Oxy hóa khử (trong Hệ thống Xử lý nước thải)
NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG
Phản ứng oxy hóa – khử là phản ứng cho và nhận electron. Sự khử là phản ngược với sự oxy hóa và oxy hóa – khử là hai quá trình của một phản ứng. Nếu một chất oxy hóa thì chất khác sẽ là chất khử. Một chất có khả năng làm mất electron của chất khác càng mạnh thì khả năng oxy hóa càng cao.
Các tác nhân chính được sử dụng để oxy hóa là những loại sau : Cl2, O3, HCLO, NaCLO, CA(CLO)2, CaCL2.2H2O, v.v.
Ví dụ về việc xử lý bằng oxy hóa là oxy hóa xyanua
Để làm cho chất độc xyanua thành không độc và phân hủy thành khí CO2 và nito, người ta thực hiện việc oxy hóa với CL2, O3… Phản ứng oxy hóa của xyanua với Cl2 được biểu diễn như sau:
NaCN + 2NaOH + Cl2 ---> NaOCN + 2NaCl +H2o (phản ứng bậc một)
2NaOCN + 4 NaOH + Cl2 ---> 2CO2 + N2 + 6NaCl + 2H2O
Phản ứng bậc một chuyển NaCN vào NaOCN nhờ Cl2, đây là một chất có độc tính nhỏ ( 1/1000 của NaCN). Phản ứng này kết thúc trong vòng 5 – 10 phút tại pH = 10,5. Phản ứng bậc hai phân hủy NaOCN thành CO2 và N2. Độ pH phù hợp là 7 – 8 và thời gian phản ứng là 30 phút.
Xử lý oxy hóa trên được gọi là “phương pháp Cl2 kiềm” và thường được sử dụng trong xử lý xyanua.
Các tác nhân khử được sử dụng là ion sắt, FeSO4, H2SO4, SO2, NaHSO3, v..v.
Ví dụ về việc xử lý nước thải bằng cách sử dụng phản ứng khử là ít và phản ứng khử crom hóa trị VI là phản ứng tiêu biểu.
Không giống các kim loại khác, crom (VI) không tạo ra các hydroxyt kết tủa như được thể hiện trong phương trình sau, thậm chí trong điều kiện kiềm:
H2Cr2O7- + 2OH- ---> H2CrO4 + H2O
Axit dicromic <--- Axit cromic
(da cam đỏ) ( vàng )
Ion dicromat trong điều kiện kiềm trở thành ion cromat là chất ổn định, không kết tủa và trong điều kiện axit, trở lại thành ion dicromat.. Do vậy, ion crom (VI) được khử bằng ion sắt (II),…thành ion crom (III), sau đó thêm vào chất bazơ để tạo thành hydroxyt kết tủa và được tách ra. Ví dụ phản ứng này như sau:
| 2H2CrO4 + 6FeSO4 + 6H2SO4 | = | Cr2(SO4)3 + 3Cr2(SO4)3 + 8H2O |
| Cr2(SO4)3 + 6NaOH | = | 2Cr(OH)3 + 3Na2SO4 |
HÌNH ẢNH THAM KHẢO
 |
 |
 |
 |
 |
 |
