khoáng
27
Quy trình chiết trình tự sử dụng các dịch chiết chọn lọc cho các pha tƣơng tác đƣợc tiến hành nhằm xác định sự phân bố của asen trên các pha khoáng sắt trong trầm tích nghiên cứu. Quy trình thực hiện đƣợc tóm tắt nhƣ hình 2.4.
Các dịch chiết đƣợc sử dụng xác định phân bố của As trên các pha sau: 1. Liên kết trên bề mặt
Dùng dung dịch NaHCO3 (0,5M), pH = 8,5 để thực hiện bƣớc này dựa trên lý thuyết ion HCO3- là một trong những ion cạnh tranh với phốtphat rất hữu hiệu, mà phốtphat lại có cấu hình tƣơng đƣơng As nên dung dịch NaHCO3 đƣợc giả định là có thể phá vỡ liên kết hấp phụ yếu của As trên bề mặt các khoáng.
2. Pha khoáng sắt dễ hòa tan
Với mục tiêu là các pha sắt dễ hòa tan, axit formic 0,5 M, pH = 3 đƣợc chọn là tác nhân. Axit formic là một axit hữu cơ bền và có khả năng đệm khá tốt. Các khoáng đƣợc chiết ra ở bƣớc này có thể là các khoáng siderite (FeCO3), vivianite (Fe3(PO4)2.8H2O), calcite (CaCO3),...
3. Pha khoáng ôxit sắt hoạt động (dễ bị khử)
Axit ascorbic ngoài tính axit có khả năng trao đổi proton để phản ứng với pha Fe dễ hòa tan thì còn có tính khử. Nó có thể khử Fe(III) thành Fe (II). Dựa trên lí thuyết đó, axit ascorbic 0,1 M, pH = 3 đƣợc sử dụng để chiết chọn lọc đối với các pha Fe hoạt động. Các pha sắt hoạt động đó có thể là ferihydrite (γ - FeOOH), Fe(OH)3, lepidocrocite.
4. Pha khoáng ôxit sắt tinh thể
Để chiết pha sắt tinh thể có độ bền cao và khá trơ với môi trƣờng khử, phản ứng tạo phức kết hợp khử hòa tan đƣợc sử dụng. Tác nhân đƣợc chọn là dung dịch hỗn hợp axit ascorbic 0,1 M và NH4-oxalat 0,2 M, pH = 3. Các pha sắt tinh thể chiết đƣợc có thể là geothite (α-FeOOH), hematite (α-Fe2O3).
28
Ngoài các pha rắn của sắt nhƣ đã kể ở trên, As còn liên kết với các khoáng pyrite (FeS, FeS2), khoáng silicate… ở dạng rất bền vững. Bởi vậy, axit HNO3 đậm đặc 16 M đƣợc dùng để phá mẫu trầm tích. Các tác nhân chiết chọn lọc đƣợc tóm tắt nhƣ ở bảng 2.1 [36] Hình 2.4. Qui trình chiết trầm tích Dung dịch chiết Xác định trọng lƣợng khô Mẫu đất Lọ thủy tinh Phân tích Axit hóa mẫu và bảo
quản trong tủ lạnh Lắc 6 h
Để lắng 30 phút
Lấy mẫu
29
Bảng 2.1. Tóm tắt phƣơng pháp chiết
STT Pha liên kết Dịch chiết pH
1 Liên kết yếu trên bề mặt NaHCO3 0,5M 8,5
2 Pha các khoáng sắt dễ hòa tan HCOOH 0,5M 3
3 Pha các khoáng sắt hoạt động Axit ascorbic 0,1M 3 4 Pha các khoáng sắt tinh thể Amoni-oxalate 0,2M +
axit ascorbic 0,1M
3
5 Pha các khoáng bền vững HNO3 16M
Toàn bộ thí nghiệm đƣợc thực hiện ở điều kiện không có oxi với mục đích tạo ra môi trƣờng hiếm khí nhƣ trong điều kiện thực tế của nƣớc ngầm. Các lọ và dung dịch đƣợc sục khí nitơ trƣớc khi cho trầm tích vào. Hỗn hợp trầm tích và dung dịch cũng đƣợc sục khí nitơ trƣớc khi lắc. Mẫu đƣợc lọc qua màng lọc cellulose acetate 0,2µm, đựng trong các ống PE và bảo quản ở nhiệt độ 4o
C cho tới khi phân tích. Thực hiện thí nghiệm lặp đôi với một mẫu trầm tích trẻ ở độ sâu 2,0-2,4 m.
Kết quả cho độ lặp lại đáng tin cậy, RSD < 10 %.
A, Thao tác trong môi trƣờng kín không ôxi
B, Sục khí nitơ C, Lắc bằng máy lắc ngang
Hình 2.5. Một số hình ảnh thực hiện thí nghiệm chiết trầm tích