Nghiên cứu sự tạo phức của kẽm với thuốc thử 4 (2 pyridylazo) rezocxin(par) bằng phương pháp trắc quang ứng dụng kết quả xác định hàm lượng kẽm di động trong đất phúc trạch hương khê hà tĩnh

Lời cảm ơn Để hoàn thành luận văn này, xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến: - Th.S : Nguyễn Quang Tuệ đà giao đề tài, tận tình h-ớng dẫn tạo điều kiện thuận lợi cho suốt trình hoàn thành luận văn - Các thầy cô giáo, cô giáo phụ trách phòng thí nghiệm, thầy - cô giáo giảng dạy khoa đà giúp đỡ, tạo điều kiện thuận lợi trình làm thực nghiệm Nhân dịp muốn bày tỏ lòng biết ơn tới cha mẹ, anh chị em bạn bè động viên giúp đỡ tạo điều kiện thuận lợi vật chất lẫn tinh thần để hoàn thành luận văn Vinh, tháng năm 2009 Nguyễn Thị Quế Mục lục Trang Mở đầu Phần I: Tổng quan I.1 Giới thiệu nguyên tố Kẽm I.1.1 Vị trí, cấu tạo tính chất Kẽm I.1.2 TÝnh chÊt vËt lý I.1.3 TÝnh chÊt hãa häc Kẽm I.1.4 Các phản ứng ion Kẽm I.1.4.1 Tác dụng NaOH KOH I.1.4.2 Tác dụng với H2S I.1.4.3 Phản ứng thủy phân cđa Zn2+ I.1.4.4 T¸c dơng cđa (NH)4S I.1.4.5 Tác dụng với dung dịch NH4OH I.1.4.6 Tác dụng Na2HPO4 I.1.5 Các phản ứng tạo phức Kẽm I.1.5.1 Tạo phức với hỗn hợp Pyridin Kalithioxianua I.1.5.2 Tạo phức với Đithizon I.1.5.3 T¹o phøc víi axit Quinaldic I.1.5.4 T¹o phøc víi axit I.1.5.5 T¹o phøc víi PAN I.1.5.6 Tạo phức với axit Rubeanic I.1.5.7 Ericrom đen T I.1.5.8 T¹o phøc víi 8-Hidroxyquinolin 10 I.2 Thuốc thử 4- (2-Pyridilazo)-Rezocxin 11 I.3 Các ph-ơng pháp nghiên cứu phức màu 15 I.3.1 Ph-ơng pháp trắc quang 15 I.3.2 Ph-ơng pháp chiết-trắc quang 16 I.3.3 Che nguyên tố cản trở 17 I.4 Các b-ớc nghiên cứu phức màu dùng phân tích trắc 18 quang I.4.1 Nghiên cứu hiệu ứng tạo phức 18 I.4.2 Nghiên cứu điều kiện tạo phức tối -u 19 I.4.2.1 Nghiên cứu khoảng thời gian tối -u 19 I.4.2.2 Xác định pH tối -u 19 I.4.2.3 Nồng độ thuốc thử, nồng độ ion kim loại tối -u 20 I.4.2.4 NhiƯt ®é tèi -u 21 I.4.2.5 Lùc ion 21 I.5 Các ph-ơng pháp xác định thành phần phức 22 I.5.1 Ph-ơng pháp hệ đồng phân tử 22 I.5.2 Ph-ơng pháp tỷ số mol 23 I.6 Quy trình xác định Kẽm thuốc thử PAR 24 I.7 Ph-ơng pháp thèng kª xư lý 25 I.7.1 Xư lý kÕt phân tích 25 I.7.2 Xử lý thống kê số liệu 26 I.7.3 Phân tích mẫu chuẩn để kiểm tra 28 PhÇn II Kü tht thùc nghiƯm 29 II.1 Dông cô hãa chÊt 29 II.1.1 Dông cô 29 II.1.2 Thiết bị máy móc 29 II.2 Pha chế dung dịch 29 II.2.1 Dung dÞch Zn2+10-2M 29 II.2.2 Dung dÞch PAR10-3M 29 II.2.3 Pha dung dịch đệm 29 II.2.4 Pha chế dung dịch điều chỉnh 30 II.2.5 Pha chế ion cản 30 II.2.6 Pha chế dung dịch 30 II.3 Cách tiến hành thí nghiệm 31 II.3.1 Nghiên cứu tạo phức đơn phối tử 31 II.3.2 Nghiên cứu điều kiện tối -u 35 II.3.2.1 Xác định nồng độ ion kim loại 35 II.3.2.2 Xác định khoảng thời gian tối -u 36 II.3.2.3 Xác định pH tối -u 37 II.3.2.4 Khả che Natrithiosunfat 39 II.3.2.5 Nghiên cứu ảnh h-ởng lực ion 39 II.3.3 Xác định thành phần phức 39 II.3.3.1 Bằng ph-ơng pháp hệ đồng phân tử gam 39 II.3.3.2 Ph-ơng pháp tỷ số mol 42 II.3.3.3 Nghiên cứu ảnh h-ởng ion cản 44 II.3.3.3.1 Khảo sát nồng độ ion Cd2+ 44 II.3.3.3.2 Khảo sát nồng độ Bi3+ 45 II.3.3.4 Xây dựng đ-ờng chuẩn 46 II.3.3.5 Định l-ợng Kẽm mẫu nhân tạo 50 II.3.3.6 Xử lý kết 51 52 II.4 áp dụng kết nghiên cứu II.4.1 Sơ l-ợc đất 52 II.4.2 Chuẩn bị mẫu đất phân tích 53 II.4.2.1 Lấy mẫu phân tích 53 II.4.2.2 Phơi khô mẫu 53 II.4.2.3 Nghiền sấy mẫu 53 II.4.3 Quá trình thí nghiệm mẫu đất 54 Phần III kết luận 57 Tài liệu tham khảo 58 Mở đầu Trong dinh d-ìng cđa thùc vËt vµ vi sinh vËt ngoµi nguyên tố Nitơ, Phốtpho, Kali, Với phát triển mạnh mẽ nhiều ph-ơng pháp phân tích đại, nhóm ph-ơng pháp đo quang đà áp dụng rộng rÃi hiệu cao nhiều ngành khoa học, kỹ thuật ph-ơng pháp phân tích tốt môi tr-ờng, tài nguyên sản phẩm đồng thời công cụ có hiệu để xác định nghiên cứu Nh- ta biết thiên nhiên, Kẽm nguyên tố vi l-ợng cần thiết cho trồng nh- trồng thiếu Kẽm gây t-ợng thiếu chất dinh d-ỡng dẫn đến bị nhỏ màu bạc trắng Kẽm nguyên tố t-ơng đối phổ biến, chiếm 1,5.10-3 % tổng số khối l-ợng nguyên tố vỏ trái đất Trong công nghiệp đời sống Kẽm đ-ợc sử dụng -u việt, đ-ợc dùng công nghiệp luyện kim, mạ kim loại, dùng kết cấu khởi động tên lửa Một số hợp chÊt cđa kim lo¹i dïng y häc nh- ZnSO 4, dùng làm thuốc gây nôn, thuốc sát trùng, ZnO làm thuốc giảm đau dây thần kinh chữa eczama, chữa ngøa KÏm cã enzim tham gia tỉng hỵp Arn, kích thích tố sinh tr-ởng trồng xúc tác trình phân hủy hiđrocacbonat máu Do việc nghiên cứu Kẽm hợp chất Kẽm cần thiết cho phát triển thời đại Có nhiều ph-ơng pháp để xác định Kẽm tùy vào loại mẫu để sử dụng ph-ơng pháp phù hợp, nh-ng ph-ơng pháp chiết - trắc quang đơn giản, xác, độ chọn lọc cao thực nhanh chóng, đáng tin cậy để loại ảnh h-ởng có màu, loại trừ đ-ợc ảnh h-ởng nhiều nguyên tố khác không thuận lợi cho hình thµnh phøc mµu Thc thư 4-(2- pyridilazo) – Rezocxin (par) có khả tạo phức với nhiều ion kim loại có độ nhạy cao Với lí đà nêu chọn đề tài: Nghiên cứu tạo phức PAR với Kẽm ph-ơng pháp trắc quang ứng dụng để xác định kẽm di động đất Phúc TrạchH-ơng Khê- Hà Tĩnh Thực đề tài nghiên cứu vấn đề sau: Nghiên cứu tạo phức Kẽm paR + Tìm điều kiện tối -u cho tạo phức + Xác định thành phần phức Dựng ph-ơng trình đ-ờng chuẩn biểu diễn phụ thuộc mật độ quang vào nồng độ phức Đánh giá độ nhạy ph-ơng pháp trắc quang việc định l-ợng Kẽm thuốc thử PAR Nghiên cứu ¶nh h-ëng cđa ion c¶n øng dơng kÕt qu¶ nghiên cứu xác định hàm l-ợng Kẽm di động đất Phúc Trạch - H-ơng Khê - Hà Tĩnh Phần I : Tổng Quan I.1 Giới thiệu nguyên tố Kẽm I.1.1 Vị trí, cấu tạo tính chất Kẽm:[18],[19] Kẽm nguyên tố thuộc chu kì 4, ph©n nhãm phơ nhãm II, sè thø tù 30, khèi l-ợng nguyên tử 65,39 dvc, cấu hình electron [Ar] 3d104s2, bán kính nguyên tử 1,39 A0, bán kính ion 0,83 A0 , độ âm điện theo Paoling 1,8 , điện cực tiêu chuẩn Zn2+/Zn = -0,763 (V) Bảng 1: Năng l-ợng ion hoá: Mức l-ợng ion hóa Năng l-ợng ion hoá I1 9,39 I2 I3 17,96 39,70 Do l-ợng ion hoá thứ t-ơng đối lớn nên trạng thái Oxi hoá +2 đặc tr-ng cho nguyên tố Zn Kẽm nguyên tố t-ơng đối phổ biến thiên nhiên, trữ l-ợng Kẽm vỏ đất 1,5 10-3 % tỉng sè nguyªn tư I.1.2 TÝnh chÊt vật lý: [10],[18],[19] - Kẽm nguyên tố có màu trắng xanh nhạt, nhiệt độ th-ờng Kẽm dòn, nh-ng nấu đến 100- 1500C trở nên mềm dẻo, dễ dát mỏng, kéo dài - Trong không khí ẩm bị phủ lớp màng oxit ánh kim - Một vài thông số Kẽm Khối l-ợng riêng: 7,13 (g/ cm3) Nhiệt độ nóng chảy: 419oC Nhiệt độ sôi : 907 oC Độ âm điện (Hg =1): 16 I.1.3 TÝnh chÊt hãa häc cña Kẽm:[16],[17] Kẽm kim loại t-ơng đối hoạt động, nhiệt độ th-ờng Kẽm bền với n-ớc có màng oxit bảo vệ: Trong bảng thứ tự, c-ờng độ Kẽm đứng Magiê Sắt Hệ thống Mg2+/Mg E0 V«n … -1,10 Zn2+/ Zn Fe2+/Fe -0,763 -0,44 + Khi tác dụng với HCl H2SO4 loÃng đẩy H2 tạo thành muối t-ơng ứng: Zn + 2H3O+ + 2H2O [ Zn (H2O)4]2+ + H2 + KÏm t¸c dơng víi dung dịch kiềm H2 thoát mÃnh liệt: Zn + 2H2O + 2OH- [Zn(H2O)4]2+ + H2 + KÏm tan dung dÞch NH3 Zn + 4NH3 + 2H2O [Zn(NH3)4](OH)2 + H2 KÏm hoµ tan axit H2SO4 vµ HNO3 tạo thành muối t-ơng ứng sản phẩm khác cđa sù khư: Zn + 2H2SO4 4Zn + 10HNO3( l ) ZnSO4 + SO2 + 2H2O 4Zn(NO3)2 + NH4NO3 + 3H2O Nếu nồng độ đặc : 3Zn + 8HNO3 3Zn(NO3)2 + 2NO + 4H2O Thùc tÕ cho HNO3 tác dụng với Kẽm kim loại tạo thành nhiều sản phẩm khử khác HNO3 chúng dung dịch có cân Tuỳ thuộc vào nhiệt độ nồng độ axit đem dùng I.1.4 Các phản ứng ion kẽm I.1.4.1 Tác dụng cđa NaOH vµ KOH: Khi nhá tõ tõ dung dịch kiềm ăn da vào dung dịch Kẽm(II) tạo thành kÕt tđa keo Zn(OH)2 KÕt tđa nµy tan axit tạo thành muối, kết tủa tan kiềm d- Zn2+ + 2OH- Zn(OH)2 Zn(OH)2 + 2OH- ZnO2 + 2H2O Zn(OH)2 + 2H+ Zn2+ + 2H2O Zn(OH)2 kÕt tña ë pH = 6,8 - 8,3, hoµ tan ë pH = 11,0 ữ 11,5 I.1.4.2 Tác dụng với H2S: H2S tác dụng với dung dịch trung tính không axit Kẽm tạo thành kết tủa vô định hình màu trắng: Zn2+ + H2S ZnS + 2H+ Ion Kẽm kết tủa đ-ợc môi tr-ờng axit pH 1,5 , pH < 1,5 th× KÏm chØ kÕt tđa đ-ợc phần hoàn toàn không kết tủa đ-ợc với H 2S Nếu độ axit dung dịch không lớn 0,1M, cách thêm hỗn hợp đệm axetat vào ta trì đ-ợc pH = 2,7ữ 4,7 nên làm Kẽm sunfua kết tủa đựơc hoàn toàn I.1.4.3 Phản ứng thuỷ phân Zn2+: Dung dịch ion Zn2+ không màu, có phản ứng axit yÕu Zn2+ + H2O Zn(OH)+ + H+ K1 Zn(OH)+ + H2O Zn(OH)2 + H+ K2 Zn(OH)2 + H2O Zn(OH)3- + H+ K3 Zn(OH)3- + H2O Zn(OH)42- + H+ K4 pH dung dịch Zn2+ 0,01 M khoảng 5,5 Khi kiềm hoá dung dịch Zn2+ 0,1M đến pH= 6,0 có kết tủa Zn(OH)2 màu trắng, kết tủa tan kiềm d- pH 14,0 cho ion ZnO22- không màu I.1.4.4 T¸c dơng cđa (NH)4S: (NH)4S t¸c dơng víi dung dịch trung tính amoniac yếu muối Kẽm tạo thành kết tủa vô định hình có màu trắng: Zn2+ + (NH)4S ZnS + 2NH4 ZnS kh«ng tan CH3COOH, kiềm ăn da nh-ng tan axit vô : ZnS + 2H+ Zn2+ + H2S I.1.4.5.T¸c dơng víi dung dịch NH4OH : NH3 làm Zn2+ kết tủa đ-ợc d-ới dạng Zn(OH)2 màu trắng vô định hình: Zn2+ + NH4OH Zn(OH)2 + 2NH4+ Các ion NH4+ tạo đựơc phản ứng đệm dung dịch làm giảm pH nên hình thành kết tủa tan tạo thành phức amoniacat Zn(OH)2 + 2NH4+ + 2NH3 [Zn(NH3)4]2+ + 2H2O I.1.4.6 T¸c dụng Na2HPO4: Na2HPO4 hình thành kết tủa Zn3(PO4)2 tan CH3COOH vµ kiỊm: 3Zn2+ + 2HPO42- Zn3(PO4)2 + 2H+ Tạo thành kết tủa không hoàn toàn trình phản ứng nồng độ H+ tăng lên nh-ng ta thêm Na2HPO4 vào dung dịch trung tính axit cđa Zn2+ råi trung hoµ cÈn thËn b»ng NH4OH cho pH= 5,5ữ 7,0 Kẽm kêt tủa hoàn toàn dạng tinh thể màu trắng ZnNH4PO4 Zn2+ + HPO42- + NH4OH ZnNH4PO4 + H2O Phản ứng có giá trị việc định l-ợng Kẽm kết tủa hoà tan axit, kiềm , amoniac I.1.5 Các phản ứng tạo phức Kẽm : I.1.5.1 Tạo phức với hỗn hợp pyridin kalithioxianua: Phản ứng có giá trị phép định l-ợng Kẽm cho KSCN pyridin (Py) vào dung dịch muối Kẽm hình thành kết tủa tinh thể màu trắng [ZnPy2](SCN)2 10 Bảng 12: Giá trị mật độ quang dung dịch phức Zn2+-PAR nồng độ khác ion cản Bi3+ (= 500 nm , l = 1,001cm ; pH =8,0) B¶ng sè V(ml) Bi3+ 10-3M C Bi 3 10 ΔAi 0,00 0,801 2,00 0,809 5,00 20 0,812 10,00 40 0,815 15,00 60 0,820 20,00 80 0,823 30,00 120 0,825 32,00 128 0,881 35,00 140 0,910 Tõ kÕt qña thùc nghiệm thu đ-ợc bảng 12 rút mét sè kÕt ln nh- sau: Khi nång ®é cđa ion Bi3+ dung dịch 120.10-5 M mật độ quang dung dịch phức bắt đầu tăng Nh- ion Bi3+ nồng độ lớn gây cản trở cho phép xác định Kẽm Vậy giới hạn không cản Bi3+ phép xác định kẽm C Bi 3 C Zn2   120.10 5  15,00 0,8.10 Kêt luận: Để định l-ợng Zn2+ có ion cản phải dùng chất che phải dùng ph-ơng pháp hoá học khác để loại ion cản II.3.3.4 Xây dựng đ-ờng chuẩn : Điều chế dÃy dung dịch phức cách cho vào bình định mức 25ml bình thể tích khác Zn2+10-2 M, sau cho vào bình l-ợng thuốc thử khác cho đảm bảo tỷ lệ nồng độ: CPAR/CZn2+ 50 Thêm tiếp vào bình 5,0ml dung dịch NaNO3 2,0M thể tích khác dung dịch NaOH 0,2M( để ®iỊu chØnh pH) + 0,2ml dung dÞch ®Ưm pH = 8,0 thể tích khác cho phép dung dịch ion cản ( đảm bảo tỷ lệ không cản), đem định mức đến vạch n-ớc cất lần, sau đo mật độ quang dung dịch, kết thu đ-ợc ghi bảng 13 hình 15 Kết thu đ-ợc nh- sau: Bảng13: phụ thuộc mật độ quang dung dịch phức màu Zn2+ - PAR vào nồng độ Zn2+ có mặt ion cản Bi3+ TT C Zn2 10 Δ A phøc 0,5 0,201 0,7 0,405 0,9 0,578 1,2 0,650 1,5 0,761 2,5 0,901 3,5 1,011 4,0 1,150 Tõ b¶ng 13: Kết hợp với ph-ơng pháp toán học thống kê xử lí số liệu thực nghiệm thu đ-ợc ph-ơng trình đ-ờng chuẩn Aphuc = f( C sau: 51 Zn ) nh- Hình15: Đồ thị biểu diễn phụ thuộc mật độ quang dung dịch phức màu Zn2+ - PAR vào nồng độ Zn2+ Từ kết kết luận khoảng nồng độ tuân theo định luật Beer phức Zn2+-PAR Xử lý đoạn nồng độ tuân theo định luật Beer ch-ơng trình Regression phần mềm MS-Excel thu đ-ợc ph-ơng trình đ-ờng chuẩn bảng 13 Bng 14:X lý thống kê ®-êng chuÈn: STT Ci.105 ΔAi Ci ΔAi.105 Ci2.1010 0,5 0,201 0,1005 0,25 0,7 0,405 0,2835 0,49 0,9 0,578 0,5202 0,81 1,2 0,650 0,7800 1,44 1,5 0,761 1,1415 2,25 2,5 0,901 2,2525 6,25 3,5 1,011 3,5385 12,25 4,0 1,150 4,6000 16  14,8 5,657 13,2167 39,74 52 A  n. x   xi  = 39,74.10-10 - (14,8.10-5)2 = 98,88.10-10 A1   yi  xi   xi  xi yi = 5,657.39,74.10-10 -14,8.10-5.13,2167.10-5 = 29,2020 10-10 A2  n xi yi   xi  yi = 13,2167.10-5 -14,8.10-5.5,657 = 22,01.10-5 a A1 b A2 A A 29,2020.10 10 =  0,2953 98,88.10 10 = 22,01.10 5  2,2259.10 5 98,88.10 Sau tính đ-ợc a b ta phải đánh giá độ xác nó: 1 2 S y    yi  Yi     yi  Yi  =3,1490.10-4 k n2 Sa  S y 2 x i A = 3,1490.10 4.39,74.10 10  1,2657.10 6 10 98,88.10 Sa= 1,125.10-3 Sb  S y 2 n A = 3,1490.10 4.8  2547 98,88.10 10 Sb= 50,46 Từ ta có : Sa = 1,125.10-3; Sb =50,46 , víi t p 0,95:k 8  2,31  a  t P ,k S a = 2,31.1,125.10-3= 0,0025  b  t P ,k S b = 2.,31.50,46 =116 = 0,0116.104 53 a = (02953  0,0025) b = (2,2259 0,0116).104 Ph-ơng trình đ-ờng chuẩn có dạng = (2,2259 ± 0,0116).104.CZn2+ + (0,2953 ± 0,0025) Giá trị hệ số hấp thụ phân tử gam phức theo phương pháp đường chuẩn : εphức = (2,2259  0,0116).104 II.3.3.5 Định l-ợng Kẽm mẫu nhân tạo: Cho vào bình định mức dung tích 25ml hoá chất sau: 0,2 ml dung dÞch Zn2+ 10-2 M + 7,0ml dung dÞch PAR 6.10-4 M + 5,0 ml dung dÞch NaNO3 2,0 M + 0,5 ml dung dÞch NaOH 0,2 M + 0,03 ml dung dÞch Bi3+ 10-3 M + 0,2 ml dung dịch đệm Định mức n-ớc cất lần, lắc tiến hành đo mật độ quang ë λmax (phøc) = 500 nm , l = 1,001cm ; pH =8,0 Tiến hành chế hoá dung dịch đo lần t-ơng tự nhau, kết thu d-ợc bảng sau: Bảng 15:: Bảng kết xác định hàm l-ợng Kẽm mẫu nhân tạo ph-ơng pháp trắc quang: Hàm l-ợng thực Kẽm(iong/l) = a Hàm l-ợng Kẽm xác Ai định đ-ợc (iong/l) 3.10-5 0,979 3,005.10-5 3.10-5 0,995 3,095.10-5 3.10-5 0,907 2,915.10-5 3.10-5 0,981 3,023.10-5 3.10-5 0,973 3,002.10-5 54 II.3.3.6 Xử lí kết quả: Để đánh giá độ xác ph-ơng pháp, sử dụng hàm phân bố student để so sánh giá trị trung bình hàm l-ợng Kẽm xác định đ-ợc với giá trị thực Bảng 16:Xử lí số liÖu: STT Ci.105 ΔAi Ci ΔAi.105 Ci2.1010 3,005 0,979 2,9419 9,030 3,095 0,995 3,0795 9,579 2,915 0,907 2,6439 8,497 3,023 0,981 2,9656 9,138 3,002 0,973 2,9209 9,012 15,04 4,835 14,5518 45,256 So sánh hàm l-ợng Zn2+ xác định đ-ợc ( X ) với giá trị thực (a) Từ bảng 16 ta tính đ-ợc : 15, 04.104 Hàm l-ợng trung bình X =(  Ci) / n =  3, 008.105 i=i i=n i=n 1 Ph-¬ng sai: S =  ( Xi – X ) = 1,5964.10 13  3,991.10 14 k i=1  §é lƯch chn: S X = S2 3,991.10 14  8,934.10 8 = n   t P , k S a =2,78.8,934.10-8=2,483.10-7 t ( 0, 95:5)  2,78 Khoảng tin cậy: X - ‫ ≤ ع‬C ≤ X + ‫ ع‬ 2,983.10-5≤ C ≤ 3,032.10-5 Ta có : 55  TTN  X a SX  Ta thấy Ttn< t ( 0,95:5)  3, 008  3, 000  105 8,934.108   0,895 –Tp,k < Ttn< Tp,k ⇔-2,78 < 0,895 < 2,78 Tõ ®ã ta nhËn thÊy Ttn > - Tp,k 0,895>-2,78 X a nguyên nhân ngẫu nhiên với p = 0,95 Sai số t-ơng đối phép ®o : : q% =  X 100 = 2,483.10 7 100  0,83% 3,008.10 5 LÊy p = 0,95 ; k =  Tp,k = 2,78 V× vËy áp dụng kết nghiên cứu để xác định hàm l-ợng Kẽm mẫu thật II.4 áp dụng kết nghiên cứu để xác định hàm l-ợng kẽm đất Phúc Trạch- H-ơng khê- Hà Tĩnh: II.4.1 Sơ l-ợc đất:[5] Đất có chứa không khí , n-ớc, chất rắn Các chất vô có đất khoảng 97ữ 98% trọng l-ợng khô, nguyên tố oxi silic chiếm khoảng trọng l-ợng đất, nguyên tố dinh d-ìng cho c©y trång N, P, S, H, C chiÕm 0,5% có nguyên tố khác Fe, Co, Al, … §Êt cã tÝnh hÊp thơ cao nhê hạt nhỏ, có diện tích bề mặt lớn mang lớp ion tích điện quanh hạt Khả hấp phụ đất khả giữ n-ớc, giữ chất dinh d-ỡng điều hoà dinh d-ỡng cho trồng Độ kiềm, axit hay trung tính đất có ảnh h-ởng lớn đến hoạt động sống vi sinh vật, trồng tính chất khác đất Thành phần giới đất, cát: d 0,220 ÷ 2,000mm Bơi d = 0,002 ÷ 0,020mm SÐt d< 0,002 mm 56 ảnh h-ởng nhiều đến trồng tính chất khác nh- độ thấm n-ớc, khả hấp phụ, độ khoáng, đất II.4.2 Chuẩn bị mẫu đất phân tích: [4] Đây khâu bản, quan trọng phân tích đất Chuẩn bị mẫu gồm hai yêu cầu sau: Mẫu phải có tính đại diện cao cho vùng nghiên cứu Mẫu phải đ-ợc nghiền nhỏ đến mức độ mịn thích hợp với yêu cầu phân tích II.4.2.1 Lấy mẫu phân tích: Thông th-ờng lấy mẫu theo số cách sau: lấy mẫu nguyên trạng thái tự nhiên không phá huỷ cấu tạo đất, lấy mẫu theo tầng phát sinh, lấy mẫu riêng biệt hỗn hợp II.4.2.2 Phơi khô mẫu: Đất lấy phải đ-ợc hong khô, băm nhỏ cỡ 1,0ữ1,5 cm, nhặt xác thực vật, cát sỏi, giàn mỏng gỗ giấy sau phơi nhà Nơi hong phải thoáng gió hoá chất bay nh- : Cl2, NH3 Để tăng c-ờng trình làm khô đất đảo mẫu đất Mẫu đất không nên phơi khô nắng sấy khô tủ sấy mà tốt hong khô tủ sấy II.4.2.3 Nghiền sấy mẫu: Tr-ớc hết già nhỏ mẫu đất cối sứ rây qua rây 2mm Phần sỏi đá có kích th-ớc > 2,0cm đ-ợc cân khối l-ợng đổ Sau chia đôi l-ợng đất, nửa phân tích giới phần lại tiếp tục nghiền nhỏ rây qua rây 1mm Đất đ-ợc đựng bình thuỷ tinh có nút nhám rộng miệng, có ghi nhÃn cẩn thận dùng để phân tích thành phần hoá học 57 II.4.3 Quá trình thí nghiệm mẫu đất Phúc Trạch- H-ơng Khê- Hà TÜnh:  Sè phÉu diƯn réng :1,0 m dµi : 1,5 m Độ sâu : 0,32 m Địa điểm lấy mẫu: xóm 6- Phúc Trạch- H-ơng Khê- Hà TÜnh  Ngµy lÊy mÉu :12/01/09  Ngµy thÝ nghiƯm: 25/02/09 *Cách tiến hành: đất bóp nhỏ nhặt xác thực vật, sỏi đá, Phơi khô nhà cách rải lên miếng hộp giấy nơi thoáng mát, tránh ánh sáng chiếu vào mẫu Đất khô, rây qua rây, già cối chày sứ rây lại lần nữa, để riêng dùng làm mẫu thí nghiệm Cân cân phân tích 2,5000g đất khô, cho vào bình tam giác 500ml Thêm 25,0ml dung dịch KCl 1,0N, dùng máy khuấy từ lắc lọc qua phễu lọc, dùng giấy lọc băng trắng Lấy 5,0ml dung dịch lọc cho vào bình định mức 100ml, thêm giọt thị metyl da cam, trung hoà 10,0ml dung dịch natriaxetat 5% đến thấy thị chuyển sang màu vàng + 2,0ml dung dịch natrithiosunfat 50%, lắc đều, thêm tiếp 25,0 ml dung dịch NH3 10-2 N, lắc phút Sau ta dùng bình định mức có dung dích 25ml Cho vào 0,2 ml dung dịch + 7,0ml dung dịch PAR 6.10-4 M + 5,0 ml dung dÞch NaNO3 2,0M + 0,2 ml dung dịch đệm + 0,5 ml dung dịch NaOH 0,2M Rồi định mức n-ớc cất lần vạch Ta tiến hàmh đo mật độ quang b-ớc sãng λ =500 nm, l = 1,001cm, pH=8,0 Dung dÞch so sánh dung dịch n-ớc cất lần Kết thu đ-ợc nh- sau: 58 Bảng 17: Giá trị mật độ quang phụ thuộc vào phức Zn2+-PAR đất Phúc Trạch- H-ơng Khê-Hà Tĩnh Mẫu Mật độ quang A A1 A2 A3 0,276 0,276 0,276 0,276 0,278 0,277 0,276 0,277 0,282 0,280 0,279 0,280 Theo ph-¬ng trình đ-ờng chuẩn tìm đ-ợc hàm l-ợng Kẽm di động mẫu đất Phúc Trạch- H-ơng Khê- Hà Tĩnh Sau ba lần thí nghiệm Kết ghi bảng sau: Bảng18:Kết hàm l-ợng Kẽm mẫu đất Hàm Lần thí nghiệm Mật độ quang trung bình ( A ) l-ỵng (mg/kg) 0,276 0,0722 0,277 0,0725 0,280 0,0728 Bằng toán học thống kê xử lý kết thu đ-ợc : Hàm l-ợng Kẽm di động là: 0,0725 0,00073 (mg/kg) Sai số t-ơng đối phép đo là: q%= 1,0% Bảng thang đánh giá hàm l-ỵng KÏm (mg Zn/kg) RÊt nghÌo : < 0,2 NghÌo : 0,2 ữ 1,0 Trung bình : 2ữ3 Giàu : 4ữ5 Rất giàu : > 59 Zn2+ Nhận xét : Qua kết nghiên cứu đem lại thấy vấn đề phân tích tiêu Kẽm đất ch-a xác định Kẽm tổng số đất mà tập trung phân tích tiêu Kẽm di động ph-ơng pháp trắc quang Để mở rộng việc phân tích thành phân tích tiêu kim loại khác cần sâu vào nghiên cứu ph-ơng pháp đại khác Tuy nhiên để phân tích mẫu đất cách toàn diện, triệt để kết hợp nhiều ph-ơng pháp phân tích hoá lí lại với nh-: ph-ơng pháp chiết- trắc quang- ph-ơng pháp hấp thụ nguyên tử (AAS)- phương pháp cực phổ Trong luận văn đề cập đến việc phân tích tiêu Kẽm di động đối t-ợng đất Phúc Trạch- H-ơng Khê- Hà Tĩnh Kết thu đ-ợc xác nhận tính thực tế có lợi nhiều mặt ph-ơng pháp trắc quang Ph-ơng pháp trắc quang ph-ơng pháp xác định nguyên tố có nhiều triển vọng việc nghiên cứu Ngày nay, ph-ơng pháp chiết- trắc quang bốn ph-ơng pháp chủ yếu nhà hoá học phân tích nói riêng ngành hoá học nói chung Từ kết phân tích cho phép rút số kết luận nh- sau: Đất Phúc Trạch- H-ơng Khê- Hà Tĩnh loại đất nghèo hàm l-ợng Kẽm,cần bổ sung loại phân bón có chứa thêm vi l-ợng Kẽm Điều giải thích phần cho sinh tr-ởng phát triển b-ởi vùng đất làm cho quả, ảnh h-ởng tới nhiều mặt nh-: Năng suất, chất lượng giống, Đặc biệt vấn ®Ị kinh tÕ 60 KÕt ln PhÇn III: Tõ kÕt thực nghiệm, giải nhiệm vụ đặt chóng t«i rót mét sè kÕt ln nh- sau: Đà xác định đ-ợc điều kiện tối -u cho sù t¹o phøc cđa phøc Zn2+ - PAR; Tt- = 30 phót; pHt- = 8,0,  max (PAR) = 412 nm, (max(phức)=500nm) Thành phần phức: pH=7,0 ữ8,5, thành phần phức Zn2+ - PAR =1:2 Xác định tỷ lệ nồng độ không cản ion Bi3+ phức Zn2+ - PAR Và xây dựng ph-ơng trình đ-ờng chuẩn phụ thuộc mật độ quang dung dịch phức vào nồng độ ion Zn2+ Nghiên cứu chế phản ứng tạo phức đà xác định đ-ợc dạng cấu tử vào phức là: + Dạng ion kim loại Zn2+ + Dạng thuốc thử PAR R25 Xác định ph-ơng trình đ-ờng chuẩn biểu diễn phụ thuộc mật độ quang vào nồng độ phức có mặt cac ion cản(ở giới hạn không cản) = (2,2259 0,0116).104.CZn2+ + (0,2953 0,0025) Và xác định đ-ợc hàm l-ợng Kẽm mẫu nhân tạo ph-ơng pháp trắc quang Với sai số t-ơng đối :q% = X 100 = 2,483.10 7 100  0,83% 3,008.10 5 øng dơng c¸c kết nghiên cứu để xác định hàm l-ợng Kẽm di động đất Phúc Trạch- H-ơng Khê- Hà Tĩnh Với hàm l-ợng Zn: 0,0725 0,00073 (mg/kg) Sai số t-ơng đối: q=1,0% Ta thấy hàm l-ợng Kẽm di động so với tiêu chuẩn trồng nghèo 61 Tài liệu tham khảo [1] Barko.A.K,pilipenco.A.T Phân tích trắc quang (T1) NXB GD, Hà Nội 1974 [2] Barko.A.K,pilipenco.A.T phân tích trắc quang (T2) NXB GD, Hà Nội 1975 [3] Lê Thị Lan- Nghiên cứu tạo phức đa phối tử Bi (III) với 4-(2piridilazo)- rezocxin (PAR) Iodua ph-ơng pháp trắc quang, ứng dụng kết nghiên cứu xác định hàm l-ợng Bitmut n-ớc thải xí nghiệp luyện thiếc Nghệ An [4] Lê Văn Khoa Ph-ơng pháp phân tích đất, n-ớc, trồng NXB Giáo dụcHà Nội- 2001 [5] Tăng Văn Đoàn, Trần Đức Hạ, Kỹ thuật môi tr-êng: NXB Gi¸o dơc- 2001 [6] Ngun Kh¸c NghÜa - ¸p dơng to¸n häc thèng kª xư lÝ sè liƯu thực nghiệmGiáo trình ĐHSP Vinh_1997 [7] PGS-TS Bùi Long Biên-Hoá học phân tích định l-ợng NXBKH& KT Hà Nội2001 [8] Trần Tứ Hiếu- Hoá học phân tích NXB ĐHQG Hà Néi 2001 [9] Hå ViÕt Quý (1995) Phøc chÊt ph-¬ng pháp nghiên cứu ứng dụng hoá học đại- ĐHSP Quy Nhơn [10] Hồ Viết Quý (1999) Phøc chÊt ho¸ häc NXBKH&KT [11] Hå ViÕt Quý - Các ph-ơng pháp phân tích quang học hoá học NXB ĐHQG Hà Nội- 1999 [12] Nguyễn Khắc Nghĩa- Các ph-ơng pháp phân tích hoá lý Giáo trình ĐHSP Vinh -1986 [13] Hå ViÕt Quý – Ph©n tÝch lý- hoá NXB Giáo dục 2000 [14] Từ Văn Mặc, Từ Vọng Nghi Cơ sở hoá học phân tích Hoàng Minh Châu (chủ biên), NXB Khoa học kỹ thuật Hà Nội- 2003 62 [15] Nguyễn Trọng Biểu, Từ Văn Mặc, Thuốc thử hữu cơ: NXB khoa học- kỹ thuật- Hà Nội-1978 [16] Nguyễn Tinh Dung: Hoá học phân tích Phần II- Các phản ứng ion dung dịch n-ớc NXB GD 2000 [17] Hoàng Nhâm: Hoá học vô cơ, tập NXB Giáo dục, Hà Nội 2000 [18] N.X.Acmetop (1987): Hoá vô phần II NXB ĐH&THCN [19] N.I.Bloc (1970) Hoá học phân tích định tính Tập II.NXB Giáo dục Hµ Néi 63 64 ... khả tạo phức với nhiều ion kim loại có độ nhạy cao Với lí đà nêu chọn đề tài: Nghiên cứu tạo phức PAR với Kẽm ph-ơng pháp trắc quang ứng dụng để xác định kẽm di động đất Phúc TrạchH-ơng Khê- Hà. .. phức Đánh giá độ nhạy ph-ơng pháp trắc quang việc định l-ợng Kẽm thuốc thử PAR Nghiên cøu ¶nh h-ëng cđa ion c¶n øng dơng kÕt nghiên cứu xác định hàm l-ợng Kẽm di động đất Phúc Trạch - H-ơng Khê. .. I.1 .4. 4 Tác dụng (NH)4S I.1 .4. 5 Tác dụng với dung dịch NH4OH I.1 .4. 6 Tác dụng Na2HPO4 I.1.5 Các phản ứng tạo phức Kẽm I.1.5.1 Tạo phức với hỗn hợp Pyridin Kalithioxianua I.1.5.2 Tạo phức với Đithizon