ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN KHOA KHOA HỌC T ự NHIÊN & XÃ HỘI ---ịịỵ, -¿v ---NGUYỄN THỊ THU HÀ XÁC ĐỊNH HÀM LƯỢNG CHÌ TRONG NƯỚC NGUYÊN BẰNG PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH PHỔ HẤP THỤ NGUYÊN TỬ LUẬN V
N hững vấn đề chung về nư ớ c
T ính chất của n ư ớ c
Nước được tạo lên từ hai nguyên tố oxi và hiđrô, có công thức phân tử là H20 Phân tử nước có góc liên kết HOH = 105°, độ dài liên kết o - H = 0,99 A°, năng lượng liên kết o - H = 459 kJ/mol, mômen lưỡng cực |i = 1,84 D [ 14]
/ / Ẽ/ ể2 Tính chất vật lý của nước Ở điều kiện thường nước là một chất lỏng trong suốt, không màu, không mùi, không vị Nước có nhiệt độ nóng chảy, nhiệt độ sôi cao, nước nguyên chất nóng chảy ở 0°c và sôi ở 100°c Nước là phân tử phàn cực, giữa các phân tử có khả năng tạo thành liên kết hiđrô.
0 áp suất thường, khối lượng riêng của nước đạt cực đại ở 4°c (1 cal/gam) Ở nhiệt độ 0,0l° c và áp suất hơi 0,006 atm, nước có thể tồn tại đồng thời dưới 3 trạng thái: nước đá, nước lỏng và hơi nước.
Nước có nhiệt dung riêng lớn nhất so với mọi chất lỏng và chất rắn
(1 cal/gam), có sức căng bề mặt lớn hơn hầu hết các chất lỏng khác [14].
1.1.1.3 Tính chất hóa học của nước
Nước là dung môi rất tốt, nó vừa thể hiện tính oxi hoá vừa thể hiện tính khử Có thể phản ứng với một số phi kim và kim loại, tác dụng với một số oxit axit Trong các chất oxi hoá chỉ flo cho phản ứng hoàn toàn ở nhiệt độ thường, các halogen khác cho phản ứng thuận nghịch [14].
X2 + H20 5 HX + HXO Những kim loại kiểm và kiềm thổ phản ứng mạnh với nước ở nhiệt độ thường:
Qlụnụrn ~ĩhì &hu ~ 3f>à 4 mãịl & n lùoá JC2
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐH TN http://www.lrc-tnu.edu.vn
Díhoa DCỈC, 7t J O tó a lu ậ n t ứ n ụ ltiệ p
Tài nguyên nước mặt và nước ngầm ở Việt Nam có thể khai thác và sử dụng rất phong phú nhưng đã có dấu hiệu ô nhiễm Việc ô nhiễm nước cục bộ trên từng đoạn sông là điều cần được quan tâm đặc biệt là những đoạn sông chảy qua các thành phố lớn, các khu dân cư có mật độ dân số cao (Hà Nội, Thành phố Hồ Chí Minh, Hải Phòng, ) hoặc các khu công nghiệp (Thái Nguyên, Việt Trì, Biên Hoà, Bắc Giang, )- Thành phần của nhiều tạp chất trong nước của các đoạn sông này thường khá cao vượt các tiêu chuẩn cho phép Chúng ta cần có biện pháp xử lý nước thải sinh hoạt, nước thải công nghiệp trước khi cho chảy trực tiếp vào c á c hệ thống sông, hồ, ao,
Vì vậy, vấn đề cấp bách hiện nay không chỉ cung cấp đầy đủ nước mà nước còn phải sạch, đảm bảo vệ sinh chất lượng.
1.1.3.3 Tài nguyên nước ở Thái Nguyên
1.1.3.3.1 Tài nguyên nước ở Thái Nguyên
Thái Nguyên có rất nhiều sông hồ nên tài nguyên nước rất phong phú, lượng mưa trung bình ở Thái Nguyên vào khoảng 1500 -ỉ- 2000 mm/năm, ước tính gần 1 tỷ m3 Lượng nước có nhiều từ tháng 6 đến tháng 10 chiếm 70% -ỉ- 80% nên thường gây lũ lụt Nhưng vào mùa khô chỉ chiếm 10% -i- 15% nên thường xuyên gây hạn hán [9].
Thái Nguyên có đặc điểm lượng mưa nhiều, địa hình đồi núi nên sông suối ở Thái Nguyên có dòng chảy xiết vào mùa mưa dễ gây lũ lụt Thái Nguyên có hai lưu vực sông lớn là sông Công và sông Cầu, ngoài các sông suối còn có 3169 hồ ao, đặc biệt là Hồ Núi Cốc chứa 175 triệu m3 nước, có thể tưới cho 12000 ha ruộng Tổng trữ lượng nước mật của tỉnh Thái Nguyên có khoảng trên 2 tỷ m3 [19].
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐH TN http://www.lrc-tnu.edu.vn
1.13.3.2 Giới thiệu sơ lược về Hồ Núi Cốc
Dòng sông Công chảy từ vùng núi Ba Lá huyện Định Hoá - tỉnh Thái Nguyên, cùng với một số dòng suối bắt nguồn từ Tam Đảo, Sơn Dương, Đại
Từ chảy về Đại Từ được ngăn lại tại vùng Tân Cương, Phúc Xuân, Phúc Trừu, Phúc Tân vào năm 1978 tạo thành Hồ Núi Cốc [9].
Diện tích Hồ Núi Cổc là 2.580 ha có khả năng chứa 175 triệu m3 nước, chiếm lượng nước khá lớn trong toàn bộ lượng nước mặt thành phố Thái Nguyên Đây là vùng nước tưới tiêu quan trọng cho các vùng xung quanh như các huyện Phổ Yên, Phú Bình, Đại Từ, thị xã Sông Công, có ý nghĩa quan trọng đối với nghề cá và cung cấp nước cho mục đích sinh hoạt của toàn thành phố Thái Nguyên [21].
1.1.4.1 Nguồn gốc và thành phần gây ô nhiễm nước
Nước trong tự nhiên luôn vận động trong chu trình nước (vòng tuần hoàn của nước) Nước bốc hơi từ biển, đại dương và cuối cùng tụ lại thành mưa, tuyết rơi xuống mặt đất, đại dương hoặc ngấm xuống lòng đất tạo thành nước ngầm Nước sông, nước ngầm chảy ra biển rồi lại bị bốc hơi quay lại vòng tuần hoàn ban đầu.
• Sự ô nhiễm môi trường nước là sự thay đổi thành phần và tính chất của nước, gây ảnh hưởng đến hoạt động sống bình thường của con người và sinh vật.
• Nguồn gốc gây ô nhiễm nước có thể là tự nhiên hoặc nhân tạo Sự ô nhiễm có nguồn gốc tự nhiên là do mưa, tuyết tan, động thực vật thối rữa, Nước mưa rơi xuống mặt đất, mái nhà, đường phố, khu công nghiệp, kéo theo các chất bẩn xuống sông, hồ, hoặc sản phẩm của các hoạt động phát triển của sinh vật, vi sinh vật và xác chết của chúng Sự ô nhiễm nhân tạo chủ yếu do xả nước thải sinh hoạt, công nghiệp, giao thông vận tải, thuốc trừ sâu, diệt cỏ và phân bón nông nghiệp. Ợ O juụỈ!t v7/ằ/’ ?7/ằô Jf>à 8 MAụ m t 7Coỳ X '2
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐH TN http://www.lrc-tnu.edu.vn
JOit> 2 0 pH 6 + 8,5 5 H- 6 3 , 8 - 5 2 PbO Tương tác với halogen
Q((jtnjvn ~ it ĩ ~ ítn ~ỉ(ìĩ 12 JlAf> & ìl " 3t>oá JC 2 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐH TN http://www.lrc-tnu.edu.vn
Chì tác dụng với axit HNO3 ở bất kì nồng độ nào.
3 Pb + 8 HNO 3 loâng -> Pb(N03)2 + 2 NO + 4H20
Với axit HC1 loãng và axit H2S04 dưới 80% chỉ tương tác trên bề mặt do bị bao phủ bởi lớp muối khó tan (PbCl2 và PbS04) Với dung dịch đậm đặc hơn của các axit này chì có thể tan vì muối khó tan của lớp bảo vệ đã chuyển thành hợp chất tan [14].
PbCl2 + 2 H ơ -> H2PbCl4 Khi có mặt của oxi chì có thể tương tác với nước
2 Pb + 2 H20 + 02 —> 2 Pb(OH)2 Chì tác dụng với dung dịch kiềm khi đun nóng giải phóng H2
1.2.4 Một sô họp chất quan trọng của chì
Pb tạo nên hai loại oxit chính là mono oxit PbO và đi oxit Pb02.
PbO cú 2 dạng: PbO - a màu đỏ, PbO - ò màu vàng
Khi đun nóng trong không khí PbO biến thành Pb304 ở 450°c.
P b02 là chất rắn màu nâu đen, khi đun nóng mất dần oxi biến thành các oxít.
P b 02 29°-320V > Pb203 39°-42oV > Pb304 - 520-5S0’Jc > PbO
(nâu đen) (vàng đỏ) (đỏ) (vàng)
Pb(OH)^: ít tan trong nước, có màu trắng, là chất lưỡng tính
Pb(OH)2 + 2KOH -> K2[Pb(OH)4]
Pb(OH)4: không tồn tại ở dạng này mà ờ dạng hidrat P b02.xH20 có màu nâu. f)ịíỊttiỊí’ii