 21/31 c s s d ng k m; 24/31c s có s d ng Crôm. Bên c nh các kim lo i ơ ở ơ ở ử ụ ử ụ ẽ ạ
c s d ng trong quy s d ng ph bi n trên, Chì, Đ ng, và nhi u hoá ch t khác đ ồ ử ụ ổ ế ề ấ ượ ử ụ
trình m cũng là nh ng nguyên nhân gây ô nhi m n c. ữ ễ ạ ướ
i thi u khái quát lên quy Đ hi u rõ v quy trình m đi n sau đây chúng tôi xin gi ạ ệ ể ể ề ớ ệ
trình m đi n c a công ti khoá Vi ạ ệ ủ ệ ứ ử t Ti p, n i chúng tôi ti n hành nghiên c u x lí ế ệ ơ
n ướ c th i. ả
Quy trình m đi n c a công ti khoá Vi t Ti p đ c nh p ngo i t Đài Loan đ đáp ạ ệ ủ ệ ệ ượ ạ ừ ậ ể
ng nhu c u v s n ph m trong giai đo n phát tri n bùng n c a đ t n c. ứ ổ ủ ấ ướ ề ả ể ầ ẩ ạ
Quy trình công ngh m Cu – Ni – Cr đ c th c hi n theo s đ đ c nêu i đây ệ ạ ượ ơ ồ ượ ự ệ d ở ướ
Lu n Văn T t Nghi p - Đ i h c chính Quy - Tr ng ĐHKHTN - ĐHQGHN - Khoa ạ ọ ệ ậ ố ườ
Hóa SV th c hi n: Ph m Th H ng ự ệ ạ ị ườ - Hà N i - Tháng 5 năm 2008 ộ
B ngâm t y
ể
ẩ
B t y siêu âm
ể ẩ
ệ
B t y đi n ể ẩ phân
Phôi sau mạ Phôi c n ầ mạ
ể B trung hoà axít B ể Thu mạ Cu h iồ
Lu n Văn T t Nghi p - Đ i h c chính Quy - Tr ng ĐHKHTN - ĐHQGHN - Khoa ạ ọ ệ ậ ố ườ
Hóa SV th c hi n: Ph m Th H ng ự ệ ạ ị ườ - Hà N i - Tháng 5 năm 2008 ộ
+ Quá trình s n xu t s n, m c, thu c nhu m ấ ơ ự ả ố ộ
Qua phân tích n c th i c a các quá trình s n xu t s n, m c, thu c nhu m, ng i ta ướ ả ủ ấ ơ ự ả ố ộ ườ
phát hi n th y n ng đ m t s kim lo i n ng r t cao. Ví d nh Al là 100mg/lít, Pt là ộ ộ ố ụ ư ạ ặ ệ ấ ấ ồ
0,8mg/lít, Zn là 10mg/lít….
Qua các s li u th ng kê, có th th y tình tr ng ô nhi m môi tr ng n Vi t Nam ể ấ ố ệ ễ ạ ố ườ c ướ ở ệ
khá ph bi n và đang là v n đ c n gi i quy t c p bách trong quá trình phát tri n kinh ổ ế ề ầ ấ ả ế ấ ể
xã h i. Vi c ki m soát, b o v các ngu n n c cũng nh h sinh thái là vi c làm t ế ồ ướ ệ ể ệ ả ộ ư ệ ệ
Lu n Văn T t Nghi p - Đ i h c chính Quy - Tr ng ĐHKHTN - ĐHQGHN - Khoa ạ ọ ệ ậ ố ườ
ự ệ ạ có ý nghĩa chi n l Hóa SV th c hi n: Ph m Th H ng ế ượ ộ ớ c qu c gia. Vì v y, bên c nh các bi n pháp ki m soát ô nhi m v i ị ườ - Hà N i - Tháng 5 năm 2008 ệ ậ ể ễ ạ ố
nh ng chính sách b o v môi tr ng c a nhà n c, nghiên c u các ph ữ ệ ả ườ ủ ướ ứ ươ ử ng pháp x li
c hi u qu , kinh t t th c và có ý nghĩa. ô nhi m n ễ ướ ệ ả ế là m t vi c làm thi ệ ộ ế ự
1.4. M t s ph ng pháp x lí kim lo i n ng ộ ố ươ ạ ặ ử
1.4.1. Ph ng pháp trao đ i ion [5] ươ ổ
C s c a ph ơ ở ủ ươ ng pháp d a trên qúa trình trao đ i ion c a b m t ch t r n v i các ổ ủ ề ặ ấ ắ ự ớ
ion có cùng đi n tích trong dung d ch khi ti p xúc v i nhau. Các ch t này g i là các ệ ế ấ ớ ọ ị
ch t iônít (ch t trao đ i ion), chúng hoàn toàn không tan trong n ấ ấ ổ ướ c. Các ch t có kh ấ ả
năng trao đ i ion d ng t dung d ch đi n li g i là các cationít, nh ng ch t này mang ổ ươ ừ ữ ệ ấ ọ ị
tính axít. Các ch t có kh năng trao đ i ion âm g i là các aniônít và chúng mang tình ấ ả ọ ổ
ki m. Các ion có kh năng trao đ i c anion và cation thì đ c g i là iônít l ng tính. ổ ả ề ả ượ ọ ưỡ
Ch t trao đ i ion có th là các ch t vô c ho c h u c có ngu n g c t nhiên hay ặ ữ ơ ố ự ể ấ ấ ồ ổ ơ
đ c t ng h p: ượ ổ ợ
* Các ch t trao đ i ion vô c t ơ ự ấ ổ nhiên: zeolít, đ t sét, fespat…. ấ
* Các ch t trao đ i ion có ngu n g c vô c t ng h p: sillicagen, các ôxít và hidrôxít ơ ổ ấ ổ ợ ồ ố
khó tan c a m t s kim lo i: Al, Zn, Cr…. ộ ố ủ ạ
* Các ch t trao đ i ion h u c có ngu n g c t nhiên: Axít humíc c a đ t (ch t mùn) ữ ơ ố ự ấ ồ ổ ủ ấ ấ
3H, RCOOH, ROH, RPO3H….
* Các ch t trao đ i ion t ng h p g m các khung pôlime h u c đ c g n v i các ữ ơ ượ ắ ấ ổ ổ ợ ồ ớ
nhóm có kh năng trao đ i anion, cation nh RSO ổ ư ả
Ph ng pháp này có l i th v nhi u m t: ươ ợ ế ề ề ặ
- Cho phép thu h i ch t có giá tr v i m c đ làm s ch cao ứ ộ ị ớ ạ ấ ồ
- Thi ế ị ậ t b v n hành đ n gi n ả ơ
- V t li u có th tái sinh đ ậ ệ ể ượ c nhi u l n ề ầ
Song, trong th c t nh a trao đ i ion c n đ n 60% th tích bình ch a và 40% còn l ự ế ự ứ ế ể ầ ổ ạ i
là th tích dung d ch đi vào do v y ph ị ể ậ ươ ấ ng pháp này phù h p cho quy trình s n xu t ả ợ
nh , còn v i quy trình s n xu t l n b h n ch ấ ớ ị ạ ả ỏ ớ ế
1.4.2 Ph ng pháp k t t a [5] ươ ế ủ
K thu t k t t a kim lo i d i d ng hiđrôxit đ ậ ế ủ ạ ướ ạ ỹ ượ ử ụ ồ c s d ng ph bi n nh t đ thu h i ấ ể ổ ế
kim lo i t dung d ch. Ph n ng t ng quát nh sau: ạ ừ ả ứ ư ổ ị
Mn+ + nOH- fi M(OH)nfl
Các tác nhân k t t a thông d ng là xút và vôi. Tuy nhiên, k t t a hiđrôxit khá phân tán ế ủ ế ủ ụ
nên khó thu h i b ng cách l c hay sa l ng. Đ tách lo i thu n ti n ng i ta thêm vào ồ ằ ể ệ ắ ạ ậ ọ ườ
tác nhân keo t , tuy n n i d ng pôlime đi n li. Nh c đi m c a k thu t này là: Quá ụ ổ ạ ệ ể ượ ủ ỹ ể ậ
Lu n Văn T t Nghi p - Đ i h c chính Quy - Tr ng ĐHKHTN - ĐHQGHN - Khoa ạ ọ ệ ậ ố ườ
ự ạ ộ trình k t t a hiđrôxit ch là khâu x lí s b vì không th x lí tri Hóa SV th c hi n: Ph m Th H ng ơ ộ ệ ỉ ị ườ - Hà N i - Tháng 5 năm 2008 t đ , l ệ ể ượ ể ử ế ủ ử ả ng bùn th i
sinh ra l n và khó quay vòng, giai đo n làm khô lâu và khá đ t. ạ ắ ớ
So v i k thu t k t t a hyđrôxit, k t t a d i d ng mu i cacbonát thu đ ậ ế ủ ế ủ ướ ạ ớ ỹ ố ượ ế ủ c k t t a
pH = 8 – 9, do đó d thu h i k t t a b ng cách l c hay đ ng nh t h n khi ti n hành ồ ấ ơ ế ở ồ ế ủ ằ ễ ọ
ng pháp này b h n ch b i m t s mu i cacbônat kim lo i có tích s tan g n. Ph ạ ươ ộ ố ế ở ị ạ ạ ố ố
ơ l n nên hi u qu tách lo i th p. Vì v y, k thu t k t t a cácbonat ít thông d ng h n ỹ ớ ậ ế ủ ụ ệ ả ạ ấ ậ
k t t a d ng hyđroxit. Hi n t ế ủ ạ ệ ượ ệ ng quá bão hoà và t o ph c cũng làm gi m m nh hi u ứ ạ ả ạ
i ta làm tăng s m m k t t a b ng cách đ a cát m m qu x lí. Đ kh c ph c ng ể ả ử ụ ắ ườ ố ầ ế ủ ư ằ ị
3 d ng huy n phù vào trong dòng th i c n x lý. Nh v y k t t a thu đ
ho c CaCO ặ ả ầ ử ế ủ ờ ậ ề ạ ượ c
d dàng h n. ễ ơ
K thu t k t t a d i d ng sunfua cũng th ng đ ậ ế ủ ướ ạ ỹ ườ ượ ử ụ c s d ng b i k t t a sunfua kim ở ế ủ
ậ lo i có đ tan nh . K thu t này có th s d ng khi dòng th i ch a ph c ch t, th m ể ử ụ ỏ ỹ ứ ứ ạ ậ ả ấ ộ
ổ chí ngay khi dòng th i ch a các axit có tính ôxi hoá. Mu i sunfua kim lo i ki m th có ứ ề ả ạ ố
ạ đ tan khá l n nên k thu t k t t a sunfua cho phép thu h i ch n l c các kim lo i ộ ậ ế ủ ọ ọ ớ ồ ỹ
n ng. Nh c đi m c a ph ng pháp này là khó thu h i toàn b k t t a sunfua vì đôi ặ ượ ủ ể ươ ộ ế ủ ồ
2S, H2S)
khi chúng t n t d ng huy n phù keo, giá thành c a tác nhân k t t a (Na i ồ ạ ở ạ ế ủ ủ ề
cao.
Ngoài các k thu t k trên, ng ậ ể ỹ ườ ả i ta cũng s d ng m t s cách khác nh m làm gi m ộ ố ử ụ ằ
n ng đ còn l ộ ồ ạ ủ ợ ế i c a kim lo i. Đó là các k thu t đ ng k t t a v i các tác nhân tr k t ế ủ ớ ậ ồ ạ ỹ
i d ng sunfua h u c …. nh ng k thu t này t a hay t o ph c vòng càng, k t t a d ủ ế ủ ướ ạ ữ ơ ứ ữ ạ ậ ỹ
th ng d n đ n vi c s d ng nhi u hoá ch t, giá thành cao và c n có b c x lý th ườ ệ ử ụ ế ề ẫ ấ ầ ướ ử ứ
c p.ấ
1.4.3 Ph c [6] ươ ng pháp th m th u ng ẩ ấ ượ
Ph ươ ng pháp th m th u đ ẩ ấ ượ ắ ủ c dùng đ tách dung môi kh i ch t tan. Nguyên t c c a ỏ ể ấ
ph ươ ng pháp là: N u có m t dung d ch và m t dung môi nguyên ch t ho c hai dung ộ ế ấ ặ ộ ị
d ch có n ng đ khác nhau ngăn cách nhau b i m t màng bán th m thì dùng môi s ị ấ ồ ộ ở ộ ẽ
khu ch tán t ế ừ ơ dung d ch có n ng đ th p sang phía dung d ch có n ng đ cao h n. ộ ấ ồ ồ ộ ị ị
Hi n t ệ ượ ng này x y ra cho t ả ớ ấ i khi màng bán th m phía dung d ch ch u m t áp su t ấ ộ ị ị
D C.R.T thu tĩnh b ng v i áp su t th m th u c a dung d ch. p = ẩ ấ ủ ằ ấ ớ ỷ ị
D C: N ng đ (mol/lít), p: áp su t th m th u , R h ng s khí , T nhi ấ ẩ ấ ằ ồ ộ ố ệ ộ t đ tuy t đ i ệ ố
N u đ t dung d ch d i m t áp su t thu tĩnh l n h n áp su t th m th u thì dung môi ế ặ ị ướ ấ ấ ẩ ấ ộ ớ ơ ỷ
dung d ch qua màng bám th m sang phía dung môi nguyên ch t cho s khuy ch tán t ế ẽ ừ ấ ấ ị
i khi đ t cân b ng m i trong đó áp su t thu tĩnh b ng áp su t th m th u bên ngoài. t ớ ạ ằ ấ ằ ấ ẩ ấ ớ ỷ
Đó là quá trình th m th u ng c. Ng ẩ ấ ượ ườ i ta d a vào nguyên t c này đ ch t o các ắ ể ế ạ ự
Lu n Văn T t Nghi p - Đ i h c chính Quy - Tr ng ĐHKHTN - ĐHQGHN - Khoa ạ ọ ệ ậ ố ườ
Hóa SV th c hi n: Ph m Th H ng ệ ạ thi t b tách ch t b ng màng. Quá trình này ph thu c vào nhi ế ị ị ườ - Hà N i - Tháng 5 năm 2008 ệ t đ , áp su t, đi u ki n ấ ệ ộ ộ ộ ụ ề ự ấ ằ
thu đ ng, k t c u thi t b , b n ch t và n ng đ n ế ấ ỷ ộ ế ị ả ộ ướ ấ ồ ề c th i. Áp su t s d ng nhi u ấ ử ụ ả
nh t cho quá trình th m th u ng c có th đ t t i 150bar. N u màng bán th m ch ẩ ấ ấ ượ ể ạ ớ ế ấ ỉ
gi a l i nh ng phân t ữ ạ ữ ử ớ l n có nghĩa là p su t th m th u th p thì nó g i là ph ẩ ấ ấ ấ ấ ọ ươ ng
pháp siêu l c. Th m th u ng c và siêu l c hi n nay là nh ng ph ng pháp tách qua ẩ ấ ọ ượ ữ ệ ọ ươ
màng bán th m quan tr ng nh t. ấ ấ ọ
1.4.4. Ph ươ ng pháp h p ph ụ ấ
Khi xem xét các qui trình công ngh x lí n c, ng i ta chú ý nhi u đ n ph ệ ử ướ ườ ề ế ươ ng
pháp hoá – lí; và ph ng pháp h p ph là m t ph ng pháp hoá – lí thông d ng, đ ươ ụ ấ ộ ươ ụ ượ c
bi xa x a, nh vi c l c n c b ng than, cát, dá s i….mà tr c đây con ng i đã t t ế ừ ư ệ ọ ướ ằ ư ỏ ướ ườ
c s ch ph c v đ i s ng chính mình. xây d ng thành n n kĩ thu t l c n ề ậ ọ ướ ạ ụ ụ ờ ố ự
N c b ô nhi m th ướ ị ễ ườ ữ ng ch a nhi u lo i ch t tan khác nhau, khó tách l c b ng nh ng ọ ằ ứ ề ạ ấ
ph ng pháp thông th ng, n u dùng ph ng pháp oxi hoá - kh đ lo i b chúng thì ươ ườ ế ươ ử ể ạ ỏ
khá t n kém và g p nhi u khó khăn; nh ng dùng ph ng pháp hoá lí - h p ph thì có ư ề ặ ố ươ ụ ấ
i ta th ng s d ng nh ng lo i ch t h p ph th đ y hi u qu x lí cao h n. ng ả ử ể ạ ệ ơ ườ ườ ấ ấ ử ụ ữ ạ ụ
nh than ho t tính, than c i, than x ư ủ ạ ươ ự ng…đ x lí; còn đ i v i các ch t tan phân c c ố ớ ể ử ấ
2+, Mg2+,…), anion g c axit (Cl
-,
nh các ion kim lo i, cation kim lo i ki m th ( Ca ư ề ạ ạ ổ ố
SO2- ự 4, …) thì dúng các ch t h p ph có kh năng h p ph hoá h c các ch t phân c c ấ ấ ụ ả ấ ấ ọ ị
ợ nh các h p ch t ph vô c , ch t h p ph v t li u t ng h p nh polyurethane, s i ụ ậ ệ ổ ấ ấ ư ụ ư ấ ợ ơ ợ
polistiren…
Trong nhi u giai đo n c a qui trìn ccong nghê x lí n ạ ủ ử ề ớ ướ c, ta có th th y, không th ể ấ ể
thi u đ t đ các ch t ô nhi m trong ế ượ c vai trò c a h p ph , b i vì, mu n x lí tri ụ ở ố ử ủ ấ ệ ể ễ ấ
n c thì vi c dùng các ch t h p ph th ướ ấ ấ ụ ườ ệ ề ng cho hi u qu cao; đ ng th i, có nhi u ệ ả ồ ờ
ki u lo i ch t h p ph (CHP) cho phép tách lo i các ch t tan gây ô nhi m ấ ấ ễ ở ụ ể ạ ạ ấ hai d ng: ạ
các ch t vô c và các ch t h u c ( hay là ch t phân c c và không phân c c) ấ ữ ơ ự ự ấ ấ ơ
Đi u này cho th y tính u vi t c a ph ư ề ấ ệ ủ ươ ấ ng pháp h p ph và vai trò c a các CHP là r t ụ ủ ấ
quan tr ng, r t c n thi t trong các quá trình làm s ch n đó, tìm ấ ầ ọ ế ạ ướ c, x lí n ử c; t ướ ừ
ki m và nghiên c u ch t o các ch t h p ph thích h p dùng trong ph ng pháp x lí. ấ ấ ế ạ ứ ụ ế ợ ươ ử
1. 4. 5. Kĩ thu t h p ph dùng các v t li u t nhiên ậ ệ ự ậ ấ ụ
Ph c s d nh r ng rãi trong x lí n c th i công nhi p vì nó ươ ng pháp h p ph đ ấ ụ ượ ử ụ ử ộ ượ ệ ả
cho phép tách lo i đ ng th i nhi u ch t b n( bao g m c ch t h u c và vô c ) t ấ ẩ ả ấ ữ ơ ạ ồ ơ ừ ề ờ ồ
m t ngu n n c ô nhi m và tách lo i t t ngay khi chúng ồ ướ ộ ạ ố ễ ở ồ ạ n ng đ th p. Bên c nh ộ ấ
ra có u th h n các ph ng pháp khác và đó, s d ng ph ử ụ ươ ng pháp h p ph còn t ấ ụ ỏ ế ơ ư ươ
giá thành x lí th p. V t li u h p ph có th ch t o t ể ế ạ ừ ậ ệ ử ụ ấ ấ ệ nhi u ngu n nguyên li u ề ồ
Lu n Văn T t Nghi p - Đ i h c chính Quy - Tr ng ĐHKHTN - ĐHQGHN - Khoa ạ ọ ệ ậ ố ườ
Hóa SV th c hi n: Ph m Th H ng ạ ệ khác nhau, theo nh ng ph ộ ng pháp khác nhau, đ c bi t nó co th ch t o b ng cách ự ữ ị ườ - Hà N i - Tháng 5 năm 2008 ể ế ạ ệ ặ ằ ươ
bi n tính các ch t th i gây ô nhi m môi tr ả ễ ế ấ ườ ế ả ng nh : tro bay, than bùn hay các ph th i ư
nông nghi p nh : v tr u, v đ u, bã mía, lõi ngô, v d a…Đi u này r t có ý nghĩa ư ỏ ấ ỏ ừ ỏ ậ ệ ề ấ
khi đem ch t có kh năng gây ô nhi m môi tru ng đ x lí ô nhi m môi tr ng. Các ể ử ễ ễ ấ ả ờ ườ
lo i v t li u h p ph th ng s d ng có th k đ n m t s nhóm ch t nh sau: ạ ậ ệ ụ ườ ấ ể ể ế ộ ố ử ụ ư ấ
nhiên [12, 13, 14] 1.4.5.1. Nhóm v t li u có ngu n g c t ậ ệ ố ự ồ
Trên th gi ế ớ i, vi c nghiên c u các kĩ thu t ch t o và s d ng v t li u h p ph t ế ạ ậ ệ ử ụ ụ ự ứ ệ ậ ấ
ngu n n nhiên đ tách lo i kim lo i n ng t ạ ạ ặ ể ừ ồ ướ ị ữ c b ô nhi m đã phát tri n trong nh ng ễ ể
năm g n đây. V t li u h p ph ch t o t ngu n t nhiên: v tr u, bã mía, lõi ngô, bã ụ ế ạ ừ ậ ệ ầ ấ ồ ự ỏ ấ
xhè, v đ u, cám g o, rau câu, r m r …h u h t đ u có kh năng tách lo i, thu h i t ầ ế ề ỏ ậ ồ ố t ạ ạ ả ạ ơ
các kim lo i n ng, giá thành th p l ạ ặ ấ ạ ứ i không đòi h i nh ng khâu x lí v t li u ph c ậ ệ ữ ử ỏ
c các nhà khoa h c ngày càng quan tâm [12] t p, Vì v y, lo i v t li u này đ ạ ạ ậ ệ ạ ượ ọ
+ V l c (peanut hulls) ỏ ạ
Periasamy và Namasivayam đã s d ng v l c đ ch t o than ho t tính v i kh năng ỏ ạ ể ế ạ ử ụ ạ ả ớ
2+ r t cao. Ch c n v i hàm l ỉ ầ
ng than ho t tính là 0.7g/lít có th h p ph tách lo i Cdạ ấ ớ ượ ể ấ ạ ụ
2+ n ng đ 20m/lít. N u so sánh v i các lo i than ho t tính(d ng ạ
dung d ch ch a Cd ứ ị ế ạ ạ ồ ộ ớ
viên) có trên th tr ị ườ ng thì kh năng h p ph c a nó cao g p 31 l n[13] ụ ủ ả ấ ấ ầ
+ V đ u t ng (soybean hulls) ỏ ậ ươ
Có kh năng h p ph t ụ ố ố ớ ấ t đ i v i nhi u kim lo a n ng nh đ ng, k m và các h p ch t ị ặ ư ồ ề ẽ ả ấ ợ
h u c . Trong s so sánh v i m t s v t li u t ữ ơ ộ ố ậ ệ ự ự ớ ỏ ậ nhiên khác (bã mía, v tr u) v đ u ỏ ấ
th hi n ti m năng h p th cao h n h n đ c bi t đ i v i các ion kim lo i n ng. V ể ệ ụ ề ấ ẳ ặ ơ ệ ố ớ ạ ặ ỏ
c x lý v i NaOH và l i hoá b ng axit citric, m t gram v t li u có đ u sau khi đ ậ ượ ử ớ ướ ậ ệ ằ ộ
th tách lo i t i 1,7mmol đ ng ( ng v i 180mg/g). [14] ạ ớ ể ứ ồ ớ
+ Bã mía (sugarcane bagasse)
6+, Ni2+ , Cu2+ … Bên c nh kh năng
Đ c đánh giá nh ph ng ti n l c ch t b n t dung d ch n c và đ ư ươ ượ ấ ẩ ừ ệ ọ ị ướ ượ c ví nh than ư
ho t tính trong vi c lo i b các kim lo i n ng: Cr ạ ỏ ạ ặ ệ ạ ạ ả
tách lo i kim lo i n ng, bã mía còn th hi n kh năng h p ph t ể ệ ạ ặ t đ i v i d u ụ ố ố ớ ầ ạ ả ấ
+ Bã chè(waste tea), bã café (exhausted coffee)
3+ , Cr3+ , Cd2+ b ng bã chè, bã café , Orhan và Buyukgungor
Nghiên c u s tách lo i Al ứ ự ạ ằ
3+ là r t t
ch ra r ng kh năng h p ph c a Al ụ ủ ằ ả ấ ỉ ấ ố ạ t. Khi ti n hành thí nghi m gián đo n: ế ệ
3+ bị
c th i ch a 3 ion kim lo i trên thì Al s d ng 0,3g v t li u khu y v ói 100ml n ử ụ ấ ư ậ ệ ướ ứ ả ạ
tách lo i t i 98% b i bã chè và 96% b i bã café [12] ạ ớ ở ở
1.4.5.2. Nhóm v t li u có ngu n g c vô c [1] ậ ệ ồ ố ơ
+ Diatomit:
Lu n Văn T t Nghi p - Đ i h c chính Quy - Tr ng ĐHKHTN - ĐHQGHN - Khoa ạ ọ ệ ậ ố ườ
2 ngoài ra còn có Al2O3
Hóa SV th c hi n: Ph m Th H ng ạ ự ị ườ - Hà N i - Tháng 5 năm 2008 ệ Là m t lo i kho ng v t t ậ ự ả ạ ộ ộ ủ ế nhiên có thành ph n ch y u là SiO ầ
cùng m t s oxit khác v i hàm l ộ ố ớ ượ ấ ng nh h n. Diatomit là m t lo i khoáng có c u ỏ ơ ạ ộ
ng tr ng thái phân tán cao. Do có đ x p l n nên diatomit có th đ trúc x p th ố ườ ở ạ ộ ố ớ ể ượ c
s d ng r ng rãi trong nhi u lĩnh v c khác nhau v t li u cách đi n, cách âm, bê tông ử ụ ậ ệ ự ệ ề ộ
2, không quá 2%Fe2O3,
nh , dung d ch khoan. Khi diatomit ch a không ít h n 90% SiO ứ ẹ ơ ị
3% các h p ch t h u c và đ m kho ng 2% thì nó đ c s d ng dùng làm ch t tr ấ ữ ơ ộ ẩ ả ợ ượ ử ụ ấ ợ
c, làm gi m đ c ng c a n l ng, tr l c và làm trong n ắ ợ ọ ướ ộ ứ ủ ướ ả ể ạ c sinh ho t, dùng đ lo i ạ
b ch t phóng x trong n ỏ ấ ạ ướ c th i ả
+ Khoáng bentonit:
Bentonit là khoáng sét phi kim thu c lo i alumino silicat, thành ph n hoá h c có th ầ ạ ọ ộ ể
8(AlxMy)O20 trong đó M là Ca, Mg, Na. Có 2 lo i bentonit là bentonit
vi t chung là Si ế ạ
ả ố ki m (Na, K) và bentonit ki m th (Mg, Ca). Nhìn chung bentonit x lý hi u qu đ i ử ệ ề ề ổ
c th i ch a ch t không tan nh các ch t h u c , d u, vi sinh v t. Đ x lý các v i n ớ ướ ấ ữ ơ ầ ể ử ư ứ ấ ậ ả
mu i tan ch a ion kim lo i, ng i ta s d ng bentonit đã ho t hoá bi n tính ứ ạ ố ườ ử ụ ế ạ
+ S d ng tro bay làm v t li u x lí môi tr ng ậ ệ ử ử ụ ườ
Tro bay đ c thoát ra t ng khói các nhà máy nhi t đi n, nó đ c gi i b ng các l ượ ừ ố ệ ệ ượ ữ ạ ằ
ng tro bay th i ra hàng năm c a các nhà máy b l c c h c hay xiclon tĩnh đi n. L ộ ọ ơ ọ ệ ượ ủ ả
r t l n và đó là m t trong nh ng ngu n gây ô nhi m môi tr ữ ấ ớ ễ ộ ồ ườ ng quan tr ng. Theo s ọ ố
li u c a c c b o v môi tr ng Hoa Kỳ thì năm 2000 l ng tro bay th i ra t các nhà ệ ủ ụ ả ệ ườ ượ ả ừ
máy nhi t đi n c a Brazil và có th đ t đ n 4 tri u t n vào năm 2005 [15]. ệ ể ạ ế ệ ủ ệ ấ Ở ệ Vi t
Nam, tuy s nhà máy nhi ố ệ t đi n không nhi u (Ph L i, Ninh Bình, Uông Bí, Th ả ạ ệ ề ủ
Đ c) nh ng l ng tro bay th i ra hàng năm đã có nh h ng không nh đ n môi ư ứ ượ ả ả ưở ỏ ế
tr ng, v i l ườ ớ ượ ử ụ ng tro t n kho ng 90 tri u t n [16] vì v y vi c nghiên c u, s d ng ệ ấ ứ ệ ả ậ ồ
ph th i này trong vi c làm s ch môi tr ng đang đ ế ả ệ ạ ườ ượ c quan tâm r ng rãi. Hi n t ộ ệ ạ i,
nó đ ượ ử ụ c s d ng nh ph gia trong s n xu t xi măng, bê tông nh , v t li u làm ấ ẹ ậ ệ ư ụ ả
đ ng. Và đ c bi t, trong lĩnh v c x lý môi tr ng, vi c ch t o v t li u h p ph t ườ ặ ệ ự ử ườ ậ ệ ế ạ ụ ừ ệ ấ
2+ , Pb2+, Ni2+….) trong các
tro bay ra ng d ng đ x lý các ion kim lo i n ng (Cu ạ ặ ể ử ứ ụ
ngu n n ng nghiên c u r t đ c quan tâm. ồ ướ ị c b ô nhi m đang là h ễ ướ ứ ấ ượ
than bùn 1.4.6. Kĩ thu t h p ph dùng v t li u ch t o t ụ ế ạ ừ ậ ệ ậ ấ
1.4.6.1. Gi ớ i thi u v than bùn ề ệ
Than bùn là lo i than tr nh t trong các lo i than m . Nó đ ấ ẻ ạ ạ ỏ ượ c xem là d ng đ u tiên ạ ầ
c b t đ u b ng s phân hu c a cây c i và c a hình thành than đá. Quá trình này đ ủ ượ ắ ầ ỷ ủ ự ằ ố
lo i th c v t khác trong môi tr ng ng p n ự ậ ạ ườ ậ ướ ủ c c a các đ m l y và các bãi n ầ ầ ướ ả c th i.
Lu n Văn T t Nghi p - Đ i h c chính Quy - Tr ng ĐHKHTN - ĐHQGHN - Khoa ạ ọ ệ ậ ố ườ
Hóa SV th c hi n: Ph m Th H ng ự ệ ạ ị ườ - Hà N i - Tháng 5 năm 2008 ộ Sau đó chúng b oxi hoá ch m b i các vi sinh v t đ t o thành than bùn đ sâu t 2 – ậ ể ạ ậ ở ị ở ộ ừ
5m, và ph i m t đ n 10.000năm m i hoàn thành đ c quá trình này ấ ế ả ớ ượ
Thành ph n c a than bùn đ ầ ủ ượ c hình thành ph thu c vào r t nhi u y u t ộ ế ố ư ạ nh : Lo i ụ ề ấ
nhiên, khí h u vùng , thành ph n c a n cây, đi u ki n t ề ệ ự c ầ ủ ướ ậ
2/g) và kh aỉ
Than bùn th ng có m u hung, x p, có di n tích b m t riêng l n (>200m ườ ề ặ ệ ầ ố ớ
năng th m n c cao. Thành ph n nguyên t nó r t gi ng v i thành ph n nguyên t ấ ướ ầ ố ấ ầ ố ớ ố
c, 55 – 60% C, 0,5% tro, 6%H, 35 – 40% O c a g , bao g m: 75 – 78% là n ủ ỗ ồ ướ
Nói cách khác than bùn là m t lo i v t li u ph c t p, trong đó than non và xenlulo là ạ ậ ệ ứ ạ ộ
thành ph n ch y u. Nh ng thành ph n này, đ c bi ữ ủ ế ầ ầ ặ ệ ứ t là than non và axit humic ch a
nh ng nhóm ch c phân c c nh : ancol, andehit, xeton, ete, axit caboxylic và phenol. ữ ứ ự ư
Đây là nh ng nhóm ch c d tham gia vào liên k t hoá h c ọ ứ ễ ữ ế
Do c u trúc x p và tính phân c c mà than bùn có kh năng h p ph đ c tr ng v i các ụ ặ ự ư ấ ả ấ ố ớ
ch t nh kim lo i, ch t h u c …. ạ ấ ữ ơ ư ấ
Đ c tính này đã đ a đ n m t k t qu : than bùn đ ư ế ộ ế ặ ả ượ ữ c coi nh là m t tác nhân h u ộ ư
hi u cho quá trình làm s ch n c th i có ch a kim lo i hoà tan, đ c bi t là các kim ệ ạ ướ ứ ả ạ ặ ệ
lo i n ng. R t nhi u nghiên c u đã xác nh n kh năng này c a than bùn và nó cũng ạ ặ ứ ủ ề ấ ậ ả
đ c ng d ng Hungary v i vi c s d ng bãi than bùn đ x lí n c th i và sình ượ ứ ụ ở ệ ử ụ ể ử ớ ướ ả
i ta th y r ng: 99,2% - 99,4% P, 40,5% K cùng các l y ch a ch t th i công c ng. Ng ả ầ ứ ấ ộ ườ ấ ằ
kim lo i n ng khác trong n c gi i n đ nh trong than bùn. Các nhà l ạ ặ ướ c th i đã đ ả ượ ữ ạ ổ ị
khoa h c đã nghiên c u và phát hi n ra r ng không ch Hg và các ch t h u c mà các ấ ữ ơ ứ ệ ằ ọ ỉ
kim lo i khác nh : Cd, Cu, Ni, Cr …. đ u có th đ c lo i b khi cho n ể ượ ư ề ạ ạ ỏ ướ c th i có ả
ch a khim lo i ti p xúc v i than bùn. ạ ế ứ ớ
Bên c nh đó, than bùn còn có u đi m v kinh t . Đó là v t li u r t phong phú. R ư ể ề ạ ế ậ ệ ấ ẻ
ti n và s n có. M t khác ph ng pháp x lí l i d dàng, đ n gi n và ít t n kém. Chính ề ẵ ặ ươ ử ạ ễ ả ơ ố
vì v y than bùn có m t s c hút m nh m c a các nhà nghiên c u khoa h c ọ ộ ứ ẽ ủ ứ ạ ậ
1.4.6.2. C ch h p ph c a than bùn ơ ế ấ ụ ủ
C ch h p ph c a các ion kim lo i lên b n m t than bùn v n là m t v n đ đang ơ ế ấ ộ ấ ụ ủ ề ề ạ ặ ẫ
gây nghi u tranh cãi, nó đã tr thành ch đ c a các h i th o l n. ủ ể ủ ả ớ ề ở ộ
Nh ng nghiên c u khác nhau đã đi đ n nh ng k t lu n khác nhau. S khác nhau trong ữ ữ ứ ự ế ế ậ
t ng lo i than bùn, quá trình chu n b than bùn, ph ừ ẩ ạ ị ươ ạ ng pháp nghiên c u và kim lo i ứ
nghiên c u đã làm cho quá trình so sánh k t qu tr lên khó khăn. ả ở ứ ế
c đ a ra b i bao g m: s trao đ i ion, quá C ch tách kim lo i n ng b i than bùn đ ạ ặ ơ ế ở ượ ư ự ở ồ ổ
ứ trình h p ph b m t, h p ph hoá h c, s t o ph c và quá trình h p ph t o ph c ụ ề ặ ự ạ ụ ạ ụ ứ ấ ấ ấ ọ
trong đó c ch trao đ i ion đ ơ ế ổ ượ c nhi u ng ề ườ i ch p nh n nh t. ậ ấ ấ
Lu n Văn T t Nghi p - Đ i h c chính Quy - Tr ng ĐHKHTN - ĐHQGHN - Khoa ạ ọ ệ ậ ố ườ
Hóa SV th c hi n: Ph m Th H ng ệ ị ườ - Hà N i - Tháng 5 năm 2008 ạ ự Nh chúng ta đã bi ế ư ộ t, axit humic và axit fluvic là nh ng thành ph n c a than bùn. Các ữ ầ ủ
kim lo i ph n ng v i nhóm Cacboxylic và phenolic c a các axit gi i phóng ra các ả ứ ủ ạ ớ ả
proton, ho c giá tr pH đ l n, chúng ph n ng v i các anion cúa các axit và thaty ặ ở ả ứ ủ ớ ớ ị
2+, năm 1995
2+ tăng thì giá tr pH t
th v trí c a các kim lo i đanh t n t i. Trong quá trình nghiên c u v Ni ế ị ồ ạ ủ ạ ứ ề
Ho cùng các c ng tác đã l u ý r ng khi n ng đ ban đ u c a Ni ằ ầ ủ ư ộ ồ ộ ị ạ i
+
2+ đ
. Đi u này r t h p nguyên lý c a các quá trình trao tr ng thái cân b ng h p ph s gi ằ ụ ẽ ả ấ ạ ấ ợ ủ ề
c h p ph lên b m t than bùn thì s ion H đ i ion, b i vì càng có nhi u ion Ni ổ ề ở ượ ấ ề ặ ụ ố
đ c gi i phóng tăng lên, do v y pH s gi m. ượ ả ẽ ả ậ
M t s nhà nghiên c u khác l i tìm ra b ng ch ng ch ng t r ng, than bùn l u gi các ộ ố ứ ạ ứ ứ ằ ỏ ằ ư ữ
kim lo i b i quá trình h p ph v t lý và h p ph hoá h c. Gosset cùng các c ng tác ấ ạ ở ụ ậ ụ ấ ộ ọ
năm 1996 đã nghiên c u và th y r ng, đ i v i m t s kim lo i thì s prôton đ c gi ấ ằ ố ớ ộ ố ứ ạ ố ượ ả i
ế phóng khi cation liên k t v i b m t than bùn luôn th p h n 0,25. H đã đi đ n k t ế ớ ề ặ ế ấ ơ ọ
lu n là, đây quá trình h p ph và t o ph c có ý nghĩa t t h n quá trình trao đ i ion. ậ ở ứ ụ ạ ấ ố ơ ổ
ậ ả ự ạ Năm 1996 Ho cùng các c ng s cùng nghiên c u v Ni đã rút ra k t lu n c s t o ứ ề ự ế ộ
ph c và trao đ i ion đ u gi vai trò quan tr ng trong quá trình h p ph . Tuy nhiên, ứ ề ổ ữ ụ ấ ọ
ch a có s th ng nh t v i nhau gi a các quan đi m v s t o ph c gi a các axit ề ự ạ ự ố ấ ớ ữ ứ ư ữ ể
Humic và các ion kim lo i. Nó x y ra nh th nào? ạ ư ế ả
M t s quan đi m cho r ng có s t o ph c c u n i (ph c vòng càng) nh ng m t s ứ ầ ộ ố ự ạ ộ ố ứ ư ể ằ ộ
khác l i cho đó là ph c c u ngo i. ạ ứ ầ ạ
M t s quan đi m chung đã đ ể ộ ố ượ ư ả ứ c đ a ra qua m t vài nghiên c u cho r ng ph n ng ứ ằ ộ
c a các ion kim lo i nh Cu, Fe v i axit Humic s t o lên ph c vòng. Trong khi đó, ủ ẽ ạ ư ứ ạ ớ
ng t , Gembe cùng các c ng tác đã tìm ra năm 1976 b ng vi c nghiên c u c ng h ệ ứ ộ ằ ưở ừ ộ
2+ t o ph c c u ngo i v i axit fulvic, chúng liên k t v i ế ớ
nh ng b ng ch ng r ng Mn ữ ứ ằ ằ ứ ầ ạ ớ ạ
nhau b ng l c liên k t tĩnh đi n. Đi u này sau đó, năm 1979 đã đ c Bloon và ự ế ệ ề ằ ượ
McBride làm rõ thêm. Sau khi nghiên c u t ng quát v các axit trong than bùn, các ông ứ ổ ề
đã đ a ra k t lu n là: Than bùn và axit Humic có th liên k t khá t t v i các ion kim ư ế ể ế ậ ố ớ
lo i đa hoá tr sau khi ph n l n các ion đã đ c hidrat hoá. ầ ớ ạ ị ượ
M t c ch khác cũng đ c đ a ra, đó là h p ph v t lí. Tuy nhiên nó l i là c ch ộ ơ ế ượ ư ụ ậ ấ ạ ơ ế
khác h n: Các ion kim lo i đ c g n k t v i than bùn b ng m t ph n ng b m t mà ạ ượ ắ ề ặ ế ớ ả ứ ẳ ằ ộ
trong đó, các ion tích đi n d ng, b m t than bùn tích đi n âm, ệ ươ ề ặ ệ ở ề ả đây không h x y
ra s trao đ i ion hay electron. Quá trình h p ph tăng khi đi n tích b m t ch a các ấ ề ặ ụ ứ ự ệ ổ
ề ặ h p ch t h u c . Nói cách khác, kh năng h p ph ph thu c vào đi n tích b m t ợ ấ ữ ơ ụ ụ ệ ả ấ ộ
than
Lu n Văn T t Nghi p - Đ i h c chính Quy - Tr ng ĐHKHTN - ĐHQGHN - Khoa ạ ọ ệ ậ ố ườ
ự ệ ộ ị ườ - Hà N i - Tháng 5 năm 2008 ạ Chen cùng các c ng tác (1990) đã nghiên c u kh năng l u gi Hóa SV th c hi n: Ph m Th H ng ứ ư ả ộ ữ ủ ố ớ c a than bùn đ i v i
2+ đã đ
ng ion Cu c l u gi Cu(NO3)2 và phát hi n ra r ng: L ệ ằ ượ ượ ư ữ ổ n đ nh h n nhi u so ơ ề ị
2+ đ
ng cation Cu c gi i phóng, t c là, đây ngoài c ch trao đ i ion còn có v i l ớ ượ ượ ả ứ ở ơ ế ổ
- cũng đ
3
ng không đáng k NO c gi c ch khác n a và ông đã tìm th y m t l ơ ế ộ ượ ữ ấ ể ượ ữ ổ n
ng đi n tích đi n âm đã có đó. Đây chính đ nh trên than bùn đ cân b ng v i m t l ể ị ộ ượ ằ ớ ệ ệ ở
ng t ng đ ng cation và là c ch h p ph t o ph c, t c là có s n đ nh m t l ứ ứ ơ ế ấ ụ ạ ự ổ ộ ượ ị ươ ươ
anion trên than bùn mà không có s gi i phóng ion. ự ả
C hai c ch trao đ i ion và h p ph t o ph c, đ u ph thu c vào n ng đ ion kim ơ ế ụ ạ ứ ụ ề ả ấ ổ ộ ồ ộ
lo i, pH, và d ng than bùn. Các nhà nghiên c u đã tìm ra h s t ng quan 0,98 – 0,99 ệ ố ươ ứ ạ ạ
khi dùng ph ng trình Langmua đ mô t ph n ng trao đ i ion và ph ng trình ươ ể ả ả ứ ổ ươ
Frendlic đ i v i ph n ng h p ph t o ph c. D a trên nh ng căn c đó, ng ố ớ ả ứ ụ ạ ứ ự ữ ứ ấ ườ ế i ta k t
lu n: đây c ch chính là h p ph hoá h c, m t d ng h p ph khá m nh trong đó ậ ở ơ ế ộ ạ ụ ụ ấ ấ ạ ọ
i có s thay đ i v c u truc electron. Liên k t trong các ion không b thay đ i nh ng l ị ư ổ ạ ổ ề ấ ự ế
h p ph hoá h c có th bao g m các liên k t gi a kim lo i và các nhóm ch c có trên ấ ụ ữ ứ ể ế ạ ọ ồ
than bùn.
ấ Năm 1993, Shanma và Foster ti n hành nghiên c u đ i v i Cr(VI) và đã nh n th y ứ ố ớ ế ậ
đó liên k t Cr(VI) – than bùn r ng: Quá trình h p ph đ t hi u qu cao ằ ụ ạ ệ ấ ả ở pH th p và ấ ở ế
i m c mà dùng dung d ch NOH 1M cũng không th gi i phóng ra quá 50% s m nh t ạ ớ ể ả ứ ị ố
kim lo i đ c h p ph , và h cũng đi đ n m t k t lu n t ng t ạ ượ ấ ộ ế ậ ươ ụ ế ọ là ự ở ự ạ đay có s t o
thành liên k t hoá h c. ế ọ
Tr c đó, năm 1966, Ong và Swanson đã nghiên c u đ th c hi n nh ng đi u mà h ướ ứ ể ự ữ ệ ề ọ
còn nghi ng v lý thuy t. Đó là: axit Humic ch y u t o ra liên k t kim lo i v i than ủ ế ạ ạ ớ ờ ề ế ế
2+ trên
2+ trong
bùn và than non. Nh ng kh o nghi m c a h t p trung vào s h p ph c a Cu ủ ọ ậ ự ấ ụ ủ ữ ệ ả
than bùn và than non. H phát hi n ra r ng, axit Humic có th t o ph c v i Cu ằ ứ ớ ể ạ ệ ọ
dung d ch, và b ng nghiên c u ph h ng ngo i IR, h đã ch ra r ng, đó có th đ ổ ồ ể ượ c ứ ằ ạ ằ ọ ỉ ị
2+ v i nhóm COO c a axit Cacboxylic. B i v y, ng
coi là ph c vòng càng c a Cu i ta ứ ủ ở ậ ủ ớ ườ
2+.
đã đ ng ý v i quan đi m: axit Humic đã gây ra s h p ph c a Cu ự ấ ụ ủ ể ồ ớ
D a trên r t nhi u nh ng nghiên c u xác th c t c t i nay, ng i ta rút ra r ng: tr ự ừ ướ ớ ự ữ ứ ề ấ ườ ằ
2+ trên than bùn không ph i là k t qu c a m t c ch , mà làc a r t ủ ấ
c a Cu s l u gi ự ư ữ ủ ộ ơ ế ả ủ ế ả
nhi u c ch khác nhau trong đó, các c ch đ u ph thu c vào b n ch t v t li u và ơ ế ề ề ơ ế ấ ậ ệ ụ ả ộ
ph ng pháp s d ng v t li u đó. ươ ậ ệ ử ụ
1.4.6.3. Đ ng h c c a quá trình h p ph ọ ủ ấ ộ ụ
ở Vi c so sánh các k t qu nghiên c u v t c đ h p ph cũng tr nên khó khăn b i ứ ề ố ọ ấ ụ ệ ế ả ở
nh ng khác nhau v kim lo i, d ng than bùn, ph ng pháp nghiên c u… ữ ề ạ ạ ươ ứ
Lu n Văn T t Nghi p - Đ i h c chính Quy - Tr ng ĐHKHTN - ĐHQGHN - Khoa ạ ọ ệ ậ ố ườ
ự ạ ị ườ - Hà N i - Tháng 5 năm 2008 ộ Bunzl cùng các c ng s đã ti n hành kh o sát s h p ph kim lo i c a than bùn trong Hóa SV th c hi n: Ph m Th H ng ế ệ ự ả ộ ạ ủ ự ấ ụ
nhi u năm (1974- 1976) đ nghiên c u đ ng h c c a liên k t ion kim lo i trên than ứ ộ ọ ủ ể ề ế ạ
bùn và xác đ nh đ c th i gian đ t cân b ng h p oh c a Cr (IV) trên than bùn là 10- ị ượ ụ ủ ạ ằ ấ ờ
ế 30(s). Trong khi đó, năm 1989 Buolanger cúng nghien c u v n đ trên và đ a ra k t ứ ấ ư ề
qu là: ph i m t hàng giò m i đ t đ c cân b ng h p ph . Tuy nhiên, ph n l n các ớ ạ ượ ấ ả ả ầ ớ ụ ằ ấ
tác gi ( Ong- Swanson, Gossett cùng các c ng tác…) l i đ ng ý v i kho ng th i gian ả ộ ạ ồ ả ờ ớ
là: 20 – 60 phút.
2+ và th yấ
T ng t , Lanbancette và Cuopal (1972) cũng ti n hành thí nghi m v i Hg ươ ự ệ ế ớ
r ng, th i gian đ t cân b ng h p ph c a thu ngân là 33s. Đi u này trái ng ụ ủ ằ ề ấ ằ ạ ờ ỷ ượ ớ c v i
ớ ạ ấ kh ng đ nh c a Viavaghavan và Capoor (1995) ph i m t 5h thì thu ngân m i đ t h p ủ ấ ả ẳ ỷ ị
ph trên b m t c a than bùn. ề ặ ủ ụ
2+, Ni2+
Năm 1995, sau khi nghiên c u m t cách đ c l p v đ ng h c h p ph c a Cu ọ ấ ộ ậ ề ộ ụ ủ ứ ộ
và Zn2+ trên than bùn Viavaghavan và Dronamju đã xác đ nh đ c th i gian đ t cân ị ượ ạ ờ
b ng h p ph là 2h. Tuy nhiên h cũng l u ý đ n b n báo cáo c a Ong và Swanson ư ằ ủ ụ ế ấ ả ọ
ư năm 1996 r ng: Th i gian đó ch là 20s. Nh ng nghiên c u, ki m tra cu i cùng đã đ a ữ ứ ể ằ ờ ố ỉ
ra l i gi i thích r ng: Có s khác nhau trong hai k t qu trên là do hai y u t ờ ả : ế ố ự ế ả ằ
+ Th nh t: Đó là Ong và Swanson dùng than bùn đã qua x lý axit, trong khi đó thì ứ ấ ử
Viavaghavan và Dronamju l i dùng than ch a x lý. ạ ư ử
4, Viavaghavan cùng c ng s l
+ Th hai: Ong và Swanson đã dùng dung d ch CuSO ứ ị ự ạ i ộ
dùng n ướ c th i thô. ả
Vì v y đ xác đ nh chính xác th i gian đ t cân b ng là r t khó khăn vì nó còn ph ạ ể ậ ằ ấ ờ ị ụ
thu c vào nhi u y u t nh là: Kim lo i, lo i than bùn, ph ng pháp chu n b than, ế ố ư ề ạ ạ ộ ươ ẩ ị
đi u ki n t c x lý. ệ ự ề nhiên c a ngu n n ủ c đ ồ ướ ượ ử
1.4.6.4. Ái l c c a kim lo i đ i v i than bùn. ạ ố ớ ự ủ
Nhi u thí nghi m khác nhau đã ch ra r ng: Kh năng l u gi ư ề ệ ằ ả ỉ ữ ủ ạ ủ c a các ion kim lo i c a
ế than bùn không gi ng nhau. Gosset cùng các c ng tác năm 1996 đã nghiên c u liên k t ứ ố ộ
ấ c a Ni(II), Cu(II), Zn(II) và Cd(II) v i b m t than bùn và phát hi n ra: Kh năng h p ủ ớ ề ặ ệ ả
ph c a kim lo i là t ng đ ng nhau (180 – 200mmol/kg). Tuy nhiên nh ng giá tr ụ ủ ạ ươ ươ ở ữ ị
pH khác nhau thì ph n trăm c a các kim lo i đ c lo i b cũng khác nhau. pH = 4 ạ ượ ủ ầ ạ ỏ Ở
2+ thì pH> 4 trong khi Zn2+ thì pH = 6,7.
thì 90% Cu2+ đ c lo i b , còn v i Ni ượ ạ ỏ ớ
2+ và tìm th y đ
Năm 1995 Ho cùng các c ng tác đã nghiên c u s h p ph c a Ni ứ ự ấ ụ ủ ộ ấ ượ c
ng than khác s khác nhau gi a kh năng h p ph c a kim lo i khi dùng nh ng l ự ụ ủ ữ ữ ạ ả ấ ượ
nhau. Đ i v i Cr(VI), than bùn có kh năng h p ph l n nh t là 119mg/g than (= ố ớ ụ ớ ấ ả ấ
2+ là 9,18mg/g (0,16mmol/g). Đ iố
2,28mmol/g) v i Cu là 16,4mg/g (0,26mmol/g), v i Ni ớ ớ
Lu n Văn T t Nghi p - Đ i h c chính Quy - Tr ng ĐHKHTN - ĐHQGHN - Khoa ạ ọ ệ ậ ố ườ
ự ệ ị ườ - Hà N i - Tháng 5 năm 2008 ộ ạ v i ba kim lo i này, giá tr pH t ớ Hóa SV th c hi n: Ph m Th H ng ạ ố ư ị ấ ố ớ i u có giá tr th p nh t đ i v i Cr và cao nh t đ i v i ấ ố ớ ị ấ
Ni2+.
T t c các nhà nghiên c u đ u đ ng ý v i ý ki n r ng: Kh năng l u gi c a các kim ứ ề ế ằ ấ ả ư ả ồ ớ ữ ủ
lo i c a than không th không liên quan đ n giá tr pH c a dung d ch. Năm 1986 sau ế ạ ủ ủ ể ị ị
ạ ư nh ng nghiên c u Gosset và các c ng tác đã k t lu n r ng: ph n trăm các kim lo i l u ậ ằ ứ ữ ế ầ ộ
gi 0 – 100% v i pH t 4 – 5. N u pH < 3.0 – 3.5 ữ trên than bùn bi n đ i khác nhau t ế ổ ừ ớ ừ ế
thì tr Cr(VI), các kim lo i khác s không đ ừ ẽ ạ ượ c lo i b . ạ ỏ
Kho ng pH t ả ố ư i u khác nhau tuỳ thu c vào t ng kim lo i đ ộ ạ ượ ừ c lo i b : V i Cr(VI) pH ớ ạ ỏ
= 1,5 – 3 nh ng v i Zn (II) pH l i có giá tr là 5,5 v i Ni(II) thì giá tr đó là 7… Nói ư ớ ạ ớ ị ị
chung ng t khi pH = ườ i ta th a nh n r ng, kh năng h p ph c a đa s kim lo i đ u t ấ ạ ề ố ậ ằ ụ ủ ừ ả ố
3 – 8 mà t i u là 3,5 – 6,5. ố ư
1.4.6.5. Thu h i kim lo i t ạ ừ ồ than bùn và tái t o v t li u h p ph . ụ ậ ệ ạ ấ
ứ T i nay có r t ít tài li u nói v v n đ này, ngo i tr m t s công trình nghiên c u ạ ừ ộ ố ề ấ ề ệ ấ ớ
r t s m, các nhà nghiên c u đã xác nh n nh h g n đây. Tuy t ầ ừ ấ ớ ậ ả ứ ưở ng c a pH t ủ ớ ệ i vi c
thu h i, tác các kim lo i t than bùn, nh ng h l i không chú ý đ n tái t o l ạ ừ ồ ọ ạ ư ạ ạ ậ ệ i v t li u ế
c kia vi c tái t o, thu h i không mang ý nghĩa kinh t , nó không đ h p ph . Do tr ụ ấ ướ ệ ạ ồ ế ượ c
i đây. quan tâm nh m y năm tr l ư ấ ở ạ
T năm 1976 Coupal và lalancetty đã đ a ra ý ki n cho r ng than bùn sau khi h p ph ừ ư ế ấ ằ ụ
có th x lý b ng cách đ t nóng. B i th năm 1993, Sharma và Forster đã có th tái ế ể ử ể ằ ố ở
t o l ạ ạ i than bùn sau liên k t Cr(IV) – than bùn. ế
Năm 1986 Gossett cùng các c ng tác l i đ a ra m t ph ng pháp khác. Ông th y r ng, ộ ạ ư ộ ươ ấ ằ
v i nhi u kim lo i ta có th tách lo i chúng ra kh i than bùn. ớ ề ể ạ ạ ỏ
Năm 1996 Gardea – torresday cùng các c ng s đã nghiên c u kh năng thu h i Cu (II) ứ ự ả ộ ồ
trong than bùn và phát hi n ra 95% - 100% Cu(II) đ ệ ượ ấ c h p ph có th gi ụ ể ả ấ ằ i h p b ng
HCl 0,1M.
Tuy nhiên ng ườ ạ i ta cùng th a nh n r ng kh năng h p ph c a than bùn sau tái t o ậ ằ ụ ủ ừ ấ ả
còn h n ch . ế ạ
Vi t Nam 1.4.6.6. Ngu n than bùn ồ ở ệ
Vi c quan sát d i kính hi n vi ta có th th y đ c than bùn có m t c u trúc l r ng. ệ ướ ể ấ ượ ể ộ ấ ỗ ỗ
ấ Do tính phân c c c a than bùn nên có kh năng h p ph đ c tr ng đ i v i các ch t ả ự ủ ố ớ ụ ặ ư ấ
h u c có tính phân c c cao. r n hoà tan, ví d nh đ i v i các kim lo i và các phân t ắ ụ ư ố ớ ạ ử ữ ơ ự
Nh ng tính ch t trên cho phép chúng ta k t lu n r ng: Kh năng h p ph c a than bùn ậ ằ ụ ủ ữ ế ấ ả ấ
đ ượ ứ c cho là tác nhân cho quá trình làm s ch kim lo i hoà tan. Đã có nhi u nghiên c u ề ạ ạ
Lu n Văn T t Nghi p - Đ i h c chính Quy - Tr ng ĐHKHTN - ĐHQGHN - Khoa ạ ọ ệ ậ ố ườ
ự ệ kh năng l u gi ộ v n có c a than bùn v i kim lo i n ng. Vi c x lí n Hóa SV th c hi n: Ph m Th H ng ạ ữ ố ả ư ị ườ - Hà N i - Tháng 5 năm 2008 ủ ệ ử ạ ặ ớ ướ c ch ng t ứ ỏ
th i b ng than bùn đã đ c nghiên c u Hungary. ả ằ ượ ứ ở
đây chúng tôi s d ng than bùn Đông Anh và than bùn này đ c l y t m than Ở ử ụ ở ượ ấ ừ ỏ
L Khê đ s d ng cho quá trình h p ph Ni ể ử ụ ụ 2+ trong n ấ ỗ ướ c th i. ả
B ng@@@@@ ả
1.4.6.7. K t lu n chung v than bùn. ề ế ậ
Ph ng pháp làm than bùn đ x lý các ngu n n ươ ể ử ồ ướ c th i đã đ ả ượ ữ ư c chú ý b i nh ng u ở
ng pháp d làm; đ n gi n có hi u qu và ý nghĩa kinh t đi m c a nó: Ph ủ ể ươ ễ ệ ả ả ơ . ế
C ch c a ph ng pháp x lý t ơ ế ủ ươ ử ớ ề i nay v n ch a rõ ràng, nó ph thu c vào r t nhi u ư ụ ẫ ấ ộ
nh : Lo i than bùn; lo i kim lo i n ng: Ph ng pháp x lý…. y u t ế ố ư ạ ặ ạ ạ ươ ử
N u tái sinh đ t c a than bùn ế ượ ậ ệ c v t li u h p ph s làm tăng tính u vi ụ ẽ ư ấ ệ ủ
1.5. N i dung và ph ộ ươ ng pháp nghiên c u ứ
1.5.1. C s lý thuy t c a ph ế ủ ơ ở ươ ng pháp h p ph [6,7] ấ ụ
1.5.1.1. Khái ni m chung. ệ
ng pháp tách ch t, trong đó các c u t H p ph là ph ụ ấ ươ t ấ ử ừ ỗ ấ h n h p l ng ho c khí h p ợ ỏ ặ ấ
ph trên b m t ch t r n x p. ề ặ ấ ắ ụ ố
Ch t h p ph : Ch t có b m t trên đó x y ra s h p ph ụ ề ặ ấ ấ ự ấ ụ ả ấ
Ch t b h p ph : Ch t đ ấ ị ấ ấ ượ ụ c tích lu trên b m t ch t h p ph ề ặ ấ ấ ỹ ụ
Pha mang: H n h p ti p xúc v i ch t h p ph ế ấ ấ ợ ỗ ớ ụ
Quá trình gi i h p: là quá trình đ y ch t b h p ph ra kh i b m t ch t h p ph . Khi ả ấ ỏ ề ặ ấ ị ấ ấ ấ ụ ụ ẩ
i h p. quá trình h p ph đ t tr ng thái cân b ng thì t c đ h p ph b ng t c đ gi ằ ố ộ ấ ụ ạ ạ ố ộ ả ấ ụ ằ ấ
1.5.1.2. H p ph v t lý và h p ph hoá h c. ụ ậ ụ ấ ấ ọ
H p ph v t lý gây nên b i l c Vander Walls, liên k t này y u d b phá v . ỡ ở ự ụ ậ ễ ị ế ế ấ
H p ph hoá h c t o thành l c liên k t hoá h c gi a b m t ch t h p ph và ph n t ữ ề ặ ấ ấ ọ ạ ầ ừ ụ ự ụ ế ấ ọ
ch t b h p ph , liên k t này t ụ ấ ị ấ ế ươ ng đ i b n và khó b phá v . ỡ ố ề ị
Thông th ng, trong quá trình h p ph s x y ra đ ng th i c hai quá trình trên. Trong ườ ụ ẽ ả ờ ả ấ ồ
đó, h p ph hoá h c đ ụ ọ ượ ấ ọ c coi là trung gian gi a h p ph v t lý và ph n ng hoá h c. ữ ấ ả ứ ụ ậ
Đ phân bi t h p ph v t lý và h p ph hoá h c ng i ta đ a ra m t s ch tiêu so ể ệ ấ ụ ậ ụ ấ ọ ườ ộ ố ỉ ư
sánh sau:
+ H p ph v t lý có th là đ n l p ho c đa l p, h p ph hoá h c ch là đ n l p. ơ ớ ơ ớ ụ ậ ụ ể ấ ặ ấ ớ ọ ỉ
+ T c đ h p ph : H p ph v t lý không đòi h i s ho t hoá phân t do đó x y ra ỏ ự ạ ố ộ ấ ụ ấ ụ ậ ử ả
nhanh, h p ph hoá h c nói chung đòi h i s ho t hoá phân t ỏ ự ạ ụ ấ ọ ử do đó x y ra ch m h n ơ ả ậ
+ Nhi t đ h p ph , h p ph v t lý th nhi ệ ộ ấ ụ ấ ụ ậ ườ ng x y ra ả ở ệ ộ ấ ọ t đ th p, h p ph hoá h c ụ ấ
nhi t đ cao h n. x y ra ả ở ệ ộ ơ
Lu n Văn T t Nghi p - Đ i h c chính Quy - Tr ng ĐHKHTN - ĐHQGHN - Khoa ạ ọ ệ ậ ố ườ
ự ạ ệ t h p ph : Đ i v i h p ph v t lý l + Nhi t to ra n m ng nhi 2- Hóa SV th c hi n: Ph m Th H ng ượ ụ ố ớ ấ ụ ậ ệ ấ ị ườ - Hà N i - Tháng 5 năm 2008 kho ng t ả ằ ở ộ ệ ả ừ
8kcal/mol còn h p ph hoá h c nhi ấ ụ ọ ệ t to ra l n h n 22kcal/mol ơ ả ớ
+ Tính đ c thù: H p ph v t lý ít ph thu c vào b n ch t hoá h c do đó ít mang tính ộ ụ ậ ụ ấ ả ấ ặ ọ
đ c thù rõ r t còn h p ph hoá h c mang tính đ c thù cao, nó ph thu c vào kh năng ặ ụ ụ ệ ặ ấ ả ọ ộ
t o thành liên k t hoá h c gi a ch t h p ph và ch t b h p ph . ụ ạ ấ ị ấ ấ ấ ữ ụ ế ọ
1.5.1.3. Cân b ng h p ph và t ằ ụ ấ ả ọ i tr ng h p ph . ụ ấ
ấ ấ Cân b ng h p ph : Quá trình ch t khí ho c ch t l ng h p ph trên b m t ch t h p ặ ề ặ ấ ỏ ụ ụ ấ ấ ằ ấ
ph là m t quá trình thu n ngh ch. Các ph n t ch t b h p ph khi đã h p ph trên ầ ử ấ ị ấ ụ ụ ụ ậ ấ ộ ị
i Pha man. Theo th i gian, l b m t ch t h p ph v n có th di chuy n ng ụ ẫ ề ặ ấ ấ ể ể c l ượ ạ ờ ượ ng
ch t b h p ph tích t trên b m t ch t r n càng nhi u thì t c đ di chuy n ng ấ ị ấ ụ ụ ố ộ ề ặ ấ ắ ề ể ượ c
tr l ở ạ ố ộ i Pha man càng l n. Đ n m t th i đi m nào đó, t c đ h p ph b ng t c đ di ố ộ ấ ụ ằ ế ể ộ ờ ớ
i Pha man (d i h p) thì quá trình h p ph đ t cân b ng. chuy n ng ể c l ượ ạ ả ấ ụ ạ ấ ằ
T i tr ng h p ph cân b ng: Bi u th ch t b h p ph trên m t đ n v kh i l ị ấ ị ấ ả ọ ộ ơ ố ượ ng ụ ụ ể ằ ấ ị
ch t h p ph t i tr ng thái cân b ng d i các đi u ki n n ng đ và nhi t đ cho ấ ấ ụ ạ ạ ằ ướ ề ệ ồ ộ ệ ộ
tr c.ướ
T i tr ng h p ph bão hoà là t i tr ng n m tr ng thái cân b ng c a h n h p khí, ả ọ ụ ấ ả ọ ằ ở ạ ủ ỗ ằ ợ
i
f
- ( ). VCC = q h i bão hoà ơ m
V: Th tích dung d ch ể ị
m: kh i l ố ượ ng ch t h p ph ấ ấ ụ
: n ng đ dung d ch khi đ t cân b ng h p ph
Ci : n ng đ dung d ch ban đ u ầ ồ ộ ị
Cf ằ ấ ạ ộ ồ ị ụ
Cũng có th bi u di n đ i l ể ể ạ ượ ễ ng h p ph theo kh i l ụ ố ượ ấ ộ ơ ng ch t h p ph trên m t đ n ụ ấ ấ
v di n tích b m t ch t h p ph ề ặ ị ệ ấ ấ ụ
f
i
- ( VCC ). = q . sm
s: di n tích b m t riêng c a ch t h p ph ề ặ ấ ấ ủ ệ ụ
1.5.2. Ph ng trình c b n c a quá trình h p ph ươ ơ ả ủ ấ ụ
1.5.2.1. Ph ng trình đ ng h c h p ph ươ ọ ấ ộ ụ
S tích t ự ụ ấ ị ấ ch t b h p ph trên b m t v t r n g m hai quá trình: Khu ch tán các phân ồ ề ặ ậ ắ ụ ế
ch t b h p ph t pha mang đ n b m t v t r n (khu ch tán ngoài) và khu ch tán t ử ấ ị ấ ụ ừ ề ặ ậ ắ ế ế ế
vào trong l x p (khu ch tán trong). Nh v y l ỗ ố ư ậ ượ ế ề ặ ậ ng ch t b h p ph trên b m t v t ụ ấ ị ấ
ờ r n s ph thu c vào hai quá trình khu ch tán. T i tr ng h p ph s thay đ i theo th i ắ ẽ ụ ả ọ ụ ẽ ế ấ ổ ộ
gian cho t i khi quá trình h p ph đ t cân b ng ớ ụ ạ ấ ằ
Lu n Văn T t Nghi p - Đ i h c chính Quy - Tr ng ĐHKHTN - ĐHQGHN - Khoa ạ ọ ệ ậ ố ườ
ệ ạ ị ườ - Hà N i - Tháng 5 năm 2008 G i t c đ h p hp là bi n thiên đ h p ph theo th i gian, ta có: Hóa SV th c hi n: Ph m Th H ng ụ ự ụ ộ ấ ế ộ ờ ọ ố ộ ấ
r = dx dt
Khi t c đ h p ph ph thu c b c nh t vào s bi n thiên n ng đ theo th i gian thì: ố ộ ấ ụ ụ ộ ậ ự ế ấ ồ ờ ộ
i
f
max
= = b = - - r .( CC ) qk .( q ) dx dt
b : h s chuy n kh i ố ệ ố ể
i th i đi m ban đ u Ci : n ng đ ch t b h p ph trong pha mang t ộ ấ ị ấ ụ ồ ạ ể ầ ờ
i th i đi m t Cf: n ng đ ch t b h p ph trong pha mang t ộ ấ ị ấ ụ ồ ạ ể ờ
k: H ng s t c đ h p ph ố ố ộ ấ ằ ụ
q: t i th i đi m t ả ọ i tr ng h p ph t ấ ụ ạ ể ờ
qmax: t ả ọ i tr ng h p ph c c đ i ụ ự ạ ấ q
1
C
2
C
0 t
Hình 2. Đ ng cong đ ng h c bi u th s ph thu c c a t ọ ị ự ụ ộ ủ ả ọ ờ i tr ng h p ph vào th i ườ ụ ể ấ ộ
1 > C2).
gian và n ng đ ch t b h p ph ( C ộ ấ ị ấ ụ ồ
1.5.2.2. Các mô hình h p ph đ ng nhi t. ụ ẳ ấ ệ
Đ ng đ ng nhi t h p ph là đ ng mô t s ph thu c gi a t ườ ẳ ệ ấ ụ ườ ả ự ụ ữ ả ọ i tr ng h p ph t ấ ụ ạ i ộ
ấ m t th i đi m và n ng đ cân b ng c a ch t h p ph trong dung d ch (hay áp su t ấ ấ ủ ụ ể ằ ờ ồ ộ ộ ị
riêng ph n trong pha khí ) t i th i đi m đó. Các đ t h p ph có th xây ầ ạ ể ờ ườ ng đ ng nhi ẳ ệ ấ ụ ể
t đ nào đó b ng cách cho m t l ng xác đ nh ch t h p ph vào d ng l ự ạ i m t nhi ộ ệ ộ ộ ượ ằ ấ ấ ụ ị
m t l ng cho tr c dung d ch có n ng đ đã bi ộ ượ ướ ồ ộ ị ế ủ ờ t c a ch t b h p ph . Sau m t th i ấ ị ấ ụ ộ
gian xác đ nh n ng đ cân b ng c a ch t b h p ph trong dung d ch. L ng ch t b ấ ị ấ ụ ủ ằ ộ ồ ị ị ượ ấ ị
h p ph tính theo công th c ứ ấ ụ
f
= - ( ). VCCm i
Lu n Văn T t Nghi p - Đ i h c chính Quy - Tr ng ĐHKHTN - ĐHQGHN - Khoa ạ ọ ệ ậ ố ườ
ị ườ - Hà N i - Tháng 5 năm 2008 ộ m: kh i l Hóa SV th c hi n: Ph m Th H ng ự ệ ng ch t b h p ph ấ ị ấ ạ ụ ố ượ
n ng đ cu i c a ch t b h p ph
Ci: n ng đ đ u c a ch t b h p ph ộ ầ ủ ấ ị ấ ồ ụ
Cf ộ ố ủ ấ ị ấ ồ ụ
V: th tích c a dung d ch c n h p ph ủ ể ầ ấ ị ụ
1.5.2.2.1. Mô hình h p ph đ ng nhi t Langmuir: ụ ẳ ấ ệ
Mô t quá trình h p ph m t l p đ n phân t ng trình ả ụ ộ ớ ấ ơ ử trên b m t v t r n. Ph ề ặ ậ ắ ươ
Langmuir đ c thi t l p trên các gi thi t sau. ượ ế ậ ả ế
+ Các phân t c h p ph đ n l p trên b m t ch t h p ph đ ử ượ ấ ụ ơ ớ ề ặ ấ ấ ụ
+ S h p ph là ch n l c ọ ọ ụ ự ấ
+Gi a các ph n t ng tác qua l i v i nhau ầ ử ấ ấ ch t h p ph không có t ụ ữ ươ ạ ớ
+ B m t ch t h p ph đ ng nh t v năng l ấ ề ề ặ ấ ấ ụ ồ ượ ấ ng, nghĩa là s h p ph x y ra trên b t ụ ả ự ấ
kì ch nào thì nhi ỗ ệ ộ ấ t đ h p ph v n là m t giá tr không đ i. Nói cách khác, trên b ị ụ ẫ ổ ộ ề
m t ch t h p ph không có nh ng trung tâm ho t đ ng. ấ ấ ạ ộ ụ ữ ặ
+ Gi a các ph n t ầ ử ữ trên l p b m t và bên trong l p th tích có cân b ng đ ng h c. ớ ề ặ ể ằ ọ ớ ộ
Nghĩa là ở ạ tr ng thái cân b ng t c đ h p ph b ng t c đ gi ố ộ ấ i h p ố ộ ả ấ ụ ằ ằ
Ph ng trình h p ph đ ng nhi t Langmuir ươ ụ ẳ ấ ệ
f . Cb
f
. Cb = q q .max + 1
q: T i tr ng h p ph t i th i đi m cân b ng ả ọ ụ ạ ấ ể ằ ờ
qmax: T i tr ng h p ph c c đ i ụ ự ạ ấ ả ọ
b: h ng s ằ ố
Khi b.Cf <<1 thì q = qmax.b.Cf mô t ả vùng h p ph tuy n tính ụ ế ấ
vùng h p ph bão hoà Khi b.Cf>>1 thì q = qmax mô t ả ụ ấ
Khi n ng đ ch t h p ph n m gi a hai gi i h n trên thì đ ộ ấ ấ ụ ằ ữ ồ ớ ạ ườ ng đ ng nhi ẳ ệ ễ t bi u di n ể
là m t đo n cong. Đ xác đ nh các h ng s trong ph ng trình h p ph đ ng nhi ể ằ ạ ộ ố ị ươ ụ ẳ ấ ệ t
f
f q
max
max
max ồ ị ự ụ
f/q vào Cf s xác đ nh đ ẽ
Langmuir có th s d ng ph ng pháp đ th b ng cách đ a ph ng trình trên v ể ử ụ ươ ồ ị ằ ươ ề C q(mg/l) ư /q f C 1 1 = + . C ph ng th ng ươ ườ ẳ q q . b tga ng trình đ q Xây d ng đ th s ph thu c C ự ộ ị ượ ằ ố ươ ng
c các h ng s trong ph N trình: b, qmax.
f
O O C C
Lu n Văn T t Nghi p - Đ i h c chính Quy - Tr ng ĐHKHTN - ĐHQGHN - Khoa ạ ọ ệ ậ ố ườ
Hóa SV th c hi n: Ph m Th H ng ự ệ ạ ị ườ - Hà N i - Tháng 5 năm 2008 ộ
Hình 3. Đ ng h p ph đ ng nhi ấ ụ ẳ ườ ệ t Hình 4. S ph thu c c a C
f/q vào Cf
ự ụ ộ ủ Langmuir tga = 1/qmax
ON = 1/b.qmax
1.5.2.2.2. Ph ng trình h p ph đ ng nhi t Freundlich ươ ụ ẳ ấ ệ
Đây là m t ph ng trình th c nghi m có th s d ng đ mô t ộ ươ ể ử ụ ự ệ ể ả nhi u h h p ph hoá ệ ấ ụ ề
ng trình này đ c bi u di n b ng m t hàm mũ. h c hay v t lý. Ph ọ ậ ươ ượ ể ễ ằ ộ
/1 nCk
q .=
Trong đó:
k: h ng s ph thu c vào nhi t đ , di n tích b m t và các y u t khác ố ụ ằ ộ ệ ộ ề ặ ế ố ệ
n: H ng s ph thu c vào nhi t đ và luôn luôn l n h n 1 ố ụ ằ ộ ệ ộ ơ ớ
Ph ươ ầ ng trình Freundlich ph n ánh khá sát th c s li u th c nghi m cho vùng ban đ u ự ố ệ ự ệ ả
và vùng gi a c a đ ng h p ph đ ng nhi t ữ ủ ườ ụ ẳ ấ ệ
ng trình trên v d ng đ Đ xác đ nh h ng s , đ a ph ằ ố ư ể ị ươ ề ạ ườ ng th ng ẳ
fC
= + lg A lg k lg 1 n
f s xác đ nh đ
Xây d ng đ th s ph thu c lgq voà lgC c các giá tr k, n. ồ ị ự ụ ự ộ ẽ ị ượ ị
lgA q(mg/l)
tgb
M
O O C lgC (mg/l) f
Lu n Văn T t Nghi p - Đ i h c chính Quy - Tr ng ĐHKHTN - ĐHQGHN - Khoa ạ ọ ệ ậ ố ườ
Hóa SV th c hi n: Ph m Th H ng ự ệ ạ ị ườ - Hà N i - Tháng 5 năm 2008 ộ
Hình 6. S ph thu c lgA vào lgC Hình5. Đ ng h p ph đ ng nhi ấ ụ ẳ ườ ệ t ự ụ ộ
Freundlich OM = lgk
1.5.2.3. M t s y u t nh h ng đ n quá trình h p ph và gi ộ ố ế ố ả ưở ụ ế ấ i h p ả ấ
1.5.2.3.1. nh h ng c a dung môi Ả ưở ủ
H p ph trong dung d ch là h p ph c nh tranh nghĩa là khi ch t tan b h p ph càng ụ ạ ị ấ ụ ụ ấ ấ ấ ị
m nh thì dung môi b h p ph càng y u. Dung môi có s c căng b m t càng l n thì ề ặ ị ấ ụ ứ ế ạ ớ
c b h p ph t ch t tan càng d b h p ph . Ch t tan trong dung môi n ụ ễ ị ấ ấ ấ ướ ị ấ ụ ố ơ ớ t h n so v i
trong dung môi h u c . ữ ơ
1.5.2.3.2. Tính ch t c a ch t h p ph và ch t b h p ph ấ ị ấ ấ ấ ấ ủ ụ ụ
Thông th ng các chât phân c c d h p ph lên b m t phân c c và các ch t không ườ ự ễ ấ ề ặ ự ụ ấ
phân c c d h p ph lên b m t không phân c c. Ngoài ra, đ x p c a ch t h p ph ự ễ ấ ộ ố ủ ề ặ ấ ấ ụ ự ụ
cũng nh h ả ưở ng đ n kh năng h p ph . Khi gi m kích thích th ụ ế ả ả ấ ướ c mao qu n trong ả
ch t h p ph x p thì s h p ph t dung d ch th ấ ấ ự ấ ụ ố ụ ừ ị ườ ng tăng lên, nh ng đ n m t gi ư ế ộ ớ i
h n nào đó, khi kích th ạ ướ c mao qu n nh s c n tr s đi vào c a ch t b h p ph . ụ ấ ị ấ ỏ ẽ ả ở ự ủ ả
1.5.2.3.3. nh h Ả ưở ng c a nhi ủ t đ ệ ộ
Khi nhi t đ tăng s h p ph trong dung d ch gi m. Tuy nhiên, đ i v i nh ng c u t ệ ộ ố ớ ự ấ ấ ử ữ ụ ả ị
t đ , đ tan tăng làm cho n ng đ c a nó trong dung d ch tan h n ch , khi tăng nhi ế ạ ệ ộ ộ ộ ủ ồ ị
tăng lên, do v y kh năng h p ph cũng có th tăng lên. ấ ụ ể ả ậ
Bên c nh đó còn m t s y u t ộ ố ế ố ạ ấ ị ấ khác nh s thay đ i pH, b m t riêng c a ch t b h p ề ặ ư ự ủ ổ
ph ….ụ
1.5.2.4. Quá trình h p ph đ ng trên c t ộ ấ ụ ộ
ờ Cho m t dòng khí hay dung d ch ch a ch t b h p ph qua c t h p ph . Sau m t th i ấ ị ấ ộ ấ ụ ụ ứ ộ ộ ị
gian làm vi c thì c t h p ph chia làm 3 vùng ộ ấ ụ ệ
ạ ạ Vùng 1: (đ u vào ngu n x lý): Ch t h p ph đã bão hoà ch t b h p ph và đ t tr ng ấ ị ấ ồ ử ấ ấ ụ ụ ầ
i vào thái cân b ng. N ng đ c a ch t b h p ph b ng n ng đ c a nó ấ ị ấ ụ ằ ộ ủ ộ ủ ằ ồ ồ l ở ố
giá tr n ng đ ban đ u đ n 0 g i là Vùng 2: N ng đ ch t b h p ph thay đ i t ộ ấ ị ấ ổ ừ ụ ồ ị ồ ế ầ ọ ộ
cùng chuy n kh i, t c là vùng mà ch t b h p ph chuy n t pha l ng (khí) lên b ấ ị ấ ố ứ ể ừ ụ ể ỏ ề
m t ch t b h p ph . ụ ấ ị ấ ặ
Vùng 3(vùng l i ra c a c t h p ph ): Vùng này qú trình h p ph ch a x y ra n ng đ ố ụ ư ả ủ ộ ấ ụ ấ ồ ộ
ch t b h p ph b ng không ấ ị ấ ụ ằ
Lu n Văn T t Nghi p - Đ i h c chính Quy - Tr ng ĐHKHTN - ĐHQGHN - Khoa ạ ọ ệ ậ ố ườ
ự ộ Theo th i gian, vùng h p ph d ch chuy n d n theo chi u dài c t h p ph . Khi đ nh Hóa SV th c hi n: Ph m Th H ng ầ ạ ụ ị ệ ấ ể ị ườ - Hà N i - Tháng 5 năm 2008 ụ ề ộ ấ ờ ỉ
c a vùng chuy n kh i ch m đ n cu i c t thì b t đ u xu t hi n chât b h p ph ủ ắ ầ ố ộ ị ấ ụ ở ố l i ế ể ệ ạ ấ ố
i ra không ra. T i th i đi m này c n d ng h p ph đ n ng đ ch t b h p ph ấ ộ ấ ị ấ ụ ể ồ ầ ừ l ụ ở ố ể ạ ờ
v t quá gi i h n cho phép. C t h p ph sau đó đ c gi i h p đ th c hi n quá trình ượ ớ ạ ộ ấ ụ ượ ả ấ ể ự ệ
h p ph ti p theo. N u ti p t c cho dòng ch t c n x lý qua c t thì n ng đ ch t b ấ ấ ầ ử ộ ấ ị ế ụ ụ ế ế ồ ộ
i ra s tăng d n cho t i l i vào. h p ph ấ l ụ ở ố ẽ ầ ớ i khi đ t n ng đ t ạ ồ ộ ạ ố
Chi u dài c a vùng chuy n kh i là m t y u t quan tr ng trong vi c nghiên c u quá ộ ế ố ủ ể ề ố ứ ệ ọ
trình h p ph đ ng trên c t. T l ụ ộ ỉ ệ ấ ộ ể chi u dài c t h p ph v i chi u dài vùng chuy n ộ ấ ụ ớ ề ề
kh i gi m đi thì kh năng h p ph c a c t cho m t chu trình cũng gi m theo và l ụ ủ ộ ả ả ấ ả ố ộ ượ ng
T i tr ng ả ọ cân b ng ằ toàn c t ộ
T l
chi u dài c t và chi u dài vùng chuy n kh i
ỉ ệ
ề
ể
ề
ộ
ố
ch t h p ph c n thi t cho m t quá trình ph i tăng lên. ấ ấ ụ ầ ế ả ộ
i tr ng cân b ng toàn c t theo t l gi a chi u dài Hình7. S ph thu c t ự ụ ộ ả ọ ỉ ệ ữ ộ ề ằ
c t và chi u dài vùng chuy n kh i ố ộ ể ề
B ng 2. Các y u t nh h ế ố ả ả ưở ng đ n chi u dài vùng chuy n kh i và cách làm h n ch ể ề ế ạ ố ế
hi u ng c a chúng ệ ứ ủ
ạ
ế
ạ ằ
ả
ả
bên trong ph n t
h p ph
S d ng v t li u h p ph có m ng l
i l
ầ ử ấ
ụ
ậ ệ
ử ụ
ụ
ấ
ạ
ướ ỗ ố ớ
ế x p l n d khu ch ễ
S gi
ự ớ ạ
i h n v di n tích ề ệ
tán ấ Gi m c h t tăng thêm di n tích trên m t đ n v th tích h p ả
ộ ơ
ỡ ạ
ị ể
ệ
c a ch t h p ph ấ ấ ủ
ụ
ph ụ
ề ặ ớ
ị ể
ệ
ơ
S d ng các h t có di n tích b m t l n trên 1 đ n v th tích ạ tr ng đó là nguyên nhân gây nên dòng không Gi m thi u các l
t c đ c a dòng phân b ố ộ ủ
ố
ử ụ ả
ỗ ố
ể
ế Tác nhân T c đ khu ch tán h n ch ế ố ộ Các h n chạ Gi m khu ch tán bên trong h t b ng cách gi m c h t ỡ ạ ế
Lu n Văn T t Nghi p - Đ i h c chính Quy - Tr ng ĐHKHTN - ĐHQGHN - Khoa ạ ọ ệ ậ ố ườ
ề
ạ
Đi u khi n dòng c đ nh
i ra và l
ố ị
ể
ề
l ở ố
ố
i vào c t ộ
2+
Hóa SV th c hi n: Ph m Th H ng ự ị ườ - Hà N i - Tháng 5 năm 2008 ộ ệ không đ u khi ch y qua c t ộ ạ đ u trong c t ộ ề
III - Đ i c ạ ươ ng v Cu và s ô nhi m Cu ự ễ ề
1. Đ i c ng v nguyên t Cu ạ ươ ề ố
Cu là nguyên t đ ng th 29, thu c phân nhóm ph nhóm I, chu kỳ IV trong b ng h ố ứ ứ ụ ả ộ ệ
104s1. T c u hình ừ ấ
th ng tu n hoàn, có c u hình electron l p ngoài cùng nh sau: 3d ư ầ ấ ớ ố
này, ta có th th y Cu có m t electron l p ngoài t ng t ể ấ ộ ở ớ ươ ự ư ề nh các kim lo i khi m ạ
ạ ch có 8 electron. Chính vì v y mà bán kính kim lo i c a Cu nh h n bán kính kim lo i ạ ủ ỏ ơ ậ ỉ
ki m nh ng th ion hoà và ái l c electron thì l n h n. ư ự ề ế ớ ơ
Do có 1 electron l p ngoài cùng nên Cu có kh năng hình thành phân t hai nguyên t ở ớ ả ử ử
2 = 174,3kJ/mol, t
ng phân lì c a Cu ng đ i l n so v i năng l (Cu2). Năng l ượ ủ ươ ố ớ ớ ượ ng
2 b n h n kim lo i ki m vì t o ra 2 ạ
phân li c a kim lo i ki m cùng chu kì. B i v y Cu ở ậ ủ ề ạ ề ề ạ ơ
b sung đ c hình thành do c ch “cho” gây nên (gi a các c p electron d t liên k t ế p ổ ượ ơ ế ữ ặ ự
do và obitan d còn tr ng). ố
Tuy phân l p d c a Cu đã đ ủ ớ ượ ề ữ c đi n đ electron nh ng ch a ph i hoàn toàn b n v ng. ư ề ủ ư ả
94s14p1, k t qu là t o ra
Vì v y nguyên t Cu d b kích thích, chuy n lên tr ng thái 3d ậ ử ễ ị ể ạ ế ả ạ
Cu có 3 electron không c p đôi và t đó có 1 ho c 2 eletron d tham gia vào quá trình ặ ừ ặ
hình thành liên k t @@@@ ế
Nên t o cho Cu có 3 m c ôxi hoá: +1, +2, +3 trong đó + 2 là đ c tr ng nh t. Đ ng có ư ứ ặ ấ ạ ồ
0. Trong v trái đ t ch ỏ
c u t o tinh th d ng l p ph ấ ạ ể ạ ậ ươ ng tâm di n v i a = 3,6147A ớ ệ ấ ủ
y u g p Cu ặ ế ở các d ng h p ch t sufua l n v i các kim lo i khác. ẫ ạ ấ ạ ợ ớ
2, Cancozin: Cu2S, Cuprít: Cu2O, tenorít: CuO, Malachít
Ví d : Qu ng Cancopirít: CuFeS ụ ặ
: Cu2(OH)2CO3….
2+ v i kho ng 3.10 ả
-3mg Cu/lít. Trong cơ
Trong n ng, Cu t n t d ng Cu c đ i d ướ ạ ươ i ồ ạ ở ạ ớ
-4%.
th đ ng th c v t (tính theo % kh i l ng) Cu chi m 2.10 ự ậ ể ộ ố ượ ế
Cu có 11 đ ng v t (69,1%) và ồ đ n ế trong đó có hai đ ng v thiên nhiên ồ ị ị ừ Cu58 Cu68 Cu63
(30,9%), còn l i là đ ng v phóng x . Trong s các đ ng v phóng x có hai đ n v ạ ạ ạ ồ ố ồ ơ ị ị ị Cu65
kém b n nh t (th i gian bán phân hu c a là b n h n c là ề ơ ả ề ấ ờ Cu67 và Cu64 , Cu58 ỷ ủ Cu67
là 3giây ) 2,21ngày đêm, Cu64 là 0,54ngày đêm còn Cu58
1.1.Tính ch t v t lý. ấ ậ
KLNT = 63,546 » 64
tr ng thái đ n ch t, Cu t m có màu đ , Cu v n có màu đ g ch. Kh i l ng riêng ở ạ ỏ ạ ố ượ ụ ấ ấ ơ ỏ
3. Nhi
0C nhi
khá l n: 8,93g/cm t đ nóng ch y và nhi t đ sôi khá cao: Nhi ớ ệ ộ ả ệ ộ ệ ộ ả t đ nóng ch y
0C.
t đ sôi là 2600 b ng 1083 ằ ệ ộ
Lu n Văn T t Nghi p - Đ i h c chính Quy - Tr ng ĐHKHTN - ĐHQGHN - Khoa ạ ọ ệ ậ ố ườ
ạ ị ườ - Hà N i - Tháng 5 năm 2008 ộ ng là 10) Hóa SV th c hi n: Ph m Th H ng ng đ i th p: 3 (so v i kim c ươ ệ ấ ự ố ớ Đ c ng t ộ ứ ươ
Kh năng d n đi n và d n nhi t: D n đi n 57%, d n nhi t là 46%. ệ ẫ ả ẫ t t ệ ố ệ ẫ ẫ ệ
Tuy nhiên, khi có t p ch t, đ d n đi n gi m m nh tuỳ thu c vào b n ch t và l ộ ẫ ệ ấ ả ạ ấ ả ạ ộ ượ ng
t p ch t ấ ạ
ng đ i so v i Cu nguyên ch t là Ví d : Khi có 0,03% m i t p ch t, đ d n đi n t ỗ ạ ộ ẫ ệ ươ ụ ấ ấ ớ ố
1.2. Tính ch t hoá h c ọ ấ
+ t đ phòng, Cu ít có kh năng ph n ng, nó b n v i s ăn mòn nhi Ở ệ ộ ớ ự ả ứ ề ả
+ Ph n ng tr c ti p v i O ự ế ả ứ ớ ạ 2 (d không khí t o thành CuO đen, thi u không khí t o ư ế ạ
2S và CuS
thành Cu2O đ g ch) ỏ ạ
+ Ph n ng v i S t o thành Cu ớ ả ứ ạ
2Se, CuSe,
+ Hoá h p tr c ti p v i Se, Te t o thành các h p ch t ph c t p nh : Cu ự ế ứ ạ ư ấ ạ ớ ợ ợ
Cu2Te…
+ Ph n ng d dàng v i halôgen, Si, P nhi t đ cao ả ứ ễ ớ ở ệ ộ
3, H2SO4 đ c nóng. D tan trong NH
3 khi có m t Oặ
2 t oạ
+ D tan trong các axit HNO ễ ễ ặ
3)4
](OH)2
ph c [Cu(NH ứ
+ T o ph c v i KCN ứ ớ ạ
2. Các h p ch t c a Cu ấ ủ ợ
Do có 3 m c ôxi hoá t ứ ươ ứ ấ ớ ng ng v i 3 hoá tr là I, II, III nên Cu t o nhi u h p ch t v i ề ạ ợ ơ ị
các nguyên t khác. ố
Các h p ch t c a Cu t ấ ủ ợ ừ ợ ôxít (hoá tr I và II) , Hiđrôxít (II), Mu i…. Đ u là nh ng h p ữ ề ố ị
ch t quan tr ng đ c ng d ng trong nhi u ngành. ấ ọ ượ ứ ụ ề
Ví d : ụ
c ng d ng trong máy h p ph CO… + Cu2O(qu ng đ ng đ Cuprít) đ ồ ặ ỏ ượ ứ ụ ụ ấ
+ Các mu i halogen, sunfat…. ố
4. 5.H2O b i đây không nh ng là mu i quan
đây chúng tôi đ c bi ở ặ ệ t chú ý đ n CuSO ế ữ ố ở
tr ng nh t c a Cu mà nó còn đ c chúng tôi làm dung d ch g c chu n trong quá trình ấ ủ ọ ượ ẩ ố ị
th c nghi m ự ệ
* CuSO4. 5.H2O
4 khan, nó có màu tr ng, d ng th
4. 5.H2O.
d ng CuSO ng có màu xanh lam là CuSO ở ạ ạ ắ ườ
0C t o thành
4. 3.H2O. Nung
Khi ph i trong không khí nó tr thành CuSO 100 ở ơ ở ạ
0C t o thành CuO
4 và khi
350 – 700 CuSO4. .H2O. 250Ở 0C t o thành CuSO ạ ở ạ
@@@@
Lu n Văn T t Nghi p - Đ i h c chính Quy - Tr ng ĐHKHTN - ĐHQGHN - Khoa ạ ọ ệ ậ ố ườ
ị ườ - Hà N i - Tháng 5 năm 2008 ự ạ
-2 4SO
ộ c đóng vai trò c u n i, gây ra b i liên k t hidro gi a Trong đó, m t phân t Hóa SV th c hi n: Ph m Th H ng ầ ộ ệ n ử ướ ữ ế ố ở
và [Cu(H2O)4]2+
c ng d ng trong nhi u lĩnh CuSO4.5H2O mang đ y đ tính ch t c a mu i Cu. Nó đ ầ ủ ấ ủ ố ượ ứ ụ ề
… v c: Công nghi p, nông nghi p, y t ự ệ ệ ế
3. T m quan tr ng c a Cu trong cu c s ng ủ ộ ố ầ ọ
Tr r t đ c bi ướ ế c h t ph i nói r ng Cu là nguyên t ằ ả ố ấ ặ ệ ề ặ t v m t sinh h c. Nó là nguyên ọ
c n thi t cho s s ng d ng vi l t ố ầ ế ự ố ở ạ ượ ng. Nhi u lo i cây n u đ ạ ế ượ ề ộ c bón thêm m t
l ượ ng thích h p, năng su t cây tr ng s cao h n. Còn c th ng ồ ơ ể ườ ẽ ấ ơ ợ i, m i ng ỗ ườ ả i ph i
ế c n 5mg Cu. N u thi u Cu quá trình tái t o Hemoglobin s gi m, gây ra b nh thi u ạ ầ ẽ ả ế ế ệ
máu
Cu th ng có nhi u trong m t s loài nhuy n th nh B ch tu c, hàu …. ườ ể ư ạ ộ ố ễ ề ộ
i và đ ng v t Cu th ng t p trung gan. Trong th c ăn Cu có nhi u nh t ng ở ườ ậ ộ ườ ậ ở ấ ở ứ ề
s a.ữ
M t khác Cu còn r t quan tr ng đ i v i công nghi p m , luy n kim, làm thu c…. ố ớ ệ ệ ặ ạ ấ ọ ố
Tuy nhiên n u Cu v t quá gi i h n nó là m t ch t đ c. ế ượ ớ ạ ấ ộ ộ
2+
4. S ô nhi m Cu ự ễ
Hàm l ng c a Cu trong các lo i n c thiên nhiên và các ngu n n ượ ạ ướ ủ ồ ướ ạ c sinh ho t
th ng không l n l m, ch dao đ ng t 0,001 mg – 1mg/lít nh ng nó l ườ ớ ắ ộ ỉ ừ ư ạ ễ i gây ô nhi m
nghiêm tr ng.ọ
Trong n c nó kìm hãm s sinh tr ng c a t o ướ ự ưở ủ ả ở ộ ngay n ng đ th p. Đ ng không đ c ộ ấ ồ ồ
l m đ i v i đ ng v t nh ng v i th c v t ậ ắ ố ớ ộ ự ậ ở ồ ể n ng đ trung bình nó đã gây nguy hi m. ư ộ ớ
T c là th c v t m n c m v i Cu h n là đ ng v t. Ch c n n c có hàm l ng Cu ỉ ầ ướ ự ậ ẫ ả ứ ậ ơ ộ ớ ượ
ể 1mg/lít nó đã gây ô nhi m v i th c v t. Trong khi đó ph i 3mg/lít m i gây nguy hi m ự ậ ễ ả ớ ớ
cho cá.
Cu t n t i trong n ồ ạ c ướ ở ạ ứ d ng ph c nh ph c v i axit humíc, xianua…. Nh ng ph c ư ứ ớ ữ ứ
này th ng là ít đ c. Ngoài ra Cu còn t n t i trong ng d ng cation hoá tr 2. Khi ườ ồ ạ ộ c ướ ở ạ ị
2+ s gây nên b nh Wills n. M t khác nó có th
ng quá l n Cu c th h p th m t l ơ ể ấ ụ ộ ượ ớ ẽ ệ ặ ơ ể
gây ra nh ng c n đau d dày và ru t, s t n th ng ữ ơ ở ạ ộ ự ổ ươ ở ữ ph i và th n, d n đ n nh ng ế ậ ẫ ổ
ng xuyên h u qu n ng n đ i v i h ng c u, h th n kinh, th n…. Ngoài ra n u th ậ ề ố ớ ồ ệ ầ ả ặ ế ầ ậ ườ
2+ s r t d b m c b nh ung th ph i. ư ổ
ti p xúc v i Cu ế ớ ẽ ấ ễ ị ắ ệ
2+ th
Các ngu n gây ô nhi m Cu ễ ồ ườ ấ ng là: Dung d ch th i c a các b m kim lo i, ch t ể ạ ả ủ ạ ị
th i công nghi p, thu c di ệ ả ố ệ ả t t o, n m…. ấ
Lu n Văn T t Nghi p - Đ i h c chính Quy - Tr ng ĐHKHTN - ĐHQGHN - Khoa ạ ọ ệ ậ ố ườ
Hóa SV th c hi n: Ph m Th H ng ự ệ ộ ị ườ - Hà N i - Tháng 5 năm 2008 ạ 2+ đ i v i s c kho con ng Chính vì s nguy hi m c a Cu i mà t ch c y t ố ớ ứ ủ ự ẻ ể ườ ổ ứ ế ế ớ th gi i
2+ b ngằ
WHO đã đ a ra tiêu chu n hàm l ng Cu cho phép tan trong n c u ng là Cu ư ẩ ượ ướ ố
0,1mg/lít
t Nam, b khoa h c công ngh và môi tr Vi Ở ệ ệ ọ ộ ườ ẩ ạ ng cũng đã đ a ra tiêu chu n t m ư
th i nh sau: ư ờ
c b m t: 0,1mg/lít, n c th i 0,5 – 3mg/lít. N c sinh ho t: 0,1mg/lít, n ạ ướ ướ ề ặ ướ ả
Đ đ t đ c tiêu chu n này, tránh gây nh h ng đ n s c kho ng ể ạ ượ ả ẩ ưở ế ứ ẻ ườ ữ i dân, nh ng
nhà máy có ngu n n c th i trên tiêu chu n cho phép c n ph i đ c x lí ồ ướ ả ượ ử ả ẩ ầ
