Nghiên cứu khả năng định lượng selen trực tiếp và gián tiếp bằng phương pháp von ampe hoà tan

Khúa lun tt nghip Chuyờn ngnh phõn tớch Tr-ờng đại häc vinh Khoa hãa häc - Khãa luận tốt nghiệp đề tài: Nghiên cứu khả định l-ợng selen trực tiếp gián tiếp ph-ơng pháp von- ampe hòa tan Giáo viên h-ớng dẫn : Th.s Đinh Thị Tr-ờng Giang sinh viên thực Lớp : Nguyễn Thị Hiếu : 45B- Hóa học Vinh, tháng 05 năm 2008 _ Sinh viên Nguyễn Thị Hiếu Lớp 45B – Hóa học Khóa luận tốt nghiệp Chuyên ngành phân tích Lời cảm ơn Đề tà i khãa luận tốt nghiệp hoà n nh ti Phòng Máy-Khoa Hóa-Trng i hc Vinh Bng tm lòng trân trng v bit n sâu sc em xin chân th nh cm n cô Th.S inh Th Trng Giang đ· giao đề tà i gióp đỡ em tn tình chu áo, y tâm huyt sut trình nghiên cu v ho n thin lun Em cng xin chân th nh cm n thầy PGS-TS Nguyn Khc Ngha, à giúp em trình ho n nh khãa luận Em xin ch©n nh cm n thy giáo, cô giáo khoa Hóa hc Phßng thÝ nghiệm thuộc khoa Hãa học Trường Đại hc Vinh à tn tình giúp , ng viên v tạo điều kiện thuận lợi cho em hoà n nh khãa luận nà y Em xin ch©n nh cm n thy giáo, cô giáo Trng i hc Khoa Học Tự Nhiªn- Đại học Quốc gia Hà Nội đà nhit tình giúp em trình ho n nh luận văn Cuối cïng, em xin gi lòng bit n sâu sc ti b m, anh chị bạn bÌ đ· quan t©m, gióp đỡ động viªn em hồ n nh đề tà i khóa lun tt nghip ca Vinh, tháng 05 năm 2008 Sinh viªn Nguyễn Thị Hiếu _ Sinh viên Nguyễn Thị Hiếu Lớp 45B – Hóa học Khóa luận tốt nghiệp Chuyên ngành phân tích Mơc lơc MỞ ĐẦU PHẦN I TỔNG QUAN I.1 Nguyên tc chung ca phng pháp in hóa hßa tan I.2 Giới thiệu Selen I.2.1 Và i nÐt Selen I.2.2 TÝnh chất hãa học I.2.2.1 Selen nguyªn tố I.2.2.2 Hợp chất Selen I.2.3 T¸c dụng sinh học Selen I.3 Một số phương ph¸p t¸ch Selen 10 I.4 Một số phương ph¸p x¸c định lượng vết Selen 11 I.4.1 Phương ph¸p khối lượng 11 I.4.2 Phương ph¸p sắc kÝ 11 I.4.3 Phương ph¸p trắc quang 12 I.4.4 Phương pháp quang ph hp th v phát x nguyên t 12 I.4.5 Phương ph¸p huỳnh quang Rơnghen 13 I.5 TÝnh chất điện hãa c¸c phương ph¸p điện hãa x¸c định Selen I.5.1 14 Giới thiệu phương ph¸p cực phổ cực phổ xung vi ph©n 14 I.5.1.1 Phương ph¸p cực phổ 14 I.5.1.2 Phương ph¸p cực phổ xung vi ph©n (DPP) 15 I.5.2 TÝnh chất điện hãa Se 15 I.5.3 C¸c phương ph¸p điện hãa x¸c định Selen 17 I.5.3.1 Phng pháp cc ph dòng chiu 17 I.5.3.2 Phng pháp cc ph xung vi phân 18 I.5.3.3 Phng pháp Von-Ampe hòa tan 18 _ Sinh viên Nguyễn Thị Hiếu Lớp 45B – Hóa học Khóa luận tốt nghiệp Chuyên ngành phân tích a Nguyªn tắc 18 b Điện cực giọt thủy ngân treo(HMDE) 19 c K thut Von-Ampe hòa tan xung vi ph©n 20 d Độ nhạy, tÝnh chọn lọc số điều cần chó ý kỹ thuật ph©n tích in hóa hòa tan 22 e Các hng ng dng ch yu ca phân tích in hóa hòa tan 23 g Phng pháp phân tích nh lng 24 h Phng pháp Von-Ampe hòa tan xác nh Selen 25 PHN II THùC NGHIƯM Vµ THẢO LUẬN KÕT QUẢ 27 II.1 27 Thiết bị, dụng cụ hãa chất II 1.1 Thiết bị, dụng cụ 27 II.1.1.1 Thiết bị 27 II.1.1.2 Dụng cụ 27 II.1.2 Hãa chất 27 II.1.3 Phương ph¸p pha ch dung dch 27 II.2 Kho sát khả định l-ợng Se(IV) trực tiếp H2SO40,1M 28 II.2.1 Khảo sát thông số tối -u 28 II.2.2 Khảo sát chiều cao pic, vị trí pic theo pH 29 II.2.3 Khảo sát định l-ợng Se(IV) trực tiếp vùng nồng độ 10-7M, 10-8M H2SO40,1M 32 II.2.4 Xác ®Þnh Se(IV) trùc tiÕp nỊn H2SO40,1M cđa mÉu tù tạo 33 II.3 Khảo sát khả định l-ợng Se(IV) gián tiếp dung dịch H2SO4 có mặt Cu2+ 34 II.3.1 Khảo sát vùng pH tối -u 34 II.3.2 Khảo sát giới hạn phát Se(IV) gián tiếp dung dịch H2SO4 có mặt Cu2+ 35 II.4 Khảo sát khả định l-ợng Se(IV) gián tiếp b»ng Von-Ampe _ Sinh viên Nguyễn Thị Hiếu Lớp 45B – Hóa học Khóa luận tốt nghiệp Chun ngành phân tích hßa tan catot dung dịch HClO4+ NH4SCN + Cu2+ II.4.1 Khảo sát thông số tối -u 37 37 II.4.2 Khảo sát vị trí pic, khả định l-ợng Se(IV) gián tiếp nỊn dung dÞch HClO4, NH4SCN, Cu2+ III KÕt ln IV Tài liệu tham khảo _ Sinh viên Nguyễn Thị Hiếu 37 40 41 Lớp 45B – Hóa học Khóa luận tốt nghiệp Chuyên ngành phân tích PHẦN MỞ ĐẦU Selen Berxelius t×m o năm 1817, nguyªn tố vi lượng quan trọng, đặc biệt đứng trªn gãc độ sinh học Tuy nhiªn selen trở nªn độc hà m lượng vượt qu¸ ngưỡng cho phÐp chóng bị thiếu hụt Mặc dï khã đưa số cụ thể nà o hà m lượng selen cần thiết đem lại c¸c t¸c dụng tÝch cực với c th, nh chc trách to n th giới đ· khuyến c¸o rằng: hà m lượng selen cần thiết đưa o hà ng ngà y để tr¸nh triệu chứng thiếu hụt selen người trưởng nh 70μg Tuy nhiªn hà m lượng selen đưa o thể hà ng ngà y vượt 350 g li gây triu chng nhim c selen Với khoảng nồng độ an n hẹp nh vy òi hi phi có nhng phng pháp nhy, xác xác nh selen Các phng pháp phân tích in hóa hòa tan m in hình l Von- Ampe hòa tan l nhóm phng pháp phân tích vt đại cã nhiều ưu điểm bật Phương ph¸p cã độ nhạy cao, độ lặp lại tốt iu kin thit b ph bin phòng thí nghiệm với kĩ thuật ph©n tÝch đơn giản Sử dụng Von- Ampe hòa tan cho phép xác nh c nhiu chất hữu v« cơ, kim loại phi kim cã thể x¸c định nhiều chất dung dịch Do vậy, tÝnh kinh tế tÝnh khả thi phương ph¸p cao Trong bn lun n y nghiên cu phng pháp VonAmpe hòa tan s dng in cc git thy ngân nh lng selen theo phng pháp trc tip gi¸n tiếp _ Sinh viên Nguyễn Thị Hiếu Lớp 45B – Hóa học Khóa luận tốt nghiệp Chuyên ngành phân tích PHẦN I: TỔNG QUAN I.1 Nguyên tc chung ca in hoá hoà tan: Phng pháp in hóa hòa tan l mt k thut ph©n tÝch gồm hai giai đoạn Bước thứ l m gi u cht phân tích lên b mt điện cực m việc dạng kết tủa (kim loại hợp chất khã tan) Điện cực m việc thường điện cực thủy ng©n treo cã kÝch thước nhỏ giọt thủy ng©n cực phổ cổ điển, cực đĩa quay b»ng vật liệu trơ (than thủy tinh, than nh·o tinh khiết) cực mà ng thy ngân b mt cc rn tr Bc th hai hßa tan kết tủa đã, m già u v ghi o đ-ờng hòa tan bng mt c¸c phương ph¸p điện hãa như: Von- Ampe (cực phổ), điện - thời gian, dßng-thời gian, vi điện lượng, v.v Quá trình in hóa in phân l m già u hßa tan thường ngược nhau, đại lượng điện hãa ghi đo hßa tan điều kiện thÝch hợp tỉ lệ thuận với lượng chất kết tủa trªn bề mặt điện cực nồng độ chất cần x¸c định dung dịch C¸c loại phản ứng dïng để m già u cht cn phân tích lên b mt in cc l m việc phong phó, cã loại chÝnh như: - Khử ion kim loại trªn catot thủy ng©n: Mn+ + ne → M(Hg): Kết tủa ion kim loại kh«ng đổi để m già u Quá trình hòa tan s l trình ngc li, tc l trình anot: M(Hg) Mn+ + ne: Hßa tan kim loại nhờ quÐt theo chiều dương - Khử ion kim loại nh kim loại trªn bề mặt cực rắn trơ: Mn+ + ne → Mo Khi phân cc theo chiu ngc li hòa tan: Mo - ne → Mn+ _ Sinh viên Nguyễn Thị Hiếu Lớp 45B – Hóa học Khóa luận tốt nghiệp Chun ngành phân tích - Là m già u chất lªn bề mặt điện cực dạng hỵp chất khã tan hợp chất với ion kim loại dïng m cực hay ion nà o cã dung dịch Phản ứng nà y ¸p dụng cho anion cation Đối với anion: nMo → nM+ + ne An+ + nM+ → MnA Đối với cation: Mn+ → M(m+n)+ + me M(m+n)+ + (n+m)RH → MR(n+m) + (n+m)H+ Với RH thuốc thử cã sẵn dung dịch - Trong số trường hợp cã thể sử dụng tưỵng hấp phụ điện hãa lªn bề mặt cực m việc để tiến hà nh m già u: R → Rhp: trình hp ph in hóa Rhp + Mn+ (RMn+)hp: phản ứng hãa học Khi hßa tan điện hãa chất m già u hấp phụ: (RMn+)hp + ne → M + Rhp Để theo dâi trình hòa tan có th dùng nhiu phng pháp in hóa Nhìn chung phng pháp ó kt tủa đ· m già u trªn bề mặt điện cực hßa tan điện hãa người ta ghi đo đại lượng điện hãa hà m số lượng chất đ· kết tủa trªn bề mặt cực hay nồng độ chất cần x¸c định dung dịch Phng pháp ph bin nht theo dõi trình hòa tan l phng pháp Von-Ampe (dòng mt chiu) hoc cực phổ cổ điển người ta hay dïng Von-Ampe xung vi ph©n (DPP) I.2 Giới thiệu selen: I.2.1 Và i nÐt selen: Trong bảng hệ thống tuần hoà n, Selen kÝ hiệu Se, ô th 34, chu kì 4, phân nhóm nhóm VI, có nguyên t lng l 78,94 vC Cu hình electron lớp ngồ i cïng : 3d104s24p4 V× c¸c hợp chất Se cã ba hãa trị phổ biến : -II, IV VI _ Sinh viên Nguyễn Thị Hiếu Lớp 45B – Hóa học Khóa luận tốt nghiệp Chuyên ngành phân tích Selen cã tỷ trọng 4,8g/cm3; nhiệt độ nãng chy l 217oC v nhit sôi l 684,9oC, bán kÝnh cộng hãa trị nguyªn tử 1,17Ao Trong vỏ trái t Se chim khong ữ 10% v lượng Se cã số dạng thï h×nh, hai dạng tinh thể tà phương đơn tà Se gm nhng phân t vòng Se8 ging nh lu hunh Cả hai dạng điều cã mà u đỏ dễ tan cac bon sun fua Se tà phương đơn tà nung nãng chuyển sang Se x¸m dạng tinh thể bền Se x¸m cã tÝnh b¸n dẫn, độ dẫn điện nã tăng lªn đột ngột (khoảng 1000 lần) bị chiếu s¸ng Lợi dụng tÝnh chất nà y người ta dïng Se m tế bà o quang điện c¸c m¸y quang học, thiết bị b¸o hiệu m chnh lu dòng đin xoay chiu I.2.2.Tính cht hóa học: Trong ph©n nhãm chÝnh nhãm VI từ O, S, Se, Te, Po th× tÝnh kim loại tăng dần tÝnh phi kim giảm dần I.2.2.1 Selen nguyªn tố: Se phản ứng với oxy c¸c halogen dễ d ng to oxit Se không phn ng vi nước c¸c axit lo·ng, bị oxi hãa HNO3 đến c¸c axit tương ứng H2SeO3 H2SeO4 Se cã thể t¸c dụng với kim loại nấu chảy Trong dung dịch kiềm s«i Se bị khử đến Selenua: 3Se + 6KOH = 2K2Se + K2SeO3 + 3H2O I.2.2.2 C¸c hợp chất Selen: Se tạo với hiđro hợp chất H2Se khÝ kh«ng mà u cã mïi thối H2S độc H2Se cã thể điều chế c¸ch cho Selenua số kim loại t¸c dụng với nước hay axit: Al2Se3 + 6H2O = 2Al(OH)3 + 3H2Se Se tạo nh oxyaxit axit Selenơ axit Selenic Axit Selenơ axit yếu cã tÝnh oxy hãa kh¸ mạnh: _ Sinh viên Nguyễn Thị Hiếu Lớp 45B – Hóa học Khóa luận tốt nghiệp Chun ngành phân tích H2SeO3 + 4H+ + 4e = Se + H2O,Eo= + 0,741V, nã cã thể oxyhãa HI, SO2, H2S, v.v… Axit Selenic giống với axit sunphuric, axit Selenic axit mạnh, nhiªn axit Selenic kÐm bền axit sunphuric oxy hãa mạnh axit sunphuric: SeO42- + 4H+ + 2e = H2SeO3 + H2O, Eo= + 1,15V SO42- + 4H+ + 2e = H2SO3 + H2O, Eo = + 0,17V Trong hợp chất Se cã thể tồn c¸c số oxyhãa: -2, +2, +4, +6 Đi từ Se2- đến Se6+ tÝnh oxyhãa tăng dần, tÝnh khử giảm dần Se cã ứng dụng nhiều ph©n tÝch Se4+ SeO2 thể tÝch oxy hãa mạnh tÝch khử: SeO2 + SO2 = Se + SO3 I.2.3 T¸c dụng sinh học Selen: Selen nguyªn tố độc, nhiªn m di mt giá tr cho phép selen li l quan trọng cần thiết Selen tham gia o trình sinh hóa c th Enzyme glutathionine peroidase cã mặt Se vị trÝ hoạt động cã t¸c dụng bảo vệ mà ng khỏi nguy hiểm g©y peoxi hãa lipit Hợp chất Selen xóc t¸c cho phản ứng trao đổi chất trung gian m giảm hiệu ứng g©y độc ca ion kim loi nng nh asen, thy ngân, cadimi Selen cịng đãng vai trß quan trọng việc phòng chng mt s bnh nh: viêm hng, viêm khp, nhiễm trïng, l·o hãa, ung thư Khoảng nồng độ Selen phÐp cã mặt thể mà không gây nhng triu chng nhim c n o hẹp tïy thuộc o dạng selen tồn (thường Selen tồn dạng hữu Ýt độc Selen tồn dạng v« cơ) Theo số tà i liệu, hà m lượng Selen cã tác dng tt i vi ngi l 0,8 ữ 1,7μM ngồ i khoảng nà y th× cã mt ca Se l phn tác dng Còn theo mt số tà i liệu viện hà n l©m khoa học quốc gia Mỹ th× lượng Selen _ Sinh viên Nguyễn Thị Hiếu 10 Lớp 45B – Hóa học Khóa luận tốt nghiệp Chuyên ngành phân tớch - Dung dịch chuẩn chứa đồng thời HClO40,1M, NH4SCN 0,02M, Cu2+ 1ppm: lÊy 50ml dung dÞch HClO4 1M, 50ml dung dÞch Cu2+ 10ppm, 50ml dung dÞch NH4SCN 0,2M råi định mức đến 500ml n-ớc cất lần ta đ-ợc dung dịch chuẩn chứa đồng thời HClO40,1M, NH4SCN 0,02M, Cu2+ 1ppm II.2 Khảo sát khả định l-ợng Se(IV) trực tiếp H2SO4 0,1M: II.2.1 Khảo sát thông số tối -u: Thay đổi thông số cỡ giọt, điện phân, thời gian sục khí, thời gian điện phân, thời gian cân bằng, quét bắt đầu, kết thúc, biên độ xung, thời gian đặt xung, tốc độ quét Chúng chọn thông số tối -u sau đây: - Thời gian sục khí: 300s - Thế điện phân: - 0,3V - Thời gian ®iƯn ph©n: 90s - Thêi gian c©n b»ng: 5s - Thế quét bắt đầu: - 0,3V - Thế quét kết thúc: - 1,6V - Biên độ xung: 0,06V - Thời gian đặt xung: 0,01s - Tốc độ quét thế: 0,0072V/s - Cỡ giọt: II.2.2 Khảo sát chiều cao pic, vị trí píc theo pH: Để khảo sát chiều cao pic, vị trí píc theo pH tiến hành lµm thÝ nghiƯm nh- sau: TiÕn hµnh thÝ nghiƯm khảo sát chiều cao pic, vị trí pic theo pH: Lấy 20ml n-ớc cất lần + 0,15ml dung dịch Se(IV) 10ppm (nồng độ Se(IV) cỡ 10-6M) cho lần l-ợt thể tích khác dung dịch _ Sinh viên Nguyễn Thị Hiếu 30 Lớp 45B – Hóa học Khóa luận tốt nghiệp Chuyên ngnh phõn tớch H2SO4 0,1M vào bình điện phân Tiến hành đo Von- Ampe hoà tan catot với thông số nh- đà khảo sát kết thu đ-ợc bảng 2.1: Bảng 2.1: Sự thay đổi chiều cao pic, vÞ trÝ pic theo pH PH 23 34 45 56 VÞ trÝ pic ChiỊu cao pic (V) (A) - 6,02 - 6,46 10-7 - 0,758 - 2,00 10-8 - 1,19 - 4,85 10-7 - 0,612 - 5,6 10-7 - 0,748 - 1,8 10-8 - 1,322 - 1,83 10-6 - 0,622 - 4,04 10-7 - 0,884 - 6,32 10-9 - 1,32 - 1,39 10-6 - 0,637 - 3,86 10-7 - 0,889 - 1,03 10-8 - 1,33 - 1,22 10-6 - 0,642 - 2,37 10-7 - 0,914 - 2,15 10-8 - 1,46 - 1,66 10-6 - 0,625 - 3,09 10-7 - 0,909 - 1,71 10-8 - 1,44 - 7,1 10-7 - 0,658 - 1,78 10-7 - - 1,68 10-8 0,924 - 1,43 _ Sinh viên Nguyễn Thị Hiếu 31 - 5,97 10-7 Lớp 45B – Hóa học Khóa luận tốt nghiệp Chuyên ngành phõn tớch Qua bảng 2.1 kết luận: - pH giảm chiều cao pic pic điều tăng Tuy nhiên đồ thị giá trị pH xấu - Vì chọn vùng pH để định l-ợng Se pH = Tiến hành thí nghiệm 2: khẳng định vị trÝ pic cđa Se(IV): LÊy 20ml n-íc cÊt lÇn + 0,15ml dung dịch Se(IV) 10ppm, nồng độ Se(IV) cỡ 10-6M + 0,25ml dung dịch H2SO4 0,1M vào bình điện phân Tiến hành đo Von- Ampe hoà tan catot với thông số nh- đà khảo sát trên, sau tiếp tục thêm vào bình điện phân 0,1ml Se(IV) 10ppm Kết thu đ-ợc hình 2.1 bảng 2.2: Hình 2.1: Sự xuất pic Se(IV) Bảng 2.2: kết thay đổi chiều cao pic tr-ớc sau thêm 0,1ml Se(IV) 10ppm: VÞ trÝ pic (V) ChiỊu cao pic tr-íc ChiỊu cao pic sau thªm 0,1ml Se(IV) thªm 0,1ml Se (IV) 10ppm 10ppm _ Sinh viên Nguyễn Thị Hiếu 32 Lớp 45B – Hóa học Khóa luận tốt nghiệp Chuyên ngành phân tích (A) (A) - 0,612 - 5,6 10-7 - 9,4 10-7 - 0,748 - 1,8 10-8 - 2,79 10-8 - 0,132 - 1,83 10-6 - 1,32 10-6 Qua bảng 2.2 hình 2.1 kết luận nh- sau: Tại giá trị pH = ữ 3, tăng nồng độ Se(IV) gần gấp đôi chiều cao pic vị trí 0,612V tăng gần gấp đôi Vì pic Se(IV) pic vị trí U = 0,612 0,05V Đ-ờng (7) đ-ờng tr-ớc thêm Se(IV), đ-ờng (8) đ-ờng sau thêm Se(IV) II.2.3 Khảo sát định l-ợng Se(IV) trực tiếp nồng độ 10-7M, 10-8M H2SO40,1M: Để khảo sát định l-ợng Se(IV) vùng nồng độ 10-7M, 10-8M tiến hành làm thí nghiệm nh- sau: - LÊy 0,3ml dung dÞch H2SO4 0,1M + 20ml n-íc cất lần + 0,05ml dung dịch Se(IV) 2ppm (nồng độ Se(IV) cỡ 10-7M) vào bình điện phân Tiến hành đo Von- Ampe hoà tan catot với thông số tối -u nh- đà khảo sát trên, kết thu đ-ợc hình 2.2: _ Sinh viên Nguyễn Thị Hiếu 33 Lớp 45B – Hóa học Khóa luận tốt nghiệp Chun ngành phân tích H×nh 2.2: Pic cđa Se(IV) ë nång ®é cì 10-7M - LÊy 0,3ml dung dÞch H2SO4 0,1M + 20ml n-íc cÊt lần + 0,1ml dung dịch Se(IV) 2ppm (nồng độ Se(IV) cỡ 10-8M) vào bình điện phân Tiến hành đo Von- Ampe hoà tan catot với thông số tối -u nh- đà khảo sát trên, kết thu đ-ợc hình 2.3: Hình 2.3: Pic Se(IV) nồng độ cỡ 10-8M Qua hình 2.2 hình 2.3 kết luận nh- sau: Với Se(IV) khả định l-ợng tốt vùng nồng độ cỡ 10-6M Với nồng độ cỡ 10-7M trở xuống khả định l-ợng H2SO4 tín hiệu pic gần với tín hiệu II.2.4 Xác định Se(IV) trực tiếp H2SO40,1M mẫu tự tạo: Để xác định Se(IV) mẫu tự tạo tiến hµnh lµm thÝ nghiƯm nh- sau: - LÊy 0,5ml dung dịch H2SO4 0,1M + 20ml n-ớc cất lần + 0,05ml dung dịch Se(IV) 5ppm cho vào bình điện phân Tiến hành đo Von- Ampe _ Sinh viên Nguyễn Thị Hiếu 34 Lớp 45B – Hóa học Khóa luận tốt nghiệp Chun ngành phân tích hoµ tan catot với thông số tối -u nh- đà khảo sát trên, kết thu đ-ợc hình 2.4: Hình 2.4: Kết định l-ợng Se(IV) H2SO40,1M Qua hình 2.4 kết luận nh- sau: - Giá trị thực Se(IV) 5ppm - Giá trị đo đ-ợc 5,012ppm (5,012mg/l) với sai số 3,59% II.3 Khảo sát khả định l-ợng Se(IV) gián tiÕp nỊn dung dich H2SO4 cã mỈt cđa Cu2+: II.3.1 Khảo sát vùng pH tối -u: _ Sinh viên Nguyễn Thị Hiếu 35 Lớp 45B – Hóa học Khóa luận tốt nghiệp Chuyên ngành phân tớch Để khảo sát vùng pH tối -u tiến hành làm thí nghiệm nhsau: Lấy thể tích n-ớc cất lần khác + 0,1ml dung dịch Se(IV) 2ppm + 2ml dung dịch Cu2+ 10ppm cho lần l-ợt thể tích khác dung dịch H2SO4 0,1M vào bình điện phân Tiến hành đo Von- Ampe hoà tan catot với thông số nh- đà khảo sát thí nghiệm 1, kết thu đ-ợc ë b¶ng 2.3: B¶ng 2.3 Sù xt hiƯn pic cđa Se(IV) phụ thuộc vào pH dung dịch H2SO4 có mặt Cu2+ PH Vị trí pic Chiều cao pic (V) (A) - 6,11 - 5,20 10-8 - 0,636 - 5,37 10-8 - 0,661 - 8,19 10-8 - 0,650 ( chỴ pic) - 7,89 10-8  3,5 - 0,666 - 8,96 10-8  4,5 - 0,691 - 7,21 10-8 - 7,11 - 5,96 10-8 Qua bảng 2.3 kết luận nh- sau: Chän sư dơng vïng pH =  3,5 ®Ĩ khảo sát tiếp II.3.2 Khảo sát giới hạn phát Se(IV) gián tiếp dung dịch H2SO4 có mặt Cu2+: Để khảo sát giới hạn phát Se(IV) nỊn dung dich H 2SO4 cã mỈt cđa Cu2+ tiến hành làm thí nghiệm nh- sau: Cho vào bình điện phân: 0,8ml dung dịch H2SO4 0,1M + 17,2ml n-ớc cất lần + 2ml dung dịch Cu2+ 10ppm thể tích khác dung dịch Se(IV) 2ppm Tiến hành đo Von- Ampe hoà tan catot với thông số tối -u nh- đà khảo sát trên, kết thu đ-ợc bảng 2.4 hình 2.5 : _ Sinh viên Nguyễn Thị Hiếu 36 Lớp 45B – Hóa học Khóa luận tốt nghiệp Chun ngành phân tích B¶ng 2.4: Sù xt pic Se(IV) có mặt Cu2+ dung dịch H2SO4 nồng độ khác Se(IV) Nồng độ cđa Se(IV) ChiỊu cao pic (M) (A) 0,1ml Se(IV) 2ppm 1,3 10-7 - 1,1 10-7 0,05ml Se(IV) 2ppm 0,63 10-7 - 4,5 10-8 0,025ml Se(IV) 2ppm 0,315 10-8 - 2,61 10-8 ThÓ tÝch Se(IV) Pic xÊu 0,1ml Se(IV) 0,2ppm 1,266 10-8 _ Sinh viên Nguyễn Thị Hiếu 37 - 6,33 10-9 Lớp 45B – Hóa học Khóa luận tốt nghiệp Chun ngành phân tích H×nh 2.5: Chiều cao pic Se(IV) có mặt Cu2+ dung dịch H2SO4 nồng độ khác Se(IV) Qua bảng 2.4 hình 2.5 kết luận nh- sau: - Cã thÓ nhËn thÊy pic Se(IV) ë nång ®é 1,266 10-8M nh-ng tÝn hiƯu pic gÇn tÝn hiƯu - Nếu có mặt dung dịch Cu2+ định l-ợng tốt Se(IV) vùng nồng độ cỡ (1 1,3) 10-7M - Vai trò Cu2+: Trên điện cực thuỷ ngân Se(IV) bị khử đến Se2-, dạng kết tủa với kim loại, Cu2+ có mặt dung dịch khử đặc biệt Cu2Se đ-ợc làm giàu điện cực ion Cu2+ bị khử khử Se(IV) tới Cu+ Phép xác định kết tủa Cu2Se khử ion Cu+ Cu2Se đ-ợc thực giai đoạn hoà tan II.4 Khảo sát khả định l-ợng Se(IV) gián tiếp Vôn- Ampe hoà tan catot HClO4, NH4SCN, Cu2+: II.4.1 Khảo sát thông số tối -u: Thay đổi thông số cỡ giọt, điện phân, thời gian sục khí, thời gian điện phân, thời gian cân bằng, quét bắt đầu, kết thúc, biên độ xung, thời gian đặt xung, tốc độ quét Chúng chọn thông số tối -u sau đây: - Thời gian sục khí đầu: 300s - Thế điện phân: - 0,5V - Thời gian điện phân: 90s - Thời gian cân bằng: 3s - Thế quét bắt đầu: - 0,5V - Thế quét kết thúc: - 0,9V - Biên độ xung: 0,06V - Thời gian đặt xung: 0,01s _ Sinh viên Nguyễn Thị Hiếu 38 Lớp 45B – Hóa học Khóa luận tốt nghiệp Chun ngành phân tích - Tèc ®é qt thÕ: 0,0071V/s - Cì giät: - Kiểu điện cực: HDME - Thời gian sục phép đo dung dịch: 30s II.4.2 Khảo sát vị trí pic, khả định l-ợng Se(IV) gián tiếp dung dịch HClO4, NH4SCN, Cu2+: Để khảo sát sát vị trí pic, khả định l-ợng Se(IV) dung dịch HClO4, NH4SCN, Cu2+ tiến hành làm thí nghiệm nh- sau: Lấy 20ml dung dịch chứa ®ång thêi HClO40,1M + NH4SCN 0,02M + Cu2+1ppm cho vµo bình điện phân ghi đ-ờng Vôn- Ampe hoà tan catot theo thông số tối -u thu đ-ợc đ-ờng (1) hình 2.6 đ-ờng blank - Thêm lần l-ợt 40 l Se(IV) 2ppm vào dung dịch blank đo đ-ờng Vôn- Ampe hoà tan catot thu đ-ợc đ-ờng (2), (3), (4), (5), (6) hình 2.6 bảng 2.5 : Bảng 2.5: Vị trí pic, chiều cao pic Se(IV) ë c¸c thĨ tÝch kh¸c cđa Se(IV) dung dịch chứa đồng thời HClO40,1M; NH4SCN 0,02M; Cu2+1ppm ThĨ tÝch cđa dung dÞch VÞ trÝ pic ChiỊu cao pic (V) (A) Không có pic Đ-ờng Blank 40 - 0,626 - 2,53 10-7 80 - 0,626 - 5,14 10-7 120 - 0,631 - 8,82 10-7 160 - 0,636 - 1,21 10-6 200 - 0,636 - 1,47 10-6 Se(IV) 2ppm (μl) _ Sinh viên Nguyễn Thị Hiếu 39 Lớp 45B – Hóa học Khóa luận tốt nghiệp Chun ngành phân tích H×nh 2.6: ChiỊu cao pic Se(IV) dung dịch chứa đồng thời HClO 0,1M; NH4SCN 0,02M + Cu2+1ppm Qua b¶ng 2.5 hình 2.6 kết luận nh- sau: Trong dung dịch chứa đồng thời HClO40,1M + NH4SCN 0,02M + Cu2+1ppm tăng thể tích Se(IV) từ ữ 160l chiều cao pic tăng tuyến tính theo nồng độ Se(IV) nên định l-ợng đ-ợc Se(IV) vïng nång ®é tõ → 10-7M _ Sinh viên Nguyễn Thị Hiếu 40 Lớp 45B – Hóa học Khóa luận tốt nghiệp Chuyên ngành phõn tớch Phần III Kết luận Đà tổng quan đ-ợc ph-ơng pháp định l-ợng Se(IV) Đà khảo sát đ-ợc điều kiện tối -u để xác định Se(IV) trực tiếp dung dịch H2SO40,1M Đà tiến hành xác định Se(IV) trực tiếp mẫu tự tạo dung dịch H2SO40,1M, nồng độ Se(IV) định l-ợng đ-ợc 5,012mg/l, sai số 3,59% Đà khảo sát đ-ợc điều kiện tối -u để xác định Se(IV) gián tiếp dung dịch H2SO4 có mặt Cu2+ Đà khảo sát đ-ợc thông số tối -u khả định l-ợng Se(IV) gián tiếp Vôn- Ampe hoà tan dung dịch HClO4 + NH4SCN + Cu2+ _ Sinh viên Nguyễn Thị Hiếu 41 Lớp 45B – Hóa học Khóa luận tốt nghiệp Chun ngành phân tích TÀI LIỆU THAM KHẢO Bïi Mai Hương Luận ¸n Tiến sĩ: X¸c định hà m lượng vết Selen Telu số phương ph¸p cực phổ đại, Hà Nội – 1991 Trần Thị Hồ i V©n Khãa lun tt nghip i hc, chuyên ng nh Hóa phân tÝch: X¸c định lượng vết Selen phương ph¸p cực phổ xung vi ph©n, Hà Nội – 2001 Đặng Thanh Tïng Khãa luận tốt nghiệp đại học, chuyªn ngà nh Hóa phân tích: Xác nh lng vt Selen bng phng pháp Von-Ampe hòa tan xung vi phân, H Ni 2000 N.S.Acmêtôp Hóa hc vô c, H Ni - 1985 Từ Vọng Nghi, Trần Chương Huyến, Phạm Lun Mt s phng pháp phân tích in hóa hin đại, Hà Nội - 1990 Cơ sở lý thuyết v kh nng ng dng phng pháp phân tích điện hãa Hội thảo Schmidt- Metrohm, Hà Nội 5-1993 Lª Thị Hương Giang Luận văn Thạc sĩ, chuyªn ngà nh Hóa phân tích: Xác định l-ợng vết Selen ph-ơng pháp cực phổ xung vi phân, H Ni 1997 GS TS L©m Minh Triết ─ TS Diệp Ngọc Sng Các phng pháp phân tích kim loi nc nước thải, NXB khoa học kỹ thuật, 2000 Từ Vọng Nghi - Huỳnh Văn Trung - Trần Tứ Hiếu Ph©n tÝch nước, NXB khoa học kỹ thuật Hà Nội, 1986 10.Cơ sở lý thuyết mt s phng pháp phân tích in hóa hin i, Trường Đại học Tổng hợp, Hà Nội, 1990 11.Hoà ng Nhâm Hóa hc vô c 2, NXB Giáo dc Hà Nội, 1975 12.Nguyễn Khắc Nghĩa Áp dụng to¸n học thống kª để xử lý số liệu thực nghiệm, Đại học Vinh, 1997 _ Sinh viên Nguyễn Thị Hiếu 42 Lớp 45B – Hóa học Khóa luận tốt nghiệp Chuyên ngành phân tích 13 PGS ─ TS Nguyn Khc Lam Các phng pháp phân tích in hãa, NXB Văn hãa – Th«ng tin Hà Nội, 2002 14 Trần Tứ Hiếu – Từ Vọng Nghi – Nguyễn Văn Ri – Nguyễn Xu©n Trung Hãa học ph©n tÝch, H Ni 1999 15 Tuyn công trình khoa học, hội nghị khoa học Trường ĐHKHTN Th¸ng 4- 1998 16 Trần Chương Huyến & Lª Thị Hương Giang Tạp chÝ ph©n tÝch Hãa, Lý, Sinh học Tập 2, số 1+2-1997 Tập 2, số 3-1997 17 I.M.Koltthoff and Phillip J.Elving Treatise on analytical chemistry Volume 7, tr 137-201 18 Frederick A.Lowenheim Encyclopedia of Industrial Chemica Analysis-Vol 17, tr 580-608 19 Rob Adkins & Nick Walsh Analyst, 121, 1996, 31-35 20 Kuen Y.Chiou & Oliver K.Manuel Analytical Chemistry, 56, 1984, 2721-2723 21 Iain Harrison, David Littlejohn & Gordon.S.Fell Analyst, 121, 1996, 189-194 22 Kristina Ryrzynska Analyst, 120, 1995, 1922-1926 23 Guanhong Tao & Elo.H.Hansen Analyst, 119, 1994, 333-337 24 Slirios Raptis & Wolf Hard Wegscheider & Gunter Knapp, Analytical Chemistry, 52, 1980, 473-447 25 Richard.W.Andrew & Denis.C.Johnson, Analytical chemistry, 48, 1976, 1056-1060 26 GuannarMattson, Leif Nyholm & Akeolin, U.Ornemark Talanta, 42, 1995, 817-825 27 GuannarMattson, Leif Nyholm & Akeolin Journal of Electroanalitycal chemistry, 397, 1994, 49-61 28 Walter Holak & John.J.Spechio Analyst, 119, 1994, 2179-2182 _ Sinh viên Nguyễn Thị Hiếu 43 Lớp 45B – Hóa học Khóa luận tốt nghiệp Chun ngành phân tích 29 Donal C.Reamer & Claude & Veillo Analytical Chemistry, 53, 1981, 2166-2169 30 K.W.Michael Sin & Shiers Berrman Analytical chemistry, 56, 1984, 1806-1808 31 G.E.Batley.Analytica chemica acta, 187, 1986, 109-116 32 Hisatake Narasaki & Masahiko Ikeda Analytical chemistry, 56, 1984, 2059-2063 33 John A.Florino, John W.Jones & Staphen G.carpar, Analytical chemistry, 48, 1976, 120-125 _ Sinh viên Nguyễn Thị Hiếu 44 Lớp 45B – Hóa học ... Phép xác định kÕt tđa Cu2Se b»ng sù khư cđa ion Cu+ Cu2Se đ-ợc thực giai đoạn hoà tan II.4 Khảo sát khả định l-ợng Se(IV) gián tiếp Vôn- Ampe hoà tan catot HClO4, NH4SCN, Cu2+: II.4.1 Khảo sát... tên gi l Von- Ampe hòa tan catot Trên ng Von- Ampe hòa tan xuất pic chất cần x¸c định Cũng gần tương tự sãng cực phổ dßng chiều hoc ng cc ph sóng vuông, cc ph xung phng pháp Von- Ampe hòa tan, th... II.2.3 Khảo sát định l-ợng Se(IV) trực tiếp ë vïng nång ®é 10-7M, 10-8M nỊn H2SO40,1M 32 II.2.4 Xác định Se(IV) trực tiếp H2SO40,1M mẫu tự tạo 33 II.3 Khảo sát khả định l-ợng Se(IV) gián tiếp dung