Thuyết trình Sắt(Fe) Mangan (Mn)

TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG TP.HCM

BÀI TIỂU LUẬN NHÓM 9
LỚP: 05ĐHMT3
GV HƯỚNG DẪN:
BÙI PHƯƠNG LINH
THÀNH VIÊN NHÓM:
TRẦN THỊ THANH MỸ
TẠ THỊ KIỀU MY
HUỲNH TỐ NHƯ
TRẦN HỮU TÀI
PHẠM THỊ HÒA


CÁC NỘI DUNG CẦN TÌM HIỂU VỀ SẮT VÀ MANGAN
1. Đại Cương và Giới Thiệu Chung
2. Các Phương Pháp Đo Đạc và Phân Tích
3. Các Công Nghệ Xử Lí
4. Quy Chuẩn Kỹ Thuật Quốc Gia – QCVN
5. Tài Liệu Hướng Dẫn Phân Tích
6. Ý Nghĩa Môi Trường Của Sắt và Mangan
7. Áp Dụng Số Liệu Đo Sắt và Mangan


1.Đại cương và giới thiệu chung
Cả hai nguyên tố sắt và mangan đều gây ra những trở ngại lớn trong cấp nước, đặc biệt đối với
nước ngầm. Một số nguồn nước ngầm lại không chứa sắt và mangan, trong khi một số nguồn nước khác
lại

có

hàm

lượng

sắt

và

mangan

cao.

Nên để có thể giải thíc h tại sao một lượng đáng kể sắt và mangan có thể hòa tan vào dòng nước thấm
qua hoặc tiếp xúc với đất, chúng ta cần xem xét sắt và mangan bị chuyển hóa từ dạng không hòa tan thành
dạng

hòa

tan

như

thế

nào.


Sắt tồn tại trong đất và các loại khoáng chủ yếu ở dạng không tan FeS 2(pyrite) và các oxit sắt (III) không tan. Ở
một số nơi, sắt xuất hiện dưới dạng cacbonat sắt rất ít tan. Trong nước ngầm luôn chứa một lượng lớn cacbonat, vì thế
cacbonat có thể bị hòa tan với một lượng lớn đáng kể theo pt phản ứng:

FeCO3(r) + CO2 + H2O

Fe2+ + 2HCO3-

Tuy nhiên trong điều kiện kị khí, Fe3+ bị khử thành Fe2+ và các chất này tan vào nước một cách dễ dàng.
Mangan tồn tại trong đất chủ yếu dưới dạng MnO 2 rất ít tan trong nước có chứa CO2. Dưới điều kiện kị khí,
MnO2 bị khử thành Mn2+ và quá trình hòa tan xảy ra giống như sắt.


Nguyên nhân dẫn đến hiện tượng này là do các biến đổi sinh hóa (chính xác hơn là những thay đổi của điều
kiện môi trường) dưới tác dụng của các phản ứng sinh học xảy ra trong các trường hợp sau:
 Nước ngầm luôn có hàm lượng CO2 cao và không có mặt oxy hòa tan.
FeCO3(r) + CO2 + H2O

Fe2+ + 2HCO3-

 Chất thải hữu cơ thải ra đất ở khu vực gần giếng nước ngấm xuống đất và bị phân hủy sinh học, gây ra môi trường
kị khí làm cho chất lượng nước thấp.


 Quá trình sắt và mangan chỉ xảy ra khi điều kiện kị khí được hình thành trong các tầng chứa nước và
bùn đáy.
 Trên cơ sở nhiệt động học, Mn (IV) và Fe (III) là trạng thái oxy hóa bền nhất của Fe và Mn trong các
nguồn nước chứa oxy.
 Vi sinh vật không chỉ tạo ra môi trường kị khí cần thiết cho quá trình khử mà còn có khả năng khử trực
tiếp Fe và Mn.


Quá trình oxy hóa pyrit sắt (FeS2) không tan cũng là nguyên nhân tạo ra môi trường kị khí và sự
hình thành sunphat hòa tan:

2FeS2 + 7O2 + 2H2O

2Fe2+ + 4SO42- + 4H+

Tóm lại, điều kiện kị khí là cần thiết để sắt và mangan bị hòa tan vào nguồn cấp nước và chỉ trong
điều kiện kị khí, các dạng hòa tan của sắt Fe (II) và mangan Mn (II) mới tồn tại ở trạng thái bền nhiệt
động.


Hình ảnh nước nhiễm sắt



Hình ảnh nước nhiễm mangan:



2. Phương pháp phân tích sắt và mangan
PP So màu

PP Persunphat (Mn)

PP Kết Tủa

PP Quang phổ hấp thụ nguyên

PP Phenanthrolin (sắt)

tử

PP Quang phổ cảm ứng
plasma


PP Phenanthrolin (sắt)
Phương pháp Phenanthrolin là phương pháp tiêu chuẩn thích hợp để xác định lượng sắt có trong nước trừ khi
mẫu có chứa photphat và kim loại nặng. Phương pháp này dựa trên đặc tính của
1,10-Phenanthrolin có khả
năng kết hợp với Fe2+ tạo thành phức có màu đỏ cam. Màu tạo thành được đo bằng quang phổ kế.

PP Persunphat (Mn)
Phương pháp Persunphat là phương pháp thích hợp dùng trong phân tích chỉ tiêu Mn vì không cần phải xử lí mẫu
trước để khắc phục ảnh hưởng của Cl-. Sunphat amon thường được dùng làm chất oxy hóa. Quá trình oxy hóa mangan ở
trạng thái oxy hóa thấp hơn thành permanganat dưới tác dụng của persunphat đòi hỏi có mặt xúc tác Ag +.
TCVN 6663-3:2008 (ISO 5667-3:2003) Phần 3: Hướng dẫn bảo quản và xử lý mẫu.


Các dụng cụ đo sắt

Máy hanna HI 96721

Máy hanna HI 721

Hướng dẫn sử dụng máy: https%3A%2F%2Fwww.youtube.com%2Fwatch%3Fv%3D5dtVfcW3MHc


3. Các công nghệ xử lí

Tại nhà

Trong công nghiệp

Dùng tro bếp

Dùng hệ thống bể nước

Khử bằng vôi

Phương pháp làm thoáng

Dùng các chất oxy hóa mạnh: Cl2,KMnO4,O3,…





4. Quy Chuẩn Kỹ Thuật Quốc Gia – QCVN
QCVN 08-MT:2015/BTNMT

Giá tri giới hạn

Thông số

Đơn vi

Sắt

A

B

A1

A2

B1

B2

0,5

1

1,5

2

0,1

0,2

0,5

1

mg/l

Mangan

5. Tài Liệu Hướng Dẫn Phân Tích

Tên thông số

Tài liệu hướng dẫn phân tích (TCVN,SMEWW)

TCVN 6177:1996 (ISO 6332:1988) - Chất lượng nước Xác định sắt bằng
phương pháp trắc phổ dùng thuốc thử 1,10- phenantrolin.

Sắt

SMEWW 3111.B:2012
SMEWW 3500-Fe.B:2012

TCVN 6002:1995 (ISO 6333:1986) - Chất lượng nước Xác định mangan
- Phương pháp trắc quang dùng fomaldoxim.

Mangan

SMEWW 3111.B:2012;


6.Ý Nghĩa Môi Trường Của Sắt và Mangan
Nước chứa sắt và mangan không ảnh hưởng đến sức khỏe của con người. Những nguồn nước này khi tiếp xúc với
oxi không khí trở nên đục và tạo cảm quan không tốt đối với người sử dụng do sự oxy hóa sắt và mangan thành Fe (III)
và Mn (IV) tồn tại dưới dạng kết tủa keo.
Sắt và Mangan có mặt trong nước sẽ làm vàng ố quần áo, ảnh hưởng đến hệ thống cấp nước do sự phát triển của
vi khuẩn oxy hóa sắt. Tiêu chuẩn đối với nước cấp là < 0,3 mg Fe/l và < 0,05 mg Mn/l.

7. Áp Dụng Số Liệu Đo Sắt và Mangan

Tỷ lệ sắt và mangan là thông số xác định phương pháp xử lý. Chỉ tiêu này cũng giúp giải quyết các vấn
đề về hệ thống phân phối khí vi khuẩn oxy hóa sắt tồn tại trong đường ống.
Quá trình ăn mòn đường ống bằng sắt và thép là nguyên nhân tạo ra ‘nước đỏ’ trong hệ thống phân phối.
Do đó, phân tích chỉ tiêu sắt giúp đánh giá mức độ ăn mòn và tìm phương pháp khắc phục.


Cảm Ơn Cô và Các Bạn Đã Lắng Nghe