Đề tài Tách, làm giầu, xác định lượng vết Pb và Cd trong một số đối tượng bằng kỹ thuật chiết pha rắn và phương pháp quang phổ

c cÊt 2 lÇn, ®Ó kh« ngoµi kh«ng khÝ. * Nhùa XAD-7 d¹ng s¹ch ®­îc n¹p lªn c¸c cét nhùa mini (V=1ml) ®· ®­îc lµm s¹ch vµ kh« ®­îc sö dông lµm cét chiÕt pha r¾n. Cét ®­îc nhåi víi 70 mg nhùa XAD-7. Mét l­îng b«ng thuû tinh ®­îc ®Æt ë ®¸y ®Ó tr¸nh lµm mÊt c¸c h¹t nhùa. Sau mçi lÇn sö dông nhùa trong cét ®­îc lµm s¹ch b»ng n­íc vµ dung dÞch ®Öm phï hîp. Sau ®ã ®­îc ng©m trong n­íc cÊt cho ®Õn khi sö dông lÇn sau. CH¦¥NG 3: KÕt qu¶ thùc nghiÖm vµ th¶o luËn 3.1. Kh¶o s¸t c¸c ®iÒu kiÖn tèi ­u cña phÐp ®o phæ F-AAS 3.1.1. Kh¶o s¸t c¸c ®iÒu kiÖn ®o phæ: §Ó ®¶m b¶o cho phÐp ®o phæ ®¹t hiÖu qu¶ th× ph¶i chän ®­îc nh÷ng th«ng sè tèi ­u nhÊt. D­íi ®©y chóng t«i tiÕn hµnh kh¶o s¸t vµ chän c¸c ®iÒu kiÖn mµ bÊt kú phÐp ®o nµo còng thùc hiÖn. 3.1.1.1. Chän v¹ch ®o Qu¸ tr×nh sinh phæ AAS lµ do nh÷ng nguyªn tö ë tr¹ng th¸i h¬i bÞ kÝch thÝch bëi nguån s¸ng ph¸t tia ph¸t x¹. C¸c nguyªn tè ®ã cã kh¶ n¨ng hÊp thô bøc x¹ cã b­íc sãng nhÊt ®Þnh, øng ®óng víi tia mµ nã ph¸t ra. Tuy nhiªn qu¸ tr×nh hÊp thô nµy kh«ng x¶y ra víi tÊt c¶ c¸c v¹ch phæ mµ chØ víi v¹ch phæ nh¹y, ®Æc tr­ng . Theo mét sè tµi liÖu th× v¹ch phæ ®Æc tr­ng cña Pb; Cd nh­ sau: B¶ng 4: §é nh¹y t­¬ng øng víi b­íc sãng cña Pb; Cd Pb Cd l(nm) §é nh¹y(ppm) l(nm) §é nh¹y(ppm) 217,0 0,08 228,8 0,03 283,3 0,2 226,5 < LOD 216,4 3,2 326,1 < LOD 368,3 8 V× ®èi t­îng ph©n tÝch ë møc vi l­îng nªn cÇn ®o ë nh÷ng v¹ch cã ®é nh¹y cao. Nªn chän b­íc sãng ®Ó ®o phæ theo b¶ng sau: B¶ng 5: Lùa chän b­íc sãng ®Ó ®o phæ F-AAS cña Pb; Cd Nguyªn tè l(nm) Pb 217,0 Cd 228,8 3.1.1.2. Khe ®o Khe ®o ¶nh h­ëng trùc tiÕp ®Õn tÝn hiÖu hÊp thô cña nguyªn tè ph©n tÝch. Víi c¸c nguyªn tè Pb, Cd chän khe ®o lµ 0,5 nm. Víi khe ®o nµy tÝn hiÖu pic ®ñ nh¹y, ®é æn ®Þnh cao, 100% diÖn tÝch pic cña v¹ch phæ sÏ n»m trong khe ®o. 3.1.1.3. C­êng ®é ®Ìn catot rçng (®Ìn HCL) §Ìn catot rçng cã nhiÖm vô chØ ph¸t ra nh÷ng tia ph¸t x¹ nh¹y cña nguyªn tè ph©n tÝch. C­êng ®é dßng ®iÖn lµm viÖc cña ®Ìn HCL cã liªn quan chÆt chÏ ®Õn viÖc sinh ra chïm ph¸t x¹ vµ ph¶i ®­îc ®Æt sao cho nã cã ®é nh¹y vµ ®é æn ®Þnh cao. Th«ng th­êng c­êng ®é ®Ìn HCL sö dông n»m trong kho¶ng 60- 80% c­êng ®é cùc ®¹i ghi trªn th©n ®Ìn (Imax). Kh«ng nªn ®Æt ®Ìn ë gi¸ trÞ c­êng ®é Imax v× ë gi¸ trÞ ®ã ®Ìn lµm viÖc kh«ng æn ®Þnh, ®é nh¹y còng nh­ ®é lÆp l¹i kÐm vµ rÊt dÔ háng. V× nh÷ng lý do trªn, chóng t«i chän c­êng ®é dßng ®Ìn lµm viÖc t­¬ng øng víi c¸c nguyªn tè nh­ sau: Víi Pb chän c­êng ®é ®Ìn lµ 8 mA. Víi Cd chän c­êng ®é ®Ìn lµ 2,5 mA. 3.1.2. Kh¶o s¸t c¸c ®iÒu kiÖn nguyªn tö hãa mÉu 3.1.2.1. ChiÒu cao ®Ìn nguyªn tö hãa ChiÒu cao ®Ìn nguyªn tö hãa còng lµ mét trong nh÷ng yÕu tè quyÕt ®Þnh ®Õn ®é nh¹y, ®é chÝnh x¸c cña phÐp ®o. V× vËy trong phÐp ®o phæ hÊp thô nguyªn tö ng­êi ta ph¶i chän chiÒu cao cña ®Ìn nguyªn tö hãa mÉu sao cho nguån ®¬n s¾c ph¶i chiÕu vµo phÇn trung t©m ngän löa nguyªn tö hãa mÉu. §Ó kh¶o s¸t chiÒu cao ®Ìn nguyªn tö hãa, chóng t«i tiÕn hµnh nh­ sau: Pha vµo c¸c b×nh ®Þnh møc 50 ml dung dÞch cña c¸c nguyªn tè Pb; Cd víi nång ®é t­¬ng øng lµ 4ppm; 1ppm (Trong nÒn HNO3 + CH3COONH4). Thay ®æi chiÒu cao ®Ìn nguyªn tö hãa, ghi sù phô thuéc cña ®é hÊp thô (Abs) vµo chiÒu cao ®Ìn. KÕt qu¶ thu ®­îc nh­ sau: B¶ng 6: ¶nh h­ëng cña chiÒu cao ®Ìn NTH ®Õn phÐp ®o phæ F-AAS Nguyªn tè ChiÒu cao ®Ìn NTH (mm) 5 6 7 8 9 Abs-Pb LÇn 1 0,0774 0,0794 0,0791 0,0766 0,0763 LÇn 2 0,0770 0,0796 0,0790 0,0763 0,0761 LÇn 3 0,0775 0,0798 0,0796 0,0762 0,0765 TB 0,0773 0,0796 0,0792 0,0764 0,0763 Abs-Cd LÇn 1 0,1487 0,1502 0,1510 0,1527 0,1518 LÇn 2 0,1480 0,1501 0,1513 0,1538 0,1523 LÇn 3 0,1483 0,1502 0,1517 0,1515 0,1532 TB 0,1483 0,1502 0,1513 0,1527 0,1524 KÕt qu¶ trªn cho thÊy t¹i chiÒu cao ®Ìn t­¬ng øng 6 mm víi Pb vµ Cd th× tÝn hiÖu hÊp thô cao, æn ®Þnh vµ lÆp l¹i tèt nªn chóng t«i chän c¸c gi¸ trÞ ®ã. 3.1.2.2 Kh¶o s¸t thµnh phÇn khÝ ch¸y Thµnh phÇn vµ tèc ®é cña hçn hîp khÝ ®èt t¹o ra ngän löa lµ yÕu tè quyÕt ®Þnh ®Õn giai ®o¹n nguyªn tö hãa mÉu, ¶nh h­ëng trùc tiÕp ®Õn kÕt qu¶ phÐp ®o. Muèn kÕt qu¶ chÝnh x¸c th× ph¶i kh¶o s¸t thµnh phÇn khÝ nh»m chän ®­îc nhiÖt ®é phï hîp. Trong phÐp ®o F-AAS chóng t«i sö dông hçn hîp: Kh«ng khÝ + Axetilen trong ®ã thµnh phÇn cña kh«ng khÝ ®­îc gi÷ cè ®Þnh 469 l/h. V× vËy ®Ó kh¶o s¸t thµnh phÇn khÝ ch¸y chóng t«i chØ thay ®æi tèc ®é cña dßng khÝ Axetilen. ChuÈn bÞ dung dÞch cña Pb2+; Cd2+ gièng phÇn trªn. Thay ®æi tèc ®é dßng khÝ Axetilen ®ång thêi ghi l¹i ®é hÊp thô quang. KÕt qu¶ thu ®­îc nh­ sau: B¶ng 7: ¶nh h­ëng cña tèc ®é khÝ ch¸y ®Õn phÐp ®o phæ F-AAS Nguyªn tè Tèc ®é khÝ ch¸y l/h 55 60 65 70 75 80 Abs-Pb LÇn 1 0,0761 0,0780 0,0784 0,0785 0,0780 0,0794 LÇn 2 0,0769 0,0789 0,0788 0,0788 0,0789 0,0781 LÇn 3 0,0762 0,0783 0,0786 0,0780 0,0781 0,0780 TB 0,0764 0,0784 0,0786 0,0784 0,0783 0,0785 Abs-Cd LÇn 1 0,1424 0,1505 0,1513 0,1515 0,1502 0,1521 LÇn 2 0,1522 0,1501 0,1517 0,1526 0,1540 0,1504 LÇn 3 0,1563 0,1507 0,1515 0,1542 0,1536 0,1542 TB 0,1503 0,1504 0,1515 0,1528 0,1526 0,1522 Tõ b¶ng trªn cho thÊy víi tèc ®é dßng khÝ Axetilen lµ 65 l/h víi Pb vµ Cd thu ®­îc ®é hÊp thô quang cao vµ æn ®Þnh nhÊt nªn chän tèc ®é nµy cho c¸c phÐp ®o sau. 3.1.3 Kh¶o s¸t c¸c yÕu tè ¶nh h­ëng kh¸c Trong phÐp ®o phæ AAS cã rÊt nhiÒu yÕu tè ¶nh h­ëng, nh­ng g©y ¶nh h­ëng nhiÒu nhÊt lµ c¸c yÕu tè hãa häc, ¶nh h­ëng cña chóng rÊt ®a d¹ng vµ phøc t¹p. C¸c ¶nh h­ëng cña yÕu tè hãa häc cã thÓ dÉn ®Õn nh÷ng h­íng sau: Gi¶m tÝn hiÖu phæ cña nguyªn tè ph©n tÝch do t¹o thµnh hîp chÊt bÒn nhiÖt khã hãa h¬i vµ khã nguyªn tö hãa mÉu. T¨ng c­êng ®é tÝn hiÖu phæ do t¹o thµnh hîp chÊt dÔ hãa h¬i vµ dÔ nguyªn tö hãa, hay h¹n chÕ ®­îc ¶nh h­ëng cña sù ion hãa vµ sù kÝch thÝch phæ ph¸t x¹ cña nguyªn tè ph©n tÝch. T¨ng c­êng ®é tÝn hiÖu phæ khi nguyªn tè ph©n tÝch tån t¹i trong nÒn cña mÉu lµ nh÷ng hîp chÊt dÔ hãa h¬i. Lóc ®ã, c¸c chÊt nÒn nµy cã t¸c dông nh­ lµ mét chÊt mang cho sù hãa h¬i cña nguyªn tè ph©n tÝch vµ lµm cho nã ®­îc hãa h¬i víi hiÖu suÊt cao h¬n. Gi¶m c­êng ®é tÝn hiÖu phæ khi nguyªn tè ph©n tÝch n»m trong nÒn mÉu lµ nh÷ng hîp chÊt bÒn nhiÖt, khã hãa h¬i. Lóc nµy c¸c nguyªn tè nÒn k×m h·m sù hãa h¬i cña nguyªn tè ph©n tÝch vµ lµm cho nã ®­îc hãa h¬i víi hiÖu suÊt cao h¬n. ChÝnh v× nh÷ng lý do trªn mµ viÖc kh¶o s¸t nghiªn cøu ¶nh h­ëng cña c¸c yÕu tè hãa häc ®Õn phÐp ®o lµ rÊt cÇn thiÕt. 3.1.3.1 ¶nh h­ëng cña nång ®é axit vµ lo¹i axit trong dung dÞch mÉu Nång ®é còng nh­ lo¹i axit trong dung dÞch mÉu lu«n ¶nh h­ëng ®Õn c­êng ®é v¹ch phæ cña nguyªn tè ph©n tÝch. Axit cµng khã bay h¬i th× cµng lµm gi¶m c­êng ®é v¹ch phæ v× cã thÓ t¹o thµnh nh÷ng hîp chÊt bÒn nhiÖt víi nguyªn tè cã mÆt trong mÉu, cßn c¸c axit dÔ bay h¬i ¶nh h­ëng kh«ng ®¸ng kÓ vµ ®«i khi cßn lµm t¨ng tÝn hiÖu phæ. V× thÕ, trong qu¸ tr×nh xö lý mÉu ng­êi ta th­êng dïng axit dÔ bay h¬i nh­ HCl; HNO3….Do vËy, chóng t«i chØ kh¶o s¸t ¶nh h­ëng cña mét sè lo¹i axit dÔ bay h¬i ®Õn phÐp ®o phæ. B¶ng 8: ¶nh h­ëng cña mét sè lo¹i axit ®Õn tÝn hiÖu phæ F-AAS Nguyªn tè Nång ®é HCl (%) 0 1 2 3 4 5 Abs-Pb LÇn1 0,0751 0,0770 0,0784 0,0773 0,0762 0,0760 LÇn 2 0,0757 0,0771 0,0783 0,0776 0,0767 0,0764 LÇn 3 0,0754 0,0773 0,0782 0,0771 0,0764 0,0761 TB 0,0754 0,0771 0,0783 0,0773 0,0764 0,0762 Abs- Cd LÇn 1 0,1383 0,1496 0,1503 0,1500 0,1492 0,1481 LÇn 2 0,1385 0,1493 0,1506 0,1202 0,1494 0,1490 LÇn 3 0,1382 0,1495 0,1503 0,1509 0,1500 0,1484 TB 0,1383 0,1495 0,1504 0,1503 0,1495 0,1485 Nguyªn tè Nång ®é HNO3 (%) 0 1 2 3 4 5 Abs- Pb LÇn 1 0,0750 0,0774 0,0791 0,0784 0,0789 0,0788 LÇn 2 0,0757 0,0773 0,0793 0,0782 0,0782 0,0786 LÇn 3 0,0754 0,0770 0,0793 0,0780 0,0779 0,0792 TB 0,0754 0,0772 0,0792 0,0782 0,0783 0,0788 Abs- Cd LÇn 1 0,1380 0,1501 0,1512 0,1511 0,1507 0,1508 LÇn 2 0,1382 0,1509 0,1514 0,1509 0,1505 0,1503 LÇn 3 0,1389 0,1510 0,1516 0,1526 0,1501 0,1502 TB 0,1384 0,1507 0,1514 0,1515 0,1504 0,1504 Nguyªn tè Nång ®é CH3COOH (%) 0 1 2 3 4 5 Abs- Pb LÇn 1 0,0756 0,0779 0,0781 0,0780 0,0775 0,0773 LÇn 2 0,0750 0,0782 0,0786 0,0779 0,0771 0,0772 LÇn 3 0,0759 0,0786 0,0783 0,0785 0,0774 0,0770 TB 0,0755 0,0782 0,0783 0,0781 0,0773 0,0771 Abs- Cd LÇn 1 0,1389 0,1485 0,1509 0,1490 0,1480 0,1486 LÇn 2 0,1380 0,1491 0,1510 0,1497 0,1471 0,1480 L©n 3 0,1381 0,1477 0,1508 0,1485 0,1463 0,1420 TB 0,1383 0,1484 0,1509 0,1490 0,1471 0,1462 Dùa vµo b¶ng sè liÖu, chóng t«i thÊy: Khi cã mÆt cña c¸c axit trªn th× tÝn hiÖu ®o ( §é hÊp thô quang) ®Òu cao h¬n khi kh«ng cã, vµ gi¸ trÞ Abs ®¹t cao nhÊt, æn ®Þnh nhÊt víi nÒn axit HNO3 2% cho c¶ hai nguyªn tè ph©n tÝch. V× vËy, trong thµnh phÇn nÒn cña mÉu ®o phæ chóng t«i chän axit HNO3 2%. 3.1.3.2 ¶nh h­ëng cña nÒn muèi NÒn cña mÉu trong phÐp ®o F-AAS th­êng lµm gi¶m c­êng ®é v¹ch phæ cña nguyªn tè ph©n tÝch do tån t¹i hîp chÊt bÒn nhiÖt trong m«i tr­êng hÊp thô. V× thÕ hiÖu suÊt hãa h¬i, nguyªn tö hãa kh«ng cao. §Ó gi¶m bít yÕu tè nµy, ng­êi ta th­êng ®­a vµo mÉu nh÷ng chÊt phô gia phï hîp nh»m ng¨n c¶n sù h×nh thµnh c¸c hîp chÊt bÒn nhiÖt. Trªn c¬ së ®ã, chóng t«i tiÕn hµnh kh¶o s¸t víi mét sè nÒn muèi nh­: NH4Cl; CH3COONH4; CH3COONa v× chóng dÔ hãa h¬i vµ cã kh¶ n¨ng lo¹i ®­îc hîp chÊt bÒn nhiÖt. Nång ®é Pb2+; Cd2+ trong c¸c thÝ nghiÖm kh¶o s¸t t­¬ng øng lµ 4; 1 ppm, cßn nång ®é c¸c nÒn phô gia ®­îc t¨ng dÇn. KÕt qu¶ thu ®­îc nh­ sau: *NÒn NH4Cl B¶ng 9: ¶nh h­ëng cña nÒn NH4Cl ®Õn tÝn hiÖu ®o phæ F-AAS Nguyªn tè Nång ®é nÒn NH4Cl (%) 0 1 2 3 4 5 Abs- Pb LÇn 1 0,0759 0,0781 0,0784 0,0790 0,0784 0,0786 LÇn 2 0,0764 0,0779 0,0786 0,0789 0,0781 0,0790 LÇn 3 0,0766 0,0782 0,0788 0,0788 0,0777 0,0781 TB 0,0763 0,0781 0,0786 0,0789 0,0781 0,0785 Abs- Cd LÇn 1 0,1481 0,1501 0,1506 0,1493 0,1508 0,1427 LÇn 2 0,1468 0,1509 0,1509 0,1480 0,1511 0,1483 LÇn 3 0,1442 0,1512 0,1503 0,1439 0,1584 0,1436 TB 0,1464 0,1507 0,1506 0,1471 0,1534 0,1448 *NÒn CH3COONa B¶ng 10: ¶nh h­ëng cña nÒn CH3COONa ®Õn tÝn hiÖu ®o phæ F-AAS Nguyªn tè Nång ®é nÒn CH3COONa (%) 0 1 2 3 4 5 Abs- Pb LÇn 1 0,0760 0,0770 0,0782 0,0762 0,0770 0,0771 LÇn 2 0,0766 0,0762 0,0786 0,0775 0,0776 0,0775 LÇn 3 0,0764 0,0769 0,0785 0,0768 0,0778 0,0780 TB 0,0763 0,0767 0,0784 0,0768 0,0774 0,0775 Abs- Cd LÇn 1 0,1492 0,1520 0,1505 0,1496 0,1502 0,1496 LÇn 2 0,1447 0,1503 0,1508 0,1480 0,1518 0,1501 LÇn 3 0,1480 0,1526 0,1512 0,1495 0,1526 0,1514 TB 0,1473 0,1516 0,1508 0,1490 0,1515 0,1504 * NÒn CH3COONH4 B¶ng 11: ¶nh h­ëng cña nÒn CH3COONH4 ®Õn tÝn hiÖu phæ F-AAS Nguyªn tè Nång ®é nÒn CH3COONH4 (%) 0 1 2 3 4 5 Abs- Pb LÇn 1 0,0760 0,0792 0,0789 0,0789 0,0785 0,0777 LÇn 2 0,0768 0,0790 0,0780 0,0790 0,0782 0,0775 LÇn 3 0,0765 0,0799 0,0782 0,0789 0,0780 0,0772 TB 0,0771 0,0794 0,0784 0,0789 0,0782 0,0774 Abs- Cd LÇn 1 0,1403 0,1510 0,1511 0,1492 0,1492 0,1495 LÇn 2 0,1419 0,1516 0,1500 0,1502 0,1409 0,1482 LÇn 3 0,1429 0,1514 0,1501 0,1500 0,1476 0,1490 TB 0,1417 0,1513 0,1504 0,1498 0,1459 0,1489 Tõ sè liÖu ë ba b¶ng trªn chóng t«i nhËn thÊy: Khi cã mÆt c¸c chÊt nÒn th× tÝn hiÖu phæ thu ®­îc cao h¬n khi kh«ng cã chÊt nÒn. Tuy nhiªn víi nÒn CH3COONH4 th× cho tÝn hiÖu phæ nh¹y h¬n, æn ®Þnh h¬n nhÊt lµ t¹i gi¸ trÞ nång ®é 1%. V× thÕ chóng t«i lùa chän nång ®é nÒn muèi trong mÉu lµ CH3COONH4 1%. 3.1.3.3. ¶nh h­ëng cña c¸c ion cã trong mÉu Trong mÉu ph©n tÝch, ngoµi c¸c ion cÇn quan t©m (Pb2+; Cd2+) th× cßn cã rÊt nhiÒu ion kh¸c. C¸c ion nµy cã thÓ ¶nh h­ëng ®Õn phÐp ®o phæ, hoÆc kh«ng g©y ¶nh h­ëng ®Õn phÐp ®o phæ. Tuy nhiªn ®Ó biÕt mét c¸ch chÝnh x¸c th× chóng t«i tiÕn hµnh kh¶o s¸t chóng. 3.1.3.3.1. ¶nh h­ëng cña cation §Ó kh¶o ¶nh h­ëng cña cation, chóng t«i tiÕn hµnh kh¶o s¸t theo tõng nhãm nguyªn tè nh­ sau: - Nhãm kim lo¹i kiÒm - Nhãm kim lo¹i kiÒm thæ - Nhãm kim lo¹i nÆng nhãm II, III - Mét sè anion - Tæng c¸c cation vµ anion Trong ®ã nång ®é cña Pb2+; Cd2+ ®­îc gi÷ kh«ng ®æi (gièng nh­ c¸c thÝ nghiÖm trªn). C¸c ion kh¶o s¸t ®­îc cho vµo mÉu víi nång ®é t¨ng dÇn. KÕt qu¶ ®­îc tr×nh bµy trong c¸c b¶ng sau (Chó ý: Gi¸ trÞ ®é hÊp thô quang Abs lµ gi¸ trÞ trung b×nh cña ba lÇn ®o lÆp l¹i). * ¶nh h­ëng cña nhãm kim lo¹i kiÒm B¶ng 12: ¶nh h­ëng cña nhãm kim lo¹i kiÒm ®Õn tÝn hiÖu phæ F-AAS Nång ®é (ppm) Na+ 0 50 100 200 500 1000 K+ 0 50 100 200 500 1000 Abs- Pb 0,0761 0,0766 0,0768 0,0773 0,0788 0,0782 Abs- Cd 0,1515 0,1517 0,1508 0,1510 0,1527 0,1503 * ¶nh h­ëng cña nhãm kim lo¹i kiÒm thæ B¶ng 13: ¶nh h­ëng cña nhãm kim lo¹i kiÒm thæ ®Õn tÝn hiÖu phæ F-AAS Nång ®é (ppm) Mg2+ 0 50 100 200 500 1000 Ca2+ 0 50 100 200 500 1000 Ba2+ 0 50 100 200 500 1000 Abs- Pb 0,0791 0,0792 0,0796 0,0795 0,0798 0,0796 Abs- Cd 0,1515 0,1513 0,1525 0,1523 0,1508 0,1503 * ¶nh h­ëng cña mét sè kim lo¹i nÆng nhãm II B¶ng 14: ¶nh h­ëng cña mét sè kim lo¹i nÆng nhãm II ®Õn tÝn hiÖu phæ-FAAS Nång ®é (ppm) Mn2+ 0 10 20 50 80 100 Ni2+ 0 10 20 50 80 100 Zn2+ 0 10 20 50 80 100 Abs- Pb 0,0762 0,0770 0,0762 0,0776 0,0787 0,0788 Abs- Cd 0,1513 0,1530 0,1512 0,15108 0,1518 0,1500 *¶nh h­ëng kim lo¹i nÆng nhãm III B¶ng 15: ¶nh h­ëng cña kim lo¹i nÆng nhãm III ®Õn tÝn hiÖu phæ F-AAS Nång ®é (ppm) Al3+ 0 10 20 50 80 100 Fe3+ 0 10 20 50 80 100 Cr3+ 0 10 20 50 80 100 Abs- Pb 0,0762 0,0774 0,0785 0,0783 0,0794 0,0786 Abs- Cd 0,1513 0,1510 0,1528 0,1504 0,1506 0,1502 Tõ sè liÖu ë c¸c b¶ng trªn, chóng t«i thÊy c¸c nhãm cation kim lo¹i (víi nång ®é ®· kh¶o s¸t) ®Òu kh«ng ¶nh h­ëng ®Õn phÐp x¸c ®Þnh Pb vµ Cd. * ¶nh h­ëng cña tæng cation B¶ng 16: ¶nh h­ëng cña tæng cation ®Õn tÝn hiÖu phæ F-AAS Nång ®é (ppm) Na+ 0 50 100 200 500 1000 K+ 0 50 100 200 500 1000 Mg2+ 0 50 100 200 500 1000 Ca2+ 0 50 100 200 500 1000 Ba2+ 0 50 100 200 500 1000 Mn2+ 0 10 20 50 80 100 Ni2+ 0 10 20 50 80 100 Zn2+ 0 10 20 50 80 100 Al3+ 0 10 20 50 80 100 Fe3+ 0 10 20 50 80 100 Cr3+ 0 10 20 50 80 100 Abs- Pb 0,0761 0,0772 0,0785 0,0790 0,0780 0,0792 Abs- Cd 0,1514 0,1512 0,1521 0,1515 0,1526 0,1523 NhËn xÐt: Khi cã mÆt tæng c¸c cation th× còng kh«ng ¶nh h­ëng ®Õn phÐp ®o. 3.1.3.3.2. ¶nh h­ëng cña anion Trong mÉu ph©n tÝch, ngoµi c¸c cation ra th× cßn cã c¸c anion. Tïy tõng hµm l­îng vµ tõng ®èi t­îng mÉu mµ chóng cã hay kh«ng g©y ¶nh h­ëng. PhÇn thùc nghiÖm nµy chóng t«i kh«ng kh¶o s¸t ¶nh h­ëng cña Cl- vµ NO3-, v× ®· kh¶o s¸t ¶nh h­ëng cña axit HCl, HNO3 ë trªn. Chóng t«i chØ kh¶o s¸t anion SO42-; H2PO4-. MÉu thÝ nghiÖm pha víi nång ®é Pb2+ lµ 4 ppm; Cd2+ lµ1 ppm trong nÒn HNO3 2% + CH3COONH41%. Ghi sù phô thuéc cña Abs vµo nång ®é cña c¸c anion ta cã kÕt qu¶: B¶ng 17: ¶nh h­ëng cña ion SO42- ®Õn tÝn hiÖu phæ F-AAS Nång ®é (ppm) SO42- 0 50 100 150 200 500 Abs- Pb 0,0763 0,0778 0,0761 0,0778 0,0782 0,0781 Abs- Cd 0,1514 0,1522 0,1511 0,1519 0,1507 0,1506 B¶ng 18: ¶nh h­ëng cña ion H2PO4- ®Õn tÝn hiÖu phæ F-AAS Nång ®é (ppm) H2PO 0 50 100 150 200 500 Abs- Pb 0,0763 0,0779 0,0760 0,0777 0,0771 0,0782 Abs- Cd 0,1514 0,1506 0,1512 0,1509 0,1528 0,1507 B¶ng 19: ¶nh h­ëng cña tæng anion ®Õn tÝn hiÖu phæ F-AAS Nång ®é (ppm) SO 0 50 100 150 200 500 H2PO 0 50 100 150 200 500 Abs- Pb 0,0763 0,0767 0,0766 0,0779 0,0776 0,0787 Abs- Cd 0,1514 0,1553 0,1509 0,1522 0,1514 0,1505 NhËn xÐt: Víi kÕt qu¶ trªn th× c¸c anion kh¶o s¸t t­¬ng øng víi nång ®é ®· chän kh«ng ¶nh h­ëng ®Õn ®é hÊp thô quang cña Pb vµ Cd. 3.1.3.3.3 ¶nh h­ëng cña tæng cation vµ anion Nh»m ®¸nh gi¸ mét c¸ch tæng qu¸t chóng t«i tiÕn hµnh kh¶o s¸t ¶nh h­ëng cña tæng c¸c ion ®Õn ®é hÊp thô Abs cña Pb vµ Cd. B¶ng 20: ¶nh h­ëng cña tæng ion ®Õn tÝn hiÖu phæ F-AAS Nång ®é (ppm) Na+ 0 50 100 200 500 1000 K+ 0 50 100 200 500 1000 Mg2+ 0 50 100 200 500 1000 Ca2+ 0 50 100 200 500 1000 Ba2+ 0 50 100 200 500 1000 Mn2+ 0 10 20 50 80 100 Ni2+ 0 10 20 50 80 100 Zn2+ 0 10 20 50 80 100 Al3+ 0 10 20 50 80 100 Fe3+ 0 10 20 50 80 100 Cr3+ 0 10 20 50 80 100 SO 0 50 100 150 200 500 H2PO 0 50 100 150 200 500 Abs- Pb 0,0762 0,0762 0,0770 0,0777 0,0778 0,0784 Abs- Cd 0,1514 0,1528 0,1513 0,1519 0,1513 0,1509 C¸c kÕt qu¶ trªn chøng tá r»ng: C¸c ion trong vïng nång ®é kh¶o s¸t kh«ng ¶nh h­ëng ®Õn phÐp x¸c ®Þnh Pb vµ Cd. H¬n n÷a, trong mÉu thùc tÕ th× hµm l­îng cña c¸c ion trªn nhá h¬n hµm l­îng kh¶o s¸t rÊt nhiÒu nªn cã thÓ kh¼ng ®Þnh ch¾c ch¾n lµ chóng kh«ng ¶nh h­ëng. §©y còng chÝnh lµ mét ­u ®iÓm næi bËt cña phÐp ®o F-AAS so víi ph­¬ng ph¸p kh¸c. Qua thùc nghiÖm trªn, chóng t«i cã tæng kÕt c¸c ®iÒu kiÖn tèi ­u ®Ó ®o phæ cña Pb vµ Cd nh­ sau: B¶ng 21: Tæng kÕt c¸c ®iÒu kiÖn ®o phæ AAS x¸c ®Þnh Pb vµ Cd §iÒu kiÖn ®o Nguyªn tè Pb Cd V¹ch ®o (nm) 217,0 228,8 Khe ®o (mm) 0,5 0,5 C­êng ®é ®Ìn HCL (mA) 8,0 2,5 ChiÒu cao ®Ìn NTH (mm) 6 6 Tèc ®é khÝ Kh«ng khÝ (l/h) 469 469 Axetilen (l/h) 65 65 Thµnh phÇn nÒn HNO3 (%) 2 2 NH4Ac (%) 1 1 3.1.4 §¸nh gi¸ chung vÒ ph­¬ng ph¸p phæ F-AAS 3.1.4.1 Kho¶ng tuyÕn tÝnh cña Pb, Cd vµ ph­¬ng tr×nh ®­êng chuÈn §Ó x¸c ®Þnh kho¶ng tuyÕn tÝnh cña hai nguyªn tè ph©n tÝch chóng t«i pha d·y mÉu chuÈn cña hçn hîp hai nguyªn tè (trong nÒn HNO3 2%+ NH4Ac 1%) sao cho nång ®é t¨ng dÇn. Sau ®ã ®o, ghi l¹i Abs ( mçi mÉu ®o ba lÇn vµ lÊy kÕt qu¶ trung b×nh) thu ®­îc kÕt qu¶ nh­ sau: B¶ng 22: Kho¶ng tuyÕn tÝnh cña Pb Nång ®é (ppm) §é hÊp thô quang Abs- Pb 0,05 0,0034 0,08 0,0050 0,10 0,0064 0,50 0,0113 1,00 0,0215 2,00 0,0405 3,00 0,0614 4,00 0,0779 5,00 0,0979 6,00 0,1180 7,00 0,1386 8,00 0,1567 9,00 0,1758 10,00 0,1929 11,00 0,2019 13,00 0,2140 H×nh 1: §å thÞ biÓu diÔn sù phô thuéc ®é hÊp thô quang theo nång ®é Ch× Tõ ®å thÞ ta thÊy, Pb cã kho¶ng tuyÕn tÝnh tõ 0,05 – 10,00 ppm H×nh 2: §­êng chuÈn cña Pb Parameter Value Error A 0.00286 4.602E-4 B 0.01915 8.774E-5 R SD N P 0.99987 0.00112 14 <0.0001 Ph­¬ng tr×nh ®­êng chuÈn: y = 0,0028 + 0,0192 x B¶ng 23: Kho¶ng tuyÕn tÝnh cña Cd Nång ®é (ppm) §é hÊp thô quang Abs- Cd 0,05 0,0123 0,08 0,0218 0,10 0,0247 0,50 0,0861 1,00 0,1575 1,50 0,2313 2,00 0,3050 2,50 0,3691 3,00 0,4085 3,50 0,4594 4,00 0,4725 H×nh 3: : §å thÞ biÓu diÔn sù phô thuéc ®é hÊp thô quang theo nång ®é Cadimi Tõ ®å thÞ ta thÊy, Cd cã kho¶ng tuyÕn tÝnh tõ 0,05 –2,50 ppm H×nh 4: §­êng chuÈn cña Cd Parameter Value Error A 0.01017 0.00197 B 0.14573 0.0015 R SD N P 0.99968 0.00377 8 <0.0001 Ph­¬ng tr×nh ®­êng chuÈn: y = 0,0102 + 0,1457 x 3.1.4.2. Giíi h¹n ph¸t hiÖn, giíi h¹n ®Þnh l­îng cña ph­¬ng ph¸p F-AAS x¸c ®Þnh Pb vµ Cd. Theo lý thuyÕt thèng kª th×: Giíi h¹n ph¸t hiÖn ( Limit of detection – LOD): §­îc xem lµ nång ®é thÊp nhÊt ( XL) cña chÊt ph©n tÝch mµ hÖ thèng ph©n tÝch cßn cho tÝn hiÖu ph©n tÝch ( YL) kh¸c cã nghÜa víi tÝn hiÖu cña mÉu tr¾ng hay tÝn hiÖu nÒn. Giíi h¹n ®Þnh l­îng ( Limit of quantity – LOQ): §­îc xem lµ nång ®é thÊp nhÊt ( XQ) cña chÊt ph©n tÝch mµ hÖ thèng ph©n tÝch ®Þnh l­îng ®­îc víi tÝn hiÖu ph©n tÝch ( YQ) kh¸c cã nghÜa ®Þnh l­îng víi tÝn hiÖu cña mÉu tr¾ng hay tÝn hiÖu nÒn. C«ng thøc tÝnh LOD vµ LOQ nh­ sau: YL = Yb + k* Sb Víi Yb: TÝn hiÖu trung b×nh cña mÉu tr¾ng sau nb thÝ nghiÖm Sb: §é lÖch chuÈn tÝn hiÖu cña mÉu tr¾ng K: §¹i l­äng sè häc ®­îc chän theo ®é tin cËy mong muèn XL = Xb + V× mÉu tr¾ng cã Xb = 0 vµ víi K = 3 nªn LOD = LOQ = Trong ®ã: b: HÖ sè håi quy tuyÕn tÝnh §Ó t×m LOD vµ LOQ, chóng t«i tiÕn hµnh ®o ®é hÊp thô cña 15 mÉu tr¾ng trong phÐp x¸c ®Þnh Pb, Cd b»ng F-AAS. KÕt qu¶ nh­ sau: B¶ng 24: Ph©n tÝch mÉu tr¾ng Sè TT §é hÊp thô quang ( Abs) Pb Cd 1 0,0026 0,0025 2 0,0028 0,0030 3 0,0029 0,0023 4 0,0022 0,0033 5 0,0027 0,0045 6 0,0030 0,0019 7 0,0026 0,0024 8 0,0028 0,0027 9 0,0025 0,0042 10 0,0028 0,0010 11 0,0029 0,0018 12 0,0024 0,0040 13 0,0031 0,0026 14 0,0025 0,0041 15 0,0021 0,0035 KÕt qu¶ tÝnh b»ng orgin 6.0 nh­ sau: B¶ng 25: Giíi h¹n ph¸t hiÖn, giíi h¹n ®Þnh l­îng cña phÐp ®o F-AAS x¸c ®Þnh Pb, Cd Th«ng sè thèng kª Nguyªn tè Pb Cd Trung b×nh (Abs) 0,0027 0,0029 §é sai chuÈn 7,35E-5 2,59E-4 §é lÖch chuÈn 2,85E-4 0,0010 Ph­¬ng sai mÉu 8,11E-8 1,0E-6 b 0,0192 0,1457 LOD (ppm) 0,04 0,02 LOQ (ppm) 0,15 0,06 3.1.4.3 Sai sè vµ ®é lÆp l¹i cña phÐp ®o * Sai sè cña phÐp ®o: §Ó ®¸nh gi¸ sai sè cña phÐp ®o ®èi víi Pb, Cd tiÕn hµnh pha 10 mÉu chuÈn lÆp l¹i cña hai nguyªn tè ph©n tÝch n»m trong kho¶ng tuyÕn tÝnh. Sau ®ã ®o ®é hÊp thô cña chóng. TÝnh sai sè cña mçi lÇn ®o theo c«ng thøc: X% = *100 Trong ®ã: X: Sai sè phÇn tr¨m t­¬ng ®èi A1: Gi¸ trÞ ®é hÊp thô ®o ®­îc A2: Gi¸ trÞ ®é hÊp thô tÝnh theo ®­êng chuÈn B¶ng 26: Sai sè cña phÐp ®o F-AAS x¸c ®Þnh Pb, Cd Nguyªn tè Pb Cd Nång ®é(ppm) 5.0 1.0 A2 0.0988 0.1559 LÇn ®o A1 X% A1 X% 1 0,0973 1,52 0,1525 2,19 2 0,0981 0,71 0,1524 2,24 3 0,0961 2,73 0,1498 3,92 4 0,0953 3,54 0,1506 3,40 5 0,0974 1,42 0,1527 2,05 6 0,0975 1,32 0,1508 3,27 7 0,0945 4,35 0,1527 2,05 8 0,0967 2,13 0,1506 3,40 9 0,0959 2,94 0,1509 3,21 10 0,0959 2,94 0,1506 3,40 TB 0,0965 2,36 0,1513 2,91 C¸c kÕt qu¶ trªn cho thÊy sai sè cña phÐp ®o ®èi víi hai nguyªn tè t­¬ng ®èi nhá vµ ®Òu thÊp h¬n møc sai sè cho phÐp cña ph­¬ng ph¸p ph©n tÝch c«ng cô x¸c ®Þnh l­îng vÕt (15%). *§é lÆp l¹i cña phÐp ®o §é lÆp l¹i cña phÐp ®o ®­îc ®¸nh gi¸ qua: Ph­¬ng sai mÉu ( S2) vµ hÖ sè biÕn thiªn CV%. Muèn x¸c ®Þnh hai th«ng sè nµy cho phÐp ®o mçi nguyªn tè Pb, Cd chóng t«i lµm nh­ sau: Pha 10 mÉu chuÈn lÆp l¹i cña hai nguyªn tè ph©n tÝch ( nång ®é t­¬ng øng víi Pb, Cd lµ 5ppm; 1ppm). §o ®é hÊp thô cña chóng, sau ®ã tÝnh to¸n thèng kª b»ng phÇn mÒm orgin 6.0 ®Ó t×m ra ph­¬ng sai mÉu vµ hÖ sè biÕn theo c«ng thøc: S2 = CV (%) = *100 Víi: Ai - §é hÊp thô ®o ®­îc Atb - §é hÊp thô trung b×nh cña n lÇn ®o n - Sè lÇn ®o lÆp l¹i S - §é lÖch chuÈn cña mÉu, vµ S = B¶ng 27: §é lÆp l¹i cña phÐp ®o F-AAS x¸c ®Þnh Pb, Cd Nguyªn tè Ph­¬ng sai (S2) §é lÖch chuÈn (S) CV (%) Pb 1,26E-6 0,00112 1,16 Cd 1.18E-6 0.00109 0.72 Qua b¶ng sè liÖu trªn thÊy r»ng ph­¬ng sai (hay ®é lÖch chuÈn) vµ hÖ sè biÕn thiªn cña mÉu kh¸ nhá, chøng tá ®é lÆp l¹i cña phÐp ®o tèt. NhËn xÐt: Th«ng qua c¸c b­íc ®¸nh gi¸ chung ( kho¶ng tuyÕn tÝnh, ®é lÆp l¹i, sai sè…) chóng t«i nhËn thÊy ph­¬ng ph¸p phæ F-AAS lµ ph­¬ng ph¸p ph©n tÝch æn ®Þnh, ®é lÆp l¹i tèt ®ång thêi cã ®é chÝnh x¸c cao, hoµn toµn phï hîp víi x¸c ®Þnh vi l­îng kim lo¹i trong mÉu. 3.2 Kh¶o s¸t c¸c ®iÒu kiÖn lµm giµu vµ t¸ch chiÕt b»ng pha r¾n XAD7 * Thuèc thö CH2 CH2 CH2 CH2 N - C - S - NH4 S Ammoniumpyrrolydine®ithiocacbamate (APDC) lµ chÊt bét mµu tr¾ng t¹o phøc víi Pb2+, Cd 2+. Cã c«ng thøc ph©n tö C5H12N2S2 vµ c«ng thøc cÊu t¹o lµ: CH2 CH2 CH2 CH2 N - C S S Me S S C - N CH2 CH2 CH2 CH2 APDC ph¶n øng víi c¸c kim lo¹i t¹o thµnh hîp chÊt phøc bÒn thuËn lîi cho viÖc nghiªn cøu t¸ch, lµm giµu b»ng ph­¬ng ph¸p chiÕt pha r¾n. Phøc cña APDC víi Pb2+,Cd 2+ ( Me2+) cã d¹ng: §Ó t¸ch lµm giµu Pb2+, Cd 2+ chóng t«i tiÕn hµnh kh¶o s¸t ®Ó t×m c¸c ®iÒu kiÖn tèi ­u cho viÖc t¸ch vµ lµm giµu Pb2+, Cd 2+b»ng XAD-7 vµ APDC. ë ®©y chóng t«i tiÕn hµnh kh¶o s¸t ë ®iÒu kiÖn ®éng. Qua ®ã ®¸nh gi¸ tÝnh kh¶ thi cña ph­¬ng ph¸p th«ng qua gi¸ trÞ hiÖu suÊt thu håi. * Quy tr×nh chung cña ph­¬ng ph¸p kh¶o s¸t nµy nh­ sau: Dung dÞch mÉu ph©n tÝch chøa Pb2+, Cd 2+ t¹o phøc víi APDC ë gi¸ trÞ pH thÝch hîp, ®­îc cho ®i qua cét chiÕt pha r¾n chøa XAD-7 víi mét tèc ®é x¸c ®Þnh. Sau khi ®i qua cét chÊt ph©n tÝch bÞ gi÷ l¹i trªn cét chiÕt. Dïng dung m«i röa gi¶i víi nång ®é vµ thÓ tÝch thÝch hîp ®Ó thu håi l­îng chÊt ph©n tÝch gi÷ l¹i trªn cét chiÕt tõ ®ã ®¸nh gi¸ ®­îc kh¶ n¨ng t¸ch vµ lµm giµu Pb2+, Cd 2+. HiÖu suÊt thu håi (H) cña Pb, Cd ®­îc tÝnh to¸n nh­ sau: H = *100 (%) m: Khèi l­îng thu håi m0: Khèi l­îng ban ®Çu 3.2.1 Kh¶o s¸t ¶nh h­ëng cña pH Sù t¹o phøc cña kim lo¹i nÆng víi thuèc thö APDC, sù hÊp thu phøc trªn cét chiÕt phô thuéc vµo rÊt nhiÒu yÕu tè. Mét trong nh÷ng yÕu tè quan träng ®Çu tiªn ph¶i nãi ®Õn lµ m«i tr­êng t¹o phøc (pH), gi¸ trÞ pH thÝch hîp sÏ lµm cho kh¶ n¨ng hÊp thu cña chÊt ph©n tÝch trªn cét chiÕt ®¹t hiÖu qu¶ cao nhÊt. §Ó kh¶o s¸t pH chóng t«i tiÕn hµnh nh­ sau: Pha 100 ml dung dÞch chiÕt cã chøa 5mg Cd 2+; 10mg Pb2+ thªm 5 ml thuèc thö APDC 0,1% vµ 5 ml dung dÞch ®Öm ( pH = 3 – 8). Cho c¸c dung dÞch ph©n tÝch qua cét chiÕt pha r¾n víi tèc ®é 2 ml/phót. Röa gi¶i b»ng 15 ml dung dÞch HNO3 1M/Axeton, c« c¹n lµm bay h¬i Axet«n trong dung dÞch. Thªm HNO3 1M cã mÆt cña NH4Ac 10% ®Õn thÓ tÝch 5 ml, x¸c ®Þnh l­îng Pb; Cd thu håi ®­îc b»ng ph­¬ng ph¸p F-AAS kÕt qu¶ thu ®­îc nh­ sau: B¶ng 28: ¶nh h­ëng cña pH ®Õn hiÖu suÊt thu håi Pb; Cd pH 3 4 5 6 7 8 H(%) Pb 62,45 82,50 96,80 97,75 97,50 95,15 H(%) Cd 78,30 97,78 97,50 97,38 94,20 96,80 Qua ®ã ta thu ®­îc ®å thÞ ¶nh h­ëng cña pH tíi hiÖu suÊt thu håi Pb; Cd H×nh 5: ¶nh h­ëng cña pH tíi hiÖu suÊt thu håi Pb; Cd KÕt qu¶ thùc nghiÖm cho thÊy vïng pH tèi ­u ®Ó lµm giµu ®ång thêi Pb2+, Cd2+ ë pH=5-6. Trong c«ng tr×nh nµy chóng t«i chän gi¸ trÞ pH=6 ®Ó kh¶o s¸t c¸c thÝ nghiÖm vÒ sau. 3.2.2 Kh¶o s¸t ¶nh h­ëng cña thÓ tÝch thuèc thö L­îng thuèc thö APDC dïng ®Ó t¹o phøc víi Pb2+, Cd 2+ còng lµ mét ®iÒu kiÖn rÊt quan träng cho viÖc hÊp thu tèt Pb2+, Cd 2+ trªn cét chiÕt pha r¾n. TiÕn hµnh kh¶o s¸t víi c¸c mÉu nh­ môc 3.2.1.1 ë vïng pH tèi ­u ®· chän pH=6. Nh­ng víi l­îng thuèc thö APDC 0.1% kh¸c nhau. KÕt qu¶ thu ®­îc nh­ sau: B¶ng 29: ¶nh h­ëng cña thÓ tÝch thuèc thö V APDC (ml) 1 2 3 4 5 6 7 H (%) Pb 82,00 97,70 98,50 98,60 98,42 97,80 97,60 H (%) Cd 73,10 97,50 98,20 98,55 98,40 97,00 96,80 H×nh 6: ¶nh h­ëng cña thÓ tÝch thuèc thö ®Õn hiÖu suÊt thu håi Pb; Cd KÕt qu¶ thùc nghiÖm chØ ra r»ng cã thÓ lùa chän ®­îc vïng thÓ tÝch APDC 0,1% tèi ­u cho hÊp thu c¶ hai ion lµ 2 – 7 ml. Trong c«ng tr×nh nµy chóng t«i chän: V APDC = 3 ml ®Ó kh¶o s¸t c¸c thÝ nghiÖm vÒ sau 3.2.3 Kh¶o s¸t tû lÖ Cd 2+/Pb2+ trong hçn hîp TiÕn hµnh kh¶o s¸t víi c¸c mÉu nh­ môc 3.2.1.2 ë c¸c ®iÒu kiÖn tèi ­u ®· chän. Nh­ng víi tû lÖ hµm l­îng Cd 2+/Pb2+ trong hçn hîp kh¸c nhau. KÕt qu¶ thu ®­îc nh­ sau: B¶ng 30: Kh¶o s¸t tû lÖ Cd 2+/Pb2+ trong hçn hîp Hµm l­îng (g) Tû lÖ 1/1 1/2 1/5 1/6 1/8 1/10 Cd 2+ 5 5 5 5 5 5 Pb2+ 5 10 25 30 40 50 H (%) Pb 97,90 97,55 97,70 90,45 85,30 80,60 H (%) Cd 98,26 97,47 97,28 95,58 90,63 85,78 KÕt qu¶ thùc nghiÖm cho thÊy cã thÓ chän tû lÖ hçn hîp Cd 2+/Pb2+ = 1/1- 1/5 . Trong c«ng tr×nh nµy chóng t«i chän tû lÖ Cd 2+/Pb2+ = 1/2 cho c¸c thÝ nghiÖm sau. 3.2.4 Kh¶o s¸t tèc ®é n¹p mÉu Tèc ®é n¹p mÉu lªn cét còng ¶nh h­ëng ®Õn kh¶ n¨ng l­u gi÷ chÊt ph©n tÝch trªn cét. NÕu tèc ®é n¹p mÉu qu¸ nhanh th× chÊt ph©n tÝch ch­a kÞp hÊp thu lªn cét ®· bÞ ®­a ra. Ng­îc l¹i tèc ®é n¹p mÉu qu¸ chËm lµm tèn thêi gian mµ kÕt qu¶ ®¹t ®­îc còng kh«ng tèi ­u. Tèc ®é n¹p mÉu thÝch hîp sÏ ®­a ®Õn l­îng chÊt ph©n tÝch hÊp thu lªn cét lµ nhiÒu nhÊt. TiÕn hµnh kh¶o s¸t víi c¸c mÉu nh­ môc 3.2.1.3 ë c¸c diÒu kiÖn tèi ­u ®· chän. Nh­ng tiÕn hµnh kh¶o s¸t ë c¸c tèc ®é n¹p mÉu kh¸c nhau ®Ó t×m ra tèc ®é tèi ­u. KÕt qu¶ thu ®­îc nh­ sau: B¶ng 31: ¶nh h­ëng cña tèc ®é n¹p mÉu Tèc ®é n¹p mÉu (ml/phót) 1,0 1,2 1,5 2,0 2,5 3,0 H (%) Pb 97,82 97,50 97,30 97,00 90,04 80,06 H (%) Cd 97,30 97,00 97,15 96,80 85,07 70,85 H×nh 7: §å thÞ biÓu diÔn sù phô thuéc cña hiÖu suÊt thu håi vµo tèc ®é n¹p mÉu Dùa vµo kÕt qu¶ thùc nghiÖm thÊy r»ng duy tr× tèc ®é n¹p mÉu tõ 1 – 2 ml/ph lµ thÝch hîp. Tuy nhiªn, tèc ®é chËm qu¸ th× tèn nhiÒu thêi gian. V× vËy chóng t«i lùa chän tèc ®é n¹p mÉu lµ 1,5 ml/ph cho c¸c nghiªn cøu vÒ sau. 3.2.5 Kh¶o s¸t kh¶ n¨ng röa gi¶i * §Ó röa gi¶i Pb2+- APDC; Cd 2+- APDC ra khái cét chÊt hÊp thu cã thÓ sö dông c¸c t¸c nh©n röa gi¶i kh¸c nhau. Chóng t«i ®· nghiªn cøu c¸c t¸c nh©n röa gi¶i nh­: Axit HNO3, HCl, H2SO4 trong c¸c dung m«i kh¸c nhau, víi c¸c nång ®é kh¸c nhau. Tuy nhiªn qua mét qu¸ tr×nh nghiªn cøu chóng t«i thÊy axit HNO3 lµ dung m«i röa gi¶i tèt nhÊt. V× vËy chóng t«i kh¶o s¸t kh¶ n¨ng röa gi¶i cña axit nµy trong c¸c dung m«i kh¸c nhau. ViÖc chän ®­îc dung m«i röa gi¶i thÝch hîp lµ rÊt quan träng ®èi víi ph­¬ng ph¸p chiÕt lµm giµu c¸c nguyªn tè kim lo¹i nÆng. Dung m«i ®­îc lùa chän ph¶i tho¶ m·n c¸c ®iÒu kiÖn sau: Dung m«i ph¶i cã hiÖu suÊt röa gi¶i cao Dung m«i ph¶i kh«ng ph¸ huû vËt liÖu hÊp thu Dung m«i ph¶i phï hîp víi phÐp ®o x¸c ®Þnh kim lo¹i nÆng (F-AAS) sau khi lµm giµu ë c¸c ®iÒu kiÖn tèi ­u ®· chän. Còng tiÕn hµnh víi c¸c mÉu nh­ trªn. Sau ®ã röa gi¶i víi cïng mét thÓ tÝch lµ 15 ml, nh­ng víi c¸c hÖ dung m«i kh¸c nhau. KÕt qu¶ thu ®­îc nh­ sau: B¶ng 32: Kh¶o s¸t nång ®é HNO3 trong c¸c dung m«i röa gi¶i [HNO3]/dm 0,25 M 0,5 M 1,0 M 1,5 M 2,0 M H(%) Pb/H2O 46,44 52,30 83,62 82,00 81,24 H(%) Cd/H2O 32,50 43,60 56,50 56,00 55,30 H(%) Pb/Axeton 94,36 97,20 97,75 97,30 97,64 H(%) Cd/Axeton 94,00 96,00 97,50 97,00 97,80 Tõ kÕt qu¶ kh¶o s¸t trªn chóng t«i chän HNO3 1M/Axeton lµm dung dÞch röa gi¶i cho c¸c nghiªn cøu vÒ sau. * X¸c ®Þnh thÓ tÝch röa gi¶i: Sau khi x¸c ®Þnh ®­îc nång ®é axit HNO3 trong dung m«i thÝch hîp chóng t«i tiÕn hµnh kh¶o s¸t thÓ tÝch dung dÞch röa gi¶i: - Pha 100 ml dung dÞch mÉu ph©n tÝch chøa 5 mg Cd 2+ vµ 10mg Pb2+, thªm 3 ml thuèc thö APDC 0,1% vµ 5 ml ®Öm pH=6 - Cho c¸c dung dÞch mÉu ph©n tÝch ch¶y qua cét chiÕt víi tèc ®é 1,5 ml/phót. Sau ®ã röa cét b»ng 5ml dung dÞch ®Öm pH=6 - Röa gi¶i b»ng dung dÞch HNO3 1M/Axeton víi c¸c thÓ tÝch kh¸c nhau ë tèc ®é 0,6 – 0,8 ml/phót. C« c¹n lµm bay h¬i Axeton trong dung dÞch, thªm HNO3 1M cã mÆt cña NH4Ac 10% ®Õn thÓ tÝch 5 ml. X¸c ®Þnh Pb, Cd thu håi ®­îc b»ng ph­¬ng ph¸p F-AAS kÕt qu¶ thu ®­îc nh­ sau: B¶ng 33: ¶nh h­ëng cña thÓ tÝch dung dÞch röa gi¶i ®Õn hiÖu suÊt thu håi VHNO31M/Axeton(ml) 5 8 10 15 20 H (%) Pb 75,45 94,50 97,60 97,80 97,00 H (%) Cd 70,80 93,65 96,40 96,55 96,30 Dùa vµo kÕt qu¶ thùc nghiÖm, chóng t«i nhËn thÊy r»ng, chØ cÇn dïng 10 ml dung dÞch HNO31M/Axeton cã thÓ gi¶i hÊp ®­îc Pb, Cd hÊp thu trªn cét víi hiÖu suÊt cao. Nªn chóng t«i chän thÓ tÝch dung dÞch röa gi¶i lµ 10 ml cho c¸c nghiªn cøu sau. 3.2.6 Kh¶o s¸t ¶nh h­ëng cña tèc ®é röa gi¶i - Cho c¸c dung dÞch chÊt ph©n tÝch trªn qua cét chiÕt pha r¾n víi tèc ®é 1,5 ml/phót, sau khi chÊt ph©n tÝch qua hÕt cét röa cét b»ng 5 ml dung dÞnh ®Öm pH=6. - Röa gi¶i l­îng Pb, Cd ®­îc lµm giµu trªn cét b»ng 10 ml HNO31M/Axeton ë c¸c tèc ®é kh¸c nhau. KÕt qu¶ thu ®­îc nh­ sau: B¶ng 34: ¶nh h­ëng cña tèc ®é röa gi¶i ®Õn hiÖu suÊt thu håi Tèc ®é röa gi¶i (ml/phót) 0,4 0,6 0,8 1,0 1,5 2,0 H (%) Pb 97,81 97,45 97,30 97,20 85,20 69,50 H (%) Cd 97,40 96,80 96,60 96,25 80,00 70,50 H×nh 8: §å thÞ biÓu diÔn sù phô thuéc cña hiÖu suÊt thu håi vµo tèc ®é röa gi¶i Nh×n vµo kÕt qu¶ ta thÊy, víi tèc ®é 0,4 – 1,0 ml/phót th× hiÖu suÊt thu håi cao. Tuy nhiªn, tèc ®é chËm qu¸ th× tèn thêi gian mµ hiÖu suÊt còng kh«ng t¨ng, nªn trong c¸c qu¸ tr×nh sau chóng t«i chän tèc ®é röa gi¶i lµ 0,6 – 0,8 ml/phót. 3.2.7 ¶nh h­ëng cña thÓ tÝch mÉu thö §Ó kh¶o s¸t ¶nh h­ëng cña thÓ tÝch mÉu thö, chóng t«i thay ®æi thÓ tÝch dung dÞch ph©n tÝch, nh­ng víi hµm l­îng Pb2+ vµ Cd2+ kh«ng thay ®æi. TiÕn hµnh kh¶o s¸t ë c¸c ®iÒu kiÖn tèi ­u ®· chän, x¸c ®Þnh hµm l­îng Pb, Cd thu ®­îc b»ng ph­¬ng ph¸p F-AAS. KÕt qu¶ thu ®­îc nh­ sau: B¶ng 35: ¶nh h­ëng cña thÓ tÝch mÉu ®Õn hiÖu suÊt thu håi V mÉu (ml) 100 250 500 750 1000 1500 2000 H (%) Pb 98,60 98,25 97,15 96,55 95,40 85,45 82,30 H (%) Cd 98,40 98,00 97,30 95,85 95,58 80,79 75,21 H×nh 9: §å thÞ biÓu diÔn sù phô thuéc cña hiÖu suÊt thu håi vµo thÓ tÝch mÉu NhËn xÐt: §å thÞ trªn cho thÊy viÖc hÊp thu Pb2+ -APDC, Cd2+- APDC lªn XAD-7 víi l­îng 70 mg kh«ng bÞ ¶nh h­ëng nhiÒu bëi thÓ tÝch mÉu ≤ 1000 ml. B»ng viÖc sö dông 10 ml dung dÞch röa gi¶i hÖ sè lµm giµu cña cét chiÕt ®¹t ®­îc gi¸ trÞ cao. F = = 100 (lÇn) Nh­ vËy ph­¬ng ph¸p lµm giµu Pb2+, Cd2+ trªn lµ tèt vµ hÖ sè lµm giµu t­¬ng ®èi cao. 3.2.8 ¶nh h­ëng cña mét sè ion ®Õn kh¶ n¨ng hÊp thu cña Pb2+, Cd 2+ Trong thùc tÕ, ngoµi hai nguyªn tè kh¶o s¸t cã thÓ gÆp mét sè c¸c ion kh¸c cïng cã mÆt trong thµnh phÇn m½u,cã thÓ ¶nh h­ëng ®Õn kh¶ n¨ng hÊp thu cña Pb2+- APDC, Cd2+- APDC lªn XAD-7. §Ó cô thÓ chóng t«i tiÕn hµnh kh¶o s¸t ¶nh h­ëng cña mét sè cation nh­ Ca2+, Mg2+, Na+, K+, Ni2+, Zn2+, Mn2+, Cr3+, Fe3+ vµ mét sè anion nh­ Cl-, NO3-. D­íi ®©y lµ c¸c kÕt qu¶ thu ®­îc: 3.2.8.1 ¶nh h­ëng cña nhãm kim lo¹i kiÒm vµ kim lo¹i kiÒm thæ - ChuÈn bÞ c¸c mÉu (víi thÓ tÝch 100 ml) chøa hçn hîp 5 mg Cd2+ vµ 10 mg Pb2+. - Thªm vµo mÉu 3 ml APDC 0,1%, vµ c¸c cation kim lo¹i kiÒm vµ kim lo¹i kiÒm thæ víi nång ®é thay ®æi theo b¶ng d­íi ®©y. §iÒu chØnh pH cña dung dÞch hçn hîp c¸c ion kim lo¹i lµ 6. - Cho c¸c dung dÞch ®i qua cét chiÕt pha r¾n (chøa 70 mg XAD-7) víi tèc ®é cè ®Þnh 1,5 ml/phót. Sau khi dung dÞch ®i qua hÕt cét röa cét b»ng 5 ml dung dÞch ®Öm pH=6. - Röa gi¶i b»ng 10 ml dung dÞch HNO3 1M trong Axeton. Dung dÞch thu ®­îc ®em c« c¹n ®­îc hoµ tan b»ng HNO3 1M cã mÆt cña NH4Ac 10% ®Õn thÓ tÝch 5 ml, x¸c ®Þnh l­îng Pb; Cd thu håi ®­îc b»ng ph­¬ng ph¸p F-AAS kÕt qu¶ thu ®­îc nh­ sau: B¶ng 36: ¶nh h­ëng cña kim lo¹i kiÒm vµ kiÒm thæ ®Õn hiÖu suÊt thu håi cña Pb vµ Cd Hµm l­îng cña c¸c ion (mg) MÉu sè 1 2 3 4 5 6 Na+ 0 5 10 50 80 100 K+ 0 5 10 50 80 100 Mg2+ 0 5 10 50 80 100 Ca2+ 0 5 10 50 80 100 H (%) Pb 97,80 97,72 96,68 98,38 96,42 96,12 H (%) Cd 97,65 97,45 98,95 100,15 98,85 97,30 KÕt qu¶ ë b¶ng 36 cho thÊy: Kim lo¹i kiÒm vµ kim lo¹i kiÒm thæ víi nång ®é kh¶o s¸t kh«ng ¶nh h­ëng ®Õn kh¶ n¨ng hÊp thu cña phøc Pb2+- APDC vµ Cd2+- APDC lªn nhùa XAD-7. 3.2.8.2 ¶nh h­ëng cña mét sè kim lo¹i nÆng nhãm II * ¶nh h­ëng cña Zn2+ B¶ng 37: ¶nh h­ëng cña Zn2+®Õn hiÖu suÊt thu håi cña Pb vµ Cd Hµm l­îng cña c¸c ion (mg) MÉu sè 1 2 3 4 5 6 Cd2+ 5 5 5 5 5 5 Pb2+ 10 10 10 10 10 10 Zn2+ 0 10 25 50 100 500 H (%) Pb 98,00 97,40 96,65 51,10 43,70 36,85 H (%) Cd 98,53 98,25 94,27 47,60 33,18 21,30 H×nh 10: ¶nh h­ëng cña Zn2+®Õn hiÖu suÊt thu håi cña Pb vµ Cd * ¶nh h­ëng cña Ni2+ B¶ng 38: ¶nh h­ëng cña Ni2+®Õn hiÖu suÊt thu håi cña Pb vµ Cd Hµm l­îng cña c¸c ion (mg) MÉu sè 1 2 3 4 5 6 Cd2+ 5 5 5 5 5 5 Pb2+ 10 10 10 10 10 10 Ni2+ 0 10 25 50 200 500 H (%) Pb 98,70 98,40 90,25 86,80 60,35 42,20 H (%) Cd 97,70 98,74 87,53 80,22 70,86 30,85 H×nh11: ¶nh h­ëng cña Ni2+®Õn hiÖu suÊt thu håi cña Pb vµ Cd * ¶nh h­ëng cña Mn2+ B¶ng 39: ¶nh h­ëng cña Mn2+®Õn hiÖu suÊt thu håi cña Pb vµ Cd Hµm l­îng cña c¸c ion (mg) MÉu sè 1 2 3 4 5 6 Cd2+ 5 5 5 5 5 5 Pb2+ 10 10 10 10 10 10 Mn2+ 0 5 10 25 100 500 H (%) Pb 97,90 96,55 97,05 88,00 75,25 29,35 H (%) Cd 96,51 96,42 96,37 57,25 36,00 23,18 H×nh 12: ¶nh h­ëng cña Mn2+ ®Õn hiÖu suÊt thu håi cña Pb vµ cd 3.2.8.3 ¶nh h­ëng cña mét sè kim lo¹i nÆng nhãm III * ¶nh h­ëng cña Fe3+ B¶ng 40: ¶nh h­ëng cña Fe3+ ®Õn hiÖu suÊt thu håi cña Pb vµ Cd Hµm l­îng cña c¸c ion (mg) MÉu sè 1 2 3 4 5 6 Cd2+ 5 5 5 5 5 5 Pb2+ 10 10 10 10 10 10 Fe3+ 0 10 25 50 200 500 H (%) Pb 97,45 97,30 96,40 75,25 54,55 36,40 H (%) Cd 98,00 97,96 97,35 80,42 67,54 40,20 H×nh 13: ¶nh h­ëng cña Fe3+ ®Õn hiÖu suÊt thu håi cña Pb vµ Cd * ¶nh h­ëng cña Cr3+ B¶ng 41: ¶nh h­ëng cña Cr3+ ®Õn hiÖu suÊt thu håi cña Pb vµ Cd Hµm l­îng cña c¸c ion (mg) MÉu sè 1 2 3 4 5 6 Cd2+ 5 5 5 5 5 5 Pb2+ 10 10 10 10 10 10 Cr3+ 0 10 25 50 200 500 H (%) Pb 97,25 97,00 95,45 82,40 75,60 45,20 H (%) Cd 98,85 98,00 97,80 90,48 70,25 60,20 H×nh 14: ¶nh h­ëng cña Cr3+ ®Õn hiÖu suÊt thu håi cña Pb vµ Cd 3.2.8.4 ¶nh h­ëng cña mét sè anion *¶nh h­ëng cña Cl- B¶ng 42: ¶nh h­ëng cña Cl- ®Õn hiÖu suÊt thu håi cña Pb vµ Cd Hµm l­îng cña c¸c ion (mg) MÉu sè 1 2 3 4 5 6 Cd2+ * 10-3 5 5 5 5 5 5 Pb2+ * 10-3 10 10 10 10 10 10 Cl- 0 5 10 50 100 150 H (%) Pb 98,55 97,90 98,65 98,70 97,60 97,00 H (%) Cd 98,20 97,86 97,72 98,45 97,50 97,20 NhËn xÐt: Anion Cl- víi nång ®é kh¶o s¸t hÇu nh­ kh«ng ¶nh h­ëng ®Õn kh¶ n¨ng hÊp thu cña phøc Pb2+- APDC; Cd2+- APDC lªn nhùa XAD-7. * ¶nh h­ëng cña NO3- B¶ng 43: ¶nh h­ëng cña NO3- ®Õn hiÖu suÊt thu håi cña Pb vµ Cd Hµm l­îng cña c¸c ion (mg) MÉu sè 1 2 3 4 5 6 Cd2+ * 10-3 5 5 5 5 5 5 Pb2+ * 10-3 10 10 10 10 10 10 NO3- 0 5 10 50 100 150 H (%) Pb 98,40 98,20 97,55 96,25 97,40 97,25 H (%) Cd 98,65 98,70 97,85 97,42 97,30 97,00 NhËn xÐt: Anion NO3- víi nång ®é kh¶o s¸t hÇu nh­ kh«ng ¶nh h­ëng ®Õn kh¶ n¨ng hÊp thu cña phøc Pb2+- APDC; Cd2+- APDC lªn nhùa XAD-7. 3.2.8.5 ¶nh h­ëng cña tæng Cation vµ Anion B¶ng 44: ¶nh h­ëng cña tæng Cation vµ Anion ®Õn hiÖu suÊt thu håi cña Pb vµ Cd Ion l¹ Tû lÖ ion l¹/ Pb (mg) Tû lÖ ion l¹ / Cd (mg) Na+, K+ * 103 10 10 20 20 Ca2+,Mg2+ * 103 10 10 20 20 Ni2+, Mn2+ 1 2,5 2 5 Zn2+ 2,5 5,0 5 10 Fe3+, Cr3+ 2,5 5,0 5 10 Cl-, NO3- * 103 15 15 30 30 H (%) 96,50 79,15 97,03 65,26 Sai sè (%) 0,57 18,44 1,45 33,72 Khi cã mÆt mét l­îng lín c¸c ion kim lo¹i kiÒm, kim lo¹i kiÒm thæ, anion víi nång ®é lín kh«ng ¶nh h­ëng ®Õn phÐp x¸c ®Þnh Pb vµ Cd. Nh­ng khi cã mÆt c¸c ion kim lo¹i nÆng víi tû lÖ trªn th× hiÖu suÊt thu håi cña Pb vµ Cd gi¶m. Sù gi¶m ®é thu håi nµy lµ do sù hÊp thu c¹nh tranh cña c¸c phøc ion kim lo¹i kh¸c. 3.3 Ph©n tÝch mÉu gi¶ Trong thùc tÕ, c¸c mÉu n­íc chøa nhiÒu c¸c ion kim lo¹i kh¸c nhau. §Ó ®¸nh gi¸ ph­¬ng ph¸p t¸ch vµ lµm giµu nµy, chóng t«i tiÕn hµnh thö nghiÖm c¸c mÉu gi¶ cã thµnh phÇn t­¬ng tù mÉu thùc. Pha c¸c mÉu gi¶ cã thÓ tÝch 1 lÝt, thµnh phÇn mÉu gi¶ nh­ sau: B¶ng 45: Nång ®é c¸c cation kim lo¹i trong mÉu gi¶ Cation kim lo¹i Nång ®é (ppm) Cd2+ 3,00.10-3 Pb2+ 6,00.10-3 Na+ 10,00 K+ 10,00 Mg2+ 10,00 Ca2+ 10,00 Ni2+ 0,01 Zn2+ 0,01 Mn2+ 0,01 Fe3+ 0,01 Cr3+ 0,01 Thªm 3 ml thuèc thö APDC 0,1%, ®iÒu chØnh pH cña dung dÞch vÒ 6 råi tiÕn hµnh hÊp thu qua cét chiÕt pha r¾n nh­ c¸c phÇn trªn. Mçi mÉu ®­îc lÆp l¹i 5 lÇn. KÕt qu¶ thu ®­îc nh­ sau: B¶ng 46: HiÖu suÊt thu håi cña mÉu gi¶ Nguyªn tè L­îng ®­a vµo (mg/l) L­îng x¸c ®Þnh ®­îc (mg/l) HiÖu suÊt thu håi (%) Trung b×nh Cd 3,0 2,75 91,67 (96,06 ± 4,69)% 2,91 97,00 2,95 98,33 2,70 90,00 3,10 103,30 Pb 6,0 5,83 97,17 (93,03 ± 2,89)% 5,35 89,17 5,42 90,33 5,70 95,00 5,58 93,50 Qua b¶ng sè liÖu trªn, ta thÊy viÖc sö dông thuèc thö APDC vµ vËt liÖu XAD-7, ®Ó t¸ch vµ lµm giµu mét sè ion kim lo¹i nÆng trong n­íc ®¹t hiÖu suÊt thu håi còng nh­ hÖ sè lµm giµu cao, phï hîp ®Ó t¸ch lµm giµu l­îng vÕt øng dông vµo viÖc ph©n tÝch c¸c mÉu thùc tÕ. 3.4 Ph©n tÝch mÉu thùc §Ó øng dông ph­¬ng ph¸p ph©n tÝch ®· nghiªn cøu ë trªn vµo thùc tÕ, chóng t«i nghiªn cøu ph©n tÝch hµm l­îng Pb vµ Cd trong mét sè mÉu n­íc ngÇm. Quy tr×nh ph©n tÝch mÉu nh­ sau: * LÊy mÉu: TiÕn hµnh lÊy mÉu theo ®óng TCVN * Xö lý mÉu: MÉu n­íc ph¶i ®­îc axit ho¸ b»ng HNO3 65% sao cho pH= 2. Sau khi ®Ó l¾ng, läc bá phÇn l¬ löng, thu lÊy phÇn n­íc trong ( 1 lÝt). Thªm mét l­îng thuèc thö APDC 0,1% thÝch hîp, ®iÒu chØnh ®Õn pH= 6, råi cho ch¹y qua c¸c cét chiÕt pha r¾n chøa 70 mg nhùa XAD-7. Röa gi¶i cét b»ng 10 ml HNO3 1M trong Axeton. Dung dÞch thu ®­îc c« c¹n lµm bay h¬i Axeton trong dung dÞch, thªm HNO3 1M cã mÆt cña NH4Ac 10% ®Õn thÓ tÝch 5 ml. X¸c ®Þnh Pb, Cd thu håi ®­îc b»ng ph­¬ng ph¸p F-AAS. B¶ng 47: KÕt qu¶ ph©n tÝch mÉu thùc Tªn mÉu Ký hiÖu L­îng thªm vµo (mg/l) L­îng t×m ®­îc (mg/l) HiÖu suÊt (%) Pb Cd Pb Cd Pb Cd Tr­êng Hãa T1 0 0 1,75±0,04 0,25±0,04 5 4 6,60±0,02 4,20±0,03 97,77 98,82 7 10 8,65±0,01 10,26±0,02 98,85 100,09 T2 0 0 1,12±0,05 0,34±0,04 5 4 5,98±0,02 4,30±0,02 97,71 99,07 7 10 8,03±0,01 10,40±0,03 98,89 100,40 ¾c quy T3 0 0 4,02±0,07 0,42±0,05 5 4 8,85±0,03 4,45±0,02 98,11 100,60 7 10 10,90±0,01 10,50±0,01 98,91 101,00 T4 0 0 4,27±0,04 0,37±0,06 5 4 9,01±0,02 4,38±0,04 97,20 100,20 7 10 11,11±0,01 10,42±0,03 98,58 100,48 §Ó kiÓm tra ®é chÝnh x¸c cña phÐp ®o, chóng t«i tiÕn hµnh ®o mÉu b»ng ph­¬ng ph¸p ICP- MS. KÕt qu¶ ph©n tÝch c¸c mÉu n­íc ngÇm ®­a ra trong b¶ng lµ kÕt qu¶ trung b×nh cña ba lÇn lÆp. KÕt qu¶ x¸c ®Þnh hµm l­îng Pb, Cd theo ph­¬ng ph¸p F-AAS cã sai sè n»m trong giíi h¹n cho phÐp so víi ph­¬ng ph¸p ICP-MS. B¶ng 48: So s¸nh kÕt qu¶ ph©n tÝch mÉu thùc b»ng ph­¬ng ph¸p ICP-MS vµ F-AAS Tªn mÉu Ký hiÖu Ph­¬ng ph¸p ICP-MS (mg/l) Ph­¬ng ph¸p F-AAS (mg/l) Sai sè t­¬ng ®èi gi÷a hai ph­¬ng ph¸p (%) Pb Cd Pb Cd Pb Cd Tr­êng Hãa T1 1,58 0,21 1,67 0,23 -5,69 -9,52 T2 1,13 0,36 1,04 0,33 7,96 8,33 ¾c Quy T3 4,25 0,38 3,92 0,42 7,76 -10,53 T4 3,93 0,35 4,13 0,38 -5,09 -8,57 KÕt qu¶ ph©n tÝch mÉu thùc cho thÊy hµm l­îng Pb, Cd thu ®­îc ë trªn ®Òu n»m d­íi giíi h¹n cho phÐp cña tiªu chuÈn ViÖt Nam [20] vÒ chÊt l­îng n­íc sinh ho¹t. KÕt luËn Qua qu¸ tr×nh nghiªn cøu, chóng t«i ®· thùc hiÖn ®­îc mét sè c«ng viÖc nh­ sau: 1. §· kh¶o s¸t ®­îc nh÷ng ®iÒu kiÖn tèi ­u cña phÐp ®o quang phæ hÊp thô nguyªn tö kü thuËt ngän löa F-AAS x¸c ®Þnh Pb vµ Cd. C¸c ®iÒu kiÖn ®ã bao gåm: §iÒu kiÖn ®o Nguyªn tè Pb Cd V¹ch ®o (nm) 217,0 228,8 Khe ®o (mm) 0,5 0,5 C­êng ®é ®Ìn HCL (mA) 8,0 2,5 ChiÒu cao ®Ìn NTH (mm) 6 6 Tèc ®é khÝ Kh«ng khÝ (l/h) 469 469 Axetilen (l/h) 65 65 Thµnh phÇn nÒn HNO3 (%) 2 2 NH4Ac (%) 1 1 2. Chóng t«i ®· kh¶o s¸t ®­îc ¶nh h­ëng cña c¸c ion, c¸c nhãm ion ®Õn phÐp ®o phæ cña Pb, Cd: - Nhãm kim lo¹i kiÒm - Nhãm kim lo¹i kiÒm thæ - Nhãm kim lo¹i nÆng nhãm I, II - C¸c anion Cl-, NO3-, SO42-, H2PO4-….. Vµ kÕt qu¶ thùc nghiÖm cho thÊy chóng kh«ng g©y ¶nh h­ëng ®Õn phÐp ®o trong vïng nång ®é ®· kh¶o s¸t. 3. Xö lý thèng kª ®Ó ®¸nh gi¸ chung vÒ ph­¬ng ph¸p F-AAS vµ t×m ®­îc giíi h¹n ph¸t hiÖn, giíi h¹n ®Þnh l­îng cña nguyªn tè Pb vµ Cd. 4. Kh¶o s¸t mét c¸ch ®Çy ®ñ c¸c ®iÒu kiÖn tèi ­u ®Ó t¸ch vµ lµm giµu Pb2+, Cd2+ trªn cét chiÕt pha r¾n XAD-7 cã mÆt phèi tö t¹o phøc APDC víi hiÖu suÊt thu håi cao. - pH tèi ­u cho qu¸ tr×nh hÊp thu pH= 5- 6. - X¸c ®Þnh ®­îc thÓ tÝch thuèc thö APDC 0,1% thÝch hîp cho qu¸ tr×nh lµm giµu lµ 2- 7 ml. - Tû lÖ thÝch hîp cña Cd2+/ Pb2+ trong hçn hîp lµ 1/1 – 1/5. - X¸c ®Þnh tèc ®é n¹p mÉu tèi ­u lµ 1,5 ml/phót. - T×m ®­îc dung dÞch, dung m«i còng nh­ thÓ tÝch röa gi¶i thÝch hîp. - X¸c ®Þnh ®­îc tèc ®é röa gi¶i tèi ­u lµ 0,6- 0,8 ml/phót. - X¸c ®Þnh ¶nh h­ëng cña thÓ tÝch mÉu thö, víi hÖ sè lµm giµu 100. - Kh¶o s¸t ¶nh h­ëng cña c¸c ion kim lo¹i kiÒm, kiÒm thæ, mét sè ion kim lo¹i nÆng vµ anion ®Õn hiÖu suÊt thu håi Pb vµ Cd. - Ph©n tÝch mÉu gi¶, ®¸nh gi¸ hiÖu suÊt thu håi. - øng dông cña kü thuËt chiÕt pha r¾n víi c¸c ®iÒu kiÖn ®· kh¶o s¸t. Chóng t«i ®· ph©n tÝch x¸c ®Þnh hµm l­îng Pb vµ Cd trong mét sè mÉu n­íc ngÇm b»ng ph­¬ng ph¸p F-AAS . Tµi liÖu tham kh¶o Tµi liÖu tiÕng ViÖt 1. A.P Kreskov (1976), C¬ së hãa häc ph©n tÝch- T2, NXB §H vµ THCN Hµ Néi, (Tõ Väng Nghi, TrÇn tø HiÕu dÞch). 2. Lª Lan Anh, Vò §øc Lîi, Ng« ThÞ BÝch Hµ(2002), “ Nghiªn cøu x¸c ®Þnh hµm l­îng Hg, Pb trong n­íc tiÓu vµ m¸u”, T¹p chÝ ph©n tÝch Hãa, Lý vµ Sinh Häc, TËp 5, sè 2. 3. PGS.TS. §Æng §×nh B¹ch, TS. NguyÔn V¨n H¶i (2006), Gi¸o tr×nh hãa häc m«i tr­êng, NXB Khoa häc vµ kÜ thuËt. 4. TrÇn Thóc B×nh, TrÇn Tø HiÕu, Ph¹m LuËn(1996), “ X¸c ®Þnh tr¾c quang Cu, Ni, Mn, Zn, trong cïng hçn hîp b»ng Pryridin-azo-naphto (PAN)”, T¹p chÝ ph©n tÝch Hãa, Lý vµ Sinh Häc, TËp 1 sè (3+4). 5. Lª V¨n C¸t (2003), HÊp phô vµ trao ®æi ion trong kü thuËt xö lý n­íc vµ n­íc th¶i, NXB Thèng Kª. 6. NguyÔn H÷u Danh (2001), T×m hiÓu Tr¸i §Êt vµ loµi ng­êi, NXB Gi¸o dôc. 7. TrÇn Tø HiÕu, Tõ Väng Nghi, NguyÔn Xu©n Trung, NguyÔn V¨n Ri (2003), Hãa häc ph©n tÝch phÇn II-C¸c ph­¬ng ph¸p ph©n tÝch c«ng cô, NXB §¹i häc Quèc gia Hµ Néi. 8. Phan Nguyªn Hång (2001), Hái ®¸p vÒ sinh th¸i m«i tr­êng, NXB Gi¸o dôc. 9. Lª V¨n Khoa (1995), M«i tr­êng vµ « nhiÔm, NXB Gi¸o dôc. 10. Ph¹m LuËn (2006), Ph­¬ng ph¸p ph©n tÝch phæ nguyªn tö, NXB §¹i häc Quèc gia Hµ Néi. 11. Ph¹m LuËn vµ céng sù (1995), X¸c ®Þnh c¸c kim lo¹i trong mÉu n­íc ngät b»ng phÐp ®o phæ ph¸t x¹ nguyªn tö, Tr­êng §HKHTN Hµ Néi. 12. Ph¹m LuËn (1994/2002), Vai trß cña muèi kho¸ng vµ c¸c nguyªn tè vi l­îng ®èi víi sù sèng cña con ng­êi, Tr­êng §HKHTN Hµ Néi. 13. Vò Hoµng Minh, NguyÔn TiÕn L­îng, Ph¹m LuËn, TrÇn Tø HiÕu(2000), “ Dïng ph­¬ng ph¸p phæ ICP-AAS, ®Ó x¸c ®Þnh c¸c nguyªn tè ®Êt hiÕm trong mÉu ®Þa chÊt ViÖt Nam”, T¹p chÝ ph©n tÝch Hãa, Lý vµ Sinh Häc, TËp 5, sè 5/2000. 14. Tõ V¨n M¹c, TrÇn ThÞ S¸u (1999), “ X¸c ®Þnh l­îng vÕt kim lo¹i trong bia b»ng ph­¬ng ph¸p cùc phæ”, T¹p chÝ ph©n tÝch Hãa, Lý vµ Sinh Häc, TËp 3, sè 4/1999. 15. Hoµng Nh©m (2000), Hãa häc v« c¬ tËp 2+ 3, NXB Gi¸o dôc. 16. Tõ Väng Nghi, TrÇn Ch­¬ng HuyÕn, Ph¹m LuËn (1990), Mét sè ph­¬ng ph¸p ®iÖn hãa hiÖn ®¹i, tr­êng §HTH Hµ Néi. 17. NguyÔn ThÞ Quyªn (2006), LuËn v¨n th¹c sü khoa häc, Tr­êng §HKHTN- §HQG Hµ Néi. 18. NguyÔn V¨n Ri (2007), C¸c ph­¬ng ph¸p t¸ch s¾c ký, §HKHTN- §HQGHN. 19. Lª Ngäc Tó (2006), §éc tè vµ an toµn thùc phÈm, NXB Khoa häc vµ kü thuËt. 20. Tiªu chuÈn ViÖt Nam vÒ chÊt l­îng m«i tr­êng, TCVN 5937- 1995. 21. §ç Quang Trung (2002), øng dông kü thuËt chiÕt pha r¾n ®Ó t¸ch lµm giµu vµ x¸c ®Þnh l­îng vÕt Hg, As trong n­íc, LuËn ¸n tiÕn sÜ hãa häc tr­êng §HKHTN-§HQG Hµ Néi. Tµi liÖu tiÕng Anh 22. Attinti Ramesh, Kurakalva Rama Mohan, Kalluru Seshaiah (2002), “Preconcentration of trace metals on Amberlite XAD-4 resin coated with dithiocarbamates and determination by inductively coupled plasma-atomic emission spectrometry in saline matrices”, Talanta, 57(2),pp. 243-252. 23. Azeredo, L. C.; Sturgeon, R. E.; Curtius, A.J (1993), Spectro Chimica Acta, 48b, pp. 91. 24. Baris Ya, Spivakov, Galina I. Malofeeva and Oleg M. Petrukhin (2006), “ Solit-phase extraction on Alkyl-bonded Silicagels in inorganic anlysic”, Analytical Sciences Appril, 22, pp. 503-518. 25. Bortolli, A. Gerotto, M. Marchiori, M. Mariconti, F. Palonta, M. Troncon (1996), Microchemical Journal, 54, pp. 402. 26. Celal Duran, Hasan Basri Senturk, , Latif Elci, Mustafa Soylak, Mehmet Tufekci (2009), “Simultaneous preconcentration of Co(II), Ni(II), Cu(II), and Cd(II) from environmental samples on Amberlite XAD-2000 column and determination by FAAS,” Journal of Hazardous Materials, 162(1), pp. 292-299. 27. David Harvey ( DePauw Univesity) (2000), Modern Analytical Chemistry, The McGraw- Hill, pp. 215- 221. 28. H. Tel, Y. Altas, M. S. Taner (2004), “ Adsorption characteristics and separation of Cr(III) and Cr(VI) on hydros titanium (IV) oxide”, Journal of Hazardous Materials, 112, pp. 225-231. 29. Hirotoshi Sato and Joichi UEDA (2001), “ Coprecipitation of trace metal ions in water with Bismuth (III) Diethyldithiocarbamate for an Electrothermal atomic adsorption spectrometric determination”, Analytical sciences, 17, pp. 461-463. 30. Latif Elci, Seval Isldar, Mehmet Dogan (1994), “Spectrophotometric determination of gold and palladium in anode slimes after separation with Amberlite XAD-7 resin”, Analytica Chimica Acta, 293(3), pp. 319-324. 31. Mustafa Tuzen, kadriye O. Saygi, Mustafa Soylak (2008), “Solid phase extraction of heavy metal ions in environmental samples on multiwalled carbon nanotubes”, Journal of Hazardous Materials, 152(2), pp. 632-639. 32. Pornlada Daorattanachai, Fuangfa Unob, Apichat Imyim (2005), “ Multi-element preconcentration of heavy meat ions from aqueous solution by APDC impregnated activated carbon”, Talanta, 67(1), pp. 59-64. 33. P. K. Tewari, Ajai k. Singh (2002), “Preconcentration of lead with Amberlite XAD-2 and XAD-7 based chelating resins for its determination by flame atomic absorption spectrometry”, Talanta 56(4), pp. 735-744. 34. P. A. M. Freitas, K. Iha, M. C. F. C. Felinto, M. E. V. Suarez-Iha (2008), “Adsorption of di-2-pyridyl ketone salicyloylhydrazone on Amberlite XAD-2 and XAD-7 resins: Characteristics and isotherms”, Journal of Colloid and Interface Science, 323(1), pp. 1-5. 35. Pilar Vinas, Ignacio lopez-Garcia, Marcos Lanzon and Manuel Hernandez-Cordoba (1997), “ Direct determination of lead, cadmium, zinc and copper in honey by Electrothermal Atomic Absorption Spectrometry using hydrogen peroxide as a matrix modiffier”, American Chemical Society ,45(10), pp. 3952-3956. 36. Ibrahim Narin, Mustafa Soylak (2003), “Enrichment and determinations of nickel(II) and lead(II) ions in natural water, table salts, tea and urine samples as pyrrolydinedithiocarbamate chelates by membrane filtration-flame atomic absorption spectrometry combination”, Analytica Chimica Acta, 493(2), pp. 205-212. 37. Serife Tokalioglu , Senol Kaetal and Latif Elci (2000), “ Speciation and determination of heavy metals in lake water by atomic adsorption spectrometry after sorption on Amberlite XAD-16 resin”, Analytical Sciences, 16, pp. 1169-1174. 38. Sibel Saracoglu, Umit Divrikli, Mustafa Soylak and Latif Elci(2002), “ Determination of copper, iron, lead, cadmium, cobalt and nickel by atomic absorption spectrometry in baking powder and baking soda samples after preconcentration and separation”, Journal of Food and Drug Analysis, 10(3), pp.188-194. 39. Soylak. M, Do an. M (1996), Anal. Lett, 29 (4), 635. 40. Tomoharu Minami, Kousuke Atsumi and Ioichi UEDA (2003), “Determination of cobalt and nickel by Graphite-Funace atomic absorption spectrometry after coprecipitation with Scandium hydroxide”, Analytical Sciences, 19, pp. 313-315.