Bảng 3.10. Kết quả khảo sát hàm lượng chì theo pH khi dạng thải là PbS.
Mẫu pH ABS Nồng độ chì (ppm)
1 2 0,034 0,0047
2 3 0,031 0,0033
3 4 0,029 0,0024
4 5 0,028 0,0019
5 6 0,027 0,0015
6 7 0,027 0,0015
7 8 0,027 0,0015
8 9 0,028 0,0019
9 10 0,028 0,0019
10 11 0,029 0,0024
11 12 0,029 0,0024
12 13 0,029 0,0024
0 0.002 0.004 0.006 0.008 0.01 0.012
0 2 4 6 8 10 12 14
pH
Nồng độ chì (ppm)
Hình 3.11. Khảo sát nồng độ chì khi dạng thải là PbS theo pH
Kết quả khảo sát cho thấy dạng thải của chì là PbS thì nồng độ chì trong nước ít thay đổi khi pH thay đổi. Chúng ta biết rằng tích số tan của PbS rất nhỏ (10-26,6) do đó nếu pH có thay đổi thì nồng độ chì trong nước cũng rất ít thay đổi. Khi pH giảm, nồng độ H+ tăng tuy nhiên nồng độ S2- trong nước là rất nhỏ nên cũng chưa đủ để giải phóng H2S, làm tăng nồng độ chì. Khi pH tăng, nồng độ OH- tăng nhưng các quá trình tạo phức hydroxo cũng không đủ mạnh để tăng nồng độ chì trong nước. Nếu để trong khoảng thời gian rất lâu thì nồng độ chì trong nước có thể tăng dần do quá trình oxi hóa S2-, HS- kéo theo quá trình hòa tan PbS (quá trình phong hóa).
Như vậy pH không gây ảnh hưởng tới sự chuyển hóa của PbS. Hay nói cách khác dạng kết tủa này hầu như không gây ô nhiễm cho nguồn nước khi pH thay đổi.
3.2.2. Khảo sát ảnh hưởng của các ion đến độ tan của PbS tại pH = 7 3.2.2.1. Ion Cl-
Bảng 3.11. Kết quả khảo sát nồng độ chì khi có mặt ion Cl-
Mẫu Nồng độ ion Cl- (M) ABS Nồng độ chì ( ppm)
1 1.10-5 0,027 0,0015
2 5.10-5 0,027 0,0015
3 1.10-4 0,028 0,0019
4 5.10-4 0,028 0,0019
5 1.10-3 0,029 0,0024
0 0.002 0.004 0.006 0.008 0.01 0.012
0 20 40 60 80 100 120
Nồng độ Cl-*10-5 (M)
Nồng độ chì (ppm)
Hình 3.12. Khảo sát ảnh hưởng của ion Cl-
Khi có mặt ion Cl- tương tự như trường hợp dạng thải là Pb(OH)2 nồng độ chì trong nước hầu như không thay đổi. Do ion Cl- có thể tạo phức rất kém bền với Pb2+ và tạo kết tủa PbCl2 có tích số tan (10-4,8) lớn hơn nhiều so với PbS (10-26,6). Nồng độ chì vẫn tăng một lượng rất nhỏ khi nồng độ Cl- tăng.
Chúng ta có thể giải thích là do có thêm các cân bằng tạo phức kém bên nê n nồng độ chì tăng.
Như vậy từ kết quả khảo sát ta thấy ion Cl- không ảnh hưởng tới sự chuyển hóa của PbS, không làm phát tán chì gây ô nhiễm môi trường.
3.2.2.2. Ion SO42-
Bảng 3.12. Kết quả khảo sát nồng độ chì khi có mặt ion SO42-
Mẫu Nồng độ ion SO42- (M) ABS Nồng độ chì ( ppm)
1 1.10-5 0.027 0.0015
2 5.10-5 0.027 0.0015
3 1.10-4 0.026 0.0010
4 5.10-4 0.026 0.0010
5 1.10-3 0.025 0.0006
0 0.002 0.004 0.006 0.008 0.01 0.012
0 20 40 60 80 100 120
Nồng độ (SO4)2-*10-5 (M)
Nồng độ chì (ppm)
Hình 3.13. Khảo sát ảnh hưởng của ion SO42-
Tại pH = 7 đối với bùn có PbS, lượng chì trong nước không đủ để tạo kết tủa với SO42- (TtPbSO4 = 10-7,66). Tuy nhiên, chúng ta thấy tương tự ảnh hưởng của ion SO42-
tới dạng thải Pb(OH)2 nồng độ chì trong nước giảm một lượng rất nhỏ khi nồng độ SO42-. Nguyên nhân chính ở đây cũng là do khi tăng nồng độ SO42- thì lực ion trong dung dịch tăng làm tăng khả năng kết tủa PbS chứ không phải do tạo kết tủa PbSO42
.
Như vậy, ion SO42- không làm vận chuyển chì từ PbS.
3.2.2.3. Ion PO43-
Bảng 3.13. Kết quả khảo sát nồng độ chì khi có mặt ion PO43-
Mẫu Nồng độ ion PO43- (M) ABS Nồng độ chì ( ppm)
1 1.10-5 0.027 0.0015
2 5.10-5 0.026 0.0010
3 1.10-4 0.026 0.0010
4 5.10-4 0.025 0.0006
5 1.10-3 0.024 0.00009
0 0.002 0.004 0.006 0.008 0.01 0.012
0 20 40 60 80 100 120
Nồng độ (PO4)3-*10-5 (M)
Nồng độ chì (ppm)
Hình 3.14. Khảo sát ảnh hưởng của ion PO43- Khi có mặt ion PO43-
nồng độ chì trong nước giảm mạnh hơn khi có mặt ion SO42- và ion Cl-. Khi nồng độ PO43- tăng nồng độ chì trong nước giảm, nguyên nhân chính là do nồng độ ion tăng, làm lực ion của dung dịch tăng lên, do đó nồng độ ion giảm. Cho dù nồng độ PO43-
tăng lên đến 10-3M thì một cách gần đúng ta tính được tích nồng độ PO43- và Pb2+ bằng 10-45,9 vẫn nhỏ hơn 10-43,53 do đó chưa có kết tủa Pb3(PO4)2 tạo thành, dạng kết tủa chính vẫn là PbS.
Như vậy, chì không bị vận chuyển từ PbS khi có mặt ion PO43-.
3.2.3. Khảo sát sự ảnh hưởng của các ion có khả năng tạo phức với chì 3.2.3.1. Ion CH3COO-
Bảng 3.14. Kết quả khảo sát nồng độ chì khi có mặt ion CH3COO- Mẫu Nồng độ ion CH3COO- (M) ABS Nồng độ chì ( ppm)
1 1.10-5 0,027 0,0015
2 5.10-5 0,029 0,0024
3 1.10-4 0,031 0,0031
4 5.10-4 0,033 0,0042
5 1.10-3 0,037 0,0061
0 0.002 0.004 0.006 0.008 0.01 0.012
0 20 40 60 80 100 120
Nồng độ CH3COO-*10-5 (M)
Nồng độ chì (ppm)
Hình 3.15. Khảo sát nồng độ chì khi có mặt ion CH3COO-
Khi có mặt ion CH3COO- nồng độ chì có tăng nhưng rất ít. Sự tạo phức không bền của Pb2+ với CH3COO- không đủ để chuyển Pb2+ vào dung dịch.
Nồng độ chì tăng khi tăng nồng độ CH3COO- là do cân bằng tạo phức dịch chuyển một phần theo chiều thuận.
3.2.3.2. Ion Cit3-
Bảng 3.15. Kết quả khảo sát nồng độ chì khi có mặt ion Cit3-
Mẫu Nồng độ ion Cit3- (M) ABS Nồng độ chì ( ppm)
1 1.10-5 0,028 0,0019
2 5.10-5 0,031 0,0033
3 1.10-4 0,038 0,0064
4 5.10-4 0,045 0,0098
5 1.10-3 0,057 0,0153
0 0.002 0.004 0.006 0.008 0.01 0.012 0.014 0.016 0.018
0 20 40 60 80 100 120
Nồng độ Cit3-*10-5 (M)
Nồng độ chì (ppm)
Hình 3.16. Khảo sát ảnh hưởng của ion Cit3-
Nồng độ chì trong nước khi có mặt ion Cit3- lớn hơn so với khi có mặt ion CH3COO-. Tuy nhiên, khi nồng độ Cit3- tăng lên đến 10-3M thì nồng độ chì xác định được là 0.0153ppm nhỏ hơn rất nhiều so với trường hợp dạng thải là Pb(OH)2. Điều này có thể lý giải là do độ tan của PbS rất nhỏ đến mức ion Cit3- cũng không thể hòa tan được kết tủa này. Kết quả này phù hợp với kết quả khảo sát sự ảnh hưởng đồng thời của các ion đến Pb(OH)2.
Như vậy sự có mặt của cả hai ion có khả năng tạo phức với chì cũng không thể làm vận chuyển chì trong nước từ dạng thải PbS.