Dựa trên các phương pháp trắc quang
tiêu chuẩn xác định nitrit và nitrat,
nghiên cứu này đã chế tạo thành công
hai bộ kit thử dạng bột hoàn toàn kết
hợp với máy đo quang cầm tay DPM –
MT của hãng Kyoritsu water analysis,
Nhật Bản để ứng dụng phân tích nhanh
lượng vết nitrit và nitrat tại hiện trường.
Các đánh giá đặc tính kit thử và chứng
minh mối tương quan hàm lượng khi sử
dụng kit thử đo trên máy đo quang cầm
tay của hãng bất kỳ và máy đo quang
trong phòng thí nghiệm cho thấy hoàn
toàn có thể sử dụng kit thử tự chế tạo
cho các máy khác nhau nếu người sử
dụng tìm được mối tương quan hàm
lượng thông qua mẫu chuẩn.
10 trang |
Chia sẻ: huongthu9 | Lượt xem: 586 | Lượt tải: 0
Bạn đang xem nội dung tài liệu Nghiên cứu chế tạo bộ kit thử kết hợp với máy đo quang cầm tay để định lượng nhanh nitrit và nitrat trong mẫu nước tại hiện trường, để tải tài liệu về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
56
Tạp chí phân tích Hóa, Lý và Sinh học - Tập 21, Số 1/2016
NGHIÊN CỨU CHẾ TẠO BỘ KIT THỬ KẾT HỢP
VỚI MÁY ĐO QUANG CẦM TAY ĐỂ ĐỊNH LƯỢNG NHANH NITRIT
VÀ NITRAT TRONG MẪU NƯỚC TẠI HIỆN TRƯỜNG
Đến tòa soạn 11 - 12 - 2015
Đặng Thị Trang
Khoa Hóa phân tích, Trường Cao đẳng công nghiệp hóa chất
Nguyễn Thị Lan Anh, Phạm Thị Biển, Nguyễn Tiến Đồng,
Nguyễn Thị Kim Thường, Tạ Thị Thảo
Khoa Hóa học, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, Đại học Quốc gia Hà Nội
Nguyễn Thanh Lợi
Khoa Khoa học Tự nhiên, Trường Đại học Trần Quốc Tuấn
SUMMARY
MANUFACTURING TEST KITS COUPLED WITH HAND HELD
SPECTROMETER FOR ONSITE QUANTITATIVE ANALYSIS OF NITRITE
AND NITRATE IN WATER SAMPLES
Monitoring of Nitrogen species is very important in assessment of eutrophication of
water environment. Beside the online monitoring of environment’s chemical
parameters by automated monitoring station, rapid determination of nitrogen
compounds in fields can prevent the transformation of species during preservation of
samples. This study focuses on the manufacturing of test kits couples with hand held
spectrometer for rapid determination of nitrite and nitrate in water samples. The test
kits for nitrite based on spectrometric standard methods using power modified Griess
reagent and simple equipment. Nitrate was analyzed the same test kit of nitrite
followed the reduction to nitrite by zinc powder. The concentration of nitrate was
calculated from the differences of total obtained nitrite and nitrite determined in the
presence of zinc powder to correct the below 100% of reduction’s yield. The
validations of test kits were carried out to confirm the LOD and LOQ satisfied with
QCVN 08:2008 for nitrite and nitrate levels in surface water. The other
57
characteristics such as accuracy, ruggedness, robustness and stability have been also
examined. The results collected by using test kits and DPM- MT instrument (Kyoritsu
Water Analysis) proved that the test kits can be successfully applied for trade portable
spectrometer for onsite quantitative analysis of nitrite and nitrate in water samples.
Keywords: nitrite, nitrate test kit, portable spectrometer, onsite quantitative analysis,
water samples.
1. MỞ ĐẦU
Hiện nay, phân tích nhanh và liên tục
chất ô nhiễm theo thời gian là một
trong những yêu cầu cấp bách để đánh
giá đúng tác động của các hoạt động
nông nghiệp và công nghiệp và yếu tố
tự nhiên đến môi trường sống [1,2].
Việc phân tích mẫu ngay tại hiện
trường sẽ giúp tránh sự chuyển dạng
chất phân tích xảy ra trong quá trình
bảo quản mẫu cho đến khi phân tích
[3].
Trong số các chỉ tiêu phú dưỡng của
nước, tổng hàm lượng nitơ và hàm
lượng các dạng amoni, nitrit, nitrat
được xem là chỉ tiêu phú dưỡng quan
trọng, đồng thời liên quan đến chu trình
nitơ trong tự nhiên, phản ánh được ảnh
hưởng của các hoạt động sống của con
người đến môi trường sống.
Để đáp ứng nhu cầu phân tích nhanh tại
hiện trường, một trong các phương
pháp phổ biến nhất hiện nay là chế tạo
các kit thử nhỏ gọn trên cơ sở các
phương pháp trắc quang dùng các
thuốc thử pha chế sẵn, cho phép định
tính hoặc bán định lượng. Trên thị
trường đã có rất nhiều hãng đưa ra sản
phẩm thương mại loại này [4, 5, 6,7] để
xác định nhanh các dạng nitơ trong các
đối tượng khác nhau. Tuy nhiên, vì là
sản phẩm thương mại nên nhà sản xuất
đều không công bố thành phần của các
gói/ lọ kit thử cũng như nguyên tắc của
phép thử là gì. Các kit thử này nếu kết
hợp được với các thiết bị đo quang
(spectrophotometer) cầm tay sẽ cho
phép định lượng nhanh các chỉ tiêu phú
dưỡng tại hiện trường nhưng sẽ khó
khăn và tốn kém cho người sử dụng khi
hết hóa chất đi kèm.
Trong nghiên cứu này, dựa trên các
phương pháp trắc quang tiêu chuẩn,
chúng tôi nghiên cứu chế tạo các bộ kit
thử cải tiến dạng bột để xác định nitrit
và nitrat, giới thiệu qui trình phân tích
kết hợp với máy đo quang cầm tay rất
đơn giản để phân tích rất nhanh hàm
lượng nitrit và nitrat trong mẫu nước
mặt ngay tại hiện trường.
2. THỰC NGHIỆM
2.1. Hóa chất
Tất cả các loại hóa chất sử dụng đều ở
dạng tinh khiết phân tích (P.A). Các
dung dịch chuẩn được pha bằng nước
cất hai lần.
- Dung dịch chuẩn gốc NO2- 1000 ppm
được pha từ NaNO2 99,5% (đã sấy khô
ở 1050C, trong 2 giờ) có thêm 0,50 ml
58
CHCl3 (trong 100 ml dung dịch) để bảo
quản. Dung dịch được sử dụng trong
vòng 1 tháng. Dung dịch có nồng độ
nitrit có nồng độ nhỏ hơn được pha
loãng được dùng trong ngày. Xác định
lại nồng độ chính xác của dung dịch
NO2- bằng phương pháp Pemanganat .
- Dung dịch chuẩn gốc NO3- 1000 ppm,
pha từ NaNO3 99,5 % (đã sấy khô ở
1050C, trong 2 giờ có thêm 0,5 ml
CHCl3 (trong 100 ml dung dịch) để bảo
quản. Dung dịch được sử dụng trong
vòng 1 tháng. Các dung dịch có nồng
độ nhỏ hơn được pha loãng từ dung
dịch chuẩn gốc bằng nước cất.
- Thuốc thử Griess cải tiến: Cân 0,200g
α- naphtylamin; 0,500g axit sunfanilic
và 3,000g H2C2O4, nghiền mịn, bảo
quản trong lọ tối màu.
- Hỗn hợp khử (Zn / đường glucozơ
theo tỷ lệ khối lượng = 2 : 8), trộn đều
và bảo quản trong lọ kín.
2.2. Thiết bị
- Các dụng cụ thủy tinh phòng thí
nghiệm thông thường (bình định mức,
pipet) là thủy tinh loại A.
- Cân phân tích Scientech SA 210, độ
chính xác 0,0001g và 0,001 g.
- Máy trắc quang UV- VIS 1650 PC
của hãng Shimazu (Nhật Bản), vùng đo
190-900nm, sử dụng đèn D2 trong vùng
UV và đèn W trong vùng VIS, cuvet
nhựa có chiều dày 1cm, dùng để phân
tích cho các thí nghiệm trong phòng thí
nghiệm.
- Máy đo quang cầm tay DPM- MT
(hãng Kyoritsu water analysis), hoạt
động dựa trên nguyên tắc nguồn sáng là
đèn LED màu, đi kèm bộ đa kit thử, đo
được các chỉ tiêu: NH4+ NO2-, NO3-,
PO43-,Cl-, As, Al, Ca, COD, Cu, Fe,
Mn, Ni, Zn..Kết quả hiển thị là mg/l
[9].
2.3.Phương pháp nghiên cứu
* Phương pháp trắc quang xác định
nitrit bằng thuốc thử Griess
- Đầu tiên nitrit phản ứng với axit
sunfanilic tạo thành muối điazo:
HO3S NH2+ NO2
-
2H+ HO3S N N
+
+ 2H2O
- Sau đó muối này phản ứng với α-
naphtylamin tạo thành hợp chất azo có
màu hồng:
-
- Độ hấp thụ quang được đo ở
bước sóng 520nm, hệ số hấp thụ phân
tử 4.104. Phản ứng thường được tiến
hành ở pH khoảng 1,7 – 3.
Phương pháp khử nitrat thành nitrit
Nitrat được xác định thông qua phản
ứng khử nitrat về nitrit bằng Zn bột khi
có mặt NH4Cl và chất độn trơ. Hiệu
suất khử không đạt 100% thì có thể sử
dụng hiệu chỉnh hàm lượng nitrit khi có
chất khử và xây dựng đường chuẩn
nitrat có chất khử.
Phương pháp nghiên cứu chế tạo kit
thử
59
Với mục đích tạo ra bộ kit thử dễ sử
dụng và vận chuyển, bền theo thời gian
chúng tôi chuyển thuốc thử thành dạng
bột.
- Dựa trên các điều kiện tối ưu trong
phòng thí nghiệm, tính toán lượng cân
cần thiết của thuốc thử và để tránh sai
số do lượng cân nhỏ cần thêm các chất
tạo môi trường và chất độn trơ hoặc
chất tạo lực ion trong dung dịch là hằng
số.
- Các thể tích của dung dịch mẫu phân
tích ngoài hiện trường được lấy bằng
xylanh.
- Với xử lý mẫu, để tránh phải sử dụng
giấy lọc, cần dùng xylanh bơm mẫu có
gắn đầu lọc kích thước giấy lọc 0,45
µm.
3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
3.1. Xây dựng kit thử nitrit bằng
thuốc thử Griees cải tiến
Kết quả khảo sát lại các điều kiện tối ưu
theo phương pháp tiêu chuẩn [10,11] để
xác định nitrit trong phòng thí nghiệm
cho thấy qui trình phân tích sau cho kết
quả chính xác: trong bình định mức
25,00 ml chứa nồng độ NO2- trong
khoảng từ 0,05 – 1,4 ppm, lần lượt thêm
2,50 ml dung dịch B (chuẩn bị từ
0,5000 gam axit sunfanilic trong 150,00
ml dung dịch CH3COOH 10%) và 2,50
ml dung dịch A (pha từ 0,2000g α-
naphtylamin trong 150,00 ml dung dịch
CH3COOH 10%) sau đó định mức đến
vạch bằng nước cất.
Từ các kết quả tiến hành với thuốc thử
dạng dung dịch, kit thử nitrit dạng rắn
được đề xuất chế tạo như sau: Cân 0,2 g
α-naphtylamin, 0,5g axit sunfanilic, 3g
axit oxalic (tạo môi trường axit), 26,3 g
NaCl để ổn định lực ion dung dịch. Tiến
hành nghiền nhỏ, trộn đều hỗn hợp trên
và bảo quản trong lọ kín được 150 gói
kit nitrit, với lượng cân mỗi gói là 0,2g
để thử cho 10 ml mẫu dung dịch. Sau
đó, tiến hành đánh giá tính phù hợp,
tính chính xác và khả năng ứng dụng
thực tế của kit thử.
3.1.1. Đánh giá đặc tính kit thử nitrit
Axit oxalic được chọn để thay thế axit
axetic làm môi trường phản ứng vì có
thể trộn với thuốc thử dạng bột. Thực
nghiệm chứng minh ngay cả khi nồng
độ nitrat trong mẫu gấp 400 lần hàm
lượng nitrit thì độ đúng của phép xác
định nitrit vẫn không bị ảnh hưởng. Kết
quả thực nghiệm cho thấy NO3- không
bị khử xuống NO2- bởi axit oxalic.
Khi sử dụng thuốc thử Griess cải tiến
theo cách này thì phức azo hình thành
nhanh, độ hấp thụ quang cao và ổn định
từ 4 đến 25 phút. Thời gian ổn định màu
của phức khi sử dụng kit nitrit nhanh
hơn khi sử dụng thuốc thử Griess cổ
điển.
Các thông số của phương pháp khi xác
định nitrit bằng kit thử thu được như
sau:
- Khoảng tuyến tính của phương pháp
0,02 – 1,0 ppm. Phương trình đường
chuẩn biểu thị sự phụ thuộc đọ hấp thụ
60
theo nồng độ nitrit trong khoảng tuyến
tính dạng y= a+bx:
A=(0,00765± 0,00776)+(0,7593 ±
0,0147).CNO2- Giá trị hệ số a có pvalue =
0,062 > 0,05 chứng tỏ không có sự khác
nhau có nghĩa với giá trị 0 ở độ tin cậy
95% hay phương pháp không mắc sai
số hệ thống.
- Giới hạn phát hiện và giới hạn định
lượng theo qui tắc 3 và 10 là 0,0012
ppm và 0,004 ppm NO2-.
3.1.2. Đánh giá tính phù hợp các dụng
cụ đo hiện trường
Dùng xylanh hút 10,0 ml mẫu nước cần
phân tích qua đầu lọc có lắp màng lọc
0,45 µm vào ống có nắp. Thêm gói bột
kít thử chứa 0,2g thuốc thử vào ống và
lắc cho tan hết. Để ổn định 5 phút, đo
độ hấp thụ quang ở bước sóng 520 nm
trên máy đo quang UV- 1650-PC. Song
song với thí nghiệm trên, với cùng mẫu
phân tích tiến hành bằng cùng thuốc thử
dạng dung dịch bằng các dụng cụ trong
phòng thí nghiệm theo phương pháp
tiêu chuẩn.
Các kết quả phân tích các mẫu nước
mặt có nồng độ nitrit trong khoảng
0,02- 2,5 ppm sử dụng chuẩn student so
sánh từng cặp hai giá trị trung bình cho
kết quả pvalue = 0,427 > 0,05 (giá trị
chuẩn Student ttính < tbảng). Như vậy, có
thể thay thế pipet và bình định mức
trong phòng thí nghiệm bằng các dụng
cụ ngoài hiện trường như xy lanh và
ống có nắp.
3.1.3. Đánh giá độ chính xác phép
phân tích khi dùng kit thử nitrit.
Độ lặp lại của phương pháp khi phân
tích lại dung dịch chuẩn ở 3 mức nồng
độ 0,1; 0,4; 0,8 ppm. Độ lệch chuẩn
tương đối (%RSD) sau 5 lần thí nghiệm
đạt được từ nhỏ hơn 5% đối với dung
dịch chuẩn kiểm tra và dung dịch mẫu
nước mặt lấy tại ruộng lúa và kênh
mương nội đồng.
Độ đúng của phương pháp được đánh
giá thông qua hiệu suất thu hồi bằng
cách thêm vào mẫu nước mặt hàm
lượng nitrit ở các nồng độ 0,02; 0,2; 0,4
ppm. Kết quả cho thấy độ thu đồi đạt
được trong khoảng 97- 109% cho thấy
hoàn toàn có thể áp dụng kít thử với
dụng cụ trong phòng thí nghiệm để
phân tích nhanh nitrit tại hiện trường.
3.1.4 Đánh giá độ bền của kit thử.
Độ bền của kit nitrit được đánh giá qua
việc phân tích lặp lại 5 lần mẫu chuẩn
tự tạo có nồng độ NO2- là 0,4 ppm ở
các thời gian khác nhau sau khi trộn từ
1 ngày, 10 ngày, 20 ngày, 60 ngày, 90
ngày, 120 ngày và 145 ngày, bảo quản
ở nhiệt độ thường. Kết quả so sánh các
giá trị trung bình phân tích được ở các
ngày khác nhau cho thấy không có sự
khác nhau có nghĩa (các giá trị trung
bình vẫn nằm trong khoảng cậy của giá
trị trung bình trung, thuộc giới hạn sai
số cho phép) khi dùng các kit thử bảo
quản ở các thời gian khác nhau theo
chuẩn Fisher (hình 1).
61
Hình 1: Đồ thị đảm bảo chất lượng
(QC) về độ bền của hỗn hợp kit nitrit
theo thời gian
3.2. Nghiên cứu chế tạo kit thử nitrat
Nếu xác định nitrat thông qua sự khử
thành nitrit thì có một số chất khử có
thể sử dụng như hỗn hống Cd-Cu [11],
VCl3 trong môi trường HCl 1M [12],
cột khử Jone [13]. Tuy nhiên, chi phí
cho mỗi lần khử cao và xảy ra chậm
(đối với VCl3) hoặc hóa chất độc hại
(Cd), đòi hỏi thời gian dài và phải
khống chế điều kiện nhiệt độ. Trong khi
nếu xác định NO3- bằng phương pháp
đo quang với các thuốc thử hữu cơ như
disunfophenol [13], axit salixylic [14]
rất mất thời gian, quy trình kéo dài vài
ba tiếng đồng hồ vì phải cô cạn mẫu để
loại trừ ảnh hưởng của NO2-. Vì vậy,
trong nghiên cứu này chúng tôi sử dụng
kẽm bột để khử NO3- thành NO2- và xác
định NO3
- thông qua việc xác định tổng
NO3- và NO2- trong mẫu.
3.2.1. Ảnh hưởng của hàm lượng chất
khử
Trong các thí nghiệm định hướng, nếu
chỉ lấy lượng Zn bột cần để khử rất nhỏ,
khó có thể lấy chính xác được. Do đó
chúng tôi đã chọn đường Glucozơ để
trộn lẫn với bột Zn, đường Glucozơ
không ảnh hưởng đến kết quả của các
thí nghiệm.
Khảo sát hàm lượng kẽm bột cho một
túi kit 0,1g (lượng hóa chất chuẩn bị
cho 10 kit thử tương ứng mỗi lần). Tỷ lệ
khối lượng kẽm bột : đường Glucozơ
phù hợp để khử NO3- được khảo sát từ
1:99 đến 4:6. Thí nghiệm được tiến
hành bằng cách lấy 10,00 ml dung dịch
chuẩn NO3- có hàm lượng 4,0 ppm vào
các cốc, cho tiếp 0,12 g NH4Cl lắc cho
tan hết. Thêm tiếp 0,1g hỗn hợp khử
của các tỷ lệ khác nhau lắc đều trong 1
phút, để yên 2 phút rồi tiến hành lọc qua
đầu lọc. Hút ra 4,00 ml dung dịch sau
khử cho vào bình định mức 10,00ml,
cho tiếp 0,2 g kit NO2-, lắc cho tan hết,
định mức đến vạch bằng nước cất. Sau
5 phút đem đo độ hấp thụ quang tại
bước sóng 520 nm. Kết quả thực
nghiệm cho thấy, hiệu suất khử có độ
lặp tốt nhất khi tỷ lệ kẽm bột : đường
Glucozơ là 2 : 8 (RSD= 2,5%, hiệu suất
khử đạt 30,1±0,8 ). Khi tăng lượng kẽm
đến tỷ lệ 4:6 hiệu suất khử có tăng
không nhiều (34,5±4,9 %) nhưng kết
quả không lặp lại ( RSD= 4,0% và
lượng kẽm còn dư nhiều ảnh hưởng đến
kết quả phân tích.
Mặt khác, do hiệu suất khử ổn định nên
có thể hiệu chỉnh kết quả thông qua việc
xây dựng đường chuẩn là dung dịch
nitrat bị khử và sử dụng 0,1 g hỗn hợp
62
khử (tỷ lệ kẽm bột : đường Glucozơ là 2
: 8) cho các khảo sát tiếp theo.
3.2.2. Ảnh hưởng của môi trường và
thời gian khử
Theo tài liệu [15], để khử NO3- trong
dung dịch thành NO2- thì môi trường
khử có mặt của muối NH4Cl. Sự có
mặt của muối NH4Cl như một chất xúc
tác để tăng hiệu suất của quá trình
khử.
Các thí nghiệm ở nồng độ nitrat 3,0
ppm trong thể tích 10,0 ml mẫu, lượng
NH4Cl thay đổi từ 0,03 – 0,2 g cho thấy
nếu nồng độ NH4Cl thấp, hiệu suất khử
nitrat rất kém và phản ứng rất chậm.
Nhưng nếu nồng độ NH4Cl cao, kẽm
bột phản ứng sinh ra nhiều khí hyđro
làm cho hiệu suất phản ứng giảm. Với
khối lượng NH4Cl trong khoảng 0,1 –
0,16 g thì độ hấp thụ quang đạt cao nhất
và ổn định. Vì vậy, khi chế chế tạo kit
thử chúng tôi sử dụng 0,12g NH4Cl cho
1 túi kit thử với 10,0 ml dung dịch mẫu
phân tích.
Sau khi thêm bột kẽm và NH4Cl, lắc 1
phút thì nếu thời gian khử dưới 1 phút
hiệu suất thấp và không ổn định. Nhưng
nếu lắc sau 3 phút thì độ hấp thụ quang
bị giảm do NO2- bị khử tiếp thành
NH4+. Vì vậy trong các khảo sát tiếp
theo chúng tôi chọn thời gian khử là 2
phút sau khi lắc 1 phút.
3.2.3. Xác định nitrat khi có mặt nitrit
Khi dùng kẽm làm chất khử, thực
nghiệm cho thấy một phần nitrit (hình
2) làm thay đổi độ nhạy phép xác định.
Do vậy, muốn xác định nitrat cần xác
định nitrit theo phương trình đường
chuẩn khi có mặt chất khử trên cơ sở
xác định nitrit khi không có chất khử.
A2 = (0,00672 ± 0,00643) + (0,30513 ±
0,01632) A1
Hình 2: Đường chuần nitrit với kit thử
khi có và không có mặt chất khử
Từ đó tính được nồng độ nitrit trong
môi trường khử qua phương trình:
A2 = (0,00603 ± 0,00589) + (0,22977 ±
0,01121)CNO2-
Tổng hàm lượng NO3- và NO2- trong
mẫu: Lấy 10,00 ml mẫu cho vào cốc
(nếu nước bị đục thì lọc qua giấy lọc
định lượng), cho thêm 0,12g NH4Cl, lắc
cho tan hết. Sau đó cho 0,1 g hỗn hợp
khử (Zn : đường = 02 : 8), lắc đều trong
1 phút, để yên 2 phút tiến hành lọc qua
đầu lọc. Hút ra 4,00 ml dung dịch sau
khử cho vào bình định mức 10,00ml.
Cho tiếp 0,2 g kit NO2-, lắc cho tan hết,
định mức đến vạch bằng nước cất. Sau
5 phút đem đo độ hấp thụ quang tại
bước sóng 520nm. Dựa vào đường
63
chuẩn NO3- xác định tổng hàm lượng
NO3- và NO2- có trong mẫu (kí hiệu B).
Hàm lượng NO3
- (C mg/l) trong mẫu
được tính như sau: C(mg/l) = B – CNO2-
( điều kiện khử). Khoảng tuyến tính
của phương pháp bằng kit thử là 1,17-
10,0 ppm NO3-
3.2.4. Đánh giá đặc tính kit thử nitrat
Từ các kết quả nghiên cứu trên, kit thử
nitrat được chế tạo với 3 gói chất rắn là :
gói A chứa 0,1g hỗn hợp khử Zn và
đường glucozơ theo tỷ lệ khối lượng 2 :
8; gói B chứa 0,12g NH4Cl và gói C là kit
thử nitrit, dùng vừa đủ cho 10,0 ml mẫu.
* Độ chính xác: Kết quả phân tích mẫu
kiểm tra bằng kit thử và dụng cụ đo
hiện trường cho thấy RSD% sau 5 lần
làm lặp lại ở các mức nồng độ nitrat
1ppm, 4ppm, 10ppm từ 3-4,5%, với
mẫu nước mặt ở mức nồng độ là 0,06
ppm là 2-4,3%.
Độ đúng của phương pháp được đánh
giá thông qua hiệu suất thu hồi bằng
cách thêm lượng chất chuẩn nitrat vào
mẫu nước ruộng lấy ở Hải Dương ngày
14/9/2015 ở các nồng độ nitrat là 0,5;
2,0; 4,0 ppm. Hiệu suất thu hồi nitrat
của phương pháp khá tốt dao động từ
97,6 – 101 % chứng tỏ ta có thể sử dụng
phương pháp để phân tích mẫu thực.
* Độ bền của kit thử nitrat:
Độ bền của kit nitrat chúng tôi tiến hành
khảo sát sự tạo phức màu của NO3- 4,0
ppm với kit ở các thời gian khác nhau
sau khi trộn từ 1- 40 ngày. Kết quả cho
thấy các giá trị trung bình tìm lại về
hàm lượng nitrit sau 5 lần phân tích lặp
lại đều nằm trong giưới hạn cho phép ±
2, chứng tỏ kít thử trong 40 ngày bảo
quản ở điều kiện thường vẫn không thay
đổi.
3.3. Nghiên cứu ứng dụng kit thử cho
máy cầm tay thương mại
Dùng mẫu nước mặt tự tạo có các nồng
độ nitrit và nitrat khác nhau từu 0,02
đến 1,0 ppmvà sử dụng kit thử tự chế
tạo được, tiến hành xác định lại nồng độ
các mẫu trên hai máy UV – VIS 1650
PC và máy đo quang cầm tay DPM –
MT. Mỗi tương quan về nồng độ nitrit
và nitrat trong mẫu đo bằng hai máy
khác nhau có dạng:
CNO2- (UV-VIS) = (-0,00276 ± 0,00331)
+ (1,08914 ± 0,02179) .CNO2(DPM-
MT).
CNO3- (UV-VIS) = (0,05245 ± 0,01939)
+ (3,02439 ± 0,01905) .CNO3- (DPM-
MT).
Hệ số tương quan hai phương trình này
đều đạt R> 0.998.
Kết quả thực nghiệm này cho thấy có sự
tương quan rất tốt giữa nồng độ các
mẫu khi phân tích nitrit, nitrat bằng kit
thử trên máy UV – VIS và máy DPM –
MT. Từ đó có thể dùng máy đo DPM –
MT mang ra hiện trường và phân tích
bằng kit thử. Dựa vào mối tương quan
về nồng độ khi phân tích trên 2 máy có
thể tính toán về nồng độ thực trong
mẫu. Do vậy, chỉ chỉ cần mua máy và
dùng kit thử tự chế tạo mà không cần
đặt kit thử của hãng.
64
4. KẾT LUẬN
Dựa trên các phương pháp trắc quang
tiêu chuẩn xác định nitrit và nitrat,
nghiên cứu này đã chế tạo thành công
hai bộ kit thử dạng bột hoàn toàn kết
hợp với máy đo quang cầm tay DPM –
MT của hãng Kyoritsu water analysis,
Nhật Bản để ứng dụng phân tích nhanh
lượng vết nitrit và nitrat tại hiện trường.
Các đánh giá đặc tính kit thử và chứng
minh mối tương quan hàm lượng khi sử
dụng kit thử đo trên máy đo quang cầm
tay của hãng bất kỳ và máy đo quang
trong phòng thí nghiệm cho thấy hoàn
toàn có thể sử dụng kit thử tự chế tạo
cho các máy khác nhau nếu người sử
dụng tìm được mối tương quan hàm
lượng thông qua mẫu chuẩn.
TÀI LIỆU THAM KHẢO
1. Adnan Aydın, Ozgen Ercan, Sulin
Tascioglu (2005), A novel method for the
spectrophotometric determination of nitrite
in water”, Talanta, 66,p 1181–1186.
2. Emilio García-Robledo , Alfonso
Corzo, Sokratis Papaspyrou (2014), A
fastand direct spectrophotometric
method for the sequential determination
of nitrate and nitrit at low
concentrations in small volumes,
Marine Chemistry, vol 162, p.30-36.
3. Badiadka Narayana and Kenchaiah
Sunil (2009), A Spectrophotometric
Method for the Determination of Nitrite
and Nitrat, Erausian Journal of
Analytical Chemistry, 4(2), p204-214.
4. Timothy A. Doane, William R.
Horwath (2003), Spectrophotometric
Determination of Nitrate with a Single
Reagent, Analytical Letters, vol 36(12),
p. 2713-2722.
5. Maria R. Plata, Noelia Pérez-Cejuela,
Juana Rodríguez, Ángel Ríos,
Development and validation strategies
for qualitative spot tests: application to
nitrite control in waters. Analytica
Chimica Acta, Volume 537, Issues 1- 2,
29 April 2005, Pages 223-230
6. Yoshiaki Kiso, Yong-Jun Jung,
Kazumichi Kuzawa, Yasunori Seko,
Yoshihiro Saito, Toshiro Yamada,
Masahiro Nagai, Visual determination
of nitrite and nitrate in waters by color
band formation method. Chemosphere,
Volume 64, Issue 11, September 2006,
Pages 1949-1954.
7. Emilio García-Robledo, Alfonso
Corzo, Sokratis Papaspyrou (2014), A
fast and direct spectrophotometric
method for the sequential determination
of nitrate and nitrit at low
concentrations in small volumes,
Marine Chemistry, vol 162, p.30-36.
8. Ghosh S.P, Sahai B.N. (1984).
Handbook of Practical Chemistry.
Motilal Banarsidass publisher.
9. Kyoritsu- Chemical check lab. Corp.
Digital Packtest- Multi/ Digitalpacktest-
Multi Set.
10. TCVN 8742 : 2011. Xác định nitrat
và nitrit bằng phương pháp trắc quang.
11. APHA, AWWA, WEF. Standard
Methods for the examination of water
and waste water. 21 st edition. 4500-
N; NH3, NO2-, NO3-
65
12. Bernhard Schnetger, Carola Lehners
(2014), Determination of nitrate plus
nitrite in small volume marine water
samples using vanadium (III)chloride
as a reduction agent, Marine
Chemistry, vol 160,p. 91-98.
13. Yoshiaki Kiso, Yong-Jun Jung,
Kazumichi Kuzawa, Yasunori Seko,
Yoshihiro Saito, Toshiro Yamada,
Masahiro Nagai. Visual determination
of nitrite and nitrate in waters by color
band formation method. Chemosphere,
Volume 64, Issue 11, September 2006,
Pages 1949-1954
14. Cataldo et al. (1975), Rapid
colorimetric determination of nitrate in
plant tissues by nitration of salicylic
acid. Commun. Soil Science and Plant
Analysis 6(1) 71-80
15. U.S. Environmental Protection
Agency (2001) Method 1686
Nitrate/Nitrite-N in Water and Biosolids
by Manual Colorimetry. Engineering
and Analysis Division.
_____________________________________________________________________
TỔNG HỢP OXIT HỖN HỢP CaO-CuO-CeO2 BẰNG.... (tiếp theo trang 86)
5. Li J., Zhu P., Zuo S., Huang Q., Zhou
R (2010). “Influence of Mn doping on
the performance of CuO-CeO2 catalysts
for selective oxidation of CO in
hydrogen-rich streams”, Applied
Catalysis A: General, 261–266, 381.
6. Li L., Song L., Wang H., Chen C.,
She Y., Zhan Y., Li X. and Zheng Q
(2011). “Water-gas shift reaction over
CuO/CeO2 catalysts: Effect of CeO2
supports previously prepared by
precipitation with different
precipitants”, International Journal of
Hydrogen Energy, 8839-8849, 36.
7. Li L., ZhanY.,ZhengQ.,Zheng
Y.,Chen C., SheY.,Lin X.,Wei K.
(2009), “Water–Gas Shift Reaction
over CuO/CeO2 Catalysts: Effect of the
Thermal Stability and Oxygen
Vacancies of CeO2 Supports Previously
Prepared by Different Methods”, Catal
Lett, 532–540, 130.
8. Luo M. F., Song Y. P., Wang X. Y.,
Xie G. Q., Pu Z. Y., Fang P., Xie Y. L
(2007). “ Preparation and
characterization of nanostructured
Ce0.9Cu0.1O2-δ solid solution with high
surface area and its application for low
temperature CO oxidation”, Catalysis
Comunication, 834-838, 8.
9. Massa P., Ivorra F., Haure P.,
Fenoglio R (2011). “Catalytic wet
peroxide oxidation of phenol solutions
over CuO/CeO2 systems”, Journal of
Hazardous Materials, 1068–1073, 190.
10. Zhu P., Li J., Zuo S., Zhou R
(2008). “Preferential oxidation
properties of CO in excess hydrogen
over CuO-CeO2 catalyst prepared by
hydrothermal method”, Applied Surface
Science, 2903–2909, 255.
Các file đính kèm theo tài liệu này:
- nghien_cuu_che_tao_bo_kit_thu_ket_hop_voi_may_do_quang_cam_t.pdf