ĐỒ ÁN CHUYÊN NGÀNH: KHẢO SÁT QUY TRÌNH XÁC ĐỊNH ĐỒNG THỜI Cl, NO2, NO3, SO42 TRONG ĐẤT BẰNG PHƯƠNG PHÁP SẮC KÝ ION

ĐỒ ÁN CHUYÊN NGÀNH: KHẢO SÁT QUY TRÌNH XÁC ĐỊNH ĐỒNG THỜI Cl, NO2, NO3, SO42 TRONG ĐẤT BẰNG PHƯƠNG PHÁP SẮC KÝ IONĐỒ ÁN CHUYÊN NGÀNH: KHẢO SÁT QUY TRÌNH XÁC ĐỊNH ĐỒNG THỜI Cl, NO2, NO3, SO42 TRONG ĐẤT BẰNG PHƯƠNG PHÁP SẮC KÝ IONĐỒ ÁN CHUYÊN NGÀNH: KHẢO SÁT QUY TRÌNH XÁC ĐỊNH ĐỒNG THỜI Cl, NO2, NO3, SO42 TRONG ĐẤT BẰNG PHƯƠNG PHÁP SẮC KÝ IONĐỒ ÁN CHUYÊN NGÀNH: KHẢO SÁT QUY TRÌNH XÁC ĐỊNH ĐỒNG THỜI Cl, NO2, NO3, SO42 TRONG ĐẤT BẰNG PHƯƠNG PHÁP SẮC KÝ IONĐỒ ÁN CHUYÊN NGÀNH: KHẢO SÁT QUY TRÌNH XÁC ĐỊNH ĐỒNG THỜI Cl, NO2, NO3, SO42 TRONG ĐẤT BẰNG PHƯƠNG PHÁP SẮC KÝ IONĐỒ ÁN CHUYÊN NGÀNH: KHẢO SÁT QUY TRÌNH XÁC ĐỊNH ĐỒNG THỜI Cl, NO2, NO3, SO42 TRONG ĐẤT BẰNG PHƯƠNG PHÁP SẮC KÝ IONĐỒ ÁN CHUYÊN NGÀNH: KHẢO SÁT QUY TRÌNH XÁC ĐỊNH ĐỒNG THỜI Cl, NO2, NO3, SO42 TRONG ĐẤT BẰNG PHƯƠNG PHÁP SẮC KÝ IONĐỒ ÁN CHUYÊN NGÀNH: KHẢO SÁT QUY TRÌNH XÁC ĐỊNH ĐỒNG THỜI Cl, NO2, NO3, SO42 TRONG ĐẤT BẰNG PHƯƠNG PHÁP SẮC KÝ IONĐỒ ÁN CHUYÊN NGÀNH: KHẢO SÁT QUY TRÌNH XÁC ĐỊNH ĐỒNG THỜI Cl, NO2, NO3, SO42 TRONG ĐẤT BẰNG PHƯƠNG PHÁP SẮC KÝ IONĐỒ ÁN CHUYÊN NGÀNH: KHẢO SÁT QUY TRÌNH XÁC ĐỊNH ĐỒNG THỜI Cl, NO2, NO3, SO42 TRONG ĐẤT BẰNG PHƯƠNG PHÁP SẮC KÝ IONĐỒ ÁN CHUYÊN NGÀNH: KHẢO SÁT QUY TRÌNH XÁC ĐỊNH ĐỒNG THỜI Cl, NO2, NO3, SO42 TRONG ĐẤT BẰNG PHƯƠNG PHÁP SẮC KÝ IONĐỒ ÁN CHUYÊN NGÀNH: KHẢO SÁT QUY TRÌNH XÁC ĐỊNH ĐỒNG THỜI Cl, NO2, NO3, SO42 TRONG ĐẤT BẰNG PHƯƠNG PHÁP SẮC KÝ IONĐỒ ÁN CHUYÊN NGÀNH: KHẢO SÁT QUY TRÌNH XÁC ĐỊNH ĐỒNG THỜI Cl, NO2, NO3, SO42 TRONG ĐẤT BẰNG PHƯƠNG PHÁP SẮC KÝ IONĐỒ ÁN CHUYÊN NGÀNH: KHẢO SÁT QUY TRÌNH XÁC ĐỊNH ĐỒNG THỜI Cl, NO2, NO3, SO42 TRONG ĐẤT BẰNG PHƯƠNG PHÁP SẮC KÝ IONĐỒ ÁN CHUYÊN NGÀNH: KHẢO SÁT QUY TRÌNH XÁC ĐỊNH ĐỒNG THỜI Cl, NO2, NO3, SO42 TRONG ĐẤT BẰNG PHƯƠNG PHÁP SẮC KÝ IONĐỒ ÁN CHUYÊN NGÀNH: KHẢO SÁT QUY TRÌNH XÁC ĐỊNH ĐỒNG THỜI Cl, NO2, NO3, SO42 TRONG ĐẤT BẰNG PHƯƠNG PHÁP SẮC KÝ IONĐỒ ÁN CHUYÊN NGÀNH: KHẢO SÁT QUY TRÌNH XÁC ĐỊNH ĐỒNG THỜI Cl, NO2, NO3, SO42 TRONG ĐẤT BẰNG PHƯƠNG PHÁP SẮC KÝ IONĐỒ ÁN CHUYÊN NGÀNH: KHẢO SÁT QUY TRÌNH XÁC ĐỊNH ĐỒNG THỜI Cl, NO2, NO3, SO42 TRONG ĐẤT BẰNG PHƯƠNG PHÁP SẮC KÝ ION

GVHD: TS TRẦN THỊ THANH THÚY SVTH: PHẠM THỊ NGỌC MINH 10031951 Lớp: DHPT06 Khóa: 2010 - 2014

KHOA CÔNG NGHỆ HÓA HỌC

XÁC ĐỊNH Cl , NO 2 , NO 3 , SO 4 BẰNG PHƯƠNG PHÁP SẮC KÝ ION

SVTH: PHẠM THỊ NGỌC MINH – DHPT06

1.1 TỔNG QUAN SẮC KÝ

THẾ NÀO LÀ PHƯƠNG PHÁP

SẮC KÝ?

THẾ NÀO LÀ PHƯƠNG PHÁP

SẮC KÝ?

Sắc ký là quá trình tách dựa trên sự phân bố liên tục các cấu tử chất phân tích trên hai pha: một pha thường đứng yên có khả năng hấp thụ chất phân tích gọi là pha tĩnh, một pha di chuyển qua pha tĩnh gọi là pha động; do các cấu tử chất phân tích có ái lực khác nhau với pha tĩnh, chúng di chuyển với tốc độ khác nhau và tách ra khỏi nhau.

XÁC ĐỊNH Cl - , NO 2 - , NO 3 - , SO 4

2-BẰNG PHƯƠNG PHÁP SẮC KÝ ION

1.1 TỔNG QUAN SẮC KÝ

SẮC KÝ KHÍ SẮC KÝ LỎNG SẮC KÝ HẤP PHỤ SẮC KÝ PHÂN BỐ LỎNG – LỎNG

SẮC KÝ ION SẮC KÝ RÂY PHÂN TỬ PHÂN TÍCH TIỀN LƯU PHÂN TÍCH THẾ ĐẨY PHÂN TÍCH RỬA GIẢI

THEO CÁCH HÌNH THÀNH SẮC KÝ ĐỒ

PHÂN

LOẠI

PHÂN

LOẠI

XÁC ĐỊNH Cl , NO 2 , NO 3 , SO 4 BẰNG PHƯƠNG PHÁP SẮC KÝ ION

SVTH: PHẠM THỊ NGỌC MINH – DHPT06

1.2 TỔNG QUAN SẮC KÝ ION

Sắc ký trao đổi ion (IC) là quá trình phân tích dựa trên cơ sở của

sự trao đổi thuận nghịch, đúng tỷ

lượng các ion trong dung dịch và

các ion trong ionit.

Cột phân tích

Bộ triệt nhiễu nền Đầu dò Bộ ghi

Máy in Máy tính

Màn hình

XÁC ĐỊNH Cl , NO 2 , NO 3 , SO 4 BẰNG PHƯƠNG PHÁP SẮC KÝ ION

Tác dụng của suppressor là làm tăng độ nhạy của anion, tuy nhiên cùng thời điểm đó nền độ dẫn của dung môi rửa giải giảm rất thấp Yếu tố then chốt của kỹ thuật suppressor là loại bỏ các chất điện ly không mong muốn trước khi đo độ dẫn.

rửa giải Bơm

Buồng tiêm mẫu Cột Đầu dò độ dẫn

cơ và hữu cơ

không tan có chứa

nhóm hoạt động,

bao gồm ionit vô

cơ tự nhiên, ionit

chức axit được

kí hiệu là R(-)H(+)

trong đó R là gốc nhựa, vậy

bộ khung của cationit có nhóm chứa điện âm

Anionit có dạng R+X- với nhóm hoạt động

R+ thường là nhóm amin Do

có nhóm amin gắn trên mạng lưới cao phân tử

mang tính bazơ

Trên mạng lưới không gian của ionit lưỡng tính vừa chứa nhóm chức acid vừa chứa nhóm chức bazơ nên

có khả năng

cation lẫn anion

Là các dung dịch rửa giải (H+,

cation và Cl-, OH

-cho anion), đệm pH

và nếu cần thì thêm một lượng ligand tạo phức với các cation cần tách hoặc dùng phương pháp gradient rửa giải.

XÁC ĐỊNH Cl , NO 2 , NO 3 , SO 4 BẰNG PHƯƠNG PHÁP SẮC KÝ ION

Nitrat xâm nhập vào cơ thể thông qua các loại thực phẩm có chứa nitrat, độc tính sẽ tăng lên chuyển thành nitrit nhờ hệ vi khuẩn có trong hệ tiêu hóa của con người

Với hàm lượng sunfat cao hơn 400 mg/L, có thể gây mất nước trong cơ thể và làm tháo ruột

CẦN PHẢI XÁC ĐỊNH HÀM LƯỢNG ANION

CẦN PHẢI XÁC ĐỊNH HÀM LƯỢNG ANION

- Đơn giản và nhanh chóng.

- Độ nhạy phát hiện cao.

- Thiết bị hiện đại đắt tiền.

- Người phân tích cần phải có kinh nghiệm sử dụng.

- Hóa chất sử dụng phải là hóa chất tinh khiết phân tích.

Phương pháp

trắc quang

- Thời gian phân tích nhanh.

- Một đường chuẩn có thể đo được nhiều mẫu.

- Giới hạn định lượng thấp.

- Thiết bị hiện đại tốn kém.

- Không thể phân tích đồng thời nhiều anion cùng một lúc.

Phương pháp

AAS

- Có độ chọn lọc cao và độ nhạy cao.

- Được sử dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực.

- Có thể xác định đồng thời hay liên tiếp nhiều nguyên

tố trong mẫu.

- Kết quả phân tích ổn định, sai số nhỏ.

- Hệ thống máy tương đối đắt tiền.

- Sự nhiểm bẩn ảnh hưởng nhiều đến kết quả phân tích hàm lượng vết.

- Chỉ cho biết thành phần nguyên tố ở trong mẫu

mà không chỉ ra trạng thái liên kết của nguyên tố trong mẫu.

XÁC ĐỊNH Cl , NO 2 , NO 3 , SO 4 BẰNG PHƯƠNG PHÁP SẮC KÝ ION

Phân tích thành phần vật lý 300 – 400 g

Trộn đều lấy

500 – 600 g

Xử lý riêng để phân tích C%, N

Loại bỏ kỹ phần thực vật tồn dư

Rây qua 0.25 mm

30 – 40g

450 g

Xử lý riêng phân tích thành phần khoáng

Nghiền nhỏ, qua rây 0.25 mm và 0.15 mm Phân tích hóa học

XÁC ĐỊNH Cl - , NO 2 - , NO 3 - , SO 4

2-BẰNG PHƯƠNG PHÁP SẮC KÝ ION

2 THỰC NGHIỆM VÀ KẾT QUẢ

KHẢO SÁT THÀNH PHẦN PHA ĐỘNG 2.1.

KHẢO SÁT ẢNH HƯỞNG TỐC ĐỘ DÒNG 2.2.

KHẢO SÁT KHOẢNG NỒNG ĐỘ TUYẾN TÍNH 2.3.

XÂY DỰNG ĐƯỜNG CHUẨN 2.4.

KHẢO SÁT LOD VÀ LOQ 2.5.

KHẢO SÁT HIỆU SUẤT THU HỒI CỦA PHƯƠNG PHÁP 2.6.

KHẢO SÁT HIỆU SUẤT THU HỒI CỦA QUY TRÌNH PHÂN TÍCH MẪU 2.7.

QUY TRÌNH PHÂN TÍCH MẪU ĐẤT 2.8.

XÁC ĐỊNH Cl , NO 2 , NO 3 , SO 4 BẰNG PHƯƠNG PHÁP SẮC KÝ ION

SVTH: PHẠM THỊ NGỌC MINH – DHPT06

2 THỰC NGHIỆM

 Thiết bị, dụng cụ

• Máy Compac IC 761.

• Cột Metrosep Anion Dual 2 (75 mm × 4.6 mm),

kích thước hạt 6 μm với pha tĩnh là

polymerthacrylate liên kết với nhóm anion bậc 4.

• NaHCO 3 khan (99 %), Trung Quốc.

• Na2CO3 khan (99 %), Trung Quốc.

• NaCl, NaNO2, NaNO3, Na2SO4 khan.

XÁC ĐỊNH Cl , NO 2 , NO 3 , SO 4 BẰNG PHƯƠNG PHÁP SẮC KÝ ION

XÁC ĐỊNH Cl , NO 2 , NO 3 , SO 4 BẰNG PHƯƠNG PHÁP SẮC KÝ ION

SVTH: PHẠM THỊ NGỌC MINH – DHPT06

Tốc độ dòng tối ưu là 1.0 mL/min.

TỐC ĐỘ DÒNG

XÁC ĐỊNH Cl - , NO 2 - , NO 3 - , SO 4

2-BẰNG PHƯƠNG PHÁP SẮC KÝ ION

2.3 KHẢO SÁT KHOẢNG NỒNG ĐỘ

TUYẾN TÍNH

Khoảng tuyến tính của 4 anion Cl-, NO2-, NO3-, SO4

2-được tính từ LOQ đến nồng độ lớn nhất sao cho phương trình tuyến tính theo hàm bậc nhất có

XÁC ĐỊNH Cl , NO 2 , NO 3 , SO 4 BẰNG PHƯƠNG PHÁP SẮC KÝ ION

SVTH: PHẠM THỊ NGỌC MINH – DHPT06

TUYẾN TÍNH

0 50 100 150 200 250 0

10 20 30 40 50 60

70

f(x) = 0.37 x + 0.65 R² = 0.99f(x) = 0.62 x − 0.41R² = 0.99f(x) = 0.61 x − 0.54R² = 0.99

f(x) = 0.3 x − 0.36 R² = 1 Chloride

Linear (Chloride) Nitrite

Linear (Nitrite) Nitrate

Linear (Nitrate) Linear (Nitrate) Sulfate

XÁC ĐỊNH Cl - , NO 2 - , NO 3 - , SO 4

2-BẰNG PHƯƠNG PHÁP SẮC KÝ ION

2.4 XÂY DỰNG ĐƯỜNG CHUẨN

Chuẩn có nồng độ 0.6; 0.8; 1; 2; 4 ppm

Pha động và tốc độ dòng

tối ưu đã khảo sát

XÁC ĐỊNH Cl , NO 2 , NO 3 , SO 4 BẰNG PHƯƠNG PHÁP SẮC KÝ ION

SVTH: PHẠM THỊ NGỌC MINH – DHPT06

0 1 2 3 4 5 6 7 0

0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4

4.5

f(x) = 0.8 x − 0.72 R² = 0.81

f(x) = 0.8 x − 0.72 R² = 0.81

f(x) = 0.8 x − 0.72 R² = 0.81

f(x) = 0.8 x − 0.72 R² = 0.81

Chloride Linear (Chloride) Nitrite

Linear (Nitrite) Nitrate

Linear (Nitrate) Sulfate

XÁC ĐỊNH Cl - , NO 2 - , NO 3 - , SO 4

2-BẰNG PHƯƠNG PHÁP SẮC KÝ ION

2.5 KHẢO SÁT LOD VÀ LOQ

- Chạy nền mẫu sau đó phóng to sắc ký đồ để xác định độ nhiễu nền.

- Từ dung dịch chuẩn 4 anion Cl-, NO2-, NO3-,

SO42- 1000 ppm tôi tiến hành pha loãng thành dãy dung dich chuẩn có nồng độ giảm dần sao cho

XÁC ĐỊNH Cl , NO 2 , NO 3 , SO 4 BẰNG PHƯƠNG PHÁP SẮC KÝ ION

SVTH: PHẠM THỊ NGỌC MINH – DHPT06

Anion

Độ nhiễu nền mẫu trắng (N)

Chiều cao peak tại

Cmin (S)

Cmin (ppm) phát hiện Giới hạn

(LOD)

Giới hạn định lượng (LOQ)

XÁC ĐỊNH Cl - , NO 2 - , NO 3 - , SO 4

2-BẰNG PHƯƠNG PHÁP SẮC KÝ ION

2.6 KHẢO SÁT HIỆU SUẤT THU HỒI

CỦA PHƯƠNG PHÁP

Trong đó: H: hiệu suất thu hồi của phương pháp phân tích mẫu (%).

Ctt: hàm lượng anion thực tế tính từ đường chuẩn (mg/L).

Clt: hàm lường anion chuẩn có trong bình định mức (mg/L).

Hút mẫu vào bình định mức 25 mL sao cho nồng

độ các anion vẫn nằm trong đường chuẩn

H %= Ctt

C¿ ×100 %

Chuẩn có nồng độ 0.8 và 2 ppm

Pha động và tốc độ dòng tối ưu

XÁC ĐỊNH Cl , NO 2 , NO 3 , SO 4 BẰNG PHƯƠNG PHÁP SẮC KÝ ION

XÁC ĐỊNH Cl - , NO 2 - , NO 3 - , SO 4

2-BẰNG PHƯƠNG PHÁP SẮC KÝ ION

2.7 KHẢO SÁT HIỆU SUẤT THU HỒI

CỦA QUY TRÌNH PHÂN TÍCH MẪU

Trong đó: Cm+c là tổng hàm lượng của anion có trong mẫu và hàm lượng của anion trong mẫu chuẩn thêm vào (mg/100g)

Cm là hàm lượng của anion có trong mẫu (mg/100g)

Clt là nồng độ của mẫu chuẩn thêm vào (mg/100g)

H là hiệu suất thu hồi (%)

XÁC ĐỊNH Cl , NO 2 , NO 3 , SO 4 BẰNG PHƯƠNG PHÁP SẮC KÝ ION

SVTH: PHẠM THỊ NGỌC MINH – DHPT06

CỦA QUY TRÌNH PHÂN TÍCH MẪU

Ion Hiệu suất trung bình (%)

2 3 4

BẰNG PHƯƠNG PHÁP SẮC KÝ ION

- Pha động tối ưu cho quá trình chạy máy sắc ký là hỗn hợp 1.5 mmol/L NaHCO3/2.0 mmol/L

Na2CO3.

- Tốc độ dòng tối ưu là 1.0 mL/min.

- Giới hạn phát hiện của Cl- là 4.28 ppb, NO2- là 3.38 ppb, NO3- là 13.80 ppb, SO42- là 9.75 ppb.

- Giới hạn định lượng của Cl- là 14.25 ppb, NO2- là 11.25 ppb, NO3- là 46.00 ppb, SO42- là 32.50 ppb.

- Khoảng nồng độ tuyến tính là 0.06 – 60 ppm.

- Hiệu suất thu hồi của phương pháp đối với Cl- là 94.98 %, NO2- là 92.36 %, NO3- là 94.90 %,

SO42- là 83.75 %.

XÁC ĐỊNH Cl , NO 2 , NO 3 , SO 4 BẰNG PHƯƠNG PHÁP SẮC KÝ ION

SVTH: PHẠM THỊ NGỌC MINH – DHPT06

Lọc Hút

Định mức

Lọc qua màng lọc 0.45 um

Tiêm vào máy

XÁC ĐỊNH Cl - , NO 2 - , NO 3 - , SO 4

2-BẰNG PHƯƠNG PHÁP SẮC KÝ ION

Trong đó: Anionmẫu: nồng độ của anion có trong mẫu (mg/100g)

: nồng độ của các anion được quy ra từ đường chuẩn (mg/L)

: thể tích của bình định mức dùng để phân tích sắc ký (mL)

mmẫu: khối lượng mẫu (g)

Aniontt: nồng độ anion thực tế có trong mẫu (mg/100g).: hiệu suất trung bình của phương pháp (%)

XÁC ĐỊNH Cl , NO 2 , NO 3 , SO 4 BẰNG PHƯƠNG PHÁP SẮC KÝ ION

XÁC ĐỊNH Cl , NO 2 , NO 3 , SO 4 BẰNG PHƯƠNG PHÁP SẮC KÝ ION

XÁC ĐỊNH Cl - , NO 2 - , NO 3 - , SO 4

2-BẰNG PHƯƠNG PHÁP SẮC KÝ ION

m mẫu (g) Ion

Diện tích peak

XÁC ĐỊNH Cl , NO 2 , NO 3 , SO 4 BẰNG PHƯƠNG PHÁP SẮC KÝ ION

Đã tiến hành xác định đồng thời các anion Cl-, NO2-, NO3-,

SO42- trong mẫu đất bằng phương pháp sắc ký ion.

Đã tiến hành xác định đồng thời các anion Cl-, NO2-, NO3-,

SO42- trong mẫu đất bằng phương pháp sắc ký ion.

Khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ và áp suất đầu cột.

Khảo sát ảnh hưởng của việc có và không có sử dụng suppressor.

Khảo sát hàm lượng anion trên các loại mẫu đất khác nhau tùy theo mục đích sử dụng.

Khảo sát hàm lượng anion trên các loại mẫu đất khác nhau tùy theo mục đích sử dụng.

Khảo sát thêm ảnh hưởng của nhiều loại pha động khác nhau.

XÁC ĐỊNH Cl , NO 2 , NO 3 , SO 4 BẰNG PHƯƠNG PHÁP SẮC KÝ ION

SVTH: PHẠM THỊ NGỌC MINH – DHPT06

TÀI LIỆU THAM KHẢO

[1] ĐHTP4TLT, “Tìm hiểu về phương pháp sắc ký trao đổi ion”, Tiểu luận, trường Đại học Công nghiệp thành phố Hồ Chí Minh, thành phố Hồ Chí Minh, 2011

[2] “Độc tính nitrit bị tác động bởi tính nhạy cảm của loài và các điều kiện môi trường”, http://bioaqua.vn/doc-tinh-nitrit/

[3] Hoàng Minh Châu, Từ văn Mặc, Từ Vọng Nghi, Cơ sở hóa học phân tích, tập 3, nhà xuất bản Khoa

học và kỹ thuật Hà Nội

[4] Lê Văn Khoa, Nguyễn Xuân Cự, Lê Đức, Trần Khắc Tiệp, Cái Văn Tranh, Phương pháp phân tích đất,

nước, phân bón, cây trồng, nhà xuất bản Giáo dục Hà nội, 1996.

[5] “Nitrit, Nitrat”, http://tai-lieu.com/tai-lieu/nitrat-nitrit-839/

TIẾNG VIỆT

XÁC ĐỊNH Cl - , NO 2 - , NO 3 - , SO 4

2-BẰNG PHƯƠNG PHÁP SẮC KÝ ION

[6] Nguyễn Tuấn Anh, Đỗ Thị Lan, Nguyễn Thế Hùng, Giáo trình phân tích môi trường, Nhà xuất bản

Nông nghiệp Hà Nội, 99 - 104, 2008

[7] Phan Thị Thu Hằng, “Nghiên cứu hàm lượng nitrat và kim loại nặng trong đất nước, rau và một số biện

pháp nhằm hạn chế sự tích lũy của chúng trong rau tại Thái Nguyên”, Luận án tiến sĩ nông nghiệp, trường

Đại học Thái Nguyên, Thái Nguyên, 2008

CẢM ƠN QUÝ THẦY, CÔ

ĐÃ LẮNG NGHE!!!!!