Nghiên cứu phương pháp xác định lượng vết Cu(II) bằng phương pháp chiết điểm mù

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI VIỆN HÀN LÂM TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ VN KHOA HỌC TỰ NHIÊN VIỆN HOÁ HỌC NGUYỄN THỊ LIÊN NGHIÊN CỨU PHƢƠNG PHÁP XÁC ĐỊNHLƢỢNG VẾT Cu(II) BẰNG PHƢƠNG PHÁP CHIẾT ĐIỂM MÙ Chuyên ngành: Hóa phân tích Mã số: 60440118 LUẬN VĂN THẠC SĨ HÓA HỌC NGƢỜI HƢỚNG DẪN KHOA HỌC:TS VŨ ĐỨC LỢI HÀ NỘI, 2015 Luận văn Thạc sĩ HV: Nguyễn Thị Liên LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan: i Luận văn sản phẩm nghiên cứu ii Số liệu luận văn đƣợc nghiên cứu trung thực iii Tôi xin chịu trách nhiệm nghiên cứu Học viên Nguyễn Thị Liên Khoa Hóa Học – Trường ĐH KHTN Luận văn Thạc sĩ HV: Nguyễn Thị Liên LỜI CẢM ƠN Bản luận văn đƣợc thực Viện Hóa Học – Viện Hàn lâm Khoa học Công nghệ Việt Nam Trƣớc tiên, xin chân thành cảm ơn Ban lãnh đạo Viện Hóa Học tiếp nhận tạo điều kiện thuận lợi cho đƣợc thực luận văn Viện Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đếnTS Vũ Đức Lợi, ngƣời hƣớng dẫn khoa học tận tình, bảo tạo điều kiện giúp hoàn thành tốt luận văn Tôi xin đƣợc gửi lời cảm ơn đến quý Thầy Cô khoa Hóa Học trƣờng Đại học Khoa học tự nhiên trang bị hệ thống kiến thức tạo điều kiện cho tiếp cận đề tài khoa học Tôi xin chân thành cảm ơn cô, chú, anh, chị cán phòng Hóa Phân Tích, Viện Hóa học – Viện Hàn lâm Khoa học Công nghệ Việt Nam giúp đỡ tận tình, hỗ trợ suốt trình thực luận văn Sau xin gửi lời biết ơn sâu sắc đến gia đình tạo điều kiện tốt cho suốt trình học nhƣ thực luận văn Hà Nội, tháng 10 năm 2015 Học viên Nguyễn Thị Liên Khoa Hóa Học – Trường ĐH KHTN Luận văn Thạc sĩ HV: Nguyễn Thị Liên MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN LỜI CẢM ƠN Bảng ký hiệu từ viết tắt Danh mục bảng Danh mục hình MỞ ĐẦU 11 CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN 13 1.1 Nguyên tố Đồng .13 1.1.1 Vị trí, cấu hình electron, trạng thái tự nhiên phƣơng pháp điều chế nguyên tố đồng (Cu) [1][2] .13 1.1.2 Tính chất vật lý, tính chất hoá học nguyên tố đồng [1][2] 13 1.1.3 Khoáng vật trữ lƣợng đồng 15 1.1.4 Ứng dụng đồng[1] [2] 15 1.1.5 Vai trò sinh học đồng [1] [2] [3] .16 1.2 Các phƣơng pháp xác định Đồng 18 1.2.1 Các phƣơng pháp xác định tổng Đồng .18 1.2.2 Các phƣơng pháp làm giàumẫu phân tích 24 CHƢƠNG 2: THỰC NGHIỆM .31 2.1Nội dung phƣơng pháp nghiên cứu 31 2.1.1 Nội dung nghiên cứu: .31 2.1.2Phƣơng pháp chiết điểm mù .32 2.1.3Thuốc thử, dung môi 35 Khoa Hóa Học – Trường ĐH KHTN Luận văn Thạc sĩ HV: Nguyễn Thị Liên 2.1.4Phƣơng pháp phổ hấp thụ nguyên tử 38 2.2Hóa chất, thiết bị dụng cụ thí nghiệm .44 2.2.1 Thiết bị dụng cụ thí nghiệm 44 2.2.2 Hóa chất 44 2.2.3 Chuẩn bị hóa chất .45 2.3 Quy trình thực nghiệm 46 2.3.1 Khảo sát ảnh hƣởng củacác chất điện ly 46 2.3.2 Khảo sát ảnh hƣởng pH .46 2.3.3 Khảo sát ảnh hƣởng nồng độ Triton X-100 .47 2.3.4 Khảo sát ảnh hƣởng thời gian tách pha .47 2.3.5 Khảo sát ảnh hƣởng nhiệt độ khuấy 47 2.3.6 Khảo sát ảnh hƣởng kỹ thuật tạo điểm mù 48 2.3.7 Khảo sát ảnh hƣởng ion lạ 48 CHƢƠNG3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 50 3.1 Các điều kiện đo phổ F-AAS Cu(II) .50 3.1.1 Chọn vạch đo 50 3.1.2 Khe đo máy phổ hấp thụ nguyên tử 50 3.1.3 Khảo sát cƣờng độ đèn catot rỗng 50 3.1.4 Khảo sát chiều cao đèn nguyên tử hoá mẫu .51 3.1.5 Khảo sát lƣu lƣợng khí axetilen .52 3.2 Khảo sát ảnh hƣởng điều kiện chiết điểm mù 54 3.2.1 Ảnh hƣởng chất điện ly .54 3.2.2 Ảnh hƣởng pH 56 Khoa Hóa Học – Trường ĐH KHTN Luận văn Thạc sĩ HV: Nguyễn Thị Liên 3.2.3 Ảnh hƣởng nồng độ Triton X-100 .57 3.2.4 Ảnh hƣởng thời gian tách pha 58 3.2.5Ảnh hƣởng nhiệt độ khuấy 60 3.2.6Ảnh hƣởng kỹ thuật tạo điểm mù .61 3.2.7 Ảnh hƣởng ion lạ .63 3.3 Xây dựng đƣờng chuẩn xác định Cu(II) .64 3.4 Xác định giới hạn phát phép đo F- AAS 66 3.5Đánh giá phƣơng pháp 68 3.5.1Độ lặp lại phƣơng pháp 68 3.5.2Hiệu suất thu hồi phƣơng pháp 68 3.6Xây dựng quy trình phân tích đồng mẫu nƣớc 69 3.7 Kết phân tích đồng mẫu nƣớc sông Nhuệ sông Đáy 71 3.7.1 Địa điểm lấy mẫu .71 3.7.2 Kết phân tích mẫu .73 KẾT LUẬN 74 TÀI LIỆU THAM KHẢO 75 Khoa Hóa Học – Trường ĐH KHTN Luận văn Thạc sĩ HV: Nguyễn Thị Liên Bảng ký hiệu từ viết tắt STT Kí hiệu viết tắt Tên đầy đủ Atomic Absorbtion Spectrotometry AAS (Quang phổ hấp thụ nguyên tử) Atomic Emission Spectroscopy AES CE (Phổ phát xạ nguyên tử) Capillary Electropherosis (Điện di mao quản) Critical Micelle Concentration CMC (Nồng độ micelle tới hạn) Cloud Point CP CPE (Điểm mù) Cloud Point Extraction (Chiết điểm mù) Electro-Thermal Atomizat Ion Atomic Absorpt Ion ETA – AAS Spectrophotometry (Nguyên tử hóa không lửa) Flame Atomic absorbtion spectrotometry F-AAS (Phổ hấp thụ nguyên tử lửa) Graphite Furnace Atomic Absorption Spectrometry GF-AAS (Phổ hấp thụ nguyên tử không lửa) Inductively Coupled Plasma Atomic Emission 10 ICP- AES Spectroscopy (Phổ phát xạ Plasma cảm ứng) Inductively Coupled Plasma emission Mass 11 ICP-MS Spectrometry (Phƣơng pháp khối phổ Plasma cảm ứng) Khoa Hóa Học – Trường ĐH KHTN Luận văn Thạc sĩ HV: Nguyễn Thị Liên Limit Of Detection 12 LOD 13 PA (Tinh khiết phân tích) 14 PAN 1-(2-pyridilazo)-2-naphtol (Giới hạn phát hiện) Pro Analysis Food and Drug Administration 15 RDA (Cơ quan quản lý thực phẩm dƣơ ̣c phẩ m Hoa Kỳ ) Solid Phase Extraction 16 SPE (Chiết pha rắn) Ultraviolet – visible spectrophotometry 17 Uv - vis (Quang phổ tử ngoại khả kiến) Khoa Hóa Học – Trường ĐH KHTN Luận văn Thạc sĩ HV: Nguyễn Thị Liên Danh mục bảng Trang Bảng 2.1: Giá trị điểm mù số chất hoạt động bề mặt 33 Bảng 3.1: Khảo sát cƣờng độ dòng đèn Cu 51 Bảng 3.2: Khảo sát chiều cao đèn nguyên tử hóa xác định Cu 52 Bảng 3.3: Khảo sát tốc độ dẫn khí axetylen xác định Cu 53 Bảng 3.4: Các điều kiện đo phổ hấp thụ nguyên tử đồng 53 Bảng 3.5: Kết khảo sát ảnh hƣởng chất điện ly .54 Bảng 3.6: Kết khảo sát ảnh hƣởng lƣợng muối thêm vào 55 Bảng 3.7: Kết khảo sát ảnh hƣởng pH 56 Bảng 3.8: Kết khảo sát ảnh hƣởng nồng độ Triton X–100 58 Bảng 3.9: Kết khảo sát ảnh hƣởng thời gian tách pha 59 Bảng 3.10: Kết khảo sát ảnh hƣởng nhiệt độ khuấy 60 Bảng 3.11: Kết khảo sát ảnh hƣởng ký thuật tạo điểm mù 61 Bảng 3.12: Kết khảo sát ảnh hƣởng ion lạ 63 Bảng 3.13:SựphụthuộccủađộhấpthụvàonồngđộCu2+ 64 Bảng 3.14:Sự phụ thuộc độ hấp thụ vào nồng độ Cu2+ 65 Bảng 3.15:Kết phân tích mẫu Cu2+ 0,5 mg/l 67 Bảng 3.16: Kết đánh giá độ lặp lại phƣơng pháp 68 Bảng 3.17: Kết đánh giá hiệu suất thu hồi mẫu 69 Bảng 3.18: Mô tả vị trí lấy mẫu 72 Bảng 3.19: Kết phân tích hàm lƣợng đồng mẫu nƣớc 73 Khoa Hóa Học – Trường ĐH KHTN Luận văn Thạc sĩ HV: Nguyễn Thị Liên Danh mục hình Trang Hình 1.1: Sơ đồ thiết bị điện di mao quản 24 Hình 2.1: Tần suất sử dụng loại chất hoạt động bề mặt phƣơng pháp chiết điểm mù 12 năm qua (từ năm 2000-2012) 34 Hình 2.2: Tần suất sử dụng loại phối tử hữu phƣơng pháp chiết điểm mù 12 năm qua (từ năm 2000-2012) 35 Hình 2.3: Đèn catot rỗng – HCL .39 Hình 2.4: Đèn D2 39 Hình 2.5: Đèn EDL 40 Hình 2.6: Sơ đồ hệ thống máy quang phổ hấp thụ nguyên tử 41 Hình 2.7: Hệ thống máy quang phổ hấp thụ nguyên tử 41 Hình 2.8: Đồ thị phƣơng pháp đƣờng chuẩn 42 Hình 2.9: Đồ thị phƣơng pháp thêm chuẩn .44 Hình 3.1: Ảnh hƣởng lƣợng Na2SO4 thêm vào đến khả chiết Cu(II) 56 Hình 3.2: Ảnh hƣởng pH đến khả chiết số kim loại 57 Hình 3.3 Ảnh hƣởng nồng độ Triton X- 100 đến khả chiết Cu(II) 58 Hình 3.4: Ảnh hƣởng thời gian tách phađến hiệu suất chiết Cu (II) 59 Hình 3.5: Ảnh hƣởng nhiệt độ khuấy đến khả chiết Cu (II) 61 Hình 3.6: Ảnh hƣởng nồng độ Triton X-100 đến hiệu suất chiết phƣơng pháp thêm muối 62 Hình 3.7: Ảnh hƣởng nồng độ Triton X-100 đến hiệu suất chiết phƣơng pháp nhiệt .62 Hình 3.8:Đƣờngchuẩnxác địnhđồng HNO3/CH3OH 65 Khoa Hóa Học – Trường ĐH KHTN Luận văn Thạc sĩ HV: Nguyễn Thị Liên Nồng độ - Độ hấp thụ 0.25 y = 0.076x - 0.002 R² = 0.997 Độ hấp thụ (A) 0.2 0.15 0.1 0.05 0 0.5 1.5 2.5 3.5 Nồng độ (mg/l) Hình 3.8:Đườngchuẩnxác địnhđồng HNO3/CH3OH 3.3.2 Xây dựng đƣờng chuẩn, kết hợp chiết điểm mù để xác định hàm lƣợng đồng mẫu thật Pha dãy dung dịch có nồng độ Cu2+ lần lƣợt tƣơng ứng: 0,0 mg/l; 0,001 mg/l; 0.002 mg/l; 0,003 mg/l; 0.004 mg/l; 0,005 mg/l 0,006 mg/l từ dung dịch chuẩn Cu2+ Merk Quy trình thực nghiệm nhƣ sau: Hút 0,5; 1,0; 1,5; 2,0; 2,5; 3,0 ml dung dịch chuẩn đồng gian 0,2 mg/l vào bình định mức 100 ml, Sau điều chỉnh pH dung dịch HCl 1N, thêm 1,25ml hỗn hợp Dithizon 2,0.10-4M/Triton X-100 4%, khuấy 15 phút nhiệt độ phòng (25°C) sau thêm 12g muối Na2SO4 Sau thêm muối khuấy thêm 30 phút, để lắng 60 phút, pha giàu chất hoạt động bề mặt sau chiết đƣợc pha loãng 2ml hỗn hợp HNO31M/CH3OH, sau tiến hành đo phép đo phổ hấp thụ nguyên tử lửa,kết đƣợc đƣa bảng sau: Bảng 3.14:Sự phụ thuộc độ hấp thụ vào nồng độ Cu2+ STT Nồng độ (mg/l) Độ hấp thụ (A) 0,00 0,001 Khoa Hóa Học – Trường ĐH KHTN 65 Luận văn Thạc sĩ HV: Nguyễn Thị Liên 0,001 0,007 0,002 0,013 0,003 0,020 0,004 0,026 0,005 0,034 0,006 0,039 Độ hấp thụ (A) Đƣờng chuẩn kết hợp chiết điểm mù 0.045 0.04 0.035 0.03 0.025 0.02 0.015 0.01 0.005 y = 6,4643x + 0,0006 R² = 0,9983 0.001 0.002 0.003 0.004 0.005 0.006 0.007 Nồng độ(mg/l) Hình 3.9: Đường chuẩn xác định đồng kết hợp chiết điểm mù 3.4 Xác định giới hạn phát phép đo F- AAS Trong nghiên cứu này, xác định giới hạn phát phƣơng pháp cách đo lặp lần mẫu dung dịch chuẩn Cu2+với nồng độ 0,5 mg/l Chấp nhận sai khác mẫu chuẩn mẫu trắng không đáng kể, điều kiện đo nhƣ lập đƣờng chuẩn Khoa Hóa Học – Trường ĐH KHTN 66 Luận văn Thạc sĩ HV: Nguyễn Thị Liên Kết đƣợc thể bảng dƣới đƣợc tính toán phần mềm Minitab 15 Microsoft Office Excel 2007 Bảng 3.15:Kết phân tích mẫu Cu2+ 0,5 mg/l STT Hàm lƣợng đo đƣợc (mg/l) Độ thu hồi (%) 0,57 114 0,45 90 0,43 86 0,57 114 0,45 90 0,58 116 0,52 104 TB 0,51 102 Giá trị trung bình: 0,051 mg/l Độ lệch chuẩn (S): 0,00656 Bậc tự (n-1): Giá trị chuẩn t tra bảng với độ tin cậy 99%: 3,143 GHPH = t x S = 3,143 x 0,00656 = 0,021 mg/l Kết xác định giới hạn phát Cu cho thấy giới hạn phát phƣơng pháp nhỏ, phù hợp với phân tích lƣợng vết mẫu môi trƣờng Tuy nhiên sử dụng riêng phƣơng pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử với kỹ thuật nguyên tử hóa lửa không đáp ứng đƣợc yêu cầu phân tích hàm lƣợng Khoa Hóa Học – Trường ĐH KHTN 67 Luận văn Thạc sĩ HV: Nguyễn Thị Liên vết nguyên tố đồng mẫu nƣớc Do cần phải thực kỹ thuật chiết điểm mù để làm giàu mẫu trƣớc phân tích phƣơng pháp F-AAS Với kỹ thuật chiết điểm mù, lƣợng mẫu đƣợc làm giàu 50 lần hoàn toàn đáp ứng đƣợc yêu cầu phân tích hàm lƣợng vết đồng mẫu nƣớc mặt 3.5Đánh giá phƣơng pháp 3.5.1Độ lặp lại phương pháp Độ lặp lại phƣơng pháp phân tích hàm lƣợng ion đồng nƣớc đƣợc đánh giá cách phân tích lần mẫu để tính giá trị trung bình, độ lệch chuẩn hệ số biến động Mẫu nƣớc đƣợc sử dụng mẫu nƣớc mặt sông Đáy đƣợc đƣợc lấy vị trí Cầu Đọ thuộc Thành phố Phủ lý mẫu nƣớc mặt sông Nhuệ đƣợc lấy vị trí sau đập Thanh Liệt, điểm giao cắt sông Nhuệ sông Tô Lịch Kết đƣợc bảng 3.16: Bảng 3.16: Kết đánh giá độ lặp lại phƣơng pháp Loại mẫu Giá trị trung bình (µg/L) Độ lệch chuẩn Hệ số biến thiên Nƣớc mặt sông Đáy 2,79 0,057 3,27 Nƣớc mặt sông Nhuệ 3,98 0,089 3,60 Kết bảng cho thấy kết phân tích có độ lặp lại tốt ổn định (hệ số biến thiên nhỏ) 3.5.2Hiệu suất thu hồi phương pháp Để đánh giá độ xác phƣơng pháp dùng phƣơng pháp thêm chuẩn, cách tiến hành nhƣ sau: Lấy 100 ml mẫu nƣớc mặt sông Đáy sông Nhuệ, mẫu trƣớc phân tích đƣợc điều chỉnh pH HCl 1N NaOH 1N, sau thêm 1,0 ml dung dịch Cu(II) 1mg/l; 1,25ml hỗn hợp Dithizon 2,0.10-4M/Triton X-100 8%, khuấy 15 phút nhiệt độ phòng (25°C) sau thêm 12g muối Na2SO4 Sau thêm muối khuấy thêm 30 phút, để lắng 60 phút, pha giàu chất hoạt động bề mặt sau Khoa Hóa Học – Trường ĐH KHTN 68 Luận văn Thạc sĩ HV: Nguyễn Thị Liên chiết đƣợc pha loãng 2ml hỗn hợp HNO31M/CH3OH, sau tiến hành đo phép đo phổ hấp thụ nguyên tử lửa Bảng 3.17: Kết đánh giá hiệu suất thu hồi mẫu Nồng độ chuẩn thêm vào (ppb) Nồng độ phát đƣợc (ppm) Độ thu hồi (%) 10,0 9,18 91,8 10,0 9,81 98,1 10,0 9,03 90,3 10,0 9,27 92,7 10,0 11,2 112,0 10,0 9,81 98,1 10,0 10,32 103,2 10,0 9,31 93,1 10,0 9,16 91,6 10,0 9,02 90,2 STT 3 Mẫu nƣớc Sông Đáy Sông Nhuệ Độ thu hồi trung bình 96,9 95,2 Kết bảng cho thấy hiệu suất thu hồi đồng mẫu nƣớc đạt đáp ứng yêu cầu phép phân tích lƣợng vết 3.6Xây dựng quy trình phân tích đồng mẫu nƣớc Từ kết khảo sát lựa chọn điều kiện tối ƣu pH, nồng độ Triton X-100/ Dithizon, nồng độ chất điện ly, thời gian tách pha, điều kiện đo phổ hấp thụ nguyên tử Quy trình phân tích đồng mẫu nƣớc đƣợc đƣa dƣới Khoa Hóa Học – Trường ĐH KHTN 69 Luận văn Thạc sĩ HV: Nguyễn Thị Liên Mẫu nƣớc mặt đƣợc lấy theo TCVN 5996:1995 bảo quản mẫu theo TCVN 5993:1995, mẫu đƣợc lọc qua giấy lọc 0,45 µm sau axist hóa HCl đến pH=2 Lấy 100 ml mẫu sau thêm 1,25ml hỗn hợp Dithizon 2,0.10-4M/Triton X-100 8%, khuấy 15 phút nhiệt độ phòng (25°C), thêm 12g muối Na2SO4 Sau thêm muối khuấy thêm 30 phút, để lắng 60 phút, pha giàu chất hoạt động bề mặt sau chiết đƣợc pha loãng 2ml hỗn hợp HNO31M/CH3OH, cuối tiến hành đo hàm lƣợng đồng dung dịch phép đo phổ hấp thụ nguyên tử lửa Mẫu nƣớc Lọc qua giấy lọc 0,45µm Axit hóa HCl đến pH Lấy 100 ml mẫu Thêm 1,25 mlDithizon 2.10-4M/TritonX-100 8% Khuấy 15 phút Thêm 12 g Na2SO4 khuấy 30 phút nhiệt độ phòng Pha giàu chất hoạt động bề mặt Hòa tan ml hỗn hợp HNO3 1M/CH3OH cc Khuấy 30 phút để lắng tách pha 60 phút Đo phổ AAS Hình 3.10: Sơ đồ quy trình phân tích đồng nước phương pháp CPE Khoa Hóa Học – Trường ĐH KHTN 70 Luận văn Thạc sĩ HV: Nguyễn Thị Liên 3.7 Kết phân tích đồng mẫu nƣớc sông Nhuệ sông Đáy 3.7.1 Địa điểm lấy mẫu Lƣu vực sông Nhuệ - sông Đáy thuộc tỉnh: Hà Nội, Nam Định, Hà Nam, Ninh Bình Hoà Bình có diện tích tự nhiên khoảng 7665 km2 dân số ƣớc tính đến năm 2005 8706,2 nghìn ngƣời Đây vùng có điều kiện tự nhiên, tài nguyên thiên nhiên, môi trƣờng phong phú đa dạng, có vị địa lý đặc biệt quan trọng chiến lƣợc phát triển kinh tế - xã hội (KT-XH) vùng đồng sông Hồng, có thủ đô Hà Nội, trung tâm trị, kinh tế, văn hoá, khoa học kỹ thuật an ninh, quốc phòng nƣớc Trong xu phát triển KT - XH năm gần đây, dƣới tác động yếu tố tự nhiên hoạt động ngƣời, môi trƣờng lƣu vực sông Nhuệ - sông Đáy bị ô nhiễm, đặc biệt ô nhiễm nguồn nƣớc Nhiều vấn đề môi trƣờng cấp bách diễn phức tạp quy mô địa phƣơng toàn lƣu vực Lƣu vực sông Nhuệ - sông Đáy chịu tác động mạnh mẽ hoạt động KT - XH, khu công nghiệp, sản xuất làng nghề, khu khai thác chế biến, tụ điểm dân cƣ Sự đời hoạt động hàng loạt khu công nghiệp thuộc tỉnh, thành phố, hoạt động tiểu thủ công nghiệp làng nghề, xí nghiệp kinh tế quốc phòng với hoạt động khai thác, chế biến khoáng sản, canh tác hành lang thoát lũ, chất thải bệnh viện, trƣờng học làm cho môi trƣờng nói chung môi trƣờng nƣớc nói riêng lƣu vực sông Nhuệ - sông Đáy biến đổi cách đáng kể Đặc biệt giai đoạn nay, trƣớc phát triển kinh tế thị trƣờng có nhiều áp lực tác động xấu đến môi trƣờng lƣu vực sông Nhuệ - sông Đáy Mẫu nƣớc đƣợc lấy lƣu vực sông Nhuệ Đáy, vị trí lấy mẫu đƣợc đƣa bảng 3.18: Khoa Hóa Học – Trường ĐH KHTN 71 Luận văn Thạc sĩ HV: Nguyễn Thị Liên Bảng 3.18: Mô tả vị trí lấy mẫu Điểm lấy mẫu Địa giới hành Vị trí lấy mẫu Mai Lĩnh Hà Nội Sông Đáy Tế tiêu Hà Nội Sông Đáy Đập Phùng Hà Nội Sông Đáy Thanh Liệt Hà Nội Cầu Diễn Hà Nội Sông Nhuệ Khe tang Hà Nội Sông Nhuệ Ba Đa Hà Nam Sông Nhuệ Cầu Đọ Hà Nam Điểm giao cắt sông Nhuệ Tô Lịch Sau hợp lƣu sông Nhuệ Đáy Hình 3.11: Bản đồ vị trí lấy mẫu sông Nhuệ sông Đáy Khoa Hóa Học – Trường ĐH KHTN 72 Luận văn Thạc sĩ HV: Nguyễn Thị Liên 3.7.2 Kết phân tích mẫu Mẫu nƣớc sông Nhuệ sông Đáy sau lấy bảo quản theo tiêu chuẩn Việt Nam đƣợc phân tích phƣơng pháp chiết điểm mù kết hợp đo phƣơng pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử lửa (F-AAS) so sánh với phƣơng pháp phân tích trực tiếp phƣơng pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử với kỹ thuật lò graphit, kết đƣợc đƣa bảng sau: Bảng 3.19: Kết phân tích hàm lƣợng đồng mẫu nƣớc Hàm lƣợng Cu (µg/l) TT Vị trí lấy mẫu Phƣơng pháp CPE Phƣơng pháp GF-AAS Mai Lĩnh 2,30 2,40 Tế tiêu 2,41 2,19 Đập Phùng 2,64 2,01 Thanh Liệt 3,98 4,12 Cầu Diễn 2,68 2,50 Khe tang 3,12 2,80 Ba Đa 2,31 1,90 Cầu Đọ 2,79 3,01 Kết phân tích bảng 3.19 cho thấy hàm lƣợng đồng mẫu nƣớc sông Nhuệ sông Đáy thấp 0,1 mg/l so với Quy chuẩn Việt Nam chất lƣợng nƣớc mặt (QCVN 08: 2008/BTNMT) So với phƣơng pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử không lửa, sử dụng kỹ thuật nguyên tử hóa lò graphit, phƣơng pháp phân tích xây dựng đƣợc có độ xác đáp ứng đƣợc yêu cầu phân tích kiểm soát chất lƣợng nƣớc Khoa Hóa Học – Trường ĐH KHTN 73 Luận văn Thạc sĩ HV: Nguyễn Thị Liên KẾT LUẬN Từ kết thu đƣợc đề tài: “Nghiên cứu phương pháp xác định lượng vết Cu(II) phương pháp chiết điểm mù”, rút kết luận sau: Đã xây dựng thành công quy trình chiết điểm mù để xác định Cu phƣơng pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử với điều kiện chiết điểm mù nhƣ sau: Nồng độ thuốc thửdithizon 2,5.10-6M, nồng độ chất hoạt động bề mặt Triton X-100 0,1%, pH tối ƣu dung dịch chiết 2, nhiệt độ tạo điểm mù nhiệt độ phòng (25°C), nồng độ chất điện ly đƣợc sử dụng Na2SO4 với hàm lƣợng 12g/100ml, thời gian làm lắng 60 phút Đánh giá phƣơng pháp xây dựng đƣợc thông qua độ lặp lại hiệu suất thu hồi Kết khảo sát cho thấy phƣơng pháp có độ lặp lại tốt hiệu suất thu hồi đạt 90% Từ quy trình phân tích xây dựng đƣợc, tiến hành phân tích hàm lƣợng đồng nƣớc mặt vị trí lấy mẫu sông Nhuệ sông Đáy, kết thu đƣợc cho thấy hàm lƣợng đồng nƣớc sông Nhuệ sông Đáy thời điểm phân tích nhỏ quy chuẩn Việt Nam chất lƣợng nƣớc mặt So với phƣơng pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử không lửa, sử dụng kỹ thuật nguyên tử hóa lò graphit, kết cho thấy phƣơng pháp phân tích xây dựng đƣợc có độ xác đáp ứng đƣợc yêu cầu phân tích kiểm soát chất lƣợng nƣớc Khoa Hóa Học – Trường ĐH KHTN 74 Luận văn Thạc sĩ HV: Nguyễn Thị Liên TÀI LIỆU THAM KHẢO Tài liệu tiếng Việt [1]: Lê Lan Anh, Phạm Gia Môn, Vũ Đức Lợi, Đỗ Việt Anh (199 7),“Xác định kim loại nặng nƣớc biển phƣơng pháp hấp thụ nguyên tử Von – Ampe hòa tan”,Tạp chí phân tích Hóa , Lý Sinh học, (3) [2]: Trần Thúc Bình (2002), Trần Tứ Hiếu, Phạm Luận (1996), “Xác định Trắc quang Đồng, Kẽm, Mangan, Niken hỗn hợp Pyridin-AzoNaphtol (PAN)”, Tạp chí phân tích Hóa, Lý Sinh học, 1(3+4), tr 24 – 25 [3]: Nguyễn Văn Định, Dƣơng Ái Phƣơng, Nguyễn Văn Đến (2000),“Kết hợp phƣơng pháp phân tích quang phổ phát xạ hấp thụ nguyên tử để phân tích kim loại thành phẩm”,Hội nghị khoa học phân tích Hóa, Lý Sinh học lần thứ nhất, Hà Nội – Việt Nam [4]: Trƣơng Chí Hoa(1999) 700 thuốc dưỡng sinh trị bệnh hành, gừng tỏi, NXB Thanh Hóa [5]: Phạm Luận, Giáo trình môi trường trắc quan trắc môi trường., Đại học khoa học tự nhiên Đại học quốc gia Hà Nội [6]: Phạm Luận, Giáo trình hướng dẫn vấn đề sở ký thuật xử lý mẫu phân tích, Đại học tự nhiên Đại học Quốc gia Hà Nội [7]:Phạm Luận (2006),Phương pháp phân tích phổ hấp thụ nguyên tử, NXB Đại học Quốc Hà Nội [8]: Nguyễn Bá Mão(2000), Tỏi trị bách bệnh NXB Hà Nội [9]: Vũ Hoàng Minh, Nguyễn Tiến Lƣợng, Phạm Luận, Trần Tứ Hiếu (1997), “Dùng phƣơng pháp phổ phát xạ nguyên tử (ICP) để xác định nguyên tố đất mẫu địa chất Việt Nam”, Tạp chí phân tích Hoá, Lý Sinh học, 2(1+2), tr 2-7 Khoa Hóa Học – Trường ĐH KHTN 75 Luận văn Thạc sĩ HV: Nguyễn Thị Liên [10]: Trần Thị Thu Nguyệt, Trần Thu Quỳnh - Từ Vọng Nghi (1999), “Nghiên cứu xác định số kim loại nặng nƣớc phƣơng pháp Vôn-ampe hòa tan dùng bình điện hóa dòng chảy”,Tạp chí phân tích hóa lý sinh học, 4(3) [11]: Hoàng Nhâm (2004),Hóa học vô tập 3, NXB Giáo dục, tr 222-223 [12]: Hoàng Nhâm (1997), Hóa học kim loại chuyển tiếp, NXB Đại học Quốc Gia Hà Nội [13]: Dƣơng Quang Phùng, Bùi Thu Thủy, Nguyễn Thanh Thúy, Nguyễn Thị Nguyệt, Đỗ Văn Huê (2000),“Nghiên cứu tạo phức số ion kim loại Đồng (II), Chì(II), Zn(II) Cd(II) với 4-(2-pyridilazo)-rezocxin (PAR) ứng dụng chúng vào việc phân tích nƣớc thải”, Tuyển tập công trình khoa học Hội nghị khoa học phân tích Hóa, Lí, Sinh VN lần thứ [14]: Lê Mậu Quyền, Lê Chí Kiên (1989), Cơ sở hóa học vô cơ, NXB Đại học Trung học chuyên nghiệp [15]: Diệu Quyến (1998),“Viên tỏi Tỏi thật”, Tạp chí Thuốc sức khỏe, (120) [16]: Nguyễn Trọng Uyển (1990),Giáo trình hóa học vô Phần I Các nguyên tố điển hình Đại học tổng hợp Hà Nội [17]: PGS Nguyễn Đức Vận (2009), Hóa học Vô tập 2, NXB Khoa học Kỹ thuật Tài liệu tiếng Anh [18]: A.T Kuiters, W Mulder (1992),“Gel permeation chromatography and Cubinding of water-soluble organic substances from litter and humus layers of forest soils”,Geoderma, Volume 52, Issues 1–2, January 1992, Pages 1–15 [19]: Abbas Afkhami (2004), “Mean centering of ratio kinetic profiles as a nouvel spectrophotometric method for the simultaneous kinetic analysis of binary mixtures”, Analytical Chimica Acta, 526, pp 211 - 218 Khoa Hóa Học – Trường ĐH KHTN 76 Luận văn Thạc sĩ HV: Nguyễn Thị Liên [20]: B Haddou a, J.P Canselier, C Gourdon (2006),“Cloud point extraction of phenol and benzyl alcohol from aqueous stream”,Elsevier ,Volume 50, Issue 1: 114–121 [21]: Bruno Elias dos Santos Costa, Nívia Maria Melo Coelho, Luciana Melo Coelho (2015),“Determination of arsenic species in rice samples using CPE and ETAAS”,Food Chemistry, 178: 89–95 [22]:Carabias-Mart´ınez R, Rodr´ıguez-Gonza´ıo E, Moreno-Cordero B., J Chromatogra A., 2000, 902, 251–265 [23]:E.J Moynahan (1979),Trace elements in man, Phil Trans.R.Soc.Lond B 288, 1979 [24]: Evangelos K Paleologos, Dimosthenis L Giokas, Miltiades I Karayannis (2005), “Micelle-mediated separation and cloud-point extraction”, Trends in Analytical Chemistry, Vol.24(5), 426-436 [25]: Haddou B, Canselier JP, Gourdon C (2003),“Purification of effluents by twoaqueous phase extraction”,Chem Eng Res Des, 81(Part A):1184–1192 [26]: Hongbo Xu, Wanping Zhang, Xiaoshun Zhang, Jing Wang , Jian Wang, (2013), “Simultaneous Preconcentration of Cobalt, Nickel and Copper in Water Samples by Cloud Point Extraction Method and their Determination by Flame Atomic Absorption Spectrometry”, Procedia Environmental Sciences,18: 258–263 [27]:I.Nishi,I.Imai,M.Kasai,KaimenKasseizaiBinran,SangyoTosho,Tokyo(1960), 793(Japanese) [28]: K Pytlakowska, V Kozik, M Dabioch (2013), “Complex-forming organic ligands in cloud-point extraction of metal ions: a review”, Talanta, Vol.110, pp 202-228 Khoa Hóa Học – Trường ĐH KHTN 77 Luận văn Thạc sĩ HV: Nguyễn Thị Liên [29]: Lena B Björklund, Gregory M Morrison (1997), “Determination of copper speciation in freshwater samples through SPE-spectrophotometry”,Analytica Chimica Acta, Volume 343, Issue 3, 20 May 1997, Pages 259–266 [30]: Lingchen Meng, Ziyuan Fang, Jian Lin, Meixian Li, Zhiwei Zhu (2014),“Highly sensitive determination of copper in HeLa cell using capillary electrophoresis combined with a simple cell extraction treatment”, Talanta Volume 121, April 2014, Pages 205–209 [31]: Luis A Escudero, S Ceruttia, R.A Olsina, J.A Salonia, J.A Gasqueza(2010), “Factorial design optimization of experimental variables in the on-line separation/preconcentration of copper in water samples using solid phase extraction and ICP-OES determination”, Journal of Hazardous Materials, Volume 183, Issues 1–3, 15 November 2010, Pages 218–223 [32]: M.A El-Ries, F.M.Abou Attia, F.M Abdel-Gawad, S.M.Abu El-Wafa (1994),“Preparation and characterization of Cu(II)-lignocaine complex Indirect estimation of lignocaine in pharmaceutical preparations by atomic absorption spectroscopy (AAS)”,Journal of Pharmaceutical and Biomedical Analysis, Volume 12, Issue 9, September 1994, Pages 1209–1213 [33]: Manzoori L., Jamshid, Karim-Nezhad, Ghasem (2005),“Selective Cloud Point Extraction and Preconcentration of Copper by the Use of Dithizone as a Complexing Agent”,Iran J Chem Chem, Eng Vol 24, No [34]: Maria Fernanda Silva, Estela Soledad Cerutti, Luis D Martinez (2006), “Coupling cloud point extraction to instrumental detection systems for metal analysis”, Microchimica Acta, Vol 155, pp 349-364 [35]: Nabil Ramadan Badera , Khaled Edbeya and Ursula Telghederb (2014),“Cloud point extraction as a sample preparation technique for trace element analysis: An overview”,Journal of Chemical and Pharmaceutical Research, 6(2) : 496-501 Khoa Hóa Học – Trường ĐH KHTN 78 Luận văn Thạc sĩ HV: Nguyễn Thị Liên [36]: Naise M Caldas, Jorge L Raposo Jr., José A Gomes Neto, Fernando Barbosa Jr(2009), “Effect of modifiers for As, Cu and Pb determinations in sugar-cane spirits by GF AAS”, Food Chemistry,Volume 113, Issue 4, 15 April 2009, Pages 1266–1271 [37]: Narinder Kumar Agnihotrin (1997), “Derivative spectrophotometric determination of copper (II) in non-ionic micellar medium”,Atlanta, 45, pp 331-341 [38]:NobukoSato,MasanobuMori, HideyukiItabashi (2013), “Cloud point extraction of Cu(II) using a mixture of triton X-100 and dithizone with a salting-out effect and its application to visual determination”, Elsevier, 117:376–381 [39]: Ogla Ch Manouri, Nikolaos D Papadimas, Sophia E Salta (1998), “Three approaches to the analysis of zinc(II) in pharmaceutical formulations by means of different spectrometric methods”, Il Farmaco, 53, pp 563 – 569 [41]:S Ameur & B Haddou & Z Derriche & J P Canselier & C Gourdon (2000),“Cloud point extraction of Δ9 -tetrahydrocannabinol from cannabis resin” [41]: Valfredo Azevedo Lemos, Moacy Selis Santos, Ma´rcio Jose´ Silva dos Santos, Daniel Rodrigues Vieira, and Cleber Galva˜o Novaes (2007), “Determination of copper in water samples by atomic absorption spectrometry after cloud point extraction”, Microchim Acta 157, 215–222 Khoa Hóa Học – Trường ĐH KHTN 79 [...]... tích Do đó, chúng tôi đã lựa chọn và thực hiện đề tài Nghiên cứu phương phápxác định lượng vết Cu(II) bằng phương pháp chiết điểm mù với các mục tiêu cụ thể nhƣ sau: - Nghiên cứu, khảo sát và thiết lập các điều kiện tối ƣu để xây dựng phƣơng pháp định lƣợng hàm lƣợng vết nguyên tố đồng trong mẫu nƣớc bằng phƣơng pháp chiết điểm mù kết hợp với phƣơng pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử Khoa Hóa Học – Trường... suất chiết ion Cu2+, - Khảo sát ảnh hƣởng của phƣơng pháp tạo điểm mù đến hiệu suất chiết ion Cu2+, - Khảo sát ảnh hƣởng của ion lạ đến hiệu suất chiết ion Cu2+,  Xây dựng đƣờng chuẩn xác định ion đồng bằng phƣơng pháp chiết điểm mù  Xác định giới hạn phát hiện của phƣơng pháp  Phân tích, định lƣợng đồng trong mẫu nƣớc mặt tại sông Nhuệ và sông Đáy theo phƣơng pháp xây dựng đƣợc  Đánh giá phƣơng pháp. .. thƣơng não và gan Vì vậy, xác định chính xác hàm lƣợng nguyên tố đồng là vô cùng cần thiết để chăm sóc và bảo vệ cộng đồng Khoa Hóa Học – Trường ĐH KHTN 17 Luận văn Thạc sĩ HV: Nguyễn Thị Liên 1.2 Các phƣơng pháp xác định Đồng 1.2.1 Các phương pháp xác định tổng Đồng 1.2.1.1 Phương pháp hoá học a) Phương pháp phân tích khối lượng [13] Phƣơng pháp này dựa trên cơ sở cân chính xác khối lƣợng của chất phân... trong phƣơng pháp chiết điểm mù trong 12 năm qua ( từ năm 2000-2012) [31] Hình 2.1: Tần suất sử dụng các loại chất hoạt động bề mặt trong phương pháp chiết điểm mù 12 năm qua (từ năm 2000-2012) Các tác nhân sử dụng để tạo phức với kim loại Trong chiết điểm mù, sự chọn lọc của tác nhân tạo phức là bƣớc quyết định một phần hiệu quả chiết Nhiều loại phối tử hữu cơ thƣờng sử dụng trong chiết điểm mù nhƣ: thuốc... thu đƣợc dung dịch có chất phân tích để xác định nó  Ưu nhược điểm của phương pháp  Ưu điểm - Chiết pha rắn là phƣơng pháp làm giàu hiệu quả cao - Chi phí thấp - Có thể xác định lƣợng vết đồng và các kim loại khác - Phƣơng pháp này cho giới hạn phát hiện thấp cỡ µg/L Khoa Hóa Học – Trường ĐH KHTN 27 Luận văn Thạc sĩ HV: Nguyễn Thị Liên  Nhược điểm - Phƣơng pháp này có sử dụng những dung môi gây độc... với mục tiêu xác định lƣợng vết đồng trong môi trƣờng nƣớc, hiện nay ở Việt Nam chƣa có nhiều công trình nghiên cứu theo hƣớng này tuy nhiên ƣu điểm của nó là rất lớn so với các hƣớng nghiên cứu khác Khoa Hóa Học – Trường ĐH KHTN 29 Luận văn Thạc sĩ HV: Nguyễn Thị Liên Bruno Elias dos Santos Costa, Nívia Maria Melo Coelho, Luciana Melo Coelho đã xác định Asen trong mẫu gạo bởi chiết điểm mù để làm giàu... lƣợt là 2,4; 1,7; 1,5 ng/ml [26]  Dựa vào những thuận lợi đó, chúng tôi sử dụng phƣơng pháp chiết điểm mù để xác định nồng độ của Đồng trong luận văn này Khoa Hóa Học – Trường ĐH KHTN 30 Luận văn Thạc sĩ HV: Nguyễn Thị Liên CHƢƠNG 2: THỰC NGHIỆM 2.1Nội dung và phƣơng pháp nghiên cứu 2.1.1 Nội dung nghiên cứu  Nghiên cứu các điều kiện để đo phổ hấp thụ nguyên tử của đồng - Chọn vạch đo - Chọn khe đo của... nguyên tử ngọn lửa kết hợp phƣơng pháp làm giàu chiết điểm mù để xác định lƣợng vết Cu(II) của mẫu nƣớc từ sông Watarase – Nhật bản Sử dụng thuốc thử là hỗn hợp TritonX-100 và Dithizone Kết quả hiệu suất chiết đạt 96.67%, giới hạn phát hiện 0.01 - 10 μM [38] M.A El-Ries, F.M.Abou Attia, F.M Abdel-Gawad, S.M.Abu El-Wafa đã sử dụng phƣơng pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử để xác định gián tiếp lignocaine Khoa... phƣơng pháp chiết pha rắn kết hợp phƣơng pháp đo phổ hấp thụ phân tử để xác định đồng trong các mẫu nƣớc ngọt Tác giả sử dụng pha rắn là các hạt silica gel trung tính đã đƣợc ankyl hóa bằng gốc hydrocarbon mạch thẳng –C18,….Kết quả giới hạn phát hiện cho đồng trong nƣớc tinh khiết là 0.4µg.l-1 , đƣợc nâng lên 3.8µg.l-1 trong nƣớc ô nhiễm.[29] d) Phương pháp chiết điểm mù:  Nguyên tắc của phương pháp: Kỹ... động bề mặt là Triton X-114 Giới hạn phát hiện là 33 ng/L và hiệu suất chiết 90.8% [21] Valfredo Azevedo Lemos, Moacy Selis Santos, Ma´rcio Jose´ Silva dos Santos, Daniel Rodrigues Vieira, and Cleber Galva˜o Novaes đã xác định Cu(II) trong mẫu nƣớc bằng phƣơng pháp quang phổ hấp thụ ngọn lửa và làm giàu bằng phƣơng pháp chiết điểm mù Chất phân tích đƣợc tạo phức với axit 6-[2’-(6’methyl-benzothiazolylazo)]-1,2-dihydroxy-3,5-benzenedisulfonic ... đề tài Nghiên cứu phương phápxác định lượng vết Cu(II) phương pháp chiết điểm mù với mục tiêu cụ thể nhƣ sau: - Nghiên cứu, khảo sát thiết lập điều kiện tối ƣu để xây dựng phƣơng pháp định lƣợng... phân tích để xác định  Ưu nhược điểm phương pháp  Ưu điểm - Chiết pha rắn phƣơng pháp làm giàu hiệu cao - Chi phí thấp - Có thể xác định lƣợng vết đồng kim loại khác - Phƣơng pháp cho giới... nhiễm.[29] d) Phương pháp chiết điểm mù:  Nguyên tắc phương pháp: Kỹ thuật chiết điểm mù (clound point extraction) kỹ thuật chiết dựa chế độ tách pha dung dịch nƣớc mixen có chất hoạt động bề mặt định