Nghiên cứu phân tích các dạng antimon sử dụng kỹ thuật chiết pha rắn và phổ hấp thụ nguyên tử hidrua hóa

Luận văn thạc sỹ khoa học Nguyễn Thị Ngọc Anh MỤC LỤC M U 1 NG QUAN 2 1.1.   ng 2  2  3 nh d 4 nh dng kim loc t  4 nh dng kim lot  tr 5 1.3. Gii thiu chung v antimon 7 1.3.1. Tr ng dng ca Antimon 7 a antimon 9 1.3.3. M ng 9 1.3.4. Gii ht s loi thc phm 10 nh dng antimon 12 1.4. i 15 t lng  lng 15 t pha rn 16 t pha r 20 1.5. Gii thiu v nhi anion Lewatit  M500 21 2: THC NGHIM 23 2.1. Nu 23 2.1.1. Mu 23 u 23 2.1.3. Nu 24 ng c m 24 t 24 2.2.2. Dng c t b  25 Luận văn thạc sỹ khoa học Nguyễn Thị Ngọc Anh n m  26 2.3. Tim 26 u kh ng Sb(III), Sb(V) theo ph 26 u kh ng s dng ct chit pha rn M500 26  u thc t 27 CHƢƠNG 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 29 3. 1. iu kin tng Sb(III) b HG  AAS 29 u ki nh Sb(III) 29 3.1.2. Khng tuyng chunh Sb(III) 29 3.1.3. ng c nh Sb(III) 32 3.1.4. ng ct kh n kh h  33 3.1.5. ng ca n H + n kh  bng NaBH 4 33 3.1.6. ng ca n NaBH 4 n kh   34 u kh ng Sb(III), Sb(V) ca vt liu M500 36 3.2.1. P 36 ng 41 3.3. ng dnu thc t 48 u gi 48 3.3.3. ng d-HG-u thc t 49 KT LUN 54 IU THAM KHO 56 Luận văn thạc sỹ khoa học Nguyễn Thị Ngọc Anh DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT HVG  AAS  hp th  s dt hidrua  HPLC ng hi MS  khng AAS  hp th ngu GC S CE n di GF-AAS  hp th  n la LOQ Gii hng LOD Gii hn CCS ng s ICP- MS i ph plasma cao tn cm ng SPE t pha rn Luận văn thạc sỹ khoa học Nguyễn Thị Ngọc Anh DANH MỤC HÌNH ng rn c 2 O 3 7 t s loi ct chit pha rn 17 c ca k thut chit pha rn 17  ph thuc c hp th quang theo n Sb(III) 30 ng chunh Sb(III) 31  ph thu hp th  axit HCl 34  ph thu hp th  NaBH 4 35  th biu din kh ng HCl 37 ng ca thi ion 39 ng ca n n % Sb(III) gi t liu 40  th biu din ng t np mn %Sb(III) gi t 41  th biu din s ph thuc t ra gin hiu sut thu h  th biu din s ph thuc th ch ra gin hiu sut thu hi Sb(III) 46 m ly mc m Thao   50 Luận văn thạc sỹ khoa học Nguyễn Thị Ngọc Anh DANH MỤC BẢNG Bng kim loi ca Kersten Forstner 7 Bng 1.2: Gii hn tm ca Antimon trong thc phm 11 Bng 1.3: u k thui vng c, vt chng nha tng ha PET 11 Bu kin tnh Sb(III) b-AAS 29 B hp th quang cch Sb(III) 30 Bng 3.3: ng mt s ion l nh Sb(III) 32 Bng 3.4: Kh  Sb(V) ca mt s h kh 33 Bng 3.5: ng ca n H + t hp th quang ca Sb 34 Bng 3.6: ng ca n NaBH 4 t hp th quang ca dung dch Sb(III) 35 Bng 3.7: S ph thuc cc gi t li HCl 36 Bng 3.8: ng thc gi t 38 Bng 3.9: ng n n % Sb gi t liu 40 Bng 3.10: ng ca t np mc gi t 41 Bng 3.11: ng t l n Sb(V)ng antimon 42 Bng 3.12: n kh i ion ca Sb(III) 43 Bng 3.13: ng t ra gii n hiu sut thu hi Sb(III) 44 Bng 3.14: ng th ch H 2 O ra gii n hiu sut thu hi Sb(III) 46 Bng 3.15: Kt qu   HG - AAS 47 Bn mu gi nh Sb(III) 48 Bng 3.18: Kt qu u gi nh Sb(III) 49 Bng 3.19 : Kt qu ng Sb(III), Sb(V) trong mc 51 Bng 3.20 : Kt qu ng Sb(III), Sb(V) trong mt 52 Luận văn thạc sỹ khoa học Nguyễn Thị Ngọc Anh 1 MỞ ĐẦU  n ca khoa hc k thui sng ca con i s  nhi ng. S  cht   t nhing sn xu ng c           nh o v ng cc hi b cu ki ng theo nhin ti  nhiu d  ng, hp ph  i c d].  ng nhu, hoa mt, trm cmng li   c hi, c hi p nhiu l[55]. y, vi  m nhi cho vic kh ngum, t n  loi tr n ch m lan r c  hp th  -  c s dng rng              ng cht kh NaBH 4 , u sut kh 2 d  ch cho bit t ch ng c th c dng . Do vy cn thit phc khi . Vi nhim ni bt ct chit pha rn so v  chn lc, h s    t ti  n, thun li cho vic chun b mu  hing, d bo qum, d t  i r ting dt chit pha rn mu qu    m       c  nh . Vi mng dng k thut chit pha r  hai dng Sng b HG  AAS, c     “Nghiên cứu phân tích các dạng Antimon sử dụng kỹ thuật chiết pha rắn và phổ hấp thụ nguyên tử - hidrua hóa”. Luận văn thạc sỹ khoa học Nguyễn Thị Ngọc Anh 2 CHƢƠNG 1. TỔNG QUAN 1.1. Phân tích dạng nguyên tố và vai trò của phân tích dạng 1.1.1.Khái niệm phân tích dạng nguyên tố u c [13,24], mt s c  c din gi + Dạng hóa học của một nguyên tố (Chemical species): a m ng v c; tr- kh; tr; hp cht hoc cu t. + Phân tích dạng (Speciation analysis):  hong mt hay nhiu dbit trong mt m + Quá trình phân tách dạng nguyên tố (Fractionation): i dng c th ca m  gia nhng dt h. * Phép phân tích dạng   - n t: Hu h c t kim lo dng tn ti ci t i ph bi kim lo biu nhiu nht [22, 52]. -  u dt [47,34], ti u nhiu [22 i x u c biu nhiu nht. c bin phi k n c h ng. ng c sc th dng [24,46,52].  t trong nhng nguy sinh hc quan trng c tng chng  ng kim loi trong thc phm [43]. Hi ng tp trunng sau: + D hoc s  th ca m trong m d ng Cr(IV) hoc). Luận văn thạc sỹ khoa học Nguyễn Thị Ngọc Anh 3 + Dc, dt trong t  + Dng hp ch   c h       ng monometylarsenate - u hi sn) 1.1.2. Vai trò của phân tích dạng nguyên tố t v   ng lt ca v  c trong mu, nh   rt cn trong u sinh hc hng. i tra  t n hoc t c [25]. Trong sinh h hi cc, vn chuyi, chuyc c dng v cu v t sc cn thi u dng c t vu s c cc ch c bin n As ch khoi 100 mg/kg [21 nhng n rt nh ca m dng vt trong   dn nhng v c hng nu s  sinh hc kt hp vi s chuyc hu v dng tn ti c u s chuyc, s tin tri bn cht sinh hc cc. ng c sinh v thuc nhi dng tn ti ct s d c trc tip v mt s d hp ph  t s d th  i v thu,    vi s  d  t kim loi khi . S ng ct thit vi dng tn ti c  d dng i ru  dng hcng arsenocholine [21ng  t cao ca Arsen, s xut hin c m h sc khi [56]. Luận văn thạc sỹ khoa học Nguyễn Thị Ngọc Anh 4 i vi tht c u  dng metyl thy ng nu ln so vi ion th do [6, i lo lng rt ln do s ng ci sc kho i. Metyl th c trm trng, c biDng ca th n xut Metyl th    2+ bng natri tetraethylborate-NaBEt 4     Metyl thy  2 t Hg 2+ ng t dung dch m t GC. Hoi Cr tr  t nhiu so vi trng th [56 ]. y vinh tng n kim loi trong mt m th   nha mu dc       t i v 1.2. Các phƣơng pháp xác định dạng nguyên tố 1.2.1. Phương pháp phân tích xác định dạng kim loại trong nước tự nhiên nh dc t  t qu rt kh quan [46]nh trc tip dm b dng hiu ng khu mi dng kim loi t i cnh -ampe  hai h thc t  [24] cho thy: Trong m tng n ca kng b  ng dng kim lon ca k nhau khi nh bng 2 k thu- - nh v kim lo  n kt lu - nh s a vng kim lo  t trong bic b m kim loi.  m [51 ng s nh dang ca ion kim loc nh dng c Luận văn thạc sỹ khoa học Nguyễn Thị Ngọc Anh 5  nh kh o phng cng.  hp th co pht ct nhi ion. Gii hn c -1  lch chui ca t qu  10%. Hiu suc c  thu  ng cho vinh dng vt ca kim lo hai [24].  -MS; HPLC; LC-ICP- M S.ng tn ti cc t  1.2.2. Phương pháp phân tích xác định dạng kim loại trong đất – trầm tích Vinh s  i trong mt gii hng cnh trong sut bi s chic v t v cung c  dng kim loi d di chuyi v  b  nh dng c. Phn ln nh  dng ngu cng s [18]. Hu hc gi c) b oxi   hp cht ht s n oxi   bc h mt ct mn  , h chia kim long phn nh ng, chit vc hoc chn nh linh ng s c chit dn dn b    t to ph   n nh c gic tp m nhic nhm chuyi t  thun ca mu, kim lo   di chuynng s dng thuc th n ng nht cho ln chic magie clorua ti pH bng 7 c s d di chuyim long s hp ph ion n. S   t trong mu khi x i axit yi t kh hydroxylamine hydrochloride s t oxit, mangan oi. [...]... chất phân tích đƣợc làm giàu [2] Hình 1.2 Một số loại cột chiết pha rắn Các bƣớc trong kỹ thuật chiết pha rắn: Nhồi cột và chuyển Bơm mẫu Rửa các chất Rửa giải chất dạng nhựa qua cột ảnh hƣởng phân tích Các chất ảnh hƣởng Chất phân tích Hình 1.3: Các bƣớc của kỹ thuật chiết pha rắn Phƣơng pháp chiết pha rắn gồm 4 bƣớc, đƣợc mô tả nhƣ hình 1.3 Buớc 1: Vật liệu nhồi cột đƣợc làm ƣớt và solvat hóa các. .. các nghiên cứu về môi trƣờng Khi sử dụng một số các phƣơng pháp phân tích công cụ thông thƣờng để phân tích hàm lƣợng riêng rẽ các dạng của nguyên tố đòi hỏi phải qua nhiều các quá trình khử để chuyển các dạng khác nhau về dạng nguyên tố có thể đo đƣợc, tuy nhiên hiệu suất của quá trình khử các dạng không cao nên kết quả phân tích chƣa có độ chính xác cao Trên thế giới các kỹ thuật phân tích dạng nguyên. .. tác giả Miravet và các cộng sự [43] đã phát triển hai phƣơng pháp trên để phân tích dạng Sb vô cơ và hữu cơ, Các phƣơng pháp này thƣờng đƣợc sử dụng để phân tích các dạng Sb vô cơ (Sb (III) và Sb (V)) và các dạng metyl trong các mẫu môi trƣờng Theo kết quả phân tích thu đƣợc cho thấy khi sử dụng axit citric 0,1 mol/l để chiết các dạng của Sb trong các mẫu thực vật đều hữu hiệu hơn khi sử dụng so với hỗn... phổ hấp thụ nguyên tử tại bƣớc sóng đặc trƣng của Sb là λ = 217,6 nm 2.1.3 Nội dung nghiên cứu Kế thừa các nghiên cứu về điều kiện phân tích tổng hàm lƣợng Sb bằng phƣơng pháp HG – AAS [10] Trong nghiên cứu này, luận văn tập trung vào việc nghiên cứu, tìm ra các điều kiện tối ƣu để tách dạng Sb(III) và Sb(V), từ đó ứng dụng để xác định các dạng antimon ở trong môi trƣờng nƣớc và đất, các nội dung nghiên. .. sang lọc phân tử theo độ lớn, kích thƣớc; + Chiết hấp phụ pha khí- rắn 1.4.2.2 Các cơ chế chiết pha rắn Có nhiều cơ chế chiết pha rắn khác nhau, mỗi kiểu có nhƣng đặc điểm riêng, có thể tóm tắt cơ chế của các loại này nhƣ sau [2]  Kiểu chiết pha thường (normal-phase NP-SPE) Kiểu chiết pha thƣờng (NP-SPE) chủ yếu đƣợc áp dụng cho các chất hữu cơ không hay ít phân cực, và chúng tan tốt trong các dung... khi chiết: + Sự hấp thụ chất phân tích (PT) vào pha tĩnh: X + (NP-SPE) (chất PT trong d.d mẫu) (NP-SPE).X (chất PT trong pha tĩnh chiết) + Sự giải hấp chất phân tích ra khỏi pha tĩnh: (NP-SPE)X (NP-SPE) + MP(X) 18 Luận văn thạc sỹ khoa học Nguyễn Thị Ngọc Anh (chất PT đƣợc tách riêng vào dung môi rửa giải)  Kiểu chiết pha đảo (reversed-phase RP-SPE) Chất chiết pha rắn (pha tĩnh chiết) là các chất hấp. .. khi chiết: + Sự hấp thụ chất phân tích (PT) vào pha tĩnh: X + (RP-SPE) (RP-SPE).X ( Chất PT trong pha tĩnh chiết) ( Chất PT trong d.d mẫu) + Sự giải hấp phân tích ra khỏi pha tĩnh : (NP-SPE)X (RP-SPE) + MP(X) (Chất PT đƣợc tách riêng vào dung môi rửa giải )  Kiểu chiết cơ chế trao đổi ion (ion exchange IEx-SPE) Chất chiết pha rắn là những chất hấp thụ có khả năng trao đổi ion Nó là các pha chiết phân. .. (chất phân tích trong pha tĩnh chiết) + Sự giải hấp chất phân tích: [ (IEx-SPE)]mY = m (IEx-SPE)-OH + MP( Yn+ ) (chất PT đƣợc tách riêng vào dung môi rửa giải) 1.4.2.3 Ưu điểm của kỹ thuật chiết pha rắn So với kỹ thuật chiết lỏng – lỏng, kỹ thuật SPE có nhiều ƣu điểm nổi bật và đƣợc sử dụng rộng rãi hơn, cụ thể nhƣ sau [2]: + Hệ số làm giàu cao, thao tác nhanh, đơn giản và chi phí thấ p + Sử dụng. .. hóa học phân tích xanh Vì vậy, sự xuất hiện của chiết pha rắn đã trở thành một công cụ hữu hiệu trong quá trình chuẩn bị mẫu cũng nhƣ quá trình tách, làm giàu chất phân tích 1.4.2 Phương pháp chiết pha rắn 1.4.2.1 Cơ sở lý thuyết phương pháp chiết pha rắn Kỹ thuật chiết pha rắn (Solid Phase Extraction - SPE) ra đời vào giữa những năm 1970 Tuy nhiên, mãi đến năm 1998 thuật ngữ khoa học Chiết pha rắn ... mẫu đất và nƣớc sử dụng nhựa trao đổi anion Lewatit M500, sau đó định lƣợng các dạng Sb sử dụng phƣơng pháp phổ hấp thụ nguyên tử hiđrua hóa 22 Luận văn thạc sỹ khoa học Nguyễn Thị Ngọc Anh CHƢƠNG 2: THỰC NGHIỆM 2.1 Nội dung và phƣơng pháp nghiên cứu 2.1.1 Mục tiêu nghiên cứu Mục tiêu của đề tài là khảo sát các điều kiện chiết pha rắn sử dụng nhựa trao đổi anion Lewatit M500 để tách dạng Sb(III) vô . b HG  AAS, c     Nghiên cứu phân tích các dạng Antimon sử dụng kỹ thuật chiết pha rắn và phổ hấp thụ nguyên tử - hidrua hóa . Luận văn thạc sỹ khoa học Nguyễn. Nguyễn Thị Ngọc Anh 2 CHƢƠNG 1. TỔNG QUAN 1.1. Phân tích dạng nguyên tố và vai trò của phân tích dạng 1.1.1.Khái niệm phân tích dạng nguyên tố u c [13,24],. văn thạc sỹ khoa học Nguyễn Thị Ngọc Anh 12 1.3.5. Các phương pháp phân tích xác định dạng antimon 1.3.5.1. Phân tích dạng dựa vào phản ứng xúc tác  cht