Luận Văn Nghiên cứu khả năng hấp phụ niken trong nước của oxit sắt từ bằng phương pháp trắc quang phân tử UV-

Khóa luận tốt nghiệp năm 2012
Đề tài: Nghiên cứu khả năng hấp phụ niken trong nước của oxit sắt từ bằng phương pháp trắc quang phân tử UV-VIS với thuốc thử đimetylglioxim


LỜI MỞ ĐẦU
1.Tính cấp thiết của đề tài
Nước rất cần thiết cho hoạt động sống của con người cũng như các sinh vật.
Nước chiếm 74% trọng lượng trẻ sơ sinh, 55% đến 60% cơ thể nam trưởng thành,
50% cơ thể nữ trưởng thành. Nước cần thiết cho sự tăng trưởng và duy trì cơ thể
bởi nó liên quan đến nhiều quá trình sinh hoạt quan trọng. Muốn tiêu hóa, hấp thu
sử dụng tốt lương thực thực phẩm đều cần có nước.
Hiện nay, vấn đề ô nhiễm kim loại nặng trong nước đang là một trong
những vấn đề rất được quan tâm do độc tính của chúng và sự tích lũy theo thời
gian dài trong môi trường. Sự phát triển mạnh mẽ của các ngành công nghiệp như
khai thác dầu mỏ, công nghiệp mạ luyện kim, giao thông vận tải, hoạt động sản
xuất và tái chế kim loại tại các làng nghề là các nguồn gây ô nhiễm kim loại
nặng cho nguồn nước. Trong đó, niken (Ni) là một kim loại điển hình với đặc tính
bền vững trong môi trường, khả năng gây độc ở liều lượng thấp tích lũy lâu dài
trong chuỗi thức ăn, nó được xem như là một chất thải nguy hại và cần được xử lý
triệt để. Vì vậy, để đánh giá khả năng hấp phụ niken của oxit sắt từ trong môi
trường nước chúng tôi đã chọn đề tài:
“Nghiên cứu khả năng hấp phụ niken trong nước của oxit sắt từ bằng
phương pháp trắc quang phân tử UV-VIS với thuốc thử đimetylglioxim”
2.Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài
Kết quả của đề tài nhằm góp phần xây dựng một phương pháp thích hợp
cho việc xác định khả năng hấp phụ niken của oxit sắt trong nước phù hợp với
điều kiện của phòng thí nghiệm ở Việt Nam.
3



CHƯƠNG 1
TỔNG QUAN TÀI LIỆU
1.1. Kim loại nặng và dư lượng của nó trong môi trường [1, 4, 12]
1.1.1. Giới thiệu về kim loại nặng niken [4, 12]
Niken là một nguyên tố hóa học trong bảng HTTH. Kí hiệu là Ni , có số
hiệu nguyên tử là 28, thuộc chu kì 4, nhóm VIIIB. Khối lượng nguyên tử là 58.69
đvC.
Các hợp kim của niken được sử dụng trong các tuabin và động cơ phản lực
hiện đại, công nghiệp mạ, kỹ thuật điện, vô tuyến và trong chế tạo máy
Trong tự nhiên Niken thường gặp dưới dạng hợp chất với Asen và lưu
huỳnh: Cufeniken(NiAs), gecdofit(NiAsS).
*Tính chất vật lí của Niken:
Niken nằm ở ô thứ 28 trong BTH, cấu hình [Ar]3d
8
4s
2
, thuộc nhóm VIIIB
(họ sắt), chu kì 4, khối lượng nguyên tử 58,69 đvC. Trong tự nhiên, Niken có 5
đồng vị bền
58
Ni,
60
Ni,
61
Ni,
62
Ni,
64
Ni, trong đó phổ biến nhất là
58
Ni chiếm
60,077%. Niken là kim loại có ánh kim, màu trắng bạc dễ rèn dễ dát mỏng, nhiệt
độ nóng chảy 1453
o
K, nhiệt độ sôi 3185
o
C, tỉ khối 8,908 (g/cm
3
) có độ cứng là 5
theo thang Moxo. Niken là một trong bốn nguyên tố có tính chất từ ngay ở nhiệt
độ phòng, không bị ăn mòn, do vậy Niken được sử dụng nhiều trong các ngành
công nghiệp luyện kim, mạ, sản xuất tiền xu, nam châm và các vật dụng phổ biến
trong gia đình. Niken là chất xúc tác cho phản ứng hidro hóa trong công nghiệp
sơn, muối Niken được sử dụng làm bột màu. Ngoài ra Niken là nguyên tố vi lượng
cần thiết cho cơ thể sống vì nó là trung tâm hoạt động của enzyme của một số cơ
thể sống. Trong các hợp chất số oxi hóa đặc trưng của Niken là +2. Niken có khả
năng xúc tác cho nhiều phản ứng hóa học, ion của nó dễ tạo phức bền.
*Tính chất hóa học của niken:
4
Niken là kim loại có hoạt tính hóa học trung bình. Ở điều kiện thường nếu
không có hơi ẩm, Niken không tác dụng rõ rệt với các nguyên tố phi kim điển hình
như O
2
, Cl
2
, Br
2
, S vì có màng oxit bảo vệ. Khi đun nóng phản ứng diễn ra mảnh
liệt.
Ở trạng thái chia nhỏ Niken là chất tự cháy . Ở trên 500
o
C Niken tác dụng
với oxi tạo NiO. Niken không phá vỡ Flo ở nhiệt độ cao vì vậy những thiết bị làm
việc trong khí Flo được làm bằng Niken.
Niken tác dụng trực tiếp với khí CO tạo Ni(CO)4
Ni + 4CO → Ni(CO)4
Ni(CO)4
là chất lỏng có khả năng bay hơi ngay ở nhiệt độ phòng. Khi đun
nóng, Ni(CO)
4
lại bị phân hủy trở về Ni và CO.
1.1.2. Nguồn gốc xuất hiện kim loại nặng trong nước
Kim loại nặng tồn tại trong môi trường nước từ nhiều nguồn khác nhau
như: nước thải từ các khu công nghiệp, nước thải sinh hoạt, từ giao thông y tế,
hoạt động khai thác khoáng, sản xuất nông nghiệp (phân bón, thuốc trừ sâu), công
nghệ mạ kim loại, Ngay cả nguyên nhân tự nhiên như: núi lửa, động đất, bão
lũ .
Nguồn nước mặt bị ô nhiễm kim loại nặng sẽ kéo theo ô nhiễm môi trường
đất, ô nhiễm nước ngầm, ô nhiễm không khí .
1.1.3. Tác hại của kim loại nặng
Kim loại nặng xâm nhập vào cơ thể một phần bị đào thải, một phần được
giữ lại trong cơ thể. Các kim loại nặng là nguồn chất độc nguy hiểm đối với hệ
sinh thái, đất, chuỗi thức ăn và con người. Những kim loại có độc tính cao nguy
hiểm là: Thủy ngân (Hg), Chì (Pb), Niken (Ni). Các kim loại có tính độc mạnh là:
Asen (As), Crom (Cr), Kẽm (Zn), Thiếc (Sn), Đồng (Cu).
Trong thực tế, các kim loại nặng nếu ở hàm lượng thích hợp rất cần cho sự
sinh trưởng và phát triển của thực vật, động vật và con người. Tuy nhiên, chúng
tích lũy nhiều sẽ gây hại đối với động thực vật và con người.
Đối với con người: