Nguồn gốc, sự di chuyển và các tương tác của các hợp chất crom trong môi trường thủy quyển

HĨA MƠI TRƯỜNG
Chủ đề: Trình bày nguồn gốc, sự di chuyển và các tương tác của các hợp chất Crom trong
môi trường thủy quyển


1

MỞ ĐẦU

TÍNH CHẤT VẬT LÝ,

2

3

CROM

HĨA HỌC

THỰC TRẠNG

NGUN NHÂN, NGUỒN GỐC

SỰ BIẾN ĐỔI CỦA CROM TRONG NƯỚC

6

7

ẢNH HƯỞNG

PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ


Mở đầu:

•

Với tốc độ cơng nghiệp hóa và đơ thị hóa nhanh Việt Nam đang phải đối mặt với
nguy cơ ơ nhiễm mơi trường nghiêm trọng.

•

Ơ nhiễm mơi trường nước đang là vấn đề được quan tâm nhiều.

•

Ơ nhiễm kim loại nặng có tầm ảnh hưởng lớn đến mơi trường nước.

 


TÍNH CHẤT

VẬT LÝ

HĨA HỌC

 

Là kim loại nặng, dẫn điện và dẫn nhiệt tốt, rất khó nóng chảy và

khó sơi (liên kết kim loại bền).

 

 


Thực trạng:
Một số hình ảnh của dịng sơng Tơ Lịch (7/11/2019)
Nguồn nước Hà Nội bị ô nhiễm bốc mùi hôi thối.


Nguồn gốc:

•

Trong nước, crom tồn tại ở 2 dạng Cr(III) và Cr(VI). Hợp chất Cr3+ hầu như
không độc, thường tồn tại trong môi trường axit, nhưng trong môi trường kiềm
lại tồn tại ở dạng hydroxyt Cr(OH)3

•

4hoặc Cr(OH)

Tuy nhiên, ở hợp chất Cr6+ là những chất oxy hóa mạnh và độc hại đối với động
thực vật và con người. Nồng độ của chúng trong nguồn nước tự nhiên tương đối
thấp vì chúng rất dễ bị khử bởi các chất hữu cơ.


NGUN NHÂN

Tự nhiên và bụi phóng xạ

Sinh hoạt

Trong cơng nghiệp

Ngun nhân khác :khí đốt
,phân bón ,…


•

Sự phong hóa của các thành phần đá, sự sói mịn của crom và các
bụi phóng xạ khơ trong bầu khí quyển.

•

Nước thải chưa được xử lý trực tiếp ra mơi trường

•

Nước thải trực tiêp của cơng ty TNHH may mặc dệt kim Smart Shirts
Viêt Nam tại tỉnh Hưng Yên.


Sơ đồ thể hiện sự có mặt của crom trong môi trường

Rác thải bừa bãi ra môi trường.

Bảng 1: Chỉ tiêu crom trong nước thải công nghiệp của Việt Nam năm 2015
Bảng 2:Tiêu chuẩn chất lượng Crom trong nước mặn của Việt Nam
Thông số

Đơn vị

Giá trị giới hạn

Thông
A

Crom(VI)

Ppm

0.05

B

0.1

C

Ppm

0.2

1

Giá trị giới hạn

số
A

B

0.05

0.05

0.1

1

0.5

Cr(VI)
Crom(III)

Đơn vị

Ppm

2

Ghi chú: Nước thải công nghiệp có giá trị nồng độ Crom :
≤ Giá trị quy định trong cột A có thể đổ vào các khu vực nước
dùng làm nguồn nước sinh hoạt.
≤ Giá trị quy định trong cột B chỉ được đổ vào các khu vực nước

dùng trong các khu vực nước giao thông, thủy lợi, tưới tiêu, nuôi trồng thủy

Cr3+
Ghi chú:Ppm

Cột A áp dụng đối với nước mặn có thể dùng làm nguồn nước cấp nước thải
sinh hoạt nhưng phải qua quá trình xử lí theo quy định.
Cột B áp dụng với nước mặt cho các mục đích nơng nghiệp và ni trồng

sản
Giá trị quy định trong cột B≤ giá trị quy định trong cột C: Chỉ được cho phép đổ ở nơi quy định
>Giá tri quy định trong cột C không được phép thải ra môi trường

thủy sản
Tiêu chuẩn chất lượng nước ngầm: Cr(VI) là 0,05 ppm.
 


Sự biến đổi và di chuyển của crom trong nước:
Trong tự nhiên crom tồn tại ở 2 dạng oxi hóa ổn định là cr (III) và cr(VI). Sự có mặt và tỉ lệ giữa 2 trạng thái này phụ thuộc vào các quá trình khác
nhau bao gồm sự biên đổi hóa học ,sự phong hóa , q trình kết tủa, sự thủy phân ,hấp thụ .
 
2Dưới điều kiện thiếu oxi, Cr(III) trạng thái duy nhất : ở pH >7 ion CrO 4 chiếm ưu thế tại pH trung bình.Tỉ lệ của Cr(III)/Cr(VI) phụ thuộc
vào nồng độ của oxi, nồng dộ của chất khử ,chất oxi hóa trung gian và các tác nhân tạo phức khác nhau.

•

Crom(III) là sẩn phẩm thủy phân của:

3+
Cr(H2O)6

2+
+
Cr(OH)(H2O)5
+H3O

+H2O

2+
Cr(OH)(H2O)5
+H2O

Cr(OH)2(H2O)4

+

+H3O

+
Cr(OH)2(H2O)5
+H2O
+

+
+
Cr(OH)3(H2O)
+H3O

+
Cr(OH)4 +H3O

Cr(OH)3 +2H2O
Khi dung dich crom(III) có nồng độ lớn hơn 10

•

-6
456M thì sẽ tồn tại các sản phẩm thủy phân như Cr 2(OH)2 , Cr3(OH)4 , Cr4(OH)6

Cr(VI), H2CrO4 là một axit mạnh

+
H + HCrO4

H2CrO4
HCrO4

-0,75
K=10

+
2H + CrO4

K=10

-6,45

2Và ở pH >1 nó tạo thành các hợp chất phổ biên , ở pH>7 chỉ có ion CrO 4 tồn tại trong dung dich với nồng độ khác nhau. Ở pH=1-6,
-2
HCrO4 ưu tiên tạo thành Cr(VI) nồng dộ 10
khi nó bắt dầu ngưng tụ sản phẩm ion dicromat, màu đỏ cam.

2 HCrO4

-

Cr 2O7

2-

+ H2O

K=10

2.2

22Trong phạm vi pH trung bình ở các vùng nươc tự nhiên các ion CrO 4 , HCrO4 và Cr 2O7 cũng được tạo thành.Chúng tạo thành nhiều
hợp chât của Cr(VI) hịa tan hồn tồn và linh động trong mơi trường .Tuy nhiên, các hợp chất Cr(VI) thường được chuyển về Cr(III) bởi các
hợp chất cho electron như các vật chât hữu cơ hoặc hợp chất khử vô cơ.


ẢNH HƯỞNG

MÔI TRƯỜNG

CON NGƯỜI

Ô nhiễm nguồn nước : nhiều cá tôm chết do nhiễm độc và một số thực vật cung nhiễm
độc crom.

Nước thấm xuông đất đi vào mạch nước ngầm dần dần ảnh hưởng đến nguồn nước sinh hoạt.


Ảnh hưởng của crom đến con người:
Độc tính của crơm đối với cơ thể con người phụ thuộc vào trạng thái ơxi hóa và nồng độ của nó.
Cr(III) là trạng thái ổn định nhất, với hàm lượng thích hợp nó có vai trị như một chất dinh dưỡng thiết yếu giúp
cơ thể sử dụng các chất đường, protein và chất béo.
Người ta đã tìm thấy Cr(III) trong một số bộ phận của con người. Sự thiếu hụt nó có thể sinh ra bệnh gọi là thiếu
hụt crôm, tuy nhiên khi vượt quá giới hạn cho phép, cơ thể sẽ nhiễm độc crơm ở mức độ cấp tính hay mãn tính.
Trong khi Cr(III) có một vai trị nhất định trong hoạt động của con người, Cr(VI) lại rất độc và dễ dàng hấp thụ
vào cơ thể người (nếu Cr(III) chỉ hấp phụ 1% thì lượng hấp phụ của Cr(VI) lên tới 50%). Crôm xâm nhập vào cơ
thể qua ba con đường: qua da, hơ hấp, tiêu hóa. Cr(VI) đi vào cơ thể sẽ liên kết với các nhóm –SH trong enzim
và làm mất hoạt tính của enzim, gây nhiều bệnh nguy hiểm cho con người. Với những tác hại nêu trên, crơm
được xếp vào loại chất độc nhóm 1 (có khả năng gây ung thư cho người và vật nuôi).


CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ CROM

PLAN

PLAN

PLAN

PLAN

1

2

3

4

PHƯƠNG PHÁP

PHƯƠNG PHÁP

PHƯƠNG PHÁP

KHỬ KẾT TỦA

TRAO ĐỔI ION

SINH HỌC

PHƯƠNG PHÁP

HẤP PHỤ


PLAN 1

Nguyên lý của phương pháp này là thêm vào nước thải các hóa chất để tiến hành các phản ứng oxi hóa – khử,
kết tủa để tách các chất độc hại có trong nước thải sau đó lắng, lọc, trung hịa đến tiêu chuẩn cho phép.

PLAN

là q trình trao đổi diễn ra giữa các ion có trong dung dịch và các ion trong pha rắn. Khi các vật liệu này đạt

2

trạng thái bão hòa, ta tiến hành tái sinh hoặc thay chúng

PLAN
3

PLAN
4

Cơ sở của phương pháp là sử dụng các sinh vật trong tự nhiên hoặc các loại vật chất có nguồn gốc sinh học
có khả năng giữ lại trên bề mặt hoặc thu nhận vào bên trong các tế bào của chúng các kim loại nặng khi
đưa chúng vào môi trường nước thải chứa kim loại nặng.

 Hấp phụ vật lý: xảy ra nhờ lực tương tác giữa các phân tử chất hấp phụ và chất bị hấp phụ.
Hấp phụ hóa học: xảy ra nhờ các liên kết hóa học giữa các phân tử chất hấp phụ và chất bị hấp phụ


Phương pháp khử kết tủa:
Đây là phương pháp Việt Nam dùng phổ biến để xử lý crom

Cơ sở của phương pháp hóa học để xử lý nước thải crom là phản ứng khử biến Cr 6+ thành Cr3+, tiếp đó tách Cr 3+ ở
dạng hydroxyl kết tủa.

− Những phản ứng khử Cr6+ thành Cr3+ được biểu thị như sau:
+ Với natri sunfit: Cr2O7 2- + 3S2- + 14H+ ==> Cr3+ + S0 + 7H2O

+ Với natri bisunfit: Cr2O7 2- + 3HSO3 - + 5H+ ==> 2Cr3+ + 3SO4 2- + 4H2O + Với sắt sunfat: Cr2O7 2- + 6Fe2+ +
14H+ ==> 2Cr3+ + 3Fe3+ + 4H2O −

Trong dung dịch nước natri sunfit bị thủy phân rất mạnh và tạo thành crom hydroxyt kết tủa do đó khơng cần phải
cho thêm vôi:
S 2- + 2H2O <==> H2S + 2OH-

− Nếu dùng natri bisunfit và sắt sunfat thì phải cho thêm vơi sữa (hoặc một loại kiềm nào đó) để Cr3+ có thể lắng
được Cr3+ + 3OH - ==> Cr(OH) 3 (kết tủa)


Ưu điểm: xử lý nước thải lưu lượng lớn, chi phí thấp,
đơn giản, dễ vận hành.

Hạn chế: Chuyển chất thải từ dạng này
sang dạng khác, tạo lượng bùn crôm
lớn.


Kêt luận
Qua bài tiểu luận ta thấy được nồng độ crom trong nước ngày càng tang cao
và ảnh hưởng lớn đến môi trường .

Ta cần phải quan tâm đến vấn đề này, các nhà máy xí nghiệp cần chú trọng
hơn về việc xử lý nước thải khi thải ra môi trường

Như vậy con ngươi cần có nhận thức cao hơn về việc ảnh hưởng này. Chúng ta
cần tuyên truyền để bảo vệ môi trường bảo vệ con người.

Thanks for watching