nghiên cứu phương pháp động học - trắc quang xác định các dạng antimon (iii) và antimon (v) vô cơ trong mẫu môi trường

i TRƢỜNG ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM NÔNG THỊ THƠM NGHIÊN CỨU PHƢƠNG PHÁP ĐỘNG HỌC - TRẮC QUANG XÁC ĐỊNH CÁC DẠNG ANTIMON (III) VÀ ANTIMON (V) VÔ CƠ TRONG MẪU MÔI TRƢỜNG Chuyên ngành: Hoỏ hc phõn tớch Mó s : 60.44.29 Luận văn th¹c sÜ HỐ HỌC PHÂN TÍCH NGƢỜI HƢỚNG DẪN KHOA HỌC PGS.TS : TẠ THỊ THẢO Thái Nguyên, năm 2011 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn ii LỜI CẢM ƠN Với lòng biết ơn sâu sắc, em xin chân thành cảm ơn cô, PGS TS Tạ Thị Thảo - ngƣời giao đề tài hƣớng dẫn tận tình cho em suốt q trình nghiên cứu để em hồn thành luận văn thạc sĩ khoa học Em xin chân thành cảm ơn thầy cô giáo nghiên cứu viên phịng thí nghiệm Hóa Phân Tích- Khoa hóa học- Trƣờng Đại học Khoa học Tự nhiên- ĐHQG Hà Nội tạo điều kiện thuận lợi để em hoàn thành luận văn Em xin chân thành cảm ơn thầy giáo, giáo khoa Hố học, khoa Đào tạo sau Đại học - Trƣờng ĐH Sƣ phạm Thái Nguyên ta tạo điều kiện giúp đỡ em trình học tập, nghiên cứu Cuối xin chân thành cảm ơn gia đình, bạn học viên cao học K17 bạn sinh viên phịng thí nghiệm hóa Phân tích trao đổi, giúp đỡ cho tơi trình nghiên cứu Thái Nguyên, ngày 06 tháng 08 năm 2011 Học viên Nơng Thị Thơm Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn iii MỤC LỤC Trang phụ bìa i Lời cảm ơn ii Mục lục iii Danh mục kí hiệu viết tắt vi Danh mục bảng vii Danh mục hình viii Danh mục hình viii MỞ ĐẦU CHƢƠNG - TỔNG QUAN 1.1 TỔNG QUAN VỀ ANTIMON VÀ CÁC HỢP CHẤT CỦA NÓ 1.1.1 Trạng thái tự nhiên tính chất Antimon 1.1.1.1 Trạng thái tự nhiên 1.1.1.2 Tính chất vật lí……… …………………………………………3 1.1.1.3 Tính chất hóa học 1.1.2 Ơ nhiễm antimon mơi trường thể sống 1.1.3 Mức độ ô nhiễm antimon môi trường người 1.1.3.1 Ơ nhiễm antimon khơng khí: 1.1.3.2 Thức ăn 1.1.3.3.Nƣớc 1.2 CÁC PHƢƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH ANTIMON 1.2.1 Các phương pháp phân tích quang phổ xác định hai dạng Sb(III) Sb(V) 1.2.1.1 Phƣơng pháp phân tích trắc quang 1.2.1.2 Phƣơng pháp phổ phát xạ nguyên tử 1.2.2.3 Phƣơng pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử (AAS) 1.2.2 Phương pháp động học – xúc tác trắc quang xác định Antimon 1.2.2.1 Nguyên tắc phƣơng pháp 1.2.2.2 Một số nghiên cứu xác định Antimon theo phƣơng pháp động học – trắc quang 11 CHƢƠNG 2: THỰC NGHIỆM 13 2.1 MỤC TIÊU, NỘI DUNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 13 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn iv 2.1.2 Nguyên tắc phương pháp động học - trắc quang xác định hàm lượng Antimon Sb(III) Sb(V) 13 2.1.2 Nội dung nghiên cứu 13 2.2 HÓA CHẤT, DỤNG CỤ, THIẾT BỊ 14 2.2.1 Dụng cụ, thiết bị 14 2.2.2 Hóa chất 15 CHƢƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 19 3.1 NGHIÊN CỨU PHƢƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH ANTIMON(V) BẰNG HỆ PHẢN ỨNG KI VÀ METYLEN XANH TRONG MÔI TRƢỜNG AXIT SUNFURIC 19 3.1.1 Nghiên cứu chọn điều kiện tối ưu phản ứng thị 19 3.1.1.1 Phổ hấp thụ sản phẩm phản ứng thị 19 3.1.1.2.Nghiên cứu ảnh hƣởng thời gian phản ứng 20 3.1.1.3 Khảo sát ảnh hƣởng nồng độ axit sunfuric 22 3.1.1.4 Khảo sát ảnh hƣởng nồng độ KI 23 3.1.1.5 Khảo sát ảnh hƣởng nhiệt độ đến hệ phản ứng 25 3.1.1.6 Ảnh hƣởng thứ tự phản ứng 26 3.1.1.7 Ảnh hƣởng nồng độ metylen xanh 28 3.1.2 Đánh giá phương pháp phân tích 34 3.1.2.1 Độ chọn lọc phƣơng pháp phân tích 34 3.1.2.2 Khảo sát khoảng tuyến tính…………………………………….30 3.1.2.3 Đánh giá độ xác (độ đúng, độ chụm ) phƣơng pháp 38 3.2 NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG XÁC ĐỊNH SB(III) SAU KHI OXI HOÁ SB(III) LÊN SB(V) 42 3.2.1 Khảo sát ảnh hưởng chất oxi hoá H2O2 42 3.2.2 Khảo sát ảnh hưởng thời gian oxi hoá 43 3.2.3 Đánh giá phương pháp xác định đồng thời Sb(III), Sb(V) 45 3.2.3.1 Dung dịch phân tích có Sb(III) 45 3.2.3.2 Dung dịch hỗn hợp Sb(III), Sb(V) 45 3.3 PHÂN TÍCH MẪU THỰC TẾ 47 3.3.1 Xác định tổng hàm lượng Antimon dạng antimon mẫu đất 47 3.3.2 Xác định dạng Sb mẫu nước 52 KẾT LUẬN 61 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn v TÀI LIỆU THAM KHẢO 64 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn vi DANH MỤC CÁC KÍ HIỆU VIẾT TẮT Kí hiệu PLS ICP-OES Tiếng việt Phƣơng pháp bình phƣơng tối thiểu riêng phần Phƣơng pháp phổ phát xạ nguyên tử plasma cảm ứng APDC Dithiocarbamate pyrollidine amoni MB Metylen blue ICP-OES-OES Phƣơng pháp hiđrua hoá kết hợp phổ phát xạ nguyên tử plasma cảm ứng AAS Phƣơng pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử LOQ Giới hạn định lƣợng LOD Giới hạn phát ppm Nồng độ phần triệu ppb Nồng độ phần tỉ R Hệ số tƣơng quan %RSD Độ lệch chuẩn tƣơng đối ICP- MS Phƣơng pháp khối phổ plasma cảm ứng Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn vii DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 3.1:Ảnh hƣởng nồng độ H2SO4 đến độ hấp thụ quang dung dịch nghiên cứu 22 Bảng 3.2: Ảnh hƣởng nồng độ KI 24 Bảng 3.3: Ảnh hƣởng nhiệt độ đến hệ phản ứng 25 Bảng 3.4: Thứ tự phản ứng chất hệ phản ứng 27 Bảng 3.5: Ảnh hƣởng nồng độ Metylen xanh đến phép phân tích 29 Bảng 3.6: Khảo sát khoảng tuyến tính xác định Sb(V) 31 Bảng 3.7: Ảnh hƣởng ion cản đến phép xác định Sb(V) 4,0 ppm 35 Bảng 3.8 : Loại trừ ảnh hƣởng Fe3+ EDTA 38 Bảng 3.9: Đánh giá độ lặp lại phƣơng pháp mâu có Sb(V) 39 Bảng 3.10: Đánh giá độ lặp lại phƣơng pháp có thêm ion cản chất che 41 Bảng 3.11: Ảnh hƣởng nồng độ chất oxi hoá H2O2 43 Bảng 3.12: Ảnh hƣởng thời gian oxi hoá 44 Bảng 3.13: Xác định hàm lƣợng Antimon (V) di động mẫu đất (D1) 49 Bảng 3.14: Xác định tổng hàm lƣợng Sb (V) hoà tan mẫu 49 Bảng 3.15: Xác định hàm lƣợng Antimon (V) hoà tan mẫu D2 50 Bảng 3.16: Xác định tổng hàm lƣợng Sb(V) hoà tan mẫu D4 51 Bảng 3.17: Xác định hàm lƣợng Antimon hoà tan mẫu N1 53 Bảng 3.18: Xác định hàm lƣợng tổng Sb(V) mẫu nƣớc N5 54 Bảng 3.20: Xác định hàm lƣợng Sb(V) mẫu nƣớc N6 55 Bảng 3.21: Xác định hàm lƣợng Sb(V) mẫu nƣớc N3 55 Bảng 3.22: Xác định tổng hàm lƣợng Sb(V) mẫu nƣớc N7 57 Bảng 3.23: Xác định hàm lƣợng Sb(V) mẫu nƣớc N4 58 Bảng 3.24: Xác định tổng hàm lƣợng Sb(V) mẫu nƣớc N8 59 Bảng 3.25: Tóm tắt kết thực nghiệm 60 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn viii DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 3.1: Phổ hấp thụ quang dung dịch MB có mặt KI, H2SO4, Sb(V) 19 Hình 3.2: Sự phụ thuộc độ hấp thụ quang theo thời gian 21 Hình 3.3: Ảnh hƣởngcủa nồng độ H2SO4 đến tốc độ phản ứng thị 23 Hình 3.4: Ảnh hƣởng nồng độ KI đến phản ứng thị 24 Hình 3.5: Ảnh hƣởng nhiệt độ đến phản ứng thị 26 Hình 3.6: Ảnh hƣởng nồng độ MB đến độ hấp thụ quang dung dịch 29 Hình 3.7 : Khảo sát khoảng tuyến tính xác định Sb (V) 32 Hình3.8: Đƣờng chuẩn xác định Sb(V) 32 Hình3.8: Đƣờng chuẩn thêm chuẩn xác định Sb(V) hoà tan đất D2 50 Hình 3.9: Đƣờng chuẩn thêm chuẩn xác định tổng Sb (V) hồ tan đất 51 Hình 3.10: Đƣờng chuẩn thêm chuẩn xác định hàm lƣợng Sb(V) mẫu nƣớc N3 56 Hình 3.11: Đƣờng chuẩn thêm chuẩn xác định hàm lƣợng Sb(V) mẫu nƣớc N7 57 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn MỞ ĐẦU Hiện nay, mơi trƣờng nhiễm vấn đề mang tính tồn cầu, hệ từ khai thác mỏ, công nghiệp, nông nghiệp, hoạt động quân sự… Cùng với nhiễm hợp chất hữu có mặt kim loại kim nguồn nhiễm nghiêm trọng đe dọa sức khỏe ngƣời [14] Trong số nguyên tố độc hại đó, ảnh hƣởng antimon (Sb) - nguyên tố có tính độc, chức sinh học rõ ràng chƣa đƣợc nghiên cứu nhiều Antimon đƣợc ứng dụng rộng rãi đời sống Sản lƣợng khai thác Antimon hàng năm giới khoảng 150.000 Antimon hợp chất đƣợc sử dụng loạt sản phẩm nhƣ hợp kim khác nhau, gốm sứ, kính, nhựa, loại vải tổng hợp, vật liệu chống cháy, hàn, đạn dƣợc, pin, ắc quy chì, loại cáp điện, bóng bán dẫn Trong dƣợc phẩm, Antimon đƣợc sử dụng để điều trị bệnh sán màng, bệnh sốt ruồi cát, bệnh bilharzias.[15, 35, 36] Trong tự nhiên, antimon thƣờng đƣợc tìm thấy hai dạng Sb(III) Sb (V) mẫu môi trƣờng, sinh học địa hố, Sb (III) có độc tính cao Sb (V) 10 lần Nếu tiếp xúc nhiều với Sb qua đƣờng ăn uống hô hấp gây tác hại sức khỏe ngƣời động vật có vú khác [19] Antimon vào thể qua nguồn nƣớc, thực phẩm qua khơng khí theo đƣờng hơ hấp gây ảnh hƣởng lớn đến sức khỏe ngƣời Antimon dạng vô độc hại antimon hữu Antimon xâm nhập vào thể ngƣời qua đƣờng hô hấp, khu trú quan hệ hô hấp, hệ tim mạch, da mắt Khi nhiễm độc antimon mức độ thấp, chúng gây kích ứng mắt phổi, ngủ, đau đầu, hoa mắt, trầm cảm, kích ứng khí quản gây ho, kích ứng da gây ban Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn ngứa Với liều lƣợng lớn chúng gây đau bụng, tiêu chảy, nơn, loét dày, gây xung huyết phổi, loạn nhịp tim, gây tổn thƣơng gan, tim với điện tâm đồ bất thƣờng, gây giảm khả sinh sản nữ Ở liều cao hơn, antimon hợp chất gây ung thƣ phổi, tim, gan, tổn thƣơng thận Ở liều cao, chúng gây tử vong [25, 26, 27] Đối với môi trƣờng sống, ảnh hƣởng gây hại Sb trồng, vật nuôi, ngƣời câu hỏi mở chức sinh lý nguyên tố chƣa rõ ràng Đặc biệt, hiểu biết chu trình sinh địa hố Sb hạn chế, so với nguyên tố độc hại khác nhƣ Hg, Pb, Cd [20] Nguy gây nhiễm Antimon cịn có mặt Antimon khí quyển, thực vật, đất, trầm tích, nƣớc, đá cao nên Liên minh châu Âu Cơ quan Bảo vệ môi trƣờng Hoa Kỳ xếp hợp chất Antimon danh sách hợp chất độc hại bị cấm theo Cơng ƣớc Basel [16] Có thể xác định antimon nhiều phƣơng pháp khác nhƣ phƣơng pháp trắc quang dựa hình thành hợp chất màu azo, phƣơng pháp phổ phát xạ nguyên tử, nhiều phƣơng pháp khác, phƣơng pháp động học trắc quang phƣơng pháp đƣợc quan tâm nghiên cứu để xác định Sb(III) Sb (V) có độ nhạy độ xác cao mà khơng tốn kém, trang thiết bị Đặc biệt, nhiều phản ứng thị phƣơng pháp cho phép xác định đồng thời Sb(III) Sb (V) nhờ đánh giá đƣợc có mặt chuyển đổi qua lại hai dạng tồn Do vậy, chọn đề tài: "Nghiên cứu phƣơng pháp động học - trắc quang xác định dạng antimon (III) antimon(V) vô mẫu môi trƣờng " Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 54 Ta thấy A ứng với 1,00 ml dung dịch N1 < A nên hàm lƣợng Sb(V) hồ tan mẫu N1 khơng xác định đƣợc * Xác định đƣợc tổng hàm lƣợng Sb (V) mẫu N5 Tƣơng tự ta xác định đƣợc tổng hàm lƣợng Sb (V) mẫu N5 Bảng 3.18: Xác định hàm lƣợng tổng Sb(V) mẫu nƣớc N5 A A mẫu A 0,866 0,911 -0,045 0,866 0,915 -0,049 1,00 ml mẫu nƣớc N5, thêm 0,50ml Sb(V) 100,0ppm 0,866 0,743 0,123 0,866 0,7422 0,1238 1,00 ml mẫu nƣớc N5, thêm 1,00ml Sb(V) 100,0ppm 0,866 0,540 0,326 0,866 0,536 0,330 1,00 ml mẫu nƣớc N5, thêm 1,50ml Sb(V) 100,0ppm 0,866 0,451 0,415 0,866 0,449 0,417 V(ml) 1,00 ml mẫu nƣớc N5 A -0.047 0,1234 0,328 0,416 Ta thấy A ứng với 1,00 ml dung dịch N5 < A nên hàm lƣợng Sb(V) hồ tan mẫu N5 khơng xác định đƣợc * Xác định hàm lƣợng Antimon hoà tan mẫu N2 Bảng 3.19: Xác định hàm lƣợng Antimon hoà tan mẫu N2 A A mẫu A 0,866 0,913 -0,047 0,866 0,917 -0,051 1,00 ml mẫu nƣớc N2, thêm 0,50ml Sb(V) 100,0ppm 0,866 0,745 0,121 0,866 0,7438 0,1222 1,00 ml mẫu nƣớc N2, thêm 1,00ml Sb(V) 100,0ppm 0,866 0.553 0,313 0,866 0,555 0,311 1,00 ml mẫu nƣớc N2, thêm 1,50ml Sb(V) 100,0ppm 0,866 0,450 0,416 V(ml) 1,00 ml mẫu nƣớc N2 A -0,049 0,1216 0,312 0,417 0,866 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 0,448 0,418 http://www.lrc-tnu.edu.vn 55 Ta thấy A ứng với 1,00 ml dung dịch N2 < A nên khơng thể xác định đƣợc hàm lƣợng Sb(V) hồ tan mẫu N2 * Xác định tổng hàm lƣợng Sb(V) mẫu nƣớc N6 Bảng 3.20: Xác định hàm lƣợng Sb(V) mẫu nƣớc N6 V(ml) 1,00 ml mẫu nƣớc N6 1,00 ml mẫu nƣớc N6, thêm 0,50ml Sb(V) 100,0ppm 1,00 ml mẫu nƣớc N6, thêm 1,00ml Sb(V) 100,0ppm 1,00 ml mẫu nƣớc N6, thêm 1,50ml Sb(V) 100,0ppm A A mẫu A 0,866 0,895 -0,029 0,866 0,8962 -0,0302 0,866 0,738 0,128 0,866 0,866 0,866 0,7344 0,550 0,548 0,1316 0,316 0,318 0,866 0,545 0,412 A -0,0296 0,1298 0,317 0,4136 0,866 0,4509 0,4151 Ta thấy A ứng với 1,00 ml dung dịch N6 < A nên xác định đƣợc tổng hàm lƣợng Sb hoà tan mẫu nƣớc N6 * Xác định hàm lƣợng Sb(V) mẫu nƣớc N3 Kết phân tích hàm lƣợng Sb(V) mẫu N3 nhƣ sau: Bảng 3.21: Xác định hàm lƣợng Sb(V) mẫu nƣớc N3 V(ml) 1,00 ml mẫu nƣớc N3 1,00 ml mẫu nƣớc N3, thêm 0,50ml Sb(V) 100,0ppm 1,00 ml mẫu nƣớc N3, thêm 1,00ml Sb(V) 100,0ppm 1,00 ml mẫu nƣớc N3, thêm 1,50ml Sb(V) 100,0ppm A A mẫu A 0,866 0,8652 0,0008 0,866 0,86522 0,00078 0,866 0,6972 0,1688 0,866 0,866 0,866 0,866 0,699 0,5299 0,5295 0,4635 0,1670 0,3361 0,3365 0,4025 0,866 0,4634 0,4026 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên A 0,00079 0,1689 0,3363 0,4026 http://www.lrc-tnu.edu.vn 56 B Anen- A mau 0.4 Do hap thu quang A Y=A+B*X 0.3 Parameter Value Error -A 0.00391 0.00697 B 0.08118 0.00208 0.2 R SD N P -0.99934 0.00798 6.55029E-4 0.1 0.0 Nong cua Sb (V) hoa tan mau nuoc N3 Hình 3.10: Đường chuẩn thêm chuẩn xác định hàm lượng Sb(V) mẫu nước N3 Từ đƣờng chuẩn thêm chuẩn hình 17 ta xác định đƣợc hàm lƣợng Sb (V) hoà tan N3 là: X1 = 0,00391 = 0,048 (ppm) 0,08118 Tƣơng ứng hàm lƣợng Sb (V) hoà tan lít dung dịch mẫu N3 là: 0,048 x 25x1000 = 1200 (  g /l) = 1,2 (mg/l) * Mẫu nƣớc N7: Kết phân tích hàm lƣợng Sb(V) mẫu N7 đƣợc trình bày bảng 3.22: Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 57 Bảng 3.22: Xác định tổng hàm lƣợng Sb(V) mẫu nƣớc N7 A A mẫu 0,866 0,86508 0,00092 0,866 0,86506 0,00094 1,00 ml mẫu nƣớc N7, thêm 0,866 0,6506 0,2154 0,50ml Sb(V) 100,0ppm 0,866 0,6508 0,2152 1,00 ml mẫu nƣớc N7, thêm 0,866 0,4474 0,4186 1,00ml Sb(V) 100,0ppm 0,866 0,4471 0,4189 1,00 ml mẫu nƣớc N7, thêm 0,866 0,3593 0,5067 1,50ml Sb(V) 100,0ppm 0,866 A A V(ml) 1,00 ml mẫu nƣớc N7 0,00093 0,2153 0,4188 0,5069 0,3589 0,5071 B A nen - A mau Do hap thu quang A 0.5 0.4 Y=A+B*X Parameter Value Error -A 0.00582 0.00767 B 0.10169 0.00229 0.3 0.2 R SD N P -0.9995 0.00878 5.04814E-4 0.1 0.0 Nong cua tong Sb hoa tan mau N7 Hình 3.11: Đường chuẩn thêm chuẩn xác định hàm lượng Sb(V) mẫu nước N7 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 58 Từ đƣờng chuẩn thêm chuẩn ta xác định đƣợc tổng hàm lƣợng Antimon (V) hoà tan mẫu N7 : X2 = 0,0582 = 0,057 (ppm) 0,10169 Tổng hàm lƣợng Sb hồ tan lít dung dịch nƣớc N7 là: Sb(V) tổng = 0,57x25x1000 = 1425 (  g /l) = 1,425 (mg/l) Hàm lƣợng Sb(III) hồ tan lít dung dịch mẫu nƣớc N7 là: Sb(III) = 0,057 - 0,048 = 0,009 (ppm) Tƣơng ứng hàm lƣợng Sb (III) có lít nƣớc : 1425 - 1200 = 225 (  g /l)= 0,225 (mg/l) *Xác định hàm lƣợng Sb(V) mẫu nƣớc N4 Kết phân tích hàm lƣợng Sb(V) mẫu N4 đƣợc trình bày bảng 3.23: Bảng 3.23: Xác định hàm lƣợng Sb(V) mẫu nƣớc N4 A mẫu A 0,866 0,922 A 0,866 0,926 -0,060 1,00 ml mẫu nƣớc N4, thêm 0,866 0,7354 0,1306 0,50ml Sb(V) 100,0ppm 0,866 0,735 0,1310 1,00 ml mẫu nƣớc N4, thêm 0,866 0,5432 0,3228 1,00ml Sb(V) 100,0ppm 0,866 0,543 0,3230 1,00 ml mẫu nƣớc N4, thêm 0,866 0,455 0,411 1,50ml Sb(V) 100,0ppm 0,866 A -0,056 V(ml) 1,00 ml mẫu nƣớc N4 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên -0,058 0,1308 0,3229 0,412 0,453 0,413 http://www.lrc-tnu.edu.vn 59 Từ bảng 24 ta thấy A ứng với 1,00 ml dung dịch N4 < A nên ta xác định đƣợc hàm lƣợng Sb (V) hoà tan mẫu nƣớc N4 * Xác định tổng hàm lƣợng Sb(V) mẫu nƣớc N8 Kết phân tích hàm lƣợng Sb(V) mẫu N8 đƣợc trình bày bảng 3.24 Bảng 3.24: Xác định tổng hàm lƣợng Sb(V) mẫu nƣớc N8 A A mẫu A 0,866 V(ml) 0,9085 -0,0425 1,00 ml mẫu nƣớc N8 -0,043 0,866 1,00 ml mẫu nƣớc N8, thêm A 0,9095 -0,0435 0,866 0,7334 0,1326 0,1328 0,50ml Sb(V) 100,0ppm 0,866 0,7330 0,1330 1,00 ml mẫu nƣớc N8, thêm 0,866 0,5441 0,3219 0,3217 1,00ml Sb(V) 100,0ppm 0,866 0,5445 0,3215 1,00 ml mẫu nƣớc N8, thêm 0,866 0,4480 0,418 0,419 1,50ml Sb(V) 100,0ppm 0,866 0,446 0,420 Từ bảng 3.24 ta thấy A <  A nên ta không xác định đƣợc hàm lƣợng tổng Sb hồ tan mẫu N8 Tóm lại, từ kết thực nghiệm ta có bảng sau: Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 60 Bảng 3.25: Tóm tắt kết thực nghiệm Phƣơng pháp UV_VIS Mẫu Sb(V) Sbtổng ICP_ MS Sbtổng Không xác định đƣợc Dạng di động mẫu đất Dạng hoà tan mẫu đất Sb(III) Phƣơng pháp 0,057 (mg/g) 12,575(m 0,500 13,075 g/g) (mg/g) (mg/g) 12,62 (mg/g) Không xác định đƣợc Nƣớc thải nơi mỏ quặng 0,0027 (mg/l) đổ suối Nƣớc mỏ quặng Không xác định đƣợc antimon 0,057 (mg/l) Nƣớc suối cách mỏ quặng 1,2 0,025 1,425 1km (mg/l) (mg/l) (mg/l) Nƣớc mỏ quặng sắt 1,32 (mg/l) Không xác định đƣợc Trại Cau, Thái Nguyên 0,011 (mg/l) Kết phân tích đối chứng tổng hàm lƣợng Sb theo phƣơng pháp ICPMS cho thấy phù hợp với kết tổng hàm lƣợng hai dạng vơ Sb(III) Sb(V) Điều cho thấy sử dụng phƣơng pháp động học trắc quang nghiên cứu để xác định hai dạng riêng rẽ Sb(III Sb(V) mẫu môi trƣờng đất nƣớc Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 61 KẾT LUẬN Với mục đích đặt cho luận văn phân tích dạng Antimon mẫu môi trƣờng phƣơng pháp động học- trắc quang, tham khảo tài liệu tiến hành khảo sát thí nghiệm để lựa chọn điều kiện thích hợp tiến hành phân tích mẫu thực tế kết thu đƣợc nhƣ sau: Đã khảo sát đƣợc điều kiện tối ƣu phản ứng thị để xác định Sb(V) dựa tác dụng với phản ứng axit sunfuric, kali iotua metylen xanh Nồng độ cuối tác nhân phản ứng H2SO4, MB, KI lần lƣợt 1,5x10-1M; 2,5x10-5 M; 6,0x10-2M Nồng độ Sb(V) đƣợc xác định dựa việc theo dõi biến thiên độ hấp thụ quang metylen xanh theo phƣơng pháp khảo sát động học theo thời gian phản ứng Sau thêm tác nhân phản ứng xây dựng đồ thị chuẩn hiệu số độ hấp thụ quang (y) có Sb(V) theo nồng độ Sb, phƣơng trình hồi quy dạng y = (-0,071240,00444) + (0,095750,00118) x CSb(V) LOD LOQ phƣơng pháp lần lƣợt 0,23 0,76 ppm Khoảng tuyến tính xây dựng đƣờng chuẩn 0,4 – 6,2 ppm Phép xác định Sb(V) bị ảnh hƣởng có mặt ion cản nồng độ chúng gấp Sb(V)nhƣ sau: 0,1 lần với ion Fe3+; 25 lần với ion As3+ ion NO2- ; 50 lần với ion Na+, Sb3+; 30 lần với ion NH4+, Cl-; Cd2+ ảnh hƣởng không đáng kể Fe3+ đƣợc loại trừ EDTA 100,0ppm Phƣơng pháp có độ xác cao, độ lặp lại phƣơng pháp CV =10,604 % 4,95 % ứng với nồng độ Sb(V) 2,0 ppm 4,0 ppm có Sb(V); CV = 4,97 % 5,95 % ứng với nồng độ Sb(V) 2,0 ppm 4,0 ppm có thêm ion cản chất che Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 62 Đã nghiên cứu điều kiện để oxi hoá Sb(III) lên Sb(V) H2O2 3,0M 120 phút xác định tổng hàm lƣợng Antimon, từ xác định đƣợc dạng Sb(III) Phƣơng pháp nghiên cứu đƣợc ứng dụng để phân tích mẫu thực tế xác định đƣợc tổng hàm lƣợng Antimon mẫu đất mẫu nƣớc, thu đƣợc hàm lƣợng Sb mẫu phân tích cụ thể 13,075 mg Sb hoà tan /g đất; 1,425 mg Sb /l mẫu nƣớc suối cách mỏ quặng 1km, không xác định đƣợc hàm lƣợng Sb di động đất, hàm lƣợng Sb hoà tan mẫu nƣớc mỏ quặng , suối nơi nƣớc mỏ quặng trực tiếp đổ mẫu nƣớc mỏ quặng sắt Trại Cau, Đồng Hỷ, Thái Nguyên theo phƣơng pháp Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Ngun http://www.lrc-tnu.edu.vn 63 DANH MỤC CÁC CƠNG TRÌNH KHOA HỌC LIÊN QUAN ĐẾN LUẬN VĂN ( có): Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 64 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng việt 1.http://thuvien247.net/Huong-Dan-Chung-Ve-Phong-Ngua-Tac-Hai-Cua-HoaChat-t7051.html DFGHJL;’ P.P Kôrôxtelev, Ngƣời dịch Nguyễn Trọng Biểu, Mai Hữu Đua, Nguyễn Viết Huệ, Lê Ngọc Khánh, Trần Thanh Sơn, Mai Văn Thanh(1974), Chuẩn bị dung dịch cho phân tích Hố học, Nxb Khoa học Kỹ thuật, pha chế dung dịch, Hà Nội Lê Đức (2004), Một số phương pháp phân tích mơi trường, Nxb Đại học Quốc gia Hà Nội Vũ Đăng Độ(2003), sở lý thuyết trình hố học, Nxb Giáo Dục Nguyễn thị th Hằng (2011), Phân tích dạng Se(IV), Se (VI) vơ thực phẩm môi trường phương pháp động học xúc tác trắc quang, Hà Nội Trần Tứ Hiếu (2000), Hố học phân tích, Nxb Đại học Quốc gia Hà Nội Trần Tứ Hiếu, Từ Vọng Nghi, Nguyễn Văn Ri, Nguyễn Xuân Trung (2003), Hoá học phân tích, phần 2, phương pháp phân tích cơng cụ, Hà Nội Trần Tứ Hiếu (2003), Phân tích trắc quang phổ hấp thụ UV- Vis, Nxb Đại học Quốc gia Hà Nội R.A.Liđin, V.A.Molosco, L.L.Anđreeva, Ngƣời dịch Lê Kim Hồng & Hồng Nhuận, Ngƣời hiệu đính Hồng Nhâm, Tính chất lý hố học chất vơ cơ, Nxb Khoa học kỹ thuật, Hà Nội, tr 253, 254 10 Hồng Nhâm(2004), Hố học vơ cơ, tập 2, Nxb Giáo dục Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 65 11 Phạm Luận (1989), Sổ tay pha chế dung dịch, Hà Nội 12 Tạ Thị Thảo (2005), Giáo trình Thống kê Hố phân tích, Hà Nội 13 Bộ tài ngun mơi trƣờng, Cục địa chất khoáng sản Việt Nam (2006), tập II, Quy trình phân tích mẫu nƣớc, tập V, Quy trìng phân tích mẫu quặng, mẫu xạ q hiếm, Hà Nội Tiếng anh 14 B.J Alloway 1995, "Heavy Metals in Soils", Blackie Academic & Professional, London 15 Adriano, 2001 D.C Adriano, Trace Elements in Terrestrial Environments (2nd ed.), Springer-Verlag, New York 16 Antimony exposure among firelighter : frequently asked questions regarding the NIOSH health hazard evaluation in Florida, February 2009 17 Abbas afkhami, Tayyebeh Madrakian, Azizech Abdolmaleki, " sensitive kinetic - spectrophotometric determination of Sb(III) Based on Its Inhibitory Effect on the Decolorztion Reaction of Methyl Orange", Croatice chemica Acta CCACAA 78 (4) 569- 574 (2005) 18 A Afkhami, T.Madrakian, and A.Abdolmaleki, "Kinetic- Spetrophotometric Determination of Sb(V) Based on Its Reaction with Iodide in the Presence of Methylene Blue ", Journal of Analytical Chemistry, 2006, Vol, 61, No, 4, pp, 389-392 19 A Murciego Murciego, A García Sánchez, M.A Rodríguez González,E Pinilla Gil, C Toro Gordillo, J Cabezas Fernández and T Buyolo Triguero, "Antimony distribution and mobility in topsoils and plants (Cytisus striatus, Cistus ladanifer and Dittrichia viscosa) from polluted Sb-mining areas in Extremadura (Spain)", Abstract, January 2007, Pages 15-21 20 Chemical Elements: From Carbon to Krypton | 2006 | Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 66 21 Chiffres de 2003, métal contenue dans les minerais et concentrés, source: L'état du monde 2005 22 1988 Croft, WHO 2007 23 Dozgur Dogan Uluozlu , Mustafa Tuzen , Durali Mendil , Mustafa Soyla,2010 "Determination of As(III) and As(V) species in some natural water and food samples by solid-phase extraction on Streptococcus pyogenes immobilized on Sepabeads SP 70 and hydride generation atomic absorption spectrometry", Food and Chemical Toxicology 48,1393–1398 24 Elinder and Friberg, C.G Elinder and L Friberg,1986 Antimony, In: L Friberg, G.F Nordberg and V Vouk, Editors, Handbook on the Toxicology of Metals (2nd ed.), Elsevier Science Publication, New York 25 E Bulska and P TschÖpel, J.A.C Broekaert, G TÖlg (1993), “Different sample introduction systems for the multaneous determination of As, Sb, and Se by microwave- induced plasma atomic emission spectrometry”, Analytical Chimica Acta, Volume 271, Issue 1, pp 171-181.Polaroga 26 Denise Bohrer, Emilene Becker, Paulocicero Nascimento, Morgana Dessuy, Leandro Machado de Carralho, (2007), “ Comparision of graphite furnace anh hydride generation atomic absorption spectrometry for the determination of selenium ststus in chicken meat” Food chemistry, volume 104, issue 2, pp 868 – 875 27 GE.Veenstra, J.Deyo, M.Penman, P2F171, "The Oral toxity and Mutagenicity of Antimony trioxide , Shell chimicals Ltd, London; ICI chemicals & polymes Ltd, Wilton, UK", Eastman chemicals Inc, Kingsport TN, USA Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 67 28 Hammel et al., 2000 W Hammel, R Debus and L Steubing," Mobility of antimony in soil and its availability to plants", Chemosphere 41 (2000), pp 1791–1798 29 Hisatake Narasakia, Hong-Yuan Chenb, Li-Ching Tianb, 1999 "Speciation of antimony(III) and antimony(V) using hydride generation inductively coupled plasma atomic emission spectrometry combined with the rate of prereduction of antimony", Analytica Chimica Acta 386 297±304 30 Irina Shtangeeva , Roza Bali , Andrew Harris, 2010 Bioavailability and toxicity of antimony , Journal of Geochemical Exploration 31 Johnson, C.A Johnson, 2008 "Antimony, a challenge for environmental scientists", The L.A Colding Lecture Series in Environmental Science and Technology, abstract, Technical University of Denmark, Lyngby, Denmark) 32 C.A Johnson, H Moench, P Wersin,P.Kugler and C Wenger, 2005 “Solubility of antimony and other elements in samples taken from shooting ranges”, Journal of Environmental Quality 34 (2005), pp 248–254 33 K Zarei, M Atabati, M Karami," H-point standard addition method applied to simultaneous kinetic determination of antimony(III) and antimony(V) by adsorptive linear sweep voltammetry ", Journal of Hazardous Materials 179 (2010) 840–844.Yong-Lai Feng 34 http://www.lenntech.com/Periodic-chart-elements/Sb-en.htm,2008 35 Migliorini et al., M Migliorini, G Pigino, N Bianchi, F Bernini and C Leonzio, 2004, " The effects of heavy metal contamination on the soil arthropod community of a shooting range", Environmental Pollution 129 pp 331–340 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 68 36 M Jes´us G´omez Gonz´alez, Olga Dom´ınguez Renedo, M Julia Arcos Mart´ınez, 2005"Simultaneous determination of antimony(III) and antimony(V) by UV–vis spectroscopy and partial least squares method (PLS)", Talanta 68, 67–71 37 Nalan Ozdemir, Mistofa Soylak, Latif Elci, Mehemt Dogan, 2004 "Speciation analysis of inorganic Sb(III) and Sb(V) ions by using mini column filled with Amberlite XAD- resin", Analytica Acta 505, 37- 41 38 Norinobu Yonehara, Toshiaki Fuji, Hayao Sakamoto and Masaakira Kamada, 1987 " Diferential determinatione of antimony (III) and antimony (V) by indirect sperctophotoetry with chromium (VI) and điphenylcacbazide , after reduction of antimony (V)", Analytica Chimica Acta, 199,129-135 39 Public Health Statement for Antimony, December 1992 40.http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Sb-TableImage.png?uselang=vi 41.Tayyebeh Madrakian, Elaheh Bozorgzadeh, 2009,"Spectrophotometric determination of Sb(III) and Sb(V) in biological samples after micellemediated extraction", Journal of Hazardous Materials 170 809–813 42.http: //vi.wi ipedia.org/wiki/Antimon Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn ... tích xác định antimon cần phải có độ xác cao, nên xác định đƣợc hai dạng Sb (III) Sb (V) 1.2.1 Các phương pháp phân tích quang phổ xác định hai dạng Sb(III) Sb(V) 1.2.1.1 Phương pháp phân tích trắc. .. số nghiên cứu xác định Antimon theo phương pháp động học – trắc quang Phƣơng pháp động học hóa phân tích phƣơng pháp đƣợc ý việc xác định lƣợng nhỏ chất vô cơ, có độ nhậy cao, giới hạn xác định. .. tác trắc quang xác định Antimon 1.2.2.1 Nguyên tắc phương pháp Cơ sở phương pháp trắc quang dựa vào phản ứng tạo chất màu chất cần xác định với thuốc thử dựa vào định luật Lambe - Beer để xác định