Nghiên cứu xác định các nguyên tố kẽm, cađimi, chì, đồng, niken trong naoh bằng phương pháp điện hóa hiện đại

GI O TRƢỜNG V OT O I HỌ VINH HUỲNH THANH PHƢƠNG NGHIÊN ỨU X ỊNH NGUYÊN TỐ KẼM, A IMI, HÌ, ỒNG, NIKEN TRONG NaOH ẰNG PHƢƠNG PH P IỆN HÓA HIỆN I LUẬN VĂN TH SĨ HÓA HỌ VINH, 2012 M L LÍ DO CHỌN ĐỀ TÀI…………………………………………………………… PHẦN :TỔNG QUAN TÀI LIỆU…………………………………… 1.1 Giới thiệu kim loại chì, cađimi, kẽm, đồng, niken ……………………3 1.1.1 Giới thiệu nguyên tố chì…………………………….…………………….3 1.1.2 Giới thiệu nguyên tố cađimi… ………………………………………….4 1.1.3 Giới thiệu nguyên tố đồng……………………………………………… 1.1.4 Giới thiệu nguyên tố kẽm ……………………………………………… 1.1.5 Giới thiệu nguyên tố niken………………………………………………… 1.2 Ngun tắc phương pháp Vơn-Ampe hồ tan anot Vơn – Ampe hịa tan hấp phụ ………….……………………………………………………………… 1.2.1 Nguyên tắc phương pháp Vôn - Ampe hoà tan anot .7 1.2.1.1.Nguyên tắc 1.2.1.2 Phương pháp Vơn – Ampe hịa tan anot (ASV)……………………………8 1.2.2 Nguyên tắc phương pháp Vôn - Ampe hoà tan hấp phụ .10 1.3 Các kĩ thuật ghi đo đường Vơn - Ampe hồ tan ………………………… 13 1.3.1 Kĩ thuật Vôn-Ampe xung vi phân………………………………………… 13 1.3.2 Kỹ thuật Vơn-Ampe vịng……………………………….………………….14 1.4 Các loại điện cực sử dụng phân tích Vơn-Ampe hồ tan………………15 1.4.1 Điện cực đĩa quay (RDE)………………………………………………… 15 1.4.2 Điện cực màng mỏng thủy ngân than (TMFE)……………………16 1.4.3 Điện cực giọt treo thủy ngân (HMDE)…………………………………… 16 1.5 Ưu điểm phương pháp Vơn-Ampe hịa tan anot Vơn-Ampe hịa tan hấp phụ việc xác định lượng vết kim loại Các hướng ứng dụng, phát triển phân tích điện hố hồ tan…………………………………………………………17 1.5.1 Ưu điểm phương pháp Vơn-Ampe hồ tan anot Các hướng ứng dụng phát triển phân tích Vơn-Ampe hịa tan …………………………………… 17 1.5.2 Ưu điểm phương pháp Vơn-Ampe hịa tan hấp phụ việc xác định lượng vết kim loại Các hướng ứng dụng phát triển phân tích Vơn-Ampe hòa tan hấp phụ 20 1.6 Một số phương pháp phân tích xác định lượng vết nguyên tố kim loại 21 1.6.1 Phương pháp đo phổ phát xạ nguyên tử (AES) 21 1.6.2 Phương pháp đo phổ hấp thụ nguyên tử (AAS) 21 1.6.3 Phương pháp đo phổ huỳnh quang nguyên tử (AFS) 22 PHẦN 2: KĨ THUẬT THỰC NGHIỆM……………………………… 24 2.1 Cở sở thực hành thí nghiệm………………………………………………… 24 2.1.1 Đặc tính điện hoá Zn, Cd, Pb, Cu, Ni………………………………… 24 2.1.2 Cơ sở xây dựng quy trình phân tích theo phương pháp Vơn - Ampe hồ tan 25 2.2 Nội dung nghiên cứu………………………………………………………….27 2.3 Xây dựng đường chuẩn, đánh giá đường chuẩn …………………………… 27 2.3.1 Xây dựng đường chuẩn…………………………………………………… 27 2.3.2 Đánh giá, kiểm tra đường chuẩn 29 2.3.3 Cơ sở phương pháp thêm chuẩn……………………………………… 30 2.4 Thiết bị, dụng cụ, hóa chất………………………………………………… 31 2.4.1 Dụng cụ thiết bị nghiên cứu…………………………………………… 31 2.4.2 Hóa chất…………………………………………………………………… 32 2.4.3 Pha chế dung dịch cho phép đo Vôn - Ampe hoà tan………………………33 PHẦN 3: KẾT QUẢ - THẢO LUẬN…………………………… .35 3.1 Khảo sát điều kiện tối ưu cho phép đo đồng thời chứa Zn 2+, Cd2+, Pb2+, Cu2+……………………………………………………………………………… 35 3.1.1 Chuẩn bị mẫu đo……………………………………………………………35 3.1.2 Khảo sát điều kiện tối ưu cho phép đo đồng thời chứa Zn2+, Cd2+, Pb2+, Cu2+……………………………………………………………………………… 35 3.1.2.1 Khảo sát xuất pic…………………………………………….35 3.1.2.2 Khảo sát biên độ xung…………………………………………………….36 3.1.2.3 Khảo sát thời gian đặt xung……………………………………………….37 3.1.2.4 Khảo sát tốc độ quét thế………………………………………………… 38 3.1.2.5 Khảo sát thời gian sục khí……………………………………………… 39 3.1.2.6 Khảo sát thời gian cân bằng………………………………………………40 3.1.2.7 Kết khảo sát điều kiện tối ưu cho phép xác định đồng thời Zn 2+, Cd2+, Pb2+, Cu2+……………………………………………………………………41 3.1.3 Khảo sát ảnh hưởng lẫn ion……………………………….41 3.1.3.1 Khảo sát ảnh hưởng Ni2+ tới Zn2+, Cd2+, Pb2+, Cu2+ đệm axetat………………………………………………………………………………41 3.1.3.2 Khảo sát ảnh hưởng Pb2+ tới Cd2+ đệm axetat……………….44 2.2.2.3 Khảo sát ảnh hưởng Zn2+ tới Cd2+ đệm axetat……………….45 2.2.2.4 Khảo sát ảnh hưởng Cu2+ tới Cd2+ đệm axetat……………….47 3.1.4 Nghiên cứu đặc điểm trình phản ứng Zn2+, Cd2+, Pb2+, Cu2+ điện cực HMDE……………………………………………………………………… 49 3.1.4.1 Nghiên cứu đường Vơn-Ampe vịng Zn2+, Cd2+, Pb2+, Cu2+……… 49 3.1.4.2 Đánh giá giới hạn phát giới hạn định lượng phép đo……… 50 3.1.5 Định lượng Zn, Cd, Pb, Cu NaOH .52 3.1.5.1 Qui trình xác định đồng thời Zn, Cd, Pb, Cu NaOH .52 3.1.5.2 Kết đo……………………………………………………………… 52 3.2 Khảo sát điều kiện tối ưu cho phép đo Ni2+………………………………53 3.2.1 Chuẩn bị mẫu Ni2+………………………………………………………… 53 3.2.2 Khảo sát xuất pic hấp phụ Ni-DMG 54 3.2.3 Khảo sát cở giọt ảnh hưởng pic hấp phụ Ni2+- DMG 55 3.2.4 Khảo sát thời gian làm giàu Ni- DMG lên điện cực……………………… 56 3.2.5 Khảo sát thời gian cân cho phép xác định Ni-DMG………………….57 3.2.6 Khảo sát biên độ xung tối ưu cho phép xác định Ni-DMG…………………58 3.2.7 Khảo sát tốc độ quét tối ưu cho phép xác định Ni-DMG……………….59 3.2.8 Khảo sát thời gian sục khí tối ưu cho phép xác định Ni-DMG…………… 60 3.2.9 Khảo sát pH tối ưu cho phép xác định Ni-DMG……………………………61 3.2.10 Kết luận……………………………………………………………………61 3.2.11 Nghiên cứu đặc điểm trình phản ứng Ni-DMG điện cực HMDE ……………………………………………………………………………62 3.2.11.1 Độ lặp lại phép đo ………………………………………………….62 3.2.11.2 Giới hạn phát (LOD) giới hạn định lượng phép đo (LOQ)……63 3.2.12 Định lượng Ni NaOH……………………………………………… 63 KẾT LUẬN……………………………………………………………65 LỜI NÓI ẦU Lời xin gửi tới thầy PGS TS Nguyễn Khắc Nghĩa TS Đinh Thị Trường Giang trường Đại học Vinh- Nghệ An lời biết ơn chân thành sâu sắc Thầy, cô người trực tiếp giao đề tài tận tình bảo, hướng dẫn, giúp đỡ tơi q trình nghiên cứu hồn thành luận văn Tôi xin chân thành cảm ơn thầy, Khoa Hóa học trường Đại học Vinh, bạn giúp đỡ, tạo điều kiện thuận lợi cho tơi suốt q trình thực đề tài xin chân thành cảm ơn đơn vị quan nơi công tác tạo điều kiện để tơi học tập, nghiên cứu hồn thành tốt luận văn Tuy nhiên, đề tài cịn có nhiều thiếu thót nên mong q thầy, bạn góp ý để học hỏi, rút kết kinh nghiệm cho công tác nghiên cứu sau Cuối xin cảm ơn tất người quan tâm, giúp đỡ tơi hồn thành luận văn Đồng Tháp, tháng 03 năm 2012 Học viên Huỳnh Thanh Phƣơng LÍ O HỌN Ề TÀI Natri hiđroxit chất rắn không màu suốt, hút ẩm mạnh, dễ dàng tan rượu nước, tan nước tạo thành dung dịch natri hiđroxit có tính kiềm mạnh NaOH hóa chất phổ biến, sử dụng nhiều ngành công nghiệp đời sống sinh hoạt Hợp chất NaOH hoá chất xử lý gỗ, tre, nứa để sản xuất giấy theo phương pháp sunfat xô đa, sản xuất chất tẩy giặt dùng thuỷ phân chất béo dầu mỡ động thực vật để làm xà phòng, dùng để điều chỉnh độ pH dung dịch, để loại bỏ axit béo trình tinh chế dầu thực vật động vật trước dùng cho sản xuất thực phẩm, pha chế dung dịch rửa chai lọ, thiết bị nhà máy bia, pha chế dung dịch kiềm để xử lý rau hoa trước chế biến đóng hộp… Hợp chất natri hiđroxit sản xuất chủ yếu điện phân có màng ngăn dung dịch NaCl bão hòa với điện cực dương thùng điện phân làm kim loại Nên NaOH sản xuất thường có lẫn tạp chất nguyên tố kim loại, có mặt chúng gây ảnh hưởng trực tiếp đến yêu cầu hóa học phân tích kĩ thuật cao sinh hoạt đời sống Có nhiều phương pháp định hàm lượng kim loại NaOH với độ nhạy, độ lặp độ xác cao như: phương pháp điện hoá, phương pháp quang phổ phát xạ AES, ICP- AES, … Có thể xác định lượng vết kim loại NaOH phương pháp điện hóa với thiết bị, máy đo có giá thành rẻ phù hợp với điều kiện nghiên cứu Xuất phát từ lí nên chọn đề tài : “Nghiên cứu xác định nguyên tố kẽm, cađimi, chì, đồng, niken NaOH phƣơng pháp điện hóa đại” để làm luận văn tốt nghiệp Nhiệm vụ nghiên cứu mà đặt nhƣ sau: Thứ nhất, tổng quan nguyên tố kẽm, cađimi, chì, đồng, niken Thứ hai, nghiên cứu nguyên tắc, kĩ thuật đo, ưu điểm, ứng dụng phương pháp Vơn-Ampe hịa tan anot phương pháp Vơn-Ampe hòa tan hấp phụ Thứ ba, tham khảo tài liệu có liên quan đến luận văn, để khảo sát điều kiện tối ưu cho phép đo đồng thời chứa Zn2+, Cd2+, Pb2+, Cu2+ phương pháp Vơn-Ampe hịa tan anot Ni2+ phương pháp Vơn-Ampe hịa tan hấp phụ Thứ tư, khảo sát ảnh hưởng lẫn ion khảo sát đường Vơn-Ampe vịng Zn2+, Cd2+, Pb2+, Cu2+ Thứ năm, đánh giá độ lặp lại phép đo, giới hạn phát hiện, giới hạn định lượng phép đo Zn2+, Cd2+, Pb2+, Cu2+, Ni2+ Thứ sáu, định lượng Zn2+, Cd2+, Pb2+, Cu2+, Ni2+ phương pháp NaOH Thứ bảy, đánh giá kết định lượng Zn, Cd, Pb, Cu, Ni có phù hợp với kết ghi nhãn NaOH hay không hƣơng :TỔNG QUAN T I LIỆU 1.1 Giới thiệu kim loại chì, cađimi, kẽm, đồng, niken [6], [7], [11] 1.1.1 Giới thiệu nguyên tố chì Trong bảng tuần hồn ngun tố chì số thứ tự 82, chu kỳ 6, nhóm IVA, có bán kính ngun tử 1,75 A , cấu hình electron [Xe]f145d106s26p2, lượng ion hóa I1,2,3,4 = 7,42; 15,03; 32,0; 42,3 eV Trong tự nhiên, chì kim loại phổ biến, chiếm khoảng 1,6.10 -3 % khối lượng vỏ trái đất có 18 đồng vị có đồng vị bền: 208 Pb (52,3%), 207 Pb (22,6%), 206 Pb (23,6%), 204Pb (1,48%) Chì tồn trạng thái oxi hố 0, +2, +4 muối chì hố trị bền phổ biến có khoảng 170 khống vật chì chủ yếu là: Galen(PbS), Cerndute(PbCO3), Chì có tính kim loại mạnh nguyên tố nhóm IVA, điều kiện thường bị oxi hóa tạo thành lớp oxit màu xám xanh bao bọc bảo vệ cho chì khơng tiếp tục bị oxi hóa nữa, 2Pb + O2  2PbO Chì tác dụng với halogen nhiều nguyên tố không kim loại khác, tác dụng bề mặt với axit HCl loãng, axit H2SO4 loãng 80% (vị bị bao lớp muối khó tan PbCl2, PbSO4) với dung dịch đậm đặc axit đó, chì tan muối khó tan lớp bảo vệ chuyển thành hợp chất tan: PbCl2 + 2HCl  H2PbCl4 PbSO4 + H2SO4  Pb(HSO4)2 Trong khí chì tương đối giàu so với kim loại khác Nguồn chì phân tán khơng khí xuất phát từ q trình đốt cháy nhiên liệu xăng chứa chì 10 41,9 1,28 3,26 3,39 10 43,7 1,09 3,21 3,30 Số liệu Sb = 1,45 Sb =0,069 Sb =0,17 Sb = 0,0071 tính LOD =7,9.10-10 LOD =7,8.10-10 LOD =7,6.10-10 LOD = 5,0.10-10 toán LOQ =2,36.10-9 LOQ =2,61.10-9 LOQ =2,55.10-9 LOQ =1,68.10-9 3.1.5 ịnh lƣợng Zn, d, Pb, u NaOH 3.1.5.1 Qui trình xác định đồng thời Zn, d, Pb, u NaOH Lấy 10 gam mẫu NaOH khan hòa tan 50 ml H2O, thu 50 ml dung dịch NaOH Lấy 2,5 ml dung dịch NaOH thêm vào 20ml nước, sau điều chỉnh pH 4,055ml dung dịch HCl 9,25%, thêm tiếp 1ml đệm axetat pH = 4,6 Tiến hành đo mẫu khảo sát điều kiện tối ưu mục 3.1.2.7 3.1.5.2 Kết đo: Bảng 3.13: Kết ghi đo Zn2+, Cd2+, Pb2+, Cu2+ dung dịch NaOH 57 Hình 13: Đường Vơn-Ampe hịa tan anot Zn, Cd, Pb, Cu NaOH Theo qui trình đo 3.1.5.1 bảng 3.13, hàm lượng Zn, Cd, Pb, Cu có mẫu NaOH : Zn Cd Pb Cu 239,729.10-5 % 0,584.10-5 % 72,747.10-5 % 8,782.10-5 % 3.2 Khảo sát điều kiện tối ƣu cho phép đo Ni2+ 3.2.1 huẩn bị mẫu Ni2+ - Dung dịch chuẩn Ni2+ 1ppm: hút 0,1 ml dung dịch Ni2+ 1000ppm cho vào bình định mức 100 ml, sau định mức đến vạch nước cất lần, ta 100 ml dung 58 dịch Ni2+ 1ppm - Chuẩn bị dung dịch đệm amoni: hút 8,3 ml HCl 1M 22,4175 ml NH 3M cho vào bình định mức 100 ml, sau định mức đến vạch nước cất lần, ta 100 ml dung dịch đệm amoni pH = 9,5 - Dung dịch hấp phụ: Lấy 1,00g đimetylglioxim cho vào bát sứ nghiền nát với C2H5OH, sau cho vào định mức 100 ml, định mức đến vạch C2H5OH, ta 100 ml dung dịch hấp phụ đimetylglioxim 0,1M - Dung dịch NH3 1M: hút 7ml NH3 3M cho vào vào bình định mức 100 ml, sau định mức đến vạch nước cất lần, ta 100 ml dung dịch NH3 1M Mẫu đo: 10ml H2O + 0,05ml Ni2+ 1ppm + 1ml đệm amoni + 0,05ml đimetylglioxim 0,1M Lưu ý, sau lần tìm điều kiện tối ưu ta sử dụng điều kiện tối ưu đo tiếp cho trình tìm điều kiến tối ưu sau 3.2.2 Khảo sát xuất pic hấp phụ Ni-DMG Để khảo sát pic hấp phụ Ni-DMG tiến hành sau: Lấy 0,05 ml dung dịch DMG 0,1M + ml đệm amoni + 10ml H2O, tiến hành ghi đo tín hiệu điện phân -0,85V, quét từ -0,85V tới -1V Sau lấy 10ml H2O + 0,05ml Ni2+ 1ppm + 1ml đệm amoni + 0,05ml dung dịch DMG 0,1M cho vào bình điện phân ghi đo tín hiệu Thêm tiếp 0,1ml dung dịch Ni 1ppm vào dung dịch đo ghi đo tín hiệu Kết thu hình 7, với vị trí pic sau: Ni Upic hpic (1) -0,965 -3.34e-008 -1.09e-009 2.55e-006 -5.5e-008 (2) -0,965 -6.62e-008 -2.3e-009 4.95e-006 -1.16e-007 (3) -0,965 -9.81e-008 -3.5e-009 7.28e-006 -1.76e-007 59 Hình 14: Đường Vơn-Ampe hòa tan hấp phụ hiệu ứng hấp phụ Ni2+ - DMG (0): đường (1), (2), (3): đường ứng với nồng độ khác Ni2+ có mặt DMG Nhận xét: Khi có mặt Ni DMG hiệu ứng hấp phụ cho pic vị trí -0,965  0,05V 3.2.3 Khảo sát cở giọt ảnh hƣởng pic hấp phụ Ni2+- DMG Bảng 3.14: Khảo sát cỡ giọt Hg tối ưu Ni-DMG ỡ giọt hiều cao pic (A) -1,79.10-8 -2,39.10-8 -2,84.10-8 60 -3,45.10-8 -3,77.10-8 -3,90.10-8 -4,15.10-8 Dựa vào bảng 3.14, rút kết luận cỡ giọt tăng chiều cao pic tăng cỡ giọt tăng tới bắt đầu cao lên xấu Vì chúng tơi định chọn cỡ giọt tối ưu 3.2.4 Khảo sát thời gian làm giàu Ni- MG lên điện cực Bảng 3.15: Thời gian điện phân tối ưu cho phép xác định Ni-DMG Thời gian điện phân (s) Upic (V) -0,965 -1,53.10-8 10 -0,965 -2,45.10-8 15 -0,965 -3,33.10-8 30 -0,965 -4,96.10-8 60 -0,965 -10,3.10-8 120 -0,965 -20,8.10-8 240 -0,965 -40,4.10-8 600 -0,973 -10,5.10-8 61 hiều cao pic (A) Hình 15: Đường Vơn-Ampe hòa tan hấp phụ Ni-DMG theo thời gian điện phân Từ kết khảo sát trên, rút kết luận: từ 30s đến 240s vị trí pic ổn định, thời gian điện phân lâu chiều cao pic tăng, nên ta chọn thời gian điện phân tối ưu 30s 3.2.5 Khảo sát thời gian cân cho phép xác định Ni-DMG Bảng 3.16: Khảo sát thời gian cân tối ưu cho phép xác định Ni-DMG Thời gian cân (s) hiều cao pic (A) -2,81.10-8 -2,88.10-8 -4,07.10-8 -3,73.10-8 10 -3,40.10-8 Qua bảng 3.16, rút kết luận: chọn thời gian cân tối ưu 3s 3s, chiều cao pic lớn 62 3.2.6 Khảo sát biên độ xung tối ƣu cho phép xác định Ni-DMG Bảng 3.17: Khảo sát biên độ xung tối ưu cho phép xác định Ni-DMG iên độ xung (V) Upic (V) hiều cao pic (A) 0,03 -0,973 -1,70.10-8 0,04 -0,969 -2,56.10-8 0,05 -0,965 -3,89.10-8 0,06 -0,953 -3,25.10-8 0,08 -0,933 -2,89.10-8 Hình 16: Đường Vơn-Ampe hịa tan hấp phụ khảo sát biên độ xung tối ưu cho phép xác định Ni-DMG Từ kết khảo sát trên, thấy giá trị biên độ xung khác 0,05 có giảm chiều cao pic lêch pic Do chúng tơi định chọn biên độ xung tối ưu 0,05V chiều cao pic lớn khơng có lệch pic 3.2.7 Khảo sát tốc độ quét tối ƣu cho phép xác định Ni-DMG 63 Bảng 3.18: Khảo sát tốc độ quét tối ưu cho phép xác định Ni-DMG TT Tốc độ quét (V/s) hiều cao pic (A) thị 0,01 -1,72.10-8 Pic đẹp chiều thấp 0,02 -3,04.10-8 Pic đẹp 0,03 -4,25.10-8 Đồ thị xấu 0,04 Đồ thị xấu khơng nhận pic Hình 17: Đường Vơn-Ampe hịa tan hấp phụ khảo sát tốc độ qt tối ưu cho phép xác định NiDMG (1): Tốc độ quét 0,01V/s (2): Tốc độ quét 0,02V/s (3): Tốc độ quét 0,03V/s (4): Tốc độ quét 0,04V/s Từ kết khảo sát trên, thấy tốc độ quét tối ưu : 0,02V/s tốc độ quét cho pic cao đẹp đồ thị có hình dáng đẹp 3.2.8 Khảo sát thời gian sục khí tối ƣu cho phép xác định Ni-DMG 64 Bảng 3.19: Khảo sát thời gian sục khí tối ưu cho phép xác định Ni-DMG Thời gian sục khí (s) hiều cao pic (A) -5,73.10-8 60 -5,77.10-8 120 -5,77.10-8 200 -5,63.10-8 300 -5,71.10-8 600 -5,62.10-8 900 -5,54.10-8 Hình 18: Đường Vơn-Ampe hịa tan hấp phụ khảo sát thời gian sục khí tối ưu cho phép xác định NiDMG Kết khảo sát trên, nhận thấy chọn thời gian sục khí từ 60s 65 đến 300s Vì khoảng chiều cao pic thay đổi không đáng kể chiều cao pic lớn 3.2.9 Khảo sát pH tối ƣu cho phép xác định Ni-DMG Bảng 3.20: Khảo sát pH tối ưu cho phép xác định Ni-DMG Giá trị pH hiều cao pic (A) 9,4 -2,60.10-8 9,5 -3,29.10-8 9,8 -3,14.10-8 9,9 -2,86.10-8 Kết khảo sát trên, nhận thấy pH = 9,5 chiều cao pic lớn, nên chọn pH tối ưu 9,5 3.2.10 Kết luận Qua trình khảo sát điều kiện tối ưu tiến hành ghi đo đường Vơn-Ampe hịa tan hấp phụ Ni-DMG, chúng tơi rút số kết luận điều tối ưu cho phép đo Ni phương pháp Vơn- ampe hịa tan hấp phụ sau: - Tốc độ khuấy : 2000 vòng/phút - Cỡ giọt: - Biên độ xung: 0,05V - Tốc độ quét thế: 0,02V/s - Thời gian sục khí: 300s - Thời gian làm giàu Ni lên điện cực: 30s - Thời gian cân bằng: 3s - pH tối ưu: 9,5 3.2.11 Nghiên cứu đặc điểm trình phản ứng Ni- MG điện cực HM E 66 [10], [1], [8], [3] 3.2.11.1 ộ lặp lại phép đo Độ lặp lại đánh giá thông qua đại lượng độ lệch chuẩn S độ lệch chuẩn tương đối (hay gọi hệ số biến động V) Các đại lượng tính sau: Độ lệch chuẩn: S = Phương sai: S2 = S2 (3.8)  (Xi - Xi)2 (N - 1) (3.9) S 100% X V= Hệ số biến động : (3.10) Trong : Xi chiều cao pic đo lần đo thứ i X giá trị trung bình N lần đo, N số lần đo lặp lại Để đảm bảo độ xác tin cậy phép đo độ lặp lại, tiến hành đo Ni lặp lại 10 lần đệm khảo sát lấy 0,05ml Ni2+1ppm, thu kết bảng sau: Lần đo -I 10-7 (A) 1,56 1,49 1,43 1,43 1,44 1,43 10 1,44 1,42 1,44 1,45 Từ bảng ta tính độ lệch chuẩn 0,042 Độ lệch chuẩn tương đối hay hệ số biến động 2,90% Giá trị độ lệch chuẩn độ lệch chuẩn tương đối nhỏ chứng tỏ độ lặp lại điện cực đáp ứng yêu cầu phân tích 67 Khao sat lap lai cua 10 phep Ni - DMG I (A) -50.0n -100n -150n -700m -800m -900m -1.00 -1.10 U (V) Hình 19:Đường Vơn-Ampe hịa tan hấp phụ khảo sát độ lặp lại phép đo Ni-DMG 3.2.11.2 Giới hạn phát (LOD) giới hạn định lượng phép đo (LOQ) Cách tiến hành sau: lấy 10 ml nước cất siêu cho vào bình điện phân + 0,5 ml dung dịch đệm amoni (pH = 9,50) + 0,05 ml dung dịch chất hấp phụ DMG + 0,02 ml dung dịch Ni2+ 0,1 ppm Đo mẫu giống điều kiện tối ưu trên, ta có kết sau: Lần đo -I 10-8 (A) 1,32 1,31 1,32 1,27 1,25 1,24 1,23 1,21 1,15 10 11 1,42 1,32 12 1,37 Kết từ công thức (3.4; 3.5; 3.6; 3.7): I Ni2+ = 1,2825; Sb = 0,0720; LODNi2+ = 5,726.10-10 M; LOQNi2+ = 1,908.10-9 M 3.2.12 ịnh lƣợng Ni NaOH Mẫu đo: 10 gam mẫu NaOH khan hòa tan 50 ml H2O, thu 50 ml dung dịch NaOH Lấy 2,5 ml dung dịch NaOH thêm vào 20ml nước, sau điều chỉnh pH ( 9,80) 4,055ml dung dịch HCl 9,25%, thêm 0,1ml DMG 0,1M, thêm vài giọt dung dịch NH3 3M điều chỉnh pH ( 9,50), thêm 1ml đệm amoni 68 Sau lần đo ta thêm 0,1 ml dung dịch chuẩn Ni2+ 1ppm ( thêm lần) Hình 20: Đường Vơn-Ampe hịa tan hấp phụ Ni-DMG NaOH Dựa vào qui trình trình bày mục 3.2.12, tính hàm lượng Ni có mẫu NaOH là: 4,493.10-5% 69 KẾT LUẬN Sau thời gian nghiên cứu tài liệu, tiến hành thực nghiệm phân tích số liệu để xác định đồng thời Zn2+, Cd2+, Pb2+, Cu2+ phương pháp Vơn-Ampe hịa tan xác định Ni2+ phương pháp Vơn-Ampe hịa tan hấp phụ thu số kết sau : Khảo sát điều kiện tối ưu sau: - Tốc độ khuấy - Cỡ giọt - Biên độ xung - Tốc độ quét - Thời gian sục khí - Thời gian cân - Thế điện phân - Thế bắt đầu quét - Thế kết thúc quét Cho phép xác định nguyên tố xác định đồng thời Zn2+, Cd2+, Pb2+, Cu2+ mẫu xác định Ni Xây dựng quy trình phân tích, xác định đồng thời hàm lượng Zn 2+, Cd2+, Pb2+, Cu2+ phương pháp Vơn-Ampe hịa tan xác định Ni2+ phương pháp VơnAmpe hịa tan hấp phụ, phương pháp điện hoá đại Phương pháp phân tích sử dụng có xác, độ lặp cao xác định giới hạn phát giới hạn định lượng ion Zn2+, Cd2+, Pb2+, Cu2+, Ni2+ Giới hạn Zn Cd Pb 70 Cu Ni LOD 7,9.10-10M 7,8.10-10M 7,6.10-10M 5,0.10-10 M 5,726.10-10 M LOQ 2,36.10-9M 2,61.10-9M 2,55.10-9M 1,68.10-9M 1,908.10-9 M Đã áp dụng thành công phương pháp thêm chuẩn để xác định đồng thời hàm lượng ion Zn2+, Cd2+, Pb2+, Cu2+ xác định Ni NaOH Hàm lượng của kim loại NaOH có kết thu được: Zn Cd Pb Cu Ni 239,729.10-5 % 0,584.10-5 % 72,747.10-5 % 8,782.10-5 % 4,493.10-5 % Tổng thành phần % theo khối lượng Zn, Cd, Pb, Cu, Ni: 0,00326% phù hợp với hàm lượng nghi nhãn mục 2.4.2 Qua kết phân tích thấy phương pháp phân tích Vơn-Ampe hồ tan khơng phương pháp phân tích trực tiếp đồng thời lượng vết kim loại mà đo gián tiếp với độ nhạy, độ xác độ chọn lọc cao khơng thua phương pháp phân tích hố lý vật lý đại, mặc khác mà ưu việt giá thành phân tích thấp, trang thiết bị không đắt tiền thao tác đơn giản 71 ... nguyên tố kẽm, cađimi, chì, đồng, niken NaOH phƣơng pháp điện hóa đại? ?? để làm luận văn tốt nghiệp Nhiệm vụ nghiên cứu mà đặt nhƣ sau: Thứ nhất, tổng quan nguyên tố kẽm, cađimi, chì, đồng, niken. .. thể xác định lượng vết kim loại NaOH phương pháp điện hóa với thiết bị, máy đo có giá thành rẻ phù hợp với điều kiện nghiên cứu Xuất phát từ lí nên chúng tơi chọn đề tài : ? ?Nghiên cứu xác định nguyên. .. chéo phương pháp AAS ICP-AES có u cầu cao tính pháp lý kết phân tích Thứ năm: Trong nghiên cứu động học mơi trường, phương pháp SV xác định dạng tồn vết chất môi trường - Các hướng ứng dụng phương