Tài liệu Khoá luận tốt nghiệp phân tích và đánh giá hàm lượng sắt trong nước giếng một số huyện ở tỉnh bình dương

TRƢỜNG I HỌC THỦ DẦU MỘT KHOA KHOA HỌC TỰ NHIÊN  KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP CHUYÊN NGÀNH : SƢ PH M HOÁ HỌC PHÂN TÍCH VÀ ÁNH GIÁ HÀM LƢỢNG SẮT TRONG MẪU NƢỚC GIẾNG MỘT SỐ HUYỆN Ở TỈNH BÌNH DƢƠNG HỒ NAM NINH BÌNH DƢƠNG, THÁNG 5 TRƢỜNG ĐẠI HỌC THỦ DẦU MỘT KHOA KHOA HỌC TỰ NHIÊN KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP CAO ẲNG NIÊN KHÓA 2011 – 2014 PHÂN TÍCH VÀ ÁNH GIÁ HÀM LƢỢNG SẮT TRONG MẪU NƢỚC GIẾNG MỘT SỐ HUYỆN Ở TỈNH BÌNH DƢƠNG Ngành: SƢ PH M Chuyên ngành: SƢ PH M HÓA HỌC Giáo viên hƣớng dẫn: ThS. NGUYỄN THỊ LỢI Sinh viên thực hiện: HỒ NAM NINH MSSV: 111C740049: Lớp: C11HO01 BÌNH DƢƠNG, THÁNG 5 NĂM 2 4 LỜI CAM OAN Tôi xin cam đoan khóa luận tốt nghiệp này là công trình nghiên cứu thật sự của cá nhân tôi đƣợc thực hiện và hoàn thành tại trƣờng đại học Thủ Dầu Một vào tháng 5 năm 2014 dƣới sự hƣớng dẫn của ThS Nuyễn Thị Lợi. Các cơ sở lí thuyết, phƣơng pháp thực hiện và kết quả nghiên cứu đƣợc trình bày trong khoá luận tốt nghiệp này là trung thực, chính xác. Tôi xin chịu trách nhiệm về nghiên cứu của mình. Hồ Nam Ninh i LỜI CẢM ƠN! Em vô cùng biết ơn và xin gửi lời cảm ơn chân thành đến Quý thầy cô giáo trƣờng Đại học Thủ Dầu Một những ngƣời đã truyền đạt kiến thức cho em, dìu dắt em trong suốt quá trình học tập. Xin cảm ơn trƣờng đại học Thủ Dầu Một, khoa tự nhiên đã tạo mọi điều kiện tốt nhất để em có thể thực hiện đề tài của mình. Em xin cảm ơn cô Nguyễn Thị Lợi đã nhiệt tình giúp đỡ, hƣớng dẫn em trong suốt thời gian thực hiện khóa luận tốt nghiệp. Xin cảm ơn gia đình, bạn bè và ngƣời thân đã luôn chia sẻ, động viên, nhắc nhở để em có thể hoàn thành tốt khóa luận tốt nghiệp này. Vì khả năng hiểu biết và vốn kiến thức của bản thân em còn nhiều hạn chế, hơn nữa đây là lần đầu em thực hiện khóa luận tốt nghiệp nên không thể tránh khỏi những thiếu sót. Rất mong nhận đƣợc sự góp ý từ quý thầy cô cùng tất cả các bạn. Em xin chân thành cảm ơn! ii MỤC LỤC PHẦN MỞ ẦU........................................................................................................... 1 . Lí do chọn đề tài. ...................................................................................................... 1 . Mục đích, đối tƣợng, phạm vi nghiên cứu ............................................................ 2 3. Phƣơng pháp nghiên cứu. ....................................................................................... 2 4. Nội dung đề tài. ........................................................................................................ 2 PHẦN NỘI DUNG ....................................................................................................... 4 PHẦN : CƠ SỞ LÍ LUẬN ......................................................................................... 4 . . Giới thiệu chung về nguyên tố sắt ....................................................................... 4 1.1.1. Một số tính chất lý, hóa học của sắt. ................................................................... 4 1.1.2. Một số hợp chất của sắt. ...................................................................................... 5 1.1.3. Dạng tồn tại của sắt trong nƣớc. .......................................................................... 6 1.1.4. Tác dụng của sắt đối với thực vật, động vật và sản xuất. ................................... 7 1.1.5. Một số biện pháp để xử lí nƣớc nhiễm sắt. ......................................................... 7 . . Một số phƣơng pháp xác định sắt. ...................................................................... 9 1.2.1. Phƣơng pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử (AAS). ........................................... 9 1.2.2. Phƣơng pháp trắc quang. ..................................................................................... 9 1.2.3. Phƣơng pháp cực phổ xung vi phân. ................................................................... 10 1.2.4. Phƣơng pháp chuẩn độ. ....................................................................................... 11 .3. Phƣơng pháp lấy mẫu nƣớc phân tích. .............................................................. 11 1.3.1. Chọn địa điểm lấy mẫu. ....................................................................................... 11 1.3.2. Các kiểu lấy mẫu. ................................................................................................ 12 1.3.3. Các loại mẫu phân tích. ....................................................................................... 12 1.3.4. Lƣợng mẫu. .......................................................................................................... 13 1.3.5. Bình đựng mẫu..................................................................................................... 13 1.3.6. Chú ý an toàn. ...................................................................................................... 13 1.3.7. Nhận dạng mẫu và ghi chép ................................................................................ 13 .4. Giới thiệu về phƣơng pháp quang phổ hấp thụ phân tử UV- VIS.................. 14 1.4.1. Nguyên tắc của phƣơng pháp UV-VIS. .............................................................. 14 iii 1.4.2. Nguyên tắc của phép đo....................................................................................... 15 1.4.3. Phản ứng và thuốc thử dùng trong phép đo phổ UV-VIS................................... 15 1.4.4. Các loại thuốc thử sử dụng trong phép đo phổ hấp thụ phân tử UV-VIS. ......... 16 1.4.5. Trang bị của phép đo. .......................................................................................... 17 1.4.6. Các yếu tố ảnh hƣởng đến độ hấp thụ. ................................................................ 17 .5. Tính chất cộng tính của độ hấp thụ quang A. ................................................... 19 .6. Các phƣơng pháp phân tích định lƣợng theo phổ UV-VIS. ........................... 19 1.6.1. Phƣơng pháp dãy tiêu chuẩn. .............................................................................. 19 1.6.2. Phƣơng pháp chuẩn độ. ....................................................................................... 20 1.6.3. Phƣơng pháp cân bằng màu. ................................................................................ 20 1.6.4. Phƣơng pháp đƣờng chuẩn. ................................................................................. 21 1.6.5. Phƣơng pháp thêm tiêu chuẩn. ............................................................................ 21 1.6.6. Phƣơng pháp chuẩn độ trắc quang. ..................................................................... 22 PHẦN : NỘI DUNG .................................................................................................. 23 . . Nguyên tắc. ............................................................................................................ 23 .3. Cách pha chế dung dịch. ...................................................................................... 24 .4. Xây dựng đƣờng chuẩn. ....................................................................................... 24 .5. ánh giá độ tin cậy của phƣơng pháp. ............................................................... 26 2.5.1. Đánh giá độ đúng của phƣơng pháp. ................................................................... 26 2.5.2. Đánh giá độ lặp lại của phƣơng pháp. ................................................................. 27 .6. Lấy mẫu, bảo quản và xử lí mẫu nƣớc giếng. .................................................... 28 2.6.1. Cách lấy mẫu và bảo quản mẫu. .......................................................................... 28 2.6.2. Địa điểm lấy mẫu. ................................................................................................ 28 .7. Kết quả phân tích hàm lƣợng sắt trong các mẫu nƣớc giếng. ......................... 29 .8. ánh giá hàm lƣợng sắt trong các mẫu nƣớc. ................................................... 31 2.8.1. Sự biến động hàm lƣợng sắt ở các huyện. ........................................................... 31 2.8.2. Sự biến động hàm lƣợng sắt theo độ sâu. ............................................................ 32 PHẦN KẾT LUẬN ...................................................................................................... 36 3. . Kết luận. ................................................................................................................. 36 3.1.1. Phƣơng pháp. ....................................................................................................... 36 iv 3.1.2. Hàm lƣợng sắt. ..................................................................................................... 36 3. . ề xuất. .................................................................................................................. 37 Danh mục tài liệu tham khảo ......................................................................................... 38 Phụ lục ............................................................................................................................ 40 v DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng . . Một số loại thuốc thử hữu cơ thƣờng dùng. Bảng . . Bảng số liệu xây dựng đƣờng chuẩn. Bảng . . Kết quả đo độ độ hấp thụ quang của dung dịch chuẩn sắt theo nồng độ. Bảng 2.3. Kết quả xác định Fe trong các mẫu thêm chuẩn và độ thu hồi của phƣơng pháp định lƣợng. Bảng 2.4. Kết quả xác định Fe trong các mẫu và mẫu thêm chuẩn. Bảng 2.5. Độ sâu và địa điểm lấy mẫu nƣớc phân tích. Bảng 2.6. Kết quả đo độ hấp thụ quang A của các mẫu nƣớc giếng. Bảng 2.7. Hàm lƣợng sắt trung bình của các mẫu nƣớc giếng. Bảng 3. . Hàm lƣợng sắt trung bình trong các mẫu. vi DANH MỤC HÌNH VẼ Hình 1.1. Mô hình bể lọc nƣớc giếng khoan sinh hoạt gia đình. Hình 1.2. Dạng đƣờng chuẩn trong phân tích trắc quang. Hình 2.1. Đƣờng chuẩn xác định Fe dƣới dạng phức Fe(II) – phenanthrolin. Hình 2.2. Biểu đồ thể hiện sự biến động của hàm lƣợng sắt theo vị trí lấy mẫu Hình 2.3. Biểu đồ thể hiện sự biến động hàm lƣợng sắt theo độ sâu trong mẫu nƣớc ở Bến Cát. Hình 2.4. Biểu đồ thể hiện sự biến động hàm lƣợng sắt theo độ sâu trong mẫu nƣớc ở Dầu Tiếng. Hình 2.5. Biểu đồ thể hiện sự biến động hàm lƣợng sắt theo độ sâu trong mẫu nƣớc ở Phú Giáo. Hình 2.6. Biểu đồ thể hiện sự biến động hàm lƣợng sắt theo độ sâu trong mẫu nƣớc ở Tân Uyên. vii DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT Kí hiệu viết tắt DD Từ viết tắt Dung dịch QCVN Quy chuẩn Việt Nam TCVN Tiêu chuẩn việt nam BYT Bộ y tế BTN MT Bộ tài nguyên môi trƣờng UV – VIS Tử ngoại – khả kiến A Độ hấp thụ quang C Nồng độ ĐL Định luật Ppm Parts per million viii TRƢỜNG ĐẠI HỌC THỦ DẦU MỘT KHOA KHOA HỌC TỰ NHIÊN PHIẾU NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƢỚNG DẪN KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP 1. Tên đề tài: PHÂN TÍCH VÀ ĐÁNH GIÁ HÀM LƢỢNG SẮT TRONG MẪU NƢỚC GIỂNG MỘT SỐ HUYỆN Ở TỈNH BÌNH DƢƠNG. 2. Họ và tên SV thực hiện:Hồ Nam Ninh Mã SV: 111C740049 Lớp: C11HO01 3. Họ và tên giảngviên hƣớng dẫn: Nguyễn Thị Lợi ơn vị công tác:Khoa Khoa học tự nhiên NỘI DUNG NHẬN XÉT . ánh giá chung (Mức độ thực hiện so với đề cương được giao) Bài Khóa luận đã đƣợc thực hiện theo đúng với đề cƣơng đƣợc giao, đã thực hiện và hoàn thành đƣợc những nội dung thiết yếu với yêu cầu đặt ra ban đầu. . ánh giá chi tiết (Mục tiêu, nội dung, kết quả, và khả năng ứng dụng thực tế; Bố cục và hình thức trình bày, …) *Mụctiêu: Bài khóa luận đã thực hiện đƣợc 2 mục tiêu chính: + Phân tích hàm lƣợng sắt trong các mẫu nƣớc giếng ở thịxã Bến Cát, huyện Dầu Tiếng, Tân Uyên, Phú Giáo và Tỉnh BìnhDƣơng; + Đánh giá sự ô nhiễm sắt trong nƣớc giếng ở thị xã Bến Cát, huyện Dầu Tiếng, Tân Uyên, Phú Giáo và Tỉnh Bình Dƣơng. *Nội dung: Khóa luận gồm 2 phần chính + Phần 1: Đánh giá độ tin cậy của phƣơng pháp; + Phần 2: Dựa vào TCVN 08:2008/BTNMT; QCVN 01:2009/BYT để đánh giá sự ô nhiễm sắt trong nƣớc giếng ở thị xã Bến Cát, huyện Dầu Tiếng, Tân Uyên, Phú Giáo và Tỉnh Bình Dƣơng; ix Ở mỗi phần tác giả đã đƣa ra khá đầy đủ các cơ sở lý thuyết khá rõ ràng và chính xác của phƣơng pháp đang áp dụng. *Kếtquả: + Tác giả đã kết luận đƣợc phƣơng pháp quang phổ hấp thụ phân tử UV-VIS dựa trên việc đo độ hấp thụ của phức sắt (II) với thuốc thử 1,10 - phenanthrolin tại λ = 510 nm để xác định hàm lƣợng sắt trong nƣớc giếng có độ đúng, độlặp lại tốt và khoảng tuyến tính rộng; + Hàm lƣợng sắt trong nƣớc giếng ở thị xã Bến Cát, huyện Dầu Tiếng, Tân Uyên, Phú Giáo và Tỉnh Bình Dƣơng nhỏ hơn mức quy định nên có thể sử dụng cung cấp cho nƣớc sinh hoạt. *Khả năng ứng dụng thựctế: Khóa luận này cung cấp hàm lƣợng Fe là một trong những thông số cho việc đánh giá mức độ ô nhiễm của nguồn nƣớc giếng. * Bố cục và hình thức trình bày: hợp lý, đúng quy định của một bài Khóa luận. 3. ánh giá tinh thần và thái độ làm việc. Sinh viên Hồ Nam Ninh có tinh thần tự giác,chịu khó,chăm chỉ, năng nỗ trong quá trình làm thực nghiệm; Phẫn xử lý số liệu tuy chƣa đƣơc học ở lớp nhƣng SV Ninh không ngừng học hỏi và tiếp thu. 4. Kết luận. SV Hồ Nam Ninh đã hoàn thành bài Khóa luận tốt nghiệp theo đúng mục tiêu, đề cƣơng đã đề ra, đúng quy định đúng thời hạn của Khoa, Trƣờng. Đề nghị Đƣợc bảo vệ: Không đƣợc bảo vệ: BìnhDương, ngày …… tháng …… năm 201…. GIẢNG VIÊN HƢỚNG DẪN (Ký và ghi rõ họ tên) Nguyễn Thị Lợi x TRƢỜNG ĐẠI HỌC THỦ DẦU MỘT KHOA KHOA HỌC TỰ NHIÊN PHIẾU NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP 1. Tên đề tài: PHÂN TÍCH VÀ ĐÁNH GIÁ HÀM LƢỢNG SẮT TRONG MẪU NƢỚC GIỂNG MỘT SỐ HUYỆN Ở TỈNH BÌNH DƢƠNG. 2. Họ và tên SV thực hiện: Hồ Nam Ninh Mã SV: 111C740049 Lớp: C11HO01 3. Họ và tên giảng viên phản biện: Hồ Trung Tính ơn vị công tác: Bộ môn hóa - Khoa Khoa học tự nhiên NỘI DUNG NHẬN XÉT . ánh giá chung. (Mức độ thực hiện so với đề cương đượcgiao) Đề tài thuộc lĩnh vực hóa phân tích và sử dụng phƣơng pháp trắc quang. Đây là một lĩnh vực tƣơng đối khó đối với sinh viên hệ cao đẳng sƣ phạm. Tuy nhiên, tác giả đã hoàn thành luận văn của mình. Đây là một kết quả đáng khích lệ. . ánh giá chi tiết. (Mục tiêu, nội dung, kết quả, và khả năng ứng dụng thực tế; Bố cục và hình thức trình bày, …) - Về lí do chọn đề tài: Hàm lƣợng sắt là một trong những chỉ tiêu quan trọng để đánh giá chất lƣợng nƣớc. Nƣớc ngầm là đối tƣợng thƣờng chứa sắt với hàm lƣợng cao do đó đề tài có ý nghĩa thực tế. - Về nội dung và kết quả đề tài: Xác định đƣợc hàm lƣợng sắt trong 20 mẫu ở các địa điểm khác nhau. Đề tài cũng đã so sánh hàm lƣợng sắt ở các địa phƣơng khác nhau, đánh gía sắt theo độ sâu. Ngoài ra đề tài còn so sánh với tiêu chuẩn để đánh giá chất lƣợng mẫu nƣớc. - Ứng dụng: Đề tài có khả năng ứng dụng trong thực tiễn. - Bố cục và hình thức: Đề tài có ba phần: mở đầu, nội dung và kết luận. Trình bày mạch lạc, ít lỗi chính tả. xi 3. Các vấn đề cần bổ sung, chỉnh sửa. - Cần sửa một số lỗi chính tả. Một số từ viết tắt và các hành văn ở một số chổ. - Phần biện pháp xử lí sắt nên đƣợc đƣa vào phần cơ sở lí luận. - Thêm phần kí hiệu chữ viết tắt. 4. Câu hỏi sinh viên phải trả lời trƣớc hội đồng (ít nhất 02 câu hỏi). 1. Quy trình phân tích sử dụng quy trình có sẵn hay khảo sát? 2. Cơ sở của việc lấy mẫu theo độ sâu. 3. Pha dụng dịch gốc sắt: vì sao phải cho KMnO4 vào? 4. Sự biến động hàm lƣợng sắt theo độ sâu: Vì sao không có quy luật? 5. Kết luận: Đề tài đáp ứng đƣợc yêu cầu của một luận văn tốt nghiệp của sinh viên hệ cao đẳng sƣ phạm. BìnhDương, ngày …… tháng …… năm 201…. GIẢNG VIÊN PHẢN BIỆN (Ký và ghi rõ họ tên) xii PHẦN MỞ ẦU 1. Lí do chọn đề tài. Ngày nay, với tốc độ gia tăng dân số không ngừng, nhu cầu về nƣớc sạch ở các đô thị và nông thôn đã trở thành vấn đề hết sức cấp bách. Nhằm đáp ứng nhu cầu ngày càng lớn về nƣớc sạch, các nhà khoa học của các nƣớc khác nhau trên thế giới đã và đang tiến hành nghiên cứu, tìm kiếm và xử lí các nguồn nƣớc. So với các quốc gia trong khu vực, Việt Nam có nguồn nƣớc ngầm khá phong phú về trữ lƣợng. Ở tỉnh Bình Dƣơng cùng với sự phát triển của công nghiệp thì nguồn nƣớc ngầm đang có nguy cơ bị ô nhiễm. Trong khi đó, hầu hết dân cƣ ở các vùng nông thôn vẫn dùng nguồn nƣớc giếng khoan tự khai thác chƣa qua xử lí. Vì vậy, việc phân tích đánh giá một cách đầy đủ các chỉ tiêu về hóa học và sinh học là cần thiết. Trên cơ sở đó, chúng tôi lựa chọn vấn đề: “Phân tích, đánh giá hàm lƣợng sắt trong nƣớc giếng tại thị xã Bến Cát, huyện Dầu Tiếng, huyện Phú Giáo, huyện Tân Uyên tỉnh Bình Dƣơng để tạo cơ sở dữ liệu cho việc đánh giá mức độ ô nhiễm nguồn nƣớc. Có rất nhiều phƣơng pháp đƣợc sử dụng để xác định sắt nhƣng ở mỗi phƣơng pháp đều có ƣu và nhƣợc điểm của nó. Trong đó, phƣơng pháp quang phổ hấp thụ phân tử UV-VIS (dùng phản ứng tạo phức của Fe(II) với 1,10 - phenanthrolin), là một trong những phƣơng pháp đƣợc sử dụng rộng rãi. Phƣơng pháp này có độ nhạy phù hợp với hàm lƣợng sắt và điều kiện phòng thí nghiệm. Chính vì vậy, chúng tôi đã chọn lựa phƣơng pháp này để thực hiện khóa luận của mình nhằm phân tích, đánh giá hàm lƣợng sắt trong các mẫu nƣớc giếng tại xã An Điền – Bến Cát, Minh Hòa – Dầu Tiếng, Tân Hiệp – Phú giáo và Bạch Đằng – Tân Uyên. . Mục đích, đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu. Để tạo cơ sở dữ liệu cho việc đánh giá mức độ ô nhiễm nguồn nƣớc, chúng tôi đã đặt ra mục tiêu của khóa luận nhƣ sau: Phân tích và đánh giá hàm lƣợng sắt trong mẫu nƣớc giếng một số huyện ở tỉnh Bình Dƣơng. 1 - Phân tích hàm lƣợng sắt trong các mẫu nƣớc giếng ở thị xã Bến Cát, huyện Dầu Tiếng, Phú Giáo, Tân Uyên tỉnh Bình Dƣơng. - Đánh giá sự ô nhiễm sắt trong nƣớc giếng ở thị xã Bến Cát, huyện Dầu Tiếng, Phú Giáo, Tân Uyên tỉnh Bình Dƣơng. - Đối tƣợng nghiên cứu: Nguồn nƣớc giếng khoan. - Phạm vi nghiên cứu: Thị xã Bến Cát, huyện Dầu Tiếng, Phú Giáo và Tân Uyên. 3. Phƣơng pháp nghiên cứu. Để xác định hàm lƣợng sắt trong nƣớc giếng chúng tôi sử dụng phƣơng pháp quang phổ hấp thụ phân tử UV-VIS dựa trên việc đo độ hấp thụ quang của phức sắt (II) với thuốc thử 1,10 - phenanthrolin tại λ = 510 nm (theo TCVN 6177:1996 để xác định sắt trong nƣớc giếng); kết hợp với phƣơng pháp thêm chuẩn, phƣơng pháp đƣờng chuẩn, các kết quả thực nghiệm và tính toán đều đƣợc xử lý, đánh giá bằng phƣơng pháp thống kê, số liệu đƣợc biểu diễn bằng phần mềm Excel 2010. 4. Nội dung đề tài. - Để thực hiện mục tiêu đề tài, khóa luận tập trung nghiên cứu các nội dung cụ thể sau:  Phân tích hàm lƣợng sắt trong các mẫu nƣớc giếng thị xã Bến Cát, huyện Dầu Tiếng, Tân Uyên, Phú Giáo - Tỉnh Bình Dƣơng. - Chọn phƣơng pháp phân tích. - Lấy mẫu và xử lý mẫu. - Xây dựng đƣờng chuẩn và hiệu lực hóa phƣơng pháp phân tích. - Chuẩn bị mẫu phân tích. - Xác định sắt, mẫu bằng phƣơng pháp thêm chuẩn. - Sử dụng phƣơng pháp quang phổ hấp thụ phân tử UV-VIS để định lƣợng sắt dựa trên việc đo độ hấp thụ của phức sắt (II) với thuốc thử 1,10 - phenanthrolin tại λ = 510 nm. 2  ánh giá sự ô nhiễm sắt trong nƣớc giếng tại thị xã Bến Cát, huyện Dầu Tiếng, Phú Giáo, Tân Uyên tỉnh Bình Dƣơng. - Dựa theo tiêu chuẩn về chất lƣợng nƣớc mặt (TCVN 09:2008/BTNMT). - Dựa theo quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về chất lƣợng nƣớc ăn uống (QCVN 01:2009/BYT). 3 PHẦN NỘI DUNG PHẦN : CƠ SỞ LÍ LUẬN 1.1. Giới thiệu chung về nguyên tố sắt Sắt là một trong những nguyên tố kim loại phổ biến nhất trên trái đất sau nhôm: nó chiếm 4% khối lƣợng vỏ trái đất [2]. Trên trái đất, sắt tồn tại ở dạng đồng vị bền, nó có trong thành phần của nhiều khoáng vật tích tụ thành quặng sắt, trong đó chủ yếu là sắt nâu (khoáng vật chủ yếu là limonit 2Fe2O3.3H2O), quặng sắt đỏ (khoáng vật chủ yếu là hematit Fe2O3), quặng sắt từ (khoáng vật chủ yếu là manhetit Fe3O4), quặng xiđerit (khoáng vật chủ yếu là FeCO3). Ngoài ra còn có một lƣợng lớn quặng pirit FeS2 [1]. Sắt còn có trong thiên nhiên, đôi khi còn gặp sắt tự do nguồn gốc thiên thể hoặc trong vỏ trái đất (trong các thiên thạch thƣờng chứa đến 90% sắt) [3]. . . . Một số tính chất lý, hóa học của sắt. Sắt là nguyên tố nằm ở phân nhóm VIII, trong chu kì IV của bảng hệ thống tuần hoàn [3]. Sắt là kim loại dẻo, màu trắng xám, dễ rèn, dễ dát mỏng [6]. Tính chất cơ học của sắt phụ thuộc vào độ tinh khiết của nó và lƣợng nguyên tố khác trong sắt, thậm chí một lƣợng rất nhỏ. Sắt có tính chất từ, bị nam châm hút và dƣới tác dụng của dòng điện, sắt trở thành nam châm. Sắt có 4 dạng thù hình: Sắt  , sắt  , sắt  , sắt  , bền ở những khoảng nhiệt độ xác định [3]. Một số hằng số cơ bản của sắt: Màu: Ánh kim, xám. Nhiệt độ nóng chảy : 1539 oC Nhiệt độ sôi : 2870 oC Nhiệt lƣợng nóng chảy :13,81 KJ.mol -1 Nhiệt lƣợng bay hơi : 340 KJ.mol -1 Nhiệt dung : 25,10 J.mol-1.K-1 Sắt là kim loại có hoạt tính hóa học trung bình, trong không khí khô sắt bị thụ động nhƣng trong không khí ẩm sắt dễ bị oxy hóa và bị phủ một lớp sắt hyđrat màu 4 nâu, xốp nên bảo vệ đƣợc sắt khỏi bị oxy tiếp xúc. Khi đun nóng, sắt tác dụng hầu hết với các phi kim, phản ứng xảy ra mãnh liệt, nhất là khi kim loại ở trạng thái chia nhỏ. Khi đun nóng trong không khí khô, sắt tạo nên Fe2O3 và ở nhiệt độ cao hơn tạo nên Fe3O4 [3]. Sắt dễ tan trong axit clohydric và axit sulfuric loãng. Ở nhiệt độ thƣờng, sắt không tan trong axit sulfuric đặc, còn khi đun nóng phản ứng xảy ra, giải phóng SO2. Sắt tan tốt trong axit nitric loãng nhƣng bị thụ động hóa trong axit nitric và axit sunfuric đặc nguội [3]. Sắt đẩy đƣợc nhiều kim loại đứng sau nó trong dãy điện thế ra khỏi muối để tạo thành sắt (II) khi không có chất oxy hóa [6]. 1.1.2. Một số hợp chất của sắt.  Sắt (II) hyđroxit Fe(OH)2: Là kết tủa không nhầy, không tan trong nƣớc, có cấu trúc lớp, Fe(OH)2 có màu xanh nhạt nhƣng ở trong không khí chuyển nhanh thành dạng hyđroxit hỗn hợp Fe(OH)2,Fe(OH)3 màu lục rồi biến thành Fe(OH)3 màu nâu đỏ [3]. t0 4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O  4Fe(OH)3  Muối sắt(II): Muối sắt(II) tạo thành với những anion bền. Muối khan có màu giống với muối ở dạng tinh thể hyđrat. Muối sắt (II) kém bền đối với oxy không khí. Muối của axit mạnh nhƣ clorua, nitrat và sunfat dễ tan trong nƣớc, còn muối của axit yếu nhƣ sunfua, cacbonat, xianat, oxalat và photphat khó tan. Khi tan ở trong nƣớc, muối sắt (II) tạo thành ion bát diện [Fe(H2O)6]2+ màu lục nhạt rất yếu nên dung dịch muối sắt (II) thực tế không có màu ở nồng độ loãng [3].  Sắt (III) hiđroxit Fe(OH)3: Là kết tủa màu nâu đỏ, có cấu tạo và tính chất giống với Al(OH)3 và Cr(OH)3, bền trong không khí, không tan trong nƣớc và dung dịch NH3. Khi đun nóng ở nhiệt độ cao hơn chuyển thành Fe2O3, khi đun nóng trong dung dịch kiềm đặc và mạnh, Fe(OH)3 tan trong kiềm nóng chảy tạo nên ferit, tan dễ dàng trong axit tạo nên muối sắt (III) [3].  Muối sắt (III): Sắt (III) tạo nên muối với đa số anion, trừ những anion có tính khử. Đa số muối sắt (III) dễ dàng trong nƣớc cho dung dịch ion bát diện [Fe(H2O)6]3+ 5 màu nâu nhạt. Khi kết tinh từ dung dịch, muối sắt (III) thƣờng có dạng tinh thể hyđrat. Muối sắt (III) thủy phân mạnh hơn muối sắt (II) nên dung dịch có màu vàng nâu và phản ứng axit mạnh tùy theo nồng độ, pH của dung dịch có thể vào khoảng 2 - 3. Chỉ trong dung dịch có phản ứng axit mạnh (pH<1) sự thủy phân mới đƣợc đẩy lùi. Ngƣợc lại khi thêm hoặc đun nóng trong dung dịch keo sắt (III) hiđroxit bao gồm những phức chất hiđroxo nhiều nhân do hiện tƣợng ngƣng tụ tạo nên. Muối sắt (III) trong dung dịch nƣớc bị khử tƣơng đối dễ bởi các ion I-, S2-, Sn2+, S2O32- [3].  Amoniacat sắt (III): Tạo nên khi muối sắt (III) khan tác dụng với khi NH3. Những hợp chất này kém bền hơn amoniacat sắt (II), chúng phân hủy hoàn toàn trong nƣớc cho nên tác dụng với dung dịch amoniac, muối sắt (III) luôn tạo nên kết tủa Fe(OH)3. Ion sắt (III) trong dung dịch tác dụng với dung dịch thioxianat (SCN-) tạo nên một số phúc chất thioxiano màu đỏ đậm, nên thƣờng đƣợc dùng phản ứng đó để định tính và định lƣợng ion Fe3+ ngay cả trong dung dịch rất loãng. Màu đỏ máu là màu của một dãy ion và cả phân tử: FeSCN2+, Fe(SCN)2+, Fe(SCN)3, Fe(SCN)63-. Màu đỏ của dung dịch biến mất khi có mặt ion F- vì tạo nên anion [FeF6]3- không có màu [3].  Kali trisoxalatoferit (K3[Fe(C2O4)3].3H2O): Là chất dạng tinh thể đơn tà màu lục, tan trong nƣớc. Dƣới tác dụng của ánh sáng nó biến thành sắt (II) và giải phóng khí CO2. Tính chất quang – hóa đó đƣợc dùng để in các bản vẽ [3]. . .3. Dạng tồn tại của sắt trong nƣớc. Nƣớc bề mặt do sự có mặt của oxy hòa tan nên ít khi sắt đạt tới nồng độ 1mg/L. Trong một vài loại nƣớc ngầm hoặc nƣớc thải có thể chứa lƣợng sắt đáng kể. Trong môi trƣờng khử, sắt tồn tại ở dạng hóa trị (II). Khi không có ion tạo phức, sắt (III) không tan trừ khi pH rất thấp. Khi tiếp xúc với không khí hoặc môi trƣờng oxy hóa, sắt (II) bị oxy hóa tới sắt (III) và bị thủy phân tạo hyđroxyt không tan. Trong nƣớc, sắt có thể ở dạng keo cộng kết với các hợp chất hữu cơ, tạo phức với các chất vô cơ hoặc các hạt lơ lửng tƣơng đối thô [14]. Đôi khi sắt có trong nƣớc sinh hoạt là do từ đƣờng ống dẫn, bình chứa và nắp đậy bằng sắt hoặc hợp kim sắt. Trong nƣớc ngầm, do vắng mặt của oxy hòa tan, nồng độ của axit cacbonic khá cao nên ion sắt đƣợc tìm thấy khá lớn. Trong hầu hết các trƣờng hợp ion sắt tồn tại 6