Chương 2 THỰC NGHIỆM VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
2.2. Thực nghiệm
2.2.3. Phương pháp phân tích dạng crom trong các mẫu phân tích
2.2.3.1. Phương pháp phân tích xác định dạng crom trong nước tự nhiên
Trong dung dịch nước, Cr tồn tại chủ yếu ở hai trạng thái oxi hóa bền đó là Cr(III) và Cr(VI). Tỉ lệ về hàm lượng giữa hai dạng này phụ thuộc vào nhiều yếu tố
Việc xác định chính xác hàm lượng Cr(VI) hoạt động trong cấu trúc phức vô cơ, có thể được thực hiện bằng cách thêm một lượng nhất định DTPA và NaNO3 vào dung dịch phân tích sau đó tiến hành phép đo CAdSV [1]. Phương pháp có thể xác định crom tổng sau khi oxi hóa Cr (III) đến Cr (VI). Quá trình phân hủy các phức trơ của Cr(III) và các chất hữu cơ trong mẫu nước, và oxi hóa Cr(III) thành Cr(VI) được thực hiện bằng cách chiếu xạ UV.
Khi định lượng Cr(VI) bằng phương pháp CAdSV với sự có mặt của DTPA và -
3
NO , các tác giả [1], [3] cho rằng các phản ứng xảy ra trên bề mặt điện cực HMDE diễn ra như sau:
+) Trong quá trình hấp phụ làm giàu
Cr(VI) + 3e → Cr(III) (1)
Cr(III) + DTPA + Hg → Cr(III) – DTPA (Hg) (2) +) Trong quá trình hòa tan:
Cr(III) – DTPA(Hg) + e → [Cr(II) – DTPA(Hg)]dd (3) [Cr(II)–DTPA(Hg)]dd + -
3
NO + H+ → [Cr(III)–DTPA(Hg)]dd + - 2
NO + H2O (4)
Do có quá trình (4), phức Cr(III)-DTPA được tái tạo tuần hoàn, do vậy làm tăng dòng đỉnh hòa tan Ip. Dòng đỉnh hòa tan Ip ghi được lúc này là cơ sở để định lượng Cr (qua Cr(VI)) theo phương pháp DPCAdSV.
Hình 2.2. Sơ đồ phân tích các dạng crom trong mẫu nước
* Tiến trình thí nghiệm phân tích xác định Cr(VI) trong nước tự nhiên bằng phương phápDPCAdSV
Lấy một thể tích nhất định dung dịch nghiên cứu, thêm vào dung dịch NaNO3, dung dịch DTPA 0,2M đến tổng thể tích là 25mL sao cho nồng độ của NaNO3 2,5.10-1M và DTPA 1.10-2M. Sau đó chuyển dung dịch vào bình điện phân, thêm vào đó dung dịch đệm axetat pH=6; sục khí N2 tinh khiết (5.0) trong 120s để đuổi oxi hoà tan. Hấp phụ làm giàu ở thế hấp phụ (Ehp) và thời gian hấp phụ (thp) thích hợp. Trong quá trình làm giàu, dung dịch được khuấy với tốc độ thích hợp. Để dung dịch yên tĩnh một thời gian và tiến hành quét thế catot, ghi đường Von-Ampe hòa tan hấp phụ xung vi phân trong các điều kiện cần thiết. Nồng độ Cr(VI) được xác định bằng phương pháp thêm chuẩn.
Mẫu nước tự nhiên
Thực hiện phép đo DP- CAdSV
Thêm H2O2 và chiếu UV trong thời gian 4h Thực hiện phép đo DP-
CAdSV
Giá trị Cr(T) Giá trị Cr(VI)
Giá trị Cr(III) = Cr(T) – Cr(VI) Lọc bỏ tạp chất, chất rắn lơ lửng
2.2.3.2. Phương pháp phân tích xác định dạng Cr trong mẫu đất và trầm tích
Thông thường việc định lượng các kim loại nói chung trong mẫu đất và trầm tích không thể thực hiện trực tiếp trên mẫu, mà phải chuyển các kim loại này sang dạng hoà tan trong dung dịch trong nhiều phương pháp định lượng. Để chuyển các kim loại sang dạng hoà tan trong dung dịch có thể được thực hiện bằng các tác nhân oxi hoá mạnh để phân huỷ mẫu. Tuy nhiên cách này sẽ chuyển các ion kim loại lên trạng thái oxi hoá cao hơn, do đó không xác định được riêng từng dạng crom. Trong đất và trầm tích, Cr(III) hầu hết ở dạng Cr(OH)3 không hòa tan và hấp phụ trên bề mặt đất trong khoảng pH từ 4-8 [40]. Ở điều kiện pH thấp hơn cũng với sự có mặt của các phối tử hữu cơ dễ tạo phức như axit citric, axit fulvic, EDTA làm tăng độ hòa tan và khả năng di động của Cr(III). Để hạn chế tối đa sự hoà tan và khả năng di động của Cr(III) dung dịch Na2CO3 [12] được sử dụng để tách Cr(III) khỏi hoà tan vào dịch chiết đất và trầm tích với Cr(VI). Định lượng Cr(VI) có trong dịch chiết cho biết hàm lượng Cr(VI) có trong mẫu. Phân huỷ mẫu bằng dung dịch cường thuỷ [11] để chuyển toàn bộ crom về dạng Cr(VI) tương tự ta xác định được giá trị Cr(T) và tính được hàm lượng Cr(III). Quá trình phân tích mẫu đất và trầm tích có thể khái quát theo sơ đồ sau:
Hình 2.3. Sơ đồ phân tích các dạng crom trong mẫu đất và trầm tích
Làm khô, loại bỏ xác thực vật
Chiết bằng dung dịch Na2CO3 Vô cơ hoá mẫu, đồng thời chuyển Cr(III) lên Cr(VI)
Thực hiện phép đo DP-CAdSV Giá trị Cr(T)
Giá trị Cr(VI)
Giá trị Cr(III) = Cr(T) – Cr(VI) Thực hiện phép đo DP-
CAdSV
Lọc lấy dịch chiết Mẫu đất và trầm tích