III. Độc tính của sắt và mangan:
b.Sắc kí trao đổi ion:
Phương pháp này được ứng dụng để làm sạch nước hoặc nước thải khỏi các kim loại như: Zn, Cu, Cr, Pb, Ni, Hg, Cd, V, Mn,…, cũng như các hợp chất của asen, photpho, xyanua và các chất phóng xạ, khử muối trong nước cấp, cho phép thu hồi các chất có giá trị và đạt mức độ làm sạch cao. Vì vậy, nó được ứng dụng rộng rãi để tách muối trong xử lý nước và nước thải.
Trao đổi ion là một quá trình trong đó các ion trên bề mặt của chất rắn trao đồi ion với ion có cùng điện tích trong dung dịch khi tiếp xúc với nhau. Các chất này gọi là các ionit (chất trao đổi ion), chúng hoàn toàn không tan trong nước.
Các chất có khả năng hút các ion dương từ dung dịch điện ly gọi là các cationit. Những chất này mang tính axit. Những chất có khả năng hút các ion âm gọi là anionit và chúng mang tính kiềm. Nếu như các ion nào đó trao đổi cả cation và anion thì người ta gọi chúng là các ionit lưỡng tính.
Để áp dụng kỹ thuật này người ta sử dụng nhựa trao đổi lớn, xenlulô gắn kết, Zeônit tự nhiên hoặc tinh bột không tan,...
- Trao đổi bằng nhựa trao đổi lớn:
Nhựa trao đổi lớn là một pôlyme tổng hợp gồm 1 mạch pôlyme (pôlystiren hoặc pôlyacrylat) và các nhóm chức gắn trực tiếp vào pôlyme. Các nhóm chức này xác định tính chất của nhựa và ái lực của nhựa với các i on. Có 2 loại nhựa trao đổi i on là nhựa cationit và nhựa anionit.
Nhựa cationit gồm 1 khung pôlyme gắn với một nhóm chức như:
SO3H, - COOH, còn nhựa anionit gồm 1 khung pôlyme gắn với một nhóm chức như : - NR2H+, - NRH2+.
Quá trình trao đổi i on xảy ra trên cationit như sau: N(RNa) + Mn+ <-> RnM + nNa+
Mn+: Là ion kim loại mà ta muốn loại bỏ trong dung dịch nước. Khi sử dụng nhựa dưới dạng axit hoặc bazơ, việc trao đổi lớn có thể làm thay đổi pH của dung dịch.
Chú ý khi sử dụng phương pháp nhựa trao đổi i on thì nồng độ ion kim loại nặng trong nước thải phải tương đối nhỏ, khoảng 500 mg/l hoặc nhỏ hơn. Sau khi xử lý hàm lượng của chúng chỉ còn khoảng 0,05 0,1 ppm.
- Ngoài ra có thể dùng xenlulo cho phương pháp này vì xenlulo có khả năng hút nước mạnh, làm tăng tốc độ khuếch tán trong hệ "Dung môi - chất tan" làm cho các ion kim loại đến vị trí trao đổi. Các xenlulo có thể gồm 10 100 vị trí mà tại đó i on kim loại bị nó gắn kết. Nhưng khi dùng xenlulo ở dạng giấy lọc, nó dễ bị tắc, bị bịt kín và vì giá thành cao nên xenlulo gắn kết ít được sử dụng trong công nghiệp.
- Phương pháp này cũng có thể dùng Zeolit tự nhiên hoặc xanthate tinh bột không tan nhưng giá trị kinh tế sử dụng không cao.