xác định lượng vết thủy ngân bằng phương pháp chiết pha rắn - quang học

Các phương pháp xác định thủy ngân Để xác định thủy ngân với hàm lượng khác nhau có rất nhiều phương pháp, trong các đối tượng mẫu khác nhau như: phương pháp phân tích trọng lượng và ph

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN

-

PHÙNG THỊ THU HUYỀN

XÁC ĐỊNH LƯỢNG VẾT THỦY NGÂN BẰNG PHƯƠNG PHÁP

CHIẾT PHA RẮN – QUANG HỌC

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC

Hà Nội - 2012

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN

-

PHÙNG THỊ THU HUYỀN

XÁC ĐỊNH LƯỢNG VẾT THỦY NGÂN BẰNG PHƯƠNG PHÁP

CHIẾT PHA RẮN – QUANG HỌC

Chuyên ngành: Hóa phân tích

MỤC LỤC

LỜI CẢM ƠN

MỤC LỤC

DANH MỤC BẢNG BIỂU

DANH MỤC HÌNH

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT CỦA LUẬN VĂN

MỞ ĐẦU 1

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 2

1.1 Giới thiệu chung về nguyên tố thủy ngân 2

1.2 Độc tính của thủy ngân 2

1.3 Các phương pháp xác định thủy ngân 4

1.3.1 Các phương pháp phân tích hóa học 4

1.3.2 Các phương pháp phân tích điện hóa 5

1.3.3 Phương pháp quang học 7

1.3.4 Phương pháp sắc ký 12

1.3.5 Các phương pháp khác 14

1.4 Các phương pháp tách và làm giàu lượng vết thủy ngân 16

1.4.1 Kỹ thuật chiết lỏng – lỏng 16

1.4.2 Kỹ thuật làm sử dụng bẫy vàng 16

1.4.3 Kỹ thuật chiết pha rắn 17

CHƯƠNG 2: THỰC NGHIỆM 23

2.1 Nội dung, đối tượng và phương pháp nghiên cứu 23

2.2 Hóa chất, thiết bị và dụng cụ thí nghiệm 23

2.2.1 Hóa chất 23

2.2.2 Thiết bị 25

2.2.3 Dụng cụ 25

2.3 Chuẩn bị vật liệu hấp phụ 26

2.3.1 Giới thiệu thành phần, tính chất của vật liệu vỏ trấu dùng chế tạo pha tĩnh 26

2.3.2 Chuẩn bị nguyên vật liệu 26

2.3.3 Biến tính vỏ trấu bằng EDTAD 27

CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 28

3.1 Khảo sát các điều kiện đo quang xác định Hg(II) 28

3.1.1 Khảo sát phổ hấp thụ của phức Hg(II)-đithizon trong môi trường các chất hoạt động bề mặt khác nhau 28

3.1.2 Khảo sát ảnh hưởng của thời gian đến sự tạo phức 30

3.1.3 Khảo sát ảnh hưởng của nồng độ chất hoạt động bề mặt 30

3.1.4 Khảo sát ảnh hưởng của loại axit và nồng độ axit 31

3.1.5 Khảo sát ảnh hưởng của nồng độ thuốc thử đithizon 33

3.1.6 Khảo sát sự phụ thuộc của độ hấp thụ quang A vào nồng độ Hg(II) 35

3.1.7 Giới hạn phát hiện và giới hạn định lượng 37

3.1.8 Độ lặp lại của phép đo 39

3.2 Nghiên cứu ảnh hưởng của các ion kim loại đến sự tạo phức 39

3.2.1 Ảnh hưởng của các ion kim loại đến phép xác định Hg(II) 39

3.2.2 Ảnh hưởng của EDTA 41

3.2.3 Loại trừ ảnh hưởng của ion kim loại 42

3.3 Nghiên cứu khả năng làm giàu Hg(II) 44

3.3.1 Xác định hình dạng và nhóm chức của vật liệu 44

3.3.2 Ứng dụng vật liệu hấp phụ để tách, làm giàu và xác định lượng vết Hg(II) 47

3.4 Phân tích mẫu thực 65

KẾT LUẬN 69

TÀI LIỆU THAM KHẢO 71

DANH MỤC HÌNH

Hình 1.1: 4 giai đoạn quá trình chiết pha rắn 18

Hình 1.2: Bộ dụng cụ chiết pha rắn 18

Hình 1.3: Cơ chế chiết pha rắn dạng pha ngược 19

Hình 1.4: Cơ chế chiết pha rắn dạng pha thường 20

Hình 1.5: Cơ chế hấp thu dạng trao đổi anion 20

Hình 1.6: Cơ chế chiết theo dạng hỗn hợp (trao đổi ion và pha ngược) 21

Hình 3.1: Phổ hấp thụ của phức màu Hg(II)- đithizon trong môi trường SDS 28

Hình 3.2: Phổ hấp thụ của phức Hg2+ - đithizon trong môi trường chất hoạt động bề mặt Tween-80 và CTAB 29

Hình 3.3: Khảo sát độ bền của phức theo thời gian 30

Hình 3.4: ảnh hưởng của nồng độ SDS đến độ hấp thụ quang 31

Hình 3.5: Ảnh hưởng của nồng độ axit đến độ hấp thụ quang 33

Hình 3.6: Ảnh hưởng của nồng độ đithizon đến độ hấp thụ quang của phức 34

Hình 3.7: Ảnh hưởng của nồng độ thủy ngân đến độ hấp thụ quang 35

Hình 3.8: Đường chuẩn xác định Hg2+ 36

Hình 3.9: Phổ hồng ngoại của vỏ trấu chưa biến tính 44

Hình 3.10: Phổ hồng ngoại của vỏ trấu đã biến tính 45

Hình 3.11: Ảnh chụp bề mặt vỏ trấu trước khi biến tính 46

Hình 3.12: Bề mặt vật liệu sau khi biến tính 47

Hình 3.13: Ảnh hưởng giá trị pH trong dung dịch đến sự hấp phụ của Hg(II) lên vật liệu 49

Hình 3.14: Ảnh hưởng của thời gian đến khả năng hấp phụ 50

Hình 3.15: Ảnh hưởng nồng độ Hg(II) ban đầu đến dung lượng hấp phụ 52

Hình 3.16: Đường hấp phụ đẳng nhiệt Langmuir đối với vật liệu ERH 53

Hình 3.17: Đường hấp phụ đẳng nhiệt Langmuir đối với vật liệu NRH 53

Hình 3.18: Ảnh hưởng tốc độ giải hấp đến hiệu suất thu hồi của vật liệu 56

Hình 3.19: Ảnh hưởng tốc độ nạp mẫu đến hiệu suất thu hồi của vật liệu 58

Hình 3.20: Ảnh hưởng thể tích axit rửa giải đến hiệu suất thu hồi vật liệu 59

Hình 3.21: Sự phụ thuộc hiệu suất thu hồi vào thể tích mẫu phân tích 63

DANH MỤC BẢNG BIỂU

Bảng 1.1: Điều kiện làm việc bằng phương pháp sắc ký khí khi phân tích thủy ngân

12

Bảng 1.2: Điều kiện làm việc theo phương pháp sắc ký lỏng hiệu năng cao 13

Bảng 3.1: Ảnh hưởng của nồng độ SDS đến độ hấp thụ quang 31

Bảng 3.2: Ảnh hưởng của loại axit tới độ hấp thụ quang 32

Bảng 3.3: Ảnh hưởng của nồng độ axit đến độ hấp thụ quang 32

Bảng 3.4: Ảnh hưởng của nồng độ thuốc thử đến độ hấp thụ quang 34

Bảng 3.5: Ảnh hưởng của nồng độ thủy ngân đến độ hấp thụ quang 35

Bảng 3.6: Giá trị hệ số b’i 37

Bảng 3.7: Các đại lượng thống kê 37

Bảng 3.8: Kết quả đo độ hấp thụ quang của 20 mẫu trắng 38

Bảng 3.9: Kết quả đo độ hấp thụ quang của các mẫu 39

Bảng 3.10: Nồng độ thủy ngân nội suy từ đường chuẩn 39

Bảng 3.11: Ảnh hưởng của các ion kim loại đến phép xác định Hg(II) 39

Bảng 3.12: Ảnh hưởng của EDTA đến độ hấp thụ quang 42

Bảng 3.13: Kết quả loại trừ ảnh hưởng của các ion kim loại bằng EDTA 43

Bảng 3.14: Ảnh hưởng của pH đến sự hấp phụ của ion Hg(II) lên vật liệu 48

Bảng 3.15: Ảnh hưởng thời gian đến khả năng hấp phụ Hg(II) 50

Bảng 3.16: Ảnh hưởng nồng độ Hg(II) ban đầu đến khả năng hấp phụ 51

Bảng 3.17: Dung lượng hấp phụ Hg(II) ở điều kiện động 55

Bảng 3.18: Khảo sát nồng độ dung dịch rửa giải đến hiệu suất thu hồi của vật liệu 55 Bảng 3.19: Ảnh hưởng tốc độ giải hấp đến hiệu suất thu hồi của vật liệu 56

Bảng 3.20: Ảnh hưởng tốc độ nạp mẫu đến hiệu suất thu hồi của vật liệu 57

Bảng 3.21: Ảnh hưởng thể tích axit rửa giải đến hiệu suất thu hồi của vật liệu 59

Bảng 3.22: Ảnh hưởng của các ion kim loại kiềm, kiềm thổ đến hiệu suất thu hồi 60 Bảng 3.23: Ảnh hưởng của các ion kim nặng đến hiệu suất thu hồi 61

Bảng 3.24: Thành phần mẫu giả 62

Bảng 3.25: Sự phụ thuộc hiệu suất thu hồi vào thể tích mẫu 62

Bảng 3.26: Ảnh hưởng số lần sử dụng đến khả năng hấp phụ Hg(II) 63

Bảng 3.27: Kết quả phân tích mẫu giả tự tạo 64

Bảng 3.28: Kết quả phân tích bằng UV-VIS 65

Bảng 3.29: Kết quả phân tích bằng CV-AAS 66

Bảng 3.30: So sánh hai phương pháp phân tích 67

Bảng 3.31: Kết quả phân tích mẫu thực 68

Bảng 3.32: Giá trị giới hạn hàm lượng thủy ngân trong nước mặt theo TCVN 68

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT CỦA LUẬN VĂN

Spectrophotometry

Phương pháp quang phổ hấp

thụ nguyên tử CTAB Cetyl trimetylammonium bromua Cetyl trimêtylamôni brômua

CV-AAS Cold Vapour - Atomic Absorption

Spectrometry

Phương pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử hóa hơi lạnh EDTA Ethylenediaminetetraacetic Etylenđiamin tetraaxetic axit

EDTAD Ethylenediaminetetraacetic

dianhydride

Etylenđiamin tetraaxetic

đianhiđrit

HPLC High performance liquid

chromatography Sắc ký lỏng hiệu năng cao

ICP-MS Inductively Coupled Plasma-Mass

Spectrometry

Phương pháp khối phổ plasma

cảm ứng

SPE Solid Phase Extraction Phương pháp chiết pha rắn

MỞ ĐẦU

Nước là nguồn tài nguyên thiên nhiên quý giá, là yếu tố không thể thiếu cho

sự sống, ở đâu có nước ở đó có sự sống Tuy nhiên, cùng với sự phát triển của xã hội, quá trình đô thị hóa, công nghiệp hóa, và thâm canh nông nghiệp ngày càng phát triển đã có nhiều ảnh hưởng xấu đến nguồn tài nguyên này Nhiều nơi, các nguồn nước bề mặt, thậm chí cả nguồn nước ngầm đã bị ô nhiễm nghiêm trọng, gây ảnh hưởng xấu tới chất lượng của nước, và ảnh hưởng đến sức khỏe của con người

và động vật, làm giảm năng suất và chất lượng cây trồng Một trong những chất gây

ô nhiễm là các kim loại nặng (Hg, Pb, Cd, As…) khi ở nồng độ cao chúng là những chất độc mạnh gây ra tác hại xấu đối với con người đặc biệt là Hg Khi bị nhiễm độc thủy ngân sẽ gây ra các tổn thương cho não bộ và gây tử vong Ngoài ra, nó có thể gây ra rủi cho và khuyết tật đối với thai nhi

Do vậy, xác định lượng vết thủy ngân trong nước là một trong những vấn đề thời sự của hóa học phân tích, nhằm đáp ứng nhu cầu phát triển kinh tế, khoa học kỹ thuật và bảo vệ môi trường Tuy nhiên, hàm lượng thủy ngân trong nước là rất nhỏ,

vì vậy để phân tích được thì trước hết ta cần phải làm giàu

Xuất phát từ những mục tiêu trên chúng tôi đã chọn đề tài: “Xác định lượng vết thủy ngân bằng phương pháp chiết pha rắn – quang học’’

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 1.1 Giới thiệu chung về nguyên tố thủy ngân

Thủy ngân được ký hiệu là Hg, có tên La tinh là Hydragyrum, và tên Hy Lạp Hydrargyros là tổ hợp của 2 từ “nước” và “bạc” – vì nó lỏng giống nước, và có ánh kim giống như bạc Trong ngôn ngữ Châu Âu, nguyên tố này được đặt tên là Mercury, lấy theo tên của thần Mercury của người La Mã

Thủy ngân là nguyên tố thuộc nhóm IIB, có số thứ tự nguyên tử là 80 trong bảng hệ thống tuần hoàn Cấu hình electron nguyên tử:

Hg: [Xe]4f145d106s2Thủy ngân là một nguyên tố hiếm trong vỏ trái đất, thủy ngân trong thiên nhiên chỉ chiếm 7.10-7% tổng số nguyên tử trong vỏ trái đất Khoáng vật chính chứa thủy ngân là quặng cinnabarit (HgS), ngoài ra còn có trong các khoáng chất khác

Thủy ngân được sử dụng chủ yếu trong sản xuất các hóa chất, trong kỹ thuật điện và điện tử Nó cũng được sử dụng trong một số nhiệt kế

Thủy ngân được điều chế bằng cách đun nóng tinh quặng cinnabarit trong dòng không khí ở 700-800o

C hoặc đun nóng tinh quặng với vôi sống hay mạt sắt ở 600-700oC

HgS + O2 → Hg + SO24HgS + 4CaO → Hg + CaSO4 + 3CaS

HgS + Fe → Hg + FeS Hơi thủy ngân được ngưng tụ trong thiết bị sinh hàn làm bằng thép không rỉ Người ta tinh chế thủy ngân kim loại bằng cách rửa với dung dịch HNO3 10% rồi

chưng cất phân đoạn ở trong chân không [5]

1.2 Độc tính của thủy ngân

Khi xâm nhập vào cơ thể thuỷ ngân có thể liên kết với những phân tử tạo nên

tế bào sống (axít nucleic, protein ) làm biến đổi cấu trúc của chúng và làm ức chế hoạt tính sinh học của chúng Sự nhiễm độc thuỷ ngân gây nên những thương tổn trung tâm thần kinh tạo nên sự run rẩy, sự khó khăn trong cách diễn đạt và nặng hơn nữa có thể gây chết người

Sự biến đổi độc tính của thuỷ ngân theo dạng tồn tại

- Thuỷ ngân dưới dạng lỏng (Hgo): Dạng này ít độc vì nó được hấp phụ rất ít Dạng này nếu có vào trong cơ thể qua đường ăn uống chẳng hạn sẽ được thải ra gần như hoàn toàn (hơn 99%) qua đường tiêu hoá (muối, nước tiểu) Để chứng minh cho điều này, một nhà nghiên cứu của trung tâm phòng và điều trị nhiễm độc ở Vienne đã làm thí nghiệm với chính cơ thể của mình bằng cách nuốt 100g thuỷ ngân kim loại, kết quả là thuỷ ngân vào trong dạ dày, rồi ruột, sau đó được thải ra ngoài Hàm lượng thuỷ ngân trong nước tiểu đã lên tới 80mg/lít sau hai tháng sau

đó giảm dần đến hết

- Thuỷ ngân kim loại dưới dạng hơi (Hgo): Dưới tác dụng của nhiệt thuỷ ngân chuyển thành dạng hơi Nó có thể xâm nhập vào phổi qua đường hô hấp rồi vào máu Thủy ngân vì vậy sẽ được chuyển đến các phần khác của cơ thể, đặc biệt

là đến não Khi hơi thuỷ ngân có nguồn gốc hỗn hống, một phần sẽ được hoà tan bởi nước bọt và vào trong dạ dày

- Thuỷ ngân dưới dạng ion có thể xâm nhập vào cơ thể qua đường nước bọt hoặc da Dạng này vào cơ thể sẽ tập trung chủ yếu trong gan và thận

- Thuỷ ngân hữu cơ đã được hấp thụ và được đồng hoá bởi cơ thể sống sẽ tồn tại trong đó và có thể xâm nhập tiếp vào những cá thể khác (Ví dụ thuỷ ngân được hấp thụ bởi cá, tôm và cua có thể xâm nhập tiếp vào cơ thể người khi chúng ta ăn các loại trên) Dạng thủy ngân này rất độc Thảm kịch xảy ra cho người dân ở Minamata là do metyl thuỷ ngân có trong cá, sò và ốc

Độc tính này sẽ càng tăng nếu có hiện tượng “tích luỹ sinh học” hay

“khuyếch đại sinh học” Sự “tích luỹ sinh học” là quá trình đồng hoá và “cô đọng” những kim loại nặng trong cơ thể Quá trình này diễn ra gồm hai giai đoạn : Sự

“tích luỹ sinh học” bắt đầu bởi cá thể (thuỷ ngân hoà tan có được bài tiết ra rất ít và được đồng hoá bởi động vật, cá, ) sau đó được tiếp tục nhờ sự truyền giữa các cá thể, do sự “cô lại” liên tục (động vật ăn cỏ, động vật ăn cá, ) Do đó nồng độ dần dần tăng lên Hiện tượng “tích luỹ sinh học” này rất nguy hiểm, nhất là với metyl

thuỷ ngân vì xuất phát từ môi trường lúc đầu ít ô nhiễm (nồng độ metyl thuỷ ngân thấp), nồng độ đó có thể tăng lên đến hàng nghìn lần và trở thành rất độc

1.3 Các phương pháp xác định thủy ngân

Để xác định thủy ngân với hàm lượng khác nhau có rất nhiều phương pháp, trong các đối tượng mẫu khác nhau như: phương pháp phân tích trọng lượng và phân tích thể tích dùng để xác định thủy ngân với hàm lượng lớn, các phương pháp điện hóa và các phương pháp quang được dùng để xác định lượng vết thủy ngân Ngoài ra còn có các phương pháp như sắc ký khí, sắc ký lỏng… cũng được sử dụng nhằm làm tăng độ nhạy của phép phân tích Chúng tôi xin giới thiệu một số phương pháp xác định thủy ngân như sau:

1.3.1 Các phương pháp phân tích hóa học

* Phương pháp chuẩn độ:

Phương pháp này dùng để xác định hàm lượng lớn, thường lớn hơn 0,05%, tức là mức độ miligam Trang thiết bị và dụng cụ cho phương pháp này đơn giản và không đắt tiền Phương pháp thể tích thông dụng nhất để xác định thủy ngân là phương pháp chuẩn độ complexon Tuy nhiên chỉ có thể xác định complexon thủy ngân hóa trị II vì những ion Hg22+ bị lưỡng phân khi có mặt EDTA đến Hg(II) và Hg(0) Những phương pháp đầu tiên được công bố là những phương pháp gián tiếp được thực hiện bằng cách chuẩn độ ngược hoặc bằng phương pháp thế MgY2- ở pH

=10, khi đó thủy ngân (II) sẽ đẩy Mg2+ ra khỏi phức chất MgY2- một cách định lượng, sau đó chuẩn độ Mg2+

bằng EDTA với chỉ thị ETOO ta sẽ xác định được thủy ngân [6]

Ngoài ra có thể sử dụng hệ CuY-PAN trong môi trường axit axetic để chuẩn

độ trực tiếp thủy ngân Trước tiên ta phải điều chế hệ CuY-PAN để làm chỉ thị cho quá trình chuẩn độ Sau đó khi có mặt thủy ngân sẽ hình thành HgY2- một cách định lượng, dung dịch có màu xanh tím của CuY-PAN, dùng EDTA để chuẩn độ lượng

Cu2+ bị Hg2+ đẩy ra, từ đó xác định được hàm lượng thủy ngân (II) [8]

Một cách đơn giản để xác định thủy ngân là ta chuẩn độ trực tiếp trong môi trường pH = 5 (đệm urotropin), với chỉ thị xylenol da cam, tại điểm tương đương dung dịch sẽ chuyển từ màu đỏ nho sang vàng sáng:

Hg2+ + H2Y2- → HgY2- + 2 H+HgInd + H2Y2- → HgY2- + HInd

1.3.2 Các phương pháp phân tích điện hóa

1.3.2.1 Phương pháp chuẩn độ điện thế

Xác định thủy ngân bằng phương pháp chuẩn độ điện thế người ta thường dùng hai loại điện cực chọn lọc ion đối với thủy ngân như sau:

Loại 1: Gồm Clophan-dithizone-bột graphit với tỉ lệ 0,3:0,2:0,35

Loại 2: Gồm Clophan-HgDz-bột graphit với tỉ lệ 0,24:0,5:0,3

Điện cực loại 1 thường đo ở môi trường axit, khi dùng điện cực này vẫn có một số ion gây ảnh hưởng như Pb2+, Au+ nhưng trong môi trường axit cao các ion này đều trơ với dithizone do đó điện cực này vẫn còn tính chọn lọc đối với Hg2+ Bằng phương pháp chuẩn độ điện thế người ta dùng chất chuẩn là I- và điện cực chọn lọc I- để xác định điểm tương đương Trong phương pháp này người ta đã nghiên cứu độ thủy phân ở ba mức: 185; 5→1000; 2,5→100µg Hg trong 25ml, dung dịch phân tích ở mức 2 dùng dung dịch KI 0,002M Ở mức 3 dùng dung dịch

KI 0,0001M, thời gian chuẩn là 10 phút, giới hạn phát hiện là 0,04 µg/ml Hg2+ [4]

Tác giả Rakesh Kumar Mahaja và cộng sự [25] đã chế tạo thành công điện cực chọn lọc ion Hg2+ dựa trên sự phân tán chất mang ion (ionophore) là p-tert-Butyl Calix crown có chứa các phần imine trong màng PVC Điện cức này có độ đáp ứng nhanh (khoảng 20s) với nồng độ Hg2+ trong khoảng [5.10-5 M; 10-1 M] với

độ dốc Nerst tương ứng là 27,3 mV/10 đơn vị nồng độ Giới hạn phát hiện của điện cực là 2,24.10-5 M trong khoảng pH làm việc từ 1,3 ÷4,0 Độ chọn lọc của điện cực được kiểm tra cho thấy các ion kim loại kiềm và ion kim loại kiềm thổ ít gây ảnh hưởng đến phép đo Các ion kim loại nặng có tương tác ảnh hưởng đáng kể nhất là ion Ag+ Điện cực này đã được ứng dụng để xác định điểm cuối của quá trình chuẩn

độ Hg2+

bằng iotdua và đicromat cho kết quả tốt

1.3.2.2 Phương pháp von-ampe hòa tan

* Nguyên tắc của phương pháp von-ampe hòa tan [3] :

Để tiến hành phân tích bằng phương pháp von-ampe hòa tan, người ta dùng

bộ thiết bị gồm một máy cực phổ tự ghi và một bình điện phân cho hệ 3 điện cực

- Khi điện phân làm giàu chọn thế điện phân thích hợp và giữ không đổi trong suốt quá trình điện phân Dung dịch phân tích được khuấy trong suốt quá trình điện phân Thời gian điện phân được chọn tùy thuộc vào nồng độ chất cần xác định trong dung dịch phân tích và kích thước của cực làm việc

- Sau khi điện phân thường ngừng khuấy dung dịch hoặc ngừng quay cực Nếu dùng cực giọt thủy ngân tĩnh hoặc cực màng thủy ngân điều chế tại chỗ trên bề mặt cực đĩa thì cần có “thời gian nghỉ” tức là để yên hệ thống trong một khoảng thời gian ngắn để lượng kim loại phân bố đều trong hỗn hống trên toàn cực

- Sau đó tiến hành hòa tan kết tủa làm giàu trên cực bằng cách phân cực ngược và ghi đường von-ampe hòa tan

Tác giả Trịnh Xuân Giản cùng cộng sự [2] đã nghiên cứu và đưa ra quy trình xác định lượng vết thủy ngân trong mẫu nước ( nước tự nhiên và nước thải) bằng phương pháp von-ampe hòa tan dưới dạng phức với SCN- trên điện cực làm việc than thủy tinh ở điều kiện: pH dung dịch 6-7, nồng độ SCN- 0,5M, điện phân làm giàu thủy ngân trên điện cực ở -0,6V (SCE), trong thời gian điện phân dung dịch luôn được khuấy ở tốc độ không đổi Ghi đường cong von-ampe hòa tan trong khoảng -0,6V đến +0,2V Thế ghi Ep của đường cong von-ampe hòa tan là -0,1V

Các tác giả Fausun Okc, Hasan Ertasa, F.Nil Erta [12] đã đề xuất phương pháp mới để xác định hàm lượng vết của thủy ngân bằng cách sử dụng điện cực vàng Mẫu muối đóng vai trò nền có lượng rất nhỏ thủy ngân cũng như một lượng lớn ion Cl- gây ra sự nhiễu trong quá trình hòa tan khi vàng được sử dụng là điện cực trong phương pháp von-ampe Hàm lượng cao của Cl- gây ra sự nhiễu có thể được loại trừ bằng cách giảm nồng độ của nó xuống 3.10-3M Các ion Hg2+

trong dung dịch muối được làm giàu ở thế 0,2V trong 60s, các chất điện giải là dung dịch HClO4 0,1M, đạt giới hạn phát hiện là 0,17ng/ml với RSD = 1,2% Hiệu suất thu

hồi là 94% Độ đúng của phương pháp có thể so với phương pháp phổ huỳnh quang nguyên tử (AFS)

1.3.3 Phương pháp quang học

Có rất nhiều phương pháp quang để xác định hàm lượng thủy ngân như: phương pháp sắc ký khối phổ cảm ứng cao tần (ICP-MS), phương pháp phổ hấp thụ nguyên tử (AAS), phương pháp huỳnh quang nguyên tử, phương pháp phổ hấp thụ phân tử,… Các phương pháp này đều có độ chính xác cao Tuy nhiên trong phạm vi khóa luận này, chúng tôi chỉ đề cập đến hai phương pháp là CV - AAS và UV-Vis

1.3.3.1 Phương pháp phổ hấp thụ nguyên tử

Để xác định thủy ngân người ta thường dùng phương pháp đo phổ hấp thụ nguyên tử với kỹ thuật hóa hơi lạnh (CV-AAS) Đây là phương pháp thông dụng nhất trong việc xác định hàm lượng của thủy ngân Phương pháp này dựa trên sự xác định phổ hấp thụ của đám hơi Hg (vì Hg là kim loại có áp suất hơi cao tại nhiệt

độ thấp và có thể định lượng dễ dàng không phải gặp bất cứ khó khăn nào) Để đưa các ion Hg2+ về dạng Hgo, các chất khử có thể sử dụng là Sn2+, NaBH4 hay Cr(II) Cách loại trừ ảnh hưởng của các chất hữu cơ là rất quan trọng vì việc phân hủy không thể hoàn toàn cho dù có sử dụng các axit mạnh Có hai cách để loại bỏ sự ảnh hưởng này: hoặc là dùng hỗn hống Au để làm sạch Hg hoặc có thể sử dụng các phương pháp quang học

Các tác giả trong [14] đã xác định hàm lượng thủy ngân trong máu của những sinh viên nha khoa và các cán bộ y tế có và không tiếp xúc với hỗn hống thủy ngân Sử dụng HNO3, HClO4 làm chất oxi hóa mẫu, tác nhân khử là SnCl2, các tác giả đã đưa ra khoảng tuyến tính từ 5-40 μg/l, hệ số tương quan luôn lớn hơn 0,99 Giới hạn phát hiện và giới hạn định lượng tương ứng là 1,74 và 4,03 μg/l

Để xác định hàm lượng thủy ngân trong mẫu nước, người ta thường kết hợp với các phương pháp làm giàu, do hàm lượng thủy ngân nhỏ hơn so với giới hạn định lượng Phương pháp chiết pha rắn là phương pháp làm giàu được đánh giá cao

và sử dụng rộng rãi hiện nay Các tác giả Ali Mohammad, Haji Shabani, Navid

Nasirizdel [10] đã sử dụng cột chiết pha rắn với vật liệu nhồi là tinh thể naphthalene được tẩm Dithizone làm giàu lượng vết thủy ngân sau đó xác định bằng phép đo CV-AAS Kết quả có thể định lượng thủy ngân cỡ hàm lượng 0,014 ppb với hệ số làm giàu 200

Bằng phương pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử hệ CV-AAS, tác giả L Aduna de Paz và cộng sự [16] đã sử dụng SnCl2 2% trong HCl 3% làm chất khử để phân tích tổng thủy ngân trong thịt cá nhám sau khi phá mẫu trong lò vi sóng, với giới hạn phát hiện là 7,7ng/g

1.3.3.2 Phương pháp phổ hấp thụ phân tử UV-VIS (phương pháp trắc quang)

Phân tích trắc quang là phương pháp được sử dụng phổ biến nhất trong các phương pháp phân tích hóa lý Phương pháp này giúp định lượng nhanh chóng với

độ nhạy và độ chính xác khá cao, đồng thời là một phương pháp đơn giản, thông dụng

Phương pháp trắc quang đã được ứng dụng để xác định Hg2+

bằng phép đo quang với thuốc thử PAR khi có mặt SCN- và dung dịch đệm borac (pH = 9) ở bước sóng 505 nm và thu được kết quả là hàm lượng thủy ngân trong mẫu nước thải chưa qua xử lý là 15,7 μg/l [7]

Các tác giả Weizhu Yang, Qun Hu, Jing Ma, Liming Wang, Guangyu Yang

và Gang Xie [34] đã dùng thuốc thử 5-(p-aminobenzyllidene)-thiorhodanine (ABTR) tạo phức với thủy ngân sau đó đem làm giàu bằng phương pháp chiết pha rắn với sự hấp phụ của phức trên cột C18 Rửa giải với dimetyl formamide (DNF)

Đo độ hấp thụ quang của dung dịch rửa giải bằng phương pháp phổ hấp thụ phân tử tại bước sóng 545nm Kết quả cho thấy phương pháp trên có độ nhạy cao: 0,02ng/ml, giới hạn phát hiện tới 3μg/l

Tác giả Surkumar Chatterjee và cộng sự [31] đã đưa ra quy trình phân tích thủy ngân trong không khí, đất, nước và thuốc diệt nấm bằng phương pháp phổ hấp thụ phân tử UV-Vis khi cho thủy ngân tạo phức với thuốc thử o-carboxyphenyl diazoamino p-azobenzen Trong quy trình này, phản ứng của thủy ngân với thuốc thử trên xảy ra tốt ở pH 11,3 ÷ 11,8 và phức tạo thành có màu tím sẫm, bền mầu ở

nhiệt độ phòng trong 24h, đo ở bước sóng 540 nm Hệ số hấp thụ mol là 2,22.105mol-1.l.cm-1 Phép đo tuyến tính trong khoảng 0,08 ÷ 0,8 ppm Độ lệch chuẩn và độ lệch chuẩn tương đối của phép đo tương ứng là 0,0097 và 2,23%

1.3.3.3 Phương pháp trắc quang trong môi trường chất hoạt động bề mặt (Mixen)

Một trong các phương pháp làm tăng độ nhạy của phép đo quang là chiết trắc quang sử dụng các dung môi hữu cơ Phương pháp này cho phép xác định các ion kim loại mà phức chất của nó với các phối tử hữu cơ kém tan trong nước Tuy nhiên việc sử dụng dung môi tốn kém, gây độc hại cho người tiến hành thí nghiệm và môi trường, thao tác phức tạp Để khắc phục những nhược điểm đó, người ta đã đưa ra hướng nghiên cứu mới là sử dụng phương pháp trắc quang trong môi trường mixen

Mixen là chất hoạt động bề mặt , là tập hợp các phân tử (cỡ 100 – 1000 phân tử) được sắp xếp trật tự Nó có cấu tạo gồm hai phần: phần phân cực thường là các nhóm chức có momen lưỡng cực lớn như nhóm -COOH, -OH, -NH2, -SH, -CN, -

NO2, -NCS, -CHO, -HSO3 và phần không phân cực là gốc hidrocacbon mạch thẳng hoặc vòng Chất hoạt động bề mặt được dùng làm giảm sức căng bề mặt của một chất lỏng bằng cách làm giảm sức căng bề mặt tại bề mặt tiếp xúc của hai chất lỏng Nếu có nhiều hơn hai chất lỏng không hòa tan thì chất hoạt động bề mặt làm tăng diện tích tiếp xúc giữa hai chất lỏng đó Khi hòa tan chất hoạt động bề mặt vào trong một chất lỏng thì các phân tử của chất hoạt động bề mặt có xu hướng tạo đám (mixen), nồng độ mà tại đó các phân tử bắt đầu tạo đám được gọi là nồng độ tạo đám tới hạn Nếu chất lỏng là nước thì các phân tử sẽ chụm phần không phân cực lại với nhau, quay đầu phân cực ra ngoài tạo mixen ưa nước Nếu chất lỏng là dung môi không phân cực thì các phân tử sẽ chụm phần phân cực lại với nhau và quay đầu không phân cực ra tạo mixen kị nước

Chất hoạt động bề mặt có thể được phân làm 3 loại xét theo tính chất điện của đầu phân cực của phân tử chất hoạt động bề mặt:

- Chất hoạt động bề mặt anion: mang điện tích âm, thường là muối của các axit béo Ví dụ: natri dodecyl sunfat (SDS)

- Chất hoạt động bề mặt cation: mang điện tích dương, ví dụ: cetyltrimetyl ammonium bromua (CTAB)

- Chất hoạt động bề mặt trung tính, ví dụ: Tween 80

Trong nhiều nghiên cứu đo quang có sử dụng chất hoạt động bề mặt, cho thấy rằng kim loại hình thành phức anion với thuốc thử hữu cơ thì việc sử dụng chất hoạt động bề mặt cation sẽ làm tăng hệ số hấp thụ mol (tăng ε), nếu hình thành phức cation thì sử dụng chất hoạt động bề mặt anion sẽ làm tăng hệ số hấp thụ mol (tăng ε) Còn chất hoạt động bề mặt trung tính sẽ làm tăng ε của cả phức âm và phức dương tùy từng trường hợp cụ thể

Tác giả T.V.Ramakrisna và các cộng sự đã sử dụng thuốc thử Rhodamine 6G

để xác định thủy ngân trong môi trường Triton-X100 Phức tạo thành gồm 3 cấu tử

Hg2+-Rhodamine 6G-Iot có màu hồng, λmax= 575 nm Phương pháp tiến hành trong môi trường axit cho hệ số hấp thụ mol trung bình ε = 7.104 l.mol-1.cm-1 [33]

Tác giả Moon-Sook Jeoung và Hee-Seon Choi đã dùng thuốc thử mercaptobenzothiazole (MBT) tạo phức với thủy ngân ở pH = 10 trong môi trường chất hoạt động bề mặt CTAB (cetyltrimethylammonium bromide) với CTAB 0,001% Xác định được khoảng tuyến tính thủy ngân là từ 10-7 ÷ 10-5 M, hệ số tương quan của đường chuẩn là R2 = 0,9985, giới hạn phát hiện là 3,1.10-8 M [20]

2-Tác giả M.Narsiruddin Khan và các cộng sự đã đưa ra một thuốc thử mới để xác định thủy ngân (II), đó là thuốc thử đỏ trung tính (NR) ở pH = 6,6 trong môi trường SDS Đo độ hấp thụ quang của phức ở λmax= 272 nm, các tác giả đã dựng được hai khoảng tuyến tính của thủy ngân là [0,1;1] (ppm) và [1;10] (ppm), đường chuẩn có hệ số tương quan R2 = 0,9959, hệ số hấp thụ mol trung bình là ε = 2,2.104l.mol-1.cm-1 [19]

Các tác giả Humaira Khan, M Jamaluddin Ahmed, and M Iqbal Bhanger đã dùng thuốc thử 1,5- Diphenylthiocabazone tạo phức với thủy ngân ở pH = 1, trong môi trường chất hoạt động bề mặt SDS Phức có λmax= 490 nm, hệ số hấp thụ mol

trung bình ε = 5,02.104 l.mol-1.cm-1 Khoảng tuyến tính của nồng độ thủy ngân từ 0,05-10 mg/l, hệ số tương quan đường chuẩn là R2 = 0,99 [13]

1.3.3.4 Phương pháp plasma cao tần cảm ứng – khối phổ [ICP-MS]

Kỹ thuật phân tích ICP-MS là một trong những kỹ thuật phân tích hiện đại

Kỹ thuật này được nghiên cứu và phát triển rất mạnh trong những năm gần đây Với nhiều ưu điểm vượt trội của nó, kỹ thuật này được ứng dụng rất rộng rãi trong phân tích rất nhiều đối tượng khác nhau đặc biệt là trong các lĩnh vực phân tích lượng vết

và siêu vết phục vụ nghiên cứu sản xuất vật liệu bán dẫn, vật liệu hạt nhân, nghiên cứu địa chất và môi trường…

Thế mạnh của phương pháp này là có thể phân tích đồng thời nhiều nguyên

tố, với thời gian phân tích nhanh, nhờ vào plasma là nguồn kích thích có nhiệt độ rất cao

Có thể nói, đối với thủy ngân, ICP-MS là phương pháp phân tích có giới hạn phát hiện rất nhỏ (<0,01 µg/l) Tuy nhiên, do tính bám dính mạnh của thủy ngân mà thời gian làm sạch hệ thống sau mỗi lần phân tích rất lâu, kể cả đối với nồng độ cỡ nhỏ 1-5 µg/l, thường mất từ 10-20 phút [2]

Các tác giả A.Krata, E.Bulska [9] đã phân tích mẫu bùn thải và đất bằng phương pháp ICP-MS sau khi phá mẫu trong lò vi sóng, với giới hạn phát hiện là 0,003µg/g, hệ số tương quan của đường chuẩn R=0,9990 trong dãy nồng độ từ 5 ÷ 20µg/l

Các tác giả David E Nixon, Mary F Burritt, Thomas P Moyer [11] đã sử dụng phương pháp ICP-MS để xác định thủy ngân trong mẫu tóc và nước tiểu Sử dụng vàng và đicromat trong môi trường axit HCl là các tác nhân làm sạch thủy ngân Chế độ bơm nhanh (2,5 ml/phút) được vận hành trong 20 s trước và sau mỗi chu trình phân tích –rửa Giới hạn phát hiện thủy ngân là 0,15 µg/L trong mẫu ban đầu trước khi pha loãng

Các tác giả Kalameqham R, Ash KO [15] đã sử dụng phương pháp ICP-MS

để phân tích tổng lượng Hg trong mẫu máu và nước tiểu, phương pháp có độ nhạy tốt, quy trình đơn giản Các mẫu được chuẩn bị bằng cách tạo kết tủa-chiết với 50%

về thể tích HCl chứa EDTA và cystein, được quay li tâm và lọc qua cột, dịch lọc được phân tích trực tiếp bằng máy ICP-MS Phương pháp này cho tín hiệu tuyến tính trong khoảng 2-200 µg/L với độ nhạy 0,2 µg/L Độ thu hồi của thủy ngân hữu

cơ và vô cơ trong mẫu máu từ 91,6 đến 110,2% Phương pháp này phù hợp để phân tích tổng lượng thủy ngân cả dạng vô cơ và hữu cơ trong máu và nước tiểu

Tác giả Ralph G.Smith [24] đã phân tích thủy ngân trong mẫu trầm tích và mẫu nước dựa trên ứng dụng của đồng vị và phương pháp ICP-MS Mẫu trầm tích được xác định trực tiếp bằng cách thêm chuẩn và phá mẫu 1 giờ trong axit Giới hạn phát hiện của quy trình là 2 ng/g khi phân tích 0,5 g mẫu Để xác định nồng độ thủy ngân trong mẫu nước tự nhiên đòi hỏi phải làm giàu mẫu Giới hạn phát hiện của quy trình là 0,2 ng/L khi phân tích mẫu 200 ml Độ chính xác của phương pháp được đánh giá sử dụng mẫu chuẩn nước sông (ORMS-1) của Hội đồng nghiên cứu quốc gia Canada với nồng độ chứng nhận 6,8±1,2 ng/L Các kết quả sử dụng kỹ thuật này cho giá trị 6,3±0,4 ng/L

1.3.4 Phương pháp sắc ký

1.3.4.1 Phương pháp sắc ký khí

Phương pháp sắc ký khí với detector bắt giữ điện tử (GC/ECD) là phương pháp thường được sử dụng để xác định dạng tồn tại của thủy ngân đặc biệt là các loại thủy ngân hữu cơ trong mẫu như metyl thủy ngân, dimetyl thủy ngân…

Các tác giả trong tài liệu [17] đã xác định hàm lượng metyl thủy ngân trong một số mẫu cá nước ngọt và nước biển bằng phương pháp sắc ký khí, với các điều kiện làm việc như sau:

Bảng 1.1: Điều kiện làm việc bằng phương pháp sắc ký khí khi phân tích thủy ngân

Cột tách

- Cột mao quản: DB – 5, chiều dài 30cm, đường kính trong 0,25mm, lớp phim mỏng 0,25cm (metyl phenyl cycloxan, tỷ

lệ 95% metyl-5% phenyl)

- Cột nhồi 5% DEGS-PS trên Supelcoport 100-200 mesh

Nhiệt độ detector 300 oC

Cũng với mục tiêu là xác định hàm lượng metyl thủy ngân trong nước tự nhiên, các tác giả trong [28] đã sử dụng phương pháp chưng cất lôi cuốn hơi nước

và đo tín hiệu bằng phép đo GC-AFS Trong đó, các tác giả đã sử dụng KCl, H2SO4, HCl làm chất cải biến nền, đồng thời thêm khoảng 1ml amoni pyrolidin dithiocarbamat (APDC) và khoảng 50ml mẫu nước, qua đó tăng hiệu suất thu hồi của phương pháp Với kỹ thuật này, thời gian phân tích mẫu nhanh hơn nhiều, có thể phân tích được 25 mẫu trong 8 giờ, khi so sánh với 5 mẫu/ngày bằng phương pháp chưng cất lôi cuốn nitơ Giới hạn phát hiện của phương pháp là 0,024 ng/l

Để làm giàu và xác định đồng thời hàm lượng etyl thủy ngân và metyl thủy ngân trong mẫu đất và trầm tích, Yong Cal và cộng [35] đã đưa ra quy trình chiết dung môi đối với hai hợp chất thủy ngân hữu cơ trên, sau đó mẫu được chuyển thành dẫn xuất bromua bằng cách thêm vào giai đoạn chiết cuối cùng một lượng KBr xác định, kết quả đo trên GC-AFS với cột tách DB-1, hiệu suất thu hồi đối với

cả hai chất là 75% Đây là một phương pháp có độ nhạy cao với giới hạn phát hiện của phép đo thủy ngân là 0,01ng/g mẫu khô

1.3.4.2 Phương pháp sắc ký lỏng hiệu năng cao (HPLC)

Nhờ khả năng tách và làm giàu đồng thời trên hệ thống sắc ký lỏng hiệu năng cao Qiufen Hu và cộng sự [23] đã tách và xác định đồng thời lượng vết Pb, Hg

và Cd sau khi làm giàu trên cột các ion kim loại trên với thuốc thử là tetra 3,9×20mm) Sau đó phân tích lượng vết các phức chất tạo thành trên cột phân tích Xterra TM RP18 (cột 5µm, 3,9×150mm) với điều kiện sau:

Bảng 1.2: Điều kiện làm việc theo phương pháp sắc ký lỏng hiệu năng cao

Thành phần pha động

A: Dung dịch đệm pH = 10,0 pyrolidin – axit photphoric

có tổng nồng độ 0,05M (có chứa 10% THF) B: THF (có chứa dung dịch đệm pH= 10,0 axit

photphoric có tổng nồng độ 0,05M Chương trình pha

Các tác giả Susan C.Hight và John Cheng [32] đã xác định hàm lượng thủy ngân trong một số mẫu hải sản sử dụng phương pháp sắc ký lỏng hiệu năng cao và phổ plasma cao tần cảm ứng-khối phổ:

Hợp chất thủy ngân được chiết từ 0,5g hải sản hoặc 0,2g hải sản đã qua đông khô bằng cách thêm vào 50ml dung dịch L-cysteine.HCl.H2O 1% và L- L-cysteine 0,1% Đồng vị 202Hg được sử dụng để xác định hàm lượng tổng thủy ngân trong ICP-MS

1.3.5 Các phương pháp khác

1.3.5.1 Phương pháp động học xúc tác

Tác giả Đỗ Quang Trung [7] đã sử dụng phương pháp động học xúc tác trắc quang với hệ phản ứng chỉ thị là K4Fe(CN)6 2.10-4M ; o-phenantroline 6.10-4 M ; thioure 4.10-4 M ; pH=3 ; nhiệt độ 50oC ; λ=510nm để xác định hàm lượng thủy ngân trong nước thải của nhà máy pin, kết quả thu được cho thấy phép đo có độ lệch chuẩn tương đối là 3%

Tác giả Rita Giovannetti và các cộng sự trong tài liệu [27] đã nghiên cứu về động học phản ứng thủy ngân và coproporphyrin-I (CPI)

Hg(II) +CPI ↔ Hg(II) (CPI) Phản ứng này diễn ra trong môi trường kiềm, nhiệt độ phản ứng là 20oC, xảy

ra hoàn toàn trong vòng 100 giây, với hằng số cân bằng :

K= (2,64 ±0,01)×10-3 l.mol-1Qua nghiên cứu trên, các tác giả xem xét quy trình xác định thủy ngân thông qua phản ứng:

Co(II) +Hg(II)(CPI) ↔ Co(II)(CPI) +Hg(II) Đây là các phản ứng xác định thủy ngân thông qua tác dụng xúc tác của nó,

độ hấp thụ của phức Co(II)(CPI) được đo ở bước sóng 412nm chỉ phụ thuộc vào nồng độ thủy ngân Phương pháp này có thể xác định lượng vết thủy ngân ở mức

10-9M Độ thu hồi với thủy ngân đạt 98-102%

1.3.5.2 Phương pháp kích hoạt notron

Phương pháp kích hoạt notron là phương pháp phân tích hiện đại, có độ nhạy cao với thời gian phân tích ngắn, thường được sử dụng để xác định tổng thủy ngân

và một số dạng thủy ngân

Nguyên tắc của phương pháp là do sự phát xạ tia gamma do 197

Hg tạo thành khi chiếu dòng notron trong lò phản ứng hạt nhân Giới hạn phát hiện của phương pháp có thể tới 1ng/g hoặc nhỏ hơn

Tác giả Nguyen Trong Ngo và cộng sự trong [21] đã sử dụng phương pháp này khi xác định tổng thủy ngân trong các mẫu sinh học như cá, sò, rong… tại biển Nha Trang Mẫu sau khi chiếu xạ trong lò phản ứng hạt nhân với thông lượng 3-4.1012n.cm-2.s-1, được hòa tan trong hỗn hợp axit HClO4 :HCl (1:5) và vài giọt H2O230% trong hệ thống sinh hàn hồi lưu Mẫu sau đó được đưa về môi trường axit 1N bằng HCl, dội qua cột trao đổi anion, sau đó giải chiết bằng HNO3 5N để loại các ảnh hưởng Thủy ngân được xác định theo phương pháp này có hiệu suất tách là 92% và độ nhạy 0,02ppm

Để xác định các mẫu sinh học và mẫu môi trường, các tác giả P.Shetty, A.A.Moosavy- Movahedi, K Regan [22] đã sử dụng phương pháp kích hoạt notron với nguồn phát xạ là γ , chất chỉ thị phóng xạ là thủy ngân (II) clorua Để so sánh phương pháp thực hiện, các tác giả đã áp dụng quy trình phân tích khi xác định hàm lượng thủy ngân trong các mẫu chuẩn (ppm), kết quả cho thấy đây là một phương pháp phân tích có độ chính xác rất cao

1.4 Các phương pháp tách và làm giàu lượng vết thủy ngân

Trong tiêu chuẩn của Việt Nam, hàm lượng thủy ngân cho phép tồn tại trong môi trường chỉ ở hàm lượng ppb, nhỏ hơn giới hạn phát hiện của rất nhiều phương pháp hiện đang được áp dụng để xác định thủy ngân Chính vì vậy, việc tách và làm giàu để đưa nồng độ thủy ngân vào trong khoảng tuyến tính của phép đo là một điều kiện hết sức cần thiết Trong các phương pháp tách và làm giàu thủy ngân phổ biến

là các phương pháp sau:

1.4.1 Kỹ thuật chiết lỏng – lỏng

Nguyên tắc của kỹ thuật này là dựa trên sự phân bố của chất phân tích vào hai pha lỏng (2 dung môi) không trộn lẫn vào nhau Có nhiều yếu tố ảnh hưởng đến hiệu quả của sự chiết trong đó yếu tố đầu tiên là hệ số phân bố nhiệt động của cân bằng chiết, tiếp theo là sự ảnh hưởng của nhiệt độ, pH

Với thủy ngân, phương pháp chiết lỏng – lỏng thông dụng nhất là sử dụng dithizon Dithizon trong CHCl3 có thể chiết thủy ngân trong môi trường nước rất hiệu quả vừa làm giàu vừa loại được ảnh hưởng của các nguyên tố khác có mặt trong mẫu Sau khi chiết mẫu thủy ngân được xác định bằng phương pháp trắc quang đo trực tiếp (đo phức của thủy ngân) hoặc gián tiếp (đo lượng dư dithizon)

Để loại trừ ảnh hưởng của các nguyên tố như đồng, bạc, vàng, paladi, platin, chì, kẽm, niken, coban do có thể tạo phức với dithizon trong môi trường axit, người ta

sử dụng EDTA và KSCN làm chất tạo phức trong môi trường đệm acetat [1]

1.4.2 Kỹ thuật làm sử dụng bẫy vàng

Khi xác định thủy ngân trong nền hữu cơ, việc loại bỏ các yếu tố ảnh hưởng

từ nền là vấn đề rất quan trọng, đặc biệt là đối tượng với những mẫu khó phân hủy

hoàn toàn ngay cả trong axit đặc Một giải pháp hữu hiệu khi giải quyết vấn đề này

là sử dụng với vàng ngay ở nhiệt độ phòng Sau khi hơi mẫu đi qua bẫy vàng lấy ra rồi đốt nóng bẫy vàng, thủy ngân được giải phóng và được dẫn tới cuvet đo phổ hấp thụ nguyên tử Có thể nói, bẫy vàng là một phương pháp hiệu quả trong việc tách và làm giàu lượng vết thủy ngân [4]

Các tác giả M Horvat, V LupSina [18] đã sử dụng kỹ thuật này trong làm giàu thủy ngân và loại bỏ các yếu tố ảnh hưởng của nền mẫu Bẫy vàng là ống thủy tinh thạch anh có kích thước 150nm × 8mm × 6mm, bên trong nhồi khoảng 0,3g bột silic đã phủ vàng Khi hơi thủy ngân được giải phóng khỏi mẫu bị giữ lại trên bẫy vàng, lúc này bẫy vàng được giữ ở nhiệt độ thường, khi quá trình kết thúc, bẫy vàng

có thể được tháo ra, bịt kín bằng màng parafin và cất giữ cho tới khi phân tích, sau

đó để giải phóng thủy ngân khỏi bẫy vàng, người ta đốt nóng ở nhiệt độ khoảng 500-600oC

1.4.3 Kỹ thuật chiết pha rắn

1.4.3.1 Nguyên tắc chung của phương pháp chiết pha rắn

Chiết pha rắn là quá trình chuyển chất tan (chất cần phân tích ) từ pha lỏng sang pha rắn Đây là phương pháp chuẩn bị mẫu, làm giàu và làm sạch mẫu phân tích Quá trình chiết pha rắn thường được tiến hành qua 4 giai đoạn [3]:

Giai đoạn 1: Hoạt hoá chất hấp thu (pha rắn): Người ta cho dung môi chảy

qua cột chiết để thấm ướt các hạt pha rắn, hoạt hoá các nhóm chức, đuổi bọt khí, lấp đầy dung môi vào các khoảng trống Sau khi hoạt hoá, pha rắn cần được ngâm trong dung môi

Giai đoạn 2: Cho mẫu phân tích chảy qua cột chiết Các chất phân tích bị

hấp thu thành dải ở phần đầu của cột chiết nhờ lực tương tác van-de-van (Van der waals), cũng có thể liên kết hidro; lực lưỡng cực - lưỡng cực hoặc theo cơ chế trao đổi ion Một số chất lạ khác cũng bị hấp thu cùng với chất phân tích

Hình 1.1: 4 giai đoạn quá trình chiết pha rắn

Giai đoạn 3: Giai đoạn làm sạch mẫu phân tích Người ta tiến hành rửa cột chiết

bằng dung môi để loại bỏ các chất lạ bị hấp thu cùng với chất phân tích

Giai đoạn 4: Rửa giải toàn bộ chất phân tích bằng lượng nhỏ dung môi Hệ số làm

giầu càng cao khi lượng dung môi rửa càng ít

Hình 1.2: Bộ dụng cụ chiết pha rắn

Chiết pha rắn là một phương pháp đơn giản dễ dàng tự động hoá, lượng dung môi sử dụng ít, hệ số làm giàu cao nên ngày càng được ứng dụng rộng rãi đặc biệt trong lĩnh vực phân tích môi trường

1.4.3.2 Cơ chế chiết pha rắn

Quá trình hấp thu chất phân tích trên cột chiết pha rắn có thể giải thích theo

4 cơ chế

a Chiết pha rắn dạng pha ngược (pha đảo) (Reversed phase - SPE)

Các chất phân tích bị hấp thu trên cột chiết nhỏ lực tương tác van-de-van không phân cực Pha rắn là loại chất hấp thụ kỵ nước kiểu silica liên kết với nhóm octodecylsilan hay mạch polyme chứa vòng benzen Hình 1.3 chỉ rõ cơ chế hấp thu hợp chất hữu cơ trên silica biến tính C18

Hình 1.3: Cơ chế chiết pha rắn dạng pha ngược

b Cơ chế chiết dạng pha thường (Normal phase - SPE)

Theo cơ chế dạng pha thường các chất phân tích bị hấp thu trên bề mặt phân cực của pha rắn do lực tương tác phân cực; lực tương tác lưỡng cực - lương cực hoặc tương tác lưỡng cực - lượng cực cảm ứng

Si O Si

H H

H H H

C H H

H

H H H H

Hình 1.4: Cơ chế chiết pha rắn dạng pha thường

Trong chiết pha rắn dạng pha thường có thể sử dụng pha rắn loại không liên kết như: silica, alumin, magie silicat

c Cơ chế trao đổi ion

Pha rắn là loại chất trao đổi ion chứa nhóm chức có khả năng trao đổi cation hay anion có trong mẫu phân tích Hình 1.5 phản ứng trao đổi anion giữa chất hấp thu (pha rắn) với hợp chất 2,4 - D

Hình 1.5: Cơ chế hấp thu dạng trao đổi anion

d Cơ chế hỗn hợp

Chất hấp thu (pha rắn) chứa hai nhóm chức hoạt động theo dạng pha ngược

và dạng trao đổi ion Hình 1.6 chỉ rõ cơ chế chiết pha rắn dạng hỗn hợp

Hỡnh 1.6: Cơ chế chiết theo dạng hỗn hợp (trao đổi ion và pha ngược)

Mẫu phõn tớch khi đi qua cột chiết pha rắn đó được làm giàu lờn nhiều lần so với mẫu ban đầu, Đỗ Quang Trung [7] đó nghiờn cứu quy trỡnh chiết pha rắn trờn nhựa Chelex 100 (nhựa vũng càng cú chứa nhúm chức iminodiacetic acid) để tỏch, làm giàu thủy ngõn trong mẫu nước Kết quả cho thấy thủy ngõn (II) hấp thụ rất tốt trờn nhựa vũng càng Chelex 100 trong mụi trường axit HCl 0,1M và mụi trường NaCl 0,1-0,5M, pH=2 Chất rửa giải cú hiệu suất cao và hệ số làm giàu lớn là HNO3 2M hoặc thioure 0,01M Ngoài ra, để loại trừ ảnh hưởng của một số ion khỏc như Fe (III), Zn(II), Ag(I) tỏc giả cho ghộp nối với cột nhựa trao đổi cation axit mạnh và rửa nhựa Chelex 100 với dung dịch NaCl 0,1M, pH=2

Tỏc giả Shayessteh Dadfarnia và cỏc cộng sự [29] đó làm giàu thủy ngõn, metyl thủy ngõn trong mụi trường nước bằng vật liệu γ-Al2O3 hấp phụ 1,5- diphenylcarbazone Thủy ngõn hấp phụ trờn cột được rửa giải bằng dung dịch HBr 1M sau đú xỏc định bằng phương phỏp CV-AAS Tổng hàm lượng thủy ngõn được xỏc định sau khi đó oxi húa metyl thủy ngõn về thủy ngõn vụ cơ Hàm lượng metyl thủy ngõn được xỏc định bằng hiệu số giữa tổng hàm lượng thủy ngõn và Hg(II) Kết quả nghiờn cứu thu được: Hg(II) và metyl thủy ngõn được làm giàu 100 lần với thể tớch 1 lớt Độ lệch chuẩn tương đối là 1,7% và giới hạn phỏt hiện 0,11àg/l

Ngày nay, người ta cũn dựng kỹ thuật vi chiết pha rắn (SPME), với kỹ thuật này việc tỏch làm giàu sẽ nhanh, đơn giản và khụng tốn dung mụi, ưu điểm hơn rất

Si

OSi

OSi

trao đổi: ion

-nhiều so với phương pháp chiết lỏng – lỏng truyền thống S Mishra cùng cộng sự [30] đã sử dụng kỹ thuật SPME để làm giàu metyl thủy ngân và thủy ngân (II) trong mẫu trầm tích, nước biển và mẫu vật Kỹ thuật này dựa trên việc phenyl hóa pha nước bằng Na[B(C6H5)4], chất phân tích bị hấp thu lên sợi chiết và được đưa trực tiếp vào cổng phun của GC để giải hấp, tách và định lượng Xác định được giới hạn phát hiện của metyl thủy ngân và thủy ngân vô cơ tương ứng là 0,02 và 0,05 ng Hg

CHƯƠNG 2: THỰC NGHIỆM 2.1 Nội dung, đối tượng và phương pháp nghiên cứu

Để xác định lượng vết thủy ngân trong đối tượng là nước mặt, chúng tôi đã tập trung nghiên cứu những vấn đề sau:

- Nghiên cứu các điều kiện xác định Hg(II) bằng phương pháp trắc quang với thuốc thử Dithizone trong môi trường mixen

- Nghiên cứu chế tạo vật liệu chiết pha rắn để làm giàu lượng vết Hg(II) trong môi trường nước

- Nghiên cứu ảnh hưởng của pH, thời gian, nồng độ Hg(II) ban đầu đến dung lượng hấp phụ Hg(II) của vật liệu vỏ trấu đã biến tính (ERH) và vật liệu vỏ trấu chưa biến tính (NRH) theo phương pháp tĩnh

- Nghiên cứu khả năng làm giàu Hg(II) theo phương pháp động: khảo sát dung lượng hấp phụ Hg(II), nồng độ và loại axit rửa giải, tốc độ rửa giải, tốc độ nạp mẫu, thể tích dung môi rửa giải và ảnh hưởng của một số kim loại

- Ứng dụng phân tích hàm lượng thủy ngân vô cơ trong mẫu nước mặt ở hồ Hoàn Kiếm, hồ Tây, hồ Bảy Mẫu

2.2 Hóa chất, thiết bị và dụng cụ thí nghiệm

2.2.1 Hóa chất

Tất cả hóa chất sử dụng đều là hóa chất tinh khiết dùng cho phân tích các nguyên tố lượng vết, loại P.A của Merck Nước cất được sử dụng là nước cất hai lần

- Dung dịch gốc chuẩn Hg2+ 1000ppm của Merck

- Dung dịch chuẩn các ion kim loại Cu2+, Pb2+, Fe2+, Zn2+…đều có nồng độ 1000ppm của Merck

* Dung dịch Dithizone 10-3M

CTPT: C13H12N4S

KLPT: 256,32 g/mol

CTCT:

N N

S

N H

N H

Cân 0,013 g Dithizone ( M = 256,32 g/mol) trên cân phân tích có độ chính xác ±0,0001 gam, chuyển vào bình định mức 50ml, hòa tan và định mức bằng dung môi isoamylalcohol, được dung dịch đithizon nồng độ 10-3 M Bọc ngoài bình định mức bằng giấy bạc, để nơi tránh ánh sáng để đithizon không bị phân hủy Dùng dung dịch này để tiến hành các khảo sát Dung dịch đithizon 10-3M chỉ dùng được trong 1 ngày

* Dung dịch chất hoạt động bề mặt

- Dung dịch SDS 0,6M

Cân 86,4 g SDS (M = 288,38 g/mol), chuyển vào bình định mức 500ml, hòa tan bằng nước cất nóng, rung siêu âm đến khi tan hết và định mức đến vạch được dung dịch SDS 0,6M

- Dung dịch Tween-80 0,6M

Cân 78,6 g Tween-80 (M=1310 g/mol) vào cốc cân, hòa tan bằng nước cất nóng và chuyển vào bình định mức cỡ 100 ml Đinh mức tới vạch được dung dịch Tween-80 0,6M

- Dung dịch CTAB 0,6 M

Cân 21,867 g CTAB (M = 364,45 g/mol), hòa tan bằng một ít nước cất nóng

và chuyển vào bình định mức cỡ 100 ml Định mức đến vạch bằng nước cất 2 lần được dung dịch CTAB 0,6 M

* Các dung dịch axit

- Dung dịch H2SO4 1M: (dung dịch H2SO4 98%, có d = 1,84 g/cm3, M = 98,08 g/mol) Hút 5,5ml H2SO4 đặc, cho vào bình định mức 100ml đã có sẵn nước cất 2 lần, định mức đến vạch bằng nước cất 2 lần

- Dung dịch HNO3 1M: (dung dịch HNO3 65%, d = 1,39 g/cm3, M = 63,01 g/mol) Hút 3,5ml HNO3 đặc, chuyển vào bình định mức 50ml, định mức đến vạch bằng nước cất 2 lần được dung dịch 1M

- Dung dịch HCl 1M: ( dung dịch HCl 37%, d = 1,18 g/cm3, M = 36,5 g/mol) Hút 4,2ml HCl đặc, chuyển vào bình định mức 50ml, định mức đến vạch bằng nước cất 2 lần được dung dịch 1M

- Dung dịch H3PO4 1M: (dung dịch H3PO4 98% có d = 1,69 g/cm3, M = 106 g/mol) Hút 3ml H3PO4 đặc, chuyển vào bình định mức 50ml, định mức đến vạch bằng nước cất 2 lần được dung dịch 1M

Các dung dịch axit sau khi pha được chuẩn độ lại bằng dung dịch NaOH

* Các dung dịch chất tạo phức khác

Dung dịch EDTA 0,01M: Trước khi cân pha cần phải để muối trong bát không có nắp và để trong desicator khoảng 1 ngày đêm để loại hơi ẩm bám trên bề mặt tinh thể Sau đó, cân 0,9306 g muối EDTA (Na2H2Y.2H2O có MEDTA=372,24) chuyển vào bình định mức 250 ml, hòa tan và định mức bằng nước cất 2 lần đến vạch được dung dịch EDTA 0,01M

2.2.2 Thiết bị

- Máy trắc quang UV-VIS 1601 PC – Shimazu (Nhật Bản), dải bước sóng đo

190 ÷ 900 nm

- Cuvet thủy tinh có chiều dày l = 1cm

- Cân phân tích Scientech SA 210 độ chính xác ± 0,001g

- Máy rung siêu âm

và khoảng 25% còn lại chuyển thành tro

Thành phần hóa học của vỏ trấu gồm: cellulose chiếm nhiều nhất khoảng 32%, Hemi – cellulose chiếm khoảng 21%, Lignin: chiếm khoảng 21%, ngoài ra còn có thêm các thành phần khác như hợp chất nitơ và vô cơ

Các chất hữu cơ của trấu là các mạch polycarbohydrat rất dài nên hầu hết các loài sinh vật không thể sử dụng trực tiếp được, nhưng các thành phần này lại rất dễ cháy nên có thể dùng làm chất đốt Sau khi đốt, tro trấu có chứa trên 80% là oxit silic, đây là thành phần được sử dụng trong rất nhiều lĩnh vực

2.3.2 Chuẩn bị nguyên vật liệu

2.3.2.1 Chuẩn bị vỏ trấu

Vỏ trấu được sấy khô ở 100o C trong khoảng 24 giờ, sau đó nghiền nhỏ với kích thước hạt nhỏ hơn 0,9 mm Vỏ trấu nghiền nhỏ này được rửa sạch bằng nước cất nóng (có khuấy) khoảng 650C trong thời gian 1 giờ, rồi sấy khô ở 1000C Cuối cùng nó được rửa sạch lại bằng hỗn hợp n-hexan/etanol (tỉ lệ 1:1) trong hệ chiết soxhlet trong 4 giờ, sau đó phơi khô

2.3.2.2 Làm sạch vỏ trấu

Cân 10 gam vỏ trấu (chuẩn bị ở mục 2.3.2.1), thêm 270 ml dung dịch NaOH 5M, điều chỉnh nhiệt độ ở 250C (có khuấy) ngâm trong 24 giờ Sau đó lọc, rửa sạch với nước cất đến pH = 7, rửa tiếp bằng etanol và sau đó rửa tiếp bằng axeton, sau

đó vỏ trấu được sấy khô ở 1050C trong thời gian 1 giờ và để nguội trong bình hút

ẩm

2.3.2.3 Chuẩn bị EDTAD

- Chuẩn bị EDTA

Cân 50 gam muối của EDTA hòa tan trong nước cất (500 ml) Sau đó nhỏ từng giọt HCl đặc Chất rắn thu được được đem lọc, rửa sạch với cồn 95%, rửa tiếp bằng đietylete và sau đó sấy khô trong thời gian 2 giờ ở 1050C, để nguội trong bình hút ẩm

2.3.3 Biến tính vỏ trấu bằng EDTAD

Cân 5 gam vở trấu (đã làm ở mục 2.3.2.2) thêm 15 gam EDTAD (đã làm ở mục 2.4.1.3), thêm 210 ml đimetyl fomamit, ngâm hỗn hợp trong 20 giờ ở 750C (có khuấy) thu được vật liệu tương ứng Sau đó rửa bằng đimetyl fomamit, rửa bằng nước cất, rửa bằng natri cacbonat bão hòa, rửa bằng nước cất, rửa bằng cồn 95% và cuối cùng rửa bằng axeton rồi đem sấy khô trong thời gian 1 giờ ở 800C, để nguồi trong bình hút ẩm

CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 3.1 Khảo sát các điều kiện đo quang xác định Hg(II)

3.1.1 Khảo sát phổ hấp thụ của phức Hg(II)-đithizon trong môi trường các chất hoạt động bề mặt khác nhau

Chuẩn bị 2 bình định mức 10 ml đánh số, lấy vào mỗi bình sao cho:

Bình 1: H2SO4 0,1M + SDS 0,3 M + đithizon 5.10-5M (dung dịch so sánh) Bình 2: H2SO4 0,1M + SDS 0,3 M + Hg2+ 1ppm + đithizon 5.10-5M (mẫu) Định mức đến vạch bằng nước cất 2 lần, sau khoảng 10 phút đem quét phổ từ 350-600 nm (với dung dịch so sánh là mẫu trắng)

Kết quả được biểu diễn trên hình 3.1:

Hình 3.1: Phổ hấp thụ của phức màu Hg(II)- đithizon trong môi trường SDS

Ta thấy phức có cực đại hấp thụ ở 494 nm (λmax = 494nm), độ hấp thụ quang

A = 0,24 Như vậy ta chọn λmax = 494 nm cho các khảo sát tiếp theo

Để chọn được chất hoạt động bề mặt thích hợp, cũng trong điều kiện như trên, chúng tôi tiến hành khảo sát với chất hoạt động bề mặt cation CTAB và chất hoạt động bề mặt trung tính Tween-80 Kết quả được biểu diễn trên hình 3.2:

Khi hòa tan chất hoạt động bề mặt SDS vào trong nước thì các phân tử chất hoạt động bề mặt sẽ tạo đám mixen, các phân tử sẽ chụm đầu không phân cực lại với nhau và quay đầu phân cực ra ngoài Phức của Hg-đithizon sẽ được hấp phụ vào phần không phân cực của mixen và hòa tan vào trong nước

3.1.2 Khảo sát ảnh hưởng của thời gian đến sự tạo phức

Để khảo sát ảnh hưởng của thời gian đến sự hình thành và độ bền của phức, chúng tôi tiến hành như sau:

Lấy vào bình định mức 10ml các chất sao cho: Bình 10 ml H2SO4 0,1M + SDS 0,3 M + Hg2+ 1ppm + đithizon 5.10-5M Sau khi định mức đến vạch bằng nước cất 2 lần, nhanh chóng đưa lên máy đo quang và tiến hành đo từ giây 60 (1 phút) sau khi tiến hành tạo phức (dung dịch so sánh là mẫu trắng) Kết quả thu được như hình 3.3:

Hình 3.3: Khảo sát độ bền của phức theo thời gian

Trong khoảng thời gian khảo sát là 150 phút, cho thấy phức của Hg2+ và đithizon hình thành khá nhanh ở điều kiện thường và tương đối bền Vì vậy chúng tôi chọn khoảng thời gian tốt nhất để tiến hành đo độ hấp thụ quang là 10 – 20 phút sau khi pha dung dịch

3.1.3 Khảo sát ảnh hưởng của nồng độ chất hoạt động bề mặt

Như chúng tôi đã khảo sát ở trên, sự hình thành của phức Hg2+- đithizon trong môi trường SDS là tốt nhất Vì vậy chúng tôi tiếp tục khảo sát xem nồng độ của SDS ảnh hưởng tới sự hình thành phức của thủy ngân như thế nào Tiến hành thí nghiệm như sau:

Lấy vào các bình định mức 10 ml sao cho nồng độ các chất trong đó là: Bình 10 ml: H2SO4 0,1M + SDS có nồng độ thay đổi trong khoảng [0,12M; 0,48M] + Hg2+ 1 ppm + đithizon 5.10-5 M

Sau đó định mức bằng nước cất 2 lần đến vạch, sau khoảng 10 phút tiến hành

đo độ hấp thụ quang (dung dịch so sánh là mẫu trắng) Kết quả được biểu diễn trên bảng 3.1 và hình 3.4:

Từ kết quả trên ta thấy trong khoảng nồng độ SDS [0,12M; 0,48M], phức có

độ hấp thụ quang A ổn định và lớn nhất tại nồng độ 0,30 M Vì vậy các nghiên cứu sau này được tiến hành ở nồng độ SDS là 0,30 M

3.1.4 Khảo sát ảnh hưởng của loại axit và nồng độ axit

3.1.4.1 Ảnh hưởng của loại axit

Axit được dùng để tạo môi trường cho sự tạo thành phức tốt nhất Vì vậy, trước tiên chúng tôi khảo sát xem loại axit nào là tốt nhất cho sự tạo phức Cách tiến hành như sau: lấy vào các bình 10 ml gồm: SDS 0,3 M + axit có [H+]=0,2 M + Hg2+1ppm + đithizon 5.10-5M, với các loại axit là H2SO4, HNO3, HCl, H3PO4 Sau đó

định mức đến vạch bằng nước cất 2 lần và tiến hành đo độ hấp thụ quang tại bước sóng 494 nm Kết quả như bảng 3.2:

Bảng 3.2: Ảnh hưởng của loại axit tới độ hấp thụ quang

Nồng độ axit H2SO4 quyết định pH của môi trường Để xét xem nồng độ axit

H2SO4 ảnh hưởng thế nào đến độ hấp thụ quang A, chúng tôi tiến hành như sau: Lấy vào các bình định mức 10 ml sao cho nồng độ cuối cùng của các chất là:

Bình 10 ml: H2SO4 có nồng độ thay đổi trong khoảng [0,01M; 0,25M] + SDS 0,3 M + Hg2+ 1ppm + đithizon 5.10-5M

Sau đó định mức đến vạch bằng nước cất 2 lần, rồi tiến hành đô độ hấp thụ quang ở bức sóng 494 nm (dung dịch so sánh là mẫu trắng) Kết quả thu được ở bảng 3.3 và hình 3.5:

Bảng 3.3: Ảnh hưởng của nồng độ axit đến độ hấp thụ quang

0,20 0,187

0 0,05

0,1 0,15

0,2 0,25

Hình 3.5: Ảnh hưởng của nồng độ axit đến độ hấp thụ quang

Từ kết quả cho thấy nồng độ của axit sunfuric từ 0,07 M đến 0,17 M cho độ hấp thụ quang nhạy và ổn định Tại nồng độ 0,10 M phức có độ hấp thụ quang lớn nhất Như vậy các thí nghiệm về sau chúng tôi chọn nồng độ của axit sunfuric là 0,10 M để khảo sát

3.1.5 Khảo sát ảnh hưởng của nồng độ thuốc thử đithizon

Để khảo sát ảnh hưởng của nồng độ thuốc thử đến sự tạo phức với thủy ngân,

ta tiến hành như sau: lấy vào các bình định mức cỡ 10 ml các hóa chất sao cho nồng

độ các chất trong đó là:

Bình 10 ml: H2SO4 0,1M + SDS 0,3 M + Hg2+ 1ppm + đithizon có nồng độ biến đổi trong khoảng [2,0.10-6 M; 1,6.10-4 M]

Sau đó định mức các bình bằng nước cất 2 lần, sau khoảng 10 phút tiến hành

đo độ hấp thụ quang tại bước sóng 494 nm (với dung dịch so sánh là mẫu trắng) Kết quả được biểu diễn trên bảng 3.4 và hình 3.6