2.3.2.1. Nguyên tắc
Trong môi trường kiềm (pH = 10,5 -11,5) ion NH4+ phản ứng với hipoclorit (ClO-) tạo thành monocloamin (NH2Cl).
NH3 + ClO- ↔ NH2Cl + OH- (2.1)
Và khi có mặt phenol với chất xúc tác là natrinitroprusside (Na2[Fe(CN)5NO]) sẽ sinh ra một phức màu xanh: Indo-phenol.
Sau đó xây dựng đường chuẩn với λ = 640 nm. Cường độ màu tỷ lệ với hàm lượng NH4+ trong dung dịch.
2.3.2.2. Khảo sát điều kiện tối ưu
a, Nghiên cứu ảnh hưởng của tỉ lệ thuốc thử hỗn hợp và thuốc thử phenat
- Chuẩn bị một dung dịch làm việc. Hút 1ml dung dịch NH4Cl làm việc (10mg NH4- N/ l) cho vào bình định mức 20ml. Định mức dung dịch bằng nước cất 2 lần. Lấy thể tích thuốc thử hỗn hợp trong khoảng từ 0,5 ÷ 3 ml và cố định lượng thuốc thử phenat theo thực nghiệm là 1ml sau đó lắc đều. Chờ lên màu rồi đo bằng máy UV - VIS CinTra tại bước sóng λ =640 nm từ đó ta tìm được
lượng thuốc thử tối ưu ứng với giá trị Amax
- Tương tự như trên, lấy thể tích thuốc thử hỗn hợp cố định là 1,5ml và lượng thuốc thử phenat thay đổi từ 0,5 ÷ 3 ml lắc đều. Chờ cho dung dịch lên màu rồi đo bằng máy UV - VIS CinTra tại bước sóng λ =640 nm từ đó ta tìm được lượng thuốc thử tối ưu ứng với giá trị Amax.
Từ giá trị Amax ta nhận thấy tỉ lệ thuốc thử hỗn hợp và thuốc thử phenat là 1÷1,5.
b, Nghiên cứu độ bền của phức màu NH4+ bằng thuốc phenat theo
thời gian
Chuẩn bị một dung dịch màu bằng cách: Hút 1 ml dung dịch NH4Cl làm việc (10 mg NH4+-N/l) cho vào bình định mức 20 ml, định mức đến vạch bằng nước cất, cộng thêm 1,5 ml thuốc thử hỗn hợp và 1ml thuốc thử phenat rồi lắc đều cho hỗn hợp hòa lẫn với nhau. Đo mật độ quang trên máy UV- VIS CinTra 40 tại bước sóng lý thuyết 640 nm trong khoảng thời gian từ 5 ÷ 120 phút. Từ đó tìm được khoảng thời gian tối ưu ứng với giá trị mật độ quang ổn định và lớn nhất.
c, Đo phổ hấp thụ electron của dung dịch màu
- Chuẩn bị một dung dịch màu (có nồng độ 0,5 mg NH4+-N/l) ở các điều kiện tối ưu đã chọn, quét phổ của dung dịch màu trong dải bước sóng từ 400 ÷ 800 nm, từ đó ta chọn được giá trị λmax ứng với trị số Amax.
- Tương tự như trên, ta chuẩn bị một loạt dung dịch màu ở các nồng độ từ 0,5÷ 1,0 mg NH4+-N/l, quét phổ của loại dung dịch màu trên máy trong khoảng bước sóng từ 400÷ 800 nm, so sánh các giá trị λmax của các phổ ở các nồng độ khác nhau. Nếu chúng có cực đại hấp thụ ở cùng một bước sóng, chứng tỏ hợp chất màu bền, ổn định và có thành phần các cấu tử trong phản ứng đúng bằng quan hệ tỉ lượng. Đó là bước sóng thực nghiệm tối ưu, được sử dụng cho các phép đo.
2.3.2.3. Xây dựng đường chuẩn xác định hàm lượng amoni
NH4Cl trong nước cất và định mức đến 100 ml.
- Dung dịch chuẩn NH4-N 10 mg/l (dung dịch chuẩn làm việc- dung dịch B): Lấy 1ml dung dịch A định mức vào bình 100 ml bằng nước cất 2 lần.
* Dựng đường chuẩn:
Bảng 2.1. Dãy dung dịch chuẩn để xây dựng đường chuẩn xác định NH4+ bằng hỗn hợp thuốc thuốc thử oxi hóa và phenat
STT Nồng độ NH4+ (mg/l) trong các dung dịch chuẩn V dd chuẩn 10 mg/l (ml) Định mức V dung dịch (ml) - Lấy 20 ml dung dịch mẫu cho vào cốc thủy tinh 50 ml, thêm vào đó: + 1,5 ml dung dịch thuốc thử hỗn hợp. + 1 ml thuốc thử phenat, lắc đều, để 90 phút. + Đo mật độ quang ở bước sóng 640 nm. Blank 0 0 20 1 0,1 0,2 20 2 0,2 0,4 20 3 0,4 0,8 20 4 0,8 1,6 20 5 1,0 2,0 20
2.3.2.4. Đánh giá độ tin cậy của đường chuẩn xác định hàm lượng amoni
Chuẩn bị một số dung dịch amoni đã biết chính xác nồng độ (nằm trong khoảng tuyến tính của đường chuẩn). Tiến hành tạo phản ứng màu như khi xây dựng đường chuẩn và xác định lại nồng độ theo đường chuẩn. Lặp lại phép đo nhiều lần và xử lý kết quả đo bằng thống kê toán học