BO GIAO DUC VA DAO TAO
TRUONG ĐẠI HỌC SƯ PHAM BA NOI
TRAN THI KHANH LINH
TRUONG BH DIEU OUONG | NAM AINA + SU VIEN sl số SBA | XÁC BINH Hàm LƯỢNG
Trang 2Loi cam on
Luin oan duge hoin thinh tai bs mén héa hee phan tich -Khoa hĩa học - Grubng Dai hoe ut pham Ha VW6i
Em xin bay to ling kinh trong 0G Biết ơn lâu cức tới TS.Dang Quin Shu da huéng din va ding vién em trong théi gian hoe tap nà
im xin chin thanh eim on các thâu, cơ giáo bộ nuơu 26ĩa học hâm tích, óng các thâu, cơ giáo khoa 2Ĩĩa hoe, phing Quan li khoa hee trading Dai hee Su Pham Ha WGi da tao ditu kiện thuận lợi giúp Em xin gui loi cam on din Ban giam hiéu, eae thay giao, eb giáo trường “Đại học (Điều dưỡng (%(am (Định nơi em đang cơng tác đã tạo
Em xửn cảm on gia dinh va ban bé da ding vitn em rat ahiéu để em 06 duve két qua nhu ngay him nay
Hà Nội, tháng 11 năm 2007
Trang 3(MUL Abad MUC LUC Trang MO DAU W oa cssssssssssscssssccsssecessseecsnsesessnscesssscsssssccessssvcsesssssnesscsssseseeseses 1
Churong I: TONG QUAN 00 scceceesesseseesessesesseeseeseesesssssessessscatescaeeaess 4
L1 Cơ sở lý thuyết của phương pháp cực phơ và Von-Ampe hồ tan 4 L1.1 Cơ sở lý thuyết của phương pháp cực phỗ -2.sse+ 4 L1.2 Cơ sở lý thuyết của phương pháp von-ampe hồ tan 7
1.1.3 Cac loai điện cực làm việc hay sử dụng trong phân tích Von-ampe
hồ tan QQQ HH Sàn kh sex sec secexce LƠ 1.1.4.Uu diém của phương pháp Von-Ampe trong việc xác định lượng vết các kim loại Các hướng ứng dụng, phát triển của phân tích điện hố hồ TT bsnrtesvoernnntttx0LEGEDMSIGTGEIGDSSISIRSIINHSSTSHGGGIDMHBSIDINSIDHGHRENHHENSGIHHSNGIENSSIGISSGBIGNSEINEĐSGSEf 12 L2 Một số phương pháp phân tích xác định lượng vết các kim loại nặng 13 I3 Giới thiệu về nguyên tố Bitmut -2-sccteEztereEkrrxerxrrxree 14 13.1 Một số tính chất lý hĩa của Bitmut 2s +xecstxerxeced 14 L3.2 Vai trị của Bitmut trong y hỌcC - cccctsserererersee 15 L3.3 Một số phương pháp định lượng Bitmut - 25252 18 L4 Giới thiệu về nguyên tố chì - 2-2 cs2x+£kcEExerxeerxrrsrrrerred 18 1.4.1 Tinh chất lý hĩa của chì -.2- 22 2stcSvtrxetxezrxerkrrrsrrrrrr 18
L4,2 Tác dụng hĩa sinh của CHỈ icossseseoseoinniaasDaaossastgiesli045ã46080đ 18
1.4.3 Phương pháp định lượng chì .- - - <5 Sex ngờ 20
I5 Phương pháp xác định nồng độ chất . -2-5-+++ccsed 20 I.5.1.Khảo sát khoảng nồng độ tuyến tính -.-2cccsccseccsecrsevee 20
L5.2 Tìm nồng độ chất phân tích theo phương pháp đường chuẩn 24 L5.3 Tìm nồng độ chất phân tích theo phương pháp thêm chuẩn 25 Chương II: THỰC NGHIỆM 2-5-5252 S6 cvcvEExrerxea 26
IL1 Thiết bị, dụng cụ và hố chất cccccccccrccrrereree 26 in hố 26
Trang 4|
[ 1Ì:
1:4:Í
IL2 Nội dung nghiên cỨu - -: - - 5-55-5555 2505 1 1 22 sEsceeeeree 28
H.2.1 Khảo sát tìm các điều kiện tối ưu 2 tt 28
I.22 Xây dựng đường chuẩn, đánh giá đường chuẩn xác định
giới hạn phát hiện, giới hạn định lượng theo đường chuẩn 29
H.2.3 Áp dụng vào phân tích trên mẫu thực tế -2-ccczz¿ 29 I3 Xử lý kết quả thực nghiệm . 2-5222 2secrecrerrea 29 Chương II: KẾT QUÁ VÀ THẢO LUẬN .- +: 30 HI.1 Khảo sát tìm các điều kiện phân tích tối ưu 30 HI.1.1 Khảo sát ảnh hưởng của mơi trường phân tích 30 HI.1.1.1 Khảo sát chọn nền điện li tối ưu 2© sccsczxcxxet 30 HI.1.1.2 Khảo sát chọn pH tối ưu 2 22t +tvEE+EESEE2EEcZSczzczvz 33 HI.1.1.3 Khảo sát tìm nồng độ nền tối ưu -2- 22 s+xczsec 35 II.1.2 Khảo sát tìm các điều kiện kỹ thuật đo tối ưu 37 TI.1.2.1 Khảo sát tìm biên độ xung tối ưu - 2csccscxczsscec 37
HI.1.2.2 Khảo sát thời gian đặt một xung - . - - 5 «<< 39
HI.1.2.3 Khảo sát tốc độ quét thế - +2 s2 se+cE++Exerveerserred 42 HI.1.2.4 Khảo sát tốc độ khuấy dung địch 2-©csc©zzcs2 43 IHI.1.2.5 Khảo sát kích thước giọt thuỷ ngân -55- 46 1.1.2.6 Khao sat thé dién phan lam gia eeceseeseeseeseeee 47 HI.1.2.7 Khảo sát thời gian điện phân làm giàu - - 48 II.1.2.8 Kháo sát thời gian cân bằng . 6© ccecrecrxerxee 50 HI.1.3 Khảo sát ảnh hưởng của một số nguyên tố . .- 31
HI.1.3.1 Khảo sát ảnh hưởng của OXI - Ă Scs vs sesee 51
II.1.3.2 Ảnh hưởng của kim loại đi Kém .csccccccessessessseesseesseeseeesees 53
HI.1.4 Khảo sát khoảng nồng độ tuyến tính .- 5-5 cseẻ 55
II.1.4.1 Khoảng nồng độ tuyến tính của BiỶ” 2 cccccced 55 HI.1.4.2 Khoảng nồng độ tuyến tính của PbỶ” -ccccvccee 59 HI.2 Phân tích mẫu thực tế chứa bitmut 63
IIL2.1 Xử lí mẫu thuốc . - - - 5-5 SE ve Sex rereesrrrrereee 63
THAI
vế
0
Trang 511.2.2 Xac định hàm lượng bitmut trong mau thuốc bằng phương pháp
h0 on RE a 63
11.2.3 Xác định hàm lượng bitmut trong mẫu thuốc bằng phương pháp
thêm chuẩn - 22 32392221311 E21 E11 CEEEEEEEErrrreeeeee 65
I3 Phân tích mẫu thực tế cĩ chứa chì 2 SEnn in 66 HI.3.1 Xử lý mẫu sữa 5 25222 T221 E1 eeeeree 66
HI.3.2 Xác định hàm lượng chì trong các mẫu sữa bằng phương pháp
thêm chuẩn -:-2+©2©++t2EE2+22111072151211111111211221111211 E1 re 67 Kết luận 2272272 272 2 2 ng eeeeenseeeee 72
Trang 6MO DAU
Cùng với sự phát triển mạnh mẽ của nền kinh tế, khoa học kỹ thuật và cơng nghệ, đời sống của con người ngày càng được nâng cao, thì ngược lại mơi trường sống của chúng ta ngày càng bị ơ nhiễm nghiêm trọng hơn Ơ nhiễm mơi trường thường ảnh hưởng trực tiếp đến cuộc sống con người thơng qua con đường khí thải, nước thải và đặc biệt thơng qua con đường lương thực, thực phẩm Ở nước ta một số xí nghiệp sản xuất khơng đảm bảo quy định về mơi trường và việc nước ta cịn sử dụng một số nhiên liệu pha chì làm tăng chỉ số octan cũng như ý thức bảo vệ mơi trường của người dân chưa cao đã gây ơ nhiễm đáng kế cho nguồn lương thực, thực phẩm
Việc xác định hàm lượng các chất độc hại trong các loại lương thực, thực phẩm là rất cần thiết và ngày càng được quan tâm ở nước ta trong những năm gần đây Trong những kim loại nặng cĩ ảnh hưởng đến mơi trường sinh thái và sức khoẻ con người thì chì là nguyên tố cĩ độc tính rất cao, gây nguy hiểm trực tiếp tới sức khoẻ con người cũng như hệ động thực vật [24,26,30,31] Chì nhiễm vào cơ thể qua da, đường tiêu hố, đường hơ hấp, gây cản trở sự tơng hợp máu và được tích luỹ lại ở trong xương Khi bị nhiễm độc chì con người bị mắc một số bệnh nguy hiểm như thiếu máu, nhiễm độc hệ thần kinh, suy giảm trí nhớ, thính lực, đau đầu, chĩng mặt, sưng khớp, rối loạn chức năng thận [24,26]
Sữa nĩi riêng là một loại thực phẩm giàu chất dinh dưỡng, được sử đụng rộng rai trong cuộc sống hàng ngày của chúng ta Sữa được dùng để bồi bổ sức khoẻ, dưỡng bệnh, đặc biệt là nguồn dinh dưỡng khơng thể thiếu đối với trẻ em Nĩ cịn là nguyên liệu quan trọng để chế biến nhiều loại thức ăn và thực phẩm khác Sữa bị
hiếm chì thơng qua nguồn thức ăn, nuớc uống và mơi trường xung quanh mà động
zật nuơi cho sữa tiếp xúc hàng ngày, cũng như qua các khâu chế biến, bảo quản và ”ĩng hộp Do đĩ việc phân tích định lượng hàm lượng chì trong sữa là vơ cùng =uan trọng và cần thiết Trong các chỉ tiêu kiểm tra thực phẩm, các kim loại nặng, —itrat, nitrit và dư lượng thuốc trừ sâu là những chỉ tiêu hàng đầu Cĩ nhiều phương
Trang 7nguyên tử, sắc kí khí, sắc kí ion các phương pháp này cĩ độ chính xác, độ nhạy cao nhưng thiết bị đắt tiền, điều kiện phân tích nghiêm ngặt
Bitmut là một nguyên tố được biết từ thế kỷ thứ 15 nhưng mãi đến thế kỷ thứ
18 mới được phân biệt như một kim loại độc lập Mặc dù được phát hiện muộn so
với những kim loại thơng dụng khác nhưng tốc độ ứng dụng bitmut ngày càng nhanh Bitmut và các hợp chất của nĩ đựơc sử dụng rộng rãi trong y học, trong
dược phẩm, chế tạo điện cực, chất bán dẫn, vật liệu coposit, hợp kim dễ nĩng chảy và trong vật liệu siêu dẫn [2], [15], [16], [18] Trong y học bitmut cĩ trong các loại thuốc chữa bệnh viêm loét dạ dày, thực quản [18] (trong thuốc Colloidal Bismuth Subcitrate, Gastrostat), nhiều hợp chất của bitmut được dùng để điều trị bệnh ngồi da, nhiễm khuẩn Bitmut là kim loại đễ nĩng chảy, ở trạng thái lỏng nĩ tổn tại trong khoảng nhiệt độ rất rộng nên nĩ được ứng dụng làm chất mang nhiệt Bitmut lỏng cĩ thể kết hợp với nhiều kim loại thành hợp kim dễ nĩng chảy nhiều hợp kim Woods cĩ thành phần 50% Bi, 25% Pb, 12,5 % Sn, 12,5% Cd cĩ nhiệt độ nĩng chảy khoảng 68 -72 ° C được dùng làm cầu chì, van xả nước cứu hoả, nút an tồn cho các xilanh khí Bitmut kết hợp với nhiều kim loại khác tạo nhiều loại gốm cĩ hợp chất quý báu được dùng làm các bộ phận như chân tay giả [19] Bitmut làm chất xúc tác, chất ức chế ăn mịn trong các quá trình hố học và chế tạo lớp phủ dẫn - điện cho cá loại phi kim Bitmut được làm điện cực trong phương pháp von - ampe hồ tan cho phép xác định nhiều kim loại cĩ độ chính xác cao [37] Do cĩ nhiều ứng dụng như vậy mà đã cĩ các phương pháp khác nhau để xác định hàm lượng của bitmut trong các đối tượng được phẩm, nước sinh hoạt, nước biển như phương pháp von- ampe hồ tan, phương pháp trắc quang và triết trắc quang, phương pháp
phân tích khối lượng, phương pháp hấp thụ nguyên tử, phát xạ nguyên tử
Trong luận văn này chúng tơi sử dụng phương pháp Von- ampe hồ tan là
Trang 8Trong luận văn này để gĩp phần kiểm tra, chất lượng luơng thực, thực phẩm, được phẩm nĩi chung và chất lượng sữa nĩi riêng chúng tơi nghiên cứu ứng dụng phương pháp Von- Ampe hồ tan để xác định hàm lượng chì trong sữa và hàm
lượng bitmut trong thuốc Chúng tơi đã khảo sát nghiên cứu ảnh hưởng của các điều
kiện đo, cũng như của các kim loại kèm theo đến quá trình định lượng, từ đĩ thiết lập đựơc các điều kiện tối ưu cho qui trình phân tích Quy trình này được áp dụng để xác định hàm lượng bitmut trong dược phẩm, xác định hàm lượng chi trong một
số mẫu sữa ở Việt Nam
Xuất phát từ thực tế trên chúng tơi chọn luận văn với đề tài “Xác định hàm lượng kim loại chì và bitmut bằng phương pháp Von - ampe hịa tan ”
Mục đích của luận văn là:
- Xây dựng quy trình định lượng Bi”, Pbˆ” trong dung dịch bằng phương pháp Von- Ampe hịa tan anot trên điện cực giọt thủy ngân treo
Trang 9
CHU ONG I TONG QUAN
I.1 Lý thuyết của phương pháp cực phố và von-ampe hoa tan (VAHT) 1.1.1 Cơ sở lý thuyết của phương pháp cực phố
Cực phổ là một lớp các phương pháp phân tích dựa trên phép đo điện lượng,
ở đĩ điện cực làm việc là điện cực giọt thuỷ ngân Vì tính chất đặc biệt của điện cực
này là bề mặt của giọt thuỷ ngân được làm mới liên tục và khoảng làm việc của
catot rộng, nên cực phổ đã được sử dụng rộng rãi để xác định nhiều chất cĩ mặt
trong dung dịch [41] Phương pháp này được phát minh ra bởi Heyrovsky nhà hố học Tiệp Khắc năm 1922 và đã cĩ tác động to lớn lên sự phát triển của lĩnh vực phân tích điện hố (dựa trên cơ sở của phương pháp cực phổ) Vì phát minh này Heyrovsky đã được trao giải Nobel Hố học năm 1959
Cơ sở lí thuyết của phương pháp cực phổ là theo dõi sự phụ thuộc cường độ dịng điện khuếch tán giới hạn của quá trình điện hố xảy ra trên bề mặt giọt thuỷ ngân khi biến thiên điện áp một chiều tuyến tính theo thời gian Đường biểu diễn sự phụ thuộc trên hệ toạ độ I-E được gọi là đường cong Von-Ampe Khi nghiên cứu quá trình điện phân trên catot là điện cực giọt thuỷ ngân cịn anot là điện cực cĩ | diện tích bề mặt lớn hơn rất nhiều so với diện tích điện cực giọt thuỷ ngân (thường | sử dụng là điện cực calomen hoặc điện cực bạc clorua) thi qua trình điện cực chủ | yếu xảy ra trên điện cực giọt Hg, nếu điện thế giáng vào hai cực của bình điện phân
đạt đến giá trị phân huỷ của ion nghiên cứu thì xảy ra quá trình:
| M™+ne+Hg —>» M(Hg)
Kết quả của quá trình này làm cho cường độ dịng điện tăng lên, khi đĩ nồng ' độ ion kim loại ở lớp dung dịch sát bề mặt giọt Hg giảm dần, tuy nhiên do hiện ' tượng khuyếch tán, các ion ở sâu trong dung dich sé tién đến lớp dung dịch ở sát bề
mặt điện cực vì vậy cường độ dịng điện phụ thuộc vào tốc độ khuyếch tán, mà tốc
độ khuyếch tán ion lại phụ thuộc vào hiệu số nồng độ chất điện hoạt ở sâu trong lịng chất lỏng với nồng độ chất điện hoạt ở lớp dung dịch sát bề mặt điện cực Khi
Trang 10biến thiên điện thế đến một giá trị đủ lớn vận tốc quá trình khử ion kim loại sẽ bằng vận tốc khuyếch tán và nồng độ chất điện hoạt ở lớp dung dịch sát bề mặt điện cực bằng khơng Quá trình điện phân thường xảy ra với cường độ dịng điện bé, nên nồng độ ion kim loại ở sâu bên trong khối dung địch thực tế là khơng đổi Và cường độ dịng điện chạy qua bình khi đĩ đạt tới giá trị khơng đổi cho dù cĩ tiếp tục tăng điện thế đặt vào bình điện phân, dịng điện khi đĩ được gọi là địng khuyếch tán giới hạn Mối liên hệ giữa cường độ dịng khuyếch tán giới hạn với nồng độ các chất điện hoạt trong dung dịch được biểu diễn bằng phương trình Inkovich [12] :
lạ = 605.n.D!2.m?°.'5.C (1-1)
1¿ : Cường độ dịng khuếch tán giới han
n: Số electron tham gia phản ứng điện cực
D: Hệ số khuyếch tán (cm 3) m: Tốc độ chảy của Hg (mg/5) t : Chu kỳ rơi của giọt Hg (3) C : Nồng độ chất điện hoạt
Trong thực tế D, m, t được duy trì khơng thay đổi trong điều kiện thực nghiệm nên (1-1) cĩ thể viết đưới dang:
Ig=K.C (1-2)
Từ (1-2) ta thấy cường độ dịng giới hạn 7; phụ thuộc tuyến tính vào nồng độ chất điện hoạt trong dung định và (1-2) là cơ sở của cho phân tích cực phổ định
lượng
Điện thế mà ở đĩ cường độ dịng điện bằng một nửa giá trị của dịng giới hạn khuyếch tán được gọi là thế bán sĩng, E/; Thế bán sĩng cĩ mối quan hệ tới thế tiêu chuẩn, E”, của chất điện hoạt qua phương trình [41]:
En=E += log(Dự/Dạ)12 (1-3)
Nn
Trong đĩ Dạ, Dạ lần lượt là hệ số khuyếch tán của đạng khử và dạng oxi hố của chất điện hoạt Do đĩ thế bán sĩng, đặc trưng của chất điện hoạt, trong một
Trang 11hoạt Như vậy vị trí thế bán sĩng cĩ thể cho ta biết sự tồn tại của chất điện hoạt
trong dung dịch khi xem xét một sĩng cực phổ Đây chính là cơ sở của phép phân
tích định tính trong phân tích cực phổ
Trong quá trình điện phân xảy ra trong bình phân tích cực phổ thì cường độ dịng điện đo được ngồi thành phần là dịng khuyếch tán liên quan đến quá trình oxi hố - khử của chất điện hoạt, cịn cĩ các thành phần khác khơng liên quan đến quá trình điện cực gọi là dịng khơng Faraday Dịng khơng Faraday cĩ thể sinh ra bởi các nguyên nhân:
- Khi nhúng điện cực vào dung dịch, trên bề mặt điện cực sẽ xuất hiện lớp điện kép Lớp điện kép cĩ thể coi như một tụ điện, khi tăng điện thế đặt vào hai cực,
điện dung của tụ này sẽ tăng lên, sự phĩng điện của tụ điện này tạo nên một thành
phần của dong khéng Faraday goi la dong tụ điện (Charging current)
- Dưới tác dụng của lực điện trường làm phát sinh ra dịng dịch chuyên của các ion về các điện cực trái đấu cho dù các ion này cĩ thể khơng tham gia vào phản ứng điện cực Dịng điện chuyển gây cản trở việc đo dịng khuyếch tán giới hạn Tuy nhiên dịng điện chuyển cĩ thể được loại bỏ bằng cánh thêm vào dung dịch phân tích một lượng chất điện li trơ (khơng tham gia phản ứng điện cực) cĩ nồng độ lớn hơn nồng độ ion nghiên cứu nhiều lần Người ta gọi đây là chất điện li nền Cation của chất điện li nền sẽ chắn tác dụng của điện trường với các ion làm giảm sự dịch
chuyển của các ion bởi điện trường và dịng điện chuyển thực tế bằng khơng
Khi nồng độ chất phân tích ở khoảng 10” M đến 10” M thì cường độ dịng đo
được chủ yếu là dịng Faraday, sĩng cực phổ khi đĩ đảm bảo tốt cho kết quả phân
tích Tuy nhiên ở nồng độ thấp của chất phân tích dịng tụ điện trở nên cĩ thể so
sánh được với tín hiệu của chất phân tích, khi đĩ kết quả phân tích khơng cịn sự chính xác Dịng tụ điện làm cho giới hạn phát hiện của cực phổ cơ điển khơng cĩ
khả năng vượt qua giới hạn nồng độ 10M Mặt khác trong phương pháp cực phơ
cổ điển độ chọn lọc khơng cao do các đường cong cực phổ của các chất điện hoạt cĩ
mặt trong dung dịch cộng lên nhau làm cho phổ đồ cĩ dạng bậc thang [12], do đĩ
Trang 12a EE aS a VA RA a
hon 200 mV Vi han ché nay nén trong nhiều năm gần đây người ta đã đẻ ra nhiều con đường khác nhau để tăng độ nhạy và độ chọn lọc của phương pháp, chủ yếu theo các hướng sau [12]:
- Tận dụng tối đa kỹ thuật điện tử, tin học và tự động hố để loại trừ giá trị
của địng tụ trong phép đo Như vậy sẽ nâng cao được tỉ số giữa tín hiệu do va tin
hiệu nhiễu Bằng cách này cĩ thé tăng được độ nhạy và độ chọn lọc của phương
pháp
- Làm tăng nồng độ chất điện hoạt trong lớp phản ứng điện cực bằng các phản ứng xúc tác hoặc hấp phụ
- Làm giàu chất phân tích trên bé mat điện cực bằng phản ứng khử hoặc oxi hố kết tủa chất, sau đĩ hoa tan sản phẩm và ghi tín hiệu hồ tan đĩ
Theo các hướng phát triển đĩ đã cĩ nhiều phương pháp phân tích cực phổ mới được nghiên cứu thành cơng, ví dụ như [4]:
- Phương pháp chọn thời gian ghi
- Phương pháp cực phố dịng xoay chiều chỉnh lưu pha - Phương pháp cực phơ sĩng vuơng
- Phương pháp cực phổ xung biến đổi déu (NPP) - Phương pháp cực phổ xung vi phân (DPP)
Các phương pháp cực phổ hiện đại như cực phố sĩng vuơng, cực phổ xung vi phân mặc dù loại trừ được dịng tụ điện làm tăng đáng kể độ nhạy của phương pháp đĩ | nhưng cũng chỉ đạt được tới giá tri 10 M với đa số các chất và n.10”M đối với một số
chất là thành phần của hệ điện hố thuận nghịch
L1.2 Cơ sở lí thuyết của phương pháp Von-Ampe hoa tan
Hiện nay việc nghiên cứu khoa học và bảo vệ mơi trường địi hỏi phải phân
tích định lượng chính xác lượng cực nhỏ các chất, đặc biệt là các kim loại nặng Các
Trang 13lên bề mặt điện cực với các dung dịnh lỗng thì nồng độ kim loại được kết tủa trên bề mặt điện cực lớn hơn nồng độ của ion kim loại đĩ trong dung dịch rất nhiều lần Sự kết hợp điện phân để làm giàu với cực phố là nguyên tắc cơ bản của phương pháp Von-Ampe hồ tan Quy trình của phương pháp Von-Ampe hồ tan gồm các giai đoạn cơ bản sau:
a, Giai đoạn làm giàu điện hố
- Điện phân dung dịch phân tích ở điện thế khơng đổi để làm giàu chất cần phân tích lên bề mặt điện cực đưới đạng kết tủa Các loại phản ứng dùng để kết tủa chất cần phân tích lên điện cực cĩ thể là:
+ Khử 1on kim loại (dưới dạng 1on đơn hoặc phức):
Trên điện cực thuỷ ngân: Me””+ne+ Hg ——› Me(Hg)
các kim loại đễ tạo hỗn hống với thuỷ ngân như Cu, Pb, Zn, Cd, Sn v.v Thường được làm giàu để xác định theo phản ứng này
Hoặc trên điện cực rắn trơ: Me™ tne —>»M
phản ứng này cĩ thể dùng để kết tủa một số rất lớn các kim loại bao gồm cả các kim loại tạo được hỗn hồng với thuỷ ngân và các kim loại khơng thể xác định được trên điện cực thuỷ ngân như Au, Hg
+ Phản ứng làm giàu chất lên bề mặt điện cực đưới dạng hợp chất khĩ tan hoặc với ion kim loại dùng làm cực hoặc với một ion nào đĩ cĩ trong dung dịch
Me (4ign cc) ——> Me™ +ne
Me™ + X™ —» MeXJ
các phản ứng này dùng để xác định ion X”
Hoặc bằng phản ứng oxi hố cation M”” trong dung dịch thanh ion M°"™, | sau đĩ ion này tạo với một thuốc thử RH cĩ sẵn trong dung dịch một thuốc thử khĩ ' tan bám trên bề mặt điện cực:
Me™ — > Me®'™* + ne
Me” +(ntm)RH ——› MeRl +(n+m)H” ' các phản ứng này dùng để xác định ion M°”
+ Hấp phụ điện hố các chất lên bề mặt điện cực làm việc bằng cách thêm vào dung dịch một thuốc thử cĩ khả năng bị hấp phụ lên bề mặt điện cực làm việc,
8
Trang 14l n
sau khi bị hấp phụ nĩ sẽ tạo phức với ion cần xác định để tập trung ion đĩ lên bề
mặt điện cực
R — Rp
Rip +Me™ —> (RMe™) ip
khi tiến hành hồ tan thì xây ra quá trình
(RMe°yp + ne ——› Me” + Rụ
hoặc là chất cần xác định tham gia phản ứng hố học tạo phức với thuốc thử thích hợp cĩ trong dung dịch rồi phức đĩ bị hấp phụ lên bề mặt điện cực
Khi tiến hành làm giàu chất cần phân tích lên bề mặt điện cực cần duy trì ở thế khơng đổi Thường chọn nhỏ hơn thế ứng với dịng khuyếch tán giới hạn sao cho tại thế đĩ chỉ cĩ lượng tối thiểu các chất phân tích bị oxi hố hoặc khử trên điện cực.Ta cĩ thể dùng phương trình sĩng cực phổ của mỗi ion để tìm thế điện phân làm giàu của chúng Phương trình sĩng cực phổ cĩ dạng [41]:
E = Bint EY fa
nF (1-4)
Trong đĩ E : thế điện phân
E,2 : thé bán sĩng
I : cwong d6 dong điện phân
1¿ : cường độ dịng khuyếch tán giới hạn
Nếu lấy giá trị thế điện phân mà tại đĩ 7 = 0,997; thì từ (1-4) cĩ thể tính được thế điện phân theo cơng thức:
Ew = Ein - —— (1-5)
Từ (1-5) ta thấy chỉ cần điện phân ở thế nhỏ hơn thế bán sĩng một giá trị là
Ð12 (V) thì giá trị của dịng đo khi đĩ đã đạt tới giá trị của dong khuyếch tán giới hạn
Trang 15
đổi Thời gian tiến hành điện phân phụ thuộc vào nồng độ chất cần phân tích và bẻ
mặt điện cực sử dụng b, Giai đoạn nghỉ
Sau khi điện phân làm giàu, thường ngừng khuấy dung địch hoặc ngừng quay cực để cho lượng chất vừa kết tủa phân bố đều trên bề mặt cực hoặc trong hỗn
hồng Thời gian nghỉ thường từ 10 đến 30 giây
©, Giai đoạn hồ tan điện hố
Ở giai đoạn này sẽ tiến hành phân cực ngược cực làm việc, cho quét thế với
tốc độ khơng đối, đủ lớn (20-50 mV/s) từ giá trị Eay về phía đương hơn, và tiến
hành ghi đường phụ thuộc I-E Nếu quá trình hồ tan là quá trình anot thì phương pháp phân tích này gọi là Von-Ampe hồ tan anot Trường hợp ngược lại, nếu điện phân là quá trình oxi hố anot tạo ra ion dễ kết tủa với ion nghiên cứu bám lên bề mặt điện cực thì quá trình phân cực và hồ tan là quá trình catot và phương pháp
xác định khi đĩ cĩ tên là Von-Ampe hồ tan catot
Phương pháp Von-Ampe hồ tan cĩ thể được tiến hành trên một số loại điên
cực khác nhau như : Điện cực giọt Hg treo, điện cực màng Hg, điện cực rắn, điện
cực đĩa quay hoặc điện cực cacbon Khi tiến hành phân cực ghi dịng hồ tan,
thường kết hợp với kĩ thuật xung vi phân và quét thế nhanh Trên đường Von-Ampe thu được sẽ xuất hiện các pic (cực đại), vị trí của các píc ứng với thế bán sĩng của
chất nghiên cứu, chiều cao pic ứng với dịng hồ tan cực đại, Ip, giá trị của nĩ phụ
thuộc vào nhiều yếu tố Khi cố định các yếu tố ở điều kiện tối ưu thì Ip tỉ lệ thuận
với nồng độ chất phân tích trong dung dịch
1.1.3 Các loại điện cực làm việc hay sử dụng trong phân tích Von-Ampe hồ tan
Ở phương pháp Von-ampe hồ tan người ta dùng hệ gồm 3 điện cực nhúng
vào dung dịch phân tích:
- Điện cực làm việc trên đĩ xảy ra quá trình kết tủa và hồ tan chất cần phân
tích
- Điện cực so sánh, thường dùng là điện cực calomen hoặc bạc clorua Cực so
sánh cĩ thế khơng đổi và phải duy trì được thế đĩ trong suốt quá trình làm việc
Trang 16- Điện cực phù trợ, thường dùng là một điện cực platin
Điện cực làm việc phải đáp ứng được tỉ lệ tín hiệu đo trên tín hiệu nhiễu cao,
cũng như cĩ tín hiệu cảm ứng cao [41] Do đĩ điện cực làm việc được lựa chọn dựa trên hai yếu tố chủ yếu là: khả năng oxi hố khử của mục tiêu phân tích và dịng nền trên vùng thế quan tâm của phép đo Ngồi ra khi lựa chọn điện cực làm việc cũng cần cân nhắc tới một số yếu tố như: khoảng thế làm việc, khả năng dẫn điện, khả năng điều chế, tính chất vật lí, giá trị kinh tế, và độc tính Nhiều vật liệu đã được ứng dụng để chế tạo điện cực trong phân tích điện hố, phơ biến nhất đĩ là: thuỷ ngân, cacbon và kim loại quí (vàng, platin)
Bảng dưới đây chỉ ra khoảng thế làm việc của một số loại vật liệu khi sử dụng làm điện cực làm việc [41] Bảng 1-1: Khoảng thế làm việc của một số loại vật liệu Vật liệu Mơi trường Khoảng thế (V) H;SO¿ 1M -1,2 đến 0,3 Hip KCl IM -1,8 đến 0,1 NaOH 1M -2,0 dén -0,1 EtiNOH 0,1M |-2,5 đến -0,1 HCIO¿ 1M -0,3 đến 1,5 © KCI 0,1M -1,5 đến 1,0 H;SO¿ 1M -0,5 đến 1,2 " NaOH 1M -1,0 đến 0,6
Điện cực thuỷ ngân là loại điện cực được sử dụng rộng rãi nhất trong phân tích điện hố hồ tan bởi vì quá thế hidro trên thuỷ ngân cao, khoảng thế làm việc catot rộng, khả năng dẫn điện tốt, bề mặt trơn và luơn mới Nhược điểm là bị giới
hạn khoảng làm việc anot do sự oxi hố Hg và độc Các loại điện cực thuỷ ngân phổ
biến trong phân tích điện hố hồ tan là: diện cực giọt thuỷ ngân treo (HMDE), điện
| cực giọt thuỷ ngân ngồi, điện cực màng thuỷ ngân Lund và Onshus đã thiết lập
: được phương trình của Ip và Ep khi hồ tan hỗn hỗng kim loại trên điện cực giọt thuỷ ngân treo sử dụng kĩ thuật đo xung vi phân [12]:
Trang 17
Ip =kr?r AEV1C (1-6)
Trong đĩ k: hằngsố
n : số electron trao đổi r : bán kính giọt thuỷ ngân AE : biên độ xung V : tốc độ quét thế, t : thời gian điện phân C _: nồng độ chất phân tích và Ey = Bia -1,1.22 = (1-7)
Khi ta giữ các điều kiện thí nghiệm r, AE, V, t thì Ip cĩ thể viết I=KC sử dụng sự phụ thuộc này để định lượng các chất bằng phương pháp thêm chuẩn hoặc đường chuẩn
1.1.4 Ưu điểm của phương pháp Von-Ampe trong việc xác định lượng vết các kim loại Các hướng ứng dụng, phát triển của phân tích điện hố hồ tan
1.1.4.1 Ưu điểm của phương pháp Von-Ampe hồ tan trong việc xác định lượng vết
các kim loại
Trong phân tích điện hố khi xác định lượng vết các kim loại thì phương pháp Von-Ampe hoa tan là phương pháp hay được lựa chọn, bởi vì các ưu điểm nổi bật của nĩ [12]:
- Cĩ độ nhạy cao, nếu chọn được các điều kiện tối ưu, sử dụng hố chất siêu
tinh khiết thì cĩ thể đạt tới độ nhạy 10” ion.g/1 (điện cực màng thuỷ ngân)
- Độ chọn lọc của phương pháp cao do trong các điều kiện lựa chọn thì các chất chỉ hoạt động ở vùng thế nhất định, ta cĩ thể lựa chọn thế điện phân thích hợp để hạn chế sự ảnh hưởng của các chất gây ảnh hưởng đến phép phân tích Để tăng độ chọn lọc của phương pháp chúng ta cĩ thể kếtn hợp phương
pháp Von-ampe hồ tan với các phương pháp hố học như sử dụng các chất
che, các chất tạo phức chọn lọc, các phương pháp chiết, Trong một số
Trang 18trường hợp cĩ thể xác định đồng thời nhiều ion kim loại trong cùng một phép phân tích, do đĩ tiết kiệm được thời gian
- Phương pháp cĩ độ chính xác cao do được kết hợp với các kĩ thuật điện tử hiện đại điều khiển các quá trình tạo giọt thuỷ ngân, khuấy dung dịch, tạo xung điện từ, đo dịng Đảm bảo độ lặp của phép đo
- Do cĩ độ nhạy cao nên lượng mẫu sử dụng ít, vì vậy tiết kiệm được hố chất
trong quá trình phá mẫu
_114.2 Các hướng ứng dụng và phát triển của phân tích Von-Amjpe hồ tan
Với các ưu điểm nỗi bật trên, phương pháp Von-Ampe hồ tan cĩ phạm vi
ứng dụng rất lớn, đặc biệt là trong phân tích lượng vết các kim loại nặng Dưới đây
là một số ứng dụng chủ yếu [12]:
a, Phân tích mơi trường :
Phương pháp Von-ampe hồ tan là một trong những phương pháp tốt nhất để xác định lượng vết nhiều kim loại (Ag, Zn, Cd, Cu, Mn, Hg, TI ) trong nước biển và trong các loại nước thiên nhiên khác Ở một số nước đây được cơng nhận là phương pháp tiêu chuẩn để kiểm tra chất lượng nước Ngồi việc phân tích nước thì
phân tích điện hố hồ tan cịn được dùng để nghiên cứu các mặt khác trong phân
tích mơi trường như phân tích lượng vết các kim loại trong khơng khí, các loại đá,
các loại trầm tích
b, Phân tích lâm sàng
Phân tích điện hố hồ tan là một trong các phương pháp rất tốt và ứng dụng rộng rãi để nghiên cứu hàm lượng các kim loại trong y học như xác định lượng vết của các kim loại như Cu, Pb, Cd, Zn, TI, trong nước tiểu, huyết thanh,
c, Phân tích thực phẩm
Trong thực phẩm luơn chứa các kim loại nặng, vì vậy phải kiểm sốt hàm lượng của chúng để đảm bảo về an tồn thực phẩm Đề định lượng chúng người ta thường sử dụng phương pháp Von-Ampe hồ tan
L2 Một số phương pháp phân tích xác định lượng vết các kim loại nặng
Bảng 1-1: Một số phương pháp phân tích và khoảng định lượng
Trang 19——OOoooeeeEeEOEeeeee STT Tén phuong phap Khoang néng dé (ion.g/1) 1 | Phố hấp thụ phân tử 10° dén 10°
2 _ | Phố huỳnh quang phân tử 10° dén 107
3 | Pho hap thu nguyên tử 10” đến 10”
4 | Phố phát xạ nguyên tử 10” đến 10
5 _ | Phân tích kích hoạt notron 10” dén 10°”
6 | Dién thé ding điện cực chọn lọc ion 107 dén 10°
7 | Cực phố cơ điển 10” đến 10”
8 | Cực phơ sĩng vuơng 10 đến 10”
9 | Von-Ampe hồ tan dùng điện cực HMDE 10” đến 107 10 | Von-Ampe hồ tan dùng điện cực màng Hg 10” đến 10
Trong các phương pháp phân tích điện hĩa, phơ biến nhất là phương pháp Von- ampe hoa tan anơt Các phương pháp phân tích cơng cụ như quang phổ phát xạ plasma, kích hoạt nơtron và hấp thụ nguyên tử khơng ngọn lửa tuy cĩ độ nhạy tương đương, nhưng lại đắt hơn phương pháp Von- Ampe hồ tan nhiều và địi hỏi nhiều điều kiện khĩ khăn Độ nhạy của phương pháp kích hoạt nơtron đối với các
kim loại đặc biệt độc hại như Pb và Cd là rất kém
Ngồi độ nhạy và độ chính xác cao, phương pháp Von- ampe hồ tan cịn cho phép phân tích nhiều nguyên tố cùng một lúc, vì vậy giá thành phân tích thấp Với phương pháp Von — ampe hồ tan người ta khơng cần hoặc chỉ phải xử lý mẫu rất ít do đĩ tránh được sai số trong quá trình xử lý mẫu hoặc sự nhiễm bản do hố chất đưa vào
Với nhiều ưu điểm như vậy, phương pháp Von —Ampe hoa tan rat phù hợp cho việc nghiên cứu phân tích vết các kim loại trong nhiều đối tượng phân tích khác
nhau đặc biệt trong các đối tượng lương thực, thực phâm và dược phẩm L3 Giới thiệu về nguyên tố bitmut (Bì)
1.3.1 Một số tính chất lý hố học của Bitmut
Trang 20
Bimut là nguyên tố ở ơ thứ 83 trong bảng hệ thống tuần hồn, cĩ khối lượng
nguyên tử là 208,98, cĩ cấu hình electron [Xn]5đ'°6s”6p” cĩ một số thơng số vật lý
như
Khối lượng riêng (g/cm”): 9,8 Nhiệt độ nĩng chảy (° C): 271,3
Nhiệt độ sơi (°C): 1627 Độ âm điện: 1,9
Thế điện cực chuẩn: E9 =0,23V Mức oxy hố cao nhất: +5 Năng lượng ion hố
Mức năng lượng ion hoa I, Lb la ly I; I¢
Năng lượng ion hĩa(eV) 7,29 | 19,3 | 25,6} 45,3 | 56 94,4
Năng lượng ion hố thứ 4 va thứ 5 tương đổi lớn do đĩ Bi thường bị oxy hố
thành Bỉ” khi tác dụng với axit cĩ tính oxy hố mạnh như HNO: hay H;SO¿ đặc
nĩng
lon Bi” khơng màu thường tổn tại trong cdc dung dich cĩ mơi trường rất axit (pH ~ 0), khi pH tăng thì Bi” bị thuỷ phân rất mạnh và ngưng tụ tạo thành các dạng khác nhau [8], [9] BỈ”"+H;O >> BiOH” + H” BỈ”+2 H;O —> Bi(OH);` +2 H BỬ"2HO<—> Bi(OH); + 3H” BỈ+4H;O =—=>Bi(OH)¿ + 4H” 2Bi”+6HạO<— Bi;O,“ + 12H” Hoặc cĩ thể kết tủa đưới dang muối bazơ BỈ'+HạO+X => BiOXJ+2H”
Ion Bi** cé khả năng tạo phức rất tốt với một số thuốc thử vơ cơ như các halogenua,
SCN’, C,0,” va trong mơi trường rất axit nên cĩ khả năng phân tích Bi** trong mơi trường axit mà ít bị các ion khác gây cản trở
1.3.2, Vai tro của Bì trong y học
Bitmut được dùng trong y học để chữa loét dạ dày tá tràng Loét dạ dày tá
tràng là do sự mắt cân bằng giữa yếu tố gây loét và yếu tố chống loét Dịch vị tiết ra để tiêu hố thức ăn Thành phần của dịch vị cĩ pepsin và axit hyđrocloric Axit này
Trang 21
cĩ nhiều trong da day 1a nguyên nhân gây loét Vì vậy thuốc để điều trị loét đạ day
tá tràng là những chất ức chế việc bài tiết hoặc trung hồ axit đã bài tiếtra hoặc bao phủ niêm mạc đạ dày, ơ loét để cơ thể tự tái tạo lại tổ chức đã bị tổn thương
Ngày nay người ta cịn phát hiện ra vi khudn Helicobacter cĩ ở dạ dày hay tá tràng ở các bệnh nhân bị loét Vì vậy nĩ cĩ thể là nguyên nhân gây loét và thuốc diệt vi khuẩn này cũng ding dé điều trị loét dạ dày tá tràng
Các hợp chất của Bitmut cĩ tác dụng kháng axit yếu Tuy nhiên chúng cĩ khả năng bao bọc chỗ loét và niêm mạc đạ dày, tăng tốc độ lành chỗ loét và niêm mạc dạ dày, tăng tốc độ lành chỗ loét cĩ tác dung manh lén Helicobacter pylory nén được dùng làm thuốc điều trị loét da dày tá tràng
13.3 Một số phương pháp định lượng bitmut
L3.3.1 Phương pháp trắc quang và chiết trắc quang
Phương pháp trắc quang [43] và chiết trắc quang là những phương pháp rất phê biến để xác định Bitmut Trong những năm gần đây các nhà phân tích rất quan tâm đến việc xác định hàm lượng Bitmut trong các mẫu nghiên cứu bằng phương pháp trắc quang và chiết trắc quang với việc sử dụng phản ứng màu với iodua và
phản ứng tạo phức liên hợp ion [47] Một số tác giả đã sử dụng phức liên hợp ion
giữa BỂ” -I với các phẩm nhuộm chứa nitơ hay Bi” - [ - Rodamine — 6G khi cĩ
mặt các chất hoạt động bề mặt như rượu polivynylic, cĩ thể đưa hệ số hấp thụ mol phân tử lên tới 1,07 10” mol em” ở buớc sĩng 564 nm hay 6,9 10” 1moT”.cm”
khi cĩ mặt gơm arabic ở bước sĩng 560 nm [48].Thioure cũng là một ligan được sử dụng trong phép định lượng bitmut [42] bằng phương pháp trắc quang ở bước sĩng
237 nm trong vùng tử ngoại và 460 nm trong vùng khả kiến, tuy nhiên hệ số hấp thụ
mol phân tử của BỈ” - Thioure tại bước sĩng hấp thụ cực đại trong vùng khả kiến khơng lớn Bitmut tạo được nhiều phức vịng càng với các thuốc thử hữu cơ, nhất là
khả năng tạo phức trong mơi trường axit mạnh cho phép xác định chọn lọc Bitmut
khi cĩ mặt các cation khác bằng phương pháp trắc quang, chiết trắc quang hay
chuẩn độ trắc quang
L3.3.2 Phương pháp phân tích khối lượng
Trang 22TR PUONG JŸ UVES
Bitmut cĩ nhiều hợp chất ít tan cĩ thể sử manh phân tích khối lượng để xác định nĩ [44] Chẳng hạn cĩ thể kết tủa BiOCI khi cĩ mặt HCI trong dung dịch NHạ, kết tủa BiOC1 sau khi lọc rửa, sấy khơ ở 100° C cĩ thể chuyển thành dạng cân trong phân tích khối lượng Shideler M đã xác định bimut bằng kết tủa BỈ” trong dung dịch bằng (NH,);HPO¿ ở pH =0,6, lọc rửa nung sản phẩm ở 650° C thu được kết tủa BiPO¿ khan Bằng phương pháp khối lượng cĩ thể xác định hàm lượng bitmut khi cĩ mặt nhiều ion trong dung dịch AI”, Sb?”, Cr”, Co”, PbŸ” khi dùng cuferron để kết tủa BiỶ” trong dung dich chtta HCl va HNO
1.3.3.3 Các phương pháp khác
Hiện nay, các phương pháp điện hĩa được sử dụng rất nhiều trong lĩnh vực phân tích, nhất là trong phân tích hàm lượng vết của các hợp chất vơ cơ và hữu cơ Lượng vết bitmut cĩ thể xác định bằng các phương pháp phân tích vết khác nhau như phổ hấp thụ nguyên tử, phổ phát xạ nguyên tử [114], đặc biệt là phương pháp cực phổ Bitmut cho thế bán sĩng (Eu;) khác nhau trong các mơi trường ion khác
nhau và pH khác nhau [21]: HNO; 1N cĩ Eu¿ = -0,01 V; HƠI 1N cĩ E¿„¿ = -0,09 V; tatrat 0,5 M cĩ E¡; = - 0,29 V (NaOH 0.1M) Mukai K [38] đã xác định đồng
thời Bi và Pb bằng phương pháp cực phổ dịng một chiều trong dung dịch đệm
NH,CH3COO (duy trì pH =3,5 - 3,7) khi cĩ mặt axit ascobic và carboxyn
etylxenlulozo ở thế bán sĩng -0.1 V đối với Bi và -0.4 V đối với Pb Bimut cĩ thé
được xác định bằng phương pháp cực phổ hấp phụ của phức đa nhân giữa Bỉ” và Sc** với một số axit bis azocomotropic chứa H;AsO; [51] cho giới hạn phát hiện 1,9 10” M, tuy nhiên phương pháp này bị cản trở bởi các nguyên tổ Zn, Pb, Sn và các nguyên tố đất hiếm Phương pháp von — ampe hịa tan cĩ độ nhạy cao và cĩ khả
năng xác định đồng thời cũng được áp dụng để phân tích hàm lượng của bitmut
trong các mẫu nghiên cứu Bitmut cĩ thể được xác định đồng thời với Pb, Sb, Cu,Cd, Zn trong nước biển, trong sữa bằng phương pháp von- ampe hịa tan xung vi phân Trong mơi trường H;SO¿ 0,5 M Stepvonavicius.A và cộng sự đã xác định hàm lượng BỂ” bằng phương pháp von- ampe với điện cực Pt cho kết quả ơn định và Tõ ràng hơn trong dung địch peclorat
Trang 231.4 Giới thiệu về nguyên té chi (Pb) 1.4.1 Tinh chat lj hod của chì
Chỉ là kim loại cĩ số thứ tự là 82, nguyén tử khối 207,21 cĩ cấu hình
[Xn]5d'°6sˆĩp” thuộc nhĩm IVA, chu kỳ 6
Bán kính nguyên tử: 1,74 A° Thế ion hố l¡ = 7,41 eV Khối lượng riêng: 11,34 g/cm’ Nhiệt độ nĩng chảy: 327,4° C
Nhiệt độ sơi: 1740 °C
Chì cĩ số oxy hố là +2 và +4 Pb'" cĩ tính oxy hố mạnh, nhất là trong mơi trường axit cịn trong mơi trường kiềm hầu như khơng thể hiện Các hợp chất của chì (I) khơng thể hiện tính khử Beg 77035V — E° =0,84V BS = 0,13V Bảng 1-2: Thé ban song ca Pb” trong m6t sé nén Nén Thể bán sĩng (E yn) (V) KCl -0,373 NH; + HAc -0,376 NaAc + HAc -0,382 NH; + NH, Cl -0,6 I.4.2 Tác dụng hố sinh của chì
Chì là kim loại tương đối phổ biến trong vỏ trái đất và trong tự nhiên cĩ
nhiều khống vật chứa chì Chì nhiễm vào mơi trường thơng qua các nguồn như
cơng nghiệp mỏ, than đá, xăng và hệ thống ống dẫn Trong khí quyền chì tương đồi giàu hơn so với các kim loại khác Nguồn chính của chì phân tán trong khơng khí là do sự đốt cháy các nhiên liệu dùng hợp chất của chì đề tăng chỉ số octan Cùng với các chất gây ơ nhiễm khác chì được loại khỏi khí quyển do các quá trình sa lắng
khơ và ướt Kết quả là bụi thành phĩ và đất bên đường ngày càng giàu chì với nồng
độ điển hình cỡ 1000 — 4000 mg/kg ở những thành phố náo nhiệt [24]
Tác dụng sinh hố của chì là sự tác động của nĩ đến sự tổng hợp máu dẫn đến sự phá vỡ hồng cầu Chì ức chế một số enzym quan trọng của quá trình tổng
hợp máu do sự tích luỹ các hợp chất trung gian của quá trình trao đơi chất Một hợp
Trang 24
chất trung gian kiểu này là delta- amino levulinic axit (ALA dehydrase) Mét pha quan trọng của quá trình tổng hợp máu là sự chuyển hố ALA dehydrase thành porphobilinogen Chì ức chế ALA- đehydrase enzym do đĩ giai đoạn tiếp theo tạo thành porphobilinogen khơng thể xảy ra Kết quả là phá huỷ quá trình tổng hợp hemoglobin cũng như các sắc tố hơ hấp khác cần thiết trong máu như cytochromes
Cuối cùng chì cản trở vào việc sử dụng oxy và glucoza để sản sinh năng lượng cho quá trình sống Sự cán trở này cĩ thể nhận thấy khi nồng độ chi trong máu quãng 0,3 ppm ở các nồng độ cao hơn ( 0,3 ppm) cĩ thể gây nên hiện tượng thiếu máu do sự thiếu hemoglobin Nếu hàm lượng chì trong máu ở khoảng 0,5 - 0,8 ppm gây ra sự rối loạn chức năng thận và phá huỷ não
Xương là nơi tàng trữ, tích tụ chì của cơ thể Sau đĩ phần chì này cĩ thé tương tác cùng với phofphat trong xương thể hiện tính độc khi truyền vào các mơ
mềm của cơ thể
Hình 1 chỉ ra lượng chì bị hấp thụ vào cơ thể mỗi ngày Phần lớn người dân thành phố bị hấp thụ chì từ ăn uống 200- 300 kg/ ngày, nước và khơng khí cung cấp thêm 10 —15 g/ ngày Từ tổng số chì bị hấp thụ này cĩ khoảng 200 ng chì được thải ra, cịn khoảng 25 ug được giữ lại trong xương mỗi ngày
Từ khơng khí 10 hg/ ngày Người
Nước —————————m> 15 ug/ ngày nh ——> Bài tiết
(dạng hồ tan hoặc phức) tích tụ
2 ` trong
Thực phẩm 200 ng/ ngày xương
, ———ề
( dạng phức)
Hình 1 Cân bằng của chì trong cơ thể
Chính vì tác hại nguy hiểm của chì đối với cơ thể như vậy mà các nước cĩ các quy định chặt chẽ về hàm lượng chì tối đa cho phép đối với mặt hàng lương
thực và thực phẩm Đối với mặt hàng sữa tiêu chuẩn Việt Nam quy định hàm lượng
chì trong sữa bột khơng lớn hơn 1,0 mg/kg [22] Cịn yêu cầu của Bộ Y tế, hàm lượng chì trong sữa và các sản phẩm sữa khơng vượt quá 2,0 mg/ kg
Trang 25
eel
1.4.3 Phương pháp định lượng chì
Cho đến nay đã cĩ rất nhiều cơng trình nghiên cứu sử dụng thuốc thử hữu cơ định lượng chì bằng phương pháp trắc quang
Chì được xác định bằng phương pháp trắc quang dùng thuốc thử PAR, để tách các ion cản trở tác giả [51] đã chiết Pb”” từ dung dịch kali iodua bão hịa bằng isobutylxeton, sau đĩ chiết ngược lại bằng dung dịch NH; (pH =10) Các kim loại cản trở cĩ thể bị chiết theo từ đung dịch iodua được che bang KCN
Điphenylthiocacbazon (đithizon), là thuốc thử truyền thống được sử dụng rộng rãi để xác định lượng vết chì một cách chắc chắn dựa vào phản ứng với dithizon Mac dù phương pháp chì — đithizon cho ta một phương pháp kha nhay (A = 520 nm, hé sé hap thu mol phan tử e = 65000) nhưng điều kiện khơng thuận lợi là sự quang hĩa dung dịch đithizon và phức khơng tan được trong nước Để định
lượng chì trong nước phải chiết phức chì - đithizonat bằng CCl¿ ở pH = 8-9 voi một
lượng dư xianua để che nhiều kim loại khác cùng bị chiết với chì Nong độ cực tiểu
cĩ thé phát hiện được 1ụg/ 10 ml dung dịch chì- đithizon
Tác giả [45] đã dùng xilen da cam xác định chỉ trong lá cây bằng phương pháp trắc quang, phức cĩ tỉ lệ 1:1, ở pH = 4,5 — 5,4; phức hấp thụ buớc sĩng cực đại
580 nm, hệ số hấp thụ mol phân tử 15500 I.mol em” và khoảng nồng độ tuân theo
định luật Beer là từ 0 - 30 pg/10 ml
Ngồi ra chì được xác định đồng thời cùng với các kim loại khác như đồng,
kẽm, cađimi bằng phương pháp Von- ampe hịa tan trong các mơi trường khác nhau
H3]
L5 Phương pháp xác định nồng độ của chất
1.5.1 Khảo sát khoảng nơng độ tuyến tính
Cơ sở của việc định lượng các chất điện hoạt nghiên cứu là dựa trên phương trình
Ip=K.C (1-8)
Vì vậy chúng tơi tiến hành tìm khoảng nồng độ tuyến tính của các ion nghiên
cứu theo các bước sau:
Trang 26
- Tién hanh do Ip của các ion nghiên cứu ở các dung địch cĩ nồng độ khác
nhau của chúng
Pha n dung dịch khảo sát chứa ion nghiên cứu ớ các điều kiện tối ưu về nồng
độ nền điện li tro Do lặp các dung dịch khảo sát ở các điều kiện tối ưu đã khảo sát
k lan
- Xây dựng phương trình đường chuẩn:
Đường chuẩn được xây dựng theo phương pháp hồi qui tuyến tính cĩ dạng: y=(a+e,)x+(b+ sp) (1-9) ne _ n> X,Vi- > % >; : Với: a ay (x) (5x, (1-10) pe eee 31) n _s\2 I3›0,~7,) ees n-2 (¥; = ax; +b ) 5.” eee = [oot ° day x-@x) VG - =) (1-13) _ 2x _ vy x? 1-14 Se los -())x,) ny (x, -x) ( ) £a“t.Sa (1-15) Ep—tsp (1-16) t: Hang sé student lí thuyết ứng với độ tin cậy thống kê 95% và bậc tự do f=n(k- 1)
- Đánh giá tính cĩ nghĩa của hệ số b:
Giả thuyết thống kê : b khác 0 do nguyên nhân ngẫu nhiên
Trang 27b-0 5, Tính tụ = | (1-17) So sanh:
+ tn < thing : Két wan b khac 0 1a do nguyén nhan ng4u nhiên
+ tm > thing : Két ludn b khác 0 khơng phải là do nguyên nhân ngẫu nhiên Trong trường hợp b khác 0 là do nguyên nhân ngẫu nhiên thì phương trình hồi qui đi qua gốc toạ độ Khi đĩ cần thiết lập lại phương trình hơi qui cĩ dạng: Ip=(a@ + €4).C (1-18) Với: a’ = ae (1-19) s = 21-5) : (1-20) (¥, =a4'x, ) se= [SS (1-21) Di Ey =tSa (1-22)
- Đánh giá kiểm tra đường chuẩn
Pha dung dịch cĩ nồng độ ion nghiên cứu là Cx trong điều kiện tối ưu về
nồng độ nền điện li trơ và pH Tiến hành đo dung dịch đĩ m lần ở các điều kiện tối ưu đã khảo sat ta dugc cdc gid tri Ix; (i = 1 đến m ) Thay Ix; vào phương trình đường chuẩn ta cĩ được các giá trị Cx’; Tính giá trị trung bình ( Cx'„) của các giá tri Cx’ m Ix -—b > Ge cx’) = — (1-16) Cx’, = ở (1-23) a m > (Cx, -Cx'y }ˆ _F —_ = |“=————— s]- = 1-24 S 1 m1 (1-18) = Tn (1-24)
Giả thuyết thống kê:
Cx' khác Cx do nguyên nhân ngẫu nhiên Với độ tin cậy thống kê là 95%
22
ihe
at
Trang 28" Cá CN (1-25) So sánh:
- Néu t < thing thi chấp nhận giả thuyết thống kê tức là Cx?„ khác Cx là đo nguyên nhân ngẫu nhiên Hay đường chuẩn thu được phù hợp với độ tin cậy thống
kê 95%
- Nếu t > tuạ, thì Cx'ø khác Cx khơng do nguyên nhân ngẫu nhiên Hay đường chuẩn thu được là khơng phù hợp
- Xác định giới hạn phát hiện [20]
- Giới hạn phát hiện (LOD) được xem là nồng độ thấp nhất (xu) của chất phân tích mà hệ thống phân tích cịn cho tín hiệu phân tích (yu) khác cĩ nghĩa với tín hiệu của mẫu trắng hay tín hiệu nền Nếu chất phân tích là B thi:
Vụ = ÿp +k.Sp (1-26)
Với ÿ, là tín hiệu trung bình của mẫu trắng sau n thí nghiệm, k là đại lượng số học được chọn theo độ tin cậy thống kê mong muốn (thường chọn k= 3 đạt được độ tin cậy thống kê là 99.9 %) _ Tự 7ạ=—3 n Đa; (1-27) lẻ _ S3=——)) 5; —%s) n-li5 (1-28) Kết hợp (1-26) với phương trình hổi qui y, = ax, + b ta được phương trình: _ kSs - (1-29) Mẫu trắng được pha với nồng độ chất phân tích xp = 0 Do đĩ giới hạn phát hiện của chất B là: LOD = 3 (1-30)
Trường hợp khơng phân tích mẫu trắng thì cĩ thể xem như độ lệch chuẩn của
mau tring Sp dang bằng sai số của phương trình hồi qui tuyến tính, tức là Sg = s và
Trang 29tín hiệu khi phân tich mau nén 1a yg = b Khi đĩ tín hiệu thu được ứng với nồng độ phát hiện là: Yioo=b+3.s (1-31) Kết hợp với phương trình hồi qui sẽ rút ra được: 3 LOD == a (1-32) - Xác định giới hạn định lượng [10]
Giới hạn định lượng (1OQ) được xem là nồng độ nhỏ nhất (xo) của chất phân
tích mà hệ thống phân tích định lượng được với tín hiệu phân tích (yo) khác và cĩ ý nghĩa định lượng so với tín hiệu của mẫu trắng hoặc tín hiệu nền
Yo = yg + kSp [L3]
Thơng thường LOQ được tính với k = 10 Khi đĩ ta cĩ:
10s
LOQ = — (1-34)
1.5.2 Tùm nồng độ chất phân tích theo phương pháp đường chuẩn [20]
Từ phương trình của đường chuẩn tìm được, khi mẫu phân tích cĩ giá trị đại lượng cần đo y thì cĩ thể tìm được nồng độ chưa biết x
Nếu đường chuẩn cĩ phương trình y = ax + b, theo quy luật lan truyền sai số thì độ lệch chuẩn của xạ được tính như sau
(1-35)
Sx, : sai số bình phương trung bình của Xo,
Yo: la giá trị thực nghiệm thu được khi phân tích Xp,
n: số mẫu chuẩn dùng dé xây dựng đường chuẩn khơng lặp lại
m: số lần phân tích lặp lại của mẫu chuẩn
Kết quả phân tích mẫu chưa biết được viết dưới dạng xọ + t Sxo,
t: hằng số studen với bậc tự do là n-2
Trang 30
1.5.3 Tìm nồng độ chất phân tích theo phương pháp thêm chuẩn [20|
Trong nhiều trường hợp các chất khác đi kèm với chất phân tích cũng cho tín hiệu gây nhiễu đến kết quả phân tích Nếu ảnh hưởng của nền khơng quá lớn thì cĩ thể phân tích theo phương pháp thêm chuẩn để giảm bớt ảnh hưởng của nền Theo phương pháp này nồng độ chất phân tích cĩ thể được tính theo cơng thức, ngoại suy từ đồ thị, hoặc tìm phương trình hồi quy theo phương pháp bình phương tối thiểu
với phương trình hồi quy cĩ dạng y = ax + b
Giả sử lấy Vs( ml) đung địch mẫu cĩ nồng độ Cx vào các bình cĩ thể tích V (ml) Sau đĩ thêm Vị (m]); 2 Vị (m]); 3 Vị (ml) n V¡(ml) dung dịch chuẩn cĩ nồng độ Cs vào các bình định mức này và định mức tới vạch bằng nước cất Do tin
hiệu phân tích của các dung dịch được các giá trị Yx, Yxi, Yx2; - Yxn Lìm phương
trình hồi quy tuyến tính cĩ dạng
Trang 31CHUONG II
THUC NGHIEM
IL.1 Thiét bi, dung cụ và hĩa chất II.1.1 Thiết bị
Tất cả các phép đo đều được thực hiện trên máy cực phổ đa chức năng 797 VA Computrace do hang Metrohm (Thụy Sĩ) sản xuất Máy bao gồm các bộ phận chính như sau:
1.1.1.1 Bình điện phân
Cĩ dung tích 50 ml, được chế tạo từ thủy tỉnh thạch anh Nắp bình cĩ cấu tạo thích hợp để dẫn khí trơ (N;) đuổi oxi hịa tan trong dung dịch đo và cĩ một motor nhỏ gắn với que khuấy để khuấy trộn đều dung dịch đo Bình điện phân
gồm cĩ các bộ phận: nắp giá đậy, bình đo, điện cực làm việc, điện cực so sánh, điện cực phụ trợ, ống dẫn khí và que khuấy
T112 Hệ điện cực
Gồm 3 điện cực:
- Điện cực làm việc là điện cực giọt thủy ngân treo
- Điện cực so sánh là điện cực bạc clorua (Ag | AgCl | KC1 3M), - Điện cực phụ trợ là điện cực platin
1.1.1.3 May tinh
Máy tính IBM dùng để điều khiến thiết bị đo và xử lý kết quả Mọi thơng số
đo đều được nhập từ bản phím Khi khơng đo, máy tính cĩ thể thực hiện mọi chức
năng khác của một máy tính cá nhân thơng thường l1L4 Máy in
Máy in HP Lazer Jet 1.150 dùng để in các dữ liệu kết quả, thơng số phép đo,
thao tác tiến hành phép đo, ghi chú, đường chuẩn, giản đồ Von - ampe hịa tan,
1.1.1.5 Bộ biến đổi ADC — DAC và các rơle phối hợp
Bộ biến đổi DAC 12 bit tốc độ phát 3 ps phối hợp với bộ biến đổi ADC 8 bit téc d6 phat 1 ps làm cho bước nhảy thế cĩ thể thay đổi từ 0,224 mV đến 2,24
mV Vì vậy, tín hiệu đủ trơn trong phép đo I - E
Trang 32
BO bién déi ADC 100 us di nhanh dé đo các tín hiệu phản hồi (của dịng hoặc thế) trong các phép đo điện hĩa
1.1.1.6 Phần mềm
Trang 33_"¬——————
Ngồi ra, cịn sử dụng máy đo pH (pH — Meter HM 16S của Nhật Bản)
11.1.2 Héa chat va dung cu
XI.1.2.1 Hố chất
- Dung dịch Bi” chuẩn loại 1000mg/1
- Dung dich Pb” chuan loai 1000 mg/1 - Dung dịch Fe?” chuẩn loại 1000 mg/1
- Dung dịch Cu?” chuẩn loại 1000 mg/l - Dung dich HNO; 65 %
- Dung dịch HCI 37%
- Muối KNO; loại PA
- Dung dịch HCIO¿ 57%
- Muối KCIO, loại PA
- Nước cất được sử dụng là nước cất 2 lần trên máy Halminton,
- Dung dich rửa Sunfocromic( hỗn hợp H;SO¿ đặc và KaCr;O;) XI.1.2.2 Dụng cụ
- Cac loai pipet: 0,1 ml; 0,5 ml; 1 ml; 2 ml; 5 ml; 10 ml cla Ditc
- Buret 25 ml
- Bình định mức 25 ml; 50 ml; 100 ml; 250 ml
- Các bình tam giác, đũa thuỷ tinh, thìa thuỷ tỉnh, quả bĩp, bình xịt
- Các dụng cụ này đều được ngâm trong hỗn hợp sunfocromic, sau đĩ tráng rửa
nhiều lần bằng nước cất 1 lần và 2 lần truớc khi làm thí nghiệm H2 Nội dung nghiên cứu
II.2.1 Khảo sát tìm các điều kiện toi wu
Phương pháp: Tìm điều kiện tối ưu của một yếu tố nào đĩ dựa trên ảnh
hưởng của nĩ tới mục tiêu phân tích khi các điều kiện phân tích khác cố định
Chúng tơi khảo sát các yếu tố sau:
- Khảo sát tìm nền điện li, nồng độ nền điện li tối ưu - Khảo sát tìm pH tối ưu
Trang 34——ễtễTrrasaaaan
MPs
eee
aE
- Khảo sát tìm các điều kiện kỹ thuật đo (biên độ xung, thời gian đặt xung,
tốc độ quét thế, tốc độ khuấy, kích thước giọt thuỷ ngân) tối ưu - Khảo sát thời gian điện phân
- Khảo sát tìm thế điện phân tối ưu - Khảo sát tìm thời gian cân bằng tối ưu
- Khảo sát ảnh hưởng của oxi hồ tan, tìm thời gian đuổi oxi tối ưu - Khảo sát ảnh hưởng nồng độ của ion gây cản
II.2.2 Xây dựng đường chuẩn, đánh giá đường chuẩn, xác định giới hạn
phát hiện, giới hạn định lượng theo đường chuẩn
11.2.3 Áp dụng vào phân tích trên mẫu thực tế H.3 Xử lý kết quả thực nghiệm
Tất cả các kết quả thực nghiệm thu được khi xây dựng đường chuẩn, đánh giá đường chuẩn, tính hàm lượng trong mẫu được tiến hành xử lí thống kê [2] và tính tốn trên chương trình Turbo Pascal
Trang 35CHUONG III
KET QUA VA THAO LUAN
HI.1 Khảo sát tìm các điều kiện phân tích tối wu KHI.1.1 Khảo sát ảnh hưởng của mơi trường phân tích THỊ 1.1.1 Khảo sát chọn nền điện li t6i uu
Trong phương pháp phân tích cực phơ việc thêm nên điện li trơ vào dung
dịch cĩ tác dụng chủ yếu là làm triệt tiêu dịng điện chuyền Trong phân tích cực
phổ cơ điển dịng điện chuyển là một thành phần của dịng đo, làm ảnh hưởng tới
kết quả phân tích cần phải được loại bỏ Khi thêm nền điên li trơ vào dung dịch phân tích với nồng độ đủ lớn [12] (gấp khoảng hơn 50 lần so với nồng độ chất nghiên cứu), thì lực điện trường sẽ tác dụng chủ yếu lên cation của nền điện li, khi đĩ dịng điện chuyển sẽ là dịng của các cation trơ của nền Với phương pháp Von- Ampe hồ tan nền điện li tro cĩ tác dụng đảm bảo việc vận chuyển ion đến bể mặt điện cực chỉ do hiện tượng khuyếch tán
Mặt khác một lượng lớn chất điện li trơ trong dung dịch làm hệ số hoạt độ
của các ion nghiên cứu được coi như là khơng đổi, tăng độ chính xác của phép đo
Việc lựa chọn nền điện li cần đảm bảo tính tro, cĩ độ ơn định cao về độ dẫn điện, lực ion, và pH a Đối với bitmut, chúng tơi tiến hành khảo sát trên hai loại nền KCIO¿ 0,1M; HCIO¿ 2,1M - KNO; 0,1M; HNO; 1,71 M Qua thực nghiệm thấy rằng khi lấy cùng một thể tích 2 axit trên thì pH tương đương nhau Thực nghiệm:
Đặt các thơng số của máy đo
- Điện cực làm việc: HMDE
- Tốc độ khuấy: 2000 vịng/ phút
- Kích thước giọt: 4
Trang 36
- Ché d6 do: DP
- Thời gian đuổi oxi: 180 s - Thế làm giàu: -1,1V
- Thời gian làm giàu: 180 s - Thời gian cân bằng: 15 s - Biên độ xung: 0,05 V - Thời gian áp xung: 0,04 s - Thế bắt đầu: - 0,24 V - Thế kết thúc: 0.1 V - Bước nhảy thế: 0.03 V - Tốc độ quét thế: 0.0125 V/s Bảng 3-1: Kết quả chọn nền điện ly tối ưu
KCIO, 0.1 M+ HCIO, 2.1 M KNO; 0,1M + HNO; 1,71M Vaxie(ml) | Vinuéi(ml) | Vingu — |Ip(nA) | Vaxit(ml) | Vinugi(ml) | Vingu | IpínA) Bi’ 15 Bí” 15 mg/l mg/l 1 10 0,25 56,6 |1 10 0,25 |304,3 5 10 0,25 91,3 |5 10 0,25 | 339,8 8 10 0,25 1443 |8 10 0,25 |344,7 10 10 0,25 311,7 | 10 10 0,25 | 413,2 14 110 0,25 304,1 | 14 10 0,25 | 398,5 Nhận xét:
Khi cố định các các điều kiện máy đo, nồng độ nẻn, nồng độ dung dịch
chuẩn, pH của hai nền tương đương nhau ta thấy với nền KNO; thì pic thu được cĩ giá trị cao hơn do đĩ tơi chọn nền này để khảo sát tìm các điều kiện tối ưu
b Đối với chì: chúng tơi chọn 2 nên là:
- KNO3 0,1M; HNO3 0,0114M
- HCI 0.008 M Thực nghiệm:
Trang 37Đặt các thơng số của máy đo
- Điện cực làm việc: HMDE - Tốc độ khuấy: 2000 vịng/ phút - Kích thước giọt: 4 - Chế độ đo: DP - Thời gian đuơi oxi: 180 s - Thế làm giàu: -1,1V - Thời gian làm giàu: 180 s - Thời gian cân bằng: 15 s - Biên độ xung: 0,05 V - Thời gian áp xung: 0,04 s - Thế bắt đầu: - 0,8 V - Thế kết thúc: - 0,1 V - Bước nhảy thé: 0,03 V - Tốc độ quét thế: 0,0125V /s Bảng 3-2: Kết quả chọn nền điện ly tối ưu W( HINH 1 dil
Nén KNO3 0,1 M+ HNO3 0,0114M Nén HCI 0,008 M
V mudi | Vaxit | V(Pb~ 10 | = Ip Vaxi| V(Pbf`10 | Ip (nA) (ml) (ml) mg/l) (nA) (ml) | mg/l) 5 15,0 0,25 190 20,0 0,25 149 5 7,0 0,25 211 10,0 0,25 180 5 1,0 0,25 267 2,0 0,25 190 5 0,5 0,25 216 1,0 0,25 157 5 0,25 0,25 172 0,5 0,25 154 Nhận xét:
Khi cố định các các điều kiện máy đo, nồng độ KNO;, nồng độ dung dich chuẩn, pH của hai nền tương đương nhau ta thấy với nền KNO; thi pic thu được cĩ
giá trị cao hơn do đĩ tơi chọn nền này để khảo sát tìm các điêu kiện tơi ưu
Trang 38
II.1.1.2 Khao sat chon pH t6i uu.( chon thé tich axit t6i wu)
Ở các giá trị khác nhau của pH ion sẽ tồn tại ở các dạng khác nhau do sự tao thành phức hiđroxo Mặt khác nếu pH thấp quá thì sự cĩ mặt của lượng lớn ion H” trong dung dịnh sẽ xảy ra quá trình khử ion H” tạo thành H; bám lên bề mặt giọt thuỷ ngân làm ảnh hưởng đến quá trình khử các ion khác và làm giảm.lượng chất kết tủa lên điện cực
Đề tìm được pH tối ưu cho quá trình phân tích, chúng tơi tiến hành khảo sát sự phụ thuộc cường độ dịng hồ tan của BÍ” và Pb” vào pH khi các điều kiện phân tích khác được cố định
a Đối voi Bi*
Trang 39THỊ.1.1.3 Khảo sát tìm nơng độ nền tối uu
Như đã xét nền điện li cĩ tác dụng làm triệt tiêu dịng điện chuyển Theo [12] khi nồng độ chất dién li tro lớn gấp khoảng 50 lần chất điện hoạt thi dong điện chuyển của các chất điện hoạt cĩ thể coi là triệt tiêu, sự chuyển chất điện hoạt tới bề mặt điện cực lúc này chỉ do sự khuyếch tán và đối lưu Nếu ở nồng độ cỡ
10M của chất điện hoạt thì nồng độ của nền điện li cỡ 10M là đủ
Để tìm nồng độ nền điện li tối ưu cho quá trình phân tích chúng tơi tiến hành khảo sát sự phụ thuộc của cường độ dịng hồ tan cực đại vào nồng độ nền điện l¡ trong điều kiện cố định các thơng số đo khác
Chuẩn bị dung dịch khảo sát:
a Đối với Bi”
- Lấy V ml KNO; 0,1 M; 10ml HNO; 1,71 M; 0,25 ml Bi” 15mg/1 vào bình định mức 25 ml rồi định mức bằng nước cắt tới vạch
- Đặt các thơng số của máy đo như trên.Tiến hành đo các dung dịch khảo
sát Các kết quả thu được ghi trong bảng 3-5 và hình 3-3
Bảng 3-5: Kết quả đo khảo sát nồng độ KNO; tối ưu V (ml) KNO; Nẵng độ nên(mol/l) Ip (nA) 0,5 0,002 334,3 4 0,016 335,7 6 0,024 341,0 10 0,04 413,2 13 0,052 398,5 14 0.06 396,2 Nhận xét:
Từ khoảng nồng độ nên là 0,04M trở lên, Ip của bitmut tương đối ơn định Chứng tỏ dịng điện chuyển khi đĩ khơng cịn ảnh hưởng đến cường độ dịng hồ tan Vì vậy nồng độ nền cho phép là từ 0,04M trở lên Mặt khác nếu đưa vào dung địch phân tích một lượng lớn chất điện li trơ cĩ thể gây nhiễm bản cho dung dinh
Trang 40phân tích Vì vậy trong các phép phân tích sau này chúng tơi chọn nồng độ nền là 0,04M 450 (PIA) 400 | S80 a x" 300 250 200 150 100 0 0.02 0.04 0.06 0.08 Hình 3-3: Sự phụ thuộc của Ip vào nơng độ KNO: b Déi voi Pb*
- Lay V (ml) dung dich KNO3 0,1M; Iml dung dich HNO3 0,0114 M; 0,25 ml
Pb** 10 mg/l cho vao bình định mức 25 ml rồi định mức đến vạch
Đặt các thơng số của máy đo như trên Tiến hành đo các dung địch khảo sát kết
quả thu được ghi trong bảng 3-6 và hình 3-4
Bảng 3-6: Kết quả đo khảo sát nồng độ KNO; tối ưu V (ml) KNO; Nong d6 nén (mol/l) Ip (nA) 1 0,004 118 5 0,02 209 10 0,04 191 15 0,06 188 Nhận xét
Khi nồng độ nền từ 0,02 M trở lên thì I, của chì thay đổi khơng đáng kể Vậy để tránh nhiễm bẩn cho dung dịch phân tích tơi chọn nồng độ nên là 0,02 M