EDTA 2Na Khử Kim Loại Nặng: Cơ Chế, Hiệu Quả Và Ứng Dụng Trong Xử Lý Nước

1. Giới thiệu vai trò của EDTA 2Na trong khử kim loại nặng

Trong xử lý nước thải công nghiệp, ion kim loại nặng như Fe³⁺, Cu²⁺, Pb²⁺, Zn²⁺, Ni²⁺, Cd²⁺ thường tồn tại ở dạng hòa tan, gây độc tính sinh học cao và ô nhiễm lâu dài.
EDTA 2Na (Ethylenediaminetetraacetic acid disodium salt) là chất tạo phức (chelating agent) mạnh, có khả năng bắt giữ ion kim loại tự do, chuyển chúng thành phức chất tan bền giúp loại bỏ dễ dàng khỏi hệ thống nước.

Nhờ tính ổn định hóa học cao, hoạt động trong dải pH rộng (4–10) và tương thích với nhiều hóa chất khác, EDTA 2Na trở thành tác nhân khử kim loại nặng phổ biến nhất trong các trạm xử lý nước công nghiệp và phòng thí nghiệm.

2. Cơ chế hoạt động của EDTA 2Na trong khử kim loại nặng

EDTA 2Na chứa bốn nhóm carboxylate (-COONa) và hai nhóm amine (-NH₂) có khả năng phối trí sáu vị trí quanh ion kim loại, tạo thành phức vòng càng bền vững.

Phản ứng tổng quát:

Mn++H2Y2−→[MY](n−4)+2H+

(M: ion kim loại, H₂Y²⁻: dạng hoạt động của EDTA 2Na)

Cơ chế này giúp:

  • Liên kết chặt với ion kim loại → ngăn kết tủa dạng hydroxide hoặc oxide.

  • Chuyển kim loại độc sang dạng tan ổn định → dễ tách bằng màng lọc, than hoạt tính hoặc hấp phụ ion.

  • Ngăn phản ứng oxy hóa khử thứ cấp, giữ kim loại ở trạng thái không phản ứng.

Phức chất [MY]ⁿ⁻ có năng lượng liên kết cao, đặc biệt với Fe³⁺, Cu²⁺, Pb²⁺, nên không bị phân hủy trong điều kiện pH trung tính. Đây là yếu tố then chốt giúp EDTA 2Na loại bỏ hiệu quả kim loại nặng bền hóa học.

3. Ứng dụng EDTA 2Na trong xử lý nước chứa kim loại nặng

STTỨng dụngCách sử dụngCơ chế hoạt động
1Khử Fe³⁺, Mn²⁺ trong nước ngầmDùng dung dịch EDTA 2Na 0.01–0.05%, khuấy trộn 15–30 phútLiên kết ion Fe³⁺, Mn²⁺ thành phức tan, giảm cặn gỉ sắt và màu vàng trong nước
2Xử lý nước thải mạ điện chứa Cu²⁺, Ni²⁺, Zn²⁺Thêm EDTA 2Na 20–50 mg/L trước bước trung hòaTạo phức tan với kim loại, tách kim loại nặng bằng màng siêu lọc hoặc keo tụ polymer
3Xử lý nước thải chứa Pb²⁺, Cd²⁺ từ ngành pin, sơn, điện tửPha dung dịch EDTA 2Na 0.02–0.1%, khuấy đều 20 phútPhức EDTA–Pb, EDTA–Cd bền trong pH trung tính, dễ loại bỏ bằng trao đổi ion hoặc hấp phụ than hoạt tính
4Ổn định ion kim loại trong dung dịch phân tích hóa họcDùng EDTA 2Na ở nồng độ chuẩn 0.01 MGiữ ion kim loại ở dạng phức ổn định, ngăn sai lệch phép đo do kết tủa hay oxy hóa
5Khử kim loại xúc tác trong nước tẩy rửa và khử trùngThêm EDTA 2Na 1–3 ppmLoại bỏ Fe³⁺, Cu²⁺ xúc tác phân hủy H₂O₂, giúp dung dịch oxy hóa ổn định lâu hơn

4. Phân tích phản ứng điển hình

Ví dụ, quá trình khử ion đồng (Cu²⁺) bằng EDTA 2Na:

Cu2++H2Y2−→[CuY]2−+2H+

Phức [CuY]²⁻ có độ bền cao (logK ≈ 18.8), giúp loại bỏ đồng hoàn toàn khỏi nước thải, ngay cả khi nồng độ Cu²⁺ thấp.

Tương tự, phản ứng với Fe³⁺:

Fe3++H2Y2−→[FeY]−+2H+

Phức [FeY]⁻ bền, giúp ngăn kết tủa Fe(OH)₃, loại bỏ gỉ sắt và màu trong nước ngầm.

5. Hướng dẫn sử dụng và liều lượng khuyến nghị

Mục đích xử lýLiều lượng EDTA 2NapH tối ưuThời gian phản ứng
Khử ion Fe³⁺, Cu²⁺ trong nước thải10–50 mg/L6–815–30 phút
Xử lý nước thải mạ điện30–80 mg/L6–920–40 phút
Khử Pb²⁺, Cd²⁺50–100 mg/L7–825–40 phút

⚠️ Lưu ý: Sau khi tạo phức, cần trung hòa pH và dùng than hoạt tính hoặc polymer hấp phụ để loại bỏ phần phức còn dư, tránh tái hòa tan kim loại.

6. Ưu điểm khi dùng EDTA 2Na trong khử kim loại nặng

  • Tạo phức mạnh và ổn định, hiệu quả với hầu hết kim loại nặng.

  • Không làm thay đổi độ pH đáng kể của hệ thống.

  • An toàn và dễ sử dụng, tan hoàn toàn trong nước.

  • Giảm chi phí hóa chất bổ sung nhờ khả năng chelate nhiều kim loại cùng lúc.

  • Hiệu quả cao ở nồng độ thấp, phù hợp xử lý cục bộ hoặc toàn hệ thống.

EDTA 2Na là tác nhân khử kim loại nặng mạnh và bền, đóng vai trò quan trọng trong việc cải thiện chất lượng nước, bảo vệ môi trường, và đảm bảo an toàn cho hệ thống xử lý.
Với khả năng tạo phức ổn định và chọn lọc cao, EDTA 2Na không chỉ loại bỏ kim loại nặng hiệu quả mà còn duy trì tính ổn định hóa học của toàn hệ thống nước trong thời gian dài.

EDTA 2Na

Tư vấn về EDTA 2Na - EthyleneDiamineTetraacetic Acid - C10H14N2Na2O8 tại Hà Nội, Sài Gòn

Quý khách có nhu cầu tư vấn EDTA 2Na - EthyleneDiamineTetraacetic Acid - C10H14N2Na2O8. 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 EDTA 2Na - EthyleneDiamineTetraacetic Acid - C10H14N2Na2O8.

Hotline:  086.818.3331 - 0972.835.226

Zalo :  086.818.3331 - 0972.835.226

Web: tongkhohoachatvn.com

Mail: kdcchemical@gmail.com