bài thuyết trình hóa học môi trường flour

TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG
THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
.
Môn : Hóa kỹ thuật môi trường
Giáo viên : Bùi Phương Linh
Nhóm 6 : CĐ06 – KTMT1
© Nguyễn Thị Diễm
©Bùi Hồng Ngọc
©Lưu Thị Minh Tâm
©Huỳnh Thị Thùy Thành
Đề tài : Florua
Nội dung thuyết trình Florua
2/Ý
nghĩa
3/Các
phương
pháp
xác định
4/Các
thí
nghiệm,
dụng cụ
thử
nghiệm
5/Các
công
nghệ xử
lý
6/Các
ứng
dụng

trong
ngành
kỹ thuật
môi
trường
1/Đại
cương
1.1. Flo ở dạng nguyên chất:
•
Ký hiệu hóa học: F
•
Khối lượng nguyến tố:
18,998
•
Vị Trí: ô số 19, nhóm VIIA,
chu kỳ 2
•
Công thức phân tử: F2
•
Cấu hình e lớp ngoài cùng:
2s2 2p5
•
Flo nguyên chất là một khí màu vàng nhạt có tính ăn
mòn do nó là một chất ôxi hóa mạnh

1/ Đại cương về Flo:
HHình 1.1 Hình ảnh
về flo đơn chất
1/ Đại cương về Flo:
•

Trong dung dịch nước, flo thông thường xuất hiện dưới dạng ion
florua F Các dạng khác là phức chất gốc flo (như [FeF4]-) hay H2F+.
•
Tồn tại ở dạng hợp chất có trong men răng , trong lá một số cây.
•
- Phần lớn flo tập trung trong hai khoáng vật là florit (CaF2) và criolit
(Na3AlF6 hay AlF3.3NaF)
HHình 1.2
Hình ảnh về
flo hợp chất
1.2. Flo ở dạng hợp chất
•
Flo có tác dụng thúc đẩy cơ thể phát triển, nhất là hai
hàm răng, flo trong men răng độ cứng chắc tối đa và
có sức đề kháng cao với sâu răng.
•
Đây là một điểm đáng chú ý vì không phải càng nhiều
fluorid thì gây ra căn bệnh “ngộ độc flo” : răng ngả
màu vàng, ròn dễ gãy và dễ rụng; đau buốt lưng, đùi,
các khớp xương khó cử động dễ bị dị hình,
2/ Ý nghĩa:
Hình 1.3 Sâu răng
Ý nghóa của nồng độ Fluoride cao trong nước cấp
•
Bệnh đốm men răng không xuất hiện khi nồng độ ion
fluoride không vượt quá 1,0 mg/L và mức độ nghiêm trọng
của bệnh đốm răng tăng khi nồng độ ion fluoride tăng.
•
Nồng độ 1 mg/L là nồng độ
tối ưu cho sức khỏe răng

miệng.
•
Nồng độ fluoride giảm
bệnh sâu răng sẽ xảy
ra nghiêm trọng, ngược
lại khi nồng độ fluoride
tăng bệnh đốm răng trở
thành vấn đề nghiêm trọng.
Hình vẽ
1.4.Một số hình ảnh về bệnh đốm men răng
(mottled enamel hay dental fluorosis)
Mức độ bệnh nhẹ
Mức độ bệnh nặng
Mức độ bệnh trung bình
3.1 Phương pháp dùng điện cực :
Phương pháp điện cực là
phương pháp đơn giản
nhất nhưng đòi hỏi phải
sử dụng một pH kế thang
đo mở rộng va
ø một điện cực đặc biệt.



3/ Các phương pháp xác định F-:
Hình 1.5 Máy đo
điện cực đơn giản
3.2. Phương pháp so màu :
¤ Phương pháp phẩm màu Alizarin :
•

( Zr – alizarin lake) + 6F- → alizarin + ZrF62-
màu hơi đỏ màu vàng ( Hình 1.7)
•
Alizarin là hợp chất hữu cơ trong phân tử có nối đơi azơ, sự so màu
phân biệt bằng mắt thường hay quang phổ kế, thực hiện trong 1 giờ.
¤ Phương pháp SPADNS :
•
Ưu điểm hơn phẩm màu, khơng bị hạn chế về thời gian, dùng quang
phổ kế để so màu.
•
Khi sử dụng SPADNS, phản ứng giữa fluoride và ion zircon gần như
xảy ra tức thời khi một lương lớn acid được thêm vào hỗn hợp phản
ứng.
3/ Các phương pháp xác định F-:
1.6. Máy quang phổ kế
để so màu
Hình 1.7 Phẩm màu alzarin
3.3, Phương pháp sắc ký ion :
•
Kỹ thuật sắc ký ion (ion chromatography) cho phép
phân tích đồng thời fluoride và nhiều anions khác. Tuy
nhiên, khi sử dụng phương pháp này, phải bảo đảm chất
tách sử dụng trong thí nghiệm có thể tách hiệu quả
fluoride ra khỏi các anion gây trở ngại.
•
Trước tiên tách các ion cản trở ra khỏi mơi trường nước
khi tiến hành thí nghiệm, bằng phép chưng cất.
Thực hiện trong dung dịch có tính axit, F- biến đổi thành
HydroFlorua :
HF ↑ ↔ H+ + F ‑

3/ Các phương pháp xác định F-:
1.8.Thành phần cơ bản của
sắc ký ion
1.9.Hệ thống sắc ký ion
Metrohm IC850
4/ Các thí nghiệm, dụng cụ thí nghiệm flo
1.10.cụ thí nghiệm flo
FLOWAT - Thiết bị xử lý Flo dư trong nước
5.1.Mục đích sữ dụng:
•
Nhằm xử lý hàm lượng flo dư trong nước uống cho
những vùng ô nhiễm bộ lọc này có khả năng xử lý
liên tục khoảng 900 lít nước
•
Dựa trên nguyên tắc của phương pháp xử lý flo dư
trong nước uống bằng ôxít nhôm hoạt tính.
5.2. Quy trình thực hiện
5/ Các công nghệ xử lý:
•
Thiết bị xử lý nước flo dư trong nước :
1.11.lọc Flowat
1.12.Bộ xử lý nước thích
hợp với nông thôn
5.2.1. Vận hành :

Nước nguồn đã lọc hết tạp chất cơ học được tiếp xúc
với lớp ôxít nhôm hoạt tính, lúc này các ion flo trong
nước được trao đổi và giữ lại trong lớp oxyt nhôm
hoạt tính


Hàm lượng flo trong nước xử lý tăng dần, quá trình
vận hành với hàm lượng flo trong nước xử lý ở mức
<0,7 mg/lít

Khi hàm lượng flo trong nước xử lý đạt mức
0,7mg/lít, kết thúc chu trình làm việc.
5.2.2 Tái sinh :

Sau mỗi chu trình làm việc, lớp ôxít nhôm được khôi
phục hoạt tính bằng việc cho tiếp xúc với một lượng nhất
định dung dịch nhôm sulfat nồng độ 2%

Quá trình tiếp xúc này làm giải phóng lượng ion flo
đã hấp phụ trong lớp oxyt hôm hoạt tính trong chu trình
làm việc, khôi phục lại hoạt tính của lớp oxyt nhôm đối
với ion flo.
5.2.3.Xã rửa :
Sau quá trình tái sinh, lớp oxyt nhôm được tráng rửa
bằng một lượng nước nguồn để làm sạch lượng dung dịch
tái sinh còn dư bám trên lớp ôxít nhôm. Khi công đoạn xả
rửa kết thúc, thiết bị được tiếp tục với chu trình làm việc
mới.
5.3 Hiệu quả của thiết bị xử lý nước :

Bộ lọc FLOWAT hoạt động ổn định và hoàn toàn thỏa
mãn các yêu cầu về xử lý nước có hàm lượng flo dư
đạt các tiêu chuẩn qui định của nước sinh hoạt.

Bộ lọc FLOWAT vận hành đơn giản, phù hợp với điều
kiện sử dụng của nông thôn.


Bộ lọc FLOWAT có hiệu quả xử lý ổn định với chi phí
vận hành. Đặc biệt là hóa chất dùng để tái sinh có
sẵn ngay tại chợ làng: hàng tháng, mỗi lần rửa chỉ
cần 0,4kg phèn với chi phí là 1.200 đồng .
•
Flo đang được sử dụng ngày càng nhiều trong sản xuất
dược phẩm, các sản phẩm nông hóa, thuốc nhuộm, các
con chip silic, các loại vật liệu cách điện và pin nhiên liệu
6/ Những ứng dụng trong nghành kỹ thuật
môi trường:
HHình 1.13 Pin nhiên liệu Hình 1.14 Vật liệu cách điện
•
chất oxi hoá cho nhiên liệu lỏng dùng trong tên lửa
•
Teflon ( là một chất dẻo chứa flo chịu được tác dụng
của axit, kiềm và các hoá chất khác).Teflon được để
trám vào nồi, chảo không dính,…
Hình 1.16 Chảo không dính
Hình 1.15 Teflon
•
Freon ( chủ yếu là CFCl3 và CF2Cl2) được dùng trong
các tủ lạnh và máy lạnh
•
Dung dịch NaF loãng được dùng làm thuốc chống
sâu răng.
- Flo còn dùng trong công nghiệp sản xuất nhiên liệu
hạt nhân để làm giàu 235U
Hình 1.18 Thuốc chống sau răngHình 1.17 Uranium
Chất Freon được dùng làm chất sinh hàn

•
Sử dụng các hóa chất flo hóa trong màn hình tinh thể
lỏng có thể làm thay đổi độ nhớt.
•
Một số hợp chất flo hóa có tính chất của những chất
hoạt động bề mặt và được sử dụng như các tác nhân
phân tán, tẩy vết màu và chống ướt trong ngành may
mặc.
•
Các hợp chất perflo hóa cũng
được ứng dụng trong
y sinh học, chúng được
sữ dụng như máu nhân tạo.
Hình 1.19 Tinh thể lỏng
•
Các thuốc diệt cỏ, thuốc trừ sâu chứa flo có hiệu lực
cao hơn các thành phần gốc không chứa flo, lượng
hóa chất sử dụng để phun thuốc sẽ giảm đi nhiều,
mang lại ích lợi về môi trường và tiết kiệm chi phí
cho người nông dân
1.20.
Thuốc
diệt trừ
sâu
•
Tạo các thuốc chống suy nhược như Prozac và Paxil, các thuốc
chống viêm khớp và chống viêm nói chung như Celebrex, các
thuốc chống nhiễm trùng như Cipro.
•
Hexaflorua lưu huỳnh là một khí rất trơ và không độc (không

phổ biến đối với các hợp chất của flo). Các loại hợp chất này
là các khí gây hiệu ứng nhà kính mạnh.

Hình 1.21 Thuốc Prozac Hình 1.22 Hiệu ứng nhà kính