báo cáo thực tập viện công nghệ sinh học

Xây dựng đồ thị chuẩn và phương trình tương quan thông qua xác định hàm lượng amoni trong nước ngọt theo phương pháp Nessler.PHẦN II: ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU ĐÃ THỰC HIỆN... Xây dựng đồ thị ch

THỰC TẬP NGHỀ NGHIỆP 2

Sinh viên thực hiện:

Nguyễn Thị Hòa

PHẦN I: TÌM HIỂU HOẠT ĐỘNG NGHỀ NGHIỆP

CỦA ĐƠN VỊ ĐẾN THỰC TẬP

Giới thiệu chung về Viện công nghệ

sinh học

Viện Công nghệ sinh học (Institute of

Biotechnology, IBT) trực thuộc Viện

Khoa học và Công nghệ Việt Nam

Viện có đội ngũ cán bộ đông đảo các

nhà khoa học được đào tạo chuyên

sâu cả trong và ngoài nước Hiện tại

có 328 cán bộ bao gồm 2 giáo sư, 20

phó giáo sư, 65 tiến sỹ, 70 thạc sỹ,

171 cử nhân/ kỹ sư /kỹ thuật viên.

 Địa chỉ liên hệ: 18 Hoàng Quốc Việt,

Cầu Giấy, Hà Nội

GIỚI THIỆU CHUNG VỀ PHÒNG CÔNG NGHỆ

SINH HỌC MÔI TRƯỜNG

 Tên phòng: Công nghệ sinh học môi trường

 Tên tiếng anh: Environmental Biotechnology

 Địa chỉ: Phòng 306-307, 202-203, nhà A15, Viện Công nghệ sinh

hoc, 18 Hoàng Quốc Viêt, Cầu Giấy, Hà Nội

L ĩ n h

L ĩ n h

L ĩn h

L ĩn h

N h ữ n g

N h ữ n g

ĐềĐề

Phương Tiếp

Triển Nghiên

Xây dựng đồ thị chuẩn và phương trình tương quan thông qua xác định hàm lượng amoni trong nước ngọt theo phương pháp Nessler.

PHẦN II: ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU ĐÃ THỰC HIỆN

Xây dựng đồ thị chuẩn và phương trình tương quan để xác định hàm lượng amoni của mẫu nghiên cứu.

Đọc kỹ phương pháp trước khi thực hiện Tìm hiểu thêm các phương khác với cùng mục tiêu, từ đó lựa chọn phương pháp phù hợp và chính xác

Tính toán và qui đổi các nồng độ dung dịch một cách chính xác phục vụ cho phương pháp làm đồ thị chuẩn

Hàm lượng các chất chứa trong mẫu được xác định dựa vào đồ thị chuẩn hoặc lập phương trình tương quan giữa nồng độ chuẩn và mẫu nghiên cứu

Phương

pháp

THỰC TRẠNG NGUỒN NƯỚC NHIỄM NITƠ

Theo đánh giá của nhiều báo cáo và hội thảo khoa học thì trình trạng ô nhiễm amoni trong nước ngầm đã được phát hiện tại nhiều vùng trong cả nước: +Khu vực phía Nam của nước ta, kết quả quan trắc nước ngầm tầng nông gần đây cho thấy, lượng nước ngầm ở khu vực ngoại thành đang diễn biến ngày càng xấu đi Cụ thể, nước ngầm ở trạm Đông Thạch (huyện

Hooc Môn) bị ô nhiễm amoni tới 68,73 mg/l cao gấp 1,9 lần so với năm 2005.

+Theo kết quả khảo sát của một số trung tâm nc thì phần lớn nước ngầm khu vực đồng bằng Bắc Bộ gồm các tỉnh như: Hà Tây, Hà Nam,

Nam Định, Ninh Bình, Hải Dương, Hưng Yên, Thái Bình và phía nam Hà Nội đều bị nhiễm bẩn amoni rất nặng Phần lớn các nguồn có nồng độ cao hơn tiêu chuẩn nước sinh hoạt khoảng 3 mg/l Trong khi tiêu chuẩn nước

vệ sinh ăn uống 1329/BYT-2002 đối với nồng độ NH4+ tối đa cho phép là 1,5 mg/l

ẢNH HƯỞNG CỦA NGUỒN NƯỚC NHIỄM NITƠ TỚI

MÔI TRƯỜNG VÀ SỨC KHỎE CỘNG ĐỒNG

 Nước bị ô nhiễm amoni với nồng độ cao

vượt quá tiêu chuẩn cho phép vào cơ thể sẽ

gây độc đối với hệ thần kinh

 Khi amoni chuyển hoá thành nitrite (NO2-)

sẽ gây độc tới con người, vì nó có thể

chuyển hoá thành tác nhân gây ung thư

Hoặc cơ thể sẽ hấp thu nitrite vào máu sẽ

dẫn đến trình trạng thiếu máu, xanh da

Nitrite đặc biệt nguy hiểm đối với trẻ mới

sinh dưới sáu tháng tuổi, nó có thể làm

chậm sự phát triển, gây ảnh hưởng đến hô

hấp

 Bên cạnh đó hàm lượng NH4+ trong nước

cao có thể gây một số hậu quả như : làm

giảm hiệu quả khử trùng nước đi rất nhiều

Là nguồn dinh dưỡng để rêu tảo phát triển

ảnh hưởng đến hệ sinh thái

PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

Nguyên tắc

Xác định hàm lượng NH4 theo phương pháp Nessler

2 K2HgI4 + NH3 + 3KOH = Hg(HgIONH2) + 7KI + 2

H2O

(màu vàng)

K2HgI4 + NH3 + KOH = Hg(HgI3NH2) + 5KI + H2O

(màu nâu)

 Giới hạn nồng độ so màu là 0,002 mg/ml, nồng độ cao

có kết tủa vàng dẫn đến kết quả xác định không chính xác.

PHƯƠNG PHÁP SO MÀU QUANG ĐIỆN VÀ XÂY

DỰNG ĐƯỜNG CHUẨN.

 So màu quang điện là phương pháp phân tích dựa trên sự so sánh cường độ màu của dung dịch nghiên cứu với cường độ màu của dung dịch tiêu chuẩn có nồng độ xác định

 Phương pháp này được dùng chủ yếu để xác định lượng nhỏ của các chất, tốn ít thời gian so với các phương pháp hóa học khác

 Khi sử dụng phương pháp so màu để định lượng một chất người ta phải dùng tia đơn sắc nào mà khi chiếu qua dung dịch giá trị OD đo được là lớn nhất

 Dựa vào sự hấp thụ bức xạ của các dung dịch có độ đậm

nhạt khác nhau mà xác định được giá trị OD của mỗi dung dịch pha loãng.

 Sau đó, chúng ta có thể tiến hành xây dựng đường chuẩn và tìm ra phương trình hồi quy tương quan

Việc xây dựng hàm tuyến tính giữa giá trị OD và nồng độ dung dịch

tuân theo định luật Lambert – Beer :

Khi chiếu một chùm tia sáng đơn sắc đi qua một môi trường vật chất thì cường độ của tia sáng ban đầu ( Io ) sẽ bị giảm đi chỉ còn là IKhoảng tuân theo định luật Lambert – Beer:

 Khi biểu diễn định luật Lambert – Beer trên đồ thị tùy theo cách thực hiện phép đo, ta thường gặp đường biểu diễn sự phụ thuộc độ hấp thu (OD) vào nồng độ C của dung dịch có dạng: y = ax + b

 Hệ số góc a cho biết độ nhạy của phương pháp, trong phương pháp trắc quang người ta chỉ đo dung dịch trong khoảng tuân theo định luật Lambert – Beer tức là khoảng nồng độ mà ở đó giá trị không thay Hệ

số góc a càng lớn và khoảng tuân theo định luật Beer càng rộng là

điều kiện thuận lợi cho phép xác định

 Hệ số tương quan r biến đổi trong khoảng -1 r  1 (R2 = 0-1)

Sự lệch khỏi định luật Beer:

 Khoảng tuyến tính (Limit of

Linear Response) là khoảng

nồng độ tuân theo định luật

Beer nghĩa là khi nồng độ tăng

thì độ hấp thụ quang OD tăng

Ngoài giới hạn của khoảng

tuyến tính là sự lệch khỏi định

luật Beer, nghĩa là khi nồng độ

tăng thì độ hấp thụ quang OD

hầu như không tăng nữa

LOL OD

C

Giới hạn của định luật Beer về sự hấp thụ

quang

Sau khi thiết lập đường chuẩn, ta được dạng phương trình :

y = ax + b trong đó:

y là độ hấp thụ quang (OD)

x là nồng độ

Đối với dung dịch xác định, ta tiến hành phản ứng và đo được hệ số hấp thu của mẫu (OD mẫu = y), ta có thể tính được nồng độ của mẫu cần xác định theo phương trình:

a

b y

x  

TIẾN HÀNH

Pha dung dịch nessler.

 Pha 10g KI trong 10 ml nước cất không đạm, thêm từng ít một vừa cho vừa khuấy đều dung dịch HgCl2 bão hòa đến khi xuất hiện kết tủa đỏ bền bổ xung thêm 30 gam KOH, khuấy cho tan hết Thêm 10 ml dung dịch HgCl2 bão hòa Cuối cùng thêm nước cất cho vừa đủ 200 ml Để lắng trong bóng tối, sau đó lọc lấy phần dịch trong và bảo quản trong chai thủy tinh màu nâu có nút nhám

Pha dung dịch gốc NH4+

Hòa tan hoàn toàn 29,7 gam NH4Cl vào nước cất không đạm, sau đó thêm nước cất không đạm cho vừa đủ 1000ml (vậy dung dịch gốc có nồng độ 2,97 % NH4Cl tương đương với 10 mg NH4+ /ml)

TIẾN HÀNH PHA LOÃNG VÀ ĐO OD

 Pha loãng dung dịch gốc ra

làm 100 lần Tùy thuộc vào

nồng độ được chọn làm

chuẩn mà ta tiếp tục pha

loãng theo các tỉ lệ khác

nhau Lấy 6 ống nghiệm để

tiến hành pha loãng theo

các tỉ lệ sau đây:

Tỉ lệ pha loãng dung dịch chuẩn với nước cất (ml/ml)

Hàm lượng NH4+ trong dung dịch pha loãng (mg/l)

Phản ứng tạo màu của dung dịch pha loãng với thuốc thử Nessler:

sau khi có được các nồng độ pha loãng tiến hành bổ sung 0,2 ml dung dịch Nessler, khuấy đều và để yên ở nhiệt độ phòng 15 phút Sau đó định lượng amoni bằng cách đo độ hấp thụ ở A420 trên máy quang phổ kế

Các giá trị thực hành trên được lập lại 3 lần và lấy giá trị trung bình Sử dụng phần mềm Excell để lập đồ thị

Dựa trên đồ thị chuẩn để xác định hàm lượng amoni trong mẫu.

CHƯƠNG III: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN

Giá trị OD của từng dung dịch đã được xác định trên máy quang phổ ở bước sóng 420 nm tương ứng với các nồng

độ pha loãng, kết quả được thể hiện ở bảng sau:

OD

λ =420 nm

0,21 0,45 0,62 0,82 0,94

XÂY DỰNG ĐỒ THỊ CHUẨN AMONI DỰA VÀO

PHẦN MỀM EXCELL

 Sau quá trình thực hành, tôi đã xây dựng thành công phương trình đường chuẩn: y= 0,191x + 0.028 Trong đó: y là giá trị OD và x là nồng độ NH4+ Do 2 giá trị

có R² = 0.991 cho thấy hai giá trị của phương trình

tương quan khá chặt chẽ Phương trình tương quan có b

= 0,028 > 0 nên hai giá trị OD và nồng độ NH4+ tỷ lệ thuận với nhau.

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ

Kết Luận

 Đã thực hiện các thao tác cơ bản cho mục đích xây dựng đồ thị chuẩn

 Đã xây dựng thành công đồ thị chuẩn amoni (có R² = 0.991) có độ

TÀI LIỆU THAM KHẢO

1. Hoàng Phương Hà(2009) Luận án tiến sĩ: “Nghiên cứu vi khuẩn nitrate hóa để ứng dụng trong công nghệ xử lý nước

ô nhiễm amoni”.

2. Đào Chánh Thuận, đồ án tốt nghiệp:” trung nghiên cứu các

yếu tố ảnh hưởng đến quá trình trao đổi amoni trên nhựa cationit” K07 – lớp công nghệ môi trường - Đại Học Khoa

Học Tự Nhiên Hà Nội.

3. Trần Văn Nhị, (2003), Báo cáo tổng kết dự án: Xây dựng

mô hình áp dụng kỹ thuật sinh học khử Nitơliên kết trong nước ăn uống, 2002-2003, cấp Viện Khoa học và Công

nghệ Việt Nam.

4. Lê Văn Khoa, (1996), Phương pháp phân tích đất- nước- phân bón- cây trồng NXB Giáo Dục, trang 17-20,101-102.