(Luận án tiến sĩ) nghiên cứu xử lý tách loại và thu hồi crôm, niken từ nước thải bể mạ một số xí nghiệp mạ crôm, niken luận văn ths hóa vô cơ01 04 01

BO CIAO DUO VA DAO TAO
DAI HOC QUÓC GIÀ HA NĨI
•

•

•

•

•

•

TRLfỊNG DAI HOC KHOA HOC TU NHIÈN

VU THI THUY

NGHIÉN CÙU Xir LY TACH LOAI VA THU HOI
CROM, NIKEN TÌTNlTỊC THÀI BE MA
MOT SO Xi NGHIÈP MA CROM, NIKEN

LUAN AN THAC SÌ KHO.A HOC HỒ HOC
CHUN NGÀNH : VỊ CO
MA SO
: 010401
Ngi hiróng dùn khoa hoc
TS . Le Hùng
r

.

• "",",;

(

-.,

1'.:'

• • - • . . .

ì
'•..•-\

HOAHOC!
t:.'.

N i !

-^:::^~\

HA NĨI - 2000

^ ^ ^ ^ - ^ Ị C G!A HA NĨI


MUC LUC
•

•

MỊ DAU
PHAN I : TỊNG QUAN
1- Vai trị cùa

niróc va ành hiióìig dịc hai cùa càc kim Ioai nàng trong

niróc
1.1- Vai trị cua nc
1.2- Vai trị sinh hod va dịc tinh cùa cdc ngun tó hod hpc
2- f)ai cuong ve crom va niken
2.1 - Giói thiéu chung ve crom
2-2- Giói thiéu chung ve niken
2.3- Dịc tinh cùa crom
2.4- Dịc tmh cùa niken
3- (ìiói thiéu khồng set
3.1- Khodng nhóm caolinit
3.2- Khodng nhóm montmorilonit
4- Mot so phuong phàp \ù ly va thu hói crom, niken tu nc thài cịng nghiéf
4-1- Phuang phdp trung hoà
4.2- Phuang phdp dien hoà
4.3- Phuang phdp hàp phu
4.3.1 - Nguyén ly chung cùa phuang phdp hàp phu
4.3.2- Qui luàt chung cùa phuang phdp hàp phu
4.3.3- Chpn chat hàp phu
4.3.4- Ky thuàt hàp phu
4.4- Phuang phdp sàc ky trao dói ion
4.4.1 - Thu hoi kim Ioai bang nhua cationit
4.4.2- Thu hói kim Ioai bang nhua anionit
5- Càc phuoTig phàp phàn tich crom, niken.

5.1- Phuang phdp hàp phu nguyén tu


3.2.3- Khào sdt ành huong cùa thài gian hàp phu
4- Thu hói crom bang phuang phàp sàc ky trao dịi ion trén nhira cationit
axit manh
4.1 - Giói thiéu phuang phàp sàc ky trao dòi ion
4.1.1 - Ca sa cùa phuang phàp
4.1.2- Chuàn bi nhua
4.2- Khao sàt càc yé'u tó ành huang dé'n hieu st cùa qud trình thu hói crom
bàn^ nhua cationit axit manh
4.2.1 - Khào sàt ành huòng cùa thài gian hàp phu
4.2.2- Khào sàt ành huong cùa thài gian rira giài
4.2.3- Khào sdt ành huong cùa nóng dị H2O2 cùa dung dich rùa giai
4.2.4- Khào sàt ành huong cùa pH dung dich rùa giài
5- rhii hói crom bang phuang phàp sàc ky trao dói ion trén nhua cationit
axit yéu
5.1 - Giói thiéu phuong phdp
5.2- Chuàn bi nhua
5.3- Khào sdt cdc u tó ành hng dé'n qua trình thu hói crom bang nhua
cati(Miit axit \éu
5-3.1 - Khào sdt ành huóng cùa thài gian hàp phu
5.3.2- Khào sàt ành huóng cùa thài gian rùa giài
5.3.3- Khào sàt ành huóng cùa pH dung dich rùa giài
5.3.4- Khào sàt ành huóng cùa nóng dị H2O2 trong dung dich rùa giài
5.3.5- Khào sdt ành huong cùa toc dò hàp phu
5.?>.h- Khào sat ành hng cùa toc dị rùa giài
5.3."- Khào sat lugng crom giài hàp theo cdc phàn doan
6- \ ù l> \ a thu hói crom tu nuóc thài bé ma quàn dói / 1 2 1

6.1-TdchCr'bàngNaOH
6.2- Tdch Cr * bang Na-bentonit
6-3- Thu hói Cr^ bang phuong phdp sàc ky trao dói ion trén cationit axit yéu
a NGHIÉN CITL TÀCH VA THU HOI NIKEN
1- Phan tich niken
1.1- Chuàn bi dung djch nghién cù'u
1.2- Phàn tfch niken bang phuang phàp trac quang voi thuóc thù
dimetylglioxim
1.3- Lap duóng chuàn
2- Tàch niken bang phuong phàp hydroxit
2. L Nghién ciai ly thut
2.1.1 - Xdc dinh nóng dị niken trong màu nc thài
2.1 2- Bài toan tìm pH cho Ni(OH)2 két tua tói uu
2.2- Nghién cUu thuc nghiém
2.2.1 - Két tua Ni'^ bang NaOH
2.2.2- Két tua Ni'^ bang Ca(OH)2
2.2.3- Két tua Ni^^ bang Na2C03
3- Tàch niken bang phuong phàp hàp phu trén Na-bentonit
3.1 - Xdc dinh dung lugng hàp phu
3.2- Khao sdt khà nàng hàp phu cùa Ni^"" trén Na-bentonit
3.2.1 - Khào sdt ành hng cùa nhiét dị nung Na-bentonit
3.2.2- Khào sdt ành huóng cùa thài gian hàp phu
4- \ ù ly tàch Ioai niken tu nuóc thài bé ma nhà mày quàn dòi ZI21
4-1 - Tàch niken bang phuong phdp hydroxit
4.2- Tdch niken bang phuong phdp hàp phu trén Na-bentonit
>-

I hu hói niken bang phuig phàp dién phàn
5.1 - Khao sdì su ành huong cua dién thè

5.2- Khào sàt su ành huóng cùa thài gian dién phàn
5.3- Khào sdt su ành huóng cùa pH dung dich dién phàn
5.4- Khào sàt su ành hng cùa nóng dị dung dich dién phàn
6- Thu hói niken bang phuong phàp dién phàn

PHAN 3 : KÉT LUAN

PHAN 4 : TAI LIEU THAM KHAO


MỊDAU

Cùng vói su phàt trién cùa nén kinh té va dai song nhu càu \é nuóc ngàj
càng nhiéu, lugng nuóc cịng nghiep cùng nhu nc sinh hoat thài ra ngày càn^
lón, gà\ ị nhiém dàng ké dén nc bé mat va mịi trng.

Nc thài dua vào bé màt càc Ioai hgp chat khàc nhau ti^ dang tan, dan^
huyén phù. dang nhu tuong dén càc Ioai vi khuàn. Mot so chat vị co va hiJu co tar
trong nc co anh huong dịc hai tói su phàt trién cùa cdc vi sinh vàt trong nc
Trong so cdc chat vị co phài ké dén càc ion Pb^^, As'^^, Cr^^, Ni'^... [3]

De giàm mùc dị gay ị nhiém cùa nc thài cịng nghiep tói cdc ngn nc
ni ed \à tuoi tièu trong bàn luan àn này chung tòi tap chung nghién cUu xù ly taci"
Ioai va ihu hói crom, niken trong nuóc thài bé ma nhà mày quàn dòi ZI 21.


PHANl
TĨXG QUAN

1. VAI TR( ) CLA NC VA TÀC DUNG DỊC HAI CUA CÀC ION KIM LOAI
TR( )NG NC

1.1.Vai trị cùa nuac:(l)

Nc là mot chat bình thmg vi tinh phị bién cùa nị nhuiìiz lai rat khàc
Ihng \'é tmh chat va ùng dung.
Ta dà biéì nc khịng the thiéu dugc trong dai song sinh hoat hàng ngày ,
còli trong còng nghiep nc cùng rat càn cho cịng nghiep hod hpc va nhùng
nghành co lién quan nhu dugc pham, thuc pham... a dị nc là mịi iing de tién
hành phan ùng hồ hpc, nc là chat phàn ùng de tao thành san phàm; nhiéu
khồng chat va ngun tó hồ hpc dugc tàch ra tu càc ngn nc co hồ tan
chùng .. Vói nhùng tinh chat di thuàng vón co, nuóc thuc su là nguycn liéu qui già
cùa cịng nghiep.
\'ói dién tfch gàn ba phàn tu bé màt trai dàt dò sàu trung bình 4km, bién va
dai duong co tdc dung diéu hồ nhiét dị trén trai dàt. Trong long dai duong co dén
40 nghìn Ioai cà sinh song , tóng lugng hàng nàm hàng chuc trieu tàn , rong bién
va nhùng nghành thàn mém chùa protit co già tri va cdc nguyén tó \ i lugng dugc
su diinu long rài làm thùc àn cho ngi. Vi vay nc khịng nhùng quan trpng dói
vói dói song, cịng nghiep ma con khịng thè thiéu dugc dói vói su song cùa rài
nhiéu lodi dịng \àt co ich trong nUÓc.


Hién nay con nguài dang tìm cdch su dung mot cdch khoa hoc cdc nguói
nuóc - mot tài san vó già trén trdi dàt, giù cho chùng khói bi nhiém bàn , nhàt là b
nhiém hồ chat dịc. Dịng thài , bang phuong phàp khoa hpc tàc dịng vào ni
con ngi khịng ngùng tao thém cho nc nhùng tình chat dàc bict khàc co lo
cho ky thuàt va dai song.

1.2.Vai trị sinh hồ va dịc tinh cùa càc ngun tó hoà hoc.
Càc ion kim lai nàng vào co thè co tàc hai lón vói càc enzim, dàc biet chùn|
co ài lue lón dịi voi càc phói tu chùa nhóm -SH va -SCH3 cùa càc enzim làm ma
hoat tfnh sinh hpc cùa chùng.(I I)
SH
enzim

S ^
+Hg^''

->

SH

Enzim

Hg + 2H^
S

^

Càc metalloenzim chùa càc ion kim Ioai trong càu trùc cùa chùng dugc thè
che bòi càc ion khàc co cùng kich thuóc va dién tich thì tàc dung sinh hod cùa ne
bi kim hàm , vi du Zn^"" trong mot so metalloenzim dugc thay thè bang Cd^^ thì se
dàn dén su nhiém dịc Cd^"".
Tu lau nguài ta dà nhan thày ràng cdc nguyén tó dang vét co mot chùc nàng
dàc bici nhu là mot Ioai chat hoat hod enzim . Chinh vi vay ma xuàt hién mot kha
nàng nguy hiém rat lón dói vói ca thè song do viéc mot so nguyén tó nhu Cd, Ni.
Pb ... Co thè thay thè càc nguyén tó càn thiét. Diéu này gay ra hói chùng nhiém
dịc \ à Jan dén lu vong. Ngoài ra cùng co khà nàng mot so ngun tó càn thiét ce

màt VĨI mot luong du sé làm rói loan chùc nàng sinh hồ bình thng cùa càc
ngun tó khàc do dị sinh ra bịi chùng nhiém dóc(l3)
2. DAI rU()N(J\'K CROM VA NIKEN
2.1.(Ì;Ì

thiéu chung ve crom(14)


Crom là nguyén tó nhóm d , so thù tu 24 trong bang he thịng tn hồi
Mendeleep. Crom ó dang don chat là kim Ioai óng ành, màu tràng xàm. Cron
nguyén chat rat deo nhung hgp kim crom voi mot so kim Ioai dùng trong ky thuà
lai là mot trong nhùng hgp kim cùng nhàt.
Crom don chat de bi thu dịng hồ trong axit nitric va axit sunturic dàc . Kh
dun nóng va dàc biet a trang thài nghién nhị crom bi nhiéu à kim oxi hoà , vi du b
chày trong oxy
4Cr + 3O2 = 2Cr203
Cdc hgp chat Cr(II) nguài ta mói chi bié't dugc mot it dàn xuàt nhu CrO mài
den, Cr(OH)2 màu vàng , CrS màu den, CjC^khịng màu... càc mi Cr(n) li
nhùng chat khu manh , chàng han chùng de bi oxy khòng khi oxy hod.
4[Cr(OH2),]'^ + O2 + 4H^ = 4[Cr(OH2)6]'^ + 2H2O
Nèu mịi trng nc khịng chùa chat oxy hod thì chùng se bi phàn hu>
dàn boi nU(Vc:
2C1CI2 + 2H2O = 2Cr(OH)Cl2 + H2
Càc hgp chat bàc hai cùa Cr(II) thuc té chi thè hién tinh bazo" , chàng har
CrO, CrtOH)2chi tuong tàc voi càc axit
CrO + 2H,0" + 3H2O = [Cr(OH2)6]'^
Cdc phùc aquo [CrCOH.y^^ va càc hydrat tinh thè CrS04.7H20 co mài
xanh nuóc bién.
Phùc chat hexaaquo [Cr(OH2)6]^"' co càu tao bat dien ùng vói càu hìnJ
electron

[5"']'^[7r(d)]^[ị']'


Cr(III) oxyt khó nóng chày (Tnc = 2265^C ) khịng tan trong nc, kiém ha
axit . Ban chat lng tinh cùa nị thè hién khi nàu chày vói cdc hgp chat tuong un
chàng han nàu chày Cr203 vói kalidisunfat tao thành Cr(III) sunfat:

C r : 0 . + 3K2S2O7 = Cr2(S04)3 + 3K2SO4
Con khi nàu chày CriOj vói kiém va càc oxit tuong ùng thì tao thàn
xocromatdll):

2KOH + Cr203 = 2KCr02 + H2O
Khi de yèn Cr20vxH20 dàn dàn chuyén thành Cr(OH)3 va màt hoat tini
Cr(OH ) này tan nhiéu khi co màt axit hoàc kiém.
Cr(OH)3 + 3H3O" = [Cr(0H2),]'^
Cr(OH)3 + 3 0 H = [Cr(OH),]'
Co thè biéu dién qua trình chuyén hoà Cr(III) trong cdc phùc anion v;
cation nhu sau:
OH
n[Cr(OH2XJ^^

^

OH
Cr(OH)3(OH2)3]^;

H,0"

^

n[Ci(OH),]^H.O^

Cr(OH)3

Trong dung dich cdc hgp chat Cr(III) it nhiéu déu bi thuy phàn. Co thè xen
suhình thành phùc chat hydroxopenta aquo [Cr(OH)(OH2)5]^'" là giai doan dàu cu;
qua trình thuy phàn càc halogenua, sunfat, nitrat cùa Cr(III):
[Ci(OH2)J^^ + H2O . i ^ [Cr(OH)(OH2)5]'^ + H30^
Chi co

oxytcrom

CrO. va càc

halogenua

Anhydi itcromic de tan trong nuóc tao thành axit cromie

Cr02F2, CrO,Cl2 là ben


Cr03 + H2O = H2Cr04
Cho axit tàc dung vói dung dich dàc kalicromat, thì màu cùa nị dàu tién I
da cam do sau dò bién thành màu sàm hon do càc dicromat rói tric(Mnat dugc ta
thành.
2K2Cr04 + H2SO4 = K2Cr207 + K2SO4 + H2O
3K2Cr:07 + H2SO4 = 2K2Cr30io + K2SO4 + H2O ..v..v...
Khi làm lanh va axit hoà tiép tue dung dich bang axit sunfuric thì nhùn
tinh the anhydritrcomic dị sàm sé tàch ra:
K2Cr04 + H2SO4 = Cr03 + K2SO4 + H2O

Con néu cho kiém tàc dung lén polycromat thì qua trình dién ra theo hng
ngugc lai va thu dugc cromat. Co thè biéu dién qua trình tuong ho cromai va
dicromat bang phuong trình phàn ùng thuan nghich:

2C1O4' + 2H3O" == C r 2 0 / + 3H2O
Càc chat Cr(VI) là nhùng chat oxy hồ manh . Trong qua trình oxy hod kh
chùng chu\én thành càc dàn xuàt . Trong dị a mịi trng trung tinh sé tao thàn
Cr(ni)hydroxit .

K,CnO- + 3(NH4)2S + H2O = 2Cr(OH)3 + 3S + 6NH3 + 2KOH
Trong mịi trng axit tao thành cdc dàn xt phùc cation.
K2Cr20 + 3Na2S03 + 4H2SO4 = Cr2(S04)3 + 3Na2S04 + K2SO4 + 4H2O
Trong mòi truàng kiém sé tao thành càc dàn xuàt phùc anion [Cr(OH)J'^*

K2Cr;0 + 3(NH4)2S + 4 K 0 H + H.O = 2K3[Cr(OH)6] + 3S + 6NH.
Cdc hgp chat cùa crom co ùng dung róng rài trong còng nghiep vf du Cr2C
dugc dung de dièu che som màu va càc chat xùe tàc Cr03 dùng de diéu che crom v
ma croni cac chi tiét mày va ngoài ra càc hgp chat cùa crom con duac dùng tron
phàn tK h hồ hpc \'à tịng hgp hồ hpc.


3K:Cr:07 + H:S04 = 2K2Cr30,o + K:S04 + H:0 ..v..v...
Khi làm lanh va axit hoà liép tue dun^ dich bàns axii sunfuric thì nhùr
iinh thè anhydritrcomic dị sàm se tàch ra:
K:Cr04 + H:S04 = CrO^ + K2SO4 + H^O
Con néu cho kiém tàc dung lèn polycromat thì qua trình dién ra theo hiran^
nguuc lai va thu dugc cromat . Co the biéu dién qua trình urang ho cromai va
dicromai bang phuang irinh phan ùng thuan nghich:
2Cr0.-- + 2H30^ ^

Cr.Of + 3H2O

Càc chat Cr(\'I) là nhùng chat oxy hoà manh . Trong qua trlnh oxy hoà kf
cliùng ^.hu\én ihành cac dàn xuàt . Trong do tV niòi iruòng irung linh se tao thàr
Crdlhhydroxii .
K2Cr:0- + 3(NH4»:S + H:0 = 2Cr(0H), + 3S + 6NH; + 2K0H
Trong mói inrịng axii tao thành càc dàn xuài phùc cation.
K^CrO- + 3 \ a : S 0 ; + 4H:S04 = Cr2(S04)3+ 3Na2S()4 + K2SO4+ 4H2O
Trong mịi trng kiém se tao thành càc dàn xt phùc anion [Cr(OH^|^'
K^Cr.O- + 3(\H4):S ^ 4K0H + H.O - 2K,[Cr(0H),] + 3S + 6NH3
Càc ho'p chài cùa croni co irns dune ròns rài fronti cune nghiep vf du Cr.C
diroc dùng de dièu che ^on màu va càc chat xùc làc CrO^ dùng de diéu che crom \
ma crom càc chi lièi mà\' va ngoài ra càc hgp chat cùa crom con dugc dùng tror
phàn ifch hồ hoc va tịng hpp hồ hpc.
2.2.Giói thiéu chung ve niken[I4]
.\ikcn là neuvèn tó co so thù tu 28 tronn bami HTTH, co iranu thài oxi he
2

Trcn trai dal niken nàm dirai dang 5 dóng vi ben. Luong lón niken làp trun

inuig quang siinfua dịng niken ó dang do'n chàl niken la kim Ioai tràng ành kim
niken tao thành 2 dang tkùi Ui>ili niken lue phmmg lón lai duói 25(/^C va niken e


mang làp phirong tàm dién . Niken co tinh chat sàt tir va co khòi krong rièng 8,
g/cm . nhiét dị nóng chà\ 1453"C , nhièt dị sịi 3000^C . Niken co càu ta
electron tircmo tu Co.Fé nhuns co hoat tinh hoà hoc kém Co, Fé . \'ai Oj niken ci
bàt dàu tàc diing a 500°C , khi dun nóng , nghién nhoselcn. phot pho. asen. aniimon

oxi hoà. Niken tao thành càc hop chàl co lièn k(

kim Ioai vai da so càc nguyén lo ké trén NÌ3S2, Ni^Se.. NÌ3P. Ni.As, Ni;C. Ni.I
NiB. Xiken co khà nàng hàp thu mot lugng lón hydro tao thành càc dung dich ràn.
\'ai càc axit . kiém niken co tinh chat tuong tu Fé, Co là rat ben ve phuon
dién hồ hpc, chi iham già phàn ùng ó nhièt dị cao.
Xiken chù yéu duoc Jieu che tu quang sunfua dóng niken. kim Ioai niken t
do thuònu duo'c diéu che bàn^ càch dùn^ cacbon khù NiO . Nsuói ta tinh eh
niken hàng càch dièn phàn Jung dich nikensulat. Càc kini Ioai tap chat platin kòr
theo dugc tàch ra duai dang hùn anot.
Niken chù yéu dùng de san xuàt càc hgp kim niken va ihép pha luyèn (the
khòng p, chiù nhièt). Tu niken nguòi la che tao ra nhùng thiét hi dàc biet cho cà
qua trình san xt hồ hoc. Nị con dugc dùng làm càc lóp ma bào ve \à trang li
tren kim Ioai khàc.
0 dang hgp chat niken tao thành càc dung dich ràn lién tue vai kim loi
nhóm \'in (trù Ru va Os) mangan va dóng. Con vói Cr. Ti, AL Be. Ru. Os va cà
kim Ioai khàc . niken cho dung dich han che . Trong so càc hgp chat kim loai cu
niken. quan trong nhàt là Ni;.AL XiMn , NiAl. Chùng tham già vào thành phàn cà
hpp kim cùa niken. làm cho nhùng hgp kim nà\' c6 nhCrng tinh chat ca . ly , ho
quy già. Càc kim Ioai càng nàm xa niken trong bang HTTH, thì càc hgp chat kir
Ioai cùng kiéu tao thành co lién kéi càng ben va tinh ben nhiét càng cao han. \'i d
dò ben lièn két va tmh ben nhiét tàng lén trong day Xi^Fe, NÌ3Mn, Xi^Cr, Xi^X
X13T1. Càc hgp chat kim loai Xi^.Mn , XijFe, PtXi^ co imh sài lù.
Xiken-crom Là hop kim co dién irò cao. co tinh ben. chiù nhiét nhà man
Cr^O; nèn diroc dùng róng rài làm phàn tu dot nón^ tromz kv thuàt dicn. Tron^» s
càc hgp kinì sài - niken phai ké dén inva, nị khịng hi dàn nị khi dot nóng, plaiin


co he so dàn nị nhièt sións nhu thuv tinh, duoc dùn^ làm chat thav platin de o-Ì
vói thuy linh....

Càc hgp chat Ni(II) co so' phói tri 6 va 4 ùng vai su phàn bó càc lièn k«
theo hình bàt dién va hình vng phàng (lai hồ dsp") . Càc phirc chat bàt dièn ci
Xi(II) ihuàn tu con phùc chàl vng phàng thì nghich tu.
Trong so càc phùc chàl cation cùa Ni(II) thì phùc aquo va amino là ben v
co càu trùc electron nhu sau :

Phuc chat aquo co màu lue sàng:
NiF;.6H,0 . Ni(N03),.6H,0 , NiC03.6H,0 ....
Phuc chat amoniacat deu co màu xanh dam , tirong dòi de tao thành.
NiCl.+6NH. = [Ni(NH-.),|Ci:
Nhà eó sir tao thành amoniacat ma Ni(()H)j tan duoc khi co màt amoniac v
miiòi a moni
Ni(C)H)> + 6NH, = [Ni(NH,)J(OH),
Ni"'^ co ciw phàn lirig chinh sau:
a- Phàn ùng \ói NaOH
NÌ--+20H = N i ( O H ) : ^ l u c
Cùng giòng nhu sai . Ni"* co the bi oxi hoà bài càc chat oxi hoà manh nhu
Br: . CI: i^o thành Ni^^
2Ni(0H): + Br, + 20H- = INifOH), + 2Br "
b- Phàn l'mg voi NH4OH
NiCl: + NH4OH = NiOHCl + NH4CI
NiOHCl + 5NH,0H + NH.Cl = [Ni(NH j , ] - ^ + 2Cr + 6H,0


e- Phàn urng vai (NHjìS
Trons mịi tnrcmg axit NiS khịng hình thành , nị két tua khi tàc dung va
amonisufua tuong tu Co'".
(NHJ^S + Ni-^ = NiS + 2N'H'"
NiS co 3 dang thù hinh

a. p. y , de' hui dang a chun sang dang p

va

chi tan trong nc cng thuy.
d- Phàn irng vói dimetylglioxim.
OH
I
H,C - C = N
I

+N3--:.\'H=

HC-r=\

O... H - O
t
I
H,C - C = N
N = C - CH,
i
.\i
1
H,C-r=N

+2NH4

N=C-CH.

I

'

^

OH

0-H....U

2.3- Dòc tinh ciìa crom:
Kim Ioai nana co trons niróc thài ềv dòc hai cho con nmrài . dòng \àt, thm
\ài. Tuv thuóc vào tùne kim Ioai nàn^ va hàm luani^ cùa chùm^. Dịi vói crom ne
iiàv ành bne lón dén con neirói va dịns thuc vài.
Doi vói con ngi [9]:
Trong nc thài crom ó dang Cr^"" va Cr^^ nhtmg Cr'^ thiróng gap hon
Dang nà\' bi anh hiróng bịi mùc dị khù cùa ion kim Ioai trong nuóc va cà càc ho]
chàl hfru ca co linh khù.
Ngn góc cùa nị là do chat thài tu còng nghiep ma va qua trinh dot chà;
càc nhièn lièu hoa thach .
Hiép hói \^'H0 (Worrld Health Organization) tìm thày 17 ngn nc ngàn
va mot ngn nc bé mal co chùa nóng dị Crom tịng L.OH^ km hon 50mg/] . \'à(
nhùim nàm 1^69 dén nàm 1980 lièn dồn cùu tra the uiói dà de ra chi tièu ch<
nc ng vói tịng nóng dị crom trung bình là lOmg/l dói vói nuóc bé mal v
16mg/l dói vói nuóc ngàm.


Crom co dòc linh khà cao , chi càn mot lugng nhò co thè' gay bénh cho cor
nguòi. Khi nò xàm nhap vào co thè ngi tàc hai lón dói vói càc enzim , nị tha)
the nhóm -SH- trons enzim làm mài hoat tinh cùa enzim.Do vav nò sàv bénh che
ngi: Gay bénh gan, thàn , dói loan dng ho hàp.

Xé'u bi nhiém dòc Cr^^'màn tmh co the gay vièm da, lt da.
Xgi hay dịng vài tiép xùc vói Crom qua duóng ho hàp sé hi ung thu.
Dói vói dóng vàt [13]:
Xguói ta khào sàt su song cùa cà chép bang càch ngàm trung cà sau khi thu
linh vào trong nc chùa Cr'^"" ó nóng dị 3.9 - 9.6 mmol/1 lai pH= 7,8 crom
khịns ành hns dé'n tv le nị trùns va tv le màc bénh tuv sóniz cùa cà.
XhuriiZ \ói nón^i dị 9.6mmol/l \'à pH=6,3 làm ^iàm tv le n(V trùnu, tànu tv lè
tu \ong.
Xé'u ngàm irùng cà trong nc co nóng dị 3,9mmol/l ị pH=7.8 thì làm tàng
su két dinh cua nhùng tè bào tiet ra chat nhà\'. Xc co nóng dị 3,9 mmol/1 lai
pH=6.3 tv lè màc bénh luy song cùa cà tàng, mang va vay khò hon. khà nàng chiù
rét kém hon.
Xhu vàv lai pH= ~.S tv le tu \'ono va tv lè màc bénh tuv són^ là khịnu dànu
ké so vói lai pH=6.3.
Xgirói la cùng thày crom gà> anh hng dén qua trình phàt trién thuc vài,
nhu gay bénh vàng là dói vói lùa.
Do crom ành hng xàu dèh mịi trng va gay tàc hai dén cc song
con ngi, dịng. thuc vài. Tị chùc vie the giói WHO dà dua ra qui dinh hàm
lirgng cho phep cùa crom trong nuóc uóng là 0.05mg/l
0 X'ièt nam , Bò khoa hoc còng nghè va mịi trng cùng dà dua ra mot so
chi ticLi chn tanì ihói ve hàm lugng crom trong nc nhu sau:
•

ysc thai

: O.S - 3mg 1

•

Suac bé mài

: 0.5mii/l

16


Xuóc àn. sinh hoat : 0.05mg/n
2.4.Doc tinh cùa niken [12):
Trong nuóc sinh hoat va nuóc tu nhièn thuàng fi gap niken. nị chi co a mị
so' n^n nc chàv qua càc vùns co chùa quàns niken va eó nhiéu trons niróc thà
mot so nhà mày lun kimvà hồ chat dùng niken . Trong nc niken thrnì
tịn lai Xi"' dang phùc xianua.
Xc chùa Xi'"" gay ra chiìng ngùa , vièm da ó nhùng ngi nhay càm vó
niken va gay ngị dòc do cacbonyl niken . ành huòng phò bién nhàt do tiép xùc va
niken là "chùne nsùa niken"' chu yéu là nhùns n^i làm ma niken.
Xgồi ra cùng xày ra hién tugng ngò dòc niken do hit phài bui niken. Dà ce
mot so tài lièti chi ra ràng mot so còng nhan làm trong nhà mày linh luyèn niker
màc phài bénh ung thu phói. hgng va mùi. Xguyèn nhàn chfnh cùa \àn de này vàr
chua giai thich dugc hoàn loàn nhung ngi la cho ràng nị co lièn qtian dén niken.
Xhùng nghién cùu cho biét dòc linh dàc bici cua cacbonyl niken dirói dan^
nho. min làng dgng trong phói ị diéu kién àlm cùa dich phói gay nèn ki'ch ùnt
xuiii: hu\èi \à phù né ị phói.
Do dị neirịi ta cho ràns nsns khịnu dịc là 10'^ ppm chfnh là nóns dò tò'i
da cùa cachon\ 1 niken trong khòng khi ma ngirói cịng nhàn tiép xùc qua 8 gió làrr
viéc ma khịns !^à\' tịn hai sire kh.
l

GIĨI THIÉU VE KHO.AXG SÉT:{8}
Dal set là mot Ioai quàng dàc biet , dugc con ngirói biét dén va su dun^

trong dói song lù càch day hàng nghìn nàm . Néu dua theo dac tinh de nhàn biét ce
thè dinh nghla khoàng set nhu sau:
"' Dal set là Ioai quàng dang dal min . khi trịn thém nc trị nèn déo co tht
tao hìfìh ihco \ mn, de khị vàn giù ngu>cn hình dàng dị, khi nung lèn thì chàc
dàc thành dà".
Xgà> nay ngi la xàc dinh dugc ràng dal set la hon hop chùa nhiéu khồng
vài trong óó khồng vàt set là chù u (trcn 707^ ) con lai là khoàng vài phi set nhu


thach anh. mica, gippit ..- ngoài ra trong dàt set con càc Ioai khồng vài hiìu ce
là san phàm cùa qua trình phàn huy xàc dịng thuc vat.
Xói chung tàt cà càc khoàng set déu co dang càu tao lù nhùng tàm tu dièn
SiO/' va bàt dièn [AKOH)^]'^' . càc tàm tu dién va bài dién déu co càu tao lóp.
Chinh nhó cà'u tao lóp va kich thuóc cùa càc hat nhò nèn dàt set co linh déo, co
kha nàng tao hình két di'nh. Xgồi ra. dàt set co dac tùih quan trong nùa ma ngày
na\ dang dugc càc nhà klioa hoc nghién cùu \'à su dung là su tha\' thè dich chuyén
càc cation trong càu trùc dàn den khà nàng hàp thu va trao dòi giùa càc cation cùa
khồng vói càc cation ben ngồi. Ca che cùa qua trình này dugc giài thich nhu sau:
Càc cation Si"^"" ị tàm lù dièn va Al"^ ò tàm bàt dién co thè bi thay thè bòi
càc cation co dièn tich he hon nhu Cr-^"^, Xi""*" .v.v.. làm cho khoàng set tich dièn
àm. Càc cation bù trù dien tfch àm dị khà nàng trao dịi vói càc cation nàm
trong nìịi irtróng tiép xùc \'ói kliồng set.

Dira vào càu trùc chù u là càch xàp xép giùa càc tàm tu dièn va bàt dièn
ma nguòi la chia chùng thành cac Ioai khàc nhau: caolinit . moniorilonit
3.1. Khồng set nhóm caolinit:

• 60H
0 4A1
Q

o

I
40+ 20H

•-J

•r ^.

é

.0..
TO----

-=a

O-

.---^Or.
- ^

18


Trén hình cho ta thày mịi lóp caolinit góm 2 là tu dién SÌO4 quay dinh ve
phia 2 là bàt dièn lai nùt mang li chung thì OH" duoc thay thè bang O*" . \-\ bàn
kfnh cùa O"" bàns IJóA"" rat lón so vói bàn kinh cùa Si"*"" là 0,39 A' nèn mans tinh
thè caolinit góm phàn mang O"" va OH" gói gém chàc dàc con càc cation Si"*"*",
.\1Ì:""..^

-V .. nàm trons vùns chóns cùa mans anion dị

3.2. Khồng set nhóm montmorilonit:

80
4Si
40+ 20H
4A1

40+20H
4Si

19


Nhóm khồng này con ggi là khồng set 2/1 vi mịi lóp cùa khồng set nà]
góm 2 tàm tu dièn va mot làm bài dièn . Hai tàm tu dièn cùng quay dinh chung và(
làm bàt dièn ị siùa.
Mang li cùa khồng này ihng su thay thè cùa Al'"*" bang Cr-''. ¥c-^ ..
va vi tri cùa .Si"* thay thè bịi Al^"" ... su thay thè này làm lồn mang luói tfch dier
àm . Càc cation Xa"". Ca"" ... bù vào dièn tfch thiéu dị dugc phàn bó giùa càc lóp
Cịng thùc gàn dùng là .Ah[(OH).SÌ40io] • nH^O trong dị nH.O là nuóc hàp phu .
Net dàc bièt cùa càu trùc khồng vat nhóm nà\' là càc lóp càch nhau bịi 1
mal anion O"'. do dóu khịng co lièn két hydro giùa càc lóp làm cho khồng vài ce
dị phàn tàn cao . Canon bù trù cho su thav thè dóns hình khịns dóns hồ tri dtrox
phàn bó giùa càc lóp, mal khàc càc cation này hi hydrat hồ theo mùc dị khàc
nhau nèn de dàns trao dịi vói càc cation trons duns dich tiép xùc vói khồns
set. Do dị khồng set này co dàc tfnh tnrong nị manh. Khồng set monlmorilonil
chùa cation trao dói là Xa"" co lèn là set benKìnil .

4- MOT SO FHLOXG l'HAP XL LV \ À THU HOI CROM, NIKKN TU NlTĨC
THAI CỊXG XGHIÉP.
Thịng thuóng de xù ly va ihu hói crom tu nuàc thài cịng nghiep , ngi tei
dùng phirong phàp : hồ hoc. hoà ly. sinh hoà.
Phuong phàp hoà hoc va hoà ly là nhùng phirong phàp dùng de xù ly thu hói
kim Ioai quf hồc de khù chat dịc . càc chat ành hircrng xàu dói vói giai doan làm
sach sinh hoà sau nàv.
Ca so cùa phuong phàp hoà hoc là phàn ùng hồ hpc , càc qua trình hồ \y
dién ra giùa chat bàn va hoà chat cho thém vào.
Xhùng phan img dièn ra co the là: phàn ùng oxi hoà, khù, phàn ùng tao kél
lùa. phàn tmg phàn huy.
4.1- Phuong phàp trung hoà:|6j
y>uàc ihai san xuàt trong nhicu ITnh \'Uc cịng nghiep co chTra axit hồc
kiém. de ngàn ngùa hicn tuong xàm thuc cua axit, kicm nguói ta dung phircmii

2C


phàp trung hoà. Phuang phàp này nguài ta dùng de làm mot so muói kim Ioai nànj
làn^ xuóns va tàch ra khoi nuóc thai.

Trong truóng hgp lugng axit trong nuóc thài nhiéu thì phài thém kiém hoac

vói. Ngugc lai trong nc thài nhiéu kiém thì phài thém axit de tao mịi trns
truns tfnh, kèm theo mot so chàl két tua tao thành làns xnsTa co sa dị sic ly crom bang phitong phdp trung hồ nhu sau:

Crịm trone nuac thài
chtia axit .Niken dóng

•T

j . »

Trung liồ Cr"" bang
NaOH;
Ca(OFÌ).;Na,C0,

Khù Cr^'' hhng SO,
NaSO^; FcSO^ mòi'
triTcme H^SOj

Két tua C r " bÀng
BaCl,, BaCO^ mịi
trucmg NaOH

i

Tnine hồ dén két
tua kim Ioai

Chat thài dang rAn

21


Suac thài còng nghiep co chùa crom kèm theo . niken hồc dóng dugc xù 1)
bàns ba càch làm sau:
Phuong phàp trung hoà Cr^^bàng NaOH, Ca(OH): hoàc Na.CO, tao kél tùi
hydroxit :
Phirong phàp khu Cr "^ bang SO. , NaHSO^ , FeSOa trong mịi trng axit
sau dị dùng tiép phuong phàp trung hoà trén.

Phuong phàp két tua Cr^"" bang BaCl.. BaCO, trong mịi trng NaOH. Ci
cùng dùng phuong phàp gan loc de tàch rièng chat thài ò dang long va ràn.
Tu bà ihai ràn thu dugc , eó the tàch va thu hói crom ị dang sach bang
phuong phàp hồ ly nhu phirong phàp sàc ky. phuong phàp dién hoà...
4.2- Phuong phap dién hoà :[\5 \
Phirong phàp này ihirc chat là phàn irng oxy hoà khù thuc hicn irèn càc dièr
cuc nhànì phà huy tap chat dịc hai trong nc thài. ihu hói càc kim Ioai quf rói diry
\'ào su dung lai trong dà\ chu\èn san xuàt.
Day là mot trong nhùng phuong phàp quan trong nhó co qua trình dièn phàr
càc ion kim Ioai nàng \à anion de phóng dicn trong niróc thài se hi kél tua làng
dgng lai. Phirong phàp này cho phép giani lugng cation kim Ioai , do chùng chur
thành trang ihài ngun tó.
Qua trình dièn phàn phu ihc vào dièn thè. Ciróng dị dịng. thói gian, cài
tao dièn cuc va nóns dị duns dich.
*— •

\— •

Kim Ioai dugc tao thành trén bé màt calót theo phàn ùng:

M-^ + ne = \r
Khi dùng phuong phàp này de xù ly nuóc thài ta chù y dén tfnh phùc tap cù^
mịi triróng de giàm nhiìng phàn ùng phu . gay ành hir(':mg dén qua trình oxy hot
khu hồc càc phan ùng pini này the dàu dịc dièn cuc khòng su dung lai duac.
Hièu suàt dién phàn se tàng néu la làng dien tfch bé mal dicn cuc va he se
chu\cn chat siùa chàl lons N'à dièn cuc.


Phuang phàp dièn phàn dùng de xù ly kim Ioai trong nuóc thài vói hàn
lugng lón co g/1 . Hàm lugng kim Ioai sau khi xù ly eó the dal tói mg/1 . \'ì va;

phuang phàp dién phàn dugc su dung róng rài de tàch kim ioai tu oxit hồc duni
dich mi kim loai . Thịng thng phàn huy chat dịc hai va thu hói chat quy hién
là hai nhiém \'u dóng thói . XTió qua trình oxy hồ khù càc chat dòc hai trò ihànl
khòng dòc hai \'à ihu hói dugc chat quf de tài san xuàt.
Dua vào phuong phàp này truóc day nguói la dà dièn phàn dung dich CdSO
,ị dién the 3v . thói gian là 2 gió . pH= 8 de thu hói Cd . Qua nghién cùu dà ch(
thày hiéu suàt thu hói Cd lón nhàt là 789^ dói vói dung dich CdS04 dem dièn phàr
co nóng dị nho nhàt là 9.8. lO'Wl.
Cùng dua vào phuong phàp dién hồ ngirói ta dà dién phàn dung dici
K^Cr.O? 0,06 X de thu hói Cr . Qua nghién cùu càc qua trình khào sàt nhùng i
tó anh hU('mg dén hièu suàt cua khà nàng thu hói cho thày: ó dien thè 4\ . T\M
gian dièn phàn la 2 gió . pH dung dich 1,5 va nóng dị Cr ^'^ trong dung dich truóc
dien phàn là 0.0(.>"5 X cho hièu st thu hói tịt nhàì.
4.3- Phuong phàp hàp phii
4.3.1- Xguyén ly chung cùa phuong phàp hàp phu: \? |
Phuong phàp hàp phu dugc xù ly róng rài de xù ly nc thai cịng nghiep v
phuong phàp này rài van nàng. no cho phép xù ly nuóc thài chùa 1 hồc nhiéu loa
chàl hàn khàc nhau, ké cà khi nóng dị chat bàn trong nc thài rat ihàp . Xhu va)
phuong phàp hàp phu con co the dùng de xù ly triéi de nuóc thài sau khi dà xù 1}
bang càc phuong phàp kliàc.
Hién tuong tàng nóng dị chàl tan trén bé mal phàn chia giùa hai pha ggi \i
hién tirong hàp phu . Hàp phu co the dièn ra ò bé mal bién giói giùa hai pha Iòne
va khf . giùa pha long va ràn . Trong còng nghè xu ly nuóc thài khi nói ve phuonc
phàp hàp phu tire là nói ve qua trình hàp phu chat bàn hồ tan ị he màt bién sió
giùa pha long \à pha ràn.


Hàp phu càc chat bàn hoà tan là két qua cùa su di chuyén phàn tu cùa nhùn
chat dò tu nuóc vào bé mat chat ràn (ggi là chat hàp phu) duói tàc dung cùa truón
lue bé mài . tnróng lue bé mai hai dang:

•

Hydrat hồ càc phàn tu chat tan tue là tàc dung tuong ho giùa nhùng pha
lù chat bàn hồ tan vói nhùng phàn tu nc trong dung dich .

•

Tàc dung tuong ho giùa nhùng phàn lù chat bàn hi hàp phu vói càc nguyé;
lù tr;^n bé mal chat ràn.
Hai tàc dung tuong ho trén day dói khàng nhau . Tàc dung hydrat hồ càn;

manh thì càc chat bàn càng khó hàp phu vào bé mal chat ràn va ngugc lai . Tà
dung hydrat hoà càng manh khi chùa càng nhiéu nhóm hydroxyl trong phàn ti
chat bàn . vi nhóm hvdroxvl co nàns luons hvdrai hồ lón do chùng eó lién kO
hxdro \ói ^àc phàn lù nuóc .
Phàn lù chat bàn co dièn tfch làm cho phàn lù nuóc huóng \'ào bao hoc xuni
quanh . Phan tu chat bàn khi phàn ly thành ion sé hàp phu vào bé màt chat ràn vó
nàng lugng rat nho so vói phàn lù cùa chfnh nhùng chat dị khi khòng hi phàn ly.
Xhùng chat co càu trùc phàn tu vói lièn kél kép tue là licn két cóTT-dién ti
thì sé co li:: hàp phu manh nhàt . Nhu vay néu trong nU('^ thài chùa càc chàl macl
thàng khịng nhóm dinh chi'rc de tàng lue hàp phu . hồc chùa càc chat hùu c(
dièn ly manh thì se tón rat nhiéu chat hàp phu. Phuong phàp hàp phu khịng thi
dùng de thu hói càc chat nhu rirgu don chùc, glicol , nhimg sé cho hièu qua cao kh
xù Iv nuóc thài chùa càc keo dièn Iv . vi ion cùa chat này sé cùns vói mi khồni
trong n^ sé tao thành mixen . tue là dàn tói hién tugng khù hydrat mot phàn.
De dành già lue hàp phu nguói ta dùng chi tièu giàm nàng lugng hàp phu ti
do ( A Hip» khi thuc hién hàp phu mot chat trong diéu kién tièu chuàn tue là dun;
dich cuc loàns.
D'àc bièl dàng chù y là khi hàp phu càc axit va kiém hùu c(/ yéu, vi ta d
bici khi co axit manh hồc kicm manh thì vice phàn ly càc axit u hồc kiém véi

sé khịng dièn ra. Do dò vice hàp phu càc axit yéu sé dién ra rat manh va hồn tồi
khi già tri pH cua nc thàp va iirang ùng vói kiém yéu khi pH cao.


Nói chung vói da so càc chat bàn , khi hàp phu eó thè xàc dinh già tri pH to'
uu . Xéu càc Ioai nuóc thài eó già tri pH tói im khàc nhau thì hồc là phài thu(
hién hàp phu ò nhùng thùng hay thàp hàp phu rièng biét de tao pH tói uu cho tùns
Ioai nuóc thài , hồc là cho hịn hgp càc Ioai nc thài nói tiép qua càc thùng hà{
phu vói diéu kién làn lugt tao khồng pH tói uu cho tìmg Ioai nc thài. Néu khịn^
tao dugc già tri pH lói uu klii hàp phu càc chat bàn hùu ca phàn 1> yéu trong n^
thì sé tón hao nhiéu lugng vài liéu hàp phu ma vàn khịng dal dugc hiéu qua mon^
mn . Xhu vày khi xù ly nuóc thài bang phuong phàp hàp phu thì dàu tién se loa:
dugc càc phàn tu cùa càc chat khịng phàn 1\ thành ion rói sau dị mói Ioai dugc
càc chat phàn 1\'.
Khi hàp phu sé kèm theo hién tugng giàm nàng lugng tu do ò dang nhiét toci
ra . Do dị qua trình hàp phu sé dién ra manh néu kip thói hùt nhièt tồ ra khịi mịi
trng , nghTa là néu thuc hién hàp phu ò nhici dò thàp cùa nuóc thài . Ngugc lai.
nèu nhièt dị cua nc thai cao sé co the dién ra qua trình khù hàp phu . \'ì vày
thuc té ngirói la dùng nhièt de phiic hói khà nàng hàp phu cùa càc hai ràn là dira
\ào nguycn tàc này.
4.3.2- Qui luàt chung cùa qua trình hàp phu:
Qua trình hàp phu

là qua trình ihuàn nghich. NghTa là

sau khi chat hàn dà bi hàp phu rói, eó the di chuyén ngugc lai lù bé mài chat hàp
phu \ ào dung dich . Hién lugng này ggi là khù hàp phu .
\'ói nhùns diéu kién nhu nhau , toc dò cùa qua trình thn nshich tucm^j
ùng t\ le \ói nóng dị chat bàn trong dung dich va trén bé mal chat hàp phu , khi
nóng dị chat bàn trong dung dich dai già tri cao nhàt thì toc dị hàp phu cùng lón

nhàt. Khi nóng dị chat bàn trén bé mài chat hàp phu tàng thì so phàn tu dà hi hàp
phu sé di chu\ èn trò lai duns dich cùns càns nhiéu hcm
Tn)ng 1 don vi thói gian so phàn tu hi hàp phu lù dung dich lén bé mài chat
hàp phu bang so phàn lù di chuycn ngiroc lù bc màt chat hàp phu \ai) dung dich thì
nóng dị chat bàn hoà tan trong dun:^ dich se la mot dai luons khịns dói Non" dị
nà\ soi là nóns dị càn bàns .

25