Bài giảng Hóa kỹ thuật môi trường - Chương 1: Tính chất đặc trưng của nước - Lê Nguyễn Kim Cương

Nội dung text: Bài giảng Hóa kỹ thuật môi trường - Chương 1: Tính chất đặc trưng của nước - Lê Nguyễn Kim Cương

1. Mục tiêu của học phần: TÊN MÔN HỌC: v Cókhả năngnắmđượccơsởcủacác HÓA KỸ THUẬT MÔI TRƯỜNG quátrìnhxửlýchấtthải. Giảng viên: ThS Lê Nguyễn Kim Cương ThS Nguyễn Văn Phương Bộ môn: CÔNG NGHỆ MÔI TRƯỜNG 1 Tài liệu học tập: Tiêu chuẩn đánh giá sinh viên Giáotrình: Hóakỹthuậtmôitrường,dobộmôn v Dự lớp:trên75%. biênsoạn. v Thảoluậntheonhóm. Sáchthamkhảo: [1]LêvănCát–Cơsởhóahọcvàkỹthuậtmôi v Tiểuluận:có. trường–NXBThanhniên,Hànội1999. [2]NguyễnVănBảo,Hóanước,NXBXD2002. v Kiểmtrathườngxuyên. [3]ClairN.Sawyer,PerrylMcCarty,Gene v Thigiữahọcphần. F.Parkin–ChemistryandenvironmentalEngineering, McGrawHill,1994. v Thikếtthúchọcphần. 1
2. Phân bố thời gian Số Phân bố thời Ghi TT Nội dung chương trình tiết gian chú LT Thực Tự TÊN MÔN HỌC: hành học 1 Chương 1: TÍNH CHẤT ĐẶC TRƯNG CỦA 2 2 4 HÓA KỸ THUẬT MÔI TRƯỜNG NƯỚC 2 Chương 2: CÂN BẰNG HÓA HỌC 3 3 6 3 Chương 3: ĐỘNG HỌC VÀ XÚC TÁC 7 7 14 CHƯƠNG 1: 4 Chương 4: HỆ PHÂN TÁN 8 8 16 TÍNH CHẤT ĐẶC TRƯNG CỦA 5 Chương 5: HỆ KEO 6 6 12 6 Chương 6: HẤP PHỤ 8 8 16 NƯỚC 7 Chương 7: TRAO ĐỔI ION 7 7 14 8 Chương 8: QUÁ TRÌNH MÀNG 4 4 8 Tổng cộng 45 45 90 LOGO Chương 1 - TÍNH CHẤT ĐẶC TRƯNG 1.1. NƯỚC VÀ DUNG DỊCH NƯỚC CỦA NƯỚC Hình 1.1. Phân bố khối lượng nước trên Trái đất 1.1.NƯỚCVÀDUNGDỊCHNƯỚC 1.2. BIỂU DIỄN NỒNG ĐỘ CÁC CHẤT TRONG NƯỚC 2
3. 1.1. NƯỚC VÀ DUNG DỊCH NƯỚC 1.1.1. Cấu tạo phân tử nước (H2O) v Baogồmcácnguồnnướcnhưđại Hình 1.2. Góc hóa trị của phân tử nước dương,sông,hồ,băng ở haicực,nước ngầm. v Nước đại dương chiếm 97,4%, lượngnướcngọtconngườisửdụng khoảng1%. v Vaitròcủanướcrấtquantrọng: trong đờisốngcủamọisinhvậtsống, trongsảnxuấtcôngnghiệp. Hình 1.5. Liên kết hydro giữa các phân tử nước 1.1.1. Cấu tạo phân tử nước (H2O) Tính chất hóa học của H 2O Hình thành Tạo các hydrate Tính phân cực liên kết hydro Với ion KLN 3
4. Các ứng dụng 1.1.2. Tính chất vật lý vKhả nănghòatrộncácchấtônhiễm. Nướclàmộtchấtlỏngtrongsuốt, -Hòatan:chưngcất,kếttủa,hấpphụ,trích khôngmàu,khôngmùi,khôngvịởĐK ly. thường,vớicáctínhchấtriêngbiệtnhư: -Lơlửng:lắng,lọc,lytâm. - Khốilượngriêng. -Keo:lọcápsuấtcao - Nhiệt độ sôi,nhiệt độ nóngchảy. vLàmdungmôitrongxửlýkhíthải:SO , 2 - Nhiệtdungriêng. SO3,NOx ,H2S - Sứccăngbềmặt. Khối lượng riêng. Khối lượng riêng nước đá nhẹ hơn. Hình1.7.Mốitươngquangiữakhốilượngriêngvànhiệt độ củanước vNước đánhẹ docócấutrúckhárỗng vàkhinước đábắtđầuchảythìliên kếthydrobịđứtramộtphần,các phântửnướcxíchlạigầnnhauhơn, klrnướctăng. vKhinhiệt độ tăng:quátrìnhchuyển độngcủacácphântửlàm đứtcác liênkếthydrovàkhoảngcáchcác phântửnướctănglên,klrnướcnhẹ hơn. 4
5. Nhiệt độ sôi, nhiệt độ nóng chảy Nhiệt độ sôi, nhiệt độ nóng chảy v Hình 1.9. Nhiệt độ sôi của nước và một số chất khác có cùng áp suất v Nướccónhiệt độ nóngchảyvà nhiệt độ sôi đềuquácaosovớicác hợpchấttươngtựvớinó. v Nhiệt độ sôicủanướcgiảmtheo độ cao. Nhiệt dung riêng Hình 1.13. Nhiệt chuyển pha của nước v Nhiệtdungriêng:lớnnhấtsovới mọichấtlỏngvàchấtrắn. 5
6. Sức căng bề mặt 1.1. NƯỚC VÀ DUNG DỊCH NƯỚC v Nướccósứccăngbềmặtlớnhơnhầu hếtcácchấtlỏngkhác. 1.1.3.Tínhchấthóahọc •Dungmôi điệnlytốt. •Tínhôxyhóa–khử:lưỡngtính 1.1.3. Tính chất hóa học 1.2. BIỂU DIỄN NỒNG ĐỘ CÁC CHẤT TRONG N ƯỚC • Nướccònlàchấtxúctácchorấtnhiều vNồng độ phầntrăm(C%) . phản ứng. vNồng độ mol(CM) ,mol/l • Thamgiaphản ứngthủyphân. vNồng độđươnglượng(CN) Đlg/l. vNồng độ phầnmol. • Tạophứcaquơ: 2+ 3+ [Fe(H2O)6] ,[Cr(H2O)6] 6
7. 1.2. BIỂU DIỄN NỒNG ĐỘ CÁC CHẤT TRONG NƯỚC Biễudiễn đơnvịđothườnggặptronghóahọc môitrường: v Đơnvịphầntriệukhốilượng(ppm) v Đơnvịmg/l v ĐơnvịmgCaCO3/l 7