CHƯƠNG 1 : TỔNG QUAN VỀ CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
1.2. Tổng quan về phương pháp hấp phụ
1.2.4. Khả năng hấp phụ asen của hyđroxit sắt
Những nghiên cứu địa hóa ở Bangladesh đã cho thấy hai mặt của quá trình vận chuyển asen do các khoáng vật của sắt gây ra. Quá trình hịa tan hyđroxit đã giải phóng ra nước ngầm Fe2+ và các chất hấp phụ lên nó, trong đó bao gồm cả Asen, đây là nguyên nhân chính gây ra ơ nhiễm Asen ở hầu hết các khu vực ô nhiễm nước ngầm.
Ngược lại, các hợp chất của Fe2+ được oxi hóa và bị thủy phân kết tủa thành Sắt (III) hyđroxit làm giảm đáng kể lượng asen tan trong nước. Điều này chứng tỏ khả năng hấp phụ tốt asen của các khoáng vật chứa sắt. Dưới đây là các phản ứng có thể xảy ra giữa các hợp chất asen vô cơ và Sắt hyđroxit [24].
≡FeOH (s) + H3AsO4(aq) ↔ ≡FeH2AsO4(s) + H2O
≡FeOH (s) + H3AsO4(aq) ↔ ≡FeHAsO4(s) + H+(aq) + H2O ≡FeOH (s) + H3AsO4(aq) ↔ ≡FeAsO4(s) + 2H+(aq) + H2O ≡FeOH (s) + H3AsO3(aq) ↔ ≡FeH2AsO3(s) + H2O
≡FeOH (s) + H3AsO3(aq) ↔ ≡FeHAsO3(s) + H+(aq) + H2O
Trong đó: kí hiệu [≡FeOH] là vị trí của Sắt (III) hyđroxit trên bề mặt vật liệu. Trên thế giới cũng đã có nhiều cơng trình nghiên cứu sử dụng các hợp chất của Sắt để hấp phụ asen. Các nghiên cứu về sự hấp phụ asen ở cả 2 dạng As(III) và As(V) trên sắt hyđroxit vơ định hình đã xác định rằng các vật liệu làm từ Sắt hyđroxit vơ định hình có khả năng hấp phụ asen cao gấp 5 đến 10 lần khả năng hấp phụ asen của nhơm oxit đã được hoạt hóa. Phương pháp cho asen keo tụ với muối Sắt (III) sau đó tiến hành lọc cũng cho hiệu quả loại bỏ asen cao hơn so với việc sử dụng nhôm [37]
Hyđroxit sắt (III) được sử dụng để loại asen khỏi nước ở dạng các hạt hyđroxit sắt (III), hoặc các hạt chất hấp phụ được tạo nên từ 2 oxit của Fe-Si, Fe-Al, hoặc đồng kết tủa Asen với sắt (III) clorua bằng NaOH.
Ngoài các vật liệu nhân tạo, người ta cịn sử dụng các khống chất của Sắt đã được biến tính để hấp phụ asen. Trong số đó, limonit và laterit là 2 loại khống có khả năng hấp phụ asen khá cao thường được nghiên cứu sử dụng (tải trọng hấp phụ cực đại As(V) của Laterit là 6 mg/g [46].