Xác định hàm lượng nitrat trong rau dền bằng phương pháp trắc quang và phương pháp sắc kí ion

Với điều kiện cho phép của phòng thí nghiệmhóa học, trong đề tài này,chúng tôi chọn phơng pháp trắc quang và một phơng pháp mới là phơng phápsắc kí ion để xác định hàm lợng Nitrat trong

trờng đại học vinh khoa hóa học

======

trịnh thị trâm

khóa luận tốt nghiệp Đại học

xác địNH hàm lợng nitrat trong cây rau dền bằng phơng pháp trắc

lời cảm ơn

Em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới cô giáo Võ Thị Hòa đã tận tìnhhớng dẫn ,giúp đỡ nhiệt tình cho em trong quá trình thực hiện đề tài

Nhân dịp này, em cũng xin chân thành cảm ơn tới các thầy cô giáotrong tổ hóa phân tích , các thầy cô giáo ở phòng thí nghiệm cùng các thầy côgiáo trong khoa cũng nh bạn bè và gia đình đã động viên, giúp đỡ và tạo mọi

điều kiện thuận lợi để em hoàn thành tốt khóa luận này

Em xin gửi tới các thầy cô giáo lời chúc sức khỏe và lời cảm ơn chânthành nhất /

Sinh viên khóa 43 ngành hóa trịnh thị trâm

Mục lục

Phần mở đầu………

phần A Phần tổng quan………

I Tính chất của Nitrat………

II Phơng pháp lấy mẫu thực vật……… ……

III Tổng quan các phơng pháp xác định Nitrat………

III.1 Phơng pháp thể tích ………

III.2 Phơng pháp phân tích trắc quang………

III.3 Phơng pháp điện thế dùng điện cực chọn lọc ion………

III.4 Phơng pháp sắc kí ion………

IV Xử lý thống kê các số liệu thực nghiệm………

Phần B Phần thực nghiệm………

I Hóa chất – dụng cụ – thiết bị máy móc………

II Pha chế dung dịch………

III.Tiến hành thực nghiệm ………

III.1 Chọn các điều kiện tối u để xác định ………

IV Nghiên cứu khả năng khử màu của một số chất ………

V Xét khả năng ảnh hởng của một số ion cản………

VI Tiến hành phân tích mẫu tự tạo………

VII Tiến hành xác định hàm lợng NO3-trong mẫu phân tích khi dùng các chất khử màu………

VIII Xác định hàm lợng NO3- bằng phơng pháp sắc kí ion…………

VIII.1 Lựa chọn chế độ đo ………

VIII.2 Xây dựng sắc đồ chuẩn………

VIII.3.Khảo sát ảnh hởng của ion sunphat………

VIII.4 Khảo sát ảnh hởng của phơng pháp………

VIII.5 Phân tích mẫu rau Dền đỏ và rau Dền xanh………

C kết luận……….

tài liệu tham khảo………

Trang

phần mở đầu

Hằng ngày chúng ta sống cùng cỏ cây hoa lá, rau thơm quả ngọt ….Chúng ta thờng xuyên ăn rau quả, cá thịt để bồi dỡng sức khỏe cho mình.Những thứ đó ngoài chất dinh dỡng đem lại cho con ngời, nó còn là những vịthuốc rất hay, chữa đợc nhiều bệnh mà chúng ta ít biết đến Rau Dền cũng làloại rau nằm trong thứ đó Nó đợc dùng phổ biến trong nhân dân để nấu canh,làm thuốc Có vị lạnh ngọt, không độc Nó có tác dụng hoạt thái, sát trùng, lợikhiến, chữa lở môi…Tuy nhiên trong thành phần của rau Dền nói riêng và rauquả tơi nói chung đều luôn luôn chứa các thành phần của nitơ với những dạngkhác nhau nh Nitrat, Nitrit, amôn, prôtêin, và các dạng chất hữu cơ khác.trong đó Nitrat là dạng oxy hóa cao nhất trong chu trình nitơ và thờng đạt đếnnồng độ đáng kể trong giai đoạn cuối cung của quá trình oxy hóa sinh học Ngời ta khẳng định đợc rằng, hàm lợng Nitrat trong cây, trong nớc… ợtvquá giới hạn cho phép sẽ gây nhiều tác hại cho cơ thể, độc cho phôi thai Nócòn gây ảnh hởng đến thành ruột; tạo thành Nitrit gây phản ứng vi sinh ở dạdày và đờng ruột; Nitrit sinh ra sẽ kết hợp với hồng cầu (Hêmoglobin) trongmáu sau đó chuyển thành Methemoglobin amin là chất ngăn cản việc liên kết

và vận chuyển oxy, gây bệnh thiếu oxy trong máu và sinh ra bệnh máutrắng.v.v…

Ngoài ra, Nitrit còn có thể nitro hóa các amin và amit trong môi trờng axityếu thành các Nitrosamin là tác nhân gây ung th, quái thai.v.v…

Nh vậy, việc xác định hàm lợng Nitrat trong rau Dền nói riêng và trongthực vật nói chung là rất có ý nghĩa quan trọng trong đời sống thực tiễn Đã cónhiều phơng pháp định lợng Nitrat trong thực vật nh phơng pháp thể tích, ph-

ơng pháp trắc quang, phơng pháp điện thế dùng điện cực chọn lọc ion,

Với điều kiện cho phép của phòng thí nghiệmhóa học, trong đề tài này,chúng tôi chọn phơng pháp trắc quang và một phơng pháp mới là phơng phápsắc kí ion để xác định hàm lợng Nitrat trong rau Dền Vì phơng pháp trắcquang có tính u việt, có độ nhạy cao, chọn lọc…; còn phơng pháp sắc kí ion làphơng pháp hiện đại, nhanh, dễ thực hiện, đồng thời đảm bảo độ chính xáccao trong quá trình phân tích

Khi phân tích hàm lợng Nitrat (NO3-) trong thực vật bằng phơng pháp trắcquang, đặc biệt là đối với loại rau Dền đỏ sẽ gặp khó khăn vì mẫu chiết thờng

có màu Do đó, chúng tôi sẽ đi sâu nghiên cứu khả năng khử màu của một sốchất

Trong giới hạn đề tài này, ngoài phần mở đầu và phần tổng quan tài liệu,tôi đặt ra các nhiệm vụ thực hiện nh sau:

1 Chọn các điều kiện tối u để xác định hàm lợng Nitrat (NO3-) bằng

ph-ơng pháp trắc quang với thuốc thử axit đisunfofenic

2 Xây dựng đờng chuẩn

3 Tiến hành phân tích hàm lợng Nitrat (NO3-) trong rau Dền đỏ và rauDền xanh bằng phơng pháp trắc quang với thuốc thử là axit

phần A Phần tổng quan

I tính chất của nitrat (no 3 ) [9]:

I.1 Tác dụng với H2SO4 đặc.

Khi cho axit sunfuric đặc tác dụng với Nitrat rắn thì có khí NO2(màu nâu)bay ra

Axit sunfuric loãng không có tác dụng gì với các Nitrat nhng lại phân hủy

đợc các nitrit

I.2 Tác dụng với FeSO4 trong H2SO4.

Trộn dung dịch thử với một thể tích bằng nhau dung dịch FeSO4 rồi nhỏ

cận thẩn dung dịch H2SO4 đặc theo thành ống nh thế nào đó để axit xuất chậmtrộn lẫn với dung dịch nớc ở giới hạn tiếp xúc với hai chất lỏng sẽ xuất hiệnmột vành màu nâu của phức FeSO4.NO Phơng trình phản ứng nh sau:8FeSO4+2HNO3+3H2SO4 → 2(FeSO4.NO)+3Fe2(SO4)+4H2O

I.3 Tác dụng với Zn, Al trong môi trờng kiềm.

Kim loại Zn, Al bị ion NO3 oxy hóa trong môi trờng kiềm đến NH3 Phản ứng:

I.4 Tác dụng với KI.

HNO3 đặc phản ứng mạnh với KI làm tách ra Iot tự do, HNO3 loãng vàcác nitrat không phản ứng với KI

8 HNO3 đặc +6KI → 2NO +3I2 +6KNO3 +4H2O

I.5 Tác dụng với Cu trong H2SO4 đặc.

Phản ứng xảy ra theo phơng trình:

2NO3 +8H+ +3Cu = 3Cu2+ +2NO +4H2O

I.6 Tác dụng với Zn, Al trong môi trờng axit.

Chuẩn bị một dung dịch thử chứa ion NO3-, cho một ít axít axêtíc vào, sau

đó thả vào đó một miếng Zn hoặc một miếng Al và đốt nóng Phản ứng xảy ra

nh sau : 2NO3 + Zn +CH3COOH → 2NO2 +Zn(CH3COO)2 +2CH3COO +2H2O

I.7 Tác dụng với bruxin C23H26O4

Đổ vào dung dịch thử 4 thể tích dung dịch axit sunfuric đặc, làm lạnh cậnthẩn rồi đổ vào đó một ít tinh thể bruxin Màu đỏ sẽ xuất hiện và khi để yênthì chuyển thành màu vàng của kim loại Tốt nhất là thực hiện phản ứng theocách sau:

Rót 1 ít axit sunfuric đặc vào 1 chén sứ nhỏ, thêm 1 ít tinh thể bruxin và

khoảng 5ml dung dịch thử Nếu có ion natri thì sẽ xuất hiện màu vàng chóigiống nh màu của vàng kim loại

I.8 Tác dụng với antipirin

Lấy 1 thể tích dung dịch thử, thêm vào đó 1/2thể tích n ớc 5% củaantipirin va 3/2thể tích axit sunfuric đặc, sau khi lắc cận thẩn thì ta sẽ có màu

đỏ thắm xuất hiện do sự tạo thành nitroantipirin Khi pha loãng dung dịch vớinớc thì màu đỏ son sẽ xuất hiện

I.9 Tác dụng với nitron (điphênyl endanylo đihyđrô triazônl)

Nhỏ 1 đến 2 giọt axit sunfuric đặc vào 10ml HNO3loãng (0,02M) Đunnóng hỗn hợp đến gần sôi rồi thêm vào 1đến 2 ml dung dịch nitron trong

CH3COOH(hòa tan 10g nitron trong 100ml CH3COOH 5%) và làm lạnhnhanh sau 1 lúc sẽ xuất hiện những tinh thể hình tim có sợi màu trắng trôngrất đẹp Phản ứng này không đặc trng, bởi nhiều ion Br , NO2 , CrO42 , ClO4 ,ClO3 cũng tạo với nitron 1 hợp chất ít tan

I.10 Tác dụng với axit đisunfofenic.

3HNO3 + C6H3OH(H2SO3)2 → C6H2OH(NO2)3 +2H2SO4 +H2O

C6H2OH(NO2)3 + NaOH → C6H2(NO2)3ONa +H2O Phản ứng này dùng để xác định hàm lợng NO3 bằng phơng pháp phântích trắc quang

II Phơng pháp lấy mẫu thực vật [15,16].

II.1 Kỹ thuật lấy mẫu.

Mẫu cho kết quả phân tích tốt trớc hết cần phải lấy mẫu thật cẩn thận,với lợng chính xác, điển hình Chọn mẫu trung bình để phân tích (mẫu có số l-ợng lớn).Cần thiết phải lấy mẫu cây đúng, phản ánh đặc điểm thực tế của câytrồng

Khi phân tích mẫu phải đợc rửa sạch bằng nớc cất và thấm khô bằnggiấy lọc.

Sau khi chọn đợc mẫu thì một khâu quan trọng nhất là phải cố định mẫunếu nh không tiến hành phân tích ngay

II.2.Cách lấy mẫu

Chọn lấy mẫu cây không quá già và cũng không quá non, có màu đậm,

đặc trng Mẫu cây lấy cần tránh những cây bị bệnh, bị sâu hoặc quá tốt Cần tránhlấy mẫu cây khi vừa mới phun thuốc trừ sâu hay phun thuốc kích thích

II.3 Xử lý mẫu.

II.3.1 Phơi khô, nghiền và rây.

Mẫu cây lấy về đợc cắt nhỏ cỡ 0,2cm bằng kéo hoặc dao không rỉ; sau đó

đem phơi khô trong không khí Không nên dùng máy để sấy ngay mà sau khimẫu đã héo khô mới cho vào tủ sấy, sấy ở nhiệt độ 60 đến 700C (nên dùng tủsấy có quạt thông gió) Mẫu đã khô giòn thì đem tán thành bột bằng cối sứ vàrây qua 1mm Mẫu càng khô giòn, càng dễ tán Sau đó cho mẫu bột vào lọ nútkín, ngoài lọ dán phiếu ghi mẫu để phân biệt

II.3.2.Mẫu phân tích tơi

Một số mẫu phân tích thực vật chứa thành phần chất phân tích dễ bị thay

đổi trong quá trình phơi khô Bởi vậy buộc phải đem phân tích ngay mẫu tơilúc mới mang về

Mẫu sau khi lấy đợc cắt nhỏ, trộn đều rồi dùng cối sứ giã nhuyễn hoặcdùng máy xay sinh tố Chuyển mẫu về dạng dung dịch rồi đem phân tích Nếumẫu có màu hoặc đục thì có thể dùng dung dịch muối loãng để chiết hoặcdùng chất hấp phụ để hấp phụ màu của dung dịch phân tích hoặc có thể chothêm vài giọt HClO4vào

III.1.Phơng pháp thể tích [1,3,14].

Cho dung dịch chứa NO3- tác dụng với dung dịch Fe2+d đã biết nồng độchính xác trong môi trờng axit HCl loãng Sau đó chuẩn độ lợng d Fe2+bằngdung dịch chuẩn KMnO4 Từ đó ta sẽ xác định đợc hàm lợng NO3- trongmẫu

III.2.Phơng pháp phân tích trắc quang [4,11,13,15,16].

Nguyên tắc của phơng pháp : Dựa vào việc chuyển các cấu tử cần địnhlợng thành hợp chất hấp thụ ánh sáng và đo độ hấp thụ ánh sáng để suy ra l-ợng chất cần nghiên cứu trong dung dịch

Phơng pháp phân tích trắc quang gắn liền với các hợp chất màu, dùngmàu sắc để phân tích đối tợng nghiên cứu Nó đợc tiến hành theo các bớc sau :

- Chuyển các đối tợng nghiên cứu về dạng dung dịch

- Khảo sát các điều kiện tối u

- Tạo các hợp chất màu với thuốc thử thích hợp

- Đo mật độ quang ở mật độ quang tối u

I : cờng độ dòng sáng sau khi bị hấp thụ

 : hệ số hấp thụ phân tử gam (phụ thuộc vào bản chất của dung dịch màu)

l : bề dày của dung dịch màu

C : nồng độ của dung dịch màu

Biểu thức đó dùng để tính toán kết quả phân tích trắc quang Các phản ứng tạo màu để xác định hàm lợng nitrat :

1 Nitrat tác dụng với axit đisunfofenic

3HNO3+C6H3OH(HSO3 )2→ C6H2OH(NO2)3+2H2SO4+H2O

axit đisunfofênic

2 Tác dụng với dung dịch amoniac đặc

C6H2OH(NO2)3+NH3 đặc→C6H2(NO2)ONH4

Nitrophenol(màu vàng rơm) Các phản ứng này là cơ sở lí thuyết trực tiếp để xác định hàm lợng nitrattrong thực vật với thuốc thử axit đisunfofenic bằng phơng pháp trắc quang

III.2.1 Các phơng pháp định lợng trong phân tích trắc quang III.2.1.1 Phơng pháp trắc quang vi sai.

Trong phơng pháp trắc quang vi sai thì dung dịch so sánh không phải là

dung môi nguyên chất mà dùng một trong các dung dịch sau :  Dung dịch có nguyên tố cần xác định với nồng độ bé hoặc lớn hơn nồng

độ của nó trong dung dịch nghiên cứu là dung dịch so sánh  Dùng một phần dung dịch nghiên cứu là dung dịch so sánh

 Dùng dung dịch có chứa tất cả các cấu tử trừ ion cần xác định làm dungdịch so sánh.

Phơng pháp này có hai cách thực hiện :  Cách 1: Dung dịch có nguyên tố cần xác định với nồng độ bé hơn nồng

độ của nó trong dung dịch nghiên cứu đợc dùng làm dung dịch so sánh

Ta xác định mật độ quang của dung dịch nghiên cứu theo dung dịch sosánh nồng độ của chất nghiên cứu trong dung dịch cần phân tích đợc xác địnhtheo công thức :

Cx =AxF +C1

Trong đó : Cx: nồng độ của dung dịch phân tích

C1: nồng độ của chất trong dung dịch so sánh

Hệ số F đợc tính theo công thức:

A

C F

1 2

C C C

A A A

 Cách 2: Ta dùng một phần dung dịch nghiên cứu làm dung dịch so sánh

Trong phơng pháp này ta chuẩn bị 3 dung dịch : + Dung dịch thứ nhất là một phần của dung dịch với thể tích V1(ml)dung làm dung dịch so sánh

+ Dung dịch thứ hai là dung dich nghiên cứu với thể tích V2(ml),(V2>V1).dung dịch này cần có hàm lợng chất cần xác định là Cx

+ Dung dịch thứ ba là dung dịch cần nghiên cứu có hàm lợng chất cầnxác định là Cxvới thể tích V2(ml) và thêm một lợng nhỏ nguyên tố cần xác

định có hàm lợng đã biết là Ca Sau khi tiến hành đo giá trị mật độ quang của các dung dịch thứ 2 vàthứ 3 theo dung dịch thứ 1 ta có :

A

C A

Bằng cách đo nh vậy ta xác định dễ dàng hàm lợng cha biết Cx Phơng pháp trắc quang vi sai là phơng pháp cho phép xác định đợc hàm l-ợng lớn của chất, phép đo này triệt tiêu đợc các cấu tử lạ, của dung dịch sosánh, của dung dịch đệm và cho phép xác định khi cả nồng độ lớn không tuântheo định luật hấp thụ ánh sáng và cả khi giá trị vợt ra ngoài thang máy đo.

III.2.1.2 Phơng pháp đờng chuẩn

Phơng pháp đờng chẩn là phơng pháp đợc dùng trong phân tích hàng loạtmẫu, cho phép tính toán kêt quả khá nhanh, nội dung của nó nh sau:

Trớc hết phải pha chế một dãy dung dịch chuẩn có lợng dung dịch tăngdần (đã biết), còn lợng thuốc thử, axit, vàcác điều kiện chế hóa khác đều nhnhau Đo mật độ quang của dãy dung dịch và lập đồ thị A=f(C) gọi là đờngchuẩn.Khi đó sửdụng dung dịch so sánh là dung dịch trắng chứa tất cả các cấu

tử nh dung dịch chuẩn trừ cấu tử cần định lợng

Để xác định lợng chất x có trong dung dịch phân tích ta tiến hành phachế các dung dịch cần phân tích trong đờng chuẩn rồi đo mật độ quang Aa ởcuvet và kính lọc dùng đo các dung dịch chuẩn

Dùng đồ thị chuẩn tính đợc giá trị Cx(mg) chất chuẩn

Phơng pháp này có u điểm là xác định đợc hàng loạt nhng phải dùng máy

đo, máy đo càng chính xác thì kết quả phân tích càng đáng tin cậy, song đểdùng đợc phơng pháp này, sự hấp thụ ánh sáng phải tuân theo đinh luật bughe-lambe-bia, nghĩa là có sự tuyến tính A và C

Hàm lợng chất cần xác định đợc tính theo công thức

Cx : hàm lợng chất đợc tính theo đờng chuẩn (mg/50ml)

m : khối lợng mẫu lấy (g)

III.3.Phơng pháp điện thế dùng điện cực chọn lọc ion [ 10,16].

 Nguyên lý của phơng pháp:

Phơng pháp dựa trên cơ sở tách NO3- ra khỏi sản phẩm thực vật bằng dungdịch phèn nhôm kali 1% (với tỷ lệ mẫu : dung dịch = 1/5 )và xác định NO3-

trong dung dịch nhờ điện cực chọn lọc ion Nguyên lý của phơng pháp là đo

điện thế điện cực chọn lọc ion, mà giá trị điện thế phụ thuộc vào nồng độ ionxác định trong dung dịch Điện cực Clorat bạc bão hòa đợc sử dụng nh điệncực bổ sung Phơng pháp này sẽ không dùng nếu nh lợng Cl- trong nguyên

liệu phân tích vợt lợng NO3- khoảng 50 lần Độ nhạy của phơng pháp: 6 mg/ldung dịch phân tích.

Đo nồng độ ion NO3- bằng đơn vị 

3

NO

pC theo thang của dụng cụ Trên

thang của dụng cụ điện thế kế ghi chỉ số 

pC Sau khi chỉnh máy thì điện cực đợc rửa bằng nớc cất, lau khô bằng

giấy lọc, và nhúng điện cực vào dung dịch đo (dung dịch nghiên cứu ), đọc sốsau 1 phút khi độ chỉ dụng cụ ổn định Khi đo mẫu khác cần rửa các điện cựcbằng nớc và trong một ngày làm việc cần kiểm tra máy theo dung dịch chuẩn

so sánh không ít hơn 3 lần (mỗi lần dùng dung dịch so sánh mới) Trớc mỗilần kiểm tra máy, điện cực NO3- cần giữ trong dung dịch so sánh có nồng độ

NO3-= 0,0001 mol/lit Trong thời gian 3 đến 4 phút

Đo nồng độ ion NO3- theo đồ thị Đồ thị đợc xây dựng theo kết quả củaphép điện thế của một cặp điện cực biểu thị bằng “mV” Đồng thời nút củamáy đặt ở vị trí mV Đo điện thế cặp điện cực trong dung dịch so sánh bắt đầu

pC của dung dịch nghiên cứu trên đồ thị đợc xây dựng theo kết quả

đo điện thế trong dung dịch so sánh với 

3

NO

pC (bằng 1,2,3,4 đơn vị )

III.4 Phơng pháp sắc kí ion [10]

Đây là một phơng pháp phân tích công cụ đơn giản đợc sử dụng rộng rãi

để xác định liên tiếp nhiều anion phổ biến trong môi trờng.Các anion nh NO3

, NO2 -, PO4 3-, SO42-, SO32-, F , Cl-, Br-, I -, halogenoxi, nhiều ion của axit hữu

cơ đợc xác định nhanh chóng qua một bớc phân tích đơn giản, liên tiếp.Nồng độ của chất phân tích sẽ hiện trực tiếp trên máy thông qua các chế độ đophù hợp nh: pha động, tốc độ dòng, nhiệt độ khi bơm mẫu, áp suất, thể tíchbơm mẫu…theo độ dẫn điện và thời gian lu.

Phơng pháp này bao gồm việc tách sắc kí các chất phân tích tan trong nớc

và phát hiện các ion đã tách bằng một detectơ đo độ dẫn điện

Mẫu ở dạng dung dịch đợc bơm vào dòng dung môi rửa giải

cacbonat/bicacbonat Dung môi rửa giải đợc bơm qua cột trao đổi ion (cộtchứa các hạt nhựa trao đổi ion) các ion trong mẫu có ái lực khác nhau với cáchạt nhựa khác nhau, do vậy chúng chuyển động qua các cột với tốc độ khácnhau, và đợc tách ra Để phân tích các anion trong mẫu ngời ta dùng một bazơmạnh có khả năng trao đổi anion yếu Dung môi rửa giải và các anion đã tách

đợc đa qua một cột ức chế, là một tác nhân có tính axit mạnh làm giảm độ dẫn

điện của dung môi rửa giải để tăng cờng khả năng phát hiện các ion trongmẫu Khi đó các ion đã tách sẽ chuyển sang dạng axit có tính dẫn điện caohơn (ví dụ: NO3- chuyển thành HNO3) và đợc xác định bằng detectơ đo độ dẫn

điện Các ion đợc xác định bằng thời gian lu và đợc định lợng bằng cách sosánh chiều cao của pic/điện tích pic với các chất chuẩn Phép đo độ dẫn điện

có độ nhạy cao và là cách xác định đặc trng cho cả ion hữu cơ và vô cơ

IV Xử lý thống kê các số liệu thực nghiệm [7,15].

 

m i

y n

X

1 1

Các kết quả phân tích đợc phải xử lý đẻ đánh giá độ đúng, độ chính xác củaphép xác định.

 t p,k.S x Trong đó : ε : Sai số tuyệt đối

tp,k Hàm studơnt với xác suất p ( tra bảng)

k : Bậc tự do k = m-1 Khoảng xác định của kết quả cho phép là :

IV.2 Xử lý thống kê các đờng chuẩn.

Phơng pháp đờng chuẩn đợc dùng nhiều trong phơng pháp định lợng Ví dụtrong phơng pháp trắc quang ngời ta thờng xây dựng đờng chuẩn theo tọa độ mật

độ quang A và nồng độ C, còn trong phơng phân tích cực phổ ngời ta xây dựng

đờng chuẩn theo tọa độ dòng khuyếch tán và nồng độ

Các đờng chuẩn có dạng :y=a+bx thờng đợc xử lý thống kê trớc khi sửdụng nó để xác định nồng độ chất phân tích

Giả sử khi tiến hành m lần thí nghiệm và đo đợc các đaị lợng thựcnghiệm y1,y2,y3,y4, ,ym(ví dụ các đại lợng mật độ quang) ứng với các nồng

độ x1,x2,x3,x4, xm của chất cần xác định

Các giá trị yi đo đợcvà các giá trị đợc tính theo phơng trình y=a+bx là cósai số Sự trùng nhau giữa giá trị đo đợc và tính đợc (Yi) là tốt nhất nếu tổngcác bình phơng:

    

m

i i

1

) (

m

i b

m

i i

m

i i

a

bx a y bx

a y

bx a y bx

a y

i

1

2 1

1 1

2

0 ) (

2 ) (

[ )

2 (

0 ) (

2 ) (

[ )

1 (

( mxiyi - xiyi)

b = mxi2 – xi

HoÆc lÊy tæng theo m tõ biÓu thøc (1) , (2) ta cã :

m

i i

x bx a y

bx a y

1

1

0 ) (

0 ) (

Suy ra :

i i

i i

i

i i i i

i i

i i

i i

i i

i i

i

x y y

x m A y

x x

y m

A

y x x x

y A

x y

x

x y

A

x x

m A x

x

x m

A

2 2

2 1

2 1

2 2

] ) ( [

) (

2 2

2

2 2

2 2 2

2

i i

i b

i i

i y a

i i y

x x

m

m S S

x x

m

x S S

k

Y y S

§é chÝnh x¸c cña a, b:

a = tp,k .Sa b = tp,k.Sb

§é tin cËy cña a vµ b lµ :

b

a b b

a a

Hoặc:

x S t b S t a y

x b

a y

b k p a

k

b a

) (

) (

) (

) (

V.3 So sánh kết quả phân tích với mẫu ta biết hàm lợng.

Để so sánh kết quả thực nghiệm x và giá trị chuẩn ta làm nh sau:

x tn S

a X

Tra bảng phân bố studơnt với xác suất p và bậc tử do k thu đợc tlt

So sánh tlt và ttn theo tiêu chuẩn:

Nếu t lt  t tn thì x  a Không phải là do ngẫu nhiên Nếu t lt < t tn thì x  a chỉ là do ngẫu nhiên

phần B phần thực nghiệm

I.1 Hóa chất – dụng cụ – thiết bị – máy móc : dụng cụ – dụng cụ – thiết bị – máy móc : thiết bị – dụng cụ – thiết bị – máy móc : máy móc :

I.1.1 Hóa chất:

Phenol, axit sunfuric, dung dịch amôniac đặc , muối nhôm sunfat khan ,muối kali sunfat khan , dung dịch bạc nitrat , muối kali nitrat khan , than hoạttính

Các hóa chất sử dụng trong quá trình phân tích đều tinh khiết phân tích vàtinh khiết hóa học.Sử dụng nớc cất không chứa Nitrat

I.1.2 Dụng cụ:

– ống đong, bình định mức 25ml, bình định mức 50ml, bình định mức250ml, bình định mức 1lit, cốc thủy tinh chịu nhiệt 50ml, pipet, buret các loại,bình cầu

– Cối sứ, đũa thủy tinh, cặp gỗ, ống sinh hàn hồi lu

I.1.3.Thiết bị máy móc :

– Máy sắc kí ion: Ion Analysis Metrohm (IC.Sepration) – Thủy sỹ

– Máy so màu : Chroma Model _ 257

– Điều chế thuốc thử axit đisunfofenic : Hòa tan 25 g phenol tinh khiết

phân tích không màu trong 150 ml H2SO4 đặc tkpt.Thêm vào 75ml H2SO4 bốckhói (olêum) rồi trộn đều Cho vào bình cầu có ống sinh hàn hồi lu, đun sôitrong 2 giờ trên bếp cách thủy Sau đó chuyển vào bình thủy tinh màu tối(màu nâu), đậy thật kín để sử dụng

– Dung dịch chuẩn KNO3 0,1mgNO3 / ml : Hòa tan 0,1634g KNO3 loại

tinh khiết hóa học (đã đợc sấy khô ở 1050C) trong nớc cất, thêm 1ml dungdịch CHCl3 và định mức bằng nớc cất thành 1lit

Lấy 250ml dung dịch này (0,1 mg NO3-/ ml) làm bay hơi đến khô trênbếp cách thủy Sau đó thêm dung dịch axit đisunfofenic vào phần bã khô vàkhuấy nhẹ bằng đũa thủy tinh nhỏ đến khi tan hết rồi định mức bằng nớc cất

tới vạch 250 ml Ta đợc dung dịch chuẩn có màu nhạt với nồng độ 0,1 mg

NO3-/ ml

 Pha dung dịch K2SO4 0,05% : Cân 0,5 g muối K2SO4 dạng tkpt Đemhòa tan trong bình định mức 1lit và định mức tới vạch

– Pha chế dung dịch AgNO3 0,005M : Hòa tan 0,005 mol muối AgNO3

trong 1lit nớc cất ta đợc dung dịch AgNO3 0,005M

– Pha dung dịch chuẩn chứa 5ppm F-(fluorie), 5ppm Cl- (Chloride),10ppm Br – (Bromide), 10ppm NO3- (Nitrate), 10ppmSO42-( Sulphate)

III.Tiến hành thực nghiệm

bằng phơng pháp trắc quang với thuốc thử axit đisunfofenic.

III.1.1 Chọn bớc sóng tối u

III.1.1.1 Cách tiến hành :

Lấy 5ml dung dịch chuẩn đã pha ở mục II (0,1mg NO3 ˉ/ ml) cho vàobình định mức 25ml Thêm vào 2ml dung dịch axit đisunfofenic và 7,5mldung dịch NH3 đặc Định mức tới vạch và đo mật độ quang A của dung dịch

ở các bớc sóng khác nhau trong khoảng từ 410nm đến 450nm thu đợc kết quả

B ảng 2 Khảo sát sự ảnh hởng của pH đến mật độ quangA

III.1.2.2 Nhận xét :

Từ kết quả trên ta nhận thấy ở pH=9 thì giá trị mật độ quang A thu đợc

là lớn nhất Do đó trong quá trình thực hiện tôi sẽ đa dung dịch về môi trờng

ml dung dịch axit đisunfofenic Sau đó trung hòa bằng 7,5ml dung dịch NH3

đặc rồi định mức tới vạch bằng nớc cất Tiến hành đo quang( = 430nm, l =1cm) ở mỗi bình ta thu đợc kết quả nh sau:

Bảng 3 : Khảo sát sự phụ thuộc của A vào lợng thuốc thử

III.1.3.1 Nhận xét :

Dựa vào kết quả thu đợc ở bảng trên, ta thấy với lợng thuốc thử 2ml thì

sẽ nhận đợc giá trị mật độ quang lớn nhất

III.1.4 Khảo sát độ bền màu của sản phẩm

III.1.4.1 Cách tiến hành :

Chuẩn bị 5 bình định mức loại 25ml, cho vào mỗi bình 5ml dung dịchchuẩn có màu (0,1mgNO3-/ml) Cho tiếp vào mỗi bình 2ml axit đisunfofenic

và 7,5ml dung dịch NH3 đặc Khuấy nhẹ rồi định mức tới vạch bằng nớc cất

và đo quang trong những khoảng thời gian khác nhau ở bớc sóng  = 430nm,l=1cm.Thu đợc kết quả nh sau:

Bảng 4: Khảo sát độ bền màu của sản phẩm

ớc cất tới vạch rồi đo mật độ quang ( = 430nm,l = 1cm) ở các điều kiện tối u

Ta thu đợc kết quả nh sau:

III.1.5.1.Nhận xét :

V d2chuẩn(ml

(C = 0,1mg/ml)

Vd2thuốcthử(ml)

Vd2NH3đặc(ml)

C(mgNO3/50ml) A