Bài giảng Hóa kỹ thuật môi trường 1 - Phần 1A: Hóa nước - Nguyễn Thị Ngọc Quỳnh
HK2 - 2013-2014
Hóa Kỹ thuật Môi trường 1 - Khoa Môi
trường - ĐH Bách Khoa Tp. HCM
KHOA MÔI TRƯỜNG
Faculty of Environment
GV: TS. Nguyễn Thị Ngọc Quỳnh
*
I. Nước
II. Dung dịch
I. Nước
I.1 Cấu trúc phân tử
III. Cân bằng acid – bazo
IV.Cân bằng tạo phức
V. Cân bằng oxy hóa – khử
VI.Cân bằng kết tủa – hòa tan
I.2 Các trạng thái của nước
I.3 Tính chất hóa lý
TS. Nguyen T. Ngoc Quynh
2
1
HK2 - 2013-2014
Hóa Kỹ thuật Môi trường 1 - Khoa Môi
trường - ĐH Bách Khoa Tp. HCM
Phần 1
Hóa nước
- 1781, Cavendish (nhà lý – hóa học người Anh) chỉ ra rằng phân tử nước gồm H và O
- Công thức H2O được đưa ra từ nghiên cứu của Avogadro (nhà hóa học người Ý) năm
1811 và của Cannizzaro (nhà hóa học người Ý) năm 1858
CTCT theo Lewis
Cấu trúc hình học
Trong phân tử nước:
- nguyên tử O nằm ở trung tâm hình tứ diện (với góc ở đỉnh là 104.5o) ; 2 nguyên tử H nằm ở
2 đỉnh (cách nguyên tử oxy 0.096 nm); NL của liên kết O-H là 464 kJ/mol
- nguyên tử O còn 2 cặp điện tử tự do => giúp k/hợp các ph/tử nước; l/kết với các ph/tử khác
- chênh lệch độ âm điện giữa O và H lớn => O hút điện tử => phân tử nước lưỡng cực
(cực tính âm ở nguyên tử O và cực tính dương ở các nguyên tử H)
- moment lưỡng cực µ có giá trị 1.84×10-18 eu = 1.84 bye.
Phần 1
Hóa nước
16
16
18
Nước tinh khiết là hỗn hợp của nhiều phân tử 1H2 O, 2H2 O, 3H2 O,
17
1H2 O, 1H2H16O (từ các đồng vị phóng xạ của H và O)
Đồng Tên thông Số kh. % trong tự
Chu kỳ bán
hủy
% trong
tự nhiên
(w/w)
vị
dụng
lượng nhiên (v/v)
Phân tử
Hydro nhẹ
/ protium
1H
1
99.984
Bền vững
16
1H2 O
99.70
2H Deuterium
3H Tritium
2
0.016
Vết
Bền vững
12.5 năm
74 giây
16
2H2 O hay D2O
0.000002
3
(nước nặng)
14O
15O
16O
17O
18O
19O
14
15
16
17
18
19
Nhân tạo
Nhân tạo
99.760
0.040
16
3H2 O hay T3O
Vết
0.20
0.04
18
1H2 O
2.1 phút
Bền vững
Bền vững
Bền vững
29 giây
17
1H2 O
1H2H16O hay
0.03
0.200
HDO
Nhân tạo
1/ Đồng vị là gì?
TS. Nguyen T. Ngoc Quynh
4
2/ Công dụng của nước nặng?
2
HK2 - 2013-2014
Hóa Kỹ thuật Môi trường 1 - Khoa Môi
trường - ĐH Bách Khoa Tp. HCM
Phần 1
Hóa nước
a/ Trạng thái khí – hơi nước
- Các ph/tử nước tồn tại riêng biệt, không phụ thuộc nhau, ch. động liên tục
- Phân tử nước chiếm tất cả các không gian bao quanh
b/ Trạng thái rắn – nước đá
- Dưới 4°C, các ph/tử nước dời xa ra để tạo liên kết tinh thể
lục giác mở.
⇒ tỷ trọng nước đá ρ = 0.917 tại 0oC
⇒ ~ 1/10 thể tích nước đá nổi trên mặt nước
⇒ Khi nước chuyển về trạng thái rắn (đóng băng) thì thể
tích tăng (11 cm3 đá cục tan ra thành 10 cm3 nước).
- Nước đá tương đối cứng và dòn, bất đẳng hướng.
- Nước đá ít hấp thụ ánh sáng nhìn thấy, có độ truyền suốt rất cao.
- NL để chuyển nước từ thể rắn sang thể lỏng: 6kJ/mol
5
Phần 1
Hóa nước
c/ Trạng thái lỏng
- Không có thù hình đặc thù, h/dạng của vật chứa
- Nhiều giả định về cấu trúc của nước ở dạng
lỏng. Đc chấp nhận nhiều: “cụm dao động”
- L/kết giữa các phân tử nước là liên kết hydro– NL
liên kết ~ 21 kJ/mol – tương đối yếu →phân tử có
thể dịch chuyển, trượt lên nhau và tới một giới hạn
1) Ss NL liên kết, NL
chuyển pha. N/xét?
2) Đổi kJ/mol → J/g
thoát khỏi pha lỏng – sự bay hơi
- NL để chuyển nước từ thể lỏng sang thể khí vẫn khá
cao – nhiệt hóa hơi ∆Hv = 44 kJ/mol ở 100oC
TS. Nguyen T. Ngoc Quynh
6
3
HK2 - 2013-2014
Hóa Kỹ thuật Môi trường 1 - Khoa Môi
trường - ĐH Bách Khoa Tp. HCM
Phần 1
Hóa nước
d/ Trạng thái của nước theo áp suất, nhiệt độ
Đường cong nóng chảy
T: điểm ba – tồn
tại cùng lúc ba
dạng của nước
riêng
phần
C : điểm tới hạn
•
Ý nghĩa điểm tới
hạn?
(= 217 atm)
Pha lỏng
Pha rắn
Đường cong sôi
•
(= 4.6 mmHg)
Độ dốc âm của
đường cong nóng
chảy: đặc biệt?
Pha khí
Đường cong thăng hoa
0.01oC
371.91oC
Giản đồ pha của nước
TS. NguyenT. Ngoc Quynh
7
Phần 1
Hóa nước
Các phân tử nước tương tác lẫn nhau thông qua liên kết hydro
chỉ tồn tại trong một phần nhỏ của một giây, sau đó các phân
tử nước tách ra khỏi liên kết này và liên kết với các phân tử
nước khác.
cơ sở cho nhiều t/c đặc biệt của nước.
• Liên kết hydro là tương tác tĩnh điện yếu giữa phần tử hydro mang điện tích dương
với phần tử mang điện tích âm (thường là cặp electron tự do của nguyên tố có độ
âm điện lớn như (F, O, N, Cl , ..))
• Điều kiện để có liên kết hydro Cần: Trong hợp chất phải chứa H ///// Đủ: H
phải liên kết trực tiếp với nguyên tố có độ âm điện lớn và trên nguyên tố có độ âm
điện lớn đó phải có cặp e tự do.
• Kí hiệu liên kết hydro bằng dấu 3 chấm (…)
• Các chất tương đương với nước, như H2S, không tạo thành các liên kết hydro vì
hiệu số độ âm điện nhỏ giữa các phần liên kết.
g
4
HK2 - 2013-2014
Hóa Kỹ thuật Môi trường 1 - Khoa Môi
trường - ĐH Bách Khoa Tp. HCM
Phần 1
Hóa nước
Khối lượng riêng (tỷ trọng)
- Mốc 4oC, 1 atm - KLR 1 g/cm³ (cao nhất );
- Trên 4°C, nước có đặc tính giống mọi vật khác là nóng nở, lạnh co;
- Từ 4°C trở xuống, nước giãn nở khi nhiệt độ giảm (đặc tính khác biệt).
Do hình thể đặc biệt của phân tử nước (với góc liên kết 104.45°), khi bị làm
lạnh các phân tử phải dời xa ra để tạo liên kết tinh thể lục giác mở.
Ïtỷ trọng của nước đá nhẹ hơn nước thể lỏng.
Ïbăng đá có thể nổi trên mặt nước.
TS. Nguyen T. Ngoc Quynh
9
Phần 1
Hóa nước
Nhiệt độ nóng chảy – nhiệt độ sôi
- So sánh với các phân tử nhỏ khác, nhiệt độ nóng chảy và nhiệt độ
sôi của nước rất cao.
Tại sao nước có được tính chất này?
Điều này có ý nghĩa gì?
TS. Nguyen T. Ngoc Quynh
10
5
HK2 - 2013-2014
Hóa Kỹ thuật Môi trường 1 - Khoa Môi
trường - ĐH Bách Khoa Tp. HCM
Phần 1
Hóa nước
Hằng số điện môi (dielectric constant)
Nước là chất lỏng có hằng số điện môi lớn
nhất (do có moment lưỡng cực lớn).
• MTr điện môi là mtr
cách điện.
-lực tác động giữa các ion bị giảm rất nhiều
trong nước
• Khi đặt các điện tích
điểm trong 1 điện môi
thì lực tương tác giữa
chúng giảm ε lần so
với khi đặt chúng
-có khả năng ion hóa và phân ly các chất có
liên kết cộng hóa trị (như HCl)
ꢃꢄ. ꢃꢅ
ꢀ ꢁ ꢂ.
trong chân không.
ꢆ. ꢇꢅ
• HSĐM đặc trưng cho
t/c điện của mtr đó.
F: lực tĩnh điện (Coulomb), N
q1, q2: điện tích của các hạt mang điện, C (Coulomb)
r: khoảng cách giữa 2 điện tích, m
k = 9.109 N.m2/C2 - hằng số tĩnh điện
11
Phần 1
Hóa nước
Nước = dung môi tốt (universal solvent)
‹ H/chất phân cực hoặc có tính ion (acid, rượu và muối) đều dễ tan trong nước.
‹ Nước tinh khiết không dẫn điện. Dù vậy, do có tính hòa tan tốt, nước hay có tạp
chất pha lẫn, thường là các muối, tạo ra các ion tự do trong dd nước cho phép
dòng điện chạy qua.
Nước = chất lưỡng tính
‹ Có thể phản ứng như một acid hay bazo.
‹ Khi phản ứng với một axit mạnh hơn (HCl), nước phản ứng như một chất kiềm:
HCl + H2O ↔ H3O+ + Cl-
Với ammoniac, nước phản ứng như một acid:
+
NH3 + H2O ↔ NH4 + OH-
TS. Nguyen T. Ngoc Quynh
12
6
HK2 - 2013-2014
Hóa Kỹ thuật Môi trường 1 - Khoa Môi
trường - ĐH Bách Khoa Tp. HCM
T
7
HK2 - 2013-2014
Hóa Kỹ thuật Môi trường 1 - Khoa Môi
trường - ĐH Bách Khoa Tp. HCM
*
I. Nước
II. Dung dịch
II. Dung dịch
II.1 Một số định nghĩa
II.2 Các đơn vị nồng độ
II.3 Hoạt độ - lực ion
III. Cân bằng acid – bazo
IV.Cân bằng tạo phức
V. Cân bằng oxy hóa – khử
VI.Cân bằng kết tủa – hòa tan
II.4 Cân bằng trong dung dịch
TS. Nguyen T. Ngoc Quynh
15
Phần 1
Hóa nước
Dung dịch (solution – homogeneous/uniform mixture)
Chất tan (solute): khí, lỏng, rắn
Dung môi (solvent): khí, lỏng, rắn
Dung dịch lỏng (Aqueous/liquid solution)
Dung dịch rắn – Hợp kim (Solid solution / alloy)
Dung dịch khí (Gas solution)
Cho 1 số ví dụ khác?
Hỗn hợp cát và nước
là một dung dịch?
TS. N
16
8
HK2 - 2013-2014
Hóa Kỹ thuật Môi trường 1 - Khoa Môi
trường - ĐH Bách Khoa Tp. HCM
Phần 1
Hóa nước
Tốc độ hòa tan
Độ tan (solubility)
(rate of dissolution)
Định nghĩa Là lượng chất tan có thể hòa Thể hiện sự nhanh hay chậm
tan tối đa trong một lượng
dung môi nhất định tại một
điều kiện cố định
của quá trình hòa tan
Các yếu tố
ảnh hưởng
- Bản chất của chất tan và dung môi;
- Tăng khi nhiệt độ dung môi tăng;
- Giảm khi áp suất tăng
- Tăng khi kích thước hạt
chất tan giảm
- Tăng khi tăng độ khuấy
trộn
17
Phần 1
Hóa nước
Tổng quát:
Các chất có bản chất giống
nhau sẽ tan tốt trong nhau
- Chất tan phân cực sẽ hòa tan
tốt trong dung môi phân cực
(ví dụ: nước);
25oC
- Chất tan không phân cực sẽ
tan tốt hơn trong các dung
môi không phân cực.
TS. Nguyen T. Ngoc Quynh
18
9
HK2 - 2013-2014
Hóa Kỹ thuật Môi trường 1 - Khoa Môi
trường - ĐH Bách Khoa Tp. HCM
Phần 1
Hóa nước
Mô tả dung dịch
Đồng (II) sulphate có độ tan là 32g/100g
dung môi (tại 20oC)
Với 100g nước (100 ml)
Dung dịch loãng
- 2 g đồng (II) sulphate
- 30 g đồng (II) sulphate
- 32 g đồng (II) sulphate
- 35 g đồng (II) sulphate
Dung dịch đậm đặc
Dung dịch bão hòa
Dung dịch quá bão hòa
TS. Nguyen T. Ngoc Quynh
19
Phần 1
Hóa nước
Hiện tượng thẩm thấu: hiện tượng mà các phân tử dung môi di chuyển
qua một màng bán thấm do sự chênh lệch về nồng độ của chất hòa tan.
Áp suất thẩm thấu: áp suất phải tác động lên dung dịch để hiện tượng thẩm
thấu ngừng lại.
Màng bán thấm: màng chỉ cho các
phân tử dung môi đi qua (cản các phân
tử chất hòa tan).
ꢉꢊꢋ
ꢈ ꢁ
ꢁ ꢍꢊꢋ
ꢌ
π: áp suất thẩm thấu, atm
n: số mol trong dung dịch, mol
V: thể tích dung dịch, L
R: hằng số, 0.082
T: nhiệt độ, oK
TS. Nguyen T. Ngoc Quynh
0
10
HK2 - 2013-2014
Hóa Kỹ thuật Môi trường 1 - Khoa Môi
trường - ĐH Bách Khoa Tp. HCM
Phần 1
Hóa nước
Thẩm thấu ngược: ??
TS. Nguyen T. Ngoc Quynh
21
Phần 1
Hóa nước
Dd điện ly: chứa anion và cation. Sự ion hóa thường xảy ra trong nước,
thường đi kèm với sự phân ly và q.trình solvat hóa các ion trong dung môi.
Vd: dung dịch HCl, NaCl, NaOH, …
Dd không điện ly: chứa các hạt trung hòa điện tích (các phân tử); được hình
thành do tương tác tĩnh điện do các lực liên kết hydro hay lực Van der
Walls và phụ thuộc vào độ phân cực của chất tan, sự phân chia và tính sẵn
sàng của các điện tử của chúng, đặc biệt là các điện tử không liên kết.
Vd: dung dịch glucose, …
Dung dịch keo: chứa các hạt có kích thước 1 – 500 nm; có tính chất đặc
biệt – giữa dung dịch thực và dung dịch có chứa các hạt lơ lửng.
Các dung dịch thường gặp trong kỹ
thuật môi trường thuộc nhóm nào?
TS. Nguyen T. Ngoc Quynh
22
11
HK2 - 2013-2014
Hóa Kỹ thuật Môi trường 1 - Khoa Môi
trường - ĐH Bách Khoa Tp. HCM
Phần 1
Hóa nước
Nồng độ khối lượng
Nồng độ mol (molarity) – C Phần mol – x
(g/L; mg/L) (g/kg; mg/kg) (ppm, ppb)
(mol/L hay M)
(mol/mol)
Còn đơn vị
nồng độ
nào khác?
Các đơn vị nồng độ thông
dụng cho dung dịch lỏng
Nồng độ %
(% W/W hay % V/V)
TS. Nguyen T. Ngoc Quynh
Nồng độ đương lượng – N
(đl/L)
Nồng độ molal (molality) – m
(mol/kg dung môi)
23
Phần 1
Hóa nước
Chỉ dùng trong trường hợp dd loãng, dung môi là nước, lượng chất tan
TS. Ngu
không làm ảnh hưởng nhiều đến khối lượng tổng của dd (KL riêng)
12
HK2 - 2013-2014
Hóa Kỹ thuật Môi trường 1 - Khoa Môi
trường - ĐH Bách Khoa Tp. HCM
Đương lượng
Nhận xét:
- Trong h/chất MgCl2, AlCl3, PCl3, và HCl, nhận thấy: cứ 100 phần khối
lượng của clo thì có ...... phần k.lượng của magie, ....... của nhôm, .......
của photpho, ....... của oxi và ....... của hydro.
- Nếu giữa các nguyên tố này có thể xảy ra p/ứng thì chúng cũng kết hợp
với nhau theo những phần k.lượng nói trên (cứ ....... phần k.lượng của
Mg kết hợp vừa đủ với ....... phần k.lượng của P để tạo thành Mg3P2).
- Dalton chọn số phần k.lượng của nguyên tố H làm đơn vị và s/sánh số
phần k.lượng của các ng.tố khác với đơn vị này - gọi là Đương Lượng.
- Cũng có thể dùng «8 phần khối lượng của oxy» làm đơn vị so sánh.
Ï đ/ lượng của Mg, Al, P, O, H là ....... ; ....... ; ....... ; ....... và ........
25
Đương lượng
*Đương lượng của môt nguyên tố là số phần khối lượng của nguyên tố đó
kết hợp hoặc thay thế vừa đủ với 1.008 phần khối lượng của Hydro hoặc 8
phần khối lượng của Oxy.
*Tổng quát: Đương lượng của một nguyên tố hay một hợp chất là số phần
khối lượng của nguyên tố hay hợp chất đó kết hợp hoặc thay thế vừa đủ
với một đương lượng của một nguyên tố hay hợp chất khác.
Định luật đương lượng: các nguyên tố hóa học kết hợp với nhau theo
những lượng khối lượng tỷ lệ với đương lượng của chúng.
mA ÑA
=
mB ÑB
TS. Nguyen T. Ngoc Quynh
26
13
HK2 - 2013-2014
Hóa Kỹ thuật Môi trường 1 - Khoa Môi
trường - ĐH Bách Khoa Tp. HCM
Đương lượng
VD 1: Trong một hợp chất của đồng oxy, đồng chiếm 79.9% khối lượng, oxy chiếm
20.1% khối lượng của hợp chất. Tính đương lượng của đồng.
Theo dữ kiện và định nghĩa đương lượng ta có thể viết :
79.9 PKL của đồng kết hợp với 20.1 PKL của oxy
x PKL………………………..8….PKL………
Suy ra: x = (79.9 × 8) / 20.1 = 31.8 Ï Vậy đương lượng của đồng là 31.8.
VD 2: Xđ đương lượng của H2SO4 trong p/ứng: H2SO4 + 2NaOH = Na2SO4 + 2H2O
Theo phản ứng, ta thấy cứ mỗi phân tử gram H2SO4 đã có hai nguyên tử gram hydro
bị thay thế, nghĩa là cứ 98 phần khối lượng H2SO4 thì có 2.016 phần khối lượng
hydro bị thay thế. Vậy đương lượng của H2SO4 sẽ là x phần khối lượng H2SO4 có
1.008 phần khối lượng hydro bị thay thế :
x = (98 × 1.008) / 2.016 = 49
Ï Vậy đương lượng của H2SO4 là 49.
TS. Nguyen T. Ngoc Quynh
27
Đương lượng
*Thực nghiệm cho thấy: kh/lượng ng/tử của nguyên tố luôn là một số
nguyên lần của đ/lượng của ng/tố đó Ï cũng chính là hóa trị của ng/tố.
Ï kh/lượng đ/lượng của một chất cho trước về thực tế bằng với lượng
chất tính theo mol chia cho hoá trị của chất đó.
Trị số Đ của 1 chất không phải
là một hằng số như kh/lượng
*Khối lượng đương lượng: Đ = M/z
Với M – Khối lượng nguyên tử / phân tử
mol mà thay đổi tùy theo phản
ứng mà nó tham gia.
z: hóa trị của nguyên tố
Phản ứng trung hòa, z là số ion hydro hay hydroxit tham gia vào phản ứng.
Phản ứng oxy hóa – khử, z là số electron trao đổi.
TS. Nguyen T. Ngoc Quynh
28
14
HK2 - 2013-2014
Hóa Kỹ thuật Môi trường 1 - Khoa Môi
trường - ĐH Bách Khoa Tp. HCM
Đương lượng
Xét 2 hợp chất CO, CO2 : Trong CO, cacbon có hóa trị 2 nên đ/lượng của
nó là 6, còn trong CO2, cacbon có hóa trị 4 nên đ/lượng của nó là 3.
Một h/chất hóa học có thể có nhiều đ/lượng khác nhau tùy vào các ph/ứng
của nó Ï khi xét đ/lượng của hợp chất cần phải xét trong ph/ứng cụ thể.
Trong ph/ứng: H2SO4 + 2NaOH = Na2SO4 + 2H2O
Ï Acid sunfuric có đ/lượng là 49.
Nhưng trong ph/ứng: H2SO4 + NaOH = NaHSO4 + H2O
Ï Đ/lượng của nó là 98.
Nitơ có 5 oxit: N2O, NO, N2O3, NO2, N2O5. Đ/lượng của N?
TS. Nguyen T. Ngoc Quynh
29
Đương lượng
Đương lượng gam của một chất là lượng tính bằng gam của chất đó có số đo
bằng đ/ lượng của nó.
Vd: Đ/lượng của NaCl là 58.5 và đ/lượng gam của nó sẽ bằng 58.5 gam.
Nồng độ đương lượng (CN) là số đ/lượng của một nguyên tố/ion/chất có trong
một đơn vị thể tích (lít)
(eq/L)
CN = N / V = Cm / Đ
N = m / Đ
m: khối lượng chất A (g)
Đ: đương lượng gam của chất A (g)
N: số đương lượng gam chất A (eq)
V: thể tích dung dịch (L)
Cm: nồng độ khối lượng của chất A (g/L)
Acid HCl có nồng độ 0.10M thì nồng độ đương lượng vẫn là 0.1N
Acid H2SO4 có nồng độ 3M thì nồng độ đương lượng là 6N (do 1 phân tử H2SO4 cho 2H+)
TS. Nguyen T. Ngoc Quynh
30
15
HK2 - 2013-2014
Hóa Kỹ thuật Môi trường 1 - Khoa Môi
trường - ĐH Bách Khoa Tp. HCM
Đương lượng
*Đ/lượng có ưu điểm so với các phép đo nồng độ khác (như mol) trong phân
tích định lượng phản ứng. Điểm nổi trội của việc dùng đ/lượng là không cần
nghiên cứu nhiều về bản chất của phản ứng, nghĩa là không cần phân tích và
cân bằng phương trình hoá học. Đ/lượng các chất tham gia phản ứng là bằng
nhau để sinh ra cùng một đ/lượng sản phẩm.
Ví dụ trong máu có 142 mEq/l Na+ và 103 mEq/l Cl- thì trong 1 lit máu, 103 mEq
Na+ sẽ kết hợp với 103 mEq Cl-, còn lại 39 mEq Na+ sẽ kết hợp với các anion khác
-
như HCO3 .
*Trong hóa phân tích, đã ít sử dụng hơn trước nồng độ đương lượng.
TS. Nguyen T. Ngoc Quynh
31
Đương lượng
CN = Cm / Đ
Đ = 4 / 0.125 = 32
Trao đổi 5 electron
z = 158 / 32 = 5
Đ = M/z
Pt phản ứng (dd acid)
TS. Nguyen T. Ngoc Quynh
32
16
HK2 - 2013-2014
Hóa Kỹ thuật Môi trường 1 - Khoa Môi
trường - ĐH Bách Khoa Tp. HCM
Đương lượng
Pt phản ứng (dd bazo)
Đ = M/z
Trao đổi 3 electron
Đ = 158 / 3 = 52.67
CN = Cm / Đ
Cm = 0.125 × 52.67 = 6.58 g/L
Nhận xét gì?
TS. Nguyen T. Ngoc Quynh
33
Đơn vị: mg CaCO3/l
Độ kiềm, độ cứng, nồng độ ion Ca2+, Mg2+
Độ kiềm (mg CaCO3/L) = Độ kiềm (meq/L) × (50 mg CaCO3/meq CaCO3)
Độ kiềm (mg CaCO3/L) = Độ kiềm (µeq/L) × (0.050mg/µeq CaCO3)
Độ kiềm (µeq/L) = 20 × Độ kiềm (mg CaCO3/L)
17
HK2 - 2013-2014
Hóa Kỹ thuật Môi trường 1 - Khoa Môi
trường - ĐH Bách Khoa Tp. HCM
Moät maãu nöôùc coù noàng ñoä Ca2+ laø 40 mg/l. Haõy moâ taû ñoä cöùng cuûa
nöôùc theo ñôn vò mg CaCO3/l
Tính ñöông löôïng gam cuûa ion Ca2+:
Tính ñöông löôïng gam cuûa CaCO3:
Noàng ñoä ñöông löôïng cuûa Ca2+
Ñoä cöùng cuûa nöôùc theo CaCO3
=
=
TS. Nguyen T. Ngoc Quynh
35
The sensitivity of surface waters toward acidification from
atmospheric acid deposition is inversely related to the water body’s
alkalinity (also called acid-neutralizing capacity (ANC)). Water with
an alkalinity less than 200 µeq/L is considered “acid sensitive.” What
is this alkalinity value in mg/L as CaCO3?
TS. Nguyen T. Ngoc Quynh
36
18
HK2 - 2013-2014
Hóa Kỹ thuật Môi trường 1 - Khoa Môi
trường - ĐH Bách Khoa Tp. HCM
Lake Okeechobee in south Florida is a large, shallow, hardwater lake with
high concentrations of Ca2+ and Mg2+, typical values of which in the lake are
[Ca2+] = 45 mg/L and [Mg2+] = 18 mg/L. Convert these values to
concentrations in mg/L as CaCO3 and evaluate the total hardness of the lake.
TS. Nguyen T. Ngoc Quynh
37
Đơn vị: mg N/L mg P/L
-
+
3-
Nồng độ các chất dinh dưỡng (NO3 , NH4 , PO4 , …)
Đối với nước ăn uống, hàm lượng nitrate cần đạt dưới 10 mg N/L.
Nồng độ của ion nitrate là bao nhiêu?
Chuyển đổi đơn vị:
-
mg NO3 /L , mg NH4+/L sang dạng mg N/L?
3-
mg PO4 /L sang dạng mg P/L?
TS. Nguyen T. Ngoc Quynh
38
19
HK2 - 2013-2014
Hóa Kỹ thuật Môi trường 1 - Khoa Môi
trường - ĐH Bách Khoa Tp. HCM
Đơn vị: chlorine – mg Cl/L hay mg Cl2/L
Nồng độ các chất họ chlorine dùng trong khử trùng
hay oxy hóa (OCl-, HOCl, …)
Exercise:
Household bleach is ∼5% NaOCl by weight. (1) What is the molar
concentration of the chlorine solution and (2) what is its concentration in
mg/L as Cl? Note: NaOCl is not a primary standard and is not available in
pure enough form to compute the exact concentration of a weighed quantity.
TS. Nguyen T. Ngoc Quynh
39
Đơn vị: chlorine – mg Cl/L hay mg Cl2/L (cont.)
(1) The bleach contains 5g of bleach per 95 g of water, giving a
concentration of 5 g/0.095 L = 52.6 g/L. The formula weight of NaOCl is
74.5 (23 + 16 + 35.5). The approximate molarity of the solution thus is 52.6
g/L ÷ 74.5 g/mol = 0.706 M or 706 mM.
(2) Concentration in mg/L as Cl: 706 mM × 2 meq/mmol × 35.45 mg/meq Cl
= 50,055 mg/L as Cl, or ∼ 50,000 mg/L as Cl
Or:
706 mM × 70.9 mg/mmol Cl2 = 50,055 mg/L as Cl2, or ∼ 50,000 mg/L as Cl2.
TS. Nguyen T. Ngoc Quynh
40
20
Tải về để xem bản đầy đủ
44 trang
19300
Free
Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Bài giảng Hóa kỹ thuật môi trường 1 - Phần 1A: Hóa nước - Nguyễn Thị Ngọc Quỳnh", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên
File đính kèm:
- bai_giang_hoa_ky_thuat_moi_truong_1_phan_1_hoa_nuoc_nguyen_t.pdf
