Các cation Cu(II), Zn(II), Co(II), Fe(III), Mn(II) có khả năng tạo phức clorua khác nhau. Cu(II) không tạo phức clorua, Zn(II) tạo phức clorua [ZnCl4]2- trong môi trường HCl 2M, Co(II) tạo phức clorua [CoCl4]2- trong môi trường HCl 4-9M. Dựa vào sự khác biệt này, chúng tôi lựa chọn phương pháp tách sắc kí trao đổi ion với nhựa trao đổi là nhựa anionit (Dowex 1) để tiến hành tách và xác định riêng rẽ từng cation Cu(II), Zn(II), Co(II). Pha động dùng để tách Co(II), Zn(II) lần lượt là HCl 4M và 0,5M.
Trên cơ sở qui trình tách như mục 2.3.3, chúng tôi tiến hành tách và xác định các nguyên tố trên các mẫu giả.
3.2.1.1. Xác định theo phương pháp đường chuẩn
Tiến hành thí nghiệm: Cho 5ml HCl 9M chạy qua cột sắc kí. Lấy vào bình định mức cỡ 10ml: 5ml hỗn hợp gồm các ion Cu(II) 10ppm, Zn(II) 10ppm, Co(II) 10ppm, Fe(II) 10ppm, Fe(III) 10 ppm, Mn(II) 10 ppm, dùng HCl đặc điều chỉnh sao cho nền axit trong bình là HCl 9M.
Chuyển từ từ lượng 10 ml trong bình định mức ở trên lên cột, hứng dung dịch ở đầu cột bằng bình định mức cỡ 25ml (bình 1), sau khi dung dịch trên cột gần hết, tiếp tục thêm 5ml HCl 9M, dùng nước cất hai lần định mức bình 1 đến vạch, lắc đều. Lấy 5 ml dung dịch từ bình 1, cho vào bình định mức cỡ 25 ml (bình 2).
Để rửa giải Co(II), chuyển 5ml HCl 4M lên cột, hứng dung dịch chảy ra vào bình định mức cỡ 10ml (bình 3). Dùng nước cất hai lần định mức bình 3 đến vạch, lắc đều. Lấy 5 ml dung dịch từ bình 3, cho vào bình định mức cỡ 25 ml (bình 4).
Để rửa giải Zn(II), chuyển 5ml HCl 0,5M lên cột, hứng dung dịch chảy ra vào bình định mức cỡ 10ml (bình 5). Dùng nước cất hai lần định mức bình 5 đến vạch, lắc đều. Lấy 5 ml dung dịch từ bình 5, cho vào bình định mức cỡ 25 ml (bình 6).
Đưa dung dịch trong các bình 2, 4, 6 về pH=5 rồi thêm các chất cần thiết để thực hiện phép đo quang theo điều kiện tối ưu (dung dịch đệm axetat 4.10-2M ở pH=6,5, hỗn hợp PAN 1,6,10-4M, Triton X-100 2%, dung dịch citrat 1.10-3M) tại các bước sóng tương ứng, dung dịch so sánh là mẫu trắng.
Từ các dữ kiện đo quang tính nồng độ ion dựa vào các phương trình đường chuẩn và tính hệ số pha loãng ta được kết quả:
Bảng 30. Hiệu suất thu hồi theo phương pháp tách dựa vào đường chuẩn
Nồng độ lấy vào
(định trước) Nồng độ thu được Hiệu suất thu hồi (%)
Cu Zn Co Cu Zn Co Cu Zn Co
10 10 10 9,725 10,234 10,062 96,5 104,7 103,8
3.2.1.2. Xác định theo phương pháp thêm chuẩn
Lấy vào 3 bình định mức cỡ 10 ml (trong nền HCl 9M) để có những hàm lượng khác nhau của ba nguyên tố và thêm vào đó các dung dịch chuẩn Cu(II) 50 ppm, Zn(II) 50 ppm, Co(II) 50 ppm. Nồng độ thêm chuẩn như sau:
Bảng 31:Nồng độ thêm chuẩn
Mẫu Nồng độ thêm chuẩn (ppm)
Cu Zn Co
1 5,0 3,0 2,0
2 7,5 5,0 3,0
Đối với mỗi mẫu, qui trình tách cụ thể như mục 3.2.1.1. Từ các dữ kiện đo quang tính nồng độ ion dựa vào các phương trình đường thêm chuẩn và tính hệ số pha loãng ta được kết quả:
Bảng 32: Hiệu suất thu hồi theo phương pháp tách dựa vào đường thêm chuẩn
Nồng độ thêm chuẩn
(ppm) Nồng độ thu được (ppm) Hiệu suất thu hồi (%)
Cu Zn Co Cu Zn Co Cu Zn Co
5,0 3,0 2,0 4.86 3.07 2.01 97,25 102,3 100,6
7,5 5,0 3,0 7.44 5.18 2.99 99,2 103,5 99,68
6 3,5 1,5 5.83 3.56 1.56 97,1 101,8 104,0
Từ các giá trị hiệu suất thu hồi ở trên, nhận thấy kết quả tách sắc kí trao đổi ion khá tốt, đặc biệt là theo phương pháp đường thêm chuẩn. Tuy nhiên, phương pháp này đòi hỏi nhiều thời gian và trải qua nhiều công đoạn rửa giải.