Tên mẫu nước [ Cr] ban đầu (ppb) Hiệu suất rửa giải (%) [Cr] xác định theo hệ (*) (ppb) Cr(VI) Cr(III) Cr tổng Mẫu 1 HA1 61,0 ± 0,3 79,71 ± 0,7 52,5 ± 0,2 6,7 ± 0,2 59,2 ± 0,4 HA2 61,2 ± 0,1 83,05 ± 0,5 54,4 ± 0,2 5,8 ± 0,3 60,2 ± 0,5 Mẫu 2 TL1 28,6 ± 0,3 82,89 ± 0,4 22,3 ± 0,3 3,1 ± 0,3 25,4 ± 0,6 TL2 28,8 ± 0,2 78,77 ± 0,6 23,2 ± 0,2 2,9 ± 0,2 26,1 ± 0,4 Mẫu 3 SN1 77,5 ± 0,4 82,53 ± 0,3 44,1 ± 0,1 31,2 ± 0,4 75,3 ± 0,5 SN2 77,2 ± 0,5 80,44 ± 0,5 46,8 ± 0,1 28,8 ± 0,2 75,6 ± 0,3
Từ Bảng 3.32 ta thấy trong các mẫu nước thải của cả ba cơng ty đều có nồng độ Cr(VI) cao hơn so với nồng độ Cr(III). Riêng cơng ty TNHH Thép khơng gỉ Hà Anh có nồng độ Cr(VI) vượt mức cho phép theo TCVN và công ty Cổ phần sơn HT-sơn Nice thì nồng độ Cr(VI) cũng xấp xỉ vượt mức cho phép, cơng ty Nhà thép tiền chế Tuấn Lâm thì nồng độ Cr nằm trong giới hạn cho phép.
Nhận xét chung : Từ kết quả nghiên cứu xử lý một số mẫu nước thật chứa crom thể hiện trong Bảng 3.31 và Bảng 3.32 cho thấy, hiệu suất tách loại crom của vỏ trấu biến tính khá cao (trên 90%). Từ đó ta thấy có thể ứng dụng vỏ trấu biến tính làm vật liệu của cột chiết pha rắn để hấp phụ và tách loại lượng vết crom nói riêng cũng như tách bỏ kim loại nặng nói riêng ra khỏi nguồn nước thải. Đồng thời có thể xác định riêng hàm lượng các dạng Cr(VI) và Cr (III) có trong mẫu phân tích khi kết hợp phương pháp chiết pha rắn và phương pháp F-AAS. Sau q trình xử lý và phân tích các mẫu nước thải cơng nghiệp thì nồng độ Cr đều nằm trong giới hạn cho phép theo các QCVN về chất lượng nước.
KẾT LUẬN
Sau q trình làm thực nghiệm, với mục đích tổng hợp vật liệu pha tĩnh trên nền vỏ trấu biến tính và ứng dụng phân tích lượng vết crom, luận văn đã đạt được các kết quả như sau:
1. Xác định được các điều kiện tối ưu để đo phổ hấp thụ nguyên tử của crom trên máy AA 6800 Shimadzu của Nhật Bản:
Các điều kiện Nguyên tố Cr
1. Thông số máy và điều kiện ghi phổ
Vạch đo (nm) 357,9
Khe đo (nm) 0,20
Cường độ dòng đèn HCL(mA)
Imax = 20 mA 14,00
Chiều cao Burner (mm) 8,00
2. Nồng độ axit của mẫu đo HNO3 (%) 2,00
2. Xác định được khoảng tuyến tính của crom là từ 0,1-10 ppm với giá trị LOD = 0,024 ppm và LOQ = 0,08 ppm khi xác định bằng phương pháp đo F-AAS.
3. Xác định được các điều kiện tối ưu để gắn Diphenyl cacbazit lên vật liệu vỏ trấu đã than hóa để tổng hợp vật liệu pha tĩnh của cột chiết pha rắn từ vỏ trấu biến tính (VL2)
+ Giá trị pH = 9 là tối ưu cho sự hấp phụ DPC lên vật liệu. + Thời gian đạt cân bằng hấp phụ với DPC là 180 phút. + Nồng độ của DPC là 0,001 mol/l.
4. Khảo sát các yếu tố ảnh hưởng như pH, thời gian, nồng độ đầu, ảnh hưởng của các ion đến dung lượng hấp phụ crom của VL trong phương pháp tĩnh .
Từ phương trình Langmuir, xác định được dung lượng hấp phụ cực đại của VL1 với Cr(VI) là 5,76 mg/g , của VL2 với Cr (III) là 8,16 mg/g và của VL2 với Cr(VI) là 17,03 mg/g.
5. Trong phương pháp động xác định được pH tối ưu cho quá trình hấp phụ Cr(VI) là pH =1 và Cr (III) là pH = 6, tốc độ nạp mẫu là 1ml/phút, sử dụng 50ml dung dịch rửa
giải HNO3 3M cho hiệu suất hấp phụ trên 95% và hiệu suất rửa giải đạt trên 80% với tốc độ rửa giải 0,5ml/phút.
Ở nồng độ cao, các ion kim loại nặng khác sẽ gây ảnh hưởng đến hiệu suất hấp phụ crom. Dung lượng hấp phụ cực đại của VL2 trong phương pháp động với Cr(VI) là 51,56 mg/g và 38,66 mg/g với Cr(III).
6. Xây dựng được quy trình xác định hàm lượng Cr tổng và hàm lượng các dạng Cr trong mẫu nước thải công nghiệp khi sử dụng phương pháp chiết pha rắn kết hợp phương pháp F-AAS.
Qua kết quả phân tích với mẫu chuẩn chứng nhận (CRM) nước thải và kết quả phân tích với các mẫu giả cho thấy phương pháp có độ lặp lại cao và đáng tin cậy để có thể áp dụng hai quy trình trên vào xác định hàm lượng Cr tổng và hàm lượng các dạng Cr(VI) và Cr(III) có trong mẫu nước thải cơng nghiệp.
7. Áp dụng phương pháp trên để xác định hàm lượng của Cr tổng và hàm lượng các dạng Cr(VI) và Cr(III) trong các mẫu thải công nghiệp của công ty TNHH Thép không gỉ Hà Anh, công ty Nhà thép tiền chế Tuấn Lâm và công ty Cổ phần sơn HT- sơn Nice với hiệu suất xử lí đạt trên 90% , nồng độ Cr sau khi xử lí đều nằm trong giới hạn cho phép theo các TCVN mới nhất. Như vậy, việc tổng hợp vật liệu hấp phụ của cột chiết pha rắn từ vỏ trấu biến tính và áp dụng phân tích lượng vết Cr hồn tồn có thể sử dụng để xử lí nước thải trong các nhà máy cơng nghiệp.
TÀI LIỆU THAM KHẢO TÀI LIỆU TIẾNG VIỆT
1. Nguyễn Đình Bảng (2004), Bài giảng chuyên đề các phương pháp xử lý nước và
nước thải, Đại học Khoa Học Tự Nhiên- ĐH Quốc gia Hà Nội.
2. D.F Shriver, P.W Atkins, C.H Langford, Người dịch: Bùi Duy Cam, Vũ Đăng Độ, Lê
Chí Kiên, Hồng Nhâm, Lê Như Thanh, Dỗn Anh Tú (2002), Hóa học vơ cơ, ĐH
Khoa Học Tự Nhiên- ĐH Quốc gia Hà Nội.
3. Đặng Ngọc Định (2006), Xác định lượng vết Cr(VI) và Cr(III) bằng kỹ thuật chiết
pha rắn và phương pháp phổ hấp thụ nguyên tử (AAS), Luận văn thạc sĩ khoa học,
ĐH Khoa Học Tự Nhiên- ĐHQG Hà Nội.
4. Phạm Tiến Đức (2006), Tách và xác định Cr (VI) và Cr (III) trong nước thải công
nghiệp bằng sắc ký trao đổi ion và phổ hấp thụ nguyên tử, khóa luận tốt nghiệp,
Đại học Khoa Học Tự Nhiên - Đại học Quốc Gia Hà Nội.
5. G. Schwarrenbach, H. Flaschka, Người dịch: Đào Hữu Vinh, Lâm Ngọc Thụ (1978),
Chuẩn độ phức chất, NXB KHKT.
6. Trần Thị Hà (2011), Nghiên cứu xây dựng quy trình thử nghiệm các hợp chất hữu cơ
thiếc và hàm lượng Cr(VI) có thể chiết ra trên sản phẩm dệt may, Báo cáo tổng
kết, Viện Dệt May – Bộ Công Thương.
7. Trần Tứ Hiếu (2003), Phân tích trắc quang, NXB ĐH Quốc Gia Hà Nội.
8. Trần Tứ Hiếu, Từ Vọng Nghi, Nguyễn Văn Ri, Nguyễn Xuân Trung (2003), Các
phương pháp phân tích cơng cụ, Hóa học phân tích phần II, Đại học Khoa Học Tự
Nhiên- ĐH Quốc gia Hà Nội.
9. Hoàng Thị Lan Hương (1994), Nghiên cứu các điều kiện phân chia hỗn hợp các
nguyên tố đất hiếm nhóm Ytri bằng phương pháp sắc ký trao đổi ion, Luận án phó
tiến sĩ khoa học, ĐH Sư phạm Hà Nội.
10. Cao Thị Mai Hương (2011), Xác định crom trong mẫu sinh học bằng phương pháp
phổ hấp thụ nguyên tử không ngọn lửa, Luận văn thạc sĩ khoa học, Đại học Khoa
11. Phùng Thị Ngọc Linh (2012), Nghiên cứu xác định hàm lượng Cr2O72- trong nước bằng phương pháp quang phổ hấp thụ phân tử UV-VIS với thuốc thử Diphenyl cacbazit, Khóa luận tốt nghiệp, ĐH Sư phạm – ĐH Đà Nẵng.
12. Phạm Luận (2012), Các phương pháp phân tích hóa học hiện đại, Đại học Khoa Học Tự Nhiên - Đại học Quốc Gia Hà Nội.
13. Phạm Luận (2012), Các phương pháp phân tích phổ nguyên tử, Đại học Khoa Học Tự Nhiên - Đại học Quốc Gia Hà Nội.
14. Phạm Luận, Trần Chương Huyến, Từ Vọng Nghi (1990), Một số phương pháp phân
tích điện hóa hiện đại, ĐHTH Hà Nội.
15. Hồng Nhâm (2000), Hóa học vơ cơ, tập 3, NXB-GD.
16. Nina Block, Hoàng Minh Châu (dịch), Phân tích định tính cation, quyển 2, p.75-77.
17. Phạm Hồng Quân (2004), Nghiên cứu khả năng hấp phụ một số ion kim loại nặng độc
hại trên chitosan biến tính và ứng dụng trong xử lý mơi trường, Luận văn thạc sĩ
khoa học, Đại học Khoa Học Tự Nhiên- ĐH Quốc gia Hà Nội.
18. Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về chất lượng nước thải công nghiệp (QCVN
40:2011/BTNMT).
19. Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về chất lượng nước (QCVN 08-2008- BTNMT).
20. Nguyễn Văn Ri (2004), Bài giảng chuyên đề các phương pháp tách chất, Đại học
Khoa Học Tự Nhiên- ĐH Quốc gia Hà Nội.
21. Tạ Thị Thảo (2014), Bài giảng chuyên đề Xử lý số liệu trong hóa phân tích, Đại học Khoa Học Tự Nhiên - Đại học Quốc Gia Hà Nội.
22. Lê Thị Tình (2011), Nghiên cứu khả năng hấp phụ Cr trên vỏ trấu và ứng dụng xử lý
tách Cr khỏi nguồn nước thải, Luận văn thạc sĩ khoa học, Đại học Khoa Học Tự
Nhiên -ĐH Quốc gia Hà Nội.
23. Vũ Thị Nha Trang (2009), Nghiên cứu tách, làm giàu, xác định lượng vết Cr(III) và
Cr(VI) trong nước bằng kĩ thuật chiết pha rắn và phương pháp quang phổ, Luận
văn thạc sĩ khoa học, Đại học Khoa Học Tự Nhiên- ĐH Quốc gia Hà Nội.
24. Lâm Minh Triết, Diệp Ngọc Sương (2000), Các phương pháp phân tích kim loại
25. Đỗ Quang Trung (2002), Ứng dụng kỹ thuật chiết pha rắn để tách làm giàu và xác
định lượng vết thuỷ ngân, asen trong nước, Luận án tiến sĩ hoá học, Đại học Khoa
Học Tự Nhiên-ĐH Quốc gia Hà Nội.
26. Nguyễn Bá Tuấn (2012), Nghiên cứu ứng dụng phương pháp phân tích quang học để
đánh giá khả năng hấp phụ Cr(VI) và Cr(III) của vỏ trấu biến tính, Luận văn thạc
sĩ khoa học, Đại học Khoa Học Tự Nhiên- ĐH Quốc gia Hà Nội. TÀI LIỆU TIẾNG ANH
27. Angeline M.Stoyanova (2004), “Determination of Cr(VI) by a catalytic
Spectrometric Method in the presence of p-Aminobenzoic acid”, Turk J. Biochem,
Vol.29, pp. 367-375
28. B.Narayana and Tome Cherian (2005), “ Rapid Spectrometic Determination of trace amouts of Chromium using Variamine Blue as a chromogenic Reagent”,
J.Baz.Chem.soc, Vol.16, No.2, p. 197-201.
29. David Harvey ( DePauw Univesity) (2000), Modern Analytical Chemistry, The
McGraw – Hill, pp. 215-221.
30. Dragic V.Vukomanovic, Gary W.Vanloon, Kanji Nakatsu, Dick E. Zoutman (1997), “Determination of Cr(VI) and Cr(III) by adsorptive stripping Voltammetry with
Pyrocatechol Violet”, Canada, Microchemical Journal, Vol 57, pp. 86 - 95.
31. Foster Dee Snell and Leslie S.Ettre (1970), “Encyclopedia of nditrustrial hemical
analysis”, Anal. Chem, Vol 9, pp. 633-641.
32. Filik H, Dogutan M, Apak R (2003), “ Speciation analysis of chromiu0000m by separation on a 5-palmitoyl oxine-functionalized XAD-2 resin and
spectrophotometic determination with diphenyl carbazide”, Anal. Biona. Chem,
Vol. 376(6), pp. 928-33.
33. H.D. Revanasiddappa and T.N.Kiran Kidmar (2002), “ Rapit spectrophotometic
determination of chromium with trifluoperaztne Hydrochloride”, Anal. Chem, Vol.47, pp.311.
34. H. Tel, Y. Alta, M.S. Taner (2004), “ Adsorption characteristics and separation of
Cr(III) and Cr(VI) on hydrous titanium (VI) oxide”, Journal of Hazardous
35. Lin.L., Lawrence.N.S., Sompong.T., Wang.J., Lin.J (2004), “ Calalytic adsortive stripping determination of trace Chromium(VI) at the Bismut-film electrode”,
Talanta, Vol.50, pp.423-427.
36. M.Arab Chamjangali, N.Goudaizi, M.Mirheidari và B.Bahramian (2011), “Sequential eluent injection technique as a new approach for the on-line enrichment and speciation of Cr(III) and Cr(VI) species on a single column with FAAS detection” ,
Journal of Hazardous Materials, Vol 192, Issue 2, pp. 813-821.
37. Marcuccar. R, Whitenman J., P and suder B.J (1982), “Interaction of heavy metal
with chitin and chitosan”, J.Appl.polymer.Sci., Vol.27, pp.4827-4837.
38. M.V.Balasama Krishna, K.Chandrasekoran (2005), “ Speciantion of Cr(III) and
Cr(VI) in water using immobilized moss and determination by ICP-MS”, Talanta
Vol.65, pp.133-143.
39. Ozgur Dogan Uluozlu, Mustafa Tuzen và Mustafa Soylak (2009), “Speciation and separation of Cr(VI) and Cr(III) using coprecipitation with Ni2+/2-Nitroso-1- naphthol-4-sulfonic acid and determination by FAAS in water and food samples”,
Food and Chemical Toxicology, Volume 47, Issue 10, pp 2601-2605.
40. Sun Fu-Sheng (1993), “ The reaction of phenylarsenazo with chromium(III)”,
Talanta, Vol.30, pp.446-448.
41. Shizhong Chen, Shengping Zhu và Dengbo Lu (2011), “The use of 1-phenyl-3- methyl-4-benzoyl-5-pyrazone as chemical modifier for low-temperature electrothermal vaporization for separation and determination of Cr(III) and Cr(VI)
by ICP-MS ”, Microchemical Journal, Vol 97, Issue 2, pp.196-200.
42. Serife Tokalioglu, Senol Kaetal and Latif Elci (2000), “ Sprciation and determination of heavy metals in lake waters by atomic adsorption spectrometry after sorption on
Amberlite XAD – 16 resin”, Analytical Sciences Movember, Vol.16, pp. 1169 –
1174
43. Takashi Sumida, Taniami Ikenoue, Kazuhide Hamada, Akhmad Sabarudin, Mitsuko Oshima, Shoji Motomizu (2005), “One line preconcentration using dual mini columns for the speciation of Cr(III) and Cr(VI) and its application to water
samples as studied by ICP-MS”, Talanta, vol 68, Issue 2, p 388 - 393.
45. Tiglea, Paulo, Liching, Jaim, (2000), “Demination of traces chromium in foods by
solvent extraction-flame absorption spectrometry ”, Anal.Lett.,Vol.3(8), p.1615-
1624.
46. J.Posta, H.Bemdt, S.Kluo, G.Schaldach (1993), Anal. Chem, vol 65, pp.2590.
47. Joana Shaofen Wang and Kong Hwa Chiu (2004), “ Simulttaneous Extraction of Cr(III) and Cr(VI) with Dithiocarbamate ReagenyFollowed by HPLC seperation
for chromium speciation”, Analytical Sciences, Vol.20, pp.841-846.
48. W.Kluo, J.Posta, H.Bemdt, G.Schaldach (1993), Anal. Chem, vol 65, pp.2590.
49. Wu Y, Hu B, Peng T, Jiang Z. (2001), “ In-situ separation of chromium Cr(III) and chromium(VI) and sequential ETV-ICP-AES determination using acetylacetone
and PTFE as chemical modifiers”, Frisenius J Anal Chem, Vol.307(7), pp 904-8.
50. Xiaonan Dong, Yuzuru NakaGuchi and Keizo Hiraki (1998), “Determination of chromium, copper, iron, manganese and lead in human hair by graphite Furnace
atomic Absoption Spectromatry”, Analytical Sciences, Vol.14, pp.785-789.
51. Zarebski (1977), J. Chem, Anal (Warsaw), vol22, pp 1037 TÀI LIỆU WEB
52. http://vi.wikipedia.org/wiki/Crom ( last access on March 1st, 2015).
53. http://www.hoahocngaynay.com/vi/hoa-hoc-va-doi-song/hoa-hoc-va-suc-khoe/117- vai-tro-cua-crom-doi-voi-suc-khoe.html (last access on March 1st, 2015)
54. http://en.wikipedia.org/wiki/Organochromium_chemistry (last access on March 1st,
2015)
55. http://japr.oxfordjournals.org/content/21/2/209.full- The effect of different levels of
organic and inorganic chromium supplementation on immune function of broiler chicken under heat-stress conditions ( tác giả A.Bahrami, M.M. Moeini , S.H Ghazi & M.R. Targhibi) (last access on March 1st, 2015)
56. http://en.engormix.com/MA-poultry-industry/articles/organic-chromium-poultry- metabolic-t726/p0.htm (last access on March 1st, 2015)
57. http://doc.edu.vn/tai-lieu/luan-van-nghien-cuu-xac-dinh-dang-crom-trong-nuoc-va- tram-tich-bang-cac-phuong-phap-hoa-li-hien-dai-51637 (last access on March 1st,