Câu 2: Các kỹ thuật vô cơ hóa mẫu: vô cơ hóa mẫu ướt, vô cơ hóa mẫu khô, vô cơ hóa mẫu khôướt kết hợp? 1. Vô cơ hóa mẫu khô a. Nguyên tắc Kỹ thuật xử lý khô (tro hóa khô) là kỹ thuật nung mẫu trong lò nung ở một nhiệt độ thích hợp (450750). Mẫu sau khi nung được hoà tan bằng dung dịch axit phù hợp, chuyển về dạng dung dịch, sau đó xác định theo phương pháp đã chọn.khi nung các chất hữu cơ của mẫu sẽ bị đốt cháy thành CO2 và nước, các kim loại chuyển thành dạng muối hay oxit ( tro mẫu) b. Nhiệt độ nung Nhiệt độ nung xử lý mẫu thường khoảng 450750 0C, tùy thuộc vào mỗi loại mẫu. Nhưng phải đảm bảo đốt cháy được hết các chất hữu cơ và không làm mất chất phân tích. Nhiệt độ nung thường phuj thuộc vào bản chất của chất mẫu và chất phân tích cấu trúc, dạng liên kết, loại hợp của các chất trong mẫu. c. Thời gian nung mẫu Từ 512 giờ tùy thuôcj vào + mỗi loại mẫu chất + mỗi chất phân tích +cấu trúc, dạng liên kết, loại hợp của các chất trong mẫu d. Các quá trình xảy ra” + Trước tiên làm bay hơi nước hấp thụ và nước kết tinh trong chất mẫu + Sự tro hóa, đốt cháy các chất mùn và các chất hữu cơ của mẫu + Phá vỡ cấu trúc ban đầu của chất mẫu + Chuyển dạng các hợp chất phức tạp của chất mẫu về dạng đơn giản hơn + Quá trình oxy hóa khử thay đổi hóa trịn của các nguyên tố có trong chất mẫu + Giải phóng ra 1 số khí như CO. CO2, SO2,.. + Có 1 số tương tác hóa học của các chất với nhau, tương tác với chất phụ gia thêm vào,.. tạo ra các chất lúc đầu không có. e. Tro hóa khô không có phụ gia và chất bảo vệ Nung mẫu không có phụ gia và chất bảo vệ là quá trình xử lý mẫu sơ bộ nhờ tác dụng chỉ của năng lượng nhiệt (nhiệt độ) thích hợp trong một thời gian nhất định để phá vỡ cấu trúc mạng tinh thể ban đầu của mẫu phân tích, đốt cháy hữu cơ để chuyển nó sang dạng khác, đơn giản hơn, dễ hòa tan vào dung dịch acid hay kiềm để lấy các chất phân tích vào dung dịch sau đó có thể xác định được chúng theo một phương pháp nhất định. Ví dụ : tro hóa khô mẫu rau quả để xác định kim loại (Na, K, Ca, Mg, Cd, Co, Cr, Cu, Fe, Mn, Ni, Pb, Zn). Cân 5 g mẫu vào chén thạch anh, đem sấy khô từ từ cho đến khi mẫu khô đen, rồi đem nung 3 giờ đầu ở nhiệt độ 450oC, sau đó nâng lên 530550oC cho đến khi mẫu hết than đen, thu được mẫu tro trắng. Hòa tan tro thu được trong 10 mL dung dịch HCl 15%, đun nhẹ cho tan hết, định mức thành 25 mL bằng nước cất. Các nguyên tố Cd, Cu, Pb Zn sẽ bị mất một ít (815%) khi nung. Cách này thích hợp cho xác định các kim loại kiềm, kiềm thổ và Fe, Mn, Ni. f. Tro hóa khô có phụ gia và chất bảo vệ Tro hóa khô có phụ gia và chất bảo vệ là quá trình xử lý mẫu sơ bộ nhờ tác dụng của nhiệt độ thích hợp ( 500 – 600 oC), có them tương tác hỗ trợ của chất phụ gia để hạn chế sự mất một số nguyên tố khi nung. Các chất phụ gia thường là chất chảy , muối kiềm, axit đặc để phá vỡ cấu trúc tinh thể dạng ban đầu của mẫu phân tích, để chuyển nó sang một dạng khác dễ hòa tan tiếp bằng axit. Ví dụ 1: tro hóa mẫu rau quả để xác định kim loại (Na, K, Ca, Mg, Cd, Co, Cr, Cu, Fe, Mn, Ni, Pb, Zn) dùng chất phụ gia. Cân 5 g mẫu nghiền nhỏ vào chén thạch anh, thêm 1 g KNO3, 5 mL HNO3 65%, trộn đều và đun nhẹ cho mẫu sôi đều và cho đến khô đen. Nung mẫu ở nhiệt độ 450oC trong 3 giờ, sau đó nâng lên 500530oC, đến khi hết than đen, thu được mẫu tro trắng. Hòa tan tro thu được trong 15 mL dung dịch HCl 18%, đun nhẹ cho tan hết, định mức thành 25 mL bằng HCL 2%. g. Ưu nhược điểm Thao tác và cách làm đơn giản Không phải dùng nhiều axit đặc tinh khiết cao đắt tiền Xử lý được triệt để, nhất là các mẫu nền hữu cơ Đốt cháy hết các chất hữu cơ vì thế làm mẫu dung dịch thu được sạch Nhược điểm: có thể làm mất một số chất dễ bay hơi như: Cd, Pb, Zn, Sn… nếu không có chất phụ gia và chất bảo vệ. h. Phạm vi áp dụng: chủ yếu để xử lý mẫu xác định các kim loại và một số phi kim của mẫu vô cơ và mẫu hữu cơ.
1 ĐỀ CƯƠNG MÔN CHUYÊN NGÀNH I a b XỬ LÝ MẪU Câu 1: Nêu yêu cầu chung kỹ thuật XLM phân tích? -KN: XLM trình vật lý, hóa học để phân hủy, phá hủy cấu trúc chất mẫu ban đầu hòa tan, giải phóng chuyển hóa chất cần xác định dạng đồng thể phù hợp chất mà mong muốn Ví dụ: Hòa tan mẫu hợp kim nhôm axit HNO3 45% để dược dung dịch xác định Al tạp kim loại hợp kim nhôm -Tại phải XLM: + Để thu kết phân tích phản ánh đại diện cho đối tượng nghiên cứu + Các mẫu dạng thô (rắn, lỏng, khí, hợp chất hữu vô cơ…) khó để xác định Nên cần phải xử lý để đưa chất phân tích trạng thái phù hợp với phương pháp chọn + Mỗi phương pháp khác yêu cầu dạng tồn khác nhau, cần đưa chất cần xác định trạng thái đồng thể, đồng phù hợp với kỹ thuật phân tích chọn -Các yêu cầu chung kỹ thuật XLM phân tích: + Lấy hoàn toàn không làm chất phân tích + Không làm nhiễm bẩn thêm chất phân tích vào nguồn + Kết xử lý phải phù hợp với phương pháp phân tích chọn + Dùng hòa chất phải đảm bảo có độ mức độ yêu cầu + Không đưa thêm chất khác có ảnh hưởng vào mẫu + Có thể kết hợp tách hay làm giàu chất cần phân tích trình xử lý tốt Câu 2: Các kỹ thuật vô hóa mẫu: vô hóa mẫu ướt, vô hóa mẫu khô, vô hóa mẫu khô-ướt kết hợp? Vô hóa mẫu khô Nguyên tắc Kỹ thuật xử lý khô (tro hóa khô) kỹ thuật nung mẫu lò nung nhiệt độ thích hợp (450-750) Mẫu sau nung hoà tan dung dịch axit phù hợp, chuyển dạng dung dịch, sau xác định theo phương pháp chọn.khi nung chất hữu mẫu bị đốt cháy thành CO2 nước, kim loại chuyển thành dạng muối hay oxit ( tro mẫu) Nhiệt độ nung Nhiệt độ nung xử lý mẫu thường khoảng 450-750 0C, tùy thuộc vào loại mẫu Nhưng phải đảm bảo đốt cháy hết chất hữu không làm chất phân tích Nhiệt độ nung thường phuj thuộc vào - chất chất mẫu chất phân tích 1 c d e f - cấu trúc, dạng liên kết, loại hợp chất mẫu Thời gian nung mẫu Từ 5-12 tùy thuôcj vào + loại mẫu chất + chất phân tích +cấu trúc, dạng liên kết, loại hợp chất mẫu Các trình xảy ra” + Trước tiên làm bay nước hấp thụ nước kết tinh chất mẫu + Sự tro hóa, đốt cháy chất mùn chất hữu mẫu + Phá vỡ cấu trúc ban đầu chất mẫu + Chuyển dạng hợp chất phức tạp chất mẫu dạng đơn giản + Quá trình oxy hóa khử thay đổi hóa trịn nguyên tố có chất mẫu + Giải phóng số khí CO CO2, SO2, + Có số tương tác hóa học chất với nhau, tương tác với chất phụ gia thêm vào, tạo chất lúc đầu Tro hóa khô phụ gia chất bảo vệ Nung mẫu phụ gia chất bảo vệ trình xử lý mẫu sơ nhờ tác dụng lượng nhiệt (nhiệt độ) thích hợp thời gian định để phá vỡ cấu trúc mạng tinh thể ban đầu mẫu phân tích, đốt cháy hữu để chuyển sang dạng khác, đơn giản hơn, dễ hòa tan vào dung dịch acid hay kiềm để lấy chất phân tích vào dung dịch sau xác định chúng theo phương pháp định - Ví dụ : tro hóa khô mẫu rau để xác định kim loại (Na, K, Ca, Mg, Cd, Co, Cr, Cu, Fe, Mn, Ni, Pb, Zn) Cân g mẫu vào chén thạch anh, đem sấy khô từ từ mẫu khô đen, đem nung đầu nhiệt độ 450oC, sau nâng lên 530-550oC mẫu hết than đen, thu mẫu tro trắng Hòa tan tro thu 10 mL dung dịch HCl 15%, đun nhẹ cho tan hết, định mức thành 25 mL nước cất Các nguyên tố Cd, Cu, Pb Zn bị (8-15%) nung Cách thích hợp cho xác định kim loại kiềm, kiềm thổ Fe, Mn, Ni Tro hóa khô có phụ gia chất bảo vệ Tro hóa khô có phụ gia chất bảo vệ trình xử lý mẫu sơ nhờ tác dụng nhiệt độ thích hợp ( 500 – 600 oC), có them tương tác hỗ trợ chất phụ gia để hạn chế số nguyên tố nung Các chất phụ gia thường chất chảy , muối kiềm, axit đặc để phá vỡ cấu trúc tinh thể dạng ban đầu mẫu phân tích, để chuyển sang dạng khác dễ hòa tan tiếp axit 2 g h a Ví dụ 1: tro hóa mẫu rau để xác định kim loại (Na, K, Ca, Mg, Cd, Co, Cr, Cu, Fe, Mn, Ni, Pb, Zn) dùng chất phụ gia Cân g mẫu nghiền nhỏ vào chén thạch anh, thêm g KNO3, mL HNO3 65%, trộn đun nhẹ cho mẫu sôi khô đen Nung mẫu nhiệt độ 450oC giờ, sau nâng lên 500-530oC, đến hết than đen, thu mẫu tro trắng Hòa tan tro thu 15 mL dung dịch HCl 18%, đun nhẹ cho tan hết, định mức thành 25 mL HCL 2% Ưu nhược điểm Thao tác cách làm đơn giản Không phải dùng nhiều axit đặc tinh khiết cao đắt tiền Xử lý triệt để, mẫu hữu Đốt cháy hết chất hữu làm mẫu dung dịch thu Nhược điểm: làm số chất dễ bay như: Cd, Pb, Zn, Sn… chất phụ gia chất bảo vệ Phạm vi áp dụng: chủ yếu để xử lý mẫu xác định kim loại số phi kim mẫu vô mẫu hữu Kỹ thuật vô hóa ướt Xử lý mẫu axit mạnh đặc nóng Nguyên tắc -Dùng axit mạnh đặc nóng ( HCl, H2SO4 ) hay axit mạnh, đặc có tính oxy hóa mạnh (HNO3, HClO4) hay hỗn hợp axit (HNO3-H2SO4) hay axit (HNO3-H2SO4-HClO4) axit đặc chất oxy hóa mạnh (H2SO4- KMnO4) ….để phân hủy mẫu điều kiện đun nóng bình Kendan, ống nghiệm, cốc hay lò vi sóng -Lượng axit thường gấp 10-15 lần lượng mẫu, tùy loại mẫu -Thời gian hòa tan mẫu (xử lý) hệ hở, bình Kendan thường từ vài tới vài chục giờ, tùy loại mẫu, chất chất Còn lò vi song hệ kín (có áp suất) cần 30-50 phút Các trình xảy ra: - Phá vỡ cấu trúc chất mẫu, chuyển chất mẫu vào dd -Các chất mẫu tương tác với kiềm tạo sản phẩm tan - Có thể sinh khí bay hơi, giúp tan mẫu tốt - Có thể tạo hợp chất bền phân li tan dung dịch -Tạo sản phẩm kết tủa khác chất phân tích để tách khỏi mẫu ban đầu Ví dụ: : Hòa tan mẫu kim loại hợp kim Cu hay Al acid HNO3; Lấy g mẫu nghiền nhỏ (hay dạng phoi bào) vào bình Kendan, tẩm ướt vài giọt nước cất, thêm 10 mL HNO3 65%, mL H2SO4 98%, 3 lắc đều, cắm phễu nhỏ vào bình Kendan, đun nhẹ cho mẫu sôi phân hủy dung dịch mẫu Sự hòa tan làm thay đổi hóa trị trạng thái Ca, Al kim loại hợp kim, chuyển chúng thành muối tan dung dịch Phản ứng hóa học xảy là: Al + HNO3 Al(NO3)3 + NO2 + H2O Cu + HNO3 Cu(NO3)2 + NO2 + H2O Ưu, nhược điểm - Hầu không chất phân tích, lò vi sóng - Nhưng thời gian phân hủy mẫu dài, không dùng lò vi sóng - Tốn nhiều acid đặc sử dụng hệ hở - Dễ bị nhiễm bẩn xử lý hệ hở môi trường hay acid dùng nhiều - Phải đuổi axit dư nên dễ bị nhiễm bẩn bụi, hay mẫu Ứng dụng chủ yếu kỹ thuật - Để xử lý mẫu phân tích số anion vô Cl-, AsO 43-, SO42-, Br- loại mẫu sinh học, mẫu hữu cơ, vô cơ, mẫu môi trường, mẫu đất, nước, bụi, không khí, mẫu kim loại, hợp kim - Kỹ thuật không dùng cho việc xử lý tách chất hữu để phân tích điều kiện này, chất hữu bị phá hủy hết b Xử lý ướt dung dịch kiềm đặc nóng Nguyên tắc: - Trong phương pháp người ta thường dùng dung dịch kiềm mạnh (NaOH, KOH) hay hỗn hợp kiềm mạnh muối kim loại kiềm (NaOH + NaHCO3) hay hỗn hợp kiềm mạnh peroxide (NaOH + Na2O2) hay kiềm mạnh peroxit ( KOH + Na2O2), nồng độ lớn (10-20%) để phân hủy mẫu điều kiện đun nóng bình Kendan, hộp kín hay lò vi sóng - Lượng dung dịch phân hủy: cần lượng lớn từ 5- 15 lần lượng mẫu - Thời gian phân hủy mẫu : từ 4- 12 hệ kín bình Kendan Còn lò vi sóng kín cần 30-60p - nhiệt độ phân hủy mẫu: nhiệt độ sôi dung dịch kiềm thường 120250 oC Các trình xảy ra: - Phá vỡ cấu trúc chất mẫu, chuyển chất mẫu vào dd - Các chất mẫu tương tác với kiềm tạo sản phẩm tan - Có thể sinh khí bay hơi, giúp tan mẫu tốt - Có thể tạo hợp chất bền phân li tan dung dịch 4 a b - Tạo sản phẩm kết tủa khác chất phân tích để tách khỏi mẫu ban đầu Ví dụ: hòa tan oxid nhôm dung dịch naOH 10% nóng - Lấy 0.5 g mẫu dạng bột vào bình Kendan, tẩm ướt vài giọt nước cất, thêm 10 mL NaOH 10%, đun sôi để hòa tan mẫu Cơ chế chuyển trạng thái tinh thể rắn oxit sang dạng ion tan dung dịch muối NaAlO2 khí hydro theo phản ứng: Al2O3 + NaOH NaAlO2 + H2O+ H2 Ưu nhược điểm: - Ưu điểm : không làm chất phân tích nguyên tố hợp chất dễ bay - Nhược điểm : +Tốn nhiều kiềm tinh khiết cao, thường phải dùng gấp từ 10-15 lần lượng mẫu + khả nhiễm bẩn cao + Sau xử lý mẫu, phải loại bỏ lượng kiềm dư cách trung hòa với axit, song lại làm loãng mẫu Đây phần việc khó khăn nhiều thời nhiễm bẩn mẫu Ứng dụng: Dùng cho số trường hợp mà cách xử lý axit cho kết không tốt Kỹ thuật vô hóa khô ướt kết hợp Nguyên tắc Nguyên tắc kỹ thuật mẫu phân hủy chén hay cốc nung mẫu -Trước tiên người ta thực xử lý ướt sơ cốc hay chén nung lượng nhỏ axit chất phụ gia để phá vỡ sơ cấu trúc ban đầu matrix mẫu tạo điều kiện lưu giữ chất dễ bay nung - Sau đem nung nhiệt độ thích hợp Vì lượng axit dùng để xử lý mẫu thường 1/4 hay 1/5 lượng cần dùng cho xử lý ướt Quá trình nung sau nhanh triệt để hơn, hạn chế bớt mát số kim loại nung -Sau hòa tan to mẫu thu dung dịch mẫu trong, không chất hữu tro hóa ướt bình thường Ví dụ: : Xử lý mẫu rau để xác định kim loại (Na, K, Ca, Mg, Cd, Co, Cr, Cu, Fe, Mn, Ni, Pb, Zn), -Lấy g mẫu cho vào chén nung, thêm mL HNO3 45% mL Mg(NO3)2 5%, trộn sấy hay đun bếp điện cho mẫu sôi nhẹ đến khô thành than đen Đem nung nhiệt độ 400-450oC giờ, sau 5 a b nâng lên 550 oC đến hết than đen, thu mẫu tro trắng Hòa tan tro thu 20 mL dung dịch HCl 1:1, đun nhẹ cho tan hết, tiếp tục đun đuổi axit muối ảm Định mức thành 25 mL HCl 2% Đây dung dịch dùng để xác định nguyên tố nói c ưu nhược điểm - tận dụng kết hợp ưu điểm phương pháp xử lý mẫu uớt khô - Hạn chế mát số chất phân tích - Sự tro hóa triệt để, sau hòa tan tro dung dịch mẫu Không phải dùng nhiều acid tinh khiết - Thời gian xử lý mẫu nhanh tro hóa ướt - Không phải đuổi nhiều acid dư, hạn chế ô nhiễm môi trường, nhiễm bẩn mẫu - Phù hợp cho nhiều loại mẫu khác để xác định kim loại - Không cần trang thiết bị phức tạp, đại, đắt tiền Phạm vi áp dụng: - Được ứng dụng chủ yếu để xử lý mẫu cho phân tích nguyên tố kim loại số anion vô Cl- , Br- SO43-, PO42-… loại mẫu sinh học, môi trường, mẫu hữu cơ, vô Cách xử lý không dùng cho xác định chất hữu Trong phòng thí nghiệm bình thường, không trang bị lò vi sóng , cách xử lý phương pháp thích hợp, đơn giản mà đảm bảo có kết tốt Câu 3: Các kĩ thuật chiết Chiết lỏng lỏng Nguyên tắc -Chiết dựa sở hòa tan (hay phân bố) khác chất phân tích vào hai pha lỏng (dung môi) không trộn lẫn vào ( dung môi dung môi có chứa chất phân tích) để dụng cụ chiết, phễu chiết, bình chiết, bình chiết hệ số phân bố nhiệt động Kb cân chiết yếu tố định hiệu chiếtvà tiếp ảnh hưởng nhiệt độ môi trường axit -Chiết theo kiểu có cách chiết tĩnh chiết theo dòng chảy liên tục Điều kiện chiết -Dung môi chiết phải có độ tinh khiết cao, đảm bảo không làm nhiễm bẩn chất phân tích - Dung môi chiết phải hòa tan tốt chất phân tích, nhung không hòa tan tốt chất có mẫu 6 7 - Hệ số phân bố chiết phải lớn để chiết triệt để - Cân chiết nhanh đạt, thuận nghịch để giải chiết tốt - Sự phân lớp chiết phải rõ ràng, nhanh dễ tách riêng biệt - Phải chọn pH hay môi trường axit thích hợp - Chọn nhiệt độ phù hợp giữ không đổi trình - Phải thực lắc mạnh trình chiết - Cho thêm chất chống tạo bọt cần để có phân lớp tốt 1.1 phương pháp chiết tĩnh - Phương pháp chiết tĩnh: phương pháo chiết đơn giản, cần số phễu chiết dung tích 100-250 mL, tiến hành phòng thí nghiệm Việc lắc chiết thực tay hay máy lắc nhỏ Tất nhiên phải làm hàng loạt mẫu nhiều thời gian Ví dụ: : Chiết lấy retinoid (vitamin A) từ mẫu sữa tươi Lấy 10 mL mẫu vào bình chiết, thêm 20 mL rượu etylic tuyệt đối, 5-8 g Na2SO4 khan, trộn phút, thêm 10 mL dung môi n-hexan, lắc mạnh phút, để tủ lạnh hút cho tách lớp, lọc hút chân không, tách lấy lớp n-hexane có chứa retinoid, làm khô dịch chiết Na2SO4 phân tích chúng HPLC hay MCEKC 1.2 phương pháp chiết dòng chảy liên tục Trong phương pháp thực hiện, chiết hai pha lỏng không trộn lẫn vào bơm liên tục với tốc độ định qua hệ chiết phễu chiết hay bình chiết liên hoàn đóng kín Hoặc dung môi chuyển động pha đứng yên Khi chất phân tích phân bố vào hai dung môi theo tính chất chúng, để đạt tới trạng thái cân Vì hệ số phân bố nhiệt động K b yếu tố định hiệu chiết Chiết theo cách nhanh, hiệu suất cao, phương pháp chiết ứng dụng nhiều chiết sản xuất công nghệ Để thực chiết theo cách này, phải có hệ thống máy chiết, cột chiết, có bơm để bơm chất theo dòng chảy ngược chiều phải có tách pha để tách chất trình chiết, để lấy chất chiết liên tục hay theo thời điểm định mà cân đạt Ví dụ: : Chiết kim loại nặng từ nước biển Lấy V mL dung môi chiết thường dung môi hữu (V≥ 25 mL tùy vào hàm lượng chất phân tích) ví dụ CCl V=50ml cho vào bình chiết, thêm mL APDC 0.1% Etanol, cho bình chiết vào hệ thống máy chiết, lắp hệ cho kín Lấy 1000 mL mẫu nước biển, chỉnh pH= HCl 10% Bơm tuần hoàn liên tục dung dịch mẫu qua bình chiết 30 phút, sau tách lấy pha 7 8 hữu CCl4 có chứa phức chất Me-APDC kim loại cần phân tích ( Me: ion kim loại nặng) c d a b Ưu nhược điểm + Thích hợp cho chiết phân tích chiết điều chế lượng lớn +Lấy riêng chất phân tích, loại chất ảnh hưởng, chất mẫu + Thích hợp cho làm giàu lượng nhỏ chất phân tích + Phục vụ cho chiết mẫu vô hữu + Sản phẩm chiết phù hợp cho nhiều phương pháp phân tích Ứng dụng: - Chiết tĩnh đơn giản, dễ thực hiện, ứng dụng phổ niến có hiệu lĩnh vực tách chiết phân tích giầu chất phân tích phục vụ cho việc xác định hàm lượng vết Kỹ thuật chiết pha rắn ( chiết rắn- lỏng) Nguyên tắc Chiết pha rắn trình phân bố chất pha, lúc đầu chất mẫu dạng lỏng ( pha nước, hay hữu cơ) chất chiết dạng rắn, dạng hạt nhỏ xốp đường kính 25-70 µm Dựa phân bố chất phân tích pha: pha rắn pha lỏng, không trộn lẫn vào đk định Hệ số phân bố nhiệt động Kfb chất phân tích giwuax pha (rắn lỏng) yếu tố định hiệu chiết Chất chiết gọi pha tĩnh nhồi vào cột chiết nhỏ Chất chiết hạt silica trung tính, hạt nhôm oxit hay silicagel alkyl hóa nhóm – OH Khi xử lý mẫu, dung dịch chất mẫu dội lên cột chiết Lúc pha tĩnh tương tác với chất mẫu giữ lại nhóm chất phân tích, nhóm khác khỏi cột với dung môi hoa tan mẫu Như nhóm chất phân tích tồn pha tĩnh Sau dùng dung môi thích hợp hòa tan tốt chất phân tích để rửa giải chúng khỏi pha tĩnh ( cột chiết) thu dung dịch có chất cần phân tích Điều kiện chiết pha rắn + pha rắn hay chất chiết phải có tính chất hấp thụ hay trao đổi chọn lọc vớimột chất, hay nhóm chất có tính chất định, tức tính chọn lọc pha tĩnh chiết +Các chất chiết hay dung môi rửa giải phải có độ cao 8 c d e + Hệ số Kb phải lớn, để đạt hiệu suất chiết cao + Quá trình chiết xảy nhanh, đạt cân nhanh không gây hay hỏng trình; + Quá trình chiết phải có tính thuận nghịch cao để rửa giải thuận lợi +khônglàm nhiễm bẩn them chất phân tích trình chiết nguồn nào; +Sự chiết thực điều kiện định, đơn giản tốt Ví dụ :Chiết tách nucleobazide mẫu dịch sinh học Lấy V mL mẫu, nhũ hóa đồng 50-100 mL hỗn hợp dung môi MeOH-ACN Lắc kỹ gạn lấy dịch trong, dội qua cột chiết Backer 10 SPE-P, mL với tốc độ 3-4 mL/phút Giải hấp chất phân tích 20 mL DCM Xác định HPLC hay MKEC Ưu nhược điểm + Có tính chọn lọc nhóm hợp chất phân tích + Cân chiết nhanh dạt có tính thuận nghịch +Thích hợp cho mẫu lượng nhỏ phân tích lượng vết chất + Thao tác đơn giản, nhanh kỹ thuật khác + Trong trình chiết có làm giàu chất phân tích + Chất chiết pha rắn không đắt Ứng dụng: -Chiết pha rắn kỹ thuật chiết mới, phát triển ứng dụng khoảng chục năm trở lại đây, vào VN từ năm 1997 Chất chiết thường silica hoạt hóa để chúng có khả hấp thụ cao chọn lọc chất theo nhóm 9 10 I • • • 10 MÔN QTPTMT Câu 1: Các khái niệm quan trắc môi trường (QTMT): QTMT, mục tiêu QTMT, QA?QC QTMT? Khái niệm QTMT: + Theo Bộ khoa học, công nghệ môi trường năm 1996: QTMT tổng hợp biện pháp khoa học kỹ thuật, công nghệ tổ chức đảm bảo kiểm soát cách có hệ thống trạng thái khuynh hướng phát triển trình tự nhiên nhân tạo MT + Theo Luật BVMT 2005: QTMT trình theo dõi có hệ thống MT, yếu tố tác động lên MT nhằm cung cấp thông tin phục vụ đánh giá trạng, diễn biến chất lượng MT tác động xấu đến MT =>Như QTMT hiểu trình thu thập thông tin tồn biến đổi nồng độ chất MT nguồn gốc từ thiên nhiên hay nhân tạo, trình thực phép đo lường, nhắc lại nhiều lần với mức độ đủ dày không gian tgian để từ đánh giá biến đổi xu chất lượng MT - QTMT đối tượng cụ thể bao gồm nội dung sau: + Thiết kế chương trinhd quan trắc + Quan trắc trường + Quan trắc phòng thí nghiệm: xử lý phân tích + Xử lý số liệu lập báo cáo QTPT Mục tiêu QTMT: + Đánh giá hậu ô nhiễm đến sức khỏe MT sống người xđ mqh nhân nồng độ chất ô nhiễm + Để đảm bảo an toàn cho việc sử dụng tài nguyên ( không khí, nước, đất, sinh vật, khoáng sản, ) vào mục đích kinh tế + Để thu số liệu hệ thống dạng điều tra chất lượng môi trường cung cấp ngân hàng liệu cho sử dụng tài nguyên tương lai + Để nghiên cứu đánh giá chất ô nhiễm hệ thống tiếp nhận chúng ( xu thế, khả gây ô nhiễm) + Để đánh giá hiệu biện pháp kiểm soát, luật pháp phát thải + Để tiến hành biện pháp khẩn cấp vùng có ô hiễm đặc biệt QA/QC QTMT - Đảm bảo chất lượng (QA: Quality assurance) QTMT hệ thống tích hợp hoạt động quản lý kỹ thuật tổ chức nhằm bảo đảm co hoạt động QTMT đạt TC chất lượng - Kiểm soát chất lượng (QC: Quality control) QTMT việc thực hiệ biện pháp để đánh giá, theo dõi kịp thời điều chỉnh để đạt 10 10 31 • 31 + Cấy mẫu vào môi trường: phương pháp cấy: p2 cấy bề mặt p2 cấy đổ đĩa Phương pháp cấy bề mặt Phương pháp cấy đổ đĩa Môi trường phải chuẩn bị đĩa trước 1-2 ngày để khô mặt Tiến hành: + Cấy 0,1 – 0,3 ml vào đĩa môi trường + Trải bề mặt que trang tam giác + Để to phòng 15-20p để khô mặt + Ủ đk thích hợp Ưu điểm: + Định lượng vsv nhạy nhiệt + Dễ dàng làm chủng vsv mục tiêu Nhược điểm + Chỉ cấy thể tích mẫu nhỏ + Chỉ cho phép đếm số lượng khuẩn lạc thấp • • • • Cách tiến hành + Chuẩn bị đĩa petri vô trùng + MT (bảo quản ) chuẩn bị hấp trùng bảo quản mát 45 oC bể điều nhiệt + Hút 1ml mẫu vào đĩa trống ( chọn nồng độ thích hợp) + Đổ vào đĩa cấy 10-15ml môi trường + Để nguội MT + Đem ủ to thích hợp Ưu điểm + Cấy thể tích mẫu lớn + Xđ vsv cần dinh dưỡng tiếp xúc từ nhiều phía + Cho phép đếm mật độ vsv cao, khoảng 150-300 khuẩn lạc Nhược điểm + Khó làm dòng vsv + Không định lượng vsv qua nhạy nhiệt + K xđ hình dạng khuẩn lạc định + Đếm khuẩn lạc Đếm tất khuẩn lạc đơn lẻ mọc MT Thường chọn đĩa có số khuẩn lạc khoảng 30-300 Dùng bút ghi lại khuẩn lạc đếm Tính kết X = A / ( n1.V.f1 +……+ nn.V.fi) (CPU)g / (CPU/ml ) 31 31 32 II 32 MÔN QTPTMT Câu 1: Quy trình kỹ thuật QTMT không khí theo thông tư 28/2011/TT-BTNMT? a.Mục tiêu quan trắc: - Xác định mức độ ô nhiễm không khí ảnh hưởng đến sức khỏe cộng đồng theo tiêu chuẩn cho phép hành - Xác định ảnh hưởng nguồn thải riêng biệt hay nhóm nguồn thải tới chất lượng môi trường không khí địa phương - Cung cấp thông tin giúp cho việc lập kế hoạch kiểm soát ô nhiễm quy hoạch phát triển công nghiệp - Đánh giá diễn biến chất lượng môi trường không khí theo tgian không gian - Cảnh báo ô nhiễm môi trường không khí - Đáp ứng yêu cầu công tác quản lý môi trường trung ương địa phương b Thiết kế chương trình quan trắc: * Kiểu loại quan trắc: Căn vào mục tiêu quan trắc, xác định kiểu loại quan trắc quan trắc môi trường nề hay quantrawcs môi trường tác động * Địa điểm vị trí quan trắc: - Căn vào mục tiêu chương trình quan trắc, - Cần phải tiến hành khảo sát thực địa khu vực quan trắc ( thời tiết: hướng gió, tốc độ gió, độ ẩm, nhiệt độ, ) đánh dấu vị trí điểm quan trắc đồ, - Địa điểm quan trắc phải đảm bảo tính thông thoáng, đại diện đặc trưng cho khu vực cần quan trắc, + Nếu quan trắc không khí xung quanh: vị trí lấy mẫu phân bố theo phương pháp + Nếu tran trắc không khí xung quanh nhà máy có cột khí: * Thông số quan trắc: - Tiến hành thu thập thông tin khảo sát trường khu vực quan trắc ( khu dân cư, khu sản xuất, ), xác địnhloại hình sản xuất, nguồn phát thải để từ lựa chọn thông số đặc trưng đại diện cho vị trí quan trắc, - Các thông số bắt buộc đo đạc trường: hướng gió, tốc độ gió, nhiệt độ, độ ẩm tương đối, áp suất,… - Các thông số khác: SO2; NOx; CO; O3;TSP; Pb,… - Căn vào mục tiêu yêu cầu chương trình quan trắc, quan trắc thông số theo QCVN 06: 2009/BTNMT * Tgian tần suất quan trắc: 32 32 33 33 - Tgian quan trắc: Căn vào mục tiêu quan trắc, thông số quan trắc, yếu tố khí tượng, phương pháp quan trắc,… - Tần suất quan trắc: + Tần suất quan trắc môi trường nền: tối thiểu 01 lần/tháng + Tần suất quan trắc môi trường tác động: tối tiểu 06 lần/tháng *Lập kế hoạch quan trắc: - Danh sách nhân lực thực quan trắc phân công nhiệm vụ cho cán tham gia, - Danh sách tổ chức, nhân tham gia, phối hợp thực QTMT, - Danh mục trang thiết bị, dụng cụ, hóa chất quan trắc trường phân tích phòng thí nghiệm, - Phương tiện, thiết bị bảo hộ, đảm bảo an toàn lao động cho hoạt động QTMT, - Các loại mẫu cần lấy, thể tích mẫu tgian lưu mẫu, - Phương pháp phân tích phòng thí nghiệm, - Kinh phí thực QTMT, - Kế hoạch thực đảm bảo chất lượng kiểm soát chất lượng QTMT c Thực quan trắc - Chuẩn bị trước tiến hành CTQTMT, +chuẩn bị tài liệu,bản đồ, sơ đồ, thông tin chung khu vực định lấy mẫu + Chuẩn bị tài liệu, đồ, sơ đồ, thông tin chung khu vực định lấy mẫu; + Theo dõi điều kiện khí hậu, diễn biến thời tiết; + Chuẩn bị dụng cụ, thiết bị cần thiết; kiểm tra, vệ sinh hiệu chuẩn thiết bị dụng cụ lấy mẫu, đo, thử trước trường; + Chuẩn bị hoá chất, vật tư, dụng cụ phục vụ lấy mẫu bảo quản mẫu: + Chuẩn bị nhãn mẫu, biểu mẫu, nhật ký quan trắc phân tích theo quy định; + Chuẩn bị phương tiện phục vụ hoạt động lấy mẫu vận chuyển mẫu; +Chuẩn bị thiết bị bảo hộ, bảo đảm an toàn lao động; + Chuẩn bị kinh phí nhân lực quan trắc; + Chuẩn bị sở lưu trú cho cán công tác dài ngày; +- Chuẩn bị tài liệu, biểu mẫu có liên quan khác -quan trắc trường + Đối với thông số đo, phân tích trường: theo quy định TC(QC) đo nhanh, lấy mẫu, bảo quản vận chuyển mẫu -quan trắc phòng thí nghiệm 33 33 34 34 + Căn vào mục tiêu chất lượng số liệu điều kiện phòng thí nghiệm, để phân tích thông số phải tuân theo phương pháp quy định - Xử lý số liệu Báo cáo kết + Số liệu phải xác, +Sau kết thúc CTQT gửi kết lên quan có thẩm quyền quy định Câu 2: Phương pháp xác định số tiêu không khí ( phạm vi áp dụng, phương pháp lấy mẫu, phân tích mẫu, tính kết quả)? 1.Xác định SO2 không khí ( TCVN 5971:1995) a Nguyên tắc: - SO2 hấp thụ vào dd TCM, tạo phức không màu, sau phức không màu tác đụng với pararosanilin HCHO phức màu tím sẫm Đo Abs phức màu bước sóng 540nm - Phạm vi áp dụng: xác định nồng độ SO2 không khí xung quang từ 20ug/m3 – 50ug/m3 - Yếu tố cản trở: Khí NO2, loại trừ thêm axit sunfamic * Xác định lại nồng độ SO2 dd chuẩn: - Hút 25ml nước cất + 50ml dd I2 0.01N cho vào bình nón - Hút 25ml dd natri ddissunfit( Na2S2O5) + 50ml dd I2 0.01N cho vào bình nón - Đậy nút bình nón để phản ứng 5p - Chuẩn độ lượng I2 dư bình với dd chuẩn natri thiosunfat(Na2S2O3) màu vàng nhạt thêm 5ml hồ tinh bột tiếp tục chuẩn độ đến màu xanh - Ghi thể tích dd Na2S2O3 tiêu tốn là( V1 ml) (V2 ml) - Tính nồng độ SO2 theo công thức: CSO2 = ((V1 – V2).C.32)Na2S2O3 / Vmẫu (mg/l) Trong đó: V1: thể tích Na2S2O3 chuẩn độ mẫu trắng V2: thể tích Na2S2O3 chuẩn độ mẫu thử b Quy trình tiến hành: * Lấy mẫu: - Cho vào mooic ống hấp thụ 10ml dd hấp thụ TCM Lắp ống hấp thụ vào máy hấp thụ khí, tiến hành lấy mẫu khí tgian 60p, lưu lượng thể tích 1l/p - Sau hấp thụ khí xong, đ hấp thụ chuyển vào bình định mức 25ml, tráng rửa bình hấp thụ, định mức TCM đến vạch 34 34 35 35 - Lấy mẫu xong phải đem phòng thí nghiệm ngay, bảo quản lạnh độ C tgian k 24h * Phân tích mẫu: -Xây dựng đường chuẩn: + Chuẩn bị ống nghiệm có đánh số thứ tự từ – + Tiến hành xây dựng đường chuẩn theo bảng sau: Dd chuẩn làm việc 0 0.1 0.2 0.4 1mgSO2/l (ml) Dd sunfamic (ml) 0.2ml, giữ cho phản ứng 10p Dd pararosanilin (ml) 1ml Dd formandehit (ml) 0.4 -Mẫu môi trường: + Hút 5ml mẫu môi trường cho vào ống nghiệm + Thêm 0.2ml sunfamic + 1ml pararosanilin + 0.4ml formandehit + Để phát triển màu, đo độ hấp thụ quang bước sóng c Tính kết quả: Abs = a.C + b (mg/l) => C đo = (Abs – b)/a (mg/l) => Cmẫu = Cđo x f (mg/l) => m SO2 = Cmẫu x Vmẫu x 10-3 (mg/l) = Cmẫu x Vmẫu (ug/l) Ta có: t = 60p, L = 1l/p => Vkk = L x t = 60 x = 60 XSo2 = (mSO2 / Vkk ) x 1000 ( ug/m3) Xác định CO không khí (TCN 593 – Bộ Y Tế) a Nguyên tắc: - KHí CO tác dụng với dd PdCl2 tạo thành Pd kim loại CO + PdCl2 + H2O Pd + 2HCl + CO2 -Thuốc thử folinxiocanto màu vàng phản ứng với Pd, thuốc thử bị khử chuyển thành màu xanh 2H 3PO4.MoO3 + 4HCk +2Pd 2PdCl2 + 2H2O + 2[(MoO3)4(MoO2).H3PO4] -Dựa vào pư trên, xác định hàm lượng CO phương pháp đo quang bước sóng 765nm 35 35 36 36 b Quy trình tiến hành: * Lấy mẫu: - Dùng xilanh hút khí vị trí cần lấy mẫu, bơm đầy khí vào túi polyetylen, xả hết khí túi với mục đích tráng túi - Tiến hành lấy mẫu: t = 30p L = 0.5l/p - Đánh ký hiệu, dán nhãn lên túi, ghi ký hiệu túi, vị trí, thời điểm lấy mẫu vào biên lấy mẫu sổ theo dõi - Mang mẫu phòng thí nghiệm * Phân tích: - ĐIều chế CO: + CO điều chế cách đun axit focmic với axit sunfuric đặc HCOOH CO + H2O + Khi CO thoát thu vào túi polyetylen lít Hoặc thu khí CO cho hấp thu trực tiếp vào ống nghiệm chứa PdCl2 để xây dựng đường chuẩn -Xây dựng đường chuẩn: + Chuẩn bị ống nghiệm sấy khô, thêm thể tích dd PdCl2 0/000 khác vào ống nghiệm ( 0.1ml; 0.2ml; 0.4ml; 0.6ml; 0.8ml) + Đưa khí CO từ túi polyetylen vào ống nghiệm, đậy nút Để pư 4h, lắc nhẹ( thấy xuất kết tủa đen dd suốt) + Bơm không khí để đuổi hết khí CO dư thừa, thêm dd PdCl2 0/000 vào bình cho vừa đủ 2ml ( 1.9; 1.8; 1.6; 1.4; 1.2ml) Lấy thêm ống cho vào 1ml PdCl1 10/000 để làm mẫu trắng + Cho vào ống nghiệm treen1.5ml thuốc thử folinxiocanto, trộn đều, đạy nút đun cách thủy 30p, để nguội + Chuyển dd vào bình điịnh mức 50ml, rửa tráng ống nghiệm, thêm 10ml đ Na2CO3 20%, thêm nước cất đến vạch, trộn lọc + Sau 10 – 15p, đem so màu máy trắc quang bước sóng 765nm -Mẫu môi trường: + không khí túi polyetylen chuyeenr vào chai chứa 2ml PdCl2, pư 4h, thêm folinxiocanto làm bước giống đường chuẩn c Tính kết quả: Abs = a.C + b => C đo = (Abs – b)/a (mg/l) => C mẫu = Cđo x f (mg/l) =>mCO = Cmẫu x VMẫu x 10-3 (mg/l) = C mẫu x V mẫu (ug/l) Ta có: t = 30p; L = 0.5 l/p => Vkk = L x t = 30 x 0.5 = 15 =>XCO = (mCO / Vkk) x 1000 (ug/m3) 36 36 37 37 Xác định nồng độ khối lượng NO2 không khí phương pháp Griess –saltzman cải biên (TCVN 6137:2009) a Nguyên tắc: - NO2 không khí hấp thụ cách cho qua thuốc thử tạo phẩm màu azo khoảng tgian xác định, tạo thành phức màu hồng Đo độ hấp thụ dd bước sóng 540 – 550nm - Phạm vi áp dụng: [NO2] = 0.01 – 20 mg/m3, tgian lấy mẫu 10p – 2h b Quy trình tiến hành: * Lấy mẫu: - Hút 10ml dd thuốc thử cho vào ống hấp thụ - Lắp ống hấp thụ vào hấp thụ khí - Hấp thụ khí t = 30p, L = 1l/p - Hết tgian lấy mẫu, tiến hành thu mẫu, chuyển dd từ bình hấp thụ vào lọ đựng dd mẫu - Vận chuyển mẫu phòng thí nghiệm phân tích ngay, k phải bảo quản lạnh độ C * Phân tích: - Xây dựng đường chuẩn: + Chuẩn bị bình định mức có đánh số từ – + Tiến hành xây dựng đường chuẩn theo bảng sau: Dd chuẩn làm việc 2.5mg/l 2.5 5.0 7.5 10 12.5 (ml) Định mức dd hấp thụ 25 25 25 25 25 25 + Đo độ hấp thụ quang 450 – 550nm -Mẫu môi trường: ống hấp thụ chuyển vào bình định mức 25ml, tráng rửa định mức đến vạch dd hấp thụ Đo độ hấp thụ quang dd c Tính kết quả: XNO2 = (mNO2 / Vkk) x 1000 (ug/m3) 37 37 38 38 Câu 14: Quy trình kỹ thuật QTMT đất theo thông tư 33/2011/TTBTNMT? a.Mục tiêu quan trắc: - Đánh giá trạng môi trường đất; - Xác định xu thế, diễn biến, cảnh báo nguy ô nhiễm, suy thoái cố môi trường đất; - Làm sở cho việc hoạch định sách, kiểm soát ô nhiễm, quy hoạch, sử dụng đất phục vụ phát triển bền vững (kinh tế, xã hội môi trường); - Theo yêu cầu khác công tác quản lý môi trường quốc gia, khu vực, địa phương b Thiết kế chương trình quan trắc: * Kiểu loại quan trắc: Căn vào mục tiêu quan trắc, thiết kế chương trình quan trắc phải xác định kiểu quan trắc quan trắc môi trường hay quan trắc môi trường tác động * Địa điểm vị trí quan trắc: - Tiến hành khảo sát trường, - Căn vào mục tiêu chung điều kiện cụ thể vị trí quan trắc, - Quy mô vị trí quan trắc môi trường đất phụ thuộc vào mật độ lấy mẫu theo không gian, thời gian tùy theo loại đất Các vị trí quan trắc thường vị trí trung tâm xung quanh vùng biên; - Vị trí quan trắc môi trường đất lựa chọn theo nguyên tắc đại diện phải đảm bảo tính dài hạn vị trí quan trắc, - Vị trí QTMT đất chọn nơi chịu tác động: vùng đất có nguy ô nhiễm tổng hợp, vùng đất bạc màu, vùng thâm canh nông nghiệp,…và lựa chọn vài địa điểm không chịu tác động có đk tương tự để so sánh * Thông số quan trắc: - Xem xét xem vị trí quan trắc khu đan cư, khu sản xuất, loại hình sx hay nguồn phát thải để từ lựa chọn thông số đặc trưng đại diện cho địa điểm quan trắc, - Đối với quan trắc môi trường nền: thông số quan trắc đk chọn phản ánh đầy đủ yếu tố đặc trưng môi trường đất ba mặt: trạng, trình nhân tố tác động đến trình đó, - Đối với quan trắc môi trường tác động: thông số quan trắc theo loại hình đặc thù có tính định, thông số cụ thể, - Dựa vào chất thông số mà chia hai nhóm thông số bản: nhóm thông số biến đổi chậm nhóm thông số biến đổi nhanh: + Nhóm thông số biến đổi chậm như: thành phần giới, khả trao đổi cation, cacbon hữu cơ, nitơ tổng số, lân tổng số, kali tổng số; 38 38 39 39 + Nhóm thông số biến đổi nhanh như: cation trao đổi, ion hoà tan, chất độc hại, tồn dư phân bón, thuốc bảo vệ thực vật,… ; -Việc lựa chọn thông số quan trắc môi trường đất vào mục tiêu chương trình quan trắc môi trường đất Nếu lần quan trắc môi trường đất cần thiết phải phân tích tất tính chất lý hoá sinh học thông thường đất; * Thời gian tần suất quan trắc: - Thời gian quan trắc môi trường đất phải lựa chọn phù hợp với mục tiêu quan trắc, kiểu quan trắc bảo đảm việc quan trắc môi trường đất không bị cản trở yếu tố ngoại cảnh; - Căn vào mục tiêu chương trình quan trắc chu kỳ biến đổi hàm lượng, tần suất quan trắc môi trường đất sau: + Đối với nhóm thông số biến đổi chậm: quan trắc tối thiểu 01 lần/3-5 năm; + Đối với nhóm thông số biến đổi nhanh: quan trắc tối thiểu 01 lần/ năm *Lập kế hoạch quan trắc: - Danh sách nhân lực thực quan trắc phân công nhiệm vụ cho cán tham gia; - Danh sách tổ chức, cá nhân tham gia, phối hợp thực quan trắc môi trường (nếu có); - Danh mục trang thiết bị, dụng cụ, hóa chất quan trắc trường phân tích phòng thí nghiệm; - Phương tiện, thiết bị bảo hộ, bảo đảm an toàn lao động cho hoạt động quan trắc môi trường; - Các loại mẫu cần lấy, thể tích mẫu thời gian lưu mẫu; - Phương pháp phân tích phòng thí nghiệm; - Kinh phí thực quan trắc môi trường; - Kế hoạch thực bảo đảm chất lượng kiểm soát chất lượng quan trắc môi trường c Thực CTQT: - Công tác chuẩn bị trước trường: + Chuẩn bị tài liệu, đồ, sơ đồ, thông tin chung khu vực định lấy mẫu; + Theo dõi điều kiện khí hậu, diễn biến thời tiết; + Chuẩn bị dụng cụ, thiết bị cần thiết; kiểm tra, vệ sinh hiệu chuẩn thiết bị dụng cụ lấy mẫu, đo, thử trước trường; + Chuẩn bị hoá chất, vật tư, dụng cụ phục vụ lấy mẫu bảo quản mẫu: + Chuẩn bị nhãn mẫu, biểu mẫu, nhật ký quan trắc phân tích theo quy định; 39 39 40 40 + Chuẩn bị phương tiện phục vụ hoạt động lấy mẫu vận chuyển mẫu; + Chuẩn bị thiết bị bảo hộ, bảo đảm an toàn lao động; + Chuẩn bị kinh phí nhân lực quan trắc; + Chuẩn bị sở lưu trú cho cán công tác dài ngày; + Chuẩn bị tài liệu, biểu mẫu có liên quan khác -Lấy mẫu đo đạc trường, - Bảo quản vận chuyển mẫu, - Phân tích phòng thí nghiệm, - Xử lý số liệu báo cáo kết - a Câu 15: Phương pháp xác định hàm lượng cách tính kết tiêu môi trường đất? 1.Xác định độ chua thủy phân đất phương pháp kendan a Nguyên tắc: Đất chiết rút dd CH3COONa 1N, [KĐ]Al3+H+ + CH3COONa < -> [KĐ] Na + CH3COOH + (CH3COO)3Al (CH3COO)3Al + H2O < -> CH3COOH + Al(OH)3 Chuẩn độ H+ sinh dd NaOH 0.01N, thị phenolphalein(pp) Quy trình tiến hành: Cân 40g đất khô qua rây 1mm, lắc 100ml CH3COONa 1h, để qua đêm, Lọc, thu dược 100ml dịch chiết, Lấy 50ml dịch lọc cho vào bình tam giác, thêm vài giọt phenolphalein, Chuẩn độ dd NaOH đến dd chuyển sang màu hồng bề vòng phút, Ghi thể tích NaOH tiêu tốn Tính kết quả: H = (CN Vmẫu f k 100)/ mđất ( mđl/100g đất) 40 40 41 - - 41 Xác định photpho dễ tiêu đất phương pháp oniani (TCVN 5256:2009) a Nguyên tắc: Tách hợp chất P đất dung dịch H2SO4 0,1N , ion photphat cho phản ứng với amoni molipdat tạo phức không màu, khử phức không màu SnCl2 tạo phức màu xanh Đem đo quang bước sóng 880nm b Quy trình tiến hành: - Xây dựng đường chuẩn: + chuẩn bị bình định mức 50ml có đánh số từ – + Lần lượt cho vào thể tích khác dd KH2PO4 tiêu chuẩn (10 -3 mg P2O5/ml): 0; 0.5; 1; 2; 5; 10ml + Thêm nước cất + 2ml amoni molipdat 2,5% + giọt dd SnCl2 2.5% + Định mức đến vạch, để tạo màu 15p, đem đo quang -Mẫu môi trường: + Cân xác 4g đất qua rây 1mm lắc với 100ml dd H2SO4 0.1N 1p, lọc, dịch lọc phải suốt + Hút xác 10ml dịch lọc vào bình định mức 50ml + Thêm khoảng 20ml nước cất + 2ml amoni molipdat 2,5% + giọt dd SnCl2 2.5% + Định mức đến vạch, để tạo màu 15p, đem đo quang c Tính kết quả: Abs = a.C + b => C đo = (Abs – b)/a (mg/l) => C mẫu = Cđo x f (mg/l) =>mP2O5 = Cmẫu x Vmẫu x 10-3 (mg) =>P2O5 = (mP2O5 /mđất) x k x 100 (mg/100g đất) Trong đó: k hệ số khô kiệt đất Xác định Nito tổng số phương pháp kendan ( TCVN 6498:1999) a Nguyên tắc: - Phương pháp dựa sở chưng cất kendan Mẫu đất phân hủy axit sunfuric với xúc tác titan oxit muối đồng(II) sunfat với có mặt kalisunfat nhằm tăng nhiệt độ sôi mẫu - N đất dạng khác chuyển dạng NH 4+ Sau NH4+ mẫu chuyển dạng khí NH3 hấp thu dd axit boric Chuẩn độ dd hấp thụ axit HCl với thị taixiro b Quy trình tiến hành: * Phá mẫu: - cân 1g đất tươi vào bình kendan khô 41 41 42 42 - Thêm 10g K2SO4 + 0.5g CuSO4 + 1g FeSO4 (0.2g Selen) - Thêm 25ml dd H2SO4 đặc, để mẫu thấm đều, lắc nhẹ bình - Đậy bình phễu, đun nhẹ đến sôi đun mạnh, dd suốt có cặn trắng đùn sôi tiếp 15p để đuổi hết khói trắng - Để nguội, chuyển sang bình cất NH3 * Cất NH3: - Chuẩn bị 30ml dd H3BO3 vào bình tam giác, thêm vài giọt thị hỗn hợp ( dd có màu tím đỏ) - Lắp bình cất vào thiết bị, điều chỉnh lượng NaOH 40% thêm vào tiến hành cất NH3 - Cất đến dd tích khoảng 100ml ( dd có màu xanh) * Chuẩn độ: - Chuẩn độ dd hấp thụ NH3 dd HCl 0.1N đến xuất màu tím đỏ dừng lại, ghi thể tích HCl tiêu tốn ( VHCl ml) - Dung dịch HCl chuẩn độ lại nằng dd NaOH c Tính kết quả: %N = (( VHCl C 0.014)/ mđất) x k x 100 (mg/100g đất tươi) a Xác định amoni đất Xác định ion NH4+ đất pp so màu indolphenola Nguyên tắc Đất tươi chiết rút KCl NH 4+ + hypoclorit phenol natri nitropuxit dd màu vàng Đo - - quang = 625nm Yếu tố ảnh hưởng + phức Ca 2+ Mg 2+ với ion citrat ảnh hưởng đến phép đo đc loại bỏ cách kết tủa với ion có pH cao + hợp chất N có hóa trị III không làm ảnh hưởng + loại bỏ ảnh hưởng H2SO3 dd axit HCl pH = Phạm vi áp dụng : xác định nồng độ NH4 + khoảng 0.0001 – 0.001 mg/ml 42 42 43 b - - c a - 43 Quy trình tiến hành Xây dựng đường chuẩn + chuẩn bị bình định mức có đánh số từ – + lập đường chuẩn theo bảng sau: Bình số Dd NH4Cl 0,001mg/ml Dịch chiết 1 1 KCl Dd phenol 1 1 Dd natri 1 1 nitropuxit Dd 1 1 hypoclrit 10 15 1 1 1 1 Định mức tới 24ml Để yên tạo màu khoảng 60 phút đem đo quang Abs bước sóng = 640 nm Phân tích mẫu môi trường + cân 10g đất tươi, thêm 50ml dịch chiết KCl 0.1N vào bình nón , + tiến hàng lắc để qua đêm + thêm vài giọt dung dịch toluen lọc V ml dung dịch chiết rút + hút V1= 5ml , tiến hành thêm dd phenol, dd natri nitropuxit dd oxi hóa định mức tới 25ml ( V2 ) , sau để yên tạo màu đo quang Tính kết Abs = a.C + b => Cđo = (Abs – b)/a (mg/l) => Cmẫu = Cđo x f (mg/l) = Cđo x V2 / V1 mg/l Có m NH4+ = Cmẫu x Vml x 10-3 ( mg) X NH4+ = m NH4+ / mđất x k x 1000 ( mg / 1000g đất ) Xác định hàm lượng CO32- HCO3- đất Nguyên tắc Theo phương pháp chuẩn độ axit bazo với thị riêng biệt + giai đoạn : chuyển CO32- => HCO3- pH = 8,3 với thị phenol phtalein CO32- + H+ = > HCO3+ giai đoạn : chuẩn độ HCO3- dd HCl 0,02N với thị metyl dacm pH = 3,8 HCO3- + H+ > H2O + CO2 43 43 44 b - - c - a - b - - 44 Quy trình tiến hành Cân m (g) đất thêm Vml dung dịch nước cất vào bình nón tiến hành lắc lọc đc Vml dịch lọc( chiết) Hút Vo ml vào bình tam giác , thêm vài giọt thị phenol photalein + dung dịch không chuyển sang màu hồng mẫu đất (CO3)2+ dung dịch màu hồng có mặt ion (CO3)2- đất Chuẩn độ dung dịch dd HCl 0,02N , ghi thể tích V1(ml) tiêu tốn buret Tiếp tục tiến hành Thêm vài giọt thị metyl da cam vào dung dịch , chuẩn độ dung dịch dd HCl 0,02N , ghi thể tích V2 (ml) tiêu tốn buret Tính kết Với ( CO3)2X(CO3)2- = ( m(CO3)2- / mđất ) x 1000 x k ( mg/kg) Với HCO3XHCO3- = ( mHCO3- / mđất) x 1000 x k (mg/kg) Chú ý : V2 = 2V1 Xác định kim loại môi trường đất Nguyên tắc Mẫu đất sau axit hóa xử lý phương pháp vô hóa ướt axit HNO3 axit HCl đặc Hòa tan mẫu nước cất đến thể tích xác Xác định trực tiếp nồng độ nguyên tố thiết bị quang phổ hấp thụ lửa AAS Phạm vi áp dụng: Xác định Co, Cu, Ni, Zn, Cd,… nước trắc phổ hấp thụ nguyên tử lửa Quy trình tiến hành Cân xác 1,5g đất ướt g đất khô tiến hành đồng hóa mẫu vào cốc chịu nhiệt Thêm 10ml HNO3 1:1 trộn đều, đun 95 độ c (+,- ) độ C khoảng 10-15 phút Để nguội mẫu thêm tiếp 5ml HNO3 đặc, đun đến cạn, lặp lại trình không màu nâu thoát , đun đến gần cạn Để nguội thêm tiếp 2ml nước ml H2O2 , đun đên không thấy sủi bột khí, lặp lại trình khoảng 5ml nhiệt độ 105đô C (+ ,- ) 5độ C Chuyển mẫu vào bình định mức 100ml, tráng rửa định mức đến vạch đo thiết bị 44 44 45 c 45 Tính kết : Kết phân tích tính theo phương pháp đường chuẩ phương pháp phân tích đại 45 45