Luận văn Thạc sĩ Khoa học: Nghiên cứu xác định một số kim loại trong nguồn nước sinh hoạt ở khu vực xã Thạch Sơn - Lâm Thao

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN ĐỖ THỊ THANH TÂM

NGHIÊN CỨU XÁC ĐỊNH MỘT SỐ KIM LOẠI

TRONG NGUỒN NƯỚC SINH HOẠT Ở KHU VỰC

XÃ THẠCH SƠN - LÂM THAO - PHÚ THỌ

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC HÀ NỘI - 2011

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN ĐỖ THỊ THANH TÂM

NGHIÊN CỨU XÁC ĐỊNH MỘT SỐ KIM LOẠI

TRONG NGUỒN NƯỚC SINH HOẠT Ở KHU VỰC

XÃ THẠCH SƠN - LÂM THAO - PHÚ THỌ

Chuyên nghành : Hóa phân tích

Mã số : 60 44 29

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:

PGS. TS NGUYỄN VĂN RI

HÀ NỘI - 2011

MỤC LỤC

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

Chương 1 - TỔNG QUAN…………….…………………………………………...3

1.1. Vài nét về xã Thạch Sơn-Lâm Thao-Phú Thọ và tình trạng ô nhiễm ở đây .... 3

1.1.1. Sản xuất nông nghiệp (2011) ..................................................................................... 3

1.1.2. Sản xuất tiểu thủ công nghiệp và vấn đề Môi trường ............................................. 3

1.2. Giới thiệu chung về chì, đồng và kẽm ..................................................................... 5

1.2.1. Tính chất vật lý ........................................................................................................... 5

1.2.2. Tính chất hoá học ....................................................................................................... 6

1.2.3. Một số hợp chất của chì, đồng, kẽm ......................................................................... 9

1.2.4. Tác hại của đồng, chì và kẽm .................................................................................. 11

1.2.5. Ứng dụng của chì, đồng, kẽm ................................................................................. 14

1.2.6. Các nguồn đưa chì, đồng, kẽm vào môi trường tự nhiên và cơ thể con người . 15

1.3. Các phương pháp tách và làm giàu ....................................................................... 15

1.3.1. Phương pháp cộng kết .............................................................................................. 15

1.3.2. Phương pháp chiết lỏng - lỏng ............................................................................... 16

1.3.3. Phương pháp chiết pha rắn ...................................................................................... 16

1.4. Các phương pháp xác định Pb, Cu, Zn ................................................................ 19

1.4.1. Các phương pháp điện hóa ...................................................................................... 19

1.4.2. Các phương pháp quang phổ ................................................................................... 20

1.4.3. Các phương pháp sắc ký .......................................................................................... 25

2.1. Đối tượng và mục tiêu nghiên cứu ......................................................................... 26

2.2. Nội dung nghiên cứu ................................................................................................ 26

2.2.1. Nghiệm lại các điều kiện phân tích, xác định Cu, Pb, Zn bằng phương pháp

F - AAS ................................................................................................................................ 26

2.2.2. Khảo sát các điều kiện làm giàu và tách chiết bằng phương pháp chiết pha rắn

sử dụng chelex 100 ............................................................................................................. 27

2.2.3. Ứng dụng phương pháp để phân tích Cu, Pb, Zn trong mẫu nước, từ đó đánh giá

sự ô nhiễm Cu, Pb, Zn trong nước. ................................................................................... 27

2.3. Phương pháp nghiên cứu ........................................................................................ 27

2.4. Hóa chất và thiết bị, dụng cụ sử dụng ................................................................... 27

2.4.1. Thiết bị, dụng cụ sử dụng ........................................................................................ 27

2.4.2. Hóa chất sử dụng ...................................................................................................... 28

Chương 3 - KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM VÀ THẢO LUẬN…..…………………30

3.1.Tối ưu hóa các điều kiện của phép đo phổ F- AAS xác định các nguyên tố chì,

đồng, kẽm ........................................................................................................................... 30

3.1.1. Khảo sát các điều kiện đo phổ ................................................................................. 30

3.1.2. Khảo sát các điều kiện nguyên tử hóa mẫu ............................................................ 34

3.1.3. Khảo sát các yếu tố ảnh hưởng khác ...................................................................... 37

3.1.4. Phương pháp đường chuẩn đối với kỹ thuật F - AAS .......................................... 47

3.1.5. Tổng kết các điều kiện đo phổ F - AAS của Cu, Pb, Zn ...................................... 55

3.2. Khảo sát các điều kiện làm giàu và tách chiết bằng phương pháp chiết pha

rắn sử dụng chelex 100 .................................................................................................... 56

3.2.1. Khảo sát môi trường tạo phức pH ........................................................................... 57

3.2.2. Khảo sát tốc độ nạp mẫu .......................................................................................... 58

3.2.3. Khảo sát khả năng rửa giải ...................................................................................... 59

3.2.4. Khảo sát ảnh hưởng của tốc độ rửa giải ................................................................. 62

…...............................................................................................................................63

3.2.5. Khảo sát ảnh hưởng của thể tích mẫu thử .............................................................. 63 3.2.6. Khảo sát ảnh hưởng của một số ion đến khả năng hấp thu của Cu2+, Pb2+ và Zn2+

3.2.7. Đánh giá phương pháp tách và làm giàu ................................................................ 68

3.3. Phân tích mẫu thực .................................................................................................. 69

3.3.1. Lấy mẫu và sử lý mẫu .............................................................................................. 69

3.3.2. Phân tích mẫu thực ................................................................................................... 72

KẾT LUẬN.……………………………………………………………………….78

TÀI LIỆU THAM KHẢO….…………………………………………………….80

CÁC CHỮ VIẾT TẮT

Ký hiệu Tên tiếng Anh Tên tiếng Việt

AAS Atomic Absorption Phép đo phổ hấp thụ

Spectrophotometry nguyên tử

AES Atomic Emission Spectrophotometry Phép đo phổ phát xạ

nguyên tử

HPLC High Performane liquide Phương pháp sắc kí lỏng

Chomatography hiệu năng cao

F-AAS Flame Atomic Absorption Phép đo phổ hấp thụ

Spectrophotometry nguyên tử ngọn lửa

Abs Absorption Độ hấp thụ quang

ICP-MS Inductively Coupled Plasma - Mass Phép đo khối phổ plasma

Spectrometry cao tần cảm ứng

SPE Solid Phase Extraction Chiết pha rắn

ICP - AES Inductively Coupled Plasma - Atomic Phép đo phổ phát xạ

Emission Spectrophotometry nguyên tử plasma cao tần

cảm ứng

Hollow Cathod Lamp Đèn catồt rỗng HCL

Limit of detection Giới hạn phát hiện LOD

Limit of quantity Giới hạn định lượng LOQ

Relative standard deviation Độ lệch chuẩn tương đối RSD

Tiểu thủ công nghiệp TTCN

Ammoniumpyrrolydithiocacbamate APDC

Pyridin-azo-naphtol PAN

DANH MỤC HÌNH

Hình 3.1 : Đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của độ hấp thụ quang vào nồng độ Pb ..... 48

Hình 3.2 : Đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của độ hấp thụ quang vào nồng độ Cu .... 49

Hình 3.3 : Đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của độ hấp thụ quang vào nồng độ Zn ..... 49

Hình 3.4: Đồ thị đường chuẩn của Pb ....................................................................... 50

Hình 3.5: Đồ thị đường chuẩn của Cu ...................................................................... 51

Hình 3.6: Đồ thị đường chuẩn của Zn ....................................................................... 52 Hình 3.7: Đồ thị biểu diễn ảnh hưởng của pH đến hiệu suất thu hồi Pb2+, Cu2+ và

Zn2+ ........................................................................................................... 58 Hình 3.8: Đồ thị biểu diễn ảnh hưởng của tốc độ nạp mẫu đến hiệu suất thu hồi Pb2+, Cu2+, Zn2+ ............................................................................................... 59

Hình 3.9: Đồ thị biểu diễn ảnh hưởng nồng độ dung dịch rửa giải (HNO3) đến hiệu suất thu hồi Pb2+, Cu2+, Zn2+ ...................................................................... 60

Hình 3.10: Đồ thị biểu diễn ảnh hưởng thể tích dung môi rửa giải (HNO3) đến hiệu

suất thu hồi Pb2+, Cu2+, Zn2+...................................................................... 61

Hình 3.11: Đồ thị biểu diễn ảnh hưởng tốc độ rửa giải đến hiệu suất thu hồi Pb2+,

Cu2+, Zn2+ ................................................................................................. 62

Hình 3.12: Đồ thị biểu diễn ảnh hưởng của ion Ni2+ đến hiệu suất thu hồi Pb2+,

Cu2+, Zn2+ ................................................................................................. 65

Hình 3.13: Đồ thị biểu diễn ảnh hưởng của ion Mn2+, Fe2+, Cd2+ đến hiệu suất thu

hồi Pb2+, Cu2+, Zn2+ .................................................................................. 66

DANH MỤC BẢNG

Bảng 1.1: Giới hạn cho phép các kim loại nặng trong nước mặt, nước ngầm và nước

thải công nghiệp theo Quy chuẩn Việt Nam ........................................... 14

Bảng 1.2: Danh sách các chất hấp thu phổ thông dùng cho chiết pha rắn ................ 17

Bảng 3.1: Ảnh hưởng của vạch đo đến tín hiệu phổ F- AAS của Pb ...................... 30

Bảng 3.2: Ảnh hưởng của vạch đo đến tín hiệu phổ F- AAS của Cu ....................... 31

Bảng 3.3: Ảnh hưởng của vạch đo đến tín hiệu phổ F- AAS của Zn ....................... 31

Bảng 3.4: Ảnh hưởng của khe đo đến tín hiệu phổ F- AAS của Pb ......................... 32

Bảng 3.5: Ảnh hưởng của khe đo đến tín hiệu phổ F- AAS của Cu ......................... 32

Bảng 3.6: Ảnh hưởng của khe đo đến tín hiệu phổ F- AAS của Zn ......................... 32

Bảng 3.7: Ảnh hưởng của cường độ dòng đèn catot rỗng (HCL) đến tín hiệu phổ

F- AAS của Pb .......................................................................................... 33

Bảng 3.8: Ảnh hưởng của cường độ dòng đèn catot rỗng (HCL) đến tín hiệu phổ

F- AAS của Cu .......................................................................................... 33

Bảng 3.9: Ảnh hưởng của cường độ dòng đèn catot rỗng (HCL) đến tín hiệu phổ

F- AAS của Zn ......................................................................................... 34

Bảng 3.10: Ảnh hưởng của chiều cao đèn nguyên tử hóa mẫu đến tín hiệu phổ

F- AAS của Pb .......................................................................................... 34

Bảng 3.11: Ảnh hưởng của chiều cao đèn nguyên tử hóa mẫu đến tín hiệu phổ

F - AAS của Cu…....………...………………………………………… 35

Bảng 3.12: Ảnh hưởng của chiều cao đèn nguyên tử hóa mẫu đến tín hiệu phổ

F- AAS của Zn ......................................................................................... 35

Bảng 3.13: Ảnh hưởng của tốc độ khí cháy đến tín hiệu phổ F- AAS của Pb.......... 36

Bảng 3.14: Ảnh hưởng của tốc độ khí cháy đến tín hiệu phổ F- AAS của Cu ......... 36

Bảng 3.15: Ảnh hưởng của tốc độ khí cháy đến tín hiệu phổ F- AAS của Zn ......... 37

Bảng 3.16: Ảnh hưởng của một số loại axit đến tín hiệu phổ F- AAS của Pb ......... 38

Bảng 3.17: Ảnh hưởng của một số loại axit đến tín hiệu phổ F- AAS của Cu ......... 39

Bảng 3.18: Ảnh hưởng của một số loại axit đến tín hiệu phổ F- AAS của Zn ......... 39

Bảng 3.19: Ảnh hưởng của một sối nền muối đến tín hiệu phổ F- AAS của Pb ...... 41

Bảng 3.20: Ảnh hưởng của một số nền muối đến tín hiệu phổ F- AAS của Cu ....... 41

Bảng 3.21: Ảnh hưởng của một số nền muối đến tín hiệu phổ F- AAS của Zn ....... 42

Bảng 3.22: Ảnh hưởng của ion kim loại kiềm đến tín hiệu đo phổ F-AAS của Pb,

Cu, Zn ..................................................................................................... 43

Bảng 3.23: Ảnh hưởng của ion kim loại kiềm thổ đến tín hiệu đo phổ F - AAS của

Pb, Cu, Zn ............................................................................................... 44

Bảng 3.24: Ảnh hưởng của ion kim loại hóa trị III đến tín hiệu đo phổ F-AAS của

Pb, Cu, Zn ............................................................................................... 44

Bảng 3.25: Ảnh hưởng của tổng các ion kim loại đến tín hiệu đo phổ F-AAS của Pb,

Cu, Zn ..................................................................................................... 45

Bảng 3.26: Ảnh hưởng của một số anion đến tín hiệu đo phổ F-AAS của Pb, Cu,

Zn ........................................................................................................... 46

Bảng 3.27: Ảnh hưởng của tổng cation và anion đến tín hiệu đo phổ F-AAS của Pb,

Cu, Zn .................................................................................................... 46

Bảng 3.28 : Khoảng tuyến tính của Pb ...................................................................... 48

Bảng 3.29 : Khoảng tuyến tính của Cu ..................................................................... 48

Bảng 3.30 : Khoảng tuyến tính của Zn ..................................................................... 49

Bảng 3.31: Kết quả sai số và độ lặp lại của phép đo Pb ........................................... 53

Bảng 3.32: Kết quả sai số và độ lặp lại của phép đo Cu ........................................... 54

Bảng 3.33: Kết quả sai số và độ lặp lại của phép đo Zn ........................................... 55

Bảng 3.34: Tổng kết các điều kiện tối ưu cho phép đo phổ F - AAS của Pb, Cu,

Zn ........................................................................................................... 56 Bảng 3.35: Ảnh hưởng của pH đến hiệu suất thu hồi Pb2+, Cu2+, Zn2+ ..................... 57

Bảng 3.36: Kết quả khảo sát ảnh hưởng của tốc độ nạp mẫu ................................... 59

Bảng 3.37: Kết quả khảo sát ảnh hưởng của nồng độ dung dịch rửa giải HNO3 ..... 60

Bảng 3.39: Kết quả khảo sát ảnh hưởng của tốc độ rửa giải ..................................... 62

Bảng 3.40: Kết quả khảo sát ảnh hưởng của thể tích mẫu thử .................................. 63

Bảng 3.41: Kết quả khảo sát ảnh hưởng của kim loại kiềm và kim loại kiềm thổ ... 64

Bảng 3.42: Kết quả khảo sát ảnh hưởng của Ni2+ ..................................................... 65 Bảng 3.43: Kết quả khảo sát ảnh hưởng của Ni2+ ..................................................... 66 Bảng 3.44: Kết quả khảo sát ảnh hưởng của Cl- ....................................................... 67 - .................................................... 67 Bảng 3.45: Kết quả khảo sát ảnh hưởng của NO3

Bảng 3.47: Nồng độ các cation kim loại trong mẫu giả ............................................ 68

Bảng 3.48: Hiệu suất thu hồi của mẫu giả ................................................................ 68

Bảng 3.49: Danh sách các địa điểm lấy mẫu ............................................................ 70

Bảng 3.50: Hàm lượng của Pb trong các mẫu nước ở xã Thạch Sơn - Lâm Thao - Phú

Thọ ........................................................................................................... 72

Bảng 3.51: Hàm lượng của Cu trong các mẫu nước ở xã Thạch Sơn - Lâm Thao - Phú

Thọ ........................................................................................................... 73

Bảng 3.52: Hàm lượng của Zn trong các mẫu nước ở xã Thạch Sơn - Lâm Thao - Phú

Thọ ........................................................................................................... 73

Bảng 3.53: Danh sách các địa điểm lấy mẫu ở một số khu vực khác ....................... 75

Bảng 3.54: Hàm lượng của Pb trong các mẫu nước ở một số khu vực khác ............ 76

Bảng 3.55: Hàm lượng của Cu trong các mẫu nước ở một số khu vực khác............ 76

Bảng 3.56: Hàm lượng của Zn trong các mẫu nước ở một số khu vực khác ............ 77

MỞ ĐẦU

Đất nƣớc ta đang trên đà hội nhập với bạn bè quốc tế. Cùng với quá trình

Công nghiệp hoá - hiện đại hoá đất nƣớc, chúng ta đã đạt đƣợc những thành tựu

đáng kể song cũng nhiều thách thức cần vƣợt qua. Trong đó vấn đề tác động của ô

nhiễm môi trƣờng chất thải đối với con ngƣời là một vấn đề bức xúc đƣợc đặt ra.

Có rất nhiều nhà máy, xí nghiệp mọc lên tuy nhiên việc xử lý chất thải không hợp lý

và triệt để đã gây ra những hậu quả trực tiếp vô cùng nghiêm trọng đối với đời sống

và sức khỏe của con ngƣời. Phản ánh thực trạng này, những mất mát, đau thƣơng

mà nhân dân xã Thạch Sơn - Lâm Thao - Phú Thọ vẫn đang oằn mình chống đỡ và

gánh chịu là một minh chứng rất điển hình.

Xã Thạch Sơn - Lâm Thao - Phú Thọ từ lâu đã đƣợc mệnh danh là “Làng

ung thƣ”, theo danh sách thống kê mới nhất về số ngƣời chết từ năm 1999 –2005 tại

xã Thạch Sơn có 304 ngƣời chết trong đó có 106 ngƣời qua đời vì bệnh ung thƣ

(chiếm 34,86%): ung thƣ phổi 33 ngƣời, ung thƣ gan 29 ngƣời, ung thƣ dạ dày 10

ngƣời, còn lại là ung thƣ vòm họng, đại tràng, não…Cũng tại Thạch Sơn, có 9 gia

đình cả vợ và chồng đều chết do ung thƣ, 7 gia đình có bố, mẹ và con chết do ung

thƣ. Hiện nay số ngƣời mắc bệnh đã lên đến 34 ngƣời, xã vẫn đang tiếp tục điều tra.

Theo khảo sát của bộ Tài nguyên môi trƣờng tiến hành ở xã Thạch Sơn cho

thấy hiện trạng không khí, đất, nƣớc mặt, nƣớc ngầm đều ô nhiễm nặng nề bởi chất

độc hoá học. Không chỉ môi trƣờng mà cả nông sản ở Thạch Sơn cũng nhiễm độc.

Các kim loại nặng trong nƣớc nhƣ Pb, Cu, Zn, Ni, As, Hg…ở nồng độ nhất định sẽ

gây độc, ảnh hƣởng đến sức khỏe của con ngƣời. Qua cá kết quả nghiên cứu trong

nƣớc và trên thế giới cho thấy Pb là một trong những tác nhân gây bệnh ung thƣ, Cu

ở hàm lƣợng quá cao sẽ gây hƣ hại gan, thận, Zn ở hàm lƣợng quá cao gây đau

bụng, mạch chậm, co giật. Chƣa thể khẳng định ô nhiễm môi trƣờng là nguyên nhân

làm phổ biến bệnh ung thƣ, nhƣng chắc chắn tình trạng này ảnh hƣởng nghiêm

trọng đến sức khỏe của ngƣời dân.

Với mong muốn tìm hiểu thực trạng, đánh giá mức độ ô nhiễm về nguồn

nƣớc ở đây, đƣa ra những lời khuyên và biện pháp khắc phục tình trạng ô nhiễm

nguồn nƣớc, bảo vệ sức khỏe cho ngƣời dân xã Thạch Sơn, em chọn đề tài Luận

văn tốt nghiệp: “Nghiên cứu xác định một số kim loại trong nguồn nƣớc sinh hoạt ở

khu vực xã Thạch Sơn-Lâm Thao-Phú Thọ”.

Mục tiêu của đề tài:

+ Khảo sát tìm điều kiện tối ƣu phân tích Pb, Cu, Zn trong nƣớc bằng

phƣơng pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử ngọn lửa F-AAS trên máy NovAA- 400.

+ Tách và làm giàu lƣợng vết Pb, Cu, Zn bằng phƣơng pháp chiết pha rắn sử

dụng nhựa chelex 100.

+ Phân tích đánh giá mức độ ô nhiễm Pb, Cu, Zn trong nƣớc tại xã Thạch

Sơn - Lâm Thao - Phú Thọ.

Chương 1 - TỔNG QUAN

1.1. Vài nét về xã Thạch Sơn-Lâm Thao-Phú Thọ và tình trạng ô nhiễm ở đây

Thạch Sơn là xã nằm phía Tây huyện Lâm Thao, cách Hà Nội 100 km, giáp

với xã Chu Hoá (Lâm Thao) ở phía Đông, giáp xã Xuân Huy, Xuân Lũng (Lâm

Thao) ở phía Bắc, giáp Thị trấn Lâm Thao ở phía Nam, giáp Sông Hồng ở phía Tây.

Xã Thạch Sơn có diện tích tự nhiên 518,89 ha, trong đó có 230 ha đất nông

nghiệp (chiếm 44,32%), gồm đất lúa 2 vụ là 155 ha, lúa - lúa - rau là 15 ha, lúa - lúa

- màu là 60 ha. Diện tích mặt nƣớc nuôi cá là 60,9 ha. Còn lại là đất ở, sản xuất tiểu

thủ công nghiệp (TTCN) và đất khác : 288,89 ha.

Bình quân thu nhập đầu ngƣời của xã đạt 7,7 triệu đồng/năm.

1.1.1. Sản xuất nông nghiệp (2011)

* Trồng trọt:

- Tổng diện tích gieo cấy là 293 ha, gồm diện tích lúa Xuân 155 ha, diện tích

lúa Mùa 138 ha. Năng xuất lúa bình quân vụ Xuân đạt 51,3 tạ/ha, vụ Mùa đạt 44,1

tạ/ha.

- Tổng thu nhập ngành trồng trọt là 4,01 tỷ đồng, chiếm 34% giá trị sản xuất

nông nghiệp. Thu nhập đạt 27,19 triệu/ha/năm.

* Chăn nuôi:

- Diện tích mặt nƣớc thả cá: 60,9 ha, thu cả năm đạt 186 tấn (tăng 5 tấn so

với năm 2010), đạt 102,8%.

- Tổng đàn trâu bò: 421 con, tăng 25 con so với năm 2010. Tổng đàn lợn:

3030 con, tăng 30 con so với năm 2010. Tổng đàn gà đạt 24000 con.

- Tổng thu nhập ngành chăn nuôi đạt 7,78 tỷ đồng, chiếm 66% giá trị sản

xuất nông nghiệp.

1.1.2. Sản xuất tiểu thủ công nghiệp và vấn đề Môi trường

Sản xuất tiểu thủ công nghiệp: Thạch Sơn coi các ngành nghề tiểu thủ công

nghiệp (TTCN) và dịch vụ là nguồn thu nhập chính của xã. Tổng giá trị sản xuất từ

các ngành nghề TTCN và dịch vụ năm 2010 của xã Thạch Sơn là 45 tỷ đồng, chiếm

80% tổng giá trị sản xuất của toàn xã.

Ngành nghề TTCN chính hiện nay ở Thạch Sơn là sản xuất gạch, trƣớc đây

có khoảng 90 lò gạch sản xuất theo công nghệ đốt thủ công (đốt than) hoạt động,

hiện nay xã đã dần chuyển đổi sang công nghệ lò đứng liên hoàn nhằm đảm bảo

môi trƣờng cũng nhƣ chất lƣợng gạch.

Vấn đề môi trường: Xã Thạch Sơn có hơn 1800 hộ, trong đó có 200 hộ

sống gần Công ty Supe Phốt phát và Hoá chất Lâm Thao, 200 hộ sống ở ven đê

Sông Hồng cạnh đƣờng ống nƣớc thải của Công ty giấy Bãi Bằng - 400 hộ trên đều

không sử dụng đƣợc nƣớc giếng để sinh hoạt do nƣớc giếng có mùi hôi.

Công ty Supe phốt phát và Hoá chất Lâm Thao là doanh nghiệp sản xuất

phân bón vào loại lớn nhất nƣớc ta hiện nay. Sản phẩm chủ yếu của Công ty là Supe

lân, phân hỗn hợp NPK và các sản phẩm hoá chất khác nhƣ axit sunfuric kỹ thuật,

axit ắc quy, sunfit, phèn, oxy…phục vụ cho nông nghiệp, công nghiệp và quốc

phòng. Công suất sản xuất ban đầu của Công ty là 40.000 tấn axit sunfuric, 100.000

tấn supe lân/năm. Hiện nay nhà máy đã nâng công suất sản xuất axit lên gấp hơn 6

lần và sản xuất phân bón lên gấp hơn 14 lần. Hơn 40 năm qua, Công ty đã có nhiều

thành tích đóng góp cho sự nghiệp xây dựng và bảo vệ Tổ quốc, cho tỉnh Phú Thọ,

huyện Lâm Thao và xã Thạch Sơn.

Trong công tác bảo vệ môi trƣờng, Công ty Supe phốt phát và Hoá chất Lâm

Thao đã có một số giải pháp nhƣ nâng độ cao ống khói, đầu tƣ cải tạo dây truyền

sản xuất, cải tạo hệ thống thu hồi bụi và hấp thụ khí fluor và một số biện pháp khác.

Tuy nhiên, tình trạng gây ô nhiễm môi trƣờng đối với khu vực xung quanh nhà máy

vẫn chƣa đƣợc khắc phục triệt để.

Ngoài ra, xã Thạch Sơn còn phải tiếp nhận một lƣợng chất thải của Công ty

Cổ phần pin ắc quy Vĩnh Phú, Công ty giấy Bãi Bằng. Các Công ty này cũng đã có

nhiều biện pháp giảm thiểu gây ô nhiễm môi trƣờng. Tuy nhiên các chất gây ô

nhiễm môi trƣờng đã tồn tại và tích lũy qua một thời gian rất dài, do đó ảnh hƣởng

của nó không thể giải quyết một sớm, một chiều.

Đáng mừng là tháng 10 năm 2010, sau 4 năm chờ đợi, ngƣời dân xã Thạch

Sơn đã có nƣớc sạch theo chính sách cấp nƣớc sạch thay thế cho nguồn nƣớc giếng

của Chính phủ. Tuy nhiên nguồn nƣớc dùng cho canh tác, sản xuất, tƣới tiêu…vẫn

là nguồn nƣớc mặt, nƣớc ngầm ô nhiễm tại chỗ.

1.2. Giới thiệu chung về chì, đồng và kẽm

Nguyên tố chì

- Nguyên tố chì có kí hiệu hoá học là Pb, có số thứ tự 82, thuộc nhóm IVA,

chu kì 6. Cấu hình electron của chì (Z = 82): [Xe]4f145d106s26p2.

- Trong tự nhiên, chì chiếm khoảng 1,6.10-4% khối lƣợng vỏ trái đất, phân

bố trong hơn 170 khoáng vật khác nhau nhƣng quan trọng nhất là galen (PbS),

anglesite (PbSO4) và cerussite (PbCO3), hàm lƣợng chì trong các khoáng lần lƣợt

là 88%, 68% và 77%.

Nguyên tố đồng

- Nguyên tố đồng có kí hiệu hoá học là Cu, có số thứ tự 29, thuộc nhóm IB,

chu kì 4. Cấu hình electron của đồng (Z = 29): [Ar]3d104s1.

- Trong tự nhiên, đồng là nguyên tố tƣơng đối phổ biến, chiếm khoảng

0,003% khối lƣợng vỏ trái đất. Đồng thƣờng tồn tại trong các khoáng vật là

cancosin (Cu2S) chứa 79,8% Cu, cuprit (Cu2O) chứa 88,8% Cu, colevin (CuS) chứa

66,5% Cu, cancopirit (CuFeS2) chứa 34,5% Cu và malachite (CuCO3. Cu(OH)2),

azurite (2CuCO3. Cu(OH)2).

Nguyên tố kẽm

- Kẽm là một nguyên tố kim loại, nó đƣợc kí hiệu là Zn, có số thứ tự 30,

thuộc nhóm IIB, chu kì 4. Cấu hình electron của kẽm (Z = 30): [Ar]3d104s2.

- Kẽm là nguyên tố phổ biến thứ 24 trong lớp vỏ Trái Đất. Kẽm trong tự nhiên là hỗn hợp của 4 đồng vị ổn định 64Zn, 66Zn, 67Zn, và 68Zn với đồng vị 64 là

phổ biến nhất (48,6% trong tự nhiên). Quặng kẽm đƣợc khai thác nhiều nhất là

sphalerit, một sulfua kẽm.

1.2.1. Tính chất vật lý

Nguyên tố chì

Chì là kim loại màu xanh da trời nhạt, mềm, dẻo, dễ dát mỏng, có ánh kim,

bề mặt có màu mờ đục do bị oxi hoá.

Dƣới đây là một số hằng số vật lý quan trọng của chì:

- Khối lƣợng nguyên tử : 207,21 đvC - Nhiệt độ nóng chảy : 327,4 0C - Nhiệt độ sôi : 1737 0C - Khối lƣợng riêng (ở 25 0C): 11,34 g/ cm3 - Độ dẫn điện (ở 25 0C): 4,84.10-6 Ohm-1.m-1

Nguyên tố đồng

Đồng là kim loại nặng, kết tinh ở dạng tinh thể lập phƣơng tâm diện. Đồng

có màu đỏ.

Dƣới đây là một số hằng số vật lý quan trọng của đồng:

+ Khối lƣợng nguyên tử : 63,54 đvC + Nhiệt độ nóng chảy : 1083 0C + Nhiệt độ sôi : 2543 0C + Khối lƣợng riêng (ở 25 0C): 8,94 g/ cm3 + Độ dẫn điện (ở 25 0C): 57 Ohm-1.m-1

Nguyên tố kẽm

- Kẽm là kim loại màu trắng bạc. Ở nhiệt độ phòng kẽm khá dòn nhƣng ở

100-150 0C kẽm dễ uốn và dát thành lá.

Dƣới đây là một số hằng số vật lý quan trọng của kẽm:

+ Khối lƣợng nguyên tử : 65,409 đvC + Nhiệt độ nóng chảy : 965,68 0C + Nhiệt độ sôi : 1453 0C + Khối lƣợng riêng (ở 25 0C): 7,14 g/ cm3 + Độ dẫn điện (ở 25 0C): 1,695. 107 Ohm-1.m-1

1.2.2. Tính chất hoá học

Nguyên tố chì

- Chì thuộc nhóm IVA trong bảng hệ thống tuần hoàn, có 4 điện tử hoá trị,

có hai mức oxi hoá là +2 và +4 trong đó mức oxi hoá +2 là đặc trƣng nhất của chì.

- Ở nhiệt độ thƣờng, chì bị oxi không khí oxi hoá tạo thành lớp oxit bền,

mỏng bao quanh bên ngoài kim loại.

2PbO 2Pb + O2

Khi ở nhiệt độ cao, chì phản ứng với các phi kim nhƣ S, X2 (X là các

halogen)…

Pb + X2 PbX2

Pb + S PbS

- Chì tan kém trong axit HCl, H2SO4 loãng, chỉ tƣơng tác bề mặt do tạo ra

PbCl2, PbSO4 ít tan trên bề mặt. Nhƣng nó tan đƣợc trong dung dịch đặc hơn của

các axit đó (do lớp muối bao bọc tan ra).

Pb + 2HCl PbCl2 + H2

Pb + H2SO4 PbSO4 + H2

PbCl2 + 2HCl H2[PbCl4]

PbSO4 + H2SO4 đn Pb(HSO4)2

Đối với axit HNO3, Chì tan ở mọi nồng độ.

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

- Chì có thể phản ứng với dung dịch kiềm đặc, nóng.

Pb + 2NaOH + NaNO3 Na2PbO2 + NaNO2+ H2O

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

Chì thể hiện tính chất lƣỡng tính.

Nguyên tố đồng

- Về mặt hoá học, đồng là kim loại kém hoạt động.

Ở Nhiệt độ thƣờng và trong không khí, đồng bị bao phủ một lớp màng màu

đỏ gồm đồng kim loại và đồng (I) oxit. Oxit này đƣợc tạo nên bởi những phản ứng:

2Cu + O2 + 2H2O 2Cu(OH)2

Cu(OH)2 + Cu Cu2O + H2O

- Nếu trong không khí có mặt khí CO2, đồng bị bao phủ dần một lớp màu lục

gồm cacbonat bazơ [CuOH]2CO3 (rỉ đồng này thƣờng gọi là tanh đồng). Khi đun nóng trong không khí ở nhiệt độ 1300C, đồng tạo nên ở trên bề mặt một màng Cu2O, ở 2000C tạo nên lớp hỗn hợp oxit Cu2O và CuO, ở nhiệt độ nóng đỏ, đồng

cháy tạo nên CuO và cho ngọn lửa màu lục.

- Khi ở nhiệt độ cao, đồng phản ứng với các phi kim nhƣ S, X2 (X là các

Halogen)…cho cả muối Cu(II) và Cu(I). Đồng không phản ứng với hidro, nitơ và

cacbon dù là ở nhiệt độ cao.

Cu + X2 CuX2

- Trong dãy điện hoá, đồng đứng liền sau hidro, đồng không tác dụng với các

dung dịch axit nhƣng đồng tác dụng với dung dịch HI giải phóng H2 nhờ tạo thành

CuI là chất ít tan, và có thể tác dụng với dung dịch HCN đậm đặc giải phóng H2 nhờ

tạo thành những phức bền.

2Cu + 4HCN 2H[Cu(CN)2] + H2

Khi có mặt oxi không khí, đồng có thể tan trong dung dịch HCl và dung dịch

NH3 đặc và tan trong dung dịch xianua kim loại kiềm.

2Cu + 4HCl + O2 2CuCl2 + 2H2O

2Cu + 8NH3 + O2 + 2H2O 2[Cu(NH3)4](OH)2

2Cu + 4HCN 2H[Cu(CN)2] + H2

Nguyên tố kẽm

- Trong không khí kẽm bị một lớp mỏng oxit hoặc cacbonat bazơ bao phủ

ngăn trở nó bị oxi hoá tiếp tục. Nƣớc hầu nhƣ không tác dụng với kẽm mặc dầu nó

đứng trƣớc hidro trong dãy điện thế, vì hidroxit tạo thành trên bề mặt kim loại ngăn

cản phản ứng tiếp tục xảy ra.

- Đun nóng kẽm kết hợp với oxi tạo oxit, đun nóng mạnh kẽm trong không

khí hơi nó bốc cháy thành ngọn lửa màu trắng lục tạo thành ZnO.

ZnO Zn + O2

- Kẽm có thể tác dụng trực tiếp với halogen, lƣu huỳnh, phốt pho.

Zn + X2 ZnX2

- Trong dãy điện thế kẽm đứng trƣớc hidro, kẽm dễ tan trong axit không có

tính oxi hóa, giải phóng hidro.

Zn + 2 HCl ZnCl2 + H2

Với axit có tính oxi hóa:

3Zn + 8HNO3 3Zn(NO3)2 + 2NO + 4H2O

- Kẽm có thể tan trong kiềm tạo thành hidroxo zincat.

Zn + 2NaOH + 2H2O Na2[Zn(OH)4] +H2

1.2.3. Một số hợp chất của chì, đồng, kẽm

1.2.3.1. Oxit

Oxit chì

Chì có hai oxit là PbO và PbO2, tƣơng ứng với các số oxi hoá là +2 và +4.

- PbO là chất rắn màu xám, ít tan trong nƣớc, tan nhiều trong axit và kiềm

mạnh. Khi nung nóng bị oxi không khí oxi hoá thành Pb3O4.

- PbO2 là chất rắn màu nâu đen, khi nung nóng mất dần oxi chuyển thành các

oxit khác, đồng thời màu chuyển dần sang vàng. PbO2 là một oxit lƣỡng tính, không

tan trong nƣớc, tan trong kiềm dễ hơn trong axit.

PbO2 + 2KOH + 2H2O K2[Pb(OH)6]

PbO2 là một chất oxi hoá mạnh, nó có thể oxi hoá Mn(II) thành Mn(VII)

trong môi trƣờng axit, oxi hoá Cr(III) lên Cr(VI) trong môi trƣờng kiềm, do vậy nó

đƣợc dùng để làm ắc quy Chì.

Oxit đồng

Đồng có hai oxit:

- Oxit đồng (I) Cu2O là chất rắn màu đỏ, tan trong nƣớc, kết hợp rất ít với

nƣớc tạo thành hidroxit. Oxit đồng (I) gặp trong thiên nhiên dƣới dạng khoáng vật

cuprit Cu2O. Cu2O dùng để chế tạo sơn, dùng trong chỉnh lƣu dòng điện xoay chiều.

- Đồng (II) oxit CuO là chất bột màu đen, không tan trong nƣớc, dễ tan trong

axit cho muối Cu (II). Đồng (II) oxit thể hiện tính oxi hoá. CuO bền với nhiệt, trên 1000 0C CuO bị phân huỷ:

4CuO 2Cu2O + O2

Công dụng của CuO là để chế thuỷ tinh, men màu.

Oxit kẽm

Oxit kẽm ZnO bột xốp màu trắng, hoá vàng khi đun nóng, trắng lại khi làm

lạnh. Kẽm oxit không tan trong nƣớc nhƣng dễ tan trong các axit và tan đƣợc trong

kiềm đặc.

Kẽm oxit dùng để chế tạo sơn dầu trắng (bột kẽm trắng) đƣợc dùng trong mỹ

phẩm, trong y học (chế tạo cao xoa khác nhau), kẽm oxit dùng làm chất độn cao su.

1.2.3.2. Hidroxit của chì, đồng, kẽm

Hidroxit chì

- Chì (II) hidroxit là chất kết tủa màu trắng, không tan trong nƣớc, chúng dễ

mất nƣớc khi nung nóng và trở thành oxit.

PbO + H2O

Pb(OH)2

Chì (II) hidroxit thể hiện tính chất lƣỡng tính không rõ ràng, tan trong axit,

không tan trong dung dịch kiềm, chỉ tan trong kiềm nóng chảy.

Tan trong dung dịch axit tạo thành muối:

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

Tan trong kiềm nóng chảy tạo hidroxoplomit:

Pb(OH)2 + 2KOH K2[Pb(OH)4]

- Chì (IV) hidroxit không tan trong nƣớc, kết tủa dạng nhầy, thƣờng tồn tại ở

dạng PbO2.xH2O. Là một hidroxit lƣỡng tính nhƣng tính axit mạnh hơn tính bazơ.

Hidroxit đồng

- Đồng (I) hidroxit CuOH là một bazơ trung bình.

- Đồng (II) hidroxit Cu(OH)2, kết tủa màu xanh lam, không tan trong nƣớc.

Nung nóng Cu(OH)2 mất nƣớc thành CuO. Đồng (II) hidroxit có tính bazơ yếu. Khi

vừa kết tủa, tan rõ rệt trong dung dịch kiềm cho muối cuprit màu xanh tím. Cuprit

natri Na2Cu(OH)4 kém bền, khi pha loãng lại cho kết tủa Cu(OH)2. Đồng (II)

hidroxit hoà tan trong amoniac tạo thành dung dịch màu xanh đậm, chứa ion [Cu(NH3)4]2+ Cu(OH)2 + 4NH3 [Cu(NH3)4]2+ + 2OH-

Hidroxit kẽm

Kẽm hidroxit Zn(OH)2 là chất kết tủa màu trắng nhầy, không tan trong nƣớc,

dễ tan trong axit. Zn(OH)2 tan trong kiềm mạnh cho phản ứng:

Zn(OH)2 + 2NaOH Na2[Zn(OH)4]

1.2.3.3. Các muối của chì, đồng, kẽm

Các muối của chì

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

nƣớc, trừ Pb(NO3)2, Pb(CH3COO)2, PbSiF6. Các muối Pb (II) nhƣ Pb(NO3)2,

PbCl2…đều bền và độc với con ngƣời và động vật.

Các muối của đồng

- Muối đồng (II) phần lớn dễ tan trong nƣớc, dung dịch loãng của muối này đều có màu xanh lam đặc trƣng đó là màu của ion Cu(II) hidrat hoá [Cu(H2O)4]2-

Tất cả các muối đồng đều độc, do đó bình làm bằng đồng đều đƣợc mạ thiếc. Tính

chất đặc trƣng của ion đồng (II) là khả năng tạo phức.

Các muối của kẽm

- Muối kẽm (II) không có màu, các muối sunfat, nitrat kẽm đều tan tốt trong

nƣớc, các muối sunfua, cacbonat của kẽm ít tan trong nƣớc.

- Muối kẽm (II) sunfat đƣợc sử dụng trong nhuộm vải và in hoa. Dung dịch

ZnCl2 trong nƣớc để đánh sạch rỉ sắt trƣớc khi hàn.

1.2.4. Tác hại của đồng, chì và kẽm

Đồng, chì và kẽm thuộc nhóm kim loại nặng nguy hiểm về phƣơng diện gây

ô nhiễm môi trƣờng nƣớc. Chúng là những kim loại bền và có tính tích tụ sinh học

(chuyển tiếp trong chuỗi thức ăn và đi vào cơ thể con ngƣời). Các kim loại này khi

xâm nhập vào cơ thể sinh vật sẽ gây độc tính cao [24].

Các nghiên cứu cho thấy rằng các kim loại nặng có thể gây rối loạn hành vi

của thần kinh, khả năng tƣ duy, gây độc cho các cơ quan trong cơ thể nhƣ máu, gan,

thận, cơ quan sản xuất hoocmon, cơ quan sinh sản…

Nguyên tố chì [21], [14], [20], [4]

Chì và các hợp chất của nó là những chất gây độc tính cao đối với cơ thể con

ngƣời và động vật. Bình thƣờng, con ngƣời tiếp nhận khoảng 0,05-0,1 mg Pb từ các

nguồn không khí, nƣớc, thực phẩm nhƣng nếu tiếp nhận liên tục 1,0 mg Pb/ ngày,

sau vài năm sẽ bị nhiễm độc mãn tính. Tuy chì ít gây hại cho thực vật nhƣng lƣợng

chì tích tụ trong cây trồng sẽ chuyển qua động vật qua đƣờng tiêu hoá. Do vậy, chì

không đƣợc sử dụng làm thuốc trừ sâu.

Khi xâm nhập vào cơ thể, chì tập trung chủ yếu ở xƣơng và tại đây chì tác

dụng với photphat trong xƣơng rồi truyền qua các mô mềm của cơ thể và thực hiện

độc tính của nó. Ngoài ra, chì còn ngƣng đọng trong gan, lá lách, thận…gây ra bệnh

huyết áp cao, bệnh tim, gan, thận mãn tính.

Chì phá huỷ quá trình tổng hợp hemoglobin và các sắc tố cần thiết khác

trong máu nhƣ cytochrom, nó tích tụ trong hồng cầu, gây xơ vữa động mạch. Do đó,

làm tăng chứng thiếu máu, gây đau bụng, hoa mắt. Chì đặc biệt độc hại với não và

thận, hệ thống sinh sản và hệ thống tim mạch của con ngƣời.

Nhiễm độc chì ở mức độ cấp tính: Xảy ra do ăn các thức ăn bị nhiễm chì nhẹ,

nếu ăn liên tục trong vài năm thì xuất hiện các triệu chứng nhƣ sƣng lợi với viền

đen ở lợi, da vàng, đau khớp xƣơng…

Khi làm việc hoặc sinh sống trong môi trƣờng có nguy cơ phơi nhiễm chì

càng cao thì việc gây ra những biểu hiện xấu đối với sức khỏe càng rõ rệt. Nếu

nhiễm với nồng độ cao (lớn hơn 0,8mg/l) có thể gây ra các bệnh tổn thƣơng về tiểu

động mạch, mau dẫn đến bệnh phù, phá huỷ não và thận.

Nguy hiểm hơn đối với trẻ em, vì khi nhiễm chì vào cơ thể, nó sẽ tác động

mạnh vào hệ thần kinh trung ƣơng làm rối loạn hệ thần kinh gây thiểu năng ở trẻ em

từ 7-11 tuổi.

Nguyên tố đồng [14], [6], [20]

Đồng đóng vai trò quan trọng đối với nhiều loại thực vật và động vật. Đồng

tác động đến nhiều chức năng cơ bản và là một phần cấu thành của các enzym quan

trọng trong cơ thể. Nó tham gia vào các hoạt động nhƣ: sản xuất hồng cầu, tổng hợp

elastin và myelin, tổng hợp nhiều hoocmon, tổng hợp nhiều sắc tố, tạo điều kiện

tổng hợp đƣờng, tinh bột, protein, vitamin, axit nucleic…Do vậy với hàm lƣợng

thích hợp, đồng là một chất dinh dƣỡng vi lƣợng cần thiết cho cơ thể. Với trẻ sơ

sinh và đang bú mẹ, nếu thiếu đồng sẽ dẫn đến thiếu máu, thiếu bạch cầu trung tính.

Biểu hiện thiếu đồng ở trẻ là mất sắc tố ở lông và tóc (bệnh suy nhƣợc nhiệt đới gọi

là Kwashiskor).

Tuy nhiên với hàm lƣợng vƣợt quá mức cho phép, đồng lại có thể gây ra một

số ảnh hƣởng đến sức khỏe của con ngƣời. Nhiễm độc đồng trong thời gian ngắn có

thể gây rối loạn dạ dày và nôn mửa. Việc sử dụng nguồn nƣớc có nồng độ đồng

vƣợt quá giới hạn cho phép trong khoảng thời gian dài sẽ gây ra những bện về gan,

thận. Khi cơ thể hấp thụ một lƣợng đồng lớn sẽ có biểu hiện của bệnh Wilson. Đây

là căn bệnh do đồng tích tụ trong gan, não và da gây nên chứng đãng trí và thần

kinh. Ngoài ra những ngƣời làm việc thƣờng xuyên tiếp xúc với đồng có thể mắc

bệnh ung thƣ phổi.

Nguyên tố kẽm [6], [22], [20]

Kẽm là thành phần tự nhiên của thức ăn và cần thiết cho đời sống của con

ngƣời. Mặc dù chỉ chiếm vài phần triệu trọng lƣợng khô của cơ thể, nhƣng kẽm

đóng vai trò sinh học không thể thiếu đối với cơ thể con ngƣời. Kẽm tham gia vào

thành phần cấu trúc tế bào và đặc biệt là tác động đến hầu hết các quá trình sinh học

trong cơ thể. Kẽm có trong thành phần của hơn 80 loại enzym khác nhau, đặc biệt

có trong hệ thống enzym vận chuyển, thuỷ phân, đồng hoá, xúc tác phản ứng gắn

kết các chuỗi trong phân tử AND, xúc tác phản ứng oxi hoá cung cấp năng lƣợng.

Ngoài ra kẽm còn hoạt hoá nhiều enzym khác nhƣ amylase, pencreatinase…Đặc biệt,

kẽm có vai trò sinh học rất quan trọng là tác động chọn lọc lên quá trình tổng hợp,

phân giải axit nucleic và protein - những thành phần quan trọng nhất của sự sống.

Dƣới đây là giới hạn cho phép các kim loại Pb, Cu, Zn trong nƣớc mặt, nƣớc

ngầm và nƣớc thải công nghiệp theo tiêu chuẩn Việt Nam số: QCVN 08:

2008/BTNMT, QCVN 09: 2008/BTNMT, QCVN 24: 2009/BTNMT

Bảng 1.1: Giới hạn cho phép các kim loại nặng trong nước mặt, nước ngầm và

Giới hạn cho phép

A (mg/l) B (mg/l) A (mg/l) B (mg/l) A (mg/l) B (mg/l)

Nƣớc mặt

0,02

0,05

0,10

0,50

1,50

Nƣớc ngầm

0,01

1,00

3,00

Nƣớc thải công nghiệp

0,10

0,50

2,00

3,00

nước thải công nghiệp theo Quy chuẩn Việt Nam [16, 17, 18]

Trong đó:

- Cột A: Quy định giá trị nồng độ của các thông số ô nhiễm trong nƣớc thải công

nghiệp khi xả vào các nguồn tiếp nhận là các nguồn nƣớc dùng cho mục đích cấp

nƣớc sinh hoạt.

- Cột B: Quy định giá trị nồng độ của các thông số ô nhiễm trong nƣớc thải công

nghiệp khi xả vào các nguồn tiếp nhận là các nguồn nƣớc không dùng cho mục đích

cấp nƣớc sinh hoạt.

1.2.5. Ứng dụng của chì, đồng, kẽm

Ứng dụng của chì [22], [4]

- Chì hấp thụ tốt tia X và tia phóng xạ nên đƣợc dùng làm, tƣờng chắn, cáp

chì (các dây điện ngầm) bảo vệ chống lại tia Rơghen, phóng xạ, chế tạo anot điện

phân kim loại dùng trong dung dịch điện giải là sunfat.

- Chì dùng để chế tạo hợp kim chống ma sát, hợp kim mạch in, hợp kim dễ

nóng chảy. Dựa vào tính oxi hoá của PbO2 mà ắc quy chì hoạt động đƣợc.

- Chì có vai trò quan trọng trong sản xuất công nghiệp nhƣ sản xuất các

thuốc màu, làm thuốc vẽ, sơn…dƣới các dạng hợp chất nhƣ PbO, 2PbCO3.

Pb(OH)2, Pb3O4, Pb(C2H5)4…..

Ứng dụng của đồng [14], [22]

- Ngƣời ta đƣa nguyên tố vi lƣợng vào đất bằng phân bón vi lƣợng. Phân vi

lƣợng chứa Cu tạo điều kiện cho sự phát triển cây cối ở một số loại đất ít màu mỡ

làm tăng khả năng chống hạn hán, lạnh giá và một số bệnh của chúng.

- Đồng là vật liệu dễ dát mỏng, dễ uốn, có khả năng dẫn điện và dẫn nhiệt

tốt, vì vậy nó đƣợc sử dụng một cách rộng rãi trong sản xuất các sản phẩm: Dây

điện, que hàn đồng, đúc tƣợng, cuộn từ của nam châm điện, động cơ, đặc biệt là các

động cơ điện, động cơ hơi nƣớc của Watt, rơ le điện, ống chân không, ống tia âm

- Đồng là thành phần của gốm kim loại và thủy tinh màu. Các loại nhạc khí,

cực và magnetron trong các lò vi ba, bộ dẫn sóng cho các bức xạ vi ba.

đặc biệt là các loại nhạc khí từ đồng thau.

Ứng dụng của kẽm [22]

- Kẽm có công dụng để phủ lên các vật phẩm bằng sắt, thép, bảo vệ cho các

kim loại khác khỏi bị ăn mòn trong nhiều năm. Kẽm dùng trong công nghiệp làm pin.

1.2.6. Các nguồn đưa chì, đồng, kẽm vào môi trường tự nhiên và cơ thể con

người [3]

Trong môi trƣờng chì, đồng, kẽm bị thải ra từ hoạt động của các ngành công

nghiệp gây ô nhiễm. Chúng có thể xâm nhập vào cơ thể con ngƣời qua chu trình

chuyển hoá thức ăn hay quá trình trao đổi chất nhƣ: nƣớc uống, không khí, thức ăn

(động vật, thực vật) nhiễm chì, đồng, kẽm. Hấp thụ qua da và qua đƣờng hô hấp.

1.3. Các phương pháp tách và làm giàu

Trong thực tế phân tích, hàm lƣợng các chất có trong mẫu, đặc biệt là hàm

lƣợng các ion kim loại nặng thƣờng rất nhỏ và nằm dƣới giới hạn phát hiện của các

phƣơng pháp phân tích công cụ thông thƣờng. Vì vậy, trƣớc khi xác định chúng cần

phải tách và làm giàu.

Dƣới đây là một vài phƣơng pháp chính đã đƣợc nghiên cứu và ứng dụng để

tách và làm giàu các ion kim loại.

1.3.1. Phương pháp cộng kết

Sử dụng phƣơng pháp cộng kết không chỉ cho phép tách hoàn toàn các kim

loại Pb, Cu, Zn mà còn có thể tách rất nhiều nguyên tố vi lƣợng khác.

Tác giả Hirotoshi Sato and Joichi UEDA [27] tiến hành cộng kết vi lƣợng các ion kim loại: Cu2+, Pb2+, Cd2+, Co2+, Ni2+, Mn2+… trong nƣớc lên bismuth (III)

diethyldithiocarbamate ở pH = 9, sau đó xác định bằng phƣơng pháp quang phổ hấp

thụ nguyên tử ngọn lửa.

Tác giả G. Doner, A. Ege [26] đã tiến hành xác định đồng thời Cu, Cd và Pb

trong nƣớc biển và nƣớc khoáng bằng phƣơng pháp phổ hấp thụ nguyên tử sau khi

cộng kết với nhôm hidroxit ở pH = 7.

Trong thời gian gần đây, ngƣời ta thƣờng sử dụng các chất cộng kết hữu cơ

nhƣ axit naftalin-β-sunforic, metyl da cam…vì khả năng tách ion cao, hoàn toàn,

cho phép tách không chỉ với Cu, Pb, Zn mà còn có thể tách nhiều nguyên tố vi

lƣợng khác.

Nhìn chung phƣơng pháp cộng kết có nhiều ƣu điểm: đơn giản, hiệu quả cao,

nền mẫu đƣợc chuyển từ phức tạp sang đơn giản hơn. Tuy nhiên, nhƣợc điểm chính

của phƣơng pháp là mất nhiều thời gian và cần độ tinh khiết của chất cộng kết cao,

do đó phƣơng pháp này cũng ít đƣợc sử dụng.

1.3.2. Phương pháp chiết lỏng - lỏng [13], [24]

Phƣơng pháp này có nhiều ƣu điểm hơn so với một số phƣơng pháp tách và

làm giàu khác, hơn thế việc kết hợp giữa phƣơng pháp chiết với các phƣơng pháp

xác định tiếp theo (trắc quang, cực phổ…) có ý ghĩa rất lớn trong phân tích.

Một số hệ chiết thƣờng dùng trong tách, làm giàu Cu, Pb, Zn…:

+ Hệ chiết Cu, Pb, Zn - dithizonat trong CCl4 hoặc CH3Cl, sau đó xác định

chúng bằng phƣơng pháp quang phổ hấp thụ phân tử (UV-Vis). + Có thể chiết Pb2+, Cu2+, và Fe2+ dƣới dạng dietylithiocacbamat trong pha

nƣớc có pH từ 4 đến 11. Sau đó, giải chiết các nguyên tố này khỏi pha hữu cơ bằng

các dung dịch nƣớc khác nhau. Ví dụ, dung dịch HCl 0,4M thì giải chiết đƣợc đồng,

HCl 4M thì giải chiết đƣợc chì còn sắt vẫn ở lại trong pha hữu cơ [5].

+ Chiết lƣợng vết các ion kim loại nặng (Cd, Cu, Pb, Co, Cr…) từ nƣớc biển

vào dung môi MIBK với thuốc thử tạo phức APDC, sau đó xác định các nguyên tố

này bằng phép đo F-AAS [10].

1.3.3. Phương pháp chiết pha rắn [19], [41]

Chiết pha rắn là một kỹ thuật tách và làm giàu các chất phân tích có lƣợng

vết ra khỏi mẫu ban đầu bằng cách hấp thu chúng vào chất hấp thu đƣợc nhồi thành

một cột chiết pha rắn, sau đó rửa giải chúng bằng một dung môi thích hợp cho phân

tích công cụ. Ƣu điểm của phƣơng pháp chiết pha rắn là thu hồi chất phân tích với

hiệu suất cao, chiết chất phân tích và làm sạch tạp chất dễ dàng, phƣơng pháp tiến

hành rất đơn giản, giảm lƣợng dung môi hữu cơ sử dụng dẫn đến hạ giá thành, hệ số

làm giàu cao, dễ tự động phù hợp với sắc kí…

Quá trình chiết pha rắn ở điều kiện động thƣờng gồm 4 bƣớc: Chuẩn bị cột chiết

hấp thu, nạp mẫu vào cột chiết, rửa loại tạp chất và rửa giải chọn lọc chất phân tích.

Về cơ bản, cơ chế chiết pha rắn giống với cơ chế tách trong phƣơng pháp sắc

kí lỏng hiệu năng cao (HPLC), bao gồm các cơ chế sau: Chiết pha thƣờng, chiết pha

đảo, chiết trao đổi ion và chiết rây phân tử (loại cỡ) [5].

Danh sách các chất hấp thu phổ thông dùng cho chiết pha rắn, cấu trúc và cơ

chế chiết đƣợc giới thiệu trong bảng 1.2:

Bảng 1.2: Danh sách các chất hấp thu phổ thông dùng cho chiết pha rắn

Chất hấp thu Nhóm chức Liên kết

Pha liên kết đảo

17%C Octadecyl (C-18) -(CH2)17CH3

14%C Octyl (C-8) -(CH2)7CH3

4,8%C Ethyl (C-2) -CH2-CH3

12%C Cyclohexyl -CH2CH2- cyclohexyl

10,6%C Phenyl -CH2CH2CH2 phenyl

Graphitized carbon Aromatic carbon throughout

Copolymers Styrene-divinylbenzene

Pha thƣờng

10,5%C;2,4%N Cyano(CN) -(CH2)3CN

6,4%C; 2,2%N Amino(NH2) -(CH2)3NH3

Diol(COHCOH) 8,6%C -(CH2)3OCH2CH(OH)CH2(OH)

Silicagel - SiOH

Florisil Mg2SiO3

Alumina Al2O3

Trao đổi ion

1,6 meq/g Amino(NH2)

Quarternary amine -(CH2)3NH2 -(CH2)3N+(CH3)3X-

Carboxylic acid -(CH2)2COOH

Aromatic sulfonic acid -(CH2)3-Phenyl-SO3H

Loại cỡ

Wide pore 5,9%C -(CH2)3CH3

hidrophobic(Butyl)

Wide pore ion exchangers -COOH 12,2%C

Hiện nay, kỹ thuật chiết pha rắn đƣợc ứng dụng phổ biến trong phân tích và

xác định lƣợng vết, siêu vết cũng nhƣ dạng tồn tại của các ion kim loại trong nhiều

đối tƣợng khác nhau.

Trong nghiên cứu của mình, tác giả Koen Vermeiren và cộng sự [28] đã xác

định lƣợng vết các ion kim loại Cd, Pb, Cu và Zn trong nƣớc tự nhiên bằng phƣơng

pháp ICP - AES sau khi đã làm giàu các ion kim loại này trên chelex -100. Quá

trình làm giàu đƣợc tiến hành với 750 ml mẫu, đƣợc làm giàu 30 lần trên cột chelex -

100 ở pH = 5. Giới hạn phát hiện tƣơng ứng của Cd, Pb, Cu, Zn lần lƣợt là: 20, 330, 30

và 30ng/l. Kết quả thu đƣợc hoàn toàn phù hợp với phƣơng pháp ICP - MS.

Tác giả Yan Liu, James D. Ingle Jr [43], đã sử dụng nhựa chelex -100 để làm

giàu lƣợng vết các kim loại nhƣ: Cu, Cd và Mn bằng phƣơng pháp chiết pha rắn.

Sau đó xác định hàm lƣợng các kim loại này bằng phƣơng pháp F - AAS. Giới hạn

phát hiện cho từng nguyên tố đạt: 0,09 μg/l với Cu và Cd, 0,08 μg/l cho Mn.

Tác giả Mustafa Soylak [33], đã sử dụng phƣơng pháp F - AAS xác định các

ion kim loại: Cu(II), Pb(II), Fe(III), Co(II), và Cr(III) sau khi đã làm giàu bằng

phƣơng pháp chiết pha rắn, sử dụng nhựa chelex - 100. Quá trình chiết pha rắn đƣợc

tiến hành ở pH = 6 với tốc độ bơm mẫu 2,0 ml/phút sử dụng một máy bơm nhu

động, rửa giải chất phân tích đƣợc giữ lại trên cột bằng 5,0 ml dung dịch HNO3 1M

với tốc độ 2 ml/phút. Hiệu suất thu hồi cho tất cả các ion chất phân tích đều lớn hơn

95%, độ lệch chuẩn tƣơng đối thấp hơn 3%.

Sử dụng phƣơng pháp ICP - AES, tác giả Werefridus W. van Berkel và cộng

sự [42] đã đƣa ra qui trình xác định hàm lƣợng các nguyên tố vi lƣợng trong nƣớc biển

nhân tạo nhƣ Cd, Co, Cu, Mn, Pb và Zn sau khi đã làm giàu bằng chelex - 100. Trong

điều kiện tối ƣu, hiệu suất thu hồi cho tất cả các kim loại đều trên 86% (trừ Mn).

1.4. Các phương pháp xác định Pb, Cu, Zn

1.4.1. Các phương pháp điện hóa [15]

1.4.1.1. Phương pháp cực phổ

Phƣơng pháp này có khá nhiều ƣu điểm: Cho phép xác định cả chất vô cơ và hữu cơ với nồng độ 10-5 – 10-6 M tuỳ thuộc vào cƣờng độ và độ lặp lại của dòng dƣ. Sai số của phƣơng pháp thƣờng là 2-3% với nồng độ 10-3 – 10-4M, là 5% với nồng độ 10-5M (ở điều kiện nhiệt độ không đổi).

Tuy nhiên, phƣơng pháp này cũng có những hạn chế nhƣ: bị ảnh hƣởng của

dòng tụ điện, dòng cực đại, của lƣợng oxi hoà tan, bề mặt điện cực…Để loại trừ ảnh

hƣởng và tăng độ nhạy thì hiện nay đã có các phƣơng pháp cực phổ hiện đại: cực

phổ xung vi phân, cực phổ sóng vuông… chúng cho phép xác định lƣợng vết các

nguyên tố.

Các tác giả Từ Văn Mạc, Trần Thị Sáu [13] đã sử dụng phƣơng pháp cực

phổ xung vi phân xoay chiều để xác định lƣợng vết các kim loại trong bia ở khu vực

Hà Nội cho độ nhạy cao tới 1ppb.

1.4.1.2. Phương pháp Von-Ampe hoà tan

Ƣu điểm của phƣơng pháp Von-Ampe hoà tan là: độ nhạy rất cao lên tới 10-9M,

kỹ thuật phân tích đơn giản, độ chính xác cao, độ lặp lại cao, tính chọn lọc tốt, dễ

dàng xác định đồng thời nhiều nguyên tố, dễ tự động hoá, thời gian phân tích nhanh,

lƣợng mẫu nhỏ…

Các tác giả Lê Lan Anh và đồng nghiệp [1] đã dùng phƣơng pháp Von-

Ampe hoà tan trên điện cực màng Hg, giọt Hg treo để xác định hàm lƣợng Pb, Hg

trong nƣớc tiểu và tóc của ngƣời nhằm chuẩn đoán lâm sàng. Khi nồng độ Pb trong

tóc ≥ 30 g/g thì đƣợc coi là có dấu hiệu tiếp xúc quá mức với Pb.

Các tác giả Orenellna và cộng sự [34] đã phân tích hàm lƣợng cỡ g của

các ion kim loại Zn, Cd, Pb, Cu trong nƣớc uống trên điện cực Hg tĩnh ở thế điện

phân -1,3V (so với điện cực calomen bão hoà) bằng phƣơng pháp Von-Ampe hoà tan.

1.4.2. Các phương pháp quang phổ

1.4.2.1. Phương pháp quang phổ hấp thụ phân tử (UV-Vis)

Cơ sở của phƣơng pháp dựa trên việc đo độ hấp thụ ánh sáng của dung dịch

phức có màu tạo bởi ion cần xác định với một thuốc thử trong môi trƣờng thích hợp

khi chiếu bởi chùm sáng. Độ hấp thụ quang tỷ lệ thuận với nồng độ chất phân tích,

đây là cơ sở để định lƣợng chất phân tích: A = k.C [7].

Để xác định ion Cu2+ ngƣời ta dùng thuốc thử natridiethyldithiocacbamat (NaDDC) ở pH = 4÷11, ion Cu2+ tạo phức vòng càng với NaDDC. Phức tạo thành

có màu đỏ nâu, khó tan trong nƣớc nhƣng tan nhiều trong một số dung môi hữu cơ

nhƣ CCl4, CH3Cl… Đo độ hấp thụ quang của CuDDC tại = 440 nm. Trong phƣơng pháp này có một số ion gây cản trở cho việc xác định Cu2+ là Fe3+, Ni2+, Mn2+, Co2+,…do chúng cũng tạo phức màu với thuốc thử NaDDC. Tuy vậy, có thể

loại trừ ảnh hƣởng của các ion này bằng cách thêm vào một lƣợng chất che nhƣ

amonixitrat, axit xitric, EDTA, kali natri tactrat…

Để xác định Pb các tác giả I. M. Kolthoff [27] đã tạo phức màu đỏ của Pb

với dithizon trong môi trƣờng kiềm yếu pH = 8,5÷9,5. Phức này tan trong các dung

môi hữu cơ nhƣ CCl4, CHCl3 rồi đem đo độ hấp thụ quang của nó tại bƣớc sóng 510

nm trong CHCl3 và 520nm trong CCl4. Cƣờng độ màu pha hữu cơ sau khi chiết tỉ lệ thuận với nồng độ Pb2+ và giới hạn phát hiện tới 0,05ppb.

Bằng phƣơng pháp trắc quang, các tác giả Trần Thúc Bình, Trần Tứ Hiếu,

Phạm Luận đã xác định Cu, Ni, Mn, Zn…trong cùng một hỗn hợp theo phƣơng

pháp Vierod cải tiến bằng pyridin-azo-naphtol (PAN) với sai số < 4% ở những bƣớc

sóng khác nhau [2].

Phƣơng pháp quang phổ hấp thụ phân tử là phƣơng pháp đơn giản, tiện lợi,

độ nhạy tƣơng đối cao nên đƣợc dùng khá phổ biến để xác định các kim loại có hàm

lƣợng nhỏ. Tuy nhiên nhƣợc điểm của phƣơng pháp là không chọn lọc, khi đó phải

thực hiện các công đoạn che tách phức tạp.

1.4.2.2. Phương pháp quang phổ phát xạ nguyên tử (AES)

Trong điều kiện đƣợc cung cấp năng lƣợng cho nguyên tử thì các nguyên tử

sẽ chuyển lên trạng thái kích thích. Trạng thái này không bền, nguyên tử chỉ tồn tại trong một thời gian cực ngắn 10-8s, chúng có xu hƣớng trở về trạng thái ban đầu bền

vững và giải phóng ra năng lƣợng mà nó hấp thụ dƣới dạng bức xạ quang học. Bức

xạ này chính là phổ phát xạ nguyên tử [8].

Các tác giả M. D. Ioannidou, G. A. Zachariadis, A. N. Anthemidis và J. A.

Stratis đã sử dụng phép đo ICP- AES để xác định lƣợng vết Pb, Cd, Cu…trong mật

ong và đƣờng bằng phƣơng pháp đƣờng chuẩn. Độ nhạy khi xác định các ion kim

loại trên đều đạt cỡ nồng độ ppb [31].

Nhìn chung, phƣơng pháp này có độ nhạy khá cao, tốn ít mẫu, có khả năng

phân tích đồng thời nhiều nguyên tố trong cùng một mẫu, nên rất thuận lợi để phân

tích lƣợng vết các kim loại trong các đối tƣợng khác nhau.

1.4.2.3. Phương pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử (AAS)

* Sự xuất hiện của phổ AAS:

Trong điều kiện thƣờng, nguyên tử ở trạng thái cơ bản không phát và cũng

không thu năng lƣợng. Nhƣng khi nguyên tử ở trạng thái hơi tự do, nếu ta kích thích

nó bằng một năng lƣợng dƣới dạng một chùm tia sáng có bƣớc sóng xác định thì

các nguyên tử tự do sẽ hấp thụ năng lƣợng của các tia chiếu vào và tạo ra phổ hấp

thụ nguyên tử của nó, phổ này đƣợc gọi là phổ hấp thụ nguyên tử AAS [9].

* Nguyên tắc:

Phép đo dựa trên sự hấp thụ năng lƣợng của nguyên tử tự do ở trạng thái hơi

khi chiếu chùm tia bức xạ qua đám hơi của nguyên tố đó trong môi trƣờng hấp thụ.

Để tiến hành đo thì phải qua các quá trình sau:

- Quá trình hóa hơi và nguyên tử hóa mẫu

- Hóa hơi dung dịch mẫu phân tích thành đám hơi khí của mẫu.

- Nguyên tử hóa đám hơi, tạo môi trƣờng hấp thụ chứa những nguyên tử tự

do có khả năng hấp thụ sinh ra phổ hấp thụ.

M(l, r) + E → M (k)

- Chiếu chùm sáng λ đơn sắc đặc trƣng của nguyên tố cần phân tích qua đám

hơi M(k) vừa điều chế ở trên. Khi đó, các nguyên tử trong đám hơi sẽ hấp thụ năng

lƣợng E của tia λ và nhảy lên mức năng lƣợng cao hơn. Đây là va chạm đàn hồi, có

sự trao đổi năng lƣợng E (cho - nhận):

n(hν) + M(k) → M(k)*

Đó là quá trình hấp thụ năng lƣợng tia sáng của nguyên tử tự do M(k), và

nguyên tử này từ mức năng lƣợng cơ bản sẽ chuyển lên mức năng lƣợng cao. Quá

trình này sinh ra một loại phổ của nguyên tử, gọi là phổ hấp thụ của nguyên tử AAS.

- Ghi lại kết quả đo Aλ.

b Aλ = a . Cx

Phƣơng trình định lƣợng của phƣơng pháp là:

Trong đó:

+ Aλ : cƣờng độ vạch phổ

+ Cx : nồng độ nguyên tố phân tích.

Trong điều kiện xác định, trong một phạm vi xác định, sự phụ thuộc của

cƣờng độ vạch phổ vào nồng độ nguyên tố phân tích có dạng tuyến tính và thông

qua đó ta có thể định lƣợng chất phân tích một cách dễ dàng.

Trong phép đo phổ AAS có các kỹ thuật nguyên tử hóa mẫu là: Kỹ thuật

ngọn lửa (phép đo F - AAS), kỹ thuật không ngọn lửa (phép đo GF - AAS), kỹ thuật

Hydrua hóa (hóa hơi lạnh) và kỹ thuật nguyên tử hóa mẫu rắn và bột.

* Ƣu điểm của phép đo AAS:

Có độ nhạy và độ chọn lọc cao (gần 60 nguyên tố hóa học có thể xác định bằng phƣơng pháp này với độ nhạy từ 1.10-4 - 1.10-5%. Đặc biệt nếu sử dụng kỹ thuật không ngọn lửa thì có thể đạt đến n.10- 7%). Chính vì có độ nhạy cao nên

phƣơng pháp này đã đƣợc nghiên cứu và ứng dụng rất nhiều trong phân tích để xác

định các kim loại nặng trong nhiều đối tƣợng khác nhau. Đồng thời do có độ nhạy

cao nên trong nhiều trƣờng hợp không phải làm giàu nguyên tố cần xác định trƣớc

khi phân tích. Do đó tốn ít nguyên liệu, ít thời gian, không cần sử dụng hóa chất có

độ tinh khiết cao, có thể xác định đồng thời hay liên tiếp nhiều nguyên tố trong một

mẫu. Mặt khác, tránh đƣợc sự nhiễm bẩn mẫu khi sử lý qua các giai đoạn phức tạp.

Kết quả phân tích ổn định, sai số nhỏ. Trong nhiều trƣờng hợp sai số không quá

15% ở vùng nồng độ cỡ 1- 2ppm. Ở nhiều nƣớc trên thế giới, phƣơng pháp AAS trở

thành phƣơng pháp tiêu chuẩn để định lƣợng nhiều kim loại.

* Một số công trình nghiên cứu xác định kim loại nặng bằng phƣơng pháp

AAS:

Tác giả Serife Tokalioglu và cộng sự [39] đã sử dụng phƣơng pháp AAS để

xác định lƣợng vết các kim loại nặng trong nƣớc sau khi làm giàu với độ lệch chuẩn

tƣơng đối nằm trong khoảng 0,8 - 2,9% và giới hạn phát hiện từ 0,006 - 0,277 ppm.

Các tác giả Secil Candir, Ibrahim Narin, Mustafa Soylak đã phân tích xác định vết các ion Cr3+, Pb2+, Cu2+, Ni2+, Bi3+ và Cd2+ trong các mẫu môi trƣờng bằng

phƣơng pháp phổ hấp thụ nguyên tử với giới hạn phát hiện tƣơng ứng 2,8; 7,2; 0,4;

1,1; 0,8; 1,7; μg/l [38].

Với kỹ thuật F-AAS tác giả [40] đã xây dựng một quy trình hoàn chỉnh để

xác định các kim loại nặng: Cu, Fe, Pb, Cd, Co, Ni…trong các mẫu sữa và soda với

hiệu suất ≥ 95%.

Ứng dụng phƣơng pháp phổ hấp thụ nguyên tử không ngọn lửa, các tác giả

[36] đã xác định trực tiếp Pb, Cd, Zn, Cu trong mật, sử dụng H2O2 làm chất cải biến

giảm tín hiệu đƣờng nền.

Trong nƣớc, nhiều tác giả cũng đã nghiên cứu ứng dụng phƣơng pháp phổ

hấp thụ nguyên tử để xác định một số kim loại nặng trong các đối tƣợng khác nhau:

Sử dụng phƣơng pháp phổ hấp thụ nguyên tử, tác giả Đỗ Thúy Nga [14] đã

xác định một số kim loại nặng Cu, Pb trong nƣớc thải của Làng nghề làm vàng mã ở

Thuận Thành, Bắc Ninh. Giới hạn phát hiện của Pb là 0,19ppm, của Cu là 0,08ppm

với sai số nhỏ hơn 5%.

Bằng phép đo phổ hấp thụ nguyên tử, tác giả Lê Lan Anh đã xác định hàm

lƣợng Pb trong tóc, máu và nƣớc tiểu ở ngƣời với kết quả nhƣ sau: Hàm lƣợng Pb

trung bình trong tóc ở ngƣời bình thƣờng là 15,15 ± 2,00μg/g, ở ngƣời thƣờng

xuyên tiếp xúc với xăng dầu là 49,80 ± 7,90μg/g, còn ở những ngƣời bệnh nhân

thấm nhiễm Pb là 86,01 ± 12,07μg/g [1].

Tác giả Đàm Thị Thanh Thủy [11] đã xây dựng quy trình hoàn chỉnh để xác

định lƣợng vết các kim loại nặng : Pb và Cd trong một số đối tƣợng sau khi tách,

chiết làm giàu các kim loại nặng bằng phƣơng pháp chiết pha rắn, sử dụng nhựa

Amberlite XAD-70 với hiệu suất ≥ 98%.

Tác giả Lƣơng Thúy Quỳnh và cộng sự [20] đã xác định một số nguyên tố vi

lƣợng nhƣ Cu, Zn trong huyết thanh ngƣời. Độ nhạy của phép đo đạt 0,03ppm, với

sai số nhỏ hơn 12%.

Với những ƣu điểm nổi bật và ứng dụng rộng rãi của phép đo AAS (cụ thể là

F-AAS), trong luận văn của mình chúng tôi quyết định sử dụng phép đo phổ hấp thụ

nguyên tử ngọn lửa (F-AAS) để xác định hàm lƣợng một số kim loại nhƣ: Pb, Cu,

Zn trong nƣớc tại xã Thạch Sơn, huyện Lâm Thao, tỉnh Phú Thọ sau khi đã tách,

chiết làm giàu bằng kỹ thuật chiết pha rắn sử dụng nhựa Chelex 100.

1.4.2.4. Phương pháp khối phổ Plasma cao tần cảm ứng ICP-MS

Phƣơng pháp ICP-MS là một trong những phƣơng pháp phân tích hiện đại.

Với nhiều ƣu điểm nổi bật: Có độ nhạy và độ lặp lại cao (giới hạn phát hiện từ ppb-

ppt đối với tất cả các nguyên tố), xác định đồng thời đƣợc hàng loạt các kim loại

trong thời gian phân tích ngắn. Vì thế, phƣơng pháp ICP-MS đƣợc sử dụng rộng rãi

trong nhiều lĩnh vực khác nhau nhƣ: quá trình sản xuất nhiên liệu hạt nhân, nghiên

cứu địa chất và môi trƣờng, phân tích thực phẩm.

Tác giả Peter Heitlend và Helmut D.Koster [35] ứng dụng phƣơng pháp ICP-

MS để xác định lƣợng vết 30 nguyên tố Pb, Cu, Zn…trong mẫu nƣớc tiểu của trẻ

em và ngƣời lớn.

Giáo sƣ Kyue-Hyung Lee và đồng nghiệp tại trƣờng đại học Okay Ama,

Nhật Bản đã nghiên cứu xác định kim loại nặng Cr, Mn, Cu, Cd, Pb…và đất hiếm

La, Ce, Pr, Nd, Sm…trong mẫu môi trƣờng bằng ICP-MS. Sau khi làm giàu bằng

kỹ thuật chiết pha rắn với hiệu suất thu hồi cao [30].

1.4.3. Các phương pháp sắc ký

Các phƣơng pháp sắc ký đƣợc sử dụng rộng rãi trong phân tích định lƣợng

để tách và làm giàu các cấu tử riêng biệt từ những hỗn hợp phức tạp của các chất vô

cơ và hữu cơ.

1.4.3.1. Phương pháp sắc ký lỏng hiệu năng cao (HPLC) : [12], [19].

Hiện nay kỹ thuật HPLC đƣợc ứng dụng rộng rãi để tách và xác định một số

kim loại, tách và xác định một số vitamin, tách và xác định một số kháng sinh, tách

và xác định một số các chất họ pesticide, tách và xác định các hydrocacbon…

Cho đến nay, có rất nhiều công trình nghiên cứu và ứng dụng HPLC để tách

và xác định các chất đã đƣợc công bố.

Nhờ khả năng tách và làm giàu đồng thời trên hệ thống sắc ký lỏng hiệu

năng cao, Qiufen Hu và cộng sự [37] đã tách và xác định đồng thời lƣợng vết Pb,

Hg và Cd sau khi làm giàu trên cột ion kim loại trên với thuốc thử là tetra(4- bromphenyl)-porphyrrin (T4BPP) trên cột chiết pha rắn XterraTM RP 18 (cột 5μm; 3,9×20mm). Sau đó phân tích lƣợng vết các phức chất tạo thành cột phân tích XterraTM RP 18. Bằng phƣơng pháp này các tác giả đã xác định thủy ngân, chì và

cadimi trong nƣớc sinh hoạt cho kết quả rất đáng tin cậy.

Chƣơng 2 - NỘI DUNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

2.1. Đối tượng và mục tiêu nghiên cứu

Xã Thạch Sơn - huyện Lâm Thao - tỉnh Phú Thọ từ lâu đã đƣợc mệnh danh

là “Làng ung thƣ”. Ngƣời dân nơi đây đã và đang phải gánh chịu những nỗi đau đớn

không chỉ về thể xác mà cả về tinh thần. Số ngƣời mắc bệnh và chết vì ung thƣ ngày

một tăng lên.

Tại xã Thạch Sơn, huyện Lâm Thao, tỉnh Phú Thọ, chất thải của quá trình

sản xuất thải trực tiếp ra môi trƣờng làm ô nhiễm nguồn nƣớc, không khí, đất đai,

gây ảnh hƣởng rất lớn tới sức khỏe của con ngƣời, cây trồng, vật nuôi. Một trong

những chất gây ô nhiễm môi trƣờng là các kim loại nặng nhƣ: Cu, Pb, Zn, As,

Hg…Với mong muốn góp một phần sức lực của mình giúp ngƣời dân, trong luận

văn của mình chúng tôi xác định:

Đối tƣợng nghiên cứu là nguồn nƣớc dùng trong sinh hoạt và nguồn nƣớc

dùng trong sản xuất nông nghiệp của ngƣời dân xã Thạch Sơn, huyện Lâm Thao,

tỉnh Phú Thọ.

Mục tiêu của đề tài là: Xây dựng một quy trình hoàn chỉnh để xác định hàm

lƣợng và đánh giá mức độ ô nhiễm các kim loại Pb, Cu và Zn trong các mẫu nƣớc

tại xã Thạch Sơn, huyện Lâm Thao, tỉnh Phú Thọ. Từ đó có những khuyến cáo cho

ngƣời dân trong việc sử dụng nguồn nƣớc một cách an toàn và hiệu quả.

2.2. Nội dung nghiên cứu

Để đạt đƣợc các mục tiêu đề ra, đề tài thực hiện các nội dung nghiên cứu cụ

thể sau:

2.2.1. Nghiệm lại các điều kiện phân tích, xác định Cu, Pb, Zn bằng phương

pháp F - AAS

- Khảo sát các điều kiện đo phổ Cu, Pb, Zn

- Khảo sát các điều kiện nguyên tử hóa mẫu

- Khảo sát các yếu tố ảnh hƣởng khác

- Phƣơng pháp đƣờng chuẩn đối với kỹ thuật F - AAS

- Tổng kết các điều kiện đo phổ F - AAS của Cu, Pb, Zn

2.2.2. Khảo sát các điều kiện làm giàu và tách chiết bằng phương pháp chiết pha

rắn sử dụng chelex 100

- Khảo sát môi trƣờng tạo phức pH

- Khảo sát tốc độ nạp mẫu lên cột chiết pha rắn

- Khảo sát khả năng rửa giải

- Khảo sát tốc độ rửa giải

- Khảo sát ảnh hƣởng của thể tích mẫu thử

- Khảo sát ảnh hƣởng của một số ion khác đến quá trình tách và làm giàu

- Đánh giá phƣơng pháp tách và làm giàu

2.2.3. Ứng dụng phương pháp để phân tích Cu, Pb, Zn trong mẫu nước, từ đó

đánh giá sự ô nhiễm Cu, Pb, Zn trong nước.

2.3. Phương pháp nghiên cứu

Trong luận văn này chúng tôi sử dụng 2 phƣơng pháp chính:

- Phƣơng pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử với kĩ thuật nguyên tử hóa ngọn

lửa (F-AAS) để xác định hàm lƣợng các kim loại.

- Phƣơng pháp chiết pha rắn (SPE) để tách và làm giàu chọn lọc các ion kim loại.

2.4. Hóa chất và thiết bị, dụng cụ sử dụng

2.4.1. Thiết bị, dụng cụ sử dụng

- Máy đo quang phổ hấp thụ nguyên tử NovAA - 400 của hãng Analytik Jena

(CHLB Đức) - Phòng máy bộ môn Hóa học phân tích - Khoa Hóa học - ĐHKHTN -

ĐHQGHN.

- Đèn HCL của các nguyên tố cần xác định

- Máy đo pH 211 HANNA

- Máy cất nƣớc 1 lần, 2 lần

- Bếp điện, tủ hút, tủ sấy, cân phân tích.

- Bình định mức các loại 25; 50; 100; 250; 500 ml

- Pipet thủy tinh các loại 0,1; 0,5; 1; 2; 3; 4; 5; 10 ml

- Cốc thủy tinh chịu nhiệt 50; 100; 250 ml

- Phễu thủy tinh, giấy lọc

- Cột nhựa loại 3,5 cm × 0,8 cm

- Các lọ thủy tinh đựng các dung dịch chuẩn, đựng mẫu

Các dụng cụ thủy tinh đều đƣợc rửa sạch bằng axit HNO3 10%, tráng bằng nƣớc

cất 2 lần và đƣợc sấy khô.

2.4.2. Hóa chất sử dụng

- Vật liệu chiết: Nhựa chelex 100 cỡ hạt 100 - 200 mesh

- Cột nhựa loại nhỏ cỡ 3 ml cùng màng PE xốp (hoặc bôn thủy tinh), cột và

màng ngăn trƣớc khi nạp đều đƣợc ngâm trong HNO3 10% sạch trong 24 giờ, sau

đó tráng rửa sạch bằng nƣớc cất 2 lần.

- Dung dịch chuẩn gốc Pb2+ 1000 ppm, Cu2+ 1000 ppm và Zn2+ 1000 ppm

hãng Merck, Đức.

- Các loại axit đặc, tinh khiết HNO3 65%, HCl 35%, CH3COOH 99% hãng

Merck, Đức.

- Các muối kim loại kiềm: NaCl, KCl, các muối kim loại kiềm thổ: BaCl2,

CaCl2, các muối CH3COONa, NH4Cl, CH3COONH4 hãng Merck, Đức.

- Dung dịch Ni2+, Fe3+, Mn2+, Cd2+ 1000 ppm hãng Merck, Đức. Các dung

dịch làm việc đƣợc pha và sử dụng trong ngày.

* Cách pha chế và bảo quản một số dung dịch:

- Các dung dịch nghiên cứu (Cu2+, Pb2+, Zn2+) đƣợc pha từ dung dịch gốc

1000 ppm và bảo quản trong chai thủy tinh, các dung dịch cỡ ppb (trong HNO3 2%)

đựơc pha trƣớc khi tiến hành thí nghiệm và chỉ sử dụng trong ngày.

- Các dung dịch axit HCl, HNO3, CH3COOH 10%, đều đƣợc tính toán và pha

từ các dung dịch axit đặc HNO3 65%, HCl 35%, CH3COOH 99% ban đầu, pA.

- Các dung dịch axit HCl, HNO3, CH3COOH 2%, đều đƣợc tính toán và pha

từ các dung dịch axit HCl, HNO3, CH3COOH nồng độ 10% ở trên.

- Các dung dịch NH4Cl, CH3COONH4 (NH4Ac), CH3COONa với nồng độ

10%: Cân mỗi muối với khối lƣợng là 10 gam, sau đó hòa tan bằng 90 gam nƣớc

cất hai lần, khuấy trộn đều thu đƣợc dung dịch mong muốn.

- Các dung dịch NH4Cl, CH3COONH4 (NH4Ac), CH3COONa 2%, đều đƣợc

tính toán và pha từ các dung dịch NH4Cl, CH3COONH4 (NH4Ac), CH3COONa

nồng độ 10% ở trên.

2.4.3. Chuẩn bị cột chiết pha rắn trong điều kiện động

Ngày nay, chiết pha rắn là kỹ thuật đƣợc sử dụng rất phổ biến để tách và làm

giàu các ion kim loại do có rất nhiều ƣu điểm vƣợt trội so với phƣơng pháp chiết

lỏng - lỏng truyền thống. Việc lƣu giữ các ion kim loại bằng cột hay màng SPE sẽ

có hiệu suất cao hơn và cân bằng phân bố đƣợc thiết lập nhiều lần trong cột.

Nhựa chelex 100 là nhựa vòng càng có chứa nhóm chức iminodiacetic acid

+ thì ở dạng NH4

[CH2 - N(CH2COOH)2], là nhựa có khả năng tách và làm giàu cao đối với các ion

kim loại và đặc biệt có thể tái sử dụng nhiều lần. Theo các nghiên cứu trƣớc cho thấy, nhựa chelex 100 ở dạng H+ cho pH thấp làm giảm hiệu suất thu hồi, nhựa chelex 100 ở dạng Na+ cho pH quá cao cũng làm giảm hiệu suất thu hồi, nhựa + đƣợc sử dụng nhiều nhất. chelex 100 ở các dạng Ca2+, Mg2+, NH4 + để tiến

Vì vậy, trong luận văn này chúng tôi chọn nhựa chelex 100 ở dạng NH4 hành tách và làm giàu Pb2+, Cu2+ và Zn2+.

Quy trình chuẩn bị nhựa:

- Cân 0,3 gam vật liệu (nhựa chelex 100), ngâm trong nƣớc cất 2 lần 24 giờ,

nhồi lên cột chiết (đƣờng kính trong 0,6 cm) với chiều cao lớp nhựa khoảng 3 cm.

Chú ý: Dƣới đáy cột chiết và bề mặt trên của lớp nhựa đƣợc cố định bằng màng

ngăn polietylen (PE) hoặc một lớp bông thủy tinh để tránh làm mất vật liệu.

- Tiếp theo cho 50 ml dung dịch HNO3 2% chảy qua với tốc độ khoảng 0,5

ml/phút. Sau đó nhựa đƣợc rửa bằng nƣớc cất hai lần đến khi hết axit dƣ. Nhựa + bằng cách cho 20 ml dung dịch đƣợc chuyển sang dạng chứa nhóm NH4

CH3COONH4 10% chảy qua cột với tốc độ nhƣ trên. Rửa lại nhựa bằng nƣớc cất

hai lần. Quá trình trên đƣợc lặp lại khoảng 3 - 4 lần (gọi là quá trình luyện nhựa).

- Sau mỗi lần sử dụng, vật liệu trong cột đƣợc làm sạch lƣợng vết các kim

loại bằng nƣớc cất 2 lần, bằng dung dịch axit HNO3 2% và ngâm cột chiết trong

nƣớc cất 2 lần cho đến khi sử dụng lần sau.

Chương 3 - KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM VÀ THẢO LUẬN

3.1.Tối ưu hóa các điều kiện của phép đo phổ F- AAS xác định các nguyên tố

chì, đồng, kẽm

3.1.1. Khảo sát các điều kiện đo phổ

Để đảm bảo cho phép đo phổ đạt hiệu quả cao nhất thì phải chọn đƣợc những

thông số tối ƣu. Dƣới đây chúng tôi tiến hành khảo sát và chọn các điều kiện tối ƣu

cho phép đo phổ F- AAS xác định các nguyên tố chì, đồng, kẽm.

3.1.1.1. Chọn vạch đo

Quá trình sinh phổ AAS là do những nguyên tử ở trạng thái hơi bị kích thích

bởi nguồn sáng phát tia phát xạ. Các nguyên tố có khả năng hấp thụ bức xạ có bƣớc

sóng nhất định, ứng đúng với tia mà nó phát ra. Tuy nhiên, quá trình hấp thụ này

không xảy ra với tất cả các vạch phổ mà chỉ với các vạch phổ nhạy, đặc trƣng.

Các dung dịch chuẩn của chì, đồng, kẽm đƣợc chuẩn bị để khảo sát các điều

kiện đo phổ nhƣ sau:

- Pha 100 ml dung dịch Pb2+ 4ppm trong nền axit HNO3 2% và muối NH4Ac 1%.

- Pha 100 ml dung dịch Cu2+ 2ppm trong nền axit HNO3 2% và muối NH4Ac 1%.

- Pha 100 ml dung dịch Zn2+ 1ppm trong nền axit HNO3 2% và muối NH4Ac 1%.

Mỗi mẫu đƣợc đo 3 lần, lấy kết quả trung bình.

Kết quả đo phổ thu đƣợc trong bảng 3.1:

Bảng 3.1: Ảnh hưởng của vạch đo đến tín hiệu phổ F- AAS của Pb

Bƣớc sóng (nm) RSD (%) Abs

217,0 1,157 0,1206

283,3 1,747 0,0546

261,4 19,87 0,0027

368,3 7,812 0,0021

Bảng 3.2: Ảnh hưởng của vạch đo đến tín hiệu phổ F- AAS của Cu

Bƣớc sóng (nm) Abs RSD (%)

324,8 0,0656 0,606

327,4 0,0375 1,504

217,9 0,0132 3,309

222,6 0.0052 4,366

Bảng 3.3: Ảnh hưởng của vạch đo đến tín hiệu phổ F- AAS của Zn

Bƣớc sóng (nm) Abs RSD (%)

213,9 0,1394 1,082

307,6 0,0004 38,74

Từ kết quả khảo sát thu đƣợc, chúng tôi chọn vạch đo tối ƣu đối với các

nguyên tố nhƣ sau:

- Đối với nguyên tố Pb là 217,0 nm.

- Đối với nguyên tố Cu là 324,8 nm.

- Đối với nguyên tố Zn là 213,9 nm.

3.1.1.2. Chọn khe đo

Theo nguyên tắc hoạt động của hệ thống đơn sắc trong máy đo phổ hấp thụ

nguyên tử, chùm tia phát xạ cộng hƣởng của nguyên tố phân tích đƣợc phát ra từ

đèn catot rỗng, sau khi đi qua môi trƣờng hấp thụ, đƣợc hƣớng vào khe đo của máy,

đƣợc phân li và chỉ một vạch phổ của nguyên tố cần phân tích đƣợc chọn và hƣớng

vào khe đo của máy để nhân quang điện phát hiện và xác định cƣờng độ hấp thụ của

vạch phổ. Khe đo của máy ảnh hƣởng trực tiếp đến độ nhạy và khoảng tuyến tính

của phép đo nên phải đƣợc chọn chính xác, phù hợp với từng vạch phổ và thu đƣợc

hết độ rộng của vạch phổ.

Các dung dịch chuẩn của chì, đồng, kẽm dùng để khảo sát các điều kiện đo

phổ đƣợc chuẩn bị nhƣ phần 3.1.1.1. Mỗi mẫu đƣợc đo 3 lần, lấy kết quả trung

bình.

Kết quả đo phổ thu đƣợc trong bảng sau:

Bảng 3.4: Ảnh hưởng của khe đo đến tín hiệu phổ F- AAS của Pb

Độ rộng khe đo (nm) RSD (%) Abs

0,725 0,2 0,1219

0,621 0,5 0,1236

0,643 0,8 0,1216

0,715 1,2 0,1147

Bảng 3.5: Ảnh hưởng của khe đo đến tín hiệu phổ F- AAS của Cu

Độ rộng khe đo (nm) RSD (%) Abs

0,857 0,2 0,0625

0.829 0,5 0,0734

0,849 0,8 0,0575

0,933 1,2 0,0599

Bảng 3.6: Ảnh hưởng của khe đo đến tín hiệu phổ F- AAS của Zn

Độ rộng khe đo (nm) RSD (%) Abs

0,436 0,2 0,2424

30,83 0,5 0,0048

0,194 0,8 0,1447

0,778 1,2 0,1373

Từ kết quả khảo sát thu đƣợc, chúng tôi chọn khe đo tối ƣu đối với các

nguyên tố nhƣ sau: - Đối với nguyên tố Pb là 0,5 nm.

- Đối với nguyên tố Cu là 0,5 nm.

- Đối với nguyên tố Zn là 0,2 nm.

3.1.1.3. Khảo sát cường độ dòng đèn catot rỗng (HCL)

Đèn catot rỗng là nguồn phát tia bức xạ cộng hƣởng, nó chỉ phát ra những tia

phát xạ nhạy của nguyên tố kim loại đƣợc dùng làm catot rỗng. Mỗi đèn HCL đều

có dòng điện giới hạn cực đại mà đèn có thể chịu đựng đƣợc. Theo lý thuyết và thực

nghiệm đối với kỹ thuật đo phổ hấp thụ nguyên tử, tốt nhất chỉ nên dùng cƣờng độ

đèn trong vùng 60 - 85% dòng giới hạn cực đại của mỗi đèn vì ở điều kiện dòng cực

đại đèn làm việc không ổn định và chóng hỏng, đồng thời phép đo có độ nhạy và độ

lặp lại kém. Muốn có độ nhạy cao, nên dùng cƣờng độ dòng ở gần giới hạn dƣới,

muốn có độ ổn định cao, nên dùng cƣờng độ dòng ở gần giới hạn trên. vậy mà chúng

ta phải khảo sát cƣờng độ dòng đèn sao cho đạt độ nhạy và độ ổn định cao nhất.

Các dung dịch chuẩn của Pb, Cu, Zn dùng để khảo sát các điều kiện đo phổ

đƣợc chuẩn bị nhƣ phần 3.1.1.1. Mỗi mẫu đƣợc đo 3 lần, lấy kết quả trung bình.

Kết quả đo phổ thu đƣợc trong bảng sau:

Bảng 3.7: Ảnh hưởng của cường độ dòng đèn catot rỗng (HCL) đến tín hiệu phổ

F- AAS của Pb

I (mA) với I max = 10 mA

5 6 7 9 8

Abs 0,1019 0,1156 0,1211 0,1134 0,1242

RSD (%) 2,149 1,782 3,142 0,795 1,231

Bảng 3.8: Ảnh hưởng của cường độ dòng đèn catot rỗng (HCL) đến tín hiệu phổ

I (mA) với I max = 15 mA

F- AAS của Cu

12

0,0678

0,0692

0,0697

0,0689

Abs

0,0718

1,257

2,031

1,853

0,681

RSD

0,912

Bảng 3.9: Ảnh hưởng của cường độ dòng đèn catot rỗng (HCL) đến tín hiệu phổ

F- AAS của Zn

I (mA) với I max = 10 mA

5 6 8 9 7

Abs 0,1476 0,1552 0,1563 0,1541 0,1578

RSD 3,321 0,963 0,915 0,613 1,021

Từ kết quả khảo sát thu đƣợc, chúng tôi chọn cƣờng độ dòng đèn catot rỗng

tối ƣu đối với các nguyên tố nhƣ sau: - Đối với nguyên tố Pb là 8 mA.

- Đối với nguyên tố Cu là 10 mA.

- Đối với nguyên tố Zn là 7 mA.

3.1.2. Khảo sát các điều kiện nguyên tử hóa mẫu

3.1.2.1. Khảo sát chiều cao của đèn nguyên tử hóa mẫu (chiều cao Burner)

Đây là yếu tố rất quan trọng đối với phép đo AAS, quyết định đến độ nhạy,

độ chính xác của phép đo. Chính vì vậy, trong phép đo phổ hấp thụ nguyên tử phải

chọn chiều cao của đèn nguyên tử hóa mẫu sao cho nguồn đơn sắc phải chiếu vào

phần trung tâm ngọn lửa nguyên tử hóa mẫu.

Các dung dịch chuẩn của Pb, Cu, Zn dùng để khảo sát các điều kiện đo phổ

đƣợc chuẩn bị nhƣ phần 3.1.1.1.

Mỗi mẫu đƣợc đo 3 lần, lấy kết quả trung bình.

Kết quả đo phổ thu đƣợc trong bảng sau:

Bảng 3.10: Ảnh hưởng của chiều cao đèn nguyên tử hóa mẫu đến tín hiệu phổ

F- AAS của Pb

Chiều cao đèn nguyên tử hóa (mm)

5 6 7 9 8

Abs 0,0927 0,0964 0,1046 0,1191 0,1306

RSD (%) 0,966 0,903 0,533 0,785 0,312

Bảng 3.11: Ảnh hưởng của chiều cao đèn nguyên tử hóa mẫu đến tín hiệu phổ

F- AAS của Cu

Chiều cao đèn nguyên tử hóa (mm)

6 8 9 5 7

Abs 0,0595 0,0682 0,0599 0,0593 0,0714

RSD (%) 0,459 0,244 0,487 0,527 0,231

Bảng 3.12: Ảnh hưởng của chiều cao đèn nguyên tử hóa mẫu đến tín hiệu phổ

F- AAS của Zn

Chiều cao đèn nguyên tử hóa (mm)

5 6 8 9 7

Abs 0,1259 0,1432 0,1435 0,1420 0,1529

RSD (%) 1,072 0,569 0,729 0,558 0,431

Từ kết quả khảo sát thu đƣợc, chúng tôi chọn chiều cao đèn nguyên tử hóa

mẫu tối ƣu đối với các nguyên tố nhƣ sau: - Đối với nguyên tố Pb là 8 mm.

- Đối với nguyên tố Cu là 7 mm.

- Đối với nguyên tố Zn là 7 mm.

3.1.2.2. Khảo sát tốc độ khí cháy

Trong phép đo F - AAS, nhiệt độ của ngọn lửa là yếu tố quyết định quá trình

hóa hơi và nguyên tử hóa mẫu. Nhiệt ngọn lửa đèn khí lại phụ thuộc vào bản chất và

thành phần của hỗn hợp khí đốt tạo ra ngọn lửa. Điều đó có nghĩa là với mỗi một

hỗn hợp khí đốt sẽ cho ngọn lửa có nhiệt độ khác nhau. Hai loại hỗn hợp khí đã và

đang đƣợc sử dụng phổ biến trong phép đo F - AAS là: Hỗn hợp không khí nén +

axetilen và hỗn hợp khí N2O + axetilen.

Đồng, chì, kẽm thƣờng đƣợc nguyên tử hóa ở nhiệt độ khoảng 2100ºC -

2400ºC, nên dùng ngọn lửa là hỗn hợp không khí nén + axetilen là phù hợp.

Các dung dịch chuẩn của Pb, Cu, Zn dùng để khảo sát các điều kiện đo phổ

đƣợc chuẩn bị nhƣ phần 3.1.1.1.

Máy tự động điều chỉnh tốc độ dòng khí và chiều cao burner cho đến khi

chọn đƣợc tín hiệu cao nhất và ổn định.

Kết quả đo phổ thu đƣợc trong bảng sau:

Bảng 3.13: Ảnh hưởng của tốc độ khí cháy đến tín hiệu phổ F- AAS của Pb

STT Thông số Tỷ lệ khí axetilen/ Abs - Pb

không khí Tốc độ khí Chiều cao burner

axetilen (l/h)

0,129 0,1317 45,0 8,0 1

0,157 0,1326 55,0 8,0 2

0,129 0,1362 45,0 7,0 3

0,114 0,1327 40,0 8,0 4

0,129 0,1319 45,0 7,0 5

0,143 0,1356 50,0 8,0 6

0,114 0,1354 4,00 8,0 7

Bảng 3.14: Ảnh hưởng của tốc độ khí cháy đến tín hiệu phổ F- AAS của Cu

STT Thông số Tỷ lệ khí axetilen/ Abs - Cu

không khí Tốc độ khí Chiều cao burner

axetilen (l/h)

0,128 0,0025 50,0 6,0 1

0,104 0,0572 40,0 5,0 2

0,104 0,0685 40,0 7,0 3

0,105 0,0647 40,0 8,0 4

0,118 0,0678 45,0 7,0 5

0,105 0,0651 40,0 8,0 6

0,105 0,0691 40,0 7,0 7

Bảng 3.15: Ảnh hưởng của tốc độ khí cháy đến tín hiệu phổ F- AAS của Zn

STT Thông số Tỷ lệ khí Axetilen/ Abs - Zn

không khí Tốc độ khí Chiề cao burner

Axetilen (l/h)

1 45,0 7,0 0,119 0,1503

2 55,0 7,0 0,146 0,1131

3 45,0 6,0 0,119 0,1053

4 45,0 8,0 0,120 0,1039

5 50,0 7,0 0,134 0,1080

6 55,0 7,0 0,146 0,1062

7 50,0 7,0 0,134 0,1091

Từ kết quả khảo sát thu đƣợc, chúng tôi chọn tốc độ khí cháy tối ƣu đối với

các nguyên tố nhƣ sau: - Đối với nguyên tố Pb là 45 (l/h).

- Đối với nguyên tố Cu là 40 (l/h).

- Đối với nguyên tố Zn là 45 (l/h).

3.1.3. Khảo sát các yếu tố ảnh hưởng khác

Trong phép đo phổ AAS có rất nhiều yếu tố ảnh hƣởng, nhƣng đặc biệt là

các yếu tố hóa học. Chúng phức tạp và có thể dẫn đến:

- Giảm tín hiệu phổ của nguyên tố phân tích do tạo thành hợp chất bền nhiệt

khó hóa hơi và nguyên tử hóa mẫu.

- Tăng tín hiệu phổ do tạo các hợp chất dễ hóa hơi và dễ nguyên tử hóa hay

hạn chế đƣợc ảnh hƣởng sự ion hóa và sự kích thích phổ phát xạ của nguyên tố

phân tích.

- Tăng cƣờng độ tín hiệu khi nguyên tố phân tích tồn tại trong nền của mẫu

là những hợp chất dễ hóa hơi. Khi đó, các chất nền này nhƣ một chất mang cho sự

hóa hơi nguyên tố phân tích và đạt hiệu suất cao.

- Giảm cƣờng độ tín hiệu khi nguyên tố phân tích nằm trong nền là những

hợp chất bền nhiệt, khó bay hơi. Lúc này, nền mẫu kìm hãm sự hóa hơi của nguyên

tố phân tích.

Chính vì những lý do trên mà việc khảo sát, nghiên cứu ảnh hƣởng hóa học đến

phép đo là rất cần thiết.

3.1.3.1. Ảnh hưởng của loại axit trong dung dịch mẫu

Nồng độ cũng nhƣ loại axit trong dung dịch mẫu luôn ảnh hƣởng đến cƣờng

độ vạch phổ của nguyên tố phân tích. Axit càng khó bay hơi càng làm giảm cƣờng

độ vạch phổ vì có thể tạo thành những hợp chất bền nhiệt trong mẫu, còn những axit

dễ bay hơi ảnh hƣởng không đáng kể và đôi khi còn làm tăng tín hiệu phổ. Vì thế,

trong quá trình xử lý mẫu, ngƣời ta thƣờng dùng axit dễ bay hơi nhƣ: HCl,

HNO3…Trong luận văn này, chúng tôi chỉ khảo sát ảnh hƣởng của một số axit dễ

bay hơi đến phép đo. Các dung dịch mẫu khảo sát đƣợc chuẩn bị nhƣ sau:

- Pha dung dịch Pb2+ 4ppm trong nền muối NH4Ac 1% và trong các nền axit

với các nồng độ khác nhau.

- Pha dung dịch Cu2+ 2ppm trong nền muối NH4Ac 1% và trong các nền axit

với các nồng độ khác nhau.

- Pha dung dịch Zn2+ 1ppm trong nền muối NH4Ac 1% và trong các nền axit

với các nồng độ khác nhau. Mỗi mẫu đƣợc đo 3 lần, lấy kết quả trung bình.

Kết quả đo phổ thu đƣợc trong bảng sau:

Bảng 3.16: Ảnh hưởng của một số loại axit đến tín hiệu phổ F- AAS của Pb

0 % 1 % 4 % 5 % 3 % Axit HNO3 2 %

Abs 0,1187 0,1295 0,1276 0,1269 0,1257 0,1298

RSD (%) 0,972 1,235 0,781 0,917 1,793 0,423

Axit HCl

0 % 1 % 2 % 3 % 4 % 5 %

Abs 0,1187 0,1199 0,1289 0,1256 0,1245 0,1189

RSD (%) 0,972 1,587 1,092 2,558 4,201 2,098

Axit CH3COOH

0 % 1 % 2 % 3 % 4 % 5 %

Abs 0,1187 0,1189 0,1243 0,1219 0,1172 0,1179

RSD (%) 0,972 2,178 0,978 2,570 4,960 1,489

Bảng 3.17: Ảnh hưởng của một số loại axit đến tín hiệu phổ F- AAS của Cu

Axit HNO3

0 % 1 % 3 % 4 % 5 % 2 %

Abs 0,0642 0,0667 0,0691 0,0683 0,0679 0,0711

RSD (%) 0,478 1,058 0,933 0,389 0,493 0,350

Axit HCl

0 % 1 % 2 % 3 % 4 % 5 %

Abs 0,0642 0,0657 0,0671 0,0661 0,0657 0,0649

RSD (%) 0,478 2,085 2,320 0,296 0,479 0,512

Axit CH3COOH

0 % 1 % 2 % 3 % 4 % 5 %

Abs 0,0642 0,0656 0,0654 0,0679 0,0685 0,0663

RSD (%) 0,478 0,349 0,978 0,409 0,82 0,961

Bảng 3.18: Ảnh hưởng của một số loại axit đến tín hiệu phổ F- AAS của Zn

Axit HNO3

0 % 1 % 3 % 4 % 5 % 2 %

Abs 0,1487 0,1529 0,1475 0,1431 0,1385 0,1579

RSD (%) 0,412 0,457 0,565 0,565 0,715 0,235

Axit HCl

0 % 1 % 2 % 3 % 4 % 5 %

Abs 0,1487 0,1498 0,1568 0,1465 0,1397 0,1376

RSD (%) 0,412 0,081 0,475 0,798 0,463 0,970

Axit CH3COOH

0 % 1 % 2 % 3 % 4 % 5 %

Abs 0,1487 0,1478 0,1499 0,1475 0,1457 0,1438

RSD (%) 0,412 0,792 0,809 0,689 0,987 0,783

Dựa vào bảng số liệu, chúng tôi nhận thấy: Khi có mặt của các axit trên thì

tín hiệu đo (độ hấp thụ quang) đều cao hơn khi không có và giá trị Abs đạt cao nhất

và ổn định nhất với nền axit HNO3 2% cho cả ba nguyên tố phân tích. Vì vậy, trong

thành phần nền của mẫu đo phổ chúng tôi chọn axit HNO3 2%.

3.1.3.2. Ảnh hưởng của thành phần nền muối trong dung dịch mẫu

Trong phép đo F-AAS nền của mẫu thƣờng làm giảm cƣờng độ cƣờng độ

của vạch phổ của nguyên tố phân tích do tồn tại hợp chất bền nhiệt trong môi

trƣờng hấp thụ. Vì thế, hiệu suất hóa hơi, nguyên tử hóa không cao. Để giảm bớt

ảnh hƣởng của các yếu tố này, ngƣời ta thƣờng đƣa vào mẫu phân tích những chất

phụ gia phù hợp.

Trên cơ sở đó, chúng tôi tiến hành khảo sát với một số nền muối nhƣ:

NH4Cl, CH3COONH4, CH3COONa, vì chúng dễ hóa hơi và có khả năng loại đƣợc

hợp chất bền nhiệt.

Các dung dịch mẫu khảo sát đƣợc chuẩn bị nhƣ sau: - Pha dung dịch Pb2+ 4ppm trong nền axit HNO3 2% và trong các nền muối

với các nồng độ khác nhau.

- Pha dung dịch Cu2+ 2ppm trong nền axit HNO3 2% và trong các nền muối

với các nồng độ khác nhau.

- Pha dung dịch Zn2+ 1ppm trong nền axit HNO3 2% và trong các nền muối

với các nồng độ khác nhau.

Mỗi mẫu đƣợc đo 3 lần, lấy kết quả trung bình.

Kết quả đo phổ thu đƣợc trong bảng sau:

Bảng 3.19: Ảnh hưởng của một sối nền muối đến tín hiệu phổ F- AAS của Pb

Nồng độ nền NH4Cl (%)

0 % 1 % 2 % 3 % 4 % 5 %

Abs 0,1022 0,1024 0,1047 0,1067 0,1054 0,1056

RSD (%) 0,756 0,166 0,301 0,537 0,592 0,673

Nồng độ nền CH3COONa (%)

0 % 1 % 2 % 3 % 4 % 5 %

Abs 0,1022 0,1023 0,1039 0,1037 0,1023 0,1014

RSD (%) 0,756 0,762 0,487 0,743 0,567 0,329

Nồng độ nền CH3COONH4 (%)

0 % 2 % 3 % 4 % 5 % 1 %

Abs 0,1022 0,1074 0,1072 0,1069 0,1070 0,1175

RSD (%) 0,756 0,151 0,149 0,151 0,150 0,147

Bảng 3.20: Ảnh hưởng của một số nền muối đến tín hiệu phổ F- AAS của Cu

Nồng độ nền NH4Cl (%)

0 % 1 % 2 % 3 % 4 % 5 %

Abs 0,0652 0,0663 0,0669 0,0672 0,0666 0,0665

RSD (%) 0,892 0,876 0,701 0,521 1,092 0,673

Nồng độ nền NH4Cl (%)

0 % 1 % 2 % 3 % 4 % 5 %

Abs 0,0652 0,0662 0,0667 0,0664 0,0663 0,0664

RSD (%) 0,892 0,623 0,875 0,473 0,167 0,129

Nồng độ nền CH3COONH4 (%)

0 % 2 % 3 % 4 % 5 % 1 %

Abs 0,0652 0,0714 0,0714 0,0712 0,0713 0,0715

RSD (%) 0,892 0,251 0,149 0,151 0,160 0,113

Bảng 3.21: Ảnh hưởng của một số nền muối đến tín hiệu phổ F- AAS của Zn

Nồng độ nền NH4Cl (%)

0 % 1 % 2 % 3 % 4 % 5 %

Abs 0,1560 0,1567 0,1572 0,1573 0,1566 0,1556

RSD (%) 0,675 0,761 0,802 1,121 1,376 1,564

Nồng độ nền CH3COONa (%)

0 % 1 % 2 % 3 % 4 % 5 %

Abs 0,1560 0,1562 0,1567 0,1565 0,1563 0,1596

RSD (%) 0,675 0,981 0,853 1,189 1,067 1,099

Nồng độ nền CH3COONH4 (%)

0 % 2 % 3 % 4 % 5 % 1 %

Abs 0.1560 0,1591 0,1590 0,1592 0,1593 0,1593

RSD (%) 0,675 0,197 0,379 0,199 0,349 0,029

Dựa vào bảng số liệu, chúng tôi nhận thấy: Khi có mặt của các nền muối trên

thì tín hiệu đo (độ hấp thụ quang) đều cao hơn khi không có và giá trị Abs đạt cao

nhất và ổn định nhất với nền muối CH3COONH4 1% cho cả ba nguyên tố phân tích.

Vì vậy, trong thành phần nền của mẫu đo phổ chúng tôi chọn CH3COONH4 1%.

3.1.3.3. Ảnh hưởng của các ion có trong dung dịch mẫu

Trong mẫu phân tích, ngoài các ion cần quan tâm (Pb2+, Cu2+, Zn2+) còn có

rất nhiều ion khác. Các ion này có thể gây ảnh hƣởng đến phép đo phổ hoặc không

gây ảnh hƣởng đến phép đo phổ. Vì vậy, chúng tôi tiến hành khảo sát ảnh hƣởng

của các ion theo các nhóm sau:

- Nhóm cation kim loại kiềm: K+, Na+ - Nhóm cation kim loại kiềm thổ: Ca2+, Ba2+, Mg2+ - Nhóm kim loại nặng hóa trị III: Al3+, Fe3+, Cr3+

2-, PO4 - Tổng các cation và anion

- Một số anion: SO4

Ảnh hưởng của các cation

Một trong những yếu tố ảnh hƣởng hóa học quan trọng trong phép đo phổ

hấp thụ nguyên tử F-AAS là ảnh hƣởng của các cation. Trong đối tƣợng phân tích

của chúng tôi là mẫu nƣớc có chứa rất nhiều các cation khác nhau với hàm lƣợng

lớn. Do đó, việc khảo sát ảnh hƣởng của các cation trong mẫu đối với phép đo phổ

F-AAS của các nguyên tố Pb, Cu, Zn là rất cần thiết.

Các dung dịch chuẩn của chì, đồng, kẽm dùng để khảo sát các điều kiện đo

phổ đƣợc chuẩn bị nhƣ phần 3.1.1.1. Các ion khảo sát đƣợc cho vào mẫu đo với

nồng độ tăng dần.

Mỗi mẫu đƣợc đo 3 lần, lấy kết quả trung bình.

Kết quả đo phổ thu đƣợc trong bảng sau:

a) Ảnh hưởng của nhóm ion kim loại kiềm

Bảng 3. 22: Ảnh hưởng của ion kim loại kiềm đến tín hiệu đo phổ F-AAS

của Pb, Cu, Zn

Nồng độ (ppm)

0 50 100 200 500 1000 K+

0 50 100 200 500 1000 Na+

Abs - Pb 0,1322 0,1323 0,1326 0,1330 0,1332 0,1333

Abs - Cu 0,0652 0,0654 0,0655 0,0657 0,0663 0,0665

Abs - Zn 0,1560 0,1561 0,1563 0,1554 0,1557 0,1565

Từ kết quả thu đƣợc, chúng tôi nhận thấy các ion kim loại kiềm gần nhƣ

không gây ảnh hƣởng tới kết quả đo phổ hấp thụ nguyên tử của các nguyên tố Pb,

Cu và Zn. Kết quả này hoàn toàn phù hợp vì với các kim loại này có bƣớc sóng cực

đại hấp thụ: Na (λ = 589,0 nm), K (λ = 766,5 nm) cách rất xa so với bƣớc sóng hấp

thụ cực đại của Pb (λ = 217,0 nm), Cu (λ = 324,8 nm) và Zn (λ = 213,9 nm).

b) Ảnh hưởng của nhóm ion kim loại kiềm thổ

Bảng 3.23: Ảnh hưởng của ion kim loại kiềm thổ đến tín hiệu đo phổ F - AAS

của Pb, Cu, Zn

Nồng độ (ppm)

0 50 100 200 500 1000

0,1322 0,1324 0,1331 0,1333 0,1337 0,1340 Ca2+ Mg2+ Ba2+ Abs - Pb

0,0652 0,0654 0,0653 0,0655 0,0659 0,0661 Abs - Cu

0,1560 0,1554 0,1563 0,1567 0,1567 0,1565 Abs - Zn

Từ kết quả thu đƣợc, chúng tôi nhận thấy các ion kim loại kiềm thổ gần nhƣ

không gây ảnh hƣởng tới kết quả đo phổ hấp thụ nguyên tử của các nguyên tố Pb,

Cu và Zn. Kết quả này hoàn toàn phù hợp vì với các kim loại này có bƣớc sóng cực

đại hấp thụ: Ca (λ = 422,7 nm), Ba (λ = 553,6 nm) và Mg (λ = 279,5 nm) cách rất

xa so với bƣớc sóng hấp thụ cực đại của Pb (λ = 217,0 nm), Cu (λ = 324,8 nm) và

Zn (λ = 213,9 nm).

c) Ảnh hưởng của nhóm ion kim loại hóa trị III

Bảng 3.24: Ảnh hưởng của ion kim loại hóa trị III đến tín hiệu đo phổ F-AAS

của Pb, Cu, Zn

Nồng độ (ppm)

0 10 20 40 80 100

0,1322 0,1334 0,1337 0,1345 0,1349 0,1350 Al3+ Fe3+ Abs - Pb

0,0652 0,0650 0,0654 0,0645 0,0669 0,0671 Abs - Cu

0,1560 0,1558 0,1561 0,1554 0,1567 0,1572 Abs - Zn

Từ kết quả thu đƣợc, chúng tôi nhận thấy các ion kim loại hóa trị III ở nồng

độ khảo sát gần nhƣ không gây ảnh hƣởng tới kết quả đo phổ hấp thụ nguyên tử của

các nguyên tố Pb, Cu và Zn.

d) Ảnh hưởng của tổng cation

Bảng 3.25: Ảnh hưởng của tổng các ion kim loại đến tín hiệu đo phổ F-AAS

của Pb, Cu, Zn

Nồng độ (ppm)

100 200 50 500 1000 0

20 40 10 80 100 0

K+ Na+ Ca2+ Mg2+ Ba2+ Al3+ Fe3+ Abs - Pb 0,1322 0,1325 0,1326 0,1329 0,1331 0,1334

Abs - Cu 0,0652 0,0655 0,0664 0,0674 0,0679 0,0681

Từ kết quả thu đƣợc, chúng tôi nhận thấy tổng các cation kim loại trong vùng

Abs - Zn 0,1560 0,1563 0,1568 0,1571 0,1575 0,1582

nồng độ khảo sát gần nhƣ không gây ảnh hƣởng tới kết quả đo phổ hấp thụ nguyên

tử của các nguyên tố Pb, Cu và Zn.

Ảnh hưởng của các anion

Trong mẫu phân tích, ngoài các cation còn có các anion. Tùy từng hàm

lƣợng và từng đối tƣợng mẫu mà chúng có hay không gây ảnh hƣởng.

3-.

ion Cl- và NO3 Trong phần thực nghiệm này, chúng tôi không khảo sát ảnh hƣởng của hai - vì đã khảo sát ảnh hƣởng của hai axit HCl và HNO3. Do đó, chúng

2- và PO4

tôi tiến hành khảo sát ảnh hƣởng của hai anion SO4

Các dung dịch chuẩn của chì, đồng, kẽm dùng để khảo sát các điều kiện đo

phổ đƣợc chuẩn bị nhƣ phần 3.1.1.1. Các ion khảo sát đƣợc cho vào mẫu đo với

nồng độ tăng dần.

Mỗi mẫu đƣợc đo 3 lần, lấy kết quả trung bình.

Kết quả đo phổ thu đƣợc trong bảng 3.26:

Bảng 3.26: Ảnh hưởng của một số anion đến tín hiệu đo phổ F-AAS

của Pb, Cu, Zn

Nồng độ (ppm)

0 50 100 150 200 500

SO4 PO4 Abs - Pb 0,1322 0,1324 0,1323 0,1325 0,1324 0,1326

Abs - Cu 0,0652 0,0655 0,0657 0,0658 0,0659 0,0661

0,1560 0,1567 0,1562 0,1564 0,1572 0,1561

Abs - Zn Từ kết quả thu đƣợc, chúng tôi nhận thấy các anion gần nhƣ không gây ảnh

hƣởng tới kết quả đo phổ hấp thụ nguyên tử của các nguyên tố Pb, Cu và Zn.

Ảnh hưởng của tổng cation và anion

Các dung dịch chuẩn của chì, đồng, kẽm dùng để khảo sát các điều kiện đo

phổ đƣợc chuẩn bị nhƣ phần 3.1.1.1. Các ion khảo sát đƣợc cho vào mẫu đo với

nồng độ tăng dần. Mỗi mẫu đƣợc đo 3 lần, lấy kết quả trung bình.

Kết quả đo phổ thu đƣợc trong bảng 3.27:

Bảng 3.27: Ảnh hưởng của tổng cation và anion đến tín hiệu đo phổ F-AAS

của Pb, Cu, Zn

Nồng độ (ppm)

200 500 1000 0 50 100

40 80 100 0 10 20

150 200 500 0 50 100

K+ Na+ Ca2+ Mg2+ Ba2+ Al3+ Fe3+ 2- SO4 PO4 Abs - Pb 0,1322 0,1323 0,1328 0,1335 0,1344 0,1346

Abs - Cu 0,0652 0,0655 0,0658 0,0668 0,0679 0,0681

Abs - Zn 0,1560 0,1566 0,1571 0,1584 0,1587 0,1592

Từ kết quả thu đƣợc, chúng tôi nhận thấy: Các ion trong vùng nồng độ khảo

sát gần nhƣ không gây ảnh hƣởng tới kết quả đo phổ hấp thụ nguyên tử của các

nguyên tố Pb, Cu và Zn. Hơn nữa, trong mẫu thực tế thì hàm lƣợng của các ion trên

nhỏ hơn hàm lƣợng khảo sát rất nhiều, nên có thể khẳng định chắc chắn là chúng

không gây ảnh hƣởng tới kết quả của các phép đo. Đây cũng chính là ƣu điểm nổi

bật của phép đo F-AAS so với các phƣơng pháp khác.

3.1.4. Phương pháp đường chuẩn đối với kỹ thuật F - AAS

3.1.4.1.Khảo sát xác định khoảng tuyến tính của Pb, Cu, Zn

Trong phép đo phổ hấp thụ nguyên tử, tín hiệu hấp thụ của vạch phổ phụ

thuộc vào nồng độ của các nguyên tố cần phân tích và đƣợc xác định theo phƣơng

b Aλ = a.Cx

trình:

Trong đó: Aλ : cƣờng độ hấp thụ tại bƣớc sóng λ.

Cx : nồng độ nguyên tố trong mẫu cần phân tích.

a : hằng số thực nghiệm.

b : hằng số bản chất, phụ thuộc vào nồng độ C (0 < b ≤ 1).

Trong một khoảng nồng độ nhất định và đủ nhỏ thì b = 1, mối quan hệ giữa

Aλ và Cx là tuyến tính theo phƣơng trình có dạng y = ax. Khoảng nồng độ này đƣợc

gọi là khoảng tuyến tính của phép đo. Đối với các nguyên tố khác nhau thì giá trị

khoảng tuyến tính là khác nhau và phụ thuộc vào kỹ thuật đo.

Để xác định khoảng tuyến tính của ba nguyên tố phân tích (Pb, Cu và Zn)

chúng tôi pha dãy mẫu chuẩn của Cu từ 0,1 ÷ 9ppm, Pb từ 0,05 ÷ 13ppm, Zn từ 0,1

÷ 4,0ppm trong nền HNO3 2% + CH3COONH4 1%.

Mỗi mẫu đƣợc đo 3 lần, lấy kết quả trung bình.

Kết quả đo phổ thu đƣợc trong bảng 3.28 sau:

Bảng 3.28 : Khoảng tuyến tính của Pb

STT C (ppm) Abs-Pb RSD (%) STT C (ppm) Abs-Pb RSD (%)

1 0,05 0,0051 0,968 10 3 0,0986 0,392

2 0,08 0,0077 0,763 11 5 0,1619 0,155

3 0,3 0,0123 0,566 12 7 0,2202 0,158

4 0,5 0,0197 2,193 13 8 0,2525 0,197

5 0,8 0,0285 0,289 14 9 0,2837 0,278

6 1 0,0355 0,234 15 10 0,3148 0,104

7 1,5 0,0519 0,279 16 11 0,3354 0,215

8 2 0,0677 0,257 17 12 0,3501 0,094

9 2,5 0,0838 0,116 18 13 0,3682 0,214

Hình 3.1 : Đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của độ hấp thụ quang vào nồng độ Pb

Nhận xét: Từ bảng số liệu và đồ thị ta thấy, Pb tuyến tính từ 0,05 - 10,0 ppm.

Bảng 3.29 : Khoảng tuyến tính của Cu

STT C (ppm) Abs-Cu RSD (%) STT C (ppm) Abs-Cu RSD (%)

1 0,1 0,0062 1,132 7 4 0,1341 0,536

2 0,2 0,0096 0,675 8 5 0,1645 0,196

3 0,5 0,0216 0,944 9 6 0,1962 0,166

4 1 0,0391 1,320 10 7 0,2245 0,152

5 2 0,0716 1,253 11 8 0,2492 0,478

6 3 0,1025 0,870 12 9 0,2587 0,326

Hình 3.2 : Đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của độ hấp thụ quang vào nồng độ Cu

Nhận xét: Từ bảng số liệu và đồ thị ta thấy, Cu tuyến tính từ 0,1 - 6,0 ppm.

Bảng 3.30 : Khoảng tuyến tính của Zn

0,1

0,0248

0,2912

STT C (ppm) Abs-Zn RSD (%) STT C (ppm) Abs-Zn RSD (%)

0,2

0,0371

2,4

0,3452

1 1,575 7 0,960

0,6

0,0975

0,4284

2 0,605 8 0,359

0,1573

3 0,882 9 0,341

1,6

0,2352

4 0,193 10 4 0,5176 0,275

1,8

0,2647

5 0,157 11 5 0,5801 0,412

6 0,391

Hình 3.3 : Đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của độ hấp thụ quang vào nồng độ Zn

Nhận xét: Từ bảng số liệu và đồ thị ta thấy, Zn tuyến tính từ 0,1 - 3,0 ppm.

3.1.4.2. Xây dựng đường chuẩn,, xác định LOD, LOQ của Pb, Cu, Zn

Từ các kết quả ở các bảng trên, chúng tôi dùng phần mềm Origin của hãng

Origin Lab để xác định đƣờng chuẩn của Pb, Cu, và Zn.

a, Đường chuẩn của Pb

Hình 3.4: Đồ thị đường chuẩn của Pb

Phƣơng trình hồi qui đầy đủ của đƣờng chuẩn Pb có dạng: Y = A + B × X

đƣợc viết: Ai = (A ± ΔA) + (B ± ΔA) × CPb

Trong đó: Ai là độ hấp thụ quang của chất i

CPb là nồng độ của chì (ppm)

Tra bảng ta đƣợc giá trị: t(0,95; 14) = 2,145 ΔA = t(0,95; 14) × SA = 2,145 × 4,41959. 10-4 = 0,0009 ΔB = t(0,95; 14) × SB = 2,145 × 3,05535.10-4 = 0,0006

Vậy phƣơng trình hồi qui đầy đủ của đƣờng chuẩn Pb là:

Ai = (0,00456 ± 0,0009) + (0,03103 ± 0,0006) × CPb

Giới hạn phát hiện (LOD) của phƣơng pháp F - AAS xác định Pb theo đƣờng chuẩn:

LOD = (ppm)

Giới hạn định lƣợng (LOQ) của phƣơng pháp F - AAS xác định Pb theo đƣờng chuẩn:

LOQ = (ppm)

b, Đường chuẩn của Cu

Hình 3.5: Đồ thị đường chuẩn của Cu

Phƣơng trình hồi qui đầy đủ của đƣờng chuẩn Pb có dạng: Y = A + B × X

đƣợc viết: Ai = (A ± ΔA) + (B ± ΔA) × CCu

Trong đó: Ai là độ hấp thụ quang của chất i

CCu là nồng độ của đồng (ppm)

Tra bảng ta đƣợc giá trị: t(0,95; 6) = 2,447

ΔA = t(0,95; 6) × SA = 2,447 × 7,05013.10-4 = 0,0017

ΔB = t(0,95; 6) × SB = 2,447 × 5,95267 × 10-4 = 0,0015

Vậy phƣơng trình hồi qui đầy đủ của đƣờng chuẩn Cu là:

Ai = (0,00728 ± 0,0017) + (0,03156 ± 0,0015) × CCu

Giới hạn phát hiện (LOD) của phƣơng pháp F - AAS xác định Cu theo đƣờng chuẩn:

LOD = (ppm)

Giới hạn định lƣợng (LOQ) của phƣơng pháp F - AAS xác định Cu theo đƣờng chuẩn:

LOQ = = 0,19 (ppm)

Hình 3.6: Đồ thị đường chuẩn của Zn

c, Đường chuẩn của Zn

Phƣơng trình hồi qui đầy đủ của đƣờng chuẩn Pb có dạng: Y = A + B × X

đƣợc viết: Ai = (A ± ΔA) + (B ± ΔA) × CZn

Trong đó: Ai là độ hấp thụ quang của chất i

CZn là nồng độ của kẽm (ppm)

Tra bảng ta đƣợc giá trị: t(0,95; 8) = 2,306

ΔA = t(0,95; 8) × SA = 2,306 × 0,00166 = 0,004 2ΔB = t(0,95; 8) × SB = 2,306 × 9,79532.10-4 = 0,002

Vậy phƣơng trình hồi qui đầy đủ của đƣờng chuẩn Zn là:

Ai = (0,01274 ± 0,004) + (0,13911 ± 0,002) × CZn

Giới hạn phát hiện (LOD) của phƣơng pháp F - AAS xác định Zn theo đƣờng chuẩn:

LOD = (ppm)

Giới hạn định lƣợng (LOQ) của phƣơng pháp F - AAS xác định Zn theo đƣờng chuẩn:

LOQ = (ppm)

3.1.4.3. Đánh giá sai số và độ lặp lại của phép đo

Để đánh giá sai số và độ lặp lại của phƣơng pháp, từ đó xây dựng đƣợc khoảng

tin cậy của giá trị phân tích, chúng tôi chọn khảo sát các giá trị nằm ở đầu, ở giữa và ở

cuối khoảng tuyến tính của đƣờng chuẩn, ở mỗi mẫu tiến hành đo 7 lần lặp lại.

Các kết quả thí nghiệm đƣợc xử lý thống kê theo các công thức sau:

- Độ lệch chuẩn: S =

- Hệ số biến thiên: Cv =

- Chuẩn Student: t =

- Độ chính xác:

- Sai số tƣơng đối:

Trong đó: Ai - Giá trị độ hấp thụ đo lần thứ i

Atb- Giá trị độ hấp thụ trung bình của i lần đo

N - Số lần đo lặp lại

μ - Giá trị độ hấp thụ quang thực

A1 - Giá trị độ hấp thụ đo đƣợc

A2 - Giá trị độ hấp thụ tính theo đƣờng chuẩn

Bảng 3.31: Kết quả sai số và độ lặp lại của phép đo Pb

Nồng độ của chì (ppm) 0,05 5,00 10,00

0,0051 0,1619 0,3148 A2 (Abs)

Lần 1 0,0053 0,1607 0,3208

Lần 2 0,0051 0,1637 0,3251 A1 (Abs)

Lần 3 0,0051 0,1629 0,3102

Lần 4 0,0052 0,1650 0,3129

Lần 5 0,0053 0,1630 0,3207

Lần 6 0,0052 0,1651 0,3189

Lần 7 0,1617 0,3180 0,0050

0,1632 0,3181 0,0052 Độ hấp thụ trung bình (Atb)

Phƣơng sai (S2) 1,5.10-8 2,26.10-6 2,19.10-5

Độ lệch chuẩn (S) 1,22. 10-4 1,50. 10-3 4,68. 10-3

0,82 Chuẩn Student (t) 0,80 0,71

2,35 Hệ số biến động (Cv %) 0,92 1,47

1,29 Sai số tƣơng đối (X%) 0,79 1,05

Bảng 3.32: Kết quả sai số và độ lặp lại của phép đo Cu

0,50 Nồng độ của đồng (ppm) 3,00 6,00

0,0216 0,1025 0,1962 A2 (Abs)

0,0228 Lần 1 0,1026 0,1879

0,0223 Lần 2 0,1025 0,1921 A1 (Abs)

0,0223 Lần 3 0,1027 0,2082

0,0230 Lần 4 0,1024 0,1991

0,0228 Lần 5 0,1030 0,2108

0,0221 Lần 6 0,1023 0,1999

0,0227 Lần 7 0,1026 0,1981

0,0226 0,1026 0,1946 Độ hấp thụ trung bình (Atb)

6,8.10-7 Phƣơng sai (S2) 1,66.10-7 5,59.10-4

Độ lệch chuẩn (S) 8,25.10-4 4,07.10-4 2,36. 10-2

1,21 Chuẩn Student (t) 0,25 0,07

3,65 Hệ số biến động (Cv %) 0,40 12,12

4,63 Sai số tƣơng đối (X%) 0,10 0,82

Bảng 3.33: Kết quả sai số và độ lặp lại của phép đo Zn

Nồng độ của kẽm (ppm) 0,10 1,00 3,00

0,0250 0,1521 0,4284 A2 (Abs)

Lần 1 0,0273 0,1532 0,4272

Lần 2 0,0237 0,1542 0,4309 A1 (Abs)

Lần 3 0,0260 0,1500 0,4252

Lần 4 0,0268 0,1572 0,4299

Lần 5 0,0239 0,1511 0,4281

Lần 6 0,0229 0,1509 0,4318

Lần 7 0,0254 0,1512 0,4307

Độ hấp thụ trung bình (Atb) Phƣơng sai (S2)

Độ lệch chuẩn (S) 0,0251 1,69.10-6 1,30.10-3 0,1525 3,79.10-5 6,16.10-3 0,4291 3,43.10-5 5,83.10-3

Chuẩn Student (t) 0,08 0,06 0,12

Hệ số biến động (Cv %) 5,18 4,04 1,36

Sai số tƣơng đối (X%) 0,40 0,26 0,16

Qua bảng số liệu trên ta thấy: Phƣơng sai (hay độ lệch chuẩn), hệ số biến

thiên của mẫu khá nhỏ, chứng tỏ độ lặp lại của phép đo tốt. Giá trị sai số tƣơng đối

khá nhỏ, so sánh ttính với tbảng (0,95; 6) = 2,447 ta thấy ttính < tbảng , do đó các giá trị

thu đƣợc không mắc sai số hệ thống.

- Nhận xét : Thông qua các bƣớc đánh giá chung (khoảng tuyến tính, sai số, độ lặp

lại…) chúng tôi nhận thấy phƣơng pháp phổ F-AAS là phƣơng pháp phân tích ổn

định, độ lặp lại tốt, đồng thời có độ chính xác cao, hoàn toàn phù hợp với xác định

vi lƣợng kim loại trong mẫu.

3.1.5. Tổng kết các điều kiện đo phổ F - AAS của Cu, Pb, Zn

Qua tiến hành thực nghiệm, chúng tôi có tổng kết các điều kiện tối ƣu cho

phép đo phổ F-AAS của các nguyên tố Pb, Cu và Zn nhƣ sau:

Bảng 3.34:Tổng kết các điều kiện tối ưu cho phép đo phổ F - AAS của Pb, Cu, Zn

Nguyên tố Điều kiện đo Pb Cu Zn

Vạch đo (nm) 217,0 324,8 213,9

Khe đo (nm) 0,5 0,5 0,2

Cƣờng độ đèn HCl (mA) 8,0 12,0 7,0

Chiều cao đèn NTH (mm) 8,0 12,0 7,0

(80% Imax) (80% Imax) (70% Imax)

Tốc độ khí Không khí (l/h) 469,0 469,0 469,0

Axetilen (l/h) 45,0 40,0 45,0

Thành phần 2 2 2 CH3COONH4 (%)

nền mẫu đo 1 1 1 Axit HNO3 (%)

3.2. Khảo sát các điều kiện làm giàu và tách chiết bằng phương pháp chiết pha

rắn sử dụng chelex 100

Sau khi khảo sát sơ bộ hàm lƣợng Pb2+, Zn2+, Cu2+ trong mẫu thực, chúng tôi

nhận thấy hầu hết các mẫu nƣớc khảo sát hàm lƣợng các ion kim loại nhỏ, đều nằm

ngoài đƣờng chuẩn, do đó không xác định trực tiếp các kim loại này bằng phƣơng

pháp F - AAS đƣợc, nên chúng phải đƣợc tiến hành làm giàu trƣớc khi xác định.

Để tách và làm giàu Pb2+, Cu2+ và Zn2+ chúng tôi tiến hành khảo sát để tìm các điều kiện tối ƣu cho việc tách và làm giàu Pb2+, Cu2+ và Zn2+ bằng chelex 100.

Ở đây chúng tôi tiến hành khảo sát ở điều kiện động. Qua đó đánh giá tính khả thi

của phƣơng pháp thông qua hiệu suất thu hồi.

Quy trình chung của phƣơng pháp khảo sát này nhƣ sau: Dung dịch mẫu phân tích chứa Pb2+, Cu2+ và Zn2+ ở giá trị pH thích hợp, đƣợc cho đi qua cột chiết

pha rắn chứa chelex 100 (đã đƣợc chuẩn bị nhƣ mục 2.4.3) với một tốc độ xác định.

Sau khi đi qua cột chất phân tích bị giữ lại trên cột chiết. Dùng dung dịch rửa giải

với nồng độ và thể tích thích hợp để thu hồi lƣợng chất phân tích bị giữ lại trên cột chiết, từ đó đánh giá khả năng tách và làm giàu Pb2+, Cu2+ và Zn2+ .

Hiệu suất thu hồi (H) của Cu, Pb, Zn đƣợc tính toán nhƣ sau:

H = m : Khối lƣợng thu hồi

: Khối lƣợng ban đầu

3.2.1. Khảo sát môi trường tạo phức pH

pH là một thông số rất quan trọng trong kỹ thuật tách chiết sử dụng chelex

100. Bởi vì các hạt nhựa này có chứa nhóm chức axit yếu, pH cột ảnh hƣởng trực

tiếp đến quá trình trao đổi ion tức là ảnh hƣởng đến hiệu suất thu hồi. Nếu pH quá

của phức Pb2+, Cu2+, Zn2+ với chelex 100 sẽ giảm, thấp, hằng số bền điều kiện ngƣợc lại nếu pH cao sẽ có sự cạnh tranh của phức hydroxy OH-. Trong mọi mẫu

phân tích, pH đều đƣợc kiểm tra và điều chỉnh bằng máy đo pH.

Để khảo sát pH chúng tôi tiến hành nhƣ sau:

- Pha 250 ml dung dịch chiết có chứa 20μg Pb2+, 10μg Cu2+ và 20μg Zn2+. Chỉnh

pH của các dung dịch chiết bằng các dung dịch HNO3, NaOH và hệ đệm kép acetat-

amoni (pH = 2 - 9).

- Cho các dung dịch phân tích đi qua cột chiết pha rắn với tốc độ 2 ml/ phút.

- Sau khi dung dịch đi qua hết cột chiết, rửa cột bằng 5 ml dung dịch đệm có pH=6.

- Rửa giải bằng 5 ml dung dịch HNO3 3M. Thêm HNO3 1M, thêm NH4Ac 10% sau

đó định mức đến thể tích 10 ml, đảm bảo môi trƣờng axit HNO3 2% và NH4Ac 1%, xác định lƣợng Pb2+, Cu2+, Zn2+ thu hồi đƣợc bằng phƣơng pháp F - AAS. - Tiến hành đo mẫu trắng tƣơng tự nhƣng thay Pb2+, Cu2+ và Zn2+ bằng nƣớc cất 2 lần.

Kết quả khảo sát thu đƣợc nhƣ sau: Bảng 3.35: Ảnh hưởng của pH đến hiệu suất thu hồi Pb2+, Cu2+, Zn2+

pH 2 3 4 5 6 7 8 9

H(%) Cu 70,54 79,59 94,72 96,29 96,41 96,05 95,34 91,32

H(%) Pb 62,45 69,79 80, 00 94,54 96,39 95,01 94,29 92,03

H(%) Zn 61,23 67,29 79,74 92,97 95,79 95,13 93,76 91,13

Từ số liệu thu đƣợc, dùng Origin chúng tôi vẽ đƣợc đồ thị ảnh hƣởng của pH

đến hiệu suất thu hồi Pb2+, Cu2+, Zn2+ nhƣ sau:

Hình 3.7:Đồ thị biểu diễn ảnh hưởng của pH đến hiệu suất thu hồi Pb2+, Cu2+, Zn2+ Kết quả thực nghiệm cho thấy hiệu suất thu hồi Pb2+, Cu2+, Zn2+ tăng dần khi

pH tăng, hiệu suất thu hồi đạt giá trị ổn định trong khoảng pH = 5 - 7, và đạt cao

nhất ở pH = 6. Vì vậy, chúng tôi chọn pH = 6 để tiến hành các thí nghiệm về sau.

3.2.2. Khảo sát tốc độ nạp mẫu

Quá trình trao đổi xảy ra trên cột nhƣ sau: Resin - (NH4)2 + Cu2+ → Resin - Cu + 2 NH4 + + Resin - (NH4)2 + Pb2+ → Resin - Pb + 2 NH4 Resin - (NH4)2 + Zn2+ → Resin - Zn + 2 NH4

Tốc độ nạp mẫu lên cột ảnh hƣởng đến khả năng lƣu giữ chất phân tích trên

cột. Nếu tốc độ nạp mẫu quá nhanh thì chất phân tích chƣa kịp hấp thu lên cột đã bị

đƣa ra, làm giản hiệu suất thu hồi. Ngƣợc lại tốc độ nạp mẫu quá chậm làm cho

thời gian phân tích kéo dài, mà hiệu suất cũng không tối ƣu. Tốc độ nạp mẫu

thích hợp sẽ đƣa đến lƣợng chất phân tích hấp thu lên cột nhiều nhất, hiệu suất

thu hồi tăng lên.

Tiến hành khảo sát với các mẫu nhƣ mục 3.2.1 ở các điều kiện tối ƣu đã

chọn. Với tốc độ nạp mẫu khác nhau thay đổi từ 1 ml/ phút đến 5 ml/ phút để tìm ra

tốc độ nạp mẫu tối ƣu.

Kết quả khảo sát thu đƣợc nhƣ sau:

Bảng 3.36: Kết quả khảo sát ảnh hưởng của tốc độ nạp mẫu

1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 3,5 4,0

H(%) Cu 96,68 96,79 96,65 96,09 95,12 90,62 86,91

H(%) Pb 96,29 96,52 96,35 95,11 93,62 86,75 71,96

H(%) Zn 95,98 96,01 96,03 95,08 94,47 83,52 60,36

Từ số liệu thu đƣợc, dùng Origin chúng tôi vẽ đƣợc đồ thị ảnh hƣởng của tốc

độ nạp mẫu đến hiệu suất thu hồi Pb2+, Cu2+, Zn2+ nhƣ sau:

Hình 3.8: Đồ thị biểu diễn ảnh hưởng của tốc độ nạp mẫu đến hiệu suất thu hồi Pb2+, Cu2+, Zn2+

Từ kết quả khảo sát thể hiện trên bảng 3.36 và hình 3.8, hiệu suất thu hồi

Pb2+, Cu2+, Zn2+ ổn định với các giá trị tốc độ nạp mẫu trong khoảng 0,5ml/ phút -

2,0 ml/ phút. Để thời gian phân tích không bị kéo dài, trong luận văn này chúng tôi

chọn tốc độ 2,0ml/ phút để tiến hành các nghiên cứu tiếp theo.

3.2.3. Khảo sát khả năng rửa giải

Giải pháp thông thƣờng để giải hấp các kim loại đƣợc hấp thụ trên nhựa trao đổi cation là dùng các dung dịch axit có nồng độ đủ lớn khi đó H+ với nồng độ đủ

lớn sẽ thay thế các ion kim loại và đẩy các ion kim loại này ra khỏi cột.

Resin - Cu + 2 H+ → Resin - (H)2 + Cu2+

Resin - Pb + 2 H+ → Resin - (H)2 + Pb2+

Resin - Zn + 2 H+ → Resin - (H)2 + Zn2+

Mặt khác với phƣơng pháp quang phổ hấp thụ ngọn lửa F-AAS, qua kết quả

khảo sát ở phần 3.1 chúng tôi nhận thấy axit HNO3 là lựa chọn tối ƣu cho kỹ thuật

này. Vì thế, chúng tôi chọn axit HNO3 làm dung dịch giải hấp.

Tiến hành khảo sát với các mẫu nhƣ mục 3.2.1 ở các điều kiện tối ƣu đã

chọn. Với nồng độ dung dịch rửa giải (axit HNO3) khác nhau thay đổi từ 0,5M đến

7,0M để tìm ra nồng độ dung dịch rửa giải tối ƣu.

Kết quả khảo sát thu đƣợc nhƣ sau:

Bảng 3.37: Kết quả khảo sát ảnh hưởng của nồng độ dung dịch rửa giải HNO3

0,5 1,0 2,0 3,0 5,0 7,0 Nồng độ axit HNO3 (M)

H(%) Cu 48,18 77,95 92,89 96,08 95,57 93,43

H(%) Pb 60,21 88,72 95,13 96,12 95,18 90,29

Từ số liệu thu đƣợc, dùng Origin chúng tôi vẽ đƣợc đồ thị ảnh hƣởng của nồng độ dung dịch rửa giải đến hiệu suất thu hồi Pb2+, Cu2+, Zn2+ nhƣ sau:

Hình 3.9: Đồ thị biểu diễn ảnh hưởng nồng độ dung dịch rửa giải (HNO3) đến hiệu suất thu hồi Pb2+, Cu2+, Zn2+

H(%) Zn 62,73 83,97 95,73 96,18 95,08 92,79

Từ kết quả khảo sát trên, chúng tôi chọn dung dịch rửa giải là axit HNO3

với nồng độ là 3M cho các thí nghiệm về sau.

* Xác định thể tích rửa giải: Sau khi xác định đƣợc nồng độ thích hợp của

dung dịch rửa giải axit HNO3, chúng tôi tiến hành khảo sát thể tích của dung dịch

rửa giải.

Tiến hành khảo sát với các mẫu nhƣ mục 3.2.1 ở các điều kiện tối ƣu đã

chọn. Với thể tích dung dịch rửa giải khác nhau thay đổi từ 2 ml đến 10ml để tìm ra

thể tích dung dịch rửa giải tối ƣu.

Kết quả khảo sát thu đƣợc nhƣ sau:

Bảng 3.38: Kết quả khảo sát ảnh hưởng của thể tích dung dịch rửa giải HNO3

2,0 3,0 5,0 7,0 10,0 Thể tích dung dịch HNO3 3M (ml)

H(%) Cu 78,23 89,23 96,32 96,05 95,98

H(%) Pb 81,31 90,02 96,28 96,42 95,78

Từ số liệu thu đƣợc, dùng Origin chúng tôi vẽ đƣợc đồ thị ảnh hƣởng của thể

H(%) Zn 85,45 90,52 96,59 96,52 95,63

tích dung dịch rửa giải đến hiệu suất thu hồi Pb2+, Cu2+, Zn2+ nhƣ sau:

Hình 3.10: Đồ thị biểu diễn ảnh hưởng thể tích dung môi rửa giải (HNO3) đến hiệu suất thu hồi Pb2+, Cu2+, Zn2+

Dựa vào kết quả thực nghiệm, chúng tôi nhận thấy chỉ cần dùng 5ml dung dịch HNO3 3M có thể giải hấp đƣợc Cu2+, Pb2+, Zn2+ hấp thu trên cột với hiệu suất

cao. Nên chúng tôi chọn thể tích dung dịch rửa giải HNO3 3M là 5 ml cho các

nghiên cứu sau.

3.2.4. Khảo sát ảnh hưởng của tốc độ rửa giải

Tiến hành khảo sát với các mẫu nhƣ mục 3.2.1 ở các điều kiện tối ƣu đã

chọn. Với tốc độ dung dịch rửa giải khác nhau thay đổi từ 0,5 ml/phút đến 3,0 ml/

phút để tìm ra rửa giải tối ƣu.

Kết quả khảo sát thu đƣợc nhƣ sau:

Bảng 3.39: Kết quả khảo sát ảnh hưởng của tốc độ rửa giải

Tốc độ rửa giải (ml/ phút) 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0

H(%) Cu 97,08 97,02 96,89 96,82 94,26 91,67

H(%) Pb 97,02 96,92 96,81 96,71 95,32 91,35

H(%) Zn 96,92 96,89 96,72 96,68 95,75 92,04

Từ số liệu thu đƣợc, dùng Origin chúng tôi vẽ đƣợc đồ thị ảnh hƣởng của tốc

độ rửa giải đến hiệu suất thu hồi Pb2+, Cu2+, Zn2+ nhƣ sau:

Hình 3.11: Đồ thị biểu diễn ảnh hưởng tốc độ rửa giải đến hiệu suất thu hồi Pb2+, Cu2+, Zn2+

Từ kết quả thực nghiệm thu đƣợc, nhận thấy với tốc độ từ 0,5 ml/ phút đến

2,0 ml/ phút hiệu suất thu hồi cao và biến động không nhiều. Tuy nhiên, tốc độ

chậm sẽ tốn nhiều thời gian, nên trong các thí nghiệm sau chúng tôi chọn tốc độ rửa

giải là 2,0ml/ phút.

3.2.5. Khảo sát ảnh hưởng của thể tích mẫu thử

Để khảo sát ảnh hƣởng của thể tích mẫu thử, chúng tôi tiến hành pha loãng

dung dịch mẫu khảo sát với hệ số pha loãng khác nhau. Tiến hành khảo sát ở các điều kiện tối ƣu đã chọn, xác định hàm lƣợng Pb2+, Cu2+, Zn2+ thu hồi đƣợc bằng

phƣơng pháp F - AAS. Kết quả khảo sát thu đƣợc nhƣ sau:

Bảng 3.40: Kết quả khảo sát ảnh hưởng của thể tích mẫu thử

Hàm lƣợng của các Mẫu

ion (μg/l) 1 2 4 3 5 6 7

2 1 0,2 0,4 0,125 0,1 0,05

4 2 0,4 0,8 0,25 0,2 0,1

Cu2+ Pb2+ Zn2+ 4 2 0,4 0,8 0,25 0,1 0,1

H(%) Cu 96,15 96,11 95,92 95,97 95,91 95,83 78,67

H(%) Pb 96,07 95,94 96,03 95,01 95,97 95,89 82,42

H(%) Zn 96,52 96,59 96,43 96,51 96,21 96,42 77,76

Từ kết quả thự nghiệm thu đƣợc, hiệu suất thu hồi Pb2+, Cu2+, Zn2+ không

thay đổi nhiều khi pha loãng dung dịch mẫu phân tích từ 5 đến 100 lần.

Nhƣ vậy, sử dụng phƣơng pháp chiết pha rắn với chelex 100 để làm giàu Cu2+, Pb2+ và Zn2+ là một phƣơng pháp phù hợp và có hệ số làm giàu tƣơng đối cao.

3.2.6. Khảo sát ảnh hưởng của một số ion đến khả năng hấp thu của Cu2+, Pb2+ và Zn2+

Trong thực tế, ngoài ba nguyên tố khảo sát còn có thể có một số ion khác

cùng có mặt trong thành phần mẫu. Chúng có thể ảnh hƣởng đến khả năng hấp thu của Cu2+ Pb2+ và Zn2+ với chelex 100 trên cột chiết pha rắn.

Để cụ thể chúng tôi tiến hành khảo sát ảnh hƣởng của một số cation nhƣ -. Dƣới Ca2+, Mg2+, Na+, K+, Ni2+, Mn2+, Fe2+, Cd2+ và một số anion nhƣ Cl- , NO3

đây là các kết quả thu đƣợc:

3.2.6.1. Ảnh hưởng của các ion nhóm kim loại kiềm và kim loại kiềm thổ

- Chuẩn bị mẫu phân tích (với thể tích 250ml) chứa hỗn hợp 10μg Cu2+, 20μg Pb2+ và 20μg Zn2+.

- Thêm vào các kim loại kiềm và kim loại kiềm thổ với nồng độ thay đổi theo bảng

dƣới đây.

- Điều chỉnh pH của dung dịch hỗn hợp các ion kim loại là 6.

- Cho các dung dịch đi qua cột chiết pha rắn (chứa nhựa chelex 100) với tốc độ ổn

định 2 ml/ phút.

- Sau khi dung dịch đi qua hết cột chiết, rửa cột bằng 5 ml dung dịch đệm có pH=6.

- Rửa giải bằng 5 ml dung dịch HNO3 3M, xác định lƣợng Cu, Pb, Zn trong dung

dịch thu hồi đƣợc bằng phƣơng pháp F -AAS.

Kết quả khảo sát thu đƣợc nhƣ sau:

Bảng 3.41: Kết quả khảo sát ảnh hưởng của kim loại kiềm và kim loại kiềm thổ

Hàm lƣợng của Mẫu số

các ion (mg) 1 2 3 4 5 6 7

0 5 10 50 70 100 200

Na+ K+ Mg2+ Ca2+ 0 5 10 50 70 100 200

H (%) Cu 97,27 97,09 96,95 96,78 96,57 96,01 95,85

H (%) Pb 97,32 97,31 97,07 96,83 95,68 94,56 94,51

H (%) Zn 97,82 97,38 97,15 96,93 95,41 93,96 93,75

Kết quả ở bảng 3.41 cho thấy:

- Các ion kim loại kiềm và kim loại kiềm thổ với nồng độ khảo sát hầu nhƣ không ảnh hƣởng đến khả năng hấp thu của Pb2+, Cu2+ và Zn2+ trên cột chiết pha rắn

với chelex 100.

- Kết quả thực nghiệm phù hợp lý thuyết: Ái lực của nhựa chelex 100 với

Na+ , K+, Mg2+, Ca2+ đều yếu hơn rất nhiều so với Pb2+, Zn2+ và Cu2+.

3.2.6.2. Ảnh hưởng của một số ion kim loại nặng

* Ảnh hưởng của Ni2+

Tiến hành khảo sát với các mẫu nhƣ mục 3.2.1 ở các điều kiện tối ƣu đã

chọn. Thêm vào lƣợng Ni2+ thay đổi theo bảng dƣới đây.

Kết quả khảo sát thu đƣợc nhƣ sau:

Bảng 3.42: Kết quả khảo sát ảnh hưởng của Ni2+

Hàm lƣợng của Mẫu số

1 2 3 4 5 6 7

ion (μg) Ni2+ 0 5 10 25 50 75 100

H (%) Cu 97,27 97,01 96,58 91,37 83,32 77,25 50,91

H (%) Pb 97,62 96,45 95,83 77,49 65,50 52,03 42,84

H (%) Zn 97,82 95,92 92,09 71,18 55,09 41,78 26,33

Hình 3.12: Đồ thị biểu diễn ảnh hưởng của ion Ni2+ đến hiệu suất thu hồi Pb2+, Cu2+, Zn2+

* Ảnh hưởng của Mn2+, Fe2+, Cd2+

Tiến hành khảo sát với các mẫu nhƣ mục 3.2.1 ở các điều kiện tối ƣu đã

chọn. Thêm vào lƣợng Mn2+, Fe2+, Cd2+ thay đổi theo bảng dƣới đây.

Kết quả khảo sát thu đƣợc nhƣ sau:

Bảng 3.43: Kết quả khảo sát ảnh hưởng của Ni2+

Hàm lƣợng của Mẫu số

ion (μg) 1 2 4 5 3 6 7

Mn2+ 0 5 25 50 10 75 100

Fe2+ 0 5 25 50 10 75 100

Cd2+ 0 5 25 50 10 75 100

H (%) Cu 97,21 97,11 96,65 95,72 89,93 77,51 58,97

H (%) Pb 97,45 97,32 96,51 91,72 70,50 60,63 43,33

H (%) Zn 97,67 96,54 96,25 80,31 63,89 52,43 31,82

Hình 3.13: Đồ thị biểu diễn ảnh hưởng của ion Mn2+, Fe2+, Cd2+ đến hiệu suất thu hồi Pb2+, Cu2+, Zn2+

Nhƣ vậy các ion kim loại nặng khảo sát trên đều có ảnh hƣởng tới hiệu suất thu hồi của quá trình làm giàu Pb2+, Cu2+ và Zn2+, sự ảnh hƣởng rõ khi hàm lƣợng các

ion có mặt trong dung dịch phân tích lớn hơn của đối tƣợng phân tích trên 5 lần, điều

này đƣợc giải thích khi có mặt các ion kim loại với hàm lƣợng lớn hơn thì các ion này cũng tạo phức với chelex 100, dẫn đến làm giảm hiệu suất thu hồi Pb2+, Cu2+ và Zn2+.

3.2.6.3. Ảnh hưởng của một số anion * Ảnh hưởng của Cl-

Tiến hành khảo sát với các mẫu nhƣ mục 3.2.1 ở các điều kiện tối ƣu đã

chọn. Thêm vào lƣợng Cl- thay đổi theo bảng dƣới đây.

Kết quả khảo sát thu đƣợc nhƣ sau:

Bảng 3.44: Kết quả khảo sát ảnh hưởng của Cl-

Hàm lƣợng của Mẫu số

các ion (mg) 1 2 3 4 5 6 7

Cl- 0 5 10 50 100 150 200

H (%) Cu 97,07 97,01 96,89 97,10 96,93 96,78 96,58

H (%) Pb 97,16 96,78 96,93 97,07 96,82 96,79 97,03

Nhận xét: Anion Cl- với nồng độ khảo sát hầu nhƣ không ảnh hƣởng đến khả

H (%) Zn 97,52 96,59 97,23 97,19 96,82 96,72 97,29

năng hấp thu của Cu2+, Pb2+ và Zn2+ lên nhựa chelex 100.

-

* Ảnh hưởng của NO3

- thay đổi theo bảng dƣới đây.

Tiến hành khảo sát với các mẫu nhƣ mục 3.2.1 ở các điều kiện tối ƣu đã

chọn. Thêm vào lƣợng NO3

Kết quả khảo sát thu đƣợc nhƣ sau:

Bảng 3.45: Kết quả khảo sát ảnh hưởng của NO3

Mẫu số

Hàm lƣợng của các ion (mg) 1 2 3 4 5 6 7

0 5 10 50 100 150 200

NO3 H (%) Cu 96,98 97,01 96,79 97,02 96,87 97,01 96,69

H (%) Pb 96,43 96,52 96,09 95,87 96,82 95,56 96,21

- với nồng độ khảo sát hầu nhƣ không ảnh hƣởng đến

97,29 96,82 97,12 97,21 H (%) Zn 96,72 96,92 96,09

Nhận xét: Anion NO3

khả năng hấp thu của Pb 2+, Cu2+ và Zn2+ lên nhựa chelex 100.

3.2.7. Đánh giá phương pháp tách và làm giàu

Trong thực tế, các mẫu nƣớc chứa nhiều các ion kim loại khác nhau. Để đánh

giá phƣơng pháp tách và làm giàu bằng kỹ thuật chiết pha rắn sử dụng nhựa trao đổi

ion chelex 100, chúng tôi tiến hành phân tích thử nghiệm mẫu giả có thành phần

tƣơng tự nhƣ mẫu thật.

Pha các mẫu giả có thể tích 1 lít với thành phần nền mẫu giả nhƣ sau:

Bảng 3.47: Nồng độ các cation kim loại trong mẫu giả

Nồng độ (mg/l)

10,00

0,01

Cation kim loại Na+ K+ Mg2+ Ca2+ Ni2+ Mn2+ Fe2+ Cd2+ 0,01 3,00.10-3

Thêm vào lƣợng các ion nhƣ bảng 3.48. Điều chỉnh pH của dung dịch về 6,

tiến hành hấp thu qua cột chiết pha rắn nhƣ các bƣớc phân tích ở trên. Mỗi mẫu

đƣợc đo lặp lại 5 lần. Kết quả thu đƣợc nhƣ sau:

Bảng 3.48: Hiệu suất thu hồi của mẫu giả

Nguyên Lƣợng đƣa Lƣợng xác định Sai số Hiệu suất Trung bình

tố vào (μg/l) đƣợc (μg/l) thu hồi (%) (%)

2,52 97,48 (96,11 ± 4,874

2,22) % 5,44 94,56 4,728

Cu 5,0 6,1 93,90 4,695

3,74 96,26 4,813

1,66 98,34 4,917

1,84 98,16 (96,07 ± 4,908

4,675 3,44) % 6,50 93,50

Pb 5,0 4,652 6,92 93,04

4,871 2,58 97,42

4,912 1,76 98,24

5,728 4,53 95,47

(95,97 ± 5,809 3,18 96,82

Zn 6,0 1,37) % 5,785 3,58 96,42

5,669 5,52 94,48

5,801 3,32 96,68

Qua bảng số liệu trên, chúng tôi nhận thấy việc sử dụng nhựa chelex 100 làm vật liệu để tách và làm giàu một số ion kim loại nặng (Pb2+, Cu2+ và Zn2+) trong nƣớc

đạt hiệu suất thu hồi cao (> 90%), sai số nhỏ (< 10%) và kết quả phân tích có độ lặp lại.

Kết luận: Sử dụng phƣơng pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử ngọn lửa để

xác định hàm lƣợng các ion kim loại nặng sau khi đã tách chiết và làm giàu bằng

phƣơng pháp chiết pha rắn sử dụng nhựa trao đổi ion Chelex 100 là phù hợp ứng

dụng vào phân tích các mẫu thực tế.

3.3. Phân tích mẫu thực

3.3.1. Lấy mẫu và sử lý mẫu

Chúng tôi tiến hành lấy mẫu gồm mẫu nƣớc ngầm (mẫu nƣớc giếng sử dụng

trong sinh hoạt của một số hộ dân), mẫu nƣớc mặt (mẫu mƣớc ao, hồ kênh… sử

dụng trong sản xuất nông nghiệp của một số hộ dân) và một số mẫu nƣớc thải của

nhà máy Supe phốt phát và hóa chất Lâm Thao (mẫu nƣớc thải từ mƣơng xỉ) và xử

lý mẫu theo đúng tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 6663 - 3 : 2008

- Mẫu đƣợc lấy và chứa trong các chai PE 500 ml sạch, có dán nhãn theo

đúng quy cách và đầy đủ thông tin (địa chỉ lấy mẫu, vị trí lấy mẫu, ngày lấy mẫu,

thời gian lấy mẫu, ngƣời lấy mẫu.) và có biên bản ký lấy mẫu kèm theo.

Mẫu phân tích Pb, Cu, Zn đƣợc xử lý sơ bộ bằng axit HNO3 (pA, Merck) đặc

để đảm bảo pH < 2, chúng tôi sử dụng 2ml HNO3 cho 1 lít mẫu nƣớc, sau khi để

lắng, lọc bỏ phần lơ lửng, thu lấy phần nƣớc trong, mẫu đƣợc bảo quản lạnh trong

suốt thời gian lấy mẫu và vận chuyển mẫu cho đến khi phân tích mẫu.

Các địa điểm lấy mẫu đƣợc thống kê trong bảng sau:

Địa điểm lấy mẫu

Ngày, giờ

Ký hiệu

lấy mẫu

mẫu

Lấy mẫu đợt I

Mẫu nƣớc giếng của nhà bà Phan Thị Hoa (khu 10)

14h30'

Nt - 1

ngày 24/3/2011

Mẫu nƣớc giếng của nhà bà Nguyễn Thị Hƣng (khu 10)

14h40'

Nt - 2

ngày 24/3/2011

Mẫu nƣớc ở mƣơng xỉ thải ra từ công ty Supe phốt phát và

15h

Nt - 3

Hoá chất Lâm Thao, đã qua sử lý sơ bộ, khu 1 - cách công

ngày 24/3/2011

ty Supe phốt phát và Hoá chất Lâm Thao khoảng 500 m.

Mẫu nƣớc giếng của nhà chú Trần Hữu Đông (khu 1)

15h15'

Nt - 4

ngày 24/3/2011

Mẫu nƣớc giếng của nhà chú Trần Văn Đồng (khu 7)

15h30'

Nt - 5

ngày 24/3/2011

Mẫu nƣớc ở mƣơng xỉ thải ra từ công ty Supe phốt phát và

15h45'

Nt - 6

Hoá chất Lâm Thao, đã qua sử lý sơ bộ, khu 3 - cách công

ngày 24/3/2011

ty Supe phốt phát và Hoá chất Lâm Thao khoảng 2 Km.

Mẫu nƣớc ao của nhà chị Trần Thị Hƣơng (khu 4)

16h10'

Nt - 7

ngày 24/3/2011

Mẫu nƣớc giếng của nhà cô Trần Ngọc Thắng (khu ao -

16h25'

Nt - 8

ngày 24/3/2011

đồng Khoái)

Mẫu nƣớc ngòi Vàng tiếp nhận nƣớc thải của Công ty

16h55'

Nt - 9

Supe phốt phát và Hoá chất Lâm Thao qua đƣờng quốc lộ

ngày 24/3/2011

32C, đã qua sử lý sơ bộ.

Lấy mẫu đợt II

Mẫu nƣớc giếng của nhà bà Phan Thị Hoa (khu 10)

14h35'

Nt - 1

ngày 05/6/2011

Bảng 3.49: Danh sách các địa điểm lấy mẫu

Mẫu nƣớc giếng của nhà bà Nguyễn Thị Hƣng (khu 10)

14h45'

Nt - 2

ngày 05/6/2011

Mẫu nƣớc ở mƣơng xỉ thải ra từ công ty Supe phốt phát và

15h

Nt - 3

Hoá chất Lâm Thao, đã qua sử lý sơ bộ, khu 1 - cách công

ngày 05/6/2011

ty Supe phốt phát và Hoá chất Lâm Thao khoảng 500 m.

Mẫu nƣớc giếng của nhà chú Trần Hữu Đông (khu 1)

15h10'

Nt - 4

ngày 05/6/2011

Mẫu nƣớc giếng của nhà chú Trần Văn Đồng (khu 7)

15h25'

Nt - 5

ngày 05/6/2011

Mẫu nƣớc ở mƣơng xỉ thải ra từ công ty Supe phốt phát và

15h40'

Nt - 6

Hoá chất Lâm Thao, đã qua sử lý sơ bộ, khu 3 - cách công

ngày 05/6/2011

ty Supe phốt phát và Hoá chất Lâm Thao khoảng 2 Km.

Mẫu nƣớc ao của nhà chị Trần Thị Hƣơng (khu 4)

16h

Nt - 7

ngày 05/6/2011

Mẫu nƣớc giếng của nhà cô Trần Ngọc Thắng (khu ao -

16h25'

Nt - 8

đồng Khoái)

ngày 05/6/2011

Mẫu nƣớc ngòi Vàng tiếp nhận nƣớc thải của Công ty

16h40'

Nt - 9

Supe phốt phát và Hoá chất Lâm Thao qua đƣờng quốc lộ

ngày 05/6/2011

32C, đã qua sử lý sơ bộ.

Lấy mẫu đợt III

Mẫu nƣớc giếng của nhà bà Phan Thị Hoa (khu 10)

14h45'

Nt - 1

ngày 25/7/2011

Mẫu nƣớc giếng của nhà bà Nguyễn Thị Hƣng (khu 10)

15h

Nt - 2

ngày 25/7/2011

Mẫu nƣớc ở mƣơng xỉ thải ra từ công ty Supe phốt phát và

15h15'

Nt - 3

Hoá chất Lâm Thao, đã qua sử lý sơ bộ, khu 1 - cách công

ngày 25/7/2011

ty Supe phốt phát và Hoá chất Lâm Thao khoảng 500 m.

Mẫu nƣớc giếng của nhà chú Trần Hữu Đông (khu 1)

15h25'

Nt - 4

ngày 25/7/2011

Mẫu nƣớc giếng của nhà chú Trần Văn Đồng (khu 7)

15h40'

Nt - 5

ngày 25/7/2011

Mẫu nƣớc ở mƣơng xỉ thải ra từ công ty Supe phốt phát và

16h

Nt - 6

Hoá chất Lâm Thao, đã qua sử lý sơ bộ, khu 3 - cách công

ngày 25/7/2011

ty Supe phốt phát và Hoá chất Lâm Thao khoảng 2 Km.

Mẫu nƣớc ao của nhà chị Trần Thị Hƣơng (khu 4)

16h25'

Nt - 7

ngày 25/7/2011

Mẫu nƣớc giếng của nhà cô Trần Ngọc Thắng (khu ao -

16h25'

Nt - 8

đồng Khoái)

ngày 25/7/2011

Mẫu nƣớc ngòi Vàng tiếp nhận nƣớc thải của Công ty

17h

Nt - 9

Supe phốt phát và Hoá chất Lâm Thao qua đƣờng quốc lộ

ngày 25/7/2011

32C, đã qua sử lý sơ bộ.

3.3.2. Phân tích mẫu thực

Phân tích xác định hàm lƣợng các kim loại Pb, Cu và Zn trong các mẫu nƣớc

bằng phƣơng pháp F - AAS sau khi đã làm giàu trên cột chiết pha rắn với chelex

100 trong các điều kiện tối ƣu đã chọn. Một số mẫu có nồng độ quá bé, chúng tôi

tiến hành làm giàu mẫu với hệ số làm giàu tăng lên, một số mẫu có nồng độ lớn

hơn, chúng tôi tiến hành làm giàu mẫu với hệ số làm giàu giảm đi cho phù hợp.

Mỗi mẫu đƣợc đo 3 lần, lấy kết quả trung bình. Kết quả đo phổ thu đƣợc:

Bảng 3.50: Hàm lượng của Pb trong các mẫu nước ở xã Thạch Sơn-Lâm Thao-Phú Thọ

Hàm lƣợng Pb (mg/l) Nguyên tố

Mẫu Đợt I Đợt II Đợt III

Nt - 1 0,0173 ± 0,006 0,0165 ± 0,004 0,0168 ± 0,001

Nt - 2 0,0174 ± 0,008 0,0161 ± 0,003 0,0167 ± 0,007

Nt - 3 0,0073 ± 0,003 0,0059 ± 0,001 0,0057 ± 0,002

Nt - 4 0,0153 ± 0,007 0,0167 ± 0,002 0,0171 ± 0,003

Nt - 5 0,0137 ± 0,004 0,0162 ± 0,004 0,0145 ± 0,004

Nt - 6 0,0103 ± 0,007 0,0101 ± 0,005 0,0112 ± 0,007

Nt - 7 0,0171 ± 0,005 0,0182 ± 0,006 0,0176 ± 0,010

Nt - 8 0,0142 ± 0,003 0,0165 ± 0,003 0,0139 ± 0,005

Nt - 9 0,0063 ± 0,001 0,0068 ± 0,004 0,0075 ± 0,002

Bảng 3.51: Hàm lượng của Cu trong các mẫu nước ở xã Thạch Sơn-Lâm Thao-Phú Thọ

Nguyên tố Cu (mg/l)

Mẫu Đợt II Đợt I Đợt III

0,014±0,003 0,018±0,007 0,019±0,003 Nt - 1

0,015±0,005 0,012±0,006 0,017±0,009 Nt - 2

0,024±0,007 0,015±0,008 0,024±0,005 Nt - 3

0,017±0,005 0,021±0,005 0,016±0,004 Nt - 4

0,018±0,008 0,013±0,007 0,017±0,005 Nt - 5

0,012±0,005 0,016±0,006 0,019±0,002 Nt - 6

0,016±0,008 0,014±0,004 0,015±0,003 Nt - 7

0,021±0,004 0,017±0,007 0,019±0,002 Nt - 8

Bảng 3.52: Hàm lượng của Zn trong các mẫu nước ở xã Thạch Sơn-Lâm Thao-Phú Thọ

0,016±0,008 0,013±0,008 0,019±0,003 Nt - 9

Nguyên tố Zn (mg/l)

Mẫu Đợt II Đợt I Đợt III

0,070±0,002 0,057±0,002 0,063±0,003 Nt - 1

0,073±0,002 0,068±0,003 0,071±0,005 Nt - 2

0,094±0,008 0,075±0,009 0,089±0,005 Nt - 3

0,072±0,007 0,069±0,005 0,079±0,004 Nt - 4

0,052±0,003 0,067±0,007 0,062±0,008 Nt - 5

0,068±0,005 0,093±0,002 0,086±0,005 Nt - 6

0,061±0,003 0,073±0,003 0,071±0,009 Nt - 7

0,081±0,006 0,063±0,004 0,070±0,004 Nt - 8

0,072±0,006 0,061±0,003 0,070±0,002 Nt - 9

So sánh kết quả phân tích hàm lƣợng Pb, Cu và Zn trong các mẫu nƣớc ở xã

Thạch Sơn, huyện Lâm Thao, tỉnh Phú Thọ với giới hạn cho phép theo Quy chuẩn

Việt Nam (QCVN) [16], [17], [18] cho thấy:

- Đối với hàm lƣợng Cu: Mẫu có hàm lƣợng Cu thấp nhất là (0,012±0,005)

mg/l, mẫu có hàm lƣợng Cu cao nhất là 0,024±0,007 (mg/l). Nhƣ vậy, tất cả các

mẫu nƣớc ở các thời điểm khác nhau đều có hàm lƣợng Cu nhỏ hơn so với giới hạn

cho phép theo QCVN [16], [17], [18] .

(mg/l), mẫu có hàm lƣợng Zn cao nhất là 0,094±0,008 (mg/l). Nhƣ vậy, tất cả các

- Đối với hàm lƣợng Zn: Mẫu có hàm lƣợng Zn thấp nhất là 0,052±0,003

mẫu nƣớc ở các thời điểm khác nhau đều có hàm lƣợng Zn nhỏ hơn so với giới hạn

cho phép theo QCVN [16], [17], [18] .

- Đối với hàm lƣợng Pb: Hầu hết các mẫu nƣớc ở các thời điểm khác nhau

+ Mẫu số Nt - 3 (Mẫu nƣớc ở mƣơng xỉ thải ra từ công ty Supe phốt phát và Hoá

chất Lâm Thao (khu 1)),mẫu Nt - 6 (mẫu nƣớc ở mƣơng xỉ thải ra từ công ty Supe

phốt phát và Hoá chất Lâm Thao (khu 3)) và mẫu Nt - 9 (Mẫu nƣớc ngòi Vàng tiếp

nhận nƣớc thải của Công ty Supe phốt phát và Hoá chất Lâm Thao qua đƣờng quốc

lộ 32C) so sánh với quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về nƣớc thải công nghiệp (QCVN

24 - 2009 BTNMT) [16], có thể kết luận các mẫu nƣớc này không bị ô nhiễm bởi

kim loại Pb.

+ Mẫu Nt - 7 (Mẫu nƣớc ao của nhà chị Trần Thị Hƣơng (khu 4)) so sánh với

quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về nƣớc mặt (QCVN 08 - 2008 BTNMT) [17], có thể

kết luận các mẫu nƣớc này không bị ô nhiễm bởi kim loại Pb, nhƣng hàm lƣợng Pb

trong mẫu nƣớc này rất gần giới hạn cho phép.

+ Mẫu Nt - 1 (Mẫu nƣớc giếng của nhà bà Phan Thị Hoa (khu 10)), mẫu Nt -

2 (Mẫu nƣớc giếng của nhà bà Nguyễn Thị Hƣng (khu 10)), mẫu Nt - 5 (Mẫu nƣớc

giếng của nhà chú Trần Văn Đồng (khu 7)) và mẫu Nt - 8 (mẫu nƣớc giếng của nhà

cô Trần Ngọc Thắng (khu ao - đồng Khoái)) so sánh với so sánh với quy chuẩn kỹ

thuật quốc gia về nƣớc ngầm (QCVN 09 - 2008 BTNMT) [18], có thể kết luận các

mẫu nƣớc này đã bị ô nhiễm bởi kim loại Pb.

Kết quả phân tích đã đƣợc đối chiếu với kết quả phân tích của Viện khoa học

nông nghiệp Việt Nam - Viện Thổ Nhƣỡng và Nông Hóa Việt Nam [23]. Chất

lƣợng nƣớc ngầm tại một số giếng của xã Thạch Sơn hàm lƣợng trung bình của một

số kim loại nặng nhƣ sau: Cu (14,0 ppb), Zn (66,8 ppm), Pb (53,5 ppm).

Chúng tôi cũng đã tiến hành phân tích một số mẫu nƣớc sinh hoạt ở một số

địa phƣơng khác trong huyện Lâm Thao, huyện Cẩm Khê, tỉnh Phú Thọ, không

chịu ảnh hƣởng của các nguồn thải nhƣ xã Thạch Sơn - Lâm Thao - Phú Thọ.

Địa điểm lấy mẫu

Ngày, giờ lấy mẫu Ký hiệu mẫu

Lấy mẫu đợt I

Mẫu nƣớc giếng của nhà ông Bùi Văn Quang

17h10'

Nt - 10

(khu 1- xã Sơn Dƣơng - Lâm Thao - Phú Thọ)

ngày 24/3/2011

Mẫu nƣớc giếng nhà ông Bùi Văn Ly (khu 1- xã

17h20'

Nt - 11

Sơn Dƣơng - Lâm Thao - Phú Thọ)(khu 10)

ngày 24/3/2011

Mẫu nƣớc giếng nhà bà Nguyễn Thị Bình (Xóm

8h20'

Nt - 12

Bắc Tiến - xã Phú Lạc - Cẩm Khê - Phú Thọ)

ngày 24/3/2011

Mẫu nƣớc giếng của nhà bà Trịnh Thị Lý (Xóm

8h45'

Nt - 13

Bắc Tiến - xã Phú Lạc - Cẩm Khê - Phú Thọ)

ngày 24/3/2011

Lấy mẫu đợt II

Mẫu nƣớc giếng của nhà ông Bùi Văn Quang

17h

Nt - 10

(khu 1- xã Sơn Dƣơng - Lâm Thao - Phú Thọ)

ngày 05/6/2011

Mẫu nƣớc giếng nhà ông Bùi Văn Ly (khu 1- xã

17h10'

Nt - 11

Sơn Dƣơng - Lâm Thao - Phú Thọ)(khu 10)

ngày 05/6/2011

Mẫu nƣớc giếng nhà bà Nguyễn Thị Bình (Xóm

Nt - 12

Bắc Tiến - xã Phú Lạc - Cẩm Khê - Phú Thọ)

ngày 05/6/2011

Mẫu nƣớc giếng của nhà bà Trịnh Thị Lý (Xóm

9h15'

Nt - 13

Bảng 3.53: Danh sách các địa điểm lấy mẫu ở một số khu vực khác

Bắc Tiến - xã Phú Lạc - Cẩm Khê - Phú Thọ)

ngày 05/6/2011

Lấy mẫu đợt III

Mẫu nƣớc giếng của nhà ông Bùi Văn Quang

17h

Nt - 10

(khu 1- xã Sơn Dƣơng - Lâm Thao - Phú Thọ)

ngày 25/7/2011

Mẫu nƣớc giếng nhà ông Bùi Văn Ly (khu 1- xã

17h10'

Nt - 11

Sơn Dƣơng - Lâm Thao - Phú Thọ)(khu 10)

ngày 25/7/2011

Mẫu nƣớc giếng nhà bà Nguyễn Thị Bình (Xóm

Nt - 12

Bắc Tiến - xã Phú Lạc - Cẩm Khê - Phú Thọ)

ngày 25/7/2011

Mẫu nƣớc giếng của nhà bà Trịnh Thị Lý (Xóm

9h15'

Nt - 13

Bắc Tiến - xã Phú Lạc - Cẩm Khê - Phú Thọ)

ngày 25/7/2011

Kết quả thu đƣợc nhƣ sau:

Bảng 3.54: Hàm lượng của Pb trong các mẫu nước ở một số khu vực khác

Hàm lƣợng Pb (μg/l - ppb) Nguyên tố

Mẫu Đợt I Đợt II Đợt III

Nt - 10 6,134 ± 0,012 5,302 ± 0,011 5,168 ± 0,012

Nt - 11 5,002 ± 0,012 4,616 ± 0,013 3,913 ± 0,027

Nt - 12 1,507 ± 0,017 1,412 ± 0,061 1,421 ± 0,002

Nt - 13 2,015 ± 0,007 1,917 ± 0,032 1,723 ± 0,041

Bảng 3.55: Hàm lượng của Cu trong các mẫu nước ở một số khu vực khác

Hàm lƣợng Cu (μg/l - ppb) Nguyên tố

Mẫu Đợt I Đợt II Đợt III

Nt - 10 7,011 ± 0,021 5,900 ± 0,002 5,468 ± 0,007

Nt - 11 6,011 ± 0,032 5,523 ± 0,024 5,145 ± 0,009

Nt - 12 2,104 ± 0,007 1,712 ± 0,006 1,467 ± 0,005

Nt - 13 3,652 ± 0,024 2,914 ± 0,008 2,467 ± 0,012

Bảng 3.56: Hàm lượng của Zn trong các mẫu nước ở một số khu vực khác

Hàm lƣợng Zn (μg/l - ppb) Nguyên tố

Mẫu Đợt I Đợt II Đợt III

Nt - 10 8,345 ± 0,032 8,023 ± 0,009 7,689 ± 0,007

Nt - 11 9,893 ± 0,005 7,769 ± 0,056 8,847 ± 0,019

Nt - 12 5,609 ± 0,012 5,002 ± 0,008 4,511 ± 0,009

Nt - 13 10,047 ± 0,017 9,958 ± 0,009 8,056 ± 0,045

So sánh số liệu thu đƣợc về hàm lƣợng các kim loại của khu vực xã Thạch

Sơn với các khu vực khác nhƣ đã nói ở trên có thể nhận thấy hàm lƣợng các kim

loại Pb, Cu, Zn trong mẫu nƣớc ngầm (nƣớc giếng) của xã Thạch Sơn lớn hơn so

với các khu vực khác không bị ảnh hƣởng bởi nguồn thải.

Dựa vào số liệu thực nghiệm thu đƣợc trong khoảng thời gian lấy mẫu (T3,

T6, T7), có thể thấy hiện nay các nguồn nƣớc mặt, nƣớc ngầm của xã Thạch Sơn -

Lâm Thao - Phú Thọ không bị ô mhiễm bởi Cu và Zn, song một số mẫu đã bị ô

nhiễm bởi Pb. Các nguồn nƣớc khác nhau có mức độ ô nhiễm khác nhau, hàm

lƣợng Pb trong các mẫu nƣớc ngầm nhìn chung cao hơn so với các mẫu nƣớc mặt.

Điều này có thể đƣợc lý giải rằng Pb đã tích lũy cao trong một thời gian dài, đặc

biệt là trong khu vực ảnh hƣởng nƣớc thải từ khu công nghiệp nhà máy Supe phốt

phát và Hoá chất Lâm Thao và khu lò gạch.

Hiện chƣa thể khẳng định ô nhiễm môi trƣờng chính là nguyên nhân làm

phổ biến bệnh ung thƣ ở Thạch Sơn, nhƣng chắc chắn tình trạng này ảnh hƣởng

đến sức khỏe ngƣời dân. Vì vậy, về lâu dài việc xử lý ô nhiễm môi trƣờng phải

thực hiện đồng bộ từ nhiều phía, bao gồm cả doanh nghiệp, các ngành, các cấp có

thẩm quyền, chính quyền địa phƣơng và ngƣời dân.

KẾT LUẬN

Trong quá trình nghiên cứu, chúng tôi đã thực hiện đƣơc một số công việc

nhƣ sau:

1. Đã khảo sát đƣợc các điều kiện phù hợp cho phép đo quang phổ hấp thụ

nguyên tử ngọn lửa F - AAS xác định Pb, Cu và Zn. Xác định đƣợc giới hạn phát

hiện, giới hạn định lƣợng Pb, Cu và Zn:

- Chọn vạch đo với: Pb là 217,0 nm, Cu là 324,8 nm, Zn là 213,9 nm.

- Chọn khe đo với: Pb là 0,5 nm, Cu là 0,5 nm, Zn là 0,2 nm.

- Cƣờng độ đèn Catốt rỗng với: Pb là 8,0 mA, Cu là 12,0 mA, Zn là 7,0 mA.

- Chiều cao đèn nguyên tử hóa mẫu: Pb là 8,0 mm, Cu là 7,0 mm, Zn là 7,0 mm.

- Tốc độ khí: + Tốc độ không khí là 469,0 l/h với cả Pb, Cu và Zn.

+ Tốc độ khí Axetilen là 45,0 l/h với Pb và Zn và 40,0 l/h với Cu

- Thành phần nền: Nền muối CH3COONH42% và Axit HNO31% với cả Pb, Cu và Zn.

- Giới hạn phát hiện LOD với: Pb là 0,03 ppm, Cu là 0,057 ppm, Zn là 0,019 ppm.

- Giới hạn định lƣợng LOQ với: Pb là 0,1 ppm, Cu là 0,189 ppm, Zn là 0,062 ppm.

* Chúng tôi đã khảo sát đƣợc ảnh hƣởng của các ion (kim loại kiềm, kim

loại kiềm thổ, kim loại nặng, các anion), các nhóm ion đến phép đo phổ của Pb, Cu

và Zn. Kết quả thực nghiệm cho thấy chúng không gây ảnh hƣởng đến phép đo

trong vùng nồng độ khảo sát.

2. Khảo sát các điều kiện tách và làm giàu Pb2+, Cu2+ và Zn2+ trên cột chiết

pha rắn với nhựa trao đổi ion chelex 100 với hiệu suất thu hồi cao.

- pH tối ƣu cho quá trình hấp thu pH = 5-6

- Tốc độ nạp mẫu lên cột chiết pha rắn là 2ml/ phút.

- Tìm đƣợc dung môi rửa giải thích hợp là HNO3 3M, với thể tích dung môi

rửa giải là 5 ml.

- Xác định đƣợc tốc độ rửa giải tối ƣu là 2ml/ phút.

- Xác định đƣợc ảnh hƣởng của thể tích mẫu thử, với hệ số làm giàu 100.

- Khảo sát ảnh hƣởng của một số ion kim loại kiềm, kim loại kiềm thổ, một

số ion kim loại nặng, một số anion đến hiệu suất thu hồi Pb, Cu và Zn.

- Phân tích mẫu giả, đánh giá hiệu quả phƣơng pháp tách và làm giàu.

3. Ứng dụng kỹ thuật chiết pha rắn với các điều kiện khảo sát để xác định

hàm lƣợng Pb, Cu, Zn trong một số mẫu nƣớc mặt, nƣớc ngầm ở xã Thạch Sơn,

huyện Lâm Thao, tỉnh Phú Thọ bằng phƣơng pháp F - AAS.

- Trong các mẫu khảo sát, hàm lƣợng Cu và Zn đều nằm trong giới hạn cho

phép so với giới hạn của Quy chuẩn Việt Nam.

- Trong các mẫu khảo sát, có một số mẫu nƣớc ngầm có hàm lƣợng Pb vƣợt

qua giới hạn cho phép so với Quy chuẩn kỹ thuật Quốc gia về nƣớc ngầm, chứng tỏ

những mẫu nƣớc này đã bị ô nhiễm bởi kim loại Pb. Điều này có thể gây ra những

ảnh hƣởng xấu tới sức khỏe của ngƣời dân nơi đây nếu nhƣ họ vẫn sử dụng chúng

để ăn, uống hàng ngày vì Pb là một kim loại có khả năng tích lũy cao.

TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tài liệu tiếng việt

1. Lê Lan Anh, Vũ Đức Lợi, Ngô Thị Bích Hà (2002), "Nghiên cứu xác định hàm

lƣợng Hg, Pb trong nƣớc tiểu và máu bằng phƣơng pháp phổ hấp thụ nguyên

tử", Tạp chí phân tích Hóa, Lý và Sinh học, Tập 5, số 2/2002.

2. Trần Thúc Bình, Trần Tứ Hiếu, Phạm Luận(1996), "Xác định trắc quang Cu, Ni,

Mn, Zn trong cùng hỗn hợp bằng Pyridin-azo-naphtol (PAN)", Tạp chí phân

tích Hóa, Lý và Sinh học, Tập 1, số 3+4.

3. Trần Hồng Côn, Đồng Kim Loan (2003), Độc học môi trường, Hà Nội.

4. Trịnh Quang Hoan (2009), Đánh giá sự ô nhiễm kim loại nặng Chì (Pb), Cadimi

(Cd) và Asen (As) trong nước thải của các cơ sở sản xuất kinh doanh, khu công

nghiệp trên địa bàn tỉnh Thái Nguyên và Bắc Kạn bằng phương pháp quang phổ

hấp thụ nguyên tử. Luận văn thạc sĩ khoa học, ĐHKHTN- ĐH Quốc gia Hà Nội.

5. Trần Tứ Hiếu, Từ Vọng Nghi, Nguyễn Văn Ri, Nguyễn Xuân Trung (2007), Hoá

học phân tích phần II: Các phương pháp phân tích công cụ, Nhà xuất bản Khoa

học kỹ thuật.

6. Nguyễn Trần Phƣơng Liên (2009), Kim loại nặng và ảnh hưởng của chúng tới cơ

thể con người, Chuyên đề báo cáo, p 25- 26.

7. Phạm Luận (1994), Cơ sở lý thuyết của phép đo phổ hấp thụ phân tử UV- Vis,

Trƣờng ĐHTH Hà Nội.

8. Phạm Luận (1995), Cơ sở lý thuyết của phép đo phổ AES, Trƣờng Đại học Tổng

Hợp Hà Nội.

9. Phạm Luận (1995), Cơ sở lý thuyết của phép đo phổ AAS, Trƣờng Đại học Tổng

Hợp Hà Nội.

10. Phạm Luận (1998), Cơ sở của các kỹ thuật xử lý mẫu phân tích, Trƣờng Đại học

Tổng Hợp Hà Nội.

11. Phạm Luận (2000), Cơ sở lý thuyết về kỹ thuật phân tích khối phổ nguyên tử -

phép đo ICP - MS, Đại học Quốc gia Hà Nội.

12. Phạm Luận (2000), Cơ sở lý thuyết sắc ký lỏng hiệu nâng cao, Trƣờng Đại học

Tổng Hợp Hà Nội.

13. Từ Văn Mạc, Trần Thị Sáu (1999), "Xác định lƣợng vết kim loại trong bia bằng

phƣơng pháp cực phổ", Tạp chí phân tích Hóa, Lý và Sinh học, Tập 3, số

4/1999.

14. Đỗ Thuý Nga (2011), Xác định hàm lượng một số kim loại trong nước thải của

làng nghề làm vàng mã ở Thuận Thành, Bắc Ninh, Luận văn thạc sĩ khoa học,

ĐHKHTN- ĐH Quốc gia Hà Nội.

15. Từ Vọng Nghi, Trần Chƣơng Huyến, Phạm Luận (1990), Một số phương pháp

điện hoá hiện đại, ĐHKHTN- ĐH Quốc gia Hà Nội.

16. Quy chuẩn kỹ thuật Quốc gia về nƣớc thải công nghiệp, QCVN 24:

2009/BTNMT.

17. Quy chuẩn kỹ thuật Quốc gia về chất lƣợng nƣớc mặt, QCVN 08:

2008/BTNMT.

18. Quy chuẩn kỹ thuật Quốc gia về chất lƣợng nƣớc ngầm, QCVN 09:

2008/BTNMT.

19. Nguyễn Văn Ri (2009), Các phương pháp tách, Trƣờng Đại học KHTN, Đại

học Quốc gia Hà Nội.

20. Tham khảo tài liệu trên mạng: " Kim loại nặng và ảnh hƣởng của chúng dối với

con ngƣời", http://w.w.w.hoahocngaynay.com/vi/phat-trien-ben-vung/an-toan-

hoa-chat/232-kim-loai-nang-va-anh-huong-cua-no-doi-voi-con-nguoi.htm.

21. Đàm Thị Thanh Thủy (2009), "Tách, làm giàu, xác định lượng vết Pb và Cd

trong một số đối tượng bằng kỹ thuật chiết pha rắn và phương pháp quang

phổ", Luận văn thạc sĩ khoa học, ĐHKHTN- ĐH Quốc gia Hà Nội.

22. Nguyễn Trọng Uyển (2003), Hóa học vô cơ, NXB Đại Học Sƣ Phạm, Hà Nội.

23. Nguyễn Công Vinh, Nguyễn Mạnh Khải, Ngô Đức Minh, Phạm Quang Hà, Lê

Thị Thủy (2009), "Tính chất đất, nước và sự tích lũy kim loại nặng trong lúa-

gạo ở một số vùng Đồng bằng Sông Hồng", Viện Khoa học Nông nghiệp Việt

Nam - Viện Thổ Nhƣỡng và Nông Hóa, trang 5.

Tài liệu tiếng anh

24. Agency for Toxic Substances and Disease Registry - ATSDR (2000),

"Toxiccological profile for manganese (update)", Department of Health and

Human Services, Public Health Service, Atlanta, 21, pp. 321 - 325

25. David Harvey (DePauw Univesity) (2000), Modern Analytical Chemistry, The

McGraw- Hill, pp. 215-221.

26. G. Doner, A. Ege (2005), "Determination of copper, cadmium and lead in

seawater and mineral water by flame atomic absorption spectrometry after

coprecipitation with aluminium hydroxide", Analytical Chimica Acta, 547, pp.

14.

27. Hirotoshi Sato and Joichi UEDA (2001), "Coprecipitation of trace metal ions in

water with Bismuth (III) Diethyldithiocarbamate for an Electrothermal atomic

adsorption spectrometric determination", Analytical sciences, 17, pp. 461-463.

28. I.M.Kolthoff (1961), Treatise on analytical chemistry, Interscience Publish New

York- London, 6.

29. Koen Vermeiren, Carlo Vandecasteele and Richard Dams (1999),

"Determination of trace amounts of cadmium, lead, copper and zinc in natural

waters by inductively coupled plasma atomic emission spectrometry with

thermospray nebulisation, after enrichment on Chelex-100" ,Analyst, 115, pp.

17-22.

30. Kyue Hyung Lee, Yoshiki Muraoka, Mitsuko oshima and shoji Motomizu

(2004), "Determination of heavy metals and rare earth elements in environ

metal samples by ICP - MS after solid phase precontration with chelating resin

fibers and anion exchange filters", Analytical Sciences, Janualy 2004, Vol 20.

31. M. D. Ioannidou, G. A. Zachariadis, A. N. Anthemidis and J. A. Stratis (2005),

"Direct determination of toxic trace metals in honey and sugars using

inductivety coupled plasma atomic emission spectrometry", Talanta, Volume

65, Issue 1, 15 January 2005, pp, 92-97.

32. Marta O. Luconi, Roberto A. Olsima, Liliana P. Pernorndez and M. Fernanda

Silva (2006), "Determination of lead in human saliva by conbined cloud point

extration - capillazy zone electro phoresis with in direct UV detection", Journal

of Hazardous Materials, Volume 128 Issues 2-3, 6, Ferbruary 2006, pp. 240 -

246.

33. Mustafa Soylak (2011), "Solid Phase Extraction of Cu(II), Pb(II), Fe(III),

Co(II), and Cr(III) on Chelex - 100 Column Prior to Their Flame Atomic

Absorption Spectrometric Determinations", Department of Chemistry, Faculty

of Arts and Sciences, Erciyes University, 38039, Kayseri, Turkey, pages 1203-

1217.

34. Orenellna Abollio, Maurino Aceol, Giovanni (1995), Anal Chim Acta, 305,pp.

200-206.

35. Peter Heiland and Helmut D. Koster (2006), "Biomonitoring of 30 trace

elements in wine of chidren and adultus by ICP - MS", Clinica chimica acta,

365 (1-2) , pp. 310 - 318.

36. Pilar Vinas, Ignacio Loper-Garcia, Marcos Lanzon and Manuel Hernander-

Cordoba (1997), "Direct determination of lead, cadmium, zinc and copper in

honey by Electrothermal Atomic Absortion Spectrometry using hydrogen

peroxide as a matrix modiffier", American Chemical Society, 45(10), pp. 3952-

3956.

37. Qiu Hu, Guangya Yang, Jiayuan Yin, Yun Yao (2002), "Determination of trace

lead, cadmium and mercury by on - line column enrichment followed by RP -

HPLC as metal - tetra- (4 - Bromophenuy)- porphyryl chelates", Talanta, 57,

pp. 751 - 756.

38. Secil Candir, Ibrahim Narin, Mustafa Soylak (2008), "Ligandless cloud paint

extraction of Cr(III), Pb(II), Cu(II), Ni(II), Bi(III) and Cd(II) Ions in

environmental samples with Tween so and Flame atomic ab sorption

spectrometal determination", Talanta, 77 (1), pp. 289-293.

39. Serife Tokalioglu, Senol Kaetal and Latif Elci (2000), "Separation and

preconcentration of heavy metal in lake water by atomic adsorption

spectrometry after sorption on Amberlite XAD - 16 resin", Analytical Sciences,

16, pp. 1169 - 1174.

40. Sibel Saracoglu, Umit Divrikli, Mustafa Soylak and Latif Elci (2002),

"Derteronination of copper, iron, lead, cadmium, cobalt and nickel by atomic

absorption speetrometry in baking powder and baking soda samples after

preconcentration and separation", Tournal of Food and Drug Analy sis, 10 (3),

pp. 188-194.

41. Valerie Camel (2003), Solid phase extraction of trace elements, Spectrometry

Acta Part B, pp. 1177-1179.

42. Werefridus W. van Berkel, Arent W. Overbosch, Gjalt Feenstra and Frans J. M.

J. Maessen (1988), "Enrichment of artificial sea water. A critical examination of

Chelex-100 for group-wise analyte pre-concentration and matrix separation" .J.

Anal. At. Spectrom, 3, 249-257.

43. Yan Liu, James D. Ingle Jr (1989), "Automated on-line ion-exchange trace

enrichment system with flame atomic absorption detection", Anal. Chem., 61

(6), pp. 520–524.

Luận văn Thạc sĩ Khoa học: Nghiên cứu xác định một số kim loại trong nguồn nước sinh hoạt ở khu vực xã Thạch Sơn - Lâm Thao - Phú Thọ

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN ĐỖ THỊ THANH TÂM

NGHIÊN CỨU XÁC ĐỊNH MỘT SỐ KIM LOẠI

TRONG NGUỒN NƯỚC SINH HOẠT Ở KHU VỰC

XÃ THẠCH SƠN - LÂM THAO - PHÚ THỌ

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC HÀ NỘI - 2011

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN ĐỖ THỊ THANH TÂM

NGHIÊN CỨU XÁC ĐỊNH MỘT SỐ KIM LOẠI

TRONG NGUỒN NƯỚC SINH HOẠT Ở KHU VỰC

XÃ THẠCH SƠN - LÂM THAO - PHÚ THỌ

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:

PGS. TS NGUYỄN VĂN RI

HÀ NỘI - 2011

MỤC LỤC

12

0,0718

0,912

-

Có thể bạn quan tâm

Luận văn Thạc sĩ: Chế tạo và nghiên cứu tính chất điện, từ của vật liệu multiferroic Ba₀.₇Ca₀.₃TiO₃/ NiFe₂O₄

Luận văn Thạc sĩ: Nghiên cứu vật liệu biến hóa dạng chuỗi một chiều chế tạo từ kim loại đồng trên đế FR-4 hoạt động tại tần số MHz ứng dụng trong truyền năng lượng không dây

Luận văn Thạc sĩ: Đánh giá khả năng tác động tới môi trường biển của việc xả nước thải từ sự cố nhà máy điện hạt nhân Fukushima sử dụng công cụ ERICA

Luận văn Thạc sĩ: Xây dựng mô hình đầu dò nơtron và gamma sử dụng nhấp nháy EJ-276 ghép nối với mảng nhân quang silicon

Luận văn Thạc sĩ: Đánh giá khả năng ảnh hưởng của bức xạ ion hóa đến sức khỏe cư dân khu vực mỏ đất hiếm Đông Pao, xã Bản Hon, huyện Tam Đường, tỉnh Lai Châu

Luận văn Thạc sĩ: Sử dụng phương pháp nhiễu xạ neutron khảo sát cấu trúc tinh thể và pha trật tự từ trong vật liệu Pr2FeCrO6

Luận văn Thạc sĩ: Nghiên cứu phân lập, xác định cấu trúc và hoạt tính ức chế NO của các hợp chất thứ cấp từ chủng vi nấm biển Aspergillus sp. CL251

Luận văn Thạc sĩ: Phân tích một số hợp chất bisphenol thôi nhiễm từ bao bì nhựa lên một số mẫu thực phẩm nền tinh bột

Luận văn Thạc sĩ: Nghiên cứu thành phần hóa học và đánh giá hoạt tính kháng khuẩn, kháng nấm của loài hoa mộc (Osmanthus fragrans (Thunb.) Lour.) ở Việt Nam

Luận văn Thạc sĩ: Nghiên cứu thành phần hóa học và đánh giá tác dụng kháng viêm của loài côi Turpinia montana (Blume) Kurz

Luận văn Thạc sĩ: Tổng hợp và đặc trưng tính chất vật liệu composite có cấu trúc nano chitosan–cyclodextrin/TiO₂–Ag

Luận văn Thạc sĩ: Nghiên cứu chế tạo và khảo sát một số tính chất của màng phủ trên cơ sở nhựa epoxy gốc nước và khung cơ kim - ZIF

Luận văn Thạc sĩ: Nghiên cứu tổng hợp một số dẫn xuất napthoquinone chứa nguyên tố flo bằng phản ứng đa thành phần

Luận văn Thạc sĩ: Nghiên cứu điều chế vật liệu Bioglass và tổ hợp lai với polymer ALG-F127 định hướng ứng dụng trong điều trị nội nha

Luận văn Thạc sĩ: Khảo sát thành phần hóa học và hoạt tính ức chế enzyme α-glucosidase trên một số hợp chất phân lập từ thịt quả bình bát nước (Annona glabra L.).

Luận văn Thạc sĩ: Tổng hợp và đánh giá hoạt tính chống ung thư của hợp chất lai chứa khung tetrahydro-β-carboline và imidazo[1,5-a]pyridine

Luận văn Thạc sĩ: Nghiên cứu tổng hợp một số dẫn xuất của benzazole

Luận văn Thạc sĩ: Nghiên cứu chiết tách lignin từ vỏ sầu riêng Ri6 (Durio zibethinus Murr.) và tổng hợp vật liệu biocomposite định hướng ứng dụng trong bảo quản sau thu hoạch

Luận văn Thạc sĩ: Nghiên cứu tổng hợp hạt nano bạc phủ acid hyaluronic mang doxorubicin định hướng ứng dụng trong điều trị ung thư

Luận văn Thạc sĩ: Nghiên cứu thành phần hóa học và hoạt tính kháng viêm của loài rau dừa nước (Ludwigia adscendens)

Tài liêu mới

Luận án Tiến sĩ: Nghiên cứu xây dựng thuật toán thích nghi và học tăng cường cấu trúc Actor - Critic điều khiển bám quỹ đạo cho robot di động đa hướng mecanum

Luận án Tiến sĩ: Cơ cấu bệnh tim mạch và chất lượng cuộc sống của người cao tuổi mắc suy tim, rung nhĩ điều trị tại Bệnh viện Thống Nhất, thành phố Hồ Chí Minh

Tóm tắt Luận án Tiến sĩ: Nghiên cứu hiện tượng nứt dăm đê sông vùng đồng bằng sông Hồng và dự báo khả năng bị nứt của một số đoạn đê

Tóm tắt Luận án Tiến sĩ: Nghiên cứu xây dựng giải pháp đảm bảo an toàn thông tin cho quá trình học liên kết dựa trên mật mã

Tóm tắt Luận án Tiến sĩ: Phát triển năng lực đánh giá công nghệ cho học sinh trong dạy học môn Công nghệ 11 ở trường trung học phổ thông

Tóm tắt Luận án Tiến sĩ: Nghiên cứu phân loại chi cầu diệp – Bulbophyllum Thouars (Orchidaceae) ở vùng Tây Nguyên bằng phương pháp hình thái và phân tử

Tóm tắt Luận án Tiến sĩ: Nghiên cứu đặc điểm phân bố và dinh dưỡng của các loài lưỡng cư ở Vườn Quốc gia Bến En và Khu bảo tồn thiên nhiên Pù Luông, tỉnh Thanh Hóa

Luận án Tiến sĩ: Tổng hợp luật dẫn và điều khiển cho một lớp tên lửa đối hải trên cơ sở ứng dụng mạng nơ ron và hệ mờ

Luận án Tiến sĩ: Nghiên cứu tổng hợp hệ điều khiển góc Pitch tua bin gió trong điều kiện có nhiễu tác động

Luận án Tiến sĩ: Nghiên cứu hóa học lipid của hai loài san hô thủy tức Millepora dichotoma và Millepora platyphylla ở Việt Nam

Luận án Tiến sĩ: Nghiên cứu kiểm soát phân phối công suất kéo trên cầu chủ động của ô tô con bằng ABS

Luận án Tiến sĩ: Ứng dụng phản ứng Domino vào tổng hợp các dẫn xuất Podophyllotoxin, Pyrimidine và đánh giá hoạt tính sinh học của các chất tổng hợp được

Luận án Tiến sĩ: Nghiên cứu thành phần hóa học và một số hoạt tính sinh học của cây chùm ngây (Moringa oleifera)

Tóm tắt Luận án Tiến sĩ: Nghiên cứu thành phần hóa học và ứng dụng ức chế ăn mòn cho thép của cao chiết xuất từ cây Lộc vừng thuộc họ Lecythidaceae

Luận án Tiến sĩ: Nghiên cứu hiện tượng nứt dăm đê sông vùng đồng bằng sông Hồng và dự báo khả năng bị nứt của một số đoạn đê

AI tóm tắt

Giới thiệu tài liệu

Đối tượng sử dụng

Từ khoá chính

Nội dung tóm tắt

Giới thiệu

Về chúng tôi

Việc làm

Quảng cáo

Liên hệ

Chính sách

Thoả thuận sử dụng

Chính sách bảo mật

Chính sách hoàn tiền

DMCA

Hỗ trợ

Hướng dẫn sử dụng

Đăng ký tài khoản VIP

093 303 0098

support@tailieu.vn

Phương thức thanh toán

Theo dõi chúng tôi

Facebook

Youtube

TikTok