Nghiên cứu một số điều kiện để định lượng xianua bằng phương pháp cực phổ xung vi phân ứng dụng để định lượng xyanua trong sắn cao sản

Kho tài liệu miễn phớ của Ket-noi.comTrờng đại học vinh Khoa hóa học Dơng thị hờng Nghiên cứu một số điều kiện để định lợng xianua bằng phơng pháp cực phổ xung vi phân.. Kho tài liệu mi

Kho tài liệu miễn phớ của Ket-noi.com

Trờng đại học vinh Khoa hóa học

Dơng thị hờng

Nghiên cứu một số điều kiện để định lợng xianua bằng phơng pháp cực phổ xung vi phân ứng dụng để định lợng

xianua trong sắn cao sản

khóa luận tốt nghiệp đại học

Chuyên ngành: hóa phân tích

Vinh - 2011

Kho tài liệu miễn phớ của Ket-noi.com

Trờng đại học vinh Khoa hóa học

Nghiên cứu một số điều kiện để định lợng xianua bằng phơng pháp cực phổ xung vi phân ứng dụng

để định lợng xianua trong sắn cao sản

khóa luận tốt nghiệp đại học

Kho tài liệu miễn phí của Ket-noi.com

LỜI CẢM ƠN

Đề tài khóa luận tốt nghiệp được hoàn thành tại Phòng máy - Khoa Hoá

- Trường Đại học Vinh

Bằng tấm lòng trân trọng và biết ơn sâu sắc em xin chân thành cảm ơn

cô giáo hướng dẫn ThS Võ Thị Hoà giao đề tài và giúp đỡ tận tình, chu đáo,đầy tâm huyết trong suốt quá trình nghiên cứu và hoàn thiện khoá luận

Em cũng xin chân thành cảm ơn cô giáo ThS Đinh Thị Trường Giang

đã có những ý kiến đóng góp quý báu trong quá trình em thực hiện đề tài này

Em xin chân thành cảm ơn các thầy giáo, cô giáo tromh tổ bộ môn phântích, các thầy giáo, cô giáo hướng dẫn phòng thí nghiệm thuộc khoa Hoá học -trường Đại học Vinh đã tạo mọi điều kiện giúp đỡ em trong suốt quá trìnhhoàn thành khoá luận này

Cuối cùng, em xin gửi lời biết ơn sâu sắc đến bố mẹ, anh chị em và bạn

bè đã quan tâm, động viên em hoàn thành khoá luận tốt nghiệp của mình

Vinh, tháng 5 năm 2011

Sinh viên

Dương Thị Hường

MỤC LỤC

Trang

LỜI CẢM ƠN 1

LỜI MỞ ĐẦU 2

PHẦN I : TỔNG QUAN 4

I.1 TỔNG QUAN VỀ XIANUA 4

I.1.1 Các nguồn tạo ra xianua, vai trò và tác hại của xianua 4

I.1.2 CÁC HỢP CHẤT XIANUA 5

I.1.3 Tính chất vật lý và hoá học của xianua 13

I.1.4 Độc tính của axit HCN và các xianua tan 15

I.2 SƠ LƯỢC VỀ SẮN 16

I.2.1 Nguồn gốc, lịch sử phát triển và vùng phân bố 16

I.2.2 Đặc điểm và giá trị kinh tế của sắn 17

I.2.3 Giá trị dinh dưỡng và độc học của sắn 18

I.3 Một số phương pháp xác định hàm lượng xianua và một vài dẫn xuất 20

I.3.1 Định lượng xianua 20

I.3.2 Định lượng xianogenclorua (CNCl) 23

I.3.3 Định lượng xianat (CNO-) 23

I.3.4 Định lượng thioxianat (SCN-) 24

I.3.5 Định lượng hexaxianoferiat [Fe(CN)6]3- 25

I.3.6 Định lượng hexaxianoferoat [Fe(CN)6]4- 25

I.3.7 Phương pháp xử lí xianua 25

I.4 Phương pháp cực phổ 25

I.4.1 Cơ sở của phương pháp cực phổ 25

I.4.2 Các phương pháp cực phổ 28

I.4.3 Các phương pháp phân tích định lượng trong phân tích điện hoá 36

Kho tài liệu miễn phí của Ket-noi.com

I.4.4 Điện cực sử dụng trong phương pháp cực phổ 39

PHÂN II : THỰC NGHIỆM VÀ KẾT QUẢ 40

II.1 Thiết bị, dụng cụ và hoá chất 40

II.1.1 Thiết bị, dụng cụ 40

II.1.2 Hoá chất 40

II.1.3 Chuẩn bị các dung dịch thí nghiệm 40

II.2 Khảo sát các điều kiện tối ưu cho phép xác định CN- trên mẫu chuẩn .41

II.2.1 Khảo sát sự xuất hiện pic 41

II.2.2 Khảo sát tốc độ quét thế 42

II.2.3 Khảo sát ảnh hưởng của nồng độ sunfua và sunfit đến xianua 43

II.2.4 Giới hạn phát hiện và giới hạn định lượng 45

II.2.5 Khảo sát độ lặp lại 47

II.2.6 Kết quả khảo sát các điều kiện tối ưu cho phép phân tích CN- 48

II.3 Xác định CN- trong mẫu tự tạo 49

II.3.1.Định lượng CN- chuẩn 49

II.3.2 Xác định giới hạn tuyến tính của nồng độ xianua theo chiều cao pic .51 II.4 Xác định hàm lượng xianua trong sắn 53

II.4.1 Qúa trình lấy mẫu, xử lý và bảo quản mẫu trước khi chưng cất 53

II.4.2 Xác định hàm lượng xianua trong mẫu sắn 53

PHẦN III: KẾT LUẬN 57

TÀI LIỆU THAM KHẢO 58

LỜI MỞ ĐẦU

Sắn là cây lương thực, thực phẩm chính của hàng triệu người trên thếgiới và được trồng phố biến ở nhiều nước Sản phẩm từ sắn (củ, thân, lá) đượcdùng để chế biến ra nhiều loại sản phẩm phục vụ cho ngành công nghiệp vàgiá trị của cây sắn ngày càng được nâng cao nhờ ứng dụng rộng rãi của nó

Ở Việt Nam, sắn là cây lương thực, thức ăn gia súc quan trọng sau lúa

và ngô, là nguồn thu nhập của các hộ dân nghèo Ngoài ra sắn cũng là câycông nghiệp có giá trị xuất khẩu và tiêu thụ trong nước Việt Nam sản xuấtmỗi năm khoảng 800.000 - 1.200.000 tấn tinh bột sắn Trong đó trên 70%xuấtkhẩu và gần 30% tiêu thụ trong nước Ở Nghệ An, cây sắn đã và đang chuyểnđổi nhanh chóng vai trò từ cây lương thực thành cây công nghiệp với tốc độnhanh Ở đây trồng nhiều sắn cao sản với mục đích chính là chăn nuôi vàcung cấp cho nhà máy chế biến tinh bột sắn Tại đây có nhà máy sắn chế biếntinh bột sắn Thanh Ngọc - Thanh Chương với sản lượng tinh bột sắn 240 tấn/ngày và sản xuất theo thời vụ

Bên cạnh những thành quả mà cây sắn mang lại thì hàng năm vẫn xảy ranhiều vụ ngộ độc sắn nếu bị nặng có thể dẫn tới tử vong Mà nguyên nhân là

do con người (kể cả động vật) ăn phải sắn chưa được chế biến kĩ lưỡng vàkhông loại bỏ được độc tố có trong sắn

Độc tố có trong sắn chính là xianua Vì vậy việc xác định và kiểm soáthàm lượng xianua trong sắn là việc cần thiết và cấp bách Có nhiều phươngpháp xác định xianua trong đó phương pháp cực phổ xung vi phân là phươngpháp có độ chính xác, độ chọn lọc, độ nhạy và độ tin cậy cao, có thể xác địnhđược hàm lượng mẫu phân tích có nồng độ rất thấp Do vậy chúng tôi đã chọn

đề tài “Nghiên cứu một số điều kiện để định lượng xianua bằng phương

pháp cực phổ xung vi phân Ứng dụng để định lượng xianua trong sắn cao sản” làm đề tài khoá luận tốt nghiệp đại học.

Đề tài nhằm giải quyết các vấn đề:

- Tìm một số điều kiện tối ưu để định lượng xianua bằng phương phápcực phổ xung vi phân

- Nghiên cứu ảnh hưởng của nồng độ sunfua và sunfit đến phép xácđịnh lượng xianua

- Thử các điều kiện tối ưu đã chọn vào việc phân tích mẫu tự tạo củaxianua

- Phân tích một số mẫu sắn được lấy từ xã Thanh Ngọc - ThanhChương - Nghệ An

Hy vọng đề tài này sẽ góp một phần nhỏ vào việc triển khai phươngpháp phân tích ở phòng thí nghiệm

PHẦN I : TỔNG QUAN

I.1 TỔNG QUAN VỀ XIANUA [1, 4, 5, 6, 14]

I.1.1 Các nguồn tạo ra xianua, vai trò và tác hại của xianua

Sự gia tăng hàm lượng xianua trong nước có thể do nhiều nguyên nhânkhác nhau, trong đó một lượng lớn xianua được thải ra từ ngành công nghiệpkhai thác vàng, ngành công nghiệp mạ điện (mạ đồng, mạ niken, mạ kẽm, mạcrôm ), làm sạch kim loại, gia công thuỷ, tổng hợp hoá học, sản xuất polime,thuốc sát trùng, trong nông nghiệp (như đánh bắt bằng xianua trái phép, ).Ngoài ra xianua còn có trong một số bộ phận của cây sắn, cây tre, trong một

số loại hạt của một số loại quả (quả mận, quả anh đào, quả táo non ) vàxianua tạo vị đắng trong một số loại củ, quả đó

Muối kim loại của Axit xyanhydric có vai trò lớn trong nhiều ngànhcông nghiệp:

- Công nghiệp mạ vàng, bạc, đồng hoặc các kim loại khác

- Công nghiệp khai thác vàng - lấy vàng bằng phương pháp xianua hoá

- Công nghiệp sản xuất các pigmen mầu dùng cho ngành công nghiệpsơn, bột vẽ, dệt nhuộm cần các muối xianua làm nguyên liệu

- Công nghiệp sản xuất thuốc trừ sâu: xyanit canxi để diệt rệp và côntrùng trong nhà ở

hay ở thể kết hợp như nước anh đào với tỉ lệ 1% HCN

Xianua là một loại chất cực độc nhưng nó lại được sử dụng phổ biếntrong sản xuất, vì vậy nếu không có những quy chế chặt chẽ và có tính khả thitrong các khâu nhập khẩu, lưu thông phân phối, bảo quản, sử dụng và kiểmsoát ô nhiễm, xianua có thể gây tác hại to lớn cho môi trường và sức khoẻ conngười

HCN là chất hết sức độc, nồng độ cho phép HCN ≤ (1- 2) ppm HCN cóthể đi vào cơ thể người qua các đường hô hấp và tiêu hoá, thậm chí còn thấmqua da.

Người và động vật có thể chết đột ngột khi tiếp xúc, hít thở khí HCN

phức với một số kim loại trong enzim ở trong cơ thể (metalo protein), huỷ cácenzim hô hấp, làm mất khả năng vận chuyển oxi trong máu Xianua ức chếcác enzim oxi hoá, các enzim này đóng vai trò là mắt xích trung gian cho quátrình sủ dụng oxi để sản xuất chất ATP

Người nhiễm độc xianua thường bị chóng mặt, buồn nôn, mệt mỏi, co

Hàng năm trên thế giới có hàng nghìn người chết vì nhiễm xianua, ngộ độcxianua như: sử dụng xianua đầu độc nhau, do làm việc ở nơi có nồng độ

Mặt khác, những vùng khai thác, đào đãi vàng bừa bãi trái phép, các cơ sở mạthủ công, huỷ diệt các loài sinh vật Do đó việc xây dựng và ban hành mộtquy trình công nghệ xử lý tiêu huỷ hoặc tái sử dụng xianua là một việc làmcấp bách đáp ứng yêu cầu thực tế

I.1.2 CÁC HỢP CHẤT XIANUA

Những hợp chất xianua có thể được phân loại thành xianua đơn giản vàphức chất xianua

I.1.2.1 Các xianua đơn giản

Những xianua đơn giản gồm xian, hiđroxianua và các muối có công thức

loại, và x là hoá trị của A, cũng là số nhóm xianua

I.1.2.1.1 Xian

Xian hay xianogen là những phân tử gồm 2 nhóm CN nên thường được

nc =

halogen Nó tham gia phản ứng cộng hợp oxi hoá với nguyên tử kim loại hoátrị thấp và tạo phức chất đixianua:

Sự thuỷ phân của xian cũng cho thấy sự giống nhau giữa xian vàhalogen, nhất là trong môi trường kiềm

Bởi vậy xian còn được gọi là halogen giả, về hoạt tính hoá học, xiannằm giữa brom và iod

Trong không khí, xian dễ bốc cháy cho ngọn lửa có màu hồng viềnxanh có nhiệt độ rất cao:

I.1.2.1.2 Hidro xianua HCN

Giống như hidro halogen, HCN là hợp chất phân tử cộng hoá trị, có thểphân li trong dung dịch nước

HCN không màu, có mùi khó chịu và rất độc HCN lỏng dễ hoá rắn và

giống như trường hợp nước HCN lỏng không bền và nhanh chóng bị trùnghợp khi không có chất làm bền Trong dung dịch nước sự trùng hợp dẽ xảy ranhờ bức xạ tử ngoại.

Người ta cho rằng các phân tử nhỏ HCN đả có trong khí quyển sơ cấpcủa quả đất và có thể là cội nguồn hay sản phẩm trung gian trong sự tạothành các hợp chất quan trọng về mặt sinh học

hơn axit cacbonic Vì vậy dung dịch xianua hoà tan bị thuỷ phân mạnh.Nhưng HCN dưới dạng lỏng tinh khiết là axit mạnh

Khi đốt trong không khí, HCN cháy cho ngọn lửa màu

Trong phòng thí nghiệm, HCN có thể điều chế bằng cách nhỏ từng giọt

I.1.2.1.3 Muối xianua

muối xianua nói chung không có màu

Muối xianua cũng như HCN đều rất độc (nhưng có độ độc thấp hơnHCN) Trong các xianua chỉ xianua kim loại kiềm và kiềm thổ là tan nhiều,còn các xianua khác hầu hết không tan trong nước (CuCN, AgCN, Zn

Xianua bị thuỷ phân mạnh trong dung dịch:

Nên dung dịch có mùi của hidroxianua

Những muối KCN, NaCN (rắn) để trong không khí cũng có mùi củaHCN vì:

thúc đẩy bởi ánh sáng:

Muối xianua và HCN dều thể hiện tính khử khi tác dụng với các chất

Người ta đã tách được các axit khan ứng với nhiều ion phức xianua

cacbonil kim loại, vì trong chúng không có liên kết kim loại - hidrro Thaycho điều đó, các nguyên tử hidro được xếp sao cho liên kết hidro được tạothành giữa các anion, nghĩa là MCN H NCM

Phân loại dựa vào tính tan và độ độc, các phức chất xianua được chia ra

3 nhóm chính, đó là:

Phân loại dựa vào khả năng phản ứng với kiềm và axit, người ta chiacác phức xianua thành 2 nhóm:

- Nhóm 1: không tác dụng với kiềm nhưng dễ bị phân tích bởi axit vô

cơ loãng tạo HCN

I.1.2.3 Một số hợp chất xianua khác

I.1.2.3.1 Xianogen clorua

Xianogen clorua (CNCl) là một chất khí, chỉ tan rất ít trong nước,

-khi cùng nồng độ)

CNCl là sản phẩm đầu tiên khi clo hoá những hợp chất xianua:

CNCl thuỷ phân trong môi trường kiềm tạo ra xianat:

Sự thuỷ phân này phụ thuộc vào pH và thời gian Khi pH = 12, CNClthuỷ phân hoàn toàn

CNCl có thể oxi hoá iodua để giải phóng iod tự do theo phản ứngCNCl:

I.1.2.3.2 Xianat

Xianat kim loại kiềm khá bền với nhiệt, chúng chỉ phân huỷ ở nhiệt độ cao

Muối xianat được điều chế bằng cách oxi hoá xianua ở trong dung dich nóng

KCN + PbO = KCNO + Pb

I.1.2.3.3 Thioxianat

* Thioxianat (SCN - ) là muối của axit thioxianic (HNCS) Đa số thioxianat

không có màu và dễ tan trong nước trừ một số muối của Ag, Hg, Cu, Au là ít

-+ Tác dụng với axit:

6 KSCN + 16 HNO3 + 4 H2O = 6 SO42- + 6 CO2 + 16 NO + 6 NH4+

+ Tác dụng với một số kim loại :

+ Tác dụng với muối:

AgSCN + 2 NH4OH = [Ag(NH3)2](SCN) + 2 H2O

-* Điều chế thioxianat kim loại kiềm : đun nóng chảy xianua với S hoặc đun

I.1.3 Tính chất vật lý và hoá học của xianua.

I.1.3.1 Tính chất lý học.

- Axit HCN: khối lượng phân tử 27 Ở thể khan là chất lỏng rất linh

hạnh nhân, vị rất đắng, hoà tan rất dễ trong nước và rượu, là một axit yếu có

pK = 9,4 Hơi của HCN có tỷ trọng d = 0,968

- Các muối xianua kiềm như NaCN, KCN là các muối tinh thể trắng,

ít tan trong rượu, tan trong dung dịch nước rượu Dung dịch nước của cácmuối này có tính kiềm mạnh

- Xianua ở trạng thái tự do CN rất độc nhưng khi nó liên kết bền trongphức thì lại không độc Vì sự phân ly của phức quá nhỏ nên trong dung dịchnồng độ CN không đủ để gây độc

HCN + 2 H2O = HCOONH4 (amonium foocmic)

(axit sunfoxyanhydric) Các muối xianua kim loại kềm dioxit cacbon trong không khí phân huỷtạo thành HCN

thuỷ phân và giải phóng HCN:

Trong dầu hạnh nhân đắng cứ 1,5g dầu thì có 0,24 g HCN LượngHCN chứa trong năm, sáu hạnh nhân đủ giết chết một em bé Trong dàu hạnh

thuỷ phân và giải phóng HCN:

I.1.4 Độc tính của axit HCN và các xianua tan [4, 6, 14]

I.1.4.1 Độc tính

- Axit HCN tác dụng lên quá trình hô hấp tế bào bằng cách làm tê liệtcác men sắt của xytoeromoxydaza hoặc men đỏ cacbua Do thiếu oxi nên máutrong tĩnh mạch có màu đỏ thẫm và có những triệu trứng ngạt Gây độc nhanhqua đường hô hấp, với liều lượng 0,3 mg/1kg trọng lượng cơ thể đã có thể gâychết ngay Nồng độ 0,12 – 0,15 mg/l gây chết từ 30 phút đến một giờ

- Xianua: rất độc, thường tấn công các cơ quan như phổi, đường tiêuhoá Tiêu chuẩn nước uống và nước sạch đều quy định hàm lượng xianua nhỏhơn ,07 mg/l Qua đường tiêu hoá, liều lượng gây tử vong là 1mg/1kg trọnglượng cơ thể Các xyanhydric có thể thâm nhập vào cơ thể rồi gây ngộ độcbằng cách thấm qua các vết thương ngoài da

I.1.4.2 Triệu trứng lâm sàng

- Ngộ độc cấp: Xảy ra khi hit phải hay uống phải liều cao HCN Ngộđộc xảy ra rất nhanh chóng, các trung tâm hành tuỷ bị tê liệt, người bị nạn bịbất tỉnh, co giật và các cơ bị cứng Sự hô hấp bị ngắt quãng và dừng lại, tim

- Ngộ độc bán cấp: Các hiện tượng thường gặp là chóng mặt, buồn nôn,đau đầu, các niêm mạc hô hấp bị kích thích Nạn nhân sợ hãi, lo lắng nhưngvẫn còn sáng suốt, sau đó xuất hiện rối loạn thần kinh, co giật, dãn đồng tử,cứng hàm, hiện tượng ngạt bắt đầu, nạn nhân chết sau 20 phút Nếu cấp cứukịp thời, nạn nhân không chết nhưng tổn thương tim, tê liệt bộ phận

- Ngộ độc thường diễn: Xảy ra đối với người làm việc thường xuyên ởnơi khí HCN bốc lên.Các hiện tượng rõ rệt là đau đầu, chóng mặt, nôn và mệtnhọc

I.1.4.3 Các cấp cứu, điều trị

- Nếu bị ngộ độc qua đường hô hấp: đưa bệnh nhân ra khỏi vùng nhiễmđộc, người làm cấp cứu phải đeo mặt nạ đề phòng Tiến hành ngay hô hấpnhân tạo, cho thở oxi để loại nhanh độc qua đường phổi Tiêm thuốc trợ tim,đồng thời làm các cấp cứu, vãn hơi, hô hấp tế bào.

- Nếu ngộ độc qua đường tiêu hoá thì dùng với apomocphin để gây nôn

I.2 SƠ LƯỢC VỀ SẮN [1, 5]

I.2.1 Nguồn gốc, lịch sử phát triển và vùng phân bố

I.2.1.1 Nguồn gốc

Cây sắn ở vùng nhiệt đới của Châu Mỹ La Tinh được trồng cách đây

5000 năm Trung tâm phát sinh cây sắn được giả thuyết tại vùng Đông Bắccủa nước Brazil thuộc lưu vực sông Amazôn, nơi có nhiều chủng loại sắntrồng và hoang dại Một trung tâm khác có thể tại Mexico ở Trung Mỹ vàvùng ven biển phía bắc của Nam Mỹ Bằng chứng về nguồn gốc của sắn trồng

là những di tích khảo cổ ở Venezuela niên đại 2700 năm trước Công Nguyên

di vật thể hiện củ sắn ở ven biển Peru khoảng 2000 năm trước Công Nguyên,những lò nướng bánh sắn trong phức hệ Malabo ở phía bắc Colombia niên đạikhoảng 1200 năm trước Công Nguyên, những hạt tinh bột phân hoá thạchđược phát hiện tại Mexico có tuổi từ năm 900 đến năm 200 trước CôngNguyên

I.2.1.2 Lịch sử phát triển

Cây sắn được người Bồ Đào Nha đưa đến Congo của Châu Phi vào thế

kỉ 16 Tài liệu sắn ở vùng này là của Barre và Thevet viết năm 1558 Ở Châu

Á sắn được du nhập vào Ấn Độ khoảng thế kỉ 17 (PG Rajendranet all 1995)

và Srilanka đầu thế kỉ 18 (WMSM bandara và M.sikura japathy 1992) Sau đósắn được trồng ở Trung Quốc, Myanma và các nước Châu Á khác ở cuối thế

kỉ 18 (Phạm Văn Biên, Hoàng Kim 1992) hiện tại chưa có tài liệu chắc chắn

về nơi trồng năm trồng đầu tiên Sắn được canh tác phổ biến các tỉnh của ViệtNam từ bắc đến nam Diện tích trồng nhiều nhất ở vùng Đông Nam Bộ, vùngTây Nguyên, vùng núi và trung du phía Bắc, vùng ven biển Nam Trung Bộ vàvùng ven biển Bắc Trung Bộ.

50 - 100 cm Lá khía thành nhiều thuỳ, có thể làm thức ăn chăn nuôi gia súc

Rễ cây phát triển thành củ và tích luỹ tinh bột Củ sắn dài 20 – 50 cm.Khi luộc chín có màu trắng đục, hàm lượng tinh bột cao, sắn luộc chín có vịthơm đặc trưng Sắn có thời gian sinh trưởng thay đổi từ 6 - 12 tháng, có nơitới 18 tháng, tuỳ thuộc vào giống, nơi trồng, địa bàn trồng và mục đích sửdụng

I.1.2.2 Giá trị dinh dưỡng

Sắn là cây lương thực thực phẩm chính của nhiều người trên thế giới,đặc biệt là các nước Châu Phi, nơi cây sắn được coi là giải pháp an toàn lươngthự hàng đầu để chống tình trạng suy dinh dưỡng Sắn đồng thời là cây thức

ăn gia súc quan trọng tại nhiều nước trên thế giới Sắn là cây hàng hoá xuấtkhẩu có giá trị để chế biến thức ăn gia súc, bột ngọt, rượu, bánh kẹo, mì ănliền, ván ép, bao bì, màng phủ sinh học và phụ gia thực phẩm

Sản phẩm từ sắn (củ, thân, lá) được dùng để chế biến ra nhiều loại sảnphẩm phục vụ cho nhiều ngành công nghiệp như : dược, dệt, hoá dầu thựcphẩm, chăn nuôi Lá sắn dùng để chế biến thức ăn gia súc hoặc dùng để nuôitằm rất tốt do chứa nhiều axit amin và một số chất dinh dưỡng Thân sắn dùng

để chế biến cồn, làm giấy, ván ép, chát đốt hoặc là giá thể trồng nấm

Trong ngành dược, tinh bột sắn được sử dụng làm tá dược trong sảnxuất thuốc, biến tính tinh bột sắn cho nhiều sản phẩm có giá trị như: đườngglucose, fructose, để làm dịch truyền hoặc các phụ gia cho các sản phẩmkhác Tinh bột sắn còn được dùng để làm hồ vải Làm lương thực, thực phẩmcho người, đặc biệt tinh bột sắn là thành phần không thể thiếu được trongngành công nghiệp chế biến thức ăn cho nghề nuôi trồng thuỷ sản do có độdẻo cao và không bị tan trong nước Từ tinh bột sắn có thể chế biến được gần

300 loại sản phẩm khác nhau

Một trong những ứng dụng nổi bật hiện nay của sắn là sản xuất xăngsinh học để dùng cho các động cơ đốt trong ít gây ô nhiễm môi trường Đây làhướng phát triển chủ yếu hiện nay Ở nước ta những năm gần đây cây sắnthực sự trở thành cây hàng hoá góp phần rất lớn trong công cuộc xoá đói giảmnghèo Hiện nay cả nước có hơn 50 nhà máy sản xuất trên 50 tấn tinh bộtngày đêm và khoảng trên 200 cơ sở chế biến thủ công Sản xuất bột hàng nămxấp xỉ 1 triệu tấn, đóng góp đáng kể cho nền kinh tế quốc dân

I.2.3 Giá trị dinh dưỡng và độc học của sắn [5, 14]

I.2.3.1 Giá trị dinh dưỡng của sắn

Củ sắn tươi có tỉ lệ chất khô 38 - 40%, tinh bột 16 - 32%, chất protein,béo, xơ, tro trong 100 g tương ứng là 0,8 - 2,5g; 0,2 - 0,3g; 1,1 - 1,7g; 0,6 -0,9g; giàu vitamin C, calcium, vitamin B và các khoáng chất, nghèo chất béo

và đạm Khoáng chất và vitamin trong 100g củ sắn là 18,8 - 22,5 mg Ca; 22,5

các amin không cân đối, thừa arginin nhưng lại thiếu axit amin chứa S Thànhphần dinh dưỡng khác biệt tuỳ giống, vụ trồng, số tháng thu hoạch sau khitrồng và kĩ thuật phân tích Lá sắn có hàm lượng đạm khá cao, nhiều tinh bột,khoáng chất và vitamin Lá sắn trong nguyên liệu khô 100% chứa đựngđường, tinh bột 24,2% ; protein 24%; chất béo 6% ; xơ 11% ; chất khoáng6,7%; xanhthophylles 350ppm Chất đạm của lá sắn có khá đầy đủ các axitamin cần thiết, giàu lysin nhưng thiếu methionin.

I.2.3.2 Độc học của sắn

Trong lá và củ sắn ngoài các chất dinh dưỡng còn chứa nhiều lượng độc

tố HCN đáng kể, các giống sắn ngọt có 80 110 mg HCN/kg lá tươi và 20

-30 mg/kg củ tuơi Các giống sắn đắng chứa 160 - 240 mg HCN/kg lá tươi và

60 - 150 mg/kg củ tươi Liều gây độc cho 1 người lớn là 20mg HCN, liều gâychết là 50 mg HCN cho mỗi 50 kg thể trọng Tuỳ theo giống, vỏ, củ, lõi củ ,thịt củ, điều kiện đất đai, chế độ canh tác, thời gian thu hoạch mà hàm lượngHCN khác nhau Độc tố trong sắn sản sinh ra xianua gọi là linamarin

được tìm thấy trong lá và rễ của một số loài thực vật như sắn (chiếm 80% cácglucozit) Khi tiếp xúc với các enzim và các vi sinh vật trong ruột ngườilinamarin và dạng methyl hoá của nó là lotaustralin có thể bị phân huỷ thànhhợp chất hidro xianua rất độc Vì thế các loại thức ăn làm từ các loài thực vật

có chứa một lượng đáng kể linamarin phải trải qua các yêu cầu khử độc,chuẩn bị kĩ và chế biến thật kĩ Tự bản thân linamarin không phải là chất độccấp tính mặc dù các hiệu ứng độc thần kinh khi bị phơi nhiễm lâu dài là cóthể Việc tiêu thụ các sản phẩm từ sắn có chứa linamarin là khá phổ biến tạicác quốc gia đang phát triển và gắn với nó là ngộ độc do ăn uống

Quá trình sinh ra xianua từ linamarin thông thường là do enzim và nódiễn ra khi linamarin tiếp xúc với enzim lianamase - một enzim thông thường

có trong thành tế bào của sắn Xianua được tạo ra ở đây là chất dễ bay hơi,hoà tan trong nước nóng cũng như trong nước lạnh dễ dàng, khi bị oxi hoáhoặc kết hợp với saccarose thì chuyển thành chất không độc Dựa vào đặctính này nếu được chế biến tốt, hàm lượng chất độc sẽ bị loại bỏ một phần khálớn Chẳng hạn, sau khi bóc vỏ, ngâm kĩ, luộc chín để nguội thì hàm lượngchất độc trong sắn chỉ còn 30% so với ban đầu Sắn thái lát, phơi khô, sắn bộthàm lượng HCN chỉ còn lại rất ít, không đủ khả năng gây ngộ độc cho người

ăn hoặc nếu có phải ăn 1 lượng rất lớn, phần độc tố HCN có thể loại bỏ bằngcách ngâm, luộc, sơ chế khô và ủ chua

I.3 Một số phương pháp xác định hàm lượng xianua và một vài dẫn xuất [4, 5, 6, 8,]

I.3.1 Định lượng xianua

I.3.1.1 Các phương pháp thể tích

I.3.1.1.1 Các phương pháp Liebig - Deniges

Phản ứng chuẩn độ:

I.3.1.1.2 Phương pháp oxi hoá bằng brom

I.3.1.1.3 Phương pháp phân tích chuẩn độ

Nguyên tắc: CN- trong môi trường kiềm được chuẩn độ bằng dung dịch

chuyển từ màu vàng sang màu hồng da cam

I.3.1.2 Các phương pháp so màu

I.3.1.2.1 Thuốc thử axit picric

I.3.1.2.2 Thuốc thử pyridin - benzidin

I.3.1.2.3 Thuốc thử pyridin - sunfanilat

Phương pháp này tương tự phương pháp dùng pyridin - benzidin, chỉthay benzidin bằng axit sunfanilic.Sản phẩm thu được có màu đỏ, đo cường

I.3.1.2.4 Thuốc thử pyridin - barbiturat (phương pháp tiêu chuẩn của Mỹ)

Nguyên tắc: Clo hóa xianua bằng cloramin - T trong dung dịch đệm (cóthể tiến hành trong khoảng pH = 2 - 10) tạo ra CNCl Cho tiếp thuốc thửpyridin - axit barbituric vào, sau khoảng 8 phút dung dịch xuất hiện màuchàm lục.

Ngoài ra có thể phát hiện xianua bằng thuốc thử: aloxan hoặc aloxantin,o- anisidin - muối đồng, benzidin - muối đồng, guaiacol, dimetylglyoxim -muối Pd hoặc Ni,

I.3.1.3 Phương pháp điện cực chọn lọc

điện thế mV)

Sau khi đạt đến thế cân bằng (khoảng 5- 10 phút), ghi giá trị mV đo

I.3.1.4 Phương pháp xác định vết màu (nhỏ giọt)

nằm trong giới hạn 0,05mg/l hay không

Nếu cần thiết, pha loãng dung dịch sẽ xác định nồng độ gần đúng của

1 giọt chỉ thị phenolphtalein, thêm từng giọt dung dịch HCl (1:9) đến khidung dịch nhạt màu

Nhỏ 3 giọt dung dịch này và 3 giọt nước cất vào các lỗ trên đĩa thínghiệm vết màu Thêm 1 giọt dung dịch cloramin - T 1% vào mỗi lỗ Khuấy

rồi thêm tiếp 1 giọt thuốc thử pyridin - axit barbituric vào mỗi lỗ và khuấy.Sau 1 phút, vết thẫm từ màu hồng chuyển thành màu chàm lục,vết trắng(nước cất) có màu vàng nhạt của thuốc thử

màu

I.3.1.5 Định lượng xianua trong phức chất

Nguyên tắc: Cho axit vô cơ tác dụng với phức chất xianua ở nhiệt độ

I.3.2 Định lượng xianogenclorua (CNCl)

Điều chỉnh pH dung dịch đến 8,0 - 8,5 bằng dung dịch đệm photphat

bình, lắc đều rồi để yên 2 phút Cho thuốc thử pyridin - axit barbituric vào,đậy nút và lắc đều, để hiện màu trong 3 phút Định mức đến vạch rồi để yêntrong 5 phút nữa Dùng phương pháp so màu để định lượng CNCl

I.3.3 Định lượng xianat (CNO - )

thấp)

vàng đến nâu đục :

Ngoài ra còn có phương pháp xác định NH3 bằng phenat C6H5OM,

I.3.4 Định lượng thioxianat (SCN - )

I.3.4.1 Phương pháp so màu

I.3.4.2 Phương pháp khối lượng

Độ nhạy của phương pháp: 0,004 mg/25 ml

tủa), coban axetat + axeton (phương pháp so màu), Rodamin B + muối kẽm

I.3.5 Định lượng hexaxianoferiat [Fe(CN) 6 ]

3-Nguyên tắc:

Chuẩn độ lượng I2 tạo thành bằng dd Na2S2O3, từ đó xác định hàm

3-I.3.6 Định lượng hexaxianoferoat [Fe(CN) 6 ]

Nguyên tắc: dùng phương pháp điện thế theo phản ứng:

I.3.7 Phương pháp xử lí xianua

Xianua được xử lí chủ yếu bằng 2 phương pháp:

I.4 Phương pháp cực phổ [2, 3, 7, 11, 13]

I.4.1 Cơ sở của phương pháp cực phổ

Phương pháp cực phổ là nhóm các phương pháp phân tích dựa vào việcnghiên cứu đường cong Vôn-Ampe hay còn gọi là đường cong phân cực, làđường cong biểu diễn sự phụ thuộc cường độ dòng điện vào điện thế khi tiếnhành điện phân dung dịch phân tích với điện cực giọt thuỷ ngân Đường biểudiễn cường độ dòng tại thời điểm sự khử ion cần phân tích bị gẫy đột ngột ởphía trên, tạo nên đường gọi là sóng cực phổ Dựa vào vị trí sóng đó có thểxác định thành phần định tính của chất điện ly, dựa vào chiều cao của sóng cóthể xác định hàm lượng của ion bị khử Phương pháp này thích hợp cho việcphân tích nhiều ion kim loại như Cd, Co, Cu, Mn, Ni, Sn, Zn, Fe, Bi, U, V vànhiều kim loại khác trong các đối tượng : đất, đá, quặng, kim loai, hợp kim…Đây là phương pháp có độ chính xác, độ chọn lọc, độ nhạy và độ tin cậy cao

≥ 100 mV) ta có thể xác định đồng thời nhiều hợp chất trong cùng một dungdịch mà không cần tách chúng ra khỏi nhau

Phương pháp này được Heyrovsky phát minh vào năm 1922 và cho đếnnay cùng với sự phát triển của khoa học kỹ thuật, phương pháp này ngày càngđược cải tiến Cơ sở của phương pháp này là dựa trên phản ứng điện hoá củacác chất điện hoá trong dung dịch điện li trên điện cực giọt rơi thuỷ ngân treotheo phản ứng:

- Quá trình xảy ra trên điện cực giọt catot thuỷ ngân:

Điện cực so sánh được sử dụng có diện tích lớn, điện cực chỉ thị thuỷngân có diện tích bé Qúa trình xảy ra ở điện cực chỉ thị chủ yếu trên thuỷ ngân Nếu trong dung dịch không có quá trình nào phụ thì thế và dòng có mối quan hệ :

I = E / R

Phản ứng trên điện cực xảy ra :

Thế điện cực catot được xác định:

RT CMn+ aHg fMn+

EK = Eo + ln

nF CM(Hg) fM(Hg)

Trong đó dòng khuếch tán phụ thuộc vào :

Nồng độ kim loại trong dung dịch, nồng độ ion kim loại nhận electrontại catot