Xác định một số nguyên tố vi lượng và đất hiếm trong đất trồng cam xã đoài nghi diên nghi lộc nghệ an

phụ lục và tài liệu tham khảo Vì vậy, nghiên cứu sự ảnh hởng của cac nguyên tố vi lợng và đất hiếm trong đấttrồng cam Xã Đoài - huyện nghi Lộc- tỉnh nghệ An có ýnghĩa khoa học và có ý n

Bộ giáo dục và đào tạo

Trờng Đại học Vinh

Bộ giáo dục và đào tạo

Trờng Đại học Vinh

===  ===

Cao Thị thân mến

Xác định một số nguyên tố vi lợng

và đất hiếm trong đất trồng cam xã đoài

nghi diên - nghi lộc - nghệ an

-1.1.1 tầm quan trọng của

-1.1.2 một số chỉ tiêu dinh dỡng trong

đất. -1 2 các nguyên tố vi lợng và chức năng sinh lý của nó đối với cây

trồng -1.2.1 vai trò chung của các nguyên tố vi

lợng -1.2.2 dạng tồn tại của đồng, kẽm, molipden, mangan trong đất và chức năng sinh lý của chúng đối với cây

trồng -1.2.2.1 nguyên tố

đồng -1.2.2.2 nguyên tố

kẽm -1.2.2.3 nguyên tố

môlipden -1.2.2.4 nguyên tố

mangan -1.3: dạng tồn tại của các nguyên tố đất hiếm trong đất và chức năng sinh lý của chúng đối với cây

trồng -1.4 các phơng pháp nghiên

cứu -1.4.1 các phơng pháp

chung -1.4.2 phơng pháp chiết – trắc

quang -1.4.3 phong pháp phổ phát xạ nguyên

tử -Chơng 2: thực nghiệm

-2.1 Hoá chất và dụng cụ máy

móc -2.1.1 hoá

chất -2.1.2 dụng cụ máy móc,thiết bị thí

nghiệm -2.2 thu và xử lý

mẫu -2.3 quy trình thực nghiệm -

2.3.1 pha chế dung dịch cồn cho phân

tích -2.3.2 xác định một số chỉ tiêu chung của

đất -2.3.2.1 tổng khoáng của

đất -2.3.2.2 độ chua của đất theo phơng pháp

kapper -2.3.2.3 tổng lợng mùn của đất bằng phơng pháp

chiuren -2.3.2.4 dung tích hấp thụ của đat bàng phơng pháp

complexon -2.3.3 xác định hàm lợng di động của: Cu, Zn, Mn, Mo bằng phơng pháp trắc

quang -2.3.3.1 các yếu tố ảnh hởng đến phép xác định Cu, Zn, Mn, Mo -

2.3.3.2 xây dựng đờng chuẩn của các nguyên tố : Cu, Zn, Mn, Mo- 2.3.3.3 phân tích định lợng : Cu, Zn, Mn, Mo trong các mẫu đất

2.3.4 xác định tổng số vi lợng Cu, Zn, Mn, Mo và đất hiếm trong đất bằng phơng pháp phổ phat xạ nguyên

tử -2.4 thảo luận kết

quả -Chơng 3: kết luận

-2

phụ lục và tài liệu tham khảo

Vì vậy, nghiên cứu sự ảnh hởng của cac nguyên tố vi lợng và đất hiếm trong đấttrồng cam Xã Đoài - huyện nghi Lộc- tỉnh nghệ An có ýnghĩa khoa học và có ý nghĩathực tế, kết quả của đề tài có thể góp phần vào việc bảo tồn, nhân rộng diện tích trồngcam ở huyện Nghi Lộc

Trong những năm gần đây ,việc nghiên cứu và sử dụng các nguyên tố vi lợng, đặcbiệt là các nguyên tố đất hiếm vào trồng trọt và chăn nuôi đã đợc rất nhiều nớc trên thếgiới quan tâm nh Mỹ, Brazin,Ostraylia,Trung quốc, Philippin… kết quả các nghiên cứutheo hớng này đã mang lại một số kết quả tốt trong việc làm tăng năng suất và chất l ợngcác sản phẩm nông nghiệp (có những loại cây trồng năng suất tăng 200%) Nhiều côngtrình nghiên cứu trên thế giới đã chứng minh sự ảnh hởng của các nguyên tố đất hiếm

đến năng suất và chất lợng cây trồng Xeri và lantan làm tăng trọng lợng chất xanh, năngsuất và lợng đờng tuyệt đối trong cây ăn quả, samari không những làm tăng sự phát triểncủa cây mà còn tăng hàm lợng đờng rõ rệt (tăng 123% so với đối chứng), ngoài ra cácnguyên tố đất hiếm còn làm tăng sự phát triển của bộ rễ và tăng tính kháng bệnh cho câytrồng

Gần đây, cơ quan năng lợng nguyên tử quôc tế (IAEA) đã tổ chức và chủ trìnhững chơng trình, dự án hợp tác nghiên cứu về thực phẩm và đang triển khai các ch ơngtrình hợp tác nghiên cứu trong thời gian 2006-2010 về điều tra sự phân bố các nguyên tố

vi lợng và đất hiếm thông qua các hợp đồng nghiên cứu (Reseach contracts)

Từ đầu năm 1990, các nguyên tố đất hiếm đã đợc viện Khoa học và Công nghệViệt Nam, viện Nông hoá - Thổ nhỡng và một số trờng Đại học quan tâm nghiên cứu

3

Các kết quả nghiên cứu và thử nghiệm lên một số loại cây trồng và vật nuôi cho kết quảkhá tốt Hiện nay một số tỉnh nh Đồng Nai, Bình Dơng, Lâm Đồng… đang có những đềtài khoa học đi theo hớng này và áp dụng cho một số cây ăn quả đặc sản của địa phơng.

ở Nghệ An vấn đề nghiên cứu các nguyên tố vi lợng còn rất ít ỏi, đặc biệt là cácnguyên tố đất hiếm hầu nh cha đợc nghiên cứu

Vì vậy chúng tôi chọn đề tài “Xác định một số nguyên tố vi luợng và đất hiếm

trong đất trồng cam xã Đoài-Huyện Nghi Lộc-tỉnh nghệ an” làm nội dung khoa học

cho luận văn Cao học thạc sĩ

Đề tài này đơc đặt ra là cần thiết vì nó vừa mang ý nghĩa khoa học cao vừa mangtính thực tiễn, đáp ứng yêu cầu thực tế ở nghệ An, đặc biệt là kết quả của đề tài có thểgóp phần mở rộng diện tích trồng giống cam quý là cam Xã Đoài

Thực hiện đề tài này chúng tôi giải quyết các vấn đề sau:

1 Xác định một số chỉ tiêu cơ bản của đất trồng nh: Tổng mùn, tổng khoáng, độchua thuỷ phân, dung tích hấp phụ

2 Xác định hàm lợng di động của Cu, Zn, Mn, Mo trong đất bằng phơng pháp trắcquang

3 Xác định tổng lợng của Cu, Zn, Mn, Mo và một số nguyên tố đất hiếm bằngphơng pháp phổ phát xạ nguyên tử

4 So sánh kết quả phân tích giữa mẫu cần phân tích và mẫu đối chứng Từ đó rút

ra kết luận, nhận xét cần thiết

Chơng1: tổng quan 1.1.Tầm quan trọng của đất và một số chỉ tiêu dinh dỡng trong đất trồng trọt

[6,7, 8, 9, 10, 11, 20, 22, 23]

1.1.1 Tầm quan trọng của đất :

Đất nh là cơ thể sống có khả năng sử dụng các chất thải, thúc đẩy sự dinh dỡng,

dự trữ và làm sạch nớc Đất là nơi sinh sống và phát triển thực vật, là t liệu sản xuất cơbản của nông nghiệp Đất không chỉ là cơ sở sản xuất thực vật mà còn là cơ sở để sảnxuất động vật Đất là một bộ phận quan trọng của hệ sinh thái Đất có khả năng chứa,trao đổi, di chuyển và điều hoà chất dinh dỡng Một loại đất đợc gọi là đất tốt phải đảmbảo cho thực vật “ăn no”(cung cấp kịp thời và đầy đủ thức ăn), “uống đủ” (chế độ nớc

4

tốt) “ở tốt” (chế độ không khí, nhiệt độ thích hợp, tơi xốp ) và “đứng vững” (rễ cây cóthể mọc sâu và rộng) Tuỳ theo loại đất và loại hình canh tác, lợng chất dinh dỡng trong

1.1.2.2: Lân:

Trong đất lân tồn tại 3 dạng: lân dễ tiêu, lân hữu cơ và lân vô cơ

Lân hữu cơ phụ thuộc vào lợng mùn đã hoà tan trong môi trờng kiềm

Lân vô cơ ở dạng muối photphat và hoà tan trong môi trờng axít

Lân dễ tiêu trong đất: Di chuyển vào cây dới các dạng ion trong dung dịch nh:

H2PO4-, HPO42-, PO43- Tuỳ vào pH mà cây hút ion nào trong 3 ion trên

Lân đóng vai trò quyết định cờng độ các quá trình sinh trởng, phát triển của cơthể thực vật và có vai trò đặc biệt trong việc năng suất đối với cây ăn quả, thiếu lân thì tỷ

lệ đậu quả kém, quả chín chậm, lợng axít trong quả cao

1.1.2.3: Mùn:

Mùn là kết quả của sự phân huỷ xác động, thực vật Mùn là yếu tố thờng xuyêntác động vào sự hình thành, phát triển, duy trì và cải tạo độ phì nhiêu của đất nh: Thamgia biến đổi đá và khoáng; tầng tích tụ làm đất tơi xốp; chống đợc hiện tợng rửa trôi và

có khả năng giữ nớc cho đất, tổng mùn càng lớn thì tính đệm của đất càng cao sẽ giúp

đất chống chịu sự thay đổi đột ngột về pH đảm bảo các phản ng hoá học xảy ra bình òng

1.1.2.4 Canxi và magiê trao đổi:

Ca2+, Mg2+ là ion của hai nguyên tố kiềm thổ cần thiết về mặt dinh dỡng, nó thamgia các hoạt động sinh lý, sinh hoá của tế bào thực vật, đặc biệt Ca2+, Mg2+ đợc xem làchất đệm tham gia vào quá trình chống lại sự suy thoái do việc bón nhiều phân vô cơ

1.1.2.5 Độ chua:

pH là yếu tố ảnh hởng đến chỉ tiêu dinh dỡng của đất Nếu phân bón không cân

đối và không chú ý đến cải tạo pH thì nó sẽ là nguyên nhân làm cho đất bạc màu và dẫn

đến đất bị thoái hoá làm cho năng suất cây trồng bị giảm

1.1.2.6: Các nguyên tố vi lợng :

Trong74 nguyên tố hoá học tìm thấy trong cơ thể thực vật thì có 11 nguyên tố đalợng (chiếm 99,95% trọng lợng chất khô), 63 nguyên tố còn lại là vi lợng hoặc siêu vi l-

5

ợng (chiếm 0,05%) Mặc dù tỷ lệ rất nhỏ nhng các nguyên tố vi lợng đóng một vai tròquan trọng đối với mọi hoạt động sống diễn ra hàng ngày.

1.2 Các nguyên tố vi lợng và vai trò sinh lý của chúng đối với cây

trồng[6,7,8].

1.2.1: Vai trò chung của các nguyên tố vi lợng đối với cây trồng :

1.2.1.1: Mối liên quan giữa các nguyên tố vi lợng và men

Việc nghiên cứu và phát hiện ra mối liên quan khăng khít giữa các nguyên tố

vi lợng và các hệ men đã giúp hiểu rõ đợc cơ chế tác dụng và nguyên nhân của hoạt tínhsinh học mạnh mẽ của nhóm nguyên tố này, đồng thời nó cũng thúc đẩy sự phát triểnmạnh mẽ của ngành sinh hoá học

Các nghiên cú cho thấy việc hình thành phức chất giữa men và kim loại làmtăng hoạt tính xúc tác của kim loại đó lên gấp bội Ngợc lại, các kim loại cũng có ảnh h-ởng sâu sắc đến hoạt tính xúc tác của protein mang men và nhóm hoạt động của men.Nhiều kim loại nh đồng, kẽm đóng vai trò trực tiếp trong các chuyên hoá hoá học nhtrong quá trình chuyển điện tử trong các hệ thống men oxi hoá- khử Chúng là thànhphần bắt buộc cấu trúc nên nhóm hoạt động của phân tử men Trong trờng hợp này, cácnguyên tố vi lợng đợc liên kết một cách bền chắc với men và có tính chất đặc trng khôngthể thay thế đợc bằng những kim loại khác, nguời ta thờng gọi những men nh vậy là menkim loại thật sự Ví dụ: Cac xytocrom, catalaza, tyrozinaza, lactaza…chứa đồng Ngoài

ra, rất nhiều kim loại là tác nhân hoạt hoá không đặc trng của hàng loạt hệ men khácnhau Trong trờng hợp này kim loại đợc liên kết không bền với men, chúng thờng đóngvai trò làm cầu nối giữa nhóm hoạt động của men với protein mang men hoặc giữa menvới các nguyên liệu tác động của chúng Trong trờng hợp khác, việc liên kết với kim loại

có thể ảnh hởng đến độ bền của các liên kết trong nguyên liệu, đến việc tăng điện tích,

do đó ảnh hởng đến pH thích hợp của men và có thể gây ra sự tăng nồng độ OH- ở một

số điểm giúp quá trình thuỷ phân và nhiều loại chuyển hoá khác diễn ra dễ dàng Gần

đây ngời ta thấy một số nguyên tố vi lợng mặc dù trong trạng thái tự do trong dung dịch

có ảnh hởng kích thích hoạt động của men Rất có thể một lợng ion tự do nhất địnhtrong môi trờng cần để đảm bảo sự hình thành phức chất men kim loại có hoạt tính cao

1.2.1.2 ảnh hởng của các nguyên tố đối với quá trình hô hấp

Nhiều kết quả nghiên cứu cho thấy các nguyên tố vi lợng có ảnh hởng mạnh mẽ

đối với quá trình trao đổi chất và năng lợng trung tâm ở tế bào là hô hấp Trớc hết, cácnguyên tố vi lợng tham gia tích cực trong chặng đờng phân huỷ hiếu khí cũng nh trongchặng đờng phân huỷ yếm khí của các nguyên liệu hữu cơ Các nguyên tố vi lợng làthành phần bắt buộc trong cấu trúc của các hệ enzim ôxihoá- khử tham gia trong chuỗihô hấp (hệ xitocrom chứa Fe,…) Nguyên tố vi lợng giúp quá trình photphoril hoá, oxihoá tạo ATP trong quá trình hô hấp

1.2.1.3: ảnh hởng của các nguyên tố vi lợng đến quá trình quang hợp.

6

Cùng với sắt, các nguyên tố vi lợng nh Mn, Cu, Mo… có tác dụng thúc đẩy quátrình sinh tổng hợp diệp lục, là tác nhân hoạt hoá hoặc là thành phần cấu trúc enzimtham gia trực tiếp trong pha sáng cũng nh pha tối của quá trình quang hợp Các nguyên

tố vi lợng cũng ảnh hởng đến quá trình tổng hợp carotenoit, đến số lợng và kích thíchlục lạp Điều đáng chú ý là trong một giới hạn nhất định ngời ta thờng thấy có mối tơngquan thuận giữa hàm lợng sắc tố và năng suất cây trồng

Ngoài ra, nhiều nguyên tố nh Mn, Zn, Cu, Mo…không những tham gia tích cựctrong các phản ứng pha sáng và việc hình thành các sản phẩm đầu tiên mà còn ảnh hởngmạnh mẽ đến mọi khâu chuyển hoá về sau trong mọi quá trình tạo nên các sản phẩmquang hợp khác nhau Các nhà khoa học đã phát hiện nhiều nguyên tố vi lợng nh: Zn,

Cu, Mn, Mo, Bo… có tác dụng thúc đẩy quá trình vận chuyển các sản phẩm đồng hoá từlá xuống cơ quan dự trữ, tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình quang hợp tiếp tục cũng

nh hạn chế cờng độ quang hợp khi gặp điều kiện bất lợi

1.2.1.4: ảnh hởng của các nguyên tố vi lợng đến chế độ nớc của cây.

Các nguyên tố vi lợng có ảnh hởng mạnh mẽ đến quá trình hút nớc cũng nh thoáthơi nớc, vận chuyển nớc và do đó ảnh hởng đến cân bằng nớc trong cây Các nguyên tốnh: B, Mn, Zn, Mg, Cu, Mo… có tác dụng làm tăng khả năng giữ nuớc, tăng hàm lợngnớc liên kết keo của mô Điều đó có tác dụng liên quan với tác dụng của các nguyên tốnày thúc đẩy quá trình tổng hợp các chất a nớc nh protein, axit nuclêic…cũng nh sự tăng

độ a nớc của chúng

1.2.1.5 ảnh hởng của các nguyên tố vi luợng đến một số quá trình chuyển hoá trong cây.

Các nhà khoa học đã nghiên cứu , thống kê và kết luận rằng các nguyên tố vi lợng

có ảnh hởng đến quá trình tổng hợp và biến đổi mọi nhóm chất hữu cơ chủ yếu trong cây

Bởi vậy chắc chắn rằng việc hình thành nên sản phẩm chất đặc biệt của các sảnphẩm đặc sản ở các địa phơng có liên quan với hàm lợng và tỉ lệ của các nguyên tố vi l-ợng và các đất hiếm trong vùng đó

Rất nhiều công trình nghiên cứu đã phát hiện ảnh hởng mạnh mẽ của các nguyên

tố vi lợng đối với quá trình trao đổi gluxit trong cây, phát hiện sự tham gia của chúngtrong các men trao đổi gluxit

Các nguyên tố vi lợng nh B, Zn, Cu, cũng có vai trò rất quan trọng trong quá trìnhtrao đổi axit nuclêic, nhất là các nguyên tố nh: Cu, Zn, Fe còn có tác dụng lớn trong việcduy trì cấu trúc không gian bền vũng của phân tử axit nuclêic, trong truyền đạt thông tin

di truyền cho quá trình sinh tổng hợp protein Ngoài ra, một số nguyên tố vi lợng nh B,

Co, Mo có vai trò quan trọng trong quá trình cố định đạm của các nhóm sinh vật khácnhau, Mn và Mo cũng tham gia vào quá trình tổng hợp các axit amin

7

Rất nhiều tài liệu tham khảo cho thấy có mối tơng quan thuận giữa lợng chứacác nguyên tố vi lợng nhất là Mn, Zn với các vitamin trong cơ thể và mô khác nhau Mn,

Zn, Cu, B cũng có tác dụng làm tăng hàm lợng sinh tố nhóm B (B1,B2, B6, ) ở sinh vật

1.2.1.6: Tác dụng của các nguyên tố vi lợng đến quá trình sinh trởng, phát triển,

khả năng chống chịu của cây.

Các nguyên tố vi lợng, có ảnh hởng mạnh mẽ đến nhiều chỉ tiêu sinh trởng củacây nh tỉ lệ và tốc độ nảy mầm, chiều cao, trọng lợng tơi và khô của cây, bề mặt đồnghoá, hệ đẻ nhánh…Các nhà khoa học đã phát hiện chính xác rằng các nguyên tố vi lợng

có khả năng chống chịu mặn của cây trên đất ít mặn (ví dụ: Bo) hoặc mặn trung bình (vídụ: Cu) Dới tác dụng của nguyên tố vi lợng, tính thấm của tế bào đối với clo giảmxuống và tốc độ hấp thụ phốtpho, kali, canxi tăng lên, đồng thời quá trình tích luỹalbumin, glôbulin, tinh bột, đờng và những chất có tác dụng tự vệ cũng đợc xúc tiếnthêm Nguyên nhân của tác dụng này có thể là sự tăng cờng hoạt động của men oxi hoá -khử Các nghiên cứu cũng cho thấy các nguyên tố vi lợng có tác dụng làm tăng độ nhớt,lợng chứa keo a nớc, luợng nớc liên kết và khả năng giữ nớc của lá, tăng độ bền của liênkết diệp lục với protein trong lục lạp

Một ảnh hởng có ý nghĩa thực tiễn lớn của các nguyên tố vi lợng là tăng khảnăng chống nhiều loại nấm bệnh (rỉ sắt, đạo ôn…) của cây trồng, điều này có thể do cácnguyên tố vi lợng trong khi gây ra những biến đổi nào đó trong trao đổi chất, chúng tạo

ra môi trờng bất lợi cho nấm kí sinh hoặc do chúng xúc tiến việc hình thành sản phẩmpolyphenol có tác dụng tự vệ cho cây chống lại nấm bệnh

Rõ ràng, các nguyên tố vi lợng có tầm quan trọng đặc biệt đối với cây trồng, do

đó việc tiếp tục tìm hiểu sâu hơn nữa về vai trò sinh lí và nông hoá của chúng vừa có ýnghĩa lý luận vừa có ý nghĩa thực tiễn

1.3 Dạng tồn tại của đồng, kẽm, molipden, mangan trong đất và chức năng

sinh lý của chúng đối với cây trồng [6, 14, 20, 28, 60, 24, 29, 15, 22].

1.3.1: Đồng:

1.3.1.1 Dạng tồn tại.

Phần lớn đồng ở dạng liên kết với các hợp chất vô cơ hoặc hữu cơ Hàm lợng đồngtrong dung dịch đất khoảng 0,01g Các quặng đồng có ý nghĩa quan trọng trong côngnghiệp là: chancopirit CuFeS2, chancozit Cu2S, covelin CuS, malakhit CuCO3 Cu(OH)2,azurit 2Cu(OH)2… Tỷ lệ đồng trong quặng dao động từ 0,5 đến 2% Quặng đồng lànguyên liệu phức hợp của nhiều nguyên tố Đồng đợc tách ra khỏi quặng bằng phơngpháp hoả luyện hoặc thuỷ luyện

Đồng là kim loại nặng tơng đối ít di động trong đất, trong quặng Rất khó chiết

đồng ra khỏi đất quặng vì trong quặng, trong đất đồng bị các tác nhân vô cơ và hữu cơgiữ rất chắc

8

Cây trồng thờng hấp thụ đồng dới 2 dạng Cu2+ và Cu(OH)+, khả năng hấp thụ bị

ảnh hởng bởi một số yếu tố nhng chủ yếu là pH của môi trờng, trong đất ít chua, trungtính hoặc kiềm yếu thì độ tan và khả năng dễ tiêu của đồng bị giảm

1.3.1.2 Chức năng sinh lý:

Đồng có vai trò đặc biệt trong đời sống thực vật, nó không thể thay thế bằngmột tập hợp các nguyên tố khác Trong cây, lợng đồng chiếm từ 1,3 đến 8,1mg/kg chấtkhô

Đồng xâm nhập vào cây ở dạng Cu2+, khoảng 70% tổng lợng đồng ở trong látập trung trong lục lạp và hầu nh một nửa số luợng đó ở trong thành phần củaplaxtioxianin là chất mang điện tử trong quang hệ thống II, và hệ thống I

Đồng tham gia vào quá trình oxi hoá-khử trong cơ thể Đồng là thành phần bắtbuộc của nhiều hệ men oxi hoá-khử quan trọng nh polyphenoloxydaza

Đồng có ảnh hởng mạnh mẽ với quá trình tổng hợp và chuyên hoá gluxit,photphatit, nuclêoprotit, quá trình trao đổi protit, sinh tố, kích thích yếu tố sinh trởng Đồng kiểm soát sự sản xuất AND, ARN và sự thiếu hụt nó làm kìm hãm sự sinhsản ở thực vật nh sản xuất giống, tính bất thụ phấn

Đồng tham gia tích cực trong nhiều quá trình trao đổi nitơ nh khử nitrat, đồnghoá nitơ tự do, tổng hợp protein Bởi vậy lúc bón phân đạm nhất là ở dạng NH+

4 đòi hỏilợng đồng cũng tăng lên, nếu không cây dễ phát sinh bệnh thiếu đồng

1.3.2: Kẽm.

1.3.2.1 Dạng tồn tại:

Zn là nguyên tố khá phổ biến trong tự nhiên, chiếm khoảng 1,5.103% thànhphần vỏ trái đất Zn tồn tại trong một số khoáng vật chứa kẽm nh xphalerit (ZnS),zinkit(ZnO), xmixônit (ZnCO3)…kẽm đợc tách ra khỏi quặng sunfua bằng phơng phápthuỷ luyện hay hoả luyện

Trong đất, Zn ở dạng liên kết, hàm lợng thấp và phụ thuộc vào nồng độ ion H+

Đất càng thiếu Zn khi giá trị pH càng cao Hàm lợng photphat trong đất cao ức chế hấpthụ Zn

Sự hấp thụ Zn từ đất của cây trồng có thể bị giảm nếu pH thấp (pH<7) nên cácloại đất axit nhẹ dễ chiết kẽm hơn, có thể do khi giá trị pH cao làm tăng lợng hợp chấthữu cơ trong đất nên phức Zn với phối tử hữu cơ có thể là một nguyên nhân của sự hoàtan kim loại này

1.3.2.2 Chức năng sinh lý:

Zn chứa nhiều trong lá, các cơ quan sinh sản, đỉnh sinh trởng và nhiều nhất ởtrong hạt Kẽm xâm nhập vào cây ở dạng cationZn+, nó gây ra các loạt enzimhexokinaza, enolazatriozophotphatđêhyđrogenaza, isomeraza, transphotphorilaze vàARN, AND-polimeraza

9

Vì vậy, thiếu Zn làm giảm cờng độ đồng hoá CO2 và sinh tổng hợp protein Znhoạt hoá cacbonathiđraza xúc tác phản ứng loại nớc của hiđratoxytcacbon, điều đó giúpcho cây sử dụng CO2 trong quá trình quang hợp.

Zn cũng có vai trò quan trọng trong sự hình thành axitamintriptôphan, kẽm ảnhhởng đến sự tổng hợp prôtêin, cuờng độ tổng hợp prôtêin ở cây thiếu Zn giảm một cáchmãnh liệt, sự tổng hợp axitindolixetic Khi thiếu Zn sự trao đổi phôtpho bị h hại

Những loại cây thân gỗ, đăc biệt thực vật họ chanh, bởi rất nhạy cảm đối với Zn

Zn ảnh hởng đến quá trình tổng hợp gluxit, thiếu Zn hàm lợng đờng giảm Trong điềukiện thiếu Zn trầm trọng có thể dẫn đến sự bài tiết đờng qua bề mặt của lá

Thiếu Zn quá trình quang hợp giảm rất mạnh, đặc biệt trong phản ứng Hill

Sự thiếu Zn đã làm thay đổi quá trình trao đổi hiđrocacbon, có liên quan đến quátrình sinh trởg của cây Cây sinh trởng chậm do thiếu Zn

Tóm lại, Zn rất cần cho các loại cây đặc biệt là cây ăn quả, cây lấy hạt Zn cầncho quá trình phát triển của tế bào trứng, phôi, hạt phấn Thiếu Zn ảnh hởng đến sự rahoa và tạo quả

1.3.3: Mangan.

1.3.3.1 Dạng tồn tại:

Trong tự nhiên, Mn chỉ tồn tại dới dạng liên kết với các nguyên tố khác Trong vỏtrái đất hàm lợng Mn là 0,09%, cao hơn các kim loại nặng trừ Fe Khoáng vật Mn rấtphong phú nhng trong số 150 khoáng vật chỉ có một số không nhiều có ý nghĩa trongcông nghiệp, chủ yếu Mn chứa trong các quặng Manganoxit có nguồn gốc trầm tích.thông thờng để sản xuất phân bón thì ngời ta dùng quặng mangancacbonat hoặc cácchất thải chứa mangan dới dạng hoà tan đợc trong axit nh MnO

Trong đất, Mn tồn tại dới dạng: Mn2+, Mn3+,Mn4+, nhng Mn2+(MnO) là nhiêù nhất

Mn trong đất có thể tồn tại ở dạng liên kết hoặc ion tự do trong dung dịch Cây trồng hấpthụ mangan chủ yếu dới dạng Mn2+, do nó dễ hoà tan trong dung dịch đất Trong điềukiện pH thấp, ngập nớc và thoát khí thì lợng Mn lớn, thực vật dễ hấp thụ hơn

1.3.3.1 Chức năng sinh lý:

Mn cần cho tất cả mọi loại cây Trong các loại cây có nhu cầu Mn cao phải kể đến

là củ cải đờng, các loại ngũ cốc, bông, khoai tây, các loại cây ăn quả nhất là trên cácchân đất bạc màu nhiều vôi, đất cácbonat, đất than bùn

Mn tham gia tích cực trong quá trình tổng hợp aminoaxit cũng nh trong quá trìnhtổng hợp protein Mn tham gia cấu trúc hoặc tác nhân hoạt hoá của nhiều hệ enzimchuyển hoá và tổng hợp protein nên có ảnh hởng nhiều đến quá trình sinh lý của thực vật

nh trao đổi gluxit, auxin, vitamin… từ đó ảnh hởng đến hàm lợng chất hữu cơ cũng nhtăng năng suất cây trồng

10

Mn tham gia cấu trúc nhiều hệ enzim nh enzim oxi hoá- khử, trao đổi phospho…cũng giống nh Fe, Mn có vai trò quan trọng trong hệ thống oxi hoá- khử, xúc tác choquá trình thuỷ phân ađenozintriphotphat.

Mn tham gia vào quá trình phản ứng quang phân huỷ nớc giải phóng oxi và khử

và tinh quặng thu đuợc có hàm lợng molipden là 47% đến 50% còn lại là các nguyên tốnhẹ khác nh silic, asen,…

Hàm lợng molipden thờng gặp trong đất nông nghiệp khoảng 0,8-3,3 mg/kg.Trong đất, molipden thờng ở dạng anion MoO42-, molipden đợc cây hấp thụ dạngmolipdat giống nh photphát hay sunfat trong các hỗn hợp Sự hấp thụ molipden càngmạnh khi pH của dung dịch càng thấp Ngoài Mo tự do dạng liên kết dễ hấp thụ, Mo còn

ở dạng Molipđat-canxi trong đất, Mo trong đất còn ở trong các hợp chất hữu cơ khi cáchợp chất này bị phân giải cây có thể hấp thụ đợc ở đất chua nhờ phân giải chất hữu cơmạnh mà cây không bị thiếu molipden

1.3.4.2 Chức năng sinh lý.

Mo là nguyên tố vi lợng tham gia vào quá trình oxi hoá- khử ở trong cơ thể thựcvật Mo rất cần cho quá trình chuyển hoá từ dạng NO3- thành axit amin và cần cho sự cố

định nitơ phân tử bằng con đờng sinh học Mo có vai trò rất quan trọng trong vận chuyển

điện tử, Mo rất cần thiết cho sự hình thành nốt sần ở cây họ đậu và cả cây không phải là

họ đậu Các kết quả nghiên cứu cũng đã cho thấy ảnh hởng của molípđen đến quá trìnhtổng hợp và vận chuyển gluxit, tổng hợp các sắc tố (đặc biệt là sinh tố C), quá trình đồnghoá photpho và canxi cùng một số nguyên tố khoáng khác Đáng chú ý là giữa canxi vàmolipden có quan hệ hỗ trợ khá rõ Trên đất chua (pH<5,2) nhất là lúc giàu nhôm,molipden thờng ở dạng khó tiêu, hàm lợng molipden di động giảm 4 lần khi pH từ 6,5 hạxuống 5,0 Do đó khi bón vôi cho các chân đất chua thờng làm tăng khả năng sử dụngmolipden dự trữ trong các chân đất này

1.4 Dạng tồn tại của nguyên tố đất hiếm trong đất và chức năng sinh lý của chúng đối với cây trồng.

1.4.1: Dạng tồn tại.

11

Trong tự nhiên các nguyên tố đất hiếm tơng đối phổ biến trong lớp vỏ trái đất,chúng là những nguyên tố kết hợp trong đá tạo khoáng, trong hầu hết các loại khoáng vật,trong trầm tích, trong nớc sông và các đại dơng, chúng có mặt trong thực vật, trong tế bàosống ở các mức độ khác nhau, từ ppm đến ppb Trong những năm 60 của thế kỉ trớc cácnhà địa hoá đã quan tâm nghiên cứu sự phân bố của các ngyên tố đất hiếm mêtorit, cácmẫu vật đợc thu thập trên mặt trăng và tectikte và cho rằng sự phân bố của chúng trongmetrait là nguyên thuỷ đối với các mẫu vật trên trái đất Mức oxi hoá của các nguyên tố

đất hiếm đều có cùng một giá trị bằng +3, ngoại trừ trong một vài trờng hợp đối với xeri,europi có giá trị bằng +4 và bằng +2 tơng ứng Dựa trên những kết quả phân tích quangphổ Rơnghen của hàng loạt tác giả, serebrenhicov đã tổng hợp những đặc điểm phân bốcủa các nguyên tố đât hiếm trong một số khoáng vật đặc trng Tác giả kết luận rằng sựxâm nhập vào mạng lới tinh thể của khoáng vật phụ thuộc vào quá trình phân chia củamacma và cấu trúc tinh thể của chúng Các khoáng vật có dung tích “đồng hình” nhapatit, florit, photphorit… đều chứa tất cả 14 nguyên tố đất hiếm và không có sự khác biệtnhiều về hàm lợng của phân nhóm nặng và phân nhóm nhẹ

Trong khi tất cả các khoáng vật có cấu trúc kiểu giống nh apatit, cácnguyên tố đất hiếm có số phối trí 6,7,8,9

Ngợc lại, các khoáng vật ytriplonit, esmit, britonz là các khoáng vật mà ợng các nguyên tố đất hiếm phân nhóm nặng chiếm u thế

Ngoài ra, có hàng loạt các khoáng vật khác có tính chọn lọc đối với cácnguyên tố đất hiếm, đó là các khoáng vật có cấu trúc khác apatit và cấu trúc phức Tácgiả V.V Serebrenhicov đã chia các khoáng vật này thành 2 nhóm: nhóm chọn lọc đối vớicác nguyên tố đất hiếm nhẹ bao gồm: lantan, xeri, prazeodim, neozim, samari Trongkhóang vật monazit, florit…, trong tinh thể của chúng các nguyên tố đất hiếm số phốitrí bằng 10,11,12 tức là lớn hơn rất nhiều so với các khoáng vật kiểu apatit Điều đóchứng tỏ số phối trí của các nguyên tố đất hiếm có tính quyết định đến sự phân bố củachúng trong quặng

Các khoáng vật chọn lọc đối với các nguyên tố đất hiếm phân nhóm nặng

nh erflorit, ytrialit,… số phối trí của các nguyên tố hiếm bằng 7, 8, 9 tơng đơng với sốphối trí của zirconi, hafni, thori, sắt Trong một số khoáng vật khác, thành phần của cácnguyên tố đất hiếm phụ thuộc vào kích thớc, bán kính ion và số phối trí của các nguyên

tố mà nguyên tố này là thành phần chủ yếu của khoáng vật Sự phân bố của các nguyên

tố đất hiếm có những đặc trng nh vậy nên nó có ý nghĩa trong nghiên cứu và thăm dònguồn gốc của các quặng chứa đất hiếm, nghiên cứu tách và ứng dụng đất hiếm

1.4.2 Chức năng sinh lý:

Các nguyên tố đất hiếm đợc các nhà khoa học coi là kho báu tài nguyênmới Chúng có giá trị trong sản xuất nông nghiệp, ng nghiệp, chăn nuôi…Vì vậy, trong

12

những năm gần đây, hoạt tính sinh học của các nguyên tố đất hiếm đã và đang đợc nhiềunhà khoa học trên thế giới hết sức quan tâm, đặc biệt là ở Trung quốc, austraylia, các n-

ớc Đông Nam á … Các kết quả thử nghiệm sau 30 năm mùa vụ cho thấy vi lợng cácnguyên tố đất hiếm có ảnh hởng rõ rệt đến nhiều loại cây trồng Năng suất và chất lợng

đợc nâng cao Song song với việc sử dụng vi lợng nguyên tố đất hiếm trong trồng trọt,các nhà khoa học cũng đã tiến hành nghiên cứu ảnh hởng của các nguyên tố đất hiếmlên cơ thể ngời và động vật

Các nguyên tố đất hiếm ảnh hởng trực tiếp đến sự phát triển của rễ và lá, ngoài ra

nó còn kích thích quá trình nảy mầm, đâm chồi của cây Khi sử dụng những dung dịchnguyên tố đất hiếm với các nồng độ khác nhau để ngâm hạt giống, ngời ta thấy mức độxúc tiến quá trình nảy mầm của cây trồng khác nhau Một số kết quả thí nghiệm chothấy các nguyên tố đất hiếm có nồng độ 0.1-1,0ppm kích thích sự phát triển rễ của cây

đậu và da chuột Còn khi nồng độ lớn hơn 5,0ppm thì nó kìm hãm sự phát triển của bộ

rễ Qua phân tích, ngời ta thấy các nguyên tố đất hiếm kích thích sự hình thành glana vàlametta trong lá, tăng cờng hàm lợng clorophin và quá trình quang hợp, đẩy mạnh quátrình quang hợp, đẩy mạnh quá trình tổng hợp, tích luỹ và di chuyển hiđratcacbon trongngũ cốc, tăng hàm lợng đờng và vitamin trong hoa quả … chế phẩm của các nguyên tố

đất hiếm bón cho một số cây trồng nh: lúa gạo, lúa mì, ngũ cốc, mía, củ cải đờng, thuốclá, chè ,bông, đậu, lạc và cây ăn quả thì tỉ lệ nảy mầm cao, năng suất tăng từ 5-15%, cábiệt có cây tăng hơn 20% nh chuối, tăng từ 20-30% nh nấm Một số kết quả nghiên cứukhẳng định, các nguyên tố đất hiếm không những làm tăng năng suất cây trồng mà cònlàm tăng sự hấp thụ và sử dụng nitơ, photpho, làm giảm sự mất nitơ trong đất

Đất hiếm có tác dụng sinh hoá tơng tự canxi và có thể thay thế canxi khixuất hiện sự thiếu hụt vôi

Năm 1935 , A.A Drobop đã tiến hanh nghiên cứu vai trò của đất hiếm đốivới sự sinh trởng, sinh sản, năng suất của đậu Hoà lan, cà rốt, bí đỏ, cao su …kết quảcho thấy năng suất cây trồng đạt cao nhất khi bón hỗn hợp dinh dỡng gồm 0,01(g) hỗnhợp đất hiếm trong 6lít dung dịch, hoặc dung dịch các đơn chất lantan, xeri…, khi bónhỗn hợp này, năng suất đậu hoà lan tăng 45,66% Đối với cây cao su, tuy khong nângcao năng suất nhng hàm lợng chất kết tinh tăng từ 2,7% đến 4,9%

Trung Quốc là nớc có nguồn nguyên liệu đất hiếm lớn nhất thế giới Cácnhà khoa học Trung Quốc đã nghiên cứu trong hơn 20 năm và rút ra nhiều kết luận quantrọng về ứng dụng của đất hiếm trong nông nghiệp Ví dụ nh với hàm lợng phù hợp đấthiếm có tác dụng làm tăng năng suất cây trồng và chất lợng cây lơng thực, cây lấy hạt,cây rau Đối với tiểu mạch và lúa tăng năng suất 8%, thuốc lá, lạc, cải ngọt tăng từ 8-12%, rau quả tăng từ 10-15% Trong điều kiện nhất định, đất hiếm làm bộ rễ phát triển.Các nhà khoa học nhận thấy rằng, khi dùng nồng độ từ 3-5mg/lit đễ xử lý thì bộ rễ của

13

lúa, ngô, mía phát triển mạnh Cụ thể độ dài tăng từ 4-10%, số lợng rễ tăng khoảng 20%,trọng lợng rễ tăng khoảng 155%, thể tích tăng 2,5% Vì bộ rễ phát triển nên khả nănghút chất dinh dỡng tăng, đồng thời đất hiếm làm tăng hoạt động của men nên làm tăng

độ nảy mầm của hạt giống Các nhà khoa học đã nghiên cứu và chế tạo đợc một loạt sảnphẩm đất hiếm gọi là “thờng lạc” hoà tan tốt, tính thích ứng rộng hiệu lực ổn định đểcung cấp rộng rãi trong nông nghiệp

1.4.3 ứng dụng các nguyên tố đất hiếm ở Việt Nam

Từ đầu năm 1990 các nguyên tố đất hiếm đã đợc Trung tâm Khoa học tựnhiên và Công nghệ quốc gia (Viện khoa học công nghệ Việt Nam hiện nay) phối hợpvới viện Nông hoá- Thổ nhỡng thử nghiệm trong nhà lới, bằng phơng pháp ngâm tẩm hạtgiống và phun lên lá đậu, lạc đã thu đợc các kết quả sau: Đối với cây đậu khi xử lý bằngcác nguyên tố đất hiếm, chiều cao tăng rõ rệt (10-15%), nhng khi nồng độ dung dịch lớnhơn 0,1% cây bị xoắn lá Đối với cây lạc thì ngợc lại, việc phun nitrat tổng đất hiếmhoặc lantan làm giảm đáng kể chiều cao của cây, nên số cành cấp một tăng lên, tỷ lệ đậuquả cao hơn Năng suất củ khô tăng 8,1% Các thí nghiệm trên đồng lúa cũng cho năngsuất tăng từ 4,8-8,9%

1 4.4 Độc tính của nguyên tố đất hiếm.

Qua số liệu thống kê cho thấy hàm lợng oxit đất hiếm trung bình trong vỏquả đất là 0,015%-0,02% Tất cả các đối tợng sinh vật đều chứa đất hiếm, trung bìnhkhoảng 0,03% trọng lợng khô Nhìn chung, nguyên tố đất hiếm có khoảng 0,1- 0,5ppmtrong ngũ cốc và 0,08% trong tro động vật Đất hiếm tham gia vào chu trình thức ăn sinhvật tự nhiên, bình thờng cơ thể hấp thụ khoảng 2mg nguyên tố đất hiếm trong một ngàyqua thức ăn và nớc Phân tích một số mẫu thực vật đợc xử lý bằng nguyên tố đất hiếmcho thấy giữa mẫu thí nghiệm và mâu thuẫn so sánh không có sự thay đổi đáng kể vềhàm lợng các nguyên tố đất hiếm Hàng loạt các phơng pháp đợc sử dụng để phân tích

độc hại chỉ ra rằng các nguyên tố đất hiếm và mối của nó không độc đối với động vậtmáu nóng Bên cạnh đó, các nhà khoa học Trung Quốc đã nghiên cứu trong thời giandài, thử nghiệm độ độc lý, về sự hấp thụ, phân bố, tích luỹ và phóng xạ thiên nhiên đấthiếm nitrat đã chứng minh rằng việc sử dụng lợng thích hợp thích hợp thì không ảnh h-ởng đến vệ sinh môi trờng và sự tích luỹ trong đất, trong cây Từ các kết quả nghiên cứu

đó chỉ ra rằng các ngyên tố đất hiếm trong một giới hạn nhất định là an toàn

1.4: Các phơng pháp nghiên cứu.

1.4.1: Các phơng pháp chung:

Hiện nay có rất nhiều phơng pháp hoá lý đợc dùng trong phân tích đất, baogồm cả các phơng pháp hiện đại và cổ điẻn nh: phơng pháp so màu, phơng pháp quangphổ hấp thụ nguyên tử, phơng pháp chọn lọc ion, phơng pháp cực phổ, phơng pháp kíchhoạt nơtron…mỗi phơng pháp có u nhợc điểm riêng Trong phạm vi đề tài này chúng tôi

14

chän 2 ph¬ng ph¸p nghiªn cøu chÝnh lµ: Ph¬ng ph¸p chiÕt - tr¾c quang, ph¬ng ph¸p phæph¸t x¹ nguyªn tö plasma ghÐp nèi c¶m øng

1.4.1.1: Ph¬ng ph¸p tr¾c quang:

a Cơ sở lý thuyết:

Phương pháp trắc quang thuộc nhóm các phương pháp phân tích quanghọc, phương pháp này dựa vào việc chuyển chất phân tích thành hợp chất màu có khảnăng hấp thụ ánh sang và đo độ hấp thụ ánh sang để từ đó suy ra lượng chất cần phântích

Cơ sở của phương pháp trắc quang là định luật Bughe – Lambe - Bia về sự hấp thụ

ánh sang của phức màu trong dung dịch

Đây là định luật được rút ra từ thực nghiệm Biểu thức của định luật:

C: nồng độ mol/ lít của dung dịch phức màu

I0: cường độ chùm sáng đơn sắc chiếu qua dung dịch phức màu

I: cường độ chùm sáng đơn sắc ló ra khỏi dung dịch phức màu

l: bề dày cuvet

Phương pháp phân tích trắc quang là một phương pháp phân tích hoá lý phổ biến

và quan trọng để xác định hàm lượng các nguyên tố, chất và hợp chất trong nhiều đốitượng phân tích khác nhau Phương pháp phân tích trắc quang có độ nhạy, độ chính xác,

độ chọn lọc khá cao

Phương pháp phân tích trắc quang thực hiện khá nhanh, thuận lợi, thiết bị đơngiản và dễ thực hiện tự động hoá nên được dung rộng rãi

b Phương pháp trắc quang vi sai:

Với phương phap này thì dung dịch so sánh không phải là dung môinguyên chất mà dung dịch có thể là dung dịch có chứa nguyên tố cần xác định với nồng

độ bé hay lớn hơn nồng độ nguyên tố làm dung dịch so sánh, có thể dung dịch so sánh

15

là là một phần của dung dịch nghiên cứu, cũng có thể là dung dịch chứa tất cả các cấu tửtrừ ion cần xác định.

Phương pháp đường chuẩn: nguyên tắc của phương pháp là dựa vào sựphụ thuộc tuyến tính giữa mật độ quang A và nồng độ C

A = f(C)

Nội dung của phương pháp: Pha chế một dãy dung dich chuẩn có nồng độ(hàm lượng) chất nghiên cứu tăng dần, còn lượng thuốc thử và các điều kiện chế hoáđều khác nhau Đo mật độ quang của dãy dung dịch và lập đồ thị phụ thuộc A = f(C)gọi là đường chuẩn Khi sử dụng dung dịch so sánh là dung dichh trắng chứa tất cả cáccấu tử như dung dịch chuẩn trừ cấu tử cần xác định, để định lượng X có trong dung dịchphân tích, người ta pha chế các dung dịch cần phân tích trong điều kiện giống nhưđường chuẩn rồi đem đo mật độ quang DX, dùng đồ thị chuẩn tính được các giá trị của

Cx

c Phương pháp quang phổ phát xạ nguyên tử plasma ghép nối cảm ứng

( ICP- AES: Inductively Couleplasma Atomic Emion Spectromety)

- Giới thiệu phương pháp:

Phương pháp ICP - AES là một phương pháp rất thuận lợi để xác định hàmlượng kim loại trong nước, nước thải và mẫu quặng với những tính ưu việt như: độ chọnlọc cao, có thể đo tự động Cần chú ý đến các nhiễu gây ảnh hưởng đén quá trình phântích khi nồng độ chất rắn lớn hơn 15000mg/ l

Nguyên lí của việc tạo plasma: nguồn ICP bao gồm nguồn khí agon đượcion hoá bởi điện từ trường tần radio 27,1 MHz Trường này được ghép nối với trườngcảm ứng, nó được tạo ra nhờ ống kim loại xoắn quanh đầu đốt bằng thạch anh và đượclàm nguội bằng dòng nước chảy liên tục trong ống, nhờ đó giới hạn được dòng plasma Mẫu ở dạng dung dịch được phun sương (sol khí) vào dòng plasma cónhiệt độ từ 6000 đến8000 K, sẽ tạo thành dạng hơi nguyên tử, làm giảm một cách đáng

kể các tương hoá học Nhiệt độ cao cua plasma kích hoạt quá trình phát xạ nguyên tửmột cách hữu hiệu

16

Quá trình ion hoá phần lớn các nguyên tử tạo nên phổ phát xạ ion, nguồnplasma giúp tạo nên các tia bức xạ thật mạnh nên loại trừ đươc hiện tượng hầp thụ, trừkhi nồng độ rất cao Vì vậy, vùng nồng độ tuyến tính của các nguyên tử là khá rộng.

Sự kích hoạt hiệu quả các nguồn plasma ghép nối cảm ứng cho cực tiểu pháthiện rất thấp ở nhiều nguyên tố có mặt trong mẫu

Với các hệ quang học khác nhau (đơn sắc và đa sắc) ghép nối với bộ phậnkhuếch quang và các hệ thống máy tính điều khiển và kiểm tra có thể xác định đượcnhiều nguyên tố trong mẫu

Để tránh việc trùng lặp sóng, cần chọn các sóng phân tích phụ, chọn cẩn thân các

vị trí hiệu chỉnh nền Thực hiện một vùng quét sóng đơn vị một nguyên tố là cần thiết

để phát hiện các nhiễu quang phổ và để chọn các vị trí loại trừ nhiễu

Nhiễu hoá học:

Gây ra bởi sự tạo thành các hợp chất phân tử, sự ion hoá trong plasma,thường chúng ta không biết trước, chỉ có thể làm giảm bằng cách chọn cẩn thận cácthông số phân tích (dòng tới, vị trí quan sát plasma) Nhiễu hoá học phụ thuộc vào cácchất có mặt trong mẫu kể các nguyên tố cần phân tích Để hạn chế, cần cho vào các chất

và lượng tương tự các chất có trong mẫu bằng phương pháp thêm chuẩn

Các loại nhiễu khác:

Được tạo thành trong quá trình chuyển mẫu thánh sol khí và quá trình vậnchuyển mẫu, nhũng thay đổi về tính chất vật lí như: độ nhớt, sức căng bề mặt sẻ gây ranhững sai số lớn, những thay đổi đó thường gây ra trong trường hợp khi nồng độ axit

17

lớn hơn 10% (theo thể tớch), với lượng chất rắn hoà tan lớn hơn 1500mg/l trong khichỳng cú mặt trong dung dịch chuẩn ớt hơn nhiều.

CHƯƠNG 2: Thực nghiệm 2.1 Lấy mẫu.

Các mẫu nghiên cứu đợc lấy ở thôn Xã Đoài xã Nghi Diên, Nghi Lộc vàmẫu đối chứng đợc lấy xã Nghi Trung, Nghi Lộc, Nghệ An

Thời gian lấy mẫu: tháng 9 năm 2007, nhiệt độ ngày lấy mẫu khoảng 28- 290C,trời không ma nhng ngày trớc đó thời tiết binh thờng

2.2 Xử lý mẫu

Các mẫu đất đợc đập nhỏ, để nơi khô ráo, nhặt hết rễ cây, đá nhỏ, xác thựcvật, trải đều lên khay men, phơi khô trong nhà Sau vài ngày mẫu đất khô, cho vào cối sứgiã nhỏ, rây qua rây 1 mm rồi cho vào các chén sứ sấy khô trong tủ sấy ở 1050C trongthời gian 3 giờ Để nguội, rồi trộn đều các mẫu với nhau, cho vào các hộp nhựa ghi nhãn

2.3 Hoá chất , dụng cụ , máy móc.

Hoá chất đợc sử dụng trong các thí nghiệm ở dạng tinh khiết hoá học hoặc tinhkhiết phân tích, nớc cất hai lần, giấy lọc băng trắng, giấy lọc băng vàng, giấy lọc băngxanh, giấy đo pH

Bình định mức, bình tam giác, cốc thuỷ tinh, phễu chiết, buret, pi pet, ống nhỏgiọt, đũa thuỷ tinh, bếp điện, chỉ thị vạn năng, nồi cách thuỷ, lới amiăng, chén sứ, ống

Cân 3.1600 g KMnO4 tinh khiết phân tích hoà tan vào bình định mức một lít thu

đợc dung dịch KMnO4 0,1 N Lấy 10 ml dung dịch này cho vào bình định mức 100 ml,thêm nớc cất hai lần đến vạch mức Từ dung dịch này lấy 10 ml cho vào bình định mức

100 ml rồi thêm nớc cất hai lần đến vạch thu đợc dung dịch có nồng độ 0.001 N

2.4.4 Dung dịch mô líp đen 1 g Mo+6 / ml

Để thu đợc muối amoni môlipdat tinh khiết cần tiến hành kết tinh lại muối này.trớc hết hoà tan amônimolipdat tinh khiết trong NH4OH đặc, đun nóng liên tục sau đólàm lạnh rồi kết tủa amônimolipdat bằng rợu etylic, cho kết tủa vào giữa tờ giấy lọc vàlàm khô Lấy 5.00 đến 6.00 (g) amoni molipdat đã kết tinh lại cho vào chén sứ rồi nungtrong lò nung ở nhiệt độ 450°C đến 480°C trong khoảng 45 phút Cân 1.50 (g) MoO3 mớinhận đợc rồi hoà tan trong 10 ml NaOH 1N, thêm vào dung dịch 10 ml HCl 22%, dùngnớc cất định mức đến 1 lít ta đợc dung dịch chứa 1 mg Mo+6/ ml Pha loãng 1000 lần ta

đợc dung dịch chứa 1g Mo+6/ ml

2.4.5 Dung dịch muối Morh 0,2N

Cân 8,00(g) (NH4)2SO4 FeSO4.6H2O hoà tan trong nớc, thêm 2,00 ml H2SO4 đặc

và định mức đến 100ml

2.4.6 Dung dịch NaOH 0.02 N.

Cân trên cân phân tích 0,800 (g) NaOH cho vào bìng định mức 1 lít thêm n ớc cất

đến vạch Dung dịch đợc chuẩn lại bằng HCl chuẩn

Cân 0.560(g) sắt kim loại, hoà tan trong 100ml H2SO4 loãng để cho phản ứng xảy

ra hoàn toàn, sau đó đậy kính nắp để tránh sự xâm nhập của ôxi không khí

2.4.15 Dung dịch đithizon 0,02%

Cân 0,0400(g) đithizon hoà tan trong phiễu chiết 600ml cho vào phễu 200ml nớccất và 20ml NH3 đậm đặc, lắc vài giây, đithizon sẽ chuyển vào trong dung dịch amoniac,trong CCl4 còn lại những sản phẩm oxi hoá của đithizon nên cần phải loại bỏ phần CCl4

này

Thêm 100ml CCl4 vào dung dịch muối amoniac của đithizon và thêm HCl (1:1)

đến phản ứng a xit yếu và lắc mạnh, lúc này đithizon sẽ chuyển ngợc lại vào lớp CCl4

làm cho lớp này có màu xanh lá cây Chiết và lọc qua bông lớp CCl4 này rửa bằng nớccất 2 đến 3 lần, pha loãng 2 lần sẽ thu đợc đithizon 0.02% trong CCl4 Các dung dich cónồng độ nhỏ hơn đợc pha loãng từ dung dịch này bằng CCl4

2.4.16 Dung dịch chì dithiocacbonnat trong CCl4.

Lắc 0,33(g) chì dithiocacbonnat với 0,5 lít CCl4 trong phiễu chiết, thêm 50ml dungdịch Pb(NO3)2 0,4876% lắc trong 5 phút, để yên cho phân lớp rồi chiết và lọc CCl4 cóchứa chì dithiocacbonnat tan trong đó qua giấy lọc khô vào bình màu nâu, giữ dung dịchnày trong tủ lạnh

2.4.17 Dung dịch NH3 0.01N.

Dùng microburet lấy 1.54 ml dung dịch ammoniac 25% (d=0,91) pha trong nớccất thành 1lít dung dịch

2.4.18 Dung dịch cadimi nitrat 10 mg Cd 2+ / ml

Hoà tan 30,85(g) muối Cd(NO3)2 .H2O thành một lít dung dịch bằng nớc cất, lấy0,1 ml dung dịch trên pha loãng bằng nớc cất đến 100 ml

2.4.22 Rợu n - butylic

Rửa rợu n - butylic bằng nớc cất để loại hết chất oxi hoá có trong đó, cho 250 mlrợu vào phễu chiết lớn, thêm vào 250 ml nớc cất 2 lần lắc một phút, sau khi tách lấyphần rợu tiếp tục hoà tan phần rợu bằng SnCl2 (cứ 100ml rợu n- butylic thêm vào 10 mlSnCl2 10% Lắc 3-5 phút, thêm 5ml rợu etylic vào khuấy đều)

20