Chuyên ngành: Hóa phân tích
Mã số: 60.44.29
Luận văn thạc sỹ hóa học
MỞ ĐẦU
Trong những năm gần đây, với tốc độ công nghiệp hóa và đô thị hóa nhanh
Việt Nam đang phải đối mặt với nguy cơ ô nhiễm môi trường nghiêm trọng, trong
đó ô nhiễm kim loại nặng thải ra từ các ngành công nghiệp là mối đe dọa đến sức
khỏe cộng đồng và sự an toàn của hệ sinh thái.
Là nước có nền kinh tế nông nghiệp, nhưng hoạt động công nghiệp đem lại
trên 20% GDP của cả nước, nhịp độ phát triển công nghiệp nhanh đạt trên 10%
trung bình năm. Sự phát triển mạnh trong hoạt động công nghiệp không tương xứng
với sự phát triển của cơ sở hạ tầng, hiện chưa có các hệ thống xử lý chất thải công
nghiệp tập trung nên nhiều ngành công nghiệp đã đổ trực tiếp nước thải chưa xử lý
vào môi trường. Đặc biệt là nước thải công nghiệp của các ngành cơ khí, điện tử có
hàm lượng kim loại nặng lớn, vượt quá tiêu chuẩn cho phép.Các kim loại nặng như
thủy ngân (Hg), asen (As), chì (Pb), Crôm (Cr) .đều gây độc cho cơ thể con người
và động thực vật dù chỉ ở hàm lượng vết. Tuy nhiên nguyên tố crôm (Cr) chỉ gây
độc khi tồn tại ở dạng crôm hóa trị VI, còn Crôm hóa trị III lại là một dạng vi lượng
cần thiết cho cơ thể.
Trong môi trường, crôm thường tồn tại ở dạng Cr (III) và Cr (VI), tùy thuộc
vào trạng thái oxi hóa khử của nước mà crôm tồn tại ở dạng nào nhiều hơn. Crôm
thâm nhập vào cơ thể chủ yếu qua con đường tiêu hóa và hấp thụ trực tiếp khi tiếp
xúc với da. Crôm (VI) đi vào cơ thể sẽ làm kết tủa các Protein, các xit nucleic và ức
chế hệ thống men cơ bản. Dù crôm thâm nhập vào cơ thể theo bất kỳ con đường
nào, nó đều liên kết với các nhóm hoạt SH trong enzym làm mất hoạt tính của
enzym gây ra rất nhiều bệnh đối với con người. Khi nhiễm độc crôm trong thời gian
dài sẽ gây tác động lên tế bào và mô tạo ra sự phát triển tế bào không nhân và là
nguyên nhân chủ yếu gây ung thư.
Do vậy, trong nghiên cứu môi trường nếu chỉ phân tích hàm lượng crôm tổng
số là chưa đủ mà cần phải phân tích các dạng tồn tại khác nhau của chúng. Nghiên
cứu dạng Cr(VI) trong nước và trầm tích vừa quan trọng vừa cần thiết.
Vì những lý do trên, chúng tôi đã chọn đề tài nghiên cứu xác định dạng crôm
trong nước và trầm tích bằng các phương pháp hóa lí hiện đại.
Mục tiêu của luận văn là:
-Nghiên cứu, khảo sát và thiết lập các điều kiện tối ưu để xây dựng phương
pháp định lượng crôm tổng số ,crôm (VI) trong nước và trầm tích.
-Áp dụng các kết quả nghiên cứu để đánh giá khả năng ô nhiễm Crôm trong
nước và trầm tích.
Ý nghĩa khoa học của đề tài là:
- Góp phần nghiên cứu phát triển, hoàn thiện và mở rộng phạm vi ứng dụng
của các phương pháp hóa lí hiện đại trong việc phân tích dạng tồn tại của các
nguyên tố kim loại.
-Tạo cơ sở cho việc xây dựng các tiêu chuẩn môi trường dựa trên sự tồn tại
các dạng có độc tính và mức độ đáp ứng sinh học khác nhau của các nguyên tố kim
loại trong môi trường.
-Luận văn được thực hiện bằng phương pháp thực nghiệm. Các nội dung chính
của luận án được thực hiện tại Viện Hóa học –Viện khoa học và Công nghệ Việt
Nam.
MỤC LỤC
MỞ ĐẦU 1
CHưƠNG I. TỔNG QUAN 3
1.1. Giới thiệu về nguyên tố crôm 3
1.1.1.Tính chất vật lí, hóa học của crôm . 3
1.1.2. Công dụng của Crôm . 4
1.1.3. Ảnh hưởng của crôm 4
1.2. Các trạng thái tồn tại của crôm . 6
1.2.1. Hợp chất Cr(II) . 6
1.2.2. Hợp chất Cr(III) . 7
1.2.3. Hợp chất Cr(VI) . 9
1.3. Sự hình thành crôm trong hệ thống đất và nước . 9
1.3.1. Crôm trong hệ thống nước 9
1.3.2. Crôm trong đất và trầm tích 11
1.4. Các phương pháp xác định crôm 12
1.4.1. Các phương pháp phân tích hóa học 12
1.4.2. Các phương pháp phân tích hóa lí hiện đại 13
1.5 Các phương pháp phân tích dạng crôm 15
1.5.1. Nguyên tắc của phương pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử 16
1.5.2. Phương pháp đo quang xác định Cr(VI) 19
1.6. Khái quát một số đặc điểm tự nhiên và kinh tế - xã hội lưu vực sông Nhuệ -
sông Đáy 20
1.6.1. Các nguồn thải gây ô nhiễm chủ yếu môi trường nước lưu vực sông Nhuệ - sông
Đáy . 21
1.6.2. Hiện trạng chức năng môi trường nước lưu vực sông Nhuệ- sông Đáy 23
CHưƠNG II: THỰC NGHIỆM 26
2.1. Đối tượng nghiên cứu . 26
2.2. Phương pháp nghiên cứu 26
2.2.1. Phương pháp xác định crôm tổng số 26
2.2.2. Phương pháp xác định crôm (VI) . 26
2.2.3. Phương pháp xử lý mẫu để phân tích T-Cr trong trầm tích 26
2.2.4. Phương pháp xử lý mẫu để phân tích Cr(VI) trong trầm tích . 26
2.3. Nội dung nghiên cứu 26
2.3.1. Xây dựng quy trình phân tích dạng crôm trong mẫu nước . 26
2.3.2. Xây dựng quy trình phân tích dạng crôm trong trầm tích . 27
2.3.3. Lấy mẫu và bảo quản mẫu 28
2.4. Trang thiết bị và hóa chất phục vụ nghiên cứu 29
2.4.1. Trang thiết bị 29
2.4.2. Hóa chất 29
CHưƠNG III: KẾT QUẢ VÀ BIỆN LUẬN . 31
3.1. Xây dựng quy trình phân tích dạng crôm trong mẫu nước . 31
3.1.1. Xây dựng quy trình phân tích Cr(VI) . 31
3.1.2. Phân tích hàm lượng crôm tổng trong mẫu nước 41
3.2. Phân tích dạng crôm trong trầm tích . 43
3.2.1. Phân tích dạng crôm(VI) trong trầm tích . 43
3.2.2. Phân tích hàm lượng crôm tổng số trong trầm tích . 45
3.3. Đánh giá phương pháp 49
3.4. Phân tích dạng Cr trong mẫu nước và trầm tích 49
3.4.1. Vị trí lấy mẫu 49
3.4.2. Dạng crôm trong trầm tích 50
3.4.3. Dạng crôm trong nước 51
KẾT LUẬN . 53
TÀI LIỆU THAM KHẢO . 55
.
67 trang |
Chia sẻ: banmai | Lượt xem: 3211 | Lượt tải: 4
Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu Đề tài Nghiên cứu xác định dạng crôm trong nước và trầm tích bằng các phương pháp hoá lí hiện đại, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
n và kinh tế - xã hội lƣu vực sông Nhuệ
- sông Đáy [3,9,10,22,12]
Lƣu vực sông Nhuệ - sông Đáy thuộc các tỉnh: Hà Nội, Nam Định, Hà Tây, Hà
Nam, Ninh Bình và Hoà Bình có diện tích tự nhiên khoảng 7665 km2 và dân số ƣớc
tính đến năm 2005 là 8706,2 nghìn ngƣời. Đây là vùng lãnh thổ có điều kiện tự
nhiên, tài nguyên thiên nhiên, môi trƣờng phong phú và đa dạng, có vị thế địa lý đặc
biệt quan trọng trong chiến lƣợc phát triển kinh tế - xã hội (KT-XH) của vùng đồng
bằng sông Hồng, trong đó có thủ đô Hà Nội, là trung tâm chính trị, kinh tế, văn hoá,
khoa học kỹ thuật và an ninh, quốc phòng của cả nƣớc. Trong xu thế phát triển KT -
XH những năm gần đây, dƣới tác động của các yếu tố tự nhiên và hoạt động của con
ngƣời, môi trƣờng lƣu vực sông Nhuệ - sông Đáy đã và đang bị ô nhiễm, đặc biệt là
ô nhiễm nguồn nƣớc. Nhiều vấn đề môi trƣờng cấp bách đã và đang diễn ra rất phức
tạp ở quy mô địa phƣơng và toàn lƣu vực.
Lƣu vực sông Nhuệ - sông Đáy hiện nay đang chịu tác động mạnh mẽ của các
hoạt động KT - XH, nhất là của các khu công nghiệp, sản xuất làng nghề, khu khai
thác và chế biến, các tụ điểm dân cƣ... Sự ra đời và hoạt động của hàng loạt các khu
công nghiệp thuộc các tỉnh, thành phố, các hoạt động tiểu thủ công nghiệp trong các
làng nghề, các xí nghiệp kinh tế quốc phòng cùng với các hoạt động khai thác, chế
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
21
biến khoáng sản, canh tác trên hành lang thoát lũ, chất thải bệnh viện, trƣờng học...
đã làm cho môi trƣờng nói chung và môi trƣờng nƣớc nói riêng lƣu vực sông Nhuệ
- sông Đáy biến đổi một cách đáng kể. Đặc biệt trong giai đoạn hiện nay, trƣớc sự
phát triển của nền kinh tế thị trƣờng đã có nhiều áp lực tác động xấu đến môi trƣờng
lƣu vực sông Nhuệ - sông Đáy.
1.6.1. Các nguồn thải gây ô nhiễm chủ yếu môi trƣờng nƣớc lƣu vực sông Nhuệ
- sông Đáy [3]
Bảng 1.2: Các nguồn thải gây ô nhiễm chính
Nƣớc thải công nghiệp
- Cơ khí, nhiệt điện và luyện
kim (đen + màu)
- Hoá chất
- Công nghiệp giấy
- Chế biến thực phẩm
- Khai thác chế biến
- Ô nhiễm do chất hữu cơ, gây đục, chất rắn, màu, axit,
kim loại nặng.
- Ô nhiễm do chất hữu cơ, phenol, lignin, gây đục, chất
rắn, màu, kim loại nặng.
- Ô nhiễm do chất hữu cơ, gây đục vi khuẩn. Chất rắn
lơ lửng, mùi, màu.
- Ô nhiễm do chất hữu cơ, gây đục, chất rắn lơ lửng,
mùi, màu và ô nhiễm đặc biệt.
- Chất thải sinh hoạt và bệnh
viện (nƣớc thải, chất thải rắn)
- Ô nhiễm hữu cơ, phú dƣỡng, ô nhiễm do vi khuẩn,
gây đục
- Chất thải làng nghề và tiểu
thủ công nghiệp
- Ô nhiễm hữu cơ, phú dƣỡng, ô nhiễm đặc biệt.
Nông nghiệp:
- Sử dụng phân bón
- Thuốc trừ sâu, cỏ
- Khai hoang
- Phú dƣỡng
- Ô nhiễm thuốc bảo vệ thực vật
- Chua hoá (axit hoá)
Thống kê sơ bộ trong lƣu vực có 257 cơ sở chính ảnh hƣởng trực tiếp tới môi
trƣờng, trong đó nhiều nguồn thải chứa các chất thải nguy hại và khó phân huỷ nhƣ
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
22
kim loại nặng, dầu mỡ, dung môi hữu cơ... Tỷ lệ các loại nguồn thải đổ ra lƣu vực
sông Nhuệ - sông Đáy đƣợc trình bày trong bảng 1.3
Bảng 1.3:Tỷ lệ các nguồn thải chính gây ô nhiễm môi trƣờng
lƣu vực sông Nhuệ và sông Đáy
Số TT Ngành sản xuất Số nguồn Tỷ lệ (%)
1 Ngành công nghiệp - cơ khí 70 27,24
2 Ngành công nghiệp chế biến thực phẩm 33 12,84
3 Ngành công nghiệp dệt nhuộm 29 11,28
4 Công nghiệp hoá chất và giấy 18 7
5 Nguồn vật liệu xây dựng 28 10,89
6 Nguồn thuộc các ngành sản xuất khác 40 15,56
7 Nguồn thải bệnh viện 39 15,17
Tổng số 257 100
Bảng 1.4: Lƣợng nƣớc thải đổ ra lƣu vực sông Nhuệ và sông Đáy
Số
TT
Tỉnh
Lƣợng nƣớc thải (103 m3/ngày, đêm)
Sinh hoạt Công nghiệp Tổng số
1 Hoà Bình 2 1 3
2 Hà Nội 280 75 355
3 Hà Tây 35 10 45
4 Hà Nam 19 6 25
5 Nam Định 30 30 60
6 Ninh Bình 14 3 17
Tổng 380 125 505
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
23
Có thể thấy rằng, tỷ lệ các nguồn gây ô nhiễm chủ yếu thông qua đƣờng nƣớc
thải ở lƣu vực sông Nhuệ và sông Đáy là khá lớn, cụ thể riêng 3 loại nguồn có tính
chất gây ô nhiễm nƣớc thải cao nhƣ cơ sở sản xuất chế biến lƣơng thực, thực phẩm,
dệt nhuộm, các nguồn thải bệnh viện... Đây cũng chính là một trong những đặc
điểm về việc ô nhiễm môi trƣờng nƣớc sông Nhuệ và sông Đáy.
Ngoài 257 nguồn thải chính và tập trung nêu trên còn có các loại nguồn thải
khác gây ô nhiễm môi trƣờng chƣa đƣợc xử lý và chƣa đƣợc kiểm soát cả về số
lƣợng và chất lƣợng trƣớc khi thải vào sông là: Nguồn thải do hoạt động nông
nghiệp và sinh hoạt.
1.6.2. Hiện trạng chức năng môi trƣờng nƣớc lƣu vực sông Nhuệ- sông Đáy [2]
Lƣu vực sông Nhuệ và sông Đáy nói chung, các đoạn sông của lƣu vực nói
riêng đang phải gánh chịu các chức năng không phù hợp và trái ngƣợc nhau. Điển
hình là vấn đề sông Nhuệ - sông Đáy là nguồn nƣớc cấp sinh hoạt cho tỉnh Hà Nam
song lại là nơi chứa nƣớc thải, rác thải, đặc biệt từ các nguồn thải ở ngoài tỉnh nằm
ở phía thƣợng lƣu sông Nhuệ là Hà Nội và Hà Tây.
- Tại Hà Nội: Sông Tô Lịch đón nhận toàn bộ nƣớc thải của thành phố
- Tại Hà Tây: Sông Nhuệ - sông Đáy đón nhận nƣớc thải của các làng nghề,
bệnh viện 103, các trụ sở Ban, Ngành và nƣớc thải sinh hoạt của dân
- Tại Hà Nam: Ngay tại tỉnh Hà Nam cũng có nhiều nguồn thải góp phần gây ô
nhiễm, tiêu biểu là: Rác thải từ các các khu chợ (chợ Mới, chợ Bầu) bị đổ thẳng
xuống sông. Nƣớc thải sinh hoạt của đa phần các cơ sở sản xuất kinh doanh nằm
ven sông Đáy chỉ đƣợc xử lý sơ bộ rồi đƣợc thải thẳng ra sông Đáy. Hiện tại 3 cơ sở
sản xuất tại khu công nghiệp Đồng Văn, nƣớc thải từ các bệnh viện, trƣờng học
đang xả nƣớc thải trực tiếp ra sông Nhuệ, không qua xử lý.
Sau đây là hiện trạng phân vùng chức năng môi trƣờng nƣớc lƣu vực sông
Nhuệ - sông Đáy và khả năng đáp ứng cho các đối tƣợng dùng nƣớc trong khu vực
nghiên cứu (bảng 1.7, bảng 1.8).
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
24
Bảng 1.5. Hiện trạng phân vùng chức năng môi trƣờng nƣớc
trên toàn bộ lƣu vực sông Nhuệ
Đoạn Chất lƣợng nƣớc Hiện trạng sử dụng
Cầu Diễn,Hà
Đông
Nƣớc ô nhiễm trung bình
và nặng
Tƣới tiêu cho nông nghiệp, nuôi thuỷ
sản, chứa nƣớc thải
Đập Thanh
Liệt
Nƣớc ô nhiễm nặng Tƣới tiêu cho nông nghiệp, nuôi thuỷ
sản, chứa nƣớc thải
Khe Tang Nƣớc ô nhiễm trung bình Tƣới tiêu cho nông nghiệp, nuôi thuỷ
sản, chứa nƣớc thải
Ba đa Nƣớc ô nhiễm trung bình Tƣới tiêu cho nông nghiệp, nuôi thuỷ
sản, chứa nƣớc thải
Bảng 1.6: Hiện trạng phân vùng chức năng môi trƣờng nƣớc trên
lƣu vực sông Đáy
Đoạn Chất lƣợng nƣớc Hiện trạng sử dụng
Cầu Mai Lĩnh -
Thanh Oai (Hà Tây)
Nƣớc ô nhiễm nặng
Tƣới tiêu cho nông nghiệp, nuôi thuỷ
sản, cấp nƣớc cho làng nghề, chứa
nƣớc thải
Tế Tiêu - Mỹ Đức
(Hà Tây)
Nƣớc ô nhiễm trung
bình
Tƣới tiêu cho nông nghiệp, nuôi thuỷ
sản, chăn nuôi, cấp nƣớc cho làng
nghề, cấp nƣớc cho sinh hoạt, giao
thông thuỷ, chứa nƣớc thải
Cầu Quế - Kim Bảng
(Hà Nam)
Ô nhiễm nhẹ Tƣới tiêu cho nông nghiệp, nuôi thuỷ
sản, chăn nuôi, giao thông thuỷ, chứa
nƣớc thải
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
25
Đập Phùng -Đan
Phƣợng - Hà Nội
Ô nhiễm nặng
Tƣới tiêu cho nông nghiệp, chứa nƣớc
thải, cấp nƣớc cho làng nghề
Cầu Đọ - Hà Nam Ô nhiễm nặng Tƣới tiêu cho nông nghiệp, nuôi thuỷ
sản, chăn nuôi, giao thông thuỷ, chứa
nƣớc thải
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
26
CHƢƠNG II: THỰC NGHIỆM
2.1. Đối tƣợng nghiên cứu
Các mẫu môi trƣờng bao gồm mẫu nƣớc, trầm tích thuộc hệ thống lƣu vực sông
Nhuệ và sông Tô lịch.
2.2. Phƣơng pháp nghiên cứu
2.2.1. Phƣơng pháp xác định crôm tổng số
Hàm lƣợng crôm tổng số trong các mẫu nƣớc và trầm tích đƣợc phân tích bằng
phƣơng pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử sử dụng kỹ thuật nguyên tử hóa bằng
ngọn lửa và lò graphit.
2.2.2. Phƣơng pháp xác định crôm (VI)
Dạng crôm hóa trị VI trong mẫu nƣớc đƣợc xác định bằng phƣơng pháp đo
quang dựa trên phản ứng tạo phức của Cr(VI) với diphenylcarbazit trong môi
trƣờng axit.
2.2.3. Phƣơng pháp xử lý mẫu để phân tích T-Cr trong trầm tích
Mẫu trầm tích đƣợc vô cơ hóa theo kỹ thuật vô cơ hóa ƣớt sử dụng hỗn hợp
axit HCl-HNO3, sau đó hàm lƣợng crôm đƣợc xác định bằng phƣơng pháp quang
phổ hấp thụ nguyên tử sử dụng kỹ thuật nguyên tử hóa ngọn lửa.
2.2.4. Phƣơng pháp xử lý mẫu để phân tích Cr(VI) trong trầm tích
Mẫu đƣợc chiết với dung dịch Na2CO3, sau đó hàm lƣợng Cr(VI) trong dịch
chiết đƣợc xác định bằng phƣơng pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử sử dụng kỹ
thuật nguyên tử hóa bằng lò graphit.
2.3. Nội dung nghiên cứu
2.3.1. Xây dựng quy trình phân tích dạng crôm trong mẫu nƣớc
Trong nƣớc, crôm tồn tại chủ yếu ở hai dạng crôm hóa trị III và crôm hóa trị VI.
Hàm lƣợng crôm (VI) đƣợc xác định bằng phƣơng pháp đo quang, hàm lƣợng crôm
tổng số đƣợc xác định bằng phƣơng pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử với kỹ thuật
nguyên tử hóa bằng lò graphit, Hàm lƣợng crôm (III) đƣợc tính toán dựa vào hàm
lƣợng crôm tổng số và crôm (VI).
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
27
2.3.1.1. Xây dựng quy trình phân tích crôm (VI) trong mẫu nƣớc
Để tối ƣu hóa các điều kiện phân tích Cr(VI) trong mẫu nƣớc, chúng tôi tiến
hành khảo sát các điều kiện sau:
- Khảo sát sự hình thành phức của Cr(VI) với thuốc thử Diphenylcarbazit
- Khảo sát ảnh hƣởng của pH đến sự hình thành phức
- Khảo sát ảnh hƣởng của các nguyên tố đi kèm
- Khảo sát thời gian bền của phức
- Xác định khoảng tuyến tính và giới hạn phát hiện của phƣơng pháp
2.3.1.2. Xây dựng quy trình phân tích crôm tổng số trong mẫu nƣớc
Hàm lƣợng crôm tổng số trong mẫu nƣớc đƣợc xác định bằng phƣơng pháp
quang phổ hấp thụ nguyên tử sử dụng kỹ thuật nguyên tử hóa bằng lò graphit. Các
điều kiện phân tích đƣợc tiến hành khảo sát nhƣ sau:
- Khảo sát các điều kiện đo phổ hấp thụ nguyên tử của crôm
- Khảo sát các yếu tố ảnh hƣởng và tối ƣu hóa các điều kiện đo phổ hấp thụ nguyên
tử của crôm
- Khảo sát chƣơng trình nhiệt độ nguyên tử hóa của crôm
- Xác định khoảng tuyến tính và giới hạn phát hiện của phƣơng pháp
2.3.2. Xây dựng quy trình phân tích dạng crôm trong trầm tích
Do phƣơng pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử chỉ xác định đƣợc hàm lƣợng
tổng crôm mà không phân biệt đƣợc các dạng crôm (III) và crôm (VI). Mặt khác
phƣơng pháp đo quang không thể áp dụng để phân tích dạng crôm(VI) trong dịch
chiết của trầm tích do ảnh hƣởng của các nguyên tố đi kèm. Do vậy để phân tích
đƣợc các dạng crôm trong trầm tích chúng tôi tiến hành kết hợp các kỹ thuật chiết
chọn lọc dạng crôm (VI) và quy trình vô cơ hóa mẫu để phân tích crôm tổng số và
phân tích bằng phƣơng pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử.
2.3.2.1. Xây dựng quy trình phân tích dạng crôm (VI) trong trầm tích
Dạng crôm (VI) đƣợc chiết chọn lọc bằng Na2CO3 và xác định bằng phƣơng
pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử với kỹ thuật nguyên tử hóa bằng lò graphit. Các
điều kiện tối ƣu hóa đƣợc khảo sát nhƣ sau:
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
28
- Ảnh hƣởng của nồng độ Na2CO3 đến hiệu suất chiết Cr(VI)
- Khảo sát ảnh hƣởng của nồng độ Na2CO3 đến phép đo phổ hấp thụ nguyên tử của
crôm
- Tối ƣu hóa chƣơng trình nhiệt độ của lò graphit
2.3.2.1. Xây dựng quy trình phân tích crôm tổng số trong trầm tích
Mẫu trầm tích đƣợc vô cơ hóa theo kỹ thuật vô cơ hóa ƣớt sử dụng hỗn hợp
axit HCl-HNO3, sau đó hàm lƣợng crôm đƣợc xác định bằng phƣơng pháp quang
phổ hấp thụ nguyên tử sử dụng kỹ thuật nguyên tử hóa ngọn lửa. Để tối ƣu hóa các
điều kiện phân tích, chúng tôi khảo sát các vấn đề sau:
- Các điều kiện đo phổ hấp thụ của crôm theo kỹ thuật nguyên tử hóa bằng ngọn lửa
- Xác định khoảng tuyến tính và giới hạn phát hiện của phƣơng pháp
- Xử lý và đánh giá kết quả
- Đánh giá phƣơng pháp
2.3.3. Lấy mẫu và bảo quản mẫu
2.3.3.1. Mẫu trầm tích
Mẫu trầm tích đƣợc lấy bằng dụng cụ chuyên dụng Eckman với độ sâu 20 cm từ
bề mặt của trầm tích. Mẫu sau khi lấy tại hiện trƣờng đƣợc chuyển về phòng thí
nghiệm và sấy khô ở nhiệt độ phòng. Sau khi sấy khô, mẫu đƣợc nghiền thô và sàng
qua rây có đƣờng kính lỗ 2mm để loại bỏ đá, sạn, rễ cây... sau đó mẫu tiếp tục đƣợc
nghiền mịn đến cỡ hạt nhỏ hơn 0,16 mm.
- Xử lý mẫu để phân tích crôm tổng số
Cân 1 g mẫu vào bình thủy tinh 100 ml, thêm 25 ml dung dịch cƣờng thủy và
đun ở nhiệt độ 70oC trong vòng 6h, sau đó đun tiếp ở nhiệt độ 150oC cho đến khi
mẫu cạn đến gần khô, sau đó thêm 15 ml nƣớc cất và lọc qua giấy lọc Whatman số
1, cuối cùng định mức đến 25 ml.
- Xử lý mẫu để phân tích dạng Cr(VI)
Cân 0,5 g mẫu vào bình thủy tinh 100 ml, thêm 25 ml Na2CO3 đun sôi trên bếp
có điều khiển nhiệt độ trong vòng 10 phút, sau đó để nguội, lọc qua giấy lọc
Whatman số 1, cuối cùng định mức đến 25 ml.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
29
2.3.3.2. Mẫu nƣớc
Mẫu nƣớc trên lƣu vực sông Nhuệ và Đáy đƣợc lấy bằng thiết bị lấy mẫu tự
động, mẫu đƣợc bảo quản lạnh và đựng trong chai thủy tinh để phân tích Cr(VI).
Để phân tích hàm lƣợng Tổng-Cr, mẫu đƣợc axit hóa đến pH<2 bằng axit
HNO3
2.4. Trang thiết bị và hóa chất phục vụ nghiên cứu
2.4.1. Trang thiết bị
- Hệ thống máy quang phổ hấp thụ nguyên tử AAS-3300 của hãng Perkin Elmer, có
sử dụng kỹ thuật nguyên tử hóa bằng ngọn lửa và lò garphit (HGA -600)
- Máy quang phổ tử ngoại khả kiến GBC- Cintra 40 (Úc)
- Bếp điều khiển nhiệt độ (Anh)
- pH meter Metrohm 720 (Thụy sĩ)
2.4.2. Hóa chất
Do yêu cầu nghiêm nghặt của phép đo nên nƣớc cất , hóa chất phải có độ tinh
khiết cao, trong quá trình nghiên cứu chúng tôi đã dùng các hóa chất và dụng cụ sau.
1. Axit HNO3 65% loại tinh khiết phân tích của hãng Merck
2. Axit H3PO4 83% loại tinh khiết phân tích của hãng Merck
3. Axit HCl 36% loại tinh khiết phân tích của hãng Merck
4. Dung dịch chuẩn Cr (III) 1000 ppm (Merck)
5. Dung dịch chuẩn Cr(VI) 1000 ppm (Merck)
6. Thuốc thử Diphenylcarbazite (Merck)
7. Axeton (Merck)
8. Muối Na2CO3 (Merck)
9. Bình định mức 50 ml, 100 ml
10. Các loại pipet 1,2,5,10 ml
11. Cốc thủy tinh 100 ml
12. Lọ đựng mẫu nƣớc và trầm tích
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
30
Chuẩn bị hóa chất
- Thuốc thử Diphenylcarbazite: :Hòa tan 250 mg 1,5- Diphenylcarbazide trong
50ml axeton, thuốc thử đƣợc đựng trong chai thủy tinh.
- Dung dịch chuẩn làm việc Cr 10 ppm: Hút 1ml dung dịch chuẩn gốc 1000 ppm
vào bình định mức 100 ml sau đó định mức đến vạch bằng nƣớc cất
- Dung dịch chuẩn gốc Cr (VI) 1000 ppm: Hòa tan 3,735g K2CrO4 đã đƣợc sấy khô
ở 105oC vào bình định mức 1 lít bằng nƣớc cất.
- Dung dịch làm việc Cr (VI) 10 ppm: Hút 1ml dung dịch chuẩn gốc Cr (VI) 1000
ppm vào bình định mức 1000 ml sau đó định mức đến vạch bằng nƣớc cất.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
31
CHƢƠNG III: KẾT QUẢ VÀ BIỆN LUẬN
3.1. Xây dựng quy trình phân tích dạng crôm trong mẫu nƣớc
3.1.1. Xây dựng quy trình phân tích Cr(VI)
3.1.1.1. Khảo sát sự hình thành phức Cr(VI) với thuốc thử Diphenylcarbazite
Crôm (VI) phản ứng với Diphenylcarbazide trong môi trƣờng axít tạo thành
hợp chất có màu đỏ tím, phản ứng xảy ra theo phƣơng trình sau:
H H
N – N – C6H5 N – N – C6H5
2O = C + H2Cr2O7 2C – O –Cr(OH)2 + 3H2O
N – N – C6H5 N = N – C6H5
H H
Để khảo sát sự hình thành phức của Cr(VI) với thuốc thử Diphenylcarbazit
chúng tôi tiến hành nhƣ sau: Hút 50 ml dung dịch Cr(VI) nồng độ 0,1 mg/l vào cốc
thủy tinh 100 ml, thêm 1 ml HNO3 đặc và 1ml thuốc thử Diphenylcarbazit, sau thời
gian 10 phút tiến hành đo mật độ quang của phức tạo thành trong dải từ 350 đến
700 nm. Song song tiến hành đo mật độ quang của riêng thuốc thử và dung dịch Cr
(VI) nồng độ 0,1 ppm. Kết quả đƣa ra ở hình 3.1:
Hình 3.1. Phổ hấp thụ UV-Vis của phức Cr(VI)-Diphenylcarbazit
Kết quả đƣa ra ở hình 3.1 cho thấy, đối với mẫu thuốc thử và dung dịch chuẩn
Cr ( VI) không xuất hiện cực đại hấp thụ trong khoảng từ 350 đến 700 nm. Đối với
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
32
mẫu chứa Cr(VI) và Diphenylcarbazide có xuất hiện cực đại hấp thụ ở bƣớc sóng
542 nm. Do vậy đã có sự hình thành hợp chất phức giữa Cr(VI) và
Diphenylcarbazide. Để khảo sát các yếu tố tiếp theo đến độ bền của phức, chúng tôi
sử dụng bƣớc sóng 542 nm.
3.1.1.2. Ảnh hƣởng của nồng độ axit đến độ bền của phức
Để khảo sát ảnh hƣởng pH đến độ bền của phức chúng tối tiến hành nhƣ sau:
Chuẩn bị một dãy dung dịch chuẩn Cr(VI) có nồng độ 0,1 ppm, giữ cố định nồng độ
và thể tích thuốc thử, sau đó thay đổi nồng độ của axit HNO3 và đo mật độ quang
tại bƣớc sóng 542 nm. Kết quả đƣợc đƣa ra ở bảng 3.1:
Bảng 3.1. Ảnh hƣởng của axít đến độ hấp thụ
TT
Nồng độ Cr(VI)
(ppm)
Vthuốc thử (ml)
Mật độ quang
(D)
Nồng độ
HNO3 (M)
1 0.10 1 0 0
2 0.10 1 0.064 0.06
3 0.10 1 0.064 0.12
5 0.10 1 0.063 0.24
6 0.10 1 0.061 0.30
7 0.10 1 0.057 0.36
8 0.10 1 0.055 0.54
9 0.10 1 0.048 1.50
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
33
0
0.01
0.02
0.03
0.04
0.05
0.06
0.07
0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4 1.6
Nồng độ axit (M)
Mậ
t đ
ộ
qu
an
g
(D
)
Hình 3.2 Ảnh hƣởng nồng độ axít đến mật độ quang
Kết quả ở bảng 3.1 và hình 3.2 cho thấy, trong môi trƣờng axit phức của
Cr(VI) và Diphenylcarbazit không đƣợc hình thành, khi tăng dần nồng độ axit thì
mật độ quang tăng dần và đạt giá trị lớn nhất trong khoảng nồng độ axit từ 0,06 M
đến 0,24 M. Khi tiếp tục tăng nồng độ axit đến 0,3 M thì mật độ quang lại giảm
dần. Do vậy trong những nghiên cứu tiếp theo chúng tôi sử dụng nồng độ axit là
0,12 M.
3.1.1.3. Ảnh hƣởng của tỉ lệ thuốc thử 1,5- Diphenylcarbazide
Để khảo sát ảnh hƣởng của tỷ lệ thuốc thử với hàm lƣợng Cr(VI) đến sự hình
thành phức Cr(VI)-Diphenylcarbazit chúng tôi tiến hành nhƣ sau: Chuẩn bị một dãy
dung dịch chuẩn Cr(VI) vào bình định mức 50 ml có nồng độ 0,4 mg/l, giữ cố định
thể tích nồng độ của axit HNO3, sau đó thay đổi thể tích thuốc thử và đo mật độ
quang tại bƣớc sóng 542nm. Kết quả đƣợc đƣa ra bảng 3.2:
Bảng 3.2. Ảnh hƣởng của tỉ lệ thuốc thử đến độ hấp thụ
TT Nồng độ Cr(VI) (mg/l) VHNO3 (ml) Vthuốc thử (ml)
Độ hấp thụ
(A)
1 0.4 1 0.2 0.2238
2 0.4 1 0.4 0.2323
3 0.4 1 0.8 0.2317
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
34
4 0.4 1 1.0 0.2337
5 0.4 1 1.5 0.2332
6 0.4 1 2.0 0.2261
7 0.4 1 3.0 0.2232
8 0.4 1 5.0 0.2013
9 0.4 1 8.0 0.2013
10 0.4 1 10.0 0.1989
0.195
0.2
0.205
0.21
0.215
0.22
0.225
0.23
0.235
0.24
0 5 10 15
Thể tích (ml)
Mậ
t đ
ộ q
uan
g
Series1
Hình 3.3. Ảnh hƣởng của tỉ lệ thuốc thử tới mật độ quang
Kết quả ở bảng 3.2 và hình 3.3 cho thấy trong môi trƣờng axit phức của Cr(VI)
và Diphenylcarbazit đƣợc hình thành. Khi tăng dần nồng độ thuốc thử thì mật độ
quang đạt giá trị lớn nhất trong khoảng từ 0,2-2 ml và có giá trị xấp xỉ nhau. Do
vậy trong nghiên cứu tiếp theo chúng tôi sử dụng tỉ lệ thuốc thử là 1ml: 50 ml mẫu.
3.1.1.4. Ảnh hƣởng của thời gian đến quá trình bền phức của thuốc thử
Để khảo sát ảnh hƣởng của thời gian đến độ bền của phức chúng tôi tiến hành
nhƣ sau: Chuẩn bị một dãy dung dịch chuẩn Cr(VI) có nồng độ 0,1 ppm, giữ cố
định nồng độ và thể tích thuốc thử, axit HNO3 và đo mật độ quang tại bƣớc sóng
542 nm. Kết quả đƣợc đƣa ra ở bảng 3.3:
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
35
Bảng 3.3. Độ bền theo thời gian của phức
Thời gian ( phút) Mật độ quang (D)
0 0 0.064
10 0.063
20 0.062
40 0.062
60 0.061
80 0.059
100 0.039
120 0.031
Kết quả đƣa ra ở bảng 3.3 cho thấy để phép phân tích đƣợc chính xác trong
thời gian ngắn nhất, với lƣợng thuốc thử và axít là tối ƣu, chúng tôi đã tiến hành
phân tích sau thời gian ít nhất là 10 phút với lƣợng axit HNO3(1:1) là 1ml, và lƣợng
thuốc thử 1ml
3.1.1.5. Các ion gây ảnh hƣởng trong phép phân tích
٭ Ảnh hƣởng của Fe(III)
Ion Fe
3+
cũng tạo phức với Diphenylcarbazit trong môi trƣờng axit . Để xét
sự ảnh hƣởng của ion Fe3+ đến phép phân tích crôm (VI) bằng phƣơng pháp đo
quang. Chúng tôi đã tiến hành khảo sát nhƣ sau: Chuẩn bị một dãy dung dịch chuẩn
Cr(VI) có nồng độ 0,1 ppm, giữ cố định nồng độ và thể tích thuốc thử, lƣợng axit
nhƣ nhau, sau đó thay đổi nồng độ Fe3+ và đo mật độ quang tại bƣớc sóng 542 nm.
Kết quả đƣợc đƣa ra ở bảng 3.4:
Bảng 3.4. Tƣơng quan độ hấp thụ quang của Cr(VI) và nồng độ Fe3+ trong
môi trƣờng HNO3
TT Dung dịch chuẩn Cr6+(mg/l) Nồng độ Fe3+ (mg/l) Mật độ quang (D)
1 0.1 0 0.0618
2 0.1 0.5 0.0454
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
36
3 0.1 1 0.0420
4 0.1 2 0.0215
5 0.1 4 0.0198
6 0.1 5 0.0132
7 0.1 10 0.0130
0
0.01
0.02
0.03
0.04
0.05
0.06
0.07
0 2 4 6 8 10 12
Nồng độ Fe3+ (mg/l)
M
ật
độ
qu
an
g Series1
Hình 3.4. Ảnh hƣởng của Fe3+ tới phép phân tích Cr(VI) trong môi trƣờng HNO3
Kết quả ở bảng 3.4 và hình 3.4 cho thấy nồng độ của Fe3+ có ảnh hƣởng đến mật
độ quang của phức crôm với diphenylcarbazit, khi nồng độ sắt lớn hơn 5 lần nồng
độ crôm thì mật độ quang giảm trên 10%. Để hạn chế sự ảnh hƣởng của ion Fe3+,
chúng tôi tiến hành che sắt bởi ion PO4
3-
bằng cách thực hiện phản ứng tạo phức
trong môi trƣờng H3PO4. Kết quả đƣợc đƣa ra ở bảng 3.5:
Bảng 3.5. Ảnh hƣởng của Fe3+ đến mật độ quang của phức Cr(VI)
trong môi trƣờng H3PO4
TT Nồng độ Fe3+ (mg/l) Mật độ quang (D)
1 0 0.0617
2 0.5 0.0592
3 1 0.0539
4 2 0.0531
5 4 0.0491
6 5 0.0484
7 10 0.0452
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
37
0
0.01
0.02
0.03
0.04
0.05
0.06
0.07
0 5 10 15
Nồng độ Fe3+ (mg/l)
M
ật
độ
qu
an
g
Hình 3.5 Ảnh hƣởng của Fe3+ tới phép phân tích Cr(VI) trong môi trƣờng H3PO4
Kết quả ở bảng 3.5 và hình 3.5 cho thấy ion Fe3+ trong môi trƣờng axit
photphoric cũng ảnh hƣởng tới quá trình phân tích, tuy nhiên trong môi trƣờng
photphoric, ảnh hƣởng của sắt không nhiều so với môi trƣờng axit nitric do sắt bị
che bởi iôn photphat, khi nồng độ Fe3+ lớn hơn 10 lần nồng độ Cr(VI) thì cần phải
loại bỏ sắt trƣớc khi tạo phức với dithiocarbamat hoặc che bằng EDTA.
٭ Ảnh hƣởng của Vanadi
Để khảo sát ảnh hƣởng của Vanadi đến phép phân tích chúng tối tiến hành
nhƣ sau: Chuẩn bị một dãy dung dịch chuẩn Cr(VI) có nồng độ không đổi, giữ cố
định nồng độ và thể tích thuốc thử, axit. Sau đó thay đổi nồng độ của Vanadi và đo
mật độ quang tại bƣớc sóng 542 nm. Kết quả đƣợc đƣa ra ở bảng 3.6
Bảng 3.6. Ảnh hƣởng của Vanadi đến mật độ quang của phức Cr(VI)
TT Nồng độ Cr6+
(ppm)
Nồng độ Vanadi
(mg/l)
Mật độ quang
(D)
1 0.1 0 0.0582
2 0.1 0.5 0.0647
3 0.1 1 0.0667
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
38
4 0.1 2 0.0680
5 0.1 4 0.0750
6 0.1 5 0.0765
7 0.1 10 0.0810
Ảnh hưởng của Vanadi
0
0.01
0.02
0.03
0.04
0.05
0.06
0.07
0.08
0.09
0 5 10 15 20 25
Nồng độ của Vanadi (mg/l)
Độ
h
ấp
th
ụ
(D
)
Series1
Hình 3.6. Ảnh hƣởng V5+ đến phép phân tích Cr(VI) trong môi trƣờng HNO3
Kết quả ở bảng 3.6 và hình 3.6 cho thấy nồng độ của V5+ có ảnh hƣởng đến
phép xác định crôm. Khi nồng độ Vanadi tăng thì mật độ quang tăng, khi nồng độ
vanadi lớn hơn 5 lần crôm thì mật độ quang tăng trên 10%. Khi đó phải tiến hành
chiết trắc quang để loại bỏ ảnh hƣởng của vannadi. Tuy nhiên vanadi trong nƣớc mặt
thƣờng tồn tại ở dạng vết và siêu vết nên ảnh hƣởng của vanadi thƣờng đƣợc bỏ qua,
nhƣng đối với nƣớc thải công nghiệp có hàm lƣợng vanadi cao thì cần thiết phải sử
dụng kỹ thuật chiết trắc quang.
٭Ảnh hƣởng của Hg2+
Để khảo sát ảnh hƣởng của Hg2+ đến phép phân tích chúng tối tiến hành nhƣ
sau: Chuẩn bị một dãy dung dịch chuẩn Cr(VI) có nồng độ không đổi, giữ cố định
nồng độ và thể tích thuốc thử, axit. Sau đó thay đổi nồng độ của Hg2+ và đo mật độ
quang tại bƣớc sóng 542 nm. Kết quả đƣợc đƣa ra ở bảng 3.7
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
39
Bảng 3.7. Tƣơng quan độ hấp thụ quang của Cr(VI) và nồng độ Hg2+
TT
Nồng độ Cr(VI)
(mg/l)
Nồng độ Hg2+
(mg/l)
Mật độ quang
(D)
1 0.1 0 0.0617
2 0.1 0.5 0.0608
3 0.1 1 0.0581
4 0.1 2 0.0574
5 0.1 4 0.0550
6 0.1 5 0.0443
7 0.1 10 0.0438
0
0.01
0.02
0.03
0.04
0.05
0.06
0.07
0 2 4 6 8 10 12
Nồng độ thủy ngân (mg/l)
Mậ
t đ
ộ
qu
an
g
(D
)
Hình 3.7. Ảnh hƣởng của Hg2+ tới phép phân tích Cr(VI) trong môi trƣờng HNO3
Kết quả ở bảng 3.7 và hình 3.7 cho thấy nồng độ của Hg2+ có ảnh hƣởng đến
phép xác định crôm, ảnh hƣởng của thủy ngân gây ra do sự cạnh tranh tạo phức
với thuốc thử, khi nồng độ thủy ngân lớn hơn 5 lần so với crôm thì mật độ quang
giảm dƣới 5%. Khi nồng độ thủy ngân lớn hơn vƣợt quá 40 lần thì mật độ quang
giảm trên 10% khi đó phải sử dụng phƣơng pháp chiết trắc quang để loại bỏ ảnh
hƣởng của thủy ngân.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
40
Kết luận : các ion Fe3+, Hg2+, V5+ có ảnh hƣởng rõ rệt tới phép phân tích. Đối với
ion Fe
3+
có thể loại trừ bằng cách dùng ion PO4
3-
để che, còn với các ion Hg2+, V5+
rất khó loại trừ cho nên ta phải chiết dung dịch đem phân tích.
3.1.1.6. Xây dựng đƣờng chuẩn xác định Cr(VI) bằng phƣơng pháp đo quang
Để xây dựng đƣờng chuẩn xác định Cr(VI) bằng phƣơng pháp đo quang
chúng tôi đã tiến hành nhƣ sau: Chuẩn bị một dãy dung dịch chuẩn Cr(VI) có nồng
độ thay đổi vào cốc thủy tinh 50 ml, thêm 1 ml HNO3 đặc và 1ml thuốc thử
Diphenylcarbazit, sau thời gian 10 phút tiến hành đo mật độ quang của phức tạo
thành ở bƣớc sóng 542 nm. Kết quả đƣa ra ở bảng 3.8:
Bảng 3.8. Tƣơng quan giữa mật độ quang và nồng độ crôm(VI)
TT Nồng độ Cr6+(mg/l) Mật độ quang (D)
1 0.000 0.0003
2 0.020 0.0151
3 0.050 0.0335
4 0.100 0.0554
5 0.200 0.1025
y = 1.740x -0.001098
R
2
= 0.999178
0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0 0.5 1 1.5C( mg/l)
D
Series1
Linear (Series1)
Hình 3.8 Đƣờng chuẩn xác định Cr(VI) bằng phƣơng pháp đo quang
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
41
3.1.1.7. Giới hạn phát hiện của phƣơng pháp
Giới hạn phát hiện của phƣơng pháp phân tích crôm theo kỹ thuật nguyên tử
hóa ngọn lửa đƣợc xác định theo phƣơng pháp 3, giới hạn phát hiện của phƣơng
pháp là 0,007 mg/l.
3.1.2. Phân tích hàm lƣợng crôm tổng trong mẫu nƣớc
Do phƣơng pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử với kỹ thuật nguyên tử hóa
ngọn lửa thƣờng có độ nhạy không cao mà hàm lƣợng tổng crôm trong mẫu nƣớc
và dạng crôm VI trong trầm tích thƣờng rất thấp, để đạt đƣợc độ nhạy và độ chọn
lọc trong việc phân tích dạng crôm, nghiên cứu này chúng tôi tiến hành phân tích
hàm lƣợng crôm tổng số trong mẫu trầm tích bằng phƣơng pháp quang phổ hấp thụ
nguyên tử sử dụng kỹ thuật ngọn lửa, còn kỹ thuật nguyên tử hóa bằng lò graphit
(GF-AAS) đƣợc áp dụng để phân tích hàm lƣợng crôm tổng số trong mẫu nƣớc và
dạng crôm (VI) trong trầm tích.
3.1.2.1. Các điều kiện đo phổ GF-AAS của crôm
Các điều kiện đo phổ hấp thụ nguyên tử của crôm đƣợc áp dụng theo quy
trình phân tích của Michael [18], điều kiện lựa chọn để đo phổ đƣợc đƣa ra ở bảng
3.9 và 3.10.
Bảng 3.9. Các điều kiện đo phổ GF-AAS của Cr
Các thông số Các điều kiện đƣợc lựa chọn
Bƣớc sóng (nm) 357,9
Khe đo (nm) 0,7
Cƣờng độ dòng đèn catot rỗng (mA) 12
Kĩ thuật nguyên tử hóa Không ngọn lửa
Kĩ thuật bổ chính nền Đèn D2
Thời gian đo (giây) 5
Số lần lặp lại 3
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
42
Bảng 3.10. Chƣơng trình nhiệt độ cho lò graphit
Các điều kiện Nhiệt độ (oC) Thời gian tăng (s) Thời gian duy trì
(s)
Sấy khô 120 5 30
Tro hóa luyện mẫu 1650 10 20
Nguyên tử hóa mẫu 2500 0 5
Làm sạch 2650 1 5
Tốc độ khí Ar đƣợc đặt là 0 ml/phút đối với giai đoạn nguyên tử hóa mẫu và 300
ml/phút đối với các giai đoạn còn lại.
3.1.2.2. Xây dựng đƣờng chuẩn xác định crôm bằng phƣơng pháp GF-AAS
Để xây dựng đƣờng chuẩn xác định crôm tổng bằng phƣơng pháp quang phổ
hấp thụ nguyên tử chúng tôi tiến hành nhƣ sau: Chuẩn bị một dãy dung dịch chuẩn
crôm có nồng độ 2,0 g/l; 4,0 g/l; 8,0 g/l; 16,0 g/l; 20,0 g/l; 50,0 g/l; 100,0
g/l trong nền HNO3 0,2 % và sử dụng các điều kiện tối ƣu đã tìm đƣợc ở trên. Kết
quả đƣợc đƣa ra ở hình 3.9:
y = 0.0034x + 0.0001
R
2
= 0.9997
0
0.05
0.1
0.15
0.2
0.25
0.3
0.35
0.4
0 20 40 60 80 100 120
Nồng độ Cr (ppb)
Độ
h
ấp
th
ụ
(A
)
Hình 3.9 .Đƣờng chuẩn khi xác định crom bằng kỹ thuật GF-AAS
Đƣờng chuẩn tuyến tính trong khoảng từ 2,0g/l đến 100g/l và hệ số tƣơng
quan là 0,999.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
43
3.1.2.3. Giới hạn phát hiện
Giới hạn phát hiện của phƣơng pháp phân tích crôm theo kỹ thuật nguyên tử
hóa bằng lò graphit đƣợc xác định theo phƣơng pháp 3, giới hạn phát hiện của
phƣơng pháp là 0,45g/l.
3.2. Phân tích dạng crôm trong trầm tích
3.2.1. Phân tích dạng crôm(VI) trong trầm tích
Nhƣ đã trình bày ở chƣơng II, Cr(VI) trong trầm tích đƣợc chiết chọn lọc bằng
Na2CO3 sau đó xác định theo phƣơng pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử với kỹ
thuật nguyên tử hóa bằng lò graphit. Các điều kiện đo phổ của crôm đƣợc thực hiện
theo quy trình phân tích trong nƣớc nhƣ mục 3.1.2.1 và thay đổi nền dung dịch
chuẩn là Na2CO3 0,1 M
3.2.1.1. Ảnh hƣởng của Na2CO3 đến quá trình đo phổ hấp thụ của crôm
Do dung dịch chiết Cr(VI) trong trầm tích đƣợc sử dụng là Na2CO3 mà
nguyên tố Na lại ảnh hƣởng đến phép đo phổ hấp thụ nguyên tử của crôm khi
nguyên tử hóa bằng lò graphit. Để đánh giá ảnh hƣởng của Na2CO3 đến phép đo phổ
hấp thụ nguyên tử của crôm, chúng tôi tiến hành pha dung dịch chuẩn crôm nồng độ
50 g/l trong nền Na2CO3 với các nồng độ khác nhau và không sử dụng chất cải
biến nền, mẫu đƣợc bơm trục tiếp vào cuvét với thể tích là 20 l. Tín hiệu đo đƣợc
tính toán là diện tích pic, kết quả đƣợc đƣa ra ở bảng 3.11:
Bảng 3.11: Ảnh hƣởng của Na2CO3 đến độ hấp thụ của crôm
TT Nồng độ Na2CO3 (M) Độ hấp thụ
1 0 0,163 0,005
2 0,02 0,161 0,009
3 0,05 0,159 0,013
4 0,10 0,164 0,009
5 0,12 0,163 0,012
6 0,15 0,219 0,034
7 0,20 0,547 0,062
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
44
Kết quả ở bảng 3.11 cho thấy, khi nồng độ Na2CO3 nhỏ hơn 0,12 M thì
không ảnh hƣởng tới phép đo phổ của crôm và sai số của phép đo nhỏ hơn 10%.
Tuy nhiên khi nồng độ Na2CO3 tăng dần thì độ hấp thụ tăng, đặc biệt khi nồng độ
đạt đến 0.2 M thì tín hiệu hấp thụ của nền vƣợt quá 1 và đèn D2 không có khả năng
bổ chính nền. Do vậy trong các nghiên cứu tiếp theo, chúng tôi sử dụng nền Na2CO3
nhỏ hơn 0,1 M.
3.2.1.2. Ảnh hƣởng của Na2CO3 đến hiệu suất chiết Cr(VI)
Do nồng độ Na2CO3 có ảnh hƣởng hƣởng rất lớn đến hiệu suất chiết Cr(VI)
trong các mẫu trầm tích, để khảo sát ảnh hƣởng của Na2CO3 đến hiệu suất chiết
Cr(VI), chúng tôi tiến hành nghiên cứu trên mẫu trầm tích của sông Nhuệ đƣợc lấy
tại Khe Tang và chiết với các nồng độ Na2CO3 khác nhau. Dịch chiết có nồng độ
Na2CO3 lớn đƣợc pha loãng để nồng độ Na2CO3 trong dung dịch đo nhỏ hơn 0.1M.
Kết quả đƣợc đƣa ra ở bảng 3.15.
Bảng 3.12: Ảnh hƣởng của Na2CO3 hiệu suất chiết Cr (VI)
TT Nồng độ Na2CO3 (M) Hàm lƣợng (ppm)
1 0 0,11 0,01
2 0,02 0,27 0,02
3 0,05 0,61 0,03
4 0,10 0,94 0,03
5 0,12 0,93 0,04
6 0,15 0,92 0,03
7 0,20 0,95 0,04
Kết quả ở bảng 3.12 cho thấy, khi nồng độ Na2CO3 từ 0,1M đến 0,2M thì
nồng độ Cr(VI) trong dịch chiết không khác nhau và đạt giá trị lớn nhất. Do vậy vừa
để đảm bảo hiệu suất chiết cao và không ảnh hƣởng đến phép đo phổ của crôm
chúng tôi sử dụng nồng độ Na2CO3 0,1M để chiết các mẫu trầm tích.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
45
3.2.1.3. Quy trình phân tích crôm (VI) trong trầm tích
Cân 0,5 g mẫu vào bình thủy tinh 100 ml, thêm 25 ml Na2CO3 nồng độ 0.1M và
đun sôi trên bếp có điều khiển nhiệt độ trong vòng 10 phút, sau đó để nguội, lọc qua
giấy lọc Whatman số 1, cuối cùng định mức đến 25 ml.
Hàm lƣợng crôm trong dịch chiết đƣợc xác định bằng phƣơng pháp quang phổ
hấp thụ nguyên tử theo các điều kiện đƣa ra ở bảng 3.19 và 3.10. Thể tích mẫu đƣợc
bơm vào cuvet là 20l.
3.2.2. Phân tích hàm lƣợng crôm tổng số trong trầm tích
3.2.2.1. Các điều kiện đo phổ F-AAS của crôm
Những kết quả nghiên cứu khảo sát và thu thập từ tài liệu tham khảo cho thấy
phép đo phổ hấp thụ nguyên tử của crôm sử dụng kĩ thuật ngọn lửa (F-AAS) [22]
trên hệ thống thiết bị máy quang phổ hấp thụ nguyên tử của perkin Elmer sẽ cho kết
quả tốt nhất với thông số máy nhƣ sau:
Bảng 3.13. Các điều kiện đo phổ F-AAS của crom
Các thông số Các điều kiện đƣợc lựa chọn
Nguồn sáng HCl
Bƣớc sóng 357,9 nm
Khe đo 0,7 nm
Khí sử dụng C2H2 - KK
Thời gian đo 5s
Số lần lặp lại 3
Khoảng nồng độ tối ƣu 1.0-10 mg/l
3.2.2.2. Khảo sát ảnh hƣởng tỉ lệ của khí cháy
Hỗn hợp khí cháy sẽ ảnh hƣởng đến nhiệt độ và hiệu suất nguyên tử hóa mẫu,
do vậy cần phải lựa chọn và xác định đƣợc tỷ lệ khí cháy tối ƣu. Để khảo sát ảnh
hƣởng của tỉ lệ khí cháy đến độ hấp thụ chúng tôi tiến hành giữu cố định lƣu lƣợng
không khí nén là 10 lít/phút và thay đổi tỉ lệ khí axetylen. Kết quả thu đƣợc ở bảng
3.14
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
46
Bảng 3.14. Khảo sát ảnh hƣởng của tỉ lệ khí cháy
Lƣu lƣợng khí C2H2
(lít/phút)
Độ hấp thụ
(A)
0.5 0.070
0.8 0.086
1 0,100
1.2 0.119
1.4 0.133
1.6 0.145
1.8 0.162
2.0 0.215
2.2 0.215
2.4 0.215
0
0.05
0.1
0.15
0.2
0.25
0 0.5 1 1.5 2 2.5 3
Thể tích khí cháy C2H2 (lít/phút)
Độ
hấ
p t
hụ
(A
)
Hình 3.10. Ảnh hƣởng của tỉ lệ khí cháy tới độ hấp thụ
Từ kết quả ở bảng 3.14 và hình 3.10 cho thấy khi lƣu lƣợng khí cháy tăng dần
thì độ hấp thụ cũng tăng, và độ hấp thụ đạt giá trị lớn nhất khi thể tích tốc độ khí
axetylen là 2 lít/ phút. Nhƣng khi tăng tiếp tục tăng lƣu lƣợng khí cháy thì độ hấp
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
47
thụ không tăng nữa, do đó chúng tôi đã chọn tỷ lệ khí cháy tối ƣu là C2H2 (2,0
lít/phút) và Không khí nén là (10 lít/phút).
3.2.2.3. Tốc độ hút mẫu
Tốc độ hút mẫu cũng ảnh hƣởng đến hiệu suất nguyên tử hóa mẫu, do vậy để
khảo sát ảnh hƣởng của tốc độ hút mẫu đến độ hấp thụ, chúng tôi đã tiến hành đo
độ hấp thụ của crôm với tốc độ hút mẫu khác nhau. Kết quả đo đƣợc ở bảng sau:
Bảng 3.15. Khảo sát tốc độ hút mẫu
Tốc độ hút mẫu
(ml/phút)
0,75 1,5 3,5 6 8 10
Độ hấp thụ (A) 0,026 0,048 0,021 0,182 0,230 0,230
0
0.05
.
0.15
0.2
0.25
0 2 4 6 8 10 12
Thể tích hút (ml/phút)
Độ
hấ
p t
hụ
(A
)
Hình 3.11. Ảnh hƣởng của tốc độ hút mẫu đến độ hấp thụ
Kết quả ở bảng 3.15 và hình 3.11 cho thấy độ hấp thụ tăng dần khi tốc độ hút
mẫu tăng do đó chúng tôi đã chọn điều kiện đo phổ của crôm ở bƣớc sóng 358 nm,
với tốc khí cháy C2H2 là 2lít/phút. Thể tích hút mẫu 8 ml/phút.
3.2.2.4. Xây dựng đƣờng chuẩn xác định crôm bằng phƣơng pháp F-AAS
Để xây dựng đƣờng chuẩn xác định crôm tổng bằng phƣơng pháp quang phổ
hấp thụ nguyên tử chúng tôi tiến hành nhƣ sau: Chuẩn bị một dãy dung dịch chuẩn
crôm có nồng độ 0,5 mg/l; 1mg/l; 2mg/l; 3mg/l; 4mg/l; 5mg/l trong nền HNO3 0,2
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
48
% và sử dụng các điều kiện tối ƣu đã tìm đƣợc ở trên nhƣ tỉ lệ khí, tốc độ hút mẫu....
Kết quả đƣợc đƣa ra ở hình 3.12:
Đƣờng chuẩn xác định crôm bằng kĩ thuật
nguyên tử hóa ngọn lửa
y = 0.0623x + 0.0066
R2 = 0.999
0
0.05
0.1
0.15
0.2
0.25
0.3
0.35
0 1 2 3 4 5 6Nồng độ
Đ
ộ
hấ
p
th
ụ
Hình 3.12. Đƣờng chuẩn khi xác định crôm bằng kỹ thuật nguyên tử hóa ngọn lửa
Đƣờng chuẩn tuyến tính trong khoảng từ 0,5 đến 5mg/l và hệ số tƣơng quan
là 0,999.
3.2.2.5. Giới hạn phát hiện
Giới hạn phát hiện của phƣơng pháp phân tích crôm theo kỹ thuật nguyên tử
hóa ngọn lửa đƣợc xác định theo phƣơng pháp 3, giới hạn phát hiện của phƣơng
pháp là 0,05 mg/l.
3.2.2.6. Quy trình xử lý mẫu để phân tích crôm tổng số
Quy trình xử lý mẫu trầm tích để phân tích hàm lƣợng crôm tổng số đƣợc áp
dụng theo phƣơng pháp của K.L. Mandiwana (2007). Quy trình xử lý mẫu nhƣ sau:
Cân 1 g mẫu vào bình thủy tinh 100 ml, thêm 25 ml dung dịch cƣờng thủy và
đun ở nhiệt độ 70oC trong vòng 6h, sau đó đun tiếp ở nhiệt độ 150oC cho đến khi
mẫu cạn đến gần khô, sau đó thêm 15 ml nƣớc cất và lọc qua giấy lọc Whatman số
1, cuối cùng định mức đến 25 ml.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
49
3.2.2.7. Quy trình phân tích crôm tổng số trong trầm tích
Từ các điều kiện tối ƣu đã tìm đƣợc ở trên, quy trình phân tích hàm lƣợng crôm
tổng số trong trầm tích đƣợc tiến hành nhƣ sau:
Cân 1 g mẫu vào bình thủy tinh 100 ml, thêm 25 ml dung dịch cƣờng thủy và
đun ở nhiệt độ 70oC trong vòng 6h, sau đó đun tiếp ở nhiệt độ 150oC cho đến khi
mẫu cạn đến gần khô, sau đó thêm 15 ml nƣớc cất và lọc qua giấy lọc Whatman số
1, cuối cùng định mức đến 25 ml.
Hàm lƣợng crôm trong dung dịch đƣợc xác định bằng phƣơng pháp quang phổ
hấp thụ nguyên tử sử dụng kỹ thuật nguyên tử hóa ngọn lửa.
3.3. Đánh giá phƣơng pháp
Độ chính xác của phƣơng pháp phân tích crôm đƣợc đánh giá qua mẫu trầm
tích chuẩn MESS-3, kết quả đƣợc đƣa ra ở bảng 3.16.
Bảng 3.16: Kết quả phân tích mẫu chuẩn MESS-3
Loại mẫu chuẩn Hàm lƣợng crôm (mg/kg) Độ thu hồi (%)
Giá trị chứng chỉ
( X ± SD)
Kết quả phân tích
( X ± SD, n=7)
Mẫu MESS-3 105,0 ± 4 102,2 ± 3 97,3
Kết quả phân tích mẫu chuẩn cho thấy, phƣơng pháp có độ chính xác cao, độ
thu hồi của crôm đạt 97,3% đáp ứng đƣợc yêu cầu phân tích dạng vết các nguyên tố
trong các đối tƣợng mẫu môi trƣờng.
3.4. Phân tích dạng Cr trong mẫu nƣớc và trầm tích
Từ quy trình phân tích xây dựng đƣợc chúng tôi áp dụng để phân tích các dạng
crôm trong mẫu trầm tích và nƣớc thuộc lƣu vực sông Nhuệ và Đáy.
3.4.1. Vị trí lấy mẫu
Địa điểm nghiên cứu là lƣu vực sông Nhuệ - Hạ lƣu sông Đáy thuộc các tỉnh:
Hà Nội và Hà Nam có diện tích tự nhiên khoảng 7665 km2 và dân số ƣớc tính
khoảng trên 8 triệu ngƣời. Đây là vùng có điều kiện tự nhiên, tài nguyên thiên
nhiên, môi trƣờng phong phú và đa dạng, có vị thế địa lý đặc biệt quan trọng trong
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
50
chiến lƣợc phát triển kinh tế - xã hội của vùng đồng bằng sông Hồng, trong đó có
thủ đô Hà Nội. Cùng với xu thế phát triển kinh tế - xã hội những năm gần đây, dƣới
tác động của các yếu tố tự nhiên và hoạt động của con ngƣời, môi trƣờng lƣu vực
sông Nhuệ - sông Đáy đã và đang bị ô nhiễm nghiêm trọng. Mẫu nƣớc và trầm tích
đƣợc lấy tại lƣu vực sông Nhuệ và Đáy, vị trí lấy mẫu đƣợc đƣa ra ở bảng 3.17.
Bảng 3.17. Mô tả vị trí lấy mẫu
Điểm lấy mẫu Địa giới hành chính Vị trí lấy mẫu
Cầu Diễn Hà Nội Sông Nhuệ
Thanh Liệt Hà Nội Điểm giao cắt giữa sông Nhuệ và Tô Lịch
Khe tang Hà Nội Sông Nhuệ
Ba Đa Hà Nam Sông Nhuệ
Cầu Đọ Hà Nam Sau khi hợp lƣu giữa sông Nhuệ và Đáy
Phùng Hà Nội Sông Đáy
Tế tiêu Hà Nội Sông Đáy
Cầu Quế Hà Nam Sông Đáy, trƣớc khi hợp lƣu với sông Nhuệ
3.4.2. Dạng crôm trong trầm tích
Kết quả phân tích hàm lƣợng các dạng crôm trong trầm tích thuộc lƣu vực
sông Nhuệ và sông Đáy đƣợc đƣa ra ở bảng 3.18. Hàm lƣợng Cr(III) đƣợc tính toán
dựa vào hàm lƣợng crôm tổng số và Cr(VI).
Bảng 3.18: Kết quả phân các dạng crôm trong trầm tích
Địa điểm lấy mẫu Hàm lƣợng (ppm) Tỷ lệ
Cr(VI)/T-Cr T-Cr Cr(VI) Cr(III)
Cầu Diễn 50,591,54 0,600,08 49,991,54 1,19 %
Thanh Liệt 86,102,11 1,580,07 84,522,11 1,84 %
Khe Tang 54,381,39 0,940,06 53,441,39 1,73 %
Ba Đa 52,911,41 0,620,06 52,291,41 1,17 %
Cầu Đọ 20,571,11 0,300,04 20,271,11 1,46 %
Phùng 38,781,78 0,340,05 38,441,78 0,88 %
Tế Tiêu 37,851,32 0,280,02 37,571,32 0,74 %
Cầu Quế 42,301,11 0,210,02 41,891,11 0,50 %
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
51
Kết quả phân tích ở bảng 3.18 cho thấy, hàm lƣợng crôm có xu hƣớng tăng dần
từ thƣợng lƣu xuống hạ lƣu sông Nhuệ sau khi gặp nguồn thải từ sông Tô Lịch tại
điểm Thanh Liệt. Hàm lƣợng Cr(VI) và T-Cr trong các mẫu trầm tích trên sông
Nhuệ đều lớn hơn so với sông Đáy, đặc biệt tỷ lệ Cr(VI)/T-Cr trong các mẫu trầm
tích của sông Nhuệ và tại điểm hợp lƣu giữa sông Nhuệ và sông Đáy (cầu Đọ) đều
lớn hơn 1%, trong khi đó tất cả các mẫu trầm tích trên sông Đáy đều nhỏ hơn 1%.
Các kết quả trên cho thấy, mặc dù hàm lƣợng T-Cr và Cr(VI) tại tất cả các điểm đều
nhỏ hơn so với QC-07:2009/BTNMT [11] của Bộ Tài nguyên và Môi trƣờng về
ngƣỡng chất thải nguy hại nhƣng mức độ nguy hại và khả năng đáp ứng sinh học
của crôm trên sông Nhuệ lớn hơn rất nhiều so với sông Đáy. Tại vị trí Cầu Đọ, hàm
lƣợng crôm tổng số trong trầm tích thấp hơn rất nhiều so với cầu Quế (sông Đáy),
nhƣng hàm lƣợng Cr(VI) lại cao hơn và khả năng di động và mức độ độc hại lại lớn
hơn nhiều so với điểm cầu Quế. Do vậy, trong nghiên cứu môi trƣờng, nếu chỉ phân
tích hàm lƣợng tổng các kim loại nặng thì chƣa đủ thông tin để đánh giá mức độ
độc hại, mà còn phải phân tích các dạng liên kết hóa học của chúng
3.4.3. Dạng crôm trong nƣớc
Kết quả phân tích hàm lƣợng các dạng crôm trong nƣớc thuộc lƣu vực sông
Nhuệ và sông Đáy đƣợc đƣa ra ở bảng 3.19:
Bảng 3.19. Kết quả phân các dạng crôm trong trầm tích
Địa điểm lấy
mẫu
Hàm lƣợng (g/l)
T-Cr Cr(VI) Cr(III)
Cầu Diễn 3.210,14 <7,0 -
Thanh Liệt 27,300,61 8,21 19,09
Khe Tang 5,200,33 <7,0 -
Ba Đa 3,810,31 <7,0 -
Cầu Đọ 2,150,18 <7,0 -
Phùng 1,330,11 <7,0 -
Tế Tiêu 1,210,13 <7,0 -
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
52
Cầu Quế 1,500,46 <7,0 -
Kết quả phân tích ở bảng 3.19 cho thấy, hàm lƣợng crôm trong nƣớc đều thấp
hơn Quy chuẩn kỹ thuật Việt Nam cho phép về chất lƣợng nƣớc mặt QCVN 08-
2008/A đối với Cr(VI) là 10 g/l và đối với Cr(III) là 50 g/l. Tuy nhiên hàm lƣợng
crôm trong nƣớc có xu hƣớng tăng dần từ thƣợng lƣu xuống hạ lƣu sông Nhuệ sau
khi gặp nguồn thải từ sông Tô Lịch tại điểm Thanh Liệt. Hàm lƣợng Cr(VI) và Cr
(III) trong các mẫu nƣớc trên sông Nhuệ đều lớn hơn so với sông Đáy.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
53
KẾT LUẬN
Từ những kết quả thực hiện đề tài “ Nghiên cứu xác định dạng crôm trong
nƣớc và trầm tích bằng các phƣơng pháp hóa lí hiện đại” thu đƣợc, chúng tôi rút
ra kết luận sau:
1. Xây dựng thành công quy trình phân tích hàm lƣợng vết các dạng crôm
trong mẫu nƣớc và trầm tích bằng việc kết hợp giữa phƣơng pháp quang phổ hấp
thụ nguyên tử sử dụng kỹ thuật nguyên tử hóa bằng lò graphit (GF-AAS) để phân
tích hàm lƣợng crôm tổng số và phƣơng pháp đo quang để phân tích Cr(VI), với độ
sai lệch lớn nhất của phƣơng pháp không vƣợt quá 5%. Giới hạn pháp hiện của
phƣơng pháp phân tích Cr(VI) là 0,007 mg/l và phân tích Cr tổng là 0,00045 mg/l.
2. Xây dựng thành công quy trình phân tích chính xác hàm lƣợng các dạng
crôm trong trầm tích bằng cách sử dụng kỹ thuật chiết chọn lọc hàm lƣợng Cr(VI)
bằng dung dịch Na2CO3 0,1 M và xác định bằng phƣơng pháp quang phổ hấp thụ
nguyên tử sử dụng kỹ thuật nguyên tử hóa bằng lò graphit. Hàm lƣợng crôm tổng số
trong trầm tích đƣợc vô cơ hóa bằng hỗn hợp HNO3-HCl, sau đó xác định bằng
phƣơng pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử với kỹ thuật nguyên tử hóa ngọn lửa (F-
AAS). Độ thu hồi của phƣơng pháp đạt 97,3% khi phân tích mẫu chuẩn quốc tế
MESS-3.
3. Từ quy trình phân tích xây dựng đƣợc đã tiến hành phân tích hàm lƣợng
các dạng crôm trong mẫu nƣớc và trầm tích thuộc lƣu vực sông Nhuệ và sông Đáy.
Các kết quả phân tích mẫu nƣớc cho thấy hàm lƣợng crôm đều thấp hơn Quy chuẩn
kỹ thuật Việt Nam cho phép về chất lƣợng nƣớc mặt QCVN 08-2008/A, hàm lƣợng
crôm trong nƣớc có xu hƣớng tăng dần từ thƣợng lƣu xuống hạ lƣu sông Nhuệ.
Kết quả phân tích dạng crôm trong trầm tích cho hàm lƣợng Cr(VI) và T-Cr
trong các mẫu rầm tích trên sông Nhuệ đều lớn hơn so với sông Đáy, đặc biệt tỷ lệ
Cr(VI)/T-Cr trong các mẫu trầm tích của sông Nhuệ và tại điểm hợp lƣu giữa sông
Nhuệ và sông Đáy đều lớn hơn 1%, trong khi đó tất cả các mẫu trầm tích trên sông
Đáy đều nhỏ hơn 1%. Các kết quả trên cho thấy, mặc dù hàm lƣợng T-Cr và Cr(VI)
tại tất cả các điểm đều nhỏ hơn so với QC-07:2009/BTNMT của Bộ Tài nguyên và
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
54
Môi trƣờng về ngƣỡng chất thải nguy hại nhƣng mức độ nguy hại và khả năng đáp
ứng sinh học của crôm trên sông Nhuệ lớn hơn rất nhiều so với sông Đáy.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
55
TÀI LIỆU THAM KHẢO
Tài liệu tiếng việt
1. Lê Lan Anh, Nguyễn Bích Diệp, Vũ Đức Lợi và CCs (2007), “Phân tích dạng
Cr (VI) trong đất và trầm tích bằng phƣơng pháp HTNT”, Tạp chí Phân tích Hóa,
Lý và Sinh học, 12(1), tr. 59-62.
2. Bộ tài nguyên và môi trƣờng, Viện Khoa học và Công nghệ Việt Nam (2006),
Xây dựng chƣơng trình và tiến hành quan trắc môi trƣờng nƣớc mặt lƣu vực sông
Nhuệ và sông Đáy.
3. Nguyễn Tinh Dung (2000), Hóa học phân tích, phần III - Các phƣơng pháp phân
tích định lƣợng hóa học, NXB Giáo dục.
4. Phạm Luận (2006), Phƣơng pháp phân tích phổ nguyên tử, Nxb Đại học quốc
gia Hà nội, Hà nội.
5. Hoàng Nhâm (2002), Hóa học đại cƣơng tập 1, Nxb Giáo dục, Hà Nội
6. Hoàng Nhâm (2002), Hóa vô cơ tập hai, Nxb Giáo dục, Hà Nội
7. Hồ Viết Quý (2007), Các phƣơng pháp phân tích công cụ trong hóa học hiện đại,
NXB Đại học sƣ phạm, Hà Nội.
8. Nguyễn Đình Thuất (2008), Nghiên cứu phân tích liên tục (on - line) dạng asen
trong một số đối tƣợng môi trƣờng biển bằng phƣơng pháp liên hợp sắc kí lỏng và
hấp thụ nguyên tử, Luận án tiến sĩ hóa học, Viện khoa học và Công nghệ Việt Nam.
9. Tiêu chuẩn Việt Nam: TCVN 4046:1985: Đất trồng trọt - Phƣơng pháp lấy
mẫu.
10. Tiêu chuẩn Việt Nam: TCVN-2:2005: TCVN 7538-2:2005: Chất lƣợng đất -
Lấy mẫu, phần 2: Hƣớng dẫn kỹ thuật lấy mẫu.
11. Quy chuẩn kĩ thuật Việt Nam: QCVN -07:2009 /BTNMT : Quy chuẩn quốc
gia về ngƣỡng chất thải nguy hại
12. Nguyễn Đức Vận (2004), Hóa vô cơ tập 2: Các kim loại điển hình, Nxb Khoa
học và kĩ thuật, Hà Nội.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
56
Tài liệu tiếng anh
13. Han Cui, Ronghuan He, Jianhua Wang (2006). A simple and sensitive
chromium speciation procedure by hyphenating flow injection on-line
preconcentration with catalytic spectrophotometry. Talanta, Volume 70, Issue 1,
Pages 139-145.
14. Ibrahim Narin, Ayse Kars, Mustafa Soylak (2008). A novel solid phase
extraction procedure on Amberlite XAD-1180 for speciation of Cr(III), Cr(VI) and
total chromium in environmental and pharmaceutical samples. Journal of Hazardous
Materials, Volume 150, Issue 2 , Pages 453-458.
15. Ibrahim Narin, Yavuz Surme, Mustafa Soylak, Mehmet Dogan (2006).
Speciation of Cr(III) and Cr(VI) in environmental samples by solid phase extraction
on Ambersorb 563 resin. Journal of Hazardous Materials, Volume 136, Issue 3,
Pages 579-584.
16. J. Kota, Z. Stasicka (2000). Chromium occurrence in the environment and
methods of its speciation. Environmental Pollution, Volume 107, Issue 3, Pages
263-283.
17. Kadriye Ozlem Saygi, Mustafa Tuzen, Mustafa Soylak, Latif Elci (2008).
Chromium speciation by solid phase extraction on Dowex M 4195 chelating resin
and determination by atomic absorption spectrometry. Journal of Hazardous
Materials, Volume 153, Issue 3, Pages 1009-1014.
18. . Michael Hon-Wah Lam, Angel Yuk-Wai Tjia, Chun-Chiu Chan, Woon-Pong
Chan, Wai-Sheung Lee (1997). Speciation study of chromium, copper and nickel in
coastal estuarine sediments polluted by domestic and industrial effluents. Marine
Pollution Bulletin, Volume 34, Issue 11, Pages 949-959.
19. Miguel de la Guardia, Angel Morales-Rubio (2003). Sample preparation for
chromium speciation. Comprehensive Analytical Chemistry, Volume 41, Pages
1115-1171.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
57
20. Mustafa Tuzen, Mustafa Soylak (2006). Chromium speciation in environmental
samples by solid phase extraction on Chromosorb 108. Journal of Hazardous
Materials, Volume 129, Issues 1-3, Pages 266-273.
21. Ozgur Dogan Uluozlu, Mustafa Tuzen, Mustafa Soylak (2009). Speciation and
separation of Cr(VI) and Cr(III) using coprecipitation with Ni2+/2-Nitroso-1-
naphthol-4-sulfonic acid and determination by FAAS in water and food samples.
Food and Chemical Toxicology, Volume 47, Issue 10, Pages 2601-2605.
22. V. Gómez, M.P. Callao (2006). Chromium determination and speciation since
2000, TrAC Trends in Analytical Chemistry, Volume 25, Issue 10, Pages 1006-
1015
23. Vu Duc Loi, Le Lan Anh, Trinh Anh Duc, Tran Van Huy, Pham Gia Mon,
Nicolas Prieur, Jorg Schafer, Gilbert lavaux and Gerard Blanc (2005). Speciation of
Heavy metals in sediment of Nhue and Tolich rivers in Hanoi, Vietnam. Journal of
Chemistry,Vol.43, pp 600-604.
24. Vu Duc Loi, Le Lan Anh, Trinh Anh Duc, Trinh Xuan Gian, Pham Gia Mon,
Tran Van Huy, Nguyen Quoc Thong, A. Boudou, M. Sakamoto, Dao Van Bay
(2006). Contamination by cadium and mercury of the water, sediment and
biological component of hydrosystems around Ha Noi. Journal of Chemistry, 44(3).
pp 382-386.
25. Vu Duc Loi, Le Lan Anh, Trinh Anh Duc, Trinh Xuan Gian, Pham Gia Mon,
Tran Van Huy, Nguyen Quoc Thong, A. Boudou, M. Sakamoto (2005).
Contamination by cadium and mercury of the water, sediment and biological
component of hydrosystems around Ha Noi. Proceeding of NIMD Forum 2006,
Minamata, Kumamoto Prefecture, Japan, pp 29-35.
26. Vu Duc Loi, Trinh Xuan Gian, Le Lan Anh, Pham Gia Mon, Tran van Huy,
Mineshi Sakamoto and Hirokasu Akagi (2008). Speciation of Mercury in human
hair, blood and urine. Proceedings of International Conference on Occasion of 30th
Anniversary of the Institute of Chemistry.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
58
phô lôc
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
59
Các file đính kèm theo tài liệu này:
- LV2010_SP_NgoThiTrang.pdf