Ion Pb (II) là một trong những ion có hoạt tính cực phổ, bị khử trên catot thủy ngân thành chì kim loại. Trong nền NaOH 1M phức Pb(OH)3- bị khử thuận nghịch và cho sóng cực phổ với thế nửa sóng -0.76V so với cực Calomen bão hòa. Nếu trong dung dịch có chứa Sắt (III) nhưng hàm lượng không lớn lắm, sắt sẽ bị kết tủa hydroxit trong nền NaOH và không gây cản trở đến xác định chì. Nếu hàm lượng của sắt lớn, kết tủa Fe(OH)3 sẽ hấp phụ chì, trong trường hợp này nên xác định chì theo phương pháp thêm, như khi xác định đồng đã được trình bày ở trên. Nếu trong nước có hàm lượng tương đối lớn Cu(II), trong môi trường kiềm dư nó bị tan một phần dưới dạng CuO22- sóng của đồng cũng ảnh hưởng đến sự xác định chì. Trong trường hợp này, sau khi đã thêm NaOH vào dung dịch phân tích, để lắng kết tủa (khi phân tích theo phương pháp A sẽ được trình bày ở phần sau), dùng pipet lấy ra 10ml dung dịch trong, thêm vào đó 0.5ml dung dịch KCN để che đồng. Lượng xianua không được dư nhiều, vì sự dư nhiều ion này sẽ làm giảm sóng của chì. Khi tính toán cần kể đến sự pha lõang do tăng thể tích dung dịch khi thêm xianua, Chiều cao của sóng đã đo cần được nhận với 1.05.
Nếu mẫu nước chứa lượng đáng kể chất hữu cơ, cần phá hủy chúng như đã làm với phương pháp dithizon đẫ trình bày ở trên. Để loại trừ oxi không được dùng Na2SO3 vì ion chì sẽ kết tủa dưới dạng chì sunfat, đặc biệt trường hợp nồng độ chì lớn. Cần dùng luồng khí trơ như N2 hoặc H2 tinh khiết cho chạy qua trước khi ghi cực phổ để loại trừ oxi. Dùng dung dịch Gielatin để loại trừ cực đại cực phổ của chì.
Dụng cụ hóa chất:
Máy cực phổ với bình điện phân dùng anot đáy Hg.
Bom chứa khí Nito hoặc H2 hoặc bình kipp (dùng kẽm và axit sunfuric loãng để điều chế hydro) cùng với hệ thống các bình rửa làm sạch khí.
Bình rửa chứa dung dịch để loại khí Oxi bằng Nito hoặc Hydro. Bình chứa dung dịch Cr(II) trong HCl ??10%. Dung dịch đó được chuẩn bị như sau: thêm
hỗn hống kẽm (lấy một ít kẽm hạt loại tkpt, khoảng vài chục gram, lắc với một ít thủy ngân kim loại sạch, rồi rửa vài lần bằng nước cất) vào dung dịch K2Cr2O7 0.1- 0.2N pha trong HCl 10% được để trong bình rửa và lắc đều, sau một lúc Cr (VI) sẽ bị hỗn hống kẽm khử thành Cr(III) và dung dịch có màu xanh lá cây rất đặc trưng.
Dung dịch NaOH: Hòa tan 40g NaOH loại tkpt thành 100ml dung dịch. Dung dịch Gielatin 0.5%.
Chì Nitrat, dung dịch chuẩn 1ml chứa 0.200mg Pb. Chuẩn bị như trong phần phương pháp trắc quang như ở trên.
Cách tiến hành:
Phương pháp A (cho các mẫu chứa trên 0.5mg Pb/l): chuẩn bị một bình định mức, nếu cần pha loãng mẫu nước để trong 25ml đó chứa khoảng 0.1-3mg Pb. Nếu hàm lượng chì trong mẫu chỉ nằm trong khoảng 0.5-5mgPb/l, thì cần lấy 250ml mẫu, thêm vào 1ml HNO3 đặc, làm bay hơi trên bếp cách thủy đến cạn khô, hòa tan bã trong nước cất và chuyển toàn bộ dung dịch thu được vào bình định mức 50ml. Tiếp theo thêm vào 5ml NaOH và 1ml Gielatin. Định mức bằng nước cất và lắc đều dung dịch. Nếu có kết tủa hydroxit thì cần để lắng và cẩn thận lấy phần dung dịch trong và bình cực phổ (dùng pipet sạch và quả bóp cao su để lấy dung dịch). Cho khí trơ đi qua dung dịch trong để lấy dung dịch). Cho khí trơ đi qua dung dịch trong khảng khoảng 10 phút, ghi cực phổ ở độ nhạy thích hợp từ -0.4V đến -0.1V so với anot đáy Hg. Đo chiều cao của sóng và dựa vào đường chuẩn để xác định hàm lượng chì.
Nếu chỉ cần đo vài mẫu thì nên làm phương pháp thêm.
Phương pháp B (cho các mẫu chứa 0.05-1mg Pb/l): cho 250ml nước vào bát sứ hoặc cốc chịu nhiệt, thêm vào 1ml HNO3 đặc và làm bay hơi dung dịch đến khô. Thêm vào bã khô đã để nguội 0.5ml HNO3 nữa và lại cô lần nữa. Cho vào bã khô 5ml dung dịch nền (5ml NaOH 10M+1ml Gielatin+44ml nước cất, trộn đều). Sau khi bã khô đã hòa tan hết, cho toàn bộ dung dịch vào bình cực phổ, loại oxi như ở phương pháp A và ghi cực phổ từ -0.4V đến -1.0V. Dựa vào đường chuẩn, xác định hàm lượng chì.
Lập đường chuẩn: Chuẩn bị một dãy 12 bình định mức 50ml và lần lượt thêm vào: 0; 0.5; 1.0; 2.0; 3.0; 4.0; 5.0; 6.0; 8.0; 10.0; 15.0; 20.0ml dung dịch chuẩn chì gốc. Các dung dịch trong bình được chế hóa như đối với mẫu trong phương pháp A. Ghi cực phổ của chì như đã làm ở trên. Để độ nhạy của máy như thế nào đó để dung dịch có nồng độ lớn nhất (40mg Pb/l) cho sóng cực phổ có chiều cao chiếm gần hết chiều rộng của cuộn giấy vẽ trong máy.
Tính kết quả:
Hàm lượng chì được xác định theo công thức sau: -Đối với phương pháp A:
X=(C*50)/V, mg/l; -Đối với phương pháp B: X= (C*50)/V, mg/l Trong đó:
C-nồng độ chì tìm theo đường chuẩn, mg/l; V-thể tích mẫu nước lấy để phân tích, ml;
50-thể tích mẫu nước được pha loãng hoặc chế hóa khi cực phổ?
4.11. KẼM
Kẽm trong nước thiên nhiên chủ yếu do các nguồn nước thải đưa vào, đặc biệt nước thải của các nhà máy luyện kim, công nghiệp hóa chất, các nhà máy sợi tổng hợp. Các dạng tồn tại của kẽm trong nước là các ion đơn, ion phức với xianua, cacbonat, sunfua,...
Nói chung, khi lấy mẫu nước để phân tích cần thêm 1ml axit sunfuric đặc vào 1l nước, trừ trường hợp mẫu chứa xianua thì không cần thêm axit vào.
Để xác định kẽm trong nước uống và nước bề mặt người ta thường dùng phương pháp trắc quang dithizon là phương pháp cho phép xác định đến vài phần trăm minigram kẽm trong 1l nước. Để xác định kẽm trong nước thải là loại nước có hàm lượng kẽm cao hơn, nên dùng phương pháp cực phổ.