Tổng hợp phèn chua từ nhôm phế liệu và bước đầu thử hoạt tính hóa học của sản phẩm

Cùng với sự phát triển của khoa học kỹ thuật, sự phát triển của các ngành công nghiệp chất dẻo và luyện kim kéo theo một lượng lớn rác thải nói chung và các mạt nhôm, vỏ lon, dây điện …nói riêng ra môi trường.

Các quá trình xử lý, thu gom nhôm phế liệu chưa triệt để dẫn đến sự ô nhiễm môi trường ảnh hưởng trực tiếp đến sức khỏe con người gây nên ngộ độc, viêm phổi, ung thư ác tính…mức độ nặng thường dẫn tới tử vong nhanh chóng. Ở các tỉnh miền trung nước ta, đặc biệt tỉnh Quảng Bình về mùa mưa lũ tình trạng ô nhiễm nguồn nước diễn ra nghiêm trọng, thiếu nước sinh hoạt, các bệnh mùa lũ là vấn đề cấp bách.

Các hoạt động sản xuất, tái chế nhôm phế liệu đem lại việc làm và thu nhập cao cho con người nhưng trong quá trình sản xuất, kinh doanh họ chỉ chú tâm đến lợi nhuận mà không thực sự quan tâm đến môi trường. Điều đó đã tác động lớn đến sự suy thoái của môi trường cũng như ảnh hưởng đến sức khỏe con người.

Phèn nhôm là loại hóa chất có tính keo tụ tham gia vào quá trình keo tụ nhằm làm kết dính các loại hạt keo lơ lửng trong nước thành các hạt cặn lớn hơn có thể loại bỏ được. Nhờ hoạt tính này mà nhôm được sử dụng rộng rãi trong xử lý nước như: xử lý nước giếng khoan, xử lý nước cặn bẩn để dùng trong sinh hoạt.

Mặt khác, phèn chua có rất nhiều ứng dụng trong đời sống và sản xuất (làm thuốc, phòng chống dịch bệnh mùa mưa lũ, xử lý nước dùng trong sinh hoạt,…) mà có thể điều chế trực tiếp từ nhôm đặc biệt là nhôm phế liệu.

Xuất phát từ thực tế trên chúng tôi chọn đề tài nghiên cứu: “Tổng hợp phèn chua từ nhôm phế liệu và bước đầu thử hoạt tính hóa học của sản phẩm”.

2. Mục tiêu nghiên cứu

- Tìm hiểu ảnh hưởng của kim loại nhôm đến sức khỏe con người

- Tìm hiểu ảnh hưởng của phế liệu nhôm đến sự suy thoái của môi trường

- Tác dụng của phèn chua đối với con người

- Đề xuất quy trình tổng hợp phèn chua trong phòng thí nghiệm và trong công nghiệp khi cần tổng hợp.

NỘI DUNG:

A. MỞ ĐẦU ............................................................................................................................... 6

1. Lý do chọn đề tài ................................................................................................................... 6

2. Mục tiêu nghiên cứu ............................................................................................................. 6

3. Khách thể và đối tượng nghiên cứu .................................................................................... 6

4. Tình hình nghiên cứu ........................................................................................................... 7

5. Nhiệm vụ nghiên cứu ............................................................................................................ 7

6. Phạm vi đề tài ........................................................................................................................ 7

7. Phương pháp nghiên cứu ..................................................................................................... 7

8. Đóng góp của đề tài .............................................................................................................. 7

9. Cấu trúc đề tài ...................................................................................................................... 8

A. MỞ ĐẦU ............................................................................................................................... 8

B. NỘI DUNG ............................................................................................................................ 8

C. KẾT LUẬN, KIẾN NGHỊ ..................................................................................................... 8

B. NỘI DUNG ........................................................................................................................... 9

CHƯƠNG 1 ............................................................................................................................... 9

TỔNG QUAN LÝ THUYẾT ................................................................................................... 9

1.1. Khái quát phèn chua ......................................................................................................... 9

1.2. Công dụng phèn chua ...................................................................................................... 10

1.2.1. Trong công nghiệp ........................................................................................................ 10

1.2.2. Trong lĩnh vực y dược và sức khỏe ............................................................................... 11

1.2.3. Trong lĩnh vực sinh hoạt đời sống hàng ngày ............................................................. 14

Hình 1.1: Sử dụng phèn chua khi “thừa và thiếu” nước sinh hoạt .......................................... 14

1.3. Ảnh hưởng của nhôm kim loại đến sức khỏe con người .............................................. 15

1.3.1. Nhôm vào cơ thể từ những nguồn sau ......................................................................... 15

1.3.2. Nhôm và vấn đề sức khỏe con người ............................................................................ 17

1.4. Tác hại của phế liệu nhôm đến sự suy thoái của môi trường ...................................... 17

1.4.1. Nhôm và vấn đề ô nhiễm môi trường ........................................................................... 17

Hình 1.2: Tác hại của nhôm phế liệu đến sự suy thoái môi trường ......................................... 18

1.4.2. Thực trạng môi trường do khai thác nhôm ở nước ta ................................................. 18

CHƯƠNG II ............................................................................................................................ 21

NỘI DUNG VÀ THỰC NGHIỆM ........................................................................................ 21

2.1. Đối tượng nghiên cứu ...................................................................................................... 21

2.2. Nội dung nghiên cứu........................................................................................................ 21

2.2.1. Chuẩn bị phối liệu ......................................................................................................... 21

2.2.2. Tổng hợp phèn chua từ nhôm phế liệu. ....................................................................... 22

2.3. Phương pháp nghiên cứu ................................................................................................ 23

2.3.1. Phương pháp tổng hợp .................................................................................................. 23

2.3.2. Phương pháp chuẩn độ ................................................................................................. 23

2.3.3. Phương pháp quan sát dưới kính hiển vi .................................................................... 24

2.3.4. Phương pháp đối chứng hoạt tính của sản phẩm so với mẫu chuẩn ......................... 24

2.4. Dụng cụ, thiết bị và hóa chất .......................................................................................... 24

2.4.1. Dụng cụ, thiết bị ............................................................................................................ 24

2.4.2. Hóa chất ......................................................................................................................... 24

CHƯƠNG III .......................................................................................................................... 25

KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN ................................................................................................ 25

3.1. Pha hóa chất ..................................................................................................................... 25

3

3.1.1. Pha dung dịch H2SO4 9M ............................................................................................. 25

3.1.2. Pha dung dịch KOH 0,643M ......................................................................................... 26

3.1.3. Chuẩn độ dung dịch KOH bằng H2SO4 ....................................................................... 26

3.2. Hiệu suất tổng hợp ở các nồng độ bazơ và axit khác nhau .......................................... 28

3.3. Ảnh hưởng của nhiệt độ đến hiệu suất tổng hợp .......................................................... 29

3.4. Ảnh hưởng của nhiệt độ đến khả năng kết tinh sản phẩm .......................................... 29

3.5. Hiệu suất tổng hợp từ các nguồn nguyên liệu khác nhau ............................................ 30

3.6. Quy trình tổng hợp phèn chua ....................................................................................... 31

3.6.1. Quy trình tổng hợp phèn chua trong phòng thí nghiệm .............................................. 31

3.6.2. Đề xuất quy trình sản xuất phèn chua trong công nghiệp .......................................... 32

3.7. Xác định hình thái và cỡ hạt của sản phẩm .................................................................. 33

3.8. Thử nghiệm tính chất hóa học của sản phẩm ............................................................... 33

3.9. Tính toán chi phí sản xuất và giá trị sản phẩm ............................................................ 34

C. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ........................................................................................... 36

1. Kết luận ............................................................................................................................... 36

2. Kiến nghị ............................................................................................................................. 36

TÀI LIỆU THAM KHẢO