Để ứng dụng phơng pháp phân tích đã nghiên cứu ở trên vào thực tế, chúng tôi nghiên cứu phân tích hàm lợng Pb và Cd trong một số mẫu nớc ngầm.
Quy trình phân tích mẫu nh sau:
* Lấy mẫu: Tiến hành lấy mẫu theo đúng TCVN
* Xử lý mẫu: Mẫu nớc phải đợc axit hoá bằng HNO3 65% sao cho pH= 2. Sau khi để lắng, lọc bỏ phần lơ lửng, thu lấy phần nớc trong ( 1 lít). Thêm một lợng thuốc thử APDC 0,1% thích hợp, điều chỉnh đến pH= 6, rồi cho chạy qua các cột chiết pha rắn chứa 70 mg nhựa XAD-7. Rửa giải cột bằng 10 ml HNO3 1M trong Axeton. Dung dịch thu đợc cô cạn làm bay hơi Axeton trong
Bảng 47: Kết quả phân tích mẫu thực Tên mẫu hiệuKý Lợng thêm vào (àg/l) Lợng tìm đợc (àg/l) Hiệu suất (%) Pb Cd Pb Cd Pb Cd Trờng Hóa T1 0 0 1,75 0,04± 0,25 0,04± 5 4 6,60 0,02± 4,20 0,03± 97,77 98,82 7 10 8,65 0,01± 10,26 0,02± 98,85 100,09 T2 0 0 1,12 0,05± 0,34 0,04± 5 4 5,98 0,02± 4,30 0,02± 97,71 99,07 7 10 8,03 0,01± 10,40 0,03± 98,89 100,40 ắc quy T3 0 0 4,02 0,07± 0,42 0,05± 5 4 8,85 0,03± 4,45 0,02± 98,11 100,60 7 10 10,90 0,01± 10,50 0,01± 98,91 101,00 T4 0 0 4,27 0,04± 0,37 0,06± 5 4 9,01 0,02± 4,38 0,04± 97,20 100,20 7 10 11,11 0,01± 10,42 0,03± 98,58 100,48 Để kiểm tra độ chính xác của phép đo, chúng tôi tiến hành đo mẫu bằng phơng pháp ICP- MS. Kết quả phân tích các mẫu nớc ngầm đa ra trong bảng là kết quả trung bình của ba lần lặp. Kết quả xác định hàm lợng Pb, Cd theo phơng pháp F-AAS có sai số nằm trong giới hạn cho phép so với phơng pháp ICP-MS.
Bảng 48: So sánh kết quả phân tích mẫu thực bằng phơng pháp ICP-MS và F-AAS
Tên
mẫu hiệuKý Phơng pháp ICP-MS (àg/l)
Phơng pháp F-AAS (àg/l)
Sai số tơng đối giữa hai phơng
pháp (%) Pb Cd Pb Cd Pb Cd Trờng Hóa T1 1,58 0,21 1,67 0,23 -5,69 -9,52 T2 1,13 0,36 1,04 0,33 7,96 8,33 ắc Quy T3 4,25 0,38 3,92 0,42 7,76 -10,53 T4 3,93 0,35 4,13 0,38 -5,09 -8,57 Kết quả phân tích mẫu thực cho thấy hàm lợng Pb, Cd thu đợc ở trên đều nằm dới giới hạn cho phép của tiêu chuẩn Việt Nam [20] về chất lợng nớc sinh hoạt.
Kết luận
Qua quá trình nghiên cứu, chúng tôi đã thực hiện đợc một số công việc nh sau:
1. Đã khảo sát đợc những điều kiện tối u của phép đo quang phổ hấp thụ nguyên tử kỹ thuật ngọn lửa F-AAS xác định Pb và Cd. Các điều kiện đó bao gồm:
Điều kiện đo Nguyên tố
Pb Cd Vạch đo (nm) 217,0 228,8 Khe đo (mm) 0,5 0,5 Cờng độ đèn HCL (mA) 8,0 2,5 Chiều cao đèn NTH (mm) 6 6 Tốc độ khí Không khí (l/h) 469 469 Axetilen (l/h) 65 65 Thành phần nền HNO3 (%) 2 2 NH4Ac (%) 1 1
2. Chúng tôi đã khảo sát đợc ảnh hởng của các ion, các nhóm ion đến phép đo phổ của Pb, Cd:
- Nhóm kim loại kiềm - Nhóm kim loại kiềm thổ
- Nhóm kim loại nặng nhóm I, II
- Các anion Cl-, NO3-, SO42-, H2PO4-…..
Và kết quả thực nghiệm cho thấy chúng không gây ảnh hởng đến phép đo trong vùng nồng độ đã khảo sát.
3. Xử lý thống kê để đánh giá chung về phơng pháp F-AAS và tìm đợc giới hạn phát hiện, giới hạn định lợng của nguyên tố Pb và Cd.
4. Khảo sát một cách đầy đủ các điều kiện tối u để tách và làm giàu Pb2+, Cd2+ trên cột chiết pha rắn XAD-7 có mặt phối tử tạo phức APDC với hiệu suất thu hồi cao.
- pH tối u cho quá trình hấp thu pH= 5- 6.
- Xác định đợc thể tích thuốc thử APDC 0,1% thích hợp cho quá trình làm giàu là 2- 7 ml.
- Tỷ lệ thích hợp của Cd2+/ Pb2+ trong hỗn hợp là 1/1 – 1/5. - Xác định tốc độ nạp mẫu tối u là 1,5 ml/phút.
- Tìm đợc dung dịch, dung môi cũng nh thể tích rửa giải thích hợp. - Xác định đợc tốc độ rửa giải tối u là 0,6- 0,8 ml/phút.
- Xác định ảnh hởng của thể tích mẫu thử, với hệ số làm giàu 100.
- Khảo sát ảnh hởng của các ion kim loại kiềm, kiềm thổ, một số ion kim loại nặng và anion đến hiệu suất thu hồi Pb và Cd.
- Phân tích mẫu giả, đánh giá hiệu suất thu hồi.
- ứng dụng của kỹ thuật chiết pha rắn với các điều kiện đã khảo sát. Chúng tôi đã phân tích xác định hàm lợng Pb và Cd trong một số mẫu nớc ngầm bằng phơng pháp F-AAS .
Tài liệu tham khảo
Tài liệu tiếng Việt
1. A.P Kreskov (1976), Cơ sở hóa học phân tích- T2, NXB ĐH và THCN Hà Nội, (Từ Vọng Nghi, Trần tứ Hiếu dịch).
2. Lê Lan Anh, Vũ Đức Lợi, Ngô Thị Bích Hà(2002), “ Nghiên cứu xác định hàm lợng Hg, Pb trong nớc tiểu và máu”, Tạp chí phân tích Hóa, Lý và Sinh Học, Tập 5, số 2.
3. PGS.TS. Đặng Đình Bạch, TS. Nguyễn Văn Hải (2006), Giáo trình hóa học môi trờng, NXB Khoa học và kĩ thuật.
4. Trần Thúc Bình, Trần Tứ Hiếu, Phạm Luận(1996), “ Xác định trắc quang Cu, Ni, Mn, Zn, trong cùng hỗn hợp bằng Pryridin-azo-naphto (PAN)”, Tạp chí phân tích Hóa, Lý và Sinh Học, Tập 1 số (3+4).
5. Lê Văn Cát (2003), Hấp phụ và trao đổi ion trong kỹ thuật xử lý nớc và nớc thải, NXB Thống Kê.
6. Nguyễn Hữu Danh (2001), Tìm hiểu Trái Đất và loài ngời, NXB Giáo dục. 7. Trần Tứ Hiếu, Từ Vọng Nghi, Nguyễn Xuân Trung, Nguyễn Văn Ri (2003),
Hóa học phân tích phần II-Các phơng pháp phân tích công cụ, NXB Đại học Quốc gia Hà Nội.
8. Phan Nguyên Hồng (2001), Hỏi đáp về sinh thái môi trờng, NXB Giáo dục. 9. Lê Văn Khoa (1995), Môi trờng và ô nhiễm, NXB Giáo dục.
10. Phạm Luận (2006), Phơng pháp phân tích phổ nguyên tử, NXB Đại học Quốc gia Hà Nội.
11. Phạm Luận và cộng sự (1995), Xác định các kim loại trong mẫu nớc ngọt bằng phép đo phổ phát xạ nguyên tử, Trờng ĐHKHTN Hà Nội.
12. Phạm Luận (1994/2002), Vai trò của muối khoáng và các nguyên tố vi l- ợng đối với sự sống của con ngời, Trờng ĐHKHTN Hà Nội.
13. Vũ Hoàng Minh, Nguyễn Tiến Lợng, Phạm Luận, Trần Tứ Hiếu(2000), “ Dùng phơng pháp phổ ICP-AAS, để xác định các nguyên tố đất hiếm trong mẫu địa chất Việt Nam”, Tạp chí phân tích Hóa, Lý và Sinh Học, Tập 5, số 5/2000.
14. Từ Văn Mạc, Trần Thị Sáu (1999), “ Xác định lợng vết kim loại trong bia bằng phơng pháp cực phổ”, Tạp chí phân tích Hóa, Lý và Sinh Học, Tập 3, số 4/1999.
15. Hoàng Nhâm (2000), Hóa học vô cơ tập 2+ 3, NXB Giáo dục.
16. Từ Vọng Nghi, Trần Chơng Huyến, Phạm Luận (1990), Một số phơng pháp điện hóa hiện đại, trờng ĐHTH Hà Nội.
17. Nguyễn Thị Quyên (2006), Luận văn thạc sỹ khoa học, Trờng ĐHKHTN- ĐHQG Hà Nội.
18. Nguyễn Văn Ri (2007), Các phơng pháp tách sắc ký, ĐHKHTN- ĐHQGHN.
19. Lê Ngọc Tú (2006), Độc tố và an toàn thực phẩm, NXB Khoa học và kỹ thuật.
20. Tiêu chuẩn Việt Nam về chất lợng môi trờng, TCVN 5937- 1995.
21. Đỗ Quang Trung (2002), ứng dụng kỹ thuật chiết pha rắn để tách làm giàu và xác định lợng vết Hg, As trong nớc, Luận án tiến sĩ hóa học tr- ờng ĐHKHTN-ĐHQG Hà Nội.
Tài liệu tiếng Anh
22. Attinti Ramesh, Kurakalva Rama Mohan, Kalluru Seshaiah (2002), “Preconcentration of trace metals on Amberlite XAD-4 resin coated with dithiocarbamates and determination by inductively coupled plasma- atomic emission spectrometry in saline matrices”, Talanta, 57(2),pp. 243-252.
23. Azeredo, L. C.; Sturgeon, R. E.; Curtius, A.J (1993), Spectro Chimica Acta, 48b, pp. 91.
24. Baris Ya, Spivakov, Galina I. Malofeeva and Oleg M. Petrukhin (2006), “ Solit-phase extraction on Alkyl-bonded Silicagels in inorganic anlysic”,
Analytical Sciences Appril, 22, pp. 503-518.
25. Bortolli, A. Gerotto, M. Marchiori, M. Mariconti, F. Palonta, M. Troncon (1996), Microchemical Journal, 54, pp. 402.
26. Celal Duran, Hasan Basri Senturk, , Latif Elci, Mustafa Soylak, Mehmet Tufekci (2009), “Simultaneous preconcentration of Co(II), Ni(II), Cu(II), and Cd(II) from environmental samples on Amberlite XAD-2000 column and determination by FAAS,” Journal of Hazardous Materials, 162(1), pp. 292-299.
27. David Harvey ( DePauw Univesity) (2000), Modern Analytical Chemistry, The McGraw- Hill, pp. 215- 221.
28. H. Tel, Y. Altas, M. S. Taner (2004), “ Adsorption characteristics and separation of Cr(III) and Cr(VI) on hydros titanium (IV) oxide”, Journal of Hazardous Materials, 112, pp. 225-231.
29. Hirotoshi Sato and Joichi UEDA (2001), “ Coprecipitation of trace metal ions in water with Bismuth (III) Diethyldithiocarbamate for an Electrothermal atomic adsorption spectrometric determination”,
30. Latif Elci, Seval Isldar, Mehmet Dogan (1994), “Spectrophotometric determination of gold and palladium in anode slimes after separation with Amberlite XAD-7 resin”, Analytica Chimica Acta, 293(3), pp. 319- 324.
31. Mustafa Tuzen, kadriye O. Saygi, Mustafa Soylak (2008), “Solid phase extraction of heavy metal ions in environmental samples on multiwalled carbon nanotubes”, Journal of Hazardous Materials, 152(2), pp. 632- 639.
32. Pornlada Daorattanachai, Fuangfa Unob, Apichat Imyim (2005), “ Multi- element preconcentration of heavy meat ions from aqueous solution by APDC impregnated activated carbon”, Talanta, 67(1), pp. 59-64.
33. P. K. Tewari, Ajai k. Singh (2002), “Preconcentration of lead with Amberlite XAD-2 and XAD-7 based chelating resins for its determination by flame atomic absorption spectrometry”, Talanta 56(4), pp. 735-744.
34. P. A. M. Freitas, K. Iha, M. C. F. C. Felinto, M. E. V. Suarez-Iha (2008), “Adsorption of di-2-pyridyl ketone salicyloylhydrazone on Amberlite XAD-2 and XAD-7 resins: Characteristics and isotherms”, Journal of Colloid and Interface Science, 323(1), pp. 1-5.
35. Pilar Vinas, Ignacio lopez-Garcia, Marcos Lanzon and Manuel Hernandez- Cordoba (1997), “ Direct determination of lead, cadmium, zinc and copper in honey by Electrothermal Atomic Absorption Spectrometry using hydrogen peroxide as a matrix modiffier”, American Chemical Society ,45(10), pp. 3952-3956.
36. Ibrahim Narin, Mustafa Soylak (2003), “Enrichment and determinations of nickel(II) and lead(II) ions in natural water, table salts, tea and urine samples as pyrrolydinedithiocarbamate chelates by membrane filtration-
flame atomic absorption spectrometry combination”, Analytica Chimica Acta, 493(2), pp. 205-212.
37. Serife Tokalioglu , Senol Kaetal and Latif Elci (2000), “ Speciation and determination of heavy metals in lake water by atomic adsorption spectrometry after sorption on Amberlite XAD-16 resin”, Analytical Sciences, 16, pp. 1169-1174.
38. Sibel Saracoglu, Umit Divrikli, Mustafa Soylak and Latif Elci(2002), “ Determination of copper, iron, lead, cadmium, cobalt and nickel by atomic absorption spectrometry in baking powder and baking soda samples after preconcentration and separation”, Journal of Food and Drug Analysis, 10(3), pp.188-194.
39. Soylak. M, Do an. M (1996), Anal. Lett, 29 (4), 635.
40. Tomoharu Minami, Kousuke Atsumi and Ioichi UEDA (2003), “Determination of cobalt and nickel by Graphite-Funace atomic absorption spectrometry after coprecipitation with Scandium hydroxide”,