Luận văn sư phạm Nghiên cứu xác định hàm lượng đồng trong nước bằng phương pháp cực phổ ( Von - Ampe)

Khoá lu n t t nghi p Tr M ng HSP Hà N i U Hòa nh p v i s phát tri n kinh t chung toàn c u đơi v i hi n đ i hóa cơng nghi p hóa n n kinh t đ t n c v n đ môi tr ng S phát tri n m nh m n n kinh t , v n hóa, khoa h c k thu t… đư đ a nhân lo i ngày v n minh h n cu c s ng v t ch t ngày đ y đ h n Tuy nhiên v n nhi u v n đ liên quan t i môi tr quan tâm h n nh h đ i h a ô nhi m môi tr ng c a ch t th i t i môi tr ng c n ph i đ c ng xung quanh gây nên ng không ch ph m vi m t qu c gia mà c th gi i Làm m t cân b ng sinh thái đa d ng sinh h c, tác đ ng x u t i s c kh e ng ng h t đ c c m t ngu n tài nguyên vô quý giá, phong phú có th tái N t ođ i h u qu c a khó có th l c Nó đóng vai trị khơng th thi u đ c vi c trì s s ng, cân b ng khí h u tồn c u phát tri n ngành kinh t khác S gia t ng dân s s phát tri n ngành kinh t khơng tính đ n chi n l tr ng đư làm gia t ng ch t đ c h i vào môi tr môi tr ng n c mơi ng gây nhi m có c ch riêng v n đ b o v ngu n n c x lí n c hi n v n đ b c xúc Cá s ng môi tr ng n c s b ô nhi m kim lo i n ng, ng i n cá nhi m kim lo i n ng c ng b nhi m kim lo i n ng Chính v y vi c xác đ nh hàm l nhi u ph ng nguyên t n ng pháp xác đ nh hàm l ampe hòa tan m t nh ng ph S d ng ph c c n thi t thi t th c Trong s ng c a chúng ph ng pháp phân tích n hóa hi n đ i ng pháp đ xác đ nh hàm l ch n đ tài: “ nghiên c u xác đ nh hàm l ph ng pháp Von - ng đ ng n c lí tơi ng đ ng n c b ng ng pháp c c ph ” N i dung c a đ tài g m ph n sau: B ch Th Kim Dung -1- K32B Hoá Khoá lu n t t nghi p Tr ng HSP Hà N i Nghiên c u tìm u ki n t i u nh n n, th n phân, th i gian làm giàu… đ xác đ nh kim lo i đ ng đ t đ xác th a mưn ↓ây d ng quy trình phân tích b ng ph ↓ác đ nh hàm l ng đ ng n ng pháp đ ng chu n c, t đ a nh ng nh n xét k t lu n Nhi m v đ t ra: - Nghiên c u u ki n t i u xác đ nh hàm l b ng ph ng đ ng n ng pháp Von – ampe hòa tan m t cách nhanh chóng, đ xác cao, chi phí th p phù h p v i u ki n phịng thí nghi m - ánh giá đ xác c a ph ng pháp Von – ampe hòa tan ng d ng đ xác đ nh hàm l ng kim lo i n ng n - c c, phù h p v i yêu c u c a th c ti n B ch Th Kim Dung -2- K32B Hoá Khoá lu n t t nghi p Tr ng HSP Hà N i N I DUNG Ch iC 1.1 ng 1: T NG QUAN TÀI LI U ng V Nguyên T ng (Cu) ng t nhiên tác d ng sinh hóa 1.1.1 Kho ng 50% l ng đ ng dùng công nghi p n, n t 40% dùng đ ch t o h p kim M t s h p ch t c a đ ng đ màu trang trí, ch t tr n m m c Trong n đ c s d ng làm ch t c sinh ho t đ ng có ngu n g c t ng ng d n thi t b n i th t, n ng đ c a có th đ t vài mg/l n u ti p xúc lâu v i thi t b đ ng - Trong t nhiên đ ng t n t i hai tr ng thái hóa tr +1 +2 tích t h t xa l ng phân b l i vào môi tr ch t v i h p ch t h u c t nhiên t n t i n ng n c c ng d ng ph c ng r t đ c đ i v i cá, đ c bi t có thêm kim lo i khác nh k m, chì, cadimi th y ngân - i v i c th ng i, đ ng m t nguyên t vi l ng c n thi t có nhi u vai trị sinh lí, tham gia vào trinh t o h ng c u, b ch c u thành ph n c a nhi u enzym Ngồi đ ng cịn tham gia t o s c t t o hemoglobin Các nghiên c u cho th y m t s ng i m c b nh v th n kinh nh b nh schizophrenia có n ng đ đ ng c th cao h n C th thi u đ ng s nh h ng t i s phát tri n đ c bi t v i tr em 1.1.2 Tính ch t hóa lí c a đ ng h p ch t quan tr ng ng kim lo i n ng k t tinh d ng tinh th l p ph ng tâm di n ng có màu đ có ánh kim Trong thiên nhiên đ ng có hai đ ng v b n 65 Cu(70,13%)và 65 Cu(29,87%), đ ng có nhi t đ nóng ch y, nhi t đ sôi nhi t th ng hoa cao h n nhi u so v i kim lo i ki m - Nh ng h p kim quan tr ng c a đ ng nh : đ ng thi c (10% sn), đ ng nhôm (10% Al), đ ng than (18-40% Zn)… Ngồi cịn có h p ch t B ch Th Kim Dung -3- K32B Hoá Khoá lu n t t nghi p Tr ng HSP Hà N i đ ng(I) đ ng(II) đóng vai trị quan tr ng cu c s ng nh : CuO, Cu(OH)2, mu i đ ng(II) 1.1.3 ng v trái đ t khoáng c a đ ng Tr l ng v trái đ t c a đ ng 0,003%, t n t i nh ng h t kim lo i t đ tìm th y c g i h t t sinh N m 1857 d ng t do, M ng i ta vùng H l n m t kh i đ ng t sinh n ng đ n 420 t n, có nh ng v t đ c đ o ngày x a b ng búa, rìu đá Nh ng cơng c lao đ ng b ng đ ng đư đ c gia công b ng nh ng công c lao đ ng b ng đá th i đ i đ đá l ch s phát tri n nhân lo i đư đ c thay th b ng th i đ i đ đ ng - Nh ng khống c a đ ng là: cancosin(Cu2S) ch a 79,8% Cu; Cupit(Cu2O) ch a 88,8% đ ng; Covelin(CuS) ch a 66,5% Cu; Cancoprit(CuFeS2) ch a 34,57% Cu malalit(CuCO3.Cu(OH)2) - Trên th gi i nh ng n c ch y u s n xu t đ ng Chi Lê, Nga, M , Ustraylia Trung Qu c -N c ta có m đ ng B n Phúc(S n La) Sinh Quy n(Lào Cai) có thành ph n ch y u cancoprit, manhetit, pirotin… 1.2 C S Lý Thuy t C a Ph ng Pháp C c Ph (Vơn-Ampe Hịa Tan) 1.2.1 ng h c c a trình n c c n c c gi t th y ngân Ta nghiên c u trình n c c catôt n c c gi t th y ngân cịn anơt n c c có di n tích b m t l n thí d n c c calomen Vì n c c calomen có di n tích b m t l n h n di n tích n c c gi t th y ngân r t nhi u, nên trình n c c ch y u x y n c c gi t th y ngân Vì n c c gi t th y ngân catôt nên ng i ta g i s phân c c catot N u dung d ch khơng có ch t có kh n ng b kh d dịng n, c i tác d ng c a ng đ dòng n I s t l v i n th E đ t vào hai c c B ch Th Kim Dung -4- K32B Hoá Khoá lu n t t nghi p Tr ng HSP Hà N i Th oxi hóa kh nghiên c u n c c gi t th y ngân s x y kh n ng n hóa t o thành h n h ng Mn+ + ne + Hg M(Hg) (1.1) i n th c a n c c gi t th y ngân x y đ c tính theo ph ng trình Nernst: E  Eo  Trong đó: RT a Ln Hg nF ca C   M (1.2) M a Ca n ng đ h n h ng ↔a h s ho t đ c a h ng h ng CM n ng đ ion kim lo i b kh t i l p dung d ch sát b m t c a n c c YM h s ho t đ c a ion M dung d ch aHg h s ho t đ c a th y ngân h n h ng Eo th n c c tiêu chu n c a n c c - o k t qu c a ph n ng (1.1) mà c t ng n ng đ ion kim lo i Tuy nhiên hi n t ng đ dòng n b t đ u l p dung d ch sát b m t n c c gi m ng khu ch tán, ion kim lo i sâu bên dung d ch s ti n đ n l p dung d ch sát b m t n c c Vì c ng đ dịng n s ph thu c vào t c đ khu ch tán Mà t c đ khu ch tán ion l i ph thu c vào hi u s n ng đ C OM sâu bên dung d ch n ng đ C M l p sát b m t n c c: I = KM ( CoM - CN ) (1.3) - Trong thành ph n dòng n ch y qua bình n phân, ngồi dịng n sinh s khu ch tán ion kim lo i đ n sát b m t n c c gây ph n ng n c c - ng i ta g i dịng khu ch tán Ngồi ng vào dung d ch m t l B ch Th Kim Dung i ta thêm ng ch t n li tr ( không tham gia ph n ng n c c) -5- K32B Hoá Khoá lu n t t nghi p Tr ng HSP Hà N i có n ng đ l n h n n ng đ ion nghiên c u nhi u l n (ng i ta g i ch t n li n n) Cation n li n n s ch n tác d ng c a n tr ion s làm gi m s d ch chuy n ion n tr ng đ i v i ng dòng d ch chuy n th c t b ng không i n th phân h y ch t n li th c t b ng hi u n th c a anot catot: E = Ea - EK (1.4) Khi dùng n c c calomen làm anot th anot Ea th c t khơng thay đ có dịng n nh ch y qua bình n phân Th c v y q trình anot n c c calomen s oxy hóa th y ngân kim lo i thành ion Hg2+ chuy n ion Hg++ vào dung d ch 2Hg 2Hg+ + 2e (1.5) Nh ng dung d ch c a n c c calomen l i có ion Cl - v i n ng đ không thay đ i (th ng dung d ch KCl bưo hòa ho c dung d ch KCl 3M) nên l p t c s xu t hi n k t t a calomen 2Hg+ + Hg2Cl2 2Cl- (1.6) Khi Ea = const - N u ch p nh n Ea = thì: E = - EK hay EK = -E - Quá trình n phân ( th th (1.7) ng x y v i c ng bé h n 10-5A) nên n ng đ dung d ch d ch th c t không đ i b ng CoM c ng đ dòng bé sâu bên c a kh i dung ng đ dòng n phân ch y qua lúc b y gi đ t giá tr không đ i Id cho dù có ti p t c t ng n th đ t vào bình n phân - ng d ng (1.4) v i CM = ta có: Id = KM CoM Dịng Id tính theo (1.8) đ B ch Th Kim Dung (1.8) c g i dịng gi i h n -6- K32B Hố Khố lu n t t nghi p Dịng n đ Tr ng HSP Hà N i c g i dòng khu ch tán thay Id vào (1.4) tacó: I = Id - KM.CM C T M  I K I d (1.9) M ng t n ng đ kim lo i h n h ng đ trình (1.2) c ng t l v i c c t o thành theo ng đ dòng: Ca = K’a I = I / Ka (1.10) - Thay (1.9), (1.10) vào (1.2) tacó: E  Eo  I  I   M Ka RT Ln.a Hg d nF k M I  (1.11) a khu ch tán ch t kh 1.2.2 S c c đ n b m t n c c gi t th y i ta đư tìm th y m i liên quan gi a c ng đ dòng gi i h n Id v i ngân- ph Ng ng trình Incovic n ng đ ion kim lo i CM đ i l b ng ph ng khác M i liên quan đ c mơ t ng trình Inkovitch: Id = 605 Z D 1/2 m 2/3 t 1/6 CM Trong đó: (1.12) Z n tích ion kim lo i D h s khu ch tán có th nguyên ( Cm2 S-1 ) m kh i l ng gi t th y ngân ch y t mao qu n (g/s) t th i gian t o gi t th y ngân (s) B ch Th Kim Dung -7- K32B Hoá Khoá lu n t t nghi p - Trong đ i l Tr ng HSP Hà N i ng có bi u th c (1.12) h s khu ch tán D khó xác đ nh b ng th c nghi m c ng tìm th y s tay - Trong phân tích c c ph m t th ng đ c g i đ c tr ng mao qu n, có th xác đ nh b ng quan sát th c nghi m (1.12) có th vi t d Id T ph = K CM ng trình (1.13) ta th y c i d ng: (1.13) ng đ dòng gi i h n Id ph thu c n tính vào n ng đ dung d ch ch t nghiên c u (1.13) c s cho phân tích c c ph đ nh l ng 1.2.3 Ph n ng n hóa x y b m t n c c ậ ph ng trình sóng c c ph -T ph ng trình (1.11) E  Eo  I  I   M Ka RT Ln.a Hg d nF K M I  a Ta th y có m t s đ i l ng không ph thu c vào u ki n th c nghi m khác tr nhi t đ B i h n h ng t o thành n phân n c c gi t th y ngân có n ng đ r t bé nên ho t đ c a th y ngân h n h ng aHg th c t b ng ho t đ c a th y ngân tinh t m t giá tr không đ i H s ho t đ YM dung d ch có l c ion khơng đ i (l c ion c a n n c c ph ) c ng không thay đ i Các đ i l ng nh h s ho t đ ↔a, h s KM Ka c ng không thay đ i v i lí t E  Eo  ng t V y (1.11) có th vi t d RT a  Ln Hg M nF KM  Ka  a B ch Th Kim Dung -8- i d ng: RT Id  I Ln nF I (1.14) K32B Hoá Khoá lu n t t nghi p E  Hay V i: E E  RT Id  I Ln nF I  RT Ln nF a K Hg M ng HSP Hà N i (1.15)   K M (1.16) a a ng trình (1.15) mơ t m i quan h gi a n th đ t vào hai c c bình Ph n phân c ph E  Tr ng đ dịng ch y qua bình n phân, ng i ta g i ng trình sóng c c ph il v i lúc c ng E 1/2 đ c g i n th n a sóng n th ng đ dịng đo đ Ví d : I = Id ph ng c b ng m t n a dịng gi i h n ng trình (1.15) s cho ta E = E 1/2 Theo (1.16) rõ ràng E 1/2 ch ph thu c v o nhi t đ không ph thu c vào c ng đ dịng n, E 1/2 khơng ph thu c n ng đ ion b kh V y n th n a sóng ch ph thu c vào b n ch t ion kim lo i b kh đ c tr ng đ nh tính cho ion kim lo i v i n n c c ph đư ch n Vi c xác đ nh n th n a sóng c s c a ph Trên hình v bi u di n d ng đ ng pháp phân tích đ nh tính ng cong I-E c â h n h p ch t A, B, C có n th n a sóng đ khác nhau(v i c c ph c n E 1/2 ph i khác h n 100 mV) 1.2.4 Ph Ph ng pháp von-ampe hòa tan ng pháp c c ph dòng m t chi u dùng n c c gi t th y ngân hay g i ph ng pháp c c ph c n nhà bác h c heyrovsky phát minh n m 1922 vói nhi u u di m n i b t đư phát minh nhanh chóng tr thành m t nh ng ph ng pháp n hóa quan tr ng B ng ph th phân tích đ nh tính, đ nh l ng pháp có ng nhi u ion vô c , hàng v n h p ch t h u c m t cách nhanh chóng r ti n Ph ng pháp cịn có u m l n có th phân tích m t lúc (3÷5) ch t đ ng th i có m t dung d ch B ch Th Kim Dung -9- K32B Hoá Khoá lu n t t nghi p C s c a ph gi a c Tr ng pháp xây d ng đ ng đ dòng n th thu đ ng HSP Hà N i ng cong bi u di n s ph thu c c t trình phân c c c a n c c làm vi c D a s làm giàu b ng n phân c a ch t c n xác đ nh n c c làm vi c(đi n c c gi t th y ngân) Sau hịa tan n hóa c a ch t n ho t đư đ c làm giàu tr l i dung d ch Dòng hòa tan ghi đ bi u di n hàm s c a n ng đ ch t phân tích đư đ ng cong c làm giàu n c c làm vi c B ng ph ng pháp c c ph c n khơng th xác đ nh đ c ch t phân tích có n ng đ nh h n 10-5M Vì s t n t i c a dòng t n nên m ch t n t i m t dòng phi Faraday c dung d ch khơng ch a ch t n ho t dịng không ph thu c vào s kh hay oxi hóa c a m t ch t b t k dung d ch phân tích đáp ng nhu c u ngày cao c a phân tích n hóa nghiên c u b o v mơi tr ng địi h i phân tích đ nh l ng xác l nh v t kim lo i Các nhà phân tích đư đ a nhi u ph ng c c ng án khác nh m kh c ph c nh ng h n ch nh ng v n phát huy l i th c a ph pháp c c ph c n Các ph ng ng pháp c c ph xung vi phân, c c ph sóng vng đ i đư nâng cao phép đo c a đ nh y c a phép đo lên (10-7÷10-8)M song ph ng pháp ph bi n ph đ nh y c a ph ng pháp von-ampe hòa tan Vi c nâng cao ng pháp đ u t p trung vào hai h Hoàn thi n c i ti n ph ng pháp đo H ng sau: ng ch y u t p trung vào vi c làm giàu ch t phân tích nh tách, chi t, chi t trao đ i ion ho c làm t ng n ng đ ch t n ho t n xúc tác (ho c h p ph ) song ph c ph n ng n c c b ng ph n ng ng pháp ph bi n đ t hi u qu cao ph ng pháp n phân làm gi u tr c ti p ch t n ho t b m t n c c d i d ng k t t a kim lo i (ho c ch t khó tan) Sau hịa tan k t t a ghi tín hi u hịa tan B ch Th Kim Dung - 10 - K32B Hoá Khoá lu n t t nghi p Tr ng HSP Hà N i Nh n xét: T đ th ph đ ta có th th y t ng th i gian đ t m t xung Ip c a ion kh o sát gi m xu ng Tuy nhiên th i gian đ t xung nh píc kh o sát b bi n d ng đ ng n n b nâng cao lên Riêng píc c a Cu2+ khơng cịn cân đ i, bi n d ng r t nhi u đ m b o đ đ nh y c a phép phân tích chúng tơi l a ch n th i gian đ t xung cho phép phân tích sau 0.06s 3.1.2.3 Kh o sát t c đ quét th Chu n b dung d ch kh o sát: L y 2ml dung d ch chu n ion Cu2+ 0.2mg/l 10ml dung d ch đ m NH4Ac 0.1M vào bình đ nh m c 25 ml dùng n c c t hai l n đ nh m c t i v ch đ nh m c Ti n hành đo ghi dung d ch kh o sát u ki n đư kh o sát sau: (b ng3.16) B ng 3-16: Các thông s đo ch n t c đ quét th i n c c làm vi c HMDE Th i gian đu i oxi Ch đ đo DP Th i gian cân b ng 20s Kích th 4(0.4mm3) pH c a dung d ch c gi t 180s 3.60 T c đ khu y 2000 Biên đ xung 0,05V Th i gian làm gi u -1.3V Th i gian đ t xung 0,06s Th i gian n phân 180s Kho ng quét th (-1,3÷0,2)V B ch Th Kim Dung - 43 - K32B Hoá Khoá lu n t t nghi p Tr ng HSP Hà N i B ng 3-17: K t qu đo kh o sát t c đ quét th T c đ quét th (V/s) Ip(nA) 0.0.1 80.9 0.012 75.5 0.015 72.8 0.02 73.3 0.024 71.5 0.03 72.8 0.04 75.3 0.06 89.6 0.075 120 Ip(nA) 140 120 100 80 60 40 20 U(v) 0.01 0.012 0.015 0.02 0.024 0.3 0.04 0.06 0.075 Hình 3.7: Kh o sát t c đ quét th Nh n xét: Khi t ng t c đ quét th Ip c a ion Cu2+ t ng lên Tuy nhiên quét nhanh ta có th th y đ ng n n c a đ t cđ ng cong c c ph b nâng lên, píc khơng cân đ i T k t qu đư nghiên c u, kh o sát quy t đ nh ch n t c đ quét th cho phép đo sau 0.02V/s B ch Th Kim Dung - 44 - K32B Hoá Khoá lu n t t nghi p Tr ng HSP Hà N i 3.1.2.4.Kh o sát t c đ khu y dungd d ch Chu n b dung d ch kh o sát: L y 2ml dung d ch chu n ion Cu2+ 0.2mg/l 10ml dung d ch đ m NH4Ac 0.1M vào bình đ nh m c 25 ml dùng n c c t hai l n đ nh m c t i v ch đ nh m c Ti n hành đo ghi dung d ch kh o sát u ki n đư kh o sát sau: ( b ng 3-18) B ng 3.18: Các thông s đo ch n t c đ khu y i n c c làm vi c HMDE Th i gian đu i oxi Ch đ đo DP Th i gian cân b ng 20s Kích th T c đ quét th 0.02V/s 3.60 Biên đ xung 0,05V Th n phân làm gi u -1.3V Th i gian đ t xung 0,06s Th i gian n phân Kho ng quét th (-1,3÷0,2)V c gi t pH c a dung d ch 180s 180s B ng 3.19: K t qu đo kh o sát t c đ khu y T c đ khu y (vòng/phút) Ip(nA) 200 57.1 600 67.3 800 67.9 1000 76.8 1400 74.9 1800 81.5 2000 82.3 2200 69.3 2400 56.7 3000 41.8 B ch Th Kim Dung - 45 - K32B Hoá Khoá lu n t t nghi p Tr ng HSP Hà N i Ip(nA) 90 80 70 60 50 40 30 20 10 V khu y (V/p) 200 600 800 1000 1400 1800 2000 2200 2400 3000 Hình 3-8: S ph thu c c a Ip vào t c đ khu y Nh n xét: T k t qu ta th y t c đ khu y tr n dung d ch Ip c a ion Cu 2+ t ng lên, nhiên t t c đ kho ng h n 2200 vòng/phút tr Ip bi n thiên không theo quy lu t Nh v y có th th y l ng ch t n ho t chuy n đ n n c c khơng đ ng đ u Vì v y đ đ m b o cho vi c khu ch tán n đ nh c a ch t n ho t đ n n c c (đ m b o đ xác c a phép đo) ch n t c đ khu y t i u 2000 vòng/phút 3.1.2.5 Kh o sát kích c n c c HMDE( kích th c gi t th y ngân) Chu n b dung d ch kh o sát: L y 1.5ml dung d ch chu n ion Cu 2+ 0.2mg/l 10ml dung d ch đ m NH4Ac 0.1M vào bình đ nh m c 25 ml dùng n m c Ti n hành đo ghi dung d ch kh o sát c c t hai l n đ nh m c t i u ki n t i u đư kh o sát: (b ng 3.20) B ch Th Kim Dung - 46 - K32B Hoá Khoá lu n t t nghi p Tr ng HSP Hà N i B ng 3.21: Các thơng s đo ch n kích c gi t i n c c làm vi c HMDE Th i gian đu i oxi Ch đ đo DP Th i gian cân b ng 20s T c đ khu y dung d ch 2000 T c đ quét th 0.02V/s pH c a dung d ch 3.60 Biên đ xung 0,05V Th n phân làm gi u -1.3V Th i gian đ t xung 0,06s Th i gian n phân 180s Kho ng quét th (-1,3÷0,2)V 180s B ng 3-21: K t qu đo kh o sát kích c gi t C gi t Ip(nA) 36.2 69.5 78.8 78.7 85.6 88.7 93.8 Ip(nA) 100 80 60 40 20 C Gi t Hình 3.9: S ph thu c c a Ip vào kích c gi t B ch Th Kim Dung - 47 - K32B Hoá Khoá lu n t t nghi p Tr ng HSP Hà N i Nh n xét: Khi t ng kích th v ys nh h c gi t th y ngân Ip c a ion kim lo i Cu 2+ t ng Nh ng c a vi c gi m n ng đ kim lo i gi t th y ngân t ng th tích gi t có tác đ ng khơng m nh t i Ip so v i di n tích b m t gi t th y ngân Có th th y đ ng cong c c ph c gi t l n đ ng chân píc b nâng lên, không tr n M t khác gi t th y ngân l n gi t d b r i c gi t cho trình phân tích sau 3.1.2.6 Kh o sát th i gian cân b ng Sau giai đo n n phân làm giàu kim lo i lên b m t n c c HMDE Dung d ch đ c ng ng khu y đ t nh m t th i gian ti n hành hòa tan ghi đ ng hòa tan c a kim lo i M ch đích c a vi c đ cho kim lo i d ng h n h ng có th i gian phân b đ u b m t n c c HMDE, nh v y s t ng đ l p, đ xác c a phép đo Chu n b dung d ch kh o sát: L y 2ml dung d ch chu n ion Cu2+ 0.2mg/l 10ml dung d ch đ m NH4Ac 0.1M vào bình đ nh m c 25 ml dùng n c c t hai l n đ nh m c t i v ch đ nh m c Ti n hành đo ghi dung d ch kh o sát u ki n t i u đư kh o sát sau: (b ng3.22) B ng 3.22: Các thông s đo ch n th i gian cân b ng i n c c làm vi c HMDE Th i gian đu i oxi 180s DP Kích c gi t T c đ khu y dung d ch 2000 T c đ quét th 0.02V/s pH c a dung d ch 3.60 Biên đ xung 0,05V Th n phân làm giàu -1.3V Th i gian đ t xung 0,06s Th i gian n phân 180s Kho ng quét th (-1,3÷0,2)V Ch đ đo B ch Th Kim Dung - 48 - K32B Hoá Khoá lu n t t nghi p Tr ng HSP Hà N i B ng 3-23: K t q a đo kh o sát th i gian cân b ng Th i gian cân b ng(s) Ip(nA) 97.8 101 10 105 15 105 20 106 25 105 30 106 40 105 Ip(nA) 108 106 104 102 100 98 96 94 T(s) 92 10 15 20 25 30 40 Hình 3.10: S ph thu c c a Ip vào th i gian cân b ng Nh n xét: Ta có th th y th i gian cân b ng 15s Ip c a ion kim lo i đ t giá tr n đ nh Vì v y chúng tơi ch n th i gian cân b ng 15s cho thí nghi m ti p theo 3.1.3 K t lu n Trong nh ng u ki n t i u đư kh o sát nh : n n n li, pH, n ng đ n n, th n phân, th i gian đu i oxi, u ki n đo ghi dòng Von - ampe hòa tan Chúng tơi k t lu n r ng: hồn tồn có th đ nh l B ch Th Kim Dung - 49 - ng đ K32B Hoá c Khoá lu n t t nghi p hàm l ng Cu2+ Tr u ki n t i u đư kh o sát ng HSP Hà N i i u c ng phù h p v i công trình đư phân b 3.2 ng chu n xác đ nh hàm l Vi c đ nh l ng đ ng ng ion nghiên c u d a ph ng trình: Ip = k.C Trên c s u ki n t i u đư kh o sát, ti n hành xây d ng đ chu n ion nghiên c u Cu2+ kho ng n ng đ (n.10-9÷n.10-7) ng u ki n t i u nh 3.2.1 Chu n b dung d ch kh o sát: Pha dưy dung d ch kh o sát có n ng đ n n n li 0.03mol/l = 3.60 Thay đ i n ng đ ion Cu2+ vào bình đ nh m c 25ml, thêm n pH cc t hai l n t i v ch đ nh m c m i dung d ch đo l p l n l y k t qu trung bình (sau đư hi u ch nh m u tr ng) Các k t qu đ c ghi b ng (3-32) B ng 3.32: S ph thu c c a Ip vào n ng đ ch t phân tích N ng đ (mg/l) Ip(nA) 0.0004 22.10 0.0016 26.50 0.004 36.80 0.008 74.60 0.04 134.00 0.08 235.00 0.12 354.00 0.24 676.00 0.48 1325.00 0.96 1398.00 1.44 1455.00 1.92 1676.00 2.56 1829.00 B ch Th Kim Dung - 50 - K32B Hoá Khoá lu n t t nghi p Tr 3.2.2 K t qu xây d ng đ ng HSP Hà N i ng chu n B ng 3.33: Kho ng n ng đ n tính c a ion Cu2 Kho ng n ng đ n tính Ion Cu2+ 3.2.3 Mg/l Mol/l 0.0004÷0.48 (6.294÷7553.108).10-9 ng chu n xác đ nh ion Cu2+ ng chu n xác đ nh ion Cu2+ đ c xây d ng kho ng n ng đ n tính (0.0004÷0.48) mg/l hay (6.294÷7553.108).10-9 mol/l chu n thu đ ng c: Hình 3-20: K t qu x lý th ng kê đ ng chu n xác đ nh ion Cu2+ ng chu n: Ip = (2694.6985±79.3278)*C + (29.7909±15.2852) S0 = 16.1975 Sx = 22.1386 Sy = 3.2395 3.2.4 ánh giá đ xác c a đ ng chu n xác đ nh hàm l ng ion Cu2+ áp d ng đ Cu2+ n c ng chu n đư xây d ng H vào phân tích đ nh l i L i, ti n hành phân tích hàm l ng ion ng ion Cu 2+ m u t t o (đư bi t xác n ng đ ) nh m đánh giá xác đ ng chu n đư xây d ng B ch Th Kim Dung - 51 - K32B Hoá Khoá lu n t t nghi p Tr ng HSP Hà N i + M u 1: CCu 2+ = 0.10 (mg/l) + M u 2: CCu 2+ = 0.20 (mg/l) + M u 3: CCu 2+ = 0.40 (mg/l) Chu n b dung d ch kh o sát: Chu n b dung d ch kh o sát đư bi t xác n ng đ ion Cu 2+, (l y 2ml m u + 10ml đ m + n c c t hai l n đ n v ch đ nh m c bình đ nh m c 25 ml) Ti n hành đo ghi xác đ nh l i n ng đ theo đ k t qu đo đ u ki n nh xây d ng đ ng chu n, l p l i phép đo nhi u l n x lí c b ng th ng kê tốn h c D xác c a đ ng chu n i k t qu ki m tra đ ng chu n B ng 3.34: ánh giá đ xác c a đ N ng đ th c(mg/l) ng chu n xác đ nh Cu2+ 0.1 Giá tr trung bình sau 10 l n đo 0.102 0.2 0.4 0.199 0.40 l ch chu n S 0.0087 0.0073 0.0069 l ch giá tr trung bình 0.0027 0.0023 0.0022 4.26 2.62 1.23 Sai s t ng đ i q% S khác gi a lí thuy t th c nghi m ch ng u nhiên Nh n xét: T k t qu xác đ nh hàm l pháp đ ng ion Cu2+ m u t t o theo ph ng chu n, th y r ng sai s t ng đ i nh (d n m kho ng cho phép V y ta có th k t lu n r ng ph ng i 5.00%) ng pháp có đ xác t t Q trình phân tích: a Quy trình l y m u x lý m u M un m un cđ c l y lúc 14h30 phút ngày 21/12/2009 t i H i L i c có màu xanh nh t nhi u v n đ c Sau l y m u v đ c x lý nh sau: B ch Th Kim Dung - 52 - K32B Hoá Khố lu n t t nghi p Tr Hình v : S đ x lí m u n ng HSP Hà N i c o pH c a m u, axit hóa m u b i vài gi t HNO3, sau l c s b lo i v n đ c Cô c n (1000ml) 750ml (C1V1) (C2V2) L ck tt a dung d ch 1(C2V2) o pH đ ch nh l i phù h p sau đem phân tích b K t qu phân tích x lý k t qu L y 20 ml dung d ch n cH i L i đư đ c c n (dd1 C2V2) có pH = 2,5 ml dung d ch n n NaCl 3M vào bình đ nh m c 25 ml đ nh m c t i v ch b i n đ c c t hai l n, sau đem phân tích Bình n phân đư c r a s ch b ng dung d ch sunfocromic L p bình n phân vào máy đo v i n c c đư đ c làm s ch lau khơ B t máy tính máy c c ph đ t thông s đo t i u đư kh o sát đ c máy tính cho phép đo - Các thơng s đo Von-ampe hịa tan anot + Th n phân Eđp : -1.2V + Th i gian n phân : 180s + Th i gian đu i oxi : 180s B ch Th Kim Dung - 53 - K32B Hoá Khoá lu n t t nghi p Tr + T c đ quét th : 0.02V/s + Th i gian ngh : 30s + T c đ quét th ng HSP Hà N i : 0.02V/s + Kho ng quét th : (-1.2÷0.2)V Th c hi n 15 phép đo, m i phép đo l p l i b n l n Sau k t thúc m i phép đo ta thu đ c chi u cao píc hịa tan K t qu hi n hình máy tính Lo i tr sai s sau phép đo có đ l p thu đ tr đáng tin c y T giá tr píc hịa tan thay vào đ n ng đ ch t (mol/l) K t qu đ c x lí theo ph c 10 giá ng chu n ta tính đ c ng pháp th ng kê toán h c - K t qu phân tích K t qu tính theo cơng th c: CM = CM ± t tak K t qu thu đ c t ch ng trình x lí pascal, sau k t qu tóm t t C = (2.24460 ± 0.08835).10-7 (mol/l) Hay C = (14.37 ± 0.56) ( g/l) q% = ± 3.93625% - Sau phân tích xác đ nh hàm l n c H i L i, k t qu thu đ ng c a đ ng 10 m u c c a đ ng n m kho ng ( 14.93÷13.81) ( g/l) hay (2.33÷2.16)10 -7 (mol/l) Ngồi tơi cịn ti n hành theo ph ng pháp thêm chu n thu d c k t qu t ng t T k t qu mà đư xác đ nh nh theo TCVN _ 5942-1995 (hàm l t i đa cho phép c a đ ng 0.1mg/l) cho phép ta k t lu n n c H ng iL i ch a b ô nhi m b i kim lo i đ ng B ch Th Kim Dung - 54 - K32B Hoá Khoá lu n t t nghi p Tr ng HSP Hà N i K T LU N Vì th i gian nghiên c u có h n nên đ k t qu phân tích xác h n so v i th c t c n ph i l y m u hàng ngày vào th i m khác (sáng, tr a, chi u, t i) nhi u tháng vào mùa khác đem phân tích l y k t qu th ng kê, đánh giá so v i k t qu phân tích đ pháp khác nh ph qu xác đ nh đ ng ng pháp h p th nguyên t , kích ho t n tron… k t c m i đ m b o xác thuy t ph c Hàm l kim lo i đ ng phân tích đ ph c b ng ph c k t qu b ng c a c đ u áp d ng b ng ng pháp von-ampe hòa tan vào th c t H ng ti p theo c a đ tài s kh o sát thêm u ki n t i u nh h ng c a m t s nguyên t nh : Bi, Co, Ni, …đ n q trình phân tích x lí ngu n n c th i tr c th i vào H Qua nghiên c u rút m t s k t lu n sau: N m đ c c s lí thuy t c a ph ↓ác l p đ ng pháp phân tích Von-ampe hòa tan c m t s u ki n t i u đ phân tích ion Cu2+ m u phân tích Các u ki n t i u N n n li t i u pH t i u N ng đ n n t i u Th n phân làm gi u Th i gian n phân làm gi u Th i gian đu i oxi Biên đ xung t i u Th i gian đ t m t xung T c đ quét th T c đ khu y dung d ch Kích th c gi t th y ngân Th i gian cân b ng B ch Th Kim Dung K t qu phân tích NH4Ac 3.60 0.04M -1.3V 180s 180s 0.05V 0.06s 0.02V/s 2000vòng/phút C gi t 15s - 55 - K32B Hoá Khoá lu n t t nghi p ↓ây d ng đ Tr ng chu n xác đ nh hàm l ng HSP Hà N i ng ion Cu2+ u ki n t i u S d ng thành công ngôn ng pascal vào l p trình tính tốn, x lý k t qu đ ng chu n theo ph ng pháp quy h i n tính tính đ tin c y c a phép đo xác đ nh 10 m u n v t tiêu chu n cho phép không đáng k ( theo TCVN 5942-1995) B ch Th Kim Dung cH i L i cho th y m c đ hàm l - 56 - ng đ ng K32B Hoá Khoá lu n t t nghi p Tr ng HSP Hà N i TÀI LI U THAM KH O Hoàng H u C ng Các đ c tính Von – ampe hòa tan catot c a ion selen (IV) ng d ng đ xác đ nh v t c a m u n c Lu n án Th c S khoa h c, Hà N i, 1997 T V ng Nghi Các ph ng pháp phân tích n hóa hịa tan Hà N i,1990 T V ng Nghi, Tr n T Hi u, Hu nh V n Trung Các ph tích n ng pháp phân c N↓B Khoa h c k thu t T V ng Nghi Nh ng ph ng pháp n h c ph ng pháp khác T p II, Hà N i – 1971 H Vi t Quý – Nguy n Tinh Dung Các ph ng pháp phân tích lý hóa Nhà xu t b n HSPHNI 1991 6.H Vi t Quý ↓ lý s li u th c nghi m b ng ph ng pháp toán h c th ng kê Nhà xu t b n Quy Nh n, 1994 Tiêu chu n Vi t Nam – t p I – Ch t l B ch Th Kim Dung - 57 - ng n c K32B Hoá ... phân (V) Ip(nA) -1 .50 102.15 -1 .45 78.19 -1 .40 65.39 -1 .35 54.20 -1 .30 45.45 -1 .25 33.15 -1 .20 29.35 -1 .15 27.05 -1 .10 26.25 -1 .00 25.65 -0 .90 25.15 -0 .80 24.45 Ip (nA) 120 100 80 60 40 20 -Edp(v)... 120 100 80 60 40 20 -Edp(v) -1 .5 -1 .45 -1 .4 -1 .35 -1 .3 -1 .25 -1 .2 -1 .15 -1 .1 Hình 3.2: B ch Th Kim Dung -1 -0 .9 -0 .8 -0 .7 ng bi u di n s ph thu c Ip vào –Eđp - 35 - K32B Hoá Khoá lu n t t nghi... cation(Kn+) nM m+ + mA n- - Xác đ nh anion(Am-) M m+ + [BC]z- Km↓n, [KXy]zMnAm [MC] (z+n-m) + B n+ - Thông qua ph c đ y (Mn+: ch t c n xác đ nh, R: ch t t o ph c) B ch Th Kim Dung - 15 - K32B Hoá Khoá