Nghiên cứu khả năng hấp phụ fe iii ni ii cr vi của vật liệu oxit nano mno2 bọc cát trong môi trường nước và thử nghiệm xử lý môi trường

..

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM

PHẠM THỊ HÀ

NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG HẤP PHỤ
Fe(III), Ni(II), Cr(VI) CỦA VẬT LIỆU OXIT NANO MnO2
BỌC CÁT TRONG MÔI TRƢỜNG NƢỚC VÀ
THỬ NGHIỆM XỬ LÝ MƠI TRƢỜNG




LUẬN VĂN THẠC SỸ HỐ HỌC

THÁI NGUN - NĂM 2012
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên




ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM

PHẠM THỊ HÀ

NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG HẤP PHỤ
Fe(III), Ni(II), Cr(VI) CỦA VẬT LIỆU OXIT NANO MnO2
BỌC CÁT TRONG MÔI TRƢỜNG NƢỚC VÀ

THỬ NGHIỆM XỬ LÝ MƠI TRƢỜNG

Chun ngành: HỐ PHÂN TÍCH
Mã số: 60. 44. 29



LUẬN VĂN THẠC SỸ HOÁ HỌC

Ngƣời hƣớng dẫn khoa học: TS. ĐỖ TRÀ HƢƠNG

THÁI NGUYÊN - NĂM 2012

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên




LỜI CẢM ƠN
Em xin chân thành cảm ơn Tiến sĩ Đỗ Trà Hương, cô giáo trực tiếp hướng dẫn
em làm luận văn này; Cảm ơn các thầy giáo, cô giáo Khoa Hóa học, các thầy cơ
Khoa sau Đại học, các thầy cô trong Ban giám hiệu trường Đại học Sư phạm - Đại
học Thái Nguyên đã giảng dạy, tạo điều kiện thuận lợi và giúp đỡ em trong quá trình
học tập, nghiên cứu, để hoàn thành luận văn khoa học.
Em xin chân thành cảm ơn các thầy giáo, cô giáo và các cán bộ phịng thí
nghiệm Khoa Hóa học, trường ĐHSP Thái Nguyên và các bạn đồng nghiệp đã giúp
đỡ, tạo điều kiện thuận lợi để em hoàn thành luận văn.
Em xin cảm ơn Sở Giáo dục và Đào tạo Hà giang, Ban giám hiệu, tập thể giáo
viên trường phổ thông Dân tộc nội trú tỉnh Hà giang đã tạo điều kiện giúp đỡ em trong
quá trình nghiên cứu luận văn này.

Mặc dù đã có nhiều cố gắng, song do thời gian có hạn, khả năng nghiên cứu
của bản thân cịn hạn chế, nên kết quả nghiên cứu có thể cịn nhiều thiếu xót. Em rất
mong nhận được sự góp ý, chỉ bảo của các thầy giáo, cô giáo, các bạn đồng nghiệp
và những người đang quan tâm đến vấn đề đã trình bày trong luận văn, để luận văn
được hoàn thiện hơn.
Em xin trân trọng cảm ơn!
Thái Nguyên, tháng 6 năm 2012
Tác giả

Phạm Thị Hà

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên




LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan: đề tài “Nghiên cứu khả năng hấp phụ Fe(III), Ni(II),
Cr(VI) của vật liệu oxit nano MnO2 bọc cát trong môi trường nước và thử nghiệm xử
lý môi trường" là do bản thân tôi thực hiện. Các số liệu, kết quả trong đề tài là trung
thực. Nếu sai sự thật tôi xin chịu trách nhiệm.
Thái nguyên, tháng 06 năm 2012
Tác giả luận văn

Phạm Thị Hà

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

i

MỤC LỤC
Trang
Trang bìa phụ
Lời cảm ơn
Lời cam đoan
Mục lục ................................................................................................................. i
Danh mục các bảng ........................................................................................... iv
Danh mục các hình ............................................................................................ vi
MỞ ĐẦU.......................................................................................................................... 1
Chƣơng 1. TỔNG QUAN ............................................................................................. 3
1.1. Giới thiệu về các ion kim loại nặng Fe(III), Ni(II), Cr(VI) ................................ 3
1.1.1. Tình trạng ơ nhiễm kim loại nặng ................................................................. 3
1.1.2. Tác dụng sinh hóa của kim loại nặng đới với con người và môi trường ....... 3
1.1.3. Quy chuẩn Việt Nam về nước thải công nghi ệp ........................................... 4
1.1.4. Các nguồn gây ô nhiễm môi trường nước ..................................................... 5
1.2. Giới thiệu một số phương pháp xử lý nguồn nước bị ô nhiễm kim loại nặng .... 5
1.2.1. Phương pháp trao đổi ion ............................................................................. 5
1.2.3. Phương pháp hấp phụ .................................................................................... 6
1.3. Giới thiệu về phương pháp hấp phụ .................................................................... 6
1.3.1. Các khái niệm ................................................................................................ 6
1.3.2. Các mơ hình cơ bản của q trình hấp phụ .................................................. 8
1.3.3. Hấp phụ trong mơi trường nước .................................................................. 13
1.4. Phương pháp phân tích xác định hàm lượng kim loại nặng ............................. 14
1.4.1. Phương pháp trắc quang ............................................................................... 14
1.4.2. Các phương pháp phân tích định lượng bằng trắc quang .............................. 16
1.4.3. Định lượng Fe(III), Ni(II), Cr(VI) bằng phương pháp trắc quang .............. 17
1.5. Vật liệu hấp phụ oxit nano MnO2 ...................................................................... 17

Chƣơng 2. THỰC NGHIỆM ..................................................................................... 19
2.1. Thiết bị và hóa chất ........................................................................................... 19
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên




ii

2.1.1. Thiết bị ......................................................................................................... 19
2.1.2. Hoá chất ....................................................................................................... 19
2.2. Chế tạo vật liệu hấp phụ oxit MnO2 bọc cát (VLHP) ........................................ 19
2.3. Khảo sát tính chất bề mặt của VLHP chế tạo được........................................... 20
2.4. Xác định điểm đẳng điện của VLHP chế tạo được ........................................... 20
2.5. Xây dựng đường chuẩn xác định Ni(II), Fe(III), Cr(VI) theo phương pháp
trắc quang ................................................................................................................. 20
2.5.1. Dựng đường chuẩn xác định nồng độ sắt .................................................... 21
2.5.2. Xây dựng đường chuẩn xác định Ni(II) ...................................................... 21
2.5.3. Xây dựng đường chuẩn xác định Cr(VI) ..................................................... 22
2.6. Khảo sát các số yếu tố ảnh hưởng đến khả năng hấp phụ ion Fe(III), Ni(II),
Cr(VI) của VLHP ..................................................................................................... 23
2.6.1. Khảo sát ảnh hưởng của thời gian ............................................................... 23
2.6.2. Khảo sát ảnh hưởng của pH......................................................................... 23
2.6.3. Khảo sát ảnh hưởng của nồng độ đầu của ion Cr(VI), Ni(II), Fe(III) ......... 24
2.6.4. Khảo sát ảnh hưởng của khối lượng VLHP ................................................ 24
2.6.5. Khảo sát ảnh hưởng của cation .................................................................... 24
2.6.6. Khảo sát ảnh hưởng của chất điện ly ........................................................... 25
2.6.8. Khảo sát khả năng tách loại và thu hồi Cr(VI), Ni(II), Fe(III) bằng
phương pháp hấp phụ động trên cột ...................................................................... 25

2.7. Xử lý thử mẫu nước thải chứa Fe(III), Ni(II), Cr(VI) ...................................... 27

Chƣơng 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN ............................................................... 28
3.1. Kết quả khảo sát đặc điểm bề mặt hấp phụ của VLHP ..................................... 28
3.2. Điểm đẳng điện của VLHP ............................................................................... 29
3.3. Khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến khả năng hấp phụ ion Fe(III), Ni(II),
Cr(VI) của VLHP ..................................................................................................... 31
3.3.1. Kết quả khảo sát ảnh hưởng thời gian ......................................................... 31
3.3.2. Kết quả khảo sát ảnh hưởng của pH ............................................................ 33
3.3.3. Kết quả khảo sát ảnh hưởng của nồng độ đầu của ion Fe(III), Ni(II), Cr(VI) .. 35
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên




iii

3.3.4. Kết quả khảo sát ảnh hưởng của khối lượng VLHP .................................... 36
3.3.5 Kết quả khảo sát ảnh hưởng của một số ion đến sự hấp phụ Fe (III), Ni(II) ...... 37
3.4. Khảo sát dung lượng hấp phụ ion Fe(III), Ni(II), Cr(VI) theo mơ hình đẳng
nhiệt hấp phụ Langmuir ........................................................................................... 40
3.5. Động học hấp phụ Fe(III), Ni(II), Cr(VI) của VLHP........................................ 43
3.6. Kết quả khảo sát khả năng tách loại và thu hồi Fe(III), Ni(II), Cr(VI) bằng
phương pháp hấp phụ động ...................................................................................... 46
3.6.1 Kết quả khảo sát ảnh hưởng của tốc độ dòng ............................................... 46
3.6.2. Kết quả giải hấp thu hồi Fe(III), Ni(II), Cr(VI) ........................................... 50
3.6.3. Tái sử dụng vật liệu ..................................................................................... 52
3.6.4. Kết quả xử lí mẫu nước thải chứa Fe(III), Ni(II), Cr(VI)............................ 56

KẾT LUẬN ................................................................................................................... 59

TÀI LIỆU THAM KHẢO
PHỤ LỤC

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên




iv

DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT
Từ viết tắt

TT

Từ nguyên gốc

1

BET

Brunauer-Emmet-Teller

2

BTNMT

Bộ tài nguyên môi trường

3

QCVN

Quy chuẩn Việt Nam

4

TCVN

Tiêu chuẩn Việt Nam

5

TEM

Transmission Electron Microscopy

6

SEM

Scanning Electron Microscopy

7

VLHP

Vật liệu hấp phụ

8

XRD

X Ray Diffraction

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên




v

DANH MỤC BẢNG
Trang
Bảng 1.1: Giá trị giới hạn nồng độ của một số ion kim loại trong nước thải công nghiệp ... 4
Bảng 1.2: Các yếu tố ảnh hưởng tới chiều dài vùng chuyển khối và phương pháp
hạn chế chúng ............................................................................................. 12
Bảng 2.1: Số liệu xây dựng đường chuẩn Fe(III) ...................................................... 21
Bảng 2.2: Số liệu xây dựng đường chuẩn Ni(II) ......................................................... 22
Bảng 2.3: Số liệu xây dựng đường chuẩn Cr(VI)....................................................... 23
Bảng 3.1: Kết quả xác định điểm đẳng điện của của VLHP ....................................... 30
Bảng 3.2: Sự phụ thuộc của dung lượng và hiệu suất hấp phụ vào thời gian ............ 31
Bảng 3.3: Ảnh hưởng của pH đến hiệu suất hấp phụ của VLHP ............................... 33
Bảng 3.4: Ảnh hưởng của nồng độ đầu của ion Fe(III), Ni(II), Cr(VI) đến dung
lượng và hiệu suất hấp phụ của VLHP ...................................................... 35
Bảng 3.5: Ảnh hưởng của khối lượng VLHP đến hiệu suất hấp phụ ion Fe(III),
Ni(II), Cr(VI) .............................................................................................. 36
Bảng 3.6: Ảnh hưởng của Na+ tới sự hấp phụ Fe(III), Ni(II) ..................................... 37
Bảng 3.7: Ảnh hưởng của Ca2+ tới sự hấp phụ Fe(III), Ni(II) .................................... 38
Bảng 3.8: Ảnh hưởng của NaHCO3 đến hiệu xuất hấp phụ của VLHP ...................... 39

Bảng 3.9: Ảnh hưởng của NH4NO3 đến hiệu xuất hấp phụ của VLHP ...................... 39
Bảng 3.10: Dung lượng cực đại và hằng số Langmuir ............................................... 42
Bảng 3.11: Các thông số hấp phụ của Cr(VI)............................................................ 43
Bảng 3.12: Các thông số hấp phụ của Ni(II) .............................................................. 44
Bảng 3.13: Các thông số hấp phụ của Fe(III) ............................................................ 45
Bảng 3.14: Một số tham số theo động học hấp phụ bậc 1 đối với Cr(VI), Ni(II), Fe(III) ... 46
Bảng 3.15: Một số tham số theo động học hấp phụ bậc 2 đối với Cr(VI), Ni(II), Fe(III) .. 46
Bảng 3.16: Nồng độ Fe(III), Ni(II), Cr(VI) sau khi ra khỏi cột hấp phụ ứng với
các tốc độ dịng khác nhau ......................................................................... 47

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên




vi

Bảng 3.17: Kết quả giải hấp các ion Fe(III), Ni(II), Cr(VI) bằng axit H2SO4 có
nồng độ khác nhau...................................................................................... 50
Bảng 3.18: Khả năng hấp phụ ion Fe(III), Ni(II), Cr(VI). của VLHP mới và
VLHP tái sinh ............................................................................................ 53
Bảng 3.19: Hiệu suất hấp phụ ion Fe(III), Ni(II) và Cr(VI) ứng với VLHP mới,
VLHP tái sinh lần 1 và VLHP tái sinh lần 2 .............................................. 55
Bảng 3.20: Kết quả tách loại Fe(III), Ni(II), Cr(VI) khỏi nước thải .......................... 56
Bảng 3.21: Nồng độ nước thải chứa Fe(III), Ni(II) và Cr(VI) sau khi ra khỏi cột
hấp phụ ....................................................................................................... 57

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

vii

DANH MỤC HÌNH ẢNH
Trang

Hình 1.1: Mơ hình cột hấp phụ ................................................................................... 11
Hình 1.2: Dạng đường cong thốt phân bố nồng độ chất bị hấp phụ tại x = H trên
cột hấp phụ theo thời gian .......................................................................... 13
Hình 2.1: Đồ thị đường chuẩn xác định nồng độ ion Fe(III) ...................................... 21
Hình 2.2: Đồ thị đường chuẩn xác định nồng độ ion Ni(II) ....................................... 22
Hình 2.3: Đồ thị đường chuẩn xác định nồng độ Cr(VI) ............................................ 23
Hình 3.1: Giản đồ XRD của vật liệu hấp phụ chế tạo được........................................ 28
Hình 3.2: Ảnh SEM của cát ........................................................................................ 28
Hình 3.3: Ảnh SEM của VLHP................................................................................... 28
Hình 3.4: Ảnh TEM của vật liệu oxit MnO2 ............................................................... 29
Hình 3.5: Đồ thị xác định điểm đẳng điện của VLHP ................................................ 30
Hình 3.6: Đồ thị biểu diễn ảnh hưởng của thời gian đến quá trình hấp phụ các ion
của VLHP ................................................................................................... 32
Hình 3.7: Đồ thị biểu diễn ảnh hưởng của pH đến quá trình hấp phụ ion Fe(III)
của VLHP ................................................................................................... 34
Hình 3.8: Đồ thị biểu diễn ảnh hưởng của pH đến quá trình hấp phụ ion Ni(II),
Cr(VI) của VLHP........................................................................................ 34
Hình 3.9: Đồ thị biểu diễn ảnh hưởng của khối lượng VLHP đến quá trình hấp
phụ các ion của VLHP ................................................................................ 37
Hình 3.10: Đồ thị biểu diễn ảnh hưởng của cation Na+, Ca2+ đến hiệu suất hấp
phụ ion Ni(II) của VLHP ........................................................................... 38
Hình 3.11: Đồ thị biểu diễn ảnh hưởng của cation Na+, Ca2+ đến hiệu suất hấp
phụ ion Fe(III) của VLHP .......................................................................... 38

Hình 3.12: Đồ thị biểu diễn ảnh hưởng của NaHCO3 đến hiệu suất hấp phụ Cr(VI)
của VLHP ................................................................................................... 40
Hình 3.13: Đồ thị biểu diễn ảnh hưởng của NH4NO3 đến hiệu suất hấp phụ Cr(VI)
của VLHP ................................................................................................... 40
Hình 3.14: Đường đẳng nhiệt hấp phụ Langmuir của VLHP đối với Cr(VI) ............. 41
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên




viii

Hình 3.15: Sự phụ thuộc của Ccb/q vào cb của Cr(VI) ................................................. 41
Hình 3.16: Đường đẳng nhiệt hấp phụ Langmuir của VLHP đối với Ni(II) .............. 41
Hình 3.17: Sự phụ thuộc của Ccb/q vào Ccb của Ni(II) ................................................ 41
Hình 3.18: Đường đẳng nhiệt hấp phụ Langmuir của VLHP đối với Fe(III) ............. 42
Hình 3.19: Sự phụ thuộc của Ccb/q vào Ccb của Fe(III) .............................................. 42
Hình 3.20: Đồ thị phương trình động học bậc 1 (a) và bậc 2 (b) đối với Cr(VI) ....... 43
Hình 3.21: Đồ thị phương trình động học bậc 1 (a) và bậc 2 (b) đối với Ni(II) ......... 44
Hình 3.22: Đồ thị phương trình động học bậc 1 (a) và bậc 2 (b) đối với Fe(III) ........ 45
Hình 3.23: Đồ thị biểu diễn nồng độ thốt của ion Fe(III) đối với các tốc độ dòng
khác nhau. ................................................................................................... 48
Hình 3.24: Đồ thị biểu diễn nồng độ thốt của ion Ni(II) đối với các tốc độ dòng
khác nhau. ................................................................................................... 48
Hình 3.25: Đồ thị biểu diễn nồng độ thốt của Cr(VI) đối với các tốc độ dòng
khác nhau. ................................................................................................... 49
Hình 3.26: Đồ thị biểu diễn kết quả giải hấp ion Fe(III) bằng axit H2SO4 ................. 51
Hình 3.27: Đồ thị biểu diễn kết quả giải hấp ion Ni(II) bằng axit H2SO4.................. 51
Hình 3.28: Đồ thị biểu diễn kết quả giải hấp Cr(VI) bằng axit H2SO4 ...................... 52
Hình 3.29: Đường cong thoát của Fe(III) ứng với VLHP mới và VLHP tái sinh ..... 54

Hình 3.30: Đường cong thốt của Ni(II) ứng với VLHP mới và VLHP tái sinh ...... 54
Hình 3.31: Đường cong thoát của Cr(VI) ứng với VLHP mới và VLHP tái sinh ..... 55
Hình 3.32: Đường cong thốt của mẫu nước thải chứa Cu(II), Ni(II), Cr(VI) .......... 58

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên




1

MỞ ĐẦU
Nước là nguồn tài nguyên vô cùng quý giá nhưng không phải vô tận. Mặc dù
lượng nước chiếm hơn 79% bề măt trái đất nhưng lượng nước có thể dùng cho sinh
hoạt và sản xuất rất ít, chỉ chiếm khoảng 3%, một trong nguyên nhân là do trong
nước mặt và nước ngầm có các ion kim loại nặng dưới dạng muối tan hay phức do
hịa tan các lớp khống trên đường nước chảy qua hoặc ô nhiễm bởi các nguồn nước
thải công nghiệp. Khi hàm lượng của chúng vượt khỏi phạm vi cho phép, sẽ gây
mùi khó chịu, nước có màu và ảnh hưởng đến sức khỏe con người. Có rất nhiều
cách khác nhau để loại bỏ kim loại nặng ra khỏi môi trường nước như trao đổi ion,
thẩm thẩu ngược, lọc nano, kết tủa hoặc hấp phụ... Trong đó hấp phụ là một trong
những phương pháp có nhiều ưu điểm so với các phương pháp khác vì vật liệu sử
dụng làm chất hấp phụ tương đối phong phú, dễ điều chế, không đắt tiền, thân thiện
với môi trường, đặc biệt khơng làm nguồn nước ơ nhiễm thêm. Chính vì vậy đây là
vấn đề đang và được nhiều nhà khoa học quan tâm, nghiên cứu [8], [7], [19], [24],
[27], [28], [29], [31]. Hiện nay phương pháp tổng hợp vật liệu oxit kích thước
nanomet đang được phát triển mạnh trên thế giới [24], [27], [29], [31]. MnO2 là một
oxit phổ biến, rẻ và khơng độc. Vật liệu MnO2 có nhiều ứng dụng trong thực tế như:
làm chất xúc tác trong tổng hợp hữu cơ, làm điện cực trong pin và ăcquy, làm xúc
tác oxi hóa trong xử lý mơi trường (xử lý các kim loại năng trong môi trường lỏng,

hấp thụ khí thải cơng nghiệp, xúc tác oxi hóa phân hủy các hợp chất hữu cơ dễ bay
hơi...). Tuy nhiên, hạn chế của vật liệu này là ở chỗ kích thước nanomet nên việc tách
chúng ra khỏi nước trong quá trình xử lý gặp nhiều khó khăn. Bởi vậy, việc tìm kiếm
một chất mang phân tán các oxit này để loại bỏ các ion kim loại nặng bằng phương
pháp hấp phụ là mục đích của nhiều cơng trình nghiên cứu. Trong số các chất mang
thì cát có rất nhiều ưu điểm như bền, đa dạng về kích thước, rẻ tiền và dễ kiếm.
Vì những lý do trên mà chúng tơi chọn đề tài: “Nghiên cứu khả năng hấp
phụ Fe(III), Ni(II), Cr(VI) của vật liệu oxit nano MnO2 bọc cát trong mơi trường
nước và thử nghiệm xử lý mơi trường”
.

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên




2

Trong đề tài này chúng tôi tập trung nghiên cứu các nội dung sau:
- Chế tạo VLHP oxit nano MnO2 bọc cát.
- Khảo sát một số đặc điểm bề mặt của VLHP bằng phương pháp nhiễu xạ
Rơnghen (XRD), phương pháp hiển vi điện tử truyền qua (TEM), hiển vi điện tử
quét (SEM), phương pháp đo diện tích bề mặt riêng (BET).
- Khảo sát khả năng hấp phụ và các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình hấp phụ của
VLHP chế tạo được theo phương pháp hấp phụ tĩnh.
- Khảo sát khả năng tách loại và thu hồi Fe(III), Ni(II), Cr(VI) bằng VLHP chế
tạo được theo phương pháp hấp phụ động trên cột.
- Khảo sát khả năng tái sử dụng VLHP.
- Sử dụng VLHP chế tạo được thử xử lý mẫu nước thải chứa Fe(III), Ni(II), Cr(VI).

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên




3

Chương 1
TỔNG QUAN
1.1. Giới thiệu về các ion kim loại nặng Fe(III), Ni(II), Cr(VI)
1.1.1. Tình trạng ơ nhiễm kim loại nặng
Hiện nay ở Việt Nam, mặc dù các cấp, các ngành đã có nhiều cố gắng trong
việc thực hiện chính sách và pháp luật về bảo vệ môi trường, nhưng tình trạng ơ
nhiễm nước là vấn đề rất đáng lo ngại. Tốc độ cơng nghiệp hố và đơ thị hố khá
nhanh và sự gia tăng dân số gây áp lực ngày càng nặng nề đối với tài nguyên nước
trong vùng lãnh thổ. Ô nhiễm kim loại nặng là một trong những vấn đề cấp thiết.
Kim loại nặng không bị phân hủy sinh học, không độc khi ở dạng nguyên tố tự do
nhưng nguy hiểm đối với sinh vật sống khi ở dạng cation do khả năng gắn kết với
các chuỗi cacbon ngắn dẫn đến sự tích tụ trong cơ thể sinh vật sau nhiều năm. Ở
hàm lượng nhỏ một số kim loại nặng là nguyên tố vi lượng cần thiết cho cơ thể
người và sinh vật phát triển bình thường, nhưng khi có hàm lượng lớn chúng lại có
độc tính cao và là nguyên nhân gây ô nhiễm môi trường.
Các kim loại nặng đi vào cơ thể qua con đường hơ hấp, tiêu hóa và qua da.
Khi đó, chúng sẽ tác động đến các quá trì nh sinh hóa và trong nhiều trường hợp dẫn
đến những hậu quả nghiêm trọng . Về mặt sinh hóa , các kim loại nặng có á i lực lớn
với các nhóm –SH, -SCH3 của các nhóm enzym trong cơ thể . Vì thế, các enzym bị
mất hoạt tí nh, cản trở quá trình tổng hợp protein của cơ thể. [10], [14]
1.1.2. Tác dụng sinh hóa của kim loại nặng đối với con ngƣời và mơi trƣờng
1.1.2.1. Tác dụng sinh hố của crom
Nước thải từ công nghiệp mạ điện , công nghiệp khai thác mỏ , nung đốt các

nhiên liệu hoá thạch ,...là nguồn gốc gây ơ nhiễm crom . Crom có thể có mặt trong
nước mặt và nước ngầm. Crom trong nước thải thường gặp ở dạng Cr(III) và Cr(VI).
Cr(III) ít độc hơn nhiều so với Cr(VI). Với hàm lượng nhỏ Cr(III) rất cần cho cơ thể,
trong khi Cr(VI) lại rất độc và nguy hiểm.
Crom xâm nhập vào cơ thể theo ba con đường

: hô hấp , tiêu hoá và da . Qua

nghiên cứu thấy rằng , crom có vai trò quan tr ọng trong việc chuyển hoá glucozơ.
Tuy nhiên với hàm lượng cao crom có thể làm kết tủa protein, các axit nucleic và ức
chế hệ thống enzym cơ bản . Crom chủ yếu gây các bệnh ngoài da như loét da , viêm
da tiếp xúc, loét thủng màng ngăn mũi, viêm gan, viêm thận, ung thư phởi,... [5]
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên




4

1.1.2.2. Tác dụng sinh hoá của sắt
Sắt là một trong những thành phần chính của thạch quyển (khoảng 5%). Sắt
thường được phát hiện trong nước thải sinh hoạt, đặc biệt ở các thành phố có các
khu cơng nghiệp sản xuất thép. Sắt dễ dàng tạo phức sunfat trong các lớp trầm tích
và trên mặt nước.
Sự có mặt của sắt trong nước uống làm thay đổi mùi vị của nước. Mùi vị của
sắt có trong nước uống có thể dễ dàng phát hiện ngay cả ở nồng độ thấp khoảng 1,8
mg/l. Có rất nhiều vấn đề mà kết quả là do độc tính của sắt. Chúng bao gồm chán ăn,
chứng tiểu ít, tiêu chảy, hạ thân nhiệt thậm trí tử vong. Thêm đó bệnh nhân có thể bị
tắc nghẽn mạch máu của đường tiêu hóa, gan, thận, não, tim, trên thận và tuyến ức.
Với ngộ độc sắt cấp tính, phần lớn xảy ra với đường tiêu hóa và gan. Kết quả là lưu

trữ sắt bệnh, bị sơ gan.
1.1.2.3. Tác dụng sinh hố của niken
Niken được ứng dụng rộng rãi trong cơng nghiệp luyện kim, mạ điện, sản xuất
thuỷ tinh, gốm, sứ…
Niken xâm nhập vào cơ thể người chủ yếu qua đ ường hô hấp . Khi bị nhiễm
độc niken, các enzym mất hoạt tính , cản trở q trình tổng hợp protein c ủa cơ thể ,
gây các triệu chứng khó chịu, buồn nôn, đau đầu; nếu tiếp xúc nhiều sẽ ảnh hưởng
đến phổi , hệ thần kinh trung ươn g, gan, thận và có thể sẽ gây ra các chứng bệnh
kinh niên… Ngồi ra, niken có thể gây các bệnh về da, nếu da tiếp xúc lâu dài với
niken sẽ gây hiện tượng viêm da, xuất hiện dị ứng ở một số người. [5], [2]
1.1.3. Quy chuẩn Việt Nam về nƣớc thải công nghiệp
QCVN 24:2009/BTNMT quy đị nh nồng độ của ion kim lo ại trong nước th ải
công nghiệp như sau:
Bảng 1.1: Giá trị giới hạn nồng độ của một số ion kim loại
trong nước thải công nghiệp
STT

Nguyên tố

Đơn vị

1

Crom (VI)

2
3

Giá trị giới hạn
A

B

mg/l

0,05

0,10

Sắt

mg/l

1,0

5,0

Niken

mg/l

0,20

0,50

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

5

Trong đó:
- Cột A quy định giá trị của các thông số ô nhiễm trong nước thải công
nghiệp khi xả vào các nguồn tiếp nhận là các nguồn nước được dùng cho mục đích
cấp nước sinh hoạt.
- Cột B quy định giá trị của các thông số ô nhiễm trong nước thải công
nghiệp khi xả vào các nguồn tiếp nhận là các nguồn nước khơng dùng cho mục đích
cấp nước sinh hoạt. [17]
1.1.4. Các nguồn gây ô nhiễm môi trƣờng nƣớc
Thực tế có rất nhiều nguồn gây ơ nhiễm mơi trường nước. Nước bị ô nhiễm
kim loại nặng chủ yếu là do việc khai thác mỏ. Do nhu cầu sử dụng của con người
ngày càng tăng làm cho việc khai thác kim loại cũng tăng lên. Tuy nhiên, việc xử lý
nguồn nước thải từ việc khai thác mỏ chưa được quan tâm đúng mức càng làm cho
kim loại nặng phát tán vào mơi trường.
Ngồi ra, việc gây ơ nhiễm mơi trường bởi các ion kim loại nặng còn ở việc
sản xuất quặng và sử dụng thành phẩm. Quá trình sản xuất này cũng làm tăng cường
sự có mặt của chúng trong mơi trường.
Bên cạnh đó việc tái sử dụng lại các phế thải chứa ion kim loại nặng chưa
được chú ý và quan tâm đúng mức.
1.2. Giới thiệu một số phƣơng pháp xử lý nguồn nƣớc bị ô nhiễm kim loại nặng
1.2.1. Phƣơng pháp trao đổi ion
Trao đổi ion là một trong những phương pháp thường được dùng để tách kim
loại nặng từ nước thải. Nhựa trao đổi ion có thể tổng hợp từ hợp chất vô cơ hay hợp
chất hữu cơ có gắn các nhóm như : (-SO3H), ( -COO-), amin. Các cation và anion
được hấp phụ trên bề mặt nhựa trao đổi ion. Khi nhựa trao đổi ion đã bão hịa,
người ta khơi phục lại cationit và anionit bằng dung dịch axit loãng hoặc dung dịch
bazơ loãng. Về mặt kĩ thuật thì hầu hết kim loại nặng đều có thể tách ra bằng
phương pháp trao đổi ion, nhưng phương pháp này thường tốn kém.
1.2.2. Phƣơng pháp kết tủa

Phương pháp này thường dùng để thu hồi kim loại từ dung dịch dưới dạng
hiđroxit kim loại rất ít tan. Ngồi ra cịn có thể sử dụng các chất tạo kết tủa như xút,
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên




6

vôi, cacbonat, sunfua... Tuy nhiên phương pháp này chỉ là q trình xử lý sơ bộ, địi
hỏi những q trình xử lý tiếp theo.
1.2.3. Phƣơng pháp hấp phụ
So với các phương pháp xử lí nước thải khác, phương pháp hấp phụ có các đặc
tính ưu việt hơn hẳn. Vật liệu hấp phụ được chế tạo từ các nguồn nguyên liệu tự nhiên
và các phế thải nơng nghiệp sẵn có, dễ kiếm, quy trình xử lý đơn giản, cơng nghệ xử lý
khơng địi hỏi thiết bị phức tạp, chi phí thấp, đặc biệt, các vật liệu hấp phụ này có độ
bền khá cao, có thể tái sử dụng nhiều lần nên giá thành thấp, hiệu quả cao. Trong đề tài
này, chúng tôi sử dụng phương pháp hấp phụ.
1.3. Giới thiệu về phƣơng pháp hấp phụ
1.3.1. Các khái niệm
1.3.3.1. Sự hấp phụ
Hấp phụ là sự tí ch lũy chất trên bề mặt phân cách các pha (khí - rắn, lỏng-rắn,
khí-lỏng, lỏng-lỏng). Chất hấp phụ là chất mà phần tử ở lớp bề mặt có khả năng hút
các phần tử của pha khác nằm tiếp xúc với nó . Chất bị hấp phụ là chất bị hút ra khỏi
pha thể tí ch đến tập trung trên bề mặt chất hấ p phụ.
Tuỳ theo bản chất của lực tương tác giữa chất hấp phụ và chất bị hấp phụ

,

người ta phân biệt hấp phụ vật lý và hấp phụ hoá học . Hấp phụ vật lý gây ra bởi lực

Vander Waals giữa phần tử chất bị hấp phụ và bề

mặt chất hấp phụ , liên kết này

yếu, dễ bị phá vỡ . Hấp phụ hoá học gây ra bởi lực liên kết hoá học giữa bề mặt chất
hấp phụ và phần tử chất bị hấp phụ , liên kết này bền, khó bị phá vỡ.
Trong thực tế , sự phân biệt giữa hấp phụ vật lý và hấp phụ hoá học chỉ là
tương đối vì ranh giới giữa chúng không rõ rệt . Một sớ trường hợp tờn tại cả quá
trình hấp phụ vật lý và hấp phụ hoá học . Ở vùng nhiệt độ thấp xảy ra quá trình hấp
phụ vật lý, khi tăng nhiệt độ khả năng hấp phụ vật lý giảm và khả năng hấp phụ hoá
học tăng lên. [2], [14]
1.3.3.2. Giải hấp phụ
Giải hấp phụ là quá trình chất bị hấp phụ ra khỏi lớp bề mặt chất hấp phụ . Giải
hấp phụ dựa trên nguyên tắc sử dụng các yếu tố bất lợi đối ới
v quá trì nh hấp phu.̣
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên




7

Đối với hấp phụ vật lý để làm giảm khả năng hấp phụ có thể tác động thơng
qua các yếu tố sau:
- Giảm nồng độ chất bị hấp phụ ở dung dịch để thay đổi thế cân bằng hấp phụ.
- Tăng nhiệt độ.
- Thay đổi bản chất tương tác của hệ thống thông qua thay đổi pH của môi trường.
- Sử dụng tác nhân hấp phụ mạnh hơn để đẩy các chất đã hấp phụ trên bề mặt
chất rắn.
- Sử dụng tác nhân là vi sinh vật.

Dựa trên nguyên tắc giải hấp phụ nêu trên, một số phương pháp tái sinh vật
liệu hấp phụ đã được sử dụng: phương pháp nhiệt , phương pháp hoá lý , phương
pháp vi sinh. [2]
1.3.3.3. Dung lượng hấp phụ cân bằng
Dung lượng hấp phụ cân bằng là khối lượng chất bị h ấp phụ trên một đơn vị
khối lượng chất hấp phụ ở trạng thái cân bằng ở điều kiện xác đị nh v

ề nờng đợ và

nhiệt đợ. [13]
Dung lượng hấp phụ được tính theo công thức:
q

(C o  C cb ).V
m

(1.1)

Trong đó:
q: dung lượng hấp phụ cân bằng (mg/g).
V: thể tí ch dung dị ch chất bị hấp phụ (l).
m: Khối lượng chất hấp phụ (g).
Co: nồng độ dung dị ch ban đầu (mg/l).
Ccb: nồng độ dung dị ch khi đạt cân bằng hấp phụ (mg/l)
1.3.3.4. Hiệu suất hấp phụ
Hiệu suất hấp phụ là tỷ số giữa nồng độ dung dịch bị hấp phụ và nồng độ dung
dịch ban đầu.
H

(C o  C cb )

.100 %
Co

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

(1.2)




8

1.3.2. Các mô hình cơ bản của quá trình hấp phụ
1.3.2.1. Mô hì nh động học hấp phụ
Đối với hệ hấp phụ lỏng - rắn, quá trình động học hấp phụ xảy ra theo các giai
đoạn chí nh sau:
- Khuếch tán của các chất bị hấp phụ từ pha lỏng tới bề mặt chất hấp phu
. ̣
- Khuếch tán bên trong hạt hấp phụ .
- Giai đoạn hấp phụ th ực sự : các phần tử bị hấp phụ chiếm chỗ các trung tâm
hấp phụ.
Trong tất cả các giai đoạn đó , giai đoạn nào có tốc độ chậm nhất sẽ qút đị nh
tồn bộ q trình động học hấp phụ. Với hệ hấp phụ trong môi trường nước, quá trình
khuếch tán thường chậm và đóng vai trò quyê
t đị
́ nh [1].
Tốc độ hấp phụ v là biến thiên nồng độ chất bị hấp phụ theo thời gian :
v

dx

dt

(1.3)

Tốc độ hấp phụ phụ thuộc bậc nhất vào sự biến thiên nồng độ theo thời gian :
V

dx
  (C0  Ccb )  k(q max  q)
dt

(1.4)

Trong đó:
x: nồng độ chất bị hấp phụ (mg/l)
t: thời gian (giây)
: hệ số chuyển khối
Co: nồng độ chất bị hấp phụ trong pha mang tại thời điểm ban (mg/l).
đầu
Ccb: nồng độ chất bị hấp phụ trong pha mang tại thời điểm(mg/l)
t
k: hằng số tốc độ hấp phụ .
q: dung lượng hấp phụ tại thời điểm t (mg/g).
qmax: dung lượng hấp phụ cực đại (mg/g).
Phương trình động học hấp phụ biểu kiến bậc nhất Lagergren

dqt
 k1 (qe  qt )
dt

(1.5)

Dạng tích phân của phương trình trên là:
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên




9

lg(qe  qt )  lg qe 

k1
t
2,303

(1.6)

Phương trình động học hấp phụ biểu kiến bậc hai có dạng:

dqt
 k 2 (qe  qt ) 2
dt

(1.7)

Dạng tích phân của phương trình này là:
t
1
1


 t
2
qt k 2 .qe qe

(1.8)

Trong đó:
qe , qt là dung lượng hấp phụ tại thời gian đạt cân bằng và tại thời gian t (mg/g)
k1, k2 là hằng số tốc độ hấp phụ bậc nhất (thời gian-1) và bậc hai (g.mg-1. thời gian-1)
biểu kiến.
1.3.2.2. Các mô hình đẳng nhiệt hấp phụ
Có thể mơ tả quá trì nh hấp phụ dựa vào đường đẳng nhiệt hấp phụ. Đường đẳng
nhiệt hấp phụ biểu diễn sự phụ thuộc của dung lượng hấp phụ tại một thời điểm vào
nồng độ cân bằng của chất bị hấp phụ trong dung dị ch tại thời điểm đó ở một nhiệt độ
xác định. Đường đẳng nhiệt hấp phụ được thiết lập bằng cách cho một lượng xác định
chất hấp phụ vào một lượng cho trướdung
c
dị ch có nồng độ đã biết của chất bị hấp phu
. ̣
Với chất hấp phụ là chất rắn , chất bị hấp phụ là chất lỏng thì đường đẳng nhiệt
hấp phụ được mô tả qua các phương trì nh đẳng nhiệt : phương trì nh đẳng nhiệt hấp
phụ Henry, phương trì nh đẳ ng nhiệt hấp phụ Freundlich và phương trì nh đẳng nhiệt
hấp phụ Langmuir,…[2], [14].
Mơ hình đẳng nhiệt hấp phụ Henry
Phương trình đẳng nhiệt hấp phụ Henry : là phương trình đẳng nhiệt đơn giản
mơ tả sự tương q uan tuyến tí nh giữa lượng chất bị hấp phụ trên bề mặt pha rắn và
nồng độ (áp suất) của chất bị hấp phụ ở trạng thái cân bằng:
a = K. P

(1.9)

Trong đó:
K: hằng số hấp phụ Henry

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên




10

a: lượng chất bị hấp phụ (mol/g)
P: áp suất (mmHg)
Từ số liệu thực nghiệm cho thấy vùng tuyến tí nh này nho
. Trong
̉
vùng đo,́ sự tương
tác giữa các phân tử chất bị hấp phụ trên bề mặt chất rắn là khơng đáng. [16]
kể
Mơ hình đẳng nhiệt hấp phụ Freundlich
Phương trì nh đẳng nhiệt hấp phụ Freundlich là phương trì nh thực nghiệm mô
tả sự hấp phụ xảy ra trong phạm vi một lớp [14].
Phương trì nh này được biểu diễn bằng một hàm s ố mũ:
1

q  k . C cbn

(1.10)

Hoặc dạng phương trình đường thẳng:
1
lg q  lg k  lg Ccb
n

(1.11)

Trong đó:
k: hằng số phụ thuộc vào nhiệt đô
, diê
̣ ̣ n tí ch bề mặt và các yếu tố khác
n: hằng số phụ thuộc vào nhiệt độ và luôn lớn hơn 1
Phương trì nh Freundlich phản ánh khá sát số liệu thực nghiệm cho vùng ban
đầu và vùng giữa của đường hấp phụ đẳng nhiệt tức là ở vùng nồng độ thấp của chất
bị hấp phụ [16].
Mô hình hấp phụ đẳng nhiệt Langmuir:
Phương trì nh hấp phụ đẳng nhiệt Langmuir có dạng:
q  q max

b.C cb
1  b.C cb

(1.12)

Trong đó:
q: dung lượng hấp phụ tại thời điểm cân bằng (mg/g)
qmax: dung lượng hấp phụ cực đại (mg/g)
b: hằng sớ Langmuir
Khi tí ch sớ b.Ccb << 1 thì q = qmax.b.Ccb: mô tả vùng hấp phụ tuyến tí nh
.

Khi tí ch sớ b.Ccb >> 1 thì q = qmax : mô tả vùng hấp phụ bão hoà .
Phương trình Langmuir có thể biểu diễn dưới dạng phương trình đường thẳng:

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên




11

C cb
1
1

C cb 
q
q max
q max .b

(1.13)

Phương trình Langmuir được đặc trưng bằng tham số RL
RL = 1/(1+b.C0)

(1.14)

0< RL<1 thì sự hấp phụ là thuận lợi, RL>1 thì sự hấp phụ là khơng thuận lợi,
và RL=1 thì sự hấp phụ là tuyến tính.
1.3.2.3. Q trình hấp phụ động trên cột
Q trình hấp phụ động trên cột được mơ tả như sau:

Cho một dịng khí hay dung dịch chứa chất bị hấp phụ qua cột hấp phụ. Sau
một thời gian thì cột hấp phụ chia làm ba vùng:
Vùng 1 (Đầu vào nguồn xử lý): Chất hấp phụ đã bão hòa và đạt trạng thái cân
bằng. Nồng độ chất bị hấp phụ ở đây bằng nồng độ của nó ở lối vào.
Vùng 2 (Vùng chuyển khối): Nồng độ chất bị hấp phụ thay đổi từ giá trị nồng
độ ban đầu tới không.
Vùng 3 (Vùng lối ra của cột hấp phụ): Vùng mà quá trình hấp phụ chưa xảy ra,
nồng độ chất bị hấp phụ bằng khơng.
Lối vào
1.Vùng hấp phụ bão hồ

2.Vùng chuyển khối
3.Vùng chưa xảy ra sự hấp phụ
Lối ra
Hình 1.1: Mơ hình cột hấp phụ
Khi thời gian thực hiện quá trình hấp phụ tăng lên thì vùng hấp phụ dịch
chuyển theo chiều dài của cột hấp phụ. Chất hấp phụ sẽ xuất hiện ở lối ra khi vùng
chuyển khối chạm tới đáy cột. Đây là thời điểm cần dừng quá trình hấp phụ để nồng
độ của chất bị hấp phụ ở lối ra không vượt quá giới hạn cho phép. Tiếp theo cột hấp
phụ được giải hấp để tiếp tục thực hiện q trình hấp phụ.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên




12

Chiều dài vùng chuyển khối là một yếu tố quan trọng trong nghiên cứu sự hấp
phụ động trên cột. Khi tỉ lệ giữa chiều dài cột hấp phụ với chiều dài vùng chuyển
khối giảm đi thì việc sử dụng cột cho một chu trình cũng giảm, lúc đó lượng chất

hấp phụ cần thiết tăng lên.
Vùng chuyển khối đặc biệt dài hơn trong trường hợp hấp phụ chất lỏng so với
trường hợp hấp phụ chất khí vì độ nhớt của chất lỏng cao hơn. Độ nhớt làm chậm
quá trình chuyển khối trên bề mặt chất rắn cũng như sự khuếch tán bên trong hạt
chất rắn. Các yếu tố ảnh hưởng tới chiều dài vùng chuyển khối và phương pháp hạn
chế chúng được trình bày ở bảng 1.2
Bảng 1.2: Các yếu tố ảnh hưởng tới chiều dài vùng chuyển khối
và phương pháp hạn chế chúng
Yếu tố ảnh hƣởng

Phƣơng pháp hạn chế

Tốc độ khuếch tán hạn chế bên

- Giảm khuếch tán bên trong hạt bằng cách giảm

trong phần tử hấp phụ.

kích cỡ hạt.
- Sử dụng vật liệu có mạng lưới lỗ xốp lớn để dễ
khuếch tán.

Sự giới hạn về diện tích bề mặt

- Giảm kích cỡ hạt để tăng thêm diện tích bề mặt

của chất hấp phụ.

trên một đơn vị thể tích chất hấp phụ.
- Sử dụng các hạt có diện tích bề mặt lớn trên

một đơn vị thể tích.

Tốc độ dịng phân bố không

- Giảm thiểu các lỗ trống, đây là nguyên nhân

đều khi chạy qua cột.

chính gây nên dịng khơng đều khi chạy qua cột.
- Điều khiển dòng cố định ở lối vào và ra cột.

Tại điểm cuối của cột hấp phụ x = H (H: chiều cao lớp chất hấp phụ), nồng độ
chất bị hấp phụ xuất hiện và tăng dần theo thời gian. Đồ thị biểu diễn sự biến đổi
nồng độ chất bị hấp phụ tại x = H trên cột hấp phụ theo thời gian được gọi là đường
cong thốt và có dạng như hình 1.2. [2]

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên




13

C
Co

O

t

Hình 1.2: Dạng đường cong thốt phân bố nồng độ chất bị hấp phụ tại
x = H trên cột hấp phụ theo thời gian
1.3.3. Hấp phụ trong môi trƣờng nƣớc
1.3.3.1 Đặc điểm chung của hấp phụ trong môi trường nước
Hấp phụ trong môi trường nước thường diễn ra khá phức tạp, vì trong hệ có ít
nhất ba thành phần gây tương tác là: nước - chất hấp phụ - chất bị hấp phụ. Do sự
có mặt của nước nên trong hệ sẽ xảy ra quá trình hấp phụ cạnh tranh và có chọn lọc
giữa chất bị hấp phụ và nước tạo ra các cặp hấp phụ là: chất bị hấp phụ - chất hấp
phụ; nước - chất hấp phụ, cặp nào có tương tác mạnh hơn thì hấp phụ xảy ra với cặp
đó. Tính chọn lọc của các cặp hấp phụ phụ thuộc vào các yếu tố: độ tan của chất bị
hấp phụ trong nước, tính ưa nước hoặc kị nước của chất hấp phụ, mức độ kị nước
của chất bị hấp phụ trong nước. Vì vậy, khả năng hấp phụ của chất hấp phụ đối với
chất bị hấp phụ trước tiên phụ thuộc vào tính tương đồng về độ phân cực giữa
chúng: chất bị hấp phụ không phân cực được hấp phụ tốt trên chất hấp phụ không
phân cực và ngược lại. Đối với các chất có độ phân cực cao, ví dụ các ion kim loại
hay một số dạng phức oxy anion như SO 24  , PO 34 , CrO 24  … thì quá trình hấp phụ
xảy ra do tương tác tĩnh điện thông qua lớp điện kép. Các ion hoặc các phân tử có
độ phân cực cao trong nước bị bao bọc bởi một lớp vỏ là các phân tử nước, do đó
bán kính (độ lớn) của các ion, các phân tử chất bị hấp phụ có ảnh hưởng nhiều đến
khả năng hấp phụ của hệ do tương tác tĩnh điện. Với các ion cùng hóa trị, ion nào có
bán kính lớn hơn sẽ được hấp phụ tốt hơn do độ phân cực cao hơn và lớp vỏ hydrat
nhỏ hơn.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên