tiểu luận : xác định hàm lượng chì trong sản phẩm dầu mỏ

Đây là tài liệu đầy đủ nhất về xác định hàm lượng chì trong xăng. với định dạng chuẩn Xăng là một trong những sản phẩm của dầu mỏ, là nhiên liệu dùng cho các động cơ xăng như ôtô, xe máy, … và được gọi chung là xăng động cơ. Xăng không phải đơn thuần là một chất mà là hỗn hợp giữa các hydrocacbon được lấy từ phân đoạn xăng kết hợp với các chất phụ gia, nhằm tạo ra nguồn nguyên liệu nhằm đảm bảo các yêu cầu hoạt động cơ trong những điều kiện vận hành thực tế và cả trong các đìu kiện tồn chứa, vận chuyển khác nhau. Chì là hợp chất phụ gia được thêm vào xăng để chống kích nổ, dưới dạng hợp chất cơ kim mang tên “chì tetra ethtyl” có tác dụng làm tăng khả năng chịu nén của nhiên liệu, dẫn đến tiết kiệm khoảng 30% lượng xăng sử dụng. Chỉ cần 34 cc hợp chất này trong một galon nhiên liệu (3,79 lít), hiện tượng kích nổ hoàn toàn biến mất. Sự phát triển của ngành công nghiệp ôtô gắn liền với “ chì tetra ethyl” diễn ra trong suốt một thời gian dài , xăng pha chì chiếm lĩnh thị trường, sản lượng không ngừng tăng, từ năm 19231986 có 7 triệu tấn chì tetra ethyl được trộn vào xăng. Từ đây, ảnh hưởng xấu của nó bắt đầu lan rộng. Chính phủ các nước lập tức cấm bán xăng không chì vì độc tích của nó quá cao. Năm 1986, Mỹ hoàn toàn không sử dụng xăng pha chì. Không lâu sau, xăng pha chì bị loại bỏ ở Nhật Bản , Cânda, Brazil, Áo, Hàn Quốc,… Năm 1999, có 30 quốc gia trên thế giới đã loại bỏ việc dùng xăng pha chì, Việt Nam cũng vậy. Sau đây là một số phương pháp xác định hàm lượng chì trong xăng.

BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI

KHOA CÔNG NGHỆ HÓA HỌC

- -BÀI TIỂU LUẬN XÁC ĐỊNH HÀM LƯỢNG CHÌ TRONG SẢN PHẨM DẦU MỎ

MÔN HỌC:

CÔNG NGHỆ CHẾ BIẾN DẦU MỎ

Giáo viên hướng dẫn : NGUYỄN THẾ HỮU

BỘ CÔNG THƯƠNG

TRƯỜNG ĐH CÔNG NGHIỆP NỘI

CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập - Tự do - Hạnh phúc

BÀI TIỂU LUẬN XÁC ĐỊNH HÀM LƯỢNG CHÌ TRONG SẢN PHẨM DẦU MỎ

Thành viên thực hiện : TRẦN ĐỘNG LỰC 1041120038

PHẠM ĐẮC QUANG 1041120033

TẠ MINH PHÚC 1041120002

ĐỖ TRỌNG ĐẠT 1041120031 NGUYỄN HỮU ĐẠT 1041120028

Giáo viên hướng dẫn : NGUYỄN THẾ HỮU

NỘI DUNG : - Tổng quan về dầu mỏ.

- Tổng quan về chì

- TCVN 6704:2008 Xăng – Phương pháp xác định chì bằng phổ tia X

- TCVN 7143:2010 Xăng – Phương pháp xác định chì bằng phương pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử

- TCVN 6020: 2008 Xăng – Phương pháp iot monoclorua

- TCVN Xăng – Phương pháp thể tích với thuốc thử cromat

Lời mở đầu 6

PHẦN1 :GIỚ THIỆU TỔNG QUAN VỀ DẦU MỎ VÀ CHÌ 7

CHƯƠNG 1 :TỔNG QUANN VỀ DẦU MỎ 7

1 Nguồn gốc của dầu mỏ và khí 7

1.1 Nguồn gốc vô cơ 8

1.2 Nguồn gốc hữu cơ 8

2 Các thành phần của dầu mỏ 9

2.1 Các hợp chất hydrocacbon của dầu mỏ 9

2.2 Các hydrocacbon n-parafin của dầu mỏ 11

2.2 Các hydrocacbon i-parafin của dầu mỏ 12

2.3 Các hydricacbon naphtenic ( cycloparafin) của dầu mỏ 12

2.4 Các hydrocacbon thơm của dầu mỏ 13

2.5 Các hudrocacbon hốn hợp loại naphten –thơm 13

2.6 Các loại chất không thuộc loại hydrocacbon trong dầu mỏ 13

3 Sản phẩm của dầu mỏ 13

CHƯƠNG 2: CHÌ VÀ TÁC HẠI CỦA CHÌ 15

1 Giới thiệu về chì 15

2 Tác hại của chì 18

PHẦN 2 : CÁC PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH HÀM LƯỢNG TRÌ TRONG SẢN PHẨM DẦU MỎ 23

CHƯƠNG 1: PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH HÀM LƯỢNG CHÌ TRONG XĂNG BẰNG PHƯƠNG PHÁP PHỔ TIA X 24

1 Phạm vi và ứng dụng: 24

2 Tóm tắt phương pháp: 25

3 Xử lý mẫu và bảo quản: 26

4 Thiết bị: 27

5 Thuốc thử: 28

6 Hiệu chỉnh: 29

7 Cách chuẩn bị: 30

8 Kiểm soát chất lượng 31

9 Dữ liệu kiểm soát chất lượng trong quá khứ 32

CHƯƠNG 2 : PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH CHÌ BẰNG PHƯƠNG PHÁP

QUANG PHỔ HẤP THỤ NGUYÊN TỬ 34

1 Sơ lược về phương pháp 34

1.1: Nguyên tử: Vật chất được cấu thành bởi những nguyên tố hóa học Ví dụ: nước (H2O) được cấu thành từ nguyện tố Hydro (H) và oxy (O); thanh sắt được cấu thành bởi các nguyên tố sắt (Fe) 34

Cấu tạo nguyên tử gồm 01 hạt nhân và các electron (điện tử) Các điện tử sắp xếp và phân bố trên các lớp quĩ đạo từ trong ra ngoài Các điện tử ở quĩ đạo ngoài cùng gọi là điện tử hóa trị 1.2 Sự hấp thu của nguyên tử: Trong điều kiện bình thường, các điện tử chuyển động trên các quĩ đạo ứng với mức năng lượng thấp nhất E0 35

1.3 Phương pháp phổ hấp thu nguyên tử: Là phương pháp dựa trên nguyên lý hấp thu của hơi nguyên tử Người ta cho chiếu vào đám hơi nguyên tử một năng lượng bức xạ đặc trưng của riêng nguyên tử đó Sau đó đo cường độ còn lại của bức xạ đặc trưng này sau khi đã bị đám hơi nguyên tử hấp thụ, sẽ tính ra được nồng độ nguyên tố có trong mẫu đem phân tích 35

2 Các thiết bị đo hàm lượng chì bằng phương pháp quang phổ hấp phụ.36 2.1.Máy quang hấp phụ nguyên tử AAS (AAS: Atomic Absorption Spectrometer) 36

2.1.1 Nguyên tắc 36

2.1.2 Cấu tạo 37

2.1.3 Hiệu chuẩn thiết bị 39

2.1.4 Ưu nhược điểm 40

CHƯƠNG 3: CÁCH XÁC ĐỊNH HÀM LƯỢNG CHÌ TRONG XĂNG BẰNG PHƯƠNG PHÁP IOT MONOCLORUA 42

1 Phạm vi áp dụng 42

2 Tài liệu viện dẫn 42

3 Tóm tắt phương pháp 43

4 Ý nghĩa và sử dụng 43

5 Thiết bị, dụng cụ 43

6 Hóa chất và vật liệu 43

7 Lấy mẫu 45

8 Cách tiến hành 45

9 Tính kết quả 46

10 Kiểm soát chất lượng 46

11 Báo cáo kết quả 47

12 Độ chụm và độ chệch 47

CHƯƠNG 4: XÁC ĐỊNH HÀM LƯỢNG CHÌ TỔNG SỐ TRONG XĂNG BẰNG PHƯƠNG PHÁP THỂ TÍCH VỚI THUỐC THỬ CROMAT 49

1 Nguyên tắc của phương pháp: 49

2 Dụng cụ và thuốc thử: 49

2.1 Bộ dụng cụ chiết: 49

2.2 Thuốc thử và phương pháp chuẩn bị thuốc thử: 50

3 Chuẩn bị thử: 51

3.1 Xác định độ chuẩn của dung dịch chì Nitrat 51

3.2 Xác định độ chuẩn của dung dịch natri thiosunfat 52

4 Tiến hành thử: 52

5 Tính toán kết quả: 53

6 Sai số cho phép: 53

7 Biên bản thử: 54

TÀI LIỆU THAM KHẢO 55

Lời mở đầu

Từ khi được phất triển đến nay, dầu mỏ và khí đã và đang là nguồn

nguyên liệu vô cùng quý giá của mỗi quốc gia nói riêng và toàn nhân loại nói chung Ngày nay sản phảm của dầu mỏ và khí đang có mạt trong hầu hết các lĩnh vực đòi sống sinh hoạt hằng ngàycuar con người cũng như công nghiệp

Dưới ggosc độ năng lượng thì dầu mỏ là nguồn năng lượng quan trọng nhất của các quốc gia trên thế giới theo số liệu thống kê thì có khoảng 65 đến70% năng lượng được sử dụng đi từ dầu mỏ và khí, chỉ có khoảng 20 đến

22% từ than, 5 đến 6% từ năng lượng nướcvaf từ 8 đến 12% đến từ năngn

lượng hạt nhân

Về góc độ nguyên liệu thì ta có thể hình dung với một lượng nhỏ

khoảng 5% dầu mỏ và khí được sử dụng làm nguyên liệu cho ngành hóa dầu

đã có thể cung cấp được trên 90% nguyên liệu cho ngành công nghiệp hóa

chất Thực tế, từ dầu mỏ người ta có thể sản suất được cao su, chất dẻo, sợi

tổng hợp, các chất hoạt động bề mặt, hợp chất trung gian phân bón…

Ngoài những mục đích nói trên thì các sản phẩm phi năng lượng của

dầu mỏ như dầu nhờn, mỡ, nhựa đường … cũng đóng vai trò hết sức quan

trọng trong sự phát trển của công nghiệp

Sản phẩm năng lượng là một trong những sản phẩm quan trọng của

công nghiệp chế biến dầu mỏ và ngày nay đã thực sự trở thành một sản phẩm quen thuộc với con người Đặc biệt là xăng và dầu DO, bao gồm cả bản chất hóa học, phẩm cấp chất lượng cũng như các vấn đề liên quan như: Vì sao ô nhiễm mội trường do khí thải động cơ ngày càng gia tăng, vì sao sự hao tổn công suât, tuổi thọ động cơ càng nhanh Tất cả điều này đòi hỏi các nhà khoa học phải nghiên cứu tìm ra các biện pháp nhằm góp phần giải quyết các vấn

đề còn tồn tại trong lĩnh vực sản xuất và sử dụng nhiên liệu

Xuất phát từ những vấn đề trên nên chúng em đã chọn đề tài: “ Tìm

hiểu một số phương pháp xác định hàm lượng chì trong sản phẩm dầu

mỏ” cho bài tiểu luận của chúng em Việc tìm hiểu đề tài này không những

giúp chúng ta có cái nhìn tổng quan hơn về tính chất của sản phẩm dầu mỏ

mà còn giúp chúng ta biết được cách xác định hàm lượng chì trong xăng dầu

PHẦN1 :GIỚI THIỆU TỔNG QUAN VỀ DẦU MỎ VÀ CHÌ

CHƯƠNG 1 :TỔNG QUAN VỀ DẦU MỎ

Dầu mỏ là tên gọi tắt của dầu thô, nó là hỗn hợp của những hợp chất hữu cơ tự nhiên, chứa chủ yếu hai nguyên tố chính là cacbon ( C ) và hydro ( H ) Ngoài ra còn có một lượng nhỏ nitơ ( N ), oxy ( O ), lưu huỳnh ( S ) và các nguyên tố kim loại khác như ( Ni, V, …)

Dầu mỏ và khí là những nguồn hydrocacbon phong phú nhất có trong thiên nhiên Dầu mỏ cũng như khí ngày càng được nhiều và hầu như ở đâu cũng thấy dầu mỏ và khí không ít thì nhiều Qua đây phân tích thành phần

hóa học của các loại dầu mỏ khác nhau người ta nhận thấy không có loại dầu

mỏ nào trên thế giới có thành phần giống nhâu hoàn toàn cả, mà chúng rất

khác nhau vè thay đổi trong phạm vi rất rộng

Sự khác nhau rất nhiều về thành phàn dầu mỏ đã là một vấn đề khoa

học rất lớn có nhiều các giải thích lẫn nhau nhưng nói chung muốn làm sáng

tỏ vấn đè này cần phải trở về cội nguồn của nó, nghĩa là phải xem xét quá

trình hình thành của dầu và khí trong lòng đất

Tuy nhiên cho đến nay chua có nhận định nhất trí về nguồn gốc và sự biến đổi tạo thành dầu khí, thậm chí có nhiều nhà khoa học trong lĩnh vực

này còn cho rằng, cho đến khi con người sử dụng đến giọt dầu cuối cùng trênhành tinh này thì vấn đề nguồn gốc của dầu khí có thể vẫn chưa được sáng tỏhoàn toàn

Tuy nhiên , ngày nay với sự phát triển khong ngừng của khoa học và công nghệ con người đã chế tạo được nhiều công cụ hiện đại phục vụ cho

công cuộc nghiên cứu như việc ứng dụng các phương pháp phân tích vật lý hiện đại ( sắc ký phổ khối, phổ hồng ngoại, phổ cộng hưởng từ hạt nhân, phổ

tử ngoại…) kết hợp vói các phương pháp vật lý cổ truyền ( chưng cất

thường,chưng cất phân tử, chưng trích ly, kết tinh , trích ly, khuyêchs tán

nhiệt…) đã góp phần đáng kể vào việc hiể biết hơn nguồn gốc các vật liệu

hữu cơ ban đầu tạo thành dầu khí và quá trình biết đổi chúng

Nhờ kết quả của các công trình nghiên cứu này mà những nhận

địnhveef nguồn gốc tạo thành dầu khí dần dần được sáng tỏ, việc nghiên cứu

và và giải thích sự khác nhau về thành phần của các loại dầu trên thế giới

càng được thuận tiện và rõ ràng hơn

Vì vậy, vấn đề nghiên cứu thành phần của dầu và khí đã khai thác và vấn đề nguồn gốc, sự tạo thành và biến đổi của dầu khí trong lòng đất là hai vấn đề liên quan vô cùng khăng khít

1 Nguồn gốc của dầu mỏ và khí

Khi xem xét về nguồn gốc của dầu mỏ và khí, người ta đã đưa ra

nhiều giả thiết khác nhau, thậm chí là trái ngược nhau, nhưng chủ yếu

người ta quan tâm đến hai giả thiết như sau: giả thiết về nguồn gốc hữu

cơ và giả thiết về nguồn gốc vô cơ, trong phần này ta sẽ tìm hiểu về hai

phần này

1.1 Nguồn gốc vô cơ

Theo giả thiết về nguồn gốc vô cơ thì dầu mỏ được hình thành từ các hợp chất vô cơ, cụ thể trong lòng đất có chứa các cacbua kim loại như

Al4C3, CaC2…các chất này bị phân huỷ bởi nước để tạo ra theo các phương trình như sau

Al4C3 + 12 H2O  4 Al(OH)3 + 3 CH4

CaC2 + 2 H2O  Ca(OH)2 + C2H2

Các phẩn ứng hình thành từ phản ứng trên tiếp tục biến đổi dưới tác

động của các yếu tố như nhiệt độ, áp suất cao và xúac tác là các khoáng sét

cóa sẵn trong lòng đất để tạo nên dầu khí

Để chuáng minh cho giả thiết này thì vào năm 1866, Berthelot đã thiến hành quá trình tổng hợp dược các hợp chất hydrocacbon thơm thừ acetylen ở nhiệt độ cao và sự có mặt của xúc tác Năm 1901, Sabartier và Sendereus

tiếnhanhf phản ứng hydro hóa acetylen trên xúc tác Niken và sắt ở nhiệt độ

khoảng 200-300oC đã thu được một loạt các hydrocacbon tương ứng như

thành phần của dầu mỏ Cùng vói nhiều phẩn ứng tương tự, giả thiết này đã thuyết phục được nhiều nhà khoa học trong một thời gian dài Tuy nhiên,

trong những hoạt động thực tiễn thì giả thiết này gặp khá nhiều vấn đề mà bảnthân nó không giải thích được như:

- Hàm lượng các hợp chất cacbua trong lòng đất khá hạn chế trong khi

đó thì dầu mỏ ngày càng tìm được vói só lượng lớn và hầu như ở

kkhawps mọi nơi

- Các phản ư ngs tạo hợp chất thơm và thành phần tương tự như dầu mỏ

từ CH4 và C2H2 đòi hỏi có nhiệt độ cao trong khi thực tế nhiệt độ đạt được trong các mỏ dầu không quá 150-200oC

Bằng các phương pháp phân tích hiệnh đại, người ta đã xác định được

trong dầu thô có chứa porphyrin lad hợp chất có nhiều trong động thực vật Chính những khuyết điểm trên mà giả thiueets này ngày càng ít người quan tâm tới và thay đó là giả thiết về nguồn gốc hữu cơ

1.2 Nguồn gốc hữu cơ

Theo giả thiets này thì dầu mỏ được hình thành từ các hợp chất có

nguồn gốc hữu cơ, cụ thể từ xác chết của động thực vật và trải qua một quá trình biến đổi phức tạp trong một thời gian dài ( hàng chục đến hàng trăm

triệu năm )dưới tác động của nhiều yếu tố khác nhau như vi khuẩn , nhiệt độ,

áp xuất, và xác tác coa sẵn trong lòng đất và đoi khi còn có sự tác đọng của bức xạ do sự phóng xạ ở trong lòng đất

2 Các thành phần của dầu mỏ

2.1 Các hợp chất hydrocacbon của dầu mỏ.

Hydrocacbon là thành phần chính và quan trọng nhất của dầu mỏ Các hydrocacbon có trong dầu mỏ thường chia làm 5 loại sau:

- Các parafin cấu trúc thẳng (n- parafin)

- Các parafin cấu trúc nhánh ( i- parafin)

- Các parafin cấu trúc nhánh ( cyclo parafin naphten)

- Các hydrocacbon thơm

- Các hydrocacbon hỗn hợp ( hoặc lai hợp)

Số nguyên tử cacbon của các hydrocacbon trong dầu thường từ C5 đến C60 ( còn C1 đến C4 nằm trong khí) tương ứng với trọng lượng khoảng

855-880 Cho đến nay với những phương pháp phân tích hiện đại đã xác định được các hydrocacbon riêng lẻ trong dầu đen mức như sau:

Bảng 2.1 Các hydrocacbon riêng lẻ đã xác định được trong các loại dầu

mỏ

Tổng cộng các hydrocacbon riêng lẻ cho đến nay đã xác định được

là 425 Còn đói với các chất không thuộc loại hydrocacbon trong dầu

mỏ, đén nay cũng đã xác định được khoảng 380 hợp chất , trong đó

phần lớn là hợp chất của lưu huỳnh (khoảng 250 hợp chất)

2.2 Các hydrocacbon n-parafin của dầu mỏ

Hydrocacbon n-parafin là loại hydrocacbon phổ biến nhất trongg

các loại hydrocacbon trong dầu mỏ

Hàm lượng chung các n-parafin trong dầu mỏ thường từ 25-30%

thể tích Tùy theo dầu mỏ được tạo thành từ những thời tkyf địa chất

nào, mà sự phân bố các n-parafin trong dầu sẽ khác nhau Nói chung sự

phân bố này tùy theo hai quy tắc sau: tuổi càng cao, độ sâu càng lớn thì

hàm lượng n-parafin trong phần nhẹ của dầu mỏ càng nhiều

Một đặc điểm đáng chíu ý của các hydrocacbon n-pảtrafin là bắt

đầu từ n- parafin có số nguyên tử cacbon từ 18 trở lên, ở nhiệt đọ

thường chúng chuyển sang dạng rắn.\, khi nằm trong dầu mỏ chúng

hoặc nằm trong trạng ythais hòa tan hoặcowr dạng tinh thể lơ lửng trong

dầu Nếu hàm lượng n-parafin tinh thể quá cao, có khả năngg làm cho

toàn bộ dầu mỏ mất tính linh động, và bị đông đặc lại Trong bảng 2.2

dưới đây sẽ thấy rõ nhiệt độ sôi và nhiệt độ kết tinh của các n-parafin từ

C18 trở lên

Bảng 2.2 Một ssos tính chất của n-parafin trong dầu mỏ.

2.2 Các hydrocacbon i-parafin của dầu mỏ.

Loại i-parafin thường chỉ nằm trong phần nhẹ, còn phần có nhiệt

độ sôi trung bình và cao nói chung rất ít

Về vị trí phụ có hai đặc điểm chính sau

Các parafin trong dầu mỏ có cấu trúc đơn giản, mạch chính dài , mạch

phụ ít và ngắn Các nhánh phụ thường là các gốc metyl Đói vói các

i-parafin một nhánh phụ thì thường đính vào vị trí số 2, 3 Đối vói loại có

2,3 nhánh phụ thì xu hướng tạo thành cacbon bậc 3 nhiều hơn là tạo

nên cacbon bậc 4, ngĩa là hai nhánh phụ đính vào trong mạch chính

thường ít hơn

Đặc điểm thứ hai là trong dầu có những i-parafin có các nhánh phụ

nằm cách đầu nhau 3 nguyên tử cacbon

2.3 Các hydricacbon naphtenic ( cycloparafin) của dầu mỏ.

Hydrocacbon naphtenic cũng là một trong số các hydrocacbon phổ

boeens và quan trọng của dầu mỏ Hàm lượng của chúng có thể lên tói

30-60% trọng lượng

Hydrocacbon naphtenic của dầu mỏ thường gặp dưới 3 dạng chính;

loại vòng 5 cạnh, loại vòng 6 vạnh hoặc loại nhiều vòng ngưng tụ qua

cầu nối Những loại vòng 7 cạnh trở lên thường rất ít không đáng kể

Tuy nhiên, trong dầu mỏ thì loại naphtenic 1 vòng (5,6 cạnh) coa

các nhánh phụ xung quanh lại là loại chiếm phần lớn chủ yếu nhất, và

cũng là loại được nghiên cứu đầy đủ nhất

2.4 Các hydrocacbon thơm của dầu mỏ.

Các hydrocacbon thơm của dầu mỏ thường gặp là loại còng thơm

và loại nhiều vòng thơm có cấu trúc ngưng tụ hoặc qua cầu nối,

Loại hudrocacbon thơm 1 vòng và các đồng đẳng của nó là loại phổ

biến nhất Benzen thường gặp với số lượng ít hơn tất cả

Những đồng đẳng của benzen (C7 – C15) nói chung đều đã tách và

xác định được trong nhiều loại dầu mỏ, những loại ankylbenzen với

1,2,3,4 nhánh phụ đều là những loai chiêmw đa số trong hydrocacbon

thơm

2.5 Các hudrocacbon hốn hợp loại naphten –thơm.

Nếu hydrocacbon thơm thuần khiết vừa khảo sát trên có không

nhiều trong dầu mỏ thì hydrocacbon dạng hỗn hợp thơm và naphten lại

phổ biến và chiếm đa số trong phần có nhiệt độ sôi cao của dầu mỏ Cấu

trúc hydrocacbon hỗn hợp này trong dầu mỏ rất dần với cấu truc hỗn

hợp tương tự trong vật liệu hữu cơ ban đầu tạo thành dầu, cho nên dầu

càng có độ biến chất thấp thì càng nhiều loại hydrocacbon loại này

2.6 Các loại chất không thuộc loại hydrocacbon trong dầu mỏ.

Đây là những hợp chất , mà trong phân tử của nó chứa O,N,S tức là

hợp chất hữu cơ của õi, nito, lưu huỳnh Một loại hợp chất khác mà

trong thành phần của nó cũng có cả đồng thời O,N,S sẽ không xét ở đây,

nó thuộc nhớm chất nhựa và asphalten

Nói chung, những loại dầu non, độ biến chất thấp , hàm lượng các

chất chứa dị nguyên tố kể trên đều cao hơn trong các loại dầu già có độ

biến chất và tỉ lệ của những chất O,N,S trong từng loại dầu sẽ khác

3 Sản phẩm của dầu mỏ.

Dầu mỏ có thể sử dụng trực tiếp nhưng không kinh tế và không

hiệu dụng Chính vì thế mà người ta đã phân chia nó thành nhiều phân

đoạn nhỏ Quá trình phân chia này dựa vào phương pháp chưng cát để

thu được các phân đoạn có khoảng nhiệt độ sôi khác nhau Những phân

đoạn này được sử dụng để sản xuất một hoặc vài sản phẩm nhất định

nên chúng được mang tên các sản phẩm đó, Thông thường, dầu mỏ

được chia thành những phân đoạn chính sau:

- Phân đoạn khí : Nhietj độ sôi nhỏ hơn 40oC, bao gồm

- Phân đoạn cặn gudron: Với nhiệt độ sôitreen 500oC, gồm các

thành phần có số nguyên tử cacbon từ C41 trở lên, có khi đến C80

và được xem là giới hạn cuối cùng

Chú ý : Các giá trị nhiệt độ trên đây không hoàn toàn cố định, chúng có

thể thay đổi tùy theo mục đích thu nhân các sản phẩm khác nhau

Trong các phân đoạn trên , sự phân bố các hợp chất hydrocacbon

và phi hidrocacbon của dầu mỏ nói chung không đông nhất , chúng thay

đổi rất nhiều khiđi từ phân đoạn nhẹ sang phân đoạn nặng hơn, vì vậy

tính chất của từng phân đoạn đều khác nhau Hơn nữa , các loại dầu mỏ

ban đầu đều có tính chất và sự phân bố các hợp chất hữu cơ trong đó

cũng khác nhau, cho nên tính chất của tùng phân đoạn dầu mỏ còn phụ

thuộc rất nhiều vào đặc tính hóa học của loại dầu ban đầu nữa

CHƯƠNG 2: CHÌ VÀ TÁC HẠI CỦA CHÌ

1 Giới thiệu về chì

Chì là một nguyên tố hóa học trong bảng tuần hoàn hóa học viết tắt

là Pb (Latin: Plumbum) và có số nguyên tử là 82.Chì có hóa trị phổ biến là II,

có khi là IV Chì là một kim loại mềm, nặng, độc hại và có thể tạo hình Chì

có màu trắng xanh khi mới cắt nhưng bắt đầu xỉn màu thành xám khi tiếp xúc với không khí Chì dùng trong xây dựng, ắc quy chì, đạn, và là một phần của nhiều hợp kim Chì có số nguyên tố cao nhất trong các nguyên tố bền

Nhiệt bay hơi 179,5 kJ·mol−1

Nhiệt dung 26,650 J·mol−1·K−1

Độ âm điện 2,33 (Thang Pauling)

Năng lượng ion

Mô đun Young 16 GPa

Mô đun cắt 5,6 GPa

Khi tiếp xúc ở một mức độ nhất định, chì là chất độc đối với động vật

cũng như con người Nó gây tổn thương cho hệ thần kinhvà gây ra rối loạn

não Tiếp xúc ở mức cao cũng gây ra rối loạn máu ở động vật Giống với thủyngân, chì là chất độc thần kinhtích tụ trong mô mềm và trong xương Nhiễm độc chì đã được ghi nhận từ thời La Mã cổ đại, Hy Lạp cổ đại, và Trung Quốc

cổ đại

Chì từng được sử dụng phổ biến hàng ngàn năm trước do sự phân bố

rộng rãi của nó, dễ chiết tách và dễ gia công Nó dễ dát mỏng và dễ uốn cũng như dễ nung chảy Các hạt chì kim loại có tuổi 6400 TCN đã được tìm thấy

ở Çatalhöyük, Thổ Nhĩ Kỳ ngày nay.[2] Vào đầu thời kỳ đồ đồng, chì được sử dụng cùng với antimon và asen

Nhà sản xuất chì lớn nhất trước thời kỳ công nghiệp là nền kinh tế La

Mã, với sản lượng hàng năm 80.000 tấn, đặc biệt chúng là phụ phẩm của quá trình nung chảy bạc[1][3][4] Hoạt động khai thác mỏ của La Mã diễn ra ở Trung

Âu, Anh thuộc La Mã, Balkans, Hy Lạp, Tiểu Á; riêng ở Hispania chiếm 40%sản lượng toàn cầu.[1]

Các ống chì La Mã thường khảm lên phù hiệu của các hoàng đế La Mã Đường ống dẫn nước bằng chì ở Tây Latin có thể đã được duy trì vượt qua

thời kỳ Theodoric Đại đế tới tận thời Trung Cổ.[5] Một số thỏi chì La Mã

tượng trưng cho lịch sử khai thác chì Derbyshire và trong lịch sử công nghiệp của các trung tâm kinh tế ở Anh khác Người La Mã cũng sử dụng chì nóng chảy để giữ các chân trụ sắt gắn kết với các khối đá vôilớn ở các nhà thờ nhất định Trong giả kim thuật, chì từng được cho là kim loại cổ nhất và liên quan

đến Sao Thổ Các nhà giả kim thuật sử dụng biểu tượng của Sao Thổ (♄) để

ám chỉ chì

Ký hiệu của chì Pb là chữ viết tắt từ tên tiếng Latin plumbum nghĩa là

kim loại mềm; có nguồn gốc từ plumbum nigrum ("plumbum màu đen"),

trong khi plumbum candidum(nghĩa là "plumbum sáng màu") là thiếc.

2 Tác hại của chì

Chì là một kim loại mang rất nhiều tính chất ưu việt, vì vậy, nó đã từng được sử dụng rất phổ biến trong đời sống của con người

Tuy nhiên, trong vài thập kỷ trở lại đây, chúng ta đã nhận ra mặt trái

của kim loại này, nó gây ra rất nhiều nguy cơ về sức khỏe, đặc biệt là ở trẻ

nhỏ

Chính vì vậy, từ lâu chì đã bị cấm sử dụng trong nhiều sản phẩm từ

nhiên liệu, sơn cho đến đồ gia dụng và mỹ phẩm

Tuy nhiên, sự thật là ở nhiều quốc gia, chì vẫn có mặt xung quanh đời sống con người, từ các thiết bị điện tử, đồ chơi, cho đến son môi hay nước

uống Vậy nếu chẳng may bị nhiễm chì, điều gì sẽ xảy ra bên trong cơ thể?

Hình 2.2Chì là một chất độc nhưng nó sẽ gây hại như thế nào?

Chì gây hại như thế nào ở cấp độ phân tử

Để trả lời câu hỏi chì “hoành hành” như thế nào trong cơ thể chúng ta,

bạn cần biết rằng trong cơ thể con người tồn tại một số lượng rất nhỏ các

nguyên tố kim loại như kẽm, magie, natri

Chúng được gọi là nguyên tố vi lượng mà rất cần thiết cho cuộc sống của

chúng ta

Thông thường, các kim loại hoạt động cùng với enzyme của cơ thể

trong vài trò xúc tác, làm tăng tốc các phản ứng sinh hóa Cơ thể chúng ta

không thể hoạt động mà không cần enzyme mà nhiều enzyme thì trở nên bất lực khi không có mặt các kim loại

Vì vậy, mỗi ngày bạn cần bổ sung vài trăm miligam canxi, magiê, natri.Vài miligam sắt và Iốt, hay thậm chí là vài trăm microgam selen và asen Chỉ khi các kim loại này được bổ sung một lượng quá mức, chúng gây độc

Câu chuyện là hoàn toàn khác biệt với chì Bởi không đóng bất kể một vai trò sinh lý và tham gia phản ứng sinh hóa nào trong cơ thể, ngưỡng an toàn dành cho chì là không hề có Bất kể một lượng nhỏ của chì nào cũng sẽ gây hại cho

cơ thể

Tính độc của chì cũng được gây ra từ đây, khi nó có xu hướng thay thế

vị trí của tất cả các kim loại khác Ví dụ, bạn có thể thấy trong ảnh X-quang của một bệnh nhân nhiễm độc chì, nó đã chiếm chỗ của canxi trong xương

Hình 2.3 Chì nhiễm trong xương có thể được quan sát qua ảnh X-quang

Chì cũng chiếm chỗ của kẽm và canxi trong các protein Không có sự

có mặt của hai nguyên tố này các protein không thể hoạt động

Ví dụ, một protein gắn liền với kẽm đang làm nhiệm vụ duy trì huyết

áp cơ thể và sự phát triển bình thường ở trẻ em Khi chì được hấp thụ vào cơ thể, nó thế vào chỗ của kẽm gây chứng chậm lớn ở trẻ và huyết áp cao ở

người trưởng thành

Khi chì thế chỗ của canxi trong các phản ứng truyền xung điện trong não, nó gây ra chứng mất trí, giảm khả năng suy nghĩ.

Chì ức chế quá trình tổng hợp heme, thường có sự tham gia của sắt, gây ra chứng

thiếu máu Nó cũng “đuổi” kẽm ra khỏi một protein tham gia vào việc sản sinh tinh

trùng, gây vô sinh ở những người đàn ông có mức tiếp xúc chì cao trong công việc.

Kết quả cuối cùng

Như vậy, nhìn vào cấp độ phân tử, bạn có thể thấy chì độc, phần lớn đến từ việc nó chiếm chỗ của các kim loại vi lượng khác, gây rối loạn hoặc ngưng các

phản ứng sinh hóa diễn ra bình thường trong cơ thể.

Vậy, kết quả cuối cùng biểu hiện ra bên ngoài của việc nhiễm chì là gì?

Tất cả mọi người sẽ đều chịu ảnh hưởng của việc nhiễm chì, nhưng trẻ em là đối

tượng chịu ảnh hưởng lớn nhất Trẻ em sẽ hấp thụ khoảng 40-50% lượng chì theo đường tiêu hóa vào cơ thể Trong khi đó, người lớn chỉ hấp thụ khoảng 3-10%.

Bên cạnh đó, khi đi vào cơ thể, chì lưu trữ chính ở máu, mô mềm và xương Nó sẽ tồn tại trong máu qua một vài tuần, một vài tháng ở các mô mềm và hàng năm ở

xương.

Chì trong xương, răng, tóc và móng tay được ràng buộc chặt chẽ và ít gây

IQ thấp, hiếu động…

Hậu quả được dự đoán theo mức độ chì trong máu Trẻ thông thường

có nồng độ chì dưới 0.05 mg/L máu Mức độ chì từ 0.1 đến 0.25 mg/L đã có thể liên quan đến suy giảm chức năng thần kinh Mức độ trên 0.25 mg/L sẽ

gây ra đau đầu, khó chịu và các vấn đề thần kinh nghiêm trọng hơn

Điều trị được chỉ định bắt đầu ở mức 0.45 mg/L Mức độ 0.5-0.7 mg/L được tính là nhiễm độc vừa phải Trên 0.7 mg/L được tính là nhiễm độc nặng và có thể gây co giật, tử vong

Đối với phụ nữ mang thai, chì tích tụ trong cơ thể cạnh tranh với canxi trong xương Nó có thể vượt qua hàng rào nhau thai, phơi nhiễm vào đứa bé Hậu quả xảy ra là thai nhi giảm tăng trưởng và bà mẹ có nguy cơ sinh non

Ở người trưởng thành, tiếp xúc với chì cũng được ghi nhận tác dụng lên hệ

tim mạch như tăng huyết áp Nó cũng gây suy giảm chức năng thận và ảnh

hưởng xấu đến sinh sản

Tuy nhiên, nếu được phát hiện sớm, điều trị nhiễm chì có thể không để lại di chứng ở người trưởng thành Ngược lại, đối với trẻ em, nhiễm chì ở nồng độ thấp cũng có thể để lại di chứng về suy giảm nhận thức trong suốt phần đời còn lại

Kết luận

Như vậy, bạn đã có thể biết rằng tác hại của chì đến từ việc nó không đóng bất cứ vai trò sinh lý nào đối với cơ thể Chì thay thế vị trí của các

nguyên tố kim loại vi lượng trong cơ thể làm đình trệ nhiều phản ứng sinh

hóa, từ đó gây ra rất nhiều tác hại, đặc biệt là ở trẻ nhỏ

Bởi vậy, chúng ta cần rất cảnh giác với các nguồn có thể phơi nhiễm

chì cho cơ thể, từ sơn, mỹ phẩm, đồ điện tử cho đến nước uống

Trong trường hợp nghi ngờ nhiễm chì, bạn nên kiểm tra tình hình sức khỏe, xét nghiệm máu để xác định nồng độ chỉ ở trong máu nhằm có biện pháp xử trí kịp thời, phù hợp

PHẦN 2 : CÁC PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH HÀM LƯỢNG TRÌ

TRONG SẢN PHẨM DẦU MỎ.

Xăng là một trong những sản phẩm của dầu mỏ, là nhiên liệu dùng cho các động cơ xăng như ôtô, xe máy, … và được gọi chung là xăng động cơ

Xăng không phải đơn thuần là một chất mà là hỗn hợp giữa các

hydrocacbon được lấy từ phân đoạn xăng kết hợp với các chất phụ gia, nhằm tạo ra nguồn nguyên liệu nhằm đảm bảo các yêu cầu hoạt động cơ trong

những điều kiện vận hành thực tế và cả trong các đìu kiện tồn chứa, vận

chuyển khác nhau

Chì là hợp chất phụ gia được thêm vào xăng để chống kích nổ, dưới

dạng hợp chất cơ kim mang tên “chì tetra ethtyl” có tác dụng làm tăng khả

năng chịu nén của nhiên liệu, dẫn đến tiết kiệm khoảng 30% lượng xăng sử dụng Chỉ cần 3-4 cc hợp chất này trong một galon nhiên liệu (3,79 lít), hiện tượng kích nổ hoàn toàn biến mất

Sự phát triển của ngành công nghiệp ôtô gắn liền với “ chì tetra ethyl” diễn ra trong suốt một thời gian dài , xăng pha chì chiếm lĩnh thị trường, sản lượng không ngừng tăng, từ năm 1923-1986 có 7 triệu tấn chì tetra ethyl đượctrộn vào xăng Từ đây, ảnh hưởng xấu của nó bắt đầu lan rộng Chính phủ cácnước lập tức cấm bán xăng không chì vì độc tích của nó quá cao

Năm 1986, Mỹ hoàn toàn không sử dụng xăng pha chì Không lâu sau, xăng pha chì bị loại bỏ ở Nhật Bản , Cânda, Brazil, Áo, Hàn Quốc,… Năm

1999, có 30 quốc gia trên thế giới đã loại bỏ việc dùng xăng pha chì, Việt

Nam cũng vậy Sau đây là một số phương pháp xác định hàm lượng chì trong xăng

CHƯƠNG 1: PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH HÀM LƯỢNG CHÌ TRONG XĂNG BẰNG PHƯƠNG PHÁP PHỔ TIA X.

1 Phạm vi và ứng dụng:

1.1 Phương pháp này bao gồm việc xác định hàm lượng chì trong xăng

Phạm vi hiệu chuẩn của thủ tục là 0,010 đến 5,0 gram chì / U.S gallon Các mẫu trên mức này phải được pha loãng để nằm trong khoảng từ 0,05 đến 5,0 gram chì / U.S gallon Phương pháp này bù đắp cho sự thay đổi thành phần xăng và không phụ thuộc vào loại alkyl chì

1.2 Phương pháp này có thể được sử dụng như một phương pháp thay thế cho Phương pháp tiêu chuẩn cho chì trong xăng bằng Quang phổ hấp thụ

nguyên tử hoặc Phương pháp tự động cho chì trong xăng bằng Quang phổ hấpthụ nguyên tử

1.3 Trong trường hợp tên thương mại hoặc sản phẩm cụ thể được ghi trong

phương pháp, có thể sử dụng thiết bị tương đương và thuốc thử hoá học Việc

đề cập đến tên thương mại hoặc sản phẩm cụ thể là dành cho sự hỗ trợ của

người sử dụng và không phải là sự chứng thực của Cơ quan Bảo vệ Môi

trường Hoa Kỳ

Hình 1.1

3 Tóm tắt phương pháp:

2.1 Một phần mẫu xăng được đặt trong một giá đỡ thích hợp và được nạp

vào một quang phổ tia X Tỷ lệ cường độ tia X của bức xạ L alpha dẫn đến

cường độ mạng của bức xạ tungsten L alpha không rải rác Nội dung chì đượcxác định bằng cách tham chiếu phương trình hiệu chuẩn tuyến tính liên quan đến hàm lượng chì với tỷ lệ đo được

2.2 Bức xạ vonfram phân tán không được sử dụng để bù cho các biến thể

trong mẫu xăng

Hình 1.2

4 Xử lý mẫu và bảo quản:

3.1 Các mẫu cần được thu gom và cất giữ trong các thùng chứa sẽ bảo vệ chúng khỏi những thay đổi về hàm lượng chì của xăng, ví dụ như mất các

phân đoạn dễ bay hơi của xăng bằng cách bốc hơi hoặc tẩy chì vào trong bình chứa hoặc nắp

3.2 Nếu mẫu đã được làm lạnh nên được đưa đến nhiệt độ phòng trước khi

phân tích

4.3 Xăng dễ cháy và cần được xử lý cẩn thận và thông gió đầy đủ Hơi

có hại nếu hít phải hơi thở hít phải và kéo dài Tiếp xúc với da nên được giảm thiểu

Hình 1.3

4 Thiết bị:

Hình 1.4

4.1 Quang phổ kế tia X, có khả năng đo các dòng huỳnh quang được

đề cập trong mục và đang hoạt động dưới các điều kiện dụng cụ sau đây hoặc các kết quả khác tương đương: một ống mục tiêu vonfram hoạt động ở 50 kV,một lithium fluoride phân tích tinh thể, đường dẫn quang heli và máy dò tỷ lệ thuận hoặc xung

4.2 Một số nhà sản xuất các thiết bị X quang quang phổ không còn cho phép sử dụng không khí làm đường trung gian vì chùm tia X tạo ra ozon,

có thể làm suy giảm các con dấu và điện tử Ngoài ra, việc sử dụng thiết bị có xăng lỏng gần với ống tia X nóng có thể gây ra các vấn đề về khả năng cháy