1. Trang chủ
  2. » Luận Văn - Báo Cáo

những điều kiện đo phổ tối ưu cho cu; pb; cd trên máy quang phổ hấp thụ nguyên tố kỹ thuật ngọn lửa

63 765 0
Tài liệu đã được kiểm tra trùng lặp

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

THÔNG TIN TÀI LIỆU

Thông tin cơ bản

Tiêu đề Những điều kiện đo phổ tối ưu cho Cu; Pb; Cd trên máy quang phổ hấp thụ nguyên tố kỹ thuật ngọn lửa
Trường học Trường Đại Học Khoa Học Tự Nhiên - Đại Học Quốc Gia Hà Nội
Chuyên ngành Vật Liệu Và Công Nghệ Môi Trường
Thể loại Báo cáo kỹ thuật
Thành phố Hà Nội
Định dạng
Số trang 63
Dung lượng 0,92 MB

Các công cụ chuyển đổi và chỉnh sửa cho tài liệu này

Nội dung

2.1.2 Phương pháp phân tích thể tích [11] *Nguyên tắc: dựa trên sự đo thể tích dung dịch thuốc thử đã biết nồng độ chính xác dungdịch chuẩn được thêm vào dung dịch của chất định phân, v

Trang 1

PHẦN 1 : TỔNG QUANChương I: tổng quan về Đồng( Cu ), Chì ( Pb ), Cadimi( Cd )

1 Vài nét sơ lược về Cu, Pb, Cd

1.1 Trạng thái thiên nhiên

1.1.1 Đồng

Đồng là kim loại nặng nhóm IB, mềm, có màu đỏ và tương đối phổ biến Đồng cókhối lượng nguyên tử 63.54 với hai đồng vị bền Cu63(70.13%) và Cu65(29.87%) Nó cónhiệt độ nóng chảy, nhiệt độ sôi và nhiệt thăng hoa cao(to

nc =1803oC, to

s=2543oC) Là kimloại dẫn điện, dẫn nhiệt tốt đứng thứ hai chỉ sau Ag

Trong tự nhiên, Cu chiếm khoảng 0.03% trữ lượng trong vỏ quả đất Cu được phân

bố rộng rãi ở cả dạng tự do và dạng hợp chất Phổ biến nhất vẫn là các khoáng vật chứađồng như: cancosin Cu2S (79.8% Cu); Cuprit Cu2O (88.8% Cu) ; covelin CuS (66.5% Cu)

; cancopirit CuFeS2 (34.57% Cu) và malachit CuCO3.Cu(OH)2

Người ta cũng đã phát hiện thấy một vài protein trong cơ thể sinh vật có chứa Cunhư : cytochrome oxidaza, tyrosinaza và laccaza Còn trong nước Cu có thể tồn tại ở badạng : hạt lơ lửng, dạng keo và dạng hoà tan Dạng tan là ion tự do hoặc phức mà phối tử

là vô cơ hay hữu cơ

Hiện nay Cu là kim loại quan trọng nhất đối với công nghiệp và kỹ thuật Từ Cu,người ta có thể tạo ra rất nhiều vật dụng khác nhau Hơn 50% lượng Cu khai thác hàngnăm được dùng làm dây dẫn điện Hơn 30 % dùng để chế hợp kim….Nhưng cũng chính

vì việc sử dụng với số lượng lớn như trên mà tình trạng ô nhiễm Cu đang là vấn đề đángquan tâm

1.1.2 Chì

Chì là kim loại nhóm IVA, có màu xám thẫm, mềm, dễ dát mỏng và dẫn điện tốt.Chiếm 10-4% tổng số nguyên tử của vỏ trái đất Đây cũng là một trong những kim loạiđược biết từ thời thượng cổ, khi đó nó được dùng để đúc tiền, đúc tượng hay các đồ dùngsinh hoạt

Ngày nay, Pb được dùng làm các tấm điện cực trong acquy, làm dây cáp điện hayđầu đạn….Đặc biệt Pb hấp phụ rất tốt các tia phóng xạ và Rơnghen nên nó còn được dùng

Trang 2

làm các tấm bảo vệ Tuy vậy Pb và hợp chất của chúng khá độc nên cần thận trọng khitiếp xúc, sử dụng.

Trong tự nhiên, Pb có mặt trong khá nhiều khoáng vật Chủ yếu nhất vẫn là galen(PbS) , ngoài ra còn có cernsute PbCO3, cunglesite PbSO4…

Trong nước, Pb hầu như không tồn tại ở dạng tự do mà thường ở dạng hợp chất kếttủa hoặc phức của ion vô cơ và hữu cơ [23]

Trong công nghiệp, Pb được điều chế bằng cách đốt cháy galen để chuyển galenthành oxit Sau đó khử oxit thành kim loại [1]:

2PbS + 3O2 = 2PbO + 2SO2

PbO + C = Pb + CO

1.1.3 Cadimi

Cadimi là kim loại thuộc nhóm IIB (cùng với Zn, Hg) Nó được phát hiện vào năm

1817 bởi nhà khoa học người Đức Đây là kim loại màu trắng bạc, mềm, dễ dát mỏng và

dễ mất ánh kim trong môi trường không khí ẩm do tạo màng oxit

Trong tự nhiên, Cd có 8 đồng vị bền tuy nhiên lại là nguyên tố kém phổ biến chỉchiếm 7.6x10-6 % tổng số nguyên tử Trạng thái bền trong môi trường là Cd(2+)

Cd tạo hợp kim với nhiều nguyên tố, và tồn tại trong các khoáng vật Chủ yếu nhất

là khoáng Grenokit CdS , đặc biệt Cd hay có mặt trong khoáng vật của Zn.Ngoài ra, Cdcòn là sản phẩm phụ của quá trình tinh luyện các kim loại khác nên gây ra tình trạng ônhiễm Cd [23]

Cd và hợp chất của nó được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực như: Cd dùngtrong công nghiệp mạ để chống ăn mòn, Cadimi sunfit dùng trong công nghiệp chất dẻo,gốm sứ……hay Cadimi stearat còn dùng như một chất làm bền PVC Cadimi phosphorsdùng làm ống trong vô tuyến, làm đèn huỳnh quang, màn chắn tia X, ống phát tia catốt…

1.2 Độc tính của Cu, Pb, Cd

Trong các cơ thể sống đặc biệt là con người thì đều chứa rất nhiều nguyên tố kimloại ở mức vi lượng như : Cu, Ca, Fe, Cd, Zn…Chúng là một trong những thành phầnkhông thể thiếu Tuy nhiên vì lý do nào đó mà nồng độ của chúng tăng lên thì lại trởthành mối lo ngại cho cơ thể vì có thể gây ra những rối loạn ảnh hưởng đến sinh trưởng

Trang 3

phát triển Dưới đây là sơ qua về những độc tính mà Cu, Pb, Cd gây ra khi nồng độ trong

cơ thể vượt mức cho phép

1.2.1 Độc tính của Cu [2,5]

Trong cơ thể, Cu là phần cấu thành nên nhiều enzim quan trọng (tirozinaza,oxidaza), hợp chất của nó rất cần cho quá trình tổng hợp hemoglobin và photpholipit Hơnnữa Cu còn tham gia vào quá trình sản xuất hồng cầu, sinh tổng hợp elastin, tổng hợphoormon và sắc tố…

Hàm lượng Cu trong cơ thể người khoảng 0.1g và nhu cầu hàng ngày khoảng 2mg.Điều này cho thấy Cu rất cần cho cơ thể

Mặc dầu vậy, nếu thừa Cu thì lại dẫn đến những hậu quả nghiêm trọng Khi đó nó

sẽ tích tụ lại trong gan gây bệnh Wilson, tích tụ trong não, thận gây tử vong Đặc biệt nóthay thế Zn trong các enzim làm mất hoạt tính của enzim

Đối với thực vật thường mẫn cảm với Cu hơn động vật Chẳng hạn khi Cu có mặttrong nước kìm hãm sự sinh trưởng của tảo ngay cả ở nồng độ thấp Với cá khi nồng độ3g/l mới gây ô nhiễm trong khi thực vật là 1g/l

1.2.2 Độc tính của Pb

Pb là nguyên tố có độc tính cao Trong môi trường nó bị thải ra từ hoạt động củacác ngành công nghiệp, nông nghiệp…gây ô nhiễm Nó có thể xâm nhập vào cơ thể conngười qua chu trình chuyển hoá thức ăn hay quá trình trao đổi chất như: nước uống,không khí, thức ăn (động vật, thực vật ) nhiễm Pb

Khi nhiễm độc Pb, nó phá huỷ tuỷ xương, ngăn cản quá trình hình thành huyết cầu

tố gây thiếu máu Hơn thế, Pb có thể thay thế Ca trong xương, tương tác với photphattrong rồi truyền vào mô mềm của cơ thể và thể hiện độc tính Khi nồng độ Pb trong máu0.3 ppm làm ngăn cản quá trình oxihoa glucoza tạo năng lượng, làm cơ thể mệt mỏi Nếunồng độ lớn hơn 0.8 ppm gây thiếu máu Còn khi Pb nằm trong 0.5  0.8 ppm phá huỷnão, thận

Nguy hiểm hơn là đối với trẻ em vì khi Pb xâm nhập vào cơ thể nó sẽ tác độngmạnh vào hệ thần kinh làm rối loạn hệ thần kinh, gây thiểu năng Vì vậy phòng tránhnhiễm độc Pb cùng các kim loại khác là rất cần thiết

Trang 4

Khi vào cơ thể, Cd sẽ tích tụ lại ở thận và xương làm rối loạn chức năng thận, pháhuỷ tuỷ xương Đồng thời gây nhiễu hoạt động của một số enzim làm tăng huyết áp, gâybệnh ung thư phổi.

Điều đáng lo ngại là Cd rất khó bị đào thải ra khỏi cơ thể Theo thời gian, nó tích

tụ trong cơ thể và nồng độ sẽ càng lớn Lúc đó người bị nhiễm sẽ khó chữa, rất nguyhiểm

*Chính vì mức độ độc hại lớn của kim loại nặng Cu, Pb, Cd cho nên đã có nhiềutiêu chuẩn về chất lượng môi trường Dưới đây là một vài số liệu được đưa ra từ tiêuchuẩn Việt Nam:

+> Về giới hạn cho phép của khí thải công nghiệp:

TC WHO 1971Mức yêu

cầu

Mức chophép

Trang 5

Giới hạn tối đa cho phép

2.1 Phương pháp phân tích hoá học [10,11,21]

2.1.1 Phương pháp phân tích khối lượng :

Trang 6

*Nguyên tắc: dựa trên kết tủa chất cần phân tích với thuốc thử phù hợp Lọc, rửa,sấy hoặcnung kết tủa rồi cân và từ đó xác định được hàm lượng chất phân tích.

+> Xác định Cu:

Theo phương pháp này thì cho mẫu chứa Cu tác dụng với thuốc thử tạo kết tủa khótan CuS như: H2S ; C2H5NS Sau đó lọc, rửa, sấy khô đến khối lượng không đổi, cân vàxác định

+> Xác định Pb:

Cho mẫu tác dụng với thuốc thử để tạo kết tủa như: PbSO4 ; PbCrO4 hay PbMoO4.+> Xác định Cd:

Có thể xác định dưới dạng các kết tủa CdS ; CdSO4 hay CdNH4PO4

Ngoài ra còn cho Cd2+ kết tủa với oxyquinonin trong vùng pH từ 5 đến 14 [13]

*Tuy nhiên, phương pháp này chỉ có độ chính xác cao khi phân tích nguyên tố vớihàm lượng lớn nên thường chỉ áp dụng phân tích với những mẫu có hàm lượng lớn, khôngphù hợp với những đối tượng có hàm lượng nhỏ

2.1.2 Phương pháp phân tích thể tích [11]

*Nguyên tắc: dựa trên sự đo thể tích dung dịch thuốc thử đã biết nồng độ chính xác (dungdịch chuẩn ) được thêm vào dung dịch của chất định phân, vừa tác dụng đủ, toàn bộ lượngchất định phân đó Thời điểm đã thêm lượng thuốc thử tác dụng với toàn bộ chất địnhphân gọi là điểm tương đương Để nhận biết điểm tương đương , người ta dùng nhữngchất gây ra những hiện tượng mà có thể quan sát bằng mắt- gọi là chất chỉ thị

Trang 7

Phản ứng trên giải phóng ra I2 Chuẩn I2 bằng Na2S2O3 với chỉ thị hồ tinh bột, ta sẽxác định được Cu2+:

I2 + 2Na2S2O3 = Na2S4O6 + 2NaI

+> Xác định Pb:

Dùng phép chuẩn độ complexon theo các cách sau:

- Cách 1 : chuẩn độ trực tiếp Pb2+ bởi EDTA ở pH trung tính hoặc kiềm, với chỉ thị OO

H2Y2-(dư) + Zn2+ = ZnY2- + 2H+

ZnInd + H2Y2- = ZnY2- + HInd

đỏ nho xanh

- Cách 3: Chuẩn độ thay thế dùng ZnY 2-, chỉ thị ET- OO

Do phức PbY2- bền hơn ZnY2- ở pH = 10 nên Pb2+ sẽ đẩy Zn2+ ra khỏi ZnY2- Sau

Trang 8

Phương pháp phân tích thể tích có ưu điểm nhanh, đơn giản, dễ làm nhưng lại bịsai số lớn do dụng cụ đo, thể tích dung dịch chuẩn, chỉ thị đổi màu và dùng để xác địnhnguyên tố với hàm lượng còn lớn không phù hợp với phân tích lượng vết.

2.2 Các phương pháp phân tích công cụ [5,7]

2.2.1 Phương pháp quang phổ

2.2.1.1Phương pháp trắc quang

Phương pháp này chính là phương pháp phổ hấp thụ của phân tử trong vùng VIS Ở điều kiện thường, các phân tử, nhóm phân tử của chất bền vững và nghèo nănglượng Đây là trạng thái cơ bản nhưng khi có một chùm sáng với năng lượng thích hợpchiếu vào thì các điện tử hoá trị trong các liên kết(, , n) sẽ hấp thụ năng lượng chùmsáng, chuyển lên trạng thái kích thích với năng lượng cao hơn Hiệu số giữa hai mức nănglượng(cơ bản Eo và kích thích Em) chính là năng lượng mà phân tử hấp thụ từ nguồn sáng

UV-để tạo ra phổ hấp thụ phân tử của chất

Nguyên tắc:phương pháp xác định dựa trên việc đo độ hấp thụ ánh sáng của mộtdung dịch phức tạo thành giữa ion cần xác định với một thuốc thử vô cơ hay hữu cơ trongmôi trường thích hợp khi được chiếu bởi chùm sáng Phương trình định lượng của phépđo:

Có thể dùng một số thuốc thử tạo phức với Cu để phân tích như sau:

Trang 9

-Thuốc thử Đietyldithiocacbamatnatri ( NaDDC ): tạo phức vòng vàng nâu với Cu, phứcnày khó tan trong nước, tan nhiều trong các dung môi hữu cơ ( CCl4, CHCl3….) nên đểxác định thường phải chiết phức vào một dung môi hữu cơ nào đó( như CCl4) và tiếnhành đo.

-Cũng có thể xác định Cu thông qua đo độ hấp thụ quang của phức tạo bởi Cu vớidithizon ở bước sóng 353 nm Phức màu tím đỏ, ít tan trong nước nên cũng được chiếtvào dung môi CCl4

-Có thể dùng muối Nitroso-R với công thức:

N

O

SO3NaNaO3S

OCu/2

để tạo phức với Cu2+ Phức màu da cam, cực đại hấp thụ ở bước sóng 490 nm Vàbằng phương pháp này, tác giả [7] đã đưa ra kết quả xác định Cu với nồng độ 10-7M.+> Xác định Pb, Cd

Chì và Cadimi cho tác dụng thuốc thử dithizon để tạo phức chì- dithizonatPb(C13H12N4S)2 ; Cadimi- dithizonat trong môi trường pH= 56 ví dụ:

Pb2+ + 2H2Dz = Pb(HDz)2 + 2H+

Xanh đỏ

Phức này khó tan trong nước nhưng lại dễ tan trong dung môi hữu cơ nên người tachiết phức đó trong CCl4, đo độ hấp thụ quang của phức Pb ở 510 nm, phức của Cd ở515nm Giới hạn phát hiện của phép đo 0.05ppm đối với chì [24] Khoảng nồng độ xácđịnh Cd là: 0.010.5mg/l

Phương pháp trắc quang có độ nhậy, độ ổn định cũng như độ chính xác khá cao và

là phương pháp được sử dụng trong phân tích vi lượng Tuy nhiên với việc xác định Cu,

Pb, Cd trong nước thì lại gặp rất nhiều khó khăn do ảnh hưởng của một số ion kim loạitương tự Khi đó phải thực hiện các công đoạn che, tách phức tạp

Trang 10

2.2.1.2Phương pháp phổ phát xạ nguyên tử (AES)[13]

Khi ở điều kiện thường, nguyên tử không thu và không phát năng lượng nhưng nếu

bị kích thích thì các điện tử hoá trị sẽ nhận năng lượng chuyển lên trạng thái có nănglượng cao hơn(trạng thái kích thích) Trạng thái này không bền, chúng có xu hướng giảiphóng năng lượng để trở về trạng thái ban đầu bền vững dưới dạng các bức xạ Chính cácbức xạ này được gọi là phổ phát xạ của nguyên tử

Phương pháp phổ AES dựa trên sự xuất hiện phổ phát xạ của nguyên tử tự do củanguyên tố phân tích ở trạng thái khí khi có sự tương tác với một nguồn năng lượng phùhợp Hiện nay, người ta dùng một số nguồn năng lượng để kích thích phổ AES: ngọn lửađèn khí, hồ quang điện, tia lửa điện, tia laze, plasma cao tần cảm ứng(ICP), tia X….trong

đó ngọn lửa đèn khí, hồ quang, tia lửa điện đã được dùng từ lâu nhưng độ nhạy khôngcao Còn ICP, tia laze là những nguồn mới được đưa vào sử dụng khoảng hơn chục nămlại đây và chúng cho độ nhạy cao nên là nguồn được ứng dụng phổ biến, có nhiều ưu việt

Với phép đo phổ ICP-AES các tác giả: Sergio Luis Costa Ferreira, Hilda Costa dosSantos….[28] đã xác định thành công Cu, Zn trong nước sau khi cho tạo phức và hấp thutrên nhựa Amberlite XAD-2 và đã đưa ra giới hạn phát hiện của Cu(ở 324.8nm) là 2g/l;của Zn (213.8 nm) là 5g/l

Ngoài ra, các tác giả [29] cũng sử dụng phương pháp ICP-AES để xác định hàmlượng của 17 nguyên tố trong mẫu mô của một số thực vật và thấy: hàm lượng Cu, Pbtrong lá thông tương ứng là (3.0  0.3) g/g ; (10.8  0.5) g/g

Nhìn chung phương pháp AES đạt độ nhậy rất cao( thường n10-3 đến n10-4%), lạitốn ít mẫu, có thể phân tích đồng thời nhiều nguyên tố trong cùng một mẫu Vì vậy, đây làphương pháp dùng để kiểm tra đánh giá hoá chất, nguyên liệu tinh khiết, phân tích lượngvết ion kim loại độc trong lương thực, thực phẩm Tuy nhiên, phương pháp này lại chỉ chobiết thành phần nguyên tố trong mẫu nhưng lại không chỉ ra được trạng thái liên kết của

nó trong mẫu và hơn nữa,độ chính xác của phép phân tích phụ thuộc rất nhiều vào nồng

độ chính xác của dãy mẫu chuẩn nên sai số không nhỏ

2.2.1.3Phương pháp phổ hấp thụ nguyên tử (AAS )[13]

*Sự xuất hiện phổ AAS:

Trang 11

ở điều kiện thường, nguyên tử không thu hay phát năng lượng và gọi là trạng thái

cơ bản( nghèo năng lượng, bền vững) Nhưng khi ở trạng thái hơi tự do,nếu ta kích thíchchúng bằng một năng lượng dưới dạng chùm tia sáng có bước sóng xác định thì cácnguyên tử tự do đó sẽ hấp thụ những bức xạ có bước sóng ứng đúng với tia bức xạ màchúng có thể phát ra trong quá trình phát xạ Khi đó, nguyên tử chuyển lên trạng thái cónăng lượng cao ( trạng thái kích thích ) Quá trình mà các nguyên tử tự do ở trạng thái hơihấp thụ những bức xạ đặc trưng tạo ra phổ của nguyên tử nguyên tố đó Và phổ này đượcgọi là phổ hấp thụ nguyên tử (AAS)

*Nguyên tắc:

Phép đo dựa trên sự hấp thụ năng lượng của nguyên tử tự do ở trạng thái hơi khichiếu chùm tia bức xạ qua đám hơi của nguyên tố đó trong môi trường hấp thụ Để tiếnhành đo thì phải qua các quá trình sau:

-Quá trình hoá hơi và nguyên tử hoá mẫu: chọn các điều kiện và loại trang bị phù hợp đểchuyển mẫu phân tích từ trạng thái ban đầu(rắn, dung dịch) thành trạng thái hơi củanguyên tử tự do

-Chiếu chùm sáng bức xạ đặc trưng của nguyên tố cần phân tích qua đám hơi vừa điềuchế ở trên Khi đó, các nguyên tử trong đám hơi sẽ hấp thụ tia bức xạ và tạo ra phổ AAS-Thu phân ly chùm sáng và chọn một vạch phổ hấp thụ của nguyên tố phân tích để đocường độ thông qua một hệ thống máy quang phổ

Phương trình định lượng của phương pháp là:

D = K Cb

D : cường độ vạch phổ

K : hệ số nguyên tử hoá mẫu

C : nồng độ nguyên tố cần phân tích

b : hằng số bản chất, phụ thuộc vào bản chất của chất phân tích

Cường độ vạch phổ có thể được đánh gía thông qua chiều cao pic hoặc diện tíchpic Thông qua đó chúng ta có thể định lượng nguyên tố một cách dễ dàng

Trong phép đo phổ AAS có hai kỹ thuật chính là : kỹ thuật nguyên tử hoá có ngọnlửa (FAAS) và kỹ thuật không ngọn lửa (ETA-AAS) Kỹ thuật ETA-AAS cho độ nhạy rất

Trang 12

cao, đồng thời giới hạn phát hiện của các nguyên tố khi sử dụng phương pháp này rất nhỏ.Tuy nhiên để thực hiện thì đòi hỏi trang thiết bị đắt tiền tốn kém, giá thành cao nên trongbản luận văn này chúng tôi chọn kỹ thuật FAAS.

Bằng phép đo phổ AAS tác giả [14] đã xác định Cu trong huyết thanh người Độnhạy phép đo đạt 0.03 ppm; sai số nhỏ hơn 12%

Cũng với phép đo FAAS, tác giả [5] đã xây dựng quy trình đầy đủ để xác định Cu,

Pb trong tỏi và các chế phẩm từ tỏi với giới hạn phát hiện của Cu, Pb tương ứng 0.03ppm,0.2ppm Kết quả cho thấy hàm lượng Cu, Pb trong tỏi tươi và trong thuốc tỏi đều nhỏ hơngiới hạn cho phép

Sergio Luis Costa Ferreira và cộng sự [25] đã sử dụng phép đo FAAS để xác địnhlượng vết ion kim loại Cu, Pb, Cd, Ni, Mn… trong nước sau khi làm giàu với độ lệchchuẩn và giới hạn phát hiện trong vùng 0.8 2.9% và 0.006 0.277 ppm

Cũng như phương pháp AES, phương pháp AAS cho độ nhạy và độ chọn lọc cao( gần 60 nguyên tố hoá học có thể được xác định với độ nhạy 10-4  10-5%, nếu sử dụng

kỹ thuật ETA-AAS thì có thể đạt n 10-7 %) Hơn nữa, phép đo tốn ít nguyên liệu, ít thờigian, lại không cần sử dụng hoá chất tinh khiết cao, có thể xác định đồng thời hay liêntiếp nhiều nguyên tố trong một mẫu Kết quả phân tích rất ổn định, sai số nhỏ nên được sửdụng phổ biến để xác định các nguyên tố trong quặng, đất, đá, nước khoáng, mẫu y học,sinh học, Ngoài ra ở nhiều nước trên thế giới, phương pháp AAS trở thành phương pháptiêu chuẩn để định lượng nhiều kim loại

Với những ứng dụng rộng rãi của phép đo AAS ( cụ thể là FAAS ) dựa trên những

ưu điểm nổi bật của nó, chúng tôi quyết định sử dụng phép đo phổ FAAS để xác địnhlượng vết một số ion kim loại nặng ( Cu, Pb, Cd ) trong nước sau khi đã tách và làm giàutrên vật liệu hấp phụ – Chitosan

2.2.2Các phương pháp điện hoá

2.2.2.1Phương pháp cực phổ [12]

Phương pháp này dùng điện cực giọt Hg rơi là cực làm việc, trong đó thế đượcquét tuyến tính rất chậm theo thời gian (thường 1 – 5 mV/s ) đồng thời ghi dòng là hàmcủa thế trên cực giọt Hg rơi Sóng cực phổ thu được có dạng bậc thang, dựa vào chiều cao

Trang 13

của sóng có thể định lượng được chất phân tích Tuy nhiên phương pháp cực phổ bị ảnhhưởng rất lớn của dòng tụ điện nên giới hạn phát hiện kém, cỡ 10-5  10-6M.

Nhằm loại trừ ảnh hưởng trên đồng thời tăng độ nhậy thì hiện nay đã có cácphương pháp cực phổ hiện đại: cực phổ xung vi phân (DPP), cực phổ sóng vuông(SQWP)…chúng cho phép phân tích lượng vết của nhiều nguyên tố

Các tác giả Từ Văn Mạc, Trần Thị Sáu đã sử dụng phương pháp cực phổ ngượcxung vi phân xoay chiều xác định vết Cu, Pb, Cd trong bia ở khu vực Hà Nội cho độ nhạyrất cao tới 1 ppb.[17]

Lê Đức Liêm, Trịnh Anh Đức, Trịnh Xuân Giản cũng dùng phương pháp cực phổxung vi phân để xác định dạng liên kết vết Pb trong nước biển Kết quả đưa ra với dạngliên kết là : 2.95 g/l

2.2.2.2Phương pháp Von- Ampe hoà tan [7,12]

Phương pháp phân tích Von- Ampe là một phương pháp cho độ nhạy, độ chínhxác và độ chọn lọc rất cao Nguyên tắc của phương pháp gồm 2 bước :

-Điện phân làm giàu ion kim loại cần phân tích lên bề mặt điện cực dưới dạng một kếttủa Quá trình này cần thế thích hợp và phải giữ không đổi trong suốt quá trình điện phân,khuấy đều dung dịch trong suốt thời gian điện phân

-Tiến hành hoà tan kết tủa bằng phân cực ngược và ghi đường Von Ampe hoà tan Dựavào chiều cao pic của các chất dễ dàng xác định được lượng chất cần phân tích

Với phương pháp Von- Ampe hoà tan anot xung vi phân, một số tác giả đã nghiêncứu được dạng liên kết khác nhau của Cu trong nước biển và cho kết quả : khoảng 30%

Cu trong nước biển tồn tại ở dạng phức tan còn 70% là dạng phức không tan.[15]

Các tác giả Lê Lan Anh, Vũ Đức Lợi, Đặng Minh Ngọc, Ngô Thị Bích Hà… dùngphương pháp von-ampe hoà tan trên điện cực màng Hg, giọt Hg treo đã xác định hàmlượng Pb trong tóc, trong nước tiểu của người để phục vụ cho chẩn đoán lâm sàng Khinồng độ Pb trong tóc  30 g/g thì được coi là có dấu hiệu tiếp xúc quá mức Pb Kết quảphân tích như sau: [16]

+ Với mẫu tóc của 61 người bình thường thì hàm lượng Pb trung bình là 15.15  2g/g

Trang 14

+ Với người tiếp xúc thường xuyên với xăng dầu (90 người )thì hàm lượng trung bình:49.8  71.9 g/g.

+ Mẫu của những bệnh nhân nhiễm Pb thì hàm lượng trung bình của 32 mẫu là:86.0412.7 g/g

3 Một số phương pháp tách và làm giàu Cu, Pb, Cd

Trong thực tế phân tích, hàm lượng các chất trong mẫu đặc biệt là hàm lượng ionkim loại nặng trong nước thường rất nhỏ, nằm dưới giới hạn phát hiện của các công cụphân tích Vì vậy, trước khi xác định chúng thì cần thông qua quá trình tách và làm giàu

Để tách, làm giàu kim loại nặng trong nước thường dùng một số phương phápthông dụng như: hoá học, hoá lý, hay sinh hoá Cơ sở của phương pháp hoá học là dùngphản ứng giữa chất cần xử lý với hoá chất được thêm vào Những phản ứng đó có thể làphản ứng oxi hoá- khử, phản ứng kết tủa…Dưới đây là một vài biện pháp chính để xử lý,thu hồi Cu, Pb, Cd trong nước đã được nghiên cứu và ứng dụng

3.1 Phương pháp kết tủa và cộng kết.[7,22]

Đây là phương pháp dùng từ rất lâu trong tách và làm giàu các ion kim loại Cáchoá chất dùng để kết tủa cũng rất đa dạng:

*Kết tủa hyđroxit:

Dựa vào phản ứng tạo kết tủa của kim loại với hydroxit :

M2+ + 2OH- = M(OH)n (M là Cu, Pb, Cd )

Cần chú ý là với mỗi kim loại sẽ kết tủa ở một pH nhất định (thường trong khoảng

pH từ 7 tới 11) Do đó muốn kết tủa hết kim loại thì phải chọn cho phù hợp

Trang 15

Bản chất của quá trình cộng kêt cho đến nay mặc dù chưa được thống nhất nhưng

có thể xem đó là sự hấp lưu và hấp phụ các ion được cộng kết trên bề mặt chất cộng kết,

sự tạo thành các dung dịch rắn giữa các cấu tử hay sự tạo thành các trung tâm kết tinh…

Chẳng hạn có thể đưa vào nguồn nước một số chất như phèn nhôm, phèn sắt để tạothành các kết tủa keo của Al, Fe Chính các kết tủa này sẽ hấp phụ các ion khác, chất khác

có mặt trong nước

Trong những năm gần đây, người ta thường sử dụng các chất cộng kết hữu cơ (nhưaxit naftalin--sunforic, metyl da cam) vì khả năng tách ion cao, hoàn toàn, cho phép táchkhông chỉ với Cu, Pb, Cd mà còn có thể tách được rất nhiều nguyên tố vi lượng khác

Yamazaki và cộng sự [31] đã tiến hành cộng kết vết Cd từ nước sông lên NaOH ởpH=9.5 rồi xác định nó bằng phép đo phổ ETA-AAS Kết quả thu được nằm trongkhoảng 0.03  0.8 ppb Đồng thời cũng thực hiện cộng kết cả Cd, Cu, Fe, dưới dạnghydroxit không tan Sau đó, lọc, tách kết tủa, hoà tan trong axit để xác định theo ETA-AAS

Phương pháp kết tủa cộng kết này có ưu điểm đơn giản, hiệu quả cao, nền mẫuphân tích được chuyển từ phức tạp sang đơn giản hơn Tuy nhiên nhược điểm là rất mấtthời gian nên hiện nay cũng ít được sử dụng

3.2 Phương pháp tách, làm giàu bằng điện hoá[22]

Nguyên tắc của phương pháp là dựa vào việc tách chất cần xác định trên các điệncực trơ dưới dạng nguyên tố hoặc kết tủa không tan khi cho dòng điện một chiều đi qua.Quá trình này phụ thuộc rất nhiều vào điện thế, cường độ dòng, cấu tạo điện cực cũng nhưnồng độ dung dịch

Trang 16

Ngày nay các phương pháp điện hoá được dùng để tách hợp chất của đa số cácnguyên tố hoá học và là phương pháp hữu hiệu vì chúng không đòi hỏi phải đưa chất lạvào đối tượng phân tích Hơn nữa khi dùng các phương pháp kết tủa điện hoá khác nhauvới sử dụng các điện cực có thể tách được các hỗn hợp phức tạp gồm nhiều ion

3.3 Phương pháp chiết lỏng- lỏng[6,22]

*Nguyên tắc: phương pháp dựa trên sự rút chất bằng các dung môi hữu cơ Điều kiện chủyếu để tách được chất cần phân tích chính là độ tan của chất được chiết rút trong dungmôi hữu cơ Thực tế thì chất được chiết thường được tạo thành do phản ứng xảy ra trongmôi trường nước, trong đó các ion cần xác định tương tác với thuốc thử mà phần lớn làthuốc thử hữu cơ Trong trường hợp này dung môi hữu cơ phải không được trộn lẫn nước

Sự tách làm giàu chất bằng phương pháp chiết lỏng lỏng có nhiều ưu điểm so vớimột số phương pháp làm giàu khác và sự kết hợp giữa phương pháp chiết với các phươngpháp xác định tiếp theo ( trắc quang, cực phổ…) có ý nghĩa rất lớn trong phân tích

Một số hệ chiết thường dùng trong tách, làm giàu Cu, Pb, Cd:

+> Hệ chiết Cu, Pb, Cd- dithizonat trong CCl4 hoặc CH3Cl, sau đó xác định chúng bằngphương pháp trắc quang

+> Có thể chiết phức halogenua hoặc thioxianat catmi vào dung môi hữu cơ như:xiclohexanol; metyl isobutyl xeton (MIBK); dietyl ete…

+> Tạo phức chelat với NaDDC ( natri dietyl dithiocacbamat ) từ dung dịch đệm amonixitrat ở pH= 9.5, dung môi chiết là MIBK

Cuối cùng thu phần chiết để phân tích các kim loại theo phương pháp ETA-AAS

3.4Phương pháp chiết pha rắn (SPE)

Chiết pha rắn chính là quá trình phân bố chất tan giữa hai pha lỏng(pha động) vàrắn(pha tĩnh) Pha rắn có thể là các polyme hữu cơ, các loại nhựa trao đổi ion hay thanhoạt tính.Khi cho pha động tiếp xúc với pha tĩnh thì chất phân tích có thể được giữ lại trênpha tĩnh hoặc cũng có thể ở lại trong pha động khi đó tạp chất ở pha tĩnh Sau đó, dùngmột chất thích hợp để rửa giải chất phân tích với thể tích nhất định Như vậy, từ nồng độrất nhỏ trong pha động, sau khi rửa giải thì nồng độ chất phân tích tăng lên rất nhiều thuậnlợi cho phép xác định

Trang 17

Có 3 cơ chế chính cho quá trình tách theo chiết pha rắn: cơ chế hấp thụ phathường, hấp thụ pha đảo và cơ chế trao đổi ion Với 2 kỹ thuật chính là kỹ thuật SPE ởđiều kiện tĩnh và kỹ thuật SPE ở điều kiện động Trong đó kỹ thuật ở điều kiện động sửdụng các cột nhồi các vật liệu pha rắn có ưu điểm hơn so với nhiều phương pháp khác Về

cơ bản, chiết pha rắn tiến hành nhanh, thao tác cũng như yêu cầu tách đơn giản, đặc biệt

Azeredo đã chế tạo cột chiết pha rắn với chất mang là silica phủ bởi hydroquinolin để tách Cu, Zn Sau đó xác định chúng bằng phương pháp phổ hấp thụnguyên tử không ngọn lửa [32]

8-Soylak và Do an đã sử dụng cột sắc ký chứa cacbon hoạt tính để tách, làm giàu Cutrong nước sau khi cho tạo phức với 1- nitroso-2-naphthol hoặc hexametylendithiocacbamat Sau đó giải hấp Cu bằng dung dịch HCl 2M pha trong acetol [33]

Còn Brotoli [34] thì thực hiện tách làm giàu Cd, Cu, Co, Pb, Zn…theo phươngpháp SPE bằng cách cho các ion kim loại tạo phức với đietyldithiocacbamat rồi hấp thụlên pha tĩnh C18 Rửa giải chúng bởi metanol rồi xác định theo phương pháp ICP-MS vàGF-AAS

Trong những năm gần đây, chiết pha rắn đang là kỹ thuật được ứng dụng phổ biến

ở nhiều phòng thí nghiệm Mặt khác, nhờ công nghệ hiện đại trong việc biến tính các vật

Trang 18

liệu hấp thu cổ điển đã tổng hợp ra nhiều pha rắn có các tính năng ưu việt lại làm chophương pháp chiết pha rắn càng trở nên thông dụng.

3.5Phương pháp hấp phụ [20]

Hện tượng tăng nồng độ chất tan trên bề mặt phân chia giữa hai pha gọi là hiệntượng hấp phụ Hấp phụ có thể diễn ra ở bề mặt ranh giới giữa pha: lỏng-khí, lỏng- rắn,hay rắn- khí

Hấp phụ là phương pháp được sử dụng rộng rãi trong xử lý nước thải có chứa mộthoặc nhiều chất bẩn khác nhau ngay cả khi nồng độ chất bẩn thấp Đây là quá trình thuậnnghịch, sau khi hấp phụ lên bề mặt chất hấp phụ thì các chất bẩn cũng có thể giải hấp từ

bề mặt đó để vào dung dịch và ngược lại

Hện nay có rất nhiều vật liệu hấp phụ bao gồm cả tự nhiên và nhân tạo(than hoạttính, nhựa tổng hợp, silicagen, than bùn, tro bay…) Trong số đó phải kể đến chất hấp phụquan trọng mà được các nhà khoa học ứng dụng trong nhiều năm nay do khả năng tạophức tốt với nhiều nguyên tố – đó là Chitosan

Các tác giả Ricardo A.A ,Muzzarelli đã sử dụng chitosan để xử lý, thu hồi Cu, Pb,

Cd từ nước [31] Còn tác giả [37] cũng dùng chitosan để hấp phụ ion kim loại nặng: Hg,

Ni, Cd, Pb…trong nước thải và đã tìm được dung lượng hấp phụ của một số nguyên tốdựa trên đường Langmuir : 13 mg/g với Cd; 130mg/g với Pb; 370mg/g với Hg…

Chương II: tổng quan về chitosan

1.Giới thiệu về chitin- nguồn điều chế chitosan[37]

Chitin là một vật liệu hữu cơ khá phổ biến trong tự nhiên, chỉ đứng thứ hai sauxenllulozơ Chitin được tìm thấy trong một số loài động vật nhưng chủ yếu nhất vẫn làtrong các loài giáp xác, động vật thân mềm có vỏ cứng như tôm, cua Nó có cấu trúc củapolysacarit không phân nhánh, với nhóm –OH trong xenlulozơ được thay thế bởi nhómaxetylamin: -NHCOCH3

Trang 19

O

OH H H

2 Điều chế chitosan

Chitosan được điều chế bằng deacetyl hoá chitin trong môi trường kiềm:

O

O H

OH H

n

H H OH

H

CH 2 OH H

3 Một vài tính chất lý hoá của chitosan

Trang 20

Chitosan có màu trắng ngà hoặc vàng, có độ nhớt phụ thuộc vào độ DD nhưngthường khá cao (nếu DD=100% thì độ nhớt lên tới 10800cm3/g) Khối lượng phân tửtrung bình lớn

Do trong phân tử có nhóm –NH2 nên chitosan có tính chất của một bazơ Chúngtan dễ dàng trong các axit : HCl, HBr, HI, HNO3 ,HClO4 và H3PO4 loãng, không tan trongnước, trong bazơ và các dung môi hữu cơ.Tuy nhiên ở nhiệt độ phòng thì chitosan lạikhông tan trong H2SO4 loãng do tạo thành chitosan sunfat khó tan

Tính tan của chitosan trong khá nhiều axit đôi khi là có lợi trong xử lý môi trường,nhưng lại là bất lợi lớn cho các nhà khoa học trong nghiên cứu sự hấp phụ các kim loại ở

pH thấp nên trong thực tế trong xử lý môi trường thường người ta tiến hành biến tínhchitosan với hoá chất thích hợp để thu những sản phẩm có đặc tính mong muốn

4 ứng dụng của chitosan trong hấp phụ kim loại nặng.

Như trên đã nói, trong phân tử chitosan chứa các nguyên tố N, O có đôi điện tử tự

do không phân chia Do vậy mà chúng có khả năng tạo phức với nhiều kim loại như: Cu,

Hg, Ni, Pb, Cd, Fe… Tuy nhiên, tuỳ thuộc vào thành phần cấu trúc của kim loại làm chokhả năng tạo phức với chitosan cũng khác nhau, vì thế mà khả năng hấp phụ của từng kimloại lên chitosan khác nhau

Cơ chế chung của sự tạo phức giữa kim loại với chitosan đã được đưa ra như sau:

Còn với Cd, Pb có thể viết theo cơ chế[27]

R-NH2 + Pb2+ = R-NH2Pb2+

R-NH2 + H+ = R-NH3+

Trang 21

R-NH3 + Pb2+ = R-NH2Pb2+ + H+

R-NH2Pb2+ + H2O = Pb(OH)+ + R-NH3+

Về mặt lý thuyết thì những cơ chế hấp phụ kim loại lên chitosan đến nay vẫn đang

là vấn đề xem xét ở nhiều phòng thí nghiệm Nhưng về thực tiễn thì chitosan vẫn đangđược sử dụng ngày càng nhiều ở nhiều nước trên thế giới, chính vì thế nghiên cứu sự hấpphụ kim loại nặng lên chitosan là công việc rất có ý nghĩa

PHẦN 2 : HOÁ CHẤT VÀ DỤNG CỤ

1.Dụng cụ và máy móc

Dụng cụ, máy móc mà chúng tôi sử dụng gồm có:

-Máy đo pH oakton của Nhật

-Máy quang phổ hấp thụ nguyên tử SP9/800 Philip của Hà Lan

-Cân phân tích của phòng thí ngiệm phân tích

Trang 22

-Máy cất nước 2 lần của bộ môn phân tích

-Bơm lọc hút chân không

-Các cột nhựa (cột chiết pha rắn ) của Nhật

-Pipet các loại: 0.1ml; 1ml; 2ml; 5ml; 10ml

-Buret loại 25 ml

-Bình tam giác dung tích 250ml

-Cốc thuỷ tinh chịu nhiệt: 50ml; 100ml; 250ml; 500ml và 1000ml

- Chuẩn Cu(II): bằng EDTA ở pH=8, chỉ thị murexit

- Chuẩn Pb(II): bằng phép chuẩn độ ngược EDTA, chỉ thị ETOO

- Chuẩn Cd(II): bằng chuẩn trực tiếp bởi EDTA, pH=10, chỉ thị ETOO

2.2 Các dung dịch phục vụ đo phổ

- Dung dịch HCl 10%

cân chính xác 27.8g axit HCl 36% bằng cốc cân sạch sau đó thêm 72.2 g nước cấthai lần

Trang 23

- Dung dịch EDTA 0.1 M trong đệm amoni:

Cân chính xác 3.7224g EDTA, dùng đệm amoin ở trên để hoà tan và định mứctrong bình 100 ml

Trang 24

PHẦN 3 : KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN

I điều kiện tối ưu của phép đo FAAS

1.Khảo sát các điều kiện đo phổ

Để đảm bảo cho phép đo đạt hiệu quả nhất thì phải chọn được những thông số tối

ưu cho nó Dưới đây chúng tôi tiến hành chọn và khảo sát các điều kiện và bất kỳ phép đophổ FAAS nào cũng phải thực hiện

1.1 Chọn vạch đo

Như đã biết, quá trình sinh phổ AAS là do những nguyên tử ở trạng thái hơi bị kíchthích bởi nguồn sáng phát tia phát xạ Các nguyên tố đó có khả năng hấp thụ bức xạ cóbước sóng nhất định ứng đúng với các tia mà nó phát ra

Tuy nhiên quá trình hấp thụ này không xảy ra với tất cả các vạch phổ mà chỉ vớivạch phổ nhậy, đặc trưng

Theo tác giả [38] thì vạch đặc trưng của Cu, Pb, Cd như sau:

(n

m)

độnhậy(ppm)

(nm)

độnhậy(ppm)

(nm)

độnhậy(ppm)324

8

0.025

Trang 25

1.2 Khe đo

Khe đo ảnh hưởng trực tiếp đến chiều cao pic của nguyên tố phân tích Với cácnguyên tố Cu, Pb, Cd chúng tôi chọn khe đo là 0.5nm.Với khe đo này thì tín hiệu pic đủnhạy, độ ổn định cao, 100% diện tích pic của vạch phổ sẽ nằm trong khe đo

1.3 Cường độ đèn catôt rỗng (HCL)

Đèn catôt rỗng có nhiệm vụ chỉ phát ra những tia phát xạ nhậy của nguyên tố phântích Cường độ dòng điện làm việc của đèn HCL có liên quan chặt chẽ đến việc sinh rachùm phát xạ và phải được đặt sao cho độ nhậy cũng như độ ổn định cao Thông thườngcường độ đèn HCL sử dụng nằm trong khoảng 6085% cường độ cực đại(Imax).Khôngnên dùng Imax vì ở đó đèn làm việc không ổn định, dễ hỏng,độ nhậy, độ lặp lại kém

Vì những lý do trên nên chúng tôi chọn cường độ dòng đèn làm việc chỉ bằng 80%

Imax:

*với Cu ( I max=12mA) nên chọn cường độ đèn 10mA

*với Pb ( I max= 15mA) nên chọn cường độ đèn 12mA

*với Cd ( I max= 12mA) nên chọn cường độ đèn 10mA

1.4 Các điều kiện ghi phổ

Tín hiệu của phép đo dưới dạng pic nên hình dạng pic phụ thuộc rất nhiều vào cácđiều kiện ghi phổ Các điều kiện đó là:

*Thế ghi: thường các nguyên tố phân tích mà có độ nhậy cao thì người ta phải tăng thếcủa máy ghi để đảm bảo đủ thang ghi Còn những nguyên tố nào độ nhạy kém thì chọnthế ghi thấp hơn :

+> với Cd có độ nhạy cao nên chọn thế ghi 20mV

+> với Cu, Pb chọn thế ghi 10mV

*Tốc độ giấy: thông thường chọn tốc độ 30mm/ph

*Thời gian ghi phổ: chọn thời gian là 5s

Khảo sát các điều kiện nguyên tử hoá

1.4 Chiều cao đèn nguyên tử hoá

Để khảo sát chiều cao đèn NTH, chúng tôi làm như sau:

Trang 26

Pha vào các bình 50 ml sao cho nồng độ Cu, Pb, Cd tương ứng là 1, 2 , 1ppm.Thêm nền HCl, CH3COONH4 Sau đó thay đổi chiều cao đèn NTH , ghi chiều cao pic thuđược kết quả:

Bảng 1: ảnh hưởng của chiều cao đèn NTH

Theo kết quả trên thấy, tại chiều cao đèn tương ứng 6mm với Pb; 6mm với Cu;5mm với Cd thì pic thu được cao, ổn định và lặp lại tốt nên chúng tôi chọn các giá trị đó

2.2 Khảo sát thành phần khí cháy

Thành phần và tốc độ của hỗn hợp khí đốt tạo ra ngọn lửa là yếu tố quyết định đếncông đoạn NTH mẫu, ảnh hưởng trực tiếp đến kết quả của phép đo Muốn đạt kết quảchính xác thì phải khảo sát thành phần khí nhằm chọn được nhiệt độ ngọn lửa phù hợp

Trong phép đo FAAS này, hỗn hợp khí được sử dụng là: không khí + axetilen trong đó thành phần của không khí được giữ cố định (4.75l/p) Vì thế để xem với tỷ lệ hỗn

Trang 27

hợp khí nào tốt nhất cho phép đo thì chúng tôi chỉ thay đổi tốc độ của khí cháy(C2H2) thông qua số chỉ chiều cao folowmeter:

- Chuẩn bị dung dịch giống phần trên, thay đổi chiều cao của folowmeter đồng thời ghi lại pic thu kết quả:

Kết quả trên cho thấy:

*tỷ lệ khí cháy ( C2H2 ) với Pb là 22mm(tương ứng 1.12 l/ph)

với Cu là 22mm(tương ứng 1.12 l/ph)

với Cd là 20mm(tương ứng 0.93 l/ph)

thì cho pic ổn định nhất nên chọn tốc độ khí cháy này

3 Các yếu tố ảnh hưởng đến phép đo[18]

Trong phép đo phổ AAS, có rất nhiều yếu tố ảnh hưởng Nhưng đặc biệt nhất vẫn

là các yếu tố hoá học, chúng rất phức tạp và có thể dẫn đến những hướng như sau:

Trang 28

-Làm giảm cường độ vạch phổ của nguyên tố phân tích do tạo hợp chất bền nhiệt, khóhoá hơi và khó nguyên tử hoá.

-Làm tăng cường độ vạch phổ do tạo các hợp chất dễ hoá hơi và dễ nguyên tử hoá hay dohạn chế ảnh hưởng của sự ion hoá và sự kích thích phổ phát xạ của nguyên tố phân tích.-Tăng cường độ vạch phổ khi nguyên tố phân tích tồn tại trong nền của mẫu là những hợpchất dễ hoá hơi Khi đó các chất nền này như một chất mang cho sự hoá hơi nguyên tốphân tích, làm nó hoá hơi với hiệu suất cao

-Giảm cường độ vạch phổ khi nguyên tố phân tích trong nền của mẫu là những hợp chấtbền nhiệt, khó hoá hơi Lúc này các nguyên tố nền kìm hãm sự hoá hơi các nguyên tốphân tích

Chính với những tác dụng trên mà việc khảo sát nghiên cứu ảnh hưởng hoá họcđến phép đo là rất cần thiết

3.1 Ảnh hưởng của thành phần nền

Nền của mẫu trong FAAS thường làm giảm cường độ vạch phổ của nguyên tốphân tích do tồn tại hợp chất bền nhiệt trong môi trường hấp thụ, gây khó khăn cho quátrình hoá hơi và nguyên tử hoá Để loại trừ chúng thì người ta thường đưa vào mẫu chấtphụ gia phù hợp nhằm ngăn cản sự hình thành hợp chất bền nhiệt

Trên cơ sở đó, chúng tôi tiến hành khảo sát với một số nền như: NH4Cl;

CH3COONa; CH3COONH4 vì chúng dễ hoá hơi và có khả năng loại bỏ hợp chất bềnnhiệt Nồng độ Cu, Pb, Cd trong các thí nghiệm khảo sát tương ứng là 1; 4; 1 ppm, cònnồng độ các nền phụ gia được thêm tăng dần Kết quả được chỉ ra như sau:

Trang 30

Bảng 5: ảnh hưởng của nền CH 3 COONH 4

Từ các số liệu trên chúng tôi nhận thấy: khi có mặt các chất nền thì hầu như pic thuđược cao hơn khi không có chất nền Tuy nhiên với nền CH3COONH4 thì cho pic cao hơn

và tại nồng độ CH3COONH4 là:

 2% đối với Pb

thì pic ổn định nhất nên chúng tôi chọn nồng độ nền này

3.2 ảnh hưởng của các loại axit trong dung dịch mẫu

Trang 31

Nồng độ cũng như loại axit trong dung dịch mẫu luôn ảnh hưởng đến cường độvạch phổ của nguyên tố phân tích Axit càng khó bay hơi thì càng làm giảm cường độvạch phổ vì có thể tạo thành những chất bền nhiệt với nguyên tố có mặt trong mẫu, còncác axit dễ bay hơi ảnh hưởng không đáng kể và đôi khi làm tăng cường độ vạch phổ.Chính vì thế mà trong quá trình xử lý mẫu, người ta thường dùng axit dễ bay hơi như:HCl; HNO3 Do vậy chúng tôi khảo sát ảnh hưởng của nồng độ một số axit đến phép đovới nồng độ Cu; Pb; Cd tương ứng: 1; 4; 1 ppm Kết quả được biểu diễn ở bảng 6

Ngày đăng: 24/07/2014, 21:54

Nguồn tham khảo

Tài liệu tham khảo Loại Chi tiết
[9] Tiêu chuẩn Việt Nam về chất lượng môi trường, TCVN5937 – 1995 [10] Nguyễn Văn RiThực tập hoá học phân tích, ĐHQGHN – 1999 [11] Từ Vọng NghiCơ sở lý thuyết các phương pháp phân tích hoá học, ĐHQG –1998 Sách, tạp chí
Tiêu đề: Tiêu chuẩn Việt Nam về chất lượng môi trường", TCVN5937 – 1995[10] Nguyễn Văn Ri"Thực tập hoá học phân tích", ĐHQGHN – 1999[11] Từ Vọng Nghi"Cơ sở lý thuyết các phương pháp phân tích hoá học
[12] Trần Tứ Hiếu, Từ Vọng Nghi, Nguyễn Văn Ri, Nguyễn Xuân Trung Các phương pháp phân tích công cụ – phần 2, ĐHQG – 1999 Sách, tạp chí
Tiêu đề: Các phương pháp phân tích công cụ – phần 2
[13] Phạm LuậnCơ sở lý thuyết của phương pháp phân tích phổ phát xạ và hấp thụ nguyên tử – phần I,II, ĐHKHTN – 1998 Sách, tạp chí
Tiêu đề: Cơ sở lý thuyết của phương pháp phân tích phổ phát xạ và hấp thụ nguyên tử – phần I,II
[14] Lương Thuý Quỳnh,Phạm Luận, Đặng Quang NgọcXác định Cu,Zn trong huyết thanh bằng phép đo phổ hấp thụ nguyên tử, Tạp chí phân tích hoá lý sinh – T 3 , số 2 –1998 Sách, tạp chí
Tiêu đề: Xác định Cu,Zn trong huyết thanh bằng phép đo phổ hấp thụ nguyên tử
[15] Trịnh Xuân GiảnNghiên cứu xác định lượng vết Cu tồn tại ở dạng liên kết khác nhau trong nước biển, Tạp chí phân tích hoá lý sinh – T 1 ,số 1+2 – 1996 Sách, tạp chí
Tiêu đề: Nghiên cứu xác định lượng vết Cu tồn tại ở dạng liên kết khác nhau trong nước biển
[16] Lê Lan Anh, Vũ Đức Lợi, Ngô Thị Bích Hà…Nghiên cứu xác định hàm lượng Hg, Pb trong nước tiểu và máu, Tạp chí phân tích hoá lý sinh – T 5 , số 2 – 2000 Sách, tạp chí
Tiêu đề: Nghiên cứu xác định hàm lượng Hg, Pb trong nước tiểu và máu
[17] Từ Văn Mạc, Trần Thị SáuXác định lượng vết kim loại trong bia bằng phương pháp cực phổ, Tạp chí phân tích hoá lý sinh – T 3 , số 4 – 1999 Sách, tạp chí
Tiêu đề: Xác định lượng vết kim loại trong bia bằng phương pháp cực phổ
[26] Rschmuhl, HM Krieg and K. KeizerAdsorption of Cu and Cr ions by chitosan, ISSN 0378 – 4738 by water SA, vol 27. N o 1.January – 2001 Sách, tạp chí
Tiêu đề: Adsorption of Cu and Cr ions by chitosan
[27] Li Jin and Renbi BaiMechanisms of lead adsorption on chitosan/PVA hydrogel beads, Langmuir vol 18. p 9765 – 9770 Sách, tạp chí
Tiêu đề: Mechanisms of lead adsorption on chitosan/PVA hydrogel beads
[31] Brown A.A, Halls D.J, Taylor AJournal of analytical automic spectrometry, February. Vol 3. p 1R-26R. 1988 Sách, tạp chí
Tiêu đề: Journal of analytical automic spectrometry
[36] Ricardo A.A, MuzzarelliChitosan for the collection from seawater of naturally occurring Zn; Cd; Pb and Cu, Talanta. Vol 18. p853-858. 1971 Sách, tạp chí
Tiêu đề: Chitosan for the collection from seawater of naturally occurring Zn; Cd; Pb and Cu
[37] Majeti N.V Ravi KumarA review of chitin and chitosan applycations, Reactive & functional polymes. Vol 46. p1- 27. 2000 Sách, tạp chí
Tiêu đề: A review of chitin and chitosan applycations
[32] Azeredo,L.C ; Sturgeon,R.E ; Curtius,A.J Spectro- chimica acta. Vol 48B. p91. 1993 [33] Soylak,M; Do an,MAnal. Lett. Vol 29. N o 4. p635. 1996 Khác

HÌNH ẢNH LIÊN QUAN

Bảng 1: ảnh hưởng của chiều cao đèn NTH - những điều kiện đo phổ tối ưu cho cu; pb; cd trên máy quang phổ hấp thụ nguyên tố kỹ thuật ngọn lửa
Bảng 1 ảnh hưởng của chiều cao đèn NTH (Trang 26)
Bảng 2: ảnh hưởng thành phần khí cháy - những điều kiện đo phổ tối ưu cho cu; pb; cd trên máy quang phổ hấp thụ nguyên tố kỹ thuật ngọn lửa
Bảng 2 ảnh hưởng thành phần khí cháy (Trang 27)
Bảng 3: ảnh hưởng của Nền NH 4 Cl 3.1.2 Nền CH 3 COONa - những điều kiện đo phổ tối ưu cho cu; pb; cd trên máy quang phổ hấp thụ nguyên tố kỹ thuật ngọn lửa
Bảng 3 ảnh hưởng của Nền NH 4 Cl 3.1.2 Nền CH 3 COONa (Trang 29)
Bảng 5: ảnh hưởng của nền CH 3 COONH 4 - những điều kiện đo phổ tối ưu cho cu; pb; cd trên máy quang phổ hấp thụ nguyên tố kỹ thuật ngọn lửa
Bảng 5 ảnh hưởng của nền CH 3 COONH 4 (Trang 30)
Bảng 4: ảnh hưởng của nền CH 3 COONa - những điều kiện đo phổ tối ưu cho cu; pb; cd trên máy quang phổ hấp thụ nguyên tố kỹ thuật ngọn lửa
Bảng 4 ảnh hưởng của nền CH 3 COONa (Trang 30)
Bảng 6: ảnh hưởng các loại axit - những điều kiện đo phổ tối ưu cho cu; pb; cd trên máy quang phổ hấp thụ nguyên tố kỹ thuật ngọn lửa
Bảng 6 ảnh hưởng các loại axit (Trang 32)
Bảng 7: ảnh hưởng của nhóm kim loại kiềm 3.3.1.2 ảnh hưởng nhóm kim koại kiềm thổ - những điều kiện đo phổ tối ưu cho cu; pb; cd trên máy quang phổ hấp thụ nguyên tố kỹ thuật ngọn lửa
Bảng 7 ảnh hưởng của nhóm kim loại kiềm 3.3.1.2 ảnh hưởng nhóm kim koại kiềm thổ (Trang 33)
Bảng 8: ảnh hưởng của nhóm kim loại kiềm thổ 3.3.1.3 ảnh hưởng kim loại nặng nhóm II - những điều kiện đo phổ tối ưu cho cu; pb; cd trên máy quang phổ hấp thụ nguyên tố kỹ thuật ngọn lửa
Bảng 8 ảnh hưởng của nhóm kim loại kiềm thổ 3.3.1.3 ảnh hưởng kim loại nặng nhóm II (Trang 33)
Bảng 9: ảnh hưởng kim loại nặng nhóm II 3.3.1.4 Ảnh hưởng kim loại nặng nhóm III - những điều kiện đo phổ tối ưu cho cu; pb; cd trên máy quang phổ hấp thụ nguyên tố kỹ thuật ngọn lửa
Bảng 9 ảnh hưởng kim loại nặng nhóm II 3.3.1.4 Ảnh hưởng kim loại nặng nhóm III (Trang 34)
Bảng 10: ảnh hưởng của kim loại nặng nhóm III - những điều kiện đo phổ tối ưu cho cu; pb; cd trên máy quang phổ hấp thụ nguyên tố kỹ thuật ngọn lửa
Bảng 10 ảnh hưởng của kim loại nặng nhóm III (Trang 34)
Bảng 11: ảnh hưởng của tổng cation - những điều kiện đo phổ tối ưu cho cu; pb; cd trên máy quang phổ hấp thụ nguyên tố kỹ thuật ngọn lửa
Bảng 11 ảnh hưởng của tổng cation (Trang 35)
Bảng 12: ảnh hưởng của ion SO 4 2 - những điều kiện đo phổ tối ưu cho cu; pb; cd trên máy quang phổ hấp thụ nguyên tố kỹ thuật ngọn lửa
Bảng 12 ảnh hưởng của ion SO 4 2 (Trang 36)
Bảng 14: ảnh hưởng của tổng anion - những điều kiện đo phổ tối ưu cho cu; pb; cd trên máy quang phổ hấp thụ nguyên tố kỹ thuật ngọn lửa
Bảng 14 ảnh hưởng của tổng anion (Trang 37)
Bảng 15: ảnh hưởng của tổng ion - những điều kiện đo phổ tối ưu cho cu; pb; cd trên máy quang phổ hấp thụ nguyên tố kỹ thuật ngọn lửa
Bảng 15 ảnh hưởng của tổng ion (Trang 38)
Bảng 17: khoảng tuyến tính của Pb - những điều kiện đo phổ tối ưu cho cu; pb; cd trên máy quang phổ hấp thụ nguyên tố kỹ thuật ngọn lửa
Bảng 17 khoảng tuyến tính của Pb (Trang 39)

TỪ KHÓA LIÊN QUAN

TRÍCH ĐOẠN

TÀI LIỆU CÙNG NGƯỜI DÙNG

TÀI LIỆU LIÊN QUAN

🧩 Sản phẩm bạn có thể quan tâm

w