Một nhà máy thải ra dung dịch H₂SO₄ 0.50 M, lưu lượng 2,00 m³/ngày. Nhà máy muốn trung hòa bằng NaOH 1.00 M. a) Tính khối lượng NaOH rắn (g/ngày) cần để trung hòa hoàn toàn (biết M(NaOH)=40,00 g·mol⁻¹)...

Để giải bài toán này, ta sẽ thực hiện từng phần một. ### a) Tính khối lượng NaOH rắn cần để trung hòa hoàn toàn 1. **Tính số mol H₂SO₄ trong dung dịch**: - Nồng độ H₂SO₄: 0.50 M - Lưu lượng: 2.00 m³/ngày = 2000 L/ngày - Số mol H₂SO₄ = n = C × V = 0.50 mol/L × 2000 L = 1000 mol/ngày 2. **Phương trình phản ứng trung hòa**: H₂SO₄ + 2NaOH → Na₂SO₄ + 2H₂O Từ phương trình, 1 mol H₂SO₄ cần 2 mol NaOH để trung hòa. Vậy số mol NaOH cần thiết: - n(NaOH) = 2 × n(H₂SO₄) = 2 × 1000 mol = 2000 mol/ngày 3. **Tính khối lượng NaOH**: - Khối lượng NaOH = n × M = 2000 mol × 40.00 g/mol = 80000 g/ngày ### **Kết luận phần a**: Khối lượng NaOH rắn cần để trung hòa hoàn toàn là **80000 g/ngày**. --- ### b) Tính nhiệt toả nếu mỗi mol H⁺ trung hòa giải phóng −57.3 kJ 1. **Tính số mol H⁺ trong H₂SO₄**: Mỗi mol H₂SO₄ sẽ giải phóng 2 mol H⁺. Do đó: - Số mol H⁺ = 2 × n(H₂SO₄) = 2 × 1000 mol = 2000 mol H⁺/ngày 2. **Tính nhiệt toả**: Nhiệt toả từ mỗi mol H⁺ là −57.3 kJ. Vậy tổng nhiệt toả cho 2000 mol H⁺ là: - Nhiệt toả = 2000 mol × (-57.3 kJ/mol) = -114600 kJ/ngày ### **Kết luận phần b**: Nhiệt toả là **-114600 kJ/ngày**. --- ### c) Đề xuất biện pháp an toàn và kỹ thuật để xử lý nhiệt và tránh sốc pH trong hệ xử lý 1. **Biện pháp an toàn**: - Sử dụng thiết bị bảo hộ cá nhân (PPE) cho công nhân: găng tay, kính bảo hộ, mặt nạ. - Lắp đặt hệ thống cảnh báo để phát hiện nồng độ H₂SO₄ cao trong không khí. - Đảm bảo có phương tiện xử lý sự cố (chẳng hạn như bình chữa cháy và bộ sơ cứu). 2. **Kỹ thuật xử lý**: - Thiết kế hệ thống trung hòa với khả năng kiểm soát pH liên tục để tránh sốc pH đột ngột. - Sử dụng các bể trộn lớn với hệ thống khuấy để đảm bảo phản ứng giữa H₂SO₄ và NaOH diễn ra đồng đều. - Cài đặt cảm biến nhiệt độ để kiểm soát nhiệt độ trong quá trình phản ứng, tránh hiện tượng gia nhiệt quá mức do phản ứng sinh nhiệt. Những biện pháp này sẽ giúp đảm bảo an toàn và hiệu quả trong quá trình xử lý nước thải.