= 2,7.
Bảng 3.29: Ảnh hƣởng của ion Zn2+ đến mật độ quang của phức PAN-Pb2+
C Pb2+ = 1,5.10-5 M; CPAN= 4,0.10-5 M; CKNO3= 0,1 M; λ = 5,60 nm; pH = 7,00 CZn2+.105 ∆Ai Sai số % CZn2+.105 ∆Ai Sai số %
0,00 0,584 0,00 10,00 0,595 1,88 1,00 0,585 0,17 15,00 0,602 3,08 3,00 0,587 0,51 19,00 0,612 4,79
5,00 0,588 0,68 20,00 0,614 5,134
Từ kết quả thu được cho thấy ion Zn2 có ảnh hưởng đến sự tăng mật độ quang
2+
của phức. Theo bảng trên ta thấy giới hạn không cản của Zn2+ là CZn2+/CPb = 12,67. Kết quả khảo sát ion Fe3+, Ni2+, Cr3+ cho ảnh hưởng không đáng kể đến sự tạo phức giữa PAN-Pb2+.
Abs
y = 0.3396x + 0.0844 R2 = 0.9963
CPb
3.3.3. Xây dựng đƣờng chuẩn khi có mặt các ion dƣới ngƣỡng gây cản của phức PAN-Pb2+
Chuẩn bị 1 dãy thí nghiệm gồm các dung dịch có nồng độ chì thay đổi như khi xây dựng đường chuẩn ở phần 3.3.1 nhưng có thêm các ion dưới ngưỡng gây cản, nồng độ PAN giữ cố định là 6.10-5 M. Đo mật độ quang của phức ở các điều kiện tối ưu. Kết quả thu được trong bảng 3.30.
Bảng 3.30: Kết quả xây dựng đƣờng chuẩn của phức PAN-Pb2+ khi có mặt các ion dƣới ngƣỡng cản
C Pb2+.105 0,3 0,6 0,9 1,2 1,5 1,8 2,0 2,5 3,0 ∆Ai 0,159 0,277 0,398 0,511 0,605 0,714 0,774 0,934 1,074 Chart Title 1.2 1 0.8 0.6 0.4 0.2 0 2+ .105 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5
Hình 3.24: Đường chuẩn của phức PAN-Pb2+ khi có mặt các ion dưới ngưỡng cản
Vẽ đồ thị đường chuẩn của phức PAN-Pb2+ khi có mặt các ion dưới ngưỡng cản, sau đó xử lý bằng phần mềm Excel ta thu được phương trình đường chuẩn có
Cd
3.3.4. Xây dựng phƣơng trình đƣờng chuẩn của phức PAN-Cd2+-SCN-
Khi xây dựng đường chuẩn chúng tôi chuẩn bị một dãy dung dịch có nồng độ CPAN = 6,0.10-5 M, nồng độ Cd2+ thay đổi từ 0,05 ÷ 6,0.10-5 M, các điều kiện tối ưu khác giữ nguyên, chỉnh pH = 6,3 và đo mật độ quang của các dung dịch ở điều kiện tối ưu với dung dịch so sánh cố định có thành phần như dung dịch nghiên cứu nhưng không có Cd2+. Kết quả cho ở bảng 3.31.
Bảng 3.31: Sự phụ thuộc mật độ quang vào nồng độ của phức PAN-Cd2+-SCN- STT CCd2+.105 ∆Ai STT CCd2+.105 ∆Ai 1 0,05 0,132 8 1,5 1,410 2 0,1 0,180 9 2,0 1,641 3 0,2 0,262 10 3,0 1,842 4 0,3 0,397 11 4,0 2,108 5 0,5 0,655 12 5,0 2,348 6 0,7 0,855 13 6,0 2,608 7 1,0 1,200 3 2.5 Abs y = 0.2701x + 1.0114 R2 = 0.9896 1.5 y = 1.1402x + 0.0616 R2 = 0.9983 0 C 2+ .105 0 1 2 3 4 5 6 7
Hình 3.25: Đường chuẩn của phức PAN-Cd2+-SCN-
Vẽ đồ thị sự phụ thuộc mật độ quang vào nồng độ Cadimi, sau đó xử lý bằng phần mềm Excel ta thu được 2 đường chuẩn.
Đường chuẩn 1 là đường chuẩn khi Cadimi ở khoảng nồng độ thấp (0,05 ÷ 1,0 M) có phương trình là:
A = 1,1402.105.C + 0,0616
Đường chuẩn 2 là đường chuẩn khi Cadimi ở khoảng nồng độ cao (1,0 ÷ 6,0 M) có phương trình là:
A = 2,701.104.C + 1,0114
3.3.5. Khảo sát ảnh hƣởng của một số ion kim loại đến sự tạo phức PAN- Cd2+-SCN-
Trong thực tế phân tích Cd2+ trong các mẫu rau xanh luôn có mặt các ion lạ gây ảnh hưởng đến quá trình phân tích. Để đánh giá hàm lượng những ion gây cản có thể coi nồng độ ion được coi là gây cản nếu sai số khi đo mật độ quang vượt quá 5%.
Trong quá trình nghiên cứu chúng tôi khảo sát một số ion ảnh hưởng đến quá trình tạo phức PAN-Cd2+-SCN- như: Pb2+, Cu2+, Zn2+, Fe3+, Ni2+, Cr3+ để thuận lợi cho quá trình phân tích mẫu thực tế.
Quá trình nghiên cứu chúng tôi tiến hành đo mật độ quang của phức PAN- Cd2+-SCN- có chứa các ion cản với nồng độ tăng dần, sau đó tìm giới hạn ảnh hưởng của các ion đó. Kết quả thu được ở bảng 3.32, 3.33, 3.34, 3.35. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
3.3.5.1. Ảnh hưởng của ion Pb2+
Chuẩn bị các dung dịch trong bình định mức 10 ml có nồng độ các chất như sau: CCd2+
= 2.10-5 M; CPAN = 5.10-5 M; CSCN- = 0,1 M; cố định lực ion (µ = 0,1) bằng dung dịch KNO3 và thêm ion Pb2+ với nồng độ tăng dần, chiết phức bằng 5 ml dung dịch rượu isoamylic. Đo mật độ quang của các dịch chiết ở điều kiện tối ưu của sự tạo phức PAN-Cd2+-SCN-. Kết quả thu được như sau:
Bảng 3.32: Ảnh hƣởng của ion Pb2+ đến mật độ quang của phức PAN-Cd2+-SCN-
Pb 0,00 1,628 0,00 1,00 1,636 0,50 5,00 1,643 0,90 7,00 1,670 2,60 9,00 1,706 4,80 10,00 1,718 5,50 12,00 1,722 5,80 15,00 1,734 6,50
Ta thấy Pb2+ có ảnh hưởng lớn đến sự tăng mật độ quang của phức. Theo bảng trên ta thấy nồng độ không cản của Pb2+ là: C 2+
3.3.5.2. Ảnh hưởng của ion Cu2+
/ CCd2+ = 4,5
Chuẩn bị các dung dịch trong bình định mức 10 ml có nồng độ các chất như sau: CCd2+ = 2.10-5 M; CPAN = 5.10-5 M; CSCN- = 0,1 M; cố định lực ion (µ = 0,1) bằng dung dịch KNO3 và thêm ion Cu2+ với nồng độ tăng dần, chiết phức bằng 5 ml dung dịch rượu isoamylic. Đo mật độ quang của các dịch chiết ở điều kiện tối ưu của sự tạo phức PAN-Cd2+-SCN-. Kết quả thu được như sau:
Bảng 3.33: Ảnh hƣởng của ion Cu2+ đến mật độ quang của phức PAN-Cd2+-SCN- CCd2+ = 2.10-5 M; CPAN = 5.10-5 M; CSCN- = 0,1 M CCu2+ = 105 ∆Ai Sai số % 0,00 1,625 0,00 0,50 1,629 0,25 1,00 1,632 0,43 2,00 1,634 0,55 5,00 1,637 0,74 10,00 1,674 3,02 15,00 1,698 4,50 20,00 1,702 4,74 21,00 1,711 5,30
CCd2+ = 2.10-5 M; CPAN = 5.10-5 M; CSCN- = 0,1 M CZn2+ = 105 ∆Ai Sai số % 0,00 1,626 0,00 1,00 1,625 -0,062 5,00 1,631 0,31 10,00 1,634 0,49 20,00 1,664 2,34 30,00 1,688 3,81 40,00 1,704 4,80 45,00 1,707 4,98 46,00 1,709 5,10 50,00 1,715 5,47 Zn
Ta thấy Cu2+ có ảnh hưởng lớn đến sự tăng mật độ quang của phức. Theo bảng trên ta thấy nồng độ không cản của Pb2+ là: CCu2+ / CCd2+ = 10,0
3.3.5.3. Ảnh hưởng của ion Zn2+
Tiến hành các thí nghiệm tương tự với Pb2+ kết quả thu được như sau:
Bảng 3.34: Ảnh hƣởng của ion Zn2+ đến mật độ quang của phức PAN-Cd2+-SCN-
Ta thấy Zn2+ có ảnh hưởng đến sự tăng mật độ quang của phức. Theo bảng trên ta thấy nồng độ không cản của Zn2+ là C 2+
3.3.5.4. Ảnh hưởng của ion Fe3+
/ CCd2+ = 22,5.
Tiến hành các thí nghiệm tương tự với Pb2+ kết quả thu được như sau:
Bảng 3.35: Ảnh hƣởng của ion Fe3+ đến mật độ quang của phức PAN-Cd2+-SCN- CCd 2+ = 2.10-5 M; CPAN = 5.10-5 M; CSCN- = 0,1 M C Fe3+ = 105 ∆Ai Sai số % 0,00 1,626 0,00 1,00 1,625 -0,06 5,00 1,623 -0,18
Fe 10,00 1,620 -0,37 50,00 1,614 -0,74 100,00 1,600 -1,60 150,00 1,580 -2,83 200,00 1,551 -4,61 210,00 1,527 -6,10
Ta thấy Fe3+ có ảnh hưởng không lớn đến mật độ quang của phức. Theo bảng trên ta thấy nồng độ không cản của Fe3+ là C 3+ / CCd2+ = 100,0.
Kết quả khảo sát các ion Ni2+, Cr3+ cho ảnh hưởng không đáng kể đến sự tạo phức giữa PAN-Cd2+-SCN-.
3.3.6. Xây dựng đƣờng chuẩn khi có mặt các ion dƣới ngƣỡng gây cản của phức PAN-Cd2+-SCN-
Để xây dựng đường chuẩn chúng tôi chuẩn bị một dãy dung dịch có nồng độ CPAN = 5,0.10-5 M, nồng độ Cd2+ thay đổi từ 0,05 ÷ 4,0.10-5 M, nhưng có thêm các ion dưới ngưỡng gây cản, các điều kiện tối ưu khác giữ nguyên, chỉnh pH = 6,3 và đo mật độ quang của các dung dịch ở điều kiện tối ưu với dung dịch so sánh cố định có thành phần như dung dịch nghiên cứu nhưng không có Cd2+. Kết quả cho ở bảng sau:
Bảng 3.36: Kết quả xây dựng đƣờng chuẩn của phức PAN-Cd2+-SCN- khi có các ion dƣới ngƣỡng gây cản
STT CCd2+.105 ∆Ai STT CCd2+.105 ∆Ai 1 0,05 0,139 7 2,0 1,703 2 0,1 0,190 8 2,5 1,784 3 0,3 0,419 9 3,0 1,944 4 0,5 0,691 10 3,5 2,090 5 1,0 1,226 11 4,0 2,225 6 1,5 1,488
Cd Abs 2 y = 0.3087x + 1.0139R2 = 0.9866 1.5 y = 1.1963x + 0.0744 R2 = 0.9993 0 C 2+.105 0 1 2 3 4 5
Hình 3.26: Đường chuẩn của phức PAN-Cd2+-SCN- khi có các ion dưới ngưỡng gây cản
Vẽ đồ thị sự phụ thuộc mật độ quang vào nồng độ Cadimi khi có các ion dưới ngưỡng cản, sau đó xử lý bằng phần mềm Excel ta thu được 2 đường chuẩn. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Ở khoảng nồng độ của Cadimi từ 0,05 đến 1,0.10-5 M ta được phương trình đường chuẩn là:
A = 1,1963.105.C + 0,077
Ở khoảng nồng độ của Cadimi từ 1,5 đến 4,0.10-5 M ta được phương trình đường chuẩn là:
A = 3,087.104.C + 1,0139
Trong các phần nghiên cứu tiếp theo chúng tôi sẽ áp dụng từng đường chuẩn vào các trường hợp cụ thể.
3.4. XÁC ĐỊNH HÀM LƢỢNG CÁC KIM LOẠI Cd, Pb TRONG CÁC MẪU GIẢ VÀ MẪU THỰC TẾ
3.4.1. Xác định hàm lƣợng chì trong mẫu giả bằng phƣơng pháp đƣờng chuẩn
Chuẩn bị 2 dãy thí nghiệm mỗi dãy pha 3 dung dịch có thành phần giống nhau. Dãy 1: Hút 0,6 ml dung dịch Pb2+ (có nồng độ C0 biết trước), cho thêm các ion dưới ngưỡng gây cản. Sau đó thêm 0,6 ml dung dịch PAN.10-3 M, 1 ml dung dịch
Pb
Pb
KNO3 1M, điều chỉnh pH tới 7,0 định mức trong bình 10 ml. Chiết bằng 5 ml dung dịch chloroform sau đó tiến hành đo mật độ quang dịch chiết ở điều kiện tối ưu.
Dãy 2: Hút 0,15 ml dung dịch Pb2+ (có nồng độ C0 biết trước), cho thêm các ion dưới ngưỡng gây cản. Sau đó thêm 0,6 ml dung dịch PAN.10-3 M, 1 ml dung dịch KNO3 1M, điều chỉnh pH tới 7,0 định mức trong bình 10 ml. Chiết bằng 5 ml dung dịch chloroform sau đó tiến hành đo mật độ quang dịch chiết ở điều kiện tối ưu. Kết quả cho ở bảng 3.37.
Bảng 3.37: Xác định Chì trong mẫu giả bằng đƣờng chuẩn
Dãy 1 Dãy 2
Lần TN A Ā Lần TN A Ā
1 0,287 1 0,606
2 0,285 2 0,607
3 0,289 3 0,611
Dựa vào đường chuẩn đã xây dựng ở trên tính hàm lượng Pb2+ theo phương trình chúng tôi thu được kết quả như sau:
Áp dụng đường chuẩn A = 3,396.104.C + 0,0844 với Ā1 = 0,287 thì C 2+ = 0,5966.10-5
M với C0 = 0,600.10-5 M.
Sai số q1 = (0,5966 - 0,600).10-5 M / 0,600.10-5 M * 100 = -0,57% Áp dụng đường chuẩn A = 3,396.104.C + 0,0844 với Ā2 = 0,608 thì C 2+ = 1,542.10-5
M với C0 = 1,500.10-5 M.
Sai số q2 = (1,542 - 1,500).10-5 M / 1,500.10-5 M * 100 = 2,8%
3.4.2. Xác định hàm lƣợng Cadimi trong mẫu giả bằng phƣơng pháp đƣờng chuẩn Chuẩn bị 2 dãy thí nghiệm mỗi dãy pha 3 dung dịch có thành phần giống nhau. Dãy 1: Hút 0,05 ml dung dịch Cd2+ (có nồng độ C0 biết trước), cho thêm các
ion dưới ngưỡng gây cản. Sau đó thêm 0,5 ml dung dịch PAN.10-3 M, 1 ml dung dịch KNO3 1M, 1 ml dung dịch KSCN 1 M, điều chỉnh pH tới 6,3, định mức trong
bình 10 ml. Chiết bằng 5 ml dung dịch rượu isoamylic sau đó tiến hành đo mật độ quang dịch chiết ở điều kiện tối ưu.
Dãy 2: Hút 0,25 ml dung dịch Cd2+ (có nồng độ C0 biết trước), cho thêm các ion dưới ngưỡng gây cản. Sau đó thêm 0,5 ml dung dịch PAN.10-3 M, 1 ml dung dịch KNO3 1M, 1 ml dung dịch KSCN 1 M, điều chỉnh pH tới 6,3 định mức trong bình 10 ml. Chiết bằng 5 ml dung dịch rượu isoamylic sau đó tiến hành đo mật độ quang dịch chiết ở điều kiện tối ưu. Kết quả cho ở bảng 3.38:
Bảng 3.38: Xác định Cadimi trong mẫu giả bằng đƣờng chuẩn
Dãy 1 Dãy 2 (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Lần TN A Ā Lần TN A Ā
1 0,663 1 1,760
2 0,664 2 1,761
3 0,668 3 1,765
Dựa vào 2 đường chuẩn đã xây dựng ở trên tính hàm lượng Cd2+ theo phương trình chúng tôi thu được kết quả như sau:
Áp dụng đường chuẩn 1: A = 1,1963.105.C + 0,0744 với Ā1 = 0,665 thì CCd2+
= 0,494.10-5 M với C0 = 0,500.10-5 M.
Sai số q1 = (0,494 - 0,500).10-5 M / 0,500.10-5 M * 100 = -1,26% Áp dụng đường chuẩn 2: A = 2,681.104.C + 1,0857 với Ā2 = 1,762 thì CCd2+
= 2,523.10-5 M với C0 = 2,500.10-5 M.
Sai số q2 = (2,523 - 2,500).10-5 M / 2,500.10-5 M * 100 = 0,92%.
3.4.3. Xác định hàm lƣợng chì và Cadimi trong các mẫu thật
3.4.3.1. Đối tượng lấy mẫu
Các mẫu rau: Bắp cải, rau muống nước, rau muống cạn, xúp lơ, cải thìa được lấy ở 3 địa điểm: Tổ Quang Vinh II phường Quang Vinh TPTN, Tổ 12 phường Quan Triều TPTN, xóm Bến Đò xã Linh Sơn huyện Đồng Hỷ.
Mỗi mẫu đều được lấy trong một điểm nhỏ rồi gộp thành mẫu chung. Sau đó, đựng mẫu trong túi nilon sạch và đưa về phòng thí nghiệm. Rửa sạch đất cát bám trên rau, tráng lại bằng nước cất một vài lần. Để ráo nước, cân trọng lượng tươi rồi sấy ở nhiệt độ 70oC cho đến khô. Chuyển mẫu rau khô vào bình hút ẩm cho nguội, đem cân lại để xác định trọng lượng khô. Sau khi cân, mẫu được đựng trong lọ kín để tránh hút ẩm.
Tất cả các hộp đựng mẫu đều được dán nhãn ghi rõ tên mẫu, thời gian địa điểm lấy mẫu.
Bảng 3.39: Địa điểm, thời gian, ký hiệu, khối lƣợng trƣớc và sau khi sấy của một số loại rau Stt Tên rau Địa chỉ lấy mẫu Thời gian lấy mẫu hiệuKý
Khối lƣợng trƣớc khi sấy (g) Khối lƣợng sau khi sấy (g) khô%
Rau muống
Tổ Quang Vinh II, phường Quang Vinh, tp TN 15/02/2009 M1 1000 45,45 4,545 Tổ 12, phường Quan Triều, tp TN 15/02/2009 M2 1000 46,39 4,639 Xóm Bến Đò, xã Linh Sơn, huyện Đồng Hỷ 15/02/2009 M3 1000 46,10 4,610 Rau muống
Tổ Quang Vinh II, phường Quang Vinh, tp TN 21/02/2009 M4 1000 44,30 4,430 Tổ 12, phường Quan Triều, tp TN 21/02/2009 M5 1000 44,19 4,419 Xóm Bến Đò, xã Linh Sơn, huyện Đồng Hỷ 21/02/2009 M6 1000 44,38 4,438 3 Bắp cải
Tổ Quang Vinh II, phường Quang Vinh, tp TN
23/03/2009 M7 1000 37,28 3,728
Stt Tên
rau Địa chỉ lấy mẫu
Thời gian lấy mẫu Ký hiệu Khối lƣợng trƣớc khi sấy (g) Khối lƣợng sau khi sấy (g) % khô Triều, tp TN Xóm Bến Đò, xã Linh Sơn, huyện Đồng Hỷ 23/03/2009 M9 1000 37,51 3,751
Tổ Quang Vinh II, phường Quang Vinh, tp TN 08/05/2009 M10 1000 32,24 3,224 Tổ 12, phường Quan Triều, tp TN 08/05/2009 M11 1000 32,43 3,243 Xóm Bến Đò, xã Linh Sơn, huyện Đồng Hỷ 08/05/2009 M12 1000 32,50 3,250
Tổ Quang Vinh II, phường Quang Vinh, tp TN 10/02/2009 M13 1000 47,32 4,732 Tổ 12, phường Quan Triều, tp TN 10/02/2009 M14 1000 47,45 4,745 Xóm Bến Đò, xã Linh Sơn, huyện Đồng Hỷ 10/02/2009 M15 1000 47,53 4,753 3.4.3.2. Xử lý mẫu
Lấy 5,00g mẫu khô đã nghiền mịn và trộn đều vào bình Kendan, thêm 60ml HNO3 65%, 5ml H2O2 30%, cắm phễu nhỏ vào bình Kendan, lắc đều và đun sôi nhẹ