Tìm hiểu các quy trình phân tích một số kim loại nặng trong môi trường nước

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KHOA HÓA HỌC BÁO CÁO THỰC TẬP TỐT NGHIỆP Đề tài: Tìm hiểu quy trình phân tích số kim loại nặng môi trường nước ĐÀ NẴNG, 03/2019 LỜI CẢM ƠN Lời em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến cô Phan Thảo Thơ, người hướng dẫn tận tình em suốt trình làm báo cáo thực tập Trung tâm Quan trắc tài nguyên môi trường, thành phố Đà Nẵng Em xin chân thành cảm ơn thầy khoa Hóa Học, Trường đại học Sư phạm Đà Nẵng giới thiệu em đến thực tập tạo Trung tâm Quan trắc tài nguyên môi trường thành phố Đà Nẵng Cho em gửi lời cảm ơn chân thành đến Th.s Phan Thanh Nhật anh, chị Phòng Quan trắc tài nguyên môi trường thành phố Đà Nẵng, tạo điều kiện giúp đỡ em trình thực tập Do thời gian thực tập không dài, nên khơng tránh khỏi thiếu sót, em mong thầy góp ý để báo cáo em hồn thiện Tương lai Cử nhân ngành Hóa Dược tiếp tục học tập nghiên cứu nhiều kiến thức để đảm bảo cho yêu cầu công việc sau này, phấn đấu trở thành nhà nghiên cứu xuất sắc NHẬN XÉT CỦA CƠ SỞ THỰC TẬP Đà Nẵng, ngày tháng năm CƠ SỞ THỰC TẬP (Ký, ghi rõ họ tên) NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN Đà Nẵng, ngày tháng năm GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN (Ký, ghi rõ họ tên) KẾT QUẢ ĐÁNH GIÁ THỰC TẬP TỐT NGHIỆP (Dành cho CB hướng dẫn đánh giá trình thực tập SV) Họ tên sinh viên: Trần Thị Thùy Anh Lớp: 15CHD1 Cơ quan thực tập: Trung tâm Quan Trắc Tài nguyên Môi trường thành phố Đà Nẵng TIÊU CHÍ VÀ THANG ĐIỂM (thang 10) TT Chuẩn bị kế hoạch, đề cương thực tập, lập hồ sơ thực tập (trọng số 0,2) Tinh thần thái độ, ý thức tổ chức kỷ luật đợt thực tập (trọng số 0,2) ĐIỂM (thang 10) Ghi chú: Các điểm thành phần điểm tổng cộng cho lẻ đến 0,25 Đà Nẵng, Ngày… Tháng… Năm 2019 Cán hướng dẫn (Ghi rõ họ tên chữ ký) MỤC LỤC NỘI DUNG VÀ TIẾN ĐỘ THỰC TẬP 1.1 Mục đích yêu cầu 1.1.1 Mục đích 1.1.2 Yêu cầu 1.2 Thời gian địa điểm thực tập tốt nghiệp 1.3 Nội dung thực tập tốt nghiệp 1.4 Dự kiến tiến độ thực 10 BÁO CÁO KẾT QUẢ THỰC TẬP 12 2.1 Giới thiệu sở thực tập 12 2.1.1 Thông tin đơn vị: 12 2.1.2 Các định thành lập 12 2.1.3 Phạm vi hoạt động 13 2.1.4 Các chứng công nhận 13 2.1.5 Tổ chức, nhân 13 2.1.6 Các thiết bị 14 2.2 Quy trình vận hành thiết bị AAS 19 2.2.1 Trình tự mở thiết bị 19 2.2.2 Tiến hành phân tích mẫu 19 2.2.3 Trình tự tắt thiết bị 19 2.3 Kết thực tập 20 2.3.1 Xác định hàm lượng kim loại asen nước 20 2.3.2 Xác định hàm lượng kim loại đồng, chì, cadimi, kẽm nước 24 2.3.3 Xác định hàm lượng kim loại Crom nước 30 2.3.4 Xác định hàm lượng kim loại thủy ngân nước 36 KẾT LUẬN 41 DANH MỤC HÌNH Hình 1: Trung tâm Quan trắc Tài nguyên Môi trường Đà Nẵng 12 Hình 2: Sơ đồ nhân trung tâm kĩ thuật môi trường 14 Hình 3: Máy so màu DR 5000 17 Hình 4: Máy lọc nước siêu Elga 18 Hình 5: Máy AAS 18 Hình 6: Lò phá mẫu vi sóng 19 Hình 7: Mật độ quang Asen nồng độ 23 Hình 8: Đồ thị đường chuẩn Asen 24 Hình 9: Bước sóng đo 𝐴1 𝑣à 𝐴0 tương ứng với nguyên tố 27 Hình 10: Đồ thị đường chuẩn kẽm 28 Hình 11: Mật độ quang Đồng nồng độ 28 Hình 12: Đồ thị đường chuẩn Đồng 28 Hình 13: Mật độ quang Cadimi nồng độ 29 Hình 14: Đồ thị đường chuẩn Cadimi 29 Hình 15: Mật độ quang chì nồng độ 29 Hình 16: Đồ thị đường chuẩn Chì 30 Hình 17: Mật độ quang crom nồng độ 35 Hình 18: Đồ thị đường chuẩn Crom 35 Hình 19: Mật độ quang Thủy ngân nồng độ 41 Hình 20: Đồ thị đường chuẩn Thủy ngân 41 DANH MỤC BẢNG Bảng 1: Dự kiến tiến độ thực 10 Bảng 2: Các thiết bị lấy mẫu Trung tâm Kỹ thuật – Môi Trường Đà Nẵng 14 Bảng 3: Các thiết bị phòng thí nghiệm Trung tâm Kỹ thuật – Môi trường 15 Bảng 4: Nồng độ nguyên tố xác định phương pháp A 24 Bảng 5: Bước sóng Ngọn lửa để xác định nguyên tố 26 Bảng 6: Bước sóng đo 𝐴1 𝑣à 𝐴0 tương ứng với nguyên tố 27 DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT - TCVN: Tiêu chuẩn Việt Nam UBND: Ủy ban Nhân dân TN: Tài Nguyên MT: Môi trường NỘI DUNG VÀ TIẾN ĐỘ THỰC TẬP 1.1 Mục đích yêu cầu 1.1.1 Mục đích - Được làm việc với trang thiết bị máy móc lĩnh vực hóa học - Hiểu rõ nguyên tắc hoạt động cách sử dụng loại máy phân tích hóa học - Học hỏi kinh nghiệm từ chuyên viên, kỹ thuật viên phòng thí nghiệm trung tâm - Áp dụng kiến thức học vào công việc cụ thể 1.1.2 Yêu cầu - Nắm vững kiến thức chun mơn liên quan đến lĩnh vực phân tích - Có thái độ thực tập nghiêm túc, có trách nhiệm theo sát đạo, dẫn dắt cán giáo viên hướng dẫn - Có tinh thần học hỏi, cầu tiến, nhanh nhạy, sáng tạo, có đạo đức nghề nghiệp 1.2 Thời gian địa điểm thực tập tốt nghiệp - Thời gian: 10 tuần Từ ngày 07/01/2019 đến ngày 17/03/2019 (trong có tuần nghỉ Tết Nguyên Đán từ ngày 27/01/2019 đến ngày 10/02/2019) - Địa điểm: Trung tâm quan trắc TN MT, TP Đà Nẵng 1.3 Nội dung thực tập tốt nghiệp -Tìm hiểu cấu tổ chức vận hành trung tâm quan trắc TN MT thành phố ĐN -Thực hành thao tác phòng thí nghiệm -Thực hành kỹ nghiệp vụ phòng thí nghiệm: ghi chép hồ sơ, xử lý mẫu, cách lưu mẫu theo tiêu chuẩn -Tn thủ quy định an tồn phòng thí nghiệm, trì phòng Lab sẽ, gọn gàng, kiểm tra, bảo quản dụng cụ, thiết bị, kiểm tra tình trạng thiết bị trước sau làm việc -Học luật, sách, quy phạm, quy chuẩn phân tích tiêu xử lí nước thải -Nghiên cứu quy trình bảo quản mẫu kỹ thuật phân tích tiêu xử lý nước thải công nghiệp, nước thải sinh hoạt, nước biển, nước ngầm, đất, trầm tích -Thực hành với máy phân tích: UV-VIS, AAS -Tổng hợp, viết báo cáo thực tập 1.4 Dự kiến tiến độ thực Bảng 1: Dự kiến tiến độ thực Thời gian Nội dung công việc Tuần 1: - Nhận nhiệm vụ thực tập phòng quan trắc Từ ngày: 7/01/2019 đến ngày 13/01/2019 - Nhận tài liệu nghiên cứu tiêu xử lý nước thải - Xác định hàm lượng, nồng độ ion Crom(VI) phương pháp UV-VIS dùng 1,5diphenylcacbazid theo TCVN 6658 : 2000, ISO 11083:1994 Tuần 2: Từ ngày 14/01/2019 đến ngày 20/01/2019 - Xác định hàm lượng, nồng độ Crom(VI) phương pháp UV-VIS dùng 1,5-diphenylcacbazid theo TCVN 6658:2000, ISO 11083:1994 - Xác định hàm lượng, nồng độ Crom(IV) phương pháp UV-VIS nước ô nhiễm nhẹ theo TCVN 7939:2008, ISO 18412:2005 Tuần 3: Từ ngày 21/01/2019 đến ngày 27/01/2019 - Phá mẫu đất lò vi sóng EPA 3051A theo TCVN 6496:2009 - Nhận tài liệu nghiên cứu quy trình vận hành thiết bị AAS - Pha dãy dung dịch chuẩn để phân tích ion Mn2+, Pb2+, Cr2+, Cd2+, Hg2+, As3+, Cu2+, Zn2+ mẫu đất, trầm tích, nước thải công nghiệp, nước thải sinh hoạt, nước ngầm, nước biển 10 Hình 10: Đồ thị đường chuẩn kẽm Kết luận: Theo quy trình đánh giá phép thử (PTN,QT07) yêu cầu hệ số tương quang tuyến tính kết đo R2 > 0.99 Vậy, với R2 = 0.9953 đường hồi quy tuyến tính chấp nhận  Dựng đường chuẩn đồng Hình 11: Mật độ quang Đồng nồng độ Hình 12: Đồ thị đường chuẩn Đồng 28 Kết luận: Theo quy trình đánh giá phép thử (PTN,QT07) yêu cầu hệ số tương quang tuyến tính kết đo R2 > 0.99 Vậy, với R2 = 0.9993 đường hồi quy tuyến tính chấp nhận  Dựng đường chuẩn cadimi Hình 13: Mật độ quang Cadimi nồng độ Hình 14: Đồ thị đường chuẩn Cadimi Kết luận: Theo quy trình đánh giá phép thử (PTN,QT07) yêu cầu hệ số tương quang tuyến tính kết đo R2 > 0.99 Vậy, với R2 = 0.9974 đường hồi quy tuyến tính chấp nhận  Dựng đường chuẩn chì Hình 15: Mật độ quang chì nồng độ 29 Hình 16: Đồ thị đường chuẩn Chì Kết luận: Theo quy trình đánh giá phép thử (PTN,QT07) yêu cầu hệ số tương quang tuyến tính kết đo R2 > 0.99 Vậy, với R2 = 0.995 đường hồi quy tuyến tính chấp nhận 2.3.3 Xác định hàm lượng kim loại Crom nước Dựa theo: TCVN 6658 : 2000  Phạm vi áp dụng: xác định crom (VI) hoà tan nước khoảng nồng độ 0,05mg/l đến mg/l  Nguyên tắc Sau mẫu xử lý trước (để ổn định trạng thái oxy hoá crom (VI) crom (III) chúng có mặt) crom (VI) phản ứng với 1,5- diphenylcacbazid để tạo nên mầu tím đỏ phức crom- 1,5- diphenylcacbazon Đo độ hấp thụ phức nằm khoảng 540 nm đến 550 nm, bước sóng xác cần ghi báo cáo kết  Thuốc thử - Dung dịch đệm phosphat, pH = 9,0 ± 0,2 Hoà tan 456 g kalihydro phosphat ngậm ba phân tử nước (𝐾2 𝐻𝑃𝑂4.3 H2O) 1000ml nước Kiểm tra pH, cần điều chỉnh - Dung dịch natri hydroxit Hoà tan 20 g natri hydroxit (NaOH) 100 ml nước - Axit phosphoric dung dịch A Hoà tan 10 ml axit phosphoric (𝐻3 𝑃𝑂4 , p =1,71 g/ml) vào 100 ml nước - Axit phosphoric dung dịch B 30 Hoà tan 700 ml axit phosphoric (𝐻3 𝑃𝑂4 , p =1,71 g/ml) 1000 ml nước - Dung dịch nhơm sunfat Hồ tan 247 g nhơm sunfat [𝐴𝑙2 (𝑆𝑂4 )3 18H2O] 1000 ml nước - Dung dịch sunfit Hoà tan 11,8 g natri sunfit (𝑁𝑎2 𝑆𝑂3 ) 100 ml nước Dung dịch bền khoảng tuần lễ - Giấy thử sunfit - Dung dịch 1,5-diphenylcacbazid + Hoà tan g 1,5-diphenylcacbazid (𝐶13 𝐻14 𝑁4 𝑂 100 ml propanon (axeton) 𝐶3 𝐻6 O axit hoá giọt axit axetic kết tinh + Bảo quản bình mầu nâu tủ lạnh, nhiệt độ 4℃, dung dịch bền hai tuần lễ Khi dung dịch đổi mầu loại bỏ - Dung dịch natri hypoclorit + Pha loãng 70 ml dung dịch natri hypoclorit (NaOCl, có khoảng 150g 𝐶𝑙2 tự lít) đến 1000 ml nước + Bảo quản bình thuỷ tinh mầu nâu tủ lạnh 4℃, dung dịch bền khoảng tuần lễ - Giấy thử tinh bột kali iodua - Dung dịch gốc crom (VI) + Cảnh báo: Kali cromat gây ung thư + Hoà tan 2,829 g kali cromat (𝐾2 𝐶𝑟2 𝑂7 ) bình định mức 1000 ml nước thêm nước đến vạch Dung dịch bền + ml dung dịch chứa mg Cr - Dung dịch tiêu chuẩn crom (VI) + Lấy ml dung dịch gốc crom (VI) vào bình định mức 1000 ml thêm nước đến vạch Dung dịch pha dùng + ml dung dịch chứa 5𝜇g Cr - Natri clorua, NaCl  Thiết bị, dụng cụ - Các thiết bị thơng thuờng phòng thí nghiệm - Máy đo quang máy đo phổ, có cuvet khoảng 10 mm đến 50 mm - Thiết bị lọc màng, trang bị màng lọc có cỡ lỗ từ 0,4 àm đến 0,45 𝜇m - Máy đo pH - Thiết bị kiểm sốt tốc độ khí  Lấy mẫu xử lý mẫu trước 31 - Xử lý mẫu sau lấy Nên phân tích mẫu Chú thích 1- Nếu phân vân cách tiến hành lấy hai mẫu xử lý theo mẫu khơng có chất oxy hố chất khử mẫu có chất ơxy hố chất khử Nếu kết khác biệt khơng đáng kể dùng phương pháp mẫu khơng có chất oxy hố chất khử - Khi mẫu khơng có chất oxy hố chất khử + Lấy 1000 ml mẫu vào bình thuỷ tinh, thêm 10 ml dung dịch đệm trộn Đo pH máy đo pH, pH phải nằm khoảng 7,5 đến 8,0 + Nếu pH nằm ngồi khoảng điều chỉnh dung dịch natri hydroxit (3.2) axit phosphoric dung dịch A + Thêm ml dung dịch nhôm sunfat trộn Kiểm tra pH, pH phải nằm khoảng 7,0 đến 7,2 Nếu pH nằm ngồi khoảng điều chỉnh axit phosphoric dung dịch A + Để cho kết tủa lắng độ h Gạn phần phía lọc lấy 200 ml qua màng lọc lưu ý bỏ 50ml nước qua lọc - Khi mẫu có chất ôxy hoá chất khử + Lấy 1000 ml mẫu vào bình thuỷ tinh, thêm 10 ml dung dịch đệm trộn Đo pH máy đo pH, pH phải nằm khoảng 7,5 đến 8,0 + Nếu pH nằm ngồi khoảng điều chỉnh dung dịch natri hydroxit axit phosphoric dung dịch A + Thêm 1ml dung dịch nhôm sunfat trộn kiểm tra pH, pH phải nằm khoảng 7,0 đến 7,2 Nếu pH nằm ngồi khoảng điều chỉnh axit phosphoric dung dịch A + Thêm ml dung dịch sunfit, kiểm tra xem sunfit dư chưa giấy thử sunfit Nếu sunfit chưa dư thêm dư + Để kết tủa lắng h Gạn phần dung dịch lọc lấy 200 ml qua màng lọc, lưu ý bỏ 50 ml nước qua lọc  Cản trở - Khi có mặt ion chì, bari, bạc (các muối),thì cromat độ tan thấp tạo thành crơm (VI) chứa khơng xác định - Molipden Mo (VI) muối thuỷ ngân tạo thành mầu vàng mầu xanh tương ứng với thuốc thử, cường độ mầu thấp nhiều so với crom (VI) Sắt (III) tạo mầu vàng nồng độ 1mg/l, vanadi tạo mầu vàng nhạt - Crom (III) ion kim loại cản trở khác kết tủa nhôm sunphat môi trường đệm phosphat kết tủa loại cách lọc - Sự thay đổi hố trị crom có chất oxy hố khử tránh bước xử lý trước sau: 32 - Chất oxy hoá khử cách thêm sunfit vào mẫu trung tính, crom (VI) không phản ứng điều kiện Lượng sunfit dư chất khử khác ôxy hoá hypoclorit Hypoclorit dư cloramin tạo thành phân huỷ dung dịch axit cách thêm natri clorua clo tạo dung dịch sục khơng khí - Dù xử lý mẫu trước, khử chậm crom (VI) vài loại nước xảy Nước rỉ từ bãi chơn lấp rác thải, nước thải sinh hoạt thô vài loại nước thải từ nhà máy hoá chất bị crom (VI) sau vài Bởi cần phân tích mẫu nhanh tốt sau lấy - Nitơ amoniac không gây cản trở nồng độ 500 mg/l, hợp chất amin bị chuyển dạng hypoclorit thành cloramin chất lúc bị phân huỷ thêm clorua vào dung dịch Sự cản trở thể xuất mầu vàng nâu thêm 1,5diphenylcacbazid - Nitơ nitrit gây cản trở tạo nên phức mầu tím đỏ với crom (VI)-1,5diphenylcacbazon nồng độ lớn 20 mg/l - Vanadi lớn mg/l molipden, thuỷ ngân lớn 200 mg/l gây cản trở  Cách tiến hành - Cách tiến hành khơng có chất oxy hố chất khử mẫu + Chuyển 50 ml (thể tích V) nước qua lọc vào bình định mức 100 ml Thêm ml axit phosphoric dung dịch B, ml dung dịch diphenylcacbazid pha loãng đến 100 ml nước + Sau đến 15 min, đo độ hấp thụ bước sóng 540 nm 550 nm dùng nước làm so sánh (độ hấp thụ As) nồng độ 0,5 mg/l dùng cuvet 40 mm 50 mm, nồng độ nằm khoảng 0,5 mg/l đến mg/l dùng cuvet 10 mm + Nếu nồng độ cao mg/l lặp lại phép xác định, dùng với phần nước qua lọc nhỏ (thể tích V) Thực thử trắng đồng thời với phép xác định, dùng nước thay cho mẫu (độ hấp thụ Ab) Chú thích - Thử trắng khơng tính đến hàm lượng crom thuốc thử kết tủa, bỏ qua + Nếu mẫu trắng đo khác biệt đáng kể so với mẫu trắng lập đường chuẩn kiểm tra lại đường chuẩn Nếu phần lọc có mầu đục lấy phần lọc khác xử lý mô tả, bỏ qua dung dịch + 1,5-diphenylcacbazid Đo độ hấp thụ (At), dùng giá trị để hiệu chỉnh màu 33  Cách tiến hành có chất ơxy hố chất khử mẫu + Chuyển 50 ml (thể tích V) nước qua lọc vào bình định mức 100 ml Thêm ml natri hypoclorit sau kiểm tra dư clo dùng giấy thử tinh bột kali iodua Nếu khơng dư clo cho thêm natri hypoclorit đến dư clo + Thêm ml axit phosphoric dung dịch B, hoà tan 10 g natri clorua vào mẫu cho khơng khí sục qua mẫu tốc độ khoảng 40 l/h 40 Làm động tác tủ hút Thêm ml 1,5-diphenylcacbazid thêm nước đến 100 ml + Sau đến 15 đo độ hấp thụ bước sóng 540 nm 550 nm dùng nước làm so sánh (độ hấp thụ As) nồng độ nhỏ 0,5 mg/l dùng cuvet 40 mm 50 mm, nồng độ nằm khoảng 0,5 mg/l đến mg/l dùng cuvet 10 mm + Nếu nồng độ cao mg/l lặp lại phép xác định dùng phần nước qua lọc nhỏ hơn(thể tích V) + Đo mẫu trắng cách lặp lại phép xác định dùng nước thay cho phần nước qua lọc (độ hấp thụ Ab) Chú thích - Thử trắng khơng tính đến hàm lượng crom thuốc thử kết tủa, bỏ qua + Nếu mẫu trắng đo khác biệt nhiều so với mẫu trắng lập đường chuẩn kiểm tra lại đường chuẩn + Nếu phần qua lọc có mầu đục lấy phần qua lọc khác xử lý mô tả, bỏ qua dung dịch 1,5-diphenylcacbazid Đo độ hấp thụ (At), dùng giá trị để hiệu chỉnh màu - Lập đường chuẩn Dùng pipet hút vào dãy bình định mức 100 ml thể tích crom (VI) tiêu chuẩn: ml; 0,5 ml; 1,0 ml; 2,0ml; 3,0 ml; 4,0 ml 5,0 ml Thêm khoảng 40 ml nước, ml axit phosphoric dung dịch B ml dung dịch 1,5diphenylcacbazid thêm nước đến 100 ml Các dung dịch hiệu chuẩn có nồng độ mg/l; 0,025 mg/l; 0,05 mg/l; 0,10 mg/l; 0,15 mg/l; 0,20 mg/l 0,25 mg/l crom (VI) Đo độ hấp thụ sau đến 15 bước sóng 540 nm 550 nm (độ hấp thụ Ac) cuvet 40 mm 50 mm, dùng nước làm dung dịch so sánh Bước sóng cần dùng lập đường chuẩn đo mẫu Vẽ đường chuẩn nồng độ crom (VI) dựa vào độ hấp thụ Có thể tính đường chuẩn phương pháp phân tích hồi qui tuyến tính 34 Độ dốc đường chuẩn thể độ nhạy phương pháp Điểm đường chuẩn cắt trục tung độ hấp thụ mẫu trắng Kiểm tra độ dốc thường xuyên, dùng thuốc thử Lập đường chuẩn dãy nồng độ khác theo cách tương tự, khác dùng dung dịch hiệu chuẩn khác Với khoảng nồng độ cao dùng cuvet 10 mm Nên lập hàm chuẩn tách biệt với cuvet khác  Dựng đường chuẩn Hình 17: Mật độ quang crom nồng độ Hình 18: Đồ thị đường chuẩn Crom Kết luận: Theo quy trình đánh giá phép thử (PTN,QT07) yêu cầu hệ số tương quang tuyến tính kết đo R2 > 0.99 Vậy, với R2 = 0.9978 đường hồi quy tuyến tính chấp nhận 35 2.3.4 Xác định hàm lượng kim loại thủy ngân nước Dựa theo: TCVN 7877:2008  Phạm vi áp dụng: Xác định thủy ngân với khoảng nồng độ từ 0,1 µg/l đến 10 µg/l  Nguyên tắc: Xác định thủy ngân khử natri tetrahydroborat, khơng làm giàu mẫu Thủy ngân hóa trị hai khử dạng nguyên tố natri tetrahydroborat mơi trường axit Thủy ngân ngun tố sau loại khỏi dung dịch dòng khí trơ, dạng khí ngun tử hydro giải phóng, sau vào cuvet Độ hấp thụ đo bước sóng 253,7 nm chùm xạ máy hấp thụ ngun tử Nồng độ tính tốn dựa vào đường chuẩn  Cản trở Nồng độ niken > mg/l nồng độ bạc > 0,1 mg/l dung dịch đo gây cản trở với việc xác định thủy ngân Dung dịch sắt (III), niken tới 500 mg/l bạc tới 10 mg/l có mặt axit clohydric pha lỗng với nước tỉ lệ 1:1 khơng gây cản trở  Thuốc thử - Axit nitric, p(𝐻𝑁𝑂3 ) = 1,40 g/ml Axit sulfuric, p(𝐻2 𝑆𝑂4 ) = 1,84 g/ml Axit clohydric, p(HCl) = 1,16 g/ml Dung dịch kali permanganat Hòa tan 50 g kali permanganat (𝐾𝑀𝑛𝑂4 ), 1000 ml nước - Dung dịch ổn định Hòa tan g kali dicromat,𝐾2 𝐶𝑟2 𝑂7 , 500 ml axit nitric pha loãng nước đến 1000 ml - Dung dịch kali peroxydisulfat Hòa tan 40 g kali peroxydisulfat, 𝐾2 𝑆2 𝑂8 , 1000 ml nước - Dung dịch hydroxylamoni clorua Hòa tan 10 g hydroxylamoni clorua, 𝑁𝐻4 𝑂𝐶𝑙, 100 ml nước - Dung dịch gốc thủy ngân I, p(Hg) = 100 mg/l 36 - - - - + Hòa tan 108,0 mg oxit thủy ngân (II), HgO 10 ml dung dịch ổn định; pha loãng đến 1000 ml nước ml dung dịch có chứa tương ứng với 0,1 mg thủy ngân + Có thể chuẩn bị dung dịch gốc I từ dung dịch tiêu chuẩn thủy ngân có bán sẵn thị trường Dung dịch bền năm Dung dịch gốc thủy ngân II, p(Hg) = mg/l + Thêm 10 ml dung dịch ổn định vào 10 ml dung dịch gốc I pha loãng đến 1000 ml nước, ml dung dịch có chứa tương ứng µg thủy ngân + Dung dịch bền khoảng tuần Dung dịch tiêu chuẩn thủy ngân (1),p(Hg) = 100 µg/l + Thêm 10 ml dung dịch ổn định vào 100 ml dung dịch gốc II pha loãng đến 1000 ml nước, ml dung dịch có chứa tương ứng với 100 mg thủy ngân + Chuẩn bị dung dịch ngày dùng Dung dịch tiêu chuẩn thủy ngân (2), p(Hg) = 50 µg/l + Thêm 10 ml dung dịch ổn định vào 50 ml dung dịch gốc II pha loãng đến 1000 ml nước, ml dung dịch có chứa tương ứng với 50 ng thủy ngân + Chuẩn bị dung dịch ngày dùng Dung dịch chuẩn thủy ngân + Chuẩn bị dung dịch chuẩn phù hợp với thể tích nồng độ thủy ngân phép đo dung dịch mẫu sau: + Ví dụ, khoảng nồng độ từ 0,5 µg/l đến µg/l, tiến hành sau: + Dùng pipét hút ml; ml; ml; ml; ml 10 ml dung dịch tiêu chuẩn thủy ngân (2) vào bình định mức 100 ml + Thêm ml dung dịch ổn định vào bình định mức 100 ml + Làm đầy đến vạch mức nước trộn + Các dung dịch chuẩn có chứa tương ứng 0,5 µg/l; µg/l; µg/l; µg/l; µg/l µg/l thủy ngân Các dung dịch cần phải chuẩn bị trước dãy đo Nếu phép đo chuẩn phải tiến hành hai lần cần chuẩn bị dãy dung dịch khác - Dung dịch thuốc thử trắng Chuẩn bị thể tích dung dịch trắng tương ứng với dung dịch đo cách thêm 10 ml dung dịch ổn định cho 1000 ml nước Sử dụng qui trình phá mẫu mẫu thuốc thử trắng mẻ phân tích 37 - Dung dịch rửa dụng cụ thủy tinh Thêm khoảng 500 ml nước vào 150 ml axit nitric pha loãng đến 1000 ml nước - Dung dịch natri tetrahydroborat + Hòa tan g natri tetrahydroborat, 𝑁𝑎𝐵𝐻4 g natri hydroxit, NaOH vào lượng nước Pha lỗng nước tới 100 ml lọc qua giấy lọc + Dung dịch bền vài ngày + Trong hệ thống dòng chảy liên tục, sử dụng nồng độ thấp hơn, ví dụ 0,02 g natri tetrahydroborat 0,03 g natri hydroxyt 100 ml nước + Chuẩn bị dung dịch ngày dùng - Dung dịch đệm sắt + Hòa tan 14 g sắt (III) nitrat ngậm chín nước,𝐹𝑒(𝑁𝑂)3 9H2O nước pha lỗng đến 100 ml nước + Chuẩn bị dung dịch hàng ngày  Thiết bị, dụng cụ - Thiết bị chiết Máy đo phổ hấp thụ nguyên tử (AAS) Nguồn xạ để xác định thủy ngân Bộ xác định thủy ngân: + Ngăn hấp thụ gồm cuvet làm thủy tinh bosilicat thạch anh, đường kính khoảng cm, chiều dài 15 cm (phụ thuộc vào thiết bị AAS) có hai đầu làm thạch anh + Ống đựng khí trơ (ví dụ nitơ argon) có van giảm áp; + Lưu lượng kế có ống dẫn nhựa; + Bình phản ứng ví dụ bình đáy tròn hai cổ dung tích 100 ml 250 ml, có nút thủy tinh 29/32, bình rửa ống để dẫn khí; + Nguồn nhiệt ngăn đo, có khả ngăn cản ngưng tự nước Nhiệt độ ngăn đo phải giống phân tích  Lấy mẫu xử lý sơ mẫu - Sử dụng bình lấy mẫu làm thủy tinh bosilicat, thạch anh, polysulfon (PSU) fluorit etylen-propylen polyme (FEP) - Cần đảm bảo bình lấy mẫu khơng chứa thủy ngân không làm thủy ngân hấp phụ lên thành bình - Để hạn chế thủy ngân hấp phụ lên thành bình, ví dụ thêm 10 ml dung dịch ổn định làm đầy đến 1000 ml mẫu 38 - Kiểm tra xem pH mẫu đạt khoảng xuất mầu vàng cam, điều cho thấy dư dicromat - Nếu cần, thêm dung dịch ổn định đưa hệ số hiệu chỉnh thể tích phù hợp tính tốn kết  Phương pháp phá mẫu - Chuyển 100 ml mẫu nước ổn định mẫu tích phù hợp (tối đa 1000 ml) vào bình làm từ vật liệu nêu - Thêm cẩn thận 15 ml dung dịch kali permanganat, ml axit nitric ml axit sulfuric - Lắc kỹ hỗn hợp sau thêm - Để yên dung dịch 15 min, sau thêm 10 ml dung dịch kali peroxodisulfat - Đặt bình đóng hờ nút vào nguồn nhiệt bình cách thủy phá mẫu 95℃ h - Trong suốt trình phá mẫu, đảm bảo lượng kali permanganat đảm bảo dư Nếu cần, tăng lượng kali permanganat thêm vào bắt đầu với thể tích mẫu - Để dung dịch nguội đến nhiệt độ phòng - Nếu dùng thể tích mẫu khác thể tích thuốc thử khác nhau, pha lỗng tới thể tích cụ thể - Phân tích sớm tốt - Chuẩn bị dung dịch thuốc thử trắng theo cách giống mẫu sử dụng thể tích nước tương ứng với dung dịch ổn định thêm vào thay cho mẫu nước  Cách tiến hành - Bước chuẩn bị: + Trước bắt đầu qui trình đo, cài đặt thơng số máy theo hướng dẫn nhà sản xuất đặt ngăn hấp thụ vào máy + Nếu dung dịch phá mẫu chuẩn bị, trước đo thêm vào dung dịch phá mẫu ml (hoặc hơn, cần) dung dịch hydroxylamonium clorua Thông thường ml dung dịch hydroxylamonium clorua đủ để khử lượng thuốc thử oxy hóa dư để hòa tan kết tủa oxit mangan Nếu sau 30 phút dung dịch không trong, thêm tiếp dung dịch hydroxylamonium clorua + Nếu lượng mẫu nhỏ lấy để phân tích, pha lỗng dung dịch mẫu đến thể tích quy định, ví dụ 200 ml + Thêm 0,5 ml axit clohydric cho 10 ml dung dịch đo vào bình phản ứng 39 + Chuyển dung dịch đo (dung dịch phá mẫu phần mẫu pha lỗng) vào bình phản ứng nối bình với máy phân tích + Đối với 10 ml dung dịch đo, thêm 2,5 ml dung dịch natri tetrahydroborat + Đối với 50 ml dung dịch đo, thêm 7,5 ml dung dịch natri tetrahydroborat + Nếu dùng dòng khí trơ, chuyển thủy ngân vào ngăn hấp thụ Điều chỉnh lưu lượng dòng theo hướng dẫn nhà sản xuất trì lưu lượng dòng suốt q trình đo + Nếu hàm lượng niken bạc dung dịch mẫu cao, thêm 25 ml axit clohydric 0,5 ml dung dịch đệm sắt vào bình phản ứng trước thêm 25 ml dung dịch đo Nếu dùng thể tích lượng đo nhỏ hơn, pha loãng dung dịch đến 25 ml nước + Đo dung dịch chuẩn dung dịch trắng theo qui trình mẫu nước - Phân tích dùng phương pháp đường chuẩn: + Chuẩn bị dung dịch xây dựng đường chuẩn thủy ngân + Đo độ hấp thụ dung dịch xây dựng đường chuẩn dung dịch thuốc thử trắng: o Trước bắt đầu qui trình đo, cài đặt thơng số máy theo hướng dẫn nhà sản xuất điều chỉnh ngăn hấp thụ o Nếu dung dịch thủy ngân chuẩn theo hướng dẫn nêu trong, trước đo, thêm vào dung dịch thủy phân (hoặc hơn, cần) ml dung dịch hydroxylamonium Thường ml dung dịch hydroxylamonium clorua đủ để khử thuốc thử oxy hóa dư để hòa tan hết kết tủa oxyt mangan Nếu sau 30 min, dung dịch chưa thêm tiếp hydroxylamonium clorua o Nếu phần mẫu lấy để phân tích, cần làm tới thể tích cụ thể, ví dụ 200 ml o Chuyển dung dịch đo (dung dịch thủy ngân dung dịch pha lỗng) vào bình phản ứng nối bình với thiết bị phân tích o Thêm ml dung dịch thiếc (II) clorua cho 100 ml dung dịch đo o Nếu thuốc thử thêm tay, nối bình phản ứng với thiết bị phân tích sau thêm dung dịch thiếc (II) clorua o Đối với thể tích dung dịch đo lớn (tới 1000 ml), cần tăng thể tích thuốc thử khử tối đa ml o Trong hệ kín có bơm khơng khí, cho dòng khí qua bình phản ứng ngăn hấp thụ tốc độ l/min đến l/min, đạt hấp thụ ổn định o Trong hệ hở, làm dung dịch đo dòng khí nén khơng thủy ngân khí trơ đo chiều cao pic diện tích pic 40 o Điều chỉnh lưu lượng dòng theo hướng dẫn nhà sản xuất trì lưu lượng suốt phép đo o Đo độ hấp thụ dung dịch xây dựng đường chuẩn dung dịch thuốc thử trắng theo cách mẫu nước + Thiết lập công thức đường chuẩn tuyến tính từ dãy kết thu  Dựng đường chuẩn Hình 19: Mật độ quang Thủy ngân nồng độ Hình 20: Đồ thị đường chuẩn Thủy ngân Kết luận: Theo quy trình đánh giá phép thử (PTN,QT07) yêu cầu hệ số tương quang tuyến tính kết đo 𝑅2 > 0.99 Vậy, với 𝑅2 = 0.9994 đường hồi quy tuyến tính chấp nhận KẾT LUẬN Trải qua hai tháng thực tập phòng thí nghiệm phân tích mơi trường Trung tâm, em thu hoạch kết sau: - Đã tiếp cận sử dụng số máy móc đại như: máy quang phổ tử ngoại- khả kiến DR5000, lò phá mẫu vi sóng Speedwave Entry-Berghof, 41 Máy lọc nước siêu Elga- Anh Model Classic UVF, Máy quang phổ hấp thu nguyên tử Zeenit 700P - Đã nắm vững lý thuyết quy trình phân tích tiêu kim loại nặng môi trường nước Đã tiến hành thực nghiệm phân tích tiêu kim loại nặng nước như: thủy ngân, chì, đồng, kẽm, cadimi, crom, asen 42 ... luật, sách, quy phạm, quy chuẩn phân tích tiêu xử lí nước thải -Nghiên cứu quy trình bảo quản mẫu kỹ thuật phân tích tiêu xử lý nước thải công nghiệp, nước thải sinh hoạt, nước biển, nước ngầm,... 20 2.3.2 Xác định hàm lượng kim loại đồng, chì, cadimi, kẽm nước 24 2.3.3 Xác định hàm lượng kim loại Crom nước 30 2.3.4 Xác định hàm lượng kim loại thủy ngân nước 36 KẾT LUẬN ... Mơi trường Đà Nẵng 2.1.2 Các định thành lập - Quy t định số 142/2003/QĐ-UB ngày 16/10/2003 UBND thành phố Đà Nẵng việc thành lập Trung tâm Bảo vệ Môi trường thành phố Đà Nẵng - Quy t định số 1341/QĐ-UBND