Tr-ờng đại học Vinh
Khoa hoá học
-------------------

Đồ án tốt nghiệp

Nghiên cứu khả năng hấp phụ ion
kim loại Pb2+
trong n-ớc của vlhp vỏ lạc

GVHD:
SVTH :
Lp :

TS.Nguyễn Xuân Dũng
Nguyễn Thị Hoàng Long
47 Công nghÖ thùc phÈm

Vinh, tháng 12 năm 2010


2

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƢỜNG ĐẠI HỌC VINH
---------o0o--------BẢN NHẬN XÉT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
(Dành cho cán bộ duyệt đồ án)

Họ và tên sinh viên: Nguyễn Thị Hoàng Long

Ngành học: Kỹ sư cơng nghệ hóa thực phẩm

Khố: 47

Cán bộ duyệt:……………………………………………………

1. Nội dung đồ án tốt nghiệp: “ Nghiên cứu khả năng hấp phụ ion kim loại Pb2+ trong
nước của VLHP vỏ lạc”
2. Nhận xét của cán bộ duyệt:
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
……………………………………………
Vinh, ngày 18 tháng 12 năm 2010
Cán bộ duyệt


3

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƢỜNG ĐẠI HỌC VINH
---------o0o--------BẢN NHẬN XÉT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
(Dành cho cán bộ hướng dẫn)

Họ và tên sinh viên: Nguyễn Thị Hoàng Long

Ngành học: Kỹ sư cơng nghệ hóa thực phẩm

Khố: 47


Cán bộ hướng dẫn:TS Nguyễn Xuân Dũng

1.Nội dung đồ án tốt nghiệp
3. 2.Nhận xét của cán bộ hướng dẫn:“ Nghiên cứu khả năng hấp phụ ion kim loại Pb2+
trong nước của VLHP vỏ lạc”
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
……………………………………………
Hà Nội, ngày 18 tháng 12 năm 2010.
Cán bộ hướng dẫn


4

LỜI CẢM ƠN
Sau một thời gian học tập và nghiên cứu tại trường Đại học Vinh, đến nay tơi
đã hồn thành chương trình đào tạo đại học và hồn thành đồ án tốt nghiệp đại học.
Tôi xin chân thành gửi lời cảm ơn đến:
Ban Giám Hiệu trường Đại học Vinh, Ban chủ nhiệm khoa Hóa, cùng với các
thầy cơ giảng dạy.
Đặc biệt gửi lời cảm ơn đến thầy TS Nguyễn Xuân Dũng - người đã trực tiếp
hướng dẫn tận tình để tơi hồn thành đồ án đúng thời hạn.
Cuối cùng, tôi bày tỏ lời cảm ơn đến cha mẹ cùng những người thân và toàn
thể bạn bè đã giúp đỡ, động viên tôi trong suốt thời gian học tập và thực hiện công tác
tốt nghiệp.
Tôi xin chúc các thầy cô và toàn thể bạn bè sức khỏe dồi dào, đạt nhiều thành
công trong công việc, học tập và nghiên cứu.


Vinh, tháng 12 năm 2010

Sinh viên thực hiện:
Nguyễn Thị Hoàng Long


5

MỤC LỤC
Mở đầu ................................................................................................. 1
Chƣơng 1-TỔNG QUAN. .................................................................. 3
1.1. Giới thiệu về hấp phụ và quá trình hấp phụ............................................... 3
1.1.1. Các khái niệm. .............................................................................................. 3
1.1.1.1. Sự hấp phụ. ................................................................................................ 3
1.1.1.2. Giải hấp phụ. ............................................................................................. 3
1.1.1.3. Dung lượng hấp phụ cân bằng................................................................... 4
1.1.1.4. Hiệu suất hấp phụ. ..................................................................................... 4
1.1.2. Hấp phụ trong môi trường nước. .................................................................. 4
1.1.3. Cân bằng hấp phụ và các mơ hình cơ bản của q trình hấp phụ. ............... 5
1.1.3.1. Cân bằng hấp phụ. ..................................................................................... 5
1.1.3.2. Mô hình động học hấp phụ. ....................................................................... 5
1.1.3.3. Các mơ hình đẳng nhiệt hấp phụ. .............................................................. 6
1.2. Giới thiệu về vật liệu hấp phụ (VLHP) vỏ lạc............................................. 8
1.2.1. Năng suất và sản lượng lạc. .......................................................................... 8
1.2.2. Thành phần chính của vỏ lạc ........................................................................ 9
1.2.3. Một số hướng nghiên cứu sử dụng phụ phẩm nông nghiệp làm VLHP. ...............11
1.3. Một số phƣơng pháp định lƣợng kim loại. .................................................. 11
1.3.1. Phương pháp thể tích. ................................................................................... 11
1.3.2. Phương pháp trắc quang. .............................................................................. 12
1.3.2.1. Nguyên tắc. ................................................................................................ 12

1.3.2.2. Các phương pháp phân tích định lượng bằng trắc quang. ......................... ...14
1.3.3. Phương pháp chuẩn độ. ............................................................................................14
1.3.4. Phương pháp phổ hấp thụ nguyên tử. .......................................................... 15
1.3.4.1. Sự xuất hiện phổ hấp thụ nguyên tử. ......................................................... 15
1.3.4.2. Cường độ của vạch phổ hấp thụ nguyên tử. .............................................. 15
1.4. Sơ lƣợc về một số kim loại nặng. .................................................................. 16
1.4.1. Thực trạng nguồn nước bị ô nhiễm kim loại nặng ....................................... 16
1.4.2. Tác dụng sinh hóa của kim loại nặng đối với con người và mơi trường...... 16
1.4.3. Tính chất độc hại của một số kim loại. ........................................................ 17
1.4.3.1. Tính chất độc hại của Cadimi .................................................................... 17


6

1.4.3.2. Tính chất độc hại của crom. ...................................................................... 18
1.4.3.3. Tính chất độc hại của niken. ...................................................................... 18
1.4.3.4. Tính chất độc hại của kim loại đồng ......................................................... 19
1.4.3.5. Tính chất độc hại của chì. .......................................................................... 20
1.4.3.6. Tính chất độc hại của Mangan. ................................................................. 20

Chƣơng 2 -THỰC NGHIỆM VÀ KẾT QUẢ ................................... 23
2.1. Dụng cụ, hóa chất....................................................................................................................23
2.1.1. Thiết bị...............................................................................................................................23
2.1.2. Hóa chất.......................................................................................................................23
2.2. Chế tạo và khảo sát một số đặc trƣng cấu trúc của vật liệu hấp phụ............. 24
2.2.1. Chế tạo vật liệu hấp phụ từ vỏ lạc. ....................................................................... 24
2.2.2. Một số đặc trưng cấu trúc của VLHP.24
2.3.1. Dựng đƣờng chuẩn xác định Pb.................................................................................25
2.3.2. So sánh vật liệu hấp phụ ban đầu và vật liệu hấp phụ đã được hoạt hoá. ................25
2.3.3. Khảo sát ảnh hưởng của pH đến khả năng hấp phụ của VLHP đối với

Pb(II). ..................................................................................................................................................28
2.3.4. Khảo sát thời gian đạt cân bằng hấp phụ của VLHP đối với Pb(II). ...............29
2.3.5. Ảnh hưởng của nồng độ ion kim loại đến sự hấp phụ. ..........................................31
2.3.6. Ảnh huởng của nhiệt độ. .............................................................................. 34
2.3.7. Ảnh hưởng của lượng chất hấp phụ. ............................................................ 36
2.4. Xử lý thử một mẫu nƣớc thải chứa Pb(II) của nhà máy ắc quy Đồng
Nai bằng phƣơng pháp hấp phụ trên VLHP chế tạo từ vỏ lạc. ..................................... 38

KẾT LUẬN........................................................................................................................40
TÀI LIỆU THAM KHẢO. ...................................................................................... 41


7

Mở đầu
Đời sống con người càng cao, kéo theo sự phát triển của nhiều hoạt động,
ngành nghề, dịch vụ…..nhằm nâng cao chất lượng cuộc sống, tuy nhiên, bên cạnh
những mặt tích cực của việc phát triển xã hội và các thành tựu khoa học kỹ thuật được
ứng dụng thì nó cịn trực tiếp mang ảnh hưởng xấu đến chính đời sống của con người.
Cùng với sự gia tăng các hoạt động công nghiệp là việc sản sinh các chất thải nguy
hại, tác động tiêu cực trực tiếp đến sức khỏe con người và hệ sinh thái. Các hoạt động
khai thác mỏ,công nghiệp thuộc da, công nghiệp điện tử, mạ điện, lọc hóa dầu hay
cơng nghệ dệt nhuộm…đã tạo ra các nguồn ơ nhiễm chính chứa các kim loại nặng độc
hại như Cu, Pb, Ni, Cd, As,Hg…. Những kim loại này có liên quan trực tiếp đến các
biến đổi gen, ung thư cũng như ảnh hưởng nghiêm trọng đến môi trường. Đối với
những nước đang phát triển như Việt Nam, là nước có nền kinh tế nơng nghiệp nhưng
hoạt động cơng nghiệp đem lại 20% GDP. Nhịp độ phát triển công nghiệp nhanh, đạt
trên 10%. Sự phát triển trong hoạt động công nghiệp đang vượt sự phát triển của cơ sở
hạ tầng. Hiện nay, các ngành công nghiệp đều đổ trực tiếp chất thải chưa được xử lý
vào môi trường. Kim loại nặng và độc tố là các thành phần đặc trưng của các chất thải

cơng nghiệp. Trong khi đó, quy mô công nghiệp ở nước ta chủ yếu ở mức vừa và nhỏ,
việc xử lý nước thải gặp nhiều khó khăn do chi phí xử lý cao, khả năng đầu tư thấp.
Các phụ phẩm nơng nghiệp do đó được nghiên cứu nhiều để sử dụng trong việc xử lý
nước vì chúng có các ưu điểm là giá thành rẽ, là vật liệu có thể tái tạo được và thành
phần chính của chúng chứa các polymer dễ biến tính và có tính chất hấp phụ hoặc/và
trao đổi ion cao. Các vật liệu lignocelluloses như xơ dừa, vỏ lạc…đã được nghiên cứu
cho thấy có khả năng tách các kim loại nặng hịa tan trong nước nhờ vào cấu trúc
nhiều lỗ xốp và thành phần gồm các polymer như cellulose, hemicelluloses, pectin,
lignin và protein. Các polymer này có thể hấp phụ nhiều loại chất tan đặc biệt là các
ion kim loại hóa trị hai. Các hợp chất polyphenol như tannin, lignin trong gỗ được cho
là những thành phần hoạt động có thể hấp phụ các kim loại nặng.
Việc loại trừ các thành phần chứa kim loại nặng độc ra khỏi các nguồn nước,
đặc biệt là nước thải công nghiệp là mục tiêu môi trường quan trọng bậc nhất phải giải
quyết hiện nay.


8

Từ đó, trong khóa luận này, đề tài"Nghiên cứu khả năng hấp phụ Pb2+ trong
nước của vật liệu hấp phụ chế tạo từ vỏ lạc" được tập trung nghiên cứu nhằm thăm
dò, khảo sát khả năng sử dụng vật liệu hấp phụ (VLHP) chế tạo từ các nguồn tự nhiên
– một phụ liệu, phế phẩm nông nghiệp khá dồi dào và có giá thành rẻ để xử lý các kim
loai như Ni, Cr, Cd trong nước thải.
Mục tiêu.
- Nghiên cứu khả năng hấp phụ Pb2+ lên vật liệu hấp phụ chế tạo từ vỏ lạc định
hướng xử lý kim loại này trong nước thải
Nhiệm vụ nghiên cứu.
- Chế tạo vật liệu hấp phụ từ vỏ lạc.
- Đánh giá đặc điểm bề mặt của vỏ lạc trước và sau xử lý bằng ảnh SEM.
- Khảo sát ảnh hưởng của các yếu tố : pH, thời gian, nồng độ của ion kim loại

đến sự hấp phụ Pb2+ trên vật liệu được chế tạo
Phƣơng pháp nghiên cứu
- Kết hợp kỹ thuật phịng thí nghiệm và các phương pháp hoá lý để chế tạo và
khảo sát đặc điểm bề mặt vỏ lạc trước và sau khi hoạt hoá.
- Nồng độ ion kim loại Pb2+ được xác định bằng phương pháp trắc quang.


9

Chƣơng 1
TỔNG QUAN
1.1. Giới thiệu về hấp phụ và quá trình hấp phụ.
1.1.1. Các khái niệm.
1.1.1.1. Sự hấp phụ.
Hấp phụ là sự tích 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 tích đến tập trung trên bề mặt chất
hấp phụ thông thường quá trình hấp phụ là quá trình tỏa nhiệt
Tùy 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 hóa 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 hóa học gây ra bởi lực liên kết hóa 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 hóa học chỉ là tương
đối vì ranh giới giữa chúng không rõ rệt. Một số trường hợp tồn tại cả q trình hấp
phụ vật lý và hấp phụ hóa 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 hóa học tăng

lên.[6][11]
1.1.1.2. 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 với quá trình hấp phụ. Giải
hấp phụ là phương pháp tái sinh vật liệu hấp phụ để có thể tiếp tục sử dụng lại nên nó
mang đặc trưng về hiệu quả kinh tế.
Một số phương pháp tái sinh vật liệu hấp phụ
- Phương pháp nhiệt: được sử dụng cho các trường hợp chất bị hấp phụ bay hơi
hoặc sản phẩm phân hủy nhiệt của chúng có khả năng bay hơi.
- Phương pháp hóa lý: có thể thực hiện tại chỗ, ngay trong cột hấp phụ nên tiết
kiệm được thời gian, công tháo dỡ, vận chuyển, khơng vỡ vụn chất hấp phụ và có thể


10

thu hồi chất hấp phụ ở trạng thái nguyên vẹn. Phương pháp hóa lý có thể thực hiện
theo cách: chiết với dung mơi, sử dụng phản ứng oxy hóa khử, áp đặt điều kiện làm
dịch chuyển cân bằng khơng có lợi cho quá trình hấp phụ.
- Phương pháp vi sinh: là phương pháp tái tạo khả năng hấp phụ của chất hấp
phụ nhờ vi sinh vật [2]
1.1.1.3. Dung lƣợng hấp phụ cân bằng.
Dung lượng hấp phụ cân bằng là khối lượng chất bị hấp phụ trên một đơn vị
khối lượng chất hấp phụ ở trạng thái cân bằng ở điều kiện xác định về nồng độ và
nhiệt độ [11]
Dung lượng hấp phụ được tính theo cơng thức:
(Co – Ccb).V
q =

––––––––


(mg/g)

(1.1)

m
Trong đó
q : dung lượng hấp phụ cân bằng (mg/g)
V: Thể tích dung dịch chất bị hấp phụ (l)
Co: nồng độ dung dịch ban đầu (mg/l)
Ccb: nồng độ dung dịch khi đạt cân bằng hấp phụ (mg/l)
1.1.1.4. 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
(Co – Ccb)
H % = ––––––– .100%

(1.2)

Co
1.1.2. Hấp phụ trong môi trƣờng nƣớc.
Trong nước, tương tác giữa một chất hấp phụ và chất bị hấp phụ phức tạp hơn rất
nhiều vì trong hệ có ít nhất là ba thành phần gây tương tác: nước , chất hấp phụ và chất bị
hấp phụ. Do sự có mặt của dung mơi nên trong hệ sẽ xảy ra quá trình hấp phụ cạnh
tranh giữa chất bị hấp phụ và dung môi trên bề mặt chất hấp phụ. Cặp nào có tương tác
mạnh thì hấp phụ xảy ra cho cặp đó. Tính chọn lọc của cặp tương tác phụ thuộc vào
các yếu tố: độ tan của chất bị hấp phụ trong nước, tính ưa hoặc kị nước của chất hấp


11


phụ, mức độ kị nước của các chất bị hấp phụ trong môi trường nước.
Trong nước, các ion kim loại bị bao bọc bởi một lớp vỏ các phân tử nước tạo
nên các ion bị hidrat hố. Bán kính (độ lớn) của lớp vỏ hidrat ảnh hưởng nhiều đến khả
năng hấp phụ của hệ do lớp vỏ hidrat là yếu tố cản trở tương tác tĩnh điện. Với các ion
cùng điện tích thì ion có kích thước lớn sẽ hấp phụ tốt hơn do có độ phân cực lớn hơn
và lớp vỏ hidrat nhỏ hơn. Với các ion có điện tích khác nhau, khả năng hấp phụ của các
ion có điện tích cao tốt hơn nhiều so với ion có điện tích thấp.
Sự hấp phụ trong mơi trường nước chịu ảnh hưởng nhiều bởi pH. Sự thay đổi pH
không chỉ dẫn đến sự thay đổi về bản chất của chất bị hấp phụ (các chất có tính axit yếu,
bazơ yếu hay trung tính phân li khác nhau ở các giá trị pH khác nhau) mà còn làm ảnh
hưởng đến các nhóm chức trên bề mặt chất hấp phụ
1.1.3. Cân bằng hấp phụ và các mơ hình cơ bản của q trình hấp phụ.
1.1.3.1. Cân bằng hấp phụ.
Quá trình hấp phụ là một quá trình thuận nghịch. Các phần tử chất bị hấp phụ khi
đã hấp phụ trên bề mặt chất hấp phụ vẫn có thể di chuyển ngược lại pha mang. Theo thời
gian, lượng chất bị hấp phụ tích tụ trên bề mặt chất rắn càng nhiều thì tốc độ di chuyển
ngược trở lại pha mang càng lớn. Đến một thời điểm nào đó, tốc độ hấp phụ bằng tốc độ
giải hấp thì quá trình hấp phụ đạt cân bằng.
Một hệ hấp phụ khi đạt đến trạng thái cân bằng, lượng chất bị hấp phụ là một hàm
của nhiệt độ, áp suất hoặc nồng độ của chất bị hấp phụ:
q = f (T, P hoặc C)

(1.3)

Ở nhiệt độ không đổi (T = const), đường biểu diễn sự phụ thuộc của q vào P hoặc C
(q = fT(P hoặc C)) được gọi là đường đẳng nhiệt hấp phụ.
Đường đẳng nhiệt hấp phụ có thể được xây dựng trên cở sở lý thuyết, kinh
nghiệm hoặc bán kinh nghiệm tùy thuộc vào tiền đề, giả thiết, bản chất và kinh nghiệm
xử lí số liệu thực nghiệm
1.1.3.2. Mơ hình động học hấp phụ.

Đối với hệ hấp phụ lỏng – rắn, quá trình động học hấp phụ xảy ra theo các giai
đoạn chính sau:
- Khuếch tán của các chất bị hấp phụ từ pha lỏng tới bề mặt chất hấp phụ
- Khuếch tán bên trong hạt hấp phụ.


12

- Giai đoạn hấp phụ thực 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 quyết định
tồn bộ q trình động học hấp phụ. Với hệ hấp phụ trong môi trường nước, q trình
khuếch tán thường chậm và đóng vai trị quyết định
Tốc độ hấp phụ v là biến thiên nồng độ chất bị hấp phụ theo thời gian:

dX
v = –––

(1.4)

dt
Tốc độ hấp phụ phụ thuộc bậc nhất vào sự biến thiên nồng độ theo thời gian:
dX
v = ––– (Co – Ccb) k ( qmax q)

(1.5)

dt
Trong đó:
x: nồng độ chất bị hấp phụ(mg/l)

t: thời gian(giây)
Co : nồng độ chất bị hấp phụ trong pha mang tại thời điểm ban đầu (mg/l)
Ccb : nồng đọ chất bị hấp phụ trong pha mang tại thời điểm t (mg/l)
q: dung lượng hấp phụ tại thời điểm t (mg/g)
qmax : dung lượng hấp phụ cực đại (mg/g)
k: hằng số tốc độ hấp phụ
1.1.3.3. Các mô hình đẳng nhiệt hấp phụ.
Có thể mơ tả q trình 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 mọi thời điểm vào
nồng độ cân bằng của chất bị hấp phụ trong dung dịch 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 trước dung dịch có nồng độ đã biết của chất bị hấp
phụ.


13

Với chất hấp phụ là chất rắn, chất bị hấp phụ là lỏng thì đường đẳng nhiệt hấp
phụ được mơ tả qua các phương trình đẳng nhiệt: Phương trình đẳng nhiệt hấp phụ
Henry, phương trình đẳng nhiệt hấp phụ Freundlich và phương trình đẳng nhiệt hấp
phụ Langmuir…[6][11]
Mơ hình đẳng nhiệt hấp phụ Henry.
Mơ hình đẳng nhiệt hấp phụ Henry là phương trình đẳng nhiệt đơn giản mơ ta
tương quan tuyến tính 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

(1.6)

Trong đó:

K : hằng số hấp phụ Henry
a: lượng chất bị hấp phụ( mol/g)
p: áp suất (mmHg)
Từ số liệu cho thấy vùng tuyến tính này nhỏ. Trong vùng đó, sự tương tác giữa
các phần tử chất bị hấp phụ trên bề mặt chất rắn là khơng đáng kể [11]
Mơ hình đẳng nhiệt hấp phụ Freundlich
Phương trình đẳng nhiệt hấp phụ Freundlich là phương trình thực nghiệm mơ tả
sự hấp phụ xảy ra trong phạm vi một lớp [10]
Phương trình này được biểu diễn bằng một hàm số mũ:
q = k.Ccb1/n

(1.7)

hoặc phương trình đường thẳng
lgq = lgk + 1/n lg Ccb

(1.8)

Trong đó
k: hằng số phụ thuộc vào nhiệt độ, diện tích bề mặt và các yếu tố khác
n: hằng số phụ thuộc vào nhiệt độ ln lớn hơn 1
Phương trình Freundlich phản ánh khá sát số liệu thực nghiệm cho vùng ban
đầu và vùng giữa của đường hấp phụ đẳng nhiệt tức là vùng nồng độ thấp của chất bị
hấp phụ [11]
Mơ hình hấp phụ đẳng nhiệt Langmuir:
Phương trình hấp phụ đẳng nhiệt Langmuir có dạng

b Ccb



14

q= qmax –––––

(1.9)

l b Ccb
Trong đó:
q: dung lượng hấp phụ tại thời điểm cân bằng (mg/g)
qmax : dung lượng cực đại (mg/g)
b: hằng số langmuir
Khi tích số b Ccb <<1 thì q = qmax.b. Ccb : mơ tả vùng hấp phụ tuyến tính
Khi tích số b Ccb >>1 thì q = qmax.b. Ccb : mô tả vùng hấp phụ bão hịa.
Phương trình Langmuir có thể biểu diễn dưới dạng phương trình đường thẳng:
Ccb

1

––– =

––– Ccb

q

qmax

1
+

–––


(1.10)

qmax.b

1.2. Giới thiệu về vật liệu hấp phụ (VLHP) vỏ lạc.
1.2.1. Năng suất và sản lƣợng lạc.
Lạc là cây công nghiệp ngắn ngày, được phát hiện và gieo trồng từ khoảng 500
năm nay, giá trị kinh tế của lạc được chú ý khoảng 250 năm trở lại đây.
Cây lạc có giá trị kinh tế cao và có nhiều cơng dụng, đặc biệt được dùng làm
thực phẩm, trong công nghiệp thực phẩm, trong kỹ nghệ, trong trồng trọt….Ngoài ra
giá trị sử dụng của lạc cũng rất cao ngay cả đối với các phế phẩm thực phẩm như vỏ
hay các thành phần khác của cây lạc như lá, thân… được sử dụng làm phân bón tương
đương với giá trị sử dụng của phân xanh, phân chuồng
Cho đến thế kỷ XIX đầu thế kỷ XX, trên thế giới, lạc là cây họ đậu có diện tích
lớn nhất, hiện nay đứng thứ hai trong số các cây lấy dầu thực vật( về diện tích và sản
lượng) với diện tích gieo trồng vào khoảng 20 đến 21 triệu ha/năm sản lượng khoảng
25 -26 triệu tấn
Ở Việt Nam, lạc được trồng rộng rãi khắp cả nước. Trừ các loại đất quá dốc, đất
chua, đất chua mặn, đất sét… các loại đất khác đều trồng được lạc [9][25]
Các số liệu về diện tích, năng suất và sản lượng lạc được cập nhật trong những
năm gần nhất từ 2001 đến nay được thể hiện ở bảng 1.[16]


15

Diện tích

Năng suất


Sản lƣợng

(ha)

(tạ/ha)

(tấn)

2001

244 600

14,84

363 100

2002

246 700

16,23

400 400

2003

246 800

16,46


406 200

2004

258 700

17,44

451 100

2005

260 000

17,42

453 000

2006

246 700

18,7

462 500

2007

254 600


19,8

505 000

Năm

1.2.2. Thành phần chính của vỏ lạc
Vỏ lạc chiếm khoảng 25 – 35% khối lượng hạt. Với sản lượng lạc hàng năm
khoảng 500000 tấn thì khối lượng vỏ lạc có thể lên tới 150000 tấn/năm. Vỏ lạc có giá
trị dinh dưỡng, thường được dùng để nghiền thành cám làm thức ăn cho gia súc hoặc
phân bón cho cây. Sau đây là kết quả phân tích thành phần vỏ lạc

Thành
phần
Phần trăm

Nƣớc

Protein

Lipid

Gluxit

Đạm

10

4,2


2,6

18,5

1,8

Lân
0,2

Kali
0,5

%
Thành phần chính của vỏ lạc là gluxit, gồm: xenlulozo, hemixenlulozo, lignin
và một số hợp chất khác.


16

Sự kết hợp giữa xenlulozo và hemixenlulozo được gọi là holoxenlulozo có
chứa nhiều nhóm OH, thuận lợi cho khả năng hấp phụ thông qua liên kết hydro.
Xenlulozo: là polisaccarit do các mắt xích – glucozo [C6H7O2(OH)3]n nối với
nhau bằng liên kết 1,4 glycozit. Phân tử khối của xenlulozo rất lớn, khoảng từ 10000
đến 150000 đvC
Hemixenlulozơ : về cơ bản hemixenlulozo là polisaccarit giống như xenlulozo
nhưng có số mắt xích nhỏ hơn. Hemixenlulozo thường bao gồm nhiều loại mắt xích và
có chứa các nhóm thế axetyl và metyl
Lignin: là loại polime được tạo bởi mắt xích phenylpropan.Lignin giữ vai trị là
chất kết nối giữa xenlulozo và hemixenlulozo [13]



17

1.2.3. Một số hƣớng nghiên cứu sử dụng phụ phẩm nông nghiệp làm VLHP.
Vỏ lạc:
Được sử dụng để chế tạo than hoạt tính với khả năng tách loại ion Pb(II) rất
cao. Chỉ cần hàm lượng than hoạt tính là 0,7g/l có thể hấp phụ dung dịch chứa Pb(II)
nồng độ 20mg/l. Nếu so sánh với các loại than hoạt tính dạng viên có trên thị trường
thì khả năng hấp phụ của nó cao hơn gấp 31 lần [17]
- Một nghiên cứu mới đây của các nhà khoa học công nghệ môi trường đại học
Mersin, Thổ Nhĩ Kỳ cho thấy, vỏ củ lạc, một trong những phế phẩm lớn nhất, rẻ mạt
của ngành cơng nghiệp thực phẩm, có thể sử dụng để cải tạo ruộng, lọc các nguồn
nước bị nhiễm kim loại độc do các nhà máy thải ra, đặc biệt là ở các vùng đất, nguồn
nước bị ô nhiễm ion kim loại và vỏ của củ lạc có thể loại bỏ 95% ion đồng khỏi nước
thải công nghiệp trong khi mùn cưa của cây thơng chỉ loại bỏ được 44%. Có thể đạt
được hiệu quả cao nhất nếu nước có tính axit yếu trong khi nhiệt độ lại ít có tác động
đến hiệu suất tách loại ion kim loại [26]
- Vỏ đậu tương : có khả năng hấp phụ tốt đối với nhiều ion kim loại nặng như
Cu(II), Zn(II) và các hợp chất hữu cơ. Trong sự so sánh với một số vật liệu tự nhiên
khác, vỏ đậu tương thể hiện khả năng hấp phụ cao hơn, đặc biệt đối với kim loại nặng.
Vỏ đậu tương sau khi được xử lý với NaOH và axit xitric thì dung lượng hấp phụ cực
đại đối với đồng đạt 1,7mol/g (ứng với 108mg/g) [20]
Bã mía: được đánh giá như phương tiện lọc chất bẩn từ dung dịch nước và được
ví như than hoạt tính trong việc loại bỏ các kim loại nặng như: Cr(III), Ni(II),
Cu(II)…Bên cạnh khả năng tách loại kim loại nặng, bã mía cịn thể hiện khả năng hấp
phụ tốt đối với dầu [17]
Lõi ngơ: nhóm nghiên cứu ở trường đại học North Carolina (Hoa kì) đã tiến
hành nghiên cứu và đề xuất quy trình xử lý lõi ngơ bằng dung dịch NaOH và H3PO4
để chế tạo vật liệu hấp phụ kim loại nặng. Hiệu quả xử lý của vật liệu hấp phụ tương
đối cao. Dung lượng hấp phụ cực đại của hai kim loại nặng Cu và Cd lần lượt là

0,39mmol/g và 0,62mmol/l vật liệu [15]
1.3. Một số phƣơng pháp định lƣợng kim loại.
1.3.1. Phƣơng pháp thể tích.
Phân tích thể tích là phương pháp phân tích định lượng dựa trên sự đo thể tích của
dung dịch thuốc thử đã biết chính xác nồng độ (dung dịch chuẩn) cần dùng để phản ứng hết


18

với chất cần xác định có trong dung dịch cần phân tích. Dựa vào thể tích và nồng độ của
dung dịch chuẩn đã dùng để tính ra hàm lượng chất cần xác định có trong dung dịch phân
tích.
Dựa theo bản chất của phản ứng chuẩn độ, phương pháp phân tích thể tích được
phân loại làm các loại sau:
- Phương pháp chuẩn độ axit - bazơ (Phương pháp trung
hòa).Phương pháp chuẩn độ kết tủa.
- Phương pháp chuẩn độ tạo phức.
- Phương pháp chuẩn độ oxi hóa khử.
Để định lượng Pb2+ chúng ta có thể sử dụng phương pháp chuẩn độ tạo phức với
thuốc thử là EDTA.
EDTA (axit etylen điamintetraaxetic, H4Y) là thuốc thử được ứng dụng rộng rãi
trong phương pháp chuẩn độ tạo phức. Phương pháp chuẩn độ sử dụng EDTA làm
thuốc thử được gọi là phương pháp chuẩn độ complexon.
Người ta thường dùng EDTA dưới dạng muối đinatri Na2H2Y, thường gọi là
complexon III (nhưng vẫn quen quy ước là EDTA). EDTA tạo phức bền với các cation
kim loại và trong hầu hết các trường hợp phản ứng tạo phức xảy ra theo tỉ lệ 1:1.
Mn+ + Y4 −>Y(n-4)

(1.11)


Các phép chuẩn độ complexon thường tiến hành khi có mặt các chất tạo phức phụ
để duy trì pH xác định nhằm ngăn ngừa sự xuất hiện kết tủa hidroxit
kim loại. Để xác định điểm dừng trong chuẩn độ complexon, người ta thường dùng
một số loại thuốc thử như: eriocrom đen T (ET-OO), murexit, 1-(2-piridinazo) 2naphtol (PAN), 4-(2-piridinazo) rezoxin (PAR ),
Nguyên tắc của phép chuẩn độ định lượng chì bằng EDTA
Pb2+ tạo phức bền với EDTA ở pH trung tính hoặc kiềm, song cũng rất dễ thủy
phân, do đó trước khi tăng pH ta cho Pb2+ tạo phức với tactrat rồi mới tiến hành chuẩn độ,
chỉ thị là ET-OO [4,6,15,17].
1.3.2. Phƣơng pháp trắc quang.
1.3.2.1. Nguyên tắc.
Phương pháp trắc quang là phương pháp phân tích được sử dụng phổ biến nhất


19

trong các phương pháp phân tích hóa lý. Ngun tắc chung của phương pháp phân
tích trắc quang là muốn xác định một cấu tử X nào đó, ta chuyển nó thành hợp chất có
khả năng hấp thụ ánh sáng rồi đo sự hấp thụ ánh sáng của nó và suy ra hàm lượng chất cần
xác định X.
Cơ sở của phương pháp là định luật hấp thụ ánh sáng Bouguer- Lambert-Beer.
Biểu thức của định luật:
A = lg I Io= LC

(1.12)

Trong đó:
- Io, I lần lượt là cường độ của ánh sáng đi vào và ra khỏi dung dịch.
- L là bề dày của dung dịch ánh sáng đi qua.
- C là nồng độ chất hấp thụ ánh sáng trong dung dịch.
-  là hệ số hấp thụ quang phân tử, nó phụ thuộc vào bản chất của chất hấp thụ ánh sáng

và bước sóng của ánh sáng tới (  = f ()).
Như vậy, độ hấp thụ quang A là một hàm của các đại lượng: bước sóng, bề dày
dung dịch và nồng độ chất hấp thụ ánh sáng.
A = f (,L,C)

(1.13)

Do đó, nếu đo A tại một bước sóng  nhất định với cuvet có bề dày L xác định thì
đường biểu diễn A = f(C) phải có dạng y = a.x là một đường thẳng. Tuy nhiên, do
những yếu tố ảnh hưởng đến sự hấp thụ ánh sáng của dung dịch (bước sóng của ánh sáng
tới, sự pha lỗng dung dịch, nồng độ H+, sự có mặt của các ion lạ) nên đồ thị trên khơng
có dạng đường thẳng với mọi giá trị của nồng độ. Và biểu thức 1.6 có dạng:
A = k..L.(Cx )b

(1.14)

Trong đó:
- Cx: nồng độ chất hấp thụ ánh sáng trong dung dịch.
- k: hằng số thực nghiệm.
- b: hằng số có giá trị 0 < b £ 1. Nó là một hệ số gắn liền với nồng độ Cx.
Khi Cx nhỏ thì b = 1, khi Cx lớn thì b < 1.
Đối với một chất phân tích trong một dung mơi xác định và trong một cuvet có bề
dày xác định thì  = const và L = const. Đặt K = k..L ta có:
A = K.Cb

(1.15)


20


Với mọi chất có phổ hấp thụ phân tử vùng UV-Vis, thì ln có một giá trị nồng độ
giới hạn Co xác định, sao cho:
- Với mọi giá trị Cx < Co: thì b = 1, và quan hệ giữa độ hấp thụ quang A và
nồng độ Cx là tuyến tính.
- Với mọi giá trị Cx > Co: thì b < 1 (b tiến dần về 0 khi C x tăng) và quan hệ giữa
độ hấp thụ quang A và nồng độ Cx là khơng tuyến tính.
Phương trình (1.14) là cơ sở để định lượng các chất theo phép đo phổ hấp thụ
quang phân tử UV-Vis (phương pháp trắc quang). Trong phân tích người ta chỉ sử
dụng vùng nồng độ tuyến tính giữa A và C, vùng tuyến tính này rộng hay hẹp phụ thuộc
vào bản chất hấp thụ quang của mỗi chất và các điều kiện thực nghiệm, với các chất có
phổ hấp thụ UV-Vis càng nhạy, tức
giá trị e của chất đó càng lớn thì giá trị nồng độ giới hạn Co càng nhỏ và vùng
nồng độ tuyến tính giữa A và C càng hẹp [5,17].
1.3.2.2. Các phƣơng pháp phân tích định lƣợng bằng trắc quang.
Có nhiều phương pháp khác nhau để định lượng một chất bằng phương pháp trắc
quang. Từ các phương pháp đơn giản không cần máy móc như:
Phương pháp dãy chuẩn nhìn màu, phương pháp chuẩn độ so sánh màu,
phương pháp cân bằng màu bằng mắt Các phương pháp này đơn giản, khơng cần máy
móc đo phổ nhưng chỉ xác định được nồng độ gần đúng của chất cần định lượng, nó thích
hợp cho việc kiểm tra ngưỡng cho phép của các chất nào đó xem có đạt hay khơng. Các
phương pháp phải sử dụng máy quang phổ như: phương pháp đường chuẩn, phương
pháp dãy tiêu chuẩn, phương pháp chuẩn độ trắc quang, phương pháp cân bằng,
phương pháp thêm, phương pháp vi sai, Tùy theo từng điều kiện và đối tượng phân tích cụ
thể mà ta chọn phương pháp thích hợp. Trong đề tài này chúng tôi sử dụng phương
pháp đường chuẩn để định lượng các cation kim loại.
1.3.3. Phƣơng pháp chuẩn độ.
Từ phương trình cơ sở A = k.(Cx)b về nguyên tắc, để xây dựng một đường chuẩn
phục vụ cho việc định lượng một chất trước hết phải pha chế một dãy dung dịch chuẩn có
nồng độ chất hấp thụ ánh sáng nằm trong vùng nồng độ tuyến tính (b = 1). Tiến hành đo độ
hấp thụ quang A của dãy dung dịch chuẩn đó. Từ các giá trị độ hấp thụ quang A đo được

dựng đồ thị A = f(C), đồ thị A = f(C) gọi là đường chuẩn.


21

Sau khi có đường chuẩn, pha chế các dung dịch cần xác định trong điều kiện giống
như khi xây dựng đường chuẩn. Đo độ hấp thụ quang A của chúng với điều kiện đo như khi
xây dựng đường chuẩn (cùng dung dịch so sánh,cùng cuvet, cùng bước sóng) được các
giá trị Ax. Áp các giá trị Ax đo được vào đường chuẩn sẽ tìm được các giá trị nồng độ Cx
tương ứng [5].
1.3.4. Phƣơng pháp phổ hấp thụ nguyên tử.
1.3.4.1. Sự xuất hiện phổ hấp thụ nguyên tử.
Ở điều kiện thường, nguyên tử không hấp thụ và không phát ra năng lượng dưới
dạng các bức xạ. Lúc này nguyên tử ở trạng thái cơ bản, là trạng thái bền vững và
nghèo năng lượng nhất của nguyên tử. Khi nguyên tử ở trạng thái hơi tự do, nếu ta
chiếu một chùm sáng có bước sóng xác định vào đám hơi nguyên tử thì các ngun tử
tự do đó sẽ hấp thụ các bức xạ có bước sóng nhất định ứng với những tia bức xạ mà nó
phát ra trong q trình phát xạ của nó. Lúc này nguyên tử đã nhận năng lượng của các
tia bức xạ chiếu vào và chuyển lên trạng thái kích thích có năng lượng cao hơn trạng
thái cơ bản.
Q trình đó được gọi là q trình hấp thụ năng lượng của nguyên tử tự do ở
trạng thái hơi và tạo ra phổ hấp thụ nguyên tử của nguyên tố đó
1.3.4.2. Cƣờng độ của vạch phổ hấp thụ nguyên tử.
Trong vùng nồng độ C nhỏ của chất phân tích, mối quan hệ giữa cường độ vạch
phổ hấp thụ và nồng độ N của nguyên tố đó trong đám hơi cũng tuân theo định luật
Lambe Bear
I = Io e (K.N.L)

(1.16)


Trong đó:
Io : cường độ chùm sáng chiếu vào đám hơi nguyên tử
I: cường độ chùm sáng ra khỏi đám hơi nguyên tử
K: hệ số hấp phụ nguyên tử của vạch phổ tần số
L: bề dày lớp hấp phụ
Gọi A là mật độ quang hay độ tắt nguyên tử của chùm tia sáng cường đọ Io sau
khi qua môi trường hấp thụ. A được tính bởi cơng thức:

Io
A = lg –– 2.303K.N.L

(1.17)


22

I
Trong một phép đo phổ hấp phụ nguyên tử, giá trị L không đổi nên A phụ thuộc
vào nồng độ C
A = a . Cb

(1.18)

Trong đó:
a: Hằng số thực nghiệm, phụ thuộc vào tất cả các điều kiện hóa hơi nguyên tử
hóa mẫu
b: hằng số bản chất, phụ thuộc vào từng vạch phổ của từng nguyên tố (0- Ở vùng nồng độ C nhỏ ln tìm được giá trị Co để b bắt đầu bằng 1, khi đó
mối quan hệ giữa A và C là sự phụ thuộc tuyến tính
- Ở vùng nồng độ Cx > Co, 0

1.4. Sơ lƣợc về một số kim loại nặng.
1.4.1. Thực trạng nguồn nƣớc bị ô nhiễm kim loại nặng
Hiện nay, sự phát triển mạnh mẽ của các khu công nghiệp, khu chế xuất đã dẫn
tới sự tăng nhanh hàm lượng kim loại nặng trong các nguồn nước thải. Tại các thành
phố lớn như Hà Nội và thành phố Hồ Chí Minh, hàng trăm các cơ sở sản xuất công
nghiệp đã và đang gây ơ nhiễm các nguồn nước do khơng có cơng trình hay thiết bị xử
lý các kim loại nặng. Hơn thế nữa, mức độ ô nhiễm kim loại nặng ở các khu công
nghiệp, khu chế xuất, cụm công nghiệp tập trung là rất lớn. Ở thành phố Thái Nguyên,
nước thải từ các cơ sở sản xuất giấy, luyện gang thép, kim loại màu chưa được xử lý
thải trực tiếp ra sông Cầu. Hàng trăm nhà máy, khu công nghiệp khai thác, hàng trăm
nghề đúc đồng, nhơm, chì, thuộc các tỉnh lưu vực sông cầu với lưu lượng hàng ngàn
m3/ngày không qua xử lý, gây ô nhiễm nghiêm trọng nguồn nước và môi trường khu
vực kéo theo một hàm lượng lớn kim loại nặng tác động trực tiếp đến đời sống và sinh
hoạt của con người. Theo các số liệu phân tích cho thấy, hàm lượng các kim loại nặng
trong nguồn nước nơi tiếp nhận nước thải đều xấp xỉ hoặc vượt quá tiêu chuẩn cho
phép.
1.4.2. Tác dụng sinh hóa của kim loại nặng đối với con ngƣời và môi
trƣờng.
Các kim loại nặng ở nồng độ vi lượng là các nguyên tố dinh dưỡng cần thiết
cho sự phát triển bình thường của con người. Tuy nhiên, nếu như vượt quá hàm lượng
cho phép, chúng lại gây ra các tác động hết sức nguy hại tới sức khỏe con người.


23

Các kim loại nặng xâm nhập vào cơ thể thông qua các chu trình thức ăn. Khi
đó, chúng sẽ tác động đến các q trình sinh hóa và trong nhiều trường hợp dẫn đến
những hậu quả nghiêm trọng. Về mặt sinh hóa, các kim loại nặng có ái lực lớn với
nhóm – SH, -SH3 của nhóm enzym trong cơ thể. Vì thế các enzym bị mất hoạt tính,
cản trở q trình tổng hợp protein của cơ thể

Ảnh hƣởng của sự ô nhiễm kim loại nặng tới sức khoẻ con ngƣời
Ở hàm lượng nhỏ một số kim loại nặng là các 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
thường có độc tính cao. Khi được thải ra môi trường, một số hợp chất kim loại nặng bị tích
tụ và đọng lại trong đất, song có một số hợp chất có thể hồ tan dưới tác động của nhiều
yếu tố khác nhau. Điều này tạo điều kiện để các kim loại nặng có thể phát tán rộng vào
nguồn nước ngầm, nước mặt và gây ô nhiễm. Các kim loại nặng có mặt trong nước,
đất qua nhiều giai đoạn khác nhau trước sau cũng đi vào chuỗi thức ăn của con người.
Khi nhiễm vào cơ thể, kim loại nặng tích tụ trong các mơ, tác động đến các q
trình sinh hóa (các kim loại nặng thường có ái lực lớn với nhóm -SH- SCH3 của enzim
trong cơ thể, vì thế các enzim bị mất hoạt tính, cản trở quá trình tổng hợp protein của cơ
thể). Ở người, kim loại nặng có thể tích tụ vào nội tạng như gan, thận, xương khớp gây
nhiều căn bệnh nguy hiểm như ung thư, thiếu máu, ngộ độc…
1.4.3. Tính chất độc hại của một số kim loại.
1.4.3.1. Tính chất độc hại của Cadimi.
Do thấm vào nhiều tầng địa chất khác nhau, nước ngầm thường chứa hàm
lượng cadimi nhiều hơn nước mặt. Ngồi ra Cadimi có mặt trong nguồn nước khi bị
nhiễm nước thải công nghiệp khai thác mỏ, nước rỉ bãi rác. Cadimi có thể xuất hiện
trong đường ống thép tráng kẽm nếu xảy ra hiện tượng ăn mòn.
Trong thiên nhiên, cadimi là nguyên tố ít phổ biến và thường tồn tại trong các
khoáng vật. Gần một nửa lượng cadimi hàng năm trên thế giới dùng để mạ thép, phần
còn lại dùng để chế tạo hợp kim, làm pin khô và acquy.
Cadimi xâm nhập vào cơ thể người chủ yếu do ăn uống các nguồn từ thực vật
được trồng trên đất giàu cadimi hoặc nước bị nhiễm cadimi. Khi xâm nhập vào cơ thể,
chúng được tích tụ trong xương và thận. Trong cơ thể người, cadimi gây nhiễu loạn sự
hoạt động của một số enzym nhất định, gây nên hội chứng tăng huyết áp và ung thư
phổi, làm rối loạn chức năng thận, gây thiếu máu, phá hủy tủy xương.[4][10]


24

Cadimi có tác động xấu đến thận. Khi bị nhiễm độc cao có khả năng gây ói
mữa. Tiêu chuẩn nước uống quy định Cadimi nhỏ hơn 0,003 mg/l.
1.4.3.2. Tính chất độc hại của crom.
Crom có mặt trong nguồn nước khi bị nhiễm nước thải công nghiệp khai thác
mỏ, xi mạ, thuộc da, thuốc nhuộm, sản xuất giấy và gốm sứ.
Crom nguyên chất là kim loại óng ánh, màu trắng xám. Crom nguyên chất rất
dẻo, nhưng hợp kim của nó với một số kim loại khác dùng trong kỹ thuật lại là những
hợp kim rất cứng, vì vậy người ta thường đưa crom vào thép để tăng độ cứng, độ bền
nhiệt, chống ăn mòn cho các loại thép hợp kim đặc biệt [10]
Nước thải từ công nghiệp mạ điện, công nghiệp khai thác mỏ, nung đốt các
nhiên liệu hóa 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).
Crom hóa trị 6 có độc tính mạnh hơn Crơm hóa trị 3 và tác động xấu đến các bộ phận
cơ thể như gan, thận, cơ quan hơ hấp. Nhiễm độc cấp tính có thể gây xuất huyết, viêm
da, u nhọt. Crôm được xếp vào chất độc nhóm 1 (có khả năng gây ung thư cho người
và vật nuôi). Tiêu chuẩn nước uống quy định crôm nhỏ hơn 0,05 mg/l.
Crom xâm nhập vào cơ thể theo ba đường: Hơ hấp, tiêu hóa và da. Qua nghiên
cứu thấy rằng crom có vai trị quan trọng trong việc chuyển hóa glucozo. Tuy nhiên
với hàm lượng crom cao crom có thể kết tủa protein, các axit nucleic và ức chế hệ
thống enzym cơ bản. Crom chủ yếu gây ra các bệnh ngoài da như loét da, viêm da tiếp
xúc, loét thủng màng ngăn mũi, viêm gan, viêm thận, ung thư phổi…[4]
Cr(VI) rất độc và nguy hiểm trong khi với hàm lượng nhỏ Cr(III) lại rất cần cho
cơ thể
1.4.3.3. Tính chất độc hại của niken.
Niken là kim loại có màu trắng bạc, dễ rèn, dễ dát mỏng, được ứng dụng rộng
rãi trong công nghiệp luyện kim, mạ điện, sản xuất thủy tinh, gốm, sứ. Niken có nhiều
trong huyết tương người…
Niken thường có mặt trong các chất sa lắng, trầm tích, trong thủy hải sản và
trong một số thực vật. Niken ít khi hiện diện trong nước, ngoại trừ bị ô nhiễm từ nguồn

nước thải của ngành điện tử, gốm sứ, ắc quy, sản xuất thép.


25

Niken có độc tính thấp và khơng tích lũy trong các mơ. Niken là kim loại có
tính linh động cao trong mơi trường nước, có khả năng tạo phức bền với các chất hữu
cơ. Tiêu chuẩn nước uống và nước sạch đều quy định hàm lượng niken nhỏ hơn
0,02mg/l
Niken có thể gây bệnh về da, tăng khả năng mắc bệnh ung thư đường hô hấp…
Khi bị nhiễm độc niken, các enzym mất hoạt tính, cản trở q trình tổng hợp protein
của cơ thể. Cơ thể bị nhiễm niken chủ yếu qua đường hơ hấp, gây các triệu chứng khó
chịu, buồn nôn, đau đầu, nếu tiếp xúc nhiều sẽ ảnh hưởng tới phổi, hệ thần kinh trung
ương, gan, thận và có thể gây ra các chứng bệnh kinh niên. Nếu da tiếp xúc lâu với
niken sẽ gây hiện tượng viêm da, hiện tượng dị ứng ở một số người [4]
1.4.3.4. Tính chất độc hại của kim loại đồng.
Đồng hiện diện trong nước do hiện tượng ăn mòn trên đường ống và các dụng
cụ thiết bị làm bằng đồng hoặc đồng thau. Các loại hóa chất diệt tảo được sử dụng
rộng rãi trên ao hồ cũng làm tăng hàm lượng đồng trong nguồn nước.Hợp kim của
đồng dễ chế hoá cơ học và bền với hố chất. Trong cơng nghiệp, đồng là kim loại màu
quan trọng nhất, được dùng chủ yếu trong công nghiệp điện, ngành thuộc da, công nghiệp
nhuộm, y học,
Nước thải từ nhà máy luyện kim, xi mạ, thuộc da, sản xuất thuốc trừ sâu, diệt
cỏ hay phim ảnh cũng góp phần làm tăng lượng đồng trong nguồn nước.
Đồng khơng tích lũy trong cơ thể nhiều đến mức gây độc. Ở hàm lượng 1 – 2
mg/l đã làm cho nước có vị khó chịu, và khơng thể uống được khi nồng độ cao từ 5 –
8 mg/l. Tiêu chuẩn nước uống và nước sạch đều quy định hàm lượng đồng nhỏ hơn 2
mg/l.
Đồng là kim loại màu đỏ, dẫn điện và dẫn nhiệt tốt, khó nóng chảy, được phân bố
rộng rãi trong tự nhiên và là nguyên tố quan trọng.

Đồng có một lượng bé trong thực vật và động vật. Trong cơ thể người, đồng có
trong thành phần của một số protein, enzym và tập trung chủ yếu ở gan. Sự thiếu đồng
gây ra thiếu máu. Khi cơ thể bị nhiễm độc đồng có thể gây một số bệnh về thần kinh, gan,
thận, lượng lớn hấp thụ qua đường tiêu hoá có thể gây tử vong [10]