Phosphoric Acid (H3PO4) trong xử lý kim loại nặng: Cơ chế khử, tạo phức và ứng dụng thực tế

1. Giới thiệu vai trò của Phosphoric Acid (H3PO4) trong khử kim loại nặng

Phosphoric Acid (H3PO4) là một acid vô cơ mạnh, được sử dụng rộng rãi trong xử lý nước thải chứa kim loại nặng như chì (Pb²⁺), kẽm (Zn²⁺), đồng (Cu²⁺), niken (Ni²⁺) và crom (Cr³⁺).
Nhờ khả năng tạo phức và kết tủa bền, H3PO4 giúp chuyển kim loại hòa tan trong nước thành dạng không tan, dễ dàng tách ra khỏi hệ thống.
Ứng dụng này đặc biệt phổ biến trong xử lý nước thải công nghiệp, mạ điện, khai khoáng và tái chế kim loại.

2. Cơ chế hóa học của quá trình khử kim loại nặng bằng Phosphoric Acid

a. Phản ứng tạo muối phosphate không tan:
Khi thêm H3PO4 vào dung dịch chứa ion kim loại, phản ứng kết tủa xảy ra:

3M2++2PO43−→M3(PO4)2↓

(với M là kim loại nặng như Pb, Cu, Zn, Ni...)

Các muối phosphate này, chẳng hạn như Pb3(PO4)2, Cu3(PO4)2, Zn3(PO4)2, có độ hòa tan cực thấp (Ksp rất nhỏ), giúp loại bỏ đến 95–99% ion kim loại ra khỏi nước.

b. Cơ chế tạo phức ổn định:
H3PO4 còn có khả năng tạo phức phối trí với ion kim loại, đặc biệt trong môi trường pH 4–6. Phức chất giúp giảm hoạt tính của kim loại tự do, từ đó ngăn độc tính sinh học trong nước thải.

c. Vai trò điều chỉnh pH:
Phosphoric Acid đóng vai trò điều chỉnh pH về khoảng 5–7 – mức lý tưởng để phản ứng kết tủa phosphate diễn ra tối ưu.
Điều này giúp giảm sự hình thành hydroxide lỏng lẻo, đồng thời tối ưu kích thước hạt kết tủa dễ lắng hơn.

3. Ứng dụng thực tế trong xử lý nước thải công nghiệp

Ngành mạ điện:
Nước thải từ bể mạ chứa hàm lượng cao ion Ni²⁺, Cr³⁺ và Cu²⁺. Việc dùng phosphoric acid xử lý kim loại nặng giúp chuyển các ion này thành phosphate kết tủa, giảm nồng độ xuống dưới mức quy chuẩn (<0.5 mg/L).

Ngành luyện kim và khai khoáng:
Phosphoric Acid được dùng để trung hòa nước axit mỏ (acid mine drainage) và kết tủa ion sắt, mangan, đồng, kẽm dưới dạng phosphate bền.
Sự hình thành lớp phosphate bảo vệ cũng giảm sự ăn mòn thiết bị xử lý nước.

Ngành tái chế kim loại:
Trong quá trình rửa và khử ion dư, dung dịch H3PO4 giúp thu hồi kim loại quý thông qua kết tủa chọn lọc. Các muối phosphate thu được có thể tái chế làm phân bón phosphate hoặc vật liệu xúc tác.

4. Ưu điểm khi dùng Phosphoric Acid (H3PO4) trong khử kim loại nặng

  • Hiệu suất loại bỏ cao: loại bỏ hiệu quả nhiều kim loại khác nhau cùng lúc.

  • Không sinh khí độc: an toàn hơn so với dùng acid mạnh khác như HCl hay HNO3.

  • Ổn định và dễ kiểm soát pH: thích hợp cho hệ thống xử lý tự động.

  • Tạo sản phẩm phụ có giá trị: kết tủa phosphate có thể tái chế hoặc xử lý sinh học.

5. Lưu ý kỹ thuật khi sử dụng

  • Tỷ lệ sử dụng: 1–3 g H3PO4/L tùy nồng độ kim loại và pH dung dịch.

  • Điều kiện pH tối ưu: 5–7.

  • Phối hợp với polymer anion hoặc PAC giúp tăng tốc độ keo tụ và lắng.

  • Cần giám sát độ dẫn điện và nồng độ phosphate dư để tránh ô nhiễm thứ cấp.

Phosphoric Acid (H3PO4) là giải pháp hiệu quả, ổn định và thân thiện môi trường trong xử lý kim loại nặng công nghiệp.
Nhờ cơ chế kết tủa phosphate bền và khả năng điều chỉnh pH chính xác, H3PO4 trở thành lựa chọn ưu tiên trong xử lý nước thải hiện đại, đặc biệt ở các ngành mạ điện, khai khoáng và tái chế.

 

H3PO4 

Tư vấn về Phosphoric Acid - Axit Photphoric - H3PO4 tại Hà Nội, Sài Gòn

Quý khách có nhu cầu tư vấn Phosphoric Acid - Axit Photphoric - H3PO4. Hãy liên hệ ngay số Hotline 086.818.3331 - 0972.835.226. Hoặc truy cập trực tiếp website tongkhohoachatvn.com để được tư vấn và hỗ trợ trực tiếp từ hệ thống các chuyên viên.

Tư vấn Phosphoric Acid - Axit Photphoric - H3PO4. 

Giải đáp Phosphoric Acid - Axit Photphoric - H3PO4 qua KDCCHEMICAL. Hỗ trợ cung cấp thông tin Phosphoric Acid - Axit Photphoric - H3PO4 tại KDCCHEMICAL.

Hotline:  086.818.3331 - 0972.835.226

Zalo : 086.818.3331 - 0972.835.226

Web: tongkhohoachatvn.com

Mail: kdcchemical@gmail.com