Đánh giá hàm lượng nguyên tố vi lượng và đất hiếm đi kèm trong một số laoij phân lân

1 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC VINH LÊ THỊ HOA ĐÁNH GIÁ HÀM LƯỢNG NGUYÊN TỐ VI LƯỢNG VÀ ĐẤT HIẾM ĐI KÈM TRONG MỘT SỐ LOẠI PHÂN LÂN LUẬN VĂN THẠC SĨ HÓA HỌC VINH - 2014 2 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC VINH LÊ THỊ HOA ĐÁNH GIÁ HÀM LƯỢNG NGUYÊN TỐ VI LƯỢNG VÀ ĐẤT HIẾM ĐI KÈM TRONG MỘT SỐ LOẠI PHÂN LÂN Chuyên ngành: Hóa vô cơ Mã số: 60.44.01.13 LUẬN VĂN THẠC SĨ HÓA HỌC Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS: NGUYỄN HOA DU VINH - 2014 LỜI CẢM ƠN Lời đầu tiên tôi xin chân thành bày tỏ lòng cảm ơn sâu sắc của mình tới PGS.TS Nguyễn Hoa Du – Người đã trực tiếp giao đề tài, tận tình hướng dẫn, chỉ bảo, động viên và giúp đỡ tôi trong suốt quá trình học tập nghiên cứu và thực hiện luận văn. Tôi xin trân trọng cảm ơn các thầy cô Khoa Hóa học đã đóng góp ý kiến và các thầy cô phụ trách phòng thí nghiệm đã tạo mọi điều kiện tốt nhất để tôi nghiên cứu và hoàn thành luận văn. Qua đây tôi cũng xin cám ơn Ban Giám hiệu, Ban lãnh đạo Khoa Hóa, Khoa Sau đại học – Trường Đại học Vinh đã tạo mọi điều kiện thuận lợi cho tôi hoàn thành luận văn này. Cuối cùng tôi xin được cảm ơn những người thân yêu trong gia đình, bạn bè cùng với các đồng nghiệp đã nhiệt tình giúp đỡ, cổ vũ, động viên và tạo mọi điều kiện thuận lợi nhất để tôi hoàn thành tốt luận văn. Tuy nhiên, trong luận văn sẽ không tránh được những khuyết điểm và thiếu sót nên tôi rất mong quý thầy cô và các bạn góp ý để hoàn thiện hơn luận văn và tích lũy kinh nghiệm cho công tác nghiên cứu sau này. Xin chân thành cảm ơn! Vinh, tháng 10 năm 2014 LÊ THỊ HOA 3 MỤC LỤC Trang DANH MỤC VIẾT TẮT 5 DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ VÀ ĐỒ THỊ 8 1.3.1. Các phương pháp hóa học 34 1.3.1.1. Phương pháp phân tích khối lượng 34 4 DANH MỤC VIẾT TẮT Ký hiệu Diễn giải TCVN Tiêu chuẩn Việt Nam NTĐH Nguyên tố đất hiếm ĐH Đất hiếm LT Lâm Thao NB Ninh Bình 5 DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1.1: Hàm lượng trung bình thành phần của quặng apatit Lào Cai . . Error: Reference source not found Bảng 2.1: Bảng nồng độ dung dịch photpho và số ml dung dịch tiêu chuẩn cần lấy Error: Reference source not found Bảng 2.2: Bảng thông số kỹ thuật của máy đo ICP- MS Error: Reference source not found Bảng 3.1: Độ ẩm của phân lân Ninh Bình Error: Reference source not found Bảng 3.2: Độ ẩm phân lân Lâm Thao Error: Reference source not found Bảng 3.3: Kết quả đo mật độ quang của nồng độ dung dịch photpho chuẩn. Error: Reference source not found Bảng 3.4: Kết quả xác định photpho tổng số tính theo % P 2 O 5 Error: Reference source not found Bảng 3.5: Kết quả xác định photpho hữu hiệu của phân lân Lâm Thao Error: Reference source not found Bảng 3.6: Kết quả xác định photpho hữu hiệu của phân lân nung Ninh Bình Error: Reference source not found Bảng 3.7: Bảng chỉ tiêu hóa, lý của phân lân supe phophat Lâm Thao. Error: Reference source not found Bảng 3.8: Bảng chỉ tiêu hóa, lý của phân lân nung chảy Ninh Bình. Error: Reference source not found Bảng 3.9: Hàm lượng các nguyên tố đất hiếm và vi lượng Error: Reference source not found Bảng 3.10: Tỉ lệ % hàm lượng các nguyên tố vi lượng và đất hiếm trong phân lân thành phần so với trong quặng apatit ban đầu. Error: Reference source not found Bảng 3.11: Hàm lượng vi lượng và đất hiếm đi kèm có trong 1 tấn NPK (5- 10-3) Error: Reference source not found 6 Bảng 3.12: Hàm lượng P 2 O 5 và lượng supe lân hoặc lân nung chảy tương ứng cần bón cho lúa trên 1 ha đất Error: Reference source not found Bảng 3.13: Hàm lượng các nguyên tố vi lượng và đất hiếm được cung cấp do đi kèm với phân lân bón cho 1 ha đất trồng lúa Error: Reference source not found Bảng 3.14: Hàm lượng các nguyên tố vi lượng và đất hiếm được cung cấp do đi kèm với phân lân cần bón cho 1 ha đất trồng cam. Error: Reference source not found Bảng 3.15: Hàm lượng các NTĐH (Y, La, Ce, Nd) của supe lân chiết rút bằng nước và môi trường axit. Error: Reference source not found 7 DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ VÀ ĐỒ THỊ Hình 1.2: Sơ đồ cấu tạo lò cao Error: Reference source not found Hình 1.3: Sơ đồ sản xuất phân lân supe photphat. Error: Reference source not found Hình 3.1: Đồ thị đường chuẩn biểu thị mối tương quan giữa nồng độ P 2 O 5 và mật độ quang Error: Reference source not found 8 MỞ ĐẦU 1. Lý do chọn đề tài Nông nghiệp là ngành sản xuất quan trọng của Việt Nam, hiện tại nông nghiệp vẫn chiếm 70% lực lượng lao động của toàn xã hội và khoảng 27% GDP của cả nước. Theo nghị quyết đại hội toàn quốc lần thứ VIII của Đảng cộng sản Việt Nam, từ năm 1997 trở đi Việt Nam sẽ chuyển sang một giai đoạn mới, giai đoạn công nghiệp hóa, hiện đại hóa. Mặc dù vậy sản xuất nông nghiệp vẫn chiếm một vị trí hết sức quan trọng nhiều năm nữa. Trong sản xuất nông nghiệp cũng như trồng trọt ngoài phụ thuộc vào nhiều yếu tố như vị trí địa lý, thổ nhưỡng, trình độ canh tác thì phân bón cũng là một yếu tố không thể thiếu cho cây trồng. Để chăm sóc cây tốt và đạt hiệu quả cao chúng ta cần hiểu về vai trò và nhu cầu các loại dinh dưỡng cần thiết cho từng loại cây. Đạm (N), lân (P), kali (K) được cây trồng lấy vào với số lượng lớn được gọi là nguyên tố đa lượng. Canxi (Ca), magie (Mg), lưu huỳnh (S) được cây lấy đi với số lượng ít hơn nhưng cũng đáng kể nên được gọi là nguyên tố trung lượng. Sắt (Fe), kẽm (Zn), mangan (Mn), đồng (Cu), bo (B), molypden (Mo), clo (Cl) được cây lấy vào với số lượng nhỏ nên được gọi là nguyên tố vi lượng [6,7]. Thành phần chủ yếu của thực vật gồm: C, H, O, N, P, K, Fe, Ca, Mg, Na, Mn, I… Chúng có thể lấy một số nguyên tố oxy, nitơ, sắt, canxi, magie, đồng, mangan và một số hợp chất như CO 2 , H 2 O từ đất và không khí làm nguồn dinh dưỡng. Trong đất và không khí các nguyên tố dinh dưỡng N, P, K rất ít nhưng các nguyên tố này có giá trị lớn nhất đối với sự phát triển của thực vật, vì vậy cần được bổ sung vào đất các nguyên tố N, P, K để cung cấp dinh dưỡng cho cây trồng. 1 Nguồn bổ sung chính của các nguyên tố N, P, K là phân bón hóa học có chứa các hợp chất của N, P, K để tăng khả năng chịu đựng sự biến đổi của thời tiết với cây trồng và tăng năng suất và chất lượng của sản phẩm do cây trồng tạo ra. Chúng ta biết khi sản lượng cây trồng tăng thì cây sẽ tiêu thụ nhiều chất dinh dưỡng của đất, khi đó cần phải bón thêm phân khoáng để thỏa mãn nhu cầu của cây trồng. Sử dụng phân khoáng đúng yêu cầu và đúng cách sẽ tăng số lượng và chất lượng sản phẩm cây trồng [2]. Trong phân bón không chỉ các yếu đa lượng, trung lượng quan trọng mà yếu tố vi lượng và đất hiếm cũng rất quan trọng để tăng năng suất cây trồng. Vì vậy, nghiên cứu đánh giá thành phần một số đất hiếm và vi lượng đi kèm trong phân lân vừa có ý nghĩa khoa học vừa có ý nghĩa thực tế. Việc nghiên cứu hàm lượng các nguyên tố đất hiếm và vi lượng trong phân lân là cần thiết vì nó là cơ sở để sử dụng phân bón có hiệu quả đối với cây trồng và đánh giá xem hàm lượng các nguyên tố đất hiếm trong các loại phân là có giống nhau hay không. Đất hiếm tồn tại một cách rộng rãi trong thiên nhiên, trong đất trồng thường chứa từ 0,015 - 0,020% R 2 O 3 , cây cối chứa trung bình 0,07% R 2 O 3 . Như vậy trong quá trình sinh trưởng, cây cối đã có sự hấp thụ đất hiếm từ đất để phục vụ cho nhu cầu sinh trưởng của mình. Các nghiên cứu về việc sử dụng phân bón có chứa vi lượng các nguyên tố đất hiếm cho hơn 50 loại cây trồng trong ngành nông nghiệp ở Trung Quốc, Úc cho thấy: vi lượng các nguyên tố đất hiếm có tác dụng làm tăng năng suất và chất lượng cây trồng [4,5]. Xuất phát từ những lý do trên, chúng tôi thực hiện đề tài: “Đánh giá hàm lượng nguyên tố vi lượng và đất hiếm đi kèm trong một số loại phân lân” làm luận văn tốt nghiệp bậc cao học. 2 [...]... - Đánh giá khả năng cung cấp dinh dưỡng vi lượng và đất hiếm của các loại phân lân 3 Nhiệm vụ nghiên cứu: - Phân tích thành phần vi lượng trong 2 loại phân lân khác nhau và trong nguyên liệu chính - Phân tích thành phần đất hiếm trong các loại phân lân khác nhau và trong nguyên liệu chính - Nghiên cứu mối quan hệ giữa hàm lượng đất hiếm và vi lượng trong các mẫu phân lân khác nhau với nguồn gốc và. .. phân - Xác định khả năng cung cấp các vi lượng và đất hiếm cho đất trồng thông qua vi c bón phân lân - Rút ra những kết luận và khuyến cáo cần thiết về sử dụng phân lân cho cây trồng 4 Đối tượng nghiên cứu: Các loại phân lân: supephotphat, phân lân nung chảy và khoáng chất apatit dùng để sản xuất phân lân 5 Phạm vi nghiên cứu: - Phân tích thành phần một số đất hiếm và vi lượng trong các loại phân lân. .. phần đánh giá giá trị cung cấp dinh dưỡng vi lượng và đất hiếm cho cây trồng của phân lân sản xuất trong nước – một vấn đề mà chưa có đề tài nào ở Vi t Nam quan tâm nghiên cứu 2 Mục tiêu nghiên cứu: - Xác định được thành phần đất hiếm và vi lượng đi kèm trong một số phân lân có nguồn gốc khác nhau - Xác định được mối quan hệ giữa nguồn khoáng chất nguyên liệu với thành phần các vi lượng trong phân lân. .. thức ăn của động vật và trong sản phẩm dinh dưỡng cho người Nghiên cứu các quy luật phân bố các nguyên tố vi lượng trong đất tạo cơ sở khoa học cho vi c bón phân vi lượng cho cây và bổ sung vi lượng vào nguồn thức ăn vô cơ cho động vật [3] 1.2.1.1 Mối liên quan giữa các nguyên tố vi lượng với các emzim [6,7] Vi c nghiên cứu và phát hiện mối quan hệ giữa các nguyên tố vi lượng và các enzim là chìa khóa... vi lượng và đất hiếm cho cây trồng qua vi c bón lân 6 Phương pháp nghiên cứu: - Sưu tầm, phân tích và tổng hợp các tài liệu liên quan 4 - Sử dụng phương pháp sấy khô và phương pháp nung mẫu để xác định độ ẩm - Sử dụng phương pháp quang phổ UV-vis để xác định photpho tổng số, photpho hữu hiệu - Sử dụng phương pháp ICP- MS để xác định sự có mặt và hàm lượng một số nguyên tố đất hiếm và vi lượng có trong. .. các loài vật sống chung bị tiêu diệt, giảm sử dụng thuốc trừ sâu) [21] Các nghiên cứu về vi c sử dụng phân bón có chứa vi lượng các nguyên tố đất hiếm cho hơn 50 loại cây trồng trong ngành nông nghiệp ở Trung Quốc, Úc cho thấy: vi lượng các nguyên tố đất hiếm có tác dụng làm tăng năng suất và chất lượng cây trồng [4,5] Các nghiên cứu cho thấy, vi c sử dụng vi lượng các nguyên tố đất hiếm có khả năng... lượng chứa các nguyên tố vi lượng nhất là Mn, Zn với các vitamin trong cơ thể và mô khác nhau Mn, Zn, Cu, B cũng có tác dụng làm tăng hàm lượng sinh tố nhóm B (B1, B2, B6…) ở sinh vật [7] Tóm lại: Mỗi nguyên tố vi lượng có một vai trò riêng trong đời sống thực vật, trong sự sinh trưởng, phát triển và khả năng cho năng suất cây trồng Đất hiếm được các nhà khoa học coi là kho báu tài nguyên mới, có giá. .. phát đơn – các ưu đi m của supe photphat hạt Để tạo được hạt supe phải được trung hòa kỹ và có độ ẩm thì mới tạo được hạt (ẩm chỉ còn 2,5 - 3%), axit tự do còn không đáng kể Vì vậy phân bón tạo hạt có thể đưa ngay vào bón cho đất trồng 1.2 Vai trò của vi lượng và đất hiếm trong trồng trọt 1.2.1 Nguyên tố vi lượng và vai trò của chúng đối với cây trồng Nguyên tố vi lượng là các nguyên tố dinh dưỡng đóng... lượng có trong phân lân - Xử lý số liệu để rút ra các thông tin cần thiết đánh giá hàm lượng các nguyên tố đất hiếm, nhận định vai trò của chúng đối với đất và cây trồng 5 Chương 1 TỔNG QUAN 1.1 Giới thiệu sơ lược về phân lân 1.1.1 Định nghĩa Phân lân là từ dùng để chỉ các loại phân hóa học có chứa photpho Phân lân cung cấp photpho hoá hợp cho cây dưới dạng ion phophat PO43- Phân lân đặc biệt cần... nghệ: phân lân nung chảy và supe photphat Phân lân nung chảy gồm 2 nhà máy sản xuất: 9 Công ty phân lân nung chảy Văn Đi n và Công ty phân lân nung chảy Ninh Bình Supe photphat gồm 2 nhà máy: Supe lân Lâm Thao –Vĩnh Phúc và supe lân Long Thành – Đồng Nai 1.1.4.1 Sơ lược về quy trình sản xuất phân lân nung chảy [14] Phân lân nung chảy là một hỗn hợp photphat silicat (Ca và Mg) Thành phần của phân lân . đánh giá thành phần một số đất hiếm và vi lượng đi kèm trong phân lân vừa có ý nghĩa khoa học vừa có ý nghĩa thực tế. Vi c nghiên cứu hàm lượng các nguyên tố đất hiếm và vi lượng trong phân lân. GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC VINH LÊ THỊ HOA ĐÁNH GIÁ HÀM LƯỢNG NGUYÊN TỐ VI LƯỢNG VÀ ĐẤT HIẾM ĐI KÈM TRONG MỘT SỐ LOẠI PHÂN LÂN LUẬN VĂN THẠC SĨ HÓA HỌC VINH - 2014 2 BỘ GIÁO DỤC VÀ. suất và chất lượng cây trồng [4,5]. Xuất phát từ những lý do trên, chúng tôi thực hiện đề tài: Đánh giá hàm lượng nguyên tố vi lượng và đất hiếm đi kèm trong một số loại phân lân làm luận văn tốt