Bài giảng hóa kỹ thuật môi trường chương 6 ths lê nguyễn kim cương

M c tiêu

TÊN MÔN HỌC:
HÓA KỸ THUẬT MÔI TRƯỜNG
CHƯƠNG 6:
HẤP PHỤ

v

Hi u #∃%c c& s∋ các quá trình h(p ph∗.

v

V,n d∗ng l−a ch.n các qui trình x0 lý ch(t
th1i b2ng ph∃&ng pháp h(p ph∗.

Giảng viên:
ThS Lê Nguyễn Kim Cương
LOGO
ThS Nguyễn Văn Phương

Chương 6: HẤP PHỤ
6.1. HIỆN TƯỢNG HẤP PHỤ
6.2. HẤP PHỤ TRONG MÔI TRƯỜNG NƯỚC
6.3. CHẤT HẤP PHỤ
6.4. BẢN CHẤT CỦA CHẤT BỊ HẤP PHỤ TRONG
MÔI TRƯỜNG NƯỚC
6.5. CƠ CHẾ HẤP PHỤ
6.6. ĐỘNG HỌC HẤP PHỤ
6.7. CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN TRONG ĐỘNG LỰC
HẤP PHỤ

6.1. HI N T

NG H P PH

!nh ngh#a h∃p ph∋
H(p ph∗ là quá trình ng∃ng t∗ các phân t0 khí,
h&i ho5c các phân t0, ion c6a ch(t tan lên b7 m5t
phân chia pha.

1


6.1. HI N T

NG H P PH

Khái ni m:
H p ph trong môi tr ng n c #∃%c hi u
là hi n t ng t ng n ng
c6a m8t ch(t tan
(ch(t b9 h(p ph∗) lên b7 m5t m8t ch(t r;n
(ch(t h(p ph∗).
Ch(t #ã b9 h(p ph∗ ch< t>n t?i trên b7 m5t
ch(t r;n, không phân b≅ #7u kh;p trong
toàn b8 th tích ch(t h(p ph∗ nên nó còn
#∃%c g.i là quá trình phân b hai chi u.

Nhi t h p ph

Phân lo i:
• H(p ph∗ v,t lý

L ng ch t b h p
ph
Tính ch n l c

• H(p ph∗ hóa h.c

S✾ ph thu c c a
nhi t

• Trao #Αi ion

Tính ch t các i m
h p ph

H ✵ p ph v t lý

H p ph hóa h c

Không lΒn
th∃Χng nh∆ h&n 10 kcal/mol.

Khá lΒn, tΕ 20 ÷ 50 kcal/mol.

Nhi7u lΒp (#a lΒp)

Φ&n lΒp

Không có s− ch.n l.c, #7u có Tính ch.n l.c cao, ph∗ thu8c vào
tính ch(t h(p ph∗ lý h.c.
tính ch(t b7 m5t ch(t r;n và tính
ch(t c6a ch(t b9 h(p ph∗.
NhiΓt #8 tΗng thì l∃%ng ch(t
h(p ph∗ gi1m

NhiΓt #8 cao

T∃&ng tác yΙu

Liên kΙt m?nh

N ❃ ng l ng ho t hóa H(p ph∗ lý h.c tiΙn hành r(t H(p ph∗ hóa h.c tiΙn hành ch,m
nhanh và nΗng l∃%ng ho?t và có nΗng l∃%ng ho?t hóa khá lΒn
ch t h p ph
hóa b2ng không.
Tính thu n ngh ch
Tr ng thái ch t b h p
ph

Thu,n ngh9ch

Không ph1i bao giΧ cϑng là quá
trình thu,n ngh9ch

Không thay #Αi.

Thay #Αi hoàn toàn

2


H P PH V T LÝ

6.1.1. L c t nh i n

6.1.1. L c t nh i n
Theo Coulom hai #iΓn tích trái d(u thì hút
nhau và cùng d(u thì #Κy nhau.

Et = k t .

6.1.2. L c nh h

ng

2 µ12 µ22
Eđ =
3 k .T .R 6

q1.q2
R2

6.1.3. L c tán x : (l c London)

EL = −

A
R6

3


6.2. H P PH TRONG MÔI TR
N
C

6.1.4. L c c m ng

Ec =

α1.µ + α 2 .µ
R6
2
1

2
2

NG

Tính ch.n l.c c6a c5p t∃&ng tác ph∗ thu8c
vào các yΙu t≅:
Φ8 tan c6a ch(t b9 h(p ph∗ trong n∃Βc, tính
∃a ho5c k9 n∃Βc c6a ch(t h(p ph∗.
MΛc #8 kΜ n∃Βc c6a các ch(t b9 h(p ph∗
trong môi tr∃Χng n∃Βc.
B1n ch(t hóa h.c.

6.3. CH T H P PH
v LΒp v∆ hydrat là yΙu t≅ c1n tr∋ t∃&ng tác
tΟnh #iΓn. Theo #ó, có th s;p xΙp thΛ t− v7
kh1 nΗng h(p ph∗: Li+ < Na+ < K+ < Rb+ <
Cs+ và Mg2+ < Ca2+ < Sr2+ < Ba2+; Cl- < Br- <
NO3- < I- < NCS-.

Khái niΓm:
Ch(t h(p ph∗ là ch(t có b7
m5t x≅p nh2m t?o
#i7u kiΓn giΠ các
phΡn v,t ch(t b9 h(p
ph∗

v Kh1 nΗng h(p ph∗ c6a các ion có hóa tr9
cao t≅t h&n nhi7u so vΒi ion có hóa tr9 th(p:
K+ << Ca2+ << Al3+ << Th4+ phù h%p vΒi
dãy Hofmeister.

Ví

d∗:

than

ho?t

tính,

silicagel, nhôm oxit,

zeolit, gáo dΕa, mùn
c∃a v.v…

4


6.3. CH T H P PH
6.3.1. Ch t o ch t h p ph
D−a trên các ph∃&ng pháp:
Ph∃&ng pháp kΙt t∗
Ph∃&ng pháp Ηn mòn
KΙt tinh th6y nhiΓt
Phân h6y nhiΓt.

6.3.2 M t s ch t h p ph th
Ch t h p ph theo ph ng
pháp hóa h c
1. Than ho?t tính:
a/ Ph∃&ng pháp chΙ t?o:
Lo?i trΕ vΒi nguyên liΓu ban
#Ρu có chΛa thành phΡn cacbon.
b/ Tính ch(t:
Th∃Χng có màu #en, tΚy màu
n∃Βc, d?ng b8t.
c/ Công d∗ng:
H(p ph∗ m?nh trong pha khí
và trong pha l∆ng

ng g p

6.3.3. Silicagel
a/ Ph∃&ng pháp chΙ t?o:
Th∃Χng #∃%c tinh chΙ
nhΧ ph1n Λng kΙt t6a SiO2
tΕ dung d9ch thuΣ tinh l∆ng
vΒi acid
b/ Tính ch(t:
Tính ch(t ph∗ thu8c vào
n>ng #8, #8 pH, nhiΓt #8.
c/ Công d∗ng:
Φ∃%c s0 d∗ng ch6 yΙu
h(p ph∗ n∃Βc có trong
không khí( hút Κm).

5


6.3.3. Silicagel

Silicagel

Silicagel là d?ng h?t, có c(u trúc rΤng c6a Silica #∃%c
tΑng h%p tΕ oxyt silic. Φ∃%c phát minh t?i #?i h.c John
Hopkins, Baltimore, Bang Maryland, Hoa kΥ trong nhΠng
nΗm 1920. Nó có #8 rΤng cao kho1ng 800m2/gam, cho
phép nó hút n∃Βc m?nh, và #∃%c dùng r8ng rãi nh∃ ch(t
hút Κm.

Trong công nghiΓp, #i7u chΙ b2ng cách cho natri
silicat tác d∗ng vΒi axit sunfuric:

Xét v7 b1n ch(t hóa h.c, là oxit silic hi#rat hoá ∋ tr?ng
thái r;n vô #9nh hình, có thành phΡn biΙn #Αi, có th bi u
diςn b∋i công thΛc SiO2.nH2O; là s1n phΚm c6a ph1n Λng
#a ng∃ng t∗ axit silisic:

Φó là ch(t r;n có lΤ x≅p nh∆, d?ng c∗c ho5c viên
hình cΡu tuΥ thu8c ph∃&ng pháp t?o h?t khi #i7u chΙ, có
lo?i trong su≅t nh∃ thuΣ tinh, có lo?i #∗c. Φ8 x≅p thay
#Αi trong giΒi h?n 20 - 60%, #∃Χng kính lΤ x≅p kho1ng 3
- 10 nm, b7 m5t riêng 200 - 800 m2/g. Hút n∃Βc m?nh
và có kh1 nΗng h(p ph∗ ch(t khí

nSi(OH)4 = SinO2n + 2nH2O

Na2O.3SiO2 + H2SO4=3SiO2 + H2O + Na2SO4
kΙt qu1 t?o thành sol, r>i sol #ông t∗ l?i thành gen, sau
khi r0a, s(y khô và nung ta thu #∃%c silicagen.

Silicagel
v Φ∃%c dùng làm ch(t h(p ph∗ # làm s?ch dΡu
khoáng và n∃Βc, tách các r∃%u, axit amin,
vitamin, ch(t kháng sinh, freon, vv.
v Cϑng dùng làm ch(t mang xúc tác; ch(t hút Κm,
làm khô và ch(t h(p ph∗ (pha tΟnh) trong phân
tích s;c kí.

6

6.3.4. Nhôm oxit
a/ Ph∃&ng pháp chΙ t?o
Φ∃%c hình thành khi #≅t
nhôm kim lo?i ho5c nung
mu≅i nhôm có g≅c là acid
dς bay h&i.
b/ Tính ch(t:
Không tan trong n∃Βc,
tan trong acid #5c, màu
tr;ng ngà.
c/ Công d∗ng:
Làm ch(t s(y khô khí,
ch(t mang xúc tác, h(p ph∗
asen.v.v…

6.3.5. Zeolit
a/ Ph∃&ng pháp chΙ t?o:
Do là v,t liΓu có sΩn
trong thiên nhiên nên #∃%c
sàng l.c s(y tΕ các qu5ng
m∆.
b/ Tính ch(t:
C(u trúc tinh th , thành
phΡn ch6 yΙu là nhôm oxit,
silic oxit th∃Χng ∋ d?ng b8t
hay d?ng viên có ch(t kΙt
dính.
c/ Công d∗ng:
th∃Χng #∃%c s0 d∗ng
trong công nghΓ l.c dΡu.

6.3.4. Nhôm oxít
Nhôm oxit hình thành khi #≅t nhôm kim lo?i
ho5c nung nhôm hydroxit hay các mu≅i nhôm
có g≅c là các axit dς bay h&i.

6.3.5. Zeolit
Zeolit là tên g.i m8t nhóm khoáng ch(t
alumosilicat c(u trúc tinh th , thành phΡn hóa h.c
ch6 yΙu g>m nhôm oxit và silic oxit s;p xΙp theo
m8t tr,t t− nào #ó và theo m8t tΣ lΓ nh(t #9nh.

7


6.3.6. S t oxit
a/ Ph∃&ng pháp chΙ t?o:
Φ∃%c t?o ra tΕ quá trình kh0
s;t (III) oxit vΒi hydro hay
khí CO ho5c nung s;t (II)
oxalat không có m5t c6a
oxi.
b/ Tính ch(t:
Là d?ng b8t màu #en, ∋
nhiΓt #8 th(p dς tan trong
axit loãng.
c/ Công d∗ng:
Φ∃%c dùng chung vΒi cát
th?ch anh # h(p ph∗ kim
lo?i n5ng trong n∃Βc.

6.3.7. Ch t h p ph vô c t nhiên
và s n ph m bi n tính
Trong t− nhiên t>n t?i m8t s≅ ch(t vô c& có
diΓn tích b7 m5t lΒn có th s0 d∗ng làm ch(t
xúc tác và h(p ph∗ nh∃ silic oxit, nhôm oxit,
alumosilicat, khoáng sét…

6.3.6. S t oxit
S;t (II) hydroxit, Fe(OH)2 là ch(t kΙt t6a
x≅p d?ng #ám mây, màu xanh nh?t, # ngoài
không khí sΞ ng1 sang màu vàng do b9 oxy hóa
thành s;t (III) hydroxit.
S;t (III) hydroxit, màu vàng sΨm, c(u trúc
vô #9nh hình

6.3.8. Than bùn
a/ Thành ph n:
Là lo?i v,t liΓu chΛa nhi7u hΤn h%p
hΠu c& t− nhiên. Ngoài thành phΡn hΠu
c& (55 – 60% C, 6% H, 33% O) còn có
thành phΡn vô c& (tro) là các oxit kim
lo?i. Thành phΡn chính c6a than bùn là
axit humic, axit fulvic, các axit trên có
c(u trúc hóa h.c không c≅ #9nh.
b/ Tính ch t:
Than bùn là s1n phΚm phân h6y
th−c v,t có màu #en ho5c nâu sáng.
Có tính cách nhiΓt khi còn Κm, và dς
cháy khi khô.

c/ Công d ng:
Có kh1 nΗng trao #Αi ion ph∗ thu8c
vào #8 pH c6a môi tr∃Χng.

8


6.4. BẢN CHẤT CỦA CHẤT BỊ HẤP PHỤ
TRONG MÔI TRƯỜNG NƯỚC

6.3.9. Chất hấp phụ polymer
a/ Ph46ng pháp ch t o:
Φ∃%c s1n xu(t qua ph1n Λng trùng h%p ph1n Λng trùng
ng∃ng và #>ng trùng ng∃ng
b/ Tính ch t:
Th∃Χng ∋ d?ng cΡu, không tan trong n∃Βc, có #8 phân
c−c tuΥ vào b1n ch(t v,t liΓu
c/ Công d ng:
Có th h(p ph∗ các ch(t b9 h(p ph∗ không phân c−c trong
môi tr∃Χng n∃Βc hay các ch(t phân c−c trong dung môi khác.

6.4.1. Tính chất axit – bazơ
Nước là một chất lưỡng tính axit – bazơ:
H2O + H2O H3O+ + OHTích số ion của nước Kw

[

][

] [ ][ ]

lg K = lg[H ] + lg[OH ]
pK = − lg K , pH = − lg[H ], pOH = − lg[OH ]
K w = OH − . H 3O + = OH − . H +
+

−

w

+

w

−

w

pK w = pH + pOH

Tại 250C, Kw = 1,008.1014 ứng với nước trung hòa pH = 7

6.4.1. Tính chất axit – bazơ

Phụ thuộc pH môi trường.
- Khi nước là một bazơ:

KA =

HA + H2O ⇌ H3O+(H+) + A- Khi nước là một axit:

KB =

A- + H2O ⇌ HA + OH-

[H ][A ]
+

−

[HA]

[HA][OH − ]

[A ]
−

Để thể hiện cường đô axit,bazơ người ta thường sử dùng khái
niệm độ phân ly đối với axit và bazơ yếu .
Độ phân ly (α) là mức độ điện ly của một chất và bằng tỷ số giữa
(n) mol chất tan điện ly với tổng số (n0) mol chất tan

Có thể tìm mối liên hệ giữa cường độ axit với độ phân ly của
axit(bazơ) bằng:
+
−

[H ] = [A ] = α.c

Xét phương trình phân ly của một chất phân ly yếu AB

Ta có:

[ ][

]

K A = H + . OH − / K B = K w / K B
Cân bằng

9


6.4.2. Ion kim loại trong nước

Hằng số điện li:
Nếu α rất nhỏ thì 1- α ≈ 1

[ ][ ] = α .c
+

−

2

Đối với axit : HA ↔ H + + A − , K = H . A
A

[

[HA]

Đối với bazơ: B + H + ↔ BH +, K B = BH

+

]

[B].[H + ]

1−α

=

α
(1 − α 2 ).c

Ta thường thấy hệ axit – bazơ liên hợp này trong công
nghệ xử lí nước thải: H2CO3 – HCO3- - CO32-, H2SO4 –
HSO4- - SO42-, H3PO4 – H2PO4- - HPO42- - PO43-…, axit
hữu cơ dạng tích điện âm và trung hòa, bazơ trung hòa và
dạng tích điện dương

6.4.3. Ch t ho t

Sự hình thành lớp vỏ hydrat, với tương tác
lưỡng cực của phân tử nước.

NaCl ⇔ Na + + Cl Khả năng tạo phức hydroxo hay oxo trong môi
trường nước theo pH.
Al 3+ + H 2O ⇔ [Al(H 2O)6 ]

3+

[Al(H O) ]

3+

2

6

+ OH- ⇔ [Al(H 2O)6 (OH )]

2+

....

[Al(H2O)(OH )2 ]+ + OH- ⇔ Al(OH)3

ng b m t

Chúng có c(u trúc khá #5c biΓt: nhóm phân
c−c ∃a n∃Βc và nhóm kΜ n∃Βc, c(u trúc không
gian khá c>ng k7nh mà #iΓn tích (nΙu có) thì l?i
th(p.
R- COOMe, R-OSO3Me, R-SO3Me khi tan
trong n∃Βc sΞ phân ly ra ion kim lo?i và g≅c
mang #iΓn âm.
H%p ch(t này có chΛa nit& hóa tr9 +4 , t(t c1
các ch(t này khi phân li thành ion Cl- và ion

d∃&ng t∃&ng Λng.

10


-Ch(t ho?t #8ng d?ng trung tính: không có kh1
C∃u trúc
-C(u trúc không gian c>ng k7nh
-G>m hai phΡn:
Hydrocacbon k9 n∃Βc
Nhóm ∃a n∃Βc
(M:kim lo?i)

nΗng phân ly.
-Φ5c tr∃ng quan tr.ng c6a ch(t ho?t #8ng b7 m5t:
#8 tan trong n∃Βc (10-5-10-3) mol/l.
-N>ng #8 tan c6a ch(t ho?t #8ng b7 m5t #?t #Ιn
m8t giá tr9 nào #ó sΞ c∗m l?i t?o thành mixen.

Phân lo i
-Theo tính ch(t #iΓn c6a
phân c−c:
Trung hòa
Tích #iΓn âm
Tích #iΓn d∃&ng

6.4.4. Polyme trong môi tr

-Ch(t ho?t hóa b7 m5t Λng d∗ng r(t nhi7u trong
#Χi s≅ng hàng ngày. Ζng d∗ng phΑ biΙn nh(t là b8t

gi5t, s&n, nhu8m …

ng n

c

Polyme trung tính: polyvinyl alcohol,
polyacrylamide, polyethylen glycol : Tính ch(t
tr% keo t∗ c6a lo?i polyme này kém

6.4.4. Polyme trong môi tr

ng n

c

Polyme âm chΛa các nhóm chΛc carboxyl,
sulfonic: axit polyacrylic, polyacrylamide ph∗ thu8c pH.

11


6.4.4. Polyme trong môi trường nước
Polyme d∃&ng phΡn lΒn chΛa nhóm amin b,c
4, vΕa có tính keo t∗ và tr% keo t∗.

Giai o n 1. Bulk solution transport: Các ch(t trong
dung d9ch #∃&c v,n chuy n #Ιn lΒp n∃Βc m∆ng bao
quanh b7 m5t h?t r;n – quá trình này bao g>m: v,n
chuy n theo dòng và phân tán.

Giai o n 2. Film diffusion transport: Các ch(t t,p
trung ∋ lΒp n∃Βc m∆ng này khuΙch tán #Ιn các khe
rΤng trên b7 m5t h?t r;n. (khuΙch tán ngoài)
Giai o n 3. Pore transport: KhuΙch tán ch(t trong khe
rΤng và d.c theo b7 m5t khe rΤng. (khuΙch tán trong)
Giai o n 4. Adsorption: Các ch(t dính bám lên b7
m5t khe rΤng c6a h?t r;n theo các c& chΙ khác nhau.

Chất bị hấp phụ
theo các lỗ rỗng
carbon và khuếch
tán bề mặt, sau đó
được hấp phụ trên
bề mặt carbon

Nồng độ của
chất hòa tan
giảm dần theo
chiều dày của
màng nước
mỏng

Nồng độ của chất
bị hấp phụ ko
thay đổi trong
khối chất lỏng do
vận chuyển theo
dòng khuếch tán

Chất hữu cơ bị

hấp phụ
Vận chuyển
bằng khuếch
tán lỗ rỗng
Vận chuyển
bằng khuếch
tán bề mặt
Than hoạt tính

Màng nước

6.5. C

CH H P PH

6.5.1. H p ph các phân t trung hòa
Ch(t h(p ph∗ và ch(t b9 h(p ph∗ #7u là ch(t
không phân c−c (than ho?t tính và
hydrocarbon) thì hΓ này có l−c t∃&ng tác cao:
h(p ph∗ t≅t.
Ch(t h(p ph∗ và ch(t b9 h(p ph∗ #7u có tính
phân c−c cao thì kh1 nΗng h(p ph∗ sΞ tùy
thu8c vào tính ∃u thΙ t∃&ng #≅i giΠa chúng và
quy #9nh #8 ch.n l.c.

Khối chất lỏng

12

6.5.2. H p ph các ch t phân ly y u
Φ5c tr∃ng v7 #iΓn tích c6a các ch(t b9 h(p
ph∗ có b1n ch(t là axit và baz& yΙu #∃%c th
hiΓn thông qua s− khác biΓt v7 c∃Χng #8 axit
(pKA) và baz& (pKB) ∋ #i m pH #ang kh1o sát.

Các ch(t h(p ph∗ là các axit, baz& yΙu
sΞ t>n t?i ∋ hai tr?ng thái khác nhau: mang
#iΓn tích hay trung hòa, tΣ lΓ n>ng #8 c6a
hai d?ng trên ph∗ thu8c vào pH c6a môi
tr∃Χng.

6.5.3. H p ph các ch t vô c

6.5.3. H p ph các ch t vô c
Ch6 yΙu là s− hình thành các lΒp #iΓn tích
kép tΕ #iΓn tích c6a b7 m5t ch(t r;n và s− thay
#Αi n>ng #8 c6a các ion tan, d−a vào 4 mô hình
sau: Gouy – Chapman – Stern – Graham.

6.5.3. H p ph các ch t vô c

Ti7n #7 c6a
t(t c1 các mô
hình trên c6a
quá trình h(p
ph∗ là kΙt qu1
c6a ph1n Λng
giΠa các ion tan
và các tâm #iΓn

tích trên b7 m5t
ch(t r;n.

13


6.5.3. H p ph các ch t vô c
Φ5c tr∃ng c6a quá trình h(p ph∗ các ch(t
vô c& #∃%c th hiΓn qua #5c tr∃ng hút ion c6a
các lΒp #iΓn tích. Mà #5c tr∃ng cho lΒp #iΓn
tích kép hay khuΙch tán là các #?i l∃%ng: #iΓn
thΙ, m,t #8, diΓn tích, trên b7 m5t ch(t r;n và
#∃%c xác #9nh theo ph ng trình Poisson
Boltzmann:

∇ 2Ψ = −

e
ε

∑ z .c
1

10

 z .e.Ψ 
. exp  − 1

k .T 


6.5.4. H p ph polyme
Polyme trên b7 m5t ch(t h(p ph∗ ph∗
thu8c vào b1n ch(t polyme (#8 dài, lo?i nhóm
chΛc, m,t #8 nhóm chΛc), n>ng #8 c6a nó
trong dung d9ch, c5p t∃&ng tác giΠa polyme vΒi
dung môi và vΒi ch(t h(p ph∗.

Phương trình Poisson Boltzmann:

∇ 2Ψ = −

e
ε

∑ z .c
1

10

 z .e.Ψ 
. exp  − 1

k .T 


Ψ - điện thế
- toán tử Laplace cho Ψ theo khoảng cách
e - điện tích của điện tử
z1 - hóa trị

k - hằng số Boltzmann
ε - hằng số điện môi
x - khoảng cách tới bề mặt chất rắn

6.6.

 d 2Ψ

2
 dx





NG H C H P PH

6.6.1. Quá trình chuy n kh i
Chuy n kh≅i là s− d9ch chuy n c6a m8t thành
phΡn v,t ch(t trong hΤn h%p tΕ m8t v9 trí này
tΒi v9 trí khác.
Có hai lo?i c& chΙ chuy n kh≅i chính là khuΙch
tán phân t0 và khuΙch tán dòng xoáy.
Φ8ng h.c kh≅ng chΙ b∋i khuΙch tán phân t0.

14


6.6.2. Khu ch tán phân t
6.6.2.1. nh lu t khu ch tán

KhuΙch tán là hiΓn t∃%ng san b2ng n>ng #8 c6a
m8t ch(t trong m8t pha, các phân t0 chuy n
#8ng tΕ n&i có n>ng #8 cao xu≅ng vùng có
n>ng #8 th(p.
C& chΙ c6a khuΙch tán phân t0 là do chuy n
#8ng nhiΓt, các phân t0 ch(t khuΙch tán
chuy n #8ng v7 m.i h∃Βng vΒi xác su(t b2ng
nhau #≅i vΒi tΕng phân t0.

a.

nh lu t 1

Fick

a ra hai nh lu t khu ch tán:

Φ9nh lu,t 1 mô t1 khuΙch tán ∋ tr?ng thái
Αn #9nh.
Φ9nh lu,t 2 mô t1 ∋ tr∃Χng h%p không Αn
#9nh.

b.

nh lu t 2

Quá trình khuΙch tán qua m8t tiΙt diΓn là A, s−
chênh lΓch n>ng #8 c6a ch(t khuΙch tán là
dc trên m8t kho1ng là dx. Trong m8t thΧi gian
dt l∃%ng ch(t (mol) khuΙch tán qua A là dn.

Trong tr∃Χng h%p quá trình khuΙch tán không
Αn #9nh, n>ng #8 ch(t khuΙch tán ch∴ng
nhΠng thay #Αi theo v9 trí mà còn theo c1 thΧi
gian thì ph∃&ng trình mô t1 khuΙch tán có
d?ng:

dn
dc
= − D. A.
dt
dx

 ∂ 2c 
 ∂c 
  = D. 2 
 ∂t  x
 ∂x 

15


6.6.2.2. Khu ch tán các ch t khí
6.6.2.2. Khu ch tán các ch t khí trong ch t r n
x p
6.6.2.3. Khu ch tán trong n

c

Xem tài liΓu

6.6.3. Chuy n kh i trong h h p ph
T≅c #8 h(p ph∗ trong n∃Βc th∃Χng b9 kh≅ng chΙ
b∋i:
Các quá trình chuy n kh≅i qua màng.
Chuy n kh≅i trong h?t ch(t h(p ph∗.
Quá trình ph∗ thu8c vào:
Tính ch(t c6a ch(t h(p ph∗, ch(t b9 h(p ph∗.
Φi7u kiΓn th6y #8ng h.c trong hΓ.
Mô hình toán h.c mô t1 #8ng h.c h(p ph∗ d−a
trên nguyên t;c:
- Chuy n kh≅i c6a m8t hΓ c∗ th .
- S− b1o toàn ch(t c6a m8t hΓ.

6.7. CÁC KHÁI NI M C B N TRONG
NG L C H P PH
Xem tài liΓu

6.8. GI I H P PH
Là quá trình ng∃%c vΒi h(p ph∗, tách ch(t
b9 h(p ph∗ trên b7 m5t ch(t r;n ra ngoài dung
d9ch.
Gi1i h(p ph∗ d−a trên các nguyên t;c s0
d∗ng các yΙu t≅ b(t l%i vΒi h(p ph∗

16


i v i h p ph v t lý
làm gi m

kh n ng h p ph
Gi1m n>ng #8 ch(t b9 h(p ph∗ ∋ dung d9ch
TΗng nhiΓt #8 làm lΓch hΓ s≅ cân b2ng
Thay #Αi pH c6a môi tr∃Χng
S0 d∗ng tác nhân là vi sinh v,t.

6.8.2. Ph

ng pháp hóa lý

v Có l%i là có th th−c hiΓn t?i chΤ, ngay
trong c8t h(p ph∗ nên tiΙt kiΓm #∃%c thΧi gian,
công tháo d], v,n chuy n, không v] v∗n ch(t
h(p ph∗ nên không ph1i bΑ sung thêm cho lΡn
n?p l?i sau #ó.
v Có th th−c hiΓn : chiΙt vΒi dung môi, s0
d∗ng ph1n Λng oxy hóa kh0, áp #5t các #i7u
kiΓn làm d9ch chuy n cân b2ng và các #i7u
kiΓn ph1n Λng c∗ th .

6.8.1. Ph

ng pháp nhi t

Ph∃&ng pháp nhiΓt #∃%c s0 d∗ng cho
tr∃Χng h%p các ch(t b9 h(p ph∗ dς bay h&i ho5c
s1n phΚm phân h6y nhiΓt c6a chúng có kh1
nΗng bay h&i – ch6 yΙu là các ch(t hΠu c& và
các ch(t h(p ph∗ phΡn lΒn là than ho?t tính.

6.8.3. Ph

ng pháp vi sinh

Tái sinh b2ng ph∃&ng pháp vi sinh #∃%c
#9nh nghΟa là tái t?o kh1 nΗng h(p ph∗ c6a m8t
ch(t h(p ph∗ nhΧ vi sinh v,t

17