Xác định hàm lượng Cadimi và Chì trong rau xanh ở thành phố Thái Nguyên bằng phương pháp chiết

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM

PHAN THANH PHƢƠNG

XÁC ĐỊNH HÀM LƢỢNG CADIMI VÀ CHÌ TRONG RAU XANH Ở THÀNH PHỐ THÁI NGUYÊN BẰNG PHƢƠNG PHÁP CHIẾT - TRẮC QUANG

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC HOÁ HỌC

THÁI NGUYÊN, 2009

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM

PHAN THANH PHƢƠNG

XÁC ĐỊNH HÀM LƢỢNG CADIMI VÀ CHÌ TRONG RAU XANH Ở THÀNH PHỐ THÁI NGUYÊN BẰNG PHƢƠNG PHÁP CHIẾT - TRẮC QUANG

Chuyên ngành: HOÁ PHÂN TÍCH Mã số: 60.44.29

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC HOÁ HỌC

Ngƣời hƣớng dẫn khoa học: TS. NGUYỄN ĐĂNG ĐỨC

THÁI NGUYÊN, 2009

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn

LỜI CẢM ƠN

Lời đầu tiên của luận văn này tôi xin chân thành cảm ơn TS.Nguyễn

Đăng Đức. Thầy là người đã trực tiếp ra đề tài, hướng dẫn, định hướng cho tôi

hoàn thành luận văn này.

Tôi xin chân thành cảm ơn các thầy cô trong Khoa Hoá học, trường Đại

học Sư phạm, Đại học Thái Nguyên, các thầy cô, anh chị và các bạn trong bộ

môn Hoá học, trường Đại học Khoa học, Đại học Thái Nguyên đã giúp đỡ tạo

điều kiện cho tôi trong suốt quá trình làm luận văn.

Cuối cùng, tôi xin được cảm ơn những người thân yêu trong gia đình đã

luôn động viên, cổ vũ để tôi hoàn thành luận văn này.

Thái Nguyên, ngày 20 tháng 9 năm 2009

Học viên

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn

PHAN THANH PHƢƠNG

DANH MỤC CÁC BẢNG

Bảng 1.1. Thành phần hoá học của một số loại rau xanh ......................................... 3

Bảng 1.2. Một số hằng số vật lí quan trọng của Cacdimi và chì ............................... 7 Bảng 3.1. Bước sóng hấp thụ cực đại của PAN và phức Pb2+ - PAN .......................34 Bảng 3.2. Các thông số về phổ hấp thụ electron của phức Pb2+ - PAN trong các

dung môi hữu cơ khác nhau .....................................................................36 Bảng 3.3. Sự phụ thuộc mật độ quang của phức Pb2+ - PAN vào pH chiết ..............36 Bảng 3.4. Sự phụ thuộc % chiết của phức Pb2+ - PAN vào thể tích dung môi

Bảng 3.8. Sự phụ thuộc mật độ quang của phức vào tỉ lệ CPAN/CPAN + CPb

chiết ........................................................................................................38 Bảng 3.5. Sự phụ thuộc mật độ quang của phức Pb2+ - PAN vào lượng dư PAN ....39 Bảng 3.6. Sự phụ thuộc mật độ quang của phức Pb2+ - PAN vào nồng độ PAN ......40 Bảng 3.7. Sự phụ thuộc mật độ quang của phức Pb2+ - PAN vào nồng độ Pb2+ .......41 2+ ...........42 2+ ...........43

Bảng 3.9. Sự phụ thuộc mật độ quang của phức vào tỉ lệ CPAN/CPAN + CPb Bảng 3.10. Kết quả xác định hệ số tuyệt đối của Pb2+ trong phức bằng phương

pháp Staric - Bacbanel ..............................................................................44

Bảng 3.11. Kết quả xác định hệ số tuyệt đối của PAN trong phức bằng phương

pháp Staric - Bacbanel ..............................................................................45

Bảng 3.12. Kết quả xác định khoảng nồng độ tuân theo định luật Beer ..................46 Bảng 3.13. Sự phụ thuộc mật độ quang vào bước sóng của phức PAN - Cd2+ -

SCN- ........................................................................................................48

Bảng 3.14. Phổ hấp thụ electron của phức PAN - Cd2+ - SCN- trong các dung

môi ..........................................................................................................49

Bảng 3.15. Sự phụ thuộc mật độ quang của phức PAN - Cd2+ - SCN- trong pha

hữu cơ vào thời gian chiết ........................................................................50

Bảng 3.16. Sự phụ thuộc mật độ quang của phức PAN - Cd2+ - SCN- trong pha

hữu cơ vào thời gian sau khi chiết ............................................................51

Bảng 3.17. Sự phụ thuộc mật độ quang của phức vào pH ......................................52

Bảng 3.18. Sự phụ thuộc mật độ quang của phức vào thể tích dung môi chiết .......53

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn

Bảng 3.19. Sự phụ thuộc mật độ quang của phức vào nồng độ PAN ......................54

Bảng 3.20. Sự phụ thuộc mật độ quang của phức đaligan vào nồng độ Cd2+ ...........55 Bảng 3.21. Kết quả của hệ đồng phân tử có tổng nồng độ 4.10-5M .........................56 Bảng 3.22. Kết quả của hệ đồng phân tử có tổng nồng độ 5.10-5M .........................57 Bảng 3.23. Kết quả xác định hệ số tuyệt đối của Cd2+ trong phức bằng phương

pháp Staric - Bacbanel ..............................................................................58

Bảng 3.24. Kết quả xác định hệ số tuyệt đối của PAN trong phức bằng phương

pháp Staric - Bacbanel ..............................................................................59

Bảng 3.25. Kết quả xác định khoảng nồng độ tuân theo định luật Beer ...................60 Bảng 3.26. Sự phụ thuộc mật độ quang vào nồng độ của phức Pb2+ - PAN .............61 Bảng 3.27. Ảnh hưởng của ion Cd2+ đến mật độ quang của phức Pb2+ - PAN .........62 Bảng 3.28. Ảnh hưởng của ion Cu2+ đến mật độ quang của phức Pb2+ - PAN .........62 Bảng 3.29. Ảnh hưởng của ion Zn2+ đến mật độ quang của phức Pb2+ - PAN .........63 Bảng 3.30. Kết quả xây dựng đường chuẩn của phức Pb2+ - PAN khi có mặt

các ion dưới ngưỡng cản ..........................................................................63

Bảng 3.31. Sự phụ thuộc mật độ quang vào nồng độ của phức PAN - Cd2+ -

SCN- ........................................................................................................64

Bảng 3.32. Ảnh hưởng của ion Pb2+ đến mật độ quang của phức PAN - Cd2+ -

SCN- ........................................................................................................66

Bảng 3.33. Ảnh hưởng của ion Cu2+ đến mật độ quang của phức PAN - Cd2+ -

SCN- ........................................................................................................67

Bảng 3.34. Ảnh hưởng của ion Zn2+ đến mật độ quang của phức PAN - Cd2+ -

SCN- ........................................................................................................67

Bảng 3.35. Ảnh hưởng của ion Fe3+ đến mật độ quang của phức PAN - Cd2+ -

SCN- .......................................................................................................68

Bảng 3.36. Kết quả xây dựng đường chuẩn của phức PAN - Cd2+ - SCN- khi có

mặt các ion dưới ngưỡng cản ....................................................................69

Bảng 3.37. Xác định chì trong mẫu giả bằng phương pháp đường chuẩn ................70

Bảng 3.38. Xác định Cadimi trong mẫu giả bằng phương pháp đường chuẩn .........71

Bảng 3.39. Địa điểm, thời gian, kí hiệu, khối lượng trước và sau khi sấy của

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn

một số loại rau ..........................................................................................72

Bảng 3.40. Kết quả xác định hàm lượng chì trong các mẫu rau xanh bằng

phương pháp đo quang .............................................................................75

Bảng 3.41: Kết quả xác định hàm lượng cadimi trong các mẫu rau xanh bằng

phương pháp đo quang .............................................................................77 Bảng 3.42. Các điều kiện đo phổ F - AAS của Pb2+ và Cd2+ ...................................79 Bảng 3.43. Xác định đường chuẩn của Cd2+ ...........................................................80 Bảng 3.44. Kết quả đo mẫu Cd2+ theo phổ F - AAS ................................................82

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn

Bảng 3.45. Xác định đường chuẩn của Pb...............................................................82 Bảng 3.46. Kết quả đo mẫu Pb2+ ............................................................................84

DANH MỤC CÁC HÌNH

Hình 1.1. Phức có tỷ lệ 1:1 .....................................................................................25

Hình 1.2. Phức có tỷ lệ 1:1 .....................................................................................26

Hình 1.3. Xác định thành phần phức theo phương pháp Staric - Bacbanel .............28

Hình 3.1. Phổ hấp thụ của PAN trong dung môi CHCl3 ..........................................33 Hình 3.2. Phổ hấp thụ Electron của phức Pb2+ - PAN và thuốc thử PAN trong

dung môi Clorofom ..................................................................................34 Hình 3.3. Phổ hấp thụ Electron của phức Pb2+ - PAN trong các dung môi khác nhau ......35 Hình 3.4. Đồ thị sự phụ thuộc mật độ quang của phức Pb2+ - PAN vào pH chiết ....37 Hình 3.5. Sự phụ thuộc mật độ quang của dung dịch phức Pb2+ - PAN vào

lượng dư PAN ..........................................................................................39 Hình 3.6. Đồ thị xác định tỉ lệ PAN : Pb2+ theo phương pháp tỉ số mol ...................40 Hình 3.7. Đồ thị xác định tỉ lệ PAn : Pb2+ theo phương pháp tỉ số mol ....................41

2+ = 6,4.10-5M) ....................................................................................42

Hình 3.8. Phương pháp hệ đồng phân tử xác định thành phần phức (CPAN +

CPb

Hình 3.9. Phương pháp hệ đồng phân tử xác định thành phần phức (CPAN +

2+ = 6,4.10-5M) ....................................................................................43 Hình 3.10. Kết quả xác định hệ số tuyệt đối của Pb2+ trong phức đaligan ...............44

CPb

Hình 3.11. Kết quả xác định hệ số tuyệt đối của PAN trong phức đaligan ..............45 Hình 3.12. Khoảng tuân theo định luật Beer của phức Pb2+ - PAN ........................47 Hình 3.13. Sự phụ thuộc mật độ quang vào bước sóng của phức PAN - Cd2+ -

SCN- ........................................................................................................49 Hình 3.14. Phổ hấp thụ Electron của phức PAN - Cd2+ - SCN- trong các dung môi .......50 Hình 3.15. Sự phụ thuộc mật độ quang của phức PAN - Cd2+ - SCN- trong pha

hữu cơ vào thời gian chiết ........................................................................50

Hình 3.16. Sự phụ thuộc mật độ quang của phức PAN - Cd2+ - SCN- trong pha

hữu cơ vào thời gian sau khi chiết ............................................................51

Hình 3.17. Đồ thị sự phụ thuộc mật độ quang của phức vào pH .............................52

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn

Hình 3.18a. Sự phụ thuộc mật độ quang của phức vào nồng độ PAN ....................54 Hình 3.18b. Sự phụ thuộc mật độ quang của phức đaligan vào nồng độ Cd2+ .........55

2+ = 4,00.10-5M) .....................................................................56

Hình 3.19a. Đồ thị xác định tỉ lệ Cd2+:PAN theo phương pháp hệ đồng phân tử

+ CCd

(CPAN

Hình 3.19b. ồ thị xác định tỉ lệ Cd2+:PAN theo phương pháp hệ đồng phân tử

+ CCd

2+ = 500.10-5M) ......................................................................57 Hình 3.20. Đồ thị hệ số tuyệt đối của Cd2+ trong phức đaligan................................58

(CPAN

Hình 3.21. Đồ thị hệ số tuyệt đối của PAN trong phức đaligan ...............................59 Hình 3.22. Khoảng tuân theo định luật Beer của phức PAN - Cd2+ - SCN- ............60 Hình 3.23. Đường chuẩn của phức PAN - Pb2+ ......................................................61 Hình 3.24. Đường chuẩn của phức PAN - Pb2+ khi có mặt các ion dưới ngưỡng cản .....64 Hình 3.25. Đường chuẩn của phức PAN - Cd2+ - SCN- ..........................................65 Hình 3.26. Đường chuẩn của phức PAN - Cd2+ - SCN- khi có các ion dưới

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn

ngưỡng gây cản ........................................................................................69 Hình 3.27. Đồ thị đường chuẩn của Cd2+ ...............................................................80 Hình 3.28. Đồ thị đường chuẩn của Pb2+ ................................................................83

MỤC LỤC

MỞ ĐẦU ................................................................................................................ 1

CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN .................................................................................... 3

1.1. Giới thiệu chung về rau xanh ........................................................................... 3

1.1.1. Đặc điểm và thành phần ................................................................................ 3

1.1.2. Công dụng của rau xanh ................................................................................ 3

1.1.3. Một số tiêu chí rau an toàn ............................................................................ 4

1.1.3.1. Định nghĩa ................................................................................................. 4

1.1.3.2. Các yếu tố gây ô nhiễm cho rau ................................................................. 5

1.1.3.3. Tiêu chuẩn rau an toàn ............................................................................... 6

1.2. Tính chất của Cd và Pb .................................................................................... 7

1.2.1. Tính chất vật lý ............................................................................................. 7

1.2.2. Tính chất hoá học .......................................................................................... 8

1.2.3. Các hợp chất của Cd và Pb ............................................................................ 9

1.2.3.1. Các oxit ..................................................................................................... 9

1.2.3.2. Các hyđroxit ............................................................................................ 10

1.2.3.3. Các muối ................................................................................................. 11

1.3. Vai trò, chức năng và sự nhiễm độc Cd, Pb .................................................... 12

1.3.1. Vai trò, chức năng và sự nhiễm độc Cd ....................................................... 12

1.3.2. Vai trò, chức năng và sự nhiễm độc Pb ....................................................... 14

1.4. Các phương pháp xác định Cd, Pb ................................................................. 15

1.4.1. Phương pháp phân tích hoá học .................................................................. 15

1.4.1.1. Xác định Cd bằng phương pháp chuẩn độ Complexon ............................. 15

1.4.1.2. Xác định Pb bằng phương pháp chuẩn độ Complexon ............................. 15

1.4.2. Phương pháp phân tích công cụ .................................................................. 16

1.4.2.1 Phương pháp điện hoá .............................................................................. 16

1.4.2.2. Phương pháp quang phổ ........................................................................... 17

1.5. Phương pháp xử lý mẫu phân tích xác định Cd và Pb .................................... 19

1.5.1. Phương pháp xử lý ướt (bằng axit hoặc oxi hoá mạnh) ............................... 20

1.5.2. Phương pháp xử lý khô ............................................................................... 20

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn

1.6. Tính chất và khả năng tạo phức của thuốc thử PAN ....................................... 19

1.6.1. Cấu tạo, tính chất vật lý của PAN .............................................................. 21

1.6.2. Khả năng tạo phức của PAN ....................................................................... 22

1.7. Các phương pháp nghiên cứu chiết phức ........................................................ 23

1.7.1. Một số vấn đế chung về chiết ...................................................................... 23

1.7.2. Các đặc trưng của quá trình chiết ................................................................ 24

1.7.2.1. Định luật phân bố Nersnt ........................................................................ 24

1.7.2.2. Hệ số phân bố .......................................................................................... 24

1.7.2.3. Hiệu suất chiết và sự phụ thuộc của nó vào số lần chiết ........................... 25

1.8. Các phương pháp xác định thành phần của phức trong dung dịch ............ 26

1.8.1. Phương pháp tỉ số mol (phương pháp đường cong bão hòa) ........................ 27

1.8.2. Phương pháp hệ đồng phân tử ..................................................................... 28

1.8.3. Phương pháp Staric - Bacbanel ................................................................... 29 CHƢƠNG 2: ĐỐI TƢỢNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ............................ 31 2.1. Đối tượng và mục tiêu nghiên cứu ................................................................. 29

2.2. Phương pháp ứng dụng, nội dung, hóa chất, dụng cụ thiết bị nghiên cứu ....... 29

2.2.1. Phương pháp nghiên cứu ............................................................................. 31

2.2.1.1. Xác định hàm lượng Cd, Pb trong rau xanh bằng phương pháp

chiết trắc quang ........................................................................................... 31

2.2.1.2. Xác định hàm lượng Cd, Pb trong rau xanh bằng phương pháp phổ hấp

thụ nguyên tử F-AAS. .................................................................................. 31

2.2.2. Nội dung nghiên cứu ................................................................................... 32

2.2.2.1. Pha hóa chất ............................................................................................. 32

2.2.2.2. Cách tiến hành thí nghiệm ....................................................................... 33

2.2.3. Hóa chất, dụng cụ, thiết bị nghiên cứu ........................................................ 33

2.2.3.1. Hóa chất ................................................................................................... 33

2.2.3.2. Dụng cụ ................................................................................................... 34

2.2.3.3. Thiết bị nghiên cứu .................................................................................. 34

2.3. Xử lý kết quả thực nghiệm ............................................................................. 35

CHƢƠNG 3 : KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ BÀN LUẬN ......................................36 3.1. Nghiên cứu hiệu ứng tạo phức đan ligan PAN-Pb2+ ....................................... 36

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn

3.1.1. Phổ hấp thụ của PAN .................................................................................. 36

3.1.2. Nghiên cứu hiệu ứng tạo phức của Pb2+ - PAN ........................................... 36 3.1.3. Nghiên cứu các điều kiện tối ưu cho sự tạo phức Pb2+-PAN. ....................... 38 3.1.3.1. Dung môi chiết phức Pb2+-PAN ............................................................... 38

3.1.3.2. Xác định pH tối ưu ................................................................................... 40

3.1.3.3. Xác định thể tích dung môi chiết tối ưu .................................................... 41

3.1.3.4. Ảnh hưởng của lượng dư thuốc thử PAN trong dung dich so sánh. .......... 42 3.1.4. Xác định thành phần phức Pb2+-PAN .......................................................... 43 3.1.4.1. Phương pháp tỷ số mol xác định thành phần phức Pb2+-PAN ................... 43 3.1.4.2. Phương pháp hệ đồng phân tử xác định thành phần phức Pb2+-PAN ......... 46

3.1.4.3. Phương pháp Staric - Bacbanel ................................................................ 49

3.1.5. Khoảng tuân theo định luật Beer ................................................................. 51 3.2. Nghiên cứu hiệu ứng tạo phức đa ligan PAN-Cd(II)-SCN- ............................. 53 3.2.1. Khảo sát phổ hấp thụ electron của phức đa ligan PAN-Cd(II)-SCN- ........... 53 3.2.2. Nghiên cứu các điều kiện tạo phức PAN-Cd2+-SCN- ................................... 54 3.2.2.1. Dung môi chiết phức đa ligan PAN-Cd2+-SCN- ........................................ 54

3.2.2.2. Xác định thời gian lắc chiết tối ưu. ........................................................... 55 3.2.2.3. Sự phụ thuộc mật độ quang của phức PAN-Cd2+-SCN- vào thời gian

sau khi chiết ................................................................................................. 56

3.2.2.4. Xác định pH tối ưu ................................................................................... 57

3.2.2.5. Xác định thể tích dung môi chiết tối ưu .................................................... 58 3.2.3. Xác định thành phần của phức PAN-Cd2+-SCN- ......................................... 59

3.2.3.1. Phương pháp tỉ số mol. ............................................................................ 59

3.2.3.2. Phương pháp hệ đồng phân tử .................................................................. 61

3.2.3.3. Phương pháp Staric - Babanel .................................................................. 64

3.2.4. Khoảng tuân theo định luật Beer ................................................................. 66

3.3. Nghiên cứu các yếu tố gây cản ảnh hưởng đến phép xác định Cd và Pb.

Xây dựng phương trình đường chuẩn cho các phép xác định Cd và Pb ......... 68

3.3.1. Xây dựng phương trình đường chuẩn phụ thuộc mật độ quang vào nồng

độ của phức PAN-Pb2+ ................................................................................. 68

3.3.2. Khảo sát ảnh hưởng của một số ion kim loại đến sự tạo phức PAN-

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn

Pb2+ ...................................................................................................... 69

3.3.2.1. Ảnh hưởng của ion Cd2+ .......................................................................... 69 3.3.2.2. Ảnh hưởng của ion Cu2+ .......................................................................... 70 3.3.2.3. Ảnh hưởng của ion Zn2+ ........................................................................... 70

3.3.3. Xây dựng đường chuẩn khi có mặt các ion dưới ngưỡng gây cản của

phức PAN-Pb2+ ............................................................................................ 71 3.3.4. Xây dựng phương trình đường chuẩn của phức PAN-Cd2+-SCN- ................ 72

3.3.5. Khảo sát ảnh hưởng của một số ion kim loại đến sự tạo phức PAN-

Cd2+-SCN- ................................................................................................... 73 3.3.5.1. Ảnh hưởng của ion Pb2+ ........................................................................... 73 3.3.5.2. Ảnh hưởng của ion Cu2+ .......................................................................... 74 3.3.5.3. Ảnh hưởng của ion Zn2+ ........................................................................... 75 3.3.5.4. Ảnh hưởng của ion Fe3+ ........................................................................... 75

3.3.6. Xây dựng đường chuẩn khi có mặt các ion dưới ngưỡng gây cản của phức

PAN-Cd2+-SCN- ............................................................................................ 76

3.4. Xác định hàm lượng các kim loại Cd, Pb trong các mẫu giả và mẫu thực tế ..... 77

3.4.1. Xác định hàm lượng chì trong mẫu giả bằng phương pháp đường chuẩn ......... 77

3.4.2. Xác định hàm lượng Cadimi trong mẫu giả bằng phương pháp đường chuẩn ....... 78

3.4.3. Xác định hàm lượng chì và Cadimi trong các mẫu thật ............................... 79

3.4.3.1. Đối tượng lấy mẫu ................................................................................... 79

3.4.3.2. Xử lý mẫu ................................................................................................ 81

3.4.3.3. Đo xác định nồng độ các ion nghiên cứu trong mẫu thật .......................... 82

3.5. Xác định hàm lượng Pb và Cd bằng phương pháp phổ hấp thụ nguyên tử ...... 88

3.5.1. Các điều kiện đo phổ F-AAS ...................................................................... 88

3.5.2. Xây dựng đường chuẩn, xác định giới hạn phát hiện và giới hạn định lượng ......... 89

3.5.2.1. Đường chuẩn của Cd ................................................................................ 89

3.5.2.2. Đường chuẩn của Pb ................................................................................ 92

3.6. Kết luận ......................................................................................................... 95

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn

TÀI LIỆU THAM KHẢO ...................................................................................97

MỞ ĐẦU

Trong đời sống, rau xanh luôn là nguồn thực phẩm cần thiết và quan trọng.

Tuy nhiên, ở Thái Nguyên nói riêng và trên cả nước nói chung, vấn đề làm thế nào

để có rau xanh an toàn (rau sạch) đã và đang được đặt ra. Trên thực tế, do trình độ

và chạy theo lợi nhuận nên việc sử dụng phân bón hóa học, thuốc bảo vệ thực vật,

thuốc trừ sâu, diệt cỏ,chất thải cuả các nhà máy,khu công nghiệp đã dẫn đến sự ô

nhiễm nguồn đất, nguồn nước và bầu khí quyển. Do đó rau xanh có thể bị nhiễm

một số kim loại nặng như As, Hg, Sn, Cd, Pb, Cu, Zn…, tạo ra độc tố và các vi sinh

vật gây bệnh. Khi con người sử dụng lương thực và thực phẩm này sẽ bị ngộ độc có

thể dẫn đến chết người và gây những căn bệnh ung thư và hiểm nghèo khác.

Mặc dù, hiện nay đã có các quy trình sản xuất rau sạch theo những quy định

của bộ Nông nghiệp và PTNT nhưng vì một số vấn đề như sự đầu tư vốn, chất

lượng sản phẩm, giá thành quá cao nên vấn đề rau sạch chưa đáp ứng được nhu cầu

thực tiễn ở nước ta. Vì vậy, việc phân tích để tìm ra hàm lượng các kim loại nặng

trong rau xanh trên địa bàn thành phố Thái Nguyên sẽ góp phần kiểm soát được

chất lượng rau sạch theo tiêu chuẩn rau sạch đang được áp dụng ở Việt Nam. Có

nhiều phương pháp để xác định hàm lượng các kim loại, tuỳ thuộc vào hàm lượng

chất phân tích mà có thể sử dụng các phương pháp khác nhau: Phương pháp phân

tích thể tích, phương pháp phân tích trọng lượng, phương pháp điện hoá, phương

pháp phân tích công cụ (phương pháp quang phổ, phương pháp phổ phát xạ nguyên

tử EAS, phương pháp phổ hấp thụ nguyên tử AAS) trong đó phương pháp chiết -

trắc quang là phương pháp có độ lặp lại, độ nhạy và độ chọn lọc cao. Mặt khác

phương pháp này chỉ cần sử dụng máy móc, thiết bị không quá đắt phù hợp với điều

kiện của nhiều phòng thí nghiệm. Từ những lý do trên chúng tôi chọn đề tài: “Xác

định hàm lượng chì và Cadimi trong rau xanh ở thành phố Thái Nguyên bằng

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn

phương pháp chiết - trắc quang”.

Mục đích: Xác định được hàm lượng Pb2+, Cd2+ gây ô nhiễm trong rau xanh

và đánh giá hiện trạng ô nhiễm bởi hai kim loại này trong rau xanh ở một số khu

vực trong thành phố Thái Nguyên.

Nhiệm vụ: 1. Khảo sát sự tạo phức của các ion kim loại Pb2+, Cd2+ với thuốc thử PAN. 2. Nghiên cứu các điều kiện tối ưu hình thành phức PAN - Pb2+, Cd2+ - PAN

- SCN- và điều kiện chiết phức.

3. Nghiên cứu các yếu tố ảnh hưởng tới phép xác định các ion Pb2+, Cd2+. 4. Xây dựng đường chuẩn và ứng dụng để xác định hàm lượng Pb2+, Cd2+

trong rau xanh.

5. Kiểm tra hàm lượng Pb2+, Cd2+ trong rau xanh bằng phương pháp phổ hấp

thụ nguyên tử F - AAS.

6. So sánh kết quả xác định hàm lượng Pb2+, Cd2+ trong rau xanh bằng hai

phương pháp chiết - trắc quang và phổ hấp thụ F - AAS, kết luận việc sử dụng phương pháp chiết - trắc quang xác định hàm lượng Pb2+, Cd2+ trong rau xanh nói

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn

riêng và trong thực phẩm tươi sống nói chung.

CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN

1.1. GIỚI THIỆU CHUNG VỀ RAU XANH

1.1.1. Đặc điểm và thành phần

Rau xanh là cây trồng ngắn ngày có giá trị dinh dưỡng và hiệu qủa kinh tế

cao nên đã được trồng và sử dụng trong đời sống từ xưa tới nay. Do chứa nhiều sinh

tố, chất khoáng và chất xơ nên rau xanh rất cần thiết cho cơ thể người. Được coi là

nguồn khoáng chất và vitamin phong phú, một số loại rau xanh tuy không cung cấp

nhiều nhiệt lượng nhưng lại cung cấp những sinh tố và chất khoáng không thể thiếu

đối với sức khỏe. Dưới đây là thành phần cơ bản của một số loại rau như súp lơ

xanh, bắp cải, rau muống, cải thìa.

Bảng 1.1. Thành phần hóa học của một số loại rau xanh

Nƣớc

Prôtêin

Gluxit

Cellulose

Lipit

Tro

STT Loại rau

Thành phần khác

%

Súp lơ

Ca; P; Fe; Vitamin C;

90,9

2,5

4,9

0,9

0,8

xanh

B1; B2; PP và caroten.

Bắp cải

1,8

5,4

1,6

1,2 P, Ca, Fe, Vitamin C…

Rau

Ca, P,Fe, Vitamin B1, C,

3,2

2,5

1,3

muống

B2, Caroten

5,6

1,2

Cải thìa

92,2

1,9

1,4 P, Ca, Fe, Vitamin C…

1.1.2. Công dụng của rau xanh

Rau xanh không những là loại thực phẩm hàng ngày mà còn là các vị thuốc

chữa bệnh dễ tìm kiếm và dễ sử dụng. Cụ thể như sau:

Súp lơ xanh (hay Su lơ, Cải hoa, Bông cải - Brassica oleracea L. var. botrytis

L., thuộc họ Cải - Brassicaceae). Búp tròn, màu xanh thẫm, vị ngọt và thơm. Giàu

vitamin C và chất xơ hòa tan.

Súp lơ bắt nguồn từ loài Cải bắp - Brassica oleracea L., đã được trồng nhiều

ở các nước châu Âu và các nước ôn đới trên thế giới với nhiều giống trồng khác

nhau. Sup lơ được nhập trồng ở nước ta vào cuối thế kỷ 19, hiện nay được trồng tốt

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn

ở nhiều tỉnh vùng núi cao như Lào Cai, Lai Châu, Hà Giang, Lâm Đồng... trồng

được quanh năm, còn ở Thái Nguyên và một số tỉnh khác thường trồng vào vụ

đông. Sup lơ là loại rau ăn quen thuộc của nhân dân ta, có thể dùng ăn xào, nấu

canh, ăn sống. Cũng có thể dùng làm thuốc như Bắp cải hay Su hào.

Bắp cải: Là loại rau có nguồn gốc ôn đới, có rất nhiều tác dụng. Dùng đắp

ngoài để tẩy uế làm liền sẹo, mụn nhọt…Ngoài ra, bắp cải còn là thuốc làm dịu đau

cho bệnh nhân bệnh thấp khớp, thống phong, đau dây thần kinh hông…Đặc biệt, nó

là loại thuốc mạnh để chống kích thích thần kinh và chứng mất ngủ, dùng cho người

hay lo âu và suy nhược thần kinh.

Rau muống (Ipomoea aquatica Forssk, thuộc họ Khoai lang- Convolvulaceae) là

loại dây mọc bò trong các ao hồ, ruộng nước, những nơi đất ẩm, là màu lục, hìn đầu

mũi tên, hoa màu trắng hoặc tím nhạt, hình cái phễu. Rau muống có vị ngọt, nhạt,

tính mát, có tác dụng thanh nhiệt, giải độc, lợi tiểu, cầm máu. Có thể dùng dưới dạng

thuốc sắc hay chiết dịch dùng tươi, dùng ngoài giã nát đắp.

Cải thìa (Cải thìa, Cải bẹ trắng, - Brassica chinensis L) là cây thảo sống 1 năm

hoặc 2 năm, cao 25-70cm, với 1,5m. Rễ không phình thành củ. Lá ở gốc, to, màu

xanh nhạt, gân giữa trắng, nạc; phiến hình bầu dục nhẵn, nguyên hay có răng không

rõ, men theo cuống, tới gốc nhưng không tạo thành cánh; các lá ở trên hình giáo. Hoa

màu vàng tươi họp thành chùm ở ngọn; hoa dài 1-1,4cm, có 6 nhị. Quả cải dài 4-

11cm, có mỏ; hạt tròn, đường kính 1-1,5mm, màu nâu tím. Ra hoa vào mùa xuân. Có

nhiều giống trồng hoặc thứ; có loại có lá sít nhau tạo thành bắp dài (var. cylindrica)

có loại có lá sít thành bắp tròn (var. cephalata); có loại không bắp có ít lá sát nhau

(var. laxa). Cải thìa có nhiều vitamin A, B, C. Lượng vitamin C của nó rất phong phú,

đứng vào bậc nhất trong các loại rau. Sau khi phơi khô, hàm lượng vitamin C vẫn còn

cao. Tính vị, tác dụng: Cải thìa là thực phẩm dưỡng sinh, ăn vào có thể lợi trường vị,

thanh nhiệt, lợi tiểu tiện và ngừa bệnh ngoài da. Cải thìa có tác dụng chống scorbut,

tạng khớp và làm tan sưng. Hạt Cải thìa kích thích, làm dễ tiêu, nhuận tràng.

1.1.3. Một số tiêu chí rau an toàn

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn

1.1.3.1. Định nghĩa

Trong quá trình gieo trồng, để có sản phẩm rau an toàn nhất thiết phải áp

dụng các biện pháp kỹ thuật và sử dụng một số nguyên liệu như nước, phân bón,

thuốc phòng trừ sâu bệnh.

Trong các nguyên liệu này, kể cả đất trồng, đều có chứa những nguyên tố gây

ô nhiễm rau và ít nhiều đều để lại một số dư lượng trên rau sau khi thu hoạch. Trong

thực tế hiện nay hầu như không thể có sản phẩm rau sạch với ý nghĩa hoàn toàn

không có yếu tố độc hại. Tuy vậy, những yếu tố này thực sự chỉ gây độc khi chúng

để lại một dư lượng nhất định nào đó trên rau, dưới mức dư lượng này thì không

độc hại. Mức dư lượng tối đa không gây hại cho người có thể chấp nhận gọi là mức

dư lượng cho phép (hoặc ngưỡng dư lượng giới hạn).

Như vậy, những sản phẩm rau không chứa hoặc có chứa dư lượng các yếu tố

độc hại nhưng dưới mức dư lượng cho phép được coi là rau an toàn với sức khỏe

người, nếu trên mức dư lượng cho phép là rau không an toàn.

1.1.3.2. Các yếu tố gây ô nhiễm cho rau

Các nhiều yếu tố làm rau bị ô nhiễm, xong quan trọng nhất là do các yếu tố sau:

 Dư lượng thuốc bảo vệ thực vật

 Dư lượng nitrate (NO3

 Sinh vật gây bệnh

 Dư lượng kim loại nặng

- Khái niệm

Các kim loại nặng như asen (As), chì (Pb), thủy nhân (Hg), đồng (Cu), kẽm

(Zn), thiếc (Sn),… nếu vượt quá cho phép cũng là những chất có hại cho cơ thể, hạn

chế sự phát triển của tế bào và hoạt động của máu, gây thiếu máu, biến động thân

nhiệt, rối loạn tiêu hóa…

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn

- Nguyên nhân

 Trong thuốc BVTV và phân bón NPK có chứa cả một số kim loại nặng.

Trong quá trình tưới tiêu, các kim loại nặng này bị rửa trôi xuống ao hồ, sông

rạch, thâm nhập vào mạch nước ngầm gây ô nhiễm nguồn nước tưới rau.

 Nguồn nước thải của thành phố và các khu công nghiệp chứa nhiều kim loại

nặng chuyển trực tiếp vào rau tươi.

- Biện pháp khắc phục

 Không trồng rau trong khu vực có chất thải của nhà máy, các khu vực đất đã

bị ô nhiễm do quá trình sản xuất trức đó gây ra.

 Không tưới rau bằng nguồn nước có nước thải của các nhà máy công nghiệp.

Những yếu tố trên là nguyên nhân chủ yếu làm cho rau bị ô nhiễm, ảnh

hưởng đến sức khỏe người, trong đó phổ biến nhất là thuốc BVTV và vi sinh vật

gây bệnh. Vì vậy, yêu cầu cần thiết là phải gieo trồng thế nào để có được những sản

phẩm rau không bị ô nhiễm, tức rau an toàn đối với tất cả mọi người.

1.1.3.3. Tiêu chuẩn rau an toàn

Ngày 19/12/2007, bộ trưởng bộ Y tế đã ra quyết định số 46-2007-QĐ-BYT

“Quy định giới hạn tối đa ô nhiễm sinh học và hóa học trong thực phẩm’’. Trong

quyết định này qui định mức dư lượng cho phép trên sản phẩm rau đối với hàm

lượng nitrate, kim loại nặng, vi sinh vật gây bệnh và thuốc BVTV. Các mức dư

lượng cho phép này chủ yếu dựa vào qui định của Tổ chức lương nông tế giới

(FAO) và Tổ chức y tế thế giới (WHO). Các cá nhân, tổ chức sản xuất và sử dụng

rau dựa vào các mức dư lượng này để kiểm tra xác định sản phẩm có đạt tiêu chuẩn

an toàn hay không.

Ngoài ra trong thực tế rau an toàn còn phải mang tính hấp dẫn về mặt hình

thức: rau phải tươi, không có bụi bẩn, không có triệu chứng bệnh và được đựng

trong bao bì sạch sẽ.

Yêu cầu về chất lượng rau an toàn phụ thuộc vào điều kiện môi trường canh

tác và kỹ thuật trồng trọt. Yêu cầu về hình thức được thực hiện khi thu hoạch và

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn

trong quá trình bảo quản, đóng gói.

1.2. TÍNH CHẤT CỦA Cd VÀ Pb [18, 24, 25]

1.2.1. Tính chất vật lý

Cadimi và Chì đều là các kim loại nặng có ánh kim. Cadimi là kim loại nóng

chảy, có màu trắng bạc nhưng trong không khí ẩm, nó dần bị bao phủ bởi lớp màng

oxit nên mất ánh kim, còn chì kim loại có màu xám xanh, mềm, bề mặt chì thường

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn

mờ đục do bị oxi hoá.

Bảng 1.2: Một số hằng số vật lý quan trọng của Cadimi và Chì

Hằng số vật lý Cd Pb

112,411 207,21

321,07 327,4

767 1740

Khối lượng nguyên tư (đvc) Nhiệt độ nóng chảy (0C) Nhiệt độ sôI (0C) Tỉ khối (250C) (g/cm3) 8,642 11,530

Năng lượng ion hoá thứ nhất (eV) 8,99 7,42

Bán kính nguyên tử (Å) 1,56 1,75

Cấu trúc tinh thể Lục giác bó chặt Lập phương tâm diện

1.2.2. Tính chất hoá học

 Ở nhiệt độ thường Cadimi và Chì bị oxi hoá bởi oxi không khí tạo thành lớp

oxit bền, mỏng bao phủ bên ngoài kim loại.

2Pb + O2 = 2PbO

2Cd + O2 = 2CdO

 Cadimi và Chì tác dụng được với các phi kim như halogen tạo thành

đihalogenua, tác dụng với lưu huỳnh và các nguyên tố không kim loại khác

như photpho, selen…

 Ở nhiệt độ thường Cadmi và Chì bền với nước do có màng oxit bảo vệ.

Nhưng ở nhệt độ cao Cd khử hơi nuớc biến thành oxit, còn khi có mặt oxi,

chì có thể tương tác với nước tạo thành hyđroxit:

Cd tác dụng dễ dàng với axit không phải là chất oxi hoá, giải phóng khí

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn

hiđro. Ví dụ: HCl

Trong dung dịch thì:

Cd + H3O+ + H2O = [Cd(H2O)2] 2+ + H2

Còn chì có thế điện cực âm nên về nguyên tắc nó tan được trong các axit.

Nhưng thực tế chì chỉ tương tác trên bề mặt với dung dịch axit HCl loãng và axit

H2SO4 dưới 80% vì bị bao bọc bởi lớp muối khó tan (PbCl2 và PbSO4). Với dung

dịch đậm đặc hơn của các axit đó, chì có thể tan vì muối khó tan của lớp bảp vệ đã

chuyển thành hợp chất tan:

PbCl2 + 2HCl = H2PbCl4

PbSO4 + H2SO4 = Pb(HSO4)2

Với axit nitric ở bất kì nồng độ nào chì tương tác như một kim loại:

3Pb + 8HNO3 loãng = 3Pb(NO3)2 + 2NO + 4H2O

Chì có thể tan trong axit axetic và các axit hữu cơ khác:

2Pb + 4CH3COOH + O2 = 2Pb(CH3COO)2 + 2H2O

Với dung dịch kiềm, chì có tương tác khi đun nóng giải phóng hiđro:

Pb + 2KOH + 2H2O = K2[Pb(OH)4] + H2

1.2.3. Các hợp chất của Cd và Pb

1.2.3.1. Các oxit

a, Cadimi oxit

- CdO có màu từ vàng đến nâu gần như đen tuỳ thuộc vào quá trình chế hoá nhiệt, nóng chảy ở 1813oC, có thể thăng hoa, không phân huỷ khi đun nóng, hơi

CdO rất độc.

- CdO không tan trong nước chỉ tan trong axit và kiềm nóng chảy:

CdO + 2KOH (nóng chảy) = K2CdO2 + H2O

- CdO có thể điều chế bằng cách đốt cháy kim loại trong không khí hoặc

nhiệt phân hiđroxit hay các muối cacbonat, nitrat:

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn

2Cd + O2 = 2CdO

Cd(OH)2 = CdO + H2O

CdCO3 = CdO + CO2

b, Chì oxit

- Chì có hai oxit là PbO, PbO2 và hai oxit hỗn hợp là chì metaplombat Pb2O3

(hay PbO.PbO2), chì orthoplombat Pb3O4 (2PbO.PbO2).

- Monooxit PbO là chất rắn có hai dạng: PbO - màu đỏ và PbO - màu

vàng, PbO tan chút ít trong nước nên Pb có thể tương tác với nước khi có mặt oxi.

PbO tan trong axit và tan trong kiềm mạnh, khi đun nóng trong không khí bị oxi hoá

thành Pb3O4.

- Đioxit PbO2 là chất rắn màu nâu đen, có tính lưỡng tính nhưng tan trong

kiềm dễ hơn trong axit. Khiđun nóng PbO2 mất dần oxi biến thành các oxit trong đó

chì có số oxi hoá thấp hơn:

(nâu đen) (vàng đỏ) (đỏ) (vàng)

Chì orthoplombat (Pb3O4) hay còn gọi là minium, là hợp chất của Pb có các

số oxi hoá +2, +4. Nó là chất bột màu đỏ da cam, được dùng chủ yếu là để sản xuất

thuỷ tinh pha lê, men đồ sứ và đồ sắt, làm chất màu cho sơn ( sơn trang trí và sơn

bảo vệ cho kim loại không bị rỉ).

1.2.3.2. Các hyđroxit

Cd(OH)2 là kết tủa nhầy ít tan trong nước và có màu trắng, còn Pb(OH)2 là

chất kết tủa màu trắng không tan trong nước. Khi đun nóng chúng dễ mất nước biến

thành oxit.

Cd(OH)2 không thể hiện rõ tính lưỡng tính, tan trong dung dịch axit, không

tan trong dung dịch kiềm mà chỉ tan trong kiềm nóng chảy, còn Pb(OH)2 là chất

lưỡng tính.

Khi tan trong axit, nó tạo thành muối của cation Cd2+ , Pb2+ :

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn

Cd(OH)2 + 2HCl = CdCl2 + 2H2O

Pb(OH)2 + 2HCl = PbCl2 + 2H2O

Cd chỉ tan trong kiềm nóng chảy, còn Pb tan trong dung dịch kiềm mạnh, nó

tạo thành muối hiđroxoplombit:

Pb(OH)2 + 2KOH = K2[P b(OH)4]

Muối hiđroxoplombit dễ tan trong nước và bị thuỷ phân mạnh nên chỉ bền

trong dung dịch kiềm dư.

Cd tan trong dung dịch NH3 tạo thành hợp chất phức:

Cd(OH)2 + 4NH3 = [Cd(NH3)4](OH)2

1.2.3.3. Các muối

a, Các muối của Cadimi

Các muối halogenua (trừ florua), nitrat, sunfat, peclorat và axetat của Cd đều

dễ tan trong nước còn các muối sunfua, cacbonat, hay ortho photphat và muối bazơ

ít tan.

Trong dung dịch nước các muối Cd2+ bị thuỷ phân:

Cd2+ + 2H2O = Cd(OH)2 + 2H+

Cd2+có khả năng tạo phức [CdX4]2- (X = Cl-, Br-, I- và CN- ) [Cd(NH3)4]2+,

[Cd(NH3)6]2+ Các đihalogenua của cadimi là chất ở dạng tinh thể màu trắng, có nhiệt độ

nóng chảy và nhiệt độ sôi khá cao.

b, Các muối của chì

Các muối Pb(II) thường là tinh thể có cấu trúc phức tạp, không tan trong

nước trừ Pb(NO3)2, Pb(CH3COO)2.

Ion Pb(II) có thể tạo nhiều phức với hợp chất hữu cơ, điển hình là với

đithizon ở pH 8,5-9,5, tạo phức màu đỏ gạch.

Các đihalogenua chì đều là chất rắn không màu, trừ PbI2 màu vàng, tan ít

trong nước lạnh nhưng tan nhiều hơn trong nước nóng.

Tất cả các đihalogenua có thể kết hợp với halogenua kim loại kiềm MX

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn

tạo thành hợp chất phức kiểu M2[PbX4]. Sự tạo phức này giải thích khả năng dễ

hoà tan của chì đihalogenua trong dung dịch đậm đặc của axit halogenhiđric và

muối của chúng.

PbI2 + 2KI = K2[PbI4]

PbCl2 + 2HCl = H2[PbCl4]

1.3. VAI TRÒ, CHỨC NĂNG VÀ SỰ NHIỄM ĐỘC Cd, Pb [5, 6, 7]

1.3.1. Vai trò, chức năng và sự nhiễm độc Cd

Đất, cát, đá, than đá, các loại phân phosphate đều có chứa cadmium.

Cadmium được trích lấy từ các kỹ nghệ khai thác các mỏ đồng, chì, và kẽm. Nhờ

tính chất ít bị rỉ sét nên cadmium được sử dụng trong việc sản xuất pin (trong điện

cực của các loại pin nickel-cadmium), acquy, mạ kền, hợp kim alliage, que đũa hàn

và trong kỹ nghệ sản xuất chất nhựa polyvinyl clorua (pvc), trong đó cadmium được

sử dụng như chất làm ổn định. Bởi lý do này, đồ chơi trẻ em và các lon hộp làm

bằng những chất dẻo pvc đều chứa cadmium. Cadmium cũng được dựng trong

những loại nước men, sơn đặc biệt trong kỹ nghệ làm đồ sứ, chén, đĩa... Cụ thể một

số ứng dụng của cadimi như sau:

 Mạ điện (chiếm 7%): Cadimi được mạ lên bề mặt chất điện phân hoặc máy

móc để tạo ra bề mặt sáng bóng và chống ăn mòn.

 Các chất màu (chiếm 15%): Caidimi sunfua (CdS) cho màu từ vàng tới

cam và cadmisunfoselenit cho màu từ hồng tới đỏ và nâu sẫm. Tất cả các chất màu

này đều được dùng trong công nghiệp nhựa, gốm sứ, sơn và các chất phủ ngoài.

 Các phụ gia ổn định nhựa (chiếm 10%): Cadimi stearat được sử dụng như

một chất ổn định trong quá trình sản xuất nhựa polyvinyl clorua (PVC). Chúng ổn

định các liên kết đôi trong polime bằng cách thế chỗ các nhóm allyl được đánh dấu

trên nguyên tử clorua không bền. Thêm các muối bari (hoặc các muối kẽm), các

hợp chất epoxy, các este photphat hữu cơ để bảo vệ polime khỏi clo thừa hoặc các

lớp clorua. Tuy nhiên, các chất ổn định dựa trên nền Cd không được sử dụng trong

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn

sản xuất PVC dẻo để chứa thực phẩm.

 Sản xuất pin (chiếm 67%): Cd được sử dụng rộng rãi trong sản xuất pin, có

tác dụng đảo ngược hoàn toàn các phản ứng điện hoá trong một khoảng rộng nhiệt

độ, tốc độ thải hồi thấp, và dễ thu hồi từ các pin chết. Người tiêu dùng sử dụng các

pin này trong các hoạt động như: máy đánh răng, cạo râu, khoan và cưa tay, các

thiết bị y học, thiết bị điều khiển thông tin, các dụng cụ chiếu sóng khẩn cấp, máy

bay, vệ tinh nhân tạo và tên lửa, và các trang bị cơ bản cho các vùng địa cực.

Ngoài ra, các photphua của cadimi được sử dụng trong đèn hình tivi, đèn

phát huỳnh quang, màn hình tia X, các ống tia catot, và các dải lân quang.

Bên cạnh những tác dụng trên, cadimi là nguyên tố rất độc. Giới hạn tối đa

cho phép của cadmi:

Trong nước: 0.01 mg/l (hay 10ppb), Trong không khí: 0.001 mg/m3,

Trong thực phẩm: 0.001 - 0.5mg/g.

Cadmi thường được tìm thấy trong các khoáng vật có chứa kẽm, còn trong khí

quyển và nước cadimi xâm nhập qua nguồn tự nhiên (như bụi núi lửa, bụi đại

dương, lửa rừng và các đá bị phong hoá, đặc biết là núi lửa) và nguồn nhân tạo (như

công nghiệp luyện kim, lọc dầu). Cadimi xâm nhập vào cơ thể con người chủ yếu

qua thức ăn từ thực vật, được trồng trên đất giàu cadimi hoặc tưới bằng nước có

chứa nhiều cadimi, nhưng hít thở bụi cadimi thường xuyên có thể làm hại phổi,

trong phổi cadimi sẽ thấm vào máu và được phân phối đi khắp nơi. Phần lớn cadimi

xâm nhập vào cơ thể con người được giữ lại ở thận và được đào thải, còn một phần

ít (khoảng 1%) được giữ lại ở thận, do cadimi liên kết với protein tạo thành

metallotionein có ở thận[6]. Phần còn lại được giữ lại trong cơ thể và dần dần được

tích luỹ cùng với tuổi tác. Khi lượng cadimi được tích trữ lớn, nó có thể thế chỗ Zn2+ trong các enzim quan trọng và gây ra rối loạn tiêu hoá và các chứng bệnh rối

loạn chức năng thận, thiếu máu, tăng huyết áp, phá huỷ tuỷ sống, gây ung thư.

hít thở bụi cadimi thường xuyên có thể làm hại phổi, trong phổi cadimi sẽ thấm vào

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn

máu để được phân phối đi khắp nơi.

1.3.2. Vai trò, chức năng và sự nhiễm độc Pb [15]

Chì là một trong những kim loại có ứng dụng nhiều nhất trong công nghiệp chỉ

sau Sắt, Đồng, Kẽm và Nhôm. Chì được sử dụng chủ yếu làm nguyờn liệu trong sản

xuất ắcquy. Khi thêm lượng nhỏ Asen hoặc Antimon và sẽ làm tăng độ cứng, độ

bền cơ học và chống mài mòn Các hợp kim Canxi-Chì, Thiếc-Chì được dựng làm

lớp phủ ngoài cho một số loại dây cáp điện. Một lượng lớn chì được dựng để điều

chế nhiều hợp kim quan trọng: thiếc hàn chứa 10 - 80% Pb, hợp kim chữ in chứa

81% Pb, hợp kim ổ trục chứa 2% Pb. Chì hấp thụ tốt tia phúng xạ và tia Rơnghen

nên được dùng để làm những tấm bảo vệ khi làm việc với những tia đó. Tường của

phòng thí nghiệm phóng xạ được lót bằng gạch chì.

Trong sản xuất công nghiệp thì chì có vai trò quan trọng, nhưng đối với con

người và động vật thì chì lại rất độc. Đối với thực vật chì không gây hại nhiều

nhưng lượng chì tích tụ trong cây trồng sẽ xâm thập và cơ thể con người và động

vật qua đường tiêu hoá. Do vậy, chì không được sử dụng làm thuốc trừ sâu. Chì kim

loại và muối sulphua cúa nó được coi như không gây độc do chúng không bị cơ thể

hấp thụ. Tuy nhiên, các muối chì tan trong nước như Pb(NO3)2, Pb(CH3COO)2 rất

độc. Chì có tác dụng âm tính lên sự phat triển của bộ não trẻ em, chì ức chế mọi

hoạt động của cỏc enzym, không chỉ ở não mà còn ở các bộ phận tạo máu, nó là tác

nhân phâ huỷ hồng cầu.

Khi hàm lượng chì trong mỏu khoảng 0.3 ppm thì nó ngăn cản quá trình sử

dụng oxi để oxi hoá glucoza tạo ra năng lượng cho quá trình sống, do đó làm cho cơ

thể mệt mỏi ở nồng độ cao hơn (>0.8 ppm) có thể gây nên thiếu máu do thiếu

hemoglobin. Hàm lượng chì trong mỏu nằm trong khoảng (>0.5 - 0.8 ppm) gây ra

sự rối loạn chức năng của thận và phá huỷ não. Xương là nơi tàng trữ tích tụ chì

trong cơ thể, ở đó chì tương tác với photphat trong xương rồi truyền vào các mô

mềm của cơ thể và thể hiện độc tính của nó.

Túm lại, khi xâm nhập vào cơ thể động vật, chì gây rối loại tổng hợp

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn

hemoglobin, giảm thời gian sống của hồng cầu, thay đổi hình dạng tế bảo, xơ vữa

động mạch, làm con người bị ngu đần, mất cảm giác. Khi bị ngộ độc chì sẽ có triệu

chứng đau bụng, tiêu chảy, ăn không ngon miệng, buồn nôn và co cơ.

1.4. CÁC PHƢƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH Cd, Pb

Hiện nay, có rất nhiều phương pháp khác nhau để xác định Cd và Pb như

phương pháp phân tích khối lượng, phân tích thể tích, điện hoá, phổ phân tử UV-

VIS, sắc ký lỏng hiệu năng cao (HLPC), phổ phát xạ nguyên tử (AES), phổ hấp thụ

nguyên tử ngọn lửa (F-AAS) và không ngọn lửa (GF-AAS)... Sau đây là một số

phương pháp xác định Cadimi và Chì.

1.4.1. Phƣơng pháp phân tích hoá học [18]

Nhóm các phương pháp này dùng để xác định hàm lượng lớn (đa lượng) của

các chất, thông thường lớn hơn 0.05%, tức là mức độ miligram. Các trang thiết bị

và dụng cụ cho các phương pháp này là đơn giản và không đắt tiền.

1.4.1.1. Xác định Cd bằng phương pháp chuẩn độ Complexon:

Chuẩn độ Cd2+ bằng EDTA (Etyldiamin tetra-axetic hoặc ion của nó) trong môi

trường đệm Urontropin (pH = 5 đến 6) với chất chỉ thị xylenol da cam (H6Ind).

Dung dịch chuẩn chuyển từ màu đỏ (màu của phức giữa Cd và chỉ thị) sang vàng

(màu của chỉ thị tự do) [29].

Các phản ứng:

H6Ind(vàng) + Cd2+  H4IndCd(tím đỏ) + 2H+ H4IndCd(tím đỏ) + H2Y2-  CdY2- + H6Ind(vàng)

Cũng có thể chuẩn độ Cd ở môi trường kiềm (pH = 10) với chỉ thị ET-OO

(ErioCrom T đen).

Phương pháp này cho phép xác định cadimi ở khoảng nồng độ 10-3M  10-4M.

1.4.1.2. Xác định Pb bằng phương pháp chuẩn độ Complexon:

Đối với chì, ta có thể chuẩn độ trực tiếp bằng EDTA hay chuẩn độ ngược

bằng Zn2+ hoặc chuẩn độ thay thế với ZnY 2- chỉ thị ET00.

- Cánh 1: chuẩn độ trực tiếp Pb 2+ bằng EDTA ở pH trung tính hoặc kiềm

(pH khoảng 8 - 12), với chỉ thị ET00.

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn

Pb 2+ + H2Y2- = PbY2- + 2H+

Tuy nhiên, Pb rất dễ thuỷ phân nên trước khi tăng pH phải cho Pb2+ tạo phức

kém bền với tactrac hoặc trietanolamin.

- Cách 2: Chuẩn độ ngược Pb2+ bằng Zn2+: Cho Pb2+ tác dụng với 1 một

lượng dư chính xác EDTA đã biết nồng độ ở pH = 10. sau đó chuẩn độ EDTA dư bằng Zn2+ với chỉ thị ET-00

Pb2+ + H2Y2- = PbY2 - + 2H+ H2Y2- (dư) + Zn2+ = ZnY2- + 2H+ ZnInd + H2Y2- = ZnY2- + Hind ( xanh) ( đỏ nho) - Cách 3: Chuẩn độ thay thế dùng ZnY2-, chỉ thị ET-OO - Do phức PbY2- bền hơn ZnY2- ở pH = 10 nên Pb2+ sẽ đẩy Zn2+ ra khỏi phức

ZnY2-. Sau đó, chuẩn Zn2+ sẽ xác định được Pb2+ Pb2+ + ZnY2- = Zn2+ + PbY2- ZnInd + H2Y2- = ZnY2- + Hind

(đỏ nho) (xanh)

Trong khoá luận tốt nghiệp của mình, tác giả Trần Đại Thanh [25] đã sử dụng

phương pháp chuẩn độ complexon để xác định chì sau khi đã hấp phụ trên chitosan.

Phương pháp phân tích thể tích có ưu điểm là nhanh chóng và dễ thực hiện,

tuy nhiên cũng giống như phương pháp phân tích khối lượng, phương pháp này

cũng không được sử dụng trong phân tích lượng vết, vì phải thực hiện quá trình làm

giầu phức tạp.

1.4.2. Phƣơng pháp phân tích công cụ

1.4.2.1 Phương pháp điện hoá [4, 18]

a, Phương pháp cực phổ

Phương pháp này sử dụng điện cực giọt thủy ngân rơi làm việc, trong đó

được quét thế tuyến tính rất chậm theo thời gian đồng thời ghi dòng là hàm của thế

trên điện cực giọt Hg rơi.

Để xác định đồng thời các kim loại Cu, Cd, Ni, Fe, Cr, Co…trong chất thải của

xưởng mạ người ta sử dụng phương pháp DPP trong cùng một nền chất điện li trơ. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn

Tác giả Bùi Văn Quyết [23] đã dùng phương pháp cực phổ để xác định

thành phần % Pb có thực trong quặng pyrite ở khoảng (0.00031 - 0.00002)% với

xác suất 95%.

Phương pháp cực phổ xác định Cd và Pb chưa phát huy được hết tính ưu việt

của nó vì vậy phải kết hợp với làm giàu thì mới tăng được độ nhạy.

b, Phương pháp Von -Ampe hoà tan

Ưu điểm nổi bật của phương pháp này là có độ nhạy cao từ 10-6 - 10-8 M và

xác định được nhiều kim loại. Tuy nhiên, nhược điểm của phương pháp này là quy

trình phân tích phức tạp.

Tác giả Phan Diệu Hằng [5] đã xác định chì trong mẫu nước ngọt giải khát

Sprite bằng phương pháp Von- Ampe hoà tan và kết quả hàm lượng chì là (2,70-

0,06).(g/l)

Còn tác giả Lê Thị Thu [27] đã áp dụng phương pháp Von-Ampe hoà tan

anot và kỹ thuật đánh rửa bề mặt điện cực tự động xác định đồng thời Cd, Cu, Pb

trong một số mẫu nước biển và thu được hàm lượng chì ở Vũng Tàu là 8,42/.g/l,

Quảng Ninh là 10.53 g/l (đối với trường hợp mẫu lấy về được lọc qua giấy lọc

băng xanh, thêm axit HNO3 đưa về giá trị pH = 2 rồi phân tích).

1.4.2.2. Phương pháp quang phổ

a, Phương pháp trắc quang [4, 12]

Phương pháp này cho phép xác định nồng độ chất ở khoảng 10-5 - 10-7 M và

là một trong những phương pháp được dùng phổ biến.

Tác giả Phạm Thị Xuân Lan [9] đã xác định Chì bằng phương pháp trắc quang

cùng thuốc thử xylem da cam có độ nhạy cao và kết quả thu được khá chính xác ở điều

kiên tối ưu của phép đo là 12 ml urotropin 10%, 8 ml HCl 0,5N, 1,2 ml thuốc thử

xylem da cam 0,05% định mức 25ml và đo bằng cuvet 50mm với lọc sáng màu lục.

Bùi Thị Thư [27] nghiên cứu xác định hàm lượng một số kim loại trong nước

sinh hoạt và nước thải khu vực Từ Liêm - Hà Nội bằng phương pháp chiết - trắc

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn

quang cho biết: xác định được Cadimi và Chì trong mẫu giả bằng phản ứng tạo

phức đaligan với hai phối tử PAN và SCN trong dung môi hữu cơ là rượu

isoamylic. Xác định được hàm lượng Cadimi và Chì trong 10 mẫu nước sinh hoạt

và nước thải của huyện Từ Liêm - Hà Nội.

Nguyễn Ái Nhân [22] nghiên cứu sự tạo phức giữa Pb(II) với 1 -(2-

pyridylazo)-2-naphthol (PAN) bằng phương pháp chiết - trắc quang, ứng dụng

phân tích định lượng chì đã xác định được hàm lượng chì trong mẫu nhân tạo với

sai số tương đối q=1,43%.

Phương pháp trắc quang có độ nhạy, ổn định và đọ chính xác khá cao, được

sử dụng nhiều trong phân tích vi lượng, tuy nhiên nhược điểm của phương pháp này

là không chọn lọc, một thuốc thử có thể tạo phức với nhiều ion.

b, Phương pháp phổ phát xạ nguyên tử (AES) [12]

Đây là kỹ thuật phân tích được sử dụng rộng rãi trong phép phân tích, nó cho

phép xác định định tính và định lượng hàm lượng đa lượng hoặc vi lượng của rất

nhiều nguyên tố. Ưu điểm của phương pháp này là phân tích nhanh hàng loạt mẫu.

Phân tích cả những đối tượng rất xa dựa vào ánh sang phát xạ của chúng. Phưong

pháp này cho độ nhạy và độ chính xác cao. Độ nhạy cỡ 0,001%.

Các tác giả Nguyễn Văn Định, Dương Ái Phương, Nguyễn Văn Đến đã sử

dụng phương pháp để xác định các kim loại (Sn, Zn, Cd…) tạp chất trong mẫu kẽm

tinh luyện.

c, Phương pháp phổ hấp thụ nguyên tử (AAS) [16]

AAS là một trong những phương pháp hiện đại, được áp dụng phổ biến trong

các phòng thí nghiệm. Phương pháp này xác định được hầu hết các kim loại trong

mẫu sau khi đã chuyển hóa chúng về dạng dung dịch.

Ứng dụng phương pháp phổ hấp thụ nguyên tử ngọn lửa (F - AAS) GS.TS

Phạm Luận và cộng sự đã phân tích xác định một số kim loại nặng (Cu, Pb, Cd,

Co,Cr, Fe,Mn..) trong máu, huyết thanh và tóc của công nhân khu gang thép Thái

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn

Nguyên và công nhân nhà máy in [13].

Nhiều sinh viên khoa hoá ĐHKHTN đã xác định phương pháp này để xác

định lượng vết các kim loại nặng trong các đối tượng khác nhau: rau quả, thực

phẩm…[8, 1].

- Nguyễn Thị Hương Lan đã xác định hàm lượng Cu, Pb và Zn trong gừng

củ bằng phương pháp phổ hấp thụ nguyên tử ngọn lửa. [8]

- Trần Thị Ngọc Diệp nghiên cứu xác định hàm lượng Cu, Pb, và Zn trong

nấm linh chi bằng phương pháp F - AAS. [1]

- Kĩ thuật GF-AAS

Kĩ thuật nguyên tử hoá không ngọn lửa ra đời sau kĩ thuật nguyên tử hoá

trong ngọn lửa. Kĩ thuật này được phát triển rất nhanh và hiện nay đang được ứng

dụng rất phổ biến vì kĩ thuật này có độ nhạy rất cao (mức ppb). Do đó, khi phân tích

lượng chất vết kim loại trong trường hợp không cần thiết phi làm giàu sơ bộ các

nguyên tố cần phân tích.

GS.Phạm Luận và các cộng sự thuộc trường ĐHTH Hà Nội đã nghiên cứu

xác định Cd trong lá cây và cây thuốc Đông y ở Việt Nam, trong thực phẩm tươi

sống bằng phổ hấp thụ nguyên tử [10, 11].

Tác giả Nguyễn Ngọc Sơn [22] trong khoá luận tốt nghiệp của mình cũng đã

sư dụng phương pháp phổ hấp thụ nguyên tử không ngọn lửa GF - AAS để xác

định lượng vết chì trong đất hiếm tinh khiết (99,5%) có so sánh với kĩ thuật ICP -

MS và có đưa ra nhận xét: phương pháp GF - AAS có thể xác định tạp chất trong

đất hiếm tinh khiết với độ nhạy và độ chính xác cao. Sự sai khác giữa hai phương

pháp GF - AAS và ICP - MS là rất nhỏ, dưới 9% đối với Pb.

1.5. PHƢƠNG PHÁP XỬ LÝ MẪU PHÂN TÍCH XÁC ĐỊNH Cd VÀ Pb [17, 27, 28]

Để xác định hàm lượng Cd, Pb trong rau xanh, trước hết ta phải tiến hành xử

lý mẫu nhằm chuyển các nguyên tố cần xác định có trong mẫu từ trạng thái ban đầu

(dạng rắn) về dạng dung dịch. Đây là công việc rất quang trọng vì có thể dẫn đến

nhưng sai lệch có trong kết quả phân tích do sự nhiễm mẫu bẩn hay làm mất chất

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn

phân tích nếu thực hiện không tốt. Hiện nay có nhiều kĩ thuật xử lý mẫu phân tích,

với đối tượng rau xanh thì hai kĩ thuật dùng để phá mẫu gồm kĩ thuật tro hoá ướt

bằng axit đặc hoặc oxit mạnh (phương pháp xử lý ướt) và kĩ thuật tro hoá khô

(phương pháp tro hoá khô).

1.5.1. Phƣơng pháp xử lý ƣớt ( bằng axit hoặc oxi hoá mạnh)

Nguyên tắc chung: Dùng axit đặc có tính oxi hoá mạnh như (HNO3, HClO4…),

hay hỗn hợp các axit đặc có tính oxi hoá mạnh (HNO3 + H2O2)… để phân huỷ hết

chất hữu cơ và chuyển các kim loại ở dạnh hữu cơ về dạng ion trong dung dịch

muối vô cơ. Việc phân huỷ có thể thực hiện trong hệ đóng kín (áp suất cao), hay

trong hệ mở (áp suất thưòng). Lượng axit thường phải dùng gấp từ 10 - 15 lần

lượng mẫu, tuỳ thuộc mỗi loại mẫu và cấu trúc vật lý hoá học của nó. Thời gian

phân huỷ mẫu trong các hệ hở, bình Kendan, ống nghiệm, cốc…thường từ vài giờ

đến vài chuc giờ, cũng tuỳ loại mẫu, bản chất của các chất, còn nếu trong lò vi sóng

hệ kín thì chỉ cần vài chục phút. Thường khi phân huỷ xong phải đuổi hết axit dư

trước khi định mức và tiến hành đo phổ.

Ưu nhược điểm của kĩ thuật này là:

+ Hầu như không bị mất các chất phân tích, nhất là trong lò vi sóng.

+ Nhưng nếu xử lý trong các hệ hở thì thời gian phân huỷ mẫu rất dài,tốn

nhiều axit đặc tinh khiết cao, dễ bị nhiễm bẩn do môi truờng hay axit dùng, phải

đuổi axit dư lâu nên dễ bị nhiễm bụi bẩn vào mẫu.

1.5.2. Phƣơng pháp xử lý khô

Nguyên tắc: Đối với các mẫu hữu cơ trước hết phải được xay nghiền thành

bột, vữa hay thể huyền phù. Sau đó dùng nhiệt để hoá tro mẫu, đốt cháy chất hữu cơ

và đưa các kim loại về dạng oxit hay muối của chúng. Cụ thể là: Cân lấy một lượng

mẫu nhất định (5 - 10 gam) vào chén nung. Nung chất mẫu ở nhiệt độ thích hợp, để

đốt cháy hết các chất hưu cơ, và lâý bã vô cơ còn lại của các mẫu là các oxit, các

muối…sau đó hoà tan bã thu được trong axit vô cơ như HCl (1/1), HNO3 (1/2)…để

chuyển các kim loại về dạnh ion trong dung dịch . Quyết định dạng tro hoá ở đây là

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn

nhiệt độ nung và thời gian nung (nhiệt độ tro hoá và thời gian tro hoá) và các chất

phụ gia thêm vào mẫu khi nung. Nhiệt độ tro hoá các chất hữu cơ thường được chọn thích hợp trong khoảng 400 - 550 0C, tuỳ theo mỗi loại mẫu và chất cần phân tích.

Ưu điểm của kĩ thuật này là:

+ Tro hoá triệt để được mẫu, hết các chất hữu cơ.

+ Đơn giản, dễ thực hiện, quá trình xử lý không lâu như phương pháp ướt.

+ Không cần tốn nhiều axit tinh khiết cao và không có axit dư.

+ Hạn chế được sự nhiễm bẩn do dùng ít hoá chất.

+ Mẫu dung dịch thu được sạch sẽ và trong.

+ Nhưng hay bị mất một số nguyên tố như Cd, Pb, Zn…nếu không dùng chất

bảo vệ và chất chảy.

1.6. TÍNH CHẤT VÀ KHẢ NĂNG TẠO PHỨC CỦA THUỐC THỬ PAN

1.6.1. Cấu tạo, tính chất vật lý của PAN [29]

Thuốc thử 1 - (2 pyridilazo) - 2 naphthol (PAN) có công thức cấu tạo:

Công thức phân tử : C15H11ON3

Khối lượng phân tử : M = 249

Cấu tạo của PAN có dạng: Gồm hai vòng liên kết với nhau qua cầu -N-N- .

một vòng là pyridyl, vòng bên kia là vòng naphthol ngưng tụ.

PAN là thuốc thử hữu cơ có dạng bột màu đỏ, không tan trong nước, tan tốt

trong rượu và axeton. Vì đặc điểm này mà người 1 ta thường chọn axeton làm dung

môi để pha PAN. Khi tan trong axeton có dung dịch màu vàng hấp thụ ở bước sóng

max = 470nm, không hấp thụ ở bước sóng cao hơn 560 nm.

Tùy thuộc vào pH của môi trường mà thuốc thử PAN có thể tồn tại ở các dạng khác nhau, nó có ba dạng tồn tại là H2IN+, HIn, In- và có các hằng số phân ly tương

ứng là : pKa2 = 1 ,9 ; pKa2 = 1 2.2 .

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn

Các dạng tồn tại của PAN được biểu diễn qua các cân bằng sau:

1.6.2. Khả năng tạo phức của PAN [29]

PAN là một thuốc thử đơn bazơ tam phối vị, các phức tạo được với nó có

khả năng chiết và làm giàu trong dung môi hữu cơ như CCl4, CHCl3 iso amylic, iso

butylic, n-amylic, n-butylic... PAN có thể tạo phức bền với nhiều kim loại cho phức

màu mạnh...

Các tác giả Ning, Miugyuan đã dùng phương pháp đo màu xác định Ni trong

hợp chất Fe bằng PAN khi có mặt trilon X-100. Dung dịch đệm của phức này ở pH = 3

khi có mặt Fe(NO3)3 và NaF những ảnh hưởng của nhôm bị loại bỏ, trong sự có mặt trilơn X-100, phức Cu-PAN hấp thụ cực đại ở bước sóng max = 550 nm,  = 1,8.10-1 lmol-1 cm-1 còn Ni-PAN hấp thụ cực đại ở bước sóng max = 565nm,  = 3.5.10-4 l.mol- 1.cm-l. Phức Cu-PAN bị phân hủy khi thêm Na2S2O3.

Tác giả Du. Hong man. Nhen. You dùng phương pháp trắc quang để xác định hàm lượng vết chì bằng glixenn và PAN. Ghxerin và PAN phản ứng với Pb2+

trong dung môi tạo ra phức màu ở ph-8. Phương pháp này được dùng để xác định l-

ượng vết chì trong nước.

Một số tác giả đã xác định Co bằng phương pháp Von - Amep sử dụng điện cực Cacbon bị biến đổi bề mặt bằng PAN. Giới hạn phát hiện khoảng 1,3.10-7M, những ảnh

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn

hưởng của các ion cùng tồn tại và khả năng ứng dụng vào thực tế phân tích cũng được

kiểm tra. Thêm vào đó một số tác giả còn xác định Co bằng phương pháp trắc quang

với PAN trong nước và nước thải tạp phức ở pH = 8 với max = 560nm.

Một số tác giả đã công bố quá trình chiết phức PAN với một số ion kim loại

trong pha rắn và quá trình chiết lỏng với một số kim loại đất hiếm hóa trị III. Quá

trình chiết lỏng rắn đối với RE (RE; La. Ce. Pr, Nd, Yb, Cd) bằng cách sử dụng PAN, HL.PAN là chất chiết trong parafin được nghiên cứu ở nhiệt độ 80 ± 0,07oC. Những

ảnh hưởng như thời gian, pH của chất chiết cone trong paraffin cũng như chất rắn pha

loãng đóng vai trờnh dung dịch đệm được sử dụng trong quá trình chiết.

Phản ứng màu của sắt (naphthenate sắt trong xăng) với thuốc thuốc thử của

PAN trong vi nhũ tương đang được nghiên cứu tại bước sóng max = 730nm. Trong

những năm gần đây PAN cũng được sử dụng để xác định các nguyên tố Cd, Mn, Cu

trong xăng, chiết đo màu xác định Pd (II), Co trong nước để tách riêng Zn, Cd.

1.7. CÁC PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU CHIẾT PHỨC

1.7.1. Một số vấn đế chung về chiết [2,27]

Chiết là quá trình tách và phân chia các chất dựa vào quá trình chuyển một

chất hòa tan trong một pha lỏng (thường là nước) vào một pha lỏng khác không trộn

lẫn với nó (thường là dung môi mữu cơ không tan hoặc ít tan trong nước).

Sử dụng phương pháp chiết ta có thể chuyển lượng nhỏ chất nghiên cứu

trong một thể tích lớn dung dịch nước vào một thể tích nhỏ dung môi hữu cơ. Nhờ

vậy có thể sử dụng phương pháp chiết để nâng cao nồng độ của chất khác dùng

phương pháp chiết ta có thể tiến hàng việc tách hay phân chia các chất trong hỗn

hợp phức tạp thì tìm được các điều kiện chiết thích hợp.

Quá trình chiết thường xảy ra với tốc độ lớn nên có thể thực hiện quá trình

chiết tách, chiết làm giàu một cách đơn giản và nhanh chóng, sản phẩm chiết

thường khá sạch. Vì các lý do ngày nay phương pháp chiết không chỉ được áp dụng

trong phân tích mà còn được sử dụng vào quá trình tách, làm giàu, làm sạch trong

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn

công nghiệp

1.7.2. Các đặc trƣng của quá trình chiết [21]

1.7.2.1. Định luật phân bố Nersnt

Quá trình chiết là quá trình tách và phân chia dựa vào sự phân bố khác nhau

của các chất trong hai chất lỏng không trộn lẫn vào nhau. Sự phân bố khác nhau là

do tính tan khác nhau và chất chiết trong các pha lỏng. Khi hòa tan chất A vào hệ

thống hai dung môi không trộn lẫn, khi quá trình hòa tan vào hai dung môi đạt tới

trạng thái cân bằng thì tỷ số hoạt động của chất A trong hai dung môi là một hằng

số, đó chính là định luật phân bố Nersnt.

(A)o KA = (A)n

Trong đó: KA là hằng số phân bố

(A)o; (A)nlà hoạt độ chất hòa tan trong pha hữu cơ và pha nước.

Với một hỗn hợp chất chiếc xác định thì KA chỉ phụ thuộc vào nhiệt độ, bản

chất tan và bản chất dung môi, KA càng lớn thì khả năng chiết hợp chất A từ pha

nước vào pha hữu cơ càng lớn.

1.7.2.2. Hệ số phân bố

Trong thực tế, bên cạnh quá trình chiết còn có các quá trình phụ xảy ra trong

pha nước và pha hữu cơ, do đó người ta ít dùng đại lượng hằng số phân bố mà

thường đại lượng hệ số phân bố. Hệ số phân bố D là tỷ số giữa tổng nồng độ cân

bằng các dạng của chất tan trong pha hữu cơ với tổng nồng độ của chất tan trong

pha nước.

Trong đó: 

[A]o là tổng nồng độ các dạng của hợp chất chiết trong ha hữu cơ

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn

[A]n là tổng nồng độ các dạng của hợp chất chiết trong pha nước

Khác với hằng số phân bố, hệ số phân bố không phải là hằng số mà nó phụ

thuộc vào nhiều yếu tố như pH, các phản ứng tạo phức cạnh tranh, nồng độ thuốc

thử trong pha hữu cơ.

1.7.2.3. Hiệu suất chiết và sự phụ thuộc của nó vào số lần chiết

Khi dùng chiết cho mụcđích phân tích thì người ta ít dùng hệ số phân bố mà

dùng khái niệm hiệu suất chiết R(%), biểu thức liên hệ giữa hiệu suất chiết R% và

hệ số phân bố D khi chiết n lần:

Trong đó: V0; Vn là thể tích pha nước và pha hữu cơ đem chiết.

n là số lần chiết.

Phần trăm chiết phức 1 lần:

Để xác định hiệu suất chiết ta có thể tiến hành theo các cách sau:

Cách 1: Tiến hành đo quang của phức trong nước khi chiết ta được giá trị

A1. Dung một thể tích dung môi xác định để chiết ta được giá trị A2. Khi đó hiệu

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn

suất chiết được tính theo công thức:

Cách 2: Tiến hành thí nghiệm sau

TN1: Dùng V(ml) dung môi hữu cơ để chiết 1 lần dung dịch phức, đo mật

độ quang của dung dịch chiết phức sau 1 lần ta được A1.

TN2: Dùng V(ml) dung môi hữu cơ chia làm n lần và chiết n lần dung dịch

phức, đo mật độ quang của dung dịch chiết phức n lần ta được An. Giả sử chiết n

làn là hòan toàn thì phần chiết còn được tính theo công thức:

Kết tủa  Hòa tan

Ví dụ: Chiết  Giải chiết

Hấp thu  Giải hấp

Cất  Ngưng tụ.....

Phương pháp chiết làm giàn là một trong những phương pháp làm giàu lượng

vết các kim loại được sử dụng rộng rãi nhất là phương pháp chiết bằng dung môi

không trộn lẫn nước. Phương pháp này có ưu điểm là có thể chiết chất cần phân tích

từ những dung dịch có nồng độ nhỏ, tốc độ chiết lớn, sự tách nước và pha hữu cơ

nhanh, dễ dàng. Phần dịch chiết được định lượng bằng các phương pháp khác nhau.

Hệ chiết Pb, Cd - dithizonat trong CH3Cl hoặc CCl4 sau đó xác định Pb, Cd

bằng phương pháp trắc quang.

Chiết các phức halogen hoặc thioxianat- Cd vào nhiều dung môi hữu cơ khác

nhau như : dietylete, tributylphotphat. metyhsobutylxeton (MIBX)...

1.8. CÁC PHƢƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH THÀNH PHẦN CỦA PHỨC TRONG

DUNG DỊCH

Hiện nay có rất nhiều phương pháp để xác định thành phần của phức như

phương pháp hệ đồng phân tử, phương pháp tỉ số mol, phương pháp đường thẳng

Asmus, phương pháp chuyển dịch cân bằng, phương pháp Stanc- Bacbanel,... Tuỳ

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn

theo độ bền của phức mà áp dụng các phương pháp thích hợp khác nhau. ở đây

chúng tôi sử dụng các phương pháp tỉ số mol, phương pháp hệ đồng phân tử, phư-

ơng pháp Stanc-bacbanel [1, 4, 23].

1.8.1. Phƣơng pháp tỉ số mol (phƣơng pháp đƣờng cong bão hòa)

Phương pháp này dựa trên cơ sở xây dựng sự phụ thuộc của A (hay A) vào

sự biến thiên nồng độ một trong hai cấu tử trong khi nồng độ của cấu tử kia được

giữ hằng định.

Nếu phức bền thì đồ thị thu được là hai đường thẳng cắt nhau (đường 1).

Tỷ số nồng độ CM/ CR hoặc CR/CM tại điểm cắt chính là tỉ số của các cấu tử

trong phức. Trong đó CM : Nồng độ kim loại. CR: Nồng độ thuốc thử.

Trong trường hợp phức kém bền thu được đường cong. Để xác định điểm cắt

phải ngoại suy từ 2 đoạn tuyến tính.

Trong thực tế để thực hiện phương pháp tỉ số mol người ta thực hiện hai

dung dịch. Dãy 1: giữ cố định thể tích kim loại (VM = const) sau đó thay đổi thể tích

của thuốc thử. Dãy 2: giữ cố định thể tích thuốc thử (VR = const) sau đó thay đổi thể

tích của kim loại. Để tìm hoành độ giao điểm cắt ta cho hai đường thẳng của hai

nhánh đồ thị cắt nhau.



Phạm vi ápdụng : Phương pháp tỉ số mol không dùng cho phức rất kém bền.

(1): Phức bền (2): Phức kém bền

(2)

(1)

CR/CM + CR

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn

Hình 1.1. Phức có tỷ lệ 1:1

1.8.2. Phƣơng pháp hệ đồng phân tử

Hệ đồng phân tử là dãy dung dịch có tổng nồng độ CR + CM = const những tỉ

số CR/CM thay đổi. Để có một dãy hệ đồng phân tử gam chúng tôi pha các dung

dịch như sau: pha các dung dịch kim loại và thuốc thử có nồng độ bằng nhau rồi

trộn chúng theo tỉ lệ khác nhau.

Sau đó đo mật độ quang ở lực ion và pH bằng định, bước sóng tối ưu đã chọn.

Tiếp theo là xây dựng sự phụ thuộc của A hay A vào tỉ lệ VR/VM hay

CR/CM hoặc CR/CM + CR

A = f(CR/CM ) = f (CR/CM + CR)

Khi biểu diễn sự phụ thuộc này trên đồ thị thì

Đối với phức bền ta thu được hai đường thẳng cắt nhau, giao điểm đó gọi là

điểm cực đại. Đối với phức kém bền ta thu được hai đường cong để tìm điểm cực

đại phải ngoại suy hai phần tuyến tính của hai nhánh, điểm mà hai nhánh ngoại suy

cắt nhau chính là điểm cực đại. Điểm cực đại sẽ ứng với tỉ lệ các hệ số tỉ lượng



trong phức.

(1): Phức bền (2): Phức kém bền

(1)

(2)

CR/CM + CR

Hình 1.2. Phức có tỷ lệ 1:1

Phương pháp đồng phân tử gam có ưu điểm là đơn giản. dễ thực hiện nhưng

chỉ thực hiện được trong các điều kiện sau:

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn

- Hệ chỉ tạo 1 phức bền:

- Các cấu tử M, R không phân ly, không thuỷ phân, và không tạo hợp chất

polyme.

- Lực ion được giữ bằng định

- Kết quả chính xác với phức có tỉ lệ: 1:1; 1:2; 1:3. Với phức có tỉ lệ cao

hơn cho kết quả kém tin tưởng.

1.8.3. Phƣơng pháp Staric - Bacbanel

Cơ sở của phương pháp này dựa trên việc dùng phương trình tổng đại số các

hệ số tỉ lượng của các cấu tử tham gia phản ứng, phương trình này đặc trưng cho

thành phần của hỗn hợp cân bằng trong điểm có tỉ lệ cực đại của nồng độ phức so

nồng độ biến thiên ban đầu của một trong các cấu tử tạo phức.

Xét phản ứng tạo phức: (1.1)

Ở nồng độ hằng định của cấu tử M và nồng độ bién thiên của cấu tử R thì

phương trình Staric - Bacbanel có dạng:

(1.2)

Để xác định thành phần phức theo phương pháp này cần chuẩn bị hai dãy

dung dịch:

- Dãy 1: Cố định nồng độ kim loại M, thay đổi nồng độ thuốc thử R.

- Dãy 2: Cố định nồng độ thuốc thử R, thay đổi nồng độ kim loại M.

Sau đó đo mật độ quang của hai dãy dung dịch, ta xác định được giá trị cực

. đại của mật độ quang (Agh) ứng với nồng độ cực đại của phức

Với dãy 1:

Với dãy 2:

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn

Từ đồ thị ta có với dãy 1: (1.3)

khi Với dãy 2: (1.4)

khi .

Ta có: . khi CM = const và

. khi CM = const và

A/CR

M3R2

MR2

M2R

A/Agh

Nếu đồ thị không có cực đại thì m = n = 1.

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn

Hình 1.3. Xác định thành phần phức theo Staric - Bacbanel

Chƣơng 2

ĐỐI TƢỢNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

2.1. ĐỐI TƢỢNG VÀ MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU

Rau là nguồn thực phẩm cần thiết và quan trọng, trong rau có đầy đủ các chất

dinh dưỡng cần thiết cho cơ thể con người như: Khoáng, đường, đạm, vitamin…

Ngoài ra rau còn được dùng như một loại thảo dược chữa các bệnh thông thường:

Nước rau má giúp giải nhiệt, rau ngải cứu giúp an thai, rau muống giúp cầm máu…

Tuy nhiên hiện nay nhiều khu vực trồng rau đang bị đe dọa ô nhiễm bởi các chất

thải của các nhà máy, xí nghiệp cùng với việc sử dụng phân bón một cách thiếu

khoa học dẫn đến rau có thể bị nhiễm các chất độc hại cho người sử dụng. Đặc biệt

là các kim loại nặng như Cd, Pb, As, Hg…

Chính vì vậy, mục tiêu nghiên cứu của luận văn này là xác định hàm lượng

Cd, Pb trong rau xanh bằng phương pháp chiết trắc quang và kiểm tra lại bằng

phương pháp phổ F-AAS.

2.2. PHƢƠNG PHÁP ỨNG DỤNG, NỘI DUNG, HÓA CHẤT, DỤNG CỤ THIẾT BỊ

NGHIÊN CỨU

2.2.1. Phƣơng pháp nghiên cứu

2.2.1.1. Xác định hàm lượng Cd, Pb trong rau xanh bằng phương pháp chiết

trắc quang

- Khảo sát phổ hấp thụ của M-R của một số dung dịch để khảo sát sự phụ

thuộc mật độ quang vào bước sóng. Từ đó tìm max

- Xác định các điều kiện tối ưu của phức như: Bước sóng tối ưu (max )thời gian

chiết tối ưu, khoảng pH tối ưu, thể tích dung môi hữu cơ chiết tối ưu, số lần chiết...

- Xác định các thông số của phức: tỷ lệ các cấu tử

- Xác định hàm lượng kim loại trong mẫu giả và mẫu thực tế.

2.2.1.2. Xác định hàm lượng Cd, Pb trong rau xanh bằng phương pháp phổ hấp

thụ nguyên tử AAS.

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn

- Các điều kiện đo phổ F-AAS.

- Xây dựng đường chuẩn, xác định giới hạn phát hiện và giới hạn định lượng

Cd2+, Pb2+.

- Đường chuẩn của Cd

- Đường chuẩn của Pb

2.2.2. Nội dung nghiên cứu

2.2.2.1. Pha hóa chất - Dung dịch thuốc thử (PAN 10-3M)

Thuốc thử PAN được pha chế bằng cách cân chính xác một lượng PAN theo

tính tóan ứng với nồng độ và thể tích cần pha, hòa tan bằng axeton trong cốc đong,

chuyển vào bình, định mức tới vạch bằng nước cất 2 lần.

Khi pha dung dịch hoặc PAN có nồng độ thấp hơn có thể pha trực tiếp từ các

dung dịch có nồng độ lớn hơn đã được pha, bằng cách: dùng pipet hút thể tích thuốc

thử tương ứng với nồng độ và thể tích dung dịch mới cần pha cho vào bình định

mức sau đó thêm nước cất hai lần đến vạch. - Dung dịch kim loại (Cd2+, Pb2+10-3M)

Dung dịch Cd(II) được pha chế Cd(NO3)2.4H2O , dung dịch Pb(II) được pha

chế từ muối Pb(NO3)2. Dùng cân điện tử cân chính xác một lượng muối ứng với

nồng độ và thể tích cần pha, hoà tan trong một lượng nhỏ axit HNO3 loãng trong

cốc đong, chuyển vào bình, định mức tới vạch bằng nước cất 2 lần.

Pha các dung dịch có nồng nồng độ nhỏ hơn tiến hành các thao tác như với

cách pha dung dịch thuốc thử ở trên.

Kiểm tra lại nồng độ của Cd2+, Pb2+ bằng phương pháp chuẩn độ ngược với

Zn2+ và EDTA chỉ thị là MTB

- Dung dịch hóa chất khác

* Pha các dung dịch KOH và HNO3 ở các nồng độ khác nhau để điều chỉnh pH.

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn

* Dung dịch ion gây cản

- Dung dịch Cu(NO3)2 0,1M: Cân 2,9565 g Cu(NO3)2.6H2O, hòa tan trong

cốc đong bằng nước cất 2 lần. Chuyển vào bình 100ml, định mức tới vạch bằng

nước cất 2 lần.

- Dung dịch Ni(NO3)2 0,1M: Cân 2,808g NiSO4- 7H2O, hòa tan trong cốc

đong bằng nước cất 2 lần. Chuyển vào bình 100 ml, định mức tới vạch bằng nước

cất 2 lần.

- Dung dịch Zn(NO3)2 0,1M: Cân 2.9747 g Zn(NO3)26H2O, hoà tan trong cốc

đong bằng nước cất 2 lần. Chuyển vào bình 100 ml. định mức tới vạch bằng nước

cất 2 lần.

Các dung môi hữu cơ như: Clorofom, rượu isoamylic, dùng để chiết phức

đều thuộc loại tinh khiết hoặc tinh khiết phân tích.

2.2.2.2. Cách tiến hành thí nghiệm

- Chuẩn bị dung dịch so sánh

Hút chính xác một thể tích cần thiết dung dịch thuốc thử PAN cho vào cốc

thêm dung dịch muối trơ KNO3 để được lực ion hằng định.

Chuyển dung dịch vào bình định mức 10ml, định mức tới vạch bằng nước

cất 2 lần, điều chỉnh tới pH tối ưu giống như trong dung dịch nghiên cứu nhưng

không chứa ion kim loại. Sau đó cho dung dịch vào phễu chiết và chiết lên pha hữu

cơ loại bỏ phần nước, lấy phần dịch chiết để làm dung dịch so sánh khi đo mật độ

quang của phức trong dung môi hữu cơ.

- Dung dịch nghiên cứu

Hút 1 lượng chính xác thuốc thử và một lượng chính xác lượng ion kim loại

nghiên cứu vào bình định mức 10 ml. thêm dung dịch nền KNO3 thêm dung dịch

KSCN đối với phức đa ligan, điều chỉnh tới pH tối ưu, định mức tới l0 ml. Để cho

dung dịch phức ổn định sau đó chiết lên dung môi hữu cơ lấy phần dịch chiết của

phức đo mật độ quang với dung dịch so sánh là dịch chiết thuốc thử PAN ở trên.

2.2.3. Hóa chất, dụng cụ, thiết bị nghiên cứu

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn

2.2.3.1. Hóa chất

- Thuốc thử, PAN tinh khiết (loại PA)

- Pb(NO3)3, Cd(NO3)2 4H2O được bảo quản trong lọ kín

- KSCN, KNO3, loại PA

- Các đung môi hữu cơ: Rượu isoamylic; rượn isobutylic; clorofom;

- Dung dịch HNO3 65% loại PA. Các dung dịch độ khác nhau để điều

chỉnh pH, dung dịch H2O2 30%.

- Các muối để xét sự ảnh hưởng của các ion gây cản: Cu(NO3)23H2O.

- Cr(NO3)3 NiSO47H2O, Zn(NO3)2 Fe(NO3)39H2O.

- Nước cất 1 lần, 2 lần. Dung dịch rửa sunfocromic (hỗn hợp H2SO4 đặc và

K2Cr2O7 )

- Dung dịch chuẩn Cd2+, Pb2+ 1000 ppm.

2.2.3.2. Dụng cụ

- Các loại pipét : 01ml, 0,5ml, 1ml, 2ml, 5ml, 10ml của Đức.

- Buret: 25 ml; phễu chiết 25ml

- Bình định mức: 10ml, 25ml, 50ml, 100ml, 250ml. 500ml, 1000ml.

- Các cốc cân, bình tam giác, đũa thuỷ tinh, thìa thủy tinh, quả bóp. Bình

xịt nước cất.

- Các dụng cụ này đều được ngâm trong hỗn hợp sunfocromic, sau đó

tráng rửa nhiều lần bằng nước cất 1 lần và 2 lần trước khi làm thí nghiệm.

- Bình Kendan, phễu chiết

2.2.3.3. Thiết bị nghiên cứu

- Máy pH met: PREGSA pH 900.

- Máy đo phổ UV-VIS Thermo Evolution 300..

- Tủ sấy.

- Máy đo quang phổ hấp thụ nguyên tử Thermo Electron Corporation, UK. - Cân phân tích chính xác 10- 4 g (0, 1 mg).

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn

- Máy tính.

2.3. XỬ LÝ KẾT QUẢ THỰC NGHIỆM

Các thông số được xử lý theo chương trình phần mềm MicrocalTM Origin®

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn

6.0 và MicrosoftTM Excel® 2003.

Chƣơng 3

KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ BÀN LUẬN

3.1. NGHIÊN CỨU HIỆU ỨNG TẠO PHỨC ĐƠN LIGAN PAN-Pb2+

3.1.1. Phổ hấp thụ của PAN

Cách tiến hành: Chuẩn bị dung dịch trong bình định mức 10 ml, dung dịch thuốc thử có nồng độ CPAN = 4.00.10-5 M, lực ion hằng định (µ = 0.1) bằng dung

dịch KNO3; ở pH = 7,00. Sau đó tiến hành chiết bằng 5.00 ml dung môi clorofom



và đo phổ hấp thụ electron của PAN. Kết quả được trình bày trong hình 3.1.

Hình 3.1: Phổ hấp thụ của PAN trong dung môi CHCl3

Kết quả cho thấy tại pH = 7,00 phổ hấp thụ electron của PAN có 1 pic tại  =

470 nm. Như vậy thuốc thử PAN hấp thụ cực đại tại max = 470nm. 3.1.2. Nghiên cứu hiệu ứng tạo phức của Pb2+ - PAN

Cách tiến hành: Để khảo sát phổ hấp thu electron của phức Pb2 -PAN chúng

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn

tôi chuẩn bị các dung dịch sau:

- Dung dịch so sánh: CPAN = 4.00.10-5 M ở pH = 7,00; µ = 0.1 - Dung dịch phức: Pb2+-PAN ở pH = 7,00; µ = 0.1 2+ = 1.50.10-5 M, CPAN = 4.00.10-5 M - CPb

Khảo sát phổ hấp thụ electron của:

- PAN, dung dịch so sánh là CHCl3. - Pb2+-PAN, dung dịch so sánh là CHCl3

(2)

(1)



- Kết quả chụp phổ và đo được trình bày ở bảng 3.1 và hình 3.2.

Hình 3.2: Phổ hấp thụ electron của phức Pb2+-PAN và thuốc thử PAN

trong dung môi clorofom

(1): Phổ hấp thụ electron của thuốc thử PAN. (2): Phổ hấp thụ electron của phức Pb2+-PAN.

Bảng 3.1: Bƣớc sóng hấp thụ cực đại của PAN và phức Pb2+-PAN

Dung dịch nghiên cứu pH MAX (nm) ∆MAX (nm)

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn

7.00 470 90 7.00 560 PAN Pb2+-PAN

Kết quả cho thấy ở pH = 7,00 thuốc thử PAN hấp thụ cực đại ở bước sóng 470 nm. Khi cho Pb2+ vào thuốc thử PAN thì có hiện tượng chuyển bước sóng cực

đại từ 470 nm đến 560 nm, ΔMAX = 560 - 470 = 90 nm, đồng thời mật độ quang tăng chứng tỏ có hiệu ứng tạo phức khi cho Pb2+ vào dung dịch PAN. Điều này đặc biệt

được thấy rõ ở hình 3.2. Như vậy, phức hấp thụ ở bước sóng tối ưu là 560 nm. Các

phép đo mật độ quang của phức về sau chúng tôi đều thực hiện ở bước sóng này. 3.1.3. Nghiên cứu các điều kiện tối ƣu cho sự tạo phức Pb2+-PAN. 3.1.3.1. Dung môi chiết phức Pb2+-PAN

Chuẩn bị các dung dịch trong bình định mức 10 ml; Dung dịch so sánh: CPAN = 4.10-5 M; pH = 7,00; µ = 0.1. Dung dịch phức Pb2+-PAN có: CPb 2+ = 1.5.10-5 M CPAN = 4.10-5 M; pH = 7,00; µ = 0.1. = 560nm

Tiến hành chiết các dung dịch trên bằng các dung môi hữu cơ khác nhau

(5,00 ml), sau đó đo phổ hấp thụ electron của các dung dịch chiết trong các điều

(1)

(2)

(3)



kiện tối ưu, kết quả được trình bày ở bảng 3.2 và hình 3.3;

Hình 3.3: Phổ hấp thụ electron của phức Pb2+-PAN

trong các dung môi khác nhau

(1): Dung môi clorofom (2): Dung môi isoamylic (3): Dung môi isobutylic Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn

Bảng 3.2: Các thông số về phổ hấp thụ electron của phức Pb2+-PAN

trong các dung môi hữu cơ khác nhau

STT Dung môi Δ Amax pH (nm)

1 Clorofom 560 0.583 7.00

2 Isoamylic 560 0.290 7.00

3 Isobutylic 550 0.217 7.00

Từ kết quả thu được ở bảng 3.2 và hình 3.3 chúng tôi thấy: Phức Pb2+-

PAN chiết kém trong dung môi phân cực, chiết tốt trong dung môi ít phân cực.

Đặc biệt trong dung môi clorofom, mật độ quang phức có giá trị lớn nhất. Vì

vậy, trong quá trình nghiên cứu tiếp theo chúng tôi sử dụng dung môi clorofom để chiết phức Pb2+-PAN.

3.1.3.2. Xác định pH tối ưu

Để xác định pH chiết tối ưu, chúng tôi chuẩn bị dung dịch trong bình định

mức 10,00 ml:

2+ = 1.5.10-5 M, CPAN = 4.10-5 M, µ = 0.1

Dung dịch so sánh: CPAN = 4.10-5 M, µ = 0.1 Dung dịch phức Pb2+-PAN: CPb

Tiến hành chỉnh dung dịch thuốc thử và phức tại các giá trị pH khác nhau,

sau đó chiết bằng 5.00 ml dung môi clorofom. Đo mật độ quang của dung dịch chiết

phức tại các điều kiện tối ưu, kết quả trình bày trong bảng 3.3 và hình 3.4.

Bảng 3.3: Sự phụ thuộc mật độ quang của phức Pb2+-PAN vào pH chiết

(l = 1.00 cm; µ = 0.1;  = 560 nm)

5.5 6.0 6.1 6.2 6.3 6.4 6.6 pH 6.7

0.34 0.418 0.43 0.443 0.462 0.485 0543 ΔAi 0.574

7.5 7.8 8.0 8.5 pH 6.9 7.0 7.1 7.3

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn

0.487 0.406 0.327 0.247 ΔAi 0.579 0.583 0.577 0.574

∆Ai

Hình 3.4: Đồ thị sự phụ thuộc mật độ quang của phức Pb2+-PAN vào pH chiết

Từ đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc mật độ quang của phức vào pH chiết ta thấy: mật độ quang của phức Pb2+-PAN trong dung môi tăng dần khi pH chiết tăng

dần và đạt giá trị cực đại trong khoảng pH từ 6.7 đến 7.3. Trong các nghiên cứu tiếp

theo chúng tôi thực hiện quá trình chiết tại pH = 7,00.

3.1.3.3. Xác định thể tích dung môi chiết tối ưu

Chuẩn bị dung dịch trong bình định mức 10.00 ml Dung dich so sánh: CPAN = 4.10-5 M; µ = 0.1; pH = 7,00 Dung dich phức Pb2+-PAN ở pH = 7,00

2+ = 1.5.10-5 M; CPAN = 4.10-5 M; µ = 0.1;  = 560nm

CPb

Tiến hành đo mật độ quang của phức trong pha nước trước khi chiết ta được

giá trị ΔA1. Dùng các thể tích khác nhau V1, V2… Vi (ml) của clorofom để chiết

phức, đo mật độ quang của pha nước sau khi chiết được giá trị ΔA2. Khi đó, hiệu

suất chiết (R%) được xác định theo công thức:

Để chọn thể tích dung môi hữu cơ tối ưu (V0) chúng tôi dung các thể tích

clorofom lần lượt là: 2.00 ml, 3.00 ml, 4.00 ml, 5.00 ml, 6.00 ml, 7.00 ml, 8.00 ml.

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn

Thể tích dung môi hữu cơ tối ưu là thể tích ứng với giá trị phần trăm chiết lớn và

giá trị mật độ quang của phức trong dung dịch là lớn, kết quả được trình bày trong

bảng 3.4.

Bảng 3.4: Sự phụ thuộc phần trăm chiết của phức Pb2+-PAN vào thể tích

dung môi chiết ( = 560 nm, l = 1.001 cm, µ = 0.1, pH = 7,00)

STT R (%)

V (ml) dung môi 2.00 V (ml) nƣớc sau khi chiết 9.80 ΔA (phức trong dung môi) 0.588 ΔA1 (phức trong nƣớc trƣớc khi chiết) 0.228 ΔA2 (phức trong nƣớc sau khi chiết) 0.018 1 92.10

2 3.00 9.90 0.586 93.07 0.231 0.016

3 4.00 10.10 0.585 96.87 0.320 0.010

4 5.00 10.30 0.583 98.07 0.364 0.007

5 6.00 10.40 0.576 98.37 0.370 0.006

6 7.00 10.30 0.571 98.95 0.480 0.005

7 8.00 10.50 0.568 99.06 0.320 0.003

Kết quả nghiên cứu cho thấy:

- Thể tích pha nước trước và sau khi chiết thay đổi không đáng kể, nên một

cách gần đúng có thể coi thể tích pha nước không đổi.

- Hiệu suất chiết tăng lên khi tăng thể tích pha hữu cơ, khi chiết với 2,00 ml ,

3,00 ml hoặc 4,00 ml dung môi hữu cơ thì mật độ quang của phức trong pha hữu cơ

tương đối lớn nhưng hiệu suất chiết kém. Còn khi chiết với thể tích 6,00 ml, 7,00 ml

hoặc 8,00 ml dung môi hữu cơ thì hiệu suất chiết lớn, nhưng khi đó có sự tăng thể

tích pha hữu cơ nên mật độ quang của phức trong dung dịch chiết là bé.

- Khi dung 5,00 ml dung môi thì hiệu suất chiết là tương đối lớn, giá trị mật

độ quang của phức trong dung dịch chiết cao. Vì vậy trong các nghiên cứu tiếp theo

chúng tôi sử dụng thể tích pha hữu cơ chiết là 5,00 ml.

3.1.3.4. Ảnh hưởng của lượng dư thuốc thử PAN trong dung dich so sánh.

Vì PAN là thuốc thử mang mầu do đó chúng tôi tiến hành kiểm tra ảnh

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn

hưởng của lượng dư PAN đến mật độ quang của dung dịch phức mầu.

Chuẩn bị các dung dịch thuốc thử PAN có nồng độ hằng định với CPAN = 2+ = 0,40.10-5 ÷ 2,00.10-5 M, lực ion hằng định (µ

4.10-5 M, nồng độ chì thay đổi CPb = 0,1), duy trì pH = 7,00, tiến hành chiết phức bằng 5,00 ml dung môi clorofom đo

mật độ quang ở MAX = 560 nm của dung dịch phức so với mẫu trắng.

Kết quả thu được ghi trong bảng 3.5, hình 3.5.

Bảng 3.5: Sự phụ thuộc mật độ quang của phức Pb2+-PAN vào lƣợng dƣ PAN

0,4 0,7 0,9 1,0 1,2 1,5 1,6 1,8 2,0

2+.105M

CPb

∆Ai

2+.105M

CPb

0,228 0,324 0,388 0,420 0,484 0,580 0,644 0,708 0,774 ΔAi

Hình 3.5: Sự phụ thuộc mật độ quang của dung dịch phức Pb2+-PAN

vào lượng dư PAN

Kết luận: Với lượng dư thuốc thử, mật độ quang vẫn phụ thuộc tuyến tính

với nồng độ Pb2+.

3.1.4. Xác định thành phần phức Pb2+-PAN 3.1.4.1. Phương pháp tỷ số mol xác định thành phần phức Pb2+-PAN

Cách tiến hành: Chúng tôi chuẩn bị 2 dãy dung dịch trong bình định mức 10,00 ml

2+ = 1,00.10-5 M - Dung dich nghiên cứu: CPb CPAN thay đổi từ 0,50.10-5 M đến 4,00.10-5 M

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn

Dãy 1:

Các dung dịch này đều chuẩn bị ở pH = 7,00, µ = 0,1, max = 560 nm

Dãy 2:

- Dung dich nghiên cứu: CPAN = 2,00.10-5 M 2+ thay đổi từ 0,20.10-5 M đến 2,00.10-5 M CPb

Các dung dịch này đều chuẩn bị ở pH = 7,00, µ = 0,1, max = 560 nm

Tiến hành chiết bằng 5,00 ml dung môi clorofom, đo mật độ quang của dung

dịch chiết phức so với mẫu trắng, kết quả được trình bày trong bảng 3.6; 3.7 và hình

3.6; 3.7.

Dãy 1:

Bảng 3.6: Sự phụ thuộc mật độ quang của phức Pb2+-PAN vào nồng độ PAN

(MAX = 560 nm; l = 1,001 cm; µ = 0.1, pH = 7,00)

2+

STT

2+.105 M

ΔAi CPAN.105 M CPb CPAN / CPb

1,00 0,50 0,178 1 0,50

1,00 1,00 0,298 2 1,00

1,00 1,50 0,387 3 1,50

1,00 2,00 0,460 4 2,00

1,00 2,50 0,465 5 2,50

1,00 3,00 0,472 6 3,00

1,00 3,50 0,476 7 3,50

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn

1,00 4,00 0,484 8 4,00

CPAN/CPb

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn

Hình 3.6: Đồ thị xác định tỉ lệ PAN:Pb2+ theo phương pháp tỷ số mol

Dãy 2:

Bảng 3.7: Sự phụ thuộc mật độ quang của phức Pb2+-PAN vào nồng độ Pb2+ (max = 560 nm; l = 1,001 cm; µ = 0.1, pH = 7,00)

STT

2+.105 M

ΔAi CPAN.105 M CPb CPb

2+ / CPAN

0,20 0,10 0,169 1 2,00

0,50 0,25 0,221 2 2,00

0,70 0,35 0,380 3 2,00

1,00 0,50 0,461 4 2,00

1,20 0,60 0,470 5 2,00

1,50 0,75 0,478 6 2,00

1,70 0,85 0,484 7 2,00

CPb

2+/CPAN

2,00 1,00 0,492 8 2,00

Hình 3.7: Đồ thị xác định tỉ lệ Pb2+:PAN theo phương pháp tỷ số mol

Từ kết quả ở bảng 3.6, 3.7, hình 3.6, 3.7 cho thấy tỉ lệ Pb2+:PAN = 1:2

3.1.4.2. Phương pháp hệ đồng phân tử xác định thành phần phức Pb2+ - PAN

2+ thay đổi; C0

2+ hằng định: CPAN, CPb

PAN = C0

Cách tiến hành: Chúng tôi chuẩn bị 2 dãy dung dịch trong bình định mức 25 2+ =

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn

ml có tổng nồng độ CPAN + CPb 1,00.10-3 M.

2+ = 6.10-5 M 2+ = 4,2.10-5 M

Dãy 1: CPAN + CPb

Dãy 2: CPAN + CPb

Các mẫu này được chế hóa ở pH = 7,00; µ = 0,1. Tiến hành chiết phức và đo

mật độ quang phổ phức so với dung dịch so sánh là dịch chiết PAN (bằng dung dịch

thuốc thử mà ta lấy để tạo phức).

Kết quả đo dãy 1 được trình bày ở bảng 3.8.

2+

Bảng 3.8: Sự phụ thuộc mật độ quang của phức vào tỉ lệ CPAN/CPAN+CPb

Pb2+ PAN

2+

ΔAi STT CPAN/CPAN+CPb

2+.105M

CPb CPAN.105M

2+ VPb (ml) 0,20

0,8 VPAN (ml) 1,30 5,2 0,867 0.393

2 0,30 1,2 1,20 4,8 0,800 0.515

3 0,40 1,6 1,10 4,4 0,730 0,614

4 0,50 2,0 1,00 4,0 0,667 0,677

5 0,60 2,4 0,90 3,6 0,600 0,623

6 0,70 2,8 0,80 3,2 0,530 0,598

7 0,80 3,2 0,70 2,8 0,467 0,546

8 0,90 3,6 0,60 2,4 0,400 0,504

9 1,00 4,0 0,50 2,0 0,330 0,431

10 1,10 4,4 0,40 1,6 0,267 0,379

Abs

CPAN/CPAN+CPB

11 1,20 4,8 0,30 1,2 0,200 0,347

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn

Hình 3.8: Phương pháp hệ đồng phân tử xác định thành phần phức

2+ = 6,40.10-5)

2+ = n/m+n =

(CPAN+CPb

Kết quả thu được trên hình 3.8 cho thấy XMAX = CPAN/CPAN+CPb

0.667  m:n = 1:2 hay tỉ lệ Pb2+:PAN = 1:2

Kết quả đo dãy 2 được trình bày ở bảng 3.9.

2+

Bảng 3.9: Sự phụ thuộc mật độ quang của phức vào tỉ lệ CPAN/CPAN+CPb

Pb2+ PAN

STT

2+

ΔAi CPAN/CPAN+CPb

2+.105M

CPb CPAN.105M

2+ VPb (ml) 0,10

1 0,4 VPAN (ml) 0,95 3,8 0,905 0,205

0,15 2 0,6 0,90 3,6 0,857 0,275

0,20 3 0,8 0,85 3,4 0,809 0,357

0,25 4 1,0 0,80 3,2 0,762 0,413

0,30 5 1,2 0,75 3,0 0,714 0,496

0,35 6 1,4 0,70 2,8 0,667 0,536

0,40 7 1,6 0,65 2,6 0,619 0,482

0,45 8 1,8 0,60 2,4 0,571 0,441

0,50 9 2,0 0,55 2,2 0,524 0,399

0,60 10 2,4 0,45 1,8 0,429 0,284

Abs

CPAN/CPAN+CPB

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn

0,70 11 2,8 0,35 1,4 0,333 0,224

Hình 3.9: Phương pháp hệ đồng phân tử xác định thành phần phức

2+ = 6,40.10-5)

2+ = n/m+n =

(CPAN+CPb

Kết quả thu được trên hình 3.9 cho thấy Xmax = CPAN/CPAN+CPb

0.667  m:n = 1:2 hay tỉ lệ Pb2+:PAN = 1:2

Như vậy, các kết quả trên cho thấy tại các tổng nồng độ khác nhau có vị trí

cực đại khác nhau nhưng hoành độ trùng nhau chứng tỏ thành phần phức chất là hằng định và tỉ lệ Pb2+:PAN = 1:2. Kết quả này hoàn toàn phù hợp với phương pháp

tỉ số mol.

3.1.4.3. Phương pháp Staric - Bacbanel

Phương pháp tỷ số mol và phương pháp hệ đồng phân tử cho ta kết quả Pb2+:PAN = 1:2 chúng tôi dùng phương pháp Staric - Bacbanel để xác định giá trị tuyệt đối của hệ số tỷ lượng đối với Pb2+ và PAN.

a. Xác định hệ số của Pb2+ trong phức đơn ligan.

= 2,5.10-5M và nồng độ thay đổi từ: 0,50.10-5M đến 1,20.10-5M. Đưa về các điều kiện tối ưu của phức

Chuẩn bị dạy thí nghiệm: Cố định nồng độ CPAN

sau đó chiết bằng dung môi clorofom. Đo mật độ quang của dịch chiết, xử lý số liệu

thu được kết quả ở bảng 3.10 và hình 3.10.

Bảng 3.10. Kết quả xác định hệ số tuyệt đối của Pb2+ trong phức

2+.105

bằng phƣơng pháp Staric - Babanel

0,5 0,8 1,0 1,2 CPb

0,206 0,320 0,396 0,470 Ai

0,238 0,680 0,846 1,000

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn

0,412 0,402 0,396 0,391 Ai/Agh Ai.10-5/CPb

là

Hình 3.10. Kết quả xác định hệ số tuyệt đối của Pb2+ trong phức đaligan

2+ vào Ai/Agh

= 0,438 do vậy

Từ kết quả trên nhận thấy: Sự phụ thuộc của Ai.10-5/CPb

2+ = 0,412 và Ai/Agh

một đường thẳng với cực đại Ai.10-5/CPb

. Chứng tỏ hệ số của Pb2+ đi vào phức là 1. Vậy phức tạo thành là

phức đơn nhân.

b. Xác định hệ số của PAN trong phức đơn ligan

Chuẩn bị dãy thí nghiệm: Cố định nồng độ

CPAN thay đổi từ 0,3.10-5M đến 2.105M.

Đưa về các điều kiện tối ưu của phức sau đó chiết phức bằng dung môi

clorofom. Đo mật độ quang của dịch chiết, xử lý số liệu thu được kết quả ở

bảng 3.11.

Bảng 3.11. Kết quả xác định hệ số tuyệt đối của PAN trong phức

bằng phƣơng pháp Staric - Babanel

0,3 0,7 1,0 1,5 2,0 CPAN. 105

0,071 0,184 0,298 0,378 0,460 Ai

0,154 0,400 0,648 0,822 1,000

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn

0,237 0,267 0,298 0,252 0,230 Ai/Agh Ai.10-5/CPAN

Hình 3.11. Kết quả xác định hệ số tuyệt đối của PAN trong phức

bằng phức đaligan

Từ đồ thị hàm số có dạng một đường cong tại

. Nên thay vào công thức tính được n  2.

Như vậy kết quả xác định thành phần phức bằng 3 phương pháp độc lập khác nhau đều cho tỷ lệ Pb2+ : PAN = 1 : 2 và phức tạo thành là đơn nhân hay công thức

có dạng: Pb(PAN)2.

3.1.5. Khoảng tuân theo định luật Beer

Sau khi đã xác định được thành phần của phức chúng tôi tiến hành nghiên

2+.

cứu khoảng tuân theo định luật Beer của phức Pb2+-PAN.

Chuẩn bị dung dịch: CPAN = 2CPb

Sau đó thực hiện các thí nghiệm trong các điều kiện tối ưu, kết quả nghiên

cứu được trình bày trong bảng 3.12, hình 3.12.

Bảng 3.12: Kết quả xác định khoảng nồng độ tuân theo định luật Beer

STT

2+.105 M

ΔAi CPb CPAN.105 M

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn

1 0,30 0,60 0,134

2 0,50 1,00 0,215

3 0,70 1,40 0,278

4 1,00 2,00 0,390

5 1,30 2,60 0,495

6 1,50 3,00 0,565

7 2,00 4,00 0,700

8 3,00 6,00 0,972

9 3,20 6,40 1,047

2+.105M

CPb

10 3,50 7,00 1,081

Hình 3.12: Khoảng tuân theo định luật Beer của phức Pb2+-PAN

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn

Kết quả trên cho thấy phức Pb2+-PAN tuân theo định luật Beer ở khoảng là (0,3÷3,2).10-5 M. Khi nồng độ của phức lớn hơn thì xảy ra hiện tượng lệch khỏi

định luật Beer. Điều đó rất thuận lợi cho việc xây dựng đường chuẩn và xác định

hàm lượng chì trong các mẫu thực tế.

3.2. NGHIÊN CỨU HIỆU ỨNG TẠO PHỨC ĐA LIGAN PAN-Cd(II)-SCN- 3.2.1. Khảo sát phổ hấp thụ electron của phức đa ligan PAN-Cd(II)-SCN-

Trong quá trình nghiên cứu chúng tôi tiến hành khảo sát như sau:

Chuẩn bị 3 dung dịch:

- Dung dịch 1: CPAN = 4.10-5 M

- = 0,1 M

- Dung dịch 2: CCd

2+ = 1,5.10-5 M; CPAN = 4.10-5 M 2+ = 1,5.10-5 M; CPAN = 1,5.10-5 M; CSCN

- Dung dịch 3: CCd

Trong các bình định mức 10 ml, cố định lực ion (µ = 0,1) bằng KNO3,

điều chỉnh pH bằng KOH và HNO3 đến pH = 6,3. Sau đó tiến hành chiết bằng 5

ml dung dịch rượu isoamylic. Khảo sát phổ hấp thụ electron của PAN và của phức Cd2+ - PAN; phức PAN - Cd2+ - SCN-. Kết quả được trình bày trong bảng

3.13 và hình 3.13.

Bảng 3.13: Sự phụ thuộc mật độ quang vào bƣớc sóng của phức PAN - Cd2+ - SCN-

Dung dịch nghiên cứu pH

PAN - nước 6,30 470

Phức đơn - PAN 6,30 555 85

Phức đa - PAN 6,30 555 85

Vẽ đồ thị sự phụ thuộc mật độ quang vào bước sóng ở trong 3 thí nghiệm

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn

trên thu được hình sau:

∆A

(3)

(1)

(2)



Hình 3.13: Sự phụ thuộc mật độ quang vào bước sóng

Đường (1): Thuốc thử PAN so với nước Đường (2): Phức đơn ligan Cd2+-PAN so với PAN Đường (3): Phức đơn ligan Cd2+-PAN-SCN- so với PAN

Như vậy, từ thí nghiệm trên, ta thấy bước sóng hấp thụ cực đại của phức đa ligan PAN-Cd2+-SCN- cũng là bước sóng tối ưu là 555 nm, còn PAN hấp thụ cực

đại ở bước sóng 470 nm. Vậy ta thấy có sự chuyển dịch bước sóng lớn khi hình

thành phức ( = 85 nm) đồng thời mật độ quang của phức đa ligan PAN-Cd2+- SCN- rất lớn so với phức đơn ligan Cd2+-PAN. Nên có sự tạo phức đa ligan PAN- Cd2+-SCN, trong các thí nghiệm sau chúng tôi chọn MAX = 555 nm. 3.2.2. Nghiên cứu các điều kiện tạo phức PAN-Cd2+-SCN- 3.2.2.1. Dung môi chiết phức đa ligan PAN-Cd2+-SCN-

Chuẩn bị các dung dịch:

2+ = 1,5.10-5 M : CPAN = 1,5.10-5 M

- = 0,1 M;

- Dung dịch phức đa ligan: CCd

CSCN

- Dung dịch rượu isobutylic

- Dung dịch rượu isoamylic

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn

- Dung dịch clorofom

Điều chỉnh pH dung dịch tới 6,3

Dung dịch phức đa ligan sau khi được chuẩn bị cố định lực ion ( = 0,1)

bằng dung dịch KNO3 và điều chỉnh pH xác định được chiết bằng 5 ml dung môi

khác nhau. Bảng 3.14: Phổ hấp thụ electron của phức PAN-Cd2+-SCN- trong các dung môi

STT Dung môi pH (n,m) Amax

1 iso butylic 540 0,470 6,30

2 clorofom 550 0,742 6,30

∆A

(3)

(2)

(1)



3 iso amylic 555 1,400 6,30

Hình 3.14: Phổ hấp thụ electron của phức PAN-Cd2+-SCN- trong các dung môi.

(1) isobutylic (2) clorofom (3) isoamylic

Từ hình 3.14 ta thấy ở bước sóng 555 nm dung dịch phức đa ligan chiết

trong dung môi rượu isoamylic cho mật độ quang lớn nhất. Trong các thí nghiệm

tiếp theo chúng tôi sử dụng rượu isoamylic chiết phức đa ligan.

3.2.2.2. Xác định thời gian lắc chiết tối ưu.

Chuẩn bị dung dịch trong các bình định mức 10 ml.

2+ = 1,5.10-5 M; CPAN = 5.10-5 M - = 0,1 M; CKNO3 = 0,1 M

Dung dịch phức đa ligan: CCd

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn

CSCN

Dung dịch so sánh có thành phần giống thành phần của phức nhưng không

có kim loại. Dung dịch phức và dung dịch so sánh được cố định lực ion ( = 0,1)

bằng dung dịch KNO3 và điều chỉnh pH = 6,3. Tiến hành lắc chiết với 5 ml dung

dịch rượu isoamylic ở những thời gian khác nhau, đo mật độ quang của dung dịch

chiết tại bước sóng bằng 555 nm. Kết quả thu được như sau:

Bảng 3.15: Sự phụ thuộc mật độ quang của phức PAN-Cd2+-SCN-

trong pha hữu cơ vào thời gian chiết

t (phút) 1 2 7 9 10 5

1,266 1,331 1,423 1,421 1,420 1,420 Ai

Hình 3.15: Sự phụ thuộc mật độ quang của phức PAN-Cd2+-SCN-

trong pha hữu cơ vào thời gian chiết

Kết quả cho thấy: Mật độ quang của phức bắt đầu hằng định sau khi lắc chiết

khoảng 5-7 phút. Trong quá trình nghiên cứu tiếp theo chúng tôi tiến hành lắc chiết

phức trong khoảng thời gian 5 phút. 3.2.2.3. Sự phụ thuộc mật độ quang của phức PAN-Cd2+-SCN- vào thời gian sau

khi chiết

Để tiến hành nghiên cứu khoảng thời gian tối ưu của phức đa ligan sau khi

chiết, chúng tôi chuẩn bị các dung dịch sau:

2+ = 1,5.10-5 M; CPAN = 4.10-5 M - = 0,1 M;

Dung dịch phức đa ligan: CCd

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn

CSCN

Dung dịch so sánh có thành phần giống thành phần của phức nhưng không

có kim loại. Dung dịch phức và dung dịch so sánh được cố định lực ion ( = 0,1)

bằng dung dịch KNO3 và điều chỉnh pH = 6,3. Tiến hành lắc chiết với 5 ml dung

dịch rượu isoamylic ở những thời gian khác nhau, đo mật độ quang của dung dịch

chiết tại bước sóng bằng 555 nm. Kết quả thu được như sau:

Bảng 3.16: Sự phụ thuộc mật độ quang của phức PAN-Cd2+-SCN-

vào thời gian sau khi chiết

5 10 15 20 30 40 50 70 t (phút)

1,355 1,394 1,418 1,417 1,415 1,415 1,413 1,398 Ai

Hình 3.16: Sự phụ thuộc mật độ quang của phức trong pha hữu cơ

vào thời gian sau khi chiết

Kết quả cho thấy: Mật độ quang của phức bắt đầu hằng định sau khi chiết từ

15 đến 20 phút. Trong quá trình nghiên cứu tiếp theo chúng tôi tiến hành đo mật độ

quang của phức sau khi chiết 15 phút.

3.2.2.4. Xác định pH tối ưu

Để xác định pH tối ưu của quá trình tạo phức đa ligan chúng tôi chuẩn bị dãy

dung dịch sau: Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn

- = 0,1 M;

2+ = 1,5.10-5 M; CPAN = 4.10-5 M; CSCN

Dung dịch phức đa ligan: CCd

Dung dịch phức và dung dịch so sánh được cố định lực ion ( = 0,1) bằng

dung dịch KNO3. Sau đó chúng tôi tiến hành điều chỉnh dung dịch thuốc thử và

phức tại các giá trị pH khác nhau bằng KOH hoặc HNO3. Sau đó chiết bằng 5 ml

dung môi rượu isoamylic. Đo mật độ quang của dung dịch chiết tại các điều kiện tối

ưu, kết quả thu được như sau:

Bảng 3.17: Sự phụ thuộc mật độ quang của phức vào pH

pH 4,5 5,0 5,5 6,0 6,3 6,5 6,8 7,0 7,5 8,0

Ai 0,486 0,829 1,144 1,302 1,425 1,403 1,332 1,261 1,244 0,729

Hình 3.17: Đồ thị sự phụ thuộc mật độ quang của phức vào pH

Từ đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc mật độ quang của phức vào pH chiết ta thấy rằng mật độ quang của phức đa ligan PAN-Cd2+-SCN- trong dung môi tăng dần khi

pH chiết tăng dần và cực đại tại pH = 6,3 nên trong các thí nghiệm tiếp theo chúng

tôi thực hiện quá trình chiết ở pH = 6,3.

3.2.2.5. Xác định thể tích dung môi tối ưu

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn

Chuẩn bị các dung dịch trong bình định mức 10 ml như sau:

- = 0,1 M;

2+ = 1,5.10-5 M; CPAN = 4.10-5 M; CSCN

Dung dịch so sánh: CPAN = 6.10-5 M; CSCN Dung dịch phức: CCd

Cố định lực ion ( = 0,1) bằng dung dịch KNO3.

Bảng 3.18: Sự phụ thuộc mật độ quang của phức vào thể tích dung môi chiết

STT

R (%)

V (ml) dung môi

V (ml) nƣớc sau khi chiết

Ai (phức trong dung môi)

1 2,0 9,80 1,433

A1 (phức trong nƣớc trƣớc khi chiết) 0,642

A2 (phức trong nƣớc sau khi chiết) 0,044

93,15

2 3,0 9,90 1,430 0,644 0,038 94,10

3 4,0 10,10 1,428 0,647 0,031 95,21

4 5,0 10,30 1,425 0,651 0,016 97,54

5 6,0 10,40 1,422 0,653 0,015 97,70

6 7,0 10,30 1,418 0,654 0,012 98,17

7 8,0 10,50 1,415 0,648 0,007 98,95

Kết quả cho thấy rằng:

- Thể tích pha nước trước và sau khi chiết thay đổi không đáng kể nên có thể

coi 1 cách gần đúng thể tích pha nước không thay đổi.

- Hiệu suất chiết tăng lên khi thể tích pha hữu cơ tăng. Khi chiết với 2,0 ml;

3,0 ml, 4,0 ml dung môi hữu cơ thì mật độ quang của phức trong pha hữu cơ tương

đối lớn nhưng hiệu suất chiết kém. Còn khi chiết với 6,0 ml; 7,0 ml; 8,0 ml dung

môi hữu cơ thì hiệu suất chiết lớn nhưng khi đó có sự tăng thể tích pha hữu cơ nên

mật độ quang của dung dịch chiết phức giảm.

- Khi dung 5,0 ml dung môi thì hiệu suất và giá trị mật độ quang của dịch

chiết phức tương đối lớn. Vì vậy trong các thí nghiệm sau chúng tôi chọn thể tích

pha hữu cơ là 5,0 ml. 3.2.3. Xác định thành phần của phức PAN-Cd2+-SCN-

3.2.3.1. Phương pháp tỉ số mol.

2+ = 2,0.10-5M

Chuẩn bị hai dãy dung dịch trong các bình định mức 10 ml như sau:

- = 0,1M;

Dãy 1: Dung dịch nghiên cứu CCd

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn

CPAN thay đổi từ 0,5.10-5M đến 4,0.10-5M; CSCN

- = 0,1M;

2+ thay đổi từ 0,5.10-5M đến 4,0.10-5M; CSCN

Dãy 2: Dung dịch nghiên cứu CPAN = 2,0.10-5M CCd

Các mẫu này được cố định lực ion ( = 0,1) bằng dung dịch KNO3 và điều

chỉnh đến pH = 6,30. Tiến hành chiết bằng 5,0ml dung môi rượu isoamylic, đo mật

độ quang của dịch chiết so với mẫu trắng tại các điều kiện tối ưu, kết quả thu được

trong bảng 3.19, 3.20 và hình 3.18a, 3.18b.

Bảng 3.19: Sự phụ thuộc mật độ quang của phức Cd2+ - PAN-SCN-

vào nồng độ PAN

0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 3,5 4,0 CPAN.105M

0,25 0,5 0,75 1,0 1,25 1,5 1,75 2,0

2+

CPAN/CCd

Abs

CPAN.105

0,877 1,168 1,428 1,626 1,628 1,632 1,634 1,637 Ai

Hình 3.18a: Sự phụ thuộc mật độ quang của phức Cd2+ - PAN-SCN-

vào nồng độ PAN

2+ = 1:1.

Từ kết quả trên ta thấy khi nồng độ PAN tăng thì mật độ quang của phức tăng, đến khi nồng độ PAN lớn hơn 2,0.10-5 thì mật độ quang của phức gần như tăng không đáng kể chứng tỏ có sự tạo phức hoàn toàn của Cd2+ với PAN. Từ đồ thị

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn

ta thấy tỉ lệ PAN:CCd

Bảng 3.20: Sự phụ thuộc mật độ quang của phức đa ligan vào nồng độ Cd2+

0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 3,5 4,0 CCd

0,25 0,5 0,75 1,0 1,25 1,5 1,75 2,0 CCd

2+.105M 2+/CPAN

Abs

2+.105

CCd

0,766 1,102 1,415 1,625 1,627 1,631 1,633 1,635 Ai

Hình 3.18b: Sự phụ thuộc mật độ quang của phức đa ligan vào nồng độ Cd2+.

Từ kết quả trên ta thấy trong phức đa ligan PAN-Cd2+-SCN- thì tỉ lệ

Cd2+:PAN = 1:1.

3.2.3.2. Phương pháp hệ đồng phân tử

2+ thay đổi; C0

2+ = 1,00.10-3M.

Để xác định thành phần phức theo phương pháp hệ đồng phân tử chúng tôi 2+ chuẩn bị 2 dãy dung dịch trong bình định mức 25 ml có tổng nồng độ CPAN+CCd

PAN = C0

hằng định, CPAN,CCd

2+ = 4,00.10-5 M 2+ = 5,00.10-5 M

Dãy 1: CPAN+CCd

Dãy 2: CPAN+CCd

Các mẫu này được được cố định lực ion ( = 0,1) bằng dung dịch KNO3; - = 0,1 M. Điều chỉnh đến pH = 6,30. Tiến hành chiết phức bằng 5 ml rượu CSCN

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn

isoamylic và đo mật độ quang của phức so với dung dịch so sánh là dịch chiết PAN. Bảng 3.21: Kết quả của hệ đồng phân tử có tổng nồng độ 4.10-5 M

Cd2+ PAN

2+

STT Ai

2+

CPAN/ CPAN+CCd VCd VPAN

2+.105

CCd CPAN.105 (ml) (ml)

0,125 1 0,5 0,875 3,5 0,875 0,983

0,250 2 1,0 0,750 3,0 0,750 1,225

0,375 3 1,5 0,625 2,5 0,625 1,462

0,500 4 2,0 0,500 2,0 0,500 1,631

0,625 5 2,5 0,375 1,5 0,375 1,483

0,750 6 3,0 0,250 1,0 0,250 1,223

2+.105

CCd

0,875 7 3,5 0,125 0,5 0,125 1,074

Hình 3.19a: Đồ thị xác định tỉ lệ Cd2+:PAN theo phương pháp hệ đồng

2+ = 4,00.10-5M

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn

phân tử: CPAN+CCd

Bảng 3.22: Kết quả của hệ đồng phân tử có tổng nồng độ 5.10-5 M

Cd2+ PAN

STT

2+

Ai

2+

CPAN/ CPAN+CCd VPAN VCd

2+.105

CCd CPAN.105 (ml) (ml)

1,125 4,5 0,125 1 0,5 0,900 1,040

1,000 4,0 0,250 2 1,0 0,800 1,190

0,875 3,5 0,375 3 1,5 0,700 1,453

0,750 3,0 0,500 4 2,0 0,600 1,625

0,625 2,5 0,625 5 2,5 0,500 1,750

0,500 2,0 0,750 6 3,0 0,400 1,618

0,375 1,5 0,875 7 3,5 0,300 1,439

0,250 1,0 1,000 8 4,0 0,200 1,320

2+.105

CCd

0,125 0,5 1,125 9 4,5 0,100 1,185

Hình 3.19b: Đồ thị xác định tỉ lệ Cd2+:PAN theo phương pháp hệ đồng

2+ = 5,00.10-5M

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn

phân tử: CPAN+CCd

2+ = 2.10-5M và CCd

2+ = 2,5.10-5M thì mật độ quang là lớn nhất, tại đó CPAN = 2,0.10-5M và 2,5.10-5M nên tỉ lệ Cd2+:PAN

Từ đồ thị 3.19a và 3.19b ta thấy tại CCd

= 1 : 1 phù hợp với phương pháp tỉ số mol.

3.2.3.3. Phương pháp Staric - Bacbanel

Để xác định được hệ số tỷ lượng tuyệt đối của Cd2+, PAN trong phức

đaligan, chúng tôi sử dụng thêm phương pháp Staric - Bacbanel.

2+ thay đổi từ 0,5.10-5M đến 2,5.10-5M. Đưa về điều kiện tối ưu của phức sau đó chiết bằng

a. Xác định hệ số của Cd2+ trong phức đaligan Chuẩn bị dãy thí nghiệm: Cố định nồng độ CPAN = 2.10-5M và Ccd

dung dịch rượu iso amylic. Đo mật độ quang của dịch chiết, xử lý số liệu ta thu

được kết quả ở bảng 3.23, 3.24, hình 3.20, 3.21.

Bảng 3.23. Kết quả xác định hệ số tuyệt đối của Cd2+

2+.105

trong phức bằng phƣơng pháp Staric - Bacbanel

0,5 1,0 1,5 2,5 CCd

0,776 1,102 1,415 1,627 Ai

0,471 0,677 0,870 1,000 Ai/Agh

1,532 1,102 0,943 0,651 Ai.10-5/Ccd

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn

Hình 3.20: Đồ thị hệ số tuyệt đối của Cd2+ trong phức đaligan

là

= 0,471. Chứng tỏ

Từ kết quả trên nhận thấy: Sự phụ thuộc của Ai.10-5/CPAN vào Ai/Agh

một đường thẳng với cực đại Ai.10-5/CPAN = 1,532 và Ai/Agh

hệ số của PAN đi vào phức là 1. Vậy phức tạo thành là phức đơn nhân.

b. Xác định hệ số của PAN trong phức đaligan Chuẩn bị dãy thí nghiệm: Cố định nồng độ Cd2+ = 2.10-5M và CPAN thay đổi từ 0,5.10-5M đến 2,5.10-5M. Đưa về điều kiện tối ưu của phức sau đó chiết bằng

dung dịch rượu iso amylic. Đo mật độ quang của dịch chiết, xử lý số liệu ta thu

được kết quả ở bảng 3.24, hình 3.21.

Bảng 3.24. Kết quả xác định hệ số tuyệt đối của PAN trong phức

bằng phƣơng pháp Staric - Bacbanel

0,5 1,0 1,5 2,5 CPAN.105

0,877 1,168 1,428 1,628 Ai

0,539 0,717 0,871 1,000 Ai/Agh

1,754 1,168 0,952 0,651 Ai.10-5/CPAN

là

Hình 3.21. Đồ thị hệ số tuyệt đối của PAN trong phức đaligan

= 0,539. Chứng tỏ

Từ kết quả trên nhận thấy: Sự phụ thuộc của Ai.10-5/CPAN vào Ai/Agh

một đường thẳng với cực đại Ai.10-5/CPAN = 1,754 và Ai/Agh

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn

hệ số của PAN đi vào phức là 1. Vậy phức tạo thành là phức đơn nhân, đaligan.

Sau khi kiểm tra xác định thành phần của SCN- trong phức đaligan PAN - Cd2+ - SCN- bằng phương pháp chuyển dịch cân bằng chúng tôi kết luận: Phức có tỷ lệ PAN - Cd2+ - SCN- = 1:1:1 phức tạo thành là đơn nhân, đaligan.

3.2.4. Khoảng tuân theo định luật Beer

2+ và CPAN thay đổi CPAN = 2CCd

Sau khi đã xác định được thành phần của phức chúng tôi nghiên cứu khoảng tuân theo định luật Beer của phức giữa Cd2+ và PAN-SCN-. Chuẩn bị 1 dãy dung 2+. Đo các dung dịch dịch nghiên cứu có nồng độ CCd

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn

trên ở điều kiện tối ưu. Kết quả như sau:

Bảng 3.25. Kết quả xác định khoảng nồng độ tuân theo định luật Beer

2+.105

A A CCd CPAN.105 CCd CPAN.105

0,139 0,4 0,1 0,2 1,994 8,0

0,273 4,5 0,2 0,4 2,094 9,0

0,433 5,0 0,3 0,6 2,226 10,0

0,615 5,5 0,5 1,0 2,347 11,0

1,166 6,0 1,0 2,0 2,437 12,0

1,475 6,5 1,5 3,0 2,549 13,0

1,631 7,0 2,0 4,0 2,647 14,0

1,721 7,5 2,5 5,0 2,682 15,0

2+.105

CCd

1,824 3,0 6,0

Hình 3.22: Khoảng tuân theo định luật Beer của phức giữa Cd2+-PAN-SCN-

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn

Kết quả trên cho thấy phức giữa Cd2+-PAN-SCN- tuân theo định luật Beer trong khoảng rất rộng ở 2 khoảng nồng độ thấp (0,1 ÷ 1,0.10-5 M) và cao của nồng

độ Cadimi từ (1,0 ÷ 7,0.10-5 M). Điều đó rất thuận lợi cho việc xây dựng đường

chuẩn và xác định hàm lượng Cadimi trong các mẫu thực tế.

3.3. NGHIÊN CỨU CÁC YẾU TỐ GÂY CẢN ẢNH HƢỞNG ĐẾN PHÉP XÁC

ĐỊNH Cd VÀ Pb. XÂY DỰNG PHƢƠNG TRÌNH ĐƢỜNG CHUẨN CHO CÁC

PHÉP XÁC ĐỊNH Cd VÀ Pb

3.3.1. Xây dựng phƣơng trình đƣờng chuẩn phụ thuộc mật độ quang vào nồng độ của phức PAN-Pb2+

Khi xây dựng đường chuẩn chúng tôi chuẩn bị dãy dung dịch có nồng độ PAN là 6,0.10-5 M, nồng độ Pb2+ thay đổi từ 0,3.10-5 đến 3,0.10-5 M. Các điều kiện tối ưu khác giữ nguyên. Chỉnh pH = 7,00 và đo mật độ quang của các dung dịch ở

điều kiện tối ưu với dung dịch so sánh cố định thành phần như dung dịch nghiên cứu nhưng không có Pb2+. Kết quả cho ở bảng 3.26 và hình 3.23.

Bảng 3.26: Sự phụ thuộc mật độ quang vào nồng độ của phức PAN-Pb2+ STT ∆Ai CPb

2+.105 M 0,3

CPAN.105 M 6,0 1 0,119

2 0,5 6,0 0,198

3 0,7 6,0 0,277

4 1,0 6,0 0,396

5 1,3 6,0 0,516

6 1,5 6,0 0,591

7 1,8 6,0 0,674

8 2,0 6,0 0,734

9 2,5 6,0 0,893

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn

10 3,0 6,0 1,052

Abs

2+.105

CPb

Hình 3.23: Đường chuẩn của phức PAN-Pb2+

Vẽ đồ thị sự phụ thuộc mật độ quang vào nồng độ chì, sau đó xử lý bằng

phần mềm Excel ta thu được phương trình đường chuẩn có dạng:

A = 3,448.104.C + 0,0415 3.3.2. Khảo sát ảnh hƣởng của một số ion kim loại đến sự tạo phức PAN-Pb2+

Trong thực tế phân tích Pb2+ trong các mẫu rau xanh luôn có mặt các ion lạ

gây ảnh hưởng đến quá trình phân tích. Để đánh giá hàm lượng những ion gây cản có

thể coi nồng độ ion được coi là gây cản nếu sai số khi đo mật độ quang vượt quá 5%.

Trong quá trình nghiên cứu chúng tôi khảo sát một số ion ảnh hưởng đến quá trình tạo phức PAN-Pb2+ như: Cd2+, Cu2+, Zn2+, Fe3+, Ni2+, Cr3+ để thuận lợi cho quá

trình phân tích mẫu thực tế.

Quá trình nghiên cứu chúng tôi tiến hành đo mật độ quang của phức PAN- Pb2+ có chứa các ion cản với nồng độ tăng dần, sau đó tìm giới hạn ảnh hưởng của

các ion đó. Kết quả thu được ở bảng 3.27, 3.28, 3.29. 3.3.2.1. Ảnh hưởng của ion Cd2+

CPb

2+.105

Bảng 3.27: Ảnh hƣởng của ion Cd2+ đến mật độ quang của phức PAN-Pb2+ 2+ = 1,5.10-5 M; CPAN = 4,0.10-5 M; CKNO3 = 0,1 M;  = 5,60 nm; pH = 7,00 2+.105 Sai số % Sai số % ∆Ai ∆Ai CCd CCd

0,00 0,581 0,00 0,40 0,609 4,82

0,10 0,584 0,52 0,50 0,614 5,68

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn

0,20 0,592 1,89 0,60 0,623 7,23

0,30 0,596 2,58 0,70 0,642 10,49

2+ = 0,27.

2+/CPb

Ta thấy Cd2+ có ảnh hưởng lớn đến sự tăng mật độ quang của phức. Theo

bảng trên ta thấy nồng độ không cản của Cd2+ là CCd 3.3.2.2. Ảnh hưởng của ion Cu2+

CPb

Sai số % ∆Ai ∆Ai CCu CCu

2+.105 3,00

Bảng 3.28: Ảnh hƣởng của ion Cu2+ đến mật độ quang của phức PAN-Pb2+ 2+ = 1,5.10-5 M; CPAN = 4,0.10-5 M; CKNO3 = 0,1 M;  = 5,60 nm; pH = 7,00 2+.105 Sai số % 0,00 0,580 0,601 3,62 0,00

0,20 0,583 0,517 4,00 0,608 4,82

0,50 0,587 1,200 4,50 0,610 5,17

1,00 0,593 0,621 2,240 7,00

2+ = 2,7.

2+/CPb

7,06 Từ kết quả thu được cho thấy ion Cu2+ ở nồng độ lớn gây cản trở đến phép

xác định chì. Như vậy giới hạn không cản của Cu2+ là CCu 3.3.2.3. Ảnh hưởng của ion Zn2+

Bảng 3.29: Ảnh hƣởng của ion Zn2+ đến mật độ quang của phức PAN-Pb2+

2+ = 1,5.10-5 M; CPAN = 4,0.10-5 M; CKNO3 = 0,1 M;  = 5,60 nm; pH = 7,00

2+.105

CPb

2+.105

∆Ai Sai số % ∆Ai Sai số % CZn CZn

0,00 0,584 0,00 10,00 0,595 1,88

1,00 0,585 0,17 15,00 0,602 3,08

3,00 0,587 0,51 19,00 0,612 4,79

5,00 0,588 0,68 20,00 0,614 5,134

2+ = 12,67.

Từ kết quả thu được cho thấy ion Zn2 có ảnh hưởng đến sự tăng mật độ quang

2+/CPb

của phức. Theo bảng trên ta thấy giới hạn không cản của Zn2+ là CZn

Kết quả khảo sát ion Fe3+, Ni2+, Cr3+ cho ảnh hưởng không đáng kể đến sự

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn

tạo phức giữa PAN-Pb2+.

3.3.3. Xây dựng đƣờng chuẩn khi có mặt các ion dƣới ngƣỡng gây cản của phức PAN-Pb2+

Chuẩn bị 1 dãy thí nghiệm gồm các dung dịch có nồng độ chì thay đổi như

khi xây dựng đường chuẩn ở phần 3.3.1 nhưng có thêm các ion dưới ngưỡng gây cản, nồng độ PAN giữ cố định là 6.10-5 M. Đo mật độ quang của phức ở các điều

kiện tối ưu. Kết quả thu được trong bảng 3.30.

Bảng 3.30: Kết quả xây dựng đƣờng chuẩn của phức PAN-Pb2+

khi có mặt các ion dƣới ngƣỡng cản

0,3 0,6 0,9 1,2 1,5 1,8 2,0 2,5 3,0

2+.105

CPb

Abs

2+.105

CPb

0,159 0,277 0,398 0,511 0,605 0,714 0,774 0,934 1,074 ∆Ai

Hình 3.24: Đường chuẩn của phức PAN-Pb2+ khi có mặt các ion

dưới ngưỡng cản

Vẽ đồ thị đường chuẩn của phức PAN-Pb2+ khi có mặt các ion dưới ngưỡng cản,

sau đó xử lý bằng phần mềm Excel ta thu được phương trình đường chuẩn có dạng:

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn

A = 3,396.104.C + 0,0844

3.3.4. Xây dựng phƣơng trình đƣờng chuẩn của phức PAN-Cd2+-SCN-

Khi xây dựng đường chuẩn chúng tôi chuẩn bị một dãy dung dịch có nồng độ CPAN = 6,0.10-5 M, nồng độ Cd2+ thay đổi từ 0,05 ÷ 6,0.10-5 M, các điều kiện tối ưu

khác giữ nguyên, chỉnh pH = 6,3 và đo mật độ quang của các dung dịch ở điều kiện

tối ưu với dung dịch so sánh cố định có thành phần như dung dịch nghiên cứu nhưng không có Cd2+. Kết quả cho ở bảng 3.31. Bảng 3.31: Sự phụ thuộc mật độ quang vào nồng độ của phức PAN-Cd2+-SCN-

STT ∆Ai STT ∆Ai CCd CCd

2+.105 0,05

1 0,132 8

2+.105 1,5

1,410

2 0,1 0,180 9 2,0 1,641

3 0,2 0,262 10 3,0 1,842

4 0,3 0,397 11 4,0 2,108

5 0,5 0,655 12 5,0 2,348

6 0,7 0,855 13 6,0 2,608

Abs

2+.105

CCd

7 1,0 1,200

Hình 3.25: Đường chuẩn của phức PAN-Cd2+-SCN-

Vẽ đồ thị sự phụ thuộc mật độ quang vào nồng độ Cadimi, sau đó xử lý bằng

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn

phần mềm Excel ta thu được 2 đường chuẩn.

Đường chuẩn 1 là đường chuẩn khi Cadimi ở khoảng nồng độ thấp (0,05 ÷

1,0 M) có phương trình là:

A = 1,1402.105.C + 0,0616

Đường chuẩn 2 là đường chuẩn khi Cadimi ở khoảng nồng độ cao (1,0 ÷ 6,0

M) có phương trình là:

A = 2,701.104.C + 1,0114

3.3.5. Khảo sát ảnh hƣởng của một số ion kim loại đến sự tạo phức PAN-

Cd2+-SCN-

Trong thực tế phân tích Cd2+ trong các mẫu rau xanh luôn có mặt các ion

lạ gây ảnh hưởng đến quá trình phân tích. Để đánh giá hàm lượng những ion

gây cản có thể coi nồng độ ion được coi là gây cản nếu sai số khi đo mật độ

quang vượt quá 5%.

Trong quá trình nghiên cứu chúng tôi khảo sát một số ion ảnh hưởng đến quá

trình tạo phức PAN-Cd2+-SCN- như: Pb2+, Cu2+, Zn2+, Fe3+, Ni2+, Cr3+ để thuận lợi

cho quá trình phân tích mẫu thực tế.

Quá trình nghiên cứu chúng tôi tiến hành đo mật độ quang của phức PAN- Cd2+-SCN- có chứa các ion cản với nồng độ tăng dần, sau đó tìm giới hạn ảnh

hưởng của các ion đó. Kết quả thu được ở bảng 3.32, 3.33, 3.34, 3.35. 3.3.5.1. Ảnh hưởng của ion Pb2+

Chuẩn bị các dung dịch trong bình định mức 10 ml có nồng độ các chất như 2+ = 2.10-5 M; CPAN = 5.10-5 M; CSCN- = 0,1 M; cố định lực ion ( = 0,1) sau: CCd bằng dung dịch KNO3 và thêm ion Pb2+ với nồng độ tăng dần, chiết phức bằng 5 ml dung dịch rượu isoamylic. Đo mật độ quang của các dịch chiết ở điều kiện tối ưu của sự tạo phức PAN-Cd2+-SCN-. Kết quả thu được như sau:

Bảng 3.32: Ảnh hƣởng của ion Pb2+ đến mật độ quang của phức PAN-Cd2+-SCN-

2+ = 2.10-5 M; CPAN = 5.10-5 M; CSCN- = 0,1 M; CKNO3 = 0,1 M

2+ = 105

CCd

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn

∆Ai Sai số % CPb

1,628 0,00 0,00

1,636 1,00 0,50

1,643 5,00 0,90

1,670 7,00 2,60

1,706 9,00 4,80

1,718 10,00 5,50

1,722 12,00 5,80

1,734 15,00 6,50

2+ = 4,5

2+ / CCd

Ta thấy Pb2+ có ảnh hưởng lớn đến sự tăng mật độ quang của phức. Theo

bảng trên ta thấy nồng độ không cản của Pb2+ là: CPb 3.3.5.2. Ảnh hưởng của ion Cu2+

Chuẩn bị các dung dịch trong bình định mức 10 ml có nồng độ các chất như 2+ = 2.10-5 M; CPAN = 5.10-5 M; CSCN- = 0,1 M; cố định lực ion ( = 0,1) sau: CCd bằng dung dịch KNO3 và thêm ion Cu2+ với nồng độ tăng dần, chiết phức bằng 5 ml

dung dịch rượu isoamylic. Đo mật độ quang của các dịch chiết ở điều kiện tối ưu của sự tạo phức PAN-Cd2+-SCN-. Kết quả thu được như sau:

2+ = 2.10-5 M; CPAN = 5.10-5 M; CSCN- = 0,1 M

Bảng 3.33: Ảnh hƣởng của ion Cu2+ đến mật độ quang của phức PAN-Cd2+-SCN-

∆Ai Sai số % CCu

1,625 CCd 2+ = 105 0,00 0,00

1,629 0,50 0,25

1,632 1,00 0,43

1,634 2,00 0,55

1,637 5,00 0,74

1,674 10,00 3,02

1,698 15,00 4,50

1,702 20,00 4,74

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn

1,711 21,00 5,30

2+ = 10,0

2+ / CCd

Ta thấy Cu2+ có ảnh hưởng lớn đến sự tăng mật độ quang của phức. Theo

bảng trên ta thấy nồng độ không cản của Pb2+ là: CCu 3.3.5.3. Ảnh hưởng của ion Zn2+

2+ = 2.10-5 M; CPAN = 5.10-5 M; CSCN- = 0,1 M

Tiến hành các thí nghiệm tương tự với Pb2+ kết quả thu được như sau: Bảng 3.34: Ảnh hƣởng của ion Zn2+ đến mật độ quang của phức PAN-Cd2+-SCN-

∆Ai Sai số % CZn

1,626 0,00 CCd 2+ = 105 0,00

1,625 -0,062 1,00

1,631 0,31 5,00

1,634 0,49 10,00

1,664 2,34 20,00

1,688 3,81 30,00

1,704 4,80 40,00

1,707 4,98 45,00

1,709 5,10 46,00

1,715 5,47 50,00

2+ = 22,5.

2+ / CCd

Ta thấy Zn2+ có ảnh hưởng đến sự tăng mật độ quang của phức. Theo bảng

trên ta thấy nồng độ không cản của Zn2+ là CZn 3.3.5.4. Ảnh hưởng của ion Fe3+

2+ = 2.10-5 M; CPAN = 5.10-5 M; CSCN- = 0,1 M

Tiến hành các thí nghiệm tương tự với Pb2+ kết quả thu được như sau: Bảng 3.35: Ảnh hƣởng của ion Fe3+ đến mật độ quang của phức PAN-Cd2+-SCN-

∆Ai Sai số % CCd 3+ = 105 CFe

1,626 0,00 0,00

1,625 -0,06 1,00

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn

1,623 -0,18 5,00

1,620 10,00 -0,37

1,614 50,00 -0,74

1,600 100,00 -1,60

1,580 150,00 -2,83

1,551 200,00 -4,61

1,527 210,00 -6,10

2+ = 100,0.

Ta thấy Fe3+ có ảnh hưởng không lớn đến mật độ quang của phức. Theo bảng

3+ / CCd

trên ta thấy nồng độ không cản của Fe3+ là CFe

Kết quả khảo sát các ion Ni2+, Cr3+ cho ảnh hưởng không đáng kể đến sự tạo

phức giữa PAN-Cd2+-SCN-.

3.3.6. Xây dựng đƣờng chuẩn khi có mặt các ion dƣới ngƣỡng gây cản của phức PAN-Cd2+-SCN-

Để xây dựng đường chuẩn chúng tôi chuẩn bị một dãy dung dịch có nồng độ CPAN = 5,0.10-5 M, nồng độ Cd2+ thay đổi từ 0,05 ÷ 4,0.10-5 M, nhưng có thêm các

ion dưới ngưỡng gây cản, các điều kiện tối ưu khác giữ nguyên, chỉnh pH = 6,3 và đo

mật độ quang của các dung dịch ở điều kiện tối ưu với dung dịch so sánh cố định có thành phần như dung dịch nghiên cứu nhưng không có Cd2+. Kết quả cho ở bảng sau: Bảng 3.36: Kết quả xây dựng đƣờng chuẩn của phức PAN-Cd2+-SCN-

khi có các ion dƣới ngƣỡng gây cản

STT

2+.105

STT

2+.105

∆Ai ∆Ai CCd CCd

1 0,05 0,139 7 2,0 1,703

2 0,1 0,190 8 2,5 1,784

3 0,3 0,419 9 3,0 1,944

4 0,5 0,691 10 3,5 2,090

5 1,0 1,226 11 4,0 2,225

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn

6 1,5 1,488

Abs

2+.105

CCd

Hình 3.26: Đường chuẩn của phức PAN-Cd2+-SCN-

khi có các ion dưới ngưỡng gây cản

Vẽ đồ thị sự phụ thuộc mật độ quang vào nồng độ Cadimi khi có các ion

dưới ngưỡng cản, sau đó xử lý bằng phần mềm Excel ta thu được 2 đường chuẩn.

Ở khoảng nồng độ của Cadimi từ 0,05 đến 1,0.10-5 M ta được phương trình

đường chuẩn là:

A = 1,1963.105.C + 0,077

Ở khoảng nồng độ của Cadimi từ 1,5 đến 4,0.10-5 M ta được phương trình

đường chuẩn là:

A = 3,087.104.C + 1,0139

Trong các phần nghiên cứu tiếp theo chúng tôi sẽ áp dụng từng đường chuẩn

vào các trường hợp cụ thể.

3.4. XÁC ĐỊNH HÀM LƢỢNG CÁC KIM LOẠI Cd, Pb TRONG CÁC MẪU GIẢ VÀ

MẪU THỰC TẾ

3.4.1. Xác định hàm lƣợng chì trong mẫu giả bằng phƣơng pháp đƣờng chuẩn

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn

Chuẩn bị 2 dãy thí nghiệm mỗi dãy pha 3 dung dịch có thành phần giống nhau. Dãy 1: Hút 0,6 ml dung dịch Pb2+ (có nồng độ C0 biết trước), cho thêm các ion dưới ngưỡng gây cản. Sau đó thêm 0,6 ml dung dịch PAN.10-3 M, 1 ml dung dịch

KNO3 1M, điều chỉnh pH tới 7,0 định mức trong bình 10 ml. Chiết bằng 5 ml dung

dịch chloroform sau đó tiến hành đo mật độ quang dịch chiết ở điều kiện tối ưu.

Dãy 2: Hút 0,15 ml dung dịch Pb2+ (có nồng độ C0 biết trước), cho thêm các ion dưới ngưỡng gây cản. Sau đó thêm 0,6 ml dung dịch PAN.10-3 M, 1 ml dung

dịch KNO3 1M, điều chỉnh pH tới 7,0 định mức trong bình 10 ml. Chiết bằng 5 ml

dung dịch chloroform sau đó tiến hành đo mật độ quang dịch chiết ở điều kiện tối

ưu. Kết quả cho ở bảng 3.37.

Bảng 3.37: Xác định Chì trong mẫu giả bằng đƣờng chuẩn

Dãy 1 Dãy 2

Lần TN Ā Lần TN A A Ā

0,287 1 1 0,606

0,285 2 0,287 2 0,607 0,608

0,289 3 3 0,611

Dựa vào đường chuẩn đã xây dựng ở trên tính hàm lượng Pb2+ theo phương

trình chúng tôi thu được kết quả như sau:

2+ = 0,5966.10-5 M với C0 = 0,600.10-5 M.

Áp dụng đường chuẩn A = 3,396.104.C + 0,0844 với Ā1 = 0,287

2+ = 1,542.10-5 M với C0 = 1,500.10-5 M.

thì CPb Sai số q1 = (0,5966 - 0,600).10-5 M / 0,600.10-5 M * 100 = -0,57% Áp dụng đường chuẩn A = 3,396.104.C + 0,0844 với Ā2 = 0,608

thì CPb Sai số q2 = (1,542 - 1,500).10-5 M / 1,500.10-5 M * 100 = 2,8%

3.4.2. Xác định hàm lƣợng Cadimi trong mẫu giả bằng phƣơng pháp đƣờng chuẩn

Chuẩn bị 2 dãy thí nghiệm mỗi dãy pha 3 dung dịch có thành phần giống nhau.

Dãy 1: Hút 0,05 ml dung dịch Cd2+ (có nồng độ C0 biết trước), cho thêm các

ion dưới ngưỡng gây cản. Sau đó thêm 0,5 ml dung dịch PAN.10-3 M, 1 ml dung

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn

dịch KNO3 1M, 1 ml dung dịch KSCN 1 M, điều chỉnh pH tới 6,3, định mức trong

bình 10 ml. Chiết bằng 5 ml dung dịch rượu isoamylic sau đó tiến hành đo mật độ

quang dịch chiết ở điều kiện tối ưu.

Dãy 2: Hút 0,25 ml dung dịch Cd2+ (có nồng độ C0 biết trước), cho thêm các

ion dưới ngưỡng gây cản. Sau đó thêm 0,5 ml dung dịch PAN.10-3 M, 1 ml dung

dịch KNO3 1M, 1 ml dung dịch KSCN 1 M, điều chỉnh pH tới 6,3 định mức trong

bình 10 ml. Chiết bằng 5 ml dung dịch rượu isoamylic sau đó tiến hành đo mật độ

quang dịch chiết ở điều kiện tối ưu. Kết quả cho ở bảng 3.38:

Bảng 3.38: Xác định Cadimi trong mẫu giả bằng đƣờng chuẩn

Dãy 1 Dãy 2

Lần TN A Ā Lần TN A Ā

0,663 1 1,760 1

0,664 2 1,761 2 0,665 1,762

0,668 3 1,765 3

Dựa vào 2 đường chuẩn đã xây dựng ở trên tính hàm lượng Cd2+ theo

phương trình chúng tôi thu được kết quả như sau:

2+ = 0,494.10-5 M với C0 = 0,500.10-5 M.

Áp dụng đường chuẩn 1: A = 1,1963.105.C + 0,0744 với Ā1 = 0,665

2+ = 2,523.10-5 M với C0 = 2,500.10-5 M.

thì CCd Sai số q1 = (0,494 - 0,500).10-5 M / 0,500.10-5 M * 100 = -1,26% Áp dụng đường chuẩn 2: A = 2,681.104.C + 1,0857 với Ā2 = 1,762

thì CCd Sai số q2 = (2,523 - 2,500).10-5 M / 2,500.10-5 M * 100 = 0,92%.

3.4.3. Xác định hàm lƣợng chì và Cadimi trong các mẫu thật

3.4.3.1. Đối tượng lấy mẫu

Các mẫu rau: Bắp cải, rau muống nước, rau muống cạn, xúp lơ, cải thìa được

lấy ở 3 địa điểm: Tổ Quang Vinh II phường Quang Vinh TPTN, Tổ 12 phường

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn

Quan Triều TPTN, xóm Bến Đò xã Linh Sơn huyện Đồng Hỷ.

Mỗi mẫu đều được lấy trong một điểm nhỏ rồi gộp thành mẫu chung. Sau đó,

đựng mẫu trong túi nilon sạch và đưa về phòng thí nghiệm. Rửa sạch đất cát bám

trên rau, tráng lại bằng nước cất một vài lần. Để ráo nước, cân trọng lượng tươi rồi sấy ở nhiệt độ 70oC cho đến khô. Chuyển mẫu rau khô vào bình hút ẩm cho nguội,

đem cân lại để xác định trọng lượng khô. Sau khi cân, mẫu được đựng trong lọ kín

để tránh hút ẩm.

Tất cả các hộp đựng mẫu đều được dán nhãn ghi rõ tên mẫu, thời gian địa

điểm lấy mẫu.

Bảng 3.39: Địa điểm, thời gian, ký hiệu, khối lƣợng

trƣớc và sau khi sấy của một số loại rau

Stt

Địa chỉ lấy mẫu

Tên rau

Thời gian lấy mẫu

Ký hiệu

% khô

Khối lƣợng trƣớc khi sấy (g)

Khối lƣợng sau khi sấy (g)

Tổ Quang Vinh II,

phường Quang Vinh,

15/02/2009 M1

1000

45,45

4,545

tp TN

Rau

muống

Tổ 12, phường Quan

15/02/2009 M2

1000

46,39

4,639

cạn

Triều, tp TN

Xóm Bến Đò, xã Linh

15/02/2009 M3

1000

46,10

4,610

Sơn, huyện Đồng Hỷ

Tổ Quang Vinh II,

phường Quang Vinh,

21/02/2009 M4

1000

44,30

4,430

tp TN

Rau

muống

Tổ 12, phường Quan

21/02/2009 M5

1000

44,19

4,419

nước

Triều, tp TN

Xóm Bến Đò, xã Linh

21/02/2009 M6

1000

44,38

4,438

Sơn, huyện Đồng Hỷ

Tổ Quang Vinh II,

phường Quang Vinh,

23/03/2009 M7

1000

37,28

3,728

3 Bắp cải

tp TN

Tổ 12, phường Quan 23/03/2009 M8

1000

37,43

3,743

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn

Stt

Địa chỉ lấy mẫu

Tên rau

Thời gian lấy mẫu

Ký hiệu

% khô

Khối lƣợng trƣớc khi sấy (g)

Khối lƣợng sau khi sấy (g)

Triều, tp TN

Xóm Bến Đò, xã Linh

23/03/2009 M9

1000

37,51

3,751

Sơn, huyện Đồng Hỷ

Tổ Quang Vinh II,

phường Quang Vinh,

08/05/2009 M10

1000

32,24

3,224

tp TN

4 Cải thìa

Tổ 12, phường Quan

08/05/2009 M11

1000

32,43

3,243

Triều, tp TN

Xóm Bến Đò, xã Linh

08/05/2009 M12

1000

32,50

3,250

Sơn, huyện Đồng Hỷ

Tổ Quang Vinh II,

phường Quang Vinh,

10/02/2009 M13

1000

47,32

4,732

tp TN

5 Xúp lơ

Tổ 12, phường Quan

10/02/2009 M14

1000

47,45

4,745

Triều, tp TN

Xóm Bến Đò, xã Linh

10/02/2009 M15

1000

47,53

4,753

Sơn, huyện Đồng Hỷ

3.4.3.2. Xử lý mẫu

Lấy 5,00g mẫu khô đã nghiền mịn và trộn đều vào bình Kendan, thêm 60ml

HNO3 65%, 5ml H2O2 30%, cắm phễu nhỏ vào bình Kendan, lắc đều và đun sôi nhẹ

cho mẫu phân hủy, đến khi được dung dịch trong không màu (6 - 8 giờ tùy loại

mẫu). Chuyển mẫu sang cốc 250ml, làm bay hơi hết axít đến còn lại muối ẩm, để

nguội định mức bằng dung dịch HNO3 2% thành 10ml (dùng trong phương pháp

phổ hấp thụ nguyên tử F-AAS).

Tiến hành tương tự với 10,00g mẫu khô + 120ml HNO3 65% + 10ml H2O2

30% sau đó định mức bằng dung dịch HCl 2% thành 10ml. Che các ion cản bằng

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn

KCN và Na3PO4 (dùng trong phân tích trắc quang).

3.4.3.3. Đo xác định nồng độ các ion nghiên cứu trong mẫu thật

a. Xác định chì

Chuẩn bị dãy thí nghiệm gồm 3 dung dịch. Hút 2,5ml dung dịch mẫu, thêm 0,5ml dung dịch PAN 10-3M, 1ml dung dịch

KNO3 1M. Chỉnh dung dịch tới pH = 7,00, định mức vào bình 10ml, chiết bằng 5ml

dung môi Clorofom. Sau đó đo mật độ quang của các dịch chiết với dung dịch so

sánh là dung dịch thuốc thử không có ion kim loại. Ta thu được:

Dựa vào đường chuẩn đã xây dựng ở trên tính hàm lượng Pb2+ theo phương

trình: A = 3,396.104.C + 0,0844

Hàm lượng kim loại trong mẫu phân tích được tính theo công thức:

Trong đó: X1 (mg/l) là hàm lượng kim loại cần phân tích trong V1 ml mẫu

nghiên cứu (V1 = 10ml).

C0 (mol/l) là nồng độ chất phân tích trong Vo ml mẫu (Vo = 2,5ml).

Trong đó Cx (mol/l) là nồng độ chất phân tích trong Vx (ml) mẫu đem đo mật

độ quang, xác định được theo đường chuẩn (Vx = 10 ml).

M: Khối lượng mol của kim loại

m: Khối lượng mẫu phân tích để xử lý và định mức thành V1 ml (m = 10g)

X = X1.% khô

X: Hàm lượng kim loại trong 1000g mẫu tươi.

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn

Kết quả thu được chỉ ra ở bảng 3.40.

Bảng 3.40: Kết quả xác định hàm lƣợng chì trong các mẫu rau xanh

bằng phƣơng pháp đo quang

STT STT thí X (mg/kg) TCVN 46/2007 CX.105 ∆Ai ∆Ā mẫu nghiệm (mol/l) mẫu tƣơi ML (mg/kg)

1 0,101

2 0,102 0,102 0,0518 0,0195 M1

3 0,103

1 0,112

2 0,115 0,114 0,0872 0,0335 M2

3 0,115

1 0,101

2 0,102 0,102 0,0518 0,0193 M3

3 0,104 0,1 1 0,102

2 0,103 0,103 0,0553 0,0203 M4

3 0,104

1 0,116

2 0,118 0,118 0,0990 0,0362 M5

3 0,119

1 0,103

2 0,103 0,104 0,0577 0,0212 M6

3 0,106

1 0,105

2 0,106 0,106 0,0636 0,0203 M7

3 0,107 0,3

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn

1 0,170 0,171 0,2550 0,0804 M8 2 0,170

STT STT thí X (mg/kg) TCVN 46/2007 CX.105 ∆Ai ∆Ā mẫu nghiệm (mol/l) mẫu tƣơi ML (mg/kg)

3 0,173

1 0,104

2 0,107 0,106 0,0636 0,0198 M9

3 0,107

1 0,153

2 0,154 0,154 0,2049 0,0550 M10

3 0,154

1 0,186

2 0,187 0,187 0,3021 0,0815 0,3 M11

3 0,188

1 0,137

2 0,137 0,138 0,1578 0,0424 M12

3 0,139

1 0,101

2 0,102 0,102 0,0518 0,0197 M13

3 0,103

1 0,103

2 0,103 0,103 0,0548 0,0215 0,1 M14

3 0,104

1 0,100

2 0,103 0,102 0,0518 0,0198 M15

3 0,104

Kết quả bảng 3.40 cho thấy hàm lượng chì trong các mẫu rau được xác định

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn

đều nằm dưới giới hạn cho phép đối với hàm lượng các kim loại nặng trong rau

xanh được quy định tại tiêu chuẩn VN46/2007 hàm lượng chì trong các mẫu rau

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn

nằm trong khoảng từ: 0,0193mg/kg đến 0,0815mg/kg.

b. Xác định Cadimi

Chuẩn bị dãy thí nghiệm gồm 3 dung dịch. Hút 2,5ml dung dịch mẫu, thêm 0,5ml dung dịch PAN 10-3M, 1ml dung dịch

KSCN 1M, 1ml dung dịch KNO3 1M. Chỉnh dung dịch tới pH 6,3, định mức vào

bình 10ml, chiết bằng 5ml dung môi rượu isoamylic. Sau đó đo mật độ quang của

các dịch chiết với dung dịch so sánh là dung dịch thuốc thử không có ion kim loại.

Ta thu được:

Dựa vào đường chuẩn đã xây dựng ở trên tính hàm lượng Cd2+ theo phương

trình: A = 1,1963.105.C + 0,0744

Kết quả thu được chỉ ra ở bảng 3.41.

Bảng 3.41: Kết quả xác định hàm lƣợng cadimi trong các mẫu rau xanh

bằng phƣơng pháp đo quang

STT STT thí X(mg/kg) TCVN 46/2007 ∆Ai ∆Ā mẫu nghiệm CX.105 (mol/l) mẫu tƣơi ML (mg/kg)

1 0,002

M1 2 0,002 0,002 < LOD

3 0,002

1 0,156

M2 2 0,156 0,157 0,0690 0,0143

3 0,158

1 0,003 0,1 M3 2 0,003 0,003 < LOD

3 0,003

1 0,137

M4 2 0,137 0,138 0,0532 0,0106

3 0,139

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn

1 0,162 M5 0,163 0,0741 0,0147 2 0,164

STT STT thí X(mg/kg) TCVN 46/2007 ∆Ai ∆Ā mẫu nghiệm CX.105 (mol/l) mẫu tƣơi ML (mg/kg)

3 0,165

1 0,136

M6 2 0,138 0,138 0,0532 0,0106

3 0,137

1 0,003

M7 2 0,003 0,003 < LOD

3 0,003

1 0,145

M8 2 0,146 0,146 0,0596 0,0100 0,05

3 0,147

1 0,005

M9 2 0,005 0,005 < LOD

3 0,005

1 0,161

M10 2 0,161 0,162 0,0732 0,0106

3 0,164

1 0,273

M11 2 0,276 0,275 0,1677 0,0244 0,2

3 0,276

1 0,162

M12 2 0,165 0,164 0,0749 0,0109

3 0,165

1 0,002

M13 2 0,002 0,002 < LOD

3 0,002

1 0,153 0,1

M14 2 0,155 0,155 0,0674 0,0143

3 0,156

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn

M15 1 0,003 0,003 < LOD

STT STT thí X(mg/kg) TCVN 46/2007 ∆Ai ∆Ā mẫu nghiệm CX.105 (mol/l) mẫu tƣơi ML (mg/kg)

2 0,003

3 0,003

Kết quả bảng 3.41 cho thấy hàm lượng cadimi trong các mẫu rau được xác

định đều nằm dưới giới hạn cho phép đối với hàm lượng các kim loại nặng trong

rau xanh được quy định tại TCVN46/2007. Hàm lượng cadimi trong các mẫu rau là

tương đối nhỏ. Các mẫu M1, M3, M7, M9, M13, M15 nằm dưới mức đường chuẩn đo

được. Các mẫu còn lại hàm lượng cadimi nằm trong khoảng từ 0,0100 đến

0,0244mg/kg tươi.

Để kiểm tra phương pháp chiết - trắc quang chúng tôi sử dụng thêm phương

pháp phổ hấp thụ nguyên tử F - AAS để xác định hàm lượng cadimi và chì trong

các mẫu rau xanh.

3.5. XÁC ĐỊNH HÀM LƢỢNG Pb VÀ Cd BẰNG PHƢƠNG PHÁP PHỔ HẤP THỤ

NGUYÊN TỬ

3.5.1. Các điều kiện đo phổ F-AAS

Bảng 3.42: Các điều kiện đo phổ F-AAS của Pb và Cd

Thông số Điều kiện đo Pb Cd

Nguồn sáng HCL HCL

Vạch đo (nm) 217 228,8

Độ rộng khe đo (mm) 0,5 0,5

Cường độ đèn catot (mA) 10 (70% IMAX) 8 (65% IMAX)

Kỹ thuật đo F-AAS F-AAS

Chiều cao đèn Burner (mm) 7,0 7,0

Tốc độ dẫn mẫu (ml/phút) 5,0 5,0

Không khí nén (l/phút) 4,5 4,7

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn

Khí axêtilen (l/phút) 1,2 1,2

Số lần lặp lại của phép đo

Nhiệt độ nguyên tử hóa mẫu 3,0 19000C 3,0 17000C

HCl 1,0 1,0 Thành phần nền (%) 1,0 1,0 NH4Ac

Khoảng tuyến tính (ppm) 0,1 ÷ 8,0 0,25 ÷ 4,0

3.5.2. Xây dựng đƣờng chuẩn, xác định giới hạn phát hiện và giới hạn định lƣợng

3.5.2.1. Đường chuẩn của Cd

Bảng 3.43: Xác định đƣờng chuẩn của Cd

Abs - Cd

Lần 1 Lần 2 Lần 3 Trung bình

Nồng độ (ppm)

0,028 0,025 0,026 0,026 0,25

0,051 0,050 0,050 0,050 0,50

0,101 0,104 0,102 0,102 1,00

0,202 0,203 0,201 0,202 2,00

0,310 0,311 0,310 0,310 3,00

Từ bảng 3.43 sử dụng phần mềm MicrocalTM Origin® 6.0 để xác định đường

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn

chuẩn của cadimi chúng tôi thu được kết quả như hình 3.27.

Sai số

Giá trị

-0.00119 0.10295

0.00199 0.00117

0.00268

<0.0001

Phương trình đường chuẩn: Y = A + B * X Thông số ------------------------------------------------------------ A B ------------------------------------------------------------ R ------------------------------------------------------------ 0.99981 ------------------------------------------------------------

CCd

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn

Hình 3.27: Đồ thị đường chuẩn của Cd

Tra bảng ta được t (0,95; 5) = 2,015. Tính toán theo phần mềm MicrocalTM Origin® 6.0 ta được:

∆A = t (0,95; 5) * SA = 2,015 * 0,00199 = 0,004

∆B = t (0,95; 5) * SB = 2,015 * 0,00117 = 0,0024

Ta có phương trình hồi quy đầy đủ của đường chuẩn có dạng Y = A + B * X.

Ai = (-0,00119 ± 0,004) + (0,10295 ± 0,0024) CCd

Trong đó Ai là cường độ hấp thụ đo được khi đo phổ.

CCd là nồng độ của Cd trong mẫu.

Giới hạn phát hiện Cd bằng phép đo F-AAS theo đường chuẩn.

Giới hạn định lượng Cd bằng phép đo F-AAS theo đường chuẩn.

Hàm lượng chất phân tích được tính theo công thức:

Trong đó: X là hàm lượng Cd trong thể tích mẫu cần đo (mg)

CX là nồng độ chất phân tích trong mẫu tìm được theo đường chuẩn.

V là thể tích dung dịch mẫu (10 ml)

m là lượng mẫu phân tích để xử lý và định mức thành V(ml) (m = 5g)

X’ = X.%khô

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn

X’ là hàm lượng kim loại trong 1000g mẫu tươi

Bảng 3.44: Kết quả đo mẫu Cd theo phổ AAS

Nồng độ tìm Hàm lƣợng chì Hàm lƣợng chì Sai số tƣơng

theo đƣờng (qui ra mẫu tƣơi - (qui ra mẫu tƣơi - đối q% của STT Mẫu mg/kg) theo PP mg/kg) theo PP 2 phƣơng chuẩn

phổ AAS chiết - trắc quang pháp (mg/l)

1 M1 < LOD

0,0152 0,0143 5,92 2 M2 0,1641

3 M3 < LOD

0,0110 0,0106 3,64 4 M4 0,1243

0,0167 0,0147 11,98 5 M5 0,1893

0,0112 0,0106 5,36 6 M6 0,1262

7 M7 < LOD

0,0105 0,0100 4,76 8 M8 0,1408

9 M9 < LOD

0,0115 0,0106 7,83 10 M10 0,1786

0,0279 0,0244 12,54 11 M11 0,4301

0,0120 0,0109 9,17 12 M12 0,1845

13 M13 < LOD

14 M14 0,1650 0,0157 0,0143 8,92

15 M15 < LOD

Kết quả xác định hàm lượng Cd2+ trong 15 mẫu rau xanh ở một số khu vực ở

thành phố Thái Nguyên bằng 2 phương pháp: chiết - trắc quang, phổ F-AAS là

tương đối nhỏ. Đặc biệt mẫu M1, M3, M7, M9, M13, M15 nằm dưới giới hạn phát

hiện của đường chuẩn. Sai số giữa hai phương pháp nằm trong khoảng từ 3,64%

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn

đến 12,54%.

3.5.2.2. Đường chuẩn của Pb

Bảng 3.45: Xác định đƣờng chuẩn của Pb

Lần 1 Lần 2 Lần 3 Trung bình

Abs - Cd Nồng độ (ppm)

0,5 0,0048 0,0052 0,0051 0,0050

1,0 0,0103 0,0104 0,0100 0,0102

2,0 0,0240 0,0220 0,0200 0,0220

3,0 0,0360 0,0330 0,0330 0,0340

5,0 0,0560 0,0560 0,0580 0,0570

Từ bảng 3.45 sử dụng phần mềm MicrocalTM Origin® 6.0 để xác định đường

Sai số

Giá trị

-0.0011 0.01163

0,00023 0,00008

0,0003

Phương trình đường chuẩn Y = A + B * X Thông số ------------------------------------------------------------ A B ------------------------------------------------------------ R ------------------------------------------------------------ 0.99992 5 <0.0001 ------------------------------------------------------------

CPb

chuẩn của chì chúng tôi thu được kết quả như hình 3.28.

Hình 3.28: Đồ thị đường chuẩn của Pb

Tra bảng ta được t (0,95; 5) = 2,015. Tính toán theo phần mềm MicrocalTM Origin® 6.0 ta được:

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn

∆A = t (0,95; 5) * SA = 2,015 * 0,0002 = 0,0004

∆B = t (0,95; 5) * SB = 2,015 * 0,0008 = 0,00016

Ta có phương trình hồi quy đầy đủ của đường chuẩn có dạng Y = A + B * X.

Ai = (-0,0011 ± 0,0004) + (0,01163 ± 0,00016) CPb

Trong đó Ai là cường độ hấp thụ đo được khi đo phổ.

CPb là nồng độ của Pb trong mẫu.

Giới hạn phát hiện Pb bằng phép đo F-AAS theo đường chuẩn.

Giới hạn định lượng Pb bằng phép đo F-AAS theo đường chuẩn.

Bảng 3.46: Kết quả đo mẫu Pb

STT Mẫu

Sai số tƣơng đối q% của 2 phƣơng pháp

Nồng độ tìm theo đƣờng chuẩn (mg/l)

Hàm lƣợng chì (qui ra mẫu tƣơi - mg/kg) theo PP phổ AAS

Hàm lƣợng chì (qui ra mẫu tƣơi - mg/kg) theo PP chiết - trắc quang

0,2273

0,0195

5,80

0,0207

0,4000

0,0335

9,7

0,0371

0,2182

0,0193

3,89

0,0201

0,2455

0,0203

6,88

0,0218

0,4545

0,0362

9,95

0,0402

0,2545

0,0212

6,19

0,0226

0,2910

0,0203

6,45

0,0217

1,2091

0,0804

11,16

0,0905

0,2727

0,0198

6,16

0,0211

10 M10

0,9364

0,0550

8,94

0,0604

11 M11

1,4091

0,0815

10,83

0,0914

12 M12

0,7091

0,0424

8,03

0,0461

13 M13

0,2182

0,0197

4,83

0,0207

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn

0,0233

14 M14

0,2455

0,0215

7,73

0,0208

15 M15

0,2182

0,0198

4,81

Kết quả xác định hàm lượng Pb2+ trong 15 mẫu rau xanh ở một số khu vực

trong thành phố Thái Nguyên bằng 2 phương pháp chiết - trắc quang và phương

pháp phổ hấp thụ nguyên tử F - AAS có sai số tương đối nằm trong khoảng từ

3,89% đến 11,16%.

3.6. KẾT LUẬN

1. Điều kiện tối ưu tạo phức, điều kiện chiết phức: Pb2+ - PAN và Cd2+ -

PAN - SCN-

Các điều kiện tạo phức Pb2+ - PAN Cd2+ - PAN - SCN-

Bước song tối ưu 560(nm) 555(nm)

pH tối ưu

Thành phần phức 7,00 Pb2+: PAN=1:2 6,30 Cd2+:PAN:SCN-=1:1:1

Dung môi chiết phức clorofom Rượu isoamylic

Thể tích dung môi dùng để 5(ml) 5(ml) chiết 10ml dung dịch phức

2. Nghiên cứu các ion cản trở đến sự tạo phức của Pb2+ - PAN và Cd2+ -

PAN - SCN-.

2+ = 12,67;

2+/CPb

2+ = 0,27.;CCu

PAN-Pb2+

2+ = 10,0; CZn

2+ = 4,5; CCu

2+ / CCd

PAN-Cd2+-SCN-

2+ / CCd 2+ = 22,5. 2+ = 100,0. Ni2+, Cr3+ cho ảnh hưởng không đáng kể đến sự

2+ = 2,7; CZn CCd Fe3+, Ni2+, Cr3+ cho ảnh hưởng không đáng kể đến sự tạo phức giữa PAN-Pb2+. Pb2+ là: CPb 3+ / CCd

CFe tạo phức giữa PAN-Cd2+-SCN-.

Phức Nồng độ không cản của một số ion cản

3. Xây dựng đường chuẩn và ứng dụng để xác định Cd2+, Pb2+ trong các mẫu

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn

rau bằng phương pháp chiết-trắc quang.

Phƣơng trình đƣờng chuẩn Nồng độ kim loại Cd Pb

0,05 ÷ 1,0.10-5M A = 1,1963.105.C + 0,077 A = 3,396.104.C + 0,0844 1,5÷4. 10-5M A = 3,087.104.C + 1,0139

4. Xây dựng đường chuẩn và ứng dụng để xác định Cd2+, Pb2+ trong các mẫu

rau bằng phương pháp phổ F-AAS.

Phƣơng trình đƣờng chuẩn

Cd Pb

Ai = (-0,00119 ± 0,004) Ai = (-0,0011 ± 0,0004)

+ (0,10295 ± 0,0024) CCd + (0,01163 ± 0,00016) CPb

5. Bằng phương pháp chiết trắc quang và phương pháp phổ hấp thụ nguyên

tử F-AAS chúng tôi đã xác định được hàm lượng cadimi và chì trong 15 mẫu rau

xanh tại một số địa phương của thành phố Thái Nguyên. Kết quả cho thấy hàm

lượng 2 kim loại trên trong các mẫu rau được xác định đều nằm dưới giới hạn cho

phép đối với hàm lượng các kim loại nặng trong rau xanh được quy định tại Tiêu

chuẩn Việt Nam 46/2007.

6. Kết quả xác định hàm lượng Pb2+, Cd2+ trong 15 mẫu rau xanh ở một số

khu vực trong thành phố Thái Nguyên bằng 2 phương pháp chiết - trắc quang và

phương pháp phổ hấp thụ nguyên tử F - AAS đều nằm dưới giới hạn cho phép đối

với hàm lượng các kim loại nặng trong rau xanh được quy định tại TCVN 46/2007.

Sai số tương đối giữa hai phương pháp nằm trong khoảng từ 3,64% đến 12,54%.

Phương pháp phổ hấp thụ nguyên tử F - AAS là phương pháp hiện đại có độ nhạy, độ chính xác cao. Với hàm lượng Pd2+, Cd2+ trong 15 mẫu rau xanh được xác định ở

trên là rất nhỏ nên sai số như trên có thể chấp nhận được. Vậy phương pháp chiết -

trắc quang phù hợp để xác định hàm lượng một số kim loại nặng trong rau xanh nói

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn

riêng và thực phẩm tươi sống nói chung.

TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tiếng Việt

1. Nguyễn Thạc Các, Từ Vọng Nghi, Đào Hữu Vinh (1980), Cơ sở lý thuyết Hóa

học phân tích, NXB Đại học và Trung học Chuyên nghiệp Hà Nội.

2. Trần Thị Ngọc Diệp (2001), Khóa luận tốt nghiệp, Đại học Khoa học tự nhiên,

Đại học Quốc gia Hà Nội.

3. Nguyễn Tinh Dung, Hồ Viết Quý (1991), Các phương pháp phân tích hóa lý,

Đại học Sư phạm Hà Nội.

4. Nguyễn Tinh Dung (2000), Hóa học phân tích, phần III - Các phương pháp

phân tích định lượng hóa học, NXB Giáo dục.

5. Đào Thị Thu Hà (2006), Nghiên cứu các điều kiện tối ưu, đánh giá một số ion

kim loại nặng: Cu, Pb, Cd trong nước sinh hoạt, nước bề mặt một số sông hồ

khu vực Hà Nội bằng phương pháp phổ hấp thụ nguyên tử, Luận văn thạc sĩ,

Đại học Sư phạm Hà Nội.

6. Trần Tứ Hiếu, Từ Vọng Nghi, Nguyễn Văn Ri, Nguyễn Xuân Trung (1999),

Các phương pháp phân tích công cụ - phần 2, Đại học Khoa học tự nhiên, Đại

học Quốc gia Hà Nội.

7. Bùi Thị Hòa, Nguyễn Văn Hà, Trịnh Văn Lẩu (2003), Xác định hàm lượng

Asen trong một số thuốc đông dược bằng phương pháp F-AAS, Tạp chí kiểm

nghiệm, 1, tr23-27.

8. Trần Việt Hưng (2005), Khảo sát và nghiên cứu phân tích dư lượng một số hóa

chất… Luận án tiến sĩ dược học, Trường Đại học Dược Hà Nội.

9. Phạm Thị Xuân Lan (1979), Khóa luận tốt nghiệp, Đại học Tổng hợp Hà Nội.

10. Nguyễn Thị Hương Lan (2000), Khóa luận tốt nghiệp, Đại học Khoa học tự

nhiên, Đại học Quốc gia Hà Nội.

11. Phạm Luận (1987), Sổ tay pha chế dung dịch - Phần 1, 2, NXB Khoa học và

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn

Kỹ thuật.

12. Phạm Luận (1988/1990), Tuyển tập: Quy trình xác định các nguyên tố kim loại

trong lá cây và thuốc đông Y ở Việt Nam, Đại học Tổng hợp Hà Nội.

13. Phạm Luận (1990/1994), Quy trình phân tích các kim loại nặng độc hại trong

thực phẩm tươi sống, Đại học Tổng hợp Hà Nội.

14. Phạm Luận (1994), Cơ sở lý thuyết của phép đo phổ phát xạ nguyên tử, Đại

học Tổng hợp Hà Nội.

15. Phạm Luận (1996), Kết quả xác định một số kim loại nặng trong máu, huyết

thanh và tóc của công nhân khu Gang thép Thái Nguyên và công nhân nhà

máy in 1996.

16. Phạm Luận (1994), Cơ sở lý thuyết của phép đo phổ hấp thụ phân tử UV-VIS,

Đại học Tổng hợp Hà Nội.

17. Phạm Luận (2003), Phương pháp phân tích phổ hấp thụ nguyên tử, NXB Đại

học Quốc gia Hà Nội.

18. Phạm Luận (1999/2003), Vai trò của muối khoáng và các nguyên tố vi lượng

đối với cuộc sống của con người, Đại học Khoa học tự nhiên, Đại học Quốc

gia Hà Nội.

19. Phạm Luận (2001-2004), Giáo trình cơ sở của các kỹ thuật xử lý mẫu phân

tích - Phần 1, 2, Đại học Khoa học tự nhiên, Đại học Quốc gia Hà Nội.

20. Từ Vọng Nghi (2001), Hóa học phân tích - Cơ sở lý thuyết của các phương

pháp hóa học phân tích, NXB Đại học Quốc gia Hà Nội.

21. Hoàng Nhâm (2003), Hóa học vô cơ - Tập 2, NXB Giáo dục.

22. Nguyễn Ái Nhân (2007), Nghiên cứu sự tạo phức giữa Pb(II) với 1-(2-

pyridilazo)-2-naphthol (PAN) bằng phương pháp chiết - trắc quang, ứng dụng

phân tích định lượng chì. Luận văn Thạc sĩ.

23. Hồ Viết Quý (1998), Các phương pháp phân tích hiện đại và ứng dụng, NXB

Đại học Quốc gia Hà Nội.

24. Hồ Viết Quý (1999), Các phương pháp phân tích quang học trong hóa học,

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn

NXB Đại học Quốc gia Hà Nội.

25. Nguyễn Ngọc Sơn (2004), Khóa luận tốt nghiệp, Đại học Khoa học tự nhiên,

Đại học Quốc gia Hà Nội.

26. Đặng Xuân Thư (2003), Nghiên cứu đánh giá độ nhạy trắc quang và Von ampe

hòa tan xác định lượng vết Bitmut trong môi trường muối trơ, Luận án Tiến sĩ

Hóa học, Đại học Sư phạm Hà Nội.

27. Bùi Thị Thư (2008), Nghiên cứu phân tích xác định hàm lượng một số kim

loại trong nước sinh hoạt và nước thải khu vực Từ Liêm - Hà Nội bằng

phương pháp chiết trắc quang, Luận văn Thạc sĩ.

Tiếng Anh

28. Ballantyne. E. E (1984), Heavy metals in natural waters, Springer-Verlag.

29. Greenwood N. N, Earnshaw (1997), Chemistry of the elements, p. 1201-1226,

2ed, Elservier.

30. John R. Dean (2003), Methods for environmental trace analysis, Northmbria

University, Newcastle, UK.

31. Lyalicovyu (1970), Những phương pháp hóa lý trong phân tích - tập 2, NXB

Khoa học kỹ thuật.

32. Somenath M. (2003), Sample preparation techniques in Analytical Chemistry,

John Wiley interscience, Hoboken, New Jersey.

33. Subramanyyam B, Eshwar M. C, Extractive spectrophotometic determination

of Bismuth (III) with 1-(2-pyridylazo) naphthol, Anal, Chem, 21 (873), pp

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn

873-877.

Luận văn: XÁC ĐỊNH HÀM LƢỢNG CADIMI VÀ CHÌ TRONG RAU XANH Ở THÀNH PHỐ THÁI NGUYÊN BẰNG PHƢƠNG PHÁP CHIẾT - TRẮC QUANG

Chủ đề:

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM

PHAN THANH PHƢƠNG

XÁC ĐỊNH HÀM LƢỢNG CADIMI VÀ CHÌ TRONG RAU XANH Ở THÀNH PHỐ THÁI NGUYÊN BẰNG PHƢƠNG PHÁP CHIẾT - TRẮC QUANG

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC HOÁ HỌC

THÁI NGUYÊN, 2009

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM

PHAN THANH PHƢƠNG

XÁC ĐỊNH HÀM LƢỢNG CADIMI VÀ CHÌ TRONG RAU XANH Ở THÀNH PHỐ THÁI NGUYÊN BẰNG PHƢƠNG PHÁP CHIẾT - TRẮC QUANG

Chuyên ngành: HOÁ PHÂN TÍCH Mã số: 60.44.29

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC HOÁ HỌC

Ngƣời hƣớng dẫn khoa học: TS. NGUYỄN ĐĂNG ĐỨC

THÁI NGUYÊN, 2009

LỜI CẢM ƠN

Học viên

DANH MỤC CÁC BẢNG

DANH MỤC CÁC HÌNH

MỤC LỤC

MỞ ĐẦU ................................................................................................................ 1

CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN .................................................................................... 3

CHƢƠNG 3 : KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ BÀN LUẬN ......................................36 3.1. Nghiên cứu hiệu ứng tạo phức đan ligan PAN-Pb2+ ....................................... 36

MỞ ĐẦU

CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN

1.1. GIỚI THIỆU CHUNG VỀ RAU XANH

Nƣớc

Prôtêin

Gluxit

Cellulose

Lipit

Tro

STT Loại rau

Thành phần khác

%

%

%

%

%

%

1.2. TÍNH CHẤT CỦA Cd VÀ Pb [18, 24, 25]

1.3. VAI TRÒ, CHỨC NĂNG VÀ SỰ NHIỄM ĐỘC Cd, Pb [5, 6, 7]

1.4. CÁC PHƢƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH Cd, Pb

1.5. PHƢƠNG PHÁP XỬ LÝ MẪU PHÂN TÍCH XÁC ĐỊNH Cd VÀ Pb [17, 27, 28]

1.6. TÍNH CHẤT VÀ KHẢ NĂNG TẠO PHỨC CỦA THUỐC THỬ PAN

1.7. CÁC PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU CHIẾT PHỨC

1.8. CÁC PHƢƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH THÀNH PHẦN CỦA PHỨC TRONG

DUNG DỊCH

(1): Phức bền (2): Phức kém bền

(1): Phức bền (2): Phức kém bền

Chƣơng 2

ĐỐI TƢỢNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

2.1. ĐỐI TƢỢNG VÀ MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU

2.2. PHƢƠNG PHÁP ỨNG DỤNG, NỘI DUNG, HÓA CHẤT, DỤNG CỤ THIẾT BỊ

NGHIÊN CỨU

2.3. XỬ LÝ KẾT QUẢ THỰC NGHIỆM

Chƣơng 3

KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ BÀN LUẬN

3.1. NGHIÊN CỨU HIỆU ỨNG TẠO PHỨC ĐƠN LIGAN PAN-Pb2+

2+.105M

2+

2+.105 M

2+.105 M

2+ / CPAN

2+

2+

2+.105M

2+ VPb (ml) 0,20

2+ = 6,40.10-5)

2+

2+

2+.105M

2+ VPb (ml) 0,10

2+ = 6,40.10-5)

2+.105 M

3.2. NGHIÊN CỨU HIỆU ỨNG TẠO PHỨC ĐA LIGAN PAN-Cd(II)-SCN- 3.2.1. Khảo sát phổ hấp thụ electron của phức đa ligan PAN-Cd(II)-SCN-

STT

R (%)

V (ml) dung môi

V (ml) nƣớc sau khi chiết

Ai (phức trong dung môi)