Nguyên lý
- Các hợp chất chứa Asen bi khử bới H2 tạo thành Asen Hiclorua. Chất này phản ứng với HgCl2 tẩm trên giấy lọc tạo thành hợp chất màu nâu.
- So sánh độ đậm của giấy này với dãy giấy tẩm HgCl2 tiêu chuẩn, sẽ tính được lượng Asen có trong mẫu thử.
Dụng cụ hóa chất - Ống đong 25ml. - Pipet 5ml, 25ml. - Bình định mức dung tích 1000ml. - Bình nón dung tích 100ml. - Capxun dung tích 250ml. - Lò nung chỉnh nhiệt độ từ 400 – 500oC. - Giấy lọc, cắt thành miếng hình chữ nhật (0,5 – 15cm). - Cân kỹ thuật. - Cân phân tích.
31 - Bếp điện.
- Bếp cách cát.
- Các hóa chất cần dùng: HNO3 đặt (d = 1,4 ), HCl đặt (d = 1,19), bột MgO, hạt Zn (không chứa asen), Asen bị oxit tinh khiết loại I, HgCl2 tinh khiết loại I dạng dung dịch 5%, chì acetat Pb(CH3COO)2 dạng dung dịch 3%.
Tiến hành
- Ống thủy tinh dài 30cm, đường kính 0,7cm khoét 1 lỗ đường kính 0,3cm cách đầu ống 22cm; ống được cắm qua lỗ của nút cao su 3cm. Giấy lọc tẩm HgCl2 được đặt vào trong ống ở khoảng cách giữa nút và lỗ. Giấy lọc tẩm Pb(CH3COO)2 được cuộn tròn lại và đặt phía trên lỗ.
Chuẩn bị dung dịch thử
- Cân 100g sản phẩm khô cho vào capxun 250ml, thêm vào 1g MgO và 10ml HNO3 đặc khuấy đều. Đưa capxun vào lò nung 400 – 500o
C cho tới khi các chất trong capxun bị tro hóa hoàn toàn. Để nguội cho vào 10ml dung dịch HCl đặc và 200ml nước cất đem nung sôi cho tới khi tan hết lớp tro. Để nguội, lọc lấy dung dịch cho cào bình định mức 500ml định mức tới vạch, lắc kỹ.
- Xác định: Dùng pipet hút 25ml dung dịch từ bình định mức, cho vào bình nón dung tích 100ml, them vào 5ml nước cất, 10ml HCl đặc và 3g Zn, nhanh chóng đậy kín nút lại bằng nút có gắn ống thủy tinh chuẩn bị ban đầu. Để cho Asen phản ứng với H2 mới sinh ra trong khoảng 30 phút (tính từ lúc đậy kín nút). Trong trường hợp này giấy có tẩm HgCl2 sẽ có màu nâu nêu mẫu có chứa asen. Sau đó lấy giấy trong ống thủy tinh ra đem so với giấy tẩm HgCl2 chuẩn, nếu màu của giấy thử và giấy tiêu chuẩn trùng nhau.
Chuẩn bị giấy tẩm HgCl2 tiêu chuẩn
- Cân chính xác 1,32g asen trioxit (As2O3) tinh khiết, cho vào bình định mức 1000ml. Thêm vào 10ml H2SO4 đặc, định mức bằng nước cất tới vạch rồi lắc kỹ.
32
- Dùng pipet lấy 10ml dung dịch vừa pha, cho vào bình định mức dung tích 1000ml khác, thêm nước cất tới vạch lắc kỹ. (1ml dung dịch có 10mg As).
- Lần lượt cho vào 10 bình nón dung tích 100ml: Bình thứ nhất 4ml, bình thứ hai 6ml sau đó thêm nước cất vào mỗi bình cho đủ 30ml và cho vào mỗi bình 10ml dung dịch HCl đặc và 3g Zn. Đậy kín nút có gắn ống thủy tinh chứa giấy tẩm HgCl2 và giấy tẩm Pb(CH3COO)2 làm như làm với mẫu thử ban đầu. Sau khoảng 30phút các giấy tẩm HgCl2 hiện màu đầy đủ. Tháo nút lấy giấy màu đó ra ghi chú lại lượng asen ứng với mỗi tấm, ta được màu tiêu chuẩn. Tùy vào lượng asen tăng dần mà màu của tấm giấy tăng dần (từ vàng đến nâu và đến nâu đậm) và chiều dài đoạn màu tăng từ 0,5cm – 5cm.
Tính toán
- Giả thuyết rằng tấm giấy màu thu được khi thí nghiệm với mẫu thữ có màu và chiều dài đoạn màu trùng với tấm giấy ghi lượng 60mg As của dãy giấy tiêu chuẩn thì lượng As có trong mẫu là 60mg.
- Rồi từ đó tính ra lương As trong 1 lít hoặc 1kg mẫu. Ghi chú các phản ứng xảy ra
- Khi đốt mẫu thử lương thực - thực phẩm, asen ở dạng kim loại hay oxyt đều được chuyển sang dạng ion As+ :
6As + 10HNO3 → 3As2O5 + 10NO + 5H2O. As2O5 + 3H2O → 2H3AsO4.
2H3AsO4 + 2MgO → 2MgHAsO4 + 2H2O. - Khi Zn gặp HCl sẽ phản ứng:
Zn + 2HCl → ZnCl2 + H2
- Hydro này tác dung với các muối asen tạo thành Asen hydrua: H3AsO4 + 8H → AsH3 + 4H2O
Và AsH3 phản ứng với HgCl2:
33