1. Phổ hấp thụ của PAR (dạng HR-)
3.3.4. Định lợng bitmut trong nớc thải xí nghiệp luyện thiếc Nghệ An.
Trớc khi định lợng bitmut chúng tôi đã định tính để xác định sự có mặt của ion Bi3+ và một số ion cản: Cu2+, Sn4+, Cd2+, Zn2+ bằng các phản ứng nhạy.
3.3.4.1. Cách lấy và bảo quản mẫu nớc.
- Địa điểm lấy mẫu: tất cả các mẫu nớc đều đợc lấy gần nguồn thải ra cha bị pha loãng bởi các nguồn nớc khác. Các mẫu đợc lấy ở bề mặt, ở giữa và ở gần đáy.
- Cách lấy mẫu: chúng tôi dùng xi lanh loại lớn để lấy và tránh không để ùn đất làm đục nớc. Các mẫu nớc lấy xong đợc đựng trong các bình polyêtilen (để tránh sự hấp phụ của các ion lên thành bình), thêm 3,00ml axít nitric loãng vào mỗi mẫu (200ml) rồi đậy kín lại.
- Thời gian và số lợng mẫu: chúng tôi đã lấy các mẫu nớc thải trong thời gian xởng đang hoạt động vào các ngày ghi ở bảng 25.
+ Buổi sáng từ 9 →10h. + Buổi chiều từ 15 → 16h.
Tất cả các mẫu sau khi lấy đều đợc tiến hành phân tích ngay.
3.3.4.2. Định lợng bitmut trong mẫu nớc thải xí nghiệp luyện thiếc Nghệ An bằng phơng pháp trắc quang hệ phức PAR-Bi(III)-I-.
Trớc khi xác định bitmut, chúng tôi tiến hành tách loại thiếc. Theo tài liệu [16] có thể tách thiếc dới dạng hợp chất dễ bay hơi SnX4 (X là Cl- hoặc Br-). Trong công trình này, chúng tôi tách thiếc dới dạng bay hơi SnCl4 bằng cách: cho axít clohidric 10N vào mẫu nớc nghiên cứu rồi tiến hành chng tách thiếc nhiều lần ở nhiệt độ 120oC. ở nhiệt độ này, SnCl4 bị bay hơi, còn các ion kim loại khác không bị bay hơi dới dạng muối clorua. Nhiệt độ sôi một số muối clorua kim loại thờng đi kèm với thiếc, ghi ở bảng 24.
Bảng 24: Nhiệt độ sôi của một số muối clorua kim loại.
Các ion kim loại Nhiệt độ sôi của
muối clorua (toC) Các ion kim loại muối clorua (tNhiệt độ sôi củaoC)
Sn4+ 114,1 Cu2+ 1366
Pb2+ . . Bi3+ 447
Cd2+ 960 Zn2+ 732
Phần dung dịch còn lại thêm một ít nớc để bằng 1/5 thể tích ban đầu. Nh vậy, thể tích mỗi mẫu còn lại là 200/5 = 40ml.
Sau đó tiến hành chế hoá mẫu: cách tiến hành chế hoá mẫu tơng tự nh khi chế hoá mẫu nhân tạo cho vào mỗi mẫu nghiên cứu (10ml sau khi đã loại thiếc) 9,00ml NaNO3 2M + 0,20ml dung dịch đệm pH = 4 + 3,00ml NaOH 0,1M + 5,00ml dung dịch PAR 8.10-4M + 5,00ml dung dịch KI 8.10-4M. Định mức bằng nớc cất tới vạch, lắc đều rồi tiến hành đo mật độ quang của các dung dịch phức và dung dịch PAR tơng ứng ở λ = 530nm, l = 1cm, à = 0,81, kết quả thu đợc ghi ở bảng 25.
Bảng 25: Kết quả đo mật độ quang của các mẫu nớc.
Ký hiệu
mẫu Ngày lấy mẫu (ml)Thể tích Số lần đo
Aphức APAR ∆Aphức
L1 20/8/2002 10 3 0,282 0,250 0,032
L2 10/9/2002 10 3 0,281 0,250 0,031
L3 28/9/2002 10 3 0,283 0,250 0,033
L4 15/10/2002 10 3 0,282 0,250 0,032
Từ kết quả ở bảng 25 ta có: hiệu mật độ quang của phức trung bình ứng với lợng Bi3+ có trong 10ml mẫu chế hoá (tức ứng với 10 ì 5 = 50ml mẫu nớc ban đầu) là:
∆A = 0,032+0,031+40,033+0,032 = 0,032 Theo phơng trình đờng chuẩn đã xây dựng ở mục IV.2.2.2
∆A = (0,09870 ± 0,00014) ì 105ì CBi(III) + (0,00140 ± 0,00068)
Chúng tôi tính đợc nồng độ ion Bi3+ có trong nớc thải xí nghiệp luyện thiếc Nghệ An là: 5 10 . 5 10 25 0,3027 − ì ì < CBi(III) < .10 5 5 10 25 0,1374 − ì ì iongam/lít ⇔ 0,1514.10-5 < CBi(III) < 0,1587.10-5.
Nh vậy, nồng độ Bi(III) có trong loại nớc thải nằm trong khoảng (0,1514 ữ 0,1587).10-5 iongam/lít.
Phần 3:
kết luận
Căn cứ vào mục đích đề tài, giải quyết nhiệm vụ đặt ra, chúng tôi đã thu đợc các kết quả sau:
1. Đã xác định đợc các điều kiện tối u cho sự tạo phức đa phối tử trong hệ PAR-Bi(III)-I-.
2. Đã xác định đợc thành phần và hệ số hấp thụ phân tử gam của phức: - ở pH = 2,60 ữ 4,10: thành phần phức PAR : Bi(III) : I- = 1 : 1 : 1 và
εphức = (1,02 ± 0,05).104.
- ở pH = 6,40 ữ 7,30: thành phần phức PAR : Bi(III) : I- = 2 : 1 : 2 và
εphức = (2,31 ± 0,05).104.
3. Đã xác định đợc hằng số cân bằng (KCB) và hằng số bền của phức (β): - ứng với thành phần phức PAR : Bi(III) : I- = 1 : 1 : 1 ở pH = 2,60 ữ 4,10 thì lgKCB = 10,9 và lgβ = 16,5.
- ứng với thành phần phức PAR : Bi(III) : I- = 2 : 1 : 2 ở pH = 6,40 ữ 7,30 thì lgKCB = 16,6 và lgβ = 28,5.
4. Đã xác định đợc tỷ lệ nồng độ không cản của các ion: Sn4+, Pb2+, Cd2+, Zn2+, Cu2+ đối với phép định lợng Bi3+:
CCu2+ / CBi3+ = 0,031 ; CCd2+ / CBi3+ = 1700 ; CZn2+ / CBi3+ = 9 ; CSn4+ / CBi3+ = 120 ; CPb2+ / CBi3+ = 26 .
và xây dựng đợc phơng trình đờng chuẩn của sự phụ thuộc mật độ quang dung dịch phức vào nồng độ ion Bi(III):
∆A = (0,09870 ± 0,00014) ì 105ì CBi(III) + (0,00140 ± 0,00068)
5. ứng dụng kết quả nghiên cứu hệ phức PAR-Bi(III)-I- xác định hàm lợng Bi3+ trong nớc thải xí nghiệp luyện thiếc Nghệ An (CBi(III) nằm trong khoảng (1,514 ữ 1,587).10-6 iongam/lít).
Do điều kiện thời gian và kinh phí có hạn nên việc nghiên cứu hệ phức PAR-Bi(III)-I- chỉ dừng lại ở phơng pháp trắc quang. Nếu có điều kiện, chúng tôi sẽ tiếp tục nghiên cứu hệ phức này bằng các phơng pháp khác nh phơng pháp cực phổ và nghiên cứu khả năng áp dụng hệ phức này vào phơng pháp chiết - trắc quang.