Banner-giaoan-1090_logo1
Banner-giaoan-1090_logo2

Tìm kiếm Giáo án

Quảng cáo

Hướng dẫn sử dụng thư viện

Hỗ trợ kĩ thuật

Liên hệ quảng cáo

  • (024) 66 745 632
  • 036 286 0000
  • contact@bachkim.vn

NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG SẮT NANO XỬ LÝ NƯỚC Ô NHIỄM CRÔM VÀ CHÌ

Nhấn vào đây để tải về
Hiển thị toàn màn hình
Báo tài liệu có sai sót
Nhắn tin cho tác giả
(Tài liệu chưa được thẩm định)
Nguồn:
Người gửi: Nguyễn Hoàng Sang
Ngày gửi: 10h:14' 10-03-2019
Dung lượng: 3.1 MB
Số lượt tải: 0
Số lượt thích: 0 người
NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG SẮT NANO XỬ LÝ NƯỚC Ô NHIỄM CRÔM VÀ CHÌ
MỞ ĐẦU
KinhtếViệtNamhiệnnaysovớinhiềunămtrướcđãcónhiềuchuyểnbiến, đờisốngcủangườidânđãđượcnânglênđángkể.TheoViệnKiếntrúcQuyhoạch(),tínhđếnthờiđiểmtháng2/2011,ViệtNamhiệncó256khucôngnghiệpvà20khukinhtếđãđượcthànhlập.Bêncạnhviệcpháttriểnkinhtế,conngườiđãquantâmhơntớivấnđềbảovệmôitrường.Tuynhiên,hoạtđộngnàychỉ dừnglạiởmộtmức độnhấtđịnh,đặcbiệtvấnđềxửlýchấtthảiởcáckhucôngnghiệp.Nguyênnhânchủyếulàdolượngkhucôngnghiệplớnvàthườngxuyênxả chấtthảikhôngquaxửlýhoặcxửlýchưatriệtđểramôitrường.Lượngchấtthảinày baogồmnhiềuthànhphầnnhưvô cơ,hữucơvàđặcbiệtlàkimloạinặng.Mộtphần kimloạinặngnàynằmtrongnướcthải,chúngxâmnhậpvàgâyônhiễmmôitrường nước.Phầncònlạitíchlũytrongđất,đivàochuỗithứcănvàgâyảnhhưởngtớisức khỏe con người và sinh vậtsống.
ViệtNamlàmộttrong5nướcsẽchịuảnhhưởngnghiêmtrọngcủabiếnđổi khíhậuvànướcbiểndâng.Theotínhtoáncủacácchuyêngianghiêncứubiếnđốikhí hậu,đếnnăm2100,nhiệtđộtrungbìnhởViệtNamcóthểtănglên30ºCvàmựcnước biểncóthểdângcao1m.Theođó,khoảng40nghìnkm2đồngbằngvenbiểnViệt Namsẽbịngập.Nướcbiểndângcaohơnsẽlàmchonhiềuvùngđồngbằngnước ngọthiệnnaytrởthànhvùngnướclợ,hàngtriệungườisẽcónguycơbịmấtchỗở, từđólàmgiatăngsứcéplênsựpháttriểncủacácvùnglâncận,làmthayđổichếđộ thủyvăndòngchảyvàgâyáplựcđến90%diệntíchngậpnước.Vìvậy,tiếtkiệm nguồnnướcngọtđanglàvấnđềcầnthiếtđượcđặtravàothờiđiểmnày.
Đượcnghiêncứulầnđầutiêntrênthếgiớivàonăm1959bởinhàvậtlýhọc ngườiMỹRichardFeynman,songchỉbắtđầuthuđượcthànhquảtrongvòng2thập kỷtrởlạiđây,côngnghệnanođãtạoramộtcuộccáchmạngđốivớikhoahọcnhân loại.Vớirấtnhiềutriểnvọngứngdụng,nhữnghạtphântửnanovớikíchthướcbé nhỏ1nm=10­9mđãmởđườngchomộtxuhướngpháttriểnmớicủatươnglai.
Côngnghệnanohứahẹnsẽmanglạichoyhọcmộtbướctiếnvượtbậc.Đólà sựrađờicủanhữngrôbốtsiêunhỏcóthểđisâuvàotrongcơthể,đếntừngtếbàođể hàngắn,chữabệnhchocácmôxươngbịgãyvàthậmchílàtiêudiệtnhữngvirutgây bệnhđangởtrongcơthể.Côngnghệnanocũngđượcứngdụng trongđiềutrịungthư và trong các xét nghiệm chuẩn đoánbệnh.
CácnhàkhoahọcMỹđãđưaraýtưởngvềviệcứngdụngcôngnghệnanolàm thayđổivậtliệubằngcáchtácđộngvàonồngđộnguyêntửcủachúng.Cáchlàmnày giúpcácnhàkhoahọctạoracácpinmặttrờivớihiệuquảkhaithácnănglượnglớn gấp5lầnsovớiloạipinmặttrờitruyềnthốnglàmtừsiliconhiệnnay.Ngoàiracông nghệnanocònđượcứngdụngtronglàmsạchmôitrường.Mộttrongnhữngứngdụng củacôngnghệnanođólàdùngđểchếtạocácthiếtbị,chẳnghạnnhưcáclướilọc nướcnanovớicấutạođủrộngđểchocácphântửnướcđiqua,songcũngđủhẹpđể ngăn chặn các phân tử chất bẩn gây ô nhiểm đặc biệt công nghệ này được đánh giálà sạch (ít gây ô nhiễm) và hiệu quả hơn trong các công nghệ hiện tại.
Trêncơsởđó,chúngtôiđãtiếnhànhxâydựngluậnvănvớiđềtài:“Nghiên cứuứngdụng côngnghệsắtnanođểxửlýnướcônhiễm crômvàchì”.
Mục tiêu nghiên cứu của đề tài bao gồm các nội dung sau:
Nghiêncứuquátrìnhchếtạosắtnanovànanolưỡngkim.
Nghiêncứumộtsốyếutốảnhhưởngđếnhiệuquảxửlýnướcthảiô nhiễmcrômvàchìbằngsắtnanovànanolưỡngkim.
CHƯƠNG 1:TỔNG QUAN TÀI LIỆU
Tổng quan về crom vàchì

Nguồn gốc, tính chất hóa lý, các dạng tồn tại của crom vàchì

Crom

Tính chất vật lý

Cromnguồngốctựnhiênlàsựhợpthànhcủa3đồngvịổnđịnh;52Cr,53Crvà 54Crvới52Crlàphổbiếnnhất(83,789%).Làkimloạicứng,màuxámthépvớiđộbóng cao.Làchấtkhôngmùi,khôngvịvàdễrèn.Crcónhiệtđộnóngchảylà1875ºC;nhiệt độ sôi là2197ºC.
Tính chất hóa học

Cromthuộcchukì4,nhómVIB.Khốilượngphântửlà51,9661đvC,lànguyên tốcósốthứtự24trongbảnghệthốngtuầnhoàncácnguyêntốhóahọc.Cáctrạng tháioxihóaphổbiếncủaCrlà+2,+3và+6trongđóCr(+3)làổnđịnhnhất.Ngoàira trongcáchợpchấtcromcòncócácsốoxihóalà+1;+4và+5nhưngkháhiếm.Các hợpchấtcủaCrởtrạngtháioxihóa+6lànhữngchấtcótínhoxihóamạnh.
Trongkhôngkhí,Crđượcoxythụđộnghóa,tạothànhmộtlớpmỏngoxitbảo vệtrênbềmặt,ngănchặnquátrìnhoxihóaxảyratiếp.Cromkhôngphảnứngtrực tiếpvớihơiH2Odocólớpoxitbảovệ.ỞđiềukiệnthườngkhôngphảnứngvớiO2, nhưngkhiđốtcháytrongkhôngkhítạothànhCr2O3.Ởnhiệtđộcao,Crphảnứngvới cáchalogen.CromthụđộngtrongaxitHNO3đặcnguội,H2SO4đặcnguội.Cromtan trongdungdịchkiềm,tácdụngvớimuốicủanhữngkimloạicóthếtiêuchuẩncao hơn tạo thành muốiCr(II).
Các hợp chất quan trọng của Crom

Hợp chất Cr(III)
Tronghệthốngchứanước,Cr(III)cóthểởdạngCr3+,Cr(OH)2+vàCr(OH)─. Ngoài ra, trong giai đoạn kết tủa Cr(OH)3 chiếm ưu thế ở pH từ 612 [49]. Trongđiềukiệnaxitvàkiềmnhẹ,cóFe(II),Cr(III)cóthểkếttủanhưmộthỗnhợp hydroxit vô định hình Crx Fe1─x(OH)3[28].
Cr(OH)3 vô định hình có thể kết tinh như Cr(OH)3.3H2O hayCr2O3 trong cácđiềukiệnkhácnhau[47].TrongmôitrườngkhửvàtrongtrườnghợpkhôngcóFe, Cr(III)kếttủadễdàngtạothànhCr(OH)3.TrongmôitrườngEhtươngđốithấp,dung dịchchứaCr(III)chủyếuởdạngCr3+,Cr(OH)2+,Cr(OH)3vàCr(OH)─[49]
Dạng Cr3+ phổ
biến
ở pH<4, khi pH tăng Cr3+ bị
thuỷ
phânthành

Cr(OH)2+(thườngtrongnướcngầmtạipHtừ68,nhưngcũngcótạimộtsốvùng nướccótínhaxit),Cr(OH)30vàCr(OH)4─(chủyếutrongnướcngầmcótínhkiềm)[49]. NhữngdạngkếthợpnhưCr2(OH)24+,Cr3(OH)5+vàCr4(OH)6+khôngcóvaitròtrong tựnhiên.
SựhấpphụCr(III)bởiaxithumiclàmchonókhôngbịhòatan,cốđịnhvà khôngphảnứng,quátrìnhnàyhiệuquảnhấttrongphạmvipHtừ2,7đến4,5[35]. Ngượclại,axitfulvicvàaxitcitrictạovớiCr(III)thànhhợpchấtphứchoàtan,kiểm soátquátrìnhoxihóacủanóđếnCr(VI)trongđất[17][18].
Cr(III) dễ
tạo phức với một số
phối tử
như: hydroxyl, sulfat,amoni(NH4),
xyanuavàsunfocyanua,florua,clorua(ởmứcthấphơn)vàcácphốitửhữucơtựnhiên vàtổnghợp[50].ChỉcómộthợpchấtCr(III)Cr2O3làcókhảnăngoxyhoá,vìvậyoxy làtrungtâmtrongquátrìnhoxyhoá–khửCr[36].TrongnướcngầmởpH>4,nồngđộ Cr(III)bịhạnchếvàlàmgiảmkhảnănghoàtan.Cr(III)cóđộtanthấpkhiởthểrắn như Cr2O3 và Cr(OH)3[33].
ĐólàlýdotạisaoCr(III)thườngchiếmtỷlệ%nhỏtrongtổngnồngđộ Crtrongtựnhiênhoặcnướcbịônhiễm.Cr(III)cóxuhướngổnđịnhtronghầuhết nước ngầm vì chúng có tính hoà tanthấp.
Hợp chất Cr(VI)

Cr(VI)tồntạitrongthànhphầncủamộtsốhợpchất.Cr(VI)cómặttrongdung dịch ở các dạng H2CrO40, HCrO4─(bicromat), CrO 2─(cromat), CrO3(Cr(VI) oxit) hoặc Cr2O 2─(dicromat)[47].
Trong điều kiện oxy hoá dung dịch Cr, Cr(VI) ở dạng anion HCrO4─ hoặc
CrO42─,phụthuộcvàopH(CrO2─ởpHcaohơn).TrongđiềukiệnpHbìnhthườngcủa nước(từ68)dạngionCrO2─,HCrO─hoặcCrO2─làchủyếu.Ởnồngđộtương đốicaocủaCr(VI),ionCr2O2─chiếmưuthếởmôitrườngaxit[50].
Cr(VI)khôngtồntạitrongmôitrườngnhưmộtcationtựdo,màthựctếtấtcả cácdạngCr(VI)đềuởdạngoxihoá,chúnghoạtđộngnhưmộtanion­2(ion2─)chứ không phải dạng cation Cr(VI)[36].
HàmlượngtươngđốicủacácdạngCr(VI)phụthuộcvàpHvàtổngnồngđộCr(VI) [47]
Ví dụ:

HàmlượngđángkểcủaH2CrO0chỉcótrongđiềukiệnpH=1;

pH ≥ 6 CrO 2─ chiếm ưu thế[23];

pH<6HCrO─làchủyếukhihàmlượngCr(VI)tươngđốithấp;

Hàm lượng Cr(VI) tăng thì Cr2O72─ chiếm chủyếu [47].

NhữngdạngnàytạothànhnhữnghợpchấtCr(VI),chúngcótínhhoàtanmạnh vàdođódiđộngtrongmôitrường[37].Chúngcókhảnănghoàtankhácnhauvàcóxu hướngđượchấpphụbởiđấthoặcvậtliệutầngngậmnước[21].
Khả năng hoà tan của Cr(VI) trong nước ngầm là không hạn chế. Ion cromat
 
Gửi ý kiến