nghiên cứu khả năng hấp phụ ion kim loại của một số loại nấm ăn được

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT
THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

ĐỀ TÀI NCKH CẤP SINH VIÊN

NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG HẤP PHỤ ION
KIM LOẠI CỦA MỘT SỐ LOẠI NẤM ĂN ĐƯỢC
S

K

C

0

0

3

9

5

9

MÃ SỐ: SV2009 - 106

S KC 0 0 2 8 8 1

Tp. Hồ Chí Minh, 2010

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT
THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

ĐỀ TÀI NCKH CẤP SINH VIÊN

NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG HẤP PHỤ ION
KIM LOẠI CỦA MỘT SỐ LOẠI NẤM ĂN ĐƯỢC

MÃ ĐỀ TÀI: SV2009 - 106

CHỦ NHIỆM ĐỀ TÀI: PGS.TS NGUYỄN VĂN SỨC
SVTH:

HUỲNH KIỀU DUNG
LÊ TRẦN CHIÊU ĐOAN
ĐẶNG THỊ LAN
NGUYỄN THỊ TUYẾN

Tp. Hồ Chí Minh, 2010


NGHIÊN CỨU KHOA HỌC

PGS.TS NGUYỄN VĂN SỨC

LỜI CẢM ƠN
Chúng em xin chân thành cám ơn Ban quản lý Nghiên Cứu Khoa Học cùng

quý Thầy Cô khoa Công Nghệ Hóa Học & Thực phẩm đã tạo điều kiện cho chúng em
đƣợc làm quen và thực hiện đề tài nghiên cứu khoa học.
Đặc biệt chúng em xin gửi lời cám ơn đến Thầy Nguyễn Văn Sức , đã nhiệt
tình hƣớng dẫn chúng em thực hiện đề tài này.
Xin cảm ơn cô Hồ Thị Yêu Ly ,cô Lê Thị Bạch Huệ và các cô trong bộ môn
công nghệ môi trƣờng đã tận tình chỉ dẫn và đã tạo điều kiện cho chúng em thực hiện
đề tài.
Cảm ơn các bạn, đã nhiệt tình giúp đỡ để chúng tôi hoàn thành tốt công việc.
Và cuối cùng chúng em xin:
Kính chúc các Thầy Cô luôn dồi dào sức khỏe để hoàn thành tốt nhiệm vụ
trồng người!
Chúc các bạn luôn luôn học tập tốt và thành công trong mọi lĩnh vực !

1


NGHIÊN CỨU KHOA HỌC

PGS.TS NGUYỄN VĂN SỨC

MỤC LỤC
PHẦN I : ĐẶT VẤN ĐỀ ............................................................................................. 4
CHƢƠNG I : MỞ ĐẦU............................................................................................... 4
1.1 ĐẶT VẤN ĐỀ ......................................................................................................... 4
1.2 MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU..................................................................................... 4
1.3 NHIỆM VỤ NGHIÊN CỨU .................................................................................... 4
1.4 PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ............................................................................ 4
1.5 ĐỐI TƢỢNG NGHIÊN CỨU.................................................................................. 5
1.6 PHẠM VI NGHIÊM CỨU ...................................................................................... 5
CHƢƠNG II : TỒNG QUAN ..................................................................................... 6

2.1 TỔNG QUAN VỀ NẤM ĐÔNG CÔ ....................................................................... 6
2.2 TỔNG QUAN VỀ CHÌ VÀ CÁC HƠP CHẤT CỦA CHÌ ....................................... 9
CHƢƠNG III : PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ................................................... 13
3.1 KHÁI NIỆM VỀ HẤP PHỤ .................................................................................. 13
3.2 CÁC PHƢƠNG PHÁP XỬ LÍ CHÌ ...................................................................... 13
CHƢƠNG IV :THIẾT BỊ,DỤNG CỤ ,HÓA CHẤT ................................................ 17
4.1 HÓA CHẤT .......................................................................................................... 17
4.2 DỤNG CỤ............................................................................................................. 17
4.3 THIẾT BỊ .............................................................................................................. 17
4.4 MỘT SỐ LƢU Ý ................................................................................................... 18
PHẦN II : GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ ........................................................................... 19
CHƢƠNG V : THỰC NGHIỆM .............................................................................. 19
5.1 SẤY KHÔ MẪU NẤM ......................................................................................... 19
5.2 PHA DUNG DỊCH CHUẨN CHÌ 1000PPM 500ML ............................................. 20
5.3 PHA DUNG DỊCH THÊM .................................................................................... 20
5.4 PHA DUNG DỊCH ĐỆM ...................................................................................... 20
5.5 PHA DUNG DỊCH KNO3 0.1M........................................................................... 20
5.6 KHẢO SÁT PH THEO THẾ DETA ..................................................................... 21
5.7 KHẢO SÁT PH TỐI ƢU BẰNG PHƢƠNG PHÁP THÊM ................................... 21
5.8 KHẢO SÁT HÀM LƢỢNG NẤM TỐI ƢU .......................................................... 27
5.9 THUYẾT HÓA HỌC LANGMUIR VÀ PHƢƠNG TRÌNH ĐẲNG NHIỆT
FREUNDLICH ........................................................................................................... 29
5.10 PHƢƠNG TRÌNH LANGMUIR VÀ FREUNDLICH .......................................... 31

2


NGHIÊN CỨU KHOA HỌC

PGS.TS NGUYỄN VĂN SỨC

CHƢƠNG VI: KẾT QUẢ ......................................................................................... 32
6.1 KẾT QUẢ CHỤP SEM ,BET,FTIR ....................................................................... 32
6.2 KẾT QUẢ KHẢO SÁT PH THEO THẾ DETA .................................................... 36
6.3 KẾT QUẢ KHẢO SÁT PH TỐI ƢU ..................................................................... 37
6.4 KẾT QUẢ KHẢO SÁT HÀM LƢỢNG NẤM ...................................................... 38

PHẦN III : KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ................................................................ 39
I KẾT LUẬN .............................................................................................................. 39
II KIẾN NGHỊ ............................................................................................................ 40
TÀI LIỆU THAM KHẢO ........................................................................................... 41
PHỤ LỤC ................................................................................................................... 42

3


NGHIÊN CỨU KHOA HỌC

PGS.TS NGUYỄN VĂN SỨC

PHẦN I : ĐẶT VẤN ĐỀ
CHƢƠNG I : MỞ ĐẦU
1.1 Đặt vấn đề :
Nƣớc là nguồn tài nguyên thiên nhiên quý giá ,là yếu tố không thể thiếu cho sự sống,ở đâu
có nƣớc ở đó có sự sống.Tuy nhiên cùng với sự phát triển của sự sống ,quá trình đô thị hóa
,công nghiệp hóa ,và thâm canh nông nghiệp ngày càng phát triển đã có nhiều ảnh hƣởng xấu
đến nguồn tài nguyên này .Nhiều nơi nguồn nƣớc bề mặt thậm chí cả nƣớc ngầm đã bị ô
nhiễm nghiêm trọng gây ảnh hƣởng xấu tới chất lƣợng của nƣớc và ảnh hƣởng đến sức khỏe
con ngƣời và động vật làm giảm năng xuất và chất lƣợng cây trồng .
Hiện nay vấn đề ô nhiễm kim loại nặng trong nƣớc đang diễn ra ở rất nhiều nơi trên thế giới

.Có rất nhiều phƣơng pháp khác nhau để xử lý kim loại nặng trong nƣớc trong đó phƣơng
pháp sử dụng thực vật là phƣơng pháp đang đƣợc nhiều khoa học quan tâm hiện nay bởi hiệu
quả cao, chi phí thấp và thân thiện với môi trƣờng.Một trong số các loài thực vật đƣợc sử
dụng đó chính là nấm đông cô .

1.2 Mục tiêu nghiên cứu :
Nghiên cứu khả năng hấp phụ ion kim loại nặng Pb2+ bằng nấm đông cô .

1.3 Nhiệm vụ nghiên cứu :
-

Tìm kiếm thông tin liên quan đến đề tài.
Tham khảo ý kiến từ chuyên gia .
Chọn lọc ,xử lý thông tin.
Khảo sát và nghiên cứu thực tiễn.
Thống kê và xử lý số liệu .
Kết luận và kiến nghị.

1.4 Phƣơng pháp nghiên cứu
1.4.1 Phƣơng pháp nghiên cứ lý thuyết :
Dùng phƣơng pháp nghiên cứu lý thuyết để thu thập những thông tin liên quan đến đề tài
.Từ đó lấy thêm thông tin làm tƣ liệu cho đề tài nghiên cứu.
1.4.2 Phƣơng pháp quan sát khoa học :
Phƣơng pháp này dùng để quan sát các thao tác và kết quả đạt đƣợc .
-Quan sát quá trình rửa ,lọc ,sấy khô mẫu.
-Các bƣớc khảo sát sự hấp phụ của nấm đối với kim loại chì.
1.4.3 Phƣơng pháp chuyên gia :
Ngƣời nghiên cứu nên thảm khảo ý kiến từ các chuyên gia về lĩnh vực có liên quan
đến đề tài.Có thể trao đổi thông tin qua email,điện thoại hoặc phỏng vấn trực tiếp.
1.4.4 Phƣơng pháp phân tích và tổng hợp lý thuyết :

-Ngƣời nghiên cứu tìm kiếm,chọn lọc các thông tin liên quan đến đề tài bằng cách
tham khảo các đề tài trƣớc đó thông qua sách ,báo ,internet…
-Dƣa trên cơ sở lý luận và thực tiễn đƣa ra đánh giá về khả năng hấp phụ ion kim loại
của nấm đông cô .

4


NGHIÊN CỨU KHOA HỌC

PGS.TS NGUYỄN VĂN SỨC

1.5 Đối tƣợng nghiên cứu :
- Thực vật sử dụng để nghiên cứu là loài nấm đông cô.
- Kim loại nghiên cứu là Pb – một kim loại nặng độc hại, thƣờng tích lũy cao trong
các dây chuyền thực phẩm và đang đƣợc cảnh báo ô nhiễm trong đất với nồng độ cao,
ở nhiều nơi trên thế giới và Việt Nam.

1.6 Phạm vi nghiên cứu :
-Tổng quan về nấm đông cô: tên khoa học,công dụng ,đặc điểm…
-Tổng quan về chì : các phƣơng pháp xử lí chì ,ảnh hƣởng của chì đối với sức khỏe
của con ngƣời…
-Tìm hiểu về quá trình hấp phụ,các phƣơng pháp xử lí chì.
-Các bƣớc thực hiện quá trình hấp phụ .

5


NGHIÊN CỨU KHOA HỌC

PGS.TS NGUYỄN VĂN SỨC

CHƢƠNG II : TỔNG QUAN
2.1. Tổng quan về nấm đông cô
2.1.1 Đặc điểm của nấm đông cô :

Nấm hƣơng hay còn gọi là nấm đông cô (danh pháp học:lentunila edodes) là một loại
nấm ăn có nguồn gốc bản địa ở Đông Á. Tiếng Anh và các ngôn ngữ châu Âu gọi nó theo
ngôn ngữ tiếng Nhật : shiitake, có nghĩa "nấm shii", từ tên loại cây mà ngƣời ta trồng nấm
này lên đó. Trong tiếng Trung, nó đƣợc gọi là hương cô(có nghĩa là "nấm thơm").Hai tên
biến thể tiếng Trung gọi hai loại phẩm cấp cao của nấm hương là đông cô ("nấm mùa đông")
và hao cô ("nấm có hoa", vì mặt nấm có vân nứt rạn nhƣ hoa văn); cả hai đều đƣợc sản xuất
trong khu vực có nhiệt độ lạnh. Các tên gọi khác trong tiếng Anh còn có Chinese black
mushroom (nấm đen Trung Hoa) và black forest mushroom (nấm rừng đen). Trong tiếng
Triều Tiên nó đƣợc gọi là pyogo, trong tiếng Thái Lan là hed hom ("nấm hƣơng").Loài này
trƣớc đây có tên khoa học là Lentinus edodes và Agaricus edodes. Tên gọi sau lần đầu tiên
đƣợc nhà thực vật học ngƣời Anh Miles Joseph Berkeley sử dụng năm 1878.

Nấm hƣơng

Hình 1 : Nấm Đông Cô ( Nấm Hƣơng )

6


NGHIÊN CỨU KHOA HỌC

PGS.TS NGUYỄN VĂN SỨC
Phân loại khoa học

Giới (regnum):

Fungi

Ngành (phylum): Basidiomycota
Lớp (class):

Homobasidiomycetes

Bộ (ordo):

Agaricales

Họ (familia):

Tricholomataceae hay Marasmiaceae hoặc Omphalotaceae

Chi (genus):

Lentinula

Loài (species):

L. edodes

Cách nhận loại nấm: Mũ nấm lớn khoảng 5-20 cm; màu nâu vàng, nâu xám, nâu đậm,
co hình cong; mũ và thân mọc chắc liền nhau . Dƣới mũ: trắng nhạt, hơi vàng nâu, mọc tròn
và có dạng răng cƣa Thân: vàng nâu, mọc moc xéo qua một bên , hoặc ở trung tâm Thịt nấm:
từ trắng đến có màu vàng lạt Mùa nấm: quanh năm Mùi vị: thơm, giống nhƣ hành . Nấm
Đông Cô..., đƣợc mệnh danh là “hoàng hậu thực vật”, là “vua của các loại rau” (can thái chi

vƣơng).
Nấm đông cô có dạng nhƣ cái ô, đƣờng kính 4-10 cm, màu nâu nhạt, khi chín chuyển
thành nâu sậm. Nấm đông cô có một chân đính vào giữa tai nấm. Mặt trên tai nấm màu nâu,
mặt dƣới có nhiều bản mỏng xếp lại.Trên mặt nấm có những vảy nhỏ màu trắng. Thịt nấm
màu trắng, cuống hình trụ. Nấm mọc ký sinh trên những cây có lá to và thay lá mỗi mùa nhƣ
dẻ, sồi, phong. Loài thực vật này mọc hoang nhiều ở Việt Nam, Trung Quốc, Nhật Bản, Hàn
Quốc. Ở Mỹ, nông dân trồng nấm đông cô tại các trang trại. Mỗi khúc gỗ có thể cho nấm ký
sinh 3-7 năm. Shiitake đƣợc trồng trên thân cây . Ngƣời ta dùng các thân cây lớn khoảng từ
15 đến 25 cm (đƣờng kính). Ðặc biệt các thân cây sồi rất thích hợp với giống nấm này. Nên
dùng những thân cây còn tƣơi, sạch để tránh những loại nấm dại khác. Gieo mầm nấm Gieo
lỗ: Dùng khoan, khoan vào thân cây những lỗ sâu khoảng 5 cm, khoảng cách từ 10 đến 15
cm. Ðƣờng kính của lỗ khoan có thể từ 10 đến 20 mm. Sau đó ngƣời ta bỏ mầm nấm vào đó
và lấy băng keo dán lại để tránh mầm bị khô đi. Sau khi mầm nảy rễ có thể tháo cái băng keo
ra. Gieo vào đƣòng cắt: Ðƣờng cắt đƣợc cắt sâu vào giữa thân cây với khoảng cách 15 cm.
Chiều rộng của đƣờng cắt vào khoảng 10 mm. Mần đƣợc dặt vào đó và đƣờng cắt cũng đƣợc
dán lại bằng băng keo. Sau khi gieo mầm nấm ngƣời ta có thể dựng những thân cây này vào
những chỗ mát trong vƣờn. Nhƣng chỗ thuận tiện là những nơi rợp cớm nhƣ dƣới bóng
cây và đặc biệt ẩm thấp không có gió luồn. Thân cây nên chôn xuống đất vào khoảng 30
cm để có thể hút nƣớc lên tránh bị khô. Trong những lúc nóng khô nên dùng một túi
nhựa trùm lại để tránh mất nƣớc. Nếu quá khô có thể tƣới thêm để rễ nấm đừng bị chết. Thời
gian thu hoạch có thể kéo dài đến 5-6 năm tùy theo độ cứng bền của cây gỗ. Tổng số thu
hoạch nấm thể từ 20 -30 % trọng lƣợng của cây gỗ tƣơi .
2.1.2 Công dụng:
Nấm Shiitake không những là một món ăn ngon, mà ngƣời ta phỏng đoán còn có tác
dụng chữa bịnh nhƣ hạn chế ung thƣ, tăng sức đề kháng . Nấm có vị rất đậm đà cho nên chỉ
cầm một ít cũng có thể tạo đƣợc một món ăn thơm tho.Trong nấm có chứa chất Letinan, một
chất có tác dụng hỗ trợ sự sản xuất insulin làm thuận lợi cho lƣợng đƣờng trong máu cũng
nhƣ hỗ trợ sự sản xuất interferon của cơ thể, Ngƣời ta cũng nói rằng trong tƣờng hợp bị
stress hoặc kiệt sức chất letinan cũng làm cho cơ thể khoẻ lại. Trong nấm ngƣời ta còn tìm
đƣợc chất Eritadenin (đại hoc Wien) có khả năng làm giảm cholesterol trong cơ thể. Ngoài ra

7


NGHIÊN CỨU KHOA HỌC

PGS.TS NGUYỄN VĂN SỨC

nấm Shiitake có chứa tất cả 7 loại amino acid cần thiết cho cơ thể và còn hàm chứa một số
lƣợng provitamin ergosterol rất caọ. Vì Shiitake có chứa nhiều chất cần thiết cho cơ thể nên
những ngƣời ăn chay nên dùng thƣờng xuyên loại nấm này . Trong 100 g nấm Đông Cô khô
có 12-14 g protein (vƣợt xa so với nhiều loại rau khác).
Sách Đông y viết về nấm đông cô vị ngọt tính bình, có công dụng bổ tỳ, ích khí,
dƣỡng huyết, hòa huyết, tiêu đờm. Công dụng chữa bệnh của nấm đông cô đã đƣợc biết đến
ở Trung Quốc từ thời Xuân thu. Ngày nay các nhà khoa học đã khẳng định: nấm đông cô có
tác dụng tăng cƣờng hệ miễn dịch của cơ thể, ức chế tế bào ung thƣ, hạ huyết áp, giảm
colesterol máu, phòng ngừa sỏi thận và sỏi tiết niệu, trợ giúp tiêu hoá... Vì vậy đây đƣợc coi
là thực phẩm cho những ngƣời bị thiếu máu do thiếu sắt, cao huyết áp, tiểu đƣờng, rối loạn
lipid máu, trẻ em suy dinh dƣỡng...

Tăng cƣờng khả năng miễn dịch của cơ thể:Các polysaccharide trong nấm đông
cô có khả năng hoạt hoá miễn dịch tế bào, thúc đẩy quá trình sinh trƣởng và phát
triển của tế bào lympho, kích hoạt tế bào lympho T và lympho B - những tế bào đóng
vai trò chính trong việc bảo vệ cơ thể.Nấm đông cô đƣợc coi là thực phẩm cho
những ngƣời bị thiếu máu do thiếu sắt, cao huyết áp, tiểu đƣờng, trẻ em suy dinh
dƣỡng .

Kháng khuẩn và vi rút:Các nhà khoa học Mỹ và Nhật Bản đã chứng minh chất
lenti-nan trong nấm đông cô có khả năng kháng khuẩn, kháng vi rút, kháng nấm bệnh
và ký sinh trùng. Đặc biệt lenti-nan làm giảm mạnh sự suy sụp khi trị liệu hoá chất

cho chuột gây lao phổi thực nghiệm, chống lại sự xâm nhiễm của vi rút viêm não
VSV, vi rút Abelson, Schistosoma man - soni và S.japonicum, chống bội nhiễm
khuẩn ở các bệnh nhân AIDS.

Chống ung thƣ :Các công ty của Nhật nhƣ Công ty Ajinomoto, Yamanouchi đã
từ sợi nấm đông cô bào chế ra lentinan nhƣ là một dƣợc phẩm chống ung thƣ, đặc
biệt trong điều trị ung thu dạ dày cho hiệu quả cao.Đặc biệt lentinan đã đƣợc kiểm tra
kỹ về hoạt tính chống ung thƣ cho kết quả là chất này hầu nhƣ không có tác dụng
phụ, do đó đƣợc áp dụng nhƣ một trị liệu pháp có hiệu quả cao cho các bệnh nhân
ung thƣ. Ngay cả trong những trƣờng hợp ung thƣ đƣờng dạ dày - ruột đến giai đoạn
3, kết quả vẫn rất khả quan.

Giảm Cholesterol:Các nhà khoa học đã chứng minh nấm đông cô có khả năng
làm giảm mức cholesterol và các lipid trung tính trong máu. Chính vì vậy, nấm
hƣơng đƣợc sử dụng để điều trị các bệnh về tim mạch.Nấm đông cô có tác dụng điều
chỉnh rối loạn lipid máu, làm hạ lƣợng cholesterol, triglycerid và beta-lipoprotein
trong huyết thanh, vì vậy có tác dụng điều tiết công năng tim mạch, làm tăng lƣu
lƣợng máu động mạch vành, hạ thấp oxy tiêu thụ và cải thiện tình trạng thiếu máu cơ
tim.

Giải độc và bảo vệ tế bào gan:Kết quả nghiên cứu cho thấy nấm đông cô có khả
năng làm giảm thiểu tác hại của các chất nhƣ carbon tetrachlorid, thioacetamide và
prednisone đối với tế bào gan, làm tăng hàm lƣợng glucogen trong gan và hạ thấp
men gan. Nấm đông cô có tác dụng giải độc và bảo vệ tế bào gan rất tốt.Thanh trừ
các gốc tự do và chống lão hoá:Gốc tự do là các sản phẩm có hại của quá trình
chuyển hoá tế bào. Nấm đông cô có tác dụng thanh trừ các sản phẩm này, làm giảm
chất mỡ trong cơ thể, từ đó có khả năng làm chậm quá trình lão hóa và kéo dài tuổi
thọ.
2.1.3

Thành phần hoá học:

Nấm đông cô chứa khá nhiều đạm và đặc biệt giàu khoáng chất, vitamin, chẳng hạn
nhƣ vitamin C, B, tiền vitamin D, canxi, Niacin, nhôm, sắt, magiê... Nó có khoảng 30 enzym
8


NGHIÊN CỨU KHOA HỌC

PGS.TS NGUYỄN VĂN SỨC

và tất cả các acid amin tối cần cho cơ thể (tức là những acid amin mà cơ thể không tổng hợp
đƣợc). Nấm cũng có một số alcool hữu cơ mà khi nấu chín, các alcool này biến đổi, tạo
thành mùi thơm đặc biệt của nó.
Trong 100g nấm đã sấy khô có12,5g chất đạm, 1,6 g chất béo, 60g chất đƣờng, 16mg
can-xi, 240mg kali và 3,9g sắt, các vitamine.

2.2 Tổng quan về chì và hợp chất của chì :
2.2.1 Đặc điểm :
Chì là một nguyên tố hóa học trong bảng tuần hoàn hóa học viết tắt là Pb (Latin:
Plumbum) và có số nguyên tử là 82. Chì là một kim loại mềm, nặng, độc hại và có thể tạo
hình. Chì có màu trắng xanh khi mới cắt nhƣng bắt đầu xỉn màu thành xám khí tiếp xúc với
không khí. Chì dùng trong xây dựng, ắc quy chì, đạn, và là một phần của nhiều hợp kim. Chì
có số nguyên tố cao nhất trong các nguyên tố bền.
Nguyên tố Pb ở nhóm IV Bảng tuần hoàn Mendeleev, số thứ tự nguyên tố: 82, trọng
lƣợng nguyên tử: 207,19; là kim loại màu xám phớt xanh, mềm, dễ dát thành tấm mỏng, có
tỷ trọng cao (11,34 g/cm3 ở 20oC), nhiệt độ nóng chảy thấp (327oC), nhiệt độ sôi 1755oC.
Trong tự nhiên chủ yếu gặp Pb ở dạng hoá trị +2, rất hiếm khi gặp ở dạng hoá trị 4 (nhƣ
PbO2, Pb3O4). Hợp chất chì hoá trị 4 là chất oxy hoá mạnh.
Hàm lƣợng trung bình của Pb trong vỏ Trái đất (Clarke) là 16 ppm. Điều đáng chú ý là

Clarke của Pb thay đổi theo thời gian, vì Pb luôn đƣợc thành tạo do sự phân rã các nguyên tố
phóng xạ mạnh. Pb phân bố không đều trong các địa quyển và trong các đá. Hàm lƣợng Pb
trong thuỷ quyển 4,5.10-7 ppm, còn trong thiên thạch là 0,2 ppm. Hàm lƣợng của Pb (ppm)
trong đá siêu bazơ: 0,1; đá bazơ: 8; đá trung tính: 15; đá axit: 20; cát kết: 5-17; đá phiến sét:
11-24; đá carbonat: 4-18; trong đất: 10; trong sinh vật: 0,5; trong tro thực vật: 10; trong nƣớc
biển: 2,7 mg/l. Mặc dù số Clarke của Pb nhỏ nhƣng đôi khi nó tạo thành các tích tụ có trữ
lƣợng rất lớn, thuộc nhiều loại hình nguồn gốc khác nhau, từ trầm tích, trầm tích biến chất
đến nhiệt dịch.
Pb là nguyên tố ƣa đồng nên tập trung chủ yếu trong mạch nhiệt dịch, tạo hợp chất với
lƣu huỳnh, đặc biệt là trong mạch nhiệt dịch nhiệt độ trung bình, ở đó có thể gặp cộng sinh
Cu-Zn-Pb trong tổ hợp khoáng vật chalcopyrit-sphalerit-galenit.
Trong điều kiện của đới ngoại sinh thì các khoáng vật của chì, trƣớc hết là galenit, tỏ ra
không bền, dễ dàng bị phá huỷ và dần dần chuyển thành khoáng vật thứ sinh vững bền hơn.
Sự biến đổi khoáng vật nguyên sinh của Pb (galenit) xảy ra theo giai đoạn và tuỳ thuộc vào
điều kiện môi trƣờng.
Sulfat Pb (anglesit) kém hoà tan nên thƣờng tạo thành vỏ bọc quanh galenit và nằm lại tại
chỗ trong vỏ phong hoá. Trong môi trƣờng carbonat thì sulfat Pb dễ chuyển thành carbonat
Pb (cerussit); còn vanadat Pb (vanadinit) thì thành tạo trong môi trƣờng kiềm. Hợp chất của
Pb2+ với các anion [CrO4], [MoO4], [VO4], ... là những hợp chất có màu, dễ nhận biết. Nói
chung, hợp chất thứ sinh của Pb trong đới ngoại sinh là những hợp chất vững bền, có độ hoà
tan kém, chính vì vậy Pb di chuyển kém hõn nhiều so với Cu và Zn, nằm lại tại chỗ hoặc
không xa phạm vi tích tụ ban đầu.
Trong đá sét, đặc biệt là đá phiến chứa bitum thì hàm hàm lƣợng Pb tăng cao rõ rệt, có khi
đạt đến vài phần trăm. Pb ở đây có thể dƣới dạng PbS hoặc hợp chất oxy.

9


NGHIÊN CỨU KHOA HỌC

PGS.TS NGUYỄN VĂN SỨC

Dƣới tác động của các quá trình tự nhiên và hoạt động nhân sinh, chu trình của Pb trong
môi trƣờng cũng nhƣ quá trình thâm nhập của Pb vào cơ thể con ngƣời trở nên rất phức tạp.
Quá trình phong hoá, thành tạo thổ nhƣỡng, hoạt động núi lửa và các quá trình tự nhiên khác
phóng thích vào khí quyển 25.000 t Pb mỗi năm.
2.2.2.Tác dụng :
- Chì đƣợc dùng để pha trong xăng với tác dụng làm giảm tốc độ cháy của xăng trong động
cơ trƣớc khi tìm đƣợc chất phụ gia thay thế hiện nay.
- Chì còn đƣợc sử dụng để hàn các mạch điện trong các thiết bị điện, điện tử.
- Chì là thành phần chính tạo nên ắc quy, sử dụng cho xe.
- Chì đƣợc sử dụng nhƣ chất nhuộm trắng trong sơn.
- Chì sử dụng nhƣ thành phần màu trong tráng men.
- Chì dùng làm các tấm ngăn để chống phóng xạ hạt nhân.
2.2.3.Tính chất vật lý :
- Chì là một chất rắn, nóng chảy ở nhiệt độ 600.61K, có nhiệt độ sôi là 2022K.
- Trạng thái trật tự từ của chì là ở trạng thái nghịch từ.
- Thể tích phân tử của chì là 18.26x10 -6 m3/mol, nhiệt độ bay hơi là 179.5KJ/mol và nhiệt
nóng chảy là 4.77KJ/mol.
- Chì có áp suất hơi là 100000 Pa tại 2027K và có vận tốc âm thanh là 1190m/s tai r.t K.
2.2.4.Tính chất hóa học :
- Chì không tác dụng với HCl, H2SO4 do có lớp muối không tan phủ bên ngoài.
- Chì tan nhanh trong dung dịch H2SO4 đặc nóng tạo muối tan Pb(HSO4)2.
- Chì dễ tan trong dung dịch HNO3, tan chậm trong HNO3 đặc nóng.
- Chì cũng tan chậm trong dung dịch bazơ nóng.Trong không khí chì không bị oxy hóa do có
màng oxit bảo vệ. Khi đun nóng thì chì bị oxy hóa tiếp thành PbO.
- Chì không tác dụng với nƣớc nhƣng có không khí thì chì lại bị tiếp tục ăn mòn thành
Pb(OH)2.
- Phản ứng tạo kết tủa màu vàng PbI2 khi cho hai dung dịch không màu là kali iotdua KI
phản ứng với chì nitrat Pb(NO3)2.

10


NGHIÊN CỨU KHOA HỌC

PGS.TS NGUYỄN VĂN SỨC

2.2.5.Sản xuất và điều chế :
-Nung PbCO3, sau đó khƣ̉ bằ ng cacbon hay cacbon oxyt hay hidro :
PbCO3 ---to----> PbO + CO2
PbO + CO ----to----> Pb + CO2
hoă ̣c PbO + C ---to----> Pb + CO
hoă ̣c PbO + H2 ---to----> Pb + H2O
- Điê ̣n phân nóng chảy PbCl 2, hoă ̣c PbSiF6, hoă ̣c dung dịch muố i chì nitrat :
PbCl2 ---điê ̣n phân nóng vhảy ----> Pb + Cl2
PbSiF6 ---điê ̣n phân nóng chảy ---> Pb + Si + 3F2
Pb(NO3)2 + H2O ---điê ̣n phân dd----> Pb + HNO3 + O2
(phƣơng pháp điê ̣n phân dung dịch này lƣơ ̣ng Pb thu đƣơ ̣c không cao )
- Dùng phƣơng phƣơng thuỷ luyện , nghĩa là dùng kim loại có tính khử mạnh hơn đẩy Pb ra
khỏi muố i nitrat của nó :
Pb(NO3)2 + Fe -------> Fe(NO3)2 + Pb
2.2.6.Tác hại :
Nguyên tố Pb xâm nhập vào cơ thể theo chuỗi thức ăn. Đối với con ngƣời Pb có khả năng
tác động đến tuỷ xƣơng, hình thành huyết cầu tố và thay thế Ca trong xƣơng. Pb có khả năng
tích luỹ trong xƣơng theo thời gian. Các nghiên cứu của thế giới đã khẳng định: trên 90%
lƣợng Pb đó tập trung chủ yếu trong xƣơng. Hàm lƣợng Pb trong xƣơng của ngƣời thế kỷ 14
khoảng 1 ppm (Grandiean và Holma, 1973) tăng lên 7 ppm đối với ngƣời thế kỷ 18 và đạt
35-85 ppm đối với ngƣời hiện nay. Nhìn chung, dân thành phố và dân gần các đƣờng ô tô có
lƣợng Pb cao trong cơ thể hơn dân các vùng khác. Khi hàm lƣợng Pb trong cơ thể vƣợt khỏi

ngƣỡng cho phép (>39 ppm), nồng độ Pb trong máu vƣợt quá 0,8 ppm thì Pb sẽ có tác hại
đối với con ngƣời. Điều này do Pb cản trở quá trình tổng hợp hemoglobin cũng nhƣ các sắc
tố hô hấp cần thiết trong máu nhƣ cytochrome. Pb ức chế một số enzym quan trọng của quá
trình tổng hợp máu do sự tích luỹ các hợp chất trung gian trong quá trình trao đổi chất. Một
hợp chất trung gian kiểu này là axit denta-aminolenilinic. Một pha quan trọng của quá trình
tổng hợp máu là sự chuyển hoá axit denta-aminolevulinic thành porphobilinogen. Cuối cùng
Pb cản trở việc sử dụng O2 và glucoza để giải phóng năng lƣợng cho quá trình sống, điều có
thể nhận thấy khi nồng độ Pb trong máu khoảng 0,3 ppm.
Trên cơ sở hàm lƣợng trung bình của Pb trong môi trƣờng (đất, đá, nƣớc, không khí),
ngƣời ta đã xác lập tiêu chuẩn về hàm lƣợng cho phép của Pb đối với cơ thể con ngƣời: Tiêu
chuẩn giới hạn hàm lượng Pb trong đất là 100 ppm; trong nước biển 0,05-0,1 mg/l; trong
nước dưới đất 0,05 mg/l; trong nước mặt 0,05- 0,1 mg/l; trong nước thải công nghiệp 0,1- 1
mg/l.
Tuy nhiên, đây chỉ là tiêu chuẩn để so sánh, các nhà nghiên cứu địa hoá môi trƣờng còn
quan tâm đến các vấn đề về dạng tồn tại của các nguyên tố, hành vi và sự tƣơng tác giữa các
thành phần vật chất sẽ ảnh hƣởng nhƣ thế nào (có lợi hay có hại) đối với sức khoẻ con ngƣời.
Đối với Pb, mối tƣơng tác thấy rõ nhất là Pb có thể thay thế Ca trong xƣơng để tích luỹ
trong cơ thể. Sau đó lƣợng Pb này có thể tƣơng tác cùng với phosphat trong xƣơng và thể
hiện tính độc khi truyền vào các mô mềm của cơ thể. Còn trong tự nhiên thì Pb cũng nhƣ bất
kỳ nguyên tố nào, nó sẽ đi cùng, đồng hành và tƣơng tác với một nhóm nguyên tố, nhƣ trong
quá trình nội sinh Pb luôn đồng hành cùng Zn, Cu.
Ngoài mức hàm lƣợng Pb cao thì Pb phải ở dạng linh động trong môi trƣờng thì mới có
khả năng theo chuỗi thức ăn (hoặc không khí) vào cơ thể con ngƣời, từ đó mới có thể gây

11


NGHIÊN CỨU KHOA HỌC

PGS.TS NGUYỄN VĂN SỨC

hại. Ở dạng bền vững trong môi trƣờng thì Pb hầu nhƣ không có hại đối với cơ thể bởi lẽ cơ
thể sống khó có thể hấp thụ đƣợc nó. Nhƣng dạng bền vững cũng chỉ ở cơ chế động, khi đi
vào môi trƣờng đất, nƣớc ... có đặc trƣng môi trƣờng (Eh, pH) thay đổi chúng lại trở nên linh
động. Khả năng di chuyển của Pb tƣơng tự nguyên tố Cu, tức là các hợp chất Pb2+ có khả
năng di chuyển mạnh trong môi trƣờng axit có độ pH <5,4. Độ hoà tan của các hợp chất của
Pb rất thấp, hợp chất hoà tan nhất là PbSO4 - 42 mg/l, còn PbCO3 chỉ 1,1 mg/l; các hợp chất
khác của Pb có khả năng khá bền vững hơn trong đới oxy hoá. Điều nay làm cho hàm lƣợng
Pb trong nƣớc tự nhiên thƣờng thấp. Độ pH trầm đọng của các hydroxyt của Pb là 6,0. Tuy
nhiên, ngƣời ta cũng gặp Pb trong các loại nƣớc kiềm (pH đến 10,5) nhƣng không nhiều.
Nguy cơ phơi nhiễm của Pb sẽ thể hiện khi hàm lƣợng của nó tăng cao hơn mức bình
thƣờng trong cơ thể hay trong từng bộ phận. Với các nồng độ cao hơn trong máu (> 0,8
ppm), Pb có thể gây nên hiện tƣợng thiếu máu do thiếu hemoglobin. Khi hàm lƣợng Pb trong
máu nằm trong khoảng (> 0,5-0,8 ppm) thì Pb gây ra sự rối loạn chức năng của thận và phá
huỷ não. Tác hại nghiêm trọng của Pb đối với cơ thể con ngƣời là làm giảm chức năng thận,
giảm chức năng hệ thống sinh sản, gan, não và hệ thống thần kinh, gây ốm yếu và tử vong.
Nhiễm độc Pb từ môi trƣờng có thể làm cho trẻ em chậm phát triển trí tuệ. Nhiễm độc chì
nhẹ gây ra bệnh thiếu máu (do Pb có khả năng ức chế một số enzym nhƣ đã đề cập). Bệnh
nhân có thể đau đầu, đau cơ, cảm thấy mệt mỏi và dễ cáu kỉnh.

12


NGHIÊN CỨU KHOA HỌC

PGS.TS NGUYỄN VĂN SỨC

CHƢƠNG III : PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
3.1.Khái niệm về hấp phụ
3.1.1 Hấp phụ:

Trong hoá học là quá trình xảy ra khi một chất khí hay chât lỏng bị hút trên bề mặt một
chất rắn xốp. Chất khí hay hơi đƣợc gọi là chất bị hấp phụ (adsorbent), chất rắn xốp dùng để
hút khí hay hơi gọi là chất hấp phụ (adsorbate) và những khí không bị hấp phụ gọi là khí trơ.
Quá trình ngƣợc lại của hấp phụ gọi là quá trình giải hấp phụ hay nhả hấp phụ.
Trong quá trình hấp phụ có toả ra một nhiệt lƣợng gọi là nhiệt hấp phụ. Bề mặt càng lớn
tức độ xốp của chất hấp phụ càng cao thì nhiệt hấp phụ toả ra càng lớn.
Có 2 quá trình hấp phụ: hấp phụ vật lý và hấp phụ hoá học.
3.1.2 Hấp phụ vật lý:
Khi chất bị hấp phụ và chất hấp phụ tƣơng tác với nhau bằng lực Van der Waals thì nhiệt
hấp phụ có giá trị thấp và chất bị hấp phụ dễ bị giải hấp phụ.
3.1.3 Hấp phụ hoá học:
Lực tƣơng tác giữa các phân tử bị hấp phụ và chất hấp phụ bằng lực hoá học tạo nên những
hợp chất bề mặt nào đó. Nhiệt hấp phụ hoá học lớn và vì vậy rất khó khử chất bị hấp phụ.
Giữa hấp phụ vật lý và hấp phụ hóa học thật ra khó phân biệt, có khi nó tiến hành song song,
có khi chỉ có giai đoạn hấp phụ vật lý tuỳ thuộc tính chất của bề mặt của chất hấp phụ và
chất bị hấp phụ, tuỳ thuộc vào điều kiện quá trình (nhiệt độ, áp suất... ).

3.2 Các phƣơng pháp xử lí chì :
3.2.1 Xử lí nƣớc thải bằng phƣơng pháp trao đổi ion [ ]
Phƣơng pháp trao đổi ion đƣợc ứng dụng để xử lý nứơc thải khỏi các kim loại nhƣ Zn, Cu,
Ni, Pb, Hg, Cd, Mn,… cũng nhƣ các hợp chất của Asen, Photpho, Xyanua và chất phóng xạ.
Phƣơng pháp này cho phép thu hồi các kim loại có giá trị và đạt đƣợc mức độ xử lý cao. Vì
vậy nó là phƣơng pháp để ứng dụng rộng rãi để tách muối trong xử lý nƣớc cấp và nứơc thải.
a. Một số khái niệm về quá trình trao đổi ion
Trao đổi ion là một quá trình trong đó các ion trên bề mặt của chất rắn trao đồi ion với ion có
cùng điện tích trong dung dịch khi tiếp xúc với nhau. Các chất này gọi là các ionit (chất trao
đổi ion), chúng hoàn toàn không tan trong nƣớc.
Các chất có khả năng hút các ion dƣơng từ dung dịch điện ly gọi là các cationit. Những chất
này mang tính axit. Những chất có khả năng hút các ion âm gọi là anionit và chúng mang
tính kiềm. Nếu nhƣ các ion nào đó trao đổi cả cation và anion thì ngƣời ta gọi chúng là các

ionit lƣỡng tính.

13


NGHIÊN CỨU KHOA HỌC

PGS.TS NGUYỄN VĂN SỨC

b.Các chất trao đổi ion
Các chất trao đổi tion có thể là các chất vô vơ hay hữu cơ có nguồn gốc tự nhiên hay tổng
hợp nhan tạo. Nhóm các chất trao đổi ion vô cơ tự nhiên gồm có các zeolit, kim loại khoáng
chất, đất sét, fenspat, chất mica khác nhau,…
- Các chất chứa nhôm silicat loại : Na2O.Al2 O3.nSiO2.mH2 O.
- Các chất florua apatit [Ca5(PO4)3]F và hydroxyt apatit [Ca5 (PO4)3]OH
- Các chất có nguồn gốc từ các chất vô cơ tổng hợp gồm silicagel, permutit (chất làm
mềm nƣớc) , ...
- Các chất trao đổi ion hữu cơ có nguồn gốc tự nhiên gồm axut humic của đất (chất
mùn) và than đá, chúng mang tính axit yếu.
- Các chất trao đổi ion hữu cơ tổng hợp là các nhựa có bề mặt riêng lớn, chúng là
những hợp chất cao phân tử. Ví dụ, các chất trao đổi cation sunfua RSO3H, trong đó
H – ion trái dấu và SO3 – ion nhận điện tử ; hoặc cation cacboxylic : R-COOH ;
cation phenolic : R-OH ; cation photpho : R – PO3 - H.
c.Cơ sở quá trình trao đổi ion
Cơ chế trao đổi ion có thể gồm những giai đoạn sau :
- Di chuyển ion A từ nhân của dòng chất thải lỏng tới bề mặt của lớp biên giới màng
chất lỏng bao quanh hạt trao đổi ion.
- Khuếch tán lớp ion qua lớp biên giới
- Chuyển ion đã qua biên giới phân pha và hạt nhựa trao đổi.
- Khuếch tán ion A bên trong hạt nhựa trao đổi tới các nhóm chức năng trao đổi ion

- Phản ứng hoá học trao đổi ion A và B
- Khuếch tán ion B bên trong hạt trao đổi ion tới biên giới phân pha.
- Chuyển các ion B qua biên giới phân pha ở bề mặt trong của màng chất lỏng.
-Khuếch tán các ion B qua màng
- Khuếch tán các ion B vào nhân dòng chất lỏng.
3.2.2 Phƣơng pháp keo tụ tạo bông
Cơ chế của quá trình này là việc thêm vào nƣớc thải các hóa chất để làm kết tủa các chất hòa
tan trong nƣớc thải hoặc chất rắn lơ lửng sau đó loại bỏ chúng thông qua quá trình lắng cặn.
Trƣớc đây ngƣời ta thƣờng dùng quá trình này để khử bớt chất rắn lơ lửng, sau đó là BOD
của nƣớc thải khi có sự biến động lớn về SS, BOD của nƣớc thải cần xử lý theo mùa vụ sản
xuất; khi nƣớc thải cần phải đạt đến một giá trị BOD, SS nào đó trƣớc khi cho vào quá trình
xử lý sinh học và trợ giúp cho các quá trình lắng trong các bể lắng sơ và thứ cấp. Các hóa
chất thƣờng sử dụng cho quá trình này đƣợc liệt kê trong bảng 6.1. Hiệu suất lắng phụ thuộc
vào lƣợng hóa chất sử dụng và yêu cầu quản lý. Thông thƣờng nếu tính toán tốt quá trình này
có thể loại đƣợc 80 - 90% TSS, 40 - 70% BOD5, 30 - 60% COD và 80 - 90% vi khuẩn trong
khi các quá trình lắng cơ học thông thƣờng chỉ loại đƣợc 50 - 70% TSS, 30 - 40% chất hữu
cơ.
Keo tụ và các hóa chất dung trong keo tụ :
Trong nƣớc tồn tại nhiều chất lơ lửng khác nhau. Các chất này có thể dùng phƣơng pháp xử
lý khác nhau tùy vào kích thƣớc của chúng:
- d > 10-4 mm : dùng phƣơng pháp lắng lọc.
- d < 10-4 mm : phải kết hợp phƣơng pháp cơ học cùng phƣơng pháp hoá học. Tức
là cho vào các chất tạo khả năng dính kết kéo các hạt lơ lửng lắng theo => gọi là
phƣơng pháp keo tụ trong xử lý nƣớc. Để thực hiện quá trình này ngƣời ta cho vào
nƣớc các chất phản ứng thích hợp : Al2(SO4)3; FeSO4; hoặc FeCl3.

14


NGHIÊN CỨU KHOA HỌC

PGS.TS NGUYỄN VĂN SỨC

- Phèn nhôm: cho vào nƣớc chúng phân ly thành Al3+ ----------------> Al(OH)3
Al3+ + 3H2O == Al(OH)3 + 3H+
Độ pH của nƣớc ảnh hƣởng trực tiếp đến quá trình thuỷ phân:
- pH > 4.5 : không xảy ra quá trình thuỷ phân.
- pH = 5.5 – 7.5 : đạt tốt nhất.
- pH > 7.5 : hiệu quả keo tụ không tốt.
Nhiệt độ của nƣớc thích hợp vào khoảng 20-40oC, tốt nhất 35-40oC.
Ngoài ra các yếu tố ảnh hƣởng khác nhƣ : thành phần Ion, chất hữu cơ, liều lƣợng…
- Phèn sắt : gồm sắt (II) và sắt (III):
* Phèn Fe (II) : khi cho phèn sắt (II) vào nƣớc thì Fe(II) sẽ bị thuỷ phân thành Fe(OH)2.
Fe2+ + 2H2O == Fe(OH)2 + 2H+
Trong nƣớc có O2 tạo thành Fe(OH)3
- pH thích hợp là 8 – 9 => có kết hợp với vôi thì keo tụ tốt hơn.
- Phèn FeSO4 kỹ thuật chứa 47-53% FeSO4
** Phèn Fe (III):
Fe3+ + 3H2 O = Fe(OH)3 + 3H+
- Phản ứng xảy ra khi pH > 3.5
- Hình thành lắng nhanh khi pH =5.5 - 6.5
Tuy nhiên việc ứng dụng cụ thể phải xác định liều lƣợng và loại phèn thích hợp.
.
3.2.3 Xử lí bằng phƣơng pháp hấp phụ
Phƣơng pháp hấp phụ đƣợc sử dụng rộng rãi để xử lý nƣớc thải chứa kim loại chất bẩn khác
nhau. Có thể dùng để xử lý cục bộ khi trong nƣớc hàm lƣợng chất nhiễm bẩn nhỏ và có thể
xử lý triệt để nƣớc thải đã qua xử lý sinh học hoặc qua các biện pháp xử lý hoá học.
Hiện tƣợng tăng nồng độ chất tan trên bề mặt phân chia giữa hai pha gọi là hiện tƣợng hấp
phụ. Hấp phụ có thể diễn ra ở bề mặt biên giới giữa hai pha lỏng và khí, giữa pha lỏng và
pha rắn.

Cơ sở quá trình hấp phụ
Hấp phụ chất bẩn hoà tan là kết quả của sự di chuyển phân tử của những chất đó từ nƣớc vào
bề mặt chất hấp phụ dƣới tác dụng của trƣờng lực bề mặt. Trƣờng lực bề mặt gồm có hai
dạng :
- Hyđrat hoá các phân tử chất ta, tức kà tác dụng tƣơng hỗ giữa các phân tử chất rắn
hoà tan với những phân tử nƣớc.
- Tác dụng tƣơng hỗ giữa các phân tử chất bẩn bị hấp phụ với các phân tử trên bề mặt
chất rắn.
Khi xử lý nƣớc thải bằng phƣơng pháp hấp phụ thì đầu tiên sẽ loại đƣợc các phân tử của các
chất không phân ly thành ion rồi sau đó mới loại đƣợc các chất phân ly.
Khả năng hấp phụ chất bẩn trong nƣớc thải phụ thuộc vào điều kiện nhiệt độ. Nhiệt độ thấp
quá trình hấp phụ xãy ra mạnh nhƣng nếu quá cao thì có thể diễn ra quá trình khứ hấp phụ.
Chính vì vậy ngƣời ta dùng nhiệt độ để phụ hồi khả năng hấp phụ của các hạt rắn khi cần
thiết.
Chất hấp phụ
Những chất hấp phụ có thể là : than hoạt tính, silicagel, nhựa tổng hợp có khả năng trao
đổi ion, cacbon sunfua, than nâu, than bùn, than cốc, đôlômit, cao lanh, tro và các dung dịch
hấp phụ lỏng. Bông cặn của những chất keo tụ (hydroxit của kim loại) và bùn hoạt tính từ bể
aeroten cũng có khả năng hấp phụ.
Phân loại hấp phụ.
Ngƣời ta phân biệt hai kiểu hấp phụ : hấp phụ trong điều kiện tĩnh và hấp phụ trong điều kiện
động.
-Hấp phụ trong điều kiện tĩnh: Là không cho sự chuyển dịch tƣơng đối của phân tử

15


NGHIÊN CỨU KHOA HỌC

PGS.TS NGUYỄN VĂN SỨC

nƣớc so với phân tử chất hấp phụ mà chúng cùng chuyển động với nhau.
- Hấp phụ trong điều kiện động.
Là sự chuyển động tƣơng đối của phân tử nƣớc so với phân tử chất hấp phụ. Hấp phụ trong
điều kiện động là một quá trình diễn ra khi cho nƣớc thải lọc qua lớp vật liệu lọc hấp phụ.
Thiết bị để thực hiện quá trình đó gọi là thùng lọc hấp phụ hay còn gọi là tháp hấp phụ.

16


NGHIÊN CỨU KHOA HỌC

PGS.TS NGUYỄN VĂN SỨC

CHƢƠNG IV : THIẾT BỊ ,DỤNG CỤ VÀ HÓA CHẤT
Trong quá trình nghiên cứu đã sử dụng các loại hoá chất và thiết bị nhƣ sau:

4.1. Hoá chất:
-

Dung dịch chuẩn chì (II) của hãng merck(Đức) sản xuất.

-

NaOH loại sử dụng cho phòng thí nghiệm của trung quốc đƣợc pha với nồng
độ 1N.

-

HNO3 loại sử dụng cho phòng thí nghiệm của trung quốc đƣợc pha với nồng

độ 1N.

-

Nƣớc cất.

- HCl loại sử dụng trong phòng thí nghiệm của Trung Quốc đƣợc pha với
nồng độ 1N

4.2. Dụng cụ:
-

Cốc thuỷ tinh các loại 100, 200, … (ml)của hãng Duran (Đức).

-

Bình định mức 50 ml của hãng Isolab.

-

Ống đong 10, 50 (ml) của hãng SCHOTT (Đức)

-

Bình tam giác 100 ml, bóp cao su.

-

Giấy lọc vàng của Trung Quốc sản xuất

-

Đũa thuỷ tinh của Trung Quốc sản xuất

-

Pipet các loại 1ml, 2ml, 5ml, 10ml của hãng SCHOTT (Đức)

-

Micropipet (10-100µl) hiệu labopette của Đức sản xuất

4.3. Thiết bị:
-

Cân phân tích có độ nhạy 4 chữ số, Model Explore Pro EP214 của hãng OHAUS
(Mỹ)

-

Máy đo pH WTW pH720 của hãng Inolab (đức)

-

Tủ sấy Medcenter Eirichturgen GmbH của hãng ECOCELL.

- Máy đo cực phổ 757 VA Computrace gắn với computer chuyên dụng (Thụy Sĩ).
-

Máy lắc

Máy nghiền dân dụng .

17


NGHIÊN CỨU KHOA HỌC

PGS.TS NGUYỄN VĂN SỨC

4.4. Một số lƣu ý khi sử dụng thiết bi ,dụng cụ và hóa chất
- Trƣớc khi thí nghiệm, các loại cốc lọ thuỷ tinh, đũa thuỷ tinh, pipet…đều phải đƣợc rửa
sạch, sau đó tráng lại bằng nƣớc cất rồi đem sấy khô rồi mới đƣợc sử dụng.
- Việc định lƣợng các chất có khối lƣợng nhỏ phải sử dụng cân phân tích có 4 chữ số để
đảm bảo ít sai số nhất.
- Khi cần thu một thể tích nhỏ đƣới 1ml thì sử dụng micropipette để thu đƣợc một thể
tích chính xác nhất.
- Mỗi một thí nghiệm sẽ đƣợc tiến hành lặp lại ít nhất 3 lần để có đƣợc kết quả khách
quan nhất.

18


NGHIÊN CỨU KHOA HỌC

PGS.TS NGUYỄN VĂN SỨC

PHẦN II : GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ
CHƢƠNG V : THỰC NGHIỆM
5.1 Sấy khô mẫu ( nấm )

-Nấm đƣợc rửa sạch bằng nƣớc cất sau đó đem vào tủ sấy ở 80oC .
-Sấy đến khi thấy nấm đã khô và giòn .

Hình 2 : Nấm sau khi đã sấy khô
-Dùng máy xay ,nghiền nhỏ nấm .
-Dùng ray để sàng lọc nấm,phân loại các kích thƣớc ,và lấy kích thƣớc là
0,2 <

< 0,45

-Sau đó cho nấm lọc lại với nƣớc cất .
-Sấy khô một lần nữa ở nhiệt độ 80oC .
-Sau đó đem bỏ vào cốc có nắp đậy.

Hình 3: Nấm sau khi đã đƣợc nghiền nhỏ và sấy khô

19


NGHIÊN CỨU KHOA HỌC

PGS.TS NGUYỄN VĂN SỨC

BẢNG : ĐẶC TRƢNG CỦA VẬT LIỆU
Diện tích bề mặt
-BET (m2/g)
0.2376

Khối lƣợng
riêng (g/ml)

0.394

pH ban đầu

pH sau khi lắc

5.73

6.37

pHzpc
5.8

5.2 Pha dung dịch chì chuẩn Pb2+(1000ppm) 500ml.
Cân 0.799g Pb(NO3) 2 định mức bằng nƣớc cất đến 500ml.
Ta thu đƣợc dung dịch Pb2+ 1000ppm.

5.3 Pha dung dịch thêm
Pha dung dịch Pb2+(100ppm) 100ml từ Pb2+(1000ppm)
-Áp dụng biểu thức : C1V1 = C2V2.
Từ
1000ppmV1 = 100ppm.100ml
Suy ra . V1 = 10ml.
-Vậy hút 10ml Pb2+(1000ppm) định mức với nƣớc cất thành 100ml ta thu đƣợc dung dịch
Pb2+(100ppm).
-Khi đã pha loãng ta sẽ đƣợc dung dịch chì 100ppm .
-Với cách pha loãng tƣơng tự ta sẽ có dung dịch chì có nồng độ 10ppm –đây chính là
dung dịch thêm .

5.4 Pha dung dịch đệm

Cách pha dung dịch đệm pH acetate gồm CH3COOH 2M và NH3 1M có pH = 4,57.
-Với CH3COOH 2M : hút 28,596ml dung dịch gốc CH3COOH rồi định mức bằng nƣớc
cất đến 250ml bằng ống đong.
-Với NH3 1M : hút 18,682 ml dung dịch gốc NH3 rồi định mức bằng định mức bằng nƣớc
cất đến 250ml bằng ống đong.
-Sau đó, hút 41,39ml dung dịch CH3COOH 2M trên và NH3 1M thành 100ml. Khi đó
chúng ta sẽ đƣợc dung dịch đệm pH= 4,57.

5.5 Pha dung dịch KNO3 0.1 M
Muốn pha 500ml dung dịch KNO3
Công thức :

0.1 M thì cần 5.0552g KNO3

m = M × n = M × Cm × V
= 101.104×0.1×0.5
= 5.0552 (g)

20


NGHIÊN CỨU KHOA HỌC

PGS.TS NGUYỄN VĂN SỨC

5.6 Khảo sát pH theo thế Deta
-Chuẩn bị 6 cốc đánh số thứ tự từ 1-6 .
-Hút 50ml dung dịch KNO3 ,chỉnh pH 2,4,6,8,10,12 theo thứ tự các cốc.
-Cân 0.1g nấm cho vào erlen ,sau đó cho dung dịch KNO3 đã chỉnh pH vào erlen đã có nấm
.Sau đó ,đậy lại liền.

-Đem các bình erlen đem lắc trong vòng 48h.
-Sau khi lắc xong đem lọc rồi đem đo pH lại.
-Ghi kết quả pH sau khi đo vào bảng số liệu.

5.7 Khảo sát pH tối ƣu bằng phƣơng pháp thêm
* Với pH = 4
Các bƣớc thực hiện :
- Chuẩn bị 6 bình tam giác ,đánh số thứ tự 1,2,3,4,5,6.
- Hút 5ml dung dịch chì có nồng độ 100ppm cho vào 6 bình trên.
- Đem định mức lên 50ml với nƣớc cất.
- Sau đó đem đo pH và chỉnh sao cho pH = 4 ở tất cả các cốc.
- Cân 0.1g nấm ( đã sấy khô ) cho vào 6 bình .
- Sau đó đem 6 bình trên đem lắc .
- Bình 1 ,2,3,4,5,6 lắc theo tứ tự thời gian 10 phút ,20 phút ,30 phút ,50 phút,60
phút,80 phút.
- Sau khi lắc theo thời gian trên đem mẫu trên đi lọc qua giấy lọc.

-

Hình 4: Lọc nấm
Tiếp theo hút 1ml dung dịch mẫu (vừa lọc xong ) + 0.5ml dung dịch đệm + nƣớc cất
,sau đó định phân lên 10ml .
Khởi động máy tính cùng thiết bị phân tích 757 VA Computrace.

21


NGHIÊN CỨU KHOA HỌC

PGS.TS NGUYỄN VĂN SỨC

Hình 5 : Thiết bị 757 VA Computrace.
-

Khởi động thiết bị 757 VA trên Desktop của máy tính.
Kích chuột vào mục Load Method trên thanh công cụ của chƣơng trình đó.
Chọn V83, điều chỉnh lại thông số phân tích cho phù hợp với dung dịch chuẩn :
 Pb = 10 ppm
Tráng chung đo và điện cực bằng nƣớc cất để tránh bị nhiễm tạp chất.

Hình 6 : Tráng nƣớc cất chung đo và điện cực đo.
-

Để tăng độ chính xác cho kết quả phân tích, nên đo trƣớc mẫu trắng đầu tiên trƣớc
khi đo mẫu.
Sau khi đo mẫu trắng xong, tráng chung đo và điện cực bằng nƣớc cất lần nữa.
Đổ mẫu trong ống đo vào chung đo và tiến hành đo.

22


NGHIÊN CỨU KHOA HỌC

PGS.TS NGUYỄN VĂN SỨC

Hình 7 : Cho mẫu vào chung đo.

-

-

Hình 8 : Đậy nắp điện cực lên miệng chung đo
Đậy điện cực đo một cách cẩn thận lên miệng chung.
Máy sẽ tiến hành đo trong thời gian 300s.
Vì phƣơng pháp phân tích theo dạng phƣơng pháp thêm tiêu chuẩn cho hàm lƣợng
chì nên sau lần phân tích mẫu đầu tiên máy sẽ yêu cầu thêm 100µl dung dịch chuẩn
qua cửa sổ thông báo trên màn hình máy tính.
Dùng micropipet hút 100µl từ lọ dung dịch thêm 10ppm và cẩn thận chuyển vào
chung thủy tinh đang đo hay vào một lổ nhỏ trên nắp đậy lên chung.

23