Bài giảng môn học Hóa phân tích môi trường - TS. Trương Thị Tố Oanh

Chia sẻ: Nguyen Uyen | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:91

Thêm vào BST

Báo xấu

399
lượt xem 108
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Tài liệu tham khảo dành cho giáo viên, sinh viên cao đẳng, đại học chuyên ngành khoa học ứng dụng - Giáo án, bài giảng do các thầy cô trường đại học Tôn Đức Thắng biên soạn.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Bài giảng môn học Hóa phân tích môi trường - TS. Trương Thị Tố Oanh

TRÖÔØNG ÑAÏI HOÏC TOÂN ÑÖÙC THAÉNG KHOA MOÂI TRÖÔØNG VAØ BAÛO HOÄ LAO ÑOÄNG ----- ----- MOÂN HOÏC HOÙA PHAÂN TÍCH MOÂI TRÖÔØNG GIAÙO VIEÂN: TS. TRÖÔNG THÒ TOÁ OANH
ĐẠI HỌC TÔN ĐỨC THẮNG KHOA MÔI TRƢỜNG & BẢO HỘ LAO ĐỘNG GV: Tiến Sĩ TRƢƠNG TỐ OANH 1
Chƣơng I GIỚI THIỆU CHUNG I.1 Khái niệm về hóa học phân tích Hóa phân tích là :  ngành khoa học quan trọng trong:  nghiên cứu khoa học;  điều tra cơ bản;  đánh giá chất lƣợng sản phẩm…  ngành hoá học nghiên cứu về thành phần cấu tạo và hàm lƣợng các thành phần trong mẫu khảo sát.  sự tích hợp của nhiều ngành khoa học: vật lý, toán học - tin học, sinh học - môi trƣờng, vũ trụ, hải 2 dƣơng học, địa chất, địa lý…
 Đối tƣợng nghiên cứu - các chất có sẳn trong thiên nhiên (đất, nƣớc, không khí, quặng, tinh dầu…) - các sản phẩm của công nghiệp…  Các khái niệm - thành phần hoá học - phƣơng pháp phân tích - phƣơng tiện phân tích - quy trình phân tích 3
I.2 Mục đích phân tích Nhiệm vụ cơ bản của hóa phân tích ngày nay:phân tích định tính, định lƣợng, xác định cấu trúc, đánh giá kết quả và chất lƣợng sản phẩm… M Xác định sự hiện diện và hàm lƣợng của các chất gây ô nhiễm môi trƣờng Ô I T Tìm hiểu nguyên nhân R Đánh giá mức độ ô nhiễm Ƣ môi trƣờng do các chât gây ra Ờ N Đề xuất biện pháp xử lý G (giảm thiểu& loại trừ) 4
 Các phƣơng pháp phân tích  phƣơng pháp hoá học (pp thể tích, khối lƣợng)  phƣơng pháp vật lý (quang, điện, nhiệt…)  phƣơng pháp hoá lý (pp phổ, pp điện hoá, pp sắc ký, pp phóng xạ)  phƣơng pháp vi sinh  phƣơng pháp phân tích động học  Các kỹ thuật phân tích * phân tích thô * phân tích bán vi lƣợng * phân tích vi lƣợng * phân tích siêu vi lƣợng 5
 Các phản ứng hoá học đƣợc sử dụng - phản ứng kết tủa (định tính và định lƣợng) - phản ứng oxy hoá khử (định tính và định lƣợng) - phản ứng tạo phức (định tính và định lƣợng) - phản ứng trung hoà (định lƣợng) 6
I.3 Đảm bảo chất lƣợng phân tích  Đảm bảo chất lượng (Quality Assurance – QA)  Đánh giá chất lượng (Quality Assessment - QA) các chuẩn mực đánh giá: - độ đúng (accuracy) - độ chính xác (precision) - độ nhạy (sensivity) nhằm bảo đảm cho việc phân tích đạt các tiêu chuẩn chất lƣợng quy định.  Kiểm soát chất lượng (Quality Control - QC) là quá trình xảy ra ‘sau khi có kết quả’, sử dụng xử lý thông kê để chọn lọc các kết quả phân tích, loại bỏ các sai số thô có thể làm sai lệch kết quả cuối cùng của sự phân tích 7
I.4 An toàn trong phân tích Để tránh sự cố có thể xãy ra trong quá trình thực hiện các qui trình phân tích, cần phải:  tuân thủ nghiêm ngặt các qui định làm việc trong phòng thí nghiệm hoặc tại hiện trƣờng;  tuân thủ nghiêm ngặt các bƣớc tiến hành trong từng giai đoạn phân tích;  khi sử dụng hoá chất phải hiểu rõ tích chất độc hại của chúng (xem nhãn);  khi sử dụng thiết bị phân tích, phải hiểu rõ nguyên lý vận hành của thiết bị; (xem nội qui phòng thí nghiệm) 8
Chương II PHÂN TÍCH MÔI TRƢỜNG II.1 Lý thuyết cơ bản về hoá phân tích II.1.1 Cân bằng hoá học trong dung dịch II.1.2 Sự hình thành các phức chất II.1.3 Khái niệm về điện hoá II.2 Lựa chọn phƣơng pháp phân tích II.2.1 Môi trƣờng phân tích và thiết bị phân tích II.2.2 Chọn phƣơng pháp áp dụng II.2.3 Sai số trong phân tích 9
Chương II PHÂN TÍCH MÔI TRƢỜNG II.1 Lý thuyết cơ bản về hoá phân tích Điện hoá Cân bằng Hình thành (oxy hoá – hoá học phức chất khử) 10
II.1 Lý thuyết cơ bản về hoá phân tích II.1.1 Cân bằng hoá học trong dung dịch a) Nồng độ là gì?  Nồng độ mol và nồng độ đƣơng lƣợng  Nồng độ phần trăm (w/w; v/v; w/v) 11
b) Cách tính các loại nồng độ Tên gọi Công thức tính m(g) Nồng độ mol CM  M(g) * V(L) (mol/L) Nồng độ đƣơng m(g) m(g) CN    n * CM lƣợng (a) (đlg/L) θ * V(L) M(g) * V(L) n m(g) Nồng độ molan Cm  M(g) * q(kg) (mol/kg dmôi) m(g) Nồng độ khối Cg/L  lƣợng (g/L) V(L) 12
Trong đó m : số gam chất tan M : khối lƣợng phân tử chất tan V : thể tích dung dịch θ : số đƣơng lƣợng (g) n: số ion H+; OH- hay số e- trao đổi của 1 mol chất tan 13
Tên gọi Công thức tính Nồng độ phần trăm m(g) (g/g) (w/w) C% (g/g)  * 100 (m  p)(g) m(g) Nồng độ phần trăm C% (g/mL) * 100 (g/mL) (w/v) V(mL) Nồng độ phần trăm VX (mL) C% (mL/mL) (mL/mL) (v/v) * 100 V(mL) Độ chuẩn (g/mL), m(g) T (g/mL) (mg/mL) V(mL) 14
Ký hiệu qui ƣớc dùng cho các nồng độ có giá trị rất nhỏ (hàm lƣợng vết) ppm (parts per million) (10-6) ppb (parts per billion) (10-9) ppt (parts per trillion) (10-12) 15
c) Cân bằng trong dung dịch  Hằng số cân bằng Xét phản ứng tổng quát nA + mB = pC + qD C D p q  K cb A B n m Phản ứng đƣợc xem là xãy ra hoàn toàn khi: Acb A0 Bcb B0 1 1   1000 1000 K cb  10 6 : phản ứng có tính định lƣợng 16
 Hoạt độ Nếu dd chứa nhiều cấu tử (dạng ion) thì các cấu tử này sẽ tƣơng tác lẫn nhau  nồng độ thực C bị thay đổi, trong trƣờng hợp này C đƣợc thay bằng hoạt độ a. Hệ thức liên lạc giữa C và a : a = f *C hệ số hoạt độ f  các ion hiện diện trong dung dịch (đƣợc biểu diển qua lực ion µ) 1n μ   ci * zi 2 2 i 1 µ: lực ion; zi: điện tích ion; Ci: nồng độ ion (mol/L) 17
 Công thức tính f 2 μ µ ≤ 0.02 log fi = - 0.5* zi * dd khá loãng μ /1+(0.33*108*b* μ ) 0.02 < µ ≤ 0.2 log fi = - 0.5* zi 2* μ /(1+ μ ) 2 = - 0.5* zi * μ /1+(0.33*10 *b* μ )] +Bµ 2 8 µ > 0.2 log fi = [ - 0.5* zi * dd khá đđ Trong đó b: bán kính hydrat của ion (b  3 - 4*10-8cm) B:hằng số thục nghiệm thay đổi theo chất điện giải 18
d) Định luật tác dụng khối lƣợng Định luật tác dụng khối lƣợng: Trong 1 phản ứng hoá học số đương lượng của các chất tham gia phản ứng phải bằng nhau (khi ở trạng thái cân bằng) Xét phản ứng hoá học A+B=C+D  số đƣơng lƣợng A = số đƣơng lƣợng B  VA.CA.10-3 = VB.CB.10-3 VA.CA = VB.CB VA,VB: thể tích dd A và B tác dụng vừa đủ CA,CB: nồng độ đƣơng lƣợng của A và B 19