Tài liệu Giáo trình quản lý chất thải nguy hại P2 docx

GREEN EYE ENVIRONMENT
CÔNG TY MÔI TRƯỜNG
TẦM NHÌN XANH

GREE
Tel: (08)5150181
Fax: (08)8114594
www.gree-vn.com


ThS: Nguyễn Ngọc Châu

© Copyright 2006 gree-vn.com, All rights reserved. Xin ghi rõ ngun khi bn phát hành li thơng tin t trang này.
2-1


CHNG 2

C S LÝ THUYT LIÊN QUAN
TRONG QUN LÝ CHT THI NGUY HI



Trong lnh vc qun lý cht thi nguy hi (bao gm c hành chính và k thut), theo
thng kê đã có rt nhiu s c mơi trng nghiêm trng bt ngun t nhng nhm ln. S
nhm ln này có th bt ngun t vic gi tên sai, khơng nm vng các tính cht hóa hc
hố lý cn thit t đó dn đn nhng vi phm pháp lut và gây ra các hu qu nghiêm
trng. Vì vy nhm tránh các sai lm đáng tic trong qun lý cht thi nguy hi, chng
này tp trung tóm tt li mt s kin thc hóa hc, hóa lý thng đc s dng trong q
trình qun lý cht thi nguy hi.

2.1 S Lc V Cu Trúc Và c Tính Hóa Hc

V c bn, cht thi nguy hi gm có c cht vơ c và cht hu c. Trong đó các hp
cht hu c là cht chim t trng cao trong các loi cht thi có tính nguy hi và có tên
gi phc tp nht. Nu nh khơng nm đc tên gi và cu trúc hóa hc ca chúng s
dn đn rt nhiu khó khn trong cơng tác qun lý và x lý, vì vy phn cu trúc hóa hc
và đc tính s tp trung ch yu trình bày cu trúc hố hc và đc tính ca các hp cht
cht hu c. Cht hu c là t hp ca carbon vi các cht khác nh hydrogen, oxygen,
nitrogen, sulfur…hp thành. Nhìn chung da vào t hp ca carbon và các cht còn li
mà cht hu c đc phân thành nhiu nhóm cht hu c khác nhau nh hydrocarbon,
amin,….

Danh Pháp Và Cu Trúc
Trong phn này ch tóm tt s b mt s đim c bn v cht hu c, chi tit hn v lý
thuyt cht hu c có th tham kho các tài liu liên quan ví d nh: hóa hc hu c,
tng hp hu c và hóa du….
Hp cht hydrocarbon
Các hp cht hu c ch bao gm carbon và hydro có th đc chia làm hai nhóm chính
carbon mch thng (Aliphatic) và carbon mch vòng (aromatic). Da trên liên kt gia
hydro và carbon, nhóm aliphatic đc chia thành nhiu phân nhóm nh nh : alkane,
alkenes, alkyne và nhng vòng no tng ng ca chúng (cycloaliphatic).


GREEN EYE ENVIRONMENT
CÔNG TY MÔI TRƯỜNG
TẦM NHÌN XANH

GREE

Tel: (08)5150181
Fax: (08)8114594
www.gree-vn.com


ThS: Nguyễn Ngọc Châu

© Copyright 2006 gree-vn.com, All rights reserved. Xin ghi rõ ngun khi bn phát hành li thơng tin t trang này.

Hydrocarbon
Hydrocarbon Aromatic
Alkane Alkene Alkyne Cycloaliphatic






Aliphatic
Alkane
Là các hp cht hu c trong đó liên kt gia các ngun t carbon là liên kt đn.
Cơng thc chung ca alkane là C
n
H
2n+2
trong đó n là s ngun bt k.
Ví d: pentane C
5
H
12

có n = 5 hay hexane C
6
H
14
có n = 6
Khi mt hydro ca alkane đc thay th bng mt cht khác thì cht này đc gi là dn
xut ca alkane. Alkane mt mt hydro gi là alkyl và đc kí hiu là R.
Ví d: ethane C
2
H
6
có gc là ethyl C
2
H
5
hay nói cách khác R = C
2
H
5
Cu trúc và cách gi tên
Tùy thuc vào s carbon có trong phân t mà alkane có cu trúc khác nhau. Có th phân
làm hai loi là alkane mch thng và alkane mch nhánh (là ankane có các gc alkyl liên
kt vi carbon khơng  v trí đu hay cui mch).
+ i vi alkane mch thng thì khi vit tên s dùng kí hiu “n-“ đt trc tên gi
Ví d: bu tane (C
4
H
10
) có hai đng phân, trong đó cu trúc mch thng s đc gi là n-
butane.

+ i vi alkane mch nhánh, khi gi tên mt cu trúc phi theo mt trình t sau
1. Chn mch có s carbon nhiu nht làm mch chính và tên alkane s đc gi theo
mch này
2. ánh s th t các carbon trong mch chính sao cho carbon có liên kt vi các nhóm
khác có s th t nh nht.
2-2



GREEN EYE ENVIRONMENT
CÔNG TY MÔI TRƯỜNG
TẦM NHÌN XANH

GREE
Tel: (08)5150181
Fax: (08)8114594
www.gree-vn.com


ThS: Nguyễn Ngọc Châu

© Copyright 2006 gree-vn.com, All rights reserved. Xin ghi rõ ngun khi bn phát hành li thơng tin t trang này.
3. Khi đc tên hay vit thì lit kê các mch nhánh theo th t ABC mà khơng lit kê
theo s th t carbon liên kt. Trc mi nhóm ni phi ghi v trí carbon mà nhóm
liên kt ngay c khi hai nhóm cùng liên kt vi mt carbon. Khi vit tên và s ln
phi tách bit nhau bng mt du gch ngang “-“.
Ví d: Hexane : C – C – C – C – C - C
C
3- Methyl hexane: C – C – C – C – C - C
Chú ý: Do lch s phát trin ca khoa hc k thut v tng hp cht hu c có mt s

cht hu c tn ti c tên thơng thng ln tên theo quy đnh ca the International
Union of Pure and Applied Chemistry.
2-3


Alkene
Alkene là các hydrocarbon trong đó ngồi các carbon liên kt đn còn cha carbon liên
kt đơi. Cơng thc chung ca alkene là C
n
H
2n
.
Cu trúc và tên gi
 gi tên chính xác mt alkene cn tin hành theo các bc sau
1. Chn mch carbon dài nht (nhiu phân t carbon nht) có ni đơi làm mch chính.
Tên ca alkene s đc gi da theo tên ca mch chính.
2. ánh s th t carbon trong mch chính sao cho carbon có ni đơi có s th t nh
nht.
3. Thc hin tng t bc 2 và 3 đi vi alkane.
4. Nu ni đơi có hai nhóm ging ht nhau, tip đu ng “cis-“ và “trans-“ đc dùng.
(Cis- ch hai nhóm ging ht nhau nm trên cùng mt bên ca phân t. Trans- đc
dùng nu chúng nm trên hai mt phng đi nhau.)
C = C
F
F
CH
3
CH
3

C = C
F F
CH
3
CH
3


Cis –2,3-difluoro-2-butene Trans-2,3-difluoro-2-butene

GREEN EYE ENVIRONMENT
CÔNG TY MÔI TRƯỜNG
TẦM NHÌN XANH

GREE
Tel: (08)5150181
Fax: (08)8114594
www.gree-vn.com

ThS: Nguyễn Ngọc Châu

© Copyright 2006 gree-vn.com, All rights reserved. Xin ghi rõ ngun khi bn phát hành li thơng tin t trang này.
5. Trong trng hp hydrocarbon có nhiu hn hai ni đơi, khi đc hay vit đu tiên s
ch ra v trí ca ni đơi và s dng tip v ng diene (khi có hai ni đơi), triene (ba ni
đơi), vv…
Ví d: 1,3-butadiene: CH
2
= CH – CH = CH
2
Alkyne

Là các hydro carbon có cha carbon ni ba (-CC-).Cơng thc chung CnH2n-2.
Cu trúc và tên gi: cách vit và gi tên Alkyne tng t nh alkane đc gi tên theo
cách tng t nh là alkene vi mch dài nht phi cha ni ba. Tuy nhiên lúc này tip v
ng –ane đc thay thành -yne. i vi alkyne thng khơng cn đánh giá đng phân
cis-, trans
Ví d: Ethyne (tên thơng thng –acetylene) HCHC

Aromatic

Là hp cht vòng thm (Aromatic) trong đó cht vòng thm đn gin nht là benzene.




Khi có liên kt ca các nhóm vào vòng thm thì tu thuc vào s nhóm liên kt vi vòng
thm (vòng benzene) mà hp cht vòng thm có tên gi khác nhau. Nhìn chung chúng
đc chia thành hai nhóm chính.

Nhóm th nht ch có mt nhóm th thì benzene là tên c bn và tên ca nhóm liên kt
đc đt trc.
Cl

Ví d: Chlorobenzene


Nhóm th hai bao gm các cht có t hai nhóm th liên kt vi vòng benzene tr lên. i
vi các hp cht này tip đu ng “ortho-“, “meta-“ và “para-“ hay s th t s
đc s
dng đ ch ra v trí liên kt trên vòng. Ví d 1-chloro-3,4-dinitrobenzene:

X X

2-4








1
2
5
4
6
3
X
X
H
H
H
H
H
H
H
H
X
H
H

H
H
X
ortho- (1,2)
meta- (1,3)

para- (1,4)


GREEN EYE ENVIRONMENT
CÔNG TY MÔI TRƯỜNG
TẦM NHÌN XANH

GREE
Tel: (08)5150181
Fax: (08)8114594
www.gree-vn.com


ThS: Nguyễn Ngọc Châu

© Copyright 2006 gree-vn.com, All rights reserved. Xin ghi rõ ngun khi bn phát hành li thơng tin t trang này.

Chú ý:

+ Khi có nhiu hn hai nhóm liên kt, cách đánh s v trí các liên kt đc s dng và
theo ngun tc các nhóm liên kt có s nh nht.

+ Nh đã trình bày trong phn trên có rt nhiu cht bán trên th trng s dng tên
thơng thng, đc bit là các cht trong nhóm này. Mt s cht thuc nhóm aromatic

thơng dng thng đc s dng trong cơng nghip s đc lit kê di đây.

CH
3
H
H
H
H
H
OH
H
H
H
H
H
NH
2
H
H
H
H
H






Toluene Phenol Aniline

CO
2
H
H
H
H
H
H
SO
3
H
H
H
H
H
H
C-CH
3
H
H
H
H
H
O

OCH
3
H
H
H

H
H




Anisole Benzoic acid Acetophenone Benzenesulfonic acid

+ Tên thơng thng ca 1,2-dimethylbenzenes; 1,3-dimethylbenzenes; 1,4-
dimethylbenzenes trên th trng là xylenes

+ Khi benzene là mt nhóm liên kt thì vòng benzene đc gi là phenyl

Ví d: 3,4’-dichlorobiphenyl
Cl
Cl




2-5

GREEN EYE ENVIRONMENT
CÔNG TY MÔI TRƯỜNG
TẦM NHÌN XANH

GREE
Tel: (08)5150181
Fax: (08)8114594
www.gree-vn.com


ThS: Nguyễn Ngọc Châu

© Copyright 2006 gree-vn.com, All rights reserved. Xin ghi rõ ngun khi bn phát hành li thơng tin t trang này.

Polyaromatic Hydrocarbons (hp cht hu c đa vòng-PAHs) là nhóm ca các cht hu
c đa vòng ch cha carbon và hydro trong phân t và gm nhiu vòng thm đc ni
vi nhau bi liên kt gia hai carbon.



napthalene
anthracene pyrene
phenanthrenen
benzo (a) pyrene
Ví d

Bên cnh đó s thay th hoc liên kt ca nhng ngun t (nitrogen, oxygen, sulfur) vi
carbon hoc hydro to nên các hp cht PAH có cha N, O, S chng hn nh nh
carbazole, hay các sn phm ph khơng mong mun ca q trình cháy (nh dioxin và
furan).

H

N
carbazole










2-6



GREEN EYE ENVIRONMENT
CÔNG TY MÔI TRƯỜNG
TẦM NHÌN XANH

GREE

Tel: (08)5150181
Fax: (08)8114594
www.gree-vn.com


ThS: Nguyễn Ngọc Châu

© Copyright 2006 gree-vn.com, All rights reserved. Xin ghi rõ ngun khi bn phát hành li thơng tin t trang này.
1
2
3
456
7
8
9








Cấu trúc của dibenzo
–
p dioxin 75 đồng phân
2,3,7,8
–
tetrachlorodibenzo-p-dioxin (2,3,7,8
–

TCDD)







Cấu trúc của dibenzofuran. 135 đồng phân
1
2
3

4
5
6

7

8

9

Ketone có cơng thc chung
2-7


O

R-C-R

O

R-C-R
’



GREEN EYE ENVIRONMENT
CÔNG TY MÔI TRƯỜNG
TẦM NHÌN XANH

GREE
Tel: (08)5150181
Fax: (08)8114594
www.gree-vn.com


ThS: Nguyễn Ngọc Châu

© Copyright 2006 gree-vn.com, All rights reserved. Xin ghi rõ ngun khi bn phát hành li thơng tin t trang này.
 đó R và R’ là nhng nhóm alkyl khác nhau. Khi gi tên ketone thì tùy theo tên ca
nhóm alkyl và thêm ketone vào cui, và các nhóm alkyl s đc sp xp theo th t ch

cái.

Amine là các hp cht hu c đc xem nh là dn xut ca ammonia, trong đó các
ngun t hydro đc thay th bng gc hydrocarbon. Tùy theo s nhóm hydrocarbon
liên kt mà amine đc gi là amine bc mt, hai, hay bc ba.
R”
R-NH
2
R-NH-R’ R-N-R’

Amine bc 1 amine bc 2 amine bc ba

Nitrosamine là nhng cht có nhóm nitroso (-N=O) vi mt nhóm alkyl

Ví d Diphenylnitrosamine
N

N

O







Ether có cơng thc tng qt là R-O-R hay R-O-R’ trong đó R và R’ là các nhóm alkyl
khác nhau. Tên ca ether đc gi nh sau: đu tiên gi tên hai nhóm alkyl liên kt vi
oxy và sau đó thêm ch ether vào.

Ví d: Bis-(2-chloroethyl) ether: Cl-CH
2
–CH
2
-O-CH
2
-CH
2
-Cl

Ester có cơng thc chung RCO2R’ là sn phm ca phn ng ca acid carbonxylic vi
ru (alcohol).  gi tên mt ester, đu tiên là tên gc alkyl (R’) ca ru sau đó là tên
ca ion carbonxylate hoc mui. Ion carbonxylate có cơng thc chung R-CO
2
-

2-8


Ví d





Formate ion acetate ion phthalate ion
O

C – O

C - O

O

-2
O

H – C – O

-
O

CH
3
– C – O
-

Phthalate ester bao gm ion phthalate và bt k mt nhóm alkyl nào khác.



GREEN EYE ENVIRONMENT
CÔNG TY MÔI TRƯỜNG
TẦM NHÌN XANH

GREE
Tel: (08)5150181
Fax: (08)8114594
www.gree-vn.com

ThS: Nguyễn Ngọc Châu

© Copyright 2006 gree-vn.com, All rights reserved. Xin ghi rõ ngun khi bn phát hành li thơng tin t trang này.
COOCH
3
COOCH
3
Ví d Dimethyl phthalate


c Tính Hóa Hc

Theo quan đim ca hóa mơi trng, da trên đc tính bay hi, hp cht hu c có th
phân thành ba loi c bn nh sau: cht hu c bay hi (volatile organics), cht hu c
d bay hi (semivolatile organic), và cht hu c khơng bay hi (nonvolatile organics).
T ba nhóm chính trên da vào tính cht riêng các nhóm này còn đc phân thành các
nhóm nh khác. Tuy nhiên rt khó có th đa ra mt ranh gii c th đ phân bit gia
cht hu c bay hi và cht hu c d bay hi, hay gia cht hu c d bay hi và cht
hu c khơng bay hi. Theo hóa mơi trng, đ có kt lun chính xác cht hu c thuc
loi nào trong ba loi trên thì phng pháp tt nht là s dng các phng pháp phân tích
hóa hc đ chng minh.

Cht hu c bay hi (volatile organics)

Nhng hp cht hu c bay hi (VOCs) có áp sut bay hi cao và bay hi rt nhanh.
Nhìn chung, đây là nhng hp cht có phân t lng nh, và có mt s tính cht hóa lý
nh: hòa tan trong nc cao, áp sut hóa hi cao, hng s Henry cao, h s riêng phn
carbon hu c thp (organic carbon partition coefficient-KOC, h s riêng phn octanol-

nc (KOW) cao và h s tích ly sinh hc (bioconcentration factor-BCF) thp.

C H
Cl
H
Cl
CH
3
–
C
–
CH
3

O
Ví d



Benzene Dichloromethane Acetone

Trong phân tích, da vào đc tính d bay hi ca các cht này, đ xác đnh k thut purge
and trap đc s dng. Trong k thut này, mt dòng khí tr (ví d helium) đc dn qua
mu (nc thi, hay đt), các cht hu c d bay hi s theo dòng khí ra khi mu sau đó
đc tách loi đ phân tích.

Cht hu c d bay hi (semivolatile organic)

Cht hu c d bay hi bao gm rt nhiu cht hu c có tính cht lý hóa khác nhau. Do
tính cht khác nhau và da vào nhng tính cht này, cht hu c d bay hi đc chia

thành hai nhóm nh sau: có th trích ly trong mơi trng trung tính /base và có th trích
ly trong mơi trng acid (base/neutral extractables and acid extractables). Cng da vào
đc tính này, trong phân tích đ tách các cht này ra khi mu, k thut trích ly bng
dung mơi đc s dng. Ví d khi mu có tính acid, cht trích ly có tính acid đc s
dng còn khi mu có tính baz, cht trích ly có tính base/trung tính đc dùng.
2-9



GREEN EYE ENVIRONMENT
CÔNG TY MÔI TRƯỜNG
TẦM NHÌN XANH

GREE
Tel: (08)5150181
Fax: (08)8114594
www.gree-vn.com


ThS: Nguyễn Ngọc Châu

© Copyright 2006 gree-vn.com, All rights reserved. Xin ghi rõ ngun khi bn phát hành li thơng tin t trang này.

Có th trích ly Base /trung tính

Base/trung tính bao gm nhóm polyaromatic hydrocarbon (PAHs), nitrosamines, ethers,
phthalate esters, và các cht vòng thm khác nhng khơng cha nhóm hydroxyl (OH)
hay carboxyl (COOH) nhóm. Base/trung thng có nhng tính cht hóa lý sau: đ hòa
tan, h s Henry và áp sut bay hi thp, Koc cao, Kow thp và BCF cao.

Ví d: benzo (a) anthracene
Có th trích ly acid (acid extractable)


Nhìn chung, nhng cht có th trích ly acid là aromatic alcohol hoc phenol. Tùy thuc
vào nhóm liên kt và v trí liên kt mà các cht này th hin các tính cht hóa lý khác
nhau nh: đ hòa tan trong nc t thp đn cao, áp sut bay hi trung bình, h s Henry
thp và Koc và BCF có th thay đi.


CH
3
OH
Cl

Ví d:
2-10







2,4-dinitrophenol 4-chloro-3-methyl phenol (4-chloro-3-cresol)
NO
2
NO

2
OH


Cht hu c khơng bay hi

Nhng cht hu c khơng bay hi là nhng cht ít bay hi hoc khơng bay hi ngay c
ti nhit đ cao. Trong phân tích đ tách các hp cht hu c này ra khi mu k thut
trích ly cng đc s dng.

Thuc bo v thc vt và thuc c ch tng trng (pesticide and herbicide)

Thuc bo v thc vt và thuc c ch tng trng là nhng hp cht hóa hc đc dùng
đ dit nm, cơn trùng, lồi gm nhm (rodent), cây c, v.v. bao gm c cht hu c và
vơ c trong đó các hp cht hu c đc chia thành hai loi chính chlorinated pesticides
và organophosphorus pesticides. Bng 2.1 gii thiu mt s thuc bo v thc vt hay
dit cơn trùng thng gp.


GREEN EYE ENVIRONMENT
CÔNG TY MÔI TRƯỜNG
TẦM NHÌN XANH

GREE
Tel: (08)5150181
Fax: (08)8114594
www.gree-vn.com


ThS: Nguyễn Ngọc Châu

© Copyright 2006 gree-vn.com, All rights reserved. Xin ghi rõ ngun khi bn phát hành li thơng tin t trang này.

Bng 2.1 Mt s ví d v thuc dit cơn trùng và bo v thc vt thng dùng

Tên thơng thng Ghi chú
Lindane

Dùng dit b cánh cng (boll weevil), rp cotton và
châu chu
2-11






Cl
Cl
Cl
Cl
Cl
Cl
m-delphene

Dùng tr mui
p- dichlorobenzene
C – N(C
2
H
5
)
2


O
CH
3
Thng dùng dit bm




Cl Cl
Methoxychlor
Có cơng dng tng t DDT, có th đc dùng trong
b sa mà khơng gây đc hoc làm sa có mùi khó
chu




CH
3
O

CH-CCl
3
2
DDT
Tác đng đc hi lên con ngi khá chm




Parathion





c tính cao vi ngi

Chlorinates pesticides (thuc bo v thc vt cha Clo) đc s dng rng rãi nh
thuc dit cơn trùng, nm và c di. Nhng cht bo v thc vt này đã đc phát hin có
tính đc và gây nh hng đn sc khe khi chúng khơng phân hy hồn tồn trong t
CH

CCl
3
Cl
Cl
OC
NO
2
2

H
5

S = P - O

OC
2
H
5

GREEN EYE ENVIRONMENT
CÔNG TY MÔI TRƯỜNG
TẦM NHÌN XANH

GREE
Tel: (08)5150181
Fax: (08)8114594
www.gree-vn.com


ThS: Nguyễn Ngọc Châu

© Copyright 2006 gree-vn.com, All rights reserved. Xin ghi rõ ngun khi bn phát hành li thơng tin t trang này.
nhiên và có khuynh hng tích ly trong mơ m ca hu ht đng vt có vú. Trong các
cht này DDT là cht đc bit đn nhiu nht. Nhng cht bo v thc vt khác nh
lindane, dieldrin, aldrin, chlordane, toxaphene, heptachlor, DDD và DDE. Do đc tính
đc ca thuc bo v thc vt cha chlo nên hu ht các cht này đu đã đc nghiên cu
k lng.

Organophosphorus pesticides (thuc bo v thc vt cha pht pho) nhìn chung đc

tính c đi vi ngi và đng vt. Mt cht organophosphorus pesticide quan trng là
parathion. Mt s cht bo v thc vt organophosphorus khác là malathion, systox,
chlorthion, disyston, dicapthon và metasystox.

Thuc c ch tng trng (herbicide) là các hp cht có tính nng c ch q trình
quang tng hp ca t bào, chu trình quang hóa hay tác đng lên các quy lut tng
trng. Các cht c ch q trình quang tng hp nh: triazines (ví d nh: atrazine và
simazine), hydroxybenzonitriles (ví d nh: bromoxynil), carbamates (ví d nh:
propham, chlorpham). Các cht tác đng lên các quy lut tng trng nh 2,4-D, 2,4,5-T,
MCPA và glyphosphate. Trong các cht nêu trên, 2,4,5 –T là cht đc chú ý nhiu nht
vì trong cht này thng có cha dioxin ( đây dioxin nh là thành phn tp cht ca
2,4,5 –T và đc bit nh là 2,4,7,8-tetrachlorodibenzo-p-dioxin-TCDD) là cht gây bin
đi gen (nhng ngi b nhim cht này có th sinh con qi thai) hay bnh v da.
Cht bo v thc vt và c ch tng trng vơ c: đây là các cht có đc tính cao vi
nhiu loi vi sinh vt, trong mơi trng chúng thng tn ti rt lâu trong đt. Hu ht
các cht này đu có th thay th bng mt cht hu c có tính nng tng t, tuy nhiên
khi vi sinh vt tr nên kháng th vi nhng cht hu c này thì có th cn dùng ti các
cht vơ c. Các cht này có th là Zinc (Zn) copper (Cu), arsenic (As), mercury (Hg),
sulfuric acid, sodium arsenate và sodium thiocyanate.

Polychlorinated biphenyls (PCBs) Là hn hp ca biphenyls và ngun t Cl, trong đó
ngun t Cl liên kt ti mt carbon bt k, đc dùng rng rãi trong máy bin th và t
đin. Tuy nhiên t nm 1979, EPA (M) đã cm sn xut, ch bin và phân phi PCB
trên th trng. Hin nay theo thng kê có 210 cht PCB hay đng phân khác nhau. Trên
th trng, hn hp ca các đng phân đc gi là arochlors và đc đt tên theo hàm
lng Cl có trong hn hp (Ví d Arochlor 1248 và Arochlor 1260) nhìn chung trên th
trng thng có các hn hp cha 40 – 60% Cl theo khi lng. Cơng thc tng qt
ca PCB thng đc biu din nh sau

Cl
x
Cl
x





2-12



GREEN EYE ENVIRONMENT
CÔNG TY MÔI TRƯỜNG
TẦM NHÌN XANH

GREE
Tel: (08)5150181
Fax: (08)8114594
www.gree-vn.com


ThS: Nguyễn Ngọc Châu

© Copyright 2006 gree-vn.com, All rights reserved. Xin ghi rõ ngun khi bn phát hành li thơng tin t trang này.
2-13


2.2 MT S TÍNH CHT HĨA LÝ C BN

Tính cht hóa lý ca các cht là mt thơng s rt quan trng. Da trên các tính cht này
s d đốn hay xác đnh đc s tng tác, con đng lan truyn ca chúng vi mơi
trng nh th nào, la chn phng pháp x lý hp lý cng nh d đốn hiu qu đt
đc ca q trình.
Mt cht có th có rt nhiu tính cht hóa lý liên quan, tuy nhiên trong giáo trình này ch
yu tp trung vào mt s tính cht quan trng có liên quan trong vn đ qun lý và kim
sốt cht thi nguy hi.

Tính hòa tan

Tính hòa tan ca mt cht hay ca mt dung dch là mc đ hòa tan ca cht (hay dung
dch) đó vào cht (hay dung dch) khác hay dung mơi.  tan ca mt cht hóa hc trong
nc ph thuc vào nhit đ và tính cht hóa hc ca các thành phn khác có trong nc.
 hòa tan trong nc thng đc biu din bng đn v mg/L, hoc phn triu (ppm).
Trong lnh vc mơi trng đn v thng dùng là mg/L (= ppm), và (g/L (=mt phn t -
ppb). Bng 2.2 trình bày mt s tích s tan ca mt s kim loi nng thng đc quan
tâm trong qun lý cht thi nguy hi.

Ví d: khi xem xét tính tan ca Ca(OH)
2
t phn ng
Ca
2+
+ 2OH
-
→ Ca(OH)
2
Tích s hòa tan (solubility product) ca Ca(OH)
2

đc tính nh sau
K
sp
= [Ca
2+
]x[OH
-
]
2


Bng 2.2 Tích s tan ca mt s kim loi nng ti đim cân bng

Phng trình phn ng LogK ti 25oC
H
2
O
(l)
= H
+
+ OH
-
-14,0
Cd
2+
+ H
2
O = CdOH
+
+ H

+
-10,1
Cd
2+
+ 2H
2
O = Cd(OH)
2(aq)
+ 2 H
+
-20,4
Cd
2+
+ 3H
2
O = Cd(OH)
3

-
+ 3 H
+
-33,3
Cd
2+
+ 4H
2
O = Cd(OH)
4

-2

+ 4 H
+
-47,4
Hg
2+
+ H
2
O = HgOH
+
+ H
+
-3,4
Hg
2+
+ 2H
2
O = Hg(OH)
2(aq)
+ 2H
+
-6,2
Hg
2+
+ 3H
2
O = Hg(OH)
3
-
+ 3H
+

-21,1
PbCO
3(S)
= Pb
2+
+ CO
3
2-
-13,1

Áp sut bay hi

Là áp sut ca hi trên b mt cht lng ti cân bng ( đó tc đ phân t ri cht lng
bng tc đ phân t tái hòa tan). p sut bay hi là mt hàm ph thuc vào nhit đ

GREEN EYE ENVIRONMENT
CÔNG TY MÔI TRƯỜNG
TẦM NHÌN XANH

GREE
Tel: (08)5150181
Fax: (08)8114594
www.gree-vn.com


ThS: Nguyễn Ngọc Châu

© Copyright 2006 gree-vn.com, All rights reserved. Xin ghi rõ ngun khi bn phát hành li thơng tin t trang này.
cht lng và đc đo da trên áp sut khí tri (atmosphere (atm) 1 atm = 760 mmHg =
760 torr = 1.0133 x10

5
Pa).

p sut hi ca mt dung dch lý tng cha hai cu t theo đnh lut Raoult đc tính
bng cơng thc sau
p
a
= p
vp
x
a
và p
b
= p
vp
x
b
Trong đó
P
a
= áp sut riêng phn ca cht ơ nhim A (atm)
P
vp
= áp sut bay hi ca cht A tinh khit (atm)
x
a
= phn mol ca cht ơ nhim A = molA/(molA + molB)

P
tng

= p
a
+ p
b


Trong k thut mơi trng, do hàm lng cht ơ nhim là rt nh trong nc thi vì vy
xa có th tính gn đúng theo phng trình sau
nuocmol
amol
x ≈

Chú ý: đnh lut Raoult ch đúng đi vi dung dch lý tng. Trong k thut mơi trng,
cht thi thng là các dung dch cha cht ơ nhim vi hàm lng thp, và rt nhiu
cht khi đó đnh lut Raoult khơng còn chính xác và lúc này đnh lut Henry thng
đc dùng.

Hng s Henry

nh lut Henry phát biu: trong nhng điu kin cân bng, áp sut riêng phn ca cht
bay hi trên b mt cht lng s t l vi nng đ ca cht bay hiù trong cht lng.

P
g
= HC
L

Trong đó Pg = áp sut riêng phn ca cht bay hi (atm)
H = hng s Henry (atm.m3/mol)
CL = nng đ ca cht bay hi trong cht lng (mol/m3)

T đnh ngha ca áp sut hi riêng phn, hng s Henry cng đc biu din theo t l
gia nng đ trong cht bay hi trong khơng khí trên b mt cht lng vi nng đ trong
cht lng
H = C
g
/C
L

Trong đó Cg = nng đ ca cht hóa hc trong pha khí (khơng khí)
CL = nng đ ca cht hóa hc trong pha lng (nc)
2-14



GREEN EYE ENVIRONMENT
CÔNG TY MÔI TRƯỜNG
TẦM NHÌN XANH

GREE
Tel: (08)5150181
Fax: (08)8114594
www.gree-vn.com


ThS: Nguyễn Ngọc Châu

© Copyright 2006 gree-vn.com, All rights reserved. Xin ghi rõ ngun khi bn phát hành li thơng tin t trang này.
2-15

S khuch tán ca khí vào nc chu nh hng đáng k bi nhit đ (ví d đ bay hi
hydrocarbon gia tng khong ba ln khi gia tng 10oC) và thành phn hóa hc ca nc,
vì vy hng s Henry cng là mt hàm ph thuc vào nhit đ và đc tính theo cơng
thc thc nghim sau

H = e
(A-B/T)

Trong đó H = hng s Henry (atm.m3/mol)
A,B = h s hi quy
T = nhit đ (K)

Chú ý: hng s Henry có th đc biu din theo mt s đn v vì đnh lut Henry đã
đc phát trin trên c s xem xét q trình khuch tán ca khí vào trong nc. Nhng
đn v đó là mg/L.atm, hay mol/L.atm. Vì vy khi tham kho hay tra cu hng s Henry
ca các cht đ tính tốn nên kim tra đn v tht k trc khi áp dng.

Ngồi ra hng s Henry còn đc biu din di dng khơng th ngun và hng s này
đc tính nh sau
H’ = H/RT

 đó H’ = hng s Henry (khơng th ngun)
H = hng s Henry (atm.m
3
/mol)
R = hng s khí = (8.25 x10
-5
atm.m

3
/mol K)
T = nhit đ (K)
Trong mt s trng hp khơng tra cu đc hng s Henry, có th c tính hng s
Henry theo đ tan ca cht nh cơng thc sau

H = p
vp
/S

Trong đó
Pvp = áp sut bay hi ca cht
S = đ tan ca cht

Chú ý: pvp và S phi cùng mt nhit đ. Và nên chú ý rng giá tr H trong các bng tra
thu đc da trên vic kho sát dung mơi (nc) là tinh khit, vì vy trong thc t khi
c tính da trên s liu này kt qu nhn đc khác vi giá tr thc ca nc b ơ
nhim.

Ví d
c tính hng s Henry cho toluene trong nc  20
o
C t áp sut bay hi và đ
tan. T đó chuyn hng s này thành hng s khơng th ngun. So sánh giá tr hng s
Henry va tính tốn vi giá tr tra đc t tài liu. Cho bit  20
o
C áp sut bay hi ca
toluen là 220 mmHg [Pvp = 22.0 (mmHg)], đ tan là 5,15x10
2
mg/l (S = 5.15 X10

2


GREEN EYE ENVIRONMENT
CÔNG TY MÔI TRƯỜNG
TẦM NHÌN XANH

GREE
Tel: (08)5150181
Fax: (08)8114594
www.gree-vn.com


ThS: Nguyễn Ngọc Châu

© Copyright 2006 gree-vn.com, All rights reserved. Xin ghi rõ ngun khi bn phát hành li thơng tin t trang này.
mg/l), khi lng phân t M = 92,13 g/mol. Các h s A,B trong phng trình thc
nghim ln lt là A = 5.13, B = 3.02 x10
3
(pl A)

Gii
a. Ta có A:  20oC
P
vp
= 22.0 (mmHg) = 22.0 (mmHg)/760 (mmHg/atm) = 0.029 atm
S = 5.15 X10
2
mg/L
⇒

33
3
2
/59.5/1059.5
/1013.92
/1015.5
mmolLmolx
molmgx
Lmgx
S ===
−

Khi đó hng s Henry c tính theo đ tan s là
H = 0.029/5.59 = 5.19 x10
-3
atm.m
3
/mol

( hng s Henry khơng th ngun s là

216.0
)2.27320)(./.10205.8(
/.1019.5
35
33
'
=
+
=

−
−
KKmolmatmx
molmatmx
H
b. Hng s Henry ca Toluene  20oC đc tính theo phng trình thc nghim sau

H = e
(A-B/T)
Vi A = 5.13 (pl A)
B = 3.02 x10
3
(pl A)
T = 20 + 273.2 = 293.2 K
⇒
molmatmxeH
x
/.1068.5
33)]2.293/1002.3(13.5[
3
−−
==

c. Vi gi thit giá tr c tính trên là chính xác, sai s gp phi trong trong trng hp
c tính t đ tan và áp sut bay hi so vi kt qu tính tốn t phng trình thc
nghim s là

%6.8086.0
68.5
68.519.5

hay−=
−


H s khuch tán

Khuch tán là s dch chuyn ca cht ơ nhim do s chênh lch ca nng đ. Theo đnh
lut Fick, lng cht ơ nhim đi qua mt đn v din tích trong mt đn v thi gian đc
tính nh sau
J = -D (dC/dx)
Vi J = thơng lng (flux) (mol/cm
2
.s)
D = h s khuch tán (cm
2
/s)
C = nng đ (mol/cm
3
)
x = đ dài theo hng chuyn đng (cm)
2-16



GREEN EYE ENVIRONMENT
CÔNG TY MÔI TRƯỜNG
TẦM NHÌN XANH

GREE
Tel: (08)5150181

Fax: (08)8114594
www.gree-vn.com


ThS: Nguyễn Ngọc Châu

© Copyright 2006 gree-vn.com, All rights reserved. Xin ghi rõ ngun khi bn phát hành li thơng tin t trang này.

Tng t nh hng s Henry, ngồi vic có th tra t các tài liu tham kho, h s
khuch tán có th đc c tính bng nhiu cách khác nhau. Phn trình bày di đây s
lit kê mt s cách c tính h s khuch tán thng dùng

Theo khi lng phân t:

D
1
= D
2
(M
2
/M
1
)
1/2


Ví d: c tính h s khuch tán ca ethyl alcohol (E) trong nc thơng qua các h s
khuch tán ca methyl alcohol (M) và n-butyl alcohol (B) t các giá tr đc cho di
đây

Hp cht D (cm
2
/s)10 Khi lng phân t Nhit đ
Methyl alcohol 1.75 x 10
-5
32.05 25
o
C
n-Butyl alcohol 0.56 x 10
-5
72.12 25
o
C
Ethyl alcohol 1.24 x 10
-5
46.07 25
o
C

Gii
H s khuych tán ca ethyl alcohol trong nc
Theo methyl alcohol:
D = 1.75 x 10
-5
(32.05/46.07)
1/2
= 1.46 x 10
-5
Theo n-butyl alcohol:
D = 0.56 x 10

-5
(74.12/46.07)
1/2
= 0.71 x 10
-5

Giá tr trung bình = 1.09 x 10
-5
So vi giá tr cho sn cho thy giá tr va c tính nh hn khong 12% (1.24 x 10-5)

S dng phng trình Boltzmann (h s khuch tán lý thuyt ca khí ơ nhim trong
khơng khí)
⎟
⎟
⎠
⎞
⎜
⎜
⎝
⎛
Ω
=
−
2
'5.1
3
10858.1
σ
P
MT

xD

Trong đó D = h s khuch tán (cm
2
/s)
2/1
'
⎟
⎟
⎠
⎞
⎜
⎜
⎝
⎛
+
=
ba
ba
MM
MM
M

Ma = khi lng phân t ca khơng khí (28.97 g/mol)
Mb = khi lng phân t ca cht ơ nhim (g/mol)
P = áp sut (atm)
T = nhit đ (K)
 = đng kính va chm (hot đng) (AO)
 = tích phân (tồn b) va chm (là hàm khơng th ngun ca nhit đ)
2-17

GREEN EYE ENVIRONMENT
CÔNG TY MÔI TRƯỜNG
TẦM NHÌN XANH

GREE
Tel: (08)5150181
Fax: (08)8114594
www.gree-vn.com


ThS: Nguyễn Ngọc Châu

© Copyright 2006 gree-vn.com, All rights reserved. Xin ghi rõ ngun khi bn phát hành li thơng tin t trang này.

Chú ý: h s khuch tán trong khơng khí là mt hàm ca nhit đ và áp sut, vì vy t giá
tr h s khuch tán trong khơng khí ca mt s hp cht đc tra cu t các sách k
thut phi hiu chnh vi điu kin thc t ca mơi trng bng cơng thc sau
D
1
= D
2
(P
2
/P
1
) (T
1

/T
2
)
m
(3-13)
Trong đó h s m m theo lý thuyt là 1.5. Trong thc t đo đc giá tr này giao đng t
1.75 đn 2.0

Dùng phng pháp Wilke-Chang (c tính h s khuch tán trong nc)

6.0
7
1006.5
V
Tx
D
μ
−
=
 đó D = h s khuch tán
T = nhit đ (K)
 = đ nht ca nc (centipoise, cP)
V = th tích mol ca cht ơ nhim (cm
3
/mol)
Th tích mol ca cht có th đc c tính bng phng pháp LeBas s dng các giá tr
Bng 2.3

Bng 2.3 Th tích riêng *

Th tích
riêng
Ngun t/hp cht
Th tích riêng
(cm
3
/g-mol)
Ngun t
(cm
3
/g-mol)
Carbon (C) 14,8 Bromine (Br) 27
Hydrogen (H) 3,7 Chlorine (Cl) 24,6
Oxygen (O) trong các cht ngoi tr ester,
ether, acid, liên kt vi, S,P,N
7,4 Fluorine (F) 8,7
Oxygen trong liên kt methyl ester và ether 9,1 Iodine (I) 37
Oxygen trong liên kt ethyl ester và ether 9,9 Sulfur (S) 25,6
Oxygen trong liên kt ester và ether cao
phân t
11 Vòng có 3 cu
t
-6
Oxygen trong liên kt acid 12 Vòng có 4 cu
t
-8,5
Oxygen trong liên kt vi S,P,N 8,3 Vòng có 5 cu
t
-11,5
Nitrogen liên kt đơi 15,6 Vòng có 6 cu

t
-15
Nitrogen trong amin bc thp 10,5 Naphthalene -30
Nitrogen trong amin bc cao 12 Anthracene -47,5

2-18



GREEN EYE ENVIRONMENT
CÔNG TY MÔI TRƯỜNG
TẦM NHÌN XANH

GREE
Tel: (08)5150181
Fax: (08)8114594
www.gree-vn.com


ThS: Nguyễn Ngọc Châu

© Copyright 2006 gree-vn.com, All rights reserved. Xin ghi rõ ngun khi bn phát hành li thơng tin t trang này.
* Phng pháp th tích gia tng khơng nên dùng đ c tính h s khuch tán cho các
phân t đn gin. i vi các cht đn gin các giá tr sau có th dùng:H
2
, 14.3; O
2

25.6; N
2

31.2; khơng khí 29.9; CO 30.7; CO
2
34.0; SO
2
44.8; NO 23.6; N
2
O 36.4; NH
3

25.8; H
2
O 18.9;

H
2
S 32.9; Cl
2
48.4; Br
2
53.2; I
2
71.5.

Ví d: Xác đnh h s khuch tán ca methanol trong nc  25oC. Cho bit  nhit đ
này đ nht ca nc  = 0,89 cP.

Gii Theo phng pháp ca Wilke-Chang, h s khuch tán ca methanol (CH3OH)
trong
nc đc tính theo cơng thc sau

6.0
7
1006.5
V
Txx
D
μ
−
=

Vi T = 25 +273,2 = 298,2 K
μ = 0,89 cP
Th tích mol da theo phng pháp ca LeBas đc tính nh sau
T cơng thc cho thy methanol gm 1 ngun t C, 4 ngun t H và 1 ngun t O,
da vào bng 3, th tích mol ca tng thành phn ca methanol s là
C = 1 x 14.8 = 14,8
H = 4 x 3.7 = 14,8
O = 1 x 7.4 = 7,4
Nh vy th tích mol ca methanol s là V = 14,8 + 14,8 + 7,4 = 37,0 cm
3
/mol

6.0
7
)0.37)(89.0(
)2.298(1006.5 Kx
D
−
=

D = 1.942 x 10
-5
cm
2
/s

H s riêng phn (Partition coefficient)

H s riêng phn là các hng s thc nghim biu din s phân b ca mt cht gia hai
mơi trng khác nhau. Trong qun lý cht thi nguy hi ba h s riêng phn quan trng
và cn quan tâm khi xem xét mt cht là: h s riêng phn octanol-nc (octanol-water),
h s riêng phn đt-nc (the soil water partition coefficient), và h s riêng phn hi-
lng (vapor liquid partition).

H s riêng phn octanol-nc (octanol-water partition coefficient) là h s ch ra s
phân b ca cht gia hai mơi trng hu c và nc. Mơi trng hu c  đây có th là
sinh vt cn hoc sinh vt nc v.v ây là ch s quan trng trong nghiên cu s phát
tán, dch chuyn ca cht ơ nhim hu c trong mơi trng. H s riêng phn octanol-
nc là mt hng s khơng th ngun và đc đnh ngha nh sau
2-19



GREEN EYE ENVIRONMENT
CÔNG TY MÔI TRƯỜNG
TẦM NHÌN XANH

GREE
Tel: (08)5150181
Fax: (08)8114594

www.gree-vn.com


ThS: Nguyễn Ngọc Châu

© Copyright 2006 gree-vn.com, All rights reserved. Xin ghi rõ ngun khi bn phát hành li thơng tin t trang này.
2-20



K
ow
= C
0
/C

Trong đó C
0
= nng đ trong octanol (mg/L hoc (g/L)
C = nng đ trong nc (mg/L hoc (g/L)

Giá tr K
ow
ca các cht rt khác nhau trong khong t 10
-3
đn 10
7
. Mt cht có giá tr
Kow thp (<10) s có khuynh hng a nc (hydrophilic), kh nng hp ph vào đt
(hay cn lng) kém và có h s tích lu sinh hc (BCF) thp vì vy nó d dàng dch

chuyn và phát tán trong mơi trng. Ngc li cht có KOW cao s có khuynh hng k
nc, tích lu trong m (mơ m) và đt.

H s riêng phn đt-nc (soil water partition coefficient) (KP hay KSW)

Kp (hay KSW) biu th din khuynh hng hp ph vào đt (hay cn lng) ca cht ơ
nhim và đc đnh ngha nh sau

K
p =
X/C

û đó X = nng đ ca cht ơ nhim trong đt (ppb hoc (g/kg)
C = nng đ ca cht ơ nhim trong nc (ppb hoc (g/L)

KSW hay KP tng t vi h s hp ph Freundlich trong phng trình hp ph
Freundlich.

H s riêng phn carbon hu c (organic carbon partition coefficient), Koc

Q trình hp ph ca cht ơ nhim hu c vào đt thng xy ra đi vi đt sét hay đt
bùn. Hu ht các nghiên cu đã ch ra rng, hp cht hu c b hp ph vào đt ph thuc
rt nhiu vào hàm lng carbon hu c có trong đt, h s riêng phn carbon hu c
đc đnh ngha nh sau

Koc = Cđt /Cnc (3-17)

Trong đó
Cđr = nng đ cht ơ nhim trong phn hu c ca đt ((g đc hp ph/kg cht hu c
C, hoc ppb)

Cnc = nng đ ca cht ơ nhim trong nc (ppb hay (g/kg)

T các tính cht hóa hc liên quan ca các cht, KOC có th c tính t các h s riêng
phn khác (bng2.4)



GREEN EYE ENVIRONMENT
CÔNG TY MÔI TRƯỜNG
TẦM NHÌN XANH

GREE
Tel: (08)5150181
Fax: (08)8114594
www.gree-vn.com


ThS: Nguyễn Ngọc Châu

© Copyright 2006 gree-vn.com, All rights reserved. Xin ghi rõ ngun khi bn phát hành li thơng tin t trang này.
2-21


Bng 2.4. Mt s phng trình t l đ c tính KOC

Loi hóa cht S hóa cht Phng trình Ghi chú
Thuc bo v thc
vt (pesticide)
45 Log K
oc

= 0.544 log K
ow
+1.377
Hp cht vòng thm
(aromatics)
10 Log K
oc
= 1.00log K
ow
–0.21
Hydrocarbon cha
chlo (chlorinate
hydrocarbons)
15 Log K
oc
= -0.557 logS +4.277
S theo μmol/L
Hp cht vòng thm
(aromatic)
10 Log K
oc
= - 0.54 log S +0.44 S theo phn mol
Pesticides 106 Log K
oc
= - 0.55logS + 3.64 S theo mg/L
Cha đ cp - Log K
oc
= 0.681logBCF +1.963 BCF = h s tích
ly sinh hc

Ngồi ra khi bit đc t l phn carbon hu c có trong đt hay cn lng, Koc có th
đc c tính t Kp
K
oc
= K
p
/f
oc

Trong đó foc = phn carbon hu c trong đt (khơng th ngun)

H s riêng phn lng-hi (vapor-liquid partition coefficient - Kvl)

Là t l ca nng đ cht ơ nhim trong pha hi vi nng đ trong pha lng ti đim cân
bng. H s này là mt hàm ca nhit đ, áp sut hi, áp sut khí quyn, thành phn ca
pha lng và pha hi, và đc tính hóa hc ca cht. Trong trng hp này c hai đnh lut
Raoult và Henry đu có th áp dng tùy theo nng đ ca cht trong dung dch. H s
riêng phn lng-hi đc đnh ngha nh sau

K
vl
= X
eq.l
/C
eq.v

Xeq.l = nng đ ca cht ơ nhim trong pha lng ti đim cân bng
Ceq.v = nng đ ca cht ơ nhim trong pha hi ti đim cân bng

H s tích ly sinh hc (bioconcentration factor)

H s tích ly sinh hc, BCF, th hin lng hóa cht dng nh đc tích ly trong sinh
vt nc, đc miêu t bng biu thc tốn hc nh sau

BCF = C
org
/C

GREEN EYE ENVIRONMENT
CÔNG TY MÔI TRƯỜNG
TẦM NHÌN XANH

GREE
Tel: (08)5150181
Fax: (08)8114594
www.gree-vn.com


ThS: Nguyễn Ngọc Châu

© Copyright 2006 gree-vn.com, All rights reserved. Xin ghi rõ ngun khi bn phát hành li thơng tin t trang này.
2-22


Trong đó C
org
= nng đ cân bng trong sinh vt (mg/kg hay ppm)
C = nng đ trong nc (ppm)

H s tích ly sinh hc là ch tiêu quan trng cn thit trong đánh giá nguy c. Hàm

lng m trong mơ đng vt là yu t quan trng trong xác đnh khuynh hng tích ly
sinh hc ca các cht hóa hc. Gía tr ca BCF khác nhau đi vi tng loi sinh vt nc
ngay c trong mt lồi, BCF có th có giá tr khác nhau, ví d BCF trong m đu ca cá
chép có khuynh hng cao hn trong m đu ca cá hi. Bên cnh đó s tích ly đc
cht (hay hóa cht nói chung) ca sinh vt ph thuc rt nhiu vào h thng c ch trao
đi cht và bài tit ca sinh vt.

Ví d: Cho bit nng đ ca Chlordane trong ao h tng đng vi đ tan ca nó 560
μg/L và BCF ca cá là 14000 l/kg. Hãy c tính nng đ chlordane trong mơ ca cá
trong h?

Gii
T đnh ngha ca BCF = Corg/C
Vi C = 560 μg/l
Vy nng đ ca Chlordane trong mơ ca cá trong h s là
C = 560 (μg/l) x 14000 (l/kg) = 7.84 x 10
6
μg/kg = 7840 mg/kg

T các tính cht hóa lý ca cht, vì vy BCF liên quan rt nhiu đn tính tan ca cht,
KOC, KOW trong đó Kow là ch s thơng dng nht đù c tính BCF. Mt chú ý quan
trng là BCF khơng phi là s tích ly sinh hc t nhiên (biomagnification) - s tích ly
sinh hc t nhiên là s gia tng nng đ cht ơ nhim trong c th sinh vt qua con
đng thc phm- trong khi đó BCF cng là s gia tng ca cht ơ nhim trong mơ t
bào ca mt c quan trong c th sinh vt bi s hp th (hp ph) ca vi sinh vt.

Quan h gia BCF và Kow trong cá thng mơ t theo phng trình sau

logBCF = c
1

+ c
2
logK
ow


Trong đó c
1
, c
2
= hng s thc nghim
Theo Paustenbach BCF có th đc c tính t các d liu v tính cht lý hc ca cht ơ
nhim.
log BCF = c
1
- c
2
logS

Trong đó S = đ tan

BCF cng có th c tính t KOC theo phng trình sau

logBCF = c
1
logK
oc
– c
2
(3-22)

GREEN EYE ENVIRONMENT
CÔNG TY MÔI TRƯỜNG
TẦM NHÌN XANH

GREE
Tel: (08)5150181
Fax: (08)8114594
www.gree-vn.com


ThS: Nguyễn Ngọc Châu

© Copyright 2006 gree-vn.com, All rights reserved. Xin ghi rõ ngun khi bn phát hành li thơng tin t trang này.

Chú ý: vic c tính BCF t các phng trình nêu trên ch mang tính tham kho do các
phng trình đu đc đa ra t các thc nghim vì vy các phng trình này ch có giá
tr khi xem xét các điu kin tng ng vi các điu kin đã đc thc hin trong thí
nghim và khơng th s dng mt cách tùy tin. c bit, rt nhiu yu t nh hng đn
giá tr BCF đã khơng đc xem xét trong các mi quan h nêu trên nh kh nng trao
đi cht và bài tit.

Hp ph và hp th

Là q trình chuyn t pha này sang pha khác ca mt cht.
Hp ph (sorption) là q trình xy ra ti b mt. kt qu tng tác ca mt trong s ba
phn t riêng bit

•
Cht hp ph ( ví d: than hot tính) (sorbent)

• Cht b hp ph (ví d: nh là cht ơ nhim đc ly đi) (sorbate)
• Dung mơi (nc)

ng lc ca hp ph là ái lc ca cht b hp ph vi cht hp ph bao gm

•
Áp lc đin t
• Lc Van der Waal
• Liên kt cơng hóa tr (covalent bond)
• Liên kt hydro

Hp th (absorption)
cht b hp th đc cht hp th ly đi (pha hp th). Weber, gi
đnh là phn cht ơ nhim trong pha dung mơi (ví d nc) và pha hp thu có th đc
miêu t bng h s ái lc

22
11
fV
fV
K =


Trong đó K = h s pha riêng phn
V1, V2 = th tích molar đi vi pha dung mơi và pha hp thu tng ng
f1, f2 = h s ái lc đi vi pha dung mơi và pha hp thu tng ng

2-3 Cân Bng Khơí Lng

a. Phng trình cân bng khi lng tng qt

Da trên đnh lut bo tồn khi lng, phng trình cân bng khi lng tng qt
đc vit nh sau:
2-23



GREEN EYE ENVIRONMENT
CÔNG TY MÔI TRƯỜNG
TẦM NHÌN XANH

GREE
Tel: (08)5150181
Fax: (08)8114594
www.gree-vn.com


ThS: Nguyễn Ngọc Châu

© Copyright 2006 gree-vn.com, All rights reserved. Xin ghi rõ ngun khi bn phát hành li thơng tin t trang này.

Vào + Sinh ra – (Ra + Tiêu th) = Tích ly

Khi thc hin mt nghiên cu kho sát mt q trình cơng ngh sn xut hay x lý, đ
thit lp cân bng vt cht ca h thng cn thc hin các bc sau

1.
V s đ cơng ngh ca q trình, xác đnh và đt tên cho các thơng s và bin s.
Cơng vic này s giúp cho xác đnh đc vn đ cn gii quyt, các giá tr đã bit và
cha bit.

2.
Xác đnh các phng trình tốn hc liên quan và vit các phng trình liên quan có
cha các n s. Cơng vic này bao gm
•
Cân bng khơí lng
• Cân bng nng lng
• Xác đnh các vn đ và mi tng quan (ví d nh sn phm ra t l vi ngun liu
vào).
•
Lit kê các đnh lut và tính cht vt lý liên quan. Chng hn nh quan h khi
lng/th tích (khi lng riêng), quan h nng đ/áp sut (đnh lut khí) hoc
nhng điu kin đ q trình là bão hòa hay cân bng.
•
Xác đnh các tng quan lý hc chng hn nh quan h gia phn mol (ví d, tng
phn mole trong dòng vt cht là 1)
3.
Kim tra bc t do (DF) ca h thng (q trình).
DF = NV –NE
NV = s bin s
NE = s phng trình đc lp liên quan đn bin s
DF = bc t do ca h thng
Nu DF > 0, tip tc gii quyt vn đ. Nu khơng, đánh giá s đ cơng ngh và xác đnh
nhng vn đ ln na đ xác đnh xem các vn đ và bin s đt ra  trên đã xác đnh
đúng cha, nu cha phi hiu chnh li.

4.
Quy đi các thơng tin s liu thu thp đc v cùng mt h đn v c bn
5. Gii các phng trình

b. Cân bng khơí lng cho mt h thng khơng có phn ng

Khi khơng có phn ng, lng to thành và tiêu th là zero và phng trình cân bng
khi lng tng qt tr thành

uylTíchRVa
oiii
kk
=−
∑
∑

Trong đó k
ii
, k
oi
= dòng ca thành phn th i vào hoc ra khi h thng

2-24



GREEN EYE ENVIRONMENT
CÔNG TY MÔI TRƯỜNG
TẦM NHÌN XANH

GREE
Tel: (08)5150181
Fax: (08)8114594
www.gree-vn.com

ThS: Nguyễn Ngọc Châu

© Copyright 2006 gree-vn.com, All rights reserved. Xin ghi rõ ngun khi bn phát hành li thơng tin t trang này.
i vi q trình tnh và q trình liên tc n đnh, tích ly = 0 và phng trình cân bng
khi lng ca h thng khơng phn ng có th vit đn gin nh sau:

∑∑
=
oiii
kk
RaVao

Ví d: Xét mt h thng x lý nc ngm ơ nhim. Cho bit cơng sut x lý là 50000 L
nc ngm ơ nhim/ngày vi nng đ benzene và trichloroethylene (TCE) trong nc
ngm ln lt là 5000 mg/L và 10000 mg/L. H thng s dng ngun lý gii hp th
dòng ngc chiu bng cách cho mt dòng khơng khí sch đi vào h thng theo chiu t
di lên vi lu lng khí vào là 100000 L/ngày. Nng đ benzene trong nc ngm đu
ra là 1000 mg/L và hiu qu loi TCE bng 60% ca hiu qu tách benzene khi nc
ngm. Gi thit dòng khí vào khơng cha cht hu c ơ nhim, trong h thng khơng xy
ra phn ng (có ngha khơng có khơng khí hòa tan vào nc và khơng có nc b ly vào
khơng khí), q trình xy ra  25
o
C, tng đng vi nhit đ vào ca nc ngm và
khơng khí. Lu lng dòng nc và khí là khơng đi trong q trình.

Gii
S đ dòng và cân bng khi lng đc phát trin da trên quan h M = QC
M = khi lng mg/ngày (x10-6 = kg/ngày)
Q = lu lng (L/ngày)

C = nng đ (mg/L)
Vi các dòng vào và ra đc kí hiu nh sau

w = nc
1 = vào
b = benzene
2 = nc ra
t = TCE
3 = khí ra
a = khơng khí


Qua đó da trên d kin đ bài ta có s đ sau

Q
w1
= 50000 L/ng
C
b1
= 5000 mg/L
C
t1
= 10000 mg/L
M
b1
= 250 kg/ng
M
t1
= 500 kg/ng
Q

w2
= 50000 L/ng
C
b2
= 1000 mg/L
M
b2
= 50 kg/ng
M
t2
kg/ng
Q
a3
= 100000 L/ng
M
b3
kg/ng
M
t3
kg/ng
Q
a1
= 100000 L/ng

Phân tích d kin cho thy đ bài có 13 bin s:
1.
Lu lng nc ngm vào và ra (2)
2-25