Luận văn Thạc sĩ Khoa học Hoá học: Phân tích, đánh giá hàm lượng các kim loại sắt, đồng, mangan trong nước mặt sông Cầu chảy qua thành phố Thái Nguyên bằng phương pháp phổ hấp thụ nguyên tử ngọn lửa (F-AAS)

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN

TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM --------------------------

TRỊNH THẾ DŨNG

PHÂN TÍCH, ĐÁNH GIÁ HÀM LƢỢNG CÁC KIM LOẠI SẮT,

ĐỒNG VÀ MANGAN TRONG NƢỚC MẶT SÔNG CẦU

CHẢY QUA THÀNH PHỐ THÁI NGUYÊN

BẰNG PHƢƠNG PHÁP PHỔ HẤP THỤ NGUYÊN TỬ

NGỌN LỬA (F – AAS)

Chuyên ngành : HÓA PHÂN TÍCH Mã số: 60.44.29

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC HÓA HỌC

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

Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS TRẦN THỊ HỒNG VÂN

THÁI NGUYÊN - 2012

i

LỜI CẢM ƠN

Luận văn này được hoàn thành dưới sự hướng dẫn và giúp đỡ chân tình của PGS.

TS. Trần Thị Hồng Vân (Khoa Hóa Học - Trường Đại Học Sư phạm Hà Nội). Tôi xin

bày tỏ lòng kính trọng và biết ơn sâu sắc đến Cô đã tận tình chỉ bảo, giúp đỡ tôi rất

nhiều trong suốt quá trình nghiên cứu và hoàn thành luận văn này.

Tôi xin trân trọng cảm ơn Ban Chủ nhiệm Khoa Hoá học, Khoa sau Đại học trường

Đại học Sư phạm – Đại học Thái Nguyên, Khoa xét nghiệm - Trung tâm Y tế dự phòng

tỉnh Thái Nguyên đã tạo mọi điều kiện giúp đỡ tôi trong suốt quá trình thực hiện luận

văn.

Xin chân thành cảm ơn các bạn bè đồng nghiệp và gia đình đã quan tâm, động

viên, giúp đỡ tạo mọi điều kiện để tôi hoàn thiện luận văn này.

Tác giả luận văn

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

TRỊNH THẾ DŨNG

ii

LỜI CAM ĐOAN Luận văn “ Phân tích, đánh giá hàm lượng các kim loại sắt, đồng, mangan trong

nước mặt sông Cầu chảy qua thành phố Thái Nguyên bằng phương pháp phổ hấp

thụ nguyên tử ngọn lửa (F-AAS) ” được thực hiện từ tháng 5/2011. Luận văn sử dụng

những thông tin từ nhiều nguồn và nhiều tài liệu khác nhau, các thông tin đã được ghi

rõ nguồn gốc, các số liệu đã được tổng hợp và sử lí.

Tôi xin cam đoan số liệu và kết quả nghiên cứu trong Luận văn này hoàn toàn trung

thực và chưa được sử dụng để bảo vệ một học vị nào.

Thái Nguyên, tháng 5 năm 2012

Tác giả

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

Trịnh Thế Dũng

ii

iii i

MỤC LỤC

Lời cảm ơn

Mục lục………………………………………………………………….….……..…...i

Danh mục các chữ viết tắt……………………………………………….….….….…..v

Danh mục các bảng………………………………………………………..….………vi

Danh mục các hình vẽ……………………………………………………...….…..…vii

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

Chương I. TỔNG QUAN TÀI LIỆU ……………........................................................4

1.1. Giới thiệu về sắt, đồng, mangan….……………………………….…………..4

1.1.1. Sắt…………………………………………………………………..….……...4

1.1.1.1. Trạng thái tự nhiên……………………………………………….…..……….4

1.1.1.3. Tác dụng sinh hóa của sắt đối với cơ thể người……………….….….……….4

1.1.1.2. Tính chất của sắt……………………………………………………..….…....6

1.1.2. Đồng………………………………………………………………..………...7

1.1.2.1. Trạng thái tự nhiên của đồng………………………………………...………..7

1.1.2.2. Tính chất của đồng………………………………………………….…..…….7

1.1.2.3. Vai trò sinh hóa của đồng dối với cơ thể người, động vật và thực vật…...…..8

1.1.3. Mangan……………………………………………………………..…....….10

1.1.3.1. Tính chất của mangan………………….……………………………..……..10

1.1.3.2. Khả năng gây ô nhiễm của mangan trong nước và tác dụng sinh hóa…..…..11

1.2. Các phương pháp xác định sắt, đồng và mangan…………………….….…..12

1.2. 1. Phân tích khối lượng…………………………………………….……….….12

1.2.1.1. Xác định sắt……………………………………………………….………....12

1.2.1.2. Xác định đồng…………………………………………………………….…12

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

1.2.1.3. Xác định mangan………………………………………………….…………13

iv ii

1.2.2. Phân tích thể tích……………………………………………………….……13

1.2.2.1. Xác định sắt…………………………………………………….…….……...14

1.2.2.2. Xác định đồng………………………………………………….……….…...14

1.2.2.3. Xác định mangan……………………………………………….……..…….14

1.2.3. Các phương pháp điện hóa……………………………………….……..…...15

1.2.3.1. Phương pháp cực phổ……………………………………………..….……...15

1.2.3.2. Phương pháp vôn-ampe hòa tan……………………………………..………15

1.2.4. Phương pháp trắc quang……………………………………………..……...16

1.2.4.1. Xác định sắt……………………………….…………………………….......16

1.2.4.2. Xác định đồng………………………………………………….……..…......17

1.2.4.3. Xác định mangan……………………………………………….…….…......18

1.2.5. Phương pháp phổ hấp thụ nguyên tử………………………….….…………19

1.3. Giới thiệu phương pháp phổ hấp thụ nguyên tử………………..……. …….19

1.3.1. Nguyên tắc của phép đo AAS……………………………………...………..20

1.3.2. Trang thiết bị của phép đo AAS…………………………………….....……20

1.3.3. Ưu, nhược điểm của phép đo AAS……………………………….…..……..21

Chƣơng II. THỰC NGHIỆM VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU…….….….23

2.1. Trang thiết bị, hóa chất, dụng cụ nghiên cứu…………………….…..….….23

2.1.1. Trang thiết bị………………………………………………………….….…23

2.1.2. Dụng cụ…………………………………………………………….….….…23

2.1.3. Hoá chất…………………………………………………………….….…....23

2.2. Phương pháp nghiên cứu……………………………………………..….….23

2.2.1. Phương pháp đường chuẩn………………………………………….…..…..24

2.2.2. Phương pháp thêm chuẩn…………………………………………….….….25

2.3. Nội dung nghiên cứu………………………………………………….…….27

2.3.1. Khảo sát các điều kiện thực nghiệm xác định sắt, đồng, mangan bằng phương

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

pháp phổ hấp thụ nguyên tử ngọn lửa……………………………..……....27

v iii

2.3.2. Khảo sát vùng tuyến tính của sắt, đồng, mangan…………………..……….27

2.3.3. Đánh giá sai số, độ lặp, khoảng tin cậy của phép đo………………….….....27

2.3.4. Phân tích mẫu thực theo phương pháp đường chuẩn và phương pháp thêm

chuẩn……………………………………………………………….….……27

Chương III. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ BÀN LUẬN…………………….….…28

3.1. Khảo sát các điều kiện thực nghiệm xác định các kim loại sắt, đồng, mangan

bằng phương pháp quang phổ hấp thụ ngọn lửa (F-AAS)……………….…28

3.1.1. Khảo sát các thông số của máy…………………………………….…….….28

3.1.1.1. Khảo sát vạch phổ hấp thụ………………………………………….…...…..28

3.1.1.2. Khảo sát cường độ dòng đèn………………………………….…..….…..….29

3.1.1.3. Khảo sát lưu lượng khí axetylen…………………………………….…..…..30

3.1.1.4. Khảo sát khe đo của máy phổ hấp thụ nguyên tử…………………….…......31

3.1.1.5. Khảo sát chiều cao của đèn nguyên tử hóa mẫu………………….……..…..32

3.1.2. Khảo sát ảnh hưởng của các loại axit và nồng độ axit…………….….…......32

3.1.2.1. Khảo sát ảnh hưởng của axit đối với sắt…………………………….............33

3.1.2.2. Khảo sát ảnh hưởng của axit đối với đồng…………………………..……...35

3.1.2.3. Khảo sát ảnh hưởng của axit đối với mangan…………………….….……...37

3.2. Khảo sát ảnh hưởng của các cation trong mẫu……………………….....…..39

3.3. Khảo sát khoảng nồng độ tuyến tính của sắt, đồng, mangan………..……....41

3.3. 1. Khảo sát khoảng nồng độ tuyến tính của sắt………………………..…….…41

3.3. 2. Khảo sát khoảng nồng độ tuyến tính của đồng……………………..…….…43

3.3. 3. Khảo sát khoảng nồng độ tuyến tính của mangan………………….…….…44

3.4. Xây dựng đường chuẩn, xác định giới hạn phát hiện và giới hạn định

lượng……………………………………………………………….…..……45

3.4.1. Xây dựng đường chuẩn xác định sắt…………………………….….……….46

3.4.2. Xây dựng đường chuẩn xác định đồng ………………………….……….....48

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

3.4.3. Xây dựng đường chuẩn xác định mangan…………………………………...49

vi iv

3.5. Tổng kết các điều kiện đo phổ F-AAS của sắt, đồng, mangan………..….....50

3.6. Đánh giá sai số và độ lặp lại của phép đo………………………………..…51

3.6.1. Đánh giá sai số và độ lặp lại của phép đo sắt……….………..…………..…52

3.6.2. Đánh giá sai số và độ lặp lại của phép đo đồng…….……………….……....53

3.6.3. Đánh giá sai số và độ lặp lại của phép đo mangan….………………..….….54

3.7. Phân tích mẫu thực bằng phương pháp đường chuẩn.………….….……..…55

3.7.1. Lấy mẫu và bảo quản mẫu…………………………….………….………....55

3.7.2. Xử lý mẫu……………………………………………….……..………..…..57

3.7.3. Kết quả xác định hàm lượng các kim loại sắt, đồng, mangan trong nước

mặt sông Cầu bằng phép đo F-AAS…………………….………………......58

3.8. Phân tích mẫu thực tế bằng phương pháp thêm chuẩn….………………..…61

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ…………………………………….…………………65

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

TÀI LIỆU THAM KHẢO………………………………………….………………..67

vii v

DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT

Viết tắt Tiếng Anh Tiếng Việt

Abs Absorbance Độ hấp thụ

Phép đo quang phổ hấp thụ AAS Atomic AbsorptionSpectrometry nguyên tử ngọn lửa

Phép đo quang phổ hấp thụ F- AAS Flame - AtomicAbsorption Spectrometry nguyên tử ngọn lửa

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

HCL Hollow Cathoe Lamp Đèn catôt rỗng

vi viii

DANH MỤC CÁC BẢNG

Bảng 3.1. Kết quả khảo sát các bước sóng hấp thụ khác nhau của đồng...................29

Bảng 3.2. Khảo sát cường độ dòng đèn đối với đồng................................................30

Bảng 3.3. Khảo sát tốc độ dẫn khí axetylen của đồng................................................31

Bảng 3.4 Kết quả khảo sát khe đo đối với đồng........................................................31

Bảng 3.5. Khảo sát chiều cao đèn nguyên tử hoá đối với đồng..................................32

Bảng 3.6. Ảnh hưởng của các loại axit và nồng độ axit tới phép đo sắt.....................33

Bảng 3.7. Độ hấp thụ của sắt trong các axit tối ưu.....................................................34

Bảng 3.8. Ảnh hưởng của các loại axit và nồng độ axit tới phép đo đồng................35

Bảng 3.9. Độ hấp thụ của đồng trong các axit tối ưu................................................36

Bảng 3.10. Ảnh hưởng của các loại axit và nồng độ axit tới phép đo Mn..................37

Bảng 3.11. Độ hấp thụ của mangan trong các axit tối ưu...........................................38

Bảng 3.12. Ảnh hưởng của nhóm cation kim loại kiềm..............................................39

Bảng 3.13. Ảnh hưởng của nhóm cation kim loại kiềm thổ........................................40

Bảng 3.14. Ảnh hưởng của nhóm cation kim loại nặng hoá trị II...............................40

Bảng 3.15. Ảnh hưởng của nhóm cation kim loại hoá trị III......................................40

Bảng 3.16. Kết quả khảo sát khoảng nồng độ tuyến tính của sắt................................42

Bảng 3.17. Kết quả khảo sát khoảng nồng độ tuyến tính của đồng………………….43

Bảng 3.18. Kết quả khảo sát khoảng nồng độ tuyến tính của mangan………………44

Bảng 3.19. Sự phụ thuộc của độ hấp thụ vào nồng độ sắt…………………………...47

Bảng 3.20. Sự phụ thuộc của độ hấp thụ vào nồng độ đồng………………………...48

Bảng 3.21. Sự phụ thuộc của độ hấp thụ vào nồng độ mangan……………………..49

Bảng 3.22. Tổng kết các điều kiện đo phổ F-AAS của sắt, đồng và mangan……….51

Bảng 3.23. Kết quả xác định sai số của phương pháp với phép đo sắt……………...52

Bảng 3.24. Kết quả xác định sai số của phương pháp với phép đo đồng…………....53

Bảng 3.25. Kết quả xác định sai số của phương pháp với phép đo mangan………...54

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

Bảng 3.26. Đặc điểm mực nước sông cầu…………………………………………...55

ix vii

Bảng 3.27. Địa điểm, thời gian, kí hiệu và pH của mẫu phân tích…………………..56

Bảng 3.28. Nồng độ kim loại Fe, Cu, Mn trong nước mặt sông Cầu………………..58

Bảng 3.29. Kết quả nồng độ trung bình của các kim loại (mg/l) trong mẫu nước…..60

Bảng 3.30. Giới hạn tối đa nồng độ kim loại trong các loại mẫu nước……………...61

Bảng 3.31. Kết quả phân tích hàm lượng một số mẫu Fe theo pp thêm chuẩn……...62

Bảng 3.32. Kết quả phân tích hàm lượng một số mẫu Cu theo pp thêm chuẩn……..63

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

Bảng 3.33. Kết quả phân tích hàm lượng một số mẫu Mn theo pp thêm chuẩn…….64

x viii

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ

Hình 2.1. Đồ thị của phương pháp đường chuẩn………………………….…………25

Hình 2.2. Đồ thị của phương pháp thêm chuẩn……………………………………...26

Hình 3.1. Độ hấp thụ của Fe trong các axit tối ưu…………………………………...34

Hình 3.2. Độ hấp thụ của Cu trong các axit tối ưu…………………………………..36

Hình 3.3. Độ hấp thụ của Mn trong các axit tối ưu…………………………….…….38

Hình 3.4. Đồ thị khảo sát khoảng nồng độ tuyến tính của sắt……………….……….42

Hình 3.5. Đồ thị khảo sát khoảng nồng độ tuyến tính của đồng…………….……….43

Hình 3.6. Đồ thị khảo sát khoảng nồng độ tuyến tính của mangan……….…………45

Hình 3.7. Đường chuẩn của sắt………………………………………….…………...47

Hình 3.8. Đường chuẩn của đồng……………………………………………………48

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

Hình 3.9. Đường chuẩn của mangan………………………………………………...50

1

MỞ ĐẦU

1. Lý do chọn đề tài

Ô nhiễm môi trường đang là vấn đề cấp bách và là thách thức lớn nhất của nhân

loại trong gần hai thập kỷ gần đây. Hiện nay, sự phát triển kinh tế - xã hội của các nước

trên thế giới hiện đều được hoạch định dựa trên sự phát triển bền vững của môi trường.

Lưu vực sông Cầu là một trong những lưu vực sông lớn ở nướ c ta , có vị trí địa lý

đặc biệt quan trọng; đa dạng sinh họ c và phong phú về tài nguyên ; có truyền thống văn

hoá, lịch sử lâu đời; cùng với những vẻ đẹp tự nhiên, sông Cầu đã làm nên những nét

văn hoá đặc trưng của vùng trung du miền núi và đồng bằng Bắc Bộ, có nhiều đóng

góp quan trọng trong phát triển kinh tế xã hội của đất nước, đặc biệt là đối với các tỉnh

thuộc lưu vực sông Cầ u . Tuy nhiên, cùng với quá trình phát triển, nhất là trong thời kỳ

công nghiệp hoá - hiện đại hoá, các tác động đã làm suy giảm chất lượng nguồn nước,

biến đổi cảnh quan và cạn kiệt nguồn tài nguyên thiên nhiên trên toàn lưu vực Sông.

Lưu vực sông Cầu đã trở thành một trong ba lưu vực sông bị ô nhiễm nặng nhất trong

cả nước và đang dần bị mai một đi những nét đẹp tự nhiên và truyền thống.

Một trong các nguyên nhân chủ yếu làm cho nguồn nước sông Cầu bị ô nhiễm là do

nước thải từ các nhà máy và khu công nghiệp có hàm lượng cao các kim loại nặng như:

Fe, Cd, Pb, Cr, Cu, Zn, Mn, v.v..., chúng có tác động tiêu cực tới môi trường sống của

sinh vật và con người.

Trong những năm gần đây, được sự quan tâm, đầu tư của nhiều tỉnh, cơ quan, tổ

chức, cá nhân ở lưu vực sông Cầu, vấn đề ô nhiễm dòng sông Cầu đã được khắc phục

rất nhiều. Tuy nhiên vấn đề ô nhiễm môi trường là một quá trình lâu dài, chịu sự tác

động của nhiều yếu tố đặc biệt đối với các vùng kinh tế phát triển.

Vì những lý do trên chúng tôi chọn đề tài:

“ Phân tích, đánh giá hàm lượng các kim loại sắt, đồng, mangan trong nước mặt

sông Cầu chảy qua thành phố Thái Nguyên bằng phương pháp phổ hấp thụ nguyên

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

tử ngọn lửa (F-AAS) ”.

2

2. Mục tiêu nghiên cứu

Đề tài thực hiện nhằm xác định hàm lượng của các kim loại sắt, đồng, mangan trong

nước mặt sông Cầu chảy qua thành phố Thái Nguyên từ tháng 07 năm 2011 đến tháng

01 năm 2012 và từ kết quả phân tích đánh giá mức độ ô nhiễm của nước mặt sông Cầu

bởi các kim loại sắt, đồng, mangan theo chu kì thời gian.

3. Phạm vi nghiên cứu

- Khảo sát các điều kiện thực nghiệm của máy quang phổ hấp thụ nguyên tử để chọn

điều kiện tối ưu xác định hàm lượng các kim loại sắt, đồng, mangan bằng phương pháp

quang phổ hấp thụ nguyên tử ngọn lửa (F-AAS).

- Xác định hàm lượng của các kim loại sắt, đồng, mangan trong nước mặt sông Cầu

chảy qua thành phố Thái Nguyên trong từ tháng 07 năm 2011 đến tháng 01 năm 2012 và

từ kết quả phân tích đánh giá mức độ ô nhiễm của nước sông Cầu bởi các kim loại sắt,

đồng, mangan theo chu kì thời gian.

4. Nội dung nghiên cứu

- Khảo sát các điều kiện thực nghiệm xác định sắt, đồng, mangan bằng phương pháp

phổ hấp thụ nguyên tử ngọn lửa.

- Khảo sát vùng tuyến tính của sắt, đồng, mangan và xây dựng đường chuẩn xác định

sắt, đồng, mangan bằng phương pháp phổ hấp thụ nguyên tử ngọn lửa.

- Đánh giá sai số, độ lặp, khoảng tin cậy của phép đo.

- Phân tích mẫu thực tế theo phương pháp đường chuẩn và thêm chuẩn.

- Đánh giá mức độ ô nhiễm của nước sông Cầu bởi các kim loại sắt, đồng, mangan

theo chu kì thời gian.

5. Phƣơng pháp nghiên cứu:

Chúng tôi sử dụng phương pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử là một trong những

phương pháp phân tích có độ nhạy, độ chọn lọc và độ chính xác cao, phù hợp với việc

xác định hàm lượng vết các kim loại nặng trong nước và các đối tượng khác để xác định

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

hàm lượng các kim loại sắt, đồng, mangan.

3

6. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài:

Đề tài được thực hiện sẽ giúp xác định:

- Các điều kiện thực nghiệm tối ưu xác định hàm lượng các kim loại sắt, đồng,

mangan bằng phương pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử ngọn lửa.

- Đánh giá mức độ ô nhiễm các kim loại sắt, đồng, mangan trong nước sông Cầu từ

tháng 07 năm 2011 đến tháng 01 năm 2012.

- Là cơ sở khoa học để các tổ chức, ban ngành tham khảo để có định hướng trong

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

công tác kiểm tra, cải thiện ô nhiễm môi trường nước ở thành phố Thái Nguyên.

4

CHƢƠNG 1

TỔNG QUAN TÀI LIỆU

1.1. GIỚI THIỆU VỀ SẮT, ĐỒNG, MANGAN

1.1.1. Sắt [13, 23]

1.1.1.1. Trạng thái tự nhiên của sắt

Sắt là nguyên tố phổ biến đứng hàng thứ 4 về hàm lượng trong vỏ trái đất sau O, Si,

Al. Trong thiên nhiên sắt có 4 đồng vị bền: , (91.68%), và . Những

khoáng vật quan trọng của sắt là manhetit (Fe3O4), hematit (Fe2O3), pirit (FeS2) và

xiderit . Có rất nhiều mỏ quặng sắt và sắt nằm dưới dạng khoáng chất với nhôm, titan,

mangan,... Sắt còn có trong nước thiên nhiên và thiên thạch sắt.

1.1.1.2. Tính chất của nguyên tử sắt

Tên, kí hiệu, số thứ tự: Sắt, Fe, 26

Phân loại: Kim loại chuyển tiếp

Cấu hình electron [Ar] 3d64s2

Khối lượng riêng 7,874 kg/m3

Bề ngoài Kim loại màu xám, nhẹ có ánh kim

Khối lượng nguyên tử 55,845 đvc

Bán kính nguyên tử (Ao) 1,35

Năng lượng ion hóa (eV) I1=7.9 ; I2 = 16.18; I3 = 30.63

Thế điện cực chuẩn (V), Eo = -0.44V ; = 0.77V

Trạng thái oxi hóa 0, +2, +3

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

Hóa trị II, III

5

Một số hằng số vật lí quan trọng của sắt:

Nhiệt thăng hoa : 418kJ/mol

Độ cứng: 4-5

Nhiệt độ nóng chảy : 15360C Nhiệt độ sôi: 28800C Khối lượng riêng: 7.91g/cm3 Độ dẫn điện (Hg =1) : 10

Sắt là một kim loại có hoạt tính hóa học trung bình. Ở điều kiện thường, không có

hơi ẩm, sắt là kim loại thụ động. Sắt không tác dụng rõ rệt với những phi kim điển hình

như oxi, lưu huỳnh, clo, brôm vì có màng oxit bảo vệ.

Khi đun nóng (đặc biệt ở dạng bột nhỏ) sắt tác dụng với hầu hết các phi kim. Khi

đun nóng trong không khí khô, sắt tạo nên Fe2O3 và ở nhiệt độ cao hơn tạo nên Fe3O4.

Sắt phản ứng mạnh với các halogen. Khi đun nóng sắt với các halogen thu được

Fe(III) halogenua khan FeX3. Khí clo dễ dàng phản ứng với Fe tạo thành FeCl3 .

Tuy nhiên khi nghiền bột I2 với Fe sản phẩm tạo thành có thành phần là Fe3I8 ( hay

2FeI3.FeI2):

3Fe + 4I2 Fe3I8

Nung Fe với S cũng có phản ứng tạo ra sắt sunfua:

Fe + S FeS

Sắt tác dụng trực tiếp với CO tạo thành hợp chất cacbonyl khi nung nóng Fe trong

ống chứa CO ở 150 – 2000C và áp suất khoảng 100atm:

Fe + 5CO Fe(CO)5

Sắt tinh khiết bền trong không khí và nước. Ngược lại sắt có chứa tạp chất bị ăn

mòn dần do tác dụng của hơi ẩm, khí cacbonic và oxi ở trong không khí tạo nên gỉ sắt.

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

Do lớp gỉ sắt xốp và dòn nên không bảo vệ được sắt khỏi bị oxi hóa tiếp.

6

Sắt tan được trong các axit loãng. Sắt bị thụ động khi tác dụng với axit H2SO4 đặc

nguội và axit HNO3 đặc nguội. Khi tác dụng với các axit có tính oxi hóa mạnh như axit

H2SO4 và HNO3 thì sắt bị oxi hóa thành Fe(III) và giải phóng sản phẩm phụ.

Trong dung dịch kiềm khi đun nóng Fe khử được ion H+ của nước tạo thành H2 và

các sản phẩm chính là Fe3O4 hoặc Fe(FeO2)2 màu đen.

1.1.1.3. Tác dụng sinh hoá của sắt đối với cơ thể con người [4]

Sắt là một nguyên tố vi lượng dinh dưỡng rất quan trọng cho cơ thể con người và động

vật. Hầu hết lượng sắt có trong cơ thể đều tồn tại trong các tế bào máu, chúng kết hợp với

prôtêin để tạo thành hêmôglobin. Sắt tham gia vào cấu tạo Hêmôglôbin (là một muối phức

của prophirin với ion sắt). Hêmôglobin làm nhiệm vụ tải oxi từ phổi đến các mao quản của

các cơ quan trong cơ thể, ở đây năng lượng được giải phóng ra. Khi con người bị thiếu sắt,

hàm lượng hêmôglobin bị giảm xuống và làm cho lượng oxi tới các tế bào cũng giảm theo.

Từ đó khi cơ thể bị thiếu máu do thiếu hụt sắt, con người thường bị mệt mỏi, đau đầu, mất

ngủ... hoặc làm giảm độ phát triển và thông minh của trẻ em.

Chính vì quan niệm như vậy nên một số người cho rằng nếu cơ thể thừa sắt thì

không sao. Tuy nhiên gần đây một số nhà khoa học đã khám phá ra rằng khi cơ thể

người bị thừa sắt cũng có những tác hại như thiếu sắt. Nếu trong cơ thể chứa nhiều sắt,

chúng gây ảnh hưởng đến tim gan, khớp và các cơ quan khác, nếu lượng sắt quá nhiều

có thể gây ra bệnh ung thư gan... Những triệu chứng biểu hiện việc thừa sắt là:

- Tư tưởng phân tán, mệt mỏi và mất khả năng điều khiển sinh lý.

- Bệnh về tim mạch và chứng viêm khớp hoặc đau các cơ.

- Bệnh thiếu máu không phải do thiếu sắt.

Hơn nữa, việc thừa sắt có thể gây ra những tác động trực quan tới sinh hoạt của con

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

người như gây ra mùi khó chịu, những vết ố trên vải, quần áo...

7

1.1.2. Đồng [12, 13, 23]

1.1.2.1 Trạng thái tự nhiên của đồng

Trong tự nhiên, đồng là nguyên tố tương đối phổ biến. Trữ lượng đồng trong vỏ trái

đất khá lớn là 0,003%.

Người ta gặp đồng chủ yếu ở dạng các hơp chất sufua và luôn ở lẫn với những

quặng sufua của các kim loại khác. Trong số những khoáng chất riêng của đồng, quan

trọng nhất là cancopirit (CuFeS2) và cancozin (Cu2S). Những khoáng chất có chứa

oxi và tương đối ít gặp – cuprit Cu2O, malachite [(CuOH)2CO3 ] – có giá trị kỹ

nghệ kém hơn, v.v…

1.1.2.2. Tính chất của đồng

Tên, kí hiệu, số thứ tự: Đồng, Cu, 29

Phân loại: Kim loại chuyển tiếp

Cấu hình electron [Ar] 3d104s1

Khối lượng nguyên tử 63,54 đvc

Bán kính nguyên tử (Ao) 1,28

Năng lượng ion hóa (eV) I1=7.72 ; I2 = 20,29;

Thế điện cực chuẩn (V), Eo : :

Trạng thái oxi hóa +1, +2.

Hóa trị I, II

Đồng là kim loại màu đỏ, mềm, dẻo. Đồng không biến đổi ở trong không khí khi

không có hơi ẩm và CO2, bị mờ đục (tạo nên màng oxit) khi đun nóng. Ở nhiệt độ

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

thường và trong không khí ẩm, đồng bị bao phủ một lớp màng màu đỏ gồm đồng kim

8

loại và đồng oxit. Oxit này được tạo thành bởi các phản ứng:

2Cu + O2 + 2H2O → Cu(OH)2

Cu(OH)2 + Cu → Cu2O + H2O

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

bazo Cu(OH)2CO3 (rỉ đồng này thường được gọi là tanh đồng). Khi đun nóng trong

không khí ở nhiệt độ 130°C, đồng tạo nên lớp gồm hỗn hợp oxit Cu2O và CuO và ở

nhiệt độ nóng đỏ, đồng cháy tạo nên CuO và cho ngon lửa màu lục.

Đối với các halogen, đồng phản ứng rất dễ dàng tạo thành các halogenua.

Ở nhiệt độ thường đồng không tác dụng với flo bởi vì màng CuF2 được tạo nên rất

bền sẽ bảo vệ đồng.

Trong dãy điện hoá, đồng đứng ngay sát hidrro H2, vì vậy nó không tan trong HCl,

H2SO4 nhưng nếu có mặt của O2 không khí hay là những chất oxi hoá thì Cu có thể

tan được trong HCl và khi đun nóng H2SO4 đặc cũng có thể oxi hoá được đồng.

2Cu + 4HCl + O2 → 2CuCl2 + 2H2O

Cu + 2H2SO4 đặc → CuSO4 + SO2 + H2O

Đồng có thể tan trong dung dịch amoniac khi có mặt của O2 không khí.

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

Ngoài ra, đồng dễ tạo nên hợp kim với các kim loại khác, dễ tạo nên hỗn hống

với thuỷ ngân và khả năng dễ tạo nên nhiều phức chất là một tính chất rất đặc trưng

của đồng. Những hợp chất của đồng đều độc.

1.1.2.3. Vai trò sinh học của đồng đối với người, động vật và thực vật

Đồng là một nguyên tố rất đặc biệt về mặt sinh vật học. Có lẽ nó là chất xúc tác của

những quá trình oxi hoá nội bào. Người ta đã nhận xét rằng, rất nhiều cây muốn phát triển

bình thường, đều cần phải có một ít đồng và nếu dùng những hợp chất của đồng để bón

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

cho đất (đặc biệt là đất bùn lầy) thì thu hoạch thường tăng lên rất cao. Các cơ thể thực vật

9

có độ bền rất khác nhau đối với lượng đồng dư.

Đối với thực vật thì đồng ảnh hưởng trực tiếp đến quá trình sinh trưởng và phát triển

sản lượng của cây. Đồng có tác dụng kích thích các loại men, tạo điều kiện cho cây sử

dụng protein và hình thành clorofin. Thiếu đồng thì cây không phát triển được. Đồng có

tác dụng giúp cây chống hạn, chịu rét, làm tăng khả năng giữ nước của mô, bảo vệ diệp

lục khỏi bị phá huỷ đồng thời còn có tác dụng làm tăng quang hợp.

Các nguyên tố vi lượng ảnh hưởng không những đến quá trình phát triển của thực vật

mà còn có tầm quan trọng với hoạt động sống của động vật và con người.

Trong các động vật thì một số loài nhuyễn thể (bạch tuộc) có chứa đồng nhiều nhất.

Trong các động vật cao đẳng, đồng tập trung chủ yếu ở gan và ở các hạch tế bào của những

mô khác. Ngược lại các tế bào tại các chỗ sưng chứa rất ít đồng. Nếu sinh vật bị thiếu đồng

(mỗi ngày cần đến 5mg) thì việc tái tạo hemoglobin sẽ giảm dần và sinh ra bệnh thiếu máu.

Nguồn các nguyên tố vi lượng trong cơ thể con người thường xuyên được bổ sung từ

rau, quả, các loại lương thực thực phẩm có trong thức ăn hàng ngày. Thiếu hoặc mất cân

bằng nguyên tố kim loại vi lượng trong các bộ phận cơ thể như máu, huyết thanh, tóc,

gan, mật… là nguyên nhân hay triệu chứng của ốm đau, bệnh tật hoặc suy dinh dưỡng.

Hàm lượng đồng trong toàn bộ cơ thể xấp xỉ 0,1g và nhu cầu hàng ngày của một người

đàn ông có sức khỏe trung bình là 2mg. Ở trẻ sơ sinh và đang bú mẹ, thiếu đồng dẫn đến

thiếu máu nặng và thiếu bạch cầu trung tính. Ở trẻ em mắc bệnh suy nhược nhiệt đới gọi

là Kawashiskor thì biểu hiện thiếu đồng là mất sắc tố ở lông tóc. Qua phân tích người ta

thấy ở những trẻ mất khả năng đọc và đánh vần hoặc đọc và đánh vần khó nhọc thì hàm

lượng đồng và magie trong tóc cao hơn nhiều so với các trẻ đối chứng (bình thường).

Nếu hàm lượng đồng trong tóc tăng nhiều (quá giới hạn) thì bệnh kéo theo bao gồm cả

thiếu máu, viêm gan, viêm tuyến giáp trạng và suy thận. Nếu ở mô não, nồng độ Cu tăng

và nồng độ Zn giảm thì sẽ xuất hiện chứng sớm mất trí. Một bệnh gọi là bệnh Wilson sinh

ra bởi các cơ thể mà đồng bị giữ lại, mà không tiết ra bởi gan vào trong mật. Căn bệnh

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

này nếu không được điều trị có thể dẫn tới các tổn thương não và gan.

10

Trong các đồ ăn thì sữa và men có chứa nhiều đồng nhất, trong máu nguời mẹ có thai

lượng đồng tăng gấp đôi so với lúc bình thường. Vì vậy xác định chính xác hàm lượng

nguyên tố đồng trong các thực phẩm và trong cơ thể người bình thường để xây dựng các

chỉ tiêu sinh học và dinh dưỡng là vô cùng cần thiết để chăm sóc và bảo vệ cộng đồng.

1.1.3. Mangan [14]

1.1.3.1. Tính chất của Mangan

Mangan là nguyên tố thuộc nhóm VIIB trong bảng HTTH của Menđeleep:

- Khối lượng nguyên tử: 54,938

- Tỷ khối: 7,44

- Nhiệt độ nóng chảy: 12440C

- Nhiệt độ sôi: 21200C

- Cấu hình electron: 1s22s22p63s23p63d54s2

- Mangan có các trạng thái oxi hóa từ +2 đến +7

Trong thiên nhiên Mn là nguyên tố tương đối phổ biến, đứng hàng thứ 3 trong số

các kim loại chuyển tiếp sau Fe và Ti. Trữ lượng của Mn trong vỏ trái đất là 0,032%.

Mangan không tồn tại ở trạng thái tự do mà tồn tại chủ yếu trong các khoáng vật.

Khoáng vật chính của Mn là hausmanit( Mn3O4 ) chứa khoảng 72% Mn,

pirolusit(MnO2) chứa khoảng 63% Mn, braunit (Mn2O3) và manganit MnO2.Mn(OH)2.

Những nước có nhiều mỏ quặng mangan là Nga, Nam Phi, Ấn Độ, Gabon, Brazin và

Australia. Nước ta có mỏ pirolusit lẫn hemantit ở Yên Cư và Thanh Tứ ( Nghệ An), mỏ

pirolusit lẫn hêmantit ở Tốc Tác và Bản Khuôn (Cao Bằng).

Lượng chứa Mn tính theo thành phần phần trăm trong thạch quyển là 0,09%; trong

đất là 0,085%; trong chất sống là 0,01%.

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

Trong cơ thể con người Mn có khoảng 4.10 -10% nằm trong tim, gan và tuyến

11

thượng thận, ảnh hưởng đến sự trưởng thành của cơ thể và sự tạo máu.

Mangan có nhiều đồng vị từ đến trong đó chỉ có là đồng vị thiên

nhiên chiếm 100%. Đồng vị phóng xạ bền nhất là có chu kì bán hủy là 140 năm,

và kém bền nhất là có chu kì bán hủy là 0,4s .

1.1.3.2. Khả năng gây ô nhiễm của mangan trong nước và tác dụng sinh hóa

Trước khi xét đến sự ô nhiễm của Mn trong nước ngầm ta cũng cần điểm qua sự

xuất hiện của Mn trong tự nhiên và trong nước thải.

Trong tự nhiên ở sông ngòi Mn chứa từ 0,001-0,16mg/l. Trong nước đường ống thì

Mn ở ngưỡng 0,05mg/l.

Trong công nghiệp luyện kim chế tạo máy, hóa chất làm giàu quặng Mn, chế biến

quặng...thì nồng độ Mn trong nước thải là 1-1,2mg/l. Trong công nghiệp sản xuất hàng

tiêu dùng, nước thải chứa 0,05- 0,47mg/l Mn. Thông thường Mn được thải ra dưới

dạng muối tan như muối sunfat, clorua, nitrat của Mn(II).

Trong nước ngầm Mn thường tồn tại ở dạng hóa trị II( Mn2+) vì không có mặt ôxi

hòa tan hàm lượng Mn có thể là 1mg/l.

Khi nghiên cứu tác động của hợp chất Mn và độc tính của chúng đối với cơ thể

sống, người ta thấy rằng:

- Ở nồng độ 0,1mg/l Mn làm cho nước đục.

- Ở nồng độ 0,25mg/l Mn nhuộm màu nước thành tối.

- Ở nồng độ 0,2- 0,4 mg/l Mn làm kém chất lượng nước.

- Ở nồng độ 0,5mg/l Mn làm cho nước có mùi kim loại.

- Mangan làm giảm COD của nước. Nồng độ Mn 0,001mg/l làm giảm 2% COD.

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

Nồng độ Mn 0,01mg/l làm giảm 10% COD.

12

- Ở nồng độ 2mg/l, Mn gây độc tính đối với cây trồng.

Mangan có hàm lượng nhỏ trong sinh vật và là nguyên tố vi lượng quan trọng đối

với sự sống. Thiếu Mn làm ảnh hưởng lớn đến sự phát triển của xương động vật. Ion

Mn là chất hoạt hóa một số enzim xúc tiến một số quá trình tạo thành chất clorofin

(chất diệp lục), tạo máu và sản xuất những kháng thể nâng cao sức đề kháng của cơ

thể. Mangan cần cho quá trình đồng hóa nitơ của thực vật và quá trình tổng hợp

protein. Nhu cầu Mn của người lớn là 8 mg mỗi ngày. Thực phẩm chứa nhiều Mn là củ

cải đỏ, cà chua, đậu tương, khoai tây. Mn làm giảm lượng đường trong máu nên tránh

được bệnh tiểu đường.

1.2. CÁC PHƢƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH SẮT, ĐỒNG VÀ MANGAN

1.2.1. Phân tích khối lƣợng [5, 6]

Phương pháp này dựa trên sự kết tủa của nguyên tố cần phân tích với một thuốc thử

thích hợp. Phương pháp này có độ chính xác cao nhưng thao tác phức tạp, tốn thời gian

và chỉ xác định ở nguyên tố trong mẫu có hàm lượng lớn.

1.2.1.1. Xác định Sắt

Tiến hành xác định sắt dựa vào kết tủa Fe(III) hidroxit để tách sắt ra khỏi một số

kim loại kiềm, kiềm thổ, Zn, Pb, Cd và một số kim loại khác. Các hidroxit của các kim

loại này kết tủa ở pH cao hơn so với hidroxit Fe(III) hoặc nó bị giữ lại khi có mặt NH3

trong dung dịch. Các ion tactrat, xitrat, oxalat, pyrophotphat có thể ảnh hưởng đến kết tủa sắt hoàn toàn. Khi có mặt các ion đó, người ta cho kết tủa với ion S2- trong đó có

lượng nhỏ cacđimi. Nhưng phương pháp này không được đánh giá cao vì sunfua các

kim loại ít tan trong (NH4)2S dư. Khi kết tủa sắt bằng (NH4)2S có mặt tactrat ta có thể

tách sắt ra khỏi titan, uran, valađi và một số các nguyên tố khác.

1.2.1.2. Xác định Đồng

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

Có thể dùng phương pháp phân tích khối lượng xác định Cu bằng cách dùng

13

hydrosunfua (H2S) để kết tủa Cu dưới dạng sunfua (CuS) và nung thành oxit ở nhiệt

độ 700 đến 900°C. Sau đó cân kết quả thu được ở dạng CuO

Cu2+ + H2S → CuS↓ + 2H+ CuS + O2 → CuO + SO2

Đồng (II) cũng có thể được xác định bằng phương pháp phân tích trọng lượng. Người ta tiến hành khử Cu2+ trong môi trường axit thành Cu+ bằng K2SnCl4 theo phương trình:

2CuCl2 + K2SnCl4 → Cu2Cl2 + 2KCl + SnCl4

Đồng(I) tạo thành cho kết tủa dạng muối Reinit (tetra thioxianat diamin cromat).

Muối này không tan trong axit loãng.

Cu2Cl2 + 2NH4 [Cr(NH3)2(SCN)4 ] → 2Cu[Cr(NH3)2(SCN)4 ]↓ + 2NH4Cl , Ag+, Ta2+ Xác định đồng theo phương pháp này khi trong mẫu có mặt Hg2+

thì chúng sẽ tạo kết tủa với muối Reinit và cản trở việc xác định Cu2+.

1.2.1.3. Xác định Mangan

Việc xác định Mangan dựa trên sự kết tủa Mn dưới dạng Mangan hidroxit theo

phản ứng sau:

Mn2+ + 2OH- Mn(OH)2↓

Sau đó đem nung kết tủa, đem cân và xác định chính xác hàm lượng của Mn

Mn(OH)2↓ MnO + H2O

Tuy nhiên trong nước thì lượng Mangan rất nhỏ, do vậy ta không thể sử dụng

phương pháp này được.

1.2.2. Phân tích thể tích [5, 8]

Trong phương pháp này người ta đo lượng thuốc thử cần dùng để phản ứng với một

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

lượng đã cho của một chất cần xác định. Định lượng bằng phương pháp thể tích cho

14

kết quả nhanh chóng, đơn giản. Xong chỉ phù hợp với xác định các nguyên tố trong

mẫu có hàm lượng lớn (≥0,1%). Tùy thuộc vào loại phản ứng chính thường dùng mà

người ta chia phương pháp phân tích thể tích thành các nhóm: Phương pháp trung hòa,

phương pháp oxi hóa khử, phương pháp kết tủa và phương pháp Complexon.

1.2.2.1. Xác định Sắt

Việc xác định sắt tiến hành như sau: Dung dịch chứa ion sắt cần xác định được điều

chỉnh pH về 2,0; thêm vài giọt chỉ thị axit sunfosalixylic 0,1M, lúc này dung dịch có màu tím, đun nóng đến 700C, và chuẩn độ bằng dung dịch EDTA 0,02M đến khi mất màu tím.

Sau đó từ lượng EDTA đã tác dụng khi chuẩn độ sẽ tính được hàm lượng Fe trong mẫu.

Phương pháp này tiến hành đơn giản nhưng cho sai số lớn, nồng độ Fe trong dung

dịch nhỏ thì khó chuẩn độ do phải quan sát sự chuyển màu bằng mắt thường, thiếu

chính xác. Mặt khác, nếu dung dịch mẫu có lẫn các ion khác gây ảnh hưởng đến kết

quả của phép phân tích.

1.2.2.2. Xác định Đồng

Phổ biến nhất là phương pháp dùng chỉ thị màu murexit và PAN. Phương pháp dùng chỉ thị murexit tiến hành dựa trên sự tạo phức của Cu2+ với EDTA trong môi trường đệm amoni. Tại điểm tương đương dung dịch chuyển từ màu đỏ sang màu tím hoa cà. Dựa vào phản ứng:

2- → CuY 2- → CuY

+ 2- + 2H 2- + HInd

2+ + H2Y CuInd + H2Y

Cu

Trong phương pháp này nếu dung chỉ thị màu PAN, dung dịch định lượng có

nồng độ từ 0,001 đến 0,1M, pH = 5÷6 được điều chỉnh bằng dung dịch đệm axetat

– axit axetic. Chuẩn độ bằng dung dịch EDTA cho đến khi dung dịch chuyển từ

màu tím đậm sang màu vàng tươi.

1.2.2.3. Xác định Mangan

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

Khi xác định hàm lượng vết nguyên tố Mn cần phải làm giàu nhiều lần, rất phức

15

tạp. Mangan được xác định bằng phương pháp complexon với EDTA, chất chỉ thị là 4-

(2-piriđinazo)-rezoxin hay còn gọi là tắt là PAR.

Mn2+ + PAR = MnPAR

Đỏ nho vàng MnPAR + H2Y2- = MnY2- + PAR

1.2.3. Các phƣơng pháp điện hóa

1.2.3.1. Phương pháp cực phổ [15, 16]

Mỗi kim loại đều có một thế khử E0 xác định. Bằng một cách nào đó, nếu biến đổi

liên tục và tuyến tính điện áp ở hai điện cực ta sẽ thu được tín hiệu cường độ dòng điện

phân. Độ lớn nhỏ của dòng có quan hệ với nồng độ chất phản ứng ở hai điện cực, sự phụ

thuộc này sẽ cho tín hiệu phân tích định lượng.

Ưu điểm: Xác định cả chất vô cơ và chất hữu cơ với nồng độ 10-5 ÷ 10-6 M, tuỳ

thuộc vào cường độ và độ lặp lại của dòng dư.

Tuy nhiên, phương pháp này cũng có những hạn chế như ảnh hưởng của dòng tụ

điện, dòng cực đại, của oxi hoà tan, bề mặt điện cực…..

Nhằm loại trừ ảnh hưởng trên đồng thời tăng độ nhạy, hiện nay đã có phương pháp

cực phổ hiện đại: cực phổ xung vi phân (DPP), cực phổ sóng vuông (SQWP)…chúng

cho phép xác định lượng vết của nhiều nguyên tố.

1.2.3.2. Phương pháp von-ampe hoà tan [15]

Nguyên tắc của phương pháp: dựa trên hai kĩ thuật phân tích, điện phân ở thế giám

sát và quét von-ampe hoà tan ngược chiều.

Ưu điểm: Độ nhạy cao (10-8 ÷ 10-6) xác định được nhiều kim loại. Với kĩ thuật hiện đại ngày nay phương pháp có khả năng phát hiện vết các nguyên tố đến 10-9M với sai số

5 ÷ 15%. Nhưng nhược điểm của phương pháp là ở chỗ: quy trình phân tích phức tạp đòi

hỏi phải có kiến thức rất sâu về phân tích điện hoá mới xử lý được đúng từng loại mẫu,

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

đối với từng loại nguyên tố khác nhau.

16

Nguyên tắc của phương pháp này gồm 3 giai đoạn:

- Điện phân làm giàu chất phân tích lên bề mặt của điện cực hoạt động (có thể là

cực giọt Hg tĩnh hoặc cực rắn đĩa quay).

- Ngừng khuấy hoặc ngừng quay cực 15 ÷ 20s để đưa hệ từ trạng thái động đến

trạng thái tĩnh.

- Hoà tan kết tủa đã được làm giàu trên điện cực hoạt động bằng cách phân cực

ngược và ghi dòng von -ampe hoà tan. Trong những điều kiện thích hợp, nồng độ của

chất cần xác định sẽ tỷ lệ với chiều cao của pic thu được. Đưa vào pic chuẩn và pic thu

được sẽ xác định được nồng độ các chất.

Theo tác giả Trịnh Đức Cường sử dụng phương pháp cực phổ vôn - ampe hoà tan điện cực trên giọt thuỷ ngân để xây dựng điều kiện định lượng và xác định 4 ion Zn2+, Cu2+, Pb2+, Cd2+ trên nền điện li trơ NH4Ac + HAc nồng độ tổng 0,02M, pH = 4, thế điện phân làm giàu - 1,2 V, biên độ xung 0,05 V, thời gian đặt một xung 0,04s, tốc độ

quét thế 0,05 V/s, tốc độ khuấy 2000 vòng/phút.

1.2.4. Phƣơng pháp trắc quang [6, 7, 16, 17]

Nguyên tắc chung của phương pháp này là dựa vào khả năng tạo phức màu của

các nguyên tố cần xác định với thuốc thử thích hợp và đo độ hấp thụ quang của phức

đó. Phương pháp này định lượng theo phương trình:

A = K.C

Trong đó: A: Độ hấp thụ quang của phức màu,

K: Hằng số thực nghiệm,

C: Nồng độ chất phân tích.

1.2.4.1. Xác định Sắt

Một trong các số thuốc thử vô cơ được dùng để xác định sắt là thioxianat.

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

Thioxianat là một thuốc thử nhạy với ion sắt (III). Vì axit thioxiamic là một axit mạnh nên nồng độ ion thioxianat ít bị ảnh hưởng bởi nồng độ ion H+ trong dung dịch. Cường độ màu

17

của phức sắt (III) – thioxianat phụ thuộc vào nồng độ thioxianat, loại axit và thời gian phản

ứng. Dung dịch phức sắt (III) - thioxianat bị giảm màu khi để ngoài ánh sáng, tốc độ giảm

màu chậm trong vùng axit yếu và nhanh khi nhiệt độ tăng. Khi có mặt hidrpeoxit hoặc

amoni sunfat càng làm cho cường độ màu và độ bền màu của phức giảm.

Phương pháp dùng thuốc thử thioxianat có giới hạn phát hiện kém, độ chính xác

thấp (nếu ta không dùng các phép đo đặc biệt để tăng độ nhạy) nhưng được sử dụng

rộng rãi vì phương pháp này đơn giản, nhanh, áp dụng được trong các dung dịch axit

mạnh là thuốc thử tương đối rẻ tiền. Phương pháp này xác định được hàm lượng sắt từ

1mg/l đến 10 mg/l. Người ta, cũng sử dụng phức của sắt (II) với thioxianat để chiết lên

dung môi hữu cơ nhằm tăng độ chọn lọc và độ nhạy cho phép xác định sắt (II).

1.2.4.2. Xác định Đồng

Định lượng Cu bằng phương pháp trắc quang có thể tiến hành với các thuốc thử

hữu cơ như dithizon natridietyl dithiocacbamat, Alizarin đỏ S…

Với thuốc thử Natridietyl dithiocacbamat (NaDDC), phản ứng tạo phức trong môi

truờng axit loãng, phức Cu (II) với NaDDC màu đỏ gạch, khó tan trong nước, tan

nhiều trong một số dung môi hữu cơ như tetrecloruacacbon, rượu amylic, clorofom.

Để xác định Cu bằng thuốc thử này, người ta tiến hành chiết trắc quang. Thuốc

thử này để phân tích Cu trong khoáng vật hoặc quặng có chứa 0,001 đến 10% đã thu

được kết quả tốt và không bị ảnh hưởng. Trong phép đo này, Cu có thể bị ảnh hưởng

bởi Mn, Bi, Ni, Co.

Phương pháp trắc quang dùng thuốc thử dithizon. Dithizon phản ứng với Cu(II) trong

dung dịch axit vô cơ tạo thành phức màu đỏ tím. Trong axit HCl 1N hoặc H2SO4, dithizon phản ứng với Cu2+, Au2+, Hg2+, Pd2+, Ag+. Bạc và thuỷ ngân có thể bị loại trừ bởi kết tủa với HCl. Bi3+ phản ứng với dithizon ở pH = 2, còn Te(III) phản ứng khoảng

pH = 3 - 4, ion gây cản sẽ không gây cản trở trong axit đặc trừ khi chúng có lượng lớn.

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

Phương pháp này rất nhạy, có thể xác định khoảng 5µg Cu với dung môi chiết là CCl4.

18

Ngoài ra, người ta cũng có thể xác định Cu2+ bằng thuốc thử 2,9 – dimety -

4,7 – diphenyl - 1,10 - phenantronlin disufonat, hiện nay được coi là một trong các

phương pháp tiêu chuẩn để xác định đồng trong nước. Phức của đồng với thuốc thử

này có màu da cam, tan trong nước. Phản ứng tạo phức vòng càng ở pH = 3,5 đến

11, tốt nhất là ở pH = 4 - 5. Để đưa pH về 4,3 có thể dùng HCl và đệm citrat. Độ

hấp thụ quang của phức tại λ = 484nm. Xyanua, thiocyanat, pesunfat và EDTA là

những ion có thể gây ảnh hưởng đến phương pháp xác định.

Sử dụng oximido bezotetronic axit (OBTA) là thuốc thử để xác định Cu2+ bằng

phương pháp trắc quang. Khoảng tuyến tính là 0,5 ÷ 3,0 ppm Cu2+ ở bước song λ = 427nm

trong 50% dioxan tại pH = 5,3 ÷ 7,5. Các ion không gây ảnh hưởng đến phương pháp là:

Ce4+, axetat, oxalate, tectrat, citrate, Zn2+, Cd2+, Hg2+, Pb2+, Mn2+, As2+, Mo5+. Các ion

gây ảnh hưởng là: Bi3+ , Sb3+, Sn2+, W6+. Có thể loại bỏ các ion này bởi ion tactrat.

1.2.4.3. Xác định Mangan

Phương pháp trắc quang xác định Mangan dựa trên việc đo mật độ quang của dung

dịch chứa ion , các axit pirophotphat manganit hoặc phức chất của Mangan với

thuốc thử hữu cơ. Để oxi hóa Mn(II) lên người ta thường dùng chất oxi hóa là

- + 6H+

peiodat và pesunfat. Phản ứng oxi hóa:

- + 3H2O → 2

2- + 16H+

2Mn2+ + 5IO4 + 5IO3

2- + 8H2O → 2

2Mn2+ + 5S2O8 + 10SO4

Cường độ màu đỏ tím của tỉ lệ với nồng độ Mn(II). Phổ hấp thụ của dung

dịch có hai cực đại ở  = 525 nm ( = 2230) và  = 545 nm ( = 2420).

Phương pháp phân tích trắc quang tuy kỹ thuật và phương tiện máy móc đơn

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

giản, độ lặp lại của phép đo cao nhưng độ nhạy và độ chính xác không cao lắm.

19

1.2.5. Phƣơng pháp phổ hấp thụ nguyên tử (AAS) [6, 8, 9]

Cơ sở lý thuyết của phép đo AAS là sự hấp thụ năng lượng (bức xạ đơn sắc) của

nguyên tử tự do ở trạng thái hơi khi chiếu chùm tia bức xạ của nguyên tố ấy trong môi

trường hấp thụ. Tùy thuộc vào kỹ thuật nguyên tử hóa người ta phân biệt phép đo

AAS có độ nhạy 0,1 mg/l và phép đo E – AAS có độ nhạy cao hơn kỹ thuật không

ngọn lửa 50 đến 1000 lần (0,1÷1 ppb).

Thực tế cho thấy phép đo phổ hấp thụ nguyên tử có nhiều ưu việt: Độ nhạy, độ

chọn lọc cao, độ chính xác cao, tốn ít mẫu, tốc độ phân tích nhanh. Gần 60 nguyên tố hóa học có thể được xác định bằng phương pháp này với độ nhạy từ 10-4 ÷ 10-5 %.

1.3. GIỚI THIỆU PHƢƠNG PHÁP PHỔ HẤP THỤ NGUYÊN TỬ [6, 8, 9]

Chúng ta biết rằng vật chất được cấu tạo bởi các nguyên tử và nguyên tử là phần tử

cơ bản nhỏ nhất còn giữ được tính chất của nguyên tố hóa học. Nguyên tử lại bao gồm

hạt nhân nguyên tử nằm ở giữa và chiếm một thể tích rất nhỏ (khoảng 1/10000 thể tích

của nguyên tử) và các điện tử (electron) chuyển động xung quanh hạt nhân trong phần

không gian lớn của nguyên tử. Trong điều kiện bình thường nguyên tử không thu và

cũng không phát ra năng lượng dưới dạng các bức xạ. Lúc này nguyên tử tồn tại ở

trạng thái cơ bản. Đó là trạng thái bền vững và nghèo năng lượng nhất của nguyên tử.

Nhưng khi nguyên tử ở trạng thái hơi tự do, nếu ta chiếu một chùm sáng có những

bước sóng xác định vào đám hơi nguyên tử đó, thì các nguyên tử tự do sẽ hấp thụ các

bức xạ có bước sóng đúng với những tia bức xạ mà nó có thể phát ra được trong quá

trình phát xạ của nó. Lúc này nguyên tử đã nhận năng lượng của các tia bức xạ chiếu

vào nó và nó chuyển lên trạng thái kích thích có năng lượng cao hơn trạng thái cơ bản.

Đó là tính chất đặc trưng của nguyên tử ở trạng thái hơi. Quá trình đó được gọi là quá

trình hấp thụ năng lượng của nguyên tử tự do ở trạng thái hơi và tạo ra phổ của nguyên

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

tử của nguyên tố đó. Phổ sinh ra trong quá trình này được gọi là phổ hấp thụ nguyên tử.

20

1.3.1. Nguyên tắc của phép đo AAS

Cơ sở của phép đo phổ hấp thụ nguyên tử là sự hấp thụ năng lượng của nguyên tử ở

trạng thái hơi khi chiếu chùm tia bức xạ qua đám hơi của nguyên tố ấy trong môi

trường hấp thụ. Vì vậy muốn thực hiện được phép đo phổ hấp thụ nguyên tử của một

nguyên tố cần phải thực hiện các quá trình sau đây:

1 – Quá trình hóa hơi và nguyên tử hóa mẫu: Chọn các điều kiện và một loại

trang bị phù hợp để chuyển mẫu phân tích từ trạng thái ban đầu (rắn hoặc lỏng) thành

trạng thái hơi của các nguyên tử tự do của nguyên tố cần phân tích, có khả năng hấp

thụ bức xạ đơn sắc.

2 – Chiếu chùm tia sáng bức xạ đặc trưng của nguyên tố cần phân tích qua đám hơi

nguyên tử đó sẽ hấp thụ những tia bức xạ nhất định và tạo ra phổ hấp thụ của nó.

3 – Thu toàn bộ chùm sáng, phân ly và chọn một vạch phổ hấp thụ của nguyên tố

cần nghiên cứu để đo cường độ của nó. Cường độ đó chính là tín hiệu của vạch phổ

hấp thụ nguyên tử.

Trong một giới hạn nồng độ nhất định tín hiệu này phụ thuộc tuyến tính nồng độ

nguyên tố cần nghiên cứu theo phương trình:

Aλ = K.Cb

Trong đó: Aλ: Độ hấp thụ quang của vạch phổ

K: Hằng số thực nghiệm

b: Hằng số cơ bản của nguyên tố (0 ≤ b ≤ 1)

C: Nồng độ nguyên tố cần xác định.

1.3.2. Trang bị của phép đo AAS

Để thực hiện phép đo phổ hấp thụ nguyên tử thì hệ thống phép đo phổ hấp thụ phải

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

gồm các phần cơ bản sau:

21

Phần 1: Nguồn tia phát tia phát xạ cộng hưởng (vạch phổ phát xạ đặc trưng của

nguyên tố cần phân tích) để chiếu qua môi trường hấp thụ. Nguồn tia bức xạ đơn sắc

trong phép đo phổ hấp thụ nguyên tử thường là các đèn catot rỗng (HCL), các đèn

phóng không điện cực (EDL) và các đèn phổ liên tục biến điệu.

Phần 2: Hệ thống nguyên tử hóa mẫu: Để nguyên tử hóa mẫu, trong phép đo phổ

hấp thụ nguyên tử người ta thường dùng hai kỹ thuật khác nhau. Đó là nguyên tử hóa

bằng ngọn lửa đèn khí và kỹ thuật hóa không ngọn lửa. Trong hai kỹ thuật nguyên tử

hóa mẫu thì kỹ thuật nguyên tử hóa bằng ngọn lửa ra đời sớm hơn. Giới hạn phát hiện

của kỹ thuật này khoảng 0,1 mg/l. Kỹ thuật không ngọn lửa là quá trình nguyên tử hóa

mẫu phân tích ngay tức khắc trong thời gian rất ngắn, nhờ năng lượng của dòng điện

công suất lớn trong môi trường khí trơ. Kỹ thuật này có độ nhạy gấp trăm lần F- AAS,

cỡ vài ppb và lượng mẫu tiêu tốn ít.

Phần 3: Hệ thống đơn sắc dùng để thu, phân ly, chọn và phát hiện vạch phổ hấp thụ

cần phải đo.

Phần 4: Bộ phận ghi kết quả.

Phương pháp này có độ nhạy và độ chọn lọc cao nên nhiều trường hợp không cần

làm giầu chất cần phân tích. Thao tác thực hiện đơn giản, dễ làm. Vì vậy phương pháp

này được sử dụng rộng rãi, phổ biến trong nhiều phòng thí nghiệm.

1.3.3. Ƣu nhƣợc điểm của phƣơng pháp

Ưu điểm: Phép đo phổ hấp thụ nguyên tử có độ nhạy và độ chọn lọc tương đối cao.

Gần 60 nguyên tố hóa học có thể được xác định bằng phương pháp này với độ nhạy từ 1.10-4 đến 1.10-5 %. Đặc biệt nếu sử dụng kỹ thuật nguyên tử hóa không ngọn lửa thì có thể đạt tới độ nhạy n.10-7 %. Chính vì có độ nhạy cao nên phương pháp phân tích này

đã được sử dụng rất rộng rãi trong nhiều lĩnh vực để định lượng vết các kim loại. Đặc

biệt là trong phân tích các nguyên tố vi lượng trong các đối tượng mẫu y học, sinh học,

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

nông nghiệp, kiểm tra các loại hóa chất có độ tinh khiết cao.

22

Đồng thời cũng do có độ nhạy cao nên trong nhiều trường hợp không phải làm giầu

nguyên tố cần xác định trước khi phân tích. Do đó tốn ít mẫu, tốn ít thời gian và không

phải dùng nhiều hóa chất tinh khiết cao khi làm giầu mẫu. Đồng thời cũng tránh được

sự nhiễm bẩn khi xử lý qua các giai đoạn phức tạp.

Ngoài ra, các thao tác thực hiện nhẹ nhàng. Các kết quả lưu giữ lại được.

Đồng thời với trang thiết bị hiện nay người ta có thể xác định đồng thời hay liên tiếp

nhiều nguyên tố trong một mẫu. Các kết quả phân tích lại rất ổn định, sai số nhỏ.

Nhược điểm: Trang bị hệ thống máy AAS tương đối đắt tiền. Mặt khác cũng chính

do phép đo có độ nhạy cao nên sự nhiễm bẩn rất có ý nghĩa đối với kết quả phân tích

hàm lượng vết, đòi hỏi dụng cụ phải sạch sẽ và hóa chất phải có độ tinh khiết cao.

Mặt khác cũng vì phép đo có độ nhạy cao nên các trang bị máy móc là khá tinh vi

và phức tạp. Do vậy phải có đội ngũ kỹ sư có trình độ cao để bảo dưỡng và chăm sóc.

Tuy nhiên nhược điểm chính của phương pháp là chỉ cho ta biết thành phần nguyên

tố của chất ở trong mẫu phân tích mà không chỉ ra trạng thái liên kết của các nguyên tố

ở trong mẫu. Vì thế nó chỉ là phương pháp phân tích thành phần hóa học của nguyên tố

mà thôi.

Hàm lượng các kim loại nặng trong nước là rất nhỏ. Phương pháp quang phổ hấp

thụ nguyên tử là phương pháp xác định đặc hiệu với hầu hết các nguyên tố kim loại và

giới hạn định lượng ở mức ppm. Do đó trong luận văn này chúng tôi chọn phương

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

pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử để định lượng sắt, đồng, mangan trong nước.

23

CHƢƠNG 2

THỰC NGHIỆM VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

2.1. TRANG THIẾT BỊ, HÓA CHẤT, DỤNG CỤ

2.1.1.Trang thiết bị

- Máy quang phổ hấp thụ nguyên tử Shimadzu AA – 6300 của Nhật Bản.

- Máy cất nước hai lần Aquatron A4000D của Mỹ .

- Cân phân tích CPA2245 của Đức ( 0,1 mg).

- Tủ lạnh, bếp điện.

2.1.2. Dụng cụ

- Bình định mức các loại: 10, 25, 50, 100, 250 ml.

- Pipet man.

- Pipet bầu 1, 2, 5, 10 ml

- Cốc thuỷ tinh, ống đong, phễu các loại.

2.1.3. Hoá chất

- Các dung dịch chuẩn của Fe, Cu, Mn được pha từ dung dịch chuẩn có nồng độ

1000mg/l của hãng Fluka (Thụy Sỹ) sản xuất.

- Dung dịch HCl, HNO3 (Merk).

- Dung dịch nền HNO3 1,5%, NH4Cl 10% (Merk).

Các dung dịch hóa chất đều được pha chế bằng nước cất 2 lần.

2.2. PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

Hàm lượng các kim loại nặng trong nước là rất nhỏ. Phương pháp quang phổ hấp

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

thụ nguyên tử là phương pháp xác định đặc hiệu với hầu hết các nguyên tố kim loại và

24

giới hạn định lượng ở mức ppm. Do đó chúng tôi chọn phương pháp quang phổ hấp thụ

nguyên tử ngọn lửa (F-AAS) để định lượng sắt, đồng, mangan trong nước.

Với phương pháp F-AAS đối với mỗi loại máy đo của các hãng sản xuất khác nhau

khi sử dụng để phân tích đều cho kết quả tốt ở những điều kiện thí nghiệm khác nhau.

Chúng tôi dùng máy Shimadzu AA – 6300 của Nhật Bản và áp dụng nguyên tắc thay

đổi một số yếu tố và cố định các yếu tố còn lại. Chúng tôi tiến hành khảo sát từng yếu

tố một để chọn ra điều kiện phù hợp nhất cho phép phân tích (các thông số tối ưu của

máy). Sau đó tiến hành đo trên mẫu chuẩn rồi phân tích mẫu thực tế theo phương pháp

đường chuẩn và kiểm tra lại bằng phương pháp thêm chuẩn.

2.2.1. Phƣơng pháp đƣờng chuẩn [8, 9]

Nguyên tắc của phương pháp này là dựa vào phương trình cơ bản của phép đo A =

K.C và một dãy mẫu đầu để dựng một đường chuẩn, sau đó nhờ đường chuẩn này và giá

trị A để xác định nồng độ Cx của nguyên tố cần phân tích trong mẫu đo phổ, rồi từ đó

tính được nồng độ của nó trong mẫu phân tích.

Trước hết phải chuẩn bị một dãy mẫu đầu, dãy mẫu chuẩn (thông thường là 5 mẫu)

và các mẫu phân tích trong cùng điều kiện. Ví dụ các mẫu đầu có nồng độ của nguyên

tố X cần xác định C1, C2, C3, C4, C5 và các mẫu phân tích là CX1, CX2… Rồi sau đó chọn

một quá trình phân tích phù hợp để rồi đo phổ. Đo các mẫu chuẩn và các mẫu phân tích

theo một vạch  đã chọn. Ví dụ thu được các giá trị cường độ tương ứng với các nồng

độ là A1, A2, A3, A4, A5, và Ax1, AX2… Sau đó dựng đường chuẩn theo hệ toạ độ A - Cx.

Nhờ đường chuẩn và các giá trị Ax ta sẽ dễ dàng xác định được nồng độ Cx. Công

việc cụ thể là đem các giá trị Ax đặt lên trục tung A của hệ toạ độ, từ đó kẻ đường

song song với trục hoành Cx. Đường này sẽ cắt đường chuẩn tại điểm M. Từ điểm M

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

hạ đường vuông góc với trục hoành cắt trục hoành tại Cx. Cx là nồng độ cần tìm.

25

C (mg/ml)

Hình 2.1. Đồ thị của phương pháp đường chuẩn

2.2.2. Phƣơng pháp thêm chuẩn [16, 17]

Nguyên tắc của phương pháp này là người ta dùng ngay một mẫu phân tích làm

nền để chuẩn bị một dãy mẫu đầu bằng cách lấy một lượng mẫu phân tích nhất định và

thêm vào đó những lượng nhất định của nguyên tố cần xác định theo từng bậc nồng độ

(theo cấp số cộng). Ví dụ lượng thêm vào là C1, C2, C3, C4, như thế chúng ta sẽ

có một dãy mẫu chuẩn là:

C0 = Cx

C1 = (Cx + C1)

C2 = (Cx + C2)

C3 = (Cx + C3)

C4 = (Cx + C4)

Trong đó Cx là nồng độ của nguyên tố cần xác định trong mẫu phân tích đã chọn.

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

Các mẫu phân tích còn lại giả sử kí hiệu Cx1, Cx2, Cx3, …

26

Tiếp đó chọn các điều kiện thí nghiệm phù hợp và một vạch phổ của nguyên tố

phân tích, tiến hành ghi cường độ hấp thụ của vạch phổ đó theo tất cả dãy mẫu đầu và

các mẫu phân tích. Kết quả thu được như bảng sau:

Mẫu C0 C1 C2 C3 C4 Cx1 Cx2 Cx3

A0 A1 A2 A3 A4 Ax1 Ax2 Ax3 A

A

A0 M

C0 C0

O C1 C2 C3 C4 C (g/ml)

Hình 2.2. Đồ thị của phương pháp thêm chuẩn

Từ các giá trị cường độ này ứng với các nồng độ thêm vào của các nguyên tố phân

tích chúng ta dựng được một đường chuẩn theo hệ toạ độ A - Cx. Đường này cắt trục

tung tại điểm có toạ độ (A0, 0). Sau đó để xác định được nồng độ Cx chưa biết chúng ta

làm như sau:

Cách 1: Kéo dài đường chuẩn về phía trái, nó cắt trục hoành tại điểm C0. Chính

đoạn OC0 bằng giá trị nồng độ Cx cần tìm.

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

Cách 2: Cũng có thể xác định Cx bằng cách từ gốc toạ độ kẻ một đường song song

27

với đường chuẩn và từ điểm A0 kẻ đường song song với trục hoành hai điểm này cắt nhau

tại điểm M. Từ điểm M hạ đường vuông góc với trục hoành. Đường này cắt trục hoành tại

điểm C0. Chính đoạn C0 là giá trị Cx cần tìm.

2.3. NỘI DUNG NGHIÊN CỨU

Trong phần thực nghiệm luận văn phải thực hiện các nhiệm vụ sau:

2.3.1. Khảo sát các điều kiện thực nghiệm xác định sắt, đồng, mangan bằng phƣơng

pháp phổ hấp thụ nguyên tử ngọn lửa (F-AAS)

2.3.1.1. Khảo sát các điều kiện của máy đo phổ AAS

- Bước sóng hấp thụ của sắt, đồng, mangan

- Cường độ dòng điện đèn catôt rỗng

- Lưu lượng khí axetilen

- Độ rộng khe đo

- Chiều cao đầu đốt

2.3.1.2. Chọn nền và môi trường phân tích

2.3.1.3. Khảo sát ảnh hưởng của các cation khác

2.3.2. Khảo sát khoảng nồng độ tuyến tính của sắt, đồng, mangan

2.3.3. Đánh giá sai số, độ lặp, khoảng tin cậy của phép đo

2.3.4. Lấy mẫu phân tích, bảo quản và xử lý mẫu

2.3.5. Phân tích mẫu thực tế theo phƣơng pháp đƣờng chuẩn và kiểm tra một số

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

mẫu bằng phƣơng pháp phƣơng pháp thêm chuẩn

28

CHƢƠNG 3

KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ BÀN LUẬN

3.1. KHẢO SÁT CÁC ĐIỀU KIỆN THỰC NGHIỆM XÁC ĐỊNH CÁC ION KIM

LOẠI SẮT, ĐỒNG, MANGAN BẰNG PHƢƠNG PHÁP F – AAS [8, 9]

3.1.1. Khảo sát các thông số máy

Luận văn thạc sỹ Khoa học Hóa học của tác giả Tường Thị Cẩm Nhung [14] đã tiến

hành khảo sát các thông số của máy quang phổ hấp thụ nguyên tử Shimadzu AA –

6300 để đo các kim loại Fe và Mn trong nước giếng khoan. Chúng tôi cũng sử dụng

máy quang phổ này để đo các kim loại Fe, Cu, Mn trong luận văn này. Vì vậy trong đề

tài này, chúng tôi chỉ khảo sát các thông số của máy đối với nguyên tố đồng còn

nguyên tố sắt và mangan chúng tôi sử dụng số liệu các thông số máy của tác giả Tường

Thị Cẩm Nhung [14].

3.1.1.1. Khảo sát vạch phổ hấp thụ

Mỗi loại nguyên tử của một nguyên tố hóa học chỉ có thể hấp thụ được những bức

xạ có bước sóng mà chính nó có thể phát ra trong quá trình phát xạ khi chúng ở trạng

thái hơi. Nhưng thực tế không phải các nguyên tử có thể hấp thụ tốt tất cả các bức xạ

mà nó phát ra, quá trình hấp thụ chỉ tốt và nhạy chủ yếu đối với các vạch nhạy (vạch

đặc trưng). Đối với một nguyên tố vạch phổ nào có khả năng hấp thụ càng mạnh thì

phép đo vạch đó có độ nhạy càng cao. Như vậy đối với một nguyên tố các vạch phổ

khác nhau sẽ có độ nhạy khác nhau, đồng thời với mỗi vạch này có thể có rất nhiều

nguyên tố khác trong mẫu có vạch phổ gần với vạch phổ này, nó có thể chen lấn hay

gây nhiễu tới vạch phổ của nguyên tố phân tích làm cho việc đo cường độ vạch phân

tích gặp khó khăn và thiếu chính xác. Vì hàm lượng sắt, đồng và mangan trong nước

mặt sông Cầu được dự đoán là rất nhỏ nên chúng tôi tiến hành khảo sát để tìm ra vạch

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

phổ có độ nhạy cao để hạn chế được ảnh hưởng của nguyên tố có vạch phổ lân cận.

29

Chúng tôi khảo sát các bước sóng hấp thụ khác nhau của đồng với nồng độ là

2,0mg/l. Kết quả khảo sát được trình bày trong các bảng 3.1.

Từ kết quả khảo sát chúng tôi chọn vạch phổ cho các kim loại như sau:

Vạch phổ cho kim loại Fe là 248,30 nm [14]

Vạch phổ cho kim loại Cu là 324,8 nm

Vạch phổ cho kim loại Mn là 279,50 nm [14]

Vì đây là vạch phổ nhạy nhất, có độ ổn định cao và không bị chen lấn bởi các vạch phổ

của nguyên tố khác.

Bảng 3.1. Kết quả khảo sát các bước sóng hấp thụ khác nhau của Cu

STT

Vạch phổ (nm) Lý thuyết 324,8 Mức độ nhạy kém vạch phổ số 1 1 1 Vạch phổ (nm) Thực tế 324,8 Độ hấp thụ Abs 0,1856

2 325,9 1,5 lần 325,85 0,1237

3 323,3 3 lần 334,5 0,0619

4 320,0 10 lần 320,15 0,0186

3.1.1.2. Khảo sát cường độ dòng đèn

Đèn catốt rỗng (HCL) là nguồn bức xạ cộng hưởng, nó chỉ phát ra những tia

phát xạ nhạy của nguyên tố kim loại được dùng làm catốt rỗng. Đèn catốt làm việc với

mỗi chế độ dòng nhất định sẽ cho chùm phát xạ có cường độ nhất định. Mỗi sự dao

động về dòng điện làm việc của đèn đều ảnh hưởng đến cường độ của chùm tia phát ra.

Ta phải chọn một giá trị cường độ dòng phù hợp và giữ nguyên trong suốt quá trình

định lượng Fe, Cu, Mn. Theo lý thuyết và thực nghiệm cường độ đèn HCL tốt nhất cho

phép đo nằm trong vùng 60% - 80% dòng giới hạn cực đại của đèn. Khi cần độ nhạy

cao thì chọn cận dưới và khi cần độ ổn định cao thì chọn cận trên. Đối với nguyên tố

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

Fe, Cu, Mn thì Imax = 20 mA. Chúng tôi tiến hành khảo sát với dung dịch chứa ion kim

30

loại có nồng độ 1,5mg/l ở những bước sóng đã chọn với cường độ dòng đèn HCL từ

60% - 80% dòng giới hạn cực đại của đèn. Kết quả khảo sát cường độ dòng đèn catốt

rỗng đối với đồng được trình bày ở các bảng 3.2.

Bảng 3.2. Khảo sát cường độ dòng đèn đối với Cu

I (% Imax) Lần đo

60%Imax (12 mA) 0,1855 65%Imax (13 mA) 0,1832 70%Imax (14 mA) 0,1810 75%Imax (15 mA) 0,1730 80%Imax (16 mA) 0,1731 1

0,1849 0,1830 0,1820 0,1800 0,1722 2 Abs 0,1853 0,1826 0,1815 0,1793 0,1763 3

TB 0,1852 0,1829 0,1815 0,1774 0,1739

% RSD 0,17 0,28 2,18 1,24 0,16

Từ kết quả trên chúng tôi chọn cường độ dòng đèn đối với Cu là 12mA, cường độ

dòng đèn được chọn đối với Fe và Mn cũng là 12 mA theo tài liệu [14].

3.1.1.3. Khảo sát lưu lượng khí axetylen

Theo kỹ thuật nguyên tử hóa bằng ngọn lửa, người ta dùng năng lượng nhiệt của

ngọn lửa đèn khí để hóa hơi và nguyên tử hóa mẫu phân tích. Vì thế mọi quá trình xảy

ra trong khi nguyên tử hóa mẫu là phụ thuộc vào các đặc trưng và tính chất của ngọn

lửa. Chúng tôi chọn nhiệt độ phù hợp để hóa hơi và nguyên tử hóa nguyên tố cần phân

tích. Ở đây chúng tôi chọn hỗn hợp khí axetylen và không khí nén làm khí đốt.

Lưu lượng không khí nén được giữ cố định, do đó có thể chọn điều kiện ngọn lửa

có nhiệt độ phù hợp cho phép đo. Chúng tôi tiến hành khảo sát tốc độ khí axetylen với

dung dịch ion các kim loại có nồng độ 1,5mg/l trong HNO3 1,5%. Kết quả khảo sát đối

với đồng được trình bày ở bảng 3.3.

Qua kết quả khảo sát chúng tôi chọn tốc độ dẫn khí axetylen của Cu là 2 lít/phút.

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

Tốc độ dẫn khí axetylen của Fe là 2,2 l/phút và Mn 2 lít/phút theo tài liệu [14].

31

Bảng 3.3. Khảo sát tốc độ dẫn khí axetylen của Cu

Lần đo 1,8 2,0 2,2 2,5 C2H2 (l/ph)

Abs

1 2 3 TB

% RSD 0,1793 0,1821 0,1810 0,1808 0,78 0,1860 0,1855 0,1853 0,1856 0,19 0,1823 0,1800 0,1812 0,1812 0,63 0,1730 0,1745 0,1763 0,1746 0,95

3.1.1.4. Khảo sát khe đo của máy phổ hấp thụ nguyên tử

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

chùm tia phát xạ cộng hưởng của nguyên tố cần nghiên cứu được phát ra từ đèn catốt

rỗng, sau khi đi qua môi trường hấp thụ, sẽ được hướng vào khe đo của máy, được

chuẩn trực, được phân ly và sau đó chỉ một vạch phổ cần đo được chọn và hướng vào

khe đo để tác dụng vào nhân quang điện để phát hiện và xác định cường độ vạch phổ.

Do vậy khe đo của vạch phổ phải được chọn chính xác, phù hợp với từng vạch phổ, có

độ lặp lại cao trong mỗi phép đo và lấy được hết độ rộng trong mỗi vạch phổ.

Tiến hành khảo sát ở những bước sóng đã chọn chúng tôi nhận thấy khe đo phù hợp

đối với Fe và Mn là 0,2 nm[14]. Còn đối với Cu là 0,7nm thì cho độ nhạy và độ ổn

định cao. Ở điều kiện này 100% diện tích píc của vạch phổ sẽ nằm trong khe đo. Kết

quả khảo sát khe đo đối với đồng được trình bày ở bảng 3.4.

Bảng 3.4. Kết quả khảo sát khe đo đối với Cu

Lần đo 0,3 0,5 0,7 1,0 C2H2 (l/ph)

Abs

1 2 3 TB

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

% RSD 0,1599 0,1623 0,1646 0,1623 1,45 0,1799 0,1820 0,1813 0,1811 0,59 0,1855 0,1850 0,1858 0,1854 0,22 0,1653 0,1620 0,1693 0,1655 2,21

32

3.1.1.5. Khảo sát chiều cao của đèn nguyên tử hóa mẫu

Chiều cao đèn nguyên tử hóa mẫu nếu chọn đúng không những thu được độ nhạy

cao và tín hiệu ổn định mà còn loại bỏ nhiều yếu tố ảnh hưởng. Ngọn lửa gồm ba phần:

Phần tối, phần trung tâm, phần vỏ và phần đuôi của ngọn lửa. Ở phần trung tâm của

ngọn lửa (nhiệt độ cao nhất), hỗn hợp khí được đốt cháy tốt nhất và không có phản ứng

thứ cấp. Vì vậy trong phép đo phổ hấp thụ nguyên tử ta phải chọn và thu chỉ phần trung

tâm của ngọn lửa nguyên tử hóa. Chúng tôi tiến hành khảo sát với nồng độ các kim loại

là 1,5mg/l. Kết quả khảo sát chiều cao đèn nguyên tử hóa đối với đồng được chỉ ra ở

bảng 3.5.

Bảng 3.5. Khảo sát chiều cao đèn nguyên tử hóa đối với Cu

Lần đo 6 7 8 9 Chiều cao burner(mm)

1 0,1855 0,1796 0,1831 0,1725

2 0,1856 0,1832 0,1821 0,1736 Abs 3 0,1858 0,1810 0,1825 0,1763

TB 0,1856 0,1813 0,1826 0,1741

% RSD 1,00 0,28 1,12 0,08

Qua kết quả khảo sát chúng tôi chọn chiều cao đèn nguyên tử hóa đối với các

nguyên tố Cu là 7mm. Đối với Fe là 9 mm và Mn là 7mm theo [14]. Vì ở điều kiện này

píc thu được có độ nhạy và độ ổn định cao, sai số nhỏ.

3.1.2. Khảo sát ảnh hƣởng của các loại axit và nồng độ axit

Trong phép đo F-AAS, mẫu đo ở dạng dung dịch và trong môi trường axit. Nồng

độ axit trong dung dịch mẫu luôn luôn có ảnh hưởng đến cường độ vạch phổ của

nguyên tố phân tích thông qua tốc độ dẫn mẫu, khả năng hóa hơi và nguyên tử hóa các

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

chất mẫu. Ảnh hưởng này thường gắn với các loại anion của axit.

33

Nói chung các loại axit khó bay hơi và bền nhiệt thì càng làm giảm nhiều cường độ

vạch phổ hấp thụ của nguyên tố phân tích. Các axit dễ bay hơi gây ảnh hưởng nhỏ. Các

axit làm giảm cường độ vạch phổ hấp thụ của nguyên tố cần phân tích theo thứ tự:

HClO4 < HCl < HNO3 < H2SO4 < H3PO4 < HF. Như vậy các axit HNO3, HCl là các

axit gây ảnh hưởng nhỏ có thể dùng làm nền trong phép phân tích phổ hấp thụ nguyên

tử. Trên cơ sở đó chúng tôi đã tiến hành khảo sát ảnh hưởng của một số loại axit có thể

dùng để hòa tan mẫu và tạo môi trường như: HCl, HNO3 tới cường độ vạch hấp thụ

nguyên tử sắt, đồng, mangan.

3.1.2.1. Khảo sát ảnh hưởng của axit đối với sắt

Chúng tôi tiến hành khảo sát đối với dung dịch Fe 1mg/l trong axit HCl và HNO3

với nồng độ biến thiên từ 0 đến 2,5%. Các kết quả được chỉ ra ở bảng 3.6.

Bảng 3.6. Ảnh hưởng của các loại axit và nồng độ axit tới phép đo Fe

Nồng độ axit (C%) 0 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5

Lần 1 0,0566 0,0560 0,0557 0,0579 0,0559 0,0592

Lần 2 0,0573 0,0570 0,0559 0,0583 0,0543 0,0579

HNO3 Lần 3 0,0579 0,0580 0,0545 0,0577 0,0547 0,0571

Trung bình 0,0573 0,0570 0,0554 0,0580 0,0550 0,0581

Sai số (%RSD) 1,14 1,75 1,37 0,53 1,51 1,82

Lần 1 0,0542 0,0538 0,0552 0,0539 0,0537 0,0559

Lần 2 0,0534 0,0561 0,0543 0,0543 0,0548 0,0537 HCl Lần 3 0,0540 0,0554 0,0538 0,0538 0,0552 0,0552

TB 0,0539 0,0551 0,0544 0,0540 0,0546 0,0549

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

Sai số (%RSD) 0,77 2,14 1,30 0,49 1,42 2,04

34

Như vậy nồng độ HCl, HNO3 trong dung dịch mẫu < 2,5% không ảnh hưởng tới

phép đo phổ của Fe. Trong đó nồng độ HCl và HNO3 1,5% cho kết quả có độ lặp lại

cao, ổn định nhất.

Sau đó chúng tôi tiến hành khảo sát để chọn ra trong hai axit HCl 1,5% và HNO3

1,5% thì axit nào ít ảnh hưởng tới phép đo của Fe nhất bằng cách pha các dung dịch

với nồng độ biến thiên của Fe trong các nồng độ axit đã chọn. Kết quả được trình bày

trong bảng 3.7 và hình 3.1.a

Bảng 3.7. Độ hấp thụ của Fe trong các axit tối ưu (Các kết quả đo được lấy giá trị trung bình)

STT Nồng độ Fe (mg/l) HNO3 1,5% HCl 1,5%

1 2 3 4 5 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 0.027 0.048 0.082 0.113 0.153 0.030 0.062 0.091 0.129 0.164

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

Hình 3.1. Độ hấp thụ của sắt trong các axit tối ưu

35

Qua đồ thị ta thấy HNO3 1,5% cho độ hấp thụ của nguyên tố cao và cho kết quả ổn

định hơn cả trong phép đo Fe (ứng với đồ thị có độ thẳng và độ dốc cao và nằm phía

trên). Vì vậy trong quá trình phân tích mẫu nguyên tố Fe chúng tôi chọn nền là dung

dịch HNO3 1,5%.

3.1.2.2. Khảo sát ảnh hưởng của axit đối với đồng

Chúng tôi tiến hành khảo sát đối với dung dịch Cu 1mg/l trong các axit HCl và HNO3 với

nồng độ biến thiên từ 0 đến 2,5%. Các kết quả được chỉ ra ở bảng 3.8.

Bảng 3.8. Ảnh hưởng của các loại axit và nồng độ axit tới phép đo Cu

Nồng độ axit (C%) 0 0,5 1,0 1,5 2 2,5

Lần 1 0,099 0,079 0,112 0,114 0,096 0,096

Lần 2 0,097 0,078 0,110 0,113 0,100 0,095

Lần 3 0,101 0,076 0,113 0,114 0,097 0,098 HNO3 Trung bình 0,099 0,114 0,098 0,096 0,078 0,112

2,02 Sai số (%RSD) 1,96 1,36 2,12 1,59 0,53

Lần 1 0,090 0,079 0,093 0,100 0,102 0,112

Lần 2 0,094 0,085 0,091 0,111 0,098 0,112

Lần 3 0,092 0,083 0,092 0,111 0,099 0,109

HCl Trung bình 0,092 0,082 0,092 0,111 0,100 0,111

Sai số (%RSD) 2,17 3,73 1,09 2,1 1,6 0,52

Như vậy nồng độ HNO3 và HCl trong các dung dịch mẫu < 2,5% không ảnh hưởng

tới phép đo phổ của Cu. Trong đó nồng độ HNO3 và HCl 1,5% cho kết quả có độ lặp

lại cao, ổn định nhất.

Tiếp theo chúng tôi tiến hành khảo sát để chọn ra trong hai axit HCl 1,5% và HNO3

1,5 % loại ít ảnh hưởng tới phép đo của đồng nhất. Bằng cách pha các dung dịch với

nồng độ biến thiên của Cu trong các nồng độ axit đã chọn. Kết quả được trình bày

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

trong bảng 3.9 và hình 3.2.

36

Bảng 3.9. Độ hấp thụ của Cu trong các axit tối ưu (Các kết quả đo được lấy giá trị trung bình)

STT Nồng độ Cu2+ (mg/l) HCl 1,5% HNO3 1,5%

1 0,5 0.058 0.052

2 1,0 0.129 0.094

3 1,5 0.187 0.169

4 2,0 0.255 0.232

5 2,5 0.321 0.287

Hình 3.2. Độ hấp thụ của đồng trong các axit tối ưu

Qua đồ thị ta thấy HNO3 1,5% cho độ hấp thụ của nguyên tố cao và cho kết quả ổn

định hơn cả trong phép đo Cu (ứng với đồ thị có độ thẳng và độ dốc cao và nằm phía

trên). Vì vậy trong quá trình phân tích mẫu nguyên tố Cu chúng tôi chọn nền là dung

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

dịch HNO3 1,5%.

37

3.1.2.3. Khảo sát ảnh hưởng của axit đối với Mn

Chúng tôi tiến hành khảo sát đối với dung dịch Mn 1mg/l trong các axit HCl và

HNO3 với nồng độ biến thiên từ 0 đến 2,5%. Các kết quả được chỉ ra ở bảng 3.10 và

hình 3.3.

Bảng 3.10. Ảnh hưởng của các loại axit và nồng độ axit tới phép đo Mn

Nồng độ axit (C%) 0 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5

Lần 1 0.182 0.182 0.186 0.182 0.182 0.184

Lần 2 0.191 0.181 0.188 0.182 0.184 0.189

Lần 3 0.188 0.189 0.181 0.184 0.181 0.186 HNO3 Trung bình 0.187 0.184 0.185 0.183 0.182 0.186

Sai số (%RSD) 2,50 2,29 1,91 0,44 0,61 1,11

Lần 1 0.179 0.172 0.171 0.176 0.164 0.170

Lần 2 0.172 0.167 0.176 0.173 0.168 0.175 HCl Lần 3 0.173 0.162 0.173 0.175 0.172 0.167

Trung bình 0.175 0.167 0.173 0.175 0.168 0.171

Sai số (%RSD) 2,16 2,99 1,45 0,87 2,38 2,36

Như vậy nồng độ HCl, HNO3 trong dung dịch mẫu < 2,5% không ảnh hưởng tới

phép đo phổ của Mn. Trong đó nồng độ HNO3 1,5% cho kết quả có độ lặp lại cao, ổn

định nhất.

Tiếp theo chúng tôi tiến hành khảo sát để chọn ra trong hai axit HCl 1,5% và HNO3

1,5% thì axit nào ít ảnh hưởng tới phép đo của Mn nhất bằng cách pha các dung dịch

với nồng độ biến thiên của Mn trong các nồng độ axit đã chọn. Kết quả được trình

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

bày trong bảng 3.11 và hình 3.3.

38

Qua đồ thị ta thấy HNO3 1,5% cho độ hấp thụ của nguyên tố cao và cho kết quả ổn

định hơn cả trong phép đo Mn (ứng với đồ thị có độ thẳng, độ dốc cao và nằm phía

trên). Vì vậy trong quá trình phân tích mẫu Mn chúng tôi chọn nền là HNO3 1,5%.

Bảng 3.11. Độ hấp thụ của Mn trong các axit tối ưu

(Các kết quả đo được lấy giá trị trung bình)

STT Nồng độ Mn (mg/l) HCl 1,5% HNO3 1,5%

1 0.5 0.094 0.097

2 1.0 0.159 0.192

3 1.5 0.257 0.268

4 2.0 0.347 0.372

5 2.5 0.449 0.471

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

Hình 3.3. Độ hấp thụ của Mn trong các axit tối ưu

39

3.2. KHẢO SÁT ẢNH HƢỞNG CỦA CÁC CATION TRONG MẪU

Một trong những yếu tố ảnh hưởng đến phép đo phổ AAS là ảnh hưởng của các

cation có lẫn trong thành phần của mẫu.

Trong đối tượng phân tích của chúng tôi là nước bề mặt thường có các cation của

các nguyên tố: kẽm, chì , nhôm, niken, crom, natri,…. Với hàm lượng khác nhau. Các

cation này có mặt trong mẫu phân tích có thể làm tăng hoặc giảm hay cũng có thể

không gây ảnh hưởng đến cường độ hấp thụ của sắt, đồng, mangan. Nếu có ảnh hưởng

thì ảnh hưởng này phụ thuộc vào mỗi cation và nhóm cation. Vì thế chúng tôi tiến hành

, Pb2+, Ni2+

khảo sát ảnh hưởng của các cation theo các nhóm cation dưới đây đối với dung dịch Fe

1mg/l, Cu 1mg/l, Mn 1mg/l(trong nền HNO3 1,5%): - Nhóm cation kim loại kiềm: K+; Na+. - Nhóm cation kim loại kiềm thổ: Ca2+; Mg2+; Ba2+. - Nhóm cation kim loại nặng hoá trị II: Zn2+ - Nhóm kim loại hoá trị III: Al3+; Cr3+.

Căn cứ vào số liệu thu được ở các bảng 3.12 đến 3.15 ta thấy sự có mặt của các

cation thường gặp trong các đối tượng phân tích hầu như không ảnh hưởng tới phép xác

định các nguyên tố nghiên cứu mặc dù nồng độ khảo sát lớn hơn nhiều so với nồng độ có

trong mẫu thực. Như vậy, với các điều kiện đã chọn phù hợp với phép đo phổ hấp thụ

nguyên tử của sắt, đồng, mangan không có cation nào gây ảnh hưởng tới phép đo.

Bảng 3.12. Ảnh hưởng của nhóm cation kim loại kiềm

C0 C1 C2 C3 C4 Mẫu Ion 0 100 200 300 500

0 100 200 300 500

Na+ (mg/l) K+ (mg/l) Abs-Fe 0,0564 0,0562 0,0573 0,0556 0,0563

Abs-Cu 0,1167 0,1173 0,1162 0,1159 0,1171

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

Abs-Mn 0,1799 0,1801 0,1789 0,1805 0,1804

40

Bảng 3.13. Ảnh hưởng của nhóm cation kim loại kiềm thổ

C0 C5 C6 C7 C8

0 10 20 30 50

0 100 200 300 500

Mẫu Ion Mg2+(mg/l) Ca2+(mg/l) Ba2+(mg/l) 0 100 200 300 500

Abs-Fe 0,0564 0,0561 0,0570 0,0567 0,0558

Abs-Cu 0,1167 0,1163 0,1171 0,1160 0,1175

Abs-Mn 0,1799 0,1794 0,1810 0,1797 0,1787

Bảng 3.14. Ảnh hưởng của nhóm cation kim loại nặng hoá trị II

Mẫu C10 C11 C12 C0 C9 Ion

20 30 50 0 10

20 30 50 0 10

20 50 50 0 10 Zn2+(mg/l) Pb2+(mg/l) Ni2+(mg/l)

Abs-Fe 0,0564 0,0560 0,0569 0,0570 0,0559

Abs- Cu 0,1167 0,1180 0,1171 0,1162 0,1169

Abs-Mn 0,1799 0,1795 0,1812 0,1788 0,1793

Bảng 3.15. Ảnh hưởng của nhóm cation kim loại hoá trị III

Mẫu C0 C13 C14 C15 C16 Ion

0 10 20 30 50

Al3+ (mg/l) Cr3+(mg/l) 0 10 20 30 500

Abs-Fe 0,0564 0,0557 0,0572 0,0574 0,0558

Abs-Cu 0,1167 0,1164 0,1177 0,1173 0,1159

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

Abs-Mn 0,1799 0,1783 0,1786 0,1802 0,1815

41

3.3. KHẢO SÁT KHOẢNG NỒNG ĐỘ TUYẾN TÍNH CỦA SẮT, ĐỒNG, MANGAN

Trong phép đo phổ hấp thụ nguyên tử tín hiệu hấp thụ của vạch phổ phụ thuộc vào

nồng độ của nguyên tố cần phân tích và được xác định theo phương trình [16]:

A=K.Cb

A: Cường độ hấp thụ C: Nồng độ nguyên tố trong mẫu

K: Hằng số thực nghiệm b: Hằng số bản chất, phụ thuộc vào

nồng độ (0 ≤ b ≤1)

Trong một khoảng nồng độ xác định và nhỏ thì b =1, lúc này mối quan hệ giữa A

và C là tuyến tính theo phương trình có dạng y = a.x. Khoảng nồng độ này được gọi là

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 kĩ thuật đo.

3.3.1. Khảo sát khoảng nồng độ tuyến tính của sắt

Để xác định khoảng nồng độ tuyến tính của Fe chúng tôi chuẩn bị một dãy mẫu

chuẩn có nồng độ biến thiên từ 0,05 mg/l - 8 mg/l pha trong HNO3 1,5% . Kết quả thu

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

được trong bảng 3.16 và được biểu diễn trong hình 3.4.

42

Bảng 3.16. Kết quả khảo sát khoảng nồng độ tuyến tính của Fe

Abs Lần 1 Lần 2 Lần 3 TB %RSD C(mg/l)

0,0037 0,05 0,0038 0,0033 0,0036 7,30

0,0072 0,10 0,0078 0,0079 0,0078 4,98

0.0254 0,20 0.0256 0,0260 0,0257 1,19

0,0325 0,50 0,0320 0,0286 0,0310 6,85

0,0604 1,00 0,0612 0,0605 0,0607 0,72

0.1214 2,00 0,1198 0.1226 0,1213 1,16

0,1805 3,00 0,1758 0,1711 0,1758 2,67

0,2319 4,00 0,2324 0,2315 0,2319 0,19

0,2876 5,00 0,2879 0,2869 0.2875 0,18

0,3020 6,00 0,3118 0,3237 0.3125 3,48

0,3708 7,00 0,3697 0,3701 0.3702 1,50

0,4089 8,00 0,4136 0,4098 0,4108 0,61

Hình 3.4. Đồ thị khảo sát khoảng nồng độ tuyến tính của Fe

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

Qua đồ thị ta thấy khoảng nồng độ tuyến tính của Fe là từ 0,05 mg/l - 5,00 mg/l.

43

3.3.2. Khảo sát khoảng nồng độ tuyến tính của đồng

Để xác định khoảng nồng độ tuyến tính của Cu chúng tôi chuẩn bị một dãy mẫu

chuẩn có nồng độ biến thiên từ 0,25 mg/l -3 mg/l pha trong HNO3 1,5% . Kết quả thu

được trong bảng 3.17 và được biểu diễn trong hình 3.5.

Bảng 3.17. Kết quả khảo sát khoảng nồng độ tuyến tính của đồng

Abs Lần 1 Lần 2 Lần 3 TB %RSD

C (mg/l) 0,25 0,0230 0,0229 0,0234 0,0231 1,15

0,50 0,0572 0,0578 0,0569 0,0573 0,80

0.75 0,0906 0,0889 0,0919 0,0901 0,57

1,00 0,1212 0,1304 0,1152 0,1233 6,2

1,50 0,1874 0,1883 0,1866 0,1874 0,45

2,00 0,2434 0,2591 0,2563 0,2529 3,31

2,50 0,2843 0,2839 0,2878 0,2853 0,75

3,00 0,3078 0,3105 0.,3152 0,3112 1,20

Hình 3.5. Đồ thị khảo sát khoảng nồng độ tuyến tính của Cu

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

Kết quả khảo sát cho thấy khoảng nồng độ tuyến tính của Cu là từ 0,25 - 2,00 mg/l.

44

3.3.3. Khảo sát khoảng nồng độ tuyến tính của mangan

Để xác định khoảng nồng độ tuyến tính của Mn chúng tôi chuẩn bị một dãy mẫu

chuẩn có nồng độ biến thiên từ 0,05mg/l -8mg/l pha trong HNO3 1,5% . Kết quả thu

được trong bảng 3.18 và được biểu diễn trong hình 3.6.

Bảng 3.18. Kết quả khảo sát khoảng nồng độ tuyến tính của mangan

Abs Lần 1 Lần 2 Lần 3 TB %RSD

C (mg/l) 0,05 0,0110 0,0108 0.0098 6,12 0,0105

0,10 0,0205 0,0195 0,0204 2,74 0,0201

0,20 0,0356 0,0354 0,0348 1,18 0,0353

0,50 0,0910 0,1002 0,0872 7,2 0,0928

1,00 0,1815 0,1824 0,1818 2,52 0,1819

2,00 0,3783 0,3698 0,3604 2,42 0,3695

3,00 0,5519 0,5647 0,5525 1,30 0,5564

4,00 0,7564 0,7526 0,7548 0,25 0,7546

5,00 0,9428 0,9335 0,9518 0,97 0,9427

6,00 1,0781 1,0909 1,0739 0,82 1,0810

7,00 1,1107 1,1708 1,1991 3,89 1,1602

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

8,00 1,1761 1,2466 1,2146 2,91 1,2124

45

Hình 3.6. Đồ thị khảo sát khoảng nồng độ tuyến tính của Mn

Qua đồ thị ta thấy khoảng nồng độ tuyến tính của Mn là từ 0,05(mg/l) - 5,00(mg/l).

3.4. XÂY DỰNG ĐƢỜNG CHUẨN, XÁC ĐỊNH GIỚI HẠN PHÁT HIỆN VÀ GIỚI

HẠN ĐỊNH LƢỢNG

Để xác định hàm lượng các nguyên tố sắt, đồng, mangan trong mẫu phân tích

bằng phương pháp đường chuẩn, chúng tôi chuẩn bị các dung dịch để xây dựng đường

chuẩn cùng môi trường axit với dung dịch mẫu phân tích. Nồng độ các dung dịch để

xây dựng đường chuẩn được chuẩn bị chính xác, khác nhau và tăng dần trong phạm vi

tuyến tính đã khảo sát với nền axit đã được lựa chọn. Dựa vào đường chuẩn được thiết

lập chúng tôi xác định được nồng độ các ion kim loại trong mẫu.

Kết quả phân tích sẽ có độ chính xác cao nhất khi nồng độ sắt, đồng, mangan

nằm trong khoảng tuyến tính. Do đó trong quá trình chuẩn bị mẫu nước phân tích, phải

đưa nồng độ ion kim loại cần phân tích nằm trong khoảng tuyến tính đã xác định. Nếu

hàm lượng chất phân tích vượt quá ngoài khoảng tuyến tính thì phải pha loãng dung

dịch trước khi đo, ngược lại khi nồng độ các chất phân tích quá nhỏ, phải làm giàu

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

trước khi phân tích.

46

- Giới hạn phát hiện (LOD): Là nồng độ nhỏ nhất của một nguyên tố ở trong

mẫu phân tích để còn phát hiện được các vạch phổ của nó (ít nhất là hai vạch) theo các

điều kiện thực nghiệm đã chọn.

- Giới hạn định lượng (LOQ): Là nồng độ nhỏ nhất của một nguyên tố ở trong

mẫu phân tích để còn có thể định lượng được nguyên tố đó cho kết quả tin cậy chắc

chắn và chính xác (95%).

LOQ > LOD

Để tính được giới hạn phát hiên và giới hạn định lượng, ở đây chúng tôi sử dụng

phần mềm origin 7.0 và áp dụng công thức:

;

3.4.1. Xây dựng đƣờng chuẩn xác định sắt

Trên cơ sở các điều kiện thực nghiệm đã chọn cho máy đo phổ, chúng tôi xây dựng

đường chuẩn biểu diễn sự phụ thuộc độ hấp thụ vào nồng độ sắt. Kết quả thực

nghiệm được thể hiện ở bảng 3.19 và biểu diễn ở hình 3.7.

Giới hạn phát hiện sắt bằng phép đo F – AAS theo phương pháp đường chuẩn là:

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

Giới hạn định lượng sắt bằng phép đo F – AAS theo phương pháp đường chuẩn là:

47

Bảng 3.19. Sự phụ thuộc của độ hấp thụ vào nồng độ sắt

Abs STT Nồng độ Fe (mg/l) Abs - TB %RSD Lần 1 Lần 2 Lần 3

0,0039 0,0044 0,0042 0,0042 1 0,05 5,99

0,0072 0,0074 0,0063 0,0070 2 0,10 8,37

0,0125 0,0123 0,0126 0,0125 3 0,20 1,22

0,0179 0,0181 0,0180 0,0180 4 0,30 0,56

0,0284 0,0294 0,0292 0,0289 5 0,50 1,51

0,0569 0,0559 0,0563 0,0564 6 1,00 0,89

0,1075 0,1141 0,1124 0,1113 7 2,00 3,08

0,1682 0,1703 0,1597 0,1661 8 3,00 3,40

0.2197 0,2203 0,2229 0,2210 9 4,00 0,77

0,2760 0,2759 0,2759 0,2759 10 5,00 0,21

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

Hình 3.7. Đường chuẩn của Fe

48

3.4.2. Xây dựng đƣờng chuẩn xác định đồng

Trên cơ sở các điều kiện thích hợp đã chọn cho máy đo phổ, chúng tôi xây dựng đường

chuẩn biểu diễn sự phụ thuộc của độ hấp thụ vào nồng độ đồng. Kết quả thực nghiệm

được dẫn ra ở bảng 3.20 và biểu diễn trong hình 3.8.

Bảng 3.20. Sự phụ thuộc của độ hấp thụ vào nồng độ đồng

Abs STT Nồng độ Cu (mg/l) Abs - TB %RSD Lần 1 Lần 2 Lần 3

1 0.25 0.0289 0.0295 0.0288 0.0291 1,30

2 0.35 0.0402 0.0412 0.0411 0.0408 1,35

3 0.50 0.0581 0.0585 0.0582 0.0583 0,36

4 0.75 0.0863 0.0889 0.0872 0.0875 1,51

5 1.00 0.1168 0.1165 0.1164 0.1167 0,18

6 1.50 0.1894 0.1659 0.1696 0.1750 7,22

7 2.00 0.2298 0.2355 0.2348 0.2334 1,33

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

Hình 3.8. Đường chuẩn của Cu

49

Giới hạn phát hiện đồng bằng phép đo F – AAS theo phương pháp đường chuẩn là:

Giới hạn định lượng đồng bằng phép đo F–AAS theo phương pháp đường chuẩn là:

3.4.3. Xây dựng đƣờng chuẩn xác định Mangan

Trên cơ sở các điều kiện thích hợp đã chọn cho máy đo phổ, chúng tôi xây dựng đường

chuẩn biểu diễn sự phụ thuộc của độ hấp thụ vào nồng độ mangan. Kết quả thực nghiệm

được dẫn ra ở bảng 3.21 và biểu diễn trong hình 3.9.

Bảng 3.21. Sự phụ thuộc của độ hấp thụ vào nồng độ mangan

Abs STT Nồng độ Mn (mg/l) Abs - TB %RSD Lần 1 Lần 2 Lần 3

1 0.05 0.0110 0.0103 0.0104 3,57 0.0106

2 0.10 0.0195 0.0196 0.0195 0,30 0.0195

3 0.20 0.0385 0.0369 0.0366 2,74 0.0373

4 0.30 0.0544 0.0567 0.0546 2,31 0.0552

5 0.50 0.0912 0.0906 0.0907 0,35 0.0908

6 1.00 0.1795 0.1799 0.1803 0,22 0.1799

7 2.00 0.3569 0.3602 0.3572 0,51 0.3581

8 3.00 0.5269 0.5288 0.5536 2,78 0.5364

9 4.00 0.7362 0.6967 0.7109 2,80 0.7146

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

10 5.00 0.8938 0.8874 0.8972 0,56 0.8928

50

Hình 3.9. Đường chuẩn của Mn

Giới hạn phát hiện Mn bằng phép đo F–AAS theo phương pháp đường chuẩn là:

Giới hạn định lượng Mn bằng phép đo F – AAS theo phương pháp đường chuẩn là:

3.5. TỔNG HỢP CÁC ĐIỀU KIỆN ĐO PHỔ F-AAS CỦA SẮT, ĐỒNG, MANGAN

Qua quá trình khảo sát ở trên chúng tôi đã xác định được các điều kiện đo phổ F-

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

AAS phù hợp để xác định sắt, đồng, mangan như ở bảng 3.22 dưới đây.

51

Bảng 3.22. Tổng kết các điều kiện đo phổ F – AAS của sắt, đồng, mangan

Các yếu tố Fe Cu Mn

Vạch phổ hấp thụ (nm) 248,3 324,8 279,5

o đ

y á m ố s

g n ô h T

Khe đo (nm) Cường độ dòng đèn (%Imax) (mA) Lưu lượng khí nén (99,9%) (l/phút) Lưu lượng khí C2H2 (99,9%) (l/phút) Chiều cao Burner (mm)

Thành phần nền HNO3 (%) Khoảng nồng độ tuyến tính (mg/l) Giới hạn phát hiện (mg/l) Giới hạn định lượng (mg/l) 0,2 12 15 2,2 9 1,5 0,05 - 5 0,0388 0,1294 0,7 12 15 2,0 7 1,5 0,25-2,00 0,00257 0,0086 0,2 12 15 2,0 7 1,5 0,05 - 5 0,00099 0,0033

3.6. ĐÁNH GIÁ SAI SỐ VÀ ĐỘ LẶP CỦA PHÉP ĐO [2]

Để tiến hành đánh giá sai số và độ lặp lại của phép đo ta xây dựng đường chuẩn và

chuẩn bị 3 mẫu chuẩn có nồng độ nằm ở đầu, giữa và cuối khoảng tuyến tính của mỗi

nguyên tố, ở mỗi loại nồng độ chúng tôi tiến hành đo lặp lại 10 lần.

Các kết quả thí nghiệm được xử lý thống kê theo các công thức sau:

+ Độ lệch chuẩn:

Trong đó: Stt: Độ lệch chuẩn

n: Số lần phân tích lặp lại của mẫu i

Xi: Giá trị phân tích lần thứ i

: Giá trị phân tích trung bình của n lần phân tích

+ Độ lệch chuẩn tương đối:

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

+ Chuẩn Student:

52

Trong đó: t: Chuẩn Student

µ: Giá trị thực cần đo được

+ Độ chính xác ε:

+ Khoảng tin cậy của giá trị phân tích:

3.6.1. Đánh giá sai số và độ lặp lại của phép đo Fe

Tiến hành thực nghiệm với các mẫu chuẩn và xử lý các kết quả thu được bằng

thống kê chúng tôi thu được kết quả ở bảng 3.23.

Bảng 3.23. Kết quả xác định sai số của phương pháp với phép đo Fe

0,05 Nồng độ Fe (mg/l) 2,5 5,0

0,0510 Lần 1 2,5030 5,0012

) l / g m

0 1 ở c ợ ư đ n ệ i

h

t á h p

( o đ n ầ l

ộ đ

g n ồ N

0,0508 0,0497 0,0507 0,0498 0,0495 0,0501 0,0506 0,0503 0,0499 Lần 2 Lần 3 Lần 4 Lần 5 Lần 6 Lần 7 Lần 8 Lần 9 Lần 10 2,4980 2,4990 2,4997 2,5010 2,5060 2,4989 2,5040 2,5030 2,4998 5,0009 4,9996 4,9914 5,0021 4,9980 5,0011 5,0008 4,9997 4,9996

0,05024 Nồng độ trung bình (x) 2.50124 4,99944

5,17.10-4 2,62.10-3 3,05.10-3 Độ lệch chuẩn (Stt)

1,029 0,1049 0,061 Độ lệch chuẩn tương đối (Stđ)

0,4644 Chuẩn Student (t) 0,4726 0,1836

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

Độ chính xác (ε) 7,59.10-5 3,92.10-4 1,77.10-4

53

3.6.2. Đánh giá sai số và độ lặp lại của phép đo Cu

Tiến hành thực nghiệm với các mẫu chuẩn và xử lý các kết quả thu được bằng

thống kê chúng tôi thu được kết quả ở bảng 3.24.

Bảng 3.24. Kết quả xác định sai số của phương pháp với phép đo Cu

Nồng độ Cu(mg/l) 1,25 2,0 0,25

Lần 1 1,2497 2,0060 0,2494

Lần 2 1,2501 2,0017 0,2501

) l / g m

(

Lần 3 1,2512 1,9981 0,2506

o đ n ầ l

Lần 4 1,2509 1,9817 0,2513

Lần 5 1,2489 2,0139 0,2498

Lần 6 1,2497 2,0204 0,2492

0 1 ở c ợ ư đ n ệ i

h

Lần 7 1,2501 2,0240 0,2503

t á h p

Lần 8 1,2506 1,9816 0,2489

ộ đ

Lần 9 1,2513 1,9827 0,2512

g n ồ N

Lần 10 1,2482 1,9863 0,2507

Nồng độ trung bình (x) 0,25015 1,25007 1,99964

8,24.10-4 9,94.10-4 1,63.10-2 Độ lệch chuẩn (Stt)

0,3292 0,0795 0,8144 Độ lệch chuẩn tương đối (Stđ)

Chuẩn Student (t) 0,1821 0,0704 0,0221

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

Độ chính xác (ε) 4,74.10-5 2,14.10-5 1,14.10-4

54

3.6.3. Đánh giá sai số và độ lặp lại của phép đo Mn

Tiến hành thực nghiệm với các mẫu chuẩn và xử lý các kết quả thu được bằng

thống kê chúng tôi thu được kết quả ở bảng 3.25.

Bảng 3.25. Kết quả xác định sai số của phương pháp với phép đo Mn

Nồng độ Mn (mg/l) 2,5 5,0 0,05

Lần 1 2.5145 5,0132 0,0510

Lần 2 2.4997 5,0115 0,0509

) l / g m

(

Lần 3 2.4981 4,9998 0,0497

o đ n ầ l

Lần 4 2.5090 4,9994 0,0498

Lần 5 2.5110 5,0121 0,0512

Lần 6 2.5180 5,0118 0,0513

0 1 ở c ợ ư đ n ệ i

h

Lần 7 2.4978 5,0101 0,0497

t á h p

Lần 8 2.5031 5,0019 0,0498

ộ đ

Lần 9 2.4937 4,9996 0,0514

g n ồ N

Lần 10 2.4953 5,0110 0,0500

Nồng độ trung bình (x) 0,05048 2,50402 5,00704

7,42.10-4 8,53.10-3 5,99.10-3 Độ lệch chuẩn (Stt)

1,470 0.3406 0,1198 Độ lệch chuẩn tương đối (Stđ)

Chuẩn Student (t) 0,6443 0,4714 1,1747

Độ chính xác (ε) 1,51.10-4 1,27.10-3 2,22.10-3

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

Từ các kết quả thu được ở các bảng 3.23 - 3.25 chúng tôi thấy rằng:

55

- Các giá trị thu được có độ lặp lại tương đối tốt.

- Khi so sánh t với t,f = 2,262 (f = 9,  = 0,95) cho thấy t < t,f. Như vậy có thể

nói rằng phương pháp không mắc phải sai số hệ thống (Loại sai số phát sinh do kĩ thuật

đo, phương pháp phân tích, do máy móc thiết bị, do kĩ năng và sai sót của người phân

tích).

- Khoảng tin cậy của giá trị phân tích của các phép đo hoàn toàn có thể đánh giá

thông qua các giá trị x và  tương ứng.

3.7. PHÂN TÍCH MẪU THỰC TẾ BẰNG PHƢƠNG PHÁP ĐƢỜNG CHUẨN

3.7.1. Lấy mẫu và bảo quản mẫu [10, 11]

Chúng tôi tiến hành phân tích hàm lượng ion Fe, Cu, Mn trong 50 mẫu nước mặt

sông Cầu chảy qua thành phố Thái Nguyên tại 5 địa điểm: 02 địa điểm tại phường

Quán Triều, 01 địa điểm tại phường Túc Duyên, 01 địa điểm tại phường Cam Giá, 01

địa điểm tại xã Hương Sơn trong các thời gian khác nhau (tháng 7, 8 ,9, 11, 12 năm

2011 và tháng 01 năm 2012). Thời gian lấy mẫu, mực nước, kí hiệu mẫu, và giá trị pH

của nước sông Cầu được thể hiện ở bảng 3.26 và 3.27.

Bảng 3.26. Đặc điểm mực nước sông Cầu

STT Thời gian lấy mẫu Đặc điểm mực nƣớc của sông Cầu

27/07/2011 Thấp hơn 0,4m so với mực nước đầy 1

14/08/2011 Thấp hơn 0,1m so với mực nước đầy 2

30/08/2011 Nước sông đầy 3

26/09/2011 Nước sông đầy 4

15/11/2011 Thấp hơn 0,07m so với mực nước đầy 5

06/12/2011 Thấp hơn 0,2m so với mực nước đầy 6

19/12/2011 Thấp hơn 0,2m so với mực nước đầy 7

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

15/01/2012 Thấp hơn 0,3m so với mực nước đầy 8

56

Bảng 3.27. Địa điểm, thời gian, kí hiệu và pH của mẫu phân tích

STT Địa điểm lấy mẫu Kí hiệu mẫu

1 2 M1T1 M2T2 Thời gian 06h00 12h00 Ngày tháng 27/07/2011 14/08/2011 pH ban đầu 8,2 7,8

3 M3T1 6h30 30/08/2011 7,8

26/09/2011

Khúc sông bên dưới nhà máy giấy Hoàng Văn Thụ 100m (Phường Quán triều- Thành phố Thái Nguyên)

15/11/2011 06/12/2011 19/12/2011

15/01/2012

27/07/2011 14/08/2011 30/08/2011

26/09/2011

Khúc sông bên dưới nhà máy nhiệt điện Cao Ngạn (Phường Quán triều- Thành phố Thái Nguyên)

15/11/2011 06/12/2011 19/12/2011

15/01/2012

27/07/2011 14/08/2011 30/08/2011

26/09/2011

Khúc sông ở cầu Bến Oánh (Phường Túc Duyên - Thành phố Thái Nguyên)

15/11/2011 06/12/2011 19/12/2011

15/01/2012

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

Khúc sông ở Đập Ba Đa (Phường Cam Giá- Thành phố Thái Nguyên) 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 M4T1 M4T3 M6T2 M7T3 M8T2 M9T1 M9T3 M11T1 M12T2 M13T1 M14T1 M14T3 M16T2 M17T3 M18T2 M19T1 M19T3 M21T1 M22T2 M23T1 M24T1 M24T3 M26T2 M27T3 M28T2 M29T1 M29T3 M31T1 M32T2 M33T1 M34T1 6h10 17h10 12h30 17h00 12h10 5h45 16h30 06h10 12h10 6h40 6h20 17h20 12h40 17h10 12h20 5h55 16h40 06h35 12h35 7h05 6h45 17h45 13h05 17h35 12h45 6h20 17h05 07h00 12h50 7h30 7h10 27/07/2011 14/08/2011 30/08/2011 26/09/2011 8,0 8,1 7,9 7,9 7,8 7,9 8,1 8,2 7,9 7,7 8,1 8,0 7,8 7,7 8,0 7,9 8,2 7,8 8,4 7,6 8,3 8,0 7,9 7,7 7,4 8,2 7,6 8,1 7,5 8,2 8,3

57

15/11/2011 06/12/2011 19/12/2011

15/01/2012

27/07/2011 14/08/2011 30/08/2011

26/09/2011

Khúc sông ở Cầu Đồng Liên (Xã Hương Sơn- Thành phố Thái Nguyên)

15/11/2011 06/12/2011 19/12/2011

15/01/2012 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 M34T3 M36T2 M37T3 M38T2 M39T1 M39T3 M41T1 M42T2 M43T1 M44T1 M44T3 M46T2 M47T3 M48T2 M49T1 M49T3 18h10 13h30 18h00 13h10 6h55 17h30 07h20 13h10 7h50 7h30 18h30 13h50 18h20 13h30 7h15 17h45 7,6 7,9 7,6 8,1 7,7 7,9 7,5 7,9 7,8 8,1 8,4 7,6 7,6 7,9 8,2 7,5

Để lấy mẫu nước chúng tôi chuẩn bị can nhựa polietilen, rửa sạch, trước khi lấy mẫu và

tráng 2 lần bằng chính mẫu phân tích. Mẫu nước được lấy ở độ sâu cách mặt nước khoảng

20 - 30 cm. Sau khi lấy mẫu nước, cho khoảng 2,5 ml HNO3 65% vào 1 lít mẫu để tránh sự

thủy phân của các ion kim loại và đậy kín nắp can, ghi rõ ngày lẫy mẫu, nơi lấy mẫu.

Đối với mỗi vị trí lấy mẫu chúng tôi lấy 10 lần ở 10 thời điểm khác nhau để xác định

chính xác hàm lượng ion kim loại ở địa điểm đó. Khi lấy mẫu về phải lọc bằng giấy lọc để

loại các cặn bẩn. Các mẫu nước có pH trong khoảng 7,4 – 8,4 (bảng 3.27).

3.7.2. Xử lý mẫu [10, 11]

Nguyên tắc:

Lấy 500ml mẫu cho vào cốc thủy tinh chịu nhiệt 1000ml, cho tiếp vào 2,5 ml

HNO3 đặc. Đun trên bếp điện để cô cạn. Cô cạn cho đến khi thể tích mẫu nước nhỏ

hơn 25 ml rồi định mức vào bình 25 ml. Nếu lúc đó mẫu nước đục phải lọc qua giấy

lọc và sau đó chuyển vào bình định mức 25 ml. Lưu ý tráng kĩ cốc bằng nước cất.

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

Như vậy, các mẫu được làm giàu 20 lần so với ban đầu.

58

3.7.3. Kết quả xác định hàm lƣợng kim loại sắt, đồng, mangan trong các mẫu

nƣớc bằng phép đo F - AAS

Chúng tôi tiến hành xác định hàm lượng các ion kim loại Fe, Cu, Mn trong nước mặt

sông Cầu theo thời gian khác nhau bằng phương pháp đường chuẩn như đã trình bày ở

trên. Nồng độ các nguyên tố cần xác định trong mẫu được hiển thị trên máy tính.

Kết quả xác định nồng độ các ion kim loại Fe, Cu, Mn trong nước mặt sông Cầu

trong các tháng 7, 8, 9, 11, 12/2011 và tháng 01/2012 bằng phương pháp đường chuẩn

được ghi trong bảng 3.28. Hàm lượng trung bình Fe, Cu và Mn của các mẫu nước được

ghi trong bảng 3.29.

Cu Fe Mn STT (mg/l) (mg/l) mg/l

1

2

M2T2

Bảng 3.28. Nồng độ kim loại Fe, Cu, Mn trong nước mặt sông Cầu Nồng độ Tên mẫu M1T1 0,1455 0,0145 0,0260

3

M3T1

0,1915 0,0243 0,0298

4

M4T1

0,2576 0,0244 0,0186

5

M4T3

0,3045 0,0346 0,0342

6

M6T2

0,3256 0,0423 0,0396

7

M7T3

0,1691 0,0162 0,0246

8

M8T2

0,6124 0,0321 0,0034

9

M9T1

0,6452 0,0256 0,0731

10

M9T3

0,3336 0,0572 0,0453

11

M11T1

0,3389 0,0312 0,0519

12

M12T2

0,3541 0,0367 0,0141

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

0,1553 0,0138 0,0247

13

M13T1

59

14

M14T1

0,4652 0,0542 0,0068

15

M14T3

0,5412 0,0457 0,0386

16

M16T2

0,5425 0,0451 0,0417

17

M17T3

0,2343 0,0179 0,0130

18

M18T2

0,6422 0,0350 0,0021

19

M19T1

1,0645 0,0524 0,0843

20

M19T3

0,6142 0,0154 0,0249

21

M21T1

0,6142 0,0248 0,0368

22

M22T2

0,1552 0,0964 0,0134

23

M23T1

0,1177 0,0143 0,0146

24

M24T1

0,6435 0,0153 0,0078

25

M24T3

0,1563 0,0158 0,0463

26

M26T2

0,1642 0,0467 0,0467

27

M27T3

0,1387 0,0050 0,0107

28

M28T2

0,5546 0,0321 0,0513

29

M29T1

0,1553 0,0154 0,0231

30

M29T3

0,2423 0,0136 0,0433

31

M31T1

0,3542 0,0469 0,0309

32

M32T2

0,3425 0,0167 0,0219

33

M33T1

1,6420 0,0136 0,4824

34

M34T1

0,4047 0,0179 0,0141

35

M34T3

0,4065 0,0425 0,0292

36

M36T2

0,4254 0,0564 0,0029

37

M37T3

0,2542 0,0156 0,0214

38

M38T2

0,5542 0,0219 0,0082

39

M39T1

0,8671 0,0754 0,1613

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

0,4525 0,0187 0,0237

40

M39T3

60

41

M41T1

0,4529 0,0213 0,0346

42

M42T2

0,1533 0,0135 0,0433

43

M43T1

0,9754 0,0416 0,0564

44

M44T1

0,4648 0,0846 0,0186

45

M44T3

0,6522 0,0742 0,3713

46

M46T2

0,6654 0,0873 0,0617

47

M47T3

0,2377 0,0179 0,0246

48

M48T2

0,3355 0,0282 0,5761

49

M49T1

0,1372 0,2727 0,0024

50

M49T3

0,6712 0,0315 0,0687

0,7258 0,0452 0,0614

Bảng 3.29. Kết quả nồng độ trung bình của các kim loại (mg/l) trong mẫu nước

Fe Cu Mn Ghi chú

Nồng độ Nồng độ trung bình trong 50 0,4411 0,0388 0,0601 mẫu nước (mg/l)

Nồng độ trung bình trong 25 Mấu lấy tháng 07 đến 0,4261 0,0389 0,0602 mẫu mùa mưa (mg/l) tháng 09 năm 2011

Nồng độ trung bình trong 25 Mấu lấy tháng 11/2011 0,4561 0,0388 0,0600 mẫu mùa khô (mg/l) đến tháng 01 năm 2012

Nồng độ trung bình các mẫu Thời gian lấy mẫu từ 0,3880 0,0362 0,0455 lấy buổi sáng (mg/l) 5h45 đến 7h50 (T1)

Nồng độ trung bình các mẫu Thời gian lấy mẫu từ 0,4657 0,0414 0,0700 lấy buổi trưa (mg/l) 12h00 đến 13h50 (T2)

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

Nồng độ trung bình các mẫu Thời gian lấy mẫu từ 0,4872 0,0398 0,0700 lấy buổi chiều (mg/l) 16h30 đến 18h30 (T3)

Từ kết quả thu được của 50 mẫu nước mặt khảo sát ở trên chúng tôi có nhận xét:

61

+ Hàm lượng sắt nằm trong khoảng 0,1177 đến 1,6420 mg/l.

+ Hàm lượng đồng nằm trong khoảng 0,0050 đến 0,2727 mg/l.

+ Hàm lượng mangan nằm trong khoảng 0,0021 đến 0,5761 mg/l.

Nếu so với tiêu chuẩn nước mặt loại A trong bảng 3.30 thì 02 mẫu có hàm lượng Fe

vượt mức cho phép (chiếm 4%), 01 mẫu có hàm lượng Cu vượt mức cho phép (chiếm

2%) và 04 mẫu có hàm lượng Mn vượt mức cho phép (chiếm 8%).

Nếu so với tiêu chuẩn nước mặt loại B trong bảng 3.30 thì không có mẫu nào có

hàm lượng Fe, Cu và Mn vượt tiêu chuẩn cho phép.

Hàm lượng trung bình của các kim loại hầu như thay đổi không đáng kể theo thời

gian lấy mẫu cũng như theo mùa.

Bảng 3.30. Giới hạn tối đa nồng độ kim loại trong nước mặt [18]

STT Loại mẫu nƣớc

Giới hạn tối đa nồng độ kim loại trong nƣớc mặt Cu Mn Fe

1 Nước dùng cho sinh hoạt (A) mg/l 1,0 0,1 0,1

2 Nước dùng cho mục đích khác (B) mg/l 2,0 1,00 0,8

3.8. PHÂN TÍCH MẪU THỰC TẾ BẰNG PHƢƠNG PHÁP THÊM CHUẨN

Phương pháp đường chuẩn là một trong những phương pháp đơn giản, dễ thực hiện,

phù hợp cho phân tích hàng loạt. Tuy nhiên, khi gặp một đối tượng phân tích có thành

phần phức tạp và không thể chuẩn bị dãy mẫu chuẩn phù hợp về thành phần với mẫu phân

tích thì tốt nhất ta dùng phương pháp thêm chuẩn. Với phương pháp này sự ảnh hưởng của

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

nền sẽ bị loại bỏ.

62

Để so sánh kết quả phân tích các nguyên tố khi tiến hành bằng phương pháp đường

chuẩn, chúng tôi chọn mẫu số M1T1, M2T2, M3T1, M4T1 và M4T3 để phân tích theo

phương pháp thêm chuẩn. Kết quả phân tích được trình bày trong các bảng 3.31 - 3.33.

Bảng 3.31. Kết quả phân tích hàm lượng một số mẫu Fe theo pp thêm chuẩn

Nồng độ Nồng độ Nồng độ Nồng độ thu Sai số(%)

Mẫu theo pp chuẩn thêm vào đƣợc theo giữa hai STT nƣớc đƣờng thêm vào thu đƣợc pp thêm phƣơng

chuẩn(mg/l) (mg/l) (mg/l) chuẩn(mg/l) pháp

0.50 0.6449 0.1449 0.41

1 M1T1 0.1455 1.3940 0.1440 1.25 1.03

2.00 2.1426 0.1426 1.99

0.50 0.6910 0.1910 0.26

1.25 2.14 2 M2T2 0.1915 1.4410 0.1874

2.00 2.1914 0.1914 0.05

0.50 0.7531 0.2531 1.75

1.25 0.12 3 M3T1 0.2576 1.5031 0.2573

2.00 2.2566 0.2566 0.39

0.50 0.7963 0.2963 2.69

1.25 2.89 4 M4T1 0.3045 1.5463 0.2957

2.00 2.3014 0.3014 1.02

0.50 0.8245 0.3245 0.34

1.25 1.29 5 M4T3 1.5745 0.3214

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

2.00 2.3248 0.3248 0.25

63

Bảng 3.32. Kết quả phân tích hàm lượng một số mẫu Cu theo pp thêm chuẩn

Nồng độ Nồng độ Nồng độ Nồng độ thu Sai số(%)

Mẫu theo pp chuẩn thêm vào đƣợc theo giữa hai STT nƣớc đƣờng thêm vào thu đƣợc pp thêm phƣơng

chuẩn(mg/l) (mg/l) (mg/l) chuẩn(mg/l) pháp

0.50 0.5142 0.0142 2.07

1 M1T1 0.0145 1.2642 0.0147 1.25 1.38

2.00 2.0141 0.0141 2.76

0.50 0.5241 0.0241 0.82

2 M2T2 0.0243 1.2741 0.0237 1.25 2.47

2.00 2.0239 0.0239 1.65

0.50 0.5239 0.0239 2.05

3 M3T1 0.0244 1.2739 0.0238 1.25 2.46

2.00 2.0242 0.0242 0.82

0.50 0.5348 0.0348 0.58

4 M4T1 0.0346 1.2848 0.0337 1.25 2.60

2.00 2.0342 0.0342 1.16

0.50 0.5426 0.0426 0.71

1.25 1.18 5 M4T3 0.0423 1.2926 0.0418

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

2.00 2.0420 0.042 0.71

64

Bảng 3.33. Kết quả phân tích hàm lượng một số mẫu Mn theo pp thêm chuẩn

Nồng độ Nồng độ Nồng độ Nồng độ thu Sai số(%)

Mẫu theo pp chuẩn thêm vào được theo pp giữa hai STT nước đường thêm vào thu được thêm phương

chuẩn(mg/l) (mg/l) (mg/l) chuẩn(mg/l) pháp

0.50 0.5264 0.0264 1.54

0.0260 1.25 1.2764 0.0254 2.31 1 M1T1

2.00 2.0253 0.0253 2.69

0.50 0.5298 0.0298 0.00

2 M2T2 0.0298 1.25 1.2798 0.029 2.68

2.00 2.0292 0.0292 2.01

0.50 0.5181 0.0181 2.69

3 M3T1 0.0186 1.25 1.2681 0.0183 1.61

2.00 2.0184 0.0184 1.08

0.50 0.5333 0.0333 2.63

4 M4T1 0.0342 1.25 1.2833 0.0339 0.88

2.00 2.0332 0.0332 2.92

0.50 0.5394 0.0394 0.51

5 M4T3 0.0396 1.25 1.2894 0.0391 1.26

2.00 2.0385 0.0385 2.78

Dựa vào kết quả phân tích chúng tôi nhận thấy sai số giữa hai phương pháp vẫn

nằm trong giới hạn cho phép (<5%). Vì vậy các kết quả đo khác ở trên chúng tôi tiến

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

hành theo phương pháp đường chuẩn là chính xác.

65

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ

Qua quá trình thực hiện đề tài chúng tôi đã thu được một số kết quả sau:

1. Đã khảo sát và chọn được các điều kiện nguyên tử hóa mẫu tối ưu và phù hợp để xác

định Fe, Cu, Mn bằng phương pháp F - AAS.

2. Đã khảo sát ảnh hưởng của các loại axit HCl và HNO3 và chọn được môi trường phù

hợp cho phép xác định Fe,Cu, Mn theo phương pháp F - AAS là HNO3 1,5%.

3. Kiểm tra ảnh hưởng của các nguyên tố có mặt trong mẫu phân tích cho thấy các

cation không gây ảnh hưởng đến kết quả của phép đo.

4. Đã xác định khoảng nồng độ tuyến tính của Fe, Cu, Mn bằng phương pháp F – AAS

và xây dựng đường chuẩn, xác định giới hạn định lượng, giới hạn phát hiện của phép

đo đường chuẩn. Đánh giá sai số và độ lặp lại của phép đo F – AAS.

5. Chọn các điều kiện phù hợp để lấy mẫu, xử lý mẫu và phân tích hàm lượng Fe, Cu,

Mn trong 50 mẫu nước mặt sông Cầu chảy qua thành phố Thái Nguyên vào các tháng

7, 8, 9,11,12 năm 2011 và tháng 01 năm 2012. Kiểm tra kết quả phân tích mẫu bằng

phương pháp thêm chuẩn cho kết quả phù hợp với phương pháp đường chuẩn.

Kết quả phân tích cho thấy trong 50 mẫu nước mặt sông Cầu ở khu vực khảo sát chỉ

có rất ít mẫu nước có hàm lượng Fe, Cu, Mn vượt quá giới hạn cho phép. Hàm lượng

trung bình của các kim loại hầu như thay đổi không đáng kể theo thời gian lấy mẫu

cũng như theo mùa.

Như vậy, có thể nói nước mặt sông Cầu chảy qua thành phố Thái Nguyên ở các khu

vực khảo sát không bị ô nhiễm bởi các kim loại sắt, đồng và mangan.

Từ các điều kiện đã chọn ở trên cho thấy phương pháp F - AAS là một phương

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

pháp thích hợp để phân tích các nguyên tố lượng nhỏ, dạng vết như Fe, Cu, Mn với các

66

ưu điểm: độ nhạy, độ lặp lại tốt, độ chính xác cao, phân tích nhanh và ít bị ảnh hưởng

của các thành phần mẫu.

Qua luận văn này chúng tôi hy vọng đã đóng góp được một phần nhỏ vào kiểm tra

mức độ ô nhiễm các nguồn nước để phục vụ mục tiêu chung của toàn cầu về bảo vệ

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

môi trường và bảo vệ sức khoẻ con người.

67

TÀI LIỆU THAM KHẢO

1. Tiếng Việt

1. Bộ Khoa học, Công Nghệ Môi trường (1995), “Các tiêu chuẩn Nhà nước Việt Nam

về môi trường”, Tập 1: Chất lượng nước, Hà Nội.

2. Nguyễn Tinh Dung (2006), “Hóa học Phân tích - Phần III, Các Phương pháp định

lượng hóa học”, NXB Giáo dục Hà Nội.

3. Nguyễn Đăng Đức (2005), “ Xác định hàm lượng các ion kim loại crom, mangan,

đồng, chì, cađimi, asen, thuỷ ngân trong nước và lập biểu đồ ô nhiễm ở TP Thái

Nguyên”, Đề tài NCKH cấp bộ (B2005-06-08) - Khoa KHTN-XH- Đại Học Thái

Nguyên.

4. Lê Văn Hiếu (2006), Nguyên tố sắt và sức khỏe, Tạp chí Hóa học số 10.

5. Trần Từ Hiếu, Từ Vọng Nghi, Huỳnh Văn Trung (1986), “Các phương pháp Phân

tích nước”, NXB Khoa Học và Kĩ thuật.

6. Trần Từ Hiếu (2004), “Hoá học phân tích”, , NXB Đại Học Quốc Gia Ha Nội.

7. Vũ Thị Thu Lê (2010), "Phân tích và đánh giá hàm lượng các kim loại đồng, chì,

kẽm, cađimi trong nước mặt sông Cầu thuộc thành phố Thái Nguyên bằng phương

pháp phổ hấp thụ nguyên tử ngọn lửa (F-AAS)”, Luận văn thạc sĩ Khoa học Hóa

Học, Đại Học Sư Phạm Thái Nguyên.

8. Phạm Luận (2006), “ Phương pháp phân tích phổ nguyên tử”, NXB Đại học Quốc

Gia Hà Nội.

9. Phạm Luận (1993), “ Xác định các kim loại nặng trong mẫu nước sông, hồ, suối, ao,

giếng khoan và nước máy bằng phép đo phổ hấp thụ nguyên tử (F- AAS)”. QTR -

nước C6 Hà Nội.

10. Phạm Luận (1998), “Giáo trình những vấn đề cơ sở của các kĩ thuật xử lí mẫu

phân tích”, Đại học Quốc gia Hà Nội.

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

11. Phạm Luận (2005), “Giáo trình Phân tích Môi trường”, Đại học Quốc gia Hà Nội.

68

12. Hoàng Nhâm (2003), “Hóa học vô cơ - Tập 3”, NXB Giáo dục.

13. Hoàng Nhâm (2001), “Hoá vô cơ Tập- 2”, NXB Giáo dục.

14. Tường Thị Cẩm Nhung (2011), “ Phân tích và đánh giá hàm lượng Sắt, Mangan

trong nước giếng khoan bằng phương pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử ngọn lửa

(F – AAS)”, Luận văn thạc sĩ Khoa học Hóa Học, Đại Học Sư Phạm Thái Nguyên.

15. Dương Quang Phùng (2009), “Một số phương pháp Phân tích Điện hóa”, NXB Đại

học Sư phạm Hà Nội.

16. Hồ Viết Quý (2009), “Các phương phân tích công cụ trong hoá học hiện đại”,

NXB Đại học Sư phạm Hà Nội.

17. Hồ Viết Quý (1999), “Các phương phân tích quang học trong hoá học”, NXB

ĐHQG Hà Nội.

18. Tiêu chuẩn Việt Nam (1998), Thuốc thử, TCVN 1056-86, 4320-86, 4374-86, Hà

Nội.

19. Tiêu chuẩn Việt Nam 5502 (2003), “Hàm lượng nguyên tố độc hại cho phép trong

nước cấp sinh hoạt”.

20. Trịnh Thị Thanh (2003), “Độc hại môi trường và sức khỏe con người”, NXB Đại

học Quốc gia Hà Nội.

21. Phạm Văn Thưởng, Đặng Đình Bạch (1999), “Cơ sở Hóa học Môi trường”, NXB

KH và KT Hà Nội.

22. Nguyễn Đức Vận (2000), “Hóa học vô cơ - Tập II”, NXB Khoa học và Kỹ thuật.

2. Tiếng Anh

23. A. Ali Ensafi, T. Khayamian, A. Benvidi and E. Miromtaz (2006). “Silmultanous

Determination of Copper, Lead and Cadmium by Cathodic Adsorptive Stripping

Voltametry Using Artificial Neutral Network”. Analytica Chimica Acta, V.561,

pp.225-231.

24. Daniel C. Harris, (1999). Quantitative Chemical Analysis, 5th Edition, W.H.

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

Freeman and Company, New York.

69

25. Douglas A. Skoog, Donal M. West, James F. Holler, (1996). Fundamentals of

Analytical Chemistry, 7th Edition, Sauders college Publishing.

26. Douglas A. Skoog and James J. Leary, (1992). Principles of Instrumental Analysis,

4th Edition, Saunders College Publishing, Orlando, Florida.

27. Kolthoff L.M, Philip J.E (1962), “Treatise on analytical chemistry”, London.

28. J. Mendham, R.C. Denney, J. D. Barnes, M. Thomas, (2000). Vogel’s textbook of

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

quantitative Chemical Analysis, 6th Edition, Prentice Hall.