Nghiên cứu xử lý tách loại và thu hồi Crôm, Niken từ nước thải bể mạ một số xí nghiệp mạ Crôm, Niken

Ca so cùa phuong phàp hoà hoc là phàn ùng hoà hpc , càc qua trình hoà \y dién ra giùa chat bàn va hoà chat cho thém vào.. tnróng lue bé mai eó hai dang: • Hydrat hoà càc phàn tu chat ta

BO CIAO DUO VA DAO TAO

• • •

DAI HOC QUÓC GIÀ HA NÓI

• • • TRLfÒNG DAI HOC KHOA HOC TU NHIÈN

VU THI THUY

NGHIÉN CÙU Xir LY TACH LOAI VA THU HOI

CROM, NIKEN TÌTNlTÒC THÀI BE MA

MOT SO Xi NGHIÈP MA CROM, NIKEN

LUAN AN THAC SÌ KHO.A HOC HOÀ HOC

1.1- Vai trò cua nuóc

1.2- Vai trò sinh hod va dòc tinh cùa cdc nguyén tó hod hpc

2- f)ai cuong ve crom va niken

2.1 - Giói thiéu chung ve crom

2-2- Giói thiéu chung ve niken

2.3- Dòc tinh cùa crom

2.4- Dòc tmh cùa niken

3- (ìiói thiéu khoàng set

3.1- Khodng nhóm caolinit

3.2- Khodng nhóm montmorilonit

4- Mot so phuong phàp \ù ly va thu hói crom, niken tu nuóc thài còng nghiéf

4-1- Phuang phdp trung hoà

4.2- Phuang phdp dien hoà

4.3- Phuang phdp hàp phu

4.3.1 - Nguyén ly chung cùa phuang phdp hàp phu

4.3.2- Qui luàt chung cùa phuang phdp hàp phu

4.3.3- Chpn chat hàp phu

4.3.4- Ky thuàt hàp phu

4.4- Phuang phdp sàc ky trao dói ion

4.4.1 - Thu hoi kim Ioai bang nhua cationit

4.4.2- Thu hói kim Ioai bang nhua anionit

5- Càc phuoTig phàp phàn tich crom, niken

5.1- Phuang phdp hàp phu nguyén tu

3.2.3- Khào sdt ành huong cùa thài gian hàp phu

4- Thu hói crom bang phuang phàp sàc ky trao dòi ion trén nhira cationit axit manh

4.1 - Giói thiéu phuang phàp sàc ky trao dòi ion

4.1.1 - Ca sa cùa phuang phàp

4.1.2- Chuàn bi nhua

4.2- Khao sàt càc yé'u tó ành huang dé'n hieu suàt cùa qud trình thu hói crom bàn^ nhua cationit axit manh

4.2.1 - Khào sàt ành huòng cùa thài gian hàp phu

4.2.2- Khào sàt ành huong cùa thài gian rira giài

4.2.3- Khào sdt ành huong cùa nóng dò H2O2 cùa dung dich rùa giai

4.2.4- Khào sàt ành huong cùa pH dung dich rùa giài

5- rhii hói crom bang phuang phàp sàc ky trao dói ion trén nhua cationit axit yéu

5.1 - Giói thiéu phuong phdp

5.2- Chuàn bi nhua

5.3- Khào sdt cdc yéu tó ành huóng dé'n qua trình thu hói crom bang nhua cati(Miit axit \éu

5-3.1 - Khào sdt ành huóng cùa thài gian hàp phu

5.3.2- Khào sàt ành huóng cùa thài gian rùa giài

5.3.3- Khào sàt ành huóng cùa pH dung dich rùa giài

5.3.4- Khào sàt ành huóng cùa nóng dò H2O2 trong dung dich rùa giài

5.3.5- Khào sdt ành huong cùa toc dò hàp phu

5.?>.h- Khào sat ành huóng cùa toc dò rùa giài

5.3."- Khào sat lugng crom giài hàp theo cdc phàn doan

6- \ ù l> \ a thu hói crom tu nuóc thài bé ma quàn dói / 1 2 1

6 1 - T d c h C r ' b à n g N a O H

6.2- Tdch Cr * bang Na-bentonit

6-3- Thu hói Cr^ bang phuong phdp sàc ky trao dói ion trén cationit axit yéu

a NGHIÉN CITL TÀCH VA THU HOI NIKEN

1- Phan tich niken

1.1- Chuàn bi dung djch nghién cù'u

1.2- Phàn tfch niken bang phuang phàp trac quang voi thuóc thù

dimetylglioxim

1.3- Lap duóng chuàn

2- Tàch niken bang phuong phàp hydroxit

2 L Nghién ciai ly thuyét

2.1.1 - Xdc dinh nóng dò niken trong màu nuóc thài

2.1 2- Bài toan tìm pH cho Ni(OH)2 két tua tói uu

2.2- Nghién cUu thuc nghiém

2.2.1 - Két tua Ni'^ bang NaOH

2.2.2- Két tua Ni'^ bang Ca(OH)2

2.2.3- Két tua Ni^^ bang Na2C03

3- Tàch niken bang phuong phàp hàp phu trén Na-bentonit

3.1 - Xdc dinh dung lugng hàp phu

3.2- Khao sdt khà nàng hàp phu cùa Ni^"" trén Na-bentonit

3.2.1 - Khào sdt ành huóng cùa nhiét dò nung Na-bentonit

3.2.2- Khào sdt ành huóng cùa thài gian hàp phu

4- \ ù ly tàch Ioai niken tu nuóc thài bé ma nhà mày quàn dòi Z I 2 1

4-1 - Tàch niken bang phuong phdp hydroxit

4.2- Tdch niken bang phuong phdp hàp phu trén Na-bentonit

I hu hói niken bang phuoìig phàp dién phàn

5.1 - Khao sdì su ành huong cua dién thè

>-5.2- Khào sàt su ành huóng cùa thài gian dién phàn

5.3- Khào sdt su ành huóng cùa pH dung dich dién phàn 5.4- Khào sàt su ành huóng cùa nóng dò dung dich dién phàn

6- Thu hói niken bang phuong phàp dién phàn

PHAN 3 : KÉT LUAN

PHAN 4 : TAI LIEU THAM KHAO

MÒDAU

Cùng vói su phàt trién cùa nén kinh té va dai song nhu càu \é nuóc ngàj càng nhiéu, lugng nuóc còng nghiep cùng nhu nuóc sinh hoat thài ra ngày càn^ lón, gà\ ò nhiém dàng ké dén nuóc bé mat va mòi truàng

Nuóc thài dua vào bé màt càc Ioai hgp chat khàc nhau ti^ dang tan, dan^ huyén phù dang nhu tuong dén càc Ioai vi khuàn Mot so chat vò co va hiJu co tar trong nuóc co anh huong dòc hai tói su phàt trién cùa cdc vi sinh vàt trong nuóc Trong so cdc chat vò co phài ké dén càc ion Pb^^, As'^^, Cr^^, Ni'^ [3]

De giàm mùc dò gay ò nhiém cùa nuóc thài còng nghiep tói cdc nguón nuóc nuòi ed \à tuoi tièu trong bàn luan àn này chung tòi tap chung nghién cUu xù ly taci" Ioai va ihu hói crom, niken trong nuóc thài bé ma nhà mày quàn dòi ZI 21

PHANl TÓXG QUAN

1 VAI TR( ) CLA NUÒC VA TÀC DUNG DÒC HAI CUA CÀC ION KIM LOAI

TR( )NG NUÒC

1.1.Vai trò cùa nuac:(l)

Nuóc là mot chat bình thuòmg vi tinh phò bién cùa nò nhuiìiz lai rat khàc Ihuòng \'é tmh chat va ùng dung

Ta dà biéì nUÓc khòng the thiéu dugc trong dai song sinh hoat hàng ngày , còli trong còng nghiep nUÓc cùng rat càn cho còng nghiep hod hpc va nhùng nghành co lién quan nhu dugc pham, thuc pham a dò nuóc là mòi iiuàng de tién hành phan ùng hoà hpc, nuóc là chat phàn ùng de tao thành san phàm; nhiéu

khoàng chat va nguyén tó hoà hpc dugc tàch ra tu càc nguón nuóc co hoà tan

chùng Vói nhùng tinh chat di thuàng vón co, nuóc thuc su là nguycn liéu qui già cùa còng nghiep

\'ói dién tfch gàn ba phàn tu bé màt trai dàt dò sàu trung bình 4km, bién va dai duong co tdc dung diéu hoà nhiét dò trén trai dàt Trong long dai duong co dén

40 nghìn Ioai cà sinh song , tóng lugng hàng nàm hàng chuc trieu tàn , rong bién

va nhùng nghành thàn mém chùa protit co già tri va cdc nguyén tó \ i lugng dugc

su diinu long rài làm thùc àn cho nguói Vi vay nuóc khòng nhùng quan trpng dói vói dói song, còng nghiep ma con khòng thè thiéu dugc dói vói su song cùa rài nhiéu lodi dòng \àt co ich trong nUÓc

Hién nay con nguài dang tìm cdch su dung mot cdch khoa hoc cdc nguói nuóc - mot tài san vó già trén trdi dàt, giù cho chùng khói bi nhiém bàn , nhàt là b nhiém hoà chat dòc Dòng thài , bang phuong phàp khoa hpc tàc dòng vào nuói con nguài khòng ngùng tao thém cho nuóc nhùng tình chat dàc bict khàc co lo cho ky thuàt va dai song

1.2.Vai trò sinh hoà va dòc tinh cùa càc nguyén tó hoà hoc

Càc ion kim lai nàng vào co thè co tàc hai lón vói càc enzim, dàc biet chùn|

co ài lue lón dòi voi càc phói tu chùa nhóm -SH va -SCH3 cùa càc enzim làm ma hoat tfnh sinh hpc cùa chùng.(I I)

nàng nguy hiém rat lón dói vói ca thè song do viéc mot so nguyén tó nhu Cd, Ni

Pb Co thè thay thè càc nguyén tó càn thiét Diéu này gay ra hói chùng nhiém

dòc \ à Jan dén lu vong Ngoài ra cùng co khà nàng mot so nguyén tó càn thiét ce màt VÓI mot luong du sé làm rói loan chùc nàng sinh hoà bình thuàng cùa càc nguyén tó khàc do dò sinh ra bòi chùng nhiém dóc(l3)

2 DAI rU()N(J\'K CROM VA NIKEN

2.1.(Ì;ÌOÌ thiéu chung ve crom(14)

Crom là nguyén tó nhóm d , so thù tu 24 trong bang he thòng tuàn hoài Mendeleep Crom ó dang don chat là kim Ioai óng ành, màu tràng xàm Cron nguyén chat rat deo nhung hgp kim crom voi mot so kim Ioai dùng trong ky thuà lai là mot trong nhùng hgp kim cùng nhàt

Crom don chat de bi thu dòng hoà trong axit nitric va axit sunturic dàc Kh

dun nóng va dàc biet a trang thài nghién nhò crom bi nhiéu à kim oxi hoà , vi du b

chày trong oxy

4Cr + 3O2 = 2Cr203 Cdc hgp chat Cr(II) nguài ta mói chi bié't dugc mot it dàn xuàt nhu CrO mài den, Cr(OH)2 màu vàng , CrS màu den, CjC^khòng màu càc muói Cr(n) li nhùng chat khu manh , chàng han chùng de bi oxy khòng khi oxy hod

4[Cr(OH2),]'^ + O2 + 4H^ = 4[Cr(OH2)6]'^ + 2H2O Nèu mòi truóng nuóc khòng chùa chat oxy hod thì chùng se bi phàn hu> dàn boi nU(Vc:

2C1CI2 + 2H2O = 2Cr(OH)Cl2 + H2 Càc hgp chat bàc hai cùa Cr(II) thuc té chi thè hién tinh bazo" , chàng har CrO, CrtOH)2chi tuong tàc voi càc axit

CrO + 2H,0" + 3H2O = [Cr(OH2)6]'^

Cdc phùc aquo [CrCOH.y^^ va càc hydrat tinh thè CrS04.7H20 co mài xanh nuóc bién

Phùc chat hexaaquo [Cr(OH2)6]^"' co càu tao bat dien ùng vói càu hìnJ electron

[5"']'^[7r(d)]^[ò']'

Cr(III) oxyt khó nóng chày (Tnc = 2265^C ) khòng tan trong nuóc, kiém ha axit Ban chat luòng tinh cùa nò thè hién khi nàu chày vói cdc hgp chat tuong un chàng han nàu chày Cr203 vói kalidisunfat tao thành Cr(III) sunfat:

C r : 0 + 3K2S2O7 = Cr2(S04)3 + 3K2SO4 Con khi nàu chày CriOj vói kiém va càc oxit tuong ùng thì tao thàn xocromatdll):

2KOH + Cr203 = 2KCr02 + H2O Khi de yèn Cr20vxH20 dàn dàn chuyén thành Cr(OH)3 va màt hoat tini Cr(OH ) này tan nhiéu khi co màt axit hoàc kiém

H , 0 " H.O^

Cr(OH)3

Trong dung dich cdc hgp chat Cr(III) it nhiéu déu bi thuy phàn Co thè xen suhình thành phùc chat hydroxopenta aquo [Cr(OH)(OH2)5]^'" là giai doan dàu cu; qua trình thuy phàn càc halogenua, sunfat, nitrat cùa Cr(III):

[Ci(OH2)J^^ + H2O i ^ [Cr(OH)(OH2)5]'^ + H30^

Chi co oxytcrom CrO va càc halogenua Cr02F2, CrO,Cl2 là ben Anhydi itcromic de tan trong nuóc tao thành axit cromie

Cr03 + H2O = H2Cr04 Cho axit tàc dung vói dung dich dàc kalicromat, thì màu cùa nò dàu tién I

da cam do sau dò bién thành màu sàm hon do càc dicromat rói tric(Mnat dugc ta thành

2K2Cr04 + H2SO4 = K2Cr207 + K2SO4 + H2O 3K2Cr:07 + H2SO4 = 2K2Cr30io + K2SO4 + H2O v v

Khi làm lanh va axit hoà tiép tue dung dich bang axit sunfuric thì nhùn

tinh the anhydritrcomic dò sàm sé tàch ra:

K2Cr04 + H2SO4 = Cr03 + K2SO4 + H2O Con néu cho kiém tàc dung lén polycromat thì qua trình dién ra theo huóng ngugc lai va thu dugc c r o m a t Co thè biéu dién qua trình tuong ho cromai va

dicromat bang phuong trình phàn ùng thuan nghich:

2C1O4' + 2H3O" == C r 2 0 / + 3H2O Càc chat Cr(VI) là nhùng chat oxy hoà manh Trong qua trình oxy hod kh

chùng chu\én thành càc dàn xuàt Trong dò a mòi truóng trung tinh sé tao thàn

Cr(ni)hydroxit

K , C n O - + 3(NH4)2S + H2O = 2Cr(OH)3 + 3S + 6NH3 + 2KOH

Trong mòi truóng axit tao thành cdc dàn xuàt phùc cation

K2Cr20 + 3Na2S03 + 4H2SO4 = Cr2(S04)3 + 3Na2S04 + K2SO4 + 4H2O

Trong mòi truàng kiém sé tao thành càc dàn xuàt phùc anion [Cr(OH)J'^*

dicromai bang phuang irinh phan ùng thuan nghich:

2Cr0. + 2H30^ ^ Cr.Of + 3H2O

Càc chat Cr(\'I) là nhùng chat oxy hoà manh Trong qua trlnh oxy hoà kf cliùng ^.hu\én ihành cac dàn xuàt Trong do tV niòi iruòng irung linh se tao thàr Crdlhhydroxii

K2Cr:0- + 3(NH4»:S + H:0 = 2Cr(0H), + 3S + 6NH; + 2K0H

Trong mói inròng axii tao thành càc dàn xuài phùc cation

K^CrO- + 3 \ a : S 0 ; + 4H:S04 = Cr2(S04)3+ 3Na2S()4 + K2SO4+ 4H2O

Trong mòi truóng kiém se tao thành càc dàn xuàt phùc anion [Cr(OH^|^'

K^Cr.O- + 3(\H4):S ^ 4K0H + H.O - 2K,[Cr(0H),] + 3S + 6NH3

Càc ho'p chài cùa croni co irns dune ròns rài fronti cune nghiep vf du Cr.C diroc dùng de dièu che ^on màu va càc chat xùc làc CrO^ dùng de diéu che crom \

ma crom càc chi lièi mà\' va ngoài ra càc hgp chat cùa crom con dugc dùng tror

phàn ifch hoà hoc va tòng hpp hoà hpc

2.2.Giói thiéu chung ve niken[I4]

.\ikcn là neuvèn tó co so thù tu 28 tronn bami HTTH, co iranu thài oxi he

2 Trcn trai dal niken nàm dirai dang 5 dóng vi ben Luong lón niken làp trun inuig quang siinfua dòng niken ó dang do'n chàl niken la kim Ioai tràng ành kim niken tao thành 2 dang tkùi Ui>ili niken lue phmmg lón lai duói 25(/^C va niken e

mang làp phirong tàm dién Niken co tinh chat sàt tir va co khòi krong rièng 8, g/cm nhiét dò nóng chà\ 1453"C , nhièt dò sòi 3000^C Niken co càu ta electron tircmo tu Co.Fé nhuns co hoat tinh hoà hoc kém Co, Fé \'ai Oj niken ci bàt dàu tàc diing a 500°C , khi dun nóng , nghién nho<ié bi halogen , Imi huynl

selcn phot pho asen aniimon oxi hoà Niken tao thành càc hop chàl co lièn k(

kim Ioai vai da so càc nguyén lo ké trén NÌ3S2, Ni^Se NÌ3P Ni.As, Ni;C Ni.I

NiB Xiken co khà nàng hàp thu mot lugng lón hydro tao thành càc dung dich ràn

\'ai càc axit kiém niken co tinh chat tuong tu Fé, Co là rat ben ve phuon dién hoà hpc, chi iham già phàn ùng ó nhièt dò cao

Xiken chù yéu duoc Jieu che tu quang sunfua dóng niken kim Ioai niken t

do thuònu duo'c diéu che bàn^ càch dùn^ cacbon khù NiO Nsuói ta tinh eh niken hàng càch dièn phàn Jung dich nikensulat Càc kini Ioai tap chat platin kòr theo dugc tàch ra duai dang hùn anot

Niken chù yéu dùng de san xuàt càc hgp kim niken va ihép pha luyèn (the

khòng p, chiù nhièt) Tu niken nguòi la che tao ra nhùng thiét hi dàc biet cho cà

qua trình san xuàt hoà hoc Nò con dugc dùng làm càc lóp ma bào ve \à trang li tren kim Ioai khàc

0 dang hgp chat niken tao thành càc dung dich ràn lién tue vai kim loi nhóm \ ' i n (trù Ru va Os) mangan va dóng Con vói Cr Ti, AL Be Ru Os va cà kim Ioai khàc niken cho dung dich han che Trong so càc hgp chat kim loai cu niken quan trong nhàt là Ni;.AL XiMn , NiAl Chùng tham già vào thành phàn cà

hpp kim cùa niken làm cho nhùng hgp kim nà\' c6 nhCrng tinh chat ca ly , ho quy già Càc kim Ioai càng nàm xa niken trong bang HTTH, thì càc hgp chat kir

Ioai cùng kiéu tao thành co lién kéi càng ben va tinh ben nhiét càng cao han \'i d

dò ben lièn két va tmh ben nhiét tàng lén trong day Xi^Fe, NÌ3Mn, Xi^Cr, Xi^X X13T1 Càc hgp chat kim loai Xi^.Mn , XijFe, PtXi^ co imh sài lù

Xiken-crom Là hop kim co dién irò cao co tinh ben chiù nhiét nhà man Cr^O; nèn diroc dùng róng rài làm phàn tu dot nón^ tromz kv thuàt dicn Tron^» s

càc hgp kinì sài - niken phai ké dén inva, nò khòng hi dàn nò khi dot nóng, plaiin

co he so dàn nò nhièt sións nhu thuv tinh, duoc dùn^ làm chat thav platin de o-Ì

vói thuy linh

Càc hgp chat Ni(II) co so' phói tri 6 va 4 ùng vai su phàn bó càc lièn k« theo hình bàt dién va hình vuòng phàng (lai hoà dsp") Càc phirc chat bàt dièn ci

Xi(II) ihuàn tu con phùc chàl vuòng phàng thì nghich tu

Trong so càc phùc chàl cation cùa Ni(II) thì phùc aquo va amino là ben v

co càu trùc electron nhu sau :

Phuc chat aquo co màu lue sàng:

NiF;.6H,0 Ni(N03),.6H,0 , NiC03.6H,0

Phuc chat amoniacat deu co màu xanh dam , tirong dòi de tao thành

2Ni(0H): + Br, + 20H- = INifOH), + 2Br "

b- Phàn l'mg voi NH4OH

NiCl: + NH4OH = NiOHCl + NH4CI NiOHCl + 5NH,0H + NH.Cl = [Ni(NH j , ] - ^ + 2Cr + 6H,0

I + N 3 - - : \ ' H = i \i 1 + 2 N H 4

H C - r = \ H , C - r = N N = C - C H

I ' ^

OH 0 - H U

2.3- Dòc tinh ciìa crom:

Kim Ioai nana co trons niróc thài eàv dòc hai cho con nmrài dòng \àt, thm

\ài Tuv thuóc vào tùne kim Ioai nàn^ va hàm luani^ cùa chùm^ Dòi vói crom ne iiàv ành buòne lón dén con neirói va dòns thuc vài

Doi vói con nguòi [9]:

Trong nuóc thài crom ó dang Cr^"" va Cr^^ nhtmg Cr'^ thiróng gap hon

Dang nà\' bi anh hiróng bòi mùc dò khù cùa ion kim Ioai trong nuóc va cà càc ho]

chàl hfru ca co linh khù

Nguón góc cùa nò là do chat thài tu còng nghiep ma va qua trinh dot chà;

càc nhièn lièu hoa thach

Hiép hói \^'H0 (Worrld Health Organization) tìm thày 17 nguón nuóc ngàn

va mot nguón nuàc bé mal co chùa nóng dò Crom tòng L.OH^ km hon 50mg/] \'à(

nhùim nàm 1^69 dén nàm 1980 lièn doàn cùu tra the uiói dà de ra chi tièu ch< nuóc uòng vói tòng nóng dò crom trung bình là lOmg/l dói vói nuóc bé mal v

16mg/l dói vói nuóc ngàm

Crom co dòc linh khà cao , chi càn mot lugng nhò co thè' gay bénh cho cor nguòi Khi nò xàm nhap vào co thè nguòi eó tàc hai lón dói vói càc enzim , nò tha) the nhóm -SH- trons enzim làm mài hoat tinh cùa enzim.Do vav nò sàv bénh che nguòi: Gay bénh gan, thàn , dói loan duóng ho hàp

Xé'u bi nhiém dòc Cr^^'màn tmh co the gay vièm da, loét da

Xguói hay dòng vài tiép xùc vói Crom qua duóng ho hàp sé hi ung thu

Dói vói dóng vàt [13]:

Xguói ta khào sàt su song cùa cà chép bang càch ngàm trung cà sau khi thu linh vào trong nuóc eó chùa Cr'^"" ó nóng dò 3.9 - 9.6 mmol/1 lai pH= 7,8 crom khòns ành huóns dé'n tv le nò trùns va tv le màc bénh tuv sóniz cùa cà

XhuriiZ \ói nón^i dò 9.6mmol/l \'à pH=6,3 làm ^iàm tv le n(V trùnu, tànu tv lè

tu \ong

Xé'u ngàm irùng cà trong nuóc co nóng dò 3,9mmol/l ò pH=7.8 thì làm tàng

su két dinh cua nhùng tè bào tiet ra chat nhà\' Xuóc co nóng dò 3,9 mmol/1 lai pH=6.3 tv lè màc bénh luy song cùa cà tàng, mang va vay khò hon khà nàng chiù rét kém hon

Xhu vàv lai pH= ~.S tv le tu \'ono va tv lè màc bénh tuv són^ là khònu dànu

0 X'ièt nam , Bò khoa hoc còng nghè va mòi truóng cùng dà dua ra mot so chi ticLi chuàn tanì ihói ve hàm lugng crom trong nuóc nhu sau:

• ysuóc thai : O.S - 3mg 1

• Suac bé mài : 0.5mii/l

Xuóc àn sinh hoat : 0.05mg/n

2.4.Doc tinh cùa niken [12):

Trong nuóc sinh hoat va nuóc tu nhièn thuàng fi gap niken nò chi co a mò so' n^uón nuóc chàv qua càc vùns co chùa quàns niken va eó nhiéu trons niróc thà

mot so nhà mày luyèn kimvà hoà chat eó dùng niken Trong nuóc niken thuòrnì tòn lai Xi"' dang phùc xianua

Xuóc chùa Xi'"" gay ra chiìng ngùa , vièm da ó nhùng nguói nhay càm vó niken va gay ngò dòc do cacbonyl niken ành huòng phò bién nhàt do tiép xùc va niken là "chùne nsùa niken"' chu yéu là nhùns n^uói làm ma niken

Xgoài ra cùng xày ra hién tugng ngò dòc niken do hit phài bui niken Dà ce mot so tài lièti chi ra ràng mot so còng nhan làm trong nhà mày linh luyèn niker màc phài bénh ung thu phói hgng va mùi Xguyèn nhàn chfnh cùa \àn de này vàr

chua giai thich dugc hoàn loàn nhung nguói la cho ràng nò co lièn qtian dén niken

Xhùng nghién cùu cho biét dòc linh dàc bici cua cacbonyl niken dirói dan^

nho min làng dgng trong phói ò diéu kién àlm cùa dich phói gay nèn ki'ch ùnt

xuiii: hu\èi \à phù né ò phói

Do dò neiròi ta cho ràns nsuòns khònu dòc là 10'^ ppm chfnh là nóns dò tò'i

da cùa cachon\ 1 niken trong khòng khi ma ngirói còng nhàn tiép xùc qua 8 gió làrr viéc ma khòns !^à\' tòn hai sire khoé

l GIÓI THIÉU VE KHO.AXG SÉT:{8}

Dal set là mot Ioai quàng dàc biet , dugc con ngirói biét dén va su dun^ trong dói song lù càch day hàng nghìn nàm Néu dua theo dac tinh de nhàn biét ce thè dinh nghla khoàng set nhu sau:

"' Dal set là Ioai quàng dang dal min khi tròn thém nuóc trò nèn déo co tht tao hìfìh ihco \ muón, de khò vàn giù ngu>cn hình dàng dò, khi nung lèn thì chàc dàc thành dà"

Xgà> nay nguói la xàc dinh dugc ràng dal set la hon hop chùa nhiéu khoàng

vài trong óó khoàng vàt set là chù yéu (trcn 707^ ) con lai là khoàng vài phi set nhu

thach anh mica, gippit - ngoài ra trong dàt set con eó càc Ioai khoàng vài hiìu ce

là san phàm cùa qua trình phàn huy xàc dòng thuc vat

Xói chung tàt cà càc khoàng set déu co dang càu tao lù nhùng tàm tu dièn

S i O / ' va bàt dièn [AKOH)^]'^' càc tàm tu dién va bài dién déu co càu tao lóp Chinh nhó cà'u tao lóp va kich thuóc cùa càc hat nhò nèn dàt set co linh déo, co kha nàng tao hình két di'nh Xgoài ra dàt set co dac tùih quan trong nùa ma ngày

na\ dang dugc càc nhà klioa hoc nghién cùu \'à su dung là su tha\' thè dich chuyén

càc cation trong càu trùc dàn den khà nàng hàp thu va trao dòi giùa càc cation cùa

khoàng vói càc cation ben ngoài Ca che cùa qua trình này dugc giài thich nhu sau:

Càc cation Si"^"" ò tàm lù dièn va Al"^ ò tàm bàt dién co thè bi thay thè bòi càc cation co dièn tich he hon nhu Cr-^"^, Xi""*" v.v làm cho khoàng set tich dièn

àm Càc cation bù trù dien tfch àm dò eó khà nàng trao dòi vói càc cation nàm

trong nìòi irtróng tiép xùc \'ói klioàng set

Dira vào càu trùc chù yéu là càch xàp xép giùa càc tàm tu dièn va bàt dièn

ma nguòi la chia chùng thành cac Ioai khàc nhau: caolinit moniorilonit

3.1 Khoàng set nhóm caolinit:

Trén hình cho ta thày mòi lóp caolinit góm 2 là tu dién SÌO4 quay dinh ve

phia 2 là bàt dièn lai nùt mang luói chung thì OH" duoc thay thè bang O*" \-\ bàn

kfnh cùa O"" bàns IJóA"" rat lón so vói bàn kinh cùa Si"*"" là 0,39 A' nèn mans tinh

thè caolinit góm phàn mang O"" va OH" gói gém chàc dàc con càc cation Si"*"*",

.\1Ì:"" ^ -V nàm trons vùns chóns cùa mans anion dò

3.2 Khoàng set nhóm montmorilonit:

80

4Si 40+ 20H 4A1

40+20H

4Si

19

Nhóm khoàng này con ggi là khoàng set 2/1 vi mòi lóp cùa khoàng set nà] góm 2 tàm tu dièn va mot làm bài dièn Hai tàm tu dièn cùng quay dinh chung và( làm bàt dièn ò siùa

Mang luói cùa khoàng này ihuóng eó su thay thè cùa Al'"*" bang Cr-'' ¥c-^

va vi tri cùa Si"* thay thè bòi Al^"" su thay thè này làm loàn mang luói tfch dier

àm Càc cation Xa"" Ca"" bù vào dièn tfch thiéu dò dugc phàn bó giùa càc lóp

Còng thùc gàn dùng là Ah[(OH).SÌ40io] • nH^O trong dò nH.O là nuóc hàp phu

Net dàc bièt cùa càu trùc khoàng vat nhóm nà\' là càc lóp càch nhau bòi 1 mal anion O"' do dóu khòng co lièn két hydro giùa càc lóp làm cho khoàng vài ce

dò phàn tàn cao Canon bù trù cho su thav thè dóns hình khòns dóns hoà tri dtrox

phàn bó giùa càc lóp, mal khàc càc cation này hi hydrat hoà theo mùc dò khàc nhau nèn de dàns trao dòi vói càc cation eó trons duns dich tiép xùc vói khoàns set Do dò khoàng set này co dàc tfnh tnrong nò manh Khoàng set monlmorilonil

chùa cation trao dói là Xa"" co lèn là set benKìnil

4- MOT SO FHLOXG l'HAP XL LV \ À THU HOI CROM, NIKKN TU NlTÓC THAI CÒXG XGHIÉP

Thòng thuóng de xù ly va ihu hói crom tu nuàc thài còng nghiep , nguói tei

dùng phirong phàp : hoà hoc hoà ly sinh hoà

Phuong phàp hoà hoc va hoà ly là nhùng phirong phàp dùng de xù ly thu hói kim Ioai quf hoàc de khù chat dòc càc chat ành hircrng xàu dói vói giai doan làm sach sinh hoà sau nàv

Ca so cùa phuong phàp hoà hoc là phàn ùng hoà hpc , càc qua trình hoà \y

dién ra giùa chat bàn va hoà chat cho thém vào

Xhùng phan img dièn ra co the là: phàn ùng oxi hoà, khù, phàn ùng tao kél lùa phàn tmg phàn huy

4.1- Phuong phàp trung hoà:|6j

y>uàc ihai san xuàt trong nhicu ITnh \'Uc còng nghiep co chTra axit hoàc

kiém de ngàn ngùa hicn tuong xàm thuc cua axit, kicm nguói ta dung phircmii

phàp trung hoà Phuang phàp này nguài ta dùng de làm mot so muói kim Ioai nànj làn^ xuóns va tàch ra khoi nuóc thai

Trong truóng hgp lugng axit trong nuóc thài nhiéu thì phài thém kiém hoac vói Ngugc lai trong nuóc thài nhiéu kiém thì phài thém axit de tao mòi truóns truns tfnh, kèm theo mot so chàl két tua tao thành làns xuóns-

Ta co sa dò sic ly crom bang phitong phdp trung hoà nhu sau:

Cròm trone nuac thài chtia axit Niken dóng

j » Trung lioà Cr"" bang

NaOH;

Ca(OFÌ).;Na,C0,

Khù Cr^'' hhng SO, NaSO^; FcSO^ mòi'

triTcme H^SOj

i

Tnine hoà dén két tua kim Ioai

• T

Két tua C r " bÀng BaCl,, BaCO^ mòi trucmg NaOH

Chat thài dang rAn

21

Suac thài còng nghiep co chùa crom kèm theo niken hoàc dóng dugc xù 1)

Tu bà ihai ràn thu dugc , eó the tàch va thu hói crom ò dang sach bang

phuong phàp hoà ly nhu phirong phàp sàc ky phuong phàp dién hoà

4.2- Phuong phap dién hoà :[\5 \

Phirong phàp này ihirc chat là phàn irng oxy hoà khù thuc hicn irèn càc dièr cuc nhànì phà huy tap chat dòc hai trong nuóc thài ihu hói càc kim Ioai quf rói diry

\'ào su dung lai trong dà\ chu\èn san xuàt

Day là mot trong nhùng phuong phàp quan trong nhó co qua trình dièn phàr

càc ion kim Ioai nàng \à anion de phóng dicn trong niróc thài se hi kél tua làng

dgng lai Phirong phàp này cho phép giani lugng cation kim Ioai , do chùng chuyér thành trang ihài nguyén tó

Qua trình dièn phàn phu ihuòc vào dièn thè Ciróng dò dòng thói gian, cài

tao dièn cuc va nóns dò duns dich

khu hoàc càc phan ùng pini này eó the dàu dòc dièn cuc khòng su dung lai duac

Hièu suàt dién phàn se tàng néu la làng dien tfch bé mal dicn cuc va he se

Phuang phàp dièn phàn dùng de xù ly kim Ioai trong nuóc thài vói hàn lugng lón co g/1 Hàm lugng kim Ioai sau khi xù ly eó the dal tói mg/1 \'ì va; phuang phàp dién phàn dugc su dung róng rài de tàch kim ioai tu oxit hoàc duni dich muói kim loai Thòng thuóng phàn huy chat dòc hai va thu hói chat quy hién

là hai nhiém \'u dóng thói XTió qua trình oxy hoà khù càc chat dòc hai trò ihànl khòng dòc hai \'à ihu hói dugc chat quf de tài san xuàt

Dua vào phuong phàp này truóc day nguói la dà dièn phàn dung dich CdSO

,ò dién the 3v thói gian là 2 gió pH= 8 de thu hói Cd Qua nghién cùu dà ch( thày hiéu suàt thu hói Cd lón nhàt là 789^ dói vói dung dich CdS04 dem dièn phàr

co nóng dò nho nhàt là 9.8 lO'Wl

Cùng dua vào phuong phàp dién hoà ngirói ta dà dién phàn dung dici

K^Cr.O? 0,06 X de thu hói Cr Qua nghién cùu càc qua trình khào sàt nhùng yéi

tó anh hU('mg dén hièu suàt cua khà nàng thu hói cho thày: ó dien thè 4 \ T\M gian dièn phàn la 2 gió pH dung dich 1,5 va nóng dò Cr ^'^ trong dung dich truóc

dien phàn là 0.0(.>"5 X cho hièu suàt thu hói tòt nhàì

4.3- Phuong phàp hàp phii

4.3.1- Xguyén ly chung cùa phuong phàp hàp phu: \? |

Phuong phàp hàp phu dugc xù ly róng rài de xù ly nuóc thai còng nghiep v phuong phàp này rài van nàng no cho phép xù ly nuóc thài chùa 1 hoàc nhiéu loa chàl hàn khàc nhau, ké cà khi nóng dò chat bàn trong nuóc thài rat ihàp Xhu va) phuong phàp hàp phu con co the dùng de xù ly triéi de nuóc thài sau khi dà xù 1}

bang càc phuong phàp kliàc

Hién tuong tàng nóng dò chàl tan trén bé mal phàn chia giùa hai pha ggi \i

hién tirong hàp phu Hàp phu co the dièn ra ò bé mal bién giói giùa hai pha Iòne

va khf giùa pha long va ràn Trong còng nghè xu ly nuóc thài khi nói ve phuonc phàp hàp phu tire là nói ve qua trình hàp phu chat bàn hoà tan ò he màt bién sió giùa pha long \à pha ràn

Hàp phu càc chat bàn hoà tan là két qua cùa su di chuyén phàn tu cùa nhùn chat dò tu nuóc vào bé mat chat ràn (ggi là chat hàp phu) duói tàc dung cùa truón lue bé mài tnróng lue bé mai eó hai dang:

• Hydrat hoà càc phàn tu chat tan tue là tàc dung tuong ho giùa nhùng pha

lù chat bàn hoà tan vói nhùng phàn tu nuóc trong dung dich

• Tàc dung tuong ho giùa nhùng phàn lù chat bàn hi hàp phu vói càc nguyé;

lù tr;^n bé mal chat ràn

Hai tàc dung tuong ho trén day dói khàng nhau Tàc dung hydrat hoà càn; manh thì càc chat bàn càng khó hàp phu vào bé mal chat ràn va ngugc lai Tà dung hydrat hoà càng manh khi chùa càng nhiéu nhóm hydroxyl trong phàn ti chat bàn vi nhóm hvdroxvl co nàns luons hvdrai hoà lón do chùng eó lién kO hxdro \ói ^àc phàn lù nuóc

Phàn lù chat bàn co dièn tfch làm cho phàn lù nuóc huóng \'ào bao hoc xuni

quanh Phan tu chat bàn khi phàn ly thành ion sé hàp phu vào bé màt chat ràn vó nàng lugng rat nho so vói phàn lù cùa chfnh nhùng chat dò khi khòng hi phàn ly

Xhùng chat co càu trùc phàn tu vói lièn kél kép tue là licn két cóTT-dién ti

thì sé co li:: hàp phu manh nhàt Nhu vay néu trong nU('^ thài chùa càc chàl macl

thàng khòng eó nhóm dinh chi'rc de tàng lue hàp phu hoàc chùa càc chat hùu c(

eó dièn ly manh thì se tón rat nhiéu chat hàp phu Phuong phàp hàp phu khòng thi dùng de thu hói càc chat nhu rirgu don chùc, glicol , nhimg sé cho hièu qua cao kh

xù Iv nuóc thài chùa càc keo dièn Iv vi ion cùa chat này sé cùns vói muói khoàni

trong nuó^ sé tao thành mixen tue là dàn tói hién tugng khù hydrat mot phàn

De dành già lue hàp phu nguói ta dùng chi tièu giàm nàng lugng hàp phu ti

do ( A Hip» khi thuc hién hàp phu mot chat trong diéu kién tièu chuàn tue là dun; dich cuc loàns

D'àc bièl dàng chù y là khi hàp phu càc axit va kiém hùu c(/ yéu, vi ta d

bici khi co axit manh hoàc kicm manh thì vice phàn ly càc axit yéu hoàc kiém véi

sé khòng dièn ra Do dò vice hàp phu càc axit yéu sé dién ra rat manh va hoàn toài

Nói chung vói da so càc chat bàn , khi hàp phu eó thè xàc dinh già tri pH to'

uu Xéu càc Ioai nuóc thài eó già tri pH tói im khàc nhau thì hoàc là phài thu( hién hàp phu ò nhùng thùng hay thàp hàp phu rièng biét de tao pH tói uu cho tùns Ioai nuóc thài , hoàc là cho hòn hgp càc Ioai nuóc thài nói tiép qua càc thùng hà{ phu vói diéu kién làn lugt tao khoàng pH tói uu cho tìmg Ioai nuóc thài Néu khòn^

tao dugc già tri pH lói uu klii hàp phu càc chat bàn hùu ca phàn 1> yéu trong nuó^

thì sé tón hao nhiéu lugng vài liéu hàp phu ma vàn khòng dal dugc hiéu qua mon^ muón Xhu vày khi xù ly nuóc thài bang phuong phàp hàp phu thì dàu tién se loa: dugc càc phàn tu cùa càc chat khòng phàn 1\ thành ion rói sau dò mói Ioai dugc càc chat phàn 1\'

Khi hàp phu sé kèm theo hién tugng giàm nàng lugng tu do ò dang nhiét toci

ra Do dò qua trình hàp phu sé dién ra manh néu kip thói hùt nhièt toà ra khòi mòi

truóng , nghTa là néu thuc hién hàp phu ò nhici dò thàp cùa nuóc thài Ngugc lai nèu nhièt dò cua nuóc thai cao sé co the dién ra qua trình khù hàp phu \'ì vày

thuc té ngirói la dùng nhièt de phiic hói khà nàng hàp phu cùa càc hai ràn là dira

\ào nguycn tàc này

4.3.2- Qui luàt chung cùa qua trình hàp phu:

Qua trình hàp phu là qua trình ihuàn nghich NghTa là sau khi chat hàn dà bi hàp phu rói, eó the di chuyén ngugc lai lù bé mài chat hàp phu \ ào dung dich Hién lugng này ggi là khù hàp phu

\'ói nhùns diéu kién nhu nhau , toc dò cùa qua trình thuàn nshich tucm^j ùng t\ le \ói nóng dò chat bàn trong dung dich va trén bé mal chat hàp phu , khi nóng dò chat bàn trong dung dich dai già tri cao nhàt thì toc dò hàp phu cùng lón nhàt Khi nóng dò chat bàn trén bé mài chat hàp phu tàng thì so phàn tu dà hi hàp phu sé di chu\ èn trò lai duns dich cùns càns nhiéu hcm

Tn)ng 1 don vi thói gian so phàn tu hi hàp phu lù dung dich lén bé mài chat hàp phu bang so phàn lù di chuycn ngiroc lù bc màt chat hàp phu \ai) dung dich thì nóng dò chat bàn hoà tan trong dun:^ dich se la mot dai luons khòns dói Non" dò nà\ soi là nóns dò càn bàns

25

Xguói ta phàn biét hai kiéu hàp phu : Hàp phu trong diéu kién tmh va di^ kién dòng

Hàp phu trong diéu kién tinh là khòng co su chuyén dich tuong dói CL phàn tu chat long so vói phàn tu chat hàp phu ma chùng chuyén dòng vói nhau

Bién phàp thuc hién là cho chat hàp phu vào nuóc \à khuàV tròn trong m* khoàng thói gian dù de dal dugc trang thài càn bang Tiép theo cho làng hoàc le

de giù chat hàp phu lai va tàch nuóc ra

Hàp phu trong diéu kién dòng là eó su chuyén dòng tuong dói cùa phàn t chat long so vói phàn tu chat hàp phu Bién phàp thuc hién là cho nuóc qua lóp v; licu hàp phu Khi nghién cùu ve hàp phu nguói ta phài biét boat tfnh cùa chat ha phu hay con goi là hàp phu don vi Do là lugng chat bàn tfnh bang miligam ha gam hi hàp phu trén 1 g ha\' lem' chat hàp phu

ùng vói 2 kiéu hàp phu dò eó hoat tfnh tinh va hoat tfnh dgng cùa chat hàp phu:

• Hoat tfnh tình: là lugng chat bàn tói da hi hàp pliu trén Ig chàl hàp phù th(

dièm dal trang thài càn bang vói nhièt dò nhai dnih cùa nuóc va nóng d

ban dàu cùa chat bàn hoà lan trong nuóc

• Hoat tfnh dòng là luong chat bàn hi hàp phu iren Ig \àl licu hàp phu ké l dàu qua trình cho tói thói dièm xuàt hién chat bàn ò nUi.Vc loc

Hoat linh dòns nhò hon hoat tfnh tinh \'f du dói vói hoat tfnh dòns bàn S.^ - 957r hoat tfnh tinh , dói vói silicagen là 60 - 709; Hoat tfnh cùa chat hàp ph

ty le vói bé màt cua no

Tti\' nhièn muón bé mal chat hàp phu duoc su dung tói da thì kfch thuóc cu hat chat bàn phài tuong ùng vói kfch thuóc lo hong cùa chat hàp phu Trong d nèu kfch thuóc lo hòng càng lón thì su càn bang hàp phu dién ra càng nhanh

4.3.3- Chgn chat hàp phu

Xhùng chat hàp phu eó thè là : ihan boat tfnh silicagen nhua tóng hop e kha nàng trao dòi ion , cacbonsunlua than nàu, than bun ihan eoe, dolomit, ca

(hydroxit cùa kim Ioai) va bùn boat tfnh tu bé aeroten cùng co khà nàng hàp phu

De hàp phu càc chat bàn hùu co tu dung dich nuóc, dàu tién phài dùng càc vài lièi xóp (than boat tfnh càc chat hùu co tóng hgp)

Càc vàt lièu eó tfnh phàn cuc uà nuóc : dàt set silicagen, hydroxit cùa kin Ioai thuc té khòng dùng de hàp phu càc chat bàn trong nuóc \'ì nàng lugng tàc

dung tuong ho giùa chùng \'óì càc phàn tu nuóc bau nhu bang hoàc lón hon nàng lugng hàp phu cùa chùng vói càc phàn tu chat hùu ca Tu\' nhièn néu trong dung

dich nuóc càc phàn lù hoàc ion tao ra nhùng làp hgp lón , chàng han nhùng ion hoàc phàn lù cùa nhùns chat boat tfnh bé màt vói nhùns móc xfch dai cùa sòc hvdrocacbon, nhùiìs ion cùa thuóc nhuòm tnrc tiép vói su eó màt cùa muói khoàni^

- thì nàng lugng hàp phu cùa nhùng tap hgp va mixen sé lón hon nhiéu so vói nàng luong lièn két cùa nuóc \'ói bé màt chat hàp phu uà nuóc nhàt \'ì vày càc chàl boat tfnh he màt thuóc nhuòm trirc liép va càc hgp chat khàc eó tfnh chat cùa chat dièn 1\ , keo thì chàng nhùng hàp phu dugc rat nhanh va manh tu càc dung dich keo \'ào càc chat hàp phu ky nuóc ma vào cà vàt lièu xóp uà niróc , dàc bici là t)xil cùa nhóm va sàt Dodo nèn dùns càc Ioai than khù màu eó lo hóns lón nhàt Trons

khi dò bau nhu loàn bò bé mài cùa càc lo hòng lón cùa càc hydroxit cùa nhóm co

thè hàp phti dugc mixen cùa nhùng hgp chat dò

Rò ràng ràng khi nuóc thài chùa hòn hgp càc chat bàn hoà tan ò dang phàn

tu va ò dans càc chat tao mixen lón thì dàu lièn nèn xù Iv bàns bòns càn tuoi cùa nhùng h\'droxit cùa nhóm hoàc sài

Tlìan hoat tfnh dùng de xù ly nuóc thài còng nghiep phài co tfnh chat dàc

biét khàc vói càc Ioai than de hàp phu khi hoàc hoi dung mói Than phài xóp vói

càc lo hòng lón de bé màt eó thè hùt dugc càc phàn tu chat bàn hùu co long hgp Phai co khà nàns chóns mài món de thàm uót trons nuóc

Tuv thuòc vào phuong thùc su dung , than hoat tfnh phai co thành phàn càp phòi hat nhàt dinh Than dùng de xù ly nuóc thài nèn co hoat tfnh xùc tàc nho

nhat dói vói càc phan ùng oxi hoà nsuns tu hoàc khòns duoc làm màt sia tri san

phàm dà ihu hói

27

4.3.4- Ky thuàt hàp phii:

• Hàp phu trong diéu kien tinh

Khi hàp phu tinh chat hàp phii dugc giù lai ò trang thài lo lùng trong nuóc nhó khuày tròn a do khòng eó su chuyén dich tuong dói giùa dung dich co bar

cùa nuóc so vói càc hai chat hàp phu Thói gian liép xùc giùa nuóc va chat hàp

phu thuóng bang 0.7 - O.S thói gian càn bang long còng va phài xàc dinh bang thuc nghién: De xàc dinh thói gian tiép xùc nguói ta phài dung dò thi AC = t'(t) thec

toa dò vuòno sóc : truc hoành là thói sian (t) tare luns là AC = C, - C trons dò

Co là nóng dò ban dàu chat bàn , C là nóng dò cùa chat bàn con lai trong nuóc sau khoàng thói gian tiép xùc (i)

Thài gian tiép xùc giói han là thói gian ké lù dàu cho tói khi giùa hai già tri

cua AC Sc'ìn nhau khòmj khàc nhau làm, nshia là tói khi nóns dò chat bàn con lai trong niróc bau nhu khòng thay dói Xòng dò này eó the chon bang già tri nóng dò càn bang

Xhu va\' thói gian dal ieri già tri càn bang hoàn loàn (tgh) phài ùng vói

AC,, = Q, - C,, de:

-^c^^ C^ - C,_.i^

0 7 - 0 , 8 AC,, C, - Q ,

Lugng hàp phu can thiét phài cho vào nuóc thài de giàm nóng dò chat bàn

lù Co tói Ceb dugc xàc dinh tu phuong trình càn bang vài chat sau:

a : hàp phu don vi tinh (g/lg chat hàp phu)

Q : lugng nuóc thài (1)

Co : nóng dò chat bàn ban dàu (g/1) Ccb : nóng dò cùa chat bàn trong nuóc (g/1) Thay a = Kt^pC,,, ta eó:

Q ( C o - Q , )

m =

Kiii-C^i,

Q + K,,.m

Xéu cho chat hàp phu nói tiép vào nuóc vói liéu lugng khòng dòi ò mòi làn

hap phu thì nóng dò càn bang con lai cùa chat bàn sau làn thù n sé là:

C =

Q + Kt^.m

Tu phuong trình nà\ ta thày : néu hàp phu nhiéu làn nói tiép thì sé su dung dugc irièt de klià nàng hàp phu cùa chat ràn va giam dugc chi phf chat hàp phu

Hàp phu nhiéu bàc ngugc dóng

Xhu irèn ta dà thày nèn su dung phuong phàp hàp phu de xù ly nuóc loàng

fi dàm dàc Trong dò vièe phàn bó chat bàn giùa chat hàp phu va nuóc theo qui luàt phàn bó Xòng dò càn bang Ccb sé rat nhc) so vói nóng dò ban dàu cùa chat bàn iron^: nuiVe Co

Néu sau khi dal dugc trang thài càn bang trong nuac nguói ta lai tàng nónj

dò chat bàn tói già tri C cao hon Cebi thì chat hàp phu lai liép tiic thu hói chat bar

lù trong nuóc cho tói khi dal dugc nóng dò càn bang mói

C,t,2>Cchi-Nhu vàv cu mòi làn tàns nóns dò C thì lai eó thém mot luons chat bàn b hàp phu de dal dén trang thài càn bang mói vói nóng dò càn bang mói lón hon De

dò néu cu tàns nóns dò chat bàn trons nuóc thài C (mién là C < Co) thì sé eó thó

diém ma chat hàp phu khòng the thu hói thém dirgc chat bàn Trong trucmg hgp nà>' nóng dò Co là nóng dò càn bang Dò bào hoà gicn han cùa chat hàp phu trong diéu kién vùa rói sé là :

Khi dò chat hàp phu tinh khiét dirgc cho vào bàc cuoi cùng thù n, con nuóc ibi lù bàc truck chày tói vói nóng dò chat bàn nhó nhàt C^.,

Giàt hàp phu dà chùa 1 ft chat bàn 0 bàc cuòi sau khi tàch kliói niróc lai dua

\'é bàc irtróc ò dò nuóc \ào \'ói nóng dò Q^.j > C^,^

Qua trình dirgc lap lai cho tói bàc l,ó dò nuóc vói nóng dò ban dàu C,,

Tram hàp phu kiéu nguoc dóng eó phùc tap ve quan ly , song nò cho phép

su dung dung tfch tói da cùa chat hàp phu Do dò giàm duc)'c lugng chat hàp phu

lièu thu Diéu nà\ eó y nghla kinh tè dói vói càc chat hàp phu hiém va dàt hoàc khòns hoàn neu\'èn duoc

Xòng dò chat bàn con lai trong nuóc san khi ra kh(')i bàc n vói so dò ngugc dóng sé là:

m K^- -1

Q C^ = Co

1 1 + 1

m

- 1

iVhiéu khi phài xàc dinh so bàc hàp phu hoàc lugng chàl hàp phu néu biét càc thóns so khàc

Khi nói tiép xuòi dòng

K., C hf - ^ o

Q Q

e

Q

Hàp phu trong diéu kién dòng

- Loc qua lóp vàt liéu eó dinh

Hàp phu trong diéu kién dòng là mot qua trình dién ra khi cho nuóc thài loc qua hip \'àl bèli loc hàp phu Tlìiét bi de thuc hién qua Irình dò goi là thùng loc hàp phu hay con ggi là thàp hàp phu

Co che hàp phu trong diéu kièn dòng cùng nhu trong diéu kien tinh song hàp phu dòng co nhiéu uu diém hon \ e còng nghè va quàn ly nhu:

Qio hièu suàt xù ly un cày va òn dinh

Khi hoàn nguyén klìòng phài dua vài lièu hàp phu khòi bé loc do dò cho phép de dàng tu dòng hoà \'à diéu khièn lù xa

Cho phép su dung tói da dung tfch vàt lièu hàp phu khi cho nuac chày qua

Xòng dò chat bàn giàm dàn tu C^.ò tiét dién vào lói C - C^^^ ^ 0 ó tiét dién ra

Xéu cho nuóc thài Igc qua lóp than hoat tfnh , tàt cà càc chat bàn trong nuóc

sé bi hàp phu vào lóp vài liéu qua phàn con lai cùa lóp vai liéu sé là nuóc sach

Xuck sach này sé làm day dung tfch càc lo cùa càc hai vat lièu sach va cà khe ho cùa chùng Khi dot nuóc tiép theo chày qua H,, (H^ dà hàp phu mot lugng nhò chat bàn nào dò) thì toc dò hàp phu bó sung se nhò hcm tc)'c dò hàp phu ò chfnh lóp vàt lièu dò lue ban dàu con sach su hàp phu trièt de va hoàn toan chat bàn hoà

tan iron^^ dot nuiVe nà>' se két thùc thém mot khoàng dai him ké tu \óp vài liéu lue

dàu Qua 1 thói gian nào dò lóp vài heu ban dàu sé bào hoà lói trans thài càn bàns

voi nóns dò C^ cuà nuóc vào va tal nhièn lóp dò sé khòng tham già vào qua trình hàp phu nùa Khi qua lóp vài lièu ban dàu nuóc thài khòng thay dòi ve nóng dò 0 day nhùng kél thùc giai doan dàu qua trình hàp phu chat bàn trong nuóc

Khi cho nuóc qua , hàp phu don vi cùa vài liéu hàp phu dgc theo lóp vat lièu

sé giàm dàn va duc;c biéu thi bang càc duóng cong dòc xuóng co dang gióng nhau

vi diéu kién hàp phu chat bàn trong lóp dò khòng thay dòi

- Lge qua lóp vai liéu lo lùng

Dùng Ioai thàp hàp phu vcn lóp vat liéu hàp phu la lùng (chuyén dòng), Ioai này hàp phu chàl bàn dugc trièt de hon Nuóc dàn vào tu duói lén qua thiét hi phàn phói dàt cao hon day non mot chùt (khoàng 0,5 - 1 m) Nuóc sach sé dàn qua màng vòng (phàn trén thàp ini) hoàc qua he thóng rùt nuóc vóng tùi va dugc bào ve trong 1 luói Luói co tàc dung khòng cho hat \àt lièu lol qua làn \ào nuóc sach

Toc dò cùa nuóc thai nhò hon toc dò làng xuóng cùa \óp lo lùng Kfch

thuóc hat ^àt lièu chgn trong khoàng 2 - 4mm Sau mòi thói gian boat dòng sé hình thành nhùng lóp dac irimg cùa qua trình hàp phu dòng : LtOp vài lièu dà bào

hoà chat bàn (ggi là lóp chét) lóp còng tàc va lap du trù

Phuong phàp này dugc su dung nhiéu trong diéu kién san xuàt vi nuóc dugc

xù ly inèl de nhàt tièu tón lugng vài lièu va thói gian fi nhàt

Tóng quan mot so còng trình dà làm tòt phuong phàp hàp phu:

+ Dira \'ào phuong phàp hàp phu nguói ta dà dùng mùn cua de hàp phu càc ion Cu'^ va Cr^"" Qua nghién cùu cho thày:

Dói vói qua trình hàp phu Cu"^ ; pH cùa dung dich là 5, thói gian hàp phu 3 gió tv lè 5g mùn cua/50ml dung dich cho hiéu suàt 367^

+ Cùng dua vào phuimg phàp này ma truóc day nguói ta dà su duns càm de hàp phu càc ion Cir"" Cr'"" va Xi""" Qua nghién cùu cho thày:

Tal pH = 5 thì khà nàng hàp phu cùa càm dói vói Cu~* Cr^ va Xi^^ là tòt nhàt 0 pH = 5 sau 6 gió hàp phu 5g càm eó the hàp phu duoe 73,47r Cu'^'' co

33

trcmg 50ml dung dich CuSO4.10-\L 547r Cr^^ co trong 50ml dung dich Cr'^

0.0106M va hàp phu dugc 647r Xi-^có trong 50ml dung dich NiSOa-lO'-M

Khi tàng dàn khói lugng càm thì hièu suàt hàp phii cùa cani dói vói Cu""" , Cr-* va Ni-^ déu làng

Càm co khà nàng hàp phu tot nhàt dói vói Cu'"^ sau dò dén Cr^"", cuòi cùng

4.4- Phuong phàp sàc ky trao doi ion : [10 ]

Trao dói ion là mot qua trình trao dói hoà Iv Trons dò nhua irao dói ion

duoc dùng de hàp phu nhùng ion nhàt dinh lù dung dich va cho di vào dung dich

mot luong tuong duong nhùng ion khàc

Xhua trao dói ion thuóng co dang hình càu eó kfch co 0,3 - 1,2 mm De nàng khà nàng trao dói nguói ta co thè nghién nhua

Xhua trao dòi thiróng co 2 dang sau :

• Cation (cationit)

• Anion (anionit)

Dói vai nhua cationit : bao góm 2 dang

• Cationit axit manh : nhóm trao dói là mot axit manh , thòng thuóng là axit sunfonic (SO^H)- trong dò SO, là nhóm gàn vào nhua H"" là nhóm trao dói

• Cationit axit véu : nhóm trao dói là mot axit véu nhu nhóm cacboxyl (COOH)

Dói N'ói anionit cùn^ vàv : bao som hai

dans-• Anionit bazo manh là nhùng amin bàc 4 [RX(CH0;"'OH"|

• Anionit bazo yéu là nhùng amin bàc 2 va 3

Thòns thuóns Ioai nhua cationit axit manh diroc su duns nhiéu nhàt

4.4.1- Thu hói kim Ioai bang nhua cationit

Dirui dà) là càu iriìc mot Ioai nhua trao dòi ion tròn co so polystyrcn

Khi nhua trao dói ion dang axit nàm trong dung dich nuóc chùa cation M""" ,

no tu hình ihành rat nhanh càn bang trao dòi giùa pha ràn va dung dieh nhir sau

nKSO/H* + NT" = (l<S();),\r*- + n H ' ràn dd ràn dd

35

Tuans tu dói vói nhua trao dói anion

mRN(CH3).rOH- + A"^" = [RN(CH3)3^LA^-+ mOH"

Nsoài tfnh chat trén nhua con eó mot so tinh chat sau

Sir di chuvèn cùa ion tu do co màt trong dung dich ve phfa nhua gay ra su

irao dòi vói cation Xa"" va H" (nhua cationit ) hoàc nhùng anion CI va OH (nhua

anionit)

RXa + X^ -> RX + Xa^

RH + X^ ^ RX + H^

Rci + X- ^ RX + c r ROH + X- -> RX + OH-X" va X là cation va anion ma nguói ta muón tàch lù dung dich

Ò nhua trao dói ion ngirói la nghién cùu thày càn bang trao dói dira vào dinh

luàt làc dung khói krgng

Khi mot duns dich chùa Ca'"" tiép xilc vói nhua cationit axil manh

(1\-S( ).H) nguói ta quan sài thày càn bang sau:

K: là he so phàn bó

[Ca-* ]^^,j3 va [H^jj^.r, là nóng dò ion trong pha ràn

Phuong phàp tàch trao dói ion thiróng dugc thuc hién trong diéu kién mot trong nhùng ion chièm uu thè hon trong 2 pha

Thuc nghièm dà chi ra ràng nhùng ion hoà tri 2 hi nhua trao dói ion giù lai manh hon nhCmg Ioai ion hoà tri 1 Di vào cu the mot nhóm ion eó cùng dièn tfch , dói vói nhua cationit axit manh R-SO^H sia tri K tàns theo thù tu

Acj" > Cs- > Rb" > K" < N H / > H" > Li^

Cation hoà tri 2:

Ba-" > Rb > Sr-^ > Ca"* > Xi-*< Cd"* > Cu'* < Co-'> Ms*^

Khi làm day còl bang càch "nhua trao dói vào còl ta dua ion phàn tfch qua còl trao dói qua trình ma giài dugc thuc hién sau dò nhó dung dich chùa mot ion

co ài lue làn nhàt so \'ói càc ion phàn tfch

\ 1 du :

Anion : CI , SCX' SO/' P04"" eó thè dugc hàp phu trén nhua anionit dang

OH càc anion dugc giù lai trén nhua theo phuong trình sau:

mR.X(CH3)/0H- + A""- [RX(CHó3]\,A"-+ mOH' Quà trình rùa giài dugc thirc hièn vói mòi dung dich bazo loàng co khà nàng cho phàn ùng ngugc lai

Hien nay ò Italia nguói la dà su dung phuong phàp sàc ky trao dói ion de tàch va thu hói crom tù bà thài cùa càc nhà mày thuòc da

Phuong phàp làm nhu sau:

Bà thai co chùa Cr'"" ò dang két ttìa Cr^'OH), dugc hoà lan trong axit , sau dò

cho dung dieh Cr^* dà hoà tan di qua còl trao dói ion sau khi qua cól mot krtmg

Cr^" bi nhua hàp phu dugc giù lai trén eòi

37

De thu hói crom nguói ta dòi qua cól hòn hgp dung dich ara giài (NaCl IM

+ XaOH O.IM + H^Oz 0,15Mj lue này dung dich rùa giài sé keo lugng Cr'" trén nhira di ra khòi còl ,i >

.Ap dung phuang phàp này nguói ta thày rài co hiéu qua vùa sach mòi truóng lai vùa tài sinh dugc crom trong san xuàt lièi kiém dugc hoa chàl , già thành phù hgp

Ò Due nguói ta lién hành tàch Ioai crom trong nucfc thài bang phuong phàp BUTROX Xgu\èn tàc cùa phuong phàp là khù Cr'" trong nuóc thài \é Cr'" , rói

cho kél tua h\droxit ra klioi nuóc thài va tiép tue cho nguón nuóc thài qua he

thóns còl sàc kf trao dói ion de Ioai trièt de càc cation eó trons duns dich

HCI dén

p\U2 Nn^CO^ NaOH

Khù Cromai

Két tua Hvdroxit

Hydroxit Cròm Cr(OH),

Xà vno nguón

niróc tu nhièn

Nude d«ì

xù lymnng

di kiém tra nóng dò Crom

Cntionit dang Na""

4.4.2- Thu hoi crom bang nhua anionit :

Suac thài co dang axit cn)mic dàu tién dugc chuyén qua nhua trao dói

anion de lày croni theo phuong trình sau:

R:Cr:0; T 2XaOH -^ XaXr.O; + 2R0H

Xhùng san phàm cùa qua trình tài sinh sau dò dugc chuyén qua nhua trao dòi cation de dua dung dieh Xa^ Cr^ O^ ngugc lai thành H2Cr207

Na.Cr.O^ + 2R-H ^ 2R-Xa + H.Cr^O^

Qua trình xu ly này thu hói H_Cr207 va co dàc de su dung lai

39

5- CAC PHCONG PH.AP PHÀN TICH CROM, NIKEN

5.1- Phuong phàp hàp thii nguyén tu :[3]

Nguyén tàc chung

Phó hàp thu nguyén tù là mot tfnh chat dàc trung cùa nguyén tù càc nguyén

tó kim Ioai Khi càc nguyén tù kim Ioai tón lai ò trang thài khi tu do va trén mùc

nàng lugng co bàn néu chiéu \ào dàm hoi dò mot chùm sàng chiéu càc tia phàt xa

dac trimg cùa nguyén lù dò thì nò hàp thu chgn lge mot so bue xa nhàt dinh va tao

ra phò hàp thu nguyén tù cùa kim loai dò Trong nhùng diéu kién nhàt dinh tón lai mòi mói he siùa ciròns dò cùa vach hàp thu va nóns dò cùa nsuvèn tó trons màu theo biéu thùc

I = K.C'(*) Tn>ng dò:

I : là cuòng dò ^'ach hàp thu cùa nguyén tù

K : là hàng so thuc nghièm nò dugc xàc dinh bòi càc diéu kicn hoà hai va

nguyén lù hoà màu cùa phép do, khi càc diéu kien này khòng dòi thì nò là mot hàng so

C : là nòng dò cua ngu\èn lo phàn tich trong màu

b : là hàns so nàm trons \'ùns sia tri 0<b<l

\'ói mòi vach phó hàp thu , luòn tìm dugc nóng dò Co cùa nguyén tó phàn tfch ma néu:

a- \'ói mgi nóng dò Cx<Co thì luòn eó b=l

b- \'ói mgi nóng dò Cx>Co thì b luòn <1 va tién dàn dén 0 khi Cx tàng XTiu và\ trong triróng hgp (a) quan he giùa 1 va C là tuyén tfnh, con tnróng hgp (b) là khòng tu\'én tfnh

Còng ihik (" ) là phuong trình ca so cùa phép do dinh luc/ng xàc dinh càc

kim Ioai theo phò hàp thu nguyén tù cùa chùng

Xhu \ à \ muón phò hàp thu thì phài: