Luận văn Thạc sĩ Khoa học: Nghiên cứu khả năng ức chế quá trình sinh khí amoni và hydrosunfua bằng một số khoáng chất tự nhiên

Với mụcđích nghiên cứu và ứng dụng các loại khoáng tự nhiên giảm thiểu ô nhiễm môi trường, hạn chế tối đa khả năng sinh các khí độc NH3,H2S,Nox... với chi phí rẻ, sẵn có tại nhiều vùng của Việt Nam, đề tài “Nghiên cứu khả năng ức chế quá trình sinh khí amoni và hydrosunfua bằng một số khoáng chất tự nhiên” được thực hiện.

L I C M  NỜ Ả Ơ

Tôi xin g i l i c m  n chân thành và sâu s c t i PGS.TS Tr n H ng Côn, ngử ờ ả ơ ắ ớ ầ ồ ườ  i

đã r t t n tình hấ ậ ướng d n giúp đ  tôi trong su t th i gian th c hi n lu n văn này.ẫ ỡ ố ờ ự ệ ậ

Tôi xin chân thành c m  n các th y, cô trong Khoa Hóa h c ­ Đ i h c Khoa h cả ơ ầ ọ ạ ọ ọ  

T  nhiên đã giúp đ  tôi trong quá trình h c t p và nghiên c u.ự ỡ ọ ậ ứ

Tôi xin trân tr ng c m  n ch  nhi m Đ  tàiọ ả ơ ủ ệ ề  KC.08.26/11­15, B  Khoa h c vàộ ọ  công nghệ: “Nghiên c u và  ng d ng công ngh  ti n ti n, phù h p x  lý suy thoáiứ ứ ụ ệ ế ế ợ ử   môi tr ườ ng nh m s  d ng b n v ng tài nguyên cho các vùng nuôi tôm các t nh ven ằ ử ụ ề ữ ỉ  

bi n B c b  và vùng nuôi cá Tra   Đ ng B ng Sông C u Long” ể ắ ộ ở ồ ằ ử  đã t o đi u ki nạ ề ệ  cho tôi tham gia đ  tài và s  d ng s  li u c a đ  tài vào lu n văn nghiên c u c a tôi.ề ử ụ ố ệ ủ ề ậ ứ ủ

Đ ng th i tôi cũng xin g i l i c m  n t i gia đình, b n bè, đ ng nghi p đã đ ngồ ờ ử ờ ả ơ ớ ạ ồ ệ ộ  viên và t o m i đi u ki n giúp đ  tôi hoàn thành t t lu n văn.ạ ọ ề ệ ỡ ố ậ

Hà N i, ngày 5 tháng 12 năm 2014 ộ

H C VIÊNỌ

Trương Thanh Ka

M  Đ UỞ Ầ

V i đ c đi m đ a lý tr i dài theo b  bi n, Vi t Nam là m t trong nh ng nớ ặ ể ị ả ờ ể ệ ộ ữ ước có 

th  m nh đ c bi t trong nuôi tr ng th y s n và phát tri n theo hế ạ ặ ệ ồ ủ ả ể ướng hàng hóa t pậ  trung. Theo T ng c c th ng kê, năm 2013, s n lổ ụ ố ả ượng th y s n ủ ả ước tính đ t g n 6 tri uạ ầ ệ  

t n. Trong đó cá đ t đ t 4,4 tri u t n, tôm đ t 704 ngàn t n. Năm 2013 di n tích nuôiấ ạ ạ ệ ấ ạ ấ ệ  tôm đ t h n 65 ngàn ha, g n g p 2 l n so v i năm 2012, s n lạ ơ ầ ấ ầ ớ ả ượng tăng 56,5%, đ t 230ạ  ngàn t n.ấ

Trong nh ng năm qua phong trào chuy n s  d ng đ t t  tr ng lúa sang nuôi tômữ ể ử ụ ấ ừ ồ  

đã xu t hi n t i nhi u đ a phấ ệ ạ ề ị ương. Trong b n v n đ  c a ho t đ ng nuôi tôm bao g m:ố ấ ề ủ ạ ộ ồ  

th c ăn, gi ng, k  thu t s n xu t và môi trứ ố ỹ ậ ả ấ ường, v n đ  môi trấ ề ường đang n i c m doổ ộ  

ho t đ ng này ch a th c s  đạ ộ ư ự ự ược quan tâm. Th c t  cho th y trong ngh  nuôi tr ngự ế ấ ề ồ  

th y s n đã xu t hi n nhi u b t c p liên quan đ n môi trủ ả ấ ệ ề ấ ậ ế ường c n ph i gi i quy t nhầ ả ả ế ư 

d ch b nh, t n d  v  thu c kháng sinh, vi sinh v t gây b nh, ô nhi m h u c ị ệ ồ ư ề ố ậ ệ ễ ữ ơ

Tình tr ng ô nhi m môi trạ ễ ường đang x y ra nghiêm tr ng trong nuôi tr ng th yả ọ ồ ủ  

s n do ph n l n các ch t h u c  d  th a t  th c ăn, phân và các rác th i khác đ ng l iả ầ ớ ấ ữ ơ ư ừ ừ ứ ả ọ ạ  

dưới đáy ao nuôi. Ngoài ra, còn các hóa ch t, kháng sinh đấ ượ ử ục s  d ng trong quá trình nuôi tr ng cũng d  đ ng l i mà không đồ ư ọ ạ ược x  lý. Vi c hình thành l p bùn đáy do tíchử ệ ớ  

t  lâu ngày c a các ch t h u c , c n bã là n i sinh s ng c a các vi sinh v t gây th i, cácụ ủ ấ ữ ơ ặ ơ ố ủ ậ ố  

vi sinh v t sinh các khí đ c nh  NHậ ộ ư 3, NO2, H2S, CH4  Các vi sinh v t gây b nh nh :ậ ệ ư  

Vibrio, Aeromonas, Ecoli, Pseudomonas, Proteus, Staphylococcus  nhi u lo i n m vàề ạ ấ  nguyên sinh đ ng v t.ộ ậ

Đáy ao bao g m l p n n đ t t  nhiên, ch t c n l ng và lồ ớ ề ấ ự ấ ặ ắ ượng bùn nhão 

l ng do th c ăn d  th a, ch t h u c  và phân tôm. S  tích t  cacbon h u cỏ ứ ư ừ ấ ữ ơ ự ụ ữ ơ chi m kho ng 25% lế ả ượng cacbon h u c  t  th c ăn tôm, m t s  nghiên c uữ ơ ừ ứ ộ ố ứ  

tương t  cũng ự ước lượng kho ng 24% nit  và 24% ph t pho b  tích t  l i.ả ơ ố ị ụ ạ  

Lượng dinh dưỡng tích t    đáy ao thụ ở ường trong kho ng t  5% – 40% t  th c ănả ừ ừ ứ  (cacbon, nit , ph t pho) tùy theo kh  năng qu n lý c a t ng tr i. Các ch t dinhơ ố ả ả ủ ừ ạ ấ  

dưỡng, h u c  và c n bùn có xu hữ ơ ặ ướng l ng tích l i   đáy ao và t i m t m c nàoắ ạ ở ớ ộ ứ  

đó chúng ta ph i lo i b  chúng ra kh i ao nuôi tôm.ả ạ ỏ ỏ

M t nghiên c u c a Lemonnier và Brizard đã nh n th y vi c hút lộ ứ ủ ậ ấ ệ ượng bùn đáy 

đã làm tăng s n lả ượng tôm t  1 đ n 6,2 t n/ha/năm và tăng t  l  s ng t  10 – 60% trongừ ế ấ ỉ ệ ố ừ  

ao nuôi tôm bán thâm canh   New Caledonia  [ở 15].V i m cđích nghiên c u và  ng d ngớ ụ ứ ứ ụ  các lo i khoáng t  nhiên gi m thi u ô nhi m môi trạ ự ả ể ễ ường, h n ch  t i đa kh  năng sinhạ ế ố ả  các khí đ c NHộ 3,H2S,Nox  v i chi phí r , s n có t i nhi u vùng c a Vi t Nam, k t h pớ ẻ ẵ ạ ề ủ ệ ế ợ  

v i đ  tàiớ ề   Đ  tài KC.08.26/11­15, B  Khoa h c và công nghề ộ ọ ệ  “Nghiên c u và  ngứ ứ  

d ng công ngh  ti n ti n, phù h p x  lý suy thoái môi ụ ệ ế ế ợ ử  tr ườ ng nh m s  d ng b n ằ ử ụ ề  

v ng tàinguyên cho các vùng nuôi tôm các t nh venbi n B c b  và vùng nuôi cá Tra ữ ỉ ể ắ ộ  

ở Đ ng B ng Sông C u Long” ồ ằ ử  ­ do vi n Môiệ  trường Nông nghi p th c hi n,ệ ự ệ  đ  tài đãề  

ti n hành:ế “Nghiên c u kh  năng  c ch ứ ả ứ ế  quá trình sinh khí amoni và hydrosunfua 

b ng m t s  khoáng ch t t  nhiên” ằ ộ ố ấ ự

CHƯƠNG 1: T NG QUANỔ

1.1 T NG QUAN V  AMONI (NHỔ Ề 4) VÀ HYDROSUNPHUA (H2S)

1.1.1 Nghiên c u v   ứ ề amoni (NH 4 ) và hydrosunphua (H 2 S):

1.1.1.1  Amoni (NH 4 )

a.  Tính ch t hóa h c ấ ọ

Amoni sinh ra trong môi trường nước do s  phân h y các h p ch t h uc  cóự ủ ợ ấ ữ ơ  

ch a Nit  Trong môi trứ ơ ường  nước  nó t n t i    hai  d ng: ammonia  (NHồ ạ ở ạ 3) và  ion ammonium NH4+

Ammoniac (NH3) là m t ch t l ng không màu t n t i dộ ấ ỏ ồ ạ ưới áp su t không khí,ấ  

nh  h n không khí và có mùi m nh. Amoniac có th  b  hóa l ng dẹ ơ ạ ể ị ỏ ưới áp su t kho ngấ ả  10atm. Trong công nghi p đ  v n chuy n ammoniac ngệ ể ậ ể ười ta thường s  d ng phử ụ ươ  ngpháp hóa l ng.ỏ

Amoniac hòa tan t t trong nố ước hình thành d ng ion amoni:ạ

NH3 + H2O   NH↔ 4+ + OH­

S  hòa tan c a ammoniac trong nự ủ ước b   nh hị ả ưởng c a các y u t : áp su tủ ế ố ấ  không khí, nhi t đ  hay các ch t hòa tan ho c l  l ng. Amoniac hòa tan d  dàng trongệ ộ ấ ặ ơ ử ễ  

nước và t n t i ch  y u   d ng ion t i pH trong môi trồ ạ ủ ế ở ạ ạ ường t  nhiên c a h u h t cácự ủ ầ ế  

h  sinh thái.   n ng đ  th p, n ng đ  mol t ng c a ammoniac hòa tan đệ Ở ồ ộ ấ ồ ộ ổ ủ ược tính như sau:

mu i c a kim lo i ki m, tuy nhiên l i d  b  phân h y  b i nhi t.ố ủ ạ ề ạ ễ ị ủ ở ệ

Các lo i mu i amoni ph  bi n:ạ ố ổ ế

­Ammonium chloride [NH4Cl] có trong t  nhiên, là s n ph m trong ho tự ả ẩ ạ  

đ ng c a núi l a, khi hóa h i t o thành hydrogen chloride và ammoniac. Cũngộ ủ ử ơ ạ  

nh  các lo i mu i ammoniac có tính axit m nh, g c chloride hydrolyses tan trongư ạ ố ạ ố  

nướ ạc t o pH th p. Trong ch t r n qua quá trình l u tr  ammoniac d  b  th tấ ấ ắ ư ữ ễ ị ấ  thoát, còn trong th  l ng ammonium chloride có khuynh hể ỏ ướng ăn mòn kim lo iạ  màu và m t s  các h p kim khác, đ c bi t là đ ng, đ ng thau. Ammoniumộ ố ợ ặ ệ ồ ồ  chloride có th  b  oxi hóa thành nitrosyl chloride và chlorine b i các tác nhân oxiể ị ở  hóa m nh nh  nitric axit. ạ ư

­Ammonium nitrate [NH4NO3] không t n t i trong t  nhiên và khá b n, chồ ạ ự ề ỉ 

b  phân h y   nhi t đ  r t cao. Ammonium nitrate tác d ng nh  m t ch t oxyị ủ ở ệ ộ ấ ụ ư ộ ấ  hóa m nh trong r t nhi u ph n  ng,   d ng dung d ch nó ăn mòn các kim lo i,ạ ấ ề ả ứ ở ạ ị ạ  

đ c bi t là đ ng và các h p kim c a nó.ặ ệ ồ ợ ủ

­Ammonium sulfate [(NH4)2SO4] tan trong nước, không tan trong c n vàồ  aceton

­Ammonium acetate [CH3COONH4] d  b  phân h y m t đi NHễ ị ủ ấ 3 khi t n t iồ ạ  trong dung d ch dị ưới áp su t khí quy n, đ c bi t trong môi trấ ể ặ ệ ường ki m.ề

­Ammonium   cacbonate   [(NH4)2CO3]   và   ammonium   bi­cacbonate [NH4HCO3]. Ammonium bicacbonate d  hình thành h n và b n h n, phân h yễ ơ ề ơ ủ  

dưới 350C t o thành NHạ 3, CO2  và H2O. Ammonium cacbonate b  phân h y khiị ủ  

ti p xúc v i không khí t o thành NHế ớ ạ 3 và CO2, thành d ng b t tr ng và chuy nạ ộ ắ ể  hóa thành ammonium bicacbonate

Lượng Ammoni t  nhiên   trong nự ở ước b  m t và nề ặ ước ng m thầ ường th p h nấ ơ  0,2mg/lít. Các ngu n nồ ước hi m khí có th  có n ng đ  Ammoni lên đ n 3mg/lít. Tuyế ể ồ ộ ế  nhiên trong các th y v c ô nhi m n ng đ  c a ammoni tăng r t cao, có th  lên đ n hàngủ ự ễ ồ ộ ủ ấ ể ế  trăm mg/lít

Trong nước, amoni t n t i dồ ạ ưới 2 d ng: không ion hóa (NHạ 3) và ion amoni (NH4+), tùy thu c vào tr ng thái cân b ng có NHộ ạ ằ 4+   NH3 + H+. Tr ng thái cân b ng gi a amoniạ ằ ữ  

và amonia không ion hóa ph  thu c vào pH, nhi t đ  và đ  mu i.[1]ụ ộ ệ ộ ộ ố

Nó có nhi u đi m gi ng các mu i ki m nh ng l i d  b  phân h y.ề ể ố ố ề ư ạ ễ ị ủ

Các h p ch t thợ ấ ường g p c a ion NHặ ủ 4+ là: các mu i clorua, sunphat, nitrat, oxalat,ố  molypdat và NH4OH.

+ Tính axit – bazo: NH3 hòa vào nước thành amoni hydroxyt NH4OH hay g i làọ  dung d ch amoniac. Trong dung d ch NHị ị 4OH ta có cân b ng:ằ

NH3 + H2O   NH4OH    NH4+ + OH­

 nhi t đ  th ng, cân b ng v n l ch v  phía trái nên dung d ch luôn có mùi

NH3

NH4OH là m t ki m y u, nó k t t a độ ề ế ế ủ ược m t s  cation (nh  Feộ ố ư 3+) dướ ạ  i d nghydroxyt. Nh ng nó không k t t a đư ế ủ ược nhi u cation vì nó t o thành nh ng ph c ch tề ạ ữ ứ ấ  tan, ho c vì n ng đ  ion OHặ ồ ộ ­    c a nó không đ  đ  k t t a nh t là khi có m t mu iủ ủ ể ế ủ ấ ặ ố  amoni (làm gi m s  phân ly c a NHả ự ủ 4OH)

Mu i amoni c a các axit m nh nh  clorua, sunphat, có ph n  ng nh  vì:ố ủ ạ ư ả ứ ẹ

+ Tính oxy khử: Ion NH4+ có th  b  oxy hóa trong môi trể ị ường axit b i nở ước cườ  ng

th y, clo, brom và các ch t oxy hóa m nh khác; b  oxy hóa trong môi trủ ấ ạ ị ường ki m b iề ở  hypoclorit, hypobromit, kalipemanganat

+ Tác d ng nhi t: Khi đun nóng h u h t các mu i amoni b  phân h y. M t sụ ệ ầ ế ố ị ủ ộ ố 

mu i amoni khó bay h i nh  (NHố ơ ư 4)2SO4 ch  đỉ ược lo i h t   nhi t đ  cao.ạ ế ở ệ ộ

NH4NO3  N2O + 2H2O

b M t s  các nghiên c u v  chuy n hóa Amoni: ộ ố ứ ề ể

Theo m t nghiên c u v  hình thái và s  di chuy n ammoni có trong nộ ứ ề ự ể ướ ạc t i khu 

v c đ m l y nự ầ ầ ước ng t, ven l u v c sông Scheldt, B  đọ ư ự ỉ ược xác đ nh đ nh tính cho toànị ị  

b  h  sinh thái b ng mô hình đánh d u ộ ệ ằ ấ 15N. Vào cu i mùa hè (tháng 9), ngố ười ta b  sungổ  

15N­NH4 vào nước ng p (tri u lên) c a khu đ m l y nậ ề ủ ầ ầ ước ng t r ng 3477mọ ộ 2 và l n theoầ  

d u v t c a quá trình chuy n hóa amoni và th i gian l u c a amoni trong b n chu trìnhấ ế ủ ể ờ ư ủ ố  

th y tri u ti p theo. Nghiên c u này đ a ra k t qu  các thành ph n trong pha nủ ề ế ứ ư ế ả ầ ướ ủ  c c a

h  th ng đ m l y và so sánh chúng v i nh ng thí nghi m tệ ố ầ ầ ớ ữ ệ ương t  đự ược ti n hành vàoế  mùa xuân/đ u hè (tháng 5). Nh ng thay đ i v  n ng đ  và s  tăng đ ng v  c a NOầ ữ ổ ề ồ ộ ự ồ ị ủ 3, 

NO2, N2O, N2, NH4 và các h t nit  l  l ng (SPN) đạ ơ ơ ử ược phân tích cùng v i vi c s  d ngớ ệ ử ụ  nghiên c u v  cân b ng kh i.ứ ề ằ ố

Cân b ng kh i N cho th y r ng m t n a lằ ố ấ ằ ộ ử ượng NH4 b  sung vào đổ ược chuy nể  hóa ho c s  d ng b i sinh kh i c a khu đ m l y, trong khi m t n a còn l i đặ ử ụ ở ố ủ ầ ầ ộ ử ạ ược báo cáo là   d ng amoni trong su t th i gian c a th y tri u đ u tiên. Nitrat hóa là m t quáở ạ ố ờ ủ ủ ề ầ ộ  trình chuy n hóa quan tr ng nh t đ i v i N, chi m 17% quá trình chuy n hóa N. Nể ọ ấ ố ớ ế ể 2, N20 

và SPN chi m l n lế ầ ượt là 2,4; 0,02 và 1,4%

Quá trình chuy n hóa N c  v  không gian và th i gian trong pha nể ả ề ờ ướ ấc r t gi ngố  

v i nh ng gì thu đớ ữ ược vào tháng 5, ch ng minh kh  năng tái l p t t c a phứ ả ặ ố ủ ương pháp đánh d u cho toàn h  sinh thái, nh ng t c đ  tuy t đ i chuy n hóa amoni vào tháng 5ấ ệ ư ố ộ ệ ố ể  cao g p 3 l n. Trong khi b  m t đ m l y trong tháng 5 r t thu n l i cho quá trình nitratấ ầ ề ặ ầ ầ ấ ậ ợ  hóa thì nó l i gi m vào tháng 9. M t khác, kh  nit  l i là quá trình quan tr ng h n vàoạ ả ặ ử ơ ạ ọ ơ  tháng 9. Nh ng phát hi n trong nghiên c u này cho th y r ng amoni trong nữ ệ ứ ấ ằ ước ng p làậ  

y u t  quan tr ng cho quá trình lo i b  amoni trong h  sinh thái đ m l y nế ố ọ ạ ỏ ệ ầ ầ ước ng t.ọ

c Ngu n đi m c a ô nhi m ammonia vào môi tr ồ ể ủ ễ ườ ng n ướ c

Các ngu n nhân t o ch  y u c a ammonia trong nồ ạ ủ ế ủ ước m t bao g m các ch tặ ồ ấ  

th i t  nông nghi p, quá trình s n xu t phân bón cho cây tr ng, luy n gang thép, l cả ừ ệ ả ấ ồ ệ ọ  

d u, thu c da, s n xu t hóa ch t vô c , các ngành phi kim, h p kim,ch  bi n th cầ ộ ả ấ ấ ơ ợ ế ế ự  

ph m. Lẩ ượng ammoniac trong nước thay đ i thổ ường xuyên theo s  thay đ i l u lự ổ ư ượ  ngcũng nh  n ng đ  ch t th i c a các ngành công nghi p. Trong nông nghi p, vi c chănư ồ ộ ấ ả ủ ệ ệ ệ  nuôi gia súc quy mô l n. Ngoài ra, các th c ăn th a trong quá trình chăn nuôi gia súc cũngớ ứ ừ  

là nguyên nhân gây lên ô nhi m ch t h u c  cho ngu n nễ ấ ữ ơ ồ ước d n đ n ô nhi m ammoniẫ ế ễ  trong nước th i chăn nuôi. Ch t th i c a cá, tép, th c ăn s  d ng cho chăn nuôi th yả ấ ả ủ ứ ử ụ ủ  sinh còn th a, cây b  th i r a… góp ph n vào s  hình thành ammoniac trong h  th yừ ị ố ữ ầ ự ồ ủ  sinh.Trong công nghi p, các ngành s n xu t phân bón nh  t ng h p phân ure, phân bónệ ả ấ ư ổ ợ  

lá và các thu c kích thích sinh trố ưởng … đ u th i ra môi trề ả ường lượng l n ch t ô nhi mớ ấ ễ  

ch a nit , do các quá trình phân h y sinh h c trong môi trứ ơ ủ ọ ường nước chúng t o raạ  ammoni.

d Các ngu n m t ô nhi m ammonia vào môi tr ồ ặ ễ ườ ng n ướ c.

Các ngu n m t ô nhi m ammonia cho môi trồ ặ ễ ường nước m t không đ n gi n nhặ ơ ả ư 

là  các ngu n đi m ô nhi m. Các ngu n m t bao g m s  gi i phóng các ch t vô c  vàồ ể ễ ồ ặ ồ ự ả ấ ơ  

h u c  không xác đ nh chính xác   m t đi m. Chúng có th  bi n đ i, không liên t c,ữ ơ ị ở ộ ể ể ế ổ ụ  khu ch tán, theo các cách khác nhau theo đ c tr ng t ng vùng.ế ặ ư ừ

Nó có th  là k t qu  c a quá trình ch y tràn c a nể ế ả ủ ả ủ ước m a qua các vùng ô nhi mư ễ  các ch t h u c , quá trình r a trôi, xói mòn các ch t mùn, các ch t dinh dấ ữ ơ ử ấ ấ ưỡng t  cácừ  vùng đ t d c…ấ ố

Ngoài ra, trong nông nghi p thâm canh cao s  d ng r t nhi u phân ure, phân bónệ ử ụ ấ ề  

lá, các kích thích sinh trưởng ch a nito. Các phân b  sung dinh dứ ổ ưỡng này cây không sử 

d ng h t tích t  l i trong đ t, trong thân cây thông qua nụ ế ụ ạ ấ ước m a ho c nư ặ ước ch y trànả  

ra nh p vào môi trậ ường nước, đây cũng là ngu n ô nhi m m t đáng chú ý gây nên ôồ ễ ặ  nhi m ammoni cho môi trễ ường nước

Ngày nay ho t đ ng nông nghi p g n li n v i chuyên môn hóa, các lo i nạ ộ ệ ắ ề ớ ạ ướ  ccông nghi p, sinh ho t giàu h p ch t nit  th i vào môi trệ ạ ợ ấ ơ ả ường làm cho môi trường nướ  cngày càng b  ô nhi m các h p ch t nit   mà ch  y u là ammoni.ị ễ ợ ấ ơ ủ ế

1.1.1.2 Hydrosunphua (H 2 S)

a Đ c tính v t lý, hóa h c ặ ậ ọ

Sunfua hydrô H2S   tr ng thái hòa tan trong nở ạ ước. Ngu n g c c a nó là doồ ố ủ  

s  phân hu  v t ch t h u c  trong môi trự ỷ ậ ấ ữ ơ ường kh  Hử 2S g p trong nặ ước ng m,ầ  

nướ ự ưc t  l u và các ngu n nồ ước khoáng

 Phân t  Hử 2S có c u t o tấ ạ ương t  nh  phân t  nự ư ử ước

 L u hu nh có đ  âm đi n kém h n oxi nên đ  phân c c c a phân t  Hư ỳ ộ ệ ơ ộ ự ủ ử 2S kém h n c a Hơ ủ 2O, do đó kh  năng t o thành liên k t hiđro gi a các phân t  Hả ạ ế ữ ử 2S 

y u h n so v i các phân t  nế ơ ớ ử ước. B i v y,   đi u ki n thở ậ ở ề ệ ường đihiđro sunfua là 

m t ch t khí, khí đihiđro sunfua không màu, có mùi tr ng th i. Ch  0,1% khíộ ấ ứ ố ỉ  đihiđro sunfua trong không khí đã gây nhi m đ c n ng. Khi hít ph i đihiđroễ ộ ặ ả  sunfua có n ng đ  cao h n, có th  b  ng t ho c ch t vì t c th ồ ộ ơ ể ị ấ ặ ế ắ ở

Tích s  ion c a đihiđro sunfualà:ố ủ

      T  = [H3S +]. [HS­]          = 3. 10  ­ 33

      Trong khi đó tích s  ion c a Hố ủ 20 là : T = [H3O+]. [OH­] = 10  ­ 14

       Đihiđro sunfua có h ng s  đi n môi bé. Do c c tính không l n, khíằ ố ệ ự ớ  đihiđro sunfua ít tan trong nước (m t lít nộ ướ ởc   200C hoà tan 2, 67l khí H2S) 

nh ng tan nhi u trong dung môi h u c  (m t lít rư ề ữ ơ ộ ượu etylic   20ở oC hoà tan đượ  c

g n 10 lít khí Hầ 2S)

      Dung d ch nị ướ ủc c a đihiđro sunfua là axít sunfuahiđric, m t axít hai n cộ ấ  

và r t y u, y u h n axít cacbonic.ấ ế ế ơ

      H2S       +       H2O      =       H30+     +    HS ­          k1=1, 10  ­ 7

              H2S       +       H2O        =        H30+     +    S ­ 2                   k2=1, 10  ­ 14

        Đihiđro sunfua t o nên hai lo i mu i : mu i hyđro sunfua ch a ionạ ạ ố ố ứ  

HS – và mu i sunfua ch a anion Số ứ  –2

        So v i nớ ước, phân t  Hử 2S kém b n nhi t h n, b t đ u phân hu  ề ệ ơ ắ ầ ỷ ở 

4000C và phân hu  hoàn toàn   1700ỷ ở 0C. B i v y tính ch t hoá h c đ c tr ng c aở ậ ấ ọ ặ ư ủ  đihiđro sufua là kh  r t m nh. Nó có th  th  cháy trong không khí cho ng n l aử ấ ạ ể ể ọ ử  màu lam nh t, khi cho d  oxi nã bi n thành sunfuđioxit .ạ ư ế

 Dung d ch nị ướ ủc c a đihiđro sunfua đ  trong không khí b  đ c d n do b  oxiể ị ụ ầ ị  hoá b i oxi, gi i phóng l u hu nh.ở ả ư ỳ

V i halogen, kali pemanganat, kali đicromat, đihiđro sunfua b  oxi hoá dớ ị ễ dàng   nhi t đ  thở ệ ộ ường , gi i phóng l u hu nh t  do.ả ư ỳ ự

2KMnO4 +   5H2S +   3H2SO4   =    2MnSO4   + 5S­   + K2SO4   + 8 H2O

       I2     +    H2S      =     S­  +     H2O

Ph n  ng trên dùng đ  đ nh lả ứ ể ị ượng khí đihiđro sunfua trong h n h p v i cácỗ ợ ớ  khí khác

Đihidro sunfua xu t hi n trong quá trình s  d ng các nhiên li u h u c  cóấ ệ ử ụ ệ ữ ơ  

ch a l u hu nh, các quá trình tinh ch  d u m , các quá trình tái sinh s i ho c ứ ư ỳ ế ầ ỏ ợ ặ ở khu v c ch  bi n th c ph m, rác th i c a đô th  do các ch t h u c  b  th i r aự ế ế ự ẩ ả ủ ị ấ ữ ơ ị ố ữ  

dưới tác d ng c a vi khu n. Đihiđro sunfua còn sinh ra   các v t n t núi l a,ụ ủ ẩ ở ế ứ ử  

h m lò khai thác than, c ng rãnh, ao tù, n i có các đ ng th c v t b  th i r a. ầ ố ơ ộ ự ậ ị ố ữ

b.  nh h Ả ưở ng c a đihiđro sunfua đ i v i con ng ủ ố ớ ườ i và th c v t ự ậ

       Trong không khí ch a hàm lứ ượng khí đihiđro sunfua 0,1% đã gây nhi mễ  

đ c,     n ng   đ   th p   kho ng   5ppm   đihiđro   sunfua   gây   nh c   đ u   khóộ ở ồ ộ ấ ả ứ ầ  

ch u.ị  Ở n ng đ  l n h n 150ppm đihiđro sunfua có th  gây t n thồ ộ ớ ơ ể ổ ương màng 

nh y c a c  quan hô h p.ầ ủ ơ ấ  Ở n ngồ  đ  cao kho ng 500ppm gây  a ch y, viêmộ ả ỉ ả  

ph i, và khi đ t t i n ng đ  kho ng 700 – 900 ppm đihiđro sunfua nhanh chóngổ ạ ớ ồ ộ ả  xuyên qua màng túi ph i và thâm nh p vào m ch máu có th  gây t  vong.ổ ậ ạ ể ử

         Đ i v i th c v t đihiđro sunfua làm t n thố ớ ự ậ ổ ương lá cây, r ng lá vàụ  

gi m kh  năng sinh trả ả ưỏng

 Xâm nh p vào c  th  qua ph i, Hậ ơ ể ổ 2S b  oxy hoá => sunfat, các h p ch tị ợ ấ  

có đ c tính th p. Không tích lũy trong c  th  Kho ng 6% lộ ấ ơ ể ả ượng khí h p thấ ụ 

s  đẽ ược th i ra ngoài qua khí th  ra, ph n còn l i sau khi chuy n hóa đả ở ầ ạ ể ượ  cbài ti t qua nế ước ti u.ể

 n ng đ  th p, H

Ở ồ ộ ấ 2S có kích thích lên m t và đắ ường hô h p.ấ

Hít th  lở ượng l n h n h p khí Hớ ỗ ợ 2S, mercaptan, ammoniac… gây thi uế  oxy đ t ng t, có th  d n đ n t  vong do ng t.ộ ộ ể ẫ ế ử ạ

D u hi u nhi m đ c c p tính: bu n nôn, r i lo n tiêu hóa, tiêu ch y,ấ ệ ễ ộ ấ ồ ố ạ ả  mũi h ng khô và có mùi hôi, m t có bi u hi n phù mi, viêm k t m c nhãnọ ắ ể ệ ế ạ  

c u, ti t d ch m  và gi m th  l c.ầ ế ị ủ ả ị ự

Sunfua đượ ạc t o thành xâm nh p h  tu n hoàn tác đ ng đ n các vùngậ ệ ầ ộ ế  

c m giác ­ m ch, vùng sinh ph n x  c a các th n kinh đ ng m ch c nh.ả ạ ả ạ ủ ầ ộ ạ ả

Thường xuyên ti p xúc v i Hế ớ 2S   n ng đ  dở ồ ộ ưới m c gây đ c c p tínhứ ộ ấ  

có th  gây nhi m đ c mãn tính. Các tri u ch ng có th  là: suy nhể ễ ộ ệ ứ ể ược, r iố  

lo n h  th n kinh, h  tiêu hóa, tính khí th t thạ ệ ầ ệ ấ ường, khó t p trung, m t ng ,ậ ấ ủ  viêm ph  qu n mãn tính…ế ả

1.1.2 Hi n tr ng ô nhi m amoni (NH ệ ạ ễ 4 ) và hydrosunphua (H 2 S) trong n ướ c

1.1.2.1 Hi n tr ng ô nhi m Amoni trong n ệ ạ ễ ướ c

Theo đanh gia cua nhiêu bao cao va hôi thao khoa hoc thi trinh trang ô nhiêḿ ́ ̉ ̀ ́ ́ ̀ ̣ ̉ ̣ ̀ ̀ ̣ ̃  amoni trong nươc ngâm đa đ́ ̀ ̃ ược phat hiên tai nhiêu vung trong ca ń ̣ ̣ ̀ ̀ ̉ ươc. Theo chí  cuc bao vê môi tṛ ̉ ̣ ương thanh phô Hô Chi Minh (TP Hô Chi Minh), kêt qua quaǹ ̀ ́ ̀ ́ ̀ ́ ́ ̉  trăc ń ươc ngâm tâng nông gân đây cho thây ĺ ̀ ̀ ̀ ́ ượng nươc ngâm   khu v c ngoaí ̀ ở ự ̣  thanh đang diên biên ngay cang xâu đi. Cu thê ǹ ̃ ́ ̀ ̀ ́ ̣ ̉ ươc ngâm   tr m Đông Thach́ ̀ ở ạ ̣  (huyên Hoc Môn) bi ô nhiêm amoni (68,73 mg/l cao gâp 1,9 lân so v i năm 2005)̣ ́ ̣ ̃ ́ ̀ ớ  

va co ham l̀ ́ ̀ ượng nhôm cao, đô măn tăng va m c đô ô mhiêm chât h u c  cung̣ ̣ ̀ ứ ̣ ̃ ́ ữ ơ ̃  tăng nhanh trong nh ng năm gân đây; nông đô săt trong nữ ̀ ̀ ̣ ́ ươc ngâm cua môt sô khú ̀ ̉ ̣ ́  

v c khac nh  Linh Trung, Trự ́ ư ương Tho (Thu Đ c), Tân Tao (Binh Chanh)…cung̀ ̣ ̉ ứ ̣ ̀ ́ ̃  kha cao (11,76 đên 27,83 mg/l) v́ ́ ượt tiêu chuân cho phep gân 50 lân . Ngoai ra con̉ ́ ̀ ̀ ̀ ̀ 

co môt sô khu v c khac cung bi ô nhiêm amoni trong ń ̣ ́ ự ́ ̃ ̣ ̃ ươc ng m nh ng khu v ć ầ ư ự  

bi ô nhiêm amoni trong ṇ ̃ ươc ngâm năng nê nhât trong c  ń ̀ ̣ ̀ ́ ả ước la khu v c đông̀ ự ̀  băng Băc Bô. ̀ ́ ̣

Riêng đôi v i khu v c Ha Nôi la n i duy nhât c a ca ń ớ ự ̀ ̣ ̀ ơ ́ ủ ̉ ươ ửc s  dung 100%́ ̣  

nươc ngâm lam nguôn ń ̀ ̀ ̀ ươc câp cho sinh hoat. Măc du qui đ nh hàm ĺ ́ ̣ ̣ ̀ ị ượng cać chât Nit  trong ń ơ ươc la rât nghiêm ngoăt song ń ̀ ́ ̣ ươc ngâm Ha Nôi đang bi ô nhiêḿ ̀ ̀ ̣ ̣ ̃  nghiêm trong, đăc biêt la khu v c phia nam thanh phô.̣ ̣ ̣ ̀ ự ́ ̀ ́

Trong lĩnh v c th y s n, nitrogen là thành ph n quan tr ng đ i v i c  th  s ngự ủ ả ầ ọ ố ớ ơ ể ố  

c a sinh v t, nó c u t o nên protein, các enzyme, axit nucleic… Nitrogen đủ ậ ấ ạ ược th c v tự ậ  

h p ph    d ng vô c  hòa tan là NHấ ụ ở ạ ơ 4+ và nitrat, đ c bi t quan tr ng trong các th y v cặ ệ ọ ủ ự  

do nó quy t đ nh năng su t s  c p th y v c. Do  nh hế ị ấ ơ ấ ủ ự ả ưởng c a các đi u ki n khác c aủ ề ệ ủ  

th y v c nh  hàm lủ ự ư ượng oxy hòa tan   m c trung bình đ n th p, th  oxy hóa kh  th pở ứ ế ấ ế ử ấ  (nh t là đ i v i t ng nấ ố ớ ầ ước sát đáy bùn, n i tôm sú có xu hơ ướng t p trung m t kho ngậ ộ ả  

th i gian dài trong ngày) nên N vô c  hòa tan t n t i ch  y u   d ng NHờ ơ ồ ạ ủ ế ở ạ 4+

NH4+  được quan tâm nhi u trong qu n lý ch t lề ả ấ ượng ao nuôi tôm sú b i haiở  nguyên nhân: Th  nh t là N t n t i   d ng NHứ ấ ồ ạ ở ạ 4+ chi m m t lế ộ ượng l n trong N vô cớ ơ hòa tan c a th y v c, nó quy t đ nh năng su t sinh h c s  c p (c a t o và m t s  lo iủ ủ ự ế ị ấ ọ ơ ấ ủ ả ộ ố ạ  

th c v t b c cao khác), do đó nó  nh hự ậ ậ ả ưởng t i năng su t t  nhiên c a ao nuôi đ ngớ ấ ự ủ ồ  

th i quy đ nh quá trình phú dờ ị ưỡng. Th  hai, N t n t i   d ng NHứ ồ ạ ở ạ 4+ trong nướ ồ ạ  c t n t i

ch  y u   hai d ng là NHủ ế ở ạ 4+ và NH3. M t cân b ng đ ng luôn luôn t n t i gi a hai d ngộ ằ ộ ồ ạ ữ ạ  này, cân b ng này ch u  nh hằ ị ả ưởng c a nhi u y u t  trong đó quan tr ng nh t là pH vàủ ề ế ố ọ ấ  nhi t đ  c a nệ ộ ủ ước, ngoài ra còn ch u  nh hị ả ưởng c a các y u t  khác nh  h u c , thànhủ ế ố ư ữ ơ  

ph n sinh v t, đ  thoáng khí…ầ ậ ộ

Trong đó, NH3 là y u t  quan tr ng b i vì nó  nh hế ố ọ ở ả ưởng đ n t  l  s ng, khế ỉ ệ ố ả năng sinh trưởng và phát tri n c a sinh v t. NHể ủ ậ 3 là m t ch t khí gây đ c cho tôm cáộ ấ ộ  

thường   vào kho ng 0,6 – 2 mg/l tùy loài và tùy vào giai đo n phát tri n. Tác d ng gâyở ả ạ ể ụ  

đ c c a NHộ ủ 3 v i cá là do khi hàm lớ ượng c a nó cao trong nủ ước, tôm cá khó bài bi t NHế 3 

t  máu ra môi trừ ường. NH3 trong máu và mô làm tăng pH máu, d n đ n r i lo n cácẫ ế ố ạ  

ph n  ng c a emzyme và đ  b n màng t  bào. Do đó, NHả ứ ủ ộ ề ế 3 cao trong máu có th  d nể ẫ  

đ n thay đ i áp su t th m th u c a t  bào, tăng cế ổ ấ ẩ ấ ủ ế ường tiêu hao oxy, t n thổ ương mang, 

gi m kh  năng v n chuy n oxy c a máu… ả ả ậ ể ủ

Khác v i NHớ 3, NH4+ là m t ion không gây đ c, c n thi t cho s  phát tri n c aộ ộ ầ ế ự ể ủ  các sinh v t t  nhiên. Tuy nhiên, khi hàm lậ ự ượng NH4+ quá cao s  khi n cho th c v tẽ ế ự ậ  phiêu sinh (t o – đ c bi t là các nhóm t o l c, t o lam…) phát tri n m nh, gây ra tìnhả ặ ệ ả ụ ả ể ạ  

tr ng thi u oxy nh t là vào bu i sáng s m, thay đ i pH m nh trong ngày (do  nh hạ ế ấ ổ ớ ổ ạ ả ưở  ng

c a khí cacbonic). Theo Boyd (1990), hàm lủ ượng NH4+ thích h p cho ao nuôi th y s n làợ ủ ả  0,2 – 2 mg/l. Th p h n ngấ ơ ưỡng này, ao thi u dinh dế ưỡng hòa tan, c  s  th c ăn t  nhiênơ ở ứ ự  nghèo nàn. Cao h n ngơ ưỡng này có th  gây phú dể ưỡng và bùng n  s  phát tri n c a t o.ổ ự ể ủ ả

T ng   n ng   đ   c a   NHổ ồ ộ ủ 4+  và   NH3  thường   được   bi t   là   TAN   (Total   Amoniaế  Nitrogen), b n ch t đ c tính c a thông s  này ph  thu c vào tr ng thái t n t i c aả ấ ộ ủ ố ụ ộ ạ ồ ạ ủ  chúng. Nh  ph n trên đã trình bày giá tr  NHư ầ ị 3 cao s  gây đ c cho tôm nuôi, trong khiẽ ộ  

NH4+ l i là m t ch t không đ c. Các nghiên c u cũng ch  ra r ng đ c tính c a thông sạ ộ ấ ộ ứ ỉ ằ ộ ủ ố 

NH3 ph  thu c ch t ch  vào nhi t đ , pH và đ  m n c a môi trụ ộ ặ ẽ ệ ộ ộ ặ ủ ường nuôi. 

B ng . T  l  ph n trăm c a NHả ỉ ệ ầ ủ 3/TAN theo pH và nhi t đệ ộ

1.1.2.2 Hi n tr ng ô nhi m H ệ ạ ễ 2 S  trong n ướ c

H2S là m t ch t khí tích t  dộ ấ ụ ướ ềi n n đáy các th y v c ch  y u do quá trình phânủ ự ủ ế  

h y các h p ch t h u c  ch a l u hu nh hay quá trình ph n sunphát hóa v i s  thamủ ợ ấ ữ ơ ứ ư ỳ ả ớ ự  gia c a các vi khu n y m khí. Trủ ẩ ế ường h p th  nh t thợ ứ ấ ường g p   t t c  các lo i th yặ ở ấ ả ạ ủ  

v c t  nhiên hay nhân t o, x y ra m nh m  trong l p bùn đáy các ao nuôi, các h  đ mự ự ạ ả ạ ẽ ớ ồ ầ  

t  nhiên có đ  sâu l n. Trự ộ ớ ường h p th  hai x y ra nhi u nh t   các th y v c nợ ứ ả ề ấ ở ủ ự ướ ợ  c l ,

nước m n nh  c a sông, bi n, đ i dặ ư ử ể ạ ương và m t s  ao nuôi th y s n nộ ố ủ ả ước m n, n i cóặ ơ  nhi u ion SOề 42– trong nước. H2S t n t i trong m t cân b ng đ ng gi a các d ng sunphítồ ạ ộ ằ ộ ữ ạ  

c a nủ ước nh  Sư 2–, HS– và H2S. Cân b ng này ch u  nh hằ ị ả ưởng c a t ng lủ ổ ượng sunphít, nhi t đ , pH và m t s  y u t  khác.ệ ộ ộ ố ế ố

V n đ  chính liên quan đ n l u hu nh trong nuôi tr ng th y s n là thấ ề ế ư ỳ ồ ủ ả ườ  ngxuyên có n ng đ  đ c hydrogen sulfide. Sulfide có th  xu t hi n trong nồ ộ ộ ể ấ ệ ước b i vì nó làở  

ch t chuy n hóa c aấ ể ủ  Desulfovibrio(vi khu n kh  sulfate) và vài loài vi khu n khác đẩ ử ẩ ượ  ctìm th y   các vùng k  khí – thấ ở ỵ ường là   đ t tr m tích.ở ấ ầ

Các loài vi khu n này s  d ng oxy t  sulfate nh  m t s  thay th  oxy phân tẩ ử ụ ừ ư ộ ự ế ử trong quá trình hô h p. Có ba d ng c a sulfide (Hấ ạ ủ 2S, HS­ và S2­) và chúng t n t i   m tồ ạ ở ộ  

m c cân b ng tùy thu c nhi t đ  và pH.  nh hứ ằ ộ ệ ộ Ả ưởng c a pH lên s  phân b  c a ba d ngủ ự ố ủ ạ  này được th  hi n trong b ng 2 và hình 1. Khi pH tăng lên, t  l  hydrogen sulfide gi mể ệ ả ỷ ệ ả  

và nh  th  HSư ế ­ tăng cho đ n khi hai d ng này có t  l  x p x  b ng nhau   pH 7.   pHế ạ ỷ ệ ấ ỉ ằ ở Ở  cao h n, HS là d ng tr i h n và không có d ng Sơ ạ ộ ơ ạ 2­ cho đ n khi pH trên 11.ế

B ng . T  l  ph n trăm c a Hả ỉ ệ ầ ủ 2S/T ng sulfide theo pH và nhi t đổ ệ ộ

Hình .  nh hẢ ưởng c a pH trên t  l  tủ ỷ ệ ương quan c a Hủ 2S, HS­  và S2­

H2S là m t ch t khí đ c đ i v i th y sinh v t, tác d ng c a nó là liên k t v i s tộ ấ ộ ố ớ ủ ậ ụ ủ ế ớ ắ  trong hemeglebine, làm m t kh  năng v n chuy n oxy c a máu, gây ch t ng t đ i v iấ ả ậ ể ủ ế ạ ố ớ  

th y sinh v t. Đ  đ c c a Hủ ậ ộ ộ ủ 2S cũng tăng d n theo nhi t đ  và pH nh  ph n trăm c a nóầ ệ ộ ư ầ ủ  trong t ng g c sunphít. Ngoài ra, Hổ ố 2S dù   m t lở ộ ượng r t nh  trong th y v c nh t là vùngấ ỏ ủ ự ấ  đáy cũng gây ra s  h n ch  phát tri n đ i v i nhi u lo i đ ng v t đáy, h n ch  th c ănự ạ ế ể ố ớ ề ạ ộ ậ ạ ế ứ  

t  nhiên c a th y v c, tích lũy trong bùn gây mùi khó ch u vào nh ng ngày tr i n ng, gâyự ủ ủ ự ị ữ ờ ắ  

ra hi n tệ ượng thi u oxy nghiêm tr ng   các ao nế ọ ở ước tù

V  yêu c u ch t lề ầ ấ ượng môi trường c a tôm sú, theo Boyd giá tr  n ng đ  Hủ ị ồ ộ 2S < 0,002 mg/l là phù h p nh t, t  0,002 – 0,03 mg/l, ch p nh n đợ ấ ừ ấ ậ ược, l n h n 0,03 mg/l làớ ơ  không phù h p.ợ

Theo k  s  Tr n Ng c H i Bình, trong nuôi tôm nỹ ư ầ ọ ả ướ ợc l , do nuôi công nghi pệ  

m t đ  cao t  10­40 con/m2 đã khi n lậ ộ ừ ế ượng ch t th i c a tôm vào môi trấ ả ủ ường nước là 

r t l n. Sau ba tháng nuôi lấ ớ ượng ch t th i có th  nâng đ  dày ch t đáy lên t  15­25cm.ấ ả ể ộ ấ ừ  

Ch t th i tích t  lâu dấ ả ụ ưới ao g p th i ti t b t l i s  t o đi u ki n cho sinh v t y m khíặ ờ ế ấ ợ ẽ ạ ề ệ ậ ế  phát tri n, vi khu n kh  l u hu nh gây nên khí đ c hydro sunfua.ể ẩ ử ư ỳ ộ

1.1.3 Các bi n pháp x  lý ô nhi m amoni (NH ệ ử ễ 4 + ) và hydrosunphua (H 2 S)

1.1.3.1 Các bi n pháp x  lý ô nhi m amoni (NH ệ ử ễ 4 ) trong n ướ c

Trong v n đ  x  lý nấ ề ử ước ng m, hi n nay có nhi u phầ ệ ề ương pháp x  lý Amoniử  trong nước đã đượ ức  ng d ng nh : Làm thoáng đ  kh  NHụ ư ể ử 3   môi trở ường pH cao (pH = 

10 11); clo hóa v i n ng đ  cao h n đi m đ t bi n, h p th  clo trong nớ ồ ộ ơ ể ộ ế ấ ụ ước, t oạ  cloramin; Trao đ i ion NHổ 4+  và NO3­  b ng các v t li u trao  đ i cation/Anion, nhằ ậ ệ ổ ư Klynoptilolyle hay Sepiolite; Nitrat hóa b ng phằ ương pháp sinh h c; Nitrat hóa k t h pọ ế ợ  

v i Kh  nitrat; Nitrit hóa m t ph n Amoni, sau đó Amoni còn l i là ch t trao đi n t ,ớ ử ộ ầ ạ ấ ệ ử  Nitrit t o thành là ch t nh n đi n t , đạ ấ ậ ệ ử ược chuy n hóa thành khí nit  nh  các vi khu nể ơ ờ ẩ  

k  khí; Phỵ ương pháp đi n hóa, đi n th m tách, đi n th m tách đ o chi u; vv…Do quáệ ệ ẩ ệ ẩ ả ề  trình Nitrat hóa tiêu th  ion HCOụ 3­, n u đ  ki m trong nế ộ ề ước ngu n không đ m b o, c nồ ả ả ầ  

b  sung thêm ki m. V i ngu n nổ ề ớ ồ ướ ấc l y cho thí nghi m thì li u lệ ề ượng ki m t i thi uề ố ể  

c n b sung là 50 mg NaHCOầ ổ 3/l. Tuy nhiên, n u hàm lế ượng ki m b  sung nhi u, pH cao,ề ổ ề  

l i không có l i cho quá trình x  lý, do NHạ ợ ử 4+ chuy n thành d ng NHể ạ 3 t  do là ch t kìmự ấ  hãm quá trình phát tri n c a vi sinh v t. Lể ủ ậ ượng bùn d  nhi u  nh hư ề ả ưởng đ n hi u quế ệ ả 

x  lý. Vi c x  lý nử ệ ử ước ng m nhi m Amoni khá ph c t p và t n kém c  đ u t  và trongầ ễ ứ ạ ố ả ầ ư  quá trình v n hành.TS. Đ ng Xuân Hi n và KS. Cao Xuân Mai (Vi n KH&CN Môiậ ặ ể ệ  

trường – Trường ĐH Bách khoa Hà N i) th c hi n nghiên c u x  lý amoni trong nộ ự ệ ứ ử ướ  c

ng m  ng d ng k  thu t trao đ i ion trên v t li u trao đ i ion là nh a cationit; các y uầ ứ ụ ỹ ậ ổ ậ ệ ổ ự ế  

t   nh hố ả ưởng đ n quá trình trao đ i amoni là n ng đ  amoni trong nế ổ ồ ộ ước đ u vào, t cầ ố  

đ  dòng ch y, đ  c ng c a nộ ả ộ ứ ủ ước và th i gian hoàn nguyên…ờ

K t qu  cho th y trong đi u ki n trao đ i tĩnh, th i gian đ  h  đ t cân b ng n mế ả ấ ề ệ ổ ờ ể ệ ạ ằ ằ  trong kho ng 60 phút. Tuy nhiên   th i đi m 30 phút đ u nh a đã h p thu đả ở ờ ể ầ ự ấ ược 84­90% ion amoni so v i th i đi m h  đ t cân b ng. Đ ng nhi t trao đ i ion c a nh a C100 v iớ ờ ể ệ ạ ằ ẳ ệ ổ ủ ự ớ  ion amoni trong m u không có đ  c ng và v i m u có đ  c ng đ u tuân theo đẫ ộ ứ ớ ẫ ộ ứ ề ườ  ng

th ng nhi t Freundlich, không tuân theo đẳ ệ ường đ ng nhi t Langmuir   n ng đ  kh oẳ ệ ở ồ ộ ả  sát 10 mg NH4+/l đ n 50 mg NHế 4+/l

Trong ao nuôi, t o có kh  năng h p thu Amoniac r t m nh vì v y nó là nguyênả ả ấ ấ ạ ậ  nhân chính làm gi m Amoniac trong các ao nuôi, n u m t đ  t o th p có th  bón thêmả ế ậ ộ ả ấ ể  phân lân đ  thúc đ y chúng phát tri n.ể ẩ ể

Bi n pháp s  d ng khoáng trong đó khoáng Zeolite đệ ử ụ ượ ử ục s  d ng ph  bi n đ  xổ ế ể ử 

lý nước b  nhi m đ c NHị ễ ộ 3 và H2S, bi n pháp này có tác d ng kh  đ c t c th i mang l iệ ụ ử ộ ứ ờ ạ  

hi u qu  nhanh, tuy nhiên nhệ ả ược đi m l n nh t l i là làm tăng lể ớ ấ ạ ượng v t ch t tích lũyậ ấ  

ch t t o, làm c n ki t Oxy trong nế ả ạ ệ ước và đ  l i d  lể ạ ư ượng trong s n ph m. Đ  có thả ẩ ể ể 

ng d ng trong th c ti n thì c n ph i ti p t c có nh ng nghiên c u t  m  h n

Chi t xu t t  cây kim giao (Yucca schidigera) có ch a h p ch t glyco, ch t này cóế ấ ừ ứ ợ ấ ấ  

th  k t h p v i amoniac. Trong đi u ki n phòng thí nghi m ngể ế ợ ớ ề ệ ệ ười ta xác đ nh đị ược là 

c  1g d ch chi t kim giao thứ ị ế ương ph m s  làm gi m 0.1 – 0.2 g amoniac. Kh  năng k tẩ ẽ ả ả ế  

h p v i d ch chi t c a amoniac ph  thu c vào pH c a môi trợ ớ ị ế ủ ụ ộ ủ ường, v n đ  ch a đấ ề ư ượ  c

kh o sát. Kh o sát th c t  cho th y: s  d ng li u lả ả ự ế ấ ử ụ ề ượng 0.3 mg/l, chu kì 15 ngày th yấ  hàm lượng amoniac trong ao tôm th p h n so v i ao đ i ch ng và kh  năng s ng c aấ ơ ớ ố ứ ả ố ủ  tôm cao h n. Tuy nhiên c nơ ầ   có nh ng b ng ch ng c  th  v  l i ích c a phữ ằ ứ ụ ể ề ợ ủ ương pháp trên trước khi  ng d ng vào th c t ứ ụ ự ế

1.1.3.2 Các bi n pháp x  lý ô nhi m hydrosunphua (H ệ ử ễ 2 S) trong n ướ c

Phương pháp x  lý Hử 2S b ng cách ôxy hoá h p ph ằ ấ ụ

Nguyên lý: Phương pháp này d a vào th  oxi hoá kh  c a mét sè ch t ôxi hoáự ế ử ủ ấ  

m nh nh  : Hiđropeoxit(Hạ ư 202), clo(Cl2), mangan oxit(Mn02) có th  ôxi hoáđihiđro sunfuaể  thành l u hu nh ho c sunfat. Qúa trình này cũng b   nh hư ỳ ặ ị ả ưởng b i môi trở ường.   vùngỞ  

pH cao s  có xu hẽ ướng t o thành sunfat, còn trong vùng pH th p thì kh  năng chuy nạ ấ ả ể  thành l u hu nh cao h n.ư ỳ ơ

Phương pháp k t t a d a trên vi c t o nh ng h p ch t sunfua khó tan c aế ủ ự ệ ạ ữ ợ ấ ủ  các ion Ag+, Hg2+, Cd2+ , Zn2+

M c đ  k t t a Agứ ộ ế ủ 2S m nh hay y u ph  thu c vào pH c a môi trạ ế ụ ộ ủ ường. Thông thường khi chu n đ  ngẩ ộ ười ta ti n hành trong môi trế ường đã được ki mề  hoá. Cho mét lượng d  chính xác mu i b c vào dung d ch sunfua, ư ố ạ ị

        Dùng các ch t oxi hoá m nh nh  Hấ ạ ư 2O2 đ  oxi hoá hoàn toàn Sể 2­ thành 

SO42­Sau đó k t t a b ng dung d ch BaClế ủ ằ ị 2 trong môi trường axít

Trong ao nuôi th y s n, nh  đã đ  c p   trên, các dòng nủ ả ư ề ậ ở ước do s c khí t o raụ ạ  

có th  làm xáo tr n tr m tích, t o thu n l i đ  tr n hydrogen sulfide vào trong nể ộ ầ ạ ậ ợ ể ộ ướ  c,

nh ng các l i ích tích c c c a vi c đ a thêm oxy b ng cách s c khí có tác d ng h nư ợ ự ủ ệ ư ằ ụ ụ ơ  nhi u. Tuy nhiên, các thi t b  s c khí nên đề ế ị ụ ượ ắc l p đ t theo cách gi m thi u xáo tr nặ ả ể ộ  

đ t tr m tích.ấ ầ

Các phương pháp gi m thi u nguy c  đ c tính c a hydrogen sulfide là cho ănả ể ơ ộ ủ  

th n tr ng đ  tránh th c ăn b  lãng phí   đáy ao, s c khí nhi u đ  tránh m c oxy hòa tanậ ọ ể ứ ị ở ụ ề ể ứ  

th p và t o m t dòng nấ ạ ộ ước ch y có thêm oxy ngang qua b  m t phân gi i gi a đ t vàả ề ặ ớ ữ ấ  

nước, bón vôi đ  ngăn ch n ch t l ng đ ng và nể ặ ấ ắ ọ ước có tính axit.Nên ph i k  đáy aoơ ỹ  

gi a các v  Đ t tr m tích, bùn đáy   nh ng ch  quá sâu đ  có th  khô hoàn toàn nênữ ụ ấ ầ ở ữ ỗ ể ể  rút b  kh i ao và đáy ao có tính axit nên đỏ ỏ ượ ảc r i vôi

M t s  s n ph m đôi khi độ ố ả ẩ ượ ử ục s  d ng cho ao vì chúng có kh  năng làm gi mả ả  hydrogen sulfide. Các s n ph m này nh  là dùng kali permanganate   n ng đ  cao h nả ẩ ư ở ồ ộ ơ  

n ng đ  hydrogen sulfide sáu đ n tám l n – permanganat có th  oxy hóa sulfide. Cácồ ộ ế ầ ể  

h p ch t s t nh  oxit s t đã đợ ấ ắ ư ắ ược s  d ng cho đ t tr m tích theo t  l  1 kg/mử ụ ấ ầ ỷ ệ 2  ho cặ  nhi u h n đ  kích thích hydrogen sulfide trong nề ơ ể ướ ở ỗ ỗc   l  r ng đ t tr m tích k t t aấ ầ ế ủ  thành sulfide s t. Dùng natri nitrat cho nắ ước có th  giúp duy trì đi u ki n có thêm oxyể ề ệ  

t i b  m t phân gi i gi a nạ ề ặ ớ ữ ước và đ t, làm gi m c  h i hydrogen sulfide khu ch tánấ ả ơ ộ ế  vào trong nước

Ch  ph m sinh h c thế ẩ ọ ường được s  d ng trong ao v i ni m tin s  làm gi mử ụ ớ ề ẽ ả  nguy c  đ c tính c a hydrogen sulfide. Vi khu n oxy hóa l u hu nh có s n trong ao nuôiơ ộ ủ ẩ ư ỳ ẵ  

và không bi t ch c là các x  lý b ng men vi sinh có hi u qu  đ  lo i b  hydrogenế ắ ử ằ ệ ả ể ạ ỏ  sulfide. Zeolite đôi khi được cho là h p th  hydrogen sulfide, nh ng t  l  x  lý c n thi tấ ụ ư ỷ ệ ử ầ ế  

nh m có hi u qu  s  là quá nhi u đ  có giá c  ph i chăng.ằ ệ ả ẽ ề ể ả ả

1.2 T ng quan khoáng Laterit và Zeoliteổ

1.2.1 Khoáng Zeolite

Zeolite là aluminosilicat tinh th , không có màu s c, tr ng, đ  c ng t  3 ­ 6.ể ắ ắ ộ ứ ừ  Trong thiên nhiên có kho ng 40 lo i Zeolite t  nhiên đã  đả ạ ự ược phát hi n. Song, các  ngệ ứ  

d ng quan tr ng trong h p ph , tách l c, xúc tác ch  y u nh  vào các zeolit t ng h pụ ọ ấ ụ ọ ủ ế ờ ổ ợ  nhân t o, do các Zeolite t  nhiên thạ ự ường có nh ng đi m không t t b ng zeolite t ngữ ể ố ằ ổ  

h p, các kênh l n thợ ớ ường b  t c ngh n do nh ng khuy t t t v  m t c u trúc. Ngày nay,ị ắ ẽ ữ ế ậ ề ặ ấ  

người ta đã t ng h p đổ ợ ược kho ng 200 lo i Zeolite. Tuy nhiên, ch  m t s  ít trong đó cóả ạ ỉ ộ ố  

ng d ng công nghi p

Đ n v  c  b n c a m i Zeolite là t  di n TOơ ị ơ ả ủ ọ ứ ệ 4  bao g m 1 cation T đồ ược bao quanh b i 4 ion Oở 2­. N u T là Siế 4+ thì t  di n SiOứ ệ 4 trung hoà v  đi n tích, còn T là các ionề ệ  hoá tr  3+, thông thị ường là Al3+ thì t  di n AlOứ ệ 41­ mang m t đi n tích âm.C u trúc khôngộ ệ ấ  gian ba chi u c a Zeolite đề ủ ược hình thành b i s  ghép n i các t  di n TOở ự ố ứ ệ 4 (T=Si, Al). Các t  di n là các đ n v  c u trúc s  c p s  liên k t v i nhau hình thành các đ n v  c uứ ệ ơ ị ấ ơ ấ ẽ ế ớ ơ ị ấ  trúc th  c p SBU . Đó là các vòng đ n g m 4; 6; 8 ; 10 và 12 t  di n ho c hình thànhứ ấ ơ ồ ứ ệ ặ  các vòng kép 4 nhân 2 và 6 nhân 2 t  di n….và theo nguyên t c Lowenstein xác đ nhứ ệ ắ ị  

r ng c u trúc Zeolit không th  t n t i liên k t Al­O­Al, mà ch  t n t i các liên k t –Si­ằ ấ ể ồ ạ ế ỉ ồ ạ ếO­Si­ và –Si­O­Al­, (Nguy n H u Phú, 1998 [9])ễ ữ

S  thay th  Siự ế 4+ b ng Alằ 3+ làm xu t hi n m t đi n tích âm trong m ng lấ ệ ộ ệ ạ ưới tinh 

th , và để ược bù tr  b i  m t cation hoá tr  1 ­ cation bù tr , cation đ i. Các cation nàyừ ở ộ ị ừ ố  

ch  y u là Naủ ế +, K+, Mg2+, Ca2+. Nh ng cation này đữ ược liên k t b ng l c h p ph  l ngế ằ ự ấ ụ ỏ  trên b  m t kh i t  di n và đề ặ ố ứ ệ ược bao quanh là nh ng phân t  nữ ử ước. Công th c t ngứ ổ  quát c u Zeolit đả ược bi u di n nh  sau:ể ễ ư

(Me ++ ,Me 2 + ) x   (AlO 2 ) x  . (SiO 2 ) y  . zH 2 O, Trong đó:  x, y, z là các h  s  tệ ố ương  ng; Meứ + thông thường là K+, Na+; Me++ có th  làể  

Ca++, Mg++ hay Fe++. Hi m khi có Li, Sr hay Ba đóng vai trò là cation đ i.ế ố

Đ c tr ng c  b n nh t c a Zeolit là các ki u c u trúc tinh th , c u t o hình h c ( cáchặ ư ơ ả ấ ủ ể ấ ể ấ ạ ọ  

s p x p các t  di n; th  tích l  x p; kích c  các kênh (t  3­10Aắ ế ứ ệ ể ỗ ố ỡ ừ 0 , rãnh, các h c l ) tố ỗ ỷ 

s  Si/Al ( ho c SiOố ặ 2/ Al2O3) và các cation bù tr  (Naừ +, K+ ). Các cation bù tr  có khừ ả năng trao đ i v i m t nhóm các cation KLN nh t đ nh trong dung d ch (nh : Pb, Cd, Zn,ổ ớ ộ ấ ị ị ư  Mn…(Breck 1974) [14]

B n ch t h p ph  c a khoáng Zeolite là trao đ i cation b ng kh  năng c nhả ấ ấ ụ ủ ổ ằ ả ạ  tranh ái l c trên b  m t khoáng. Do v y khoáng Zeolite thự ề ặ ậ ường đượ ử ục s  d ng đ  x  lýể ử  

ô nhi m kim lo i n ng trong môi trễ ạ ặ ường nước và đ t. Trong khi đó cation NHấ 4+ khi xét 

v  đi n tích thì có tính ch t nh  m t kim lo i n ng nhóm I.ề ệ ấ ư ộ ạ ặ

L. Curkovic, T. Filipan (1996) , khi nghiên c u v  kh  năng trao đ i các ion kimứ ề ả ổ  

lo i n ng b i khoáng Zeolite t  nhiên và ho t hóa, các tác gi  cho r ng: s  h p thuạ ặ ở ự ạ ả ằ ự ấ  KLN được cho là do nh ng c  ch  khác nhau c a quá trình trao đ i ion cũng nh  quáữ ơ ế ủ ổ ư  trình h p ph  (hút bám hóa h c). Trong su t quá trình trao đ i ion, nh ng ion Pb và Cdấ ụ ọ ố ổ ữ  

ph i đả ược chuy n qua nh ng kênh, l  (khe h ) c a khoáng Zeolite và chúng ph i thayể ữ ỗ ở ủ ả  

th  các cation  kim lo i có kh  năng trao đ i Pb và Cd nh  Na, Ca và m t s  ít là K. Sế ạ ả ổ ư ộ ố ự khu ch tán  nhanh h n khi nh ng ion di chuy n qua các l  và ch m l i khi nh ng ion diế ơ ữ ể ỗ ậ ạ ữ  chuy n qua các kênh có để ường kính nh  h n. Tuy nhiên s  h p ph  trên b  m t khoángỏ ơ ự ấ ụ ề ặ  

là nguyên nhân quan tr ng nh t gi  Pb và Cd  n đ nh trên b  m t khoáng. Đi u nàyọ ấ ữ ổ ị ề ặ ề  cũng m  ra hở ướng nghiên c u s  d ng các khoáng sét khác cũng có th  cho k t qu  t t,ứ ử ụ ể ế ả ố  

m t s  khoáng sét độ ố ược đ  ngh  là (bentonite, illite, monmorinolite, feldspar, calcite,ề ị  quartz và halite). S  tự ương tác gi a ion KLN trong đ t và các ion trên b  m t khoáng sữ ấ ề ặ ẽ 

d n t i các KLN s  đẫ ớ ẽ ược v n chuy n t i b  m t các ph n t  Zeolite,   đó các ho tậ ể ớ ề ặ ầ ử ở ạ  

đ ng c a kim lo i s  b  gi i h n và độ ủ ạ ẽ ị ớ ạ ượ ổc  n đ nh.ị

Tr nh Quang Huy (2006), khi ti n hành nghiên c u v  vi c x  lý nị ế ứ ề ệ ử ước th i ch aả ứ  

Pb2+ và Cd2+ t  các phòng thí nghi m hóa h c đã cho k t lu n r ng: k t qu  nghiên c uừ ệ ọ ế ậ ằ ế ả ứ  

đ ng thái h p ph  c a Pbộ ấ ụ ủ 2+ và Cd2+ trên các m u zeolite thí nghi m cho th y Pb và Cdẫ ệ ấ  

được g n trên b  m t khoáng nh  các quá trình trao đ i ion khác nhau. Khi di n ra sắ ề ặ ờ ổ ễ ự trao đ i ion m t phân các ion Pb và Cd đổ ộ ược v n chuy n t i khe h  trên b  m t khoángậ ể ớ ở ề ặ  zeolite, ph n khác đầ ược trao đ i v i các cation nh  Naổ ớ ư +, K+, Ca2+, Mg2+ nh  c  ch  đ iờ ơ ế ổ  

ch  S  khu ch tán di n ra nhanh t i các khe h  trên b  m t khoáng zeolite, sau đóỗ ự ế ễ ạ ở ề ặ  

ch m d n. Các ion Pbậ ầ 2+ và Cd2+ được h p ph  ch  y u nh  các ph n  ng trao đ i ionấ ụ ủ ế ờ ả ứ ổ  trong các l  h ng c a b  m t khoáng zeolite. Vi c s  d ng Zeolite t  nhiên và zeoliteỗ ổ ủ ề ặ ệ ử ụ ự  

ho t hóa cho th y hi u qu  cao trong vi c lo i b  các ion kim lo i n ng trong nạ ấ ệ ả ệ ạ ỏ ạ ặ ướ  c

th i có n ng đ  kho ng 2ppm. Hi u qu  đ i v i Pb đ t h n 95% và đ i v i Cd đ t h nả ồ ộ ả ệ ả ố ớ ạ ơ ố ớ ạ ơ  99%

Th c t  cho th y các khu v c nuôi tôm thự ế ấ ự ường x  lý hi n tử ệ ượng khí đ c n n đáyộ ề  

ao b ng khoáng Zeolit, v t li u này đằ ậ ệ ược nh p kh u t  Thái Lan ho c đậ ẩ ừ ặ ượ ảc s n xu tấ  trong nước. Do có h  mao qu n nh  v i kích thệ ả ỏ ớ ước ngang v i kích thớ ước c a các phânủ  

t  nên chúng có kh  năng tách ch n l c m t ch t nào đó ph  thu c vào kích thử ả ọ ọ ộ ấ ụ ộ ước phân 

t  ­ t c là kh  năng “sàng l c”, vì v y zeolit còn có tên là v t li u rây phân t ử ứ ả ọ ậ ậ ệ ử

1.2.2 Khoáng Laterit (đá ong )

Laterite là lo i khoáng đạ ược hình thành do quá trình phong hóa và tích t  c a s tụ ủ ắ  hydroxit/oxohydroxit trong t  nhiên. Laterite thông thự ường đượ ạc t o b i hai ph n chínhở ầ  trong c u trúc đó là ph n “xấ ầ ương c ng” là khung s t hydroxit/oxit k t von và ph n m mứ ắ ế ầ ề  xen k  ch  y u là s t hydroxit và sét. Laterite phân b  nhi u t i nh ng vùng giáp ranhẽ ủ ế ắ ố ề ạ ữ  

gi a vùng đ i núi và đ ng b ng có s  phong hóa qu ng ch a s t và các dòng nữ ồ ồ ằ ự ặ ứ ắ ướ  c

ng m có oxi hòa tan.   mi n B c nầ Ở ề ắ ước ta, đ c tr ng là t i vùng đ ng b ng B c Bặ ư ạ ồ ằ ắ ộ 

nh  Hà Tây, Vĩnh Phúc, B c Giang, B c Ninh  Ngoài ra còn t i các t nh nh  Thanhư ắ ắ ạ ỉ ư  Hoá, Ngh  An, Ninh Bình s  t n t i c a laterit cũng r t đáng k ệ ự ồ ạ ủ ấ ể

Đã có r t nhi u tài li u nói v  đá ong, các tác gi  đ a ra nhi u ý ki n khác nhauấ ề ệ ề ả ư ề ế  

v  ngu n g c hình thành. Song có nhi u tác gi  đã đ ng tình v i quan đi m cho r ng sề ồ ố ề ả ồ ớ ể ằ ự hình thành đá ong là do các quá trình di chuy n c a ôxit s t t  n i khác đ n, đ c bi t khiể ủ ắ ừ ơ ế ặ ệ  xét đ n vai trò c a nế ủ ước ng m trong vi c hình thành đá ong, các tác gi  đã nh n m nh ýầ ệ ả ấ ạ  nghĩa c a các dòng nủ ước m ch ng m mang s t t  t ng đ t trên đ a xu ng t ng dạ ầ ắ ừ ầ ấ ư ố ầ ướ  i

T i đây nh  các quá trình ôxi hoá và đ t b  khô đi mà Fe b  k t von l i và tham gia vàoạ ờ ấ ị ị ế ạ  quá trình t o thành đá ong.ạ

a. Laterite trong t  nhiên ự   b. C u trúc m t c t c a kh i Lateritấ ặ ắ ủ ố

Hình .  Laterit (đá ong) trong t  nhiênự

­ Khoáng laterite có thành ph n ch  y u là Feầ ủ ế 2O3 và Al2O3 được nghiên c u và ứ

ng d ng nhi u trong x  lý kim lo i n ng, asen và các anion đ c h i khác trong 

 S  d ng các khoáng ch t t  nhiên  c ch  quá trình sinh khí amoni vàử ụ ấ ự ứ ế  hydrosunfua trong môi trường y m khí. ế

Có 3 lo i: h p ph  v t lý, h p ph  hóa h c và h p ph  trao đ i [2]ạ ấ ụ ậ ấ ụ ọ ấ ụ ổ

1.3.2.1   H p ph  v t lý: Các phân t  b  h p ph  b  gi  l i trên b  m t ấ ụ ậ ử ị ấ ụ ị ữ ạ ề ặ  

ch t ấ

h p ph  nh  nh ng l c liên k t y u nh  l c Vander Waals, liên k t Hydro…ấ ụ ờ ữ ự ế ế ư ự ế

Các phân t  chi b  gi  l i nh ng không t o thành h p ch t hóa h c.ử ị ữ ạ ư ạ ợ ấ ọ

.       S  h p ph  v t lí luôn luôn thu n ngh ch, nhi t h p ph  không l n và ít phự ấ ụ ậ ậ ị ệ ấ ụ ớ ụ thu c vào nhi t đ ộ ệ ộ

1.3.2.2. H p ph  hóa h c (H p ph  ho t hóa): Có b n ch t là m t ph n ấ ụ ọ ấ ụ ạ ả ấ ộ ả   ng

ứ

hóa h c. Nó hình thành các liên k t hóa h c b n và t o thành h p ch t.ọ ế ọ ề ạ ợ ấ

Là k t qu  c a s  tế ả ủ ự ương tác gi a ch t r n và ch t b  h p phữ ấ ắ ấ ị ấ ụ

Nhi t phát trong h p ph  hóa h c thệ ấ ụ ọ ường l n c  nhi t ph n  ngớ ỡ ệ ả ứ

Quá trình thường là không thu n ngh chậ ị

H p ph  hóa h c liên quan đ n hang rào ho t hóa còn đấ ụ ọ ế ạ ược g i là h pọ ấ

ph  ho t hóa.ụ ạ

1.3.2.3. H p ph  trao đ i: ấ ụ ổ

Có đ c tính hút b ng tĩnh đi nặ ằ ệ

Là quá trình trao đ i ionổ

Ion tích đi n cao b  hút l n h n ion hóa tr  th p h nệ ị ơ ơ ị ấ ơ

Ion kích thước nh  b  hút nhi u h nỏ ị ề ơ

1.3.3 C  ch ơ ế

Quá trình h p ph  đấ ụ ược th c hi n b ng cách cho ti p xúc hai pha không hòa tan phaự ệ ằ ế  

r n (ch t h p ph ) v i pha khí ho c pha l ng. Ch t b  h p ph  s  đi t  pha khí, phaắ ấ ấ ụ ớ ặ ỏ ấ ị ấ ụ ẽ ừ  

l ng đ n pha r n cho đ n khi n ng đ  c a dung ch t phân b  gi a hai pha đ t cânỏ ế ắ ế ồ ộ ủ ấ ố ữ ạ  

b ng[2].ằ

1.3.4 Ch t h p ph ấ ấ ụ

V t li u dùng làm ch t h p ph  là các v t li u x p v i b  m t riêng l n, đậ ệ ấ ấ ụ ậ ệ ố ớ ề ặ ớ ượ  c

t o thành do t ng h p nhân t o ho c do t  nhiên.ạ ổ ợ ạ ặ ự

V t li u h p ph  có đ  r ng l n do nhi u mao qu n li ti n m bên trong kh i v tậ ệ ấ ụ ộ ỗ ớ ề ả ằ ố ậ  

C là n ng đ  ch t b  h p ph  khi đ t cân b ng h p ph (mol/ồ ộ ấ ị ấ ụ ạ ằ ấ ụ l) ho c mg/lặ

βvà   αđ u là h ng s , riêng ề ằ ố α luôn luôn bé h n 1.ơ

Vì    α < 1 nên đường bi u di n c a phể ễ ủ ương trình (1) là m t nhánh c a độ ủ ườ  ngparabol và được g i là đọ ường h p ph  đ ng nhi t Frendlich. Đấ ụ ẳ ệ ường này khác đườ  ngLăngmua   ch    vùng n ng đ  th p đở ỗ ở ồ ộ ấ ường bi u di n không ph i là để ễ ả ường th ng điẳ  

hướng đi lên mãi, đó là nhược đi m c a phể ủ ương trình Frendlich.   vùng n ng đ  trungỞ ồ ộ  bình, hai đường bi u di n gi ng nhau.ể ễ ố

Hình . Đường h p ph  axit propionic trên than ho t tínhấ ụ ạ

Hình 1 bi u di n để ễ ường h p ph  đ ng nhi t Freundlich c a axit propionic trênấ ụ ẳ ệ ủ  than ho t tính. Ta th y t  đi m M, đạ ấ ừ ể ường bi u di n phân ra hai nhánh: Đo n MB làể ễ ạ  

đo n tính tr c ti p t  phạ ự ế ừ ương trình (1) còn MC là đo n v  theo th c nghi m. Đ  choạ ẽ ự ệ ể  

đường h p ph  mô t  đúng phấ ụ ả ương trình (1) c n gi  thi t ầ ả ế α không ph i là h ng s  màả ằ ố  

là hàm s  c a n ng đ    n ng đ  th p ố ủ ồ ộ Ở ồ ộ ấ α = 1, khi đó ta s  có:ẽ

q = βC (2)Còn   n ng đ  cao h n thì ở ồ ộ ơ α = 0, khi đó ta s  có:ẽ

q =   β(3)

Đ  tính các h ng s  trong phể ằ ố ương trình Frendlich, người ta cũng dùng phương pháp đồ

th  Phị ương trình Freundlich có th  vi t dể ế ướ ại d ng:

lg q = lg  β+ αlgC

Hình . Đ  th  đ  tìm ra các h ng s  trong phồ ị ể ằ ố ương trình Frendlich

Nh  v y lgq t  l  b c nh t v i lgC. Đư ậ ỉ ệ ậ ấ ớ ường bi u di n trong h  t a đ  lgq ể ễ ệ ọ ộ − lgC s  c tẽ ắ

­ Khi bC <<1 thì q=qmaxbC mô t  vùng h p ph  tuy n tính.ả ấ ụ ế

­ Khi bC>>1 thì q=qmax mô t  vùng h p ph  bão hòa.ả ấ ụ

­ Khi n ng đ  ch t h p ph  n m trung gian gi a hai kho ng n ng đ  trên thì ồ ộ ấ ấ ụ ằ ữ ả ồ ộ

đường bi u di n phể ễ ương trình Langmuir là m t độ ường cong

Hình . Đường h p ph  đ ng nhi t Lăng muaấ ụ ẳ ệ

Đ  tìm các h ng s  trong phể ằ ố ương trình lăng mua, người ta dùng phương pháp đ  th  ồ ị

b ng cách chuy n phằ ể ương trình trên thành phương trình đường th ng:ẳ

Theo phương trình này C/qph  thu c b c nh t vào C. Đụ ộ ậ ấ ường bi u di n trong h  t a đ  ể ễ ệ ọ ộC/q­ C c t tr c tung t i M. Ta có :ắ ụ ạ

k=1/qmax

T  hai phừ ương trình này s  tính đẽ ược b và qmax

T i tr ng h p ph  c c đ i c a v t li u:ả ọ ấ ụ ự ạ ủ ậ ệ

Hình . Đ  th  đ  tìm các h ng s  trong phồ ị ể ằ ố ương trình Lăngmua