CHƢƠNG 1 TỔNG QUAN
1.5. Nhựa traođổi anion và cơ chế tách As(III), As(V) vơ cơ
1.5.2. Cơ chế tách riêng As(III), As(V) bằng nhựa traođổi anion
Cơ chế của quá trình tách As(III) và As(V) là các phản ứng hố học đổi chỗ (phản ứng thế) giữa các ion trong pha lỏng và các ion trong pha rắn (là nhựa trao đổi) [55, 56]. Sự ưu tiên hấp thu của nhựa trao đổi dành cho các ion trong pha lỏng nhờ đĩ các ion trong pha lỏng dễ dàng thế chỗ các ion cĩ trên khung mang của nhựa trao đổi. Quá trình này phụ thuộc vào từng loại nhựa trao đổi và các loại ion khác nhau. Cĩ hai phương pháp sử dụng trao đổi ion là trao đổi ion với lớp nhựa chuyển động, vận hành và tái sinh liên tục; và trao đổi ion với lớp nhựa trao đổi đứng yên,vận hành và tái sinh gián đoạn.
Cĩ thể loại bỏ các ion AsV), As(III) trong nước bằng phương pháp trao đổi ion với vật liệu trao đổi gốc anion axit mạnh (Cl-
) hoặc anion bazơ mạnh
(OH-). Loại vật liệu traođổi ion này cĩ ưu điểm là cĩ thể sử dụng dung dịch
muối đậm đặc NaCl hoặc NaOH để hồn nguyên hạt trao đổi ion đã bão hịa As.
Trong dung mơi đã lựa chọn, As(III) tồn tại ở dạng phân tử trung hịa H3AsO3 khơng tích điện nên khơng bị hạt nhựa hấp thu, cịn As(V) tồn tại ở
dạng ion tích điện âm HAsO42-, H2AsO4- sẽ bị hạt nhựa hấp thu theo cơ chế
trao đổi ion với Cl-
hoặc OH-. Phương trình phản ứng trao đổi cĩ thể mơ tả
như sau [60]:
R- Cl + H2AsO4- → R-H2AsO4 + Cl- 2R- Cl + HAsO42- → R2-HAsO4 + 2Cl-
R- OH + H2AsO4- → R-H2AsO4 + OH-
2R- OH + HAsO42- → R2-HAsO4 + 2OH-
Để hồn nguyên hạt nhựa anion, người ta cho dung dịch muối NaCl đậm đặc hoặc HCl, khi đĩ:
R-H2AsO4 + Cl- → R-Cl + H2AsO4-
R2-HAsO4 + 2Cl- → 2R-Cl + HAsO42-
Dùng xút để hồn nguyên nhựa cĩ gốc là OH-:
R-H2AsO4 + OH- → R-OH + H2AsO4-
R2-HAsO4 + 2OH- → 2R-OH + HAsO42-
Qua các vấn đề đã trình bày, chúng tơi nhận thấy nhu cầu xác định riêng rẽ các dạng As(III), As(V) trong các mẫu nước tự nhiên ngày càng cấp thiết, cơng việc đĩ khơng chỉ nhằm mục đích đánh giá mức độ độc hại mà cịn giúp lựa chọn các giải pháp loại bỏ As ra khỏi mơi trường nước hiệu quả hơn. Việc áp dụng nhựa trao đổi anion để tách riêng rẽ As(III), As(V) rồi xác định hàm lượng của chúng đã cĩ một số thành tựu nhất định, tuy nhiên để hạn chế sự chuyển dạng của As trong suốt q trình phân tích cần cĩ một quy trình tách As(III), As(V) hồn chỉnh.