II.1. Thiết bị, dụng cụ và hoá chất :
II.1.1 Thiết bị, dụng cụ : II.1.1.1 Thiết bị :
Tất cả các phép đo đều được thực hiện trên máy cực phổ xung vi phân 797 VA Computrace ( Metrohm Thụy Sỹ ) với hệ 3 điện cực : Điện cực làm việc là điện cực giọt thuỷ ngân ( HMDE, SMDE ) và điện cực so sánh là điện
cực Ag/AgCl, điện cực phù trợ platin.
II.1.1.2 Dụng cụ :
- Pipet các loại
- Cốc thuỷ tinh : 250, 500 ( ml ) - Bình định mức
- Máy đo pH Milwaukee ( sản xuấtở Italia ) - Cân phân tích có độ chính xác ± 0,01mg
II.1.2 Hoá chất :
Tất cả các loại hoá chất sử dụng trong nghiên cứu đều có chất lượng
“Suprapure” của MERCK, các dung dịch chuẩn kim loại được pha từ dung dịch
gốc nồng độ 1000mg/l của MERCK, nước cất sử dụng là nước cất hai lần.
Hoá chất : - Dung dịch chuẩn gốc Zn2+ 1000ppm - Dung dịch chuẩn gốc Pb2+ 1000ppm - Dung dịch chuẩn gốc Cd2+ 1000ppm - Dung dịch chuẩn gốc Cu2+ 1000ppm - Dung dịch đệm axetat pH =4,6 - Tinh thể NaOH - Axit HNO3 đặc
II.2 Lấy và bảo quản mẫu :
Các bộ phận của dụng cụ, thiết bị đều làm bằng Teflon không kim loại để tránh gây nhiễm bẩn kim loại cho mẫu, bình đựng mẫu làm bằng nhựa PE Trước khi dùng bình đựng mẫuđã được tráng rửa 3 lần bằng chính mẫu. Mẫu được bảo quản bằng cách: 1,5 lit mẫu + 5ml axit HNO3 đặc tinh khiết để tránh các kim loại Zn, Cd, Pb, Cu bị hấp thụ lên thành bình chứa mẫu. Để
mẫu trong tủ lạnh ở 4oC chờ phân tích.
II.3 Quy trình vô cơ hoá mẫu
Với từng loại nước của mỗi sông, lấy 500ml mẫu cần phân tích đã được
axit hoá ở trên thêm vào đó 5ml axit HNO3 đặc, đun trên bếp điện cho đến khi
dung dịch gần cạn, nếu có màu thì lại thêm 5ml HNO3 đặc và làm bay hơi lần
nữa, động tác này lặp đi lặp lại cho đến khi dung dịch không màu. Rồi làm
bay hơi dung dịch đến cạn khô. Phần bã sau khi để nguội hoà tan trong nước
cất, đun nóng để hoà tan hết muối tan. Lọc qua phễu lọc khô, giữ lấy đúng thể
tích bằng 500ml để xác định Zn, Pb, Cu, Cd.
Với từng loại rau thì ta xử lý mẫu như sau:
1. Rửa rau, rửa lại theo nước cất để khô tự nhiên. 2. Xay một lượng rau tươi bằng máy xay sinh tố.
3. Cân 1g cho vào bình Kendan có thể thay thế bằng cốc chịu nhiệt.
4. Thêm 12ml hỗn hợp (HNO3:HClO4) tỷ lệ (5:1).
Dùng đũa thuỷ tinh trộn đều để yên qua đêm hoặc vài giờ
Cài nhiệt độ của bếp 200oC trong 40 phút. Khi đun đậy phễu trên miệng
bình. Chú ý không để cạn mẫu (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Để mẫu nguội, nếu thấy dung dịch trong gần như mất màu thì dừng
thêm từ từ 10ml HCl 3N
Đun sôi 25 phút ở 150oC để nguội thấy dung dịch trong trắng là được Định mức sang bình 50ml đo cực phổ
Song song tiến hành một mẫu trắng không có rau mọi chế hóa như mẫu
thật
II.4 Xác định đồng thời Zn, Cd, Cu, Pb.
II.4.1 Thực nghiệm tìm các điều kiện tối ưu cho phép xác định Zn, Cd, Cu,
Pb.
II.4.1.1 Pha chế dung dịch cho phép xác định Zn, Cd, Cu, Pb. - Dung dịch chuẩn Zn2+ 10ppm
- Dung dịch chuẩn Cd2+ 1ppm - Dung dịch chuẩn Cu2+ 2ppm - Dung dịch chuẩn Pb2+ 3ppm
- Dung dịch chuẩn chứa đồng thời Zn2+ 10ppm, Cd2+ 0,1ppm, Cu2+ 2ppm, Pb2+ 3ppm
- Dung dịch đệm axetat(pH=4,6) - Dung dịch HNO3 1M
Cách tiến hành:
- Dung dịch chuẩn Zn2+ 10ppm: Lấy 1ml dung dịch Zn2+ 1000ppm định
mức đến 100ml bằng nước cất 2 lần ta được dung dịch Zn2+ 10ppm
- Dung dịch chuẩn Cd2+ 1ppm: Lấy 0,1ml dung dịch Cd2+1000ppm định
mức đến 100ml bằng nước cất 2 lần ta được dung dịch Cd2+ 1ppm
- Dung dịch chuẩn Cu2+ 2ppm: Lấy 0,2ml dung dịch Cu2+1000ppm định
mức đến 100ml bằng nước cất 2 lần ta được dung dịch Cu2+ 2ppm
- Dung dịch chuẩn Pb2+ 3ppm: Lấy 0,3ml dung dịch Pb2+ 1000ppm
định mức đến 100ml bằng nước cất 2 lần ta được dung dịch Pb2+ 3ppm
- Dung dịch chuẩn chứa đồng thời Zn2+ 10ppm, Cd2+ 0,1ppm, Cu2+ 2ppm, Pb2+ 3ppm: Lấy 1ml dung dịch Zn2+ 1000ppm; 0,01ml dung dịch Cd2+
1000ppm; 0,2ml dung dịch Cu2+1000ppm; 0,3ml dung dịch Pb2+ 1000ppm rồi định mức đến 100ml bằng nước cất 2 lần ta được dung dịch chứa đồng thời
- Dung dịch đệm axetat pH=4,6: Lấy 47,46ml andehit axetic 99,2% pha
thành 500ml trong bình định mức bằng nước cất 2 lần ta được 500ml dung
dịch CH3COOH 2M. Lấy 68,04g CH3COONa.3H2O pha trong 250ml bằng nước cất 2 lần ta được 250ml dung dịch CH3COONa 2M. Lấy 23,5ml dung
dịch CH3COONa 2M và 26,5 ml dung dịch CH3COOH 2M pha loãng bằng nước cất 2 lần thành 500ml dung dịch đệm axetat pH=4,6
- Dung dịch HNO3 1M:
Từ dung dịch gốc HNO3 có C% = 65%; D = 1,39kg/l. Lấy 69,73 ml
HNO3 đặc pha loãng bằng nước cất 2 lần định mức tới 1 lit ta được dung dịch (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
HNO3 1M
II.4.1.2 Khảo sát các điều kiện tối ưu cho phép xác định Zn,Cd,Pb,Cu.
II.4.1.2.1. Khảo sát sự xuất hiện của pic:
Để khảo sát sự xuất hiện của pic Zn(II),Cd(II),Cu(II),Pb(II) chúng tôi
tiến hành làm như sau:
Lấy 20ml nước cất 2 lần + 0,05ml dung dịch chuẩn chứa đồng thời Zn2+
10ppm ,Cd2+0,5ppm, Pb2+1ppm, Cu2+1ppm + 0,5ml dung dịch đệm axetat
pH=4,6 cho vào bình điện phân, tiến hành điện phân ở Uđp=-1,2V, quét thế từ
-1,2V ÷ +0,2V và tiến hành ghi đo đường xung vi phân chúng tôi thu được kết
quả như sau:
Upic(Zn) là -1,2±0,05V Upic(Cd) là -0,588±0,05V. Upic(Pb) là -0,38±0,05V. Upic(Cu) là 0,0308±0,05V.
II.4.1.2.2 Khảo sát biên độ xung.
Để khảo sát biên độ xung, chúng tôi sử dụng điện phân ở thế điện phân
Udp=-1,2V quét thế từ -1,2V ÷ +0,2V, thời gian sục khí N2 là 300s, thời gian điện phân là 30s
Lấy 20ml nước cất 2 lần + 0,05ml dung dịch chuẩn chứa đồng thời Zn2+
10ppm, Cd2+0,5ppm, Pb2+1ppm, Cu2+1ppm + 0,5ml dung dịch đệm axetat
pH=4,6 cho vào bình điện phân
Tiến hành ghi đo đường vi phân của dung dịch ở các biên độ xung khác
nhau, kết quả thu được ở bảng 2.1
Bảng 2.1: Sự thay đổi chiều cao pic Zn, Cd, Pb, Cu theo biên độ xung. Chiều cao pic
h (A) Biên độ xung (V) Zn Cd Pb Cu 0,02 4,80.10-8 2,07.10-8 1,27.10-8 6,14.10-8 0,03 6,87.10-8 2,90.10-8 1,81.10-8 8,74.10-8 0,04 8,78.10-8 3,70.10-8 2,30.10-8 1,15.10-7 0,05 1,01.10-7 4,28.10-8 2,64.10-8 1,32.10-7 0,06 1,09.10-7 4,66.10-8 2,90.10-8 1,43.10-7 0,07 1,18.10-7 4,98.10-8 3,09.10-8 1,54.10-7 0,08 1,20.10-7 5,10.10-8 3,16.10-8 1,58.10-7
Qua bảng 2.1 chúng tôi rút ra được kết luận:
Khi biên độ xung cao thì chiều cao pic tăng, khi biên độ xung giảm thì chiều cao pic giảm. Tuy nhiên nếu biên độ xung cao quá thì đường nền cao, đường không đẹp cho nên ta chọn biên độ xung 0,05V
II.4.1.2.3 Khảo sát thời gian đặt xung
Để khảo sát thời gian đặt xung chúng tôi đặt các điều kiện đo như thí
nghiệm II.4.1.2.2, nhưng thay đổi thời gian đặt xung và kết quả thu được ở
bảng 2.2
Chiều cao pic (A) Thời gian đặt xung(s) Zn Cd Pb Cu 0,01 1,48.10-7 6,43.10-8 3,69.10-8 1,75.10-7 0,02 1,01.10-7 4,28.10-8 2,64.10-8 1,32.10-7 0,03 1,64.10-7 6,54.10-8 3,66.10-8 1,37.10-7 Qua bảng 2.2 chúng tôi thấy khi thời gian đặt xung = 0,01s hay 0,03s
thì chiều cao pic tăng nhưng nền cao.Qua kết quả thực nghiệm thu được giá
trị chiều cao pic ổn định và nền thấp ở thời gian đặt xung là 0,02s (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
II.4.1.2.4 Khảo sát tốc độ quét thế.
Các điều kiện đo như 2 thí nghiệm trên thay đổi tốc độ quét, kết quả thu được ở bảng 2.3
Bảng 2.3 Sự thay đổi chiều cao pic Zn, Cd, Pb, Cu theo tốc độ quét thế
Chiều cao pic
h (A) Tốc độ quét thế (V/s) Zn Cd Pb Cu 0,085 9,22.10-8 3,94.10-8 2,53.10-8 1,18.10-7 0,1 9,72.10-8 4,18.10-8 2,67.10-8 1,26.10-8 0,12 1,01.10-7 4,34.10-8 2,73.10-8 1,31.10-7 0,15 1,01.10-7 4,28.10-8 2,64.10-8 1,32.10-7 Qua kết quả thực nghiệm thu được ở bảng 2.3 chúng tôi nhận thấy khi
giảm tốc độ quét thế từ 0,15V/s xuống 0,085V/s thì chiều cao pic lại giảm,
nền cao. Chúng tôi chọn tốc độ quét thế là 0,15V/s vì lúc đó chiều cao pic lớn
II.4.1.2.5 Khảo sát thời gian sục khí
Để khảo sát sự ảnh hưởng của thời gian sục khí (loại oxi hoà tan) đến
chiều cao pic và nền pic chúng tôi tiến hành như sau. Sử dụng các điều kiện đo: thế điện phân, thời gian điện phân, biên độ xung, thời gian đặt xung, tốc
,độ quét thế như trên và sục với áp suất PN2=1atm, thay đổi thời gian sục khí
chúng tôi thu được kết quả thể hiện ở bảng 2.4