Tại nhiều vùng nông thôn ở đồng bằng sông Hồng (như Hà Nội, Hà Nam, Hưng Yên…), nước ngầm có thể bị nhiễm phenol với nồng độ vượt quy chuẩn cho phép của Bộ Y tế (0,001 mg/L – theo QCVN 01-1:2024/BYT). Để cải thiện chất lượng nước sinh hoạt, người dân thường sử dụng các cột lọc đơn giản gồm cát và than tồn tính (đốt vỏ trấu trong điều kiện thiếu oxygen). Một nhóm học sinh tiến hành thí nghiệm mô phỏng hệ thống lọc nước này để đánh giá khả năng hấp phụ của than tồn tính so với cát (như hình):

Nhóm học sinh cho nước nhiễm phenol (có nồng độ 0,40 mg/L) chảy qua vật liệu hấp phụ (100 gam cát hoặc 100 gam cát và 12 gam than tồn tính) với tốc độ dòng chảy 0,30 L/phút. Phần nước ra được lấy đi phân tích là phần nước sau cùng khi cho lượng nước nhiễm phenol chảy qua cột lọc lần lượt là 0 lít (nước chưa xử lí), 5 lít, 10 lít, 15 lít, 20 lít. Mức độ hấp phụ (A%) được tính bằng tỉ lệ phần trăm khối lượng phenol bị giữ lại so với lượng ban đầu. Kết quả thu được như sau:
Thể tích nước nhiễm phenol được xử lí
0…… 5……. 10…… 15….. 20
Mức độ hấp phụ của cát (A1%)
0…. 10,8….. 7,5…. 5,2….. 2,6
Mức độ hấp phụ của hỗn hợp cát và than (A2%)
0…. 76,4…. 69,0… 60,5…. 49,8
Căn cứ kết quả thí nghiệm, tại cuối thời điểm xử lý 10 lít mẫu nước, khối lượng phenol (mg) mà 1 gam than tồn tính hấp phụ là? (không làm tròn các bước tính trung gian, kết quả cuối cùng làm tròn đến hàng phần trăm).
Câu trả lời tốt nhất
10 L nước chứa mC6H5OH = 10.0,4 = 4 mg
100 gam cát hấp thụ được 7,5% C6H5OH bam đầu.
100 gam cát + 12 gam than hấp thụ được 69% C6H5OH bam đầu.
—> 12 gam than hấp thụ được 4(69% – 7,5%) = 2,46 gam C6H5OH
—> 1 gam than hấp thụ được 2,46/12 = 0,21 gam C6H5OH.
