Home
Luận văn - báo cáo
Khoa học tự nhiên
Luận văn: Nghiên cứu tách, làm giàu, xác định lượng vết Cr(III) và Cr(VI) trong nước bằng kỹ thuật chiết pha rắn và phương pháp quang phổ.
Luận văn: Nghiên cứu tách, làm giàu, xác định lượng vết Cr(III) và Cr(VI) trong nước bằng kỹ thuật chiết pha rắn và phương pháp quang phổ.
MỞ ĐẦU
Ngày nay, cùng với sự phát triển kinh tế, khoa học kỹ thuật và cuộc sống
của con người được nâng cao, thì nhu cầu về nước ngày càng nhiều, nhưng sự ô
nhiễm môi trường nước càng xảy ra ngày một nghiêm trọng hơn. Đặc biệt là
nước bị ô nhiễm bởi các kim loại nặng đang là vấn đề được cả thế giới quan
tâm.
Các nguồn gây ô nhiễm của nước là do chính các hoạt động của con
người. Một trong những nguồn chất thải bị ô nhiễm nguồn nước đó là từ các
khu công nghiệp như ngành luyện kim, thuộc da, chế biến lâm, hải sản... hay
trong nông nghiệp từ việc sử dụng các loại thuốc trừ sâu, thuốc diệt cỏ, sự đào
thải của động, thực vật...
Vì vậy vấn đề nghiên cứu tìm kiếm công nghệ, phương pháp để ngăn
chặn và sử lý sự ô nhiễm môi trường đang diễn ra mạnh mẽ và tích cực, đặc biệt
với các chất gây độc ở hàm lượng nhỏ.
Trong nước có rất nhiều các kim loại nặng, chúng thường gây ô nhiễm,
gây độc hại ở hàm lượng rất nhỏ. Chính vì vậy muốn sử lý sự ô nhiễm đó cần
kiểm soát, định lượng từng kim loại có trong nước bằng những phương pháp
tách loại và phân tích để xử lý sự ô nhiễm đó.
Crôm là nguyên tố giữ vai trò quan trọng đối với sự sống. Nồng độ thấp
nó là chất dinh dưỡng vi lượng cơ bản đối với con người và động vật, nhưng ở
nồng độ cao và đặc biệt Crôm ở dạng Cromat là trong những tác nhân gây bệnh
ung thư. Trong tự nhiên Crôm tồn tại chủ yếu ở dạng hợp chất có các mức oxi
hoá Cr3+ và Cr6+. Độc tính của Cr(VI) là rất nguy hiểm ở hàm lượng nhỏ.
Trong luận văn chúng tôi nghiên cứu tách, làm giàu, xác định lượng vết
Cr(III) và Cr(VI) trong nước bằng kỹ thuật chiết pha rắn và phương pháp quang
phổ .
PHẦN I: TỔNG QUAN
1.1. Vai trò của nước sạch và tình trạng ô nhiễm nước
1.1.1. Tài nguyên nước trên thế giới [12]
Theo các tài liệu thống kê gần đây của một số tổ chức quốc tế (UNDP,
FAO, WB...) nước chiếm 3/4 bề mặt Trái Đất với lượng khoảng 1,44.109 tỉ m3.
Trong đó chỉ có 2,5% là nước ngọt, còn 97,5% là nước mặn. Trong 2,5% nước
ngọt trên Trái Đất thì có 97% nước ở thể băng, 20% ở dạng nước ngầm khó
khai thác, chỉ còn 1% ở dạng bề mặt. Thực tế nước có thể sử dụng được,
chiếm khoảng 0,31%.
Mặc dù lượng nước của cả thế giới là 1,44. 109 tỉ m3 , nhưng nước phân
bố không đều trên Trái Đất. Chẳng hạn, ở sa mạc lượng mưa trung bình là
dưới 100mm/năm, trong khi ở vùng nhiệt đới lượng mưa có thể đạt 5.000mm/
năm. Vì vậy, có nhiều nơi thiếu nước, bị hạn hán. Ngược lại có nhiều vùng
thường bị mưa gây ngập lụt hàng năm.
Lượng nước ngọt con người sử dụng thường có nguồn gốc từ nước mưa.
Nước ngọt dùng cho sinh hoạt chiếm 8%, cho công nghiệp chiếm 23% và cho
hoạt động nông nghiệp là 63% [4]
Tiêu dùng nước ngọt trên phạm vi toàn cầu đã tăng gấp 6 lần trong giai
đoạn 1990-1995, lớn hơn gấp 2 lần tỉ lệ tăng dân số. Có khoảng 1/3 dân số
trên thế giới đang sống ở những vùng thiếu nước, nơi mà nhu cầu sử dụng
nước cao hơn 10% nguồn nước có thể tái tạo được.
Theo thống kê và dự đoán có khoảng 20% dân số thế giới sẽ không có
nước sạch để uống và khoảng 50% dân số không đủ điều kiện vệ sinh. Vì vậy,
vấn đề khai thác và làm sạch nước để đáp ứng trong các lĩnh vực là điều quan
tâm của cả thế giới.
1.1.2. Tài nguyên nước ở Việt Nam
Việt Nam là quốc gia nằm trong vành đai khí hậu nhiệt đới gió mùa nên
có tài nguyên nước dồi dào so với các nước trên thế giới, lượng mưa trung
bình khoảng 2000mm/năm, gấp 2,6 lần lượng mưa trung bình của các vùng
lục địa trên thế giới.
Thêm vào đó, hàng năm lãnh thổ Việt Nam nhận thêm lưu lượng nước
từ nam Trung Quốc và Lào với số lượng khoảng 550.109m3. Dòng chảy trung
bình Việt Nam gấp 3 lần dòng chảy trung bình thế giới [5]
Nguồn tài nguyên nước của Việt Nam tương đối phong phú nhưng phân
bố không đều và dao động rất phức tạp theo thời gian, nhất là các mạch nước
ngầm. Từ lâu các mạch nước ngầm đã được khai thác bằng các phương pháp
thô sơ và hiện đại để sử dụng cho các mục đích khác nhau, nhưng không được
sự kiểm soát chặt chẽ của nhà nước. Theo đánh giá của tác giả [5] tổng trữ
lượng nước mạch thiên nhiên trên toàn lãnh thổ đạt 1513m3/s. Xấp xỉ 15%
tổng trữ lượng nước mặt.
1.1.3. Sự ô nhiễm nguồn nước
1.1.3.1. Khái niệm ô nhiễm [4]
Ô nhiễm nước là sự thay đổi thành phần và tính chất của nước, có hại cho
hoạt động sống bình thường của sinh vật và con người.
Sự ô nhiễm đất, nước, không khí có mối liên hệ chặt chẽ với nhau, khi
một thành phần bị ô nhiễm sẽ ảnh hưởng đến các thành phần khác.
Ô nhiễm là vấn đề nan giải và rộng khắp, nó có tác động trực tiếp hay
gián tiếp tới con người. Kiểm soát và hạn chế sự ô nhiễm nước là một vấn đề
cần đề cấp bách và thiết thực. Vấn đề này có liên quan đến các yéu tố chính
trị, kinh tế, xã hội, khoa học và công nghệ, nó không còn là vấn đề của một
quốc gia mà đó là vấn đề của toàn nhân loại.
1.1.3.2. Nguồn gốc của sự ô nhiễm nước.
Sự ô nhiễm nước có nguồn ngốc tự nhiên và nhân tạo [11]. Nguồn ngốc
tự nhiên là do mưa, tuyết tan, gió, bão, lũ lụt…. các yếu tố dựa vào môi trường
nước, các chất thải bẩn, các sinh vật và vi sinh vật có hại kể cả xác chết của
chúng.
Ô nhiễm có nguồn gốc nhân tạo là quá trình thải các chất độc hại chủ
yếu dưới dạng lỏng, rắn vào môi trường. Nguyên nhân gây ra sự ô nhiễm này
có thể do chiến tranh xảy ra, nhưng nguyên nhân chủ yếu ngày nay là tình
trạng ô nhiễm từ quá trình sản xuất công nghiệp, nông nghiệp mà chưa có sự
xử lý đầy đủ và khoa học.
1.1.3.3. Tác hại của chất thải
-Với con người: Những năm gần đây tình trạng các chất thải này đã
giảm đi nhưng sự lắng đọng, tồn dư của chúng trong môi trường đang gây lên
những hậu quả nghiêm trọng cả những vùng đã bị ô nhiễm cũng như tác động
lan rộng qua chuỗi thức ăn.[13]
Khi tiếp xúc với kim loại nặng thường dẫn tới sự kém phát triển, các
bệnh ung thư và phổi. Tiếp xúc với hàm lượng cao thuỷ ngân và chì có khả
năng mắc bệnh suy giảm khả năng miễn dịch, ở đó hệ thống miễn dịch bắt đầu
bị tấn công chính các tế bào của vật chủ làm nhầm lẫn chúng với các vật lạ từ
bên ngoài có thể. Vài nghiên cứu gần đây chỉ ra rằng dư lượng chì có thể giảm
đáng kể chỉ số thông minh ( IQ) của trẻ em...
-Với môi trường: Nguồn chất thải là nguyên nhân chính gây ô nhiễm
môi trường. Chúng trực tiếp hay gián tiếp gây ra các hiện tượng như hiệu ứng
nhà kính, hiện tượng Enino, lỗ thủng tầng Ozon, hiện tượng sa mạc hoá, hiện
tượng băng tan ở Bắc cực... đều do ô nhiễm môi trường gây nên, mà nguyên
nhân chính bắt nguồn từ con người. Do vậy thế giới đã phải lên tiếng cảnh báo
tình trạng ô nhiễm môi trường hiện nay và từ đó đưa ra các biện pháp khắc
phục nhằm bảo vệ môi trường.
1.2. Đại cương về Crôm [10, 22]
1.2.1. Nguồn gốc, đặc điểm và cấu tạo
Crôm là nguyên tố thuộc chu kỳ 4, nhóm VIB. Crôm có khối lượng
nguyên tử là 51,996 đvC. Crôm có số thứ tự 24 trong bảng hệ thống tuần hoàn
các nguyên tố hoá học. Cấu hình electron của Crôm là: 1s22s22p63s2p63d54s1.
Crôm có hoá trị từ 1 đến 6. Khối lượng trung bình của Crôm trong vỏ
trái đất là 122ppm, trong đất sự có mặt của Crôm dao động từ 11 - 22 ppm,
trong nước mặt Crôm có khoảng 1ppb và trong nước ngầm có khoảng 100 ppb.
Crôm được tìm thấy trước tiên ở dạng quặng Crôm sắt (FeO.Cr2O3). Nó
được sử dụng trong luyện kim, mạ điện hoặc trong các chất nhuộm màu và
thuộc da...
Trong nước tự nhiên Crôm tồn tại ở dạng là Cr(III) và Cr(VI)
- Cr(III) thường tồn tại ở dạng Cr(OH)2+, Cr(OH)2+ và Cr(OH)4-.
- Cr(VI) thường tồn tại ở dạng CrO42- và Cr2O72-.
Crôm là nguyên tố vi lượng không cần thiết lắm cho cây trồng nhưng nó
lại là nguyên tố cần thiết cho động vật ở một giới hạn nhất định, nếu hàm lượng
của nó vượt quá giới hạn nhất định nó sẽ gây độc hại. Crôm đã được tìm thấy
trong RNA của một vài sinh vật với một khối lượng nhỏ. Sự vắng mặt của Crôm
trong sinh vật có thể dẫn tới sự suy giảm độ bền protein liên hợp. Nhưng nếu
vượt quá giới hạn cho phép Crôm lại gây độc với động vật [46].
1.2.2. Tính chất hoá học của Crôm
Crôm là chất khử giống của Nhôm nên trên bề mặt được bao phủ bởi lớp
màng ôxit mỏng, lớp ôxit này bền với ôxi. Nhưng khi đốt cháy trong không khí
nó tạo thành Cr2O3:
4Cr(r) + 3O2 = 2 Cr2O3
H
= -1141 KJ/mol
Tuy nhiên ở nhiệt độ cao Crôm còn phản ứng với các halogen.
Thế điện cực tiêu chuẩn của Crôm là: E0Cr2+/Cr = -0,91V.
Crôm khử được H+ trong các dung dịch HCl, H2SO4 loãng giải phóng ra
H2 và cho muối Cr(II):
Cr + 2H+ = Cr2+ + H2
Crôm bị thụ động trong axit HNO3đặc nguội, H2SO4đặc nguội và không
tác dụng với nước vì nó có lớp ôxit bảo vệ.
Crôm tan được trong dung dịch kiềm nóng:
Cr + NaOH + H2O = NaCrO2 + 3/2H2
Crôm tác dụng với muối của kim loại có thế tiêu chuẩn cao hơn tạo thành muối
Cr(II):
Cr + Cu2+ = Cr2+ + Cu
1.2.3. Các hợp chất quan trọng của Crôm [3]
1.2.3.1. Hợp chất Cr(II)
Hợp chất Cr(II) mới chỉ được biết đến một ít dẫn xuất CrO màu đen,
Cr(OH)2 màu vàng, CrS màu đen, CrCl2 không màu. Các muối Cr(II) là chất
khử mạnh, dễ bị oxi hoá bởi oxi không khí:
4[Cr(H2O)6]2+ + O2 + 4H+ =4[Cr(H2O)6]3+ + 2H2O
Hợp chất Cr(II) thường thể hiện tính bazơ như CrO, Cr(OH)2 chỉ tương
tác với các axit:
CrO + 2H3O+ + 3H2O = [Cr(H2O)6]2+
có thể bạn quan tâm
Tổng quan về trà và các phương pháp chiết, nghiên cứu chiết tách caffe...
76
615
1.159
Khoa học tự nhiên
76
(New)
Xác định phương pháp chiết xuất tốt nhất- xác định các yếu tố ảnh hưởn...
84
787
453
Khoa học tự nhiên
84
(New)
Hoàn thiện phương pháp nghiên cứu đa dạng di truyền bằng kĩ thuật RAPD...
77
1.255
302
Kinh tế quản lý
77
(New)
Ứng dụng kháng thể kháng ovalbumin tinh chế định lượng ovalbumin trong...
75
698
307
Khoa học tự nhiên
75
(New)
Luận văn kĩ sư sinh học: Xác định và đánh giá giới hạn định lượng và m...
48
879
360
Thạc sĩ cao học
48
(New)
Môi trường tại phường Quang Trung, Thái Nguyên- Đối tượng, nội dun...
60
718
268
Kinh tế quản lý
60
(New)
NGHIÊN CỨU XỬ LÝ NƯỚC THẢI P&G BẰNG PHƯƠNG PHÁP LỌC SINH HỌC
96
689
611
Khoa học tự nhiên
96
(New)
Luận văn: Ô nhiễm môi trường làng nghề - Thực trạng, cơ sở lý luận, ph...
106
1.960
487
Kinh tế quản lý
106
(New)
thông tin tài liệu
MỞ ĐẦU
Ngày nay, cùng với sự phát triển kinh tế, khoa học kỹ thuật và cuộc sống của con người được nâng cao, thì nhu cầu về nước ngày càng nhiều, nhưng sự ô nhiễm môi trường nước càng xảy ra ngày một nghiêm trọng hơn. Đặc biệt là nước bị ô nhiễm bởi các kim loại nặng đang là vấn đề được cả thế giới quan tâm.
Các nguồn gây ô nhiễm của nước là do chính các hoạt động của con người. Một trong những nguồn chất thải bị ô nhiễm nguồn nước đó là từ các khu công nghiệp như ngành luyện kim, thuộc da, chế biến lâm, hải sản... hay trong nông nghiệp từ việc sử dụng các loại thuốc trừ sâu, thuốc diệt cỏ, sự đào thải của động, thực vật...
Mở rộng để xem thêm
tài liệu mới trong mục này
Tạo chủng Rhodococcus opacus B4 có biểu hiện của enzyme n- alkane monooxygenase tăng so với dòng chƣa biến nạp, bằng cách tạo plasmid chứa gene alkB1/alkB2 rồi chuyển plasmid đó vào R. opacus B4
Khảo sát tỉ lệ nhiễm Coliforms và E. coli trong nƣớc uống, nước giải khát có gas, nước uống có cồn đang lƣu hành trên địa bàn Thành phố Hồ Chí Minh.
Sản xuất được chế phẩm diệt ruồi hiệu quả mà không gây độc đối với con ngƣời và thân thiện với môi trường
Nghiên cứu mới để bảo vệ vi khuẩn probiotic và nâng cao giá trị của sữa chua về chỉ tiêu vi sinh vật.
Sản xuất kháng thể thỏ kháng ovalbumin và tinh chế kháng thể (IgG) kháng ovalbumin
tài liệu hot trong mục này
tài liệu giúp tôi
Nếu bạn không tìm thấy tài liệu mình cần có thể gửi yêu cầu ở đây để chúng tôi tìm giúp bạn!
xem nhiều trong tuần
Giáo trình Quản trị học của Đại học kinh tế quốc dân
Tâm lý xã hội VÀ Hệ tư tưởng
Mẫu slide chủ đề âm nhạc
4 đề thi học sinh giỏi Toán lớp 2, có đáp án kèm theo
Tham khảo 12 bài tập nguyên lý thống kê có lời giải
Các hiệu ứng HTML cho trang web
yêu cầu tài liệu
Giúp bạn tìm tài liệu chưa có
×
