nghiên cứu khả năng hấp phụ fe(iii), ni(ii), cr(vi) của vật liệu oxit nano mno2 bọc cát trong môi trường nước và thử nghiệm xử lý môi trường

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên


ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM






PHẠM THỊ HÀ





NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG HẤP PHỤ
Fe(III), Ni(II), Cr(VI) CỦA VẬT LIỆU OXIT NANO MnO
2

BỌC CÁT TRONG MÔI TRƢỜNG NƢỚC VÀ
THỬ NGHIỆM XỬ LÝ MÔI TRƢỜNG





LUẬN VĂN THẠC SỸ HOÁ HỌC









THÁI NGUYÊN - NĂM 2012


Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM






PHẠM THỊ HÀ

NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG HẤP PHỤ
Fe(III), Ni(II), Cr(VI) CỦA VẬT LIỆU OXIT NANO MnO
2

BỌC CÁT TRONG MÔI TRƢỜNG NƢỚC VÀ
THỬ NGHIỆM XỬ LÝ MÔI TRƢỜNG


Chuyên ngành: HOÁ PHÂN TÍCH
Mã số: 60. 44. 29



LUẬN VĂN THẠC SỸ HOÁ HỌC



Ngƣời hƣớng dẫn khoa học: TS. ĐỖ TRÀ HƢƠNG





THÁI NGUYÊN - NĂM 2012

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên



LỜI CẢM ƠN

Em xin chân thành cảm ơn Tiến sĩ Đỗ Trà Hương, cô giáo trực tiếp hướng dẫn
em làm luận văn này; Cảm ơn các thầy giáo, cô giáo Khoa Hóa học, các thầy cô
Khoa sau Đại học, các thầy cô trong Ban giám hiệu trường Đại học Sư phạm - Đại
học Thái Nguyên đã giảng dạy, tạo điều kiện thuận lợi và giúp đỡ em trong quá trình
học tập, nghiên cứu, để hoàn thành luận văn khoa học.
Em xin chân thành cảm ơn các thầy giáo, cô giáo và các cán bộ phòng thí
nghiệm Khoa Hóa học, trường ĐHSP Thái Nguyên và các bạn đồng nghiệp đã giúp
đỡ, tạo điều kiện thuận lợi để em hoàn thành luận văn.
Em xin cảm ơn Sở Giáo dục và Đào tạo Hà giang, Ban giám hiệu, tập thể giáo
viên trường phổ thông Dân tộc nội trú tỉnh Hà giang đã tạo điều kiện giúp đỡ em trong
quá trình nghiên cứu luận văn này.
Mặc dù đã có nhiều cố gắng, song do thời gian có hạn, khả năng nghiên cứu
của bản thân còn hạn chế, nên kết quả nghiên cứu có thể còn nhiều thiếu xót. Em rất
mong nhận được sự góp ý, chỉ bảo của các thầy giáo, cô giáo, các bạn đồng nghiệp
và những người đang quan tâm đến vấn đề đã trình bày trong luận văn, để luận văn
được hoàn thiện hơn.
Em xin trân trọng cảm ơn!
Thái Nguyên, tháng 6 năm 2012

Tác giả
Phạm Thị Hà
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan: đề tài “Nghiên cứu khả năng hấp ph Fe(III), Ni(II),
Cr(VI) của vật liệu oxit nano MnO
2
bọc cát trong môi trường nước và thử nghiệ m xử
l môi trường" là do bản thân tôi thực hiện. Các số liệu, kết quả trong đề tài là trung
thực. Nếu sai sự thật tôi xin chịu trách nhiệm.

Thái nguyên, tháng 06 năm 2012
Tác giả luận văn



Phạm Thị Hà

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

i

MỤC LỤC
Trang
Trang bìa phụ
Lời cảm ơn
Lời cam đoan

Mục lục i
Danh mục các bảng iv
Danh mục các hình vi
MỞ ĐẦU 1
Chƣơng 1. TỔNG QUAN 3
1.1. Giới thiệu về các ion kim loại nặng Fe(III), Ni(II), Cr(VI) 3
1.1.1. Tình trạng ô nhiễm kim loại nặng 3
1.1.2. Tác dụng sinh hóa của kim loại nặ ng đố i vớ i con ngườ i và môi trườ ng 3
1.1.3. Quy chuẩ n Việ t Nam về nướ c thả i công nghiệp 4
1.1.4. Các nguồn gây ô nhiễm môi trường nước 5
1.2. Giới thiệu một số phương pháp xử lý nguồn nước bị ô nhiễm kim loại nặng 5
1.2.1. Phương pháp trao đổi ion 5
1.2.3. Phương pháp hấp phụ 6
1.3. Giớ i thiệ u về phương phá p hấ p phụ 6
1.3.1. Các khái niệm 6
1.3.2. Các mô hình cơ bản của quá trình hấp phụ 8
1.3.3. Hấp phụ trong môi trường nước 13
1.4. Phương pháp phân tích xác định hàm lượng kim loại nặng 14
1.4.1. Phương pháp trắc quang 14
1.4.2. Các phương pháp phân tích định lượng bằng trắc quang 16
1.4.3. Định lượng Fe(III), Ni(II), Cr(VI) bằng phương pháp trắc quang 17
1.5. Vật liệu hấp phụ oxit nano MnO
2
17
Chƣơng 2. THỰC NGHIỆM 19
2.1. Thiết bị và hó a chấ t 19

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

ii

2.1.1. Thiết bị 19
2.1.2. Hoá chất 19
2.2. Chế tạo vật liệu hấp phụ oxit MnO
2
bọc cát (VLHP) 19
2.3. Khảo sát tính chất bề mặt của VLHP chế tạo được 20
2.4. Xác định điểm đẳng điện của VLHP

chế tạo được 20
2.5. Xây dựng đường chuẩn xác định Ni(II), Fe(III), Cr(VI)

theo phương pháp
trắc quang 20
2.5.1. Dựng đường chuẩn xác định nồng độ sắt 21
2.5.2. Xây dựng đường chuẩn xác định Ni(II) 21
2.5.3. Xây dựng đường chuẩn xác định Cr(VI) 22
2.6. Khảo sát các số yếu tố ảnh hưởng đến khả năng hấp phụ ion Fe(III), Ni(II),
Cr(VI)

của VLHP 23
2.6.1. Khảo sát ảnh hưởng của thời gian 23
2.6.2. Khảo sát ảnh hưởng của pH 23
2.6.3. Khảo sát ảnh hưởng của nồng độ đầu của ion Cr(VI), Ni(II), Fe(III) 24
2.6.4. Khảo sát ảnh hưởng của khối lượng VLHP 24
2.6.5. Khảo sát ảnh hưởng của cation 24
2.6.6. Khảo sát ảnh hưởng của chất điện ly 25
2.6.8. Khảo sát khả năng tách loại và thu hồi Cr(VI), Ni(II), Fe(III) bằng
phương pháp hấp phụ động trên cột 25
2.7. Xử lý thử mẫu nước thải chứa Fe(III), Ni(II), Cr(VI) 27
Chƣơng 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 28

3.1. Kết quả khảo sát đặc điểm bề mặt hấp phụ của VLHP 28
3.2. Điểm đẳng điện của VLHP 29
3.3. Khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến khả năng hấp phụ ion Fe(III), Ni(II),
Cr(VI)

của VLHP 31
3.3.1. Kết quả khảo sát ảnh hưởng thời gian 31
3.3.2. Kết quả khảo sát ảnh hưởng của pH 33
3.3.3. Kết quả khảo sát ảnh hưởng của nồng độ đầu của ion Fe(III), Ni(II), Cr(VI) 35

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

iii
3.3.4. Kết quả khảo sát ảnh hưởng của khối lượng VLHP 36
3.3.5 Kết quả khảo sát ảnh hưởng của một số ion đến sự hấp phụ Fe (III), Ni(II) 37
3.4. Khảo sát dung lượng hấp phụ ion Fe(III), Ni(II), Cr(VI) theo mô hình đẳng
nhiệt hấp phụ Langmuir 40
3.5. Động học hấp phụ Fe(III), Ni(II), Cr(VI) của VLHP 43
3.6. Kết quả khảo sát khả năng tách loại và thu hồi Fe(III), Ni(II), Cr(VI) bằng
phương pháp hấp phụ động 46
3.6.1 Kết quả khảo sát ảnh hưởng của tốc độ dòng 46
3.6.2. Kết quả giải hấp thu hồi Fe(III), Ni(II), Cr(VI) 50
3.6.3. Tái sử dụng vật liệu 52
3.6.4. Kết quả xử lí mẫu nước thải chứa Fe(III), Ni(II), Cr(VI) 56
KẾT LUẬN 59
TÀI LIỆU THAM KHẢO
PHỤ LỤC

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

iv
DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT
TT
Từ viết tắt
Từ nguyên gốc
1
BET
Brunauer-Emmet-Teller
2
BTNMT
Bộ tài nguyên môi trường
3
QCVN
Quy chuẩn Việt Nam
4
TCVN
Tiêu chuẩn Việt Nam
5
TEM
Transmission Electron Microscopy
6
SEM
Scanning Electron Microscopy
7
VLHP
Vật liệu hấp phụ
8
XRD
X Ray Diffraction

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

v

DANH MỤC BẢNG
Trang
Bảng 1.1: Giá trị giới hạn nồng độ ca một số ion kim loại trong nước thải công nghiệp 4

Bảng 1.2: Các yếu tố ảnh hưởng tới chiều dài vùng chuyển khối và phương pháp
hạn chế chúng 12
Bảng 2.1: Số liệu xây dựng đường chuẩn Fe(III) 21
Bảng 2.2: Số liệu xây dựng đường chuẩn Ni(II) 22
Bảng 2.3: Số liệu xây dựng đường chuẩn Cr(VI) 23
Bảng 3.1: Kết quả xác định điểm đẳng điện ca ca VLHP 30
Bảng 3.2: Sự phụ thuộc ca dung lượng và hiệu suất hấp phụ vào thời gian 31
Bảng 3.3: Ảnh hưởng ca pH đến hiệu suất hấp phụ ca VLHP 33
Bảng 3.4: Ảnh hưởng ca nồng độ đầu ca ion Fe(III), Ni(II), Cr(VI) đến dung
lượng và hiệu suất hấp phụ ca VLHP 35
Bảng 3.5: Ảnh hưởng ca khối lượng VLHP đến hiệu suất hấp phụ ion Fe(III),
Ni(II), Cr(VI) 36
Bảng 3.6: Ảnh hưởng ca Na
+
tới sự hấp phụ Fe(III), Ni(II) 37
Bảng 3.7: Ảnh hưởng ca Ca
2+
tới sự hấp phụ Fe(III), Ni(II) 38
Bảng 3.8: Ảnh hưởng ca NaHCO
3
đến hiệu xuất hấp phụ ca VLHP 39
Bảng 3.9: Ảnh hưởng ca NH
4
NO
3
đến hiệu xuất hấp phụ ca VLHP 39
Bảng 3.10: Dung lượng cực đại và hằng số Langmuir 42
Bảng 3.11: Các thông số hấp phụ ca Cr(VI) 43
Bảng 3.12: Các thông số hấp phụ ca Ni(II) 44
Bảng 3.13: Các thông số hấp phụ ca Fe(III) 45

Bảng 3.14: Một số tham số theo động học hấp phụ bậc 1 đối với Cr(VI), Ni(II), Fe(III) 46
Bảng 3.15: Một số tham số theo động học hấp phụ bậc 2 đối với Cr(VI), Ni(II), Fe(III) 46
Bảng 3.16: Nồng độ Fe(III), Ni(II), Cr(VI) sau khi ra khỏi cột hấp phụ ứng với
các tốc độ dòng khác nhau 47

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

vi
Bảng 3.17: Kết quả giải hấp các ion Fe(III), Ni(II), Cr(VI) bằng axit H
2
SO
4
có
nồng độ khác nhau 50
Bảng 3.18: Khả năng hấp phụ ion Fe(III), Ni(II), Cr(VI). ca VLHP mới và
VLHP tái sinh 53
Bảng 3.19: Hiệu suất hấp phụ ion Fe(III), Ni(II) và Cr(VI) ứng với VLHP mới,
VLHP tái sinh lần 1 và VLHP tái sinh lần 2 55
Bảng 3.20: Kết quả tách loại Fe(III), Ni(II), Cr(VI) khỏi nước thải 56
Bảng 3.21: Nồng độ nước thải chứa Fe(III), Ni(II) và Cr(VI) sau khi ra khỏi cột
hấp phụ 57





Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

vii
DANH MỤC HÌNH ẢNH

Trang
Hình 1.1: Mô hình cột hấp phụ 11
Hình 1.2: Dạng đường cong thoát phân bố nồng độ chất bị hấp phụ tại x = H trên
cột hấp phụ theo thời gian 13
Hình 2.1: Đồ thị đường chuẩn xác định nồng độ ion Fe(III) 21
Hình 2.2: Đồ thị đường chuẩn xác định nồng độ ion Ni(II) 22
Hình 2.3: Đồ thị đường chuẩn xác định nồng độ Cr(VI) 23
Hình 3.1: Giản đồ XRD của vật liệu hấp phụ chế tạo được 28
Hình 3.2: Ảnh SEM của cát 28
Hình 3.3: Ảnh SEM của VLHP 28
Hình 3.4: Ảnh TEM của vật liệu oxit MnO
2
29
Hình 3.5: Đồ thị xác định điểm đẳng điện của VLHP 30
Hình 3.6: Đồ thị biểu diễn ảnh hưởng của thời gian đến quá trình hấp phụ các ion
của VLHP 32
Hình 3.7: Đồ thị biểu diễn ảnh hưởng của pH đến quá trình hấp phụ ion Fe(III)
của VLHP 34
Hình 3.8: Đồ thị biểu diễn ảnh hưởng của pH đến quá trình hấp phụ ion Ni(II),
Cr(VI)

của VLHP 34
Hình 3.9: Đồ thị biểu diễn ảnh hưởng của khối lượng VLHP đến quá trình hấp
phụ các ion

của VLHP 37
Hình 3.10: Đồ thị biểu diễn ảnh hưởng của cation Na
+
, Ca
2+

đến hiệu suất hấp
phụ ion Ni(II)

của VLHP 38
Hình 3.11: Đồ thị biểu diễn ảnh hưởng của cation Na
+
, Ca
2+
đến hiệu suất hấp
phụ ion Fe(III)

của VLHP 38
Hình 3.12: Đồ thị biểu diễn ảnh hưởng của NaHCO
3
đến hiệu suất hấp phụ Cr(VI)

của VLHP 40
Hình 3.13: Đồ thị biểu diễn ảnh hưởng của NH
4
NO
3
đến hiệu suất hấp phụ Cr(VI)

của VLHP 40
Hình 3.14: Đường đẳng nhiệt hấp phụ Langmuir của VLHP đối với Cr(VI) 41

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

viii
Hình 3.15: Sự phụ thuộc của C

cb
/q vào
cb
của Cr(VI) 41
Hình 3.16: Đường đẳng nhiệt hấp phụ Langmuir của VLHP đối với Ni(II) 41
Hình 3.17: Sự phụ thuộc của C
cb
/q vào C
cb
của Ni(II) 41
Hình 3.18: Đường đẳng nhiệt hấp phụ Langmuir của VLHP đối với Fe(III) 42
Hình 3.19: Sự phụ thuộc của C
cb
/q vào C
cb
của Fe(III) 42
Hình 3.20: Đồ thị phương trình động học bậc 1 (a) và bậc 2 (b) đối với Cr(VI) 43
Hình 3.21: Đồ thị phương trình động học bậc 1 (a) và bậc 2 (b) đối với Ni(II) 44
Hình 3.22: Đồ thị phương trình động học bậc 1 (a) và bậc 2 (b) đối với Fe(III) 45
Hình 3.23: Đồ thị biểu diễn nồng độ thoát của ion Fe(III)

đối với các tốc độ dòng
khác nhau. 48
Hình 3.24: Đồ thị biểu diễn nồng độ thoát của ion Ni(II)

đối với các tốc độ dòng
khác nhau. 48
Hình 3.25: Đồ thị biểu diễn nồng độ thoát của Cr(VI)

đối với các tốc độ dòng

khác nhau. 49
Hình 3.26: Đồ thị biểu diễn kết quả giải hấp ion Fe(III) bằng axit H
2
SO
4
51
Hình 3.27: Đồ thị biểu diễn kết quả giải hấp ion Ni(II)

bằng axit H
2
SO
4
51
Hình 3.28: Đồ thị biểu diễn kết quả giải hấp Cr(VI)

bằng axit H
2
SO
4
52
Hình 3.29: Đường cong thoát của Fe(III) ứng với VLHP mới và VLHP tái sinh 54
Hình 3.30: Đường cong thoát của Ni(II) ứng với VLHP mới và VLHP tái sinh 54
Hình 3.31: Đường cong thoát của Cr(VI) ứng với VLHP mới và VLHP tái sinh 55
Hình 3.32: Đường cong thoát của mẫu nước thải chứa Cu(II), Ni(II), Cr(VI) 58




Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

1

MỞ ĐẦU

Nước là nguồn tài nguyên vô cùng quý giá nhưng không phải vô tận. Mặc dù
lượng nước chiếm hơn 79% bề măt trái đất nhưng lượng nước có thể dùng cho sinh
hoạt và sản xuất rất ít, chỉ chiếm khoảng 3%, một trong nguyên nhân là do trong
nước mặt và nước ngầm có các ion kim loại nặng dưới dạng muối tan hay phức do
hòa tan các lớp khoáng trên đường nước chảy qua hoặc ô nhiễm bởi các nguồn nước
thải công nghiệp. Khi hàm lượng của chúng vượt khỏi phạm vi cho phép, sẽ gây
mùi khó chịu, nước có màu và ảnh hưởng đến sức khỏe con người. Có rất nhiều
cách khác nhau để loại bỏ kim loại nặng ra khỏi môi trường nước như trao đổi ion,
thẩm thẩu ngược, lọc nano, kết tủa hoặc hấp phụ Trong đó hấp phụ là một trong
những phương pháp có nhiều ưu điểm so với các phương pháp khác vì vật liệu sử
dụng làm chất hấp phụ tương đối phong phú, dễ điều chế, không đắt tiền, thân thiện
với môi trường, đặc biệt không làm nguồn nước ô nhiễm thêm. Chính vì vậy đây là
vấn đề đang và được nhiều nhà khoa học quan tâm, nghiên cứu [8], [7], [19], [24],
[27], [28], [29], [31]. Hiện nay phương pháp tổng hợp vật liệu oxit kích thước
nanomet đang được phát triển mạnh trên thế giới [24], [27], [29], [31]. MnO
2
là một
oxit phổ biến, rẻ và không độc. Vật liệu MnO
2
có nhiều ứng dụng trong thực tế như:
làm chất xúc tác trong tổng hợp hữu cơ, làm điện cực trong pin và ăcquy, làm xúc
tác oxi hóa trong xử lý môi trường (xử lý các kim loại năng trong môi trường lỏng,
hấp thụ khí thải công nghiệp, xúc tác oxi hóa phân hủy các hợp chất hữu cơ dễ bay
hơi ). Tuy nhiên, hạn chế của vật liệu này là ở chỗ kích thước nanomet nên việc tách
chúng ra khỏi nước trong quá trình xử lý gặp nhiều khó khăn. Bởi vậy, việc tìm kiếm
một chất mang phân tán các oxit này để loại bỏ các ion kim loại nặng bằng phương

pháp hấp phụ là mục đích của nhiều công trình nghiên cứu. Trong số các chất mang
thì cát có rất nhiều ưu điểm như bền, đa dạng về kích thước, rẻ tiền và dễ kiếm.
Vì những lý do trên mà chúng tôi chọn đề tài: “Nghiên cứu khả năng hấp
ph Fe(III), Ni(II), Cr(VI) của vật liệu oxit nano MnO
2
bọc cát trong môi trường
nước và thử nghiệ m xử lý môi trườ ng”.

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

2
Trong đề tài này chúng tôi tập trung nghiên cứu các nội dung sau:
- Chế tạo VLHP oxit nano MnO
2
bọc cát.
- Khảo sát một số đặc điểm bề mặt của VLHP bằng phương pháp nhiễu xạ
Rơnghen (XRD), phương pháp hiển vi điện tử truyền qua (TEM), hiển vi điện tử
quét (SEM), phương pháp đo diện tích bề mặt riêng (BET).
- Khảo sát khả năng hấp phụ và các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình hấp phụ của
VLHP chế tạo được theo phương pháp hấp phụ tĩnh.
- Khảo sát khả năng tách loại và thu hồi Fe(III), Ni(II), Cr(VI) bằng VLHP chế
tạo được theo phương pháp hấp phụ động trên cột.
- Khảo sát khả năng tái sử dụng VLHP.
- Sử dụng VLHP chế tạo được thử xử lý mẫu nước thải chứa Fe(III), Ni(II), Cr(VI).

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

3

Chương 1

TỔNG QUAN
1.1. Giới thiệu về các ion kim loại nặng Fe(III), Ni(II), Cr(VI)
1.1.1. Tình trạng ô nhiễm kim loại nặng
Hiện nay ở Việt Nam, mặc dù các cấp, các ngành đã có nhiều cố gắng trong
việc thực hiện chính sách và pháp luật về bảo vệ môi trường, nhưng tình trạng ô
nhiễm nước là vấn đề rất đáng lo ngại. Tốc độ công nghiệp hoá và đô thị hoá khá
nhanh và sự gia tăng dân số gây áp lực ngày càng nặng nề đối với tài nguyên nước
trong vùng lãnh thổ. Ô nhiễm kim loại nặng là một trong những vấn đề cấp thiết.
Kim loại nặng không bị phân hủy sinh học, không độc khi ở dạng nguyên tố tự do
nhưng nguy hiểm đối với sinh vật sống khi ở dạng cation do khả năng gắn kết với
các chuỗi cacbon ngắn dẫn đến sự tích tụ trong cơ thể sinh vật sau nhiều năm. Ở
hàm lượng nhỏ một số kim loại nặng là nguyên tố vi lượng cần thiết cho cơ thể
người và sinh vật phát triển bình thường, nhưng khi có hàm lượng lớn chúng lại có
độc tính cao và là nguyên nhân gây ô nhiễm môi trường.
Các kim loại nặng đi vào cơ thể qua con đường hô hấp, tiêu hóa và qua da.
Khi đó , chúng sẽ tác độ ng đế n cá c quá trì nh sinh hó a và trong nhiề u trườ ng hợ p dẫ n
đến những hậu quả nghiêm trọng . Về mặ t sinh hó a , các kim loại nặng có á i lự c lớ n
vớ i cá c nhó m –SH, -SCH
3
của các nhóm enzym trong cơ thể . Vì thế, các enzym bị
mấ t hoạ t tí nh, cản trở quá trình tổng hợ p protein củ a cơ thể. [10], [14]
1.1.2. Tác dụng sinh ha của kim loại nặ ng đố i vớ i con ngƣờ i và môi trƣờ ng
1.1.2.1. Tác dng sinh hoá củ a crom
Nướ c thả i từ công nghiệ p mạ điệ n , công nghiệ p khai thá c mỏ , nung đố t cá c
nhiên liệ u hoá thạ ch , là nguồn gốc gây ô nhiễm crom . Crom có thể có mặt trong
nướ c mặ t và nướ c ngầ m. Crom trong nướ c thả i thườ ng gặ p ở dạ ng Cr(III) và Cr(VI).
Cr(III) ít độc hơn nhiều so với Cr(VI). Với hàm lượng nhỏ Cr(III) rất cần cho cơ thể,
trong khi Cr(VI) lại rất độc và nguy hiểm.
Crom xâm nhậ p và o cơ thể theo ba con đườ ng : hô hấ p, tiêu hoá và da . Qua
nghiên cứ u thấ y rằ ng , crom có vai trò quan tr ọng trong việc chuyể n hoá glucozơ.

Tuy nhiên với hà m lượ ng cao crom có thể làm kết tủa protein, các axit nucleic và ức
chế hệ thố ng enzym cơ bả n . Crom chủ yế u gây cá c bệ nh ngoà i da như loé t da , viêm
da tiế p xú c, lot thủng màng ngăn mi, viêm gan, viêm thậ n, ung thư phổ i, [5]

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

4
1.1.2.2. Tác dng sinh hoá củ a sắt
Sắt là một trong những thành phần chính của thạch quyển (khoảng 5%). Sắt
thường được phát hiện trong nước thải sinh hoạt, đặc biệt ở các thành phố có các
khu công nghiệp sản xuất thép. Sắt dễ dàng tạo phức sunfat trong các lớp trầm tích
và trên mặt nước.
Sự có mặt của sắt trong nước uống làm thay đổi mùi vị của nước. Mùi vị của
sắt có trong nước uống có thể dễ dàng phát hiện ngay cả ở nồng độ thấp khoảng 1,8
mg/l. Có rất nhiều vấn đề mà kết quả là do độc tính của sắt. Chúng bao gồm chán ăn,
chứng tiểu ít, tiêu chảy, hạ thân nhiệt thậm trí tử vong. Thêm đó bệnh nhân có thể bị
tắc nghẽn mạch máu của đường tiêu hóa, gan, thận, não, tim, trên thận và tuyến ức.
Với ngộ độc sắt cấp tính, phần lớn xảy ra với đường tiêu hóa và gan. Kết quả là lưu
trữ sắt bệnh, bị sơ gan.
1.1.2.3. Tác dng sinh hoá củ a niken
Niken được ứng dụng rộng rãi trong công nghiệp luyện kim, mạ điện, sản xuất
thuỷ tinh, gốm, sứ…
Niken xâm nhập vào cơ thể người chủ yế u qua đ ường hô hấp . Khi bị nhiễ m
độ c niken, các enzym mất hoạt tính , cản trở quá trình tổng hợp protein c ủa cơ thể ,
gây cá c triệ u chứ ng khó chịu, buồ n nôn, đau đầ u; nế u tiế p xú c nhiề u sẽ ả nh hưở ng
đến phổi, hệ thầ n kinh trung ươn g, gan, thậ n và có thể sẽ gây ra cá c chứ ng bệ nh
kinh niên… Ngoài ra, niken có thể gây các bệnh về da, nế u da tiế p xú c lâu dà i vớ i
niken sẽ gây hiệ n tượ ng viêm da, xuấ t hiệ n dị ứ ng ở mộ t số ngườ i. [5], [2]
1.1.3. Quy chuẩ n Việ t Nam về nƣớ c thả i công nghiệp
QCVN 24:2009/BTNMT quy đị nh nồ ng độ củ a ion kim lo ại trong nướ c th ải

công nghiệp như sau:
Bảng 1.1: Giá trị giới hạn nồng độ ca một số ion kim loại
trong nước thải công nghiệp

STT
Nguyên tố
Đơn vị
Giá trị giới hạn
A
B
1
Crom (VI)
mg/l
0,05
0,10
2
Sắt
mg/l
1,0
5,0
3
Niken
mg/l
0,20
0,50

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

5
Trong đó:

- Cột A quy định giá trị của các thông số ô nhiễm trong nước thải công
nghiệp khi xả vào các nguồn tiếp nhận là các nguồn nước được dùng cho mục đích
cấp nước sinh hoạt.
- Cột B quy định giá trị của các thông số ô nhiễm trong nước thải công
nghiệp khi xả vào các nguồn tiếp nhận là các nguồn nước không dùng cho mục đích
cấp nước sinh hoạt. [17]
1.1.4. Các nguồn gây ô nhiễm môi trƣờng nƣớc
Thực tế có rất nhiều nguồn gây ô nhiễm môi trường nước. Nước bị ô nhiễm
kim loại nặng chủ yếu là do việc khai thác mỏ. Do nhu cầu sử dụng của con người
ngày càng tăng làm cho việc khai thác kim loại cng tăng lên. Tuy nhiên, việc xử lý
nguồn nước thải từ việc khai thác mỏ chưa được quan tâm đúng mức càng làm cho
kim loại nặng phát tán vào môi trường.
Ngoài ra, việc gây ô nhiễm môi trường bởi các ion kim loại nặng còn ở việc
sản xuất quặng và sử dụng thành phẩm. Quá trình sản xuất này cng làm tăng cường
sự có mặt của chúng trong môi trường.
Bên cạnh đó việc tái sử dụng lại các phế thải chứa ion kim loại nặng chưa
được chú ý và quan tâm đúng mức.
1.2. Giới thiệu một số phƣơng pháp xử lý nguồn nƣớc bị ô nhiễm kim loại nặng
1.2.1. Phƣơng pháp trao đổi ion
Trao đổi ion là một trong những phương pháp thường được dùng để tách kim
loại nặng từ nước thải. Nhựa trao đổi ion có thể tổng hợp từ hợp chất vô cơ hay hợp
chất hữu cơ có gắn các nhóm như : (-SO
3
H), ( -COO
-
), amin. Các cation và anion
được hấp phụ trên bề mặt nhựa trao đổi ion. Khi nhựa trao đổi ion đã bão hòa,
người ta khôi phục lại cationit và anionit bằng dung dịch axit loãng hoặc dung dịch
bazơ loãng. Về mặt kĩ thuật thì hầu hết kim loại nặng đều có thể tách ra bằng
phương pháp trao đổi ion, nhưng phương pháp này thường tốn kém.

1.2.2. Phƣơng pháp kết tủa
Phương pháp này thường dùng để thu hồi kim loại từ dung dịch dưới dạng
hiđroxit kim loại rất ít tan. Ngoài ra còn có thể sử dụng các chất tạo kết tủa như xút,

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

6
vôi, cacbonat, sunfua Tuy nhiên phương pháp này chỉ là quá trình xử lý sơ bộ, đòi
hỏi những quá trình xử lý tiếp theo.
1.2.3. Phƣơng pháp hấp phụ
So với các phương pháp xử lí nước thải khác, phương pháp hấp phụ có các đặc
tính ưu việt hơn hẳn. Vật liệu hấp phụ được chế tạo từ các nguồn nguyên liệu tự nhiên
và các phế thải nông nghiệp sẵn có, dễ kiếm, quy trình xử lý đơn giản, công nghệ xử lý
không đòi hỏi thiết bị phức tạp, chi phí thấp, đặc biệt, các vật liệu hấp phụ này có độ
bền khá cao, có thể tái sử dụng nhiều lần nên giá thành thấp, hiệu quả cao. Trong đề tài
này, chúng tôi sử dụng phương pháp hấp phụ.
1.3. Giớ i thiệ u về phƣơng phá p hấ p phụ
1.3.1. Các khái niệm
1.3.3.1. Sự hấ p phụ
Hấ p phụ là sự tích lũ y chấ t trên bề mặ t phân cá ch cá c pha (khí - rắ n, lỏng-rắ n,
khí-lỏng, lỏng-lỏng). Chấ t hấ p phụ là chấ t mà phầ n tử ở lớ p bề mặ t có khả năng hú t
các phần tử của pha khác nằm tiếp xúc với nó . Chấ t bị hấ p phụ là chấ t bị hú t ra khỏ i
pha thể tí ch đế n tậ p trung trên bề mặ t chấ t hấ p phụ .
Tu theo bản chất của lực tương tác giữa chất hấp phụ và chất bị hấp phụ ,
ngườ i ta phân biệ t hấ p phụ vậ t lý và hấ p phụ hoá họ c . Hấ p phụ vậ t lý gây ra bở i lự c
Vander Waals giữ a phầ n tử chấ t bị hấ p phụ và bề mặ t chấ t hấ p phụ , liên kế t nà y
yế u, dễ bị phá vỡ . Hấ p phụ hoá họ c gây ra bở i lự c liên kế t hoá họ c giữ a bề mặ t chấ t
hấ p phụ và phầ n tử chấ t bị hấ p phụ , liên kế t nà y bề n, khó bị phá vỡ.
Trong thự c tế , sự phân biệ t giữ a hấ p phụ vậ t lý và hấ p phụ hoá họ c chỉ là
tương đố i vì ranh giớ i giữ a chú ng không rõ rệ t . Mộ t số trườ ng hợ p tồ n tạ i cả quá

trình hấp phụ vật lý và hấp phụ hoá học . Ở vùng nhiệt độ thấp xảy ra quá trình hấp
phụ vật lý, khi tăng nhiệ t độ khả năng hấ p phụ vậ t lý giả m và khả năng hấ p phụ hoá
học tăng lên. [2], [14]
1.3.3.2. Giải hấp ph
Giải hấp phụ là quá trình chất bị hấp phụ ra khỏi lớp bề mặt chất hấp phụ . Giải
hấ p phụ dự a trên nguyên tắ c sử dụ ng cá c yế u tố bấ t lợ i đố i với quá trình hấ p phụ.

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

7
Đối với hấp phụ vật lý để làm giảm khả năng hấp phụ có thể tác động thông
qua các yếu tố sau:
- Giảm nồng độ chất bị hấp phụ ở dung dịch để thay đổi thế cân bằng hấp phụ.
- Tăng nhiệt độ.
- Thay đổi bản chất tương tác của hệ thống thông qua thay đổi pH của môi trường.
- Sử dụng tác nhân hấp phụ mạnh hơn để đẩy các chất đã hấp phụ trên bề mặt
chất rắn.
- Sử dụng tác nhân là vi sinh vật.
Dựa trên nguyên tắc giải hấp phụ nêu trên, một số phương phá p tá i sinh vậ t
liệ u hấ p phụ đã được sử dụng: phương phá p nhiệ t , phương phá p hoá lý , phương
pháp vi sinh. [2]
1.3.3.3. Dung lượ ng hấ p phụ cân bằ ng
Dung lượ ng hấ p phụ cân bằ ng là khố i lượ ng chấ t bị h ấp phụ trên một đơn vị
khố i lượ ng chấ t hấ p phụ ở trạ ng thá i cân bằ ng ở điề u kiệ n xá c đị nh v ề nồ ng độ và
nhiệ t độ . [13]
Dung lượng hấp phụ được tính theo công thức:

m
).VC(C
q

cbo


(1.1)
Trong đó :


q: dung lượ ng hấ p phụ cân bằ ng (mg/g).

V: thể tí ch dung dịch chấ t bị hấ p phụ (l).
m: Khố i lượ ng chấ t hấ p phụ (g).
C
o
: nồ ng độ dung dịch ban đầ u (mg/l).
C
cb
: nồ ng độ dung dịch khi đạ t cân bằ ng hấ p phụ (mg/l)
1.3.3.4. Hiệu suất hấp ph
Hiệu suất hấp phụ là tỷ số giữa nồng độ dung dịch bị hấp phụ và nồng độ dung
dịch ban đầu.

100.
C
)C(C
H
o
cbo


% (1.2)

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

8
1.3.2. Các mô hnh cơ bản của quá trnh hấp phụ
1.3.2.1. Mô hình độ ng họ c hấ p ph
Đối với hệ hấp phụ lỏng - rắ n, quá trình động học hấp phụ xảy ra theo cá c giai
đoạ n chí nh sau:
- Khuế ch tá n củ a cá c chấ t bị hấ p phụ từ pha lỏ ng tớ i bề mặ t chấ t hấ p phụ.
- Khuế ch tá n bên trong hạ t hấ p phụ .
- Giai đoạ n hấ p phụ th ực sự : các phần tử bị hấp phụ chiếm chỗ các trung tâm
hấ p phụ .
Trong tấ t cả cá c giai đoạ n đó , giai đoạ n nà o có tố c độ chậ m nhấ t sẽ quyế t đị nh
toàn bộ quá trình động học hấp phụ. Vớ i hệ hấ p phụ trong môi trườ ng nướ c, quá trình
khuế ch tá n thườ ng chậ m và đó ng vai trò quyết định [1].
Tố c độ hấ p phụ v là biế n thiên nồ ng độ chấ t bị hấ p phụ theo thờ i gian:

dt
dx
v 
(1.3)
Tố c độ hấ p phụ phụ thuộ c bậ c nhấ t và o sự biế n thiên nồ ng độ theo thờ i gian:

0 cb max
dx
V (C C ) k(q q)
dt

    
(1.4)

Trong đó :
x: nồng độ chất bị hấp phụ (mg/l)
t: thời gian (giây)
: hệ số chuyể n khố i
C
o
: nồ ng độ chấ t bị hấ p phụ trong pha mang tạ i thờ i điể m ban đầ u (mg/l).
C
cb
: nồ ng độ chấ t bị hấ p phụ trong pha mang tạ i thờ i điể m t (mg/l)
k: hằ ng số tố c độ hấ p phụ .
q: dung lượ ng hấ p phụ tạ i thờ i điể m t (mg/g).
q
max
: dung lượ ng hấ p phụ cự c đạ i (mg/g).
Phương trình động học hấp phụ biểu kiến bậc nhất Lagergren
)(
1 te
t
qqk
dt
dq

(1.5)
Dạng tích phân của phương trình trên là:

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

9
t

k
qqq
ete
303,2
lg)lg(
1

(1.6)
Phương trình động học hấp phụ biểu kiến bậc hai có dạng:
2
2
)(
te
t
qqk
dt
dq

(1.7)
Dạng tích phân của phương trình này là:
t
q
qk
q
t
e
e
t
1
.

1
2
2

(1.8)
Trong đó:
q
e
, q
t
là dung lượng hấp phụ tại thời gian đạt cân bằng và tại thời gian t (mg/g)
k
1
, k
2
là hằng số tốc độ hấp phụ bậc nhất (thời gian
-1
) và bậc hai (g.mg
-1
. thời gian
-1
)
biểu kiến.
1.3.2.2. Các mô hnh đng nhiệt hấp ph
Có thể mô tả quá trì nh hấ p phụ dự a và o đườ ng đẳ ng nhiệ t hấ p phụ. Đường đẳng
nhiệ t hấ p phụ biể u diễ n sự phụ thuộ c củ a dung lượ ng hấ p phụ tạ i mộ t thờ i điể m và o
nồ ng độ cân bằ ng củ a chấ t bị hấ p phụ trong dung dịch tạ i thờ i điể m đó ở mộ t nhiệ t độ
xác định. Đường đẳng nhiệt hấp phụ được thiết lập bằng cách cho một lượng xác định
chấ t hấ p phụ và o mộ t lượ ng cho trướ c dung dịch có nồ ng độ đã biế t củ a chấ t bị hấ p phụ.
Vớ i chấ t hấ p phụ là chấ t rắ n, chấ t bị hấ p phụ là chấ t lỏ ng thì đườ ng đẳ ng nhiệ t

hấ p phụ đượ c mô tả qua cá c phương trình đẳ ng nhiệ t : phương trình đẳ ng nhiệ t hấ p
phụ Henry, phương trình đẳ ng nhiệ t hấ p phụ Freundlich và phương trình đẳ ng nhiệ t
hấ p phụ Langmuir,…[2], [14].
Mô hình đẳ ng nhiệ t hấ p phụ Henry
Phương trình đẳ ng nhiệ t hấ p phụ Henry : là phương trình đẳng nhiệt đơn giản
mô tả sự tương q uan tuyế n tí nh giữ a lượ ng chấ t bị hấ p phụ trên bề mặ t pha rắ n và
nồ ng độ (áp suất) của chất bị hấp phụ ở trạng thái cân bằng:
a = K. P (1.9)
Trong đó :
K: hằ ng số hấ p phụ Henry

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

10
a: lượ ng chấ t bị hấp phụ (mol/g)
P: áp suất (mmHg)
Từ số liệ u thự c nghiệ m cho thấ y vù ng tuyế n tí nh nà y nhỏ. Trong vù ng đó, sự tương
tác giữa các phân tử chất bị hấp phụ trên bề mặt chất rắn là không đáng kể. [16]
Mô hình đẳ ng nhiệ t hấ p phụ Freundlich
Phương trình đẳ ng nhiệ t hấ p phụ Freundlich là phương trình thự c nghiệ m mô
tả sự hấp phụ xảy ra trong phạm vi một lớp [14].
Phương trình nà y đượ c biể u diễ n bằ ng mộ t hà m số m:
n
cb
Ckq
1
.
(1.10)
Hoặc dạng phương trình đường thẳng:
cb

C
n
kq lg
1
lglg 
(1.11)
Trong đó :
k: hằ ng số phụ thuộ c và o nhiệ t độ, diệ n tí ch bề mặ t và cá c yế u tố khá c
n: hằ ng số phụ thuộc vào nhiệt độ và luôn lớn hơn 1
Phương trình Freundlich phả n á nh khá sá t số liệ u thự c nghiệ m cho vù ng ban
đầ u và vù ng giữ a củ a đườ ng hấ p phụ đẳ ng nhiệ t tứ c là ở vù ng nồ ng độ thấ p củ a chấ t
bị hấp phụ [16].
Mô hình hấ p phụ đẳ ng nhiệ t Langmuir:
Phương trình hấ p phụ đẳ ng nhiệ t Langmuir có dạng:
cb
cb
max
b.C1
b.C
qq


(1.12)
Trong đó :
q: dung lượ ng hấ p phụ tạ i thờ i điể m cân bằ ng (mg/g)
q
max
: dung lượ ng hấ p phụ cực đại (mg/g)
b: hằ ng số Langmuir
Khi tích số b.C

cb
<< 1 thì q = q
max
.b.C
cb
: mô tả vù ng hấ p phụ tuyế n tính.
Khi tích số b.C
cb
>> 1 thì q = q
max
: mô tả vù ng hấ p phụ bã o hoà .
Phương trình Langmuir có thể biểu diễn dưới dạng phương trình đường thẳng:

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

11

bq
C
qq
C
cb
cb
.
11
maxmax

(1.13)
Phương trình Langmuir được đặc trưng bằng tham số R
L

R
L
= 1/(1+b.C
0
) (1.14)
0< R
L
<1 thì sự hấp phụ là thuận lợi, R
L
>1 thì sự hấp phụ là không thuận lợi,
và R
L
=1 thì sự hấp phụ là tuyến tính.

1.3.2.3. Quá trình hấp ph động trên cột
Quá trình hấp phụ động trên cột được mô tả như sau:
Cho một dòng khí hay dung dịch chứa chất bị hấp phụ qua cột hấp phụ. Sau
một thời gian thì cột hấp phụ chia làm ba vùng:
Vùng 1 (Đầu vào nguồn xử lý): Chất hấp phụ đã bão hòa và đạt trạng thái cân
bằng. Nồng độ chất bị hấp phụ ở đây bằng nồng độ của nó ở lối vào.
Vùng 2 (Vùng chuyển khối): Nồng độ chất bị hấp phụ thay đổi từ giá trị nồng
độ ban đầu tới không.
Vùng 3 (Vùng lối ra của cột hấp phụ): Vùng mà quá trình hấp phụ chưa xảy ra,
nồng độ chất bị hấp phụ bằng không.

Hình 1.1: Mô hình cột hấp phụ
Khi thời gian thực hiện quá trình hấp phụ tăng lên thì vùng hấp phụ dịch
chuyển theo chiều dài của cột hấp phụ. Chất hấp phụ sẽ xuất hiện ở lối ra khi vùng
chuyển khối chạm tới đáy cột. Đây là thời điểm cần dừng quá trình hấp phụ để nồng
độ của chất bị hấp phụ ở lối ra không vượt quá giới hạn cho phép. Tiếp theo cột hấp

phụ được giải hấp để tiếp tục thực hiện quá trình hấp phụ.
1.Vùng hấp phụ bão hoà
2.Vùng chuyển khối
3.Vùng chưa xảy ra sự hấp phụ
Lối vào
Lối ra

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

12
Chiều dài vùng chuyển khối là một yếu tố quan trọng trong nghiên cứu sự hấp
phụ động trên cột. Khi tỉ lệ giữa chiều dài cột hấp phụ với chiều dài vùng chuyển
khối giảm đi thì việc sử dụng cột cho một chu trình cng giảm, lúc đó lượng chất
hấp phụ cần thiết tăng lên.
Vùng chuyển khối đặc biệt dài hơn trong trường hợp hấp phụ chất lỏng so với
trường hợp hấp phụ chất khí vì độ nhớt của chất lỏng cao hơn. Độ nhớt làm chậm
quá trình chuyển khối trên bề mặt chất rắn cng như sự khuếch tán bên trong hạt
chất rắn. Các yếu tố ảnh hưởng tới chiều dài vùng chuyển khối và phương pháp hạn
chế chúng được trình bày ở bảng 1.2
Bảng 1.2: Các yếu tố ảnh hưởng tới chiều dài vùng chuyển khối
và phương pháp hạn chế chúng
Yếu tố ảnh hƣởng
Phƣơng pháp hạn chế
Tốc độ khuếch tán hạn chế bên
trong phần tử hấp phụ.
- Giảm khuếch tán bên trong hạt bằng cách giảm
kích cỡ hạt.
- Sử dụng vật liệu có mạng lưới lỗ xốp lớn để dễ
khuếch tán.
Sự giới hạn về diện tích bề mặt

của chất hấp phụ.
- Giảm kích cỡ hạt để tăng thêm diện tích bề mặt
trên một đơn vị thể tích chất hấp phụ.
- Sử dụng các hạt có diện tích bề mặt lớn trên
một đơn vị thể tích.
Tốc độ dòng phân bố không
đều khi chạy qua cột.
- Giảm thiểu các lỗ trống, đây là nguyên nhân
chính gây nên dòng không đều khi chạy qua cột.
- Điều khiển dòng cố định ở lối vào và ra cột.

Tại điểm cuối của cột hấp phụ x = H (H: chiều cao lớp chất hấp phụ), nồng độ
chất bị hấp phụ xuất hiện và tăng dần theo thời gian. Đồ thị biểu diễn sự biến đổi
nồng độ chất bị hấp phụ tại x = H trên cột hấp phụ theo thời gian được gọi là đường
cong thoát và có dạng như hình 1.2. [2]

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

13

Hình 1.2: Dạng đường cong thoát phân bố nồng độ chất bị hấp phụ tại
x = H trên cột hấp phụ theo thời gian
1.3.3. Hấp phụ trong môi trƣờng nƣớc
1.3.3.1 Đặc điểm chung của hấp ph trong môi trường nước
Hấp phụ trong môi trường nước thường diễn ra khá phức tạp, vì trong hệ có ít
nhất ba thành phần gây tương tác là: nước - chất hấp phụ - chất bị hấp phụ. Do sự
có mặt của nước nên trong hệ sẽ xảy ra quá trình hấp phụ cạnh tranh và có chọn lọc
giữa chất bị hấp phụ và nước tạo ra các cặp hấp phụ là: chất bị hấp phụ - chất hấp
phụ; nước - chất hấp phụ, cặp nào có tương tác mạnh hơn thì hấp phụ xảy ra với cặp
đó. Tính chọn lọc của các cặp hấp phụ phụ thuộc vào các yếu tố: độ tan của chất bị

hấp phụ trong nước, tính ưa nước hoặc kị nước của chất hấp phụ, mức độ kị nước
của chất bị hấp phụ trong nước. Vì vậy, khả năng hấp phụ của chất hấp phụ đối với
chất bị hấp phụ trước tiên phụ thuộc vào tính tương đồng về độ phân cực giữa
chúng: chất bị hấp phụ không phân cực được hấp phụ tốt trên chất hấp phụ không
phân cực và ngược lại. Đối với các chất có độ phân cực cao, ví dụ các ion kim loại
hay một số dạng phức oxy anion như SO
2
4
, PO
3
4
, CrO
2
4
… thì quá trình hấp phụ
xảy ra do tương tác tĩnh điện thông qua lớp điện kép. Các ion hoặc các phân tử có
độ phân cực cao trong nước bị bao bọc bởi một lớp vỏ là các phân tử nước, do đó
bán kính (độ lớn) của các ion, các phân tử chất bị hấp phụ có ảnh hưởng nhiều đến
khả năng hấp phụ của hệ do tương tác tĩnh điện. Với các ion cùng hóa trị, ion nào có
bán kính lớn hơn sẽ được hấp phụ tốt hơn do độ phân cực cao hơn và lớp vỏ hydrat
nhỏ hơn.
t

C

C
o

O