Cr(III) phản ứng với 8-HQ tạo thành phức CrQ3 màu vàng [104] theo phản ứng 3.3.
Cr3+ + 3 → + 3H+ (3.3)
Cation Cr3+ phản ứng với chất tạo phức PAN tạo thành phức Cr(PAN)2+ màu đỏ [105] theo phản ứng 3.4.
Cr3+ + 2 → + 2H+ (3.4)
Qua khảo sát mẫu lá chè bằng phương pháp ICP - MS thu được kết quả hàm lượng tông Cr trong lá chè trong khoảng 1,543 - 2,392 mg/kg, như vậy nồng độ Cr trong nước chè cỡ µg/L. Do đó, chúng tôi khảo sát tìm điều kiện tối ưu chiết điểm mù với mẫu chuẩn có nồng độ Cr cỡ µg/L.
Quy trình thí nghiệm như sau:
+ Hút 1,0 mL dung dịch chuẩn Cr(III) 20 µg/L cho vào ống ly tâm thủy tinh thể tích 10 mL, thêm 1,0 mL dung dịch đệm pH với các giá trị pH từ 4 ÷ 12. Thêm
tiếp 1,0 mL dung dịch 8-HQ 2.10-3 M hoặc 1,0 mL dung dịch PAN 2.10-3 M.
+ Thêm 1,0 mL dung dịch Triton X-100 2% và 1,0 mL dung dịch NaCl 5,0% để thay đôi lực ion và tăng quá trình tách nước của các phân tử chất hoạt động bề mặt. Định mức đến 10 mL bằng nước cất 2 lần, đun cách thủy trong bể ôn nhiệt ở 95oC trong 40 phút.
+ Sau đó, lấy ra ly tâm 10 phút với tốc độ ly tâm 3500 vòng/phút, làm lạnh bằng cách ngâm vào nước đá 10 phút để đông đặc pha giàu chất hoạt động bề mặt.
+ Tách bỏ pha nước thu lấy pha nhớt, hòa tan pha nhớt bằng 1,0 mL dung dịch axit HNO3 0,1 M trong CH3OH và định lượng Cr bằng GFAAS.
Từ đó xác định được hiệu suất chiết điểm mù bằng tỉ số nồng độ xác định được với nồng độ ban đầu. Kết quả hiệu suất chiết Cr(III) trung bình của 3 lần thí nghiệm được trình bày trong bảng 3.2.
Bảng 3.2. Khảo sát đồng thời pH và chất tạo phức CPE Cr(III)
STT pH H (%) 8 - HQ PAN 1 4 6,0 ± 1,0 2,4 ± 1,0 2 5 40,2 ± 1,2 31,2 ± 1,9 3 6 84,1 ± 1,8 72,4 ± 2,3 4 7 92,3 ± 1,6 80,8 ± 3,0 5 8 95,4 ± 1,9 86,5 ± 3,6 6 9 92,5 ± 2,1 84,1 ± 4,0 7 10 91,6 ± 1,9 86,5 ± 3,9 8 11 90,3 ± 2,6 83,8 ± 3,7 9 12 89,7 ± 2,4 82,6 ± 2,8
Hình 3.3 thể hiện sự phụ thuộc của hiệu suất chiết điểm mù Cr(III) vào thuốc chất tạo phức 8-HQ khi thay đôi giá trị pH môi trường. Từ hình 3.3 nhận thấy, môi trường axit pH < 7 không thuận lợi cho phản ứng tạo phức giữa Cr(III) với 8-HQ, khi đó cation Cr(III) tồn tại một phần ở dạng tự do và phức yếu nên không bị chiết vào pha mixen của chất hoạt động bề mặt. Sự tạo phức giữa Cr(III) với các thuốc thử 8-HQ tốt nhất tại pH = 8. Do đó, lựa chọn dung dịch đệm photphat pH = 8 là
trường cho phép chiết điểm mù Cr(III) dùng thuốc thử 8-HQ.
Hình 3.3. Sự ảnh hưởng của pH đối với CPE Cr(III) thuốc thử 8-HQ C = 2,0 μg/L; C = 2.10 - 4M; C = 0,2%
Hình 3.4. thể hiện sự phụ thuộc của hiệu suất chiết điểm mù Cr(III) dùng chất tạo phức PAN khi thay đôi giá trị pH môi trường.
Hình 3.4. Sự ảnh hưởng của pH đối với CPE Cr(III) thuốc thử PAN CCr(III) = 2,0 μg/L; CPAN = 2.10-4M; CTX-100 = 0,2%
Từ hình 3.4 nhận thấy, cation Cr(III) tạo phức tốt với chất tạo PAN khi giá trị pH > 7. Sự tạo phức giữa Cr(III) với các thuốc thử 8-HQ và PAN tốt nhất tại pH = 8. Hiệu suất chiết điểm mù Cr(III) trong trường hợp dùng chất tạo phức 8 - HQ cao hơn so với hiệu suất chiết Cr(III) trong trường hợp dùng chất tạo phức PAN. Do đó, sử dụng chất tạo phức 8 - HQ để tiến hành các nghiên cứu tiếp theo.
H ( % H ( % Cr(III) 8-HQ TX-100 100 80 60 40 20 pH 0 4 5 6 7 8 9 10 11 12 100 80 60 40 20 pH 0 4 5 6 7 8 9 10 11 12
Như vậy, với việc khảo sát đồng thời sự ảnh hưởng của pH và chất tạo phức đến hiệu suất chiết điểm mù Mn(II) và Cr(III), chúng tôi lựa chất tạo phức 8 - HQ cho cả phép chiết điểm mù Mn(II) và Cr(III). Đối với phép chiết điểm mù Mn(II) hệ đệm borat pH = 10 là môi trường tối ưu. Đối với phép chiết điểm mù Cr(III) hệ đệm photphat pH = 8 tối ưu cho quá trình chiết.