nghiên cứu ứng dụng quặng khoáng tự nhiên xử lý nước thải nhiễm florua trường hợp nhà máy phân lân văn điển

Chất hấp phụ truyền thống và phi truyền thống khác nhau đã được đánh giá cho việc loại bỏ florua dưới đây:  Kỹ thuật hấp phụ Mặc dù phương pháp màng xử lý F- một cách hiệu quả đến mức c

-

NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG QUẶNG KHOÁNG TỰ NHIÊN

TRƯỜNG HỢP NHÀ MÁY PHÂN LÂN VĂN ĐIỂN

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC

Hà Nội – Năm 2015

2

CHƯƠNG 1 - TỔNG QUAN

1.1.Laterit

1.1.1.Giới thiệu về laterit

Laterit là loại đất giàu chất sắt và nhôm, hình thành ở vùng nhiệt đới nóng và ẩm ướt Laterit có màu đỏ là màu của ion sắt Laterit được hình thành trong quá trình rửa trôi các nguyên tố đá mẹ đặc biệt là các nguyên tố dễ bị hòa tan như Si, Na, K, Ca, Mg, sau đó

có sự tích tụ tuyệt đối các ion Fe, Al, Mn trong các tầng đất, dưới tác động của các điều kiện môi trường như sự phong hóa, dòng chảy, mạch nước ngầm thay đổi, mất thảm phủ, xói mòn, Các cation này có sẵn trong môi trường đất nhiệt đới do mưa và tác động dòng nước thấm, nước ngầm, chúng có cơ hội tập trung lại một chổ trong đất với mật độ cao Các cation này hấp thụ vào một nhóm mang điện tích âm (keo sét hoặc oxit sắt) hoặc một tác nhân khác kết dính giữa các cation đó để tạo nên những liên kết tương đối bền vững Khi nhiệt độ môi trường lên cao, độ ẩm giảm thấp, các liên kết này mất nước, sẽ tạo nên những oxit kim loại cứng chắc, do đó độ cứng cao và rất cao Các ion này tập trung quanh những phần tử nhỏ là những cation nhóm mang điện tích âm hay tác nhân có khả năng kết dính xi măng Chúng tạo liên kết với nhau Mạch nước ngầm bị tụt xuống lớp trên mất

nước khả năng liên kết giữa chúng tăng và càng rắn chắc khi mất nước [4,6]

Các điều kiện hình thành đá ong

 Nơi có độ dốc không cao lắm, có điều kiện tích tụ Fe, Al, Mn Nhất là các vùng đồi núi trung du các tỉnh: Hà Bắc, Vĩnh phú, Sơn Tây, Đồng Nai, Sông Bé, Tây Ninh, Bà Rịa – Vũng Tàu…

 Nơi mà môi trường sinh thái đã và đang bị phá hủy mạnh mẽ, khả năng bốc hơi lớn, mạch nước ngầm lên xuống rất cao trong mùa mưa và mùa khô

 Mực nước ngầm không quá sâu đá ong thường xuất hiện ở chân đồi vì mực nước ngầm nông hơn

 Đá mẹ: đá mẹ, phù sa cổ, thạch sét và một ít bazan tầng mỏng hay xuất hiện đá ong (miền Đông Nam Bộ và Tây Nguyên) , trên đá vôi hình thành nên đá ong hạt đậu, kết quả của sự tích tụ tuyệt đối Mn6+, Mn4+, Fe3+, Al3+

3

Hình 1.1 Sơ đồ quá trình laterit hóa

Tác hại của laterit hóa lên sinh thái môi trường đất

Laterit hóa là biểu hiện của quá trình thoái hóa môi trường sinh thái Quá trình laterit hóa gây ra những biến đổi cơ bản như sau:

 Làm cơ lý tính đất giảm sút, giữ ẩm kém, hút và giữ nước kém

 Có điều kiện rửa trôi, xói mòn mạnh hơn vì thực vật bì không phát triển

 Nghèo dinh dưỡng cho thực vật và vi sinh vật Nếu chỉ có một lượng nhỏ sẽ kích thích một vài thực vật phát triển như tăng cường khả năng tạo củ của cây rễ củ, tăng

độ thoáng khí và thoát nước

 Khi xuất hiện đá ong môi trường xấu đi nhanh chóng Đá ong xuất hiện ở tầng mặt thì không thực vật, vi sinh vật nào sống được Hóa lý tính của đất trở nên tê liệt môi trường sinh thái trở nên sinh thái đất chết

4

Như ta đã biết, quá trình laterite là quá trình một chiều không đảo ngược được Quá trình này sản sinh khi điều kiện môi trường đất bị phá hủy: thảm thực vật bị đốn trụi, mạch nước ngầm thay đổi và có sự rửa trôi để đi đến sự tích tụ tuyệt đối Fe, SiO2, Al, Mn Khi quá trình tích tụ tuyệt đối kết thúc, (độ ẩm trong đất giảm thiểu thì cũng là lúc đất màu mỡ biến thành đất chết) Hậu quả là toàn bộ hệ sinh thái đã bị tiêu diệt như Vĩnh Phúc, Phú thọ, Hà Bắc một số vùng thuộc miền Đông Nam Bộ, Nam Trung Bộ và cả Tây Nguyên nữa

Quá trình tạo thành đá ong có thể diễn ra với tốc độ khác nhau thường là chậm hàng thế kỉ nhưng cũng có trường hợp khá nhanh

1.1.2 Thành phần và đặc điểm của laterit

Trong laterit thành phần chủ yếu là hydroxit oxit sắt ngậm nước hay không ngậm nước hoặc mangan, một phần rất ít oxit nhôm Sự hình thành đá ong chỉ khác với quá trình laterit là Fe2+ thường tập trung ở các vùng tương đối thấp có khả năng từng là một dòng nước thổ nhưỡng hoặc dòng nước mặn trong mùa mưa Trong tầng nước thổ nhưỡng gần mặt đất chứa nhiều Fe2+ Các Fe2+ dễ dàng bị oxi hóa thành Fe3+ khi có điều kiện tiếp xúc với oxy, chúng sẽ bị oxy hóa các oxyt của chúng liên kết với các nhân là hạt keo sắt kaolinit để tạo thành màng lưới dày đặt khi mất nước chúng liên kết ngày càng chặt hơn Tùy loại đá ong người ta chia ra:

- Đá ong tản kiểu buhanran

- Đá ong tản tổ ong, có nhiều lỗ, lỗ nhỏ như tổ ong

- Đá ong hạt đậu

1.1.3 Tình hình nghiên cứu và sử dụng laterit

Ở Việt Nam, đất laterit toàn vùng Vịnh Thái Lan có 15.856 ha, chiếm 1,37% diện tích tự nhiên, phân bổ chủ yếu ở các dãy núi sót dọc Vịnh Thái Lan thuộc huyện Kiên Lương, thị xã Hà Tiên, huyện đảo Phú Quốc, huyện đảo Kiên Hải của tỉnh Kiên Giang và

ở các đảo nhỏ như Hòn Khoai, Hòn Chuối, Hòn Bương, Hòn Seo, Hòn Go và Hòn Đá Bạc ở tỉnh Cà Mau Bao gồm :

+ Đất feralite trên đá macma axít : 4.495 ha

+ Đất feraliteg trên đá cát : 11.361 ha

5

Nhóm đất này hình thành từ sự phong hoá đá cát và đá macma axít, sự phá huỷ kèm theo rửa trôi các cation kiềm bởi nhiệt độ, lượng mưa và các axít hữu cơ, sự di động theo mùa của sắt, nhôm theo chiều từ trên xuống và từ dưới lên phụ thuộc nhiều vào quá trình ôxy hoá khử, độ pH Trong quá trình phát triển của thực vật, tầng mặt chứa một lượng axít hữu cơ mặt đáng kể làm hoà tan Ca2+ , Mg2+ , Fe3+ , Al3+ và trôi xuống sâu Fe,

Al đã được tích luỹ tại tầng B, ở đó điều kiện ôxy hoá và pH thuận lợi cho chúng kết tủa, bởi thế đất có màu vàng đỏ của Fe

Trong lịch sử, đá ong được cắt thành hình dạng như viên gạch và được sử dụng trong xây dựng tượng đài, đền thờ Kể từ những năm 1970 người ta đã sử dụng đá ong thay cho đá Lớp đá ong được hình thành trong tự nhiên dày, xốp và hơi thấm, vì vậy các lớp này có chức năng dẫn mạch nước ngầm ở các khu vực nông thôn Ở một số địa phương người ta sử dụng laterit có sẵn để loại bỏ photpho và kim loại nặng để xử lí nước thải

Laterit là một nguồn quặng nhôm: Quặng tồn tại chủ yếu trong các khoáng vật và hidroxit, gibbsite, boehmite và diaspore, giống như các thành phần của bauxite Ở Bắc Ireland người ta từng laterit như một nguồn cung cấp chính quặng sắt và nhôm Quặng đá ong cũng là nguồn quan trọng đầu tiên cung cấp niken

Trong những năm gần đây các công trình nghiên cứu khoa học đã cho thấy laterit

là vật liệu hấp phụ tốt, chí phí thấp trong việc loại bỏ florua trong nước

1.2 Florua và các phương pháp xử lý florua

1.2.1 Nguồn gốc và phân bố florua

Trong tự nhiên flo gặp chủ yếu ở dạng ion florua hóa trị một, là thành phần của các khoáng như floapatit [(Ca10F2)PO4)6], criolit( Na3AlF6) flospa (CaF2) Nó là một thành phần chung của đất, trung bình 200 mg/Lkg trên toàn thế giới Florua cũng có trong nước

tự nhiên, trung bình khoảng 0,2 mg/L ( Châu Âu và Bắc Mỹ), Trong nước biển nồng độ florua vào khoảng 1,2 mg/L Tính chung flo là nguyên tố có độ giàu thứ 13 trên trái đất, chiếm 0,03% vỏ trái đất

Flo được thải vào môi trường từ nhiều nguồn khác nhau Khí florua (phần lớn là HF) được phát ra do hoạt động của núi lửa và bởi một số ngành công nghiệp khác nhau Flo ở dạng khí và dạng hạt là sản phẩm phụ của hoạt động đốt than (than chứa 10 ÷

480 mg/L kg flo, trung bình 80 mg/kg) và được giải phóng ra trong quá trình sản xuất

3[Ca3(PO4)2]CaF2 + 7H2SO4 3[Ca(H2PO4)2] + 7CaSO4 + 2HF

Ngoài ra, sự phong hóa các đá và khoáng vật chứa flo đã giải phóng flo vào nước ngầm, nước sông, nước suối, làm tăng dần hàm lượng florua trong nước Ở những vùng

có khoáng hóa florit thì hàm lượng flo trong nước có thể cao hơn Nước ngầm khi vận động có thể mang theo sự ô nhiễm flo đi xa nguồn với khoảng cách khá lớn [5, 8, 24] Trên thực tế có nhiều khu vực có các nguồn nước tự nhiên nhiễm flo khá cao như ở một

số vùng của Ấn Độ, Trung Quốc, Bangladet, Ở Khánh Hòa, Phú Yên, Bình Định và nhiều nơi ở nước ta có những khu vực mà hầu hết các nguồn nước chứa flo từ 3-4 mg/L, thậm chí có những giếng lên tới 9 mg/L Trong khi tiêu chuẩn đối với nước sinh hoạt, nước mặt là nồng độ flo = 5 mg/L (QCVN 2009) [ 5, 8, 25, 21]

1.2.2 Tính chất vật lí và hóa học của florua

Ở điều kiện thường, flo là chất khí có màu lục nhạt, dung dịch của nó có màu vàng nhạt Flo tan trong HF lỏng, có mùi xốc khó chụi và rất độc, là chất không phân cực Flo tan tương đối ít trong nước Khi làm lạnh dung dịch nước, flo tách ra ở dạng tinh thể hidrat F2.8H2O Lực tương tác giữa phân tử flo và nước bằng lực Vandecvan Flo tan nhiều trong các dung môi hữu cơ như C6H6, CS2,

- Một vài tính chất của flo [10]

tonóng chảy = -187,0oC tosôi = -219,6oC Độ dài liên kết X-X = 1,42 Ao

tosôi = -219,6oC Năng lượng hidrat hóa của X = 121 Kcal/ptg Năng lượng liên kết = 37 KcM/l Thế điện cực chuẩn = 2,87V

- Năng lượng ion hóa rất cao của ion giải thích sự không tồn tại của ion flo dương Ở điều kiện thường flo là một chất khí không màu, nếu lớp dày thì có màu lục nhạt Flo là chất oxi hóa mạnh có thể tác dụng với tất cả các nguyên tố trừ N Khả năng khử không thể hiện ở flo

- Một số đặc điểm của HF:

7

tosôi = 19,5oC Độ dài liên kết X-X = 0,92Ao

tonóng chảy = -83oC Mô men cực = 1,91D

Năng lượng liên kết=135 Kcal/mol Độ phân ly của dung dịch 0,01N=2,87%

Ở điều kiện thường HF là không màu Nhiệt độ nóng chảy và nhiệt độ sôi của HF cao một cách bất thường so với các hidrohalogennua khác là do hiện tượng trùng hợp phân tử nhờ liên kết H mà sinh ra

nHF (HF)n (n=2÷6) Năng lượng liên kết của H trong trường hợp này là lớn nhất Trong HF lỏng có hằng số điện môi lớn ( ɛ = 40 ở 0oC) và là dung môi ion hóa tốt đối với nhiều chất vô cơ

và hữu cơ Bản thân HF lỏng tinh khiết tự ion hóa như sau:

-Vì lí do đó khi tác dụng với các dung dịch kiềm như NaOH hay KOH, axit flohidric không tạo nên muối florua trung tính mà tạo nên muối hydroflorua như NaHF2

và KHF2

Khác với axit khác, axit flohidric là axit duy nhất tác dụng với SiO2

8

SiO2 + 4HF = SiF4 + 2H2O Sản phẩm silic tetraflorua sinh ra có thể tác dụng với HF dư tạo thành H2SiF6 tan trong nước

Axit HF cũng tác dụng với thủy tinh cho nên người ta không dùng chai thủy tinh

mà dùng chai bằng nhựa hay cao su để đựng axit đó Đó là axit độc khi rơi vào da gây ra vết bỏng khó lành

Axit flohidric được dùng chủ yếu để điều chế quặng criolit nhân tạo dùng sản xuất nhôm, dùng trong sản xuất crom, dùng để khắc thủy tinh, sản xuất axit chống gỉ, trong dược phẩm,

Phương pháp điều chế HF trong công nghiệp cũng như trong phòng thí nghiệm là cho muối clorua (thường là CaF2) tác dụng với axit sunfuric đặc ở 250oC

CaF2 + H2SO4 = CaSO4 + 2HF

Một vài muối khác của flo

Các hợp chất của flo với kim loại quan trọng là NaF, KF, CaF2, trong đó CaF2 là một trong những muối quan trọng nhất của axit HF

1.2.3 Độc tính của florua

Florua có ảnh hưởng bệnh lí học lên cả thực vật và động vật [5]

Thực vật: Là chất gây nguồn bệnh, florua gây ra sự phá hủy một diện tích rộng

mùa màng Nó chủ yếu được tập trung bởi thực vật ở dạng khí HF thông qua khí khổng của lá, hòa tan vào pha nước của các lỗ cẩn khí khổng và được vận chuyển ở dạng ion theo dòng thoát hơi nước đến các đỉnh lá và các mép lá Một số đi vào tế bào lá và tích tụ

ở bên trong các bào quan của tế bào Các ảnh hưởng của flo đền thực vật rất phức tạp vì liên quan đến rất nhiều phản ứng sinh hóa Các triệu chứng thương tổn chung là sự gây vành đỉnh và mép lá và gây cháy lá Nó cũng làm giảm sự sinh trưởng và phát triển của thực vật và sự nảy mầm của hạt Một trong số biểu hiện sớm ảnh hưởng phá hủy trong thực vật của florua là sự mất clorophin, điều này liên quan đến sự phá hủy các lục lạp, ức chế sự quang tổng hợp Florua cũng có ảnh hưởng trực tiếp đến các enzim liên quan đến

sự glico phân, hô hấp và trao đổi chất của lipit và tổng hợp protein (photphoghucomutaza

< piruvat kinaza, sucxinic dehidrogenaza, pirophotphataza và ATPaza ti thể) Tất cả những ảnh hưởng đó dẫn đến sự thất thu mùa màng

9

Động vật: Mặc dù florua chỉ có độc tính cấp vừa phải đối với động vật và không

được xem là mối đe dọa đối với động vật hoang dã, nó có thể đóng vai trò đe dọa với đời sống con người và gia súc dưới những điều kiện nào đó Các florua như đã được chỉ ra đối với nguyên nhân gây phá hủy nhiễm sắc thể và sự đột biến trong các tế bào động và thực vật, dẫn đến ảnh hưởng gây ra ung thư mạnh, mặc dù vậy, các vấn đề nghiêm trọng nhất liên quan với sự nhiễm florua còn đang được tranh cãi, nhưng nói chung là ảnh hưởng rối loạn bộ xương

Sự ô nhiễm không khí có chứa florua có khả năng gây ra sự phá hủy rộng lớn hơn đối với vật nuôi ở các nước công nghiệp phát triển so với bất kỳ các chất gây ô nhiễm nào khác Các triệu chứng ảnh hưởng thấy rõ là: Sự vôi hóa khác thường của xương và răng,

bộ dạng cứng nhắc, thân mảnh, lông xù, giảm cho sữa giảm cân

Con người: Bệnh nhiễm flo nghề nghiệp đã được chuẩn đoán ở các công nhân ở

các xí nghiệp, đặc biệt là xí nghiệp luyện nhôm và phân bón photphat, mức nhiễm flo xương đạt tới 2.000 mg/kg Do lượng flo quá mức, men răng mất đi độ bóng của răng Florua được tích lũy chủ yếu ở dưới khớp cổ, đầu gối, xương chậu và xương vai, gây khó khăn khi di chuyển hoặc đi bộ Các triệu chứng của xương nhiễm flo tương tự như cột sống dính khớp hoặc viêm khớp, xương sống bị dính lại với nhau và cuối cùng nạn nhân

có thể bị tê liệt Nó thậm chí có thể dẫn đến ung thư và cuối cùng là cột sống lớn, khớp lớn, cơ bắp và hệ thần kinh bị tổn hại Bên cạnh đó tiêu thụ quá nhiều florua có thể dẫn đến hàng loạt các tác hại như: Thoái hóa sợi cơ, nồng độ hemoglobin thấp đi, dị dạng hồng cầu, nhức đầu, phát ban da, thần kinh căng thẳng, trầm cảm, các vấn đề về đường tiêu hóa và tiết niệu, ngứa ran ở các ngón tay và ngón chân, giảm khả năng miễn dịch, phá thai, phá hủy các enzim,

Bằng chứng về ung thư ở cộng đồng nhiễm florua ở mức cao có sự tranh cãi Một

số vượt quá mức bình thường bị ung thư đường hô hấp ở các mỏ flospar đã được công bố

ở Canada và một số nơi (Colorado)

1.2.4 Tình hình ô nhiễm florua hiện nay tại Việt Nam

Tại một số địa phương thuộc huyện Tây Sơn và An Nhơn, Vân Canh, tỉnh Bình Định: Trung tâm y tế dự phòng tỉnh Bình Định đã tiến hành điều tra thực trạng nhiễm flo răng của học sinh tiểu học tại các huyện Tây Sơn và An Nhơn, Vân Canh, tỉnh Bình Định Kho tài li u mi n phí c a Ket-noi.com blog giáo d c, công ngh

10

Kết quả khám răng cho 17.869 em học sinh tiểu học trên địa bàn 3 huyện Tây Sơn

và An Nhơn, Vân Canh cho thấy: Tỉ lệ nhiễm flo răng (Fluorosis) của học sinh huyên Tây Sơn là 15,8%, An Nhơn là 6,4%, Vân Canh là 1,5% Đây là tỉ lệ nhiễm tương đối cao so với các vùng khác, trong đó tỉ lệ nhiễm của học sinh huyện Tây Sơn cao hơn hẳn so với các huyện khác một cách có ý nghĩa thống kê (p<0,001) Tỉ lệ nhiễm ở nam giới là 9,5%

và nữ giới là 9,6%, không có sự khác biệt về tình trạng nhiễm flo theo giới (p>0,05)

Bảng 1.1 Kết quả tỉ lệ % mắc bệnh Fluorosis theo giới tính của ba huyện Tây Sơn và An

Nhơn, Vân Canh

Huyện

Số khám

Số mắc

Tỷ lệ

%

Số khám

Số mắc

Tỷ lệ

%

Số khám

Số mắc

Tỷ lệ

%

An Nhơn 9.582 612 6,4 4.745 301 6,3 4.837 311 6,4 Tây Sơn 6.807 1.073 15,8 3.383 531 15,7 3.424 542 15,8

Tổng 17.869 1.707 9,6 8.878 845 9,5 8.991 862 9,6

Bảng 1.2 Kết quả tỉ lệ % mắc bệnh Fluorosis theo độ tuổi của ba huyện Tây Sơn và An

Nhơn, Vân Canh

Huyện

Số khám

Số mắc

Tỷ lệ

%

Số khám

Số mắc

Tỷ lệ

%

Số khám

Số mắc

Tỷ lệ

%

An Nhơn 3.135 172 5,5 3.089 202 6,5 3.358 238 7,1 Tây Sơn 2.175 317 14,6 2.168 339 15,6 2.464 417 16,9

11

Khảo sát ban đầu tại các cộng đồng có tỉ lệ trẻ em nhiễm florua răng tại ba huyện nói trên cho thấy các nguồn nước ngầm dùng cho ăn uống và sinh hoạt có hàm lượng flo cao vượt tiêu chuẩn cho phép (1,5 mg/l), có nơi lên đến 6,0 mg/l

Nguyên nhân gây nên bệnh Fluorosis là do hấp thu một lượng lớn flo trong một thời gian dài Mức độ nghiêm trọng của bệnh tỉ lệ thuận với số lượng flo hấp thu, sức khỏe của đứa trẻ, độ tuổi và phản ứng cá nhân Lượng flo hấp thu vào cơ thể chủ yếu qua đường ăn uống, trong đó nước uống là nguồn cung cấp chủ yếu Bên cạnh đó flo có thể đi vào cơ thể qua thức ăn như trà, thịt cá, ngũ cốc, trái cây Lượng flo trong thực phẩm phụ thuộc vào hàm lượng flo có trong đất, nước nơi nuôi trồng Flo cũng có thể hấp thu từ kem đánh răng, nhất là từ loại kem có hàm lượng flo cao Trẻ nhỏ sử dụng loại kem có hàm lượng flo cao có thể nuốt một lượng kem lúc trải răng Khi trẻ sống trong vùng có nguồn ô nhiễm flo, việc uống liên tục nước có flo trong một thời gian dài sẽ làm tăng mức

độ của bệnh Fluorosis

Khoa môi trường – Trường Đại học Bách Khoa TP Hồ Chí Minh thực hiện đề tài

“Nghiên cứu xử lí tình trạng ô nhiễm Florua trong nước ngầm tại các xã Bình Tường, Tây Giang, huyện Tây Sơn và xã Nhơn Tây, huyện An Nhơn, tỉnh Bình Định”.Nhóm thực hiện đề tài này đã tiến hành lấy 45 mẫu nước giếng của các hộ dân trên địa bàn 3 xã (xã Bình Tường, Tây Giang, huyện Tây Sơn và xã Nhơn Tây, huyện An Nhơn, tỉnh Bình Định) Kết quả phân tích tổng hợp trong tháng 7-2006 cho thấy: 27/45 (chiếm 60%) mẫu nước ngầm có hàm lượng florua vượt quá tiêu chuẩn quy định (không quá 1,5 mg/l) Trong đó thôn Hòa Hiệp (xã Bình Tường, huyện Tây Sơn) và thôn Nam Tượng 1 (xã Nhơn Tây, huyện An Nhơn) có 100% mẫu phân tích có chỉ tiêu florua vượt xa tiêu chuẩn cho phép

Trong các mẫu nước ngầm, hàm lượng flo được đo là 8 mg/l và là nguyên nhân chính khiến nhiều người dân ở các địa phương này có biểu hiện về các bệnh răng và xương khớp

- Tỉnh Khánh Hòa:

Tại huyện Ninh Hòa-Khánh Hòa, y tế địa phương đã phát hiện nhiều người dân bị nhiễm flo răng Tại Ninh Hòa bệnh “chết răng” đã được bệnh viện Ninh Hòa phát hiện từ những năm 90 Báo cáo của đoàn địa chất Việt Tiệp cho biết nước ngầm ở vùng Ninh Hòa có chứa nồng độ flo khá cao ( 2-13ppm) Ông Lê Văn Hùng, Giám đốc trung tâm NS-VSMTNT Khánh Hòa cho biết: Không chỉ Ninh Hòa có nguồn nước ngầm bị nhiễm

12

nặng flo mà tại huyện Ninh Xuân còn có nhiều xã khác như: Ninh Trung, Ninh Phụng, Ninh Thuận nguồn nước ngầm cũng bị nhiễm nặng flo Hàm lượng flo trong nguồn nước giếng đào tại Ninh Xuân phổ biến từ 3-14ppm [12]

- Tại huyện Ninh Phước tỉnh Ninh Thuận:

Mẫu nước được lấy theo tiêu chuẩn Việt Nam (TCVN 6000-1995) và ( ISO 1992) và chúng được phân tích sắc ký ion sử dụng đầu dò độ dẫn Nồng độ flo lại hai xã Phước Hà và Nhị Hà vượt khoảng 6 lần so với mức cho phép (TCVN 5944-1995)

5667-Nguyên nhân dẫn đễn ô nhiễm flo ở Ninh Hòa được nhiều nhà nghiên cứu quan tâm Căn cứ vào tài liệu nghiên cứu địa chất thì vùng Ninh Hòa, cũng như suốt các dải ven biển Nam Trung Bộ rất phát triển đá Macma thâm nhập và phun trào có thành phần axit Trong quá trình phong hóa các đá Macma axit một lượng flo được giải phóng và phân tán vào môi trường nước Các nguồn nước khoáng giàu flo (tới 9,2 mg/l) cũng có thể

là nguồn ô nhiễm Mặt khác liên quan tới các phức hệ đã macma xâm nhập granit trong khu vực thường có mặt quặng fluorit, là nguồn gốc nhiệt dịch ( ở huyện Đồng Xuân , Phú Yên) Nước dưới đất có thể mang flo đi xa nguồn khoáng hóa fluorit với khoảng cách lớn

Do vậy việc ô nhiễm florua trong nước ngầm và dặc biệt trong nước thải từ các ngành công nghiệp sản xuất phân bón, khai thác và chế biến khoáng sản chứa florua đòi hỏi các phương pháp xử lý an toàn florua

1.2.5 Các phương pháp xử lý florua

Mục đích của việc loại bỏ florua là xử lí nước bị ô nhiễm để làm giảm hàm lượng flo xuống giới hạn có thể chấp nhận được Phương pháp truyền thống loại bỏ florua khỏi nước uống là làm trong và kết tủa Kết tủa và keo tụ với Fe(III), nhôm hoạt tính, bùn phèn, và canxi đã được nghiên cứu Ngoài ra trao đổi ion, thẩm thấu ngược và điện thẩm tách cũng đã được nghiên cứu để loại bỏ phần dư thừa florua từ nước uống Tuy nhiên, những nhược điểm của hầu hết các phương pháp này là chi phí cao, hoạt động và bảo dưỡng phức tạp, ô nhiễm thứ cấp (bùn độc hại, ) và vận hành phức tạp Ayoobetal đã viết một đánh giá toàn diện về các công nghệ loại bỏ florua ra khỏi nước uống Các công nghệ khác nhau được so sánh với các ưu điểm, hạn chế được đánh giá [17] Kết luận rằng:

- Phương pháp keo tụ có hiệu quả loại bỏ florua, nhưng không đưa florua về dưới nồng độ chuẩn cho phép

13

- Kỹ thật màng thì đòi hỏi chi phí cao cho cài đặt, vận hành, dễ bị tắc nghẽn, quy mô lớn, hoặc màng bị hỏng dần Các kỹ thuật điện thẩm tách, hay kỹ thuật điện nói chung thì khó khăn và chi phí rất cao, lắp đặt và bảo trì phức tạp

- Kỹ thuật Nalgonda là một trong những phương pháp kỹ thuật phổ biến được sử dụng rộng rãi để loại bỏ florua từ nước uống của các nước đang phát triển (Ví dụ như Ấn

Độ, Kenya, Senegal và Tanzania) Quá trình này bao gồm việc bổ sung lượng phèn, vôi

và bột tẩy trắng nước thô, tiếp theo là nhanh chóng trộn, keo tụ, lắng lọc và khử trùng theo quy định Sau khi thêm phèn và nước vôi vào nước thô, khối nhôm hydroxit không tan được hình thành, lắng xuống đáy và kết tủa florua Tuy nhiên một số nhược điểm của

kỹ thuật này cũng đã được báo cáo của vài nhà nghiên cứu, ví dụ như nồng độ nhôm cao còn lại ( 2-7mg/l) trong nước đã xử lí cao hơn các tiêu chuẩn WHO: 0,2 mg/l

- Trong số các phương pháp khác nhau loại bỏ florua từ nước uống, quá trình hấp phụ được sử dụng rộng rãi và cho kết quả khả quan và là một phương pháp hiệu quả hơn cho việc loại bỏ florua về chi phí, thiết kế và vận hành đơn giản Chất hấp phụ truyền thống và phi truyền thống khác nhau đã được đánh giá cho việc loại bỏ florua dưới đây:

 Kỹ thuật hấp phụ

Mặc dù phương pháp màng xử lý F- một cách hiệu quả đến mức có thể chấp nhận được, nhưng phương pháp hấp phụ vẫn có vị trí quan trọng trong nghiên cứu loại bỏ florua do khả năng ứng dụng thực tế cao và chi phí thấp hơn Bản chất của chất hấp phụ florua dựa trên khoáng chất, đặc biệt là đất sét có chứa oxit sắt, oxit nhôm và silicon Về

lý thuyết, hấp phụ florua trên các hạt rắn phải gồm ba bước:

+ Khuếch tán và vận chuyển các ion F- một cách hiệu quả đến bề mặt ngoài của vật liệu hấp phụ từ dung dịch trên bề mặt phân cách pha xung quanh các hạt vật liệu hấp phụ, được gọi là chuyển khối ngoài

+ Hấp phụ các ion F- trên bề mặt hạt

+ Các ion F- có thể trao đổi với cấu trúc bên trong hạt vật liệu hấp phụ, phụ thuộc vào thành phần hóa học của chất rắn, hoặc của các ion florua được hấp phụ chuyển đến bề mặt của lỗ xốp (khuếch tán trong hạt)

Để đánh giá một chất hấp phụ cho mục đích ứng dụng thực tế, cần phải xem xét dung lượng hấp phụ trong các dung dịch, pH, thời gian hấp phụ, cân bằng, tái sinh, và tải trọng khi có mặt các anion và cation ảnh hưởng

14

Hàng loạt các vật liệu hấp phụ đã được sử dụng để loại bỏ F- ra khỏi nước Bao gồm nhôm hoạt tính, ngâm tẩm Al2O3, oxit đất hiếm, đất sét hoạt tính, ngâm tẩm SiO2, cacbon, chất thải rắn công nghiệp như bùn đỏ, đã qua xúc tác và tro bay, zeolit và các vật liệu trao đổi ion liên quan đến chất hấp phụ sinh học, phèn chua, chitosan biến tính, lớp hidroxit kép Trong nhiều hệ thống hấp phụ đã nghiên cứu vài chất hấp phụ F- xuống dưới 1,0-1,5 mg/L mức đạt tiêu chuẩn cho nước uống và nước thải

 Các vật liệu hấp phụ trên cơ sở nhôm và hợp chất của nhôm [19]

Để trở thành vật liệu hấp phụ hiệu quả, nhôm oxit phải được biến tính bằng nhiệt Vật liệu khi nhiệt phân thường là gibbsite, Al(OH)3, hoặc vật liệu có chứa gibbsite, có thể chứa gibbsite, có thể nâng nhiệt độ từ từ hoặc nhanh chóng bằng nung flas thành sản phẩm tinh thể ở nhiệt độ cao Phân hủy chậm thường đạt được bằng hơi nước trong khi sự phân hủy xảy ra nhanh chóng ở trong lò 400-8000C và thời gian tiếp xúc trong 1 giây hoặc ít hơn Hợp chất nhôm được biến tính nhanh chóng bằng cách chuyển gibbsite thành

Al2O3 với 0,2-1 mol nước kết tinh cho mỗi mol Al2O3 Khi nung chậm thì thành phần tinh thể gibbsite hoặc nhôm ít hơn

So sánh nhiệt nhôm hidrat hóa chưa xử lý nhiệt (UHA) và nhôm hidrat hóa đã xử

lý nhiệt (THA) từ quá trình thủy phân nhôm sunfat trong nước So sánh các thông số thời gian tiếp xúc, lượng chất hấp phụ, nhiệt độ trước khi hấp phụ, nhiệt độ trước và sau khi hấp phụ, hàm lượng F- và pH ban đầu Hiệu quả loại bỏ F- tăng khi tăng nhiệt độ xử lý

Thứ tự các ion hấp phụ chọn lọc trên nhôm hoạt tính ở pH = 5,5-8,5 được báo cáo:

OH- > H2AsO4- > Si(OH)3O- > HSeO3- > F- > SO42-> CrO42-> HCO3- > Cl- > NO3- > Br- >

I-

Vật liệu nhôm hoạt tính được tái sinh bằng cách rửa giải bằng dung dịch NaOH 4%

để OH chiếm chỗ F- trên bề mặt vật liệu Sau đó rửa giải bằng dung dịch axit để lập lại điện tích dương trên bề mặt nhôm hoạt tính Nhược điểm lớn nhất khi hấp phụ trên nhôm hoạt tính là pH<7 và nhôm oxit/hidroxit có thể bị tan, giải phóng ion Al độc hại

Hiệu quả hấp phụ F- của vật liệu phèn ngâm tẩm Al hoạt tính (A/AA) đạt hiệu suất 92,6% ở pH=6,5, trong thời gian 3 giờ, chất lượnghấp phụ là 8 mg/ml, nồng độ F- đầu vào

là 25mg/l Cho đầu ra F- 1,9 mg/L Kết quả phân tích EDAX cho thấy quá trình hấp phụ

F- trên bề mặt vật liệu A/AA là do kết tủa bề mặt

 Hợp chất nhôm mang theo mangan đioxit

Vật liệu nhôm phủ MnO2 (MOCA) có thể xử lý F- xuống dưới hàm lượng 1,5 mg/L cho nước uống và nhanh hơn nhôm hoạt tính có tải trọng hấp phụ lớn hơn (2,85 mg/g so với 1,08 mg/g của nhôm hoạt tính) Các tác giả đã nghiên cứu thấy vật liệu nhôm hoạt tính mang MnO2 có thể xử lý F- xuống 0,2 mg/L khi nồng độ trong nước là 10 mg/l Điều kiện hấp phụ tối ưu nhất liên quan đến hàm lượng chất hấp phụ tại pH = 5,5 Từ khảo sát

về động học và đo điện thế không, mô hình hấp phụ đẳng nhiệt và phân tích năng lượng tán xạ tia X (EDAX) đã kết luận rằng quá trình hấp phụ F- xảy ra thông qua hấp phụ vật

lý, nếu như khuếch tán nội phân tử tạo bề mặt lỗ xốp Khả năng hấp phụ F- bị giảm khi có mặt các ion khác Nước thải có nồng độ 5,0 mg/l sau khi được xử lý bằng HMOCA còn nồng độ F- < 1mg/L

 Hợp chất nhôm mang thêm MgO

Gần đây Maliyekkal et al (2008) mô tả nhôm hoạt tính mang MgO (MAAA) được chế tạo bằng cách tẩm Al(OH)3 với Mg(OH)2 và nung sản phẩm ở 4500C MAAA loại bỏ

F- từ nước uống hiệu quả hơn nhôm hoạt tính Loại bỏ được > 95% F- (10mg/L) trong 3 giờ trong môi trường trung tính, xuống 0,5 mg/L Khả năng hấp phụ F- của MAAA phụ thuộc vào pH và bị giảm ở pH cao hơn Tải trọng hấp phụ cực đại F- là 10,12 mg/g Hầu hết các ion cùng tồn tại được tìm thấy trong nguồn nước tự nhiên có ảnh hưởng không

16

đáng kể đến quá trình hấp phụ F- Tuy nhiên, nồng độ bicacbonat và sufat cao làm giảm khả năng hấp phụ F- [27]

 Hợp chất nhôm mang theo oxit sắt

Hỗn hợp hidroxit của nhôm và sắt được tạo thành khi Al(OH)3 và Fe(OH)3 đồng kết tủa từ hỗn hợp muối clorua bằng NH3 Sau khi ngưng kết và làm khô, chất hấp phụ thu được có khả năng hấp phụ F- tốt hơn Al(OH)3 hoặc Fe(OH)3 riêng lẻ Điều này cho thấy các hidroxit được gắn kết và không hoạt động độc lập, và các phép đo vật lí các vật liệu kết luận rằng có một hợp chất mới Quang phổ hồng ngoại Fourier (FTIR) cho thấy sự có mặt một liên kết Fe-O-Al Kính hiển vi điện tử quét (SEM) cho thấy một hình thái bề bặt hầu như bất thường với độ xốp cao, cho thấy diện tích bề mặt cao Dung lượng hấp phụ đơn lớp của hỗn hợp hidroxit, xuất phát từ hấp phụ đẳng nhiệt Langmuir, lớn hơn các hidroxit tinh khiết Các ion được khảo sát như chất bị hấp phụ là F-, Cl-, Br- Tại pH = 4,

F- được hấp phụ tốt nhất ở mức 88 mg/gram chất hấp phụ Tương tự với khảo sát hấp phụ As(III) và As (V), Sujana et al (2009a) đã chuẩn bị một loạt các oxit Fe=Al vô định hình với các tỉ lệ mol khác nhau và khả năng nghiên cứu F- bằng cách thay đổi điều kiện thí nghiệm

Farrah và Pickering (1986) nghiên cứu sự tương tác của dung dịch florua pha loãng với các oxit sắt ngậm nước Tang et al (2009) đã báo cáo một nghiên cứu chi tiết về sự hấp phụ F- bằng cách sử dụng hạt hidroxit sắt thương mại Tổng số thí nghiệm bao gồm

pH, cường độ ion và anion khác nhau cùng tồn tại như photphat, sunfat, cacbonat và clorua để nghiên cứu khả năng hấp phụ

 Hợp chất nhôm mang thêm các khoáng chất canxi

Kỹ thuật Nalgonda, được đặt tên sau khi ngôi làng ở Andhra Pradesh, Ấn Độ xuất hiện phương pháp này, dựa trên khả năng hấp phụ florua trên khối hidroxit nhôm được tạo thành trong dung dịch Hai hóa chất, phèn (Nhôm sunfat hoặc kali nhôm sunfat) và vôi (CaO) nhanh chóng trộn với nước ô nhiễm florua Sau đó khuấy nhẹ, đặt bông – như khối (nhôm hydroxit) mang F- bị phân tán và được loại bỏ sau khi ổn định Kỹ thuật Nalgonda đã được giới thiệu ở nhiều nước như Ấn Độ, Kenya, Senegal và Tanzania Thiết lập đơn giản, không tốn kém, thích hợp trong các hộ gia đình Kỹ thuật này có thể thực hiện trên một quy mô lớn hay nhỏ, và kỹ thuật phù hợp cho công cộng hoặc sử dụng trong gia đình Một hộ gia đình thực hiện hai thùng 20 lít, trong thời gian xử lí một

17

giờ, nhưng không quá hai giờ sau khi sử lý và keo tụ, nước đã được xử lý thu hồi thông qua một vòi nước 5 cm trên đáy của thùng thứ nhất, một cách an toàn trên mức bùn, và được lưu trữ để uống trong ngày ở thùng thứ hai Dahi đã mô tả hoạt động của kỹ thuật Nalgondal trong làng Tazan – Nian của Ngurdoto Nồng độ F- trong nước khác nhau theo mùa 12,5 và 8,8 mg/L Liều lượng phèn 12,8 g và 6,4 g vôi trong thùng 20 lít đã giảm nồng độ F- còn 2,1 ± 0,7 mg/l vẫn trên mức giới hạn WHO khuyến cáo là 1,5 mg/l Mặc

dù quá trình Nalgonda đã được tuyên bố là kỹ thuật hiệu quả nhất để loại bỏ Florua, tuy nhiên nó vẫn có những nhược điểm sau:

+ Quá trình này loại bỏ được một phần nhỏ F- (18-33%) do các dạng kết tủa và biến đổi phần lớn các ion F- ( 67-82%) vào các ion phức Al3+, F-

+ Nhiều người sử dụng không thích mùi vị của nước đã qua xử lý

+ Phân tích vật liệu và nước đã qua xử lí cần thiết để tính liều lượng hóa chất thêm vào, do nước biến động theo thời gian và theo mùa

+ Chi phí bảo trì cao Trung bình như những năm gần đây, một nhà máy công suất 10.000 lít/ngày yêu cầu RS 3000 mỗi tháng

+ Quá trình này không tự động, cần nhân viên quản lí thường xuyên

+ Cần không gian lớn để làm bùn khô

+ Bị silicat, nhiệt độ gây bất lợi đến quá trình loại F-

 Bauxite

Das và cộng sự (2005) nghiên cứu hấp phụ F- trên bauxite giàu titan biến tính nhiệt (TRB) Biến tính ở nhiệt độ vừa phải (300-4500C) tăng lên rất nhiều khả năng hấp phụ của TRB Hấp phụ nhanh chóng và đạt mức tối đa trong vòng 90 phút Sự hấp phụ F- tăng khi pH tăng, đạt tối đa ở pH 5,5 đến 6,5 và sau đó giảm Sự có mặt các ion thường có trong nước uống không ảnh hưởng đến sự hấp phụ F- từ dung dịch nước

 Đá ong

18

Laterite thường chứa một lượng sắt lớn và một lượng nhỏ nhôm, crom, coban, niken, mangan Do hàm lượng sắt cao ở dạng goethite, một số nghiên cứu đã được khảo sát F- Gần đây Sujana et al (2009b) đã so sánh khả năng hấp phụ F- của các goethite khác nhau

có chứa các vật liệu gel của Ấn Độ Ảnh hưởng của các thông số thí nghiệm khác nhau chẳng hạn như thời gian, pH, nhiệt độ, chất hấp phụ và nồng độ F- đã được báo cáo Các thông số động học, đẳng nhiệt và nhiệt động lực học được đánh giá Mẫu nước ngầm cũng

đã được thử nghiệm để loại bỏ florua [20]

 Đất sét và đất

Nghiên cứu toàn diện đầu tiên hấp phụ F- trên các khoáng và đất đã được xuất bản năm 1967 Kể từ đó đã có một số lượng lớn nghiên cứu bao gồm cả việc sử dụng đất Ando của Kenya, đất Illinois của Mỹ, đất Alberta, đất illite-goethite ở Trung Quốc, gồm đất sét, đất sét nung, đất sét nung chip ở Ethiopia, bentonite và kaolinite và tro bay

- Đất sét

Bower và Hatcher (1976) đã chỉ ra ràng hấp phụ florua khoáng sản và đất được đi kèm với việc phát tán các ion OH- Hấp phụ F- phụ thuộc vào nồng độ và được mô tả bằng đường đẳng nhiệt hấp phụ Langmuir Cấu trúc của đất sét đóng vai trò quan trọng trong việc xác định diện tích bề mặt của đất sét và các loại trao đổi có thể xảy ra với các ion trong dung dịch (Puka-2004) Nói chung các bề mặt tích điện dương hấp phụ tốt hơn ion mang điện tích âm, như F- Khả năng hấp phụ mạnh phụ thuộc vào pH như pH thay đổi vị trí trong phyllosilicates và cũng có khoảng như hemantite, gibbsite và goethite Điện tích dương trong điều kiện axit và âm trong môi trường kiềm Khoảng pH cụ thể cho bề mặt tích điện dương và âm phụ thuộc vào giá trị pKa của các axit liên hợp của các hydroxit kim loại có mặt Với đất sét ít được nghiên cứu cho đến nay Nam Phi là ví dụ, Puka đã được thực hiện và báo cáo một nghiên cứu lớn về mối liên hệ giữa các thành phần đất sét, tiền xử lí của đất sét, và đặc tính hấp phụ F- của nó

- Đất sét nung

Nhiều nhà nghiên cứu đã nghiên cứu loại bỏ F- sử dụng đất sét nung Hauge của nhóm nghiên cứu ảnh hưởng của nhiệt độ nung đến hấp phụ F- bởi gốm Tốc độ và dung lượng hấp phụ F- liên kết khác nhau trên gốm với nhiệt độ nung khác nhau Đất sét nung 6000C

là hiệu quả nhất Nhiệt độ trên 7000Cgây ra một sự suy giảm gắn kết F-, và gốm được nung ở 9000C và cao hơn dường như không thể loại bỏ được F- từ nước Chất nung ở

5000C hoặc ít hơn bị nứt vỡ trong nước

19

2.1 Mục tiêu và nội dung nghiên cứu của luận văn

2.1.1 Mục tiêu nghiên cứu

Khảo sát tình trạng ô nhiễm florua tại nhà máy sản xuất phân lân Văn Điển Nghiên cứu để tìm kiếm vật liệu rẻ tiền, dễ kiếm, có thể tái tạo được để hấp phụ, loại bỏ florua trong nước và không làm nguồn nước ô nhiễm

2.1.2 Nội dung nghiên cứu

- Khảo sát tình trạng ô nhiễm florua tại nhà máy phân lân Văn Điển

- Khảo sát khả năng hấp phụ florua trên quặng khoáng laterit tự nhiên đồng thời nghiên cứu quy trình biến tính để nâng cao khả năng hấp phụ

- Khảo sát một số ảnh hưởng của các ion đến khả năng ứng dụng xử lý thực tế của vật liệu

2.2 Hóa chất và dụng cụ

2.2.1 Hóa chất

2.2.1.1 Chuẩn bị hóa chất phân tích Florua

- Pha dung dịch chuẩn F- (250 mg/L):

Hòa tan 0,1381 gan NaF bằng nước cất rồi định mức đến 250 ml Đựng trong chai nhựa, dùng để pha ra các dung dịch có nồng độ thấp trong các thí nghiệm

- Pha dung dịch phân tích florua:

+ Dung dịch 1: Hòa tan 100 mg Xylenol da cam bằng nước cất rồi định mức đến 250 ml + Dung dịch 2: Hòa tan 25 mg Zirconyl (ZrOCl2 8H2O) trong 20 ml nước cất, sau đó thêm 150 ml HCl đặc rồi định mức đến 500 ml

+ Trộn dung dịch 1 với dung dịch 2 ta thu được dung dịch thuốc thử Xylenol da cam, đựng trong lọ tối màu Dung dịch này bền ít nhất là 2 năm

2.2.1.2 Chuẩn bị hóa chất phân tích photpho

- Pha dung dịch chuẩn photpho:

20

Hòa tan 577,8 mg Na2HPO4.12H2O bằng nước cất rồi định mức đến 1000 ml Đựng trong chai thủy tinh, dùng để pha ra các dung dịch có nồng độ thấp trong các thí nghiệm

- Pha dung dịch phân tích: dung dịch Vanadat – Molipdat

+ Dung dịch 1: Hòa tan 12,5 gam amoni molipdat (NH4)6Mo7O24 4H2O bằng nước cất rồi định mức đến 150 ml

+ Dung dịch 2: Hòa tan 0,625 gam amoni vanadat (NH4VO3) trong 150 ml nước cất đun sôi, để nguội, sau đó thêm 165 ml HCl đặc

+ Trộn dung dịch 1 với dung dịch 2 rồi định mức đến 500 ml bằng nước cất

2.2.1.3 Chuẩn bị hóa chất phân tích silic

- Pha dung dịch chuẩn silic: 1000 mg/l

Hòa tan 4,73 gam Na2SiO3.9H2O trong nước cất đun sôi, để nguội rồi định mức đến

1000 ml

- Pha dung dịch phân tích:

+ Dung dịch amoni molipdat 10%: Hòa tan 10 gam amoni molipdat (NH4)6Mo7O24 4H2O bằng 100 ml nước cất rồi dùng NH3 điều chỉnh pH = 7-8

+ Dung dịch HCl (1:1): Trộn 50 ml HCl với 50 ml nước cất

2.2.1.4 Chuẩn bị hóa chất chế tạo vật liệu hấp phụ

- Máy đo pH - ORP – ISE AD1020

- Máy đo quang Spectroquant Nova 30

- Cân phân tích 4 số, tủ hút, tủ sấy, lò nung, máy lắc, máy lọc hút chân không

- Các dụng cụ thí nghiệm dùng để phân tích và hấp phụ florua bằng nhựa PE

2.3 Các phương pháp thực nghiệm

2.3.1 Lấy mẫu và bảo quản mẫu

Trong tất cả các loại phương pháp phân tích, dù phân tích hóa học đơn giản hay các phương pháp phân tích công cụ hiện đại, để xác định được hàm lượng của các chất, nguyên tố hay ion,… thì rất hiếm, hầu như không có phương pháp nào phân tích nào có thể đo đạc, xác định trực tiếp chính xác được các chất, khi nó đang tồn tại trong mẫu ban đầu nguyên khai ở hiện trường thực tế Do đó thực tế bắt buộc chúng ta phải lấy mẫu phân tích của đối tượng cần nghiên cứu để xử lý và xác định các chỉ tiêu mong muốn tại phòng thí nghiệm có đủ điều kiện cần thiết [9, 11]

Mục đích của việc lấy mẫu phân tích là chọn một thể tích nhỏ (hay khối lượng nhỏ) phù hợp và vừa đủ của đối tượng cần nghiên cứu phân tích để làm phân tích ngay tại hiện trường, hay đóng gói vận chuyển về phòng thí nghiệm để xử lý và xác định (định tính hay định lượng) các chất chúng ta mong muốn nhưng lại đảm bảo giử nguyên đúng thành phần của đối tượng thực tế lấy mẫu, lấy mẫu là giai đoạn đầu của quá trình phân tích Nếu lấy sai thì quá trình phân tích không thể hiện đúng kết quả phân tích phản ánh đúng thực tế Do đó việc lấy mẫu cần tuân thủ những điều kiện nhất định

- Dụng cụ chứa mẫu: Đối với loại mẫu lỏng có thể dùng can thùng (thủy tinh hay nhựa)

có nút kín; chai, lọ, bình (thủy tinh hay nhựa) có nút kín, túi nilon có nút, các ống có nút kín

22

- Dụng cụ lấy mẫu bề mặt: Để lấy mẫu phân tích hoá học thường chỉ cần nhúng một bình rộng miệng (thí dụ xô hoặc ca) xuống ngay dưới mặt nước, nếu cần lấy mẫu ở một độ sâu

đã định (hoặc lấy mẫu các khí hoà tan), thì nhất thiết phải dùng các thiết bị khác

- Các cách lấy mẫu phân tích: Việc lấy mẫu theo kiểu nào là tùy thuộc vào mục đích

nghiên cứu, đối tượng, chất cần phân tích,… là để xác định hàm lượng đại diện, đặc trưng hay để kiểm tra tức thời, hay để phân tích kết quả làm thống kê đánh giá hàm lượng, vẽ biểu đồ, xem xét sự biến thiên, thay đổi … của chất cần nghiên cứu Nghĩa là với một đích nghiên cứu, hay phân tích các chất khác nhau sẽ phải có cách lấy thích hợp

+ Lấy mẫu theo thời gian

+ Lấy mẫu theo tầng hay theo lớp (bề sâu)

+ Lấy mẫu theo vùng, mặt cắt hay theo điểm cần quan sát

+ Lấy mẫu theo dòng chảy, thủy triều

+ Lấy mẫu theo hướng gió hay ngược (không khí)

- Các phương pháp bảo quản mẫu: Tùy loại mẫu và chất phân tích mà mẫu có thể được được bảo quản trong các điều kiện khác nhau

+ Trong điều kiện bình thường, trong phòng có không khí sạch

+ Trong tủ lạnh có thể khống chế được nhiệt độ theo yêu cầu

+ Trong kho kín có điều kiện khô ráo, không bụi không có điều kiện độc hại cho mẫu

+ Trong tủ ẩm có thể khống chế độ ẩm theo yêu cầu

+ Nhiệt độ thấp dưới 0 (trong tuyết CO2) hay trong các hệ thống điều chỉnh nhiệt

độ

+ Trong môi trường khí trơ He, Ar…

Thực nghiệm: Để khảo sát tình trạng ô nhiễm florua tại các nhà máy sản xuất phân lân

chúng tôi đã tiến hành lấy mẫu nước thực tế từ hai nguồn nước của nhà máy sản xuất phân lân Văn Điển và xỉ thải từ nhà máy:

+ Nước thải từ mương của nhà máy sản xuất phân lân: được lấy xuôi theo dòng chảy cách nguồn thải khoảng 300 m

23

+ Nước ao cạnh nhà máy: được lấy bằng cách nhúng một bình nhựa xuống ngay dưới mặt nước ao ở một độ sâu nhất định

+ Xỉ trải lót đường cạnh nhà máy

Các mẫu nước được lấy vào hai thời điểm khác nhau trong năm Do thành phần phân tích có florua nên mẫu được đựng trong các lọ nhựa PP Mẫu thực tế được phân tích thành phần trong vòng 24 giờ tính từ thời điểm lấy mẫu, phần còn lại được bảo quản trong

b Biến tính laterit bằng phương pháp ngâm tẩm nhôm clorua

Quy trình chế tạo vật liệu laterit M2 bằng cách biến tính laterit bằng phương pháp ngâm tẩm nhôm clorua

- Cân chính xác 30 gam laterit M1, ngâm trong 50 ml HCl 1M lắc đều trong thời gian 2 giờ Sau đó thêm tiếp 13,42 gam AlCl3.6H2O, lắc đều trong 4 giờ

- Trung hòa dung dịch thu được bằng NaOH 1M , điều chỉnh pH = 6-7, ngâm trong

1 ngày

- Lọc và rửa sạch Cl- bằng nước cất (thử bằng dung dịch Ag+)

- Đem sấy ở nhiệt độ 1000C cho đến khô, để nguội, cất trong lọ kín, sạch để sử dụng cho các thí nghiệm

Kí hiệu vật liệu là M2

2.4 Phương pháp nghiên cứu đặc trưng cấu trúc của vật liệu

2.4.1 Phương pháp nhiễu xạ Rơnghen (XRD)

Nguyên tắc xác định: Theo nguyên lý về cấu tạo tinh thể, mạng tinh thể được xây

dựng từ các nguyên tử hay ion phân bố đều đặn trong không gian theo một quy định xác định Khi chùm tia Rơnghen đến bề mặt tinh thể và đi vào bên trong mạng lưới tinh thể thì mạng lưới này đóng vai trò như các phân tử nhiễu xạ đặc biệt Các nguyên tử, ion bị kích thích bởi chùm tia X sẽ phát ra thành các tâm phát ra các tia phản xạ

24

Hình 2.1 Tia tới và tia phản xạ trên tinh thể

Nguyên tắc cơ bản của phương pháp nhiễu xạ tia X là dựa vào phương trình bragg: nλ= 2d.sinθ

Vulf-Trong đó: n là bậc nhiễu xạ

λ- là bước sóng của tia X

d- khoảng cách giữa hai mặt phẳng tinh thể

θ- góc giữa tia tới và mặt phẳng phản xạ

Với mỗi nguồn tia X có bước sóng xác định, khi thay đổi góc tới θ, mỗi vật liệu có giá trị đặc trưng So sánh giá trị d và d chuẩn sẽ xác định được cấu trúc mạng tinh thể của chất nghiên cứu

Có nhiều phương pháp để nghiên cứu cấu trúc bằng tia X:

- Phương pháp bột: khi mẫu nghiên cứu là bột tinh thể, gồm những vi tinh thể nhỏ

li ti

- Phương pháp đơn tinh thể: khi mẫu bột nghiên cứu gồm những đơn tinh thể có kích thước đủ lớn, thích hợp cho việc nghiên cứu

Từ hình ảnh nhiễu xạ ghi nhận được ta biết được cấu trúc của mẫu

Ứng dụng: phương pháp nhiễu xạ tia X được dùng để nghiên cứu cấu trúc tinh thể vật liệu Ngoài ra phương pháp này còn có thể ứng dụng để xác định động học của quá trình chuyển pha, kích thước hạt và xác định đơn lớp bề mặt của xúc tác kim loại trên chất mang [13, 14]

Thực nghiệm: Phổ nhiễu xạ Rơnghen của vật liệu được đo bằng máy D8 Advance -

Bruker, tại Khoa hóa học, Trường đại học khoa học tự nhiên – Đại học Quốc Gia Hà Nội

25

2.4.2 Phương pháp hiển vi điện tử quét (SEM) [16, 18]

Hiển vi điện tử là phương pháp sử dụng chùm tia electron năng lượng cao để khảo sát những vật thể rất nhỏ Kết quả thu được qua những khảo sát này phản ánh về mặt hình thái, diện mạo và tinh thể của vật liệu mà chúng ta cần xác định Phương diện hình thái bao gồm hình dạng, kích thước của hạt cấu trúc nên vật liệu Diện mạo là các đặc trưng bề mặt của một vật liệu bao gồm kết cấu bề mặt hoặc độ cứng của vật liệu Phương diện tinh thể học mô tả cách sắp xếp của các nguyên tử trong vật thể như thế nào Chúng có thể sắp xếp có trật tự trong mạng tạo nên trạng thái tinh thể hoặc sắp xếp ngẫu nhiên hình thành dạng vô định hình Cách sắp xếp của các nguyên tử một cách có trật tự sẽ ảnh hưởng đến các tính chất như độ dẫn, tính dẫn điện và độ bền của vật liệu

Phương pháp hiển vi điện tử quét được phát triển lần đầu tiên vào năm 1942 và thiết bị có giá trị thương mại được giới thiệu vào năm 1965 Phương pháp này được phát triển muộn hơn so với TEM là do những khó khăn về mặt điện tử trong việc quét dòng electron Nhưng phương pháp SEM tỏ ra phổ biến hơn so với TEM do SEM có thể thu được những bức ảnh có chất lượng ba chiều cao, có sự rõ nét hơn và không đòi hỏi phức tạp trong khâu chuẩn bị mẫu Phương pháp SEM đặc biệt hữu dụng bởi vì nó cho độ phóng đại có thể thay đổi từ 10 đến 100.000 lần với hình ảnh rõ nét, hiển thị ba chiều phù hợp cho việc phân tích hình dạng và cấu trúc bề mặt

Hình 2.2 Sơ đồ nguyên lý của kính hiển vi điện tử quét

Hình 2.2 là sơ đồ đơn giản của thiết bị SEM, chùm electron từ ống phóng được đi

26

qua một vật kính và được lọc thành một dòng hẹp Vật kính chứa một số cuộn dây (cuộn lái electron) được cung cấp với điện thế thay đổi, cuộn dây tạo nên một trường điện từ tác động lên chùm electron, từ đó chùm electron sẽ quét lên bề mặt mẫu tạo thành trường quét Tín hiệu của cuộn lái cũng được chuyển đến ống catôt để điều khiển quá trình quét ảnh trên màn hình đồng bộ với quá trình quét chùm electron trên bề mặt mẫu Khi chùm electron đập vào bề mặt mẫu tạo thành một tập hợp các hạt thứ cấp đi tới detector, tại đây nó được chuyển thành tín hiệu điện và được khuyếch đại Tín hiệu điện được gửi tới ống tia catôt và được quét lên màn hình tạo nên ảnh Độ nét của ảnh được xác định bởi

số hạt thứ cấp đập vào ống tia catôt, số hạt này lại phụ thuộc vào góc bắn ra của electron khỏi bề mặt mẫu, tức là phụ thuộc vào mức độ lồi lõm bề mặt Vì thế ảnh thu được sẽ phản ánh diện mạo bề mặt của vật liệu

Thực nghiệm: Hình ảnh bề mặt vật liệu qua kính hiển vi điện tử quét SEM được đo

bằng máy Nova Nano SEM 450 – FEI – HUS - VNU, tại bộ môn chất rắn, khoa vật lý, Đại học khoa học tự nhiên – Đại học Quốc Gia Hà Nội

2.4.3 Phương pháp tán xạ năng lượng EDX

Phổ tán xạ năng lượng tia X, hay phổ tán xạ năng lượng là kỹ thuật phân tích

thành phần hóa học của vật rắn dựa vào việc ghi lại phổ tia X phát ra từ vật rắn do tương tác với các bức xạ (mà chủ yếu là chùm điện tử có năng lượng cao trong các kính hiển vi điện tử) Trong các tài liệu khoa học, kỹ thuật này thường được viết tắt là EDX hay EDS xuất phát từ tên gọi tiếng Anh Energy-Dispersive X- ray Spectroscopy [15]

Nguyên lí EDX

Kỹ thuật EDX chủ yếu được thực hiện qua kính hiển vi điện tử, trong đó, ảnh vi cấu trúc vật rắn được chi lại thông qua việc sử dụng chùm điện tử có năng lượng cao tương tác với vật rắn được ghi lại thông qua việc sử dụng chùm điện tử có năng lượng cao tương tác với vật rắn Khi chùm điện tử có năng lượng lớn được chiếu vào vật rắn, nó sẽ đâm xuyên sâu vào nguyên tử vật rắn và tương tác với các lớp điện tử bên trong của nguyên tử Tương tác này dẫn đến việc tạo ra các tia X có bước sóng đặc trưng tỉ lệ với số nguyên tử (Z) của nguyên tử theo định luật Mosley:

27

Có nghĩa là, tần số tia X phát ra là đặc trưng với nguyên tử của mỗi chất có mặt trong chất rắn Việc ghi nhận phổ tia X phát ra từ vật rắn sẽ thông tin về các nguyên tố hóa học có mặt trong mẫu đồng thời cho các thông tin về tỉ phần các nguyên tố này

Có nhiều thiết bị phân tích EDX nhưng chủ yếu EDX được phát triển trong các kính hiển vi điện tử, ở đó các phép phân tích được thực hiện nhờ các chùm điện tử có năng lượng cao và được thu hẹp nhờ các chùm điện tử có năng lượng cao và được thu hẹp nhờ hệ thấu kính điện tử Phổ tia X phát ra sẽ có tần số (năng lượng photon tia X) trải trong một vùng rộng và được phân tích nhờ phổ kế tán sắc năng lượng do đó ghi nhận thông tin về các nguyên tố cũng như thành phần Kỹ thuật EDX được phát triển từ những năm 1960 và thiết bị thương phẩm xuất hiện vào đầu những năm 1970 với việc sử dụng detector dịch chuyển Si, Li hoặc Ge

Hình 2.3 Nguyên lý của phép phân tích EDX

Khi chùm điện tử có năng lượng cao tương tác với các lớp vỏ điện tử bên trong của nguyên tử vật rắn, phổ tia X đặc trưng sẽ được ghi nhận

Thực nghiệm: Phổ tán xạ năng lượng tia X của vật liệu được đo bằng máy

JED-2300-Analysis station, JEOL, tại bộ môn chất rắn, khoa vật lý, Đại học khoa học tự nhiên – Đại học Quốc Gia Hà Nội

2.5 Phân tích florua bằng phương pháp Xynenol da cam

 Nguyên tắc xác định của phương pháp:

28

Phương pháp so màu dựa trên cơ sở phản ứng - giữa F- và phức màu của Xylenol da cam màu dam cam F- phản ứng với Zirconi trong phức màu tạo thành một phức anion không màu (ZrF6

Zirconi-) Khi nồng độ F- tăng lên thì sản phẩm sau phản ứng có màu nhạt dần đi Dựa trên quan hệ tuyến tính giữa nồng độ florua và độ hấp thụ quang ABS của phức màu sẽ xác định được nồng độ florua cần phân tích

2- Xây dựng đường chuẩn phân tích F- với nồng độ từ 0-1,2 mg/L:

Từ dung dịch chuẩn F- 250 mg/L pha thành dung dịch F- 10mg/L, sau đó pha thành một dãy các dung dịch F- có nồng độ khác nhau: 0; 0,2; 0,4; 0,6; 0,8; 1,0; 1,2 mg/L Hút chính xác mỗi dung dịch 10ml vào các cốc nhựa phân tích, rồi thêm chính xác 5ml thuốc thử đã chuẩn bị Lắc đều, để trong 10 phút để mẫu ổn định rồi đem đo độ hấp phụ quang ở bước sóng 540 nm

2.6 Phương pháp khảo sát khả năng hấp phụ của vật liệu

a Xác định thời gian đạt cân bằng hấp phụ

Việc khảo sát thời gian cân bằng hấp phụ hay khảo sát động học hấp phụ giúp chúng

ta đánh giá được quá trình hấp phụ là nhanh hay chậm, xác định được thời gian cân bằng hấp phụ để làm thí nghiệm xây dựng đường đẳng nhiệt hấp phụ Quá trình hấp phụ coi như đạt cân bằng khi ta có 3 số liệu sát nhau dao động quanh 1 con số (hay sai lệch giữa 2

số cuối không quá 2%) [5,7,11]

- Cách tiến hành thực nghiệm:

Lấy 1 g vật liệu cần nghiên cứu cho vào thể tích V=50ml dung dịch F- có nồng độ ban đầu là C0=10 mg/L Chuẩn dung dịch về pH=7, lắc trong các khoảng thời gian 30 phút đến 360 phút Đem lọc qua giấy lọc băng xanh và xác định nồng độ F- trong dịch lọc

bằng phương pháp phân tích Xylenol da cam

- Cách tính tải trọng hấp phụ:

qe = (mg/g)

b Xác định quá trình hấp phụ đẳng nhiệt theo hai mô hình Langmuir và Frendlich

Để mô tả quá trình hấp phụ ở nhiệt độ không đổi người ta thường sử dụng các phương trình hấp phụ đẳng nhiệt Được sử dụng phổ biến là các phương trình đẳng nhiệt Freundlich và Langmuir Ngoài ra, còn có các phương trình khác như: phương trình Henri, BET (Brunauer Emmett Teller), Temkin và Dubinin

29

 Phương trình hấp phụ đẳng nhiệt Langmuir

Phương trình hấp phụ đẳng nhiệt Langmuir được thiết lập dựa trên các điều kiện

sau:

- Bề mặt hấp phụ đồng nhất

- Các phân tử hấp phụ đơn lớp lên bề mặt chất hấp phụ

- Mỗi một phân tử chất bị hấp phụ chỉ chiếm chỗ của một trung tâm hoạt động bề mặt

- Tất cả các trung tâm hoạt động liên kết với các phân tử cùng một ái lực

- Không có tương tác qua lại giữa các phân tử chất bị hấp phụ

Phương trình hấp phụ đẳng nhiệt Langmuir có dạng:

e

e e

bC

bC q

q



1

max

Trong đó: qe: tải trọng hấp phụ (mg/g)

qmax: tải trọng hấp phụ cực đại tính theo lý thuyết (mg/g)

Ce: nồng độ chất bị hấp phụ khi đạt trạng thái cân bằng (mg/L) b: hằng số hấp phụ

Trong một số trường hợp, giới hạn phương trình Langmuir có dạng:

 Khi bCe << 1 thì q = qmaxbCe mô tả vùng hấp phụ tuyến tính

 Khi bCe >> 1 thì q = qmax mô tả vùng hấp phụ bão hoà

 Khi nồng độ chất hấp phụ nằm trung gian giữa hai khoảng nồng độ trên thì đường biểu diễn phương trình Langmuir là một đường cong

Hình 2.4 Đường hấp phụ đẳng nhiệt Langmuir

30

Để xác định các hằng số trong phương trình hấp phụ đẳng nhiệt Langmuir có thể

sử dụng phương pháp đồ thị bằng cách chuyển phương trình trên thành phương trình đường thẳng: e

e

q bq q

C

max max

1 1

1

q b

max /

1 q

tg  

Hình 2.5 Đồ thị dạng tuyến tính của phương trình Langmuir

 Phương trình hấp phụ đẳng nhiệt Freundlich

Đây là một phương trình thực nghiệm có thể sử dụng để mô tả nhiều hệ hấp phụ hoá học hay vật lý

Với giả thiết bề mặt hấp phụ không hoàn toàn đồng nhất

Sự hấp phụ trên trung tâm hoạt động tỉ lệ với hàm số mũ của nồng độ

Được biểu diễn bằng phương trình:

qe = Kf Ce1/n Trong đó:

qe, C là dung lượng hấp phụ và nồng độ dung dịch tại thời điểm cân bằng

Kf: là hằng số phụ thuộc vào to, diện tích bề mặt và các yếu tố khác

n: là hằng số chỉ sự phụ thuộc vào to và luôn >1

Kf, n được xác định bằng thực nghiệm

Đồ thị biểu diễn phương trình hấp phụ đẳng nhiệt Freundlich có dạng:

31

qe

C e

Hình 2.6 Đường hấp phụ đẳng nhiệt Freundlich

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 ở vùng nồng độ thấp của chất bị hấp phụ Để xác định các hằng số trong phương trình Freundlich ta chuyển phương trình hàm

mũ về dạng phương trình đường thẳng:

ln qe = ln kf + (1/n) ln Ce

Đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của lnqe vào lnCe có dạng như hình sau:

Hình 2.7 Đồ thị dạng tuyến tính của phương trình Freundlich

Dựa vào đồ thị ta xác định được các giá trị Kf và n

- Cách tiến hành thực nghiệm:

Lấy 1 g vật liệu cho vào thể tích 50ml các dung dịch F- có nồng độ ban đầu lần lượt là: 5, 10, 20, 40, 60, 80, 100 mg/L Chuẩn về pH =7, lắc đến khi đạt cân bằng hấp phụ thì dừng Đem lọc qua giấy lọc băng xanh và xác định nồng độ F- trong dịch lọc bằng phương pháp Xylenol da cam

32

Sau đó xây dựng 2 mô hình hấp phụ đẳng nhiệt Langmuir và Freundlich Để xác định mô hình nào mô tả tốt hơn quá trình hấp phụ, ta xét giá trị hệ số tương quan R2 của đường tuyến tính Hệ số R2 càng gần 1 thì mô hình tương ứng phù hợp hơn

Xác định tải trọng hấp phụ cực đại được tính từ phương trình đẳng nhiệt Langmuir dạng tuyến tính:

e e

e

C q bq q

C

max max

1 1





Xác định các hằng số Kf và 1/n từ phương trình Freundlich dạng tuyến tính:

ln qe = ln kf + (1/n) ln Ce

Từ đó so sánh khả năng hấp phụ của các loại vật liệu đã chế tạo Xác định vật liệu

có khả năng loại F- hiệu quả nhất để đưa vào các nghiên cứu một cách triệt để hơn

c Khảo sát ảnh hưởng của các ion cạnh tranh đến quá trình hấp phụ

Để xem xét khả năng ứng dụng của vật liệu, trong thực tế nước ô nhiễm flo thường chứa các ion khác có thể cạnh tranh với F- trong quá trình hấp phụ Chúng tôi tiến hành khảo sát sự ảnh hưởng của một số anion đến khả năng hấp phụ F- của vật liệu có dung lượng hấp phụ cao trong các vật liệu đã chế tạo Các ion được lựa chọn khảo sát gồm: SiO3

-Tiến hành thí nghiệm: Lắc 1 gam vật liệu với 50 ml dung dịch F-10 mg/L (đối với khảo sát sự ảnh hưởng SiO32-), 20mg/L (đối với khảo sát sự ảnh hưởng PO43-) và 5 mg/L (đối với khảo sát sự ảnh hưởng Cl-, HCO3-, NO3-), có nồng độ các ion thay đổi, ở pH = 6-

7 Sau khi đạt cân bằng, xác định nồng độ F- còn lại trong dung dịch, từ đó tính được dung lượng hấp phụ F- của vật liệu khi có mặt các ion ảnh hưởng và khi không có

33

CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN

3.1 Khảo sát mức độ ô nhiễm florua trong nước thải nhà máy phân lân Văn Điển

3.1.1 Kết quả xây dựng đường chuẩn phân tích florua, photphat và silicat

Trước khi phân tích mẫu thực tế chúng tôi tiến hành xây dựng đường chuẩn phân tích florua, photphat và silicat

3.1.1.1 Đường chuẩn xác định nồng độ florua

Bảng 3.1 Mối quan hệ giữa nồng độ florua và độ hấp thụ quang (ABS) theo phương pháp

0 0,02 0,04 0,06 0,08 0,1 0,12

Hình 3.1 Đồ thị đường chuẩn phân tích florua

Đường chuẩn xác định florua thu được có dạng: y = 0,0949x – 0,0027

Đồ thị đường chuẩn cho thấy rằng trong khoảng nồng độ F- từ 0- 1,2mg/l thì mật

độ quang phụ thuộc tuyến tính và nồng độ F- tuân theo định luật Lamber- Beer Vì vậy khi xác định F- trong các mẫu phân tích ta cần đưa về khoảng nồng độ này

34

3.1.1.2.Đường chuẩn xác định silicat

Từ dung dịch chuẩn pha ra các dung dịch có nồng độ SiO32- từ 1 đến 7 trong thể tích 25ml Cho nhanh và lần lượt vào mỗi bình 0,5 ml HCl 1:1 và 1 ml Molipdat và đợi 4-

10 phút cho phát triển màu so với mẫu trắng ở bước sóng 420 nm ta thu được bảng số liệu sau:

Bảng 3.2: Mối quan hệ giữa nồng độ SiO 3

0 0,02 0,04 0,06 0,08 0,1 0,12 0,14 0,16 0,18

Hình 3.2 Đường chuẩn phân tích silicat

Đường chuẩn xác định silicat thu được có dạng: y = 0,0233x + 0,0031

Từ đồ thị đường chuẩn ta thấy rằng trong khoảng nồng độ SiO3

từ 0- 7mg/l thì mật độ quang phụ thuộc tuyến tính vào nồng độ SiO32- theo định luật Lamber- Beer Vì vậy khi xác định SiO32- trong các mẫu phân tích ta cần đưa về khoảng nồng độ này