tổng quan về đồng( cu ), chì ( pb ), cadimi( cd )

Khoá luận tốt nghiệp Nguyễn thị Quyên PHẦN 1 : TỔNG QUAN Chương I: tổng quan về Đồng( Cu ), Chì ( Pb ), Cadimi( Cd ) 1 . Vài nét sơ lược về Cu, Pb, Cd 1.1 Trạng thái thiên nhiên 1.1.1 Đồng Đồng là kim loại nặng nhóm IB, mềm, có màu đỏ và tương đối phổ biến. Đồng có khối lượng nguyên tử 63.54 với hai đồng vị bền Cu 63 (70.13%) và Cu 65 (29.87%). Nó có nhiệt độ nóng chảy, nhiệt độ sôi và nhiệt thăng hoa cao(t o nc =1803 o C, t o s =2543 o C). Là kim loại dẫn điện, dẫn nhiệt tốt đứng thứ hai chỉ sau Ag Trong tự nhiên, Cu chiếm khoảng 0.03% trữ lượng trong vá quả đất. Cu được phân bố rộng rãi ở cả dạng tự do và dạng hợp chất. Phổ biến nhất vẫn là các khoáng vật chứa đồng như: cancosin Cu 2 S (79.8% Cu); Cuprit Cu 2 O (88.8% Cu) ; covelin CuS (66.5% Cu) ; cancopirit CuFeS 2 (34.57% Cu) và malachit CuCO 3 .Cu(OH) 2 Người ta cũng đã phát hiện thấy một vài protein trong cơ thể sinh vật có chứa Cu như : cytochrome oxidaza, tyrosinaza và laccaza. Còn trong nước Cu có thể tồn tại ở ba dạng : hạt lơ lửng, dạng keo và dạng hoà tan. Dạng tan là ion tù do hoặc phức mà phối tử là vô cơ hay hữu cơ. Hiện nay Cu là kim loại quan trọng nhất đối với công nghiệp và kỹ thuật. Từ Cu, người ta có thể tạo ra rất nhiều vật dụng khác nhau. Hơn 50% lượng Cu khai thác hàng năm được dùng làm dây dẫn điện. Hơn 30 % dùng để chế hợp kim….Nhưng cũng chính vì việc sử dụng với số lượng lớn như trên mà tình trạng ô nhiễm Cu đang là vấn đề đáng quan tâm. 1.1.2 Chì Chì là kim loại nhóm IVA, có màu xám thẫm, mềm, dễ dát mỏng và dẫn điện tốt. Chiếm 10 -4 % tổng số nguyên tử của vỏ trái đất. Đây cũng là một trong những kim loại được biết từ thời thượng cổ, khi đó nó được dùng để đúc tiền, đúc tượng hay các đồ dùng sinh hoạt. Ngày nay, Pb được dùng làm các tấm điện cực trong acquy, làm dây cáp điện hay đầu đạn….Đặc biệt Pb hấp phụ rất tốt các tia phóng xạ và Rơnghen nên nó còn được dùng làm các tấm bảo vệ. Tuy vậy Pb và hợp chất của chúng khá độc nên cần thận trọng khi tiếp xúc, sử dụng. ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN KHOA HOÁ HỌC 1 Khoá luận tốt nghiệp Nguyễn thị Quyên Trong tự nhiên, Pb có mặt trong khá nhiều khoáng vật. Chủ yếu nhất vẫn là galen (PbS) , ngoài ra còn có cernsute PbCO 3 , cunglesite PbSO 4 … Trong nước, Pb hầu như không tồn tại ở dạng tự do mà thường ở dạng hợp chất kết tủa hoặc phức của ion vô cơ và hữu cơ [23] Trong công nghiệp, Pb được điều chế bằng cách đốt cháy galen để chuyển galen thành oxit. Sau đó khử oxit thành kim loại [1]: 2PbS + 3O 2 = 2PbO + 2SO 2 PbO + C = Pb + CO 1.1.3 Cadimi Cadimi là kim loại thuộc nhóm IIB (cùng với Zn, Hg) . Nó được phát hiện vào năm 1817 bởi nhà khoa học người Đức. Đây là kim loại màu trắng bạc, mềm, dễ dát mỏng và dễ mất ánh kim trong môi trường không khí Èm do tạo màng oxit. Trong tự nhiên, Cd có 8 đồng vị bền tuy nhiên lại là nguyên tố kém phổ biến chỉ chiếm 7.6x10 -6 % tổng số nguyên tử. Trạng thái bền trong môi trường là Cd(2+). Cd tạo hợp kim với nhiều nguyên tố, và tồn tại trong các khoáng vật. Chủ yếu nhất là khoáng Grenokit CdS , đặc biệt Cd hay có mặt trong khoáng vật của Zn.Ngoài ra, Cd còn là sản phẩm phụ của quá trình tinh luyện các kim loại khác nên gây ra tình trạng ô nhiễm Cd [23]. Cd và hợp chất của nó được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực như: Cd dùng trong công nghiệp mạ để chống ăn mòn, Cadimi sunfit dùng trong công nghiệp chất dẻo, gốm sứ……hay Cadimi stearat còn dùng như một chất làm bền PVC. Cadimi phosphors dùng làm ống trong vô tuyến, làm đèn huỳnh quang, màn chắn tia X, ống phát tia catốt… 1.2 Độc tính của Cu, Pb, Cd Trong các cơ thể sống đặc biệt là con người thì đều chứa rất nhiều nguyên tố kim loại ở mức vi lượng như : Cu, Ca, Fe, Cd, Zn…Chúng là một trong những thành phần không thể thiếu. Tuy nhiên vì lý do nào đó mà nồng độ của chúng tăng lên thì lại trở thành mối lo ngại cho cơ thể vì có thể gây ra những rối loạn ảnh hưởng đến sinh trưởng phát triển. Dưới đây là sơ qua về những độc tính mà Cu, Pb, Cd gây ra khi nồng độ trong cơ thể vượt mức cho phép. 1.2.1 Độc tính của Cu [2,5] ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN KHOA HOÁ HỌC 2 Khoá luận tốt nghiệp Nguyễn thị Quyên Trong cơ thể, Cu là phần cấu thành nên nhiều enzim quan trọng (tirozinaza, oxidaza), hợp chất của nó rất cần cho quá trình tổng hợp hemoglobin và photpholipit. Hơn nữa Cu còn tham gia vào quá trình sản xuất hồng cầu, sinh tổng hợp elastin, tổng hợp hoormon và sắc tố… Hàm lượng Cu trong cơ thể người khoảng 0.1g và nhu cầu hàng ngày khoảng 2mg. Điều này cho thấy Cu rất cần cho cơ thể Mặc dầu vậy, nếu thừa Cu thì lại dẫn đến những hậu quả nghiêm trọng. Khi đó nó sẽ tích tụ lại trong gan gây bệnh Wilson, tích tụ trong não, thận gây tử vong. Đặc biệt nó thay thế Zn trong các enzim làm mất hoạt tính của enzim. Đối với thực vật thường mẫn cảm với Cu hơn động vật. Chẳng hạn khi Cu có mặt trong nước kìm hãm sự sinh trưởng của tảo ngay cả ở nồng độ thấp. Với cá khi nồng độ 3µg/l mới gây ô nhiễm trong khi thực vật là 1µg/l. 1.2.2 Độc tính của Pb Pb là nguyên tố có độc tính cao. Trong môi trường nó bị thải ra từ hoạt động của các ngành công nghiệp, nông nghiệp…gây ô nhiễm . Nó có thÓ xâm nhập vào cơ thể con người qua chu trình chuyển hoá thức ăn hay quá trình trao đổi chất như: nước uống, không khí, thức ăn (động vật, thực vật ) nhiễm Pb. Khi nhiễm độc Pb, nó phá huỷ tuỷ xương, ngăn cản quá trình hình thành huyết cầu tố gây thiếu máu. Hơn thế, Pb có thể thay thế Ca trong xương, tương tác với photphat trong rồi truyền vào mô mềm của cơ thể và thể hiện độc tính. Khi nồng độ Pb trong máu 0.3 ppm làm ngăn cản quá trình oxihoa glucoza tạo năng lượng, làm cơ thể mệt mỏi. Nếu nồng độ lớn hơn 0.8 ppm gây thiếu máu. Còn khi Pb nằm trong 0.5 ÷ 0.8 ppm phá huỷ não, thận. Nguy hiểm hơn là đối với trẻ em vì khi Pb xâm nhập vào cơ thể nó sẽ tác động mạnh vào hệ thần kinh làm rối loạn hệ thần kinh, gây thiểu năng. Vì vậy phòng tránh nhiễm độc Pb cùng các kim loại khác là rất cần thiết. 1.2.3 Độc tính của Cd [6,8] Cd có trong nhiều loại mô động thực vật. Ở người Cd tích luỹ chủ yếu trong gan và thận. Hàm lượng Cd tăng theo độ tuổi. Cd kim loại cũng như các hợp chất của nó đều rất độc. Khi hít phải hơi, bụi có Cd gây khô họng, tức ngực, nôn mửa, viêm cuống phổi….Nếu ăn phải thức ăn có nhiều Cd gây đau bụng, nôn mửa, nghẹt thở, nặng có thể tử vong. ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN KHOA HOÁ HỌC 3 Khoá luận tốt nghiệp Nguyễn thị Quyên Khi vào cơ thể, Cd sẽ tích tụ lại ở thận và xương làm rối loạn chức năng thận, phá huỷ tuỷ xương. Đồng thời gây nhiễu hoạt động của một số enzim làm tăng huyết áp, gây bệnh ung thư phổi. Điều đáng lo ngại là Cd rất khó bị đào thải ra khỏi cơ thể. Theo thời gian, nó tích tụ trong cơ thể và nồng độ sẽ càng lớn. Lúc đó người bị nhiễm sẽ khó chữa, rất nguy hiểm. *Chính vì mức độ độc hại lớn của kim loại nặng Cu, Pb, Cd cho nên đã có nhiều tiêu chuẩn về chất lượng môi trường. Dưới đây là một vài số liệu được đưa ra từ tiêu chuẩn Việt Nam: +> Về giới hạn cho phép của khí thải công nghiệp: Giá trị giới hạn A B Cu (mg/m 3 ) 150 20 Pb (mg/m 3 ) 30 10 Cd (mg/m 3 ) 20 1 +> Tiêu chuẩn chất lượng nước uống: TCVN(TC-20 TC WHO 1971 Mức yêu cầu Mức cho phép Cu(mg/l) < 3 0.05 1.5 Pb(mg/l) < 0.1 - 0.1 Cd(mg/l) - - 0.01 +> Tiêu chuẩn về chất lượng nước cấp cho sinh hoạt: Giới hạn tối đa cho phép Đô thị Trạm lẻ và nông thôn Cu(mg/l) 1.0 1.0 Pb(mg/l) 0.05 0.05 Cd(mg/l) 0.005 0.005 +> Tiêu chuẩn cho phép với nước mặt: ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN KHOA HOÁ HỌC 4 Khoá luận tốt nghiệp Nguyễn thị Quyên Giá trị giới hạn A B Cu(mg/l) 0.1 1.0 Pb(mg/l) 0.05 0.1 Cd(mg/l) 0.01 0.02 (ở đây, A là nước mặt có thể dùng làm nguồn cấp nước sinh hoạt . B là nước dùng cho mục đích khác ) +> Tiêu chuẩn nước ngầm như sau: Giá trị giới hạn Cu(mg/l) 1.0 Pb(mg/l) 0.05 Cd(mg/l) 0.01 +> Còn với nước thải công nghiệp: Giá trị giới hạn A B C Cu(mg/l) 0.2 1.0 5.0 Pb(mg/l) 0.1 0.5 1.0 Cd(mg/l) 0.01 0.02 0.5 2. Các phương pháp xác định Cu, Pb, Cd. 2.1 Phương pháp phân tích hoá học [10,11,21] 2.1.1 Phương pháp phân tích khối lượng : *Nguyên tắc: dựa trên kết tủa chất cần phân tích với thuốc thử phù hợp. Lọc, rửa,sấy hoặc nung kết tủa rồi cân và từ đó xác định được hàm lượng chất phân tích. +> Xác định Cu: Theo phương pháp này thì cho mẫu chứa Cu tác dụng với thuốc thử tạo kết tủa khó tan CuS như: H 2 S ; C 2 H 5 NS. Sau đó lọc, rửa, sấy khô đến khối lượng không đổi, cân và xác định. +> Xác định Pb: ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN KHOA HOÁ HỌC 5 Khoá luận tốt nghiệp Nguyễn thị Quyên Cho mẫu tác dụng với thuốc thử để tạo kết tủa như: PbSO 4 ; PbCrO 4 hay PbMoO 4 . +> Xác định Cd: Có thể xác định dưới dạng các kết tủa CdS ; CdSO 4 hay CdNH 4 PO 4 . Ngoài ra còn cho Cd 2+ kết tủa với oxyquinonin trong vùng pH từ 5 đến 14 [13]. *Tuy nhiên, phương pháp này chỉ có độ chính xác cao khi phân tích nguyên tố với hàm lượng lớn nên thường chỉ áp dụng phân tích với những mẫu có hàm lượng lớn, không phù hợp với những đối tượng có hàm lượng nhỏ. 2.1.2 Phương pháp phân tích thể tích [11] *Nguyên tắc: dựa trên sự đo thể tích dung dịch thuốc thử đã biết nồng độ chính xác (dung dịch chuẩn ) được thêm vào dung dịch của chất định phân, vừa tác dụng đủ, toàn bộ lượng chất định phân đó. Thời điểm đã thêm lượng thuốc thử tác dụng với toàn bộ chất định phân gọi là điểm tương đương. Để nhận biết điểm tương đương , người ta dùng những chất gây ra những hiện tượng mà có thể quan sát bằng mắt- gọi là chất chỉ thị. +> Xác định Cu: Dựa trên phản ứng chuẩn độ complexon giữa Cu 2+ với EDTA ở pH=8, chỉ thị murexid 1% trong NaCl. Cu 2+ + H 2 Y 2- = CuY 2- + 2H + CuInd + H 2 Y 2- = CuY 2- + Ind + 2H + Vàng tím Cũng có thể xác định Cu dựa vào phản ứng chuẩn độ iot- thiosunfat: 2Cu 2+ + 4I - = 2CuI + I 2 Phản ứng trên giải phóng ra I 2 . Chuẩn I 2 bằng Na 2 S 2 O 3 với chỉ thị hồ tinh bét, ta sẽ xác định được Cu 2+ : I 2 + 2Na 2 S 2 O 3 = Na 2 S 4 O 6 + 2NaI +> Xác định Pb: Dùng phép chuẩn độ complexon theo các cách sau: - Cách 1 : chuẩn độ trực tiếp Pb 2+ bởi EDTA ở pH trung tính hoặc kiềm, với chỉ thị ET- OO. Pb 2+ + H 2 Y 2- = PbY 2- + 2H + ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN KHOA HOÁ HỌC 6 Khoá luận tốt nghiệp Nguyễn thị Quyên Tuy nhiên Pb rất dễ bị thuỷ phân, vì vậy trước khi tăng pH phải cho Pb 2+ tạo phức kém bền với tactrat hoặc trietanolamin. - Cách 2: Chuẩn độ ngược Pb 2+ bằng Zn 2+ : cho Pb 2+ tác dụng với một lượng dư chính xác EDTA đã biết nồng độ ở pH = 10. Sau đó chuẩn EDTA dư bằng Zn 2+ với chỉ thị ET-OO. Pb 2+ + H 2 Y 2- = PbY 2- + 2H + H2Y 2- (dư) + Zn 2+ = ZnY 2- + 2H + ZnInd + H 2 Y 2- = ZnY 2- + HInd đỏ nho xanh - Cách 3: Chuẩn độ thay thế dùng ZnY 2- , chỉ thị ET- OO Do phức PbY 2- bền hơn ZnY 2- ở pH = 10 nên Pb 2+ sẽ đẩy Zn 2+ ra khái ZnY 2- . Sau đó chuẩn Zn 2+ sẽ xác định được Pb 2+ : Pb 2- + ZnY 2- = PbY 2- + Zn 2+ ZnInd + H 2 Y 2- = ZnY 2- + HInd đỏ nho xanh +> Xác định Cd: Ta có thể chuẩn Cd 2+ bởi EDTA trong môi trường kiềm với chỉ thị ETOO, hoặc môi trường pH= 6,với chỉ thị xylen da cam thì chỉ thị chuyển từ đỏ sang vàng. H 6 F + Cd 2+ = H 4 FCd + 2H + H 4 FCd + H 2 Y 2- = CdY 2- + H 6 F đỏ vàng Phương pháp phân tích thể tích có ưu điểm nhanh, đơn giản, dễ làm nhưng lại bị sai số lớn do dụng cụ đo, thể tích dung dịch chuẩn, chỉ thị đổi màu và dùng để xác định nguyên tố với hàm lượng còn lớn không phù hợp với phân tích lượng vết. 2.2 Các phương pháp phân tích công cụ [5,7] 2.2.1 Phương pháp quang phổ 2.2.1.1Phương pháp trắc quang Phương pháp này chính là phương pháp phổ hấp thụ của phân tử trong vùng UV-VIS. Ở điều kiện thường, các phân tử, nhóm phân tử của chất bền vững và nghèo năng lượng. Đây là trạng thái cơ bản nhưng khi có một chùm sáng với năng lượng thích hợp chiếu vào thì các điện tử hoá trị trong các liên kết(δ, π, n) sẽ hấp thụ năng lượng chùm sáng, chuyển lên trạng thái kích thích với năng lượng cao hơn. Hiệu số ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN KHOA HOÁ HỌC 7 Khoá luận tốt nghiệp Nguyễn thị Quyên giữa hai mức năng lượng(cơ bản E o và kích thích E m ) chính là năng lượng mà phân tử hấp thụ từ nguồn sáng để tạo ra phổ hấp thụ phân tử của chất. Nguyên tắc:phương pháp xác định dựa trên việc đo độ hấp thụ ánh sáng của một dung dịch phức tạo thành giữa ion cần xác định với một thuốc thử vô cơ hay hữu cơ trong môi trường thích hợp khi được chiếu bởi chùm sáng. Phương trình định lượng của phép đo: A = K C A : Độ hấp thụ quang K : hằng số thực nghiệm C: nồng độ nguyên tố phân tích Phương pháp này cho phép xác định nồng độ chất ở khoảng 10 -5 ÷ 10 -7 M và là một trong những phương pháp được sử dụng khá phổ biến. +> Xác định Cu: Để xác định Cu theo phương pháp này, người ta cho ion Cu 2+ tạo phức màu với thuốc thử thích hợp rồi tiến hành đo độ hấp thụ quang của phức tạo thành ở bước sóng phù hợp. Có thể dùng một số thuốc thử tạo phức với Cu để phân tích như sau: -Thuốc thử Đietyldithiocacbamatnatri ( NaDDC ): tạo phức vòng vàng nâu với Cu, phức này khó tan trong nước, tan nhiều trong các dung môi hữu cơ ( CCl 4 , CHCl 3 ….) nên để xác định thường phải chiết phức vào một dung môi hữu cơ nào đó( như CCl 4 ) và tiến hành đo. -Cũng có thể xác định Cu thông qua đo độ hấp thụ quang của phức tạo bởi Cu với dithizon ở bước sóng 353 nm. Phức màu tím đỏ, Ýt tan trong nước nên cũng được chiết vào dung môi CCl 4 -Có thể dùng muối Nitroso-R với công thức: N O SO 3 Na NaO 3 S O Cu/2 ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN KHOA HOÁ HỌC 8 Khoá luận tốt nghiệp Nguyễn thị Quyên để tạo phức với Cu 2+ . Phức màu da cam, cực đại hấp thụ ở bước sóng 490 nm. Và bằng phương pháp này, tác giả [7] đã đưa ra kết quả xác định Cu với nồng độ 10 - 7 M. +> Xác định Pb, Cd. Chì và Cadimi cho tác dụng thuốc thử dithizon để tạo phức chì- dithizonat Pb(C 13 H 12 N 4 S) 2 ; Cadimi- dithizonat trong môi trường pH= 5÷6 ví dụ: Pb 2+ + 2H 2 Dz = Pb(HDz) 2 + 2H + Xanh đỏ Phức này khó tan trong nước nhưng lại dễ tan trong dung môi hữu cơ nên người ta chiết phức đó trong CCl 4 , đo độ hấp thụ quang của phức Pb ở 510 nm, phức của Cd ở 515nm. Giới hạn phát hiện của phép đo 0.05ppm đối với chì [24]. Khoảng nồng độ xác định Cd là: 0.01÷0.5mg/l. Phương pháp trắc quang có độ nhậy, độ ổn định cũng như độ chính xác khá cao và là phương pháp được sử dụng trong phân tích vi lượng. Tuy nhiên với việc xác định Cu, Pb, Cd trong nước thì lại gặp rất nhiều khó khăn do ảnh hưởng của một sè ion kim loại tương tự. Khi đó phải thực hiện các công đoạn che, tách phức tạp. 2.2.1.2Phương pháp phổ phát xạ nguyên tử (AES)[13] Khi ở điều kiện thường, nguyên tử không thu và không phát năng lượng nhưng nếu bị kích thích thì các điện tử hoá trị sẽ nhận năng lượng chuyển lên trạng thái có năng lượng cao hơn(trạng thái kích thích). Trạng thái này không bền, chúng có xu hướng giải phóng năng lượng để trở về trạng thái ban đầu bền vững dưới dạng các bức xạ. Chính các bức xạ này được gọi là phổ phát xạ của nguyên tử. Phương pháp phổ AES dựa trên sự xuất hiện phổ phát xạ của nguyên tử tự do của nguyên tố phân tích ở trạng thái khí khi có sự tương tác với một nguồn năng lượng phù hợp. Hiện nay, người ta dùng một số nguồn năng lượng để kích thích phổ AES: ngọn lửa đèn khí, hồ quang điện, tia lửa điện, tia laze, plasma cao tần cảm ứng(ICP), tia X….trong đó ngọn lửa đèn khí, hồ quang, tia lửa điện đã được dùng từ lâu nhưng độ nhạy không cao. Còn ICP, tia laze là những nguồn mới được đưa vào sử dụng khoảng hơn chục năm lại đây và chúng cho độ nhạy cao nên là nguồn được ứng dụng phổ biến, có nhiều ưu việt. Với phép đo phổ ICP-AES các tác giả: Sergio Luis Costa Ferreira, Hilda Costa dos Santos….[28] đã xác định thành công Cu, Zn trong nước sau khi cho tạo phức và ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN KHOA HOÁ HỌC 9 Khoá luận tốt nghiệp Nguyễn thị Quyên hấp thu trên nhựa Amberlite XAD-2 và đã đưa ra giới hạn phát hiện của Cu(ở 324.8nm) là 2µg/l; của Zn (213.8 nm) là 5µg/l. Ngoài ra, các tác giả [29] cũng sử dụng phương pháp ICP-AES để xác định hàm lượng của 17 nguyên tố trong mẫu mô của một số thực vật và thÊy: hàm lượng Cu, Pb trong lá thông tương ứng là (3.0 ÷ 0.3) µg/g ; (10.8 ÷ 0.5) µg/g. Nhìn chung phương pháp AES đạt độ nhậy rất cao( thường n10 -3 đến n10 -4 %), lại tốn Ýt mẫu, có thể phân tích đồng thời nhiều nguyên tố trong cùng một mẫu. Vì vậy, đây là phương pháp dùng để kiểm tra đánh giá hoá chất, nguyên liệu tinh khiết, phân tích lượng vết ion kim loại độc trong lương thực, thực phẩm. Tuy nhiên, phương pháp này lại chỉ cho biết thành phần nguyên tố trong mẫu nhưng lại không chỉ ra được trạng thái liên kết của nó trong mẫu và hơn nữa,độ chính xác của phép phân tích phụ thuộc rất nhiều vào nồng độ chính xác của dãy mẫu chuẩn nên sai số không nhỏ. 2.2.1.3Phương pháp phổ hấp thụ nguyên tử (AAS )[13] *Sự xuất hiện phổ AAS: ở điều kiện thường, nguyên tử không thu hay phát năng lượng và gọi là trạng thái cơ bản( nghèo năng lượng, bền vững). Nhưng khi ở trạng thái hơi tự do,nếu ta kích thích chúng bằng một năng lượng dưới dạng chùm tia sáng có bước sóng xác định thì các nguyên tử tự do đó sẽ hấp thụ những bức xạ có bước sóng ứng đúng với tia bức xạ mà chúng có thể phát ra trong quá trình phát xạ. Khi đó, nguyên tử chuyển lên trạng thái có năng lượng cao ( trạng thái kích thích ). Quá trình mà các nguyên tử tự do ở trạng thái hơi hấp thụ những bức xạ đặc trưng tạo ra phổ của nguyên tử nguyên tố đó. Và phổ này được gọi là phổ hấp thụ nguyên tử (AAS) *Nguyên tắc: Phép đo dựa trên sự hấp thụ năng lượng của nguyên tử tự do ở trạng thái hơi khi chiếu chùm tia bức xạ qua đám hơi của nguyên tố đó trong môi trường hấp thụ. Để tiến hành đo thì phải qua các quá trình sau: -Quá trình hoá hơi và nguyên tử hoá mẫu: chọn các điều kiện và loại trang bị phù hợp để chuyển mẫu phân tích từ trạng thái ban đầu(rắn, dung dịch) thành trạng thái hơi của nguyên tử tự do. -Chiếu chùm sáng bức xạ đặc trưng của nguyên tố cần phân tích qua đám hơi vừa điều chế ở trên. Khi đó, các nguyên tử trong đám hơi sẽ hấp thụ tia bức xạ và tạo ra phổ AAS ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN KHOA HOÁ HỌC 10 [...]... các cation này thì sẽ như thế nào Vì thế chúng tôi tiến hành khảo sát tổng cation đến phép xác định Các thí nghiệm với nồng độ Cu; Pb; Cd như ở trên Kết quả: Mẫu sè Na+ (ppm) K+ (ppm) Li+ (ppm) Mg2+(ppm) Ca2+(ppm) Ba2+(ppm) Fe2+(ppm) Zn2+(ppm) Mn2+(ppm) Ni2+(ppm) Al3+(ppm) Cr3+(ppm) Fe3+(ppm) H-pic Lần 1 Pb Lần 2 Lần 3 TB Lần 1 Cu Lần 2 Lần 3 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1.30 1.25 1.25 1.27 1.00 1.00... độ và nền như các thí nghiệm trên) 35 ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN HỌC KHOA HOÁ Khoá luận tốt nghiệp Nguyễn thị Quyên Mẫu sè Na+ (ppm) K+ (ppm) Li+ (ppm) Mg2+(ppm) Ca2+(ppm) Ba2+(ppm) Fe2+(ppm) Zn2+(ppm) Mn2+(ppm) Ni2+(ppm) Al3+(ppm) Cr3+(ppm) Fe3+(ppm) SO42- (ppm) H2PO42-(ppm) Lần 1 Lần 2 Lần 3 TB Lần 1 Lần 2 Lần 3 TB Lần 1 Lần 2 Lần 3 TB 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1.30 1.30 1.25 1.28 1.00 1.00... chuẩn Cu( II); Pb( II); Cd( II) 1000ppm 20 ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN HỌC KHOA HOÁ Khoá luận tốt nghiệp Nguyễn thị Quyên +> Dung dịch Cu( II) 1000ppm Cân chính xác 0.3929g muối Cu( NO 3)2 .5H2O vào một cốc cân chịu nhiệt sạch, khô Chuyển lượng cân vào bình định mức 100ml, sau đó hoà tan bằng 10 ml HNO310%, lắc cho tan, rồi định mức thành 100 bởi nước cất 2 lần +> Dung dịch Pb( II) 1000ppm Cân 0.1598g muối Pb( NO 3)2 ,... trưng của Cu, Pb, Cd như sau: Cu λ(n độ nhậy(ppm) m) 324 0.02 Pb λ(n độ nhậy(ppm) m) 217 0.08 Cd λ(n m) 228 độ nhậy(ppm) 0.03 22 ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN HỌC KHOA HOÁ Khoá luận tốt nghiệp Nguyễn thị Quyên 8 5 327 40 217 9 222 0 0.05 0.1 8 283 0.2 3 216 9 3.2 4 368 8.0 4 Vì đối tượng phân tích của chúng tôi ở nồng độ vi lượng nên cần đo ở những vạch có độ nhậy cao Cho nên chọn 6 0.5 326 λ(nm) 324.8 217.0... định được cơ chế hấp phụ của Cu như sau:[26] O O + Cu N O Cu O N Còn với Cd, Pb có thể viết theo cơ chế[27] R-NH2 + Pb2 + = R-NH 2Pb2 + R-NH2 + H+ = R-NH3+ R-NH3+ + Pb2 + = R-NH 2Pb2 + + H+ R-NH 2Pb2 + + H2O = Pb( OH)+ + R-NH3+ Về mặt lý thuyết thì những cơ chế hấp phụ kim loại lên chitosan đến nay vẫn đang là vấn đề xem xét ở nhiều phòng thí nghiệm Nhưng về thực tiễn thì chitosan vẫn đang được sử dụng ngày... là tổng cation 30 ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN HỌC KHOA HOÁ Khoá luận tốt nghiệp Nguyễn thị Quyên (Cũng đo với các bình định mức sao cho nồng độ Cu; Pb; Cd tương ứng 1;4;1 ppm) 3.3.1.1 ảnh hưởng nhóm kim loại kiềm: Mẫu sè Na+(ppm) K+ (ppm) Li+ (ppm) H-pic Lần 1 Pb Lần 2 Lần 3 TB Lần 1 Cu Lần 2 Lần 3 TB Lần 1 Cd Lần 2 Lần 3 TB 1 2 3 4 5 0 50 100 200 400 0 200 400 600 800 0 5 10 20 30 1.30 1.30 1.25 1.40... theo ( trắc quang, cực phổ ) có ý nghĩa rất lớn trong phân tích Một số hệ chiết thường dùng trong tách, làm giàu Cu, Pb, Cd: +> Hệ chiết Cu, Pb, Cd- dithizonat trong CCl 4 hoặc CH3Cl, sau đó xác định chúng bằng phương pháp trắc quang +> Có thể chiết phức halogenua hoặc thioxianat catmi vào dung môi hữu cơ như: xiclohexanol; metyl isobutyl xeton (MIBK); dietyl ete… +> Tạo phức chelat với NaDDC ( natri... dịch NH4Ac 10%; NH4Na 10%; NH4Cl 10%: Cân mỗi muối với khối lượng tương ứng 10g, sau đó hoà tan chúng bởi 90g nước cất hai lần(tương đương với 90 ml) ta sẽ thu được dung dịch mong muốn - Dung dịch các ion ảnh hưởng: Ni(II); Mn(II); Al(III); Fe(III); K( +); … được pha thành các nồng độ khác nhau với các muối của chúng Khi sử dụng chúng tôi pha loãng các dung dịch này theo yêu cầu khảo sát 2.2 Dung dịch... tốt nghiệp Nguyễn thị Quyên TB 1.58 1.63 1.58 1.72 1.57 Bảng 8: ảnh hưởng của nhóm kim loại kiềm thổ 3.3.1.3 ảnh hưởng kim loại nặng nhóm II Mẫu sè Mn2+ (ppm) Ni2+ (ppm) Fe2+ (ppm) Zn2+ ( ppm ) H-pic Lần 1 Pb Lần 2 Lần 3 TB Lần 1 Cu Lần 2 Lần 3 TB Lần 1 Cd Lần 2 Lần 3 TB 1 2 3 4 5 0 1 5 10 15 0 1 5 10 15 0 1 5 10 15 0 1 5 10 15 1.30 1.30 1.20 1.25 1.20 1.30 1.20 1.20 1.25 1.20 1.25 1.30 1.30 1.30 1.30... hồi Cu, Pb, Cd trong nước đã được nghiên cứu và ứng dụng 3.1 Phương pháp kết tủa và cộng kết.[7,22] Đây là phương pháp dùng từ rất lâu trong tách và làm giàu các ion kim loại Các hoá chất dùng để kết tủa cũng rất đa dạng: *Kết tủa hyđroxit: Dựa vào phản ứng tạo kết tủa của kim loại với hydroxit : M2+ + 2OH- = M(OH)n (M là Cu, Pb, Cd ) Cần chó ý là với mỗi kim loại sẽ kết tủa ở một pH nhất định (thường . Khoá luận tốt nghiệp Nguyễn thị Quyên PHẦN 1 : TỔNG QUAN Chương I: tổng quan về Đồng( Cu ), Chì ( Pb ), Cadimi( Cd ) 1 . Vài nét sơ lược về Cu, Pb, Cd 1.1 Trạng thái thiên nhiên 1.1.1 Đồng Đồng. sau: Giá trị giới hạn Cu( mg/l) 1.0 Pb( mg/l) 0.05 Cd( mg/l) 0.01 +> Còn với nước thải công nghiệp: Giá trị giới hạn A B C Cu( mg/l) 0.2 1.0 5.0 Pb( mg/l) 0.1 0.5 1.0 Cd( mg/l) 0.01 0.02 0.5 2. Các. Cuprit Cu 2 O (8 8.8% Cu) ; covelin CuS (6 6.5% Cu) ; cancopirit CuFeS 2 (3 4.57% Cu) và malachit CuCO 3 .Cu( OH) 2 Người ta cũng đã phát hiện thấy một vài protein trong cơ thể sinh vật có chứa Cu