Ion KL Fe3+ Cu2+ Zn2+ Pb2+ Cd2+ Cr3+ Co2+
Nồng độ (ppb) 722 864 850 1800 226 421 709
Tiến hành thí nghiệm với mẫu chuẩn CRM với quy trình như trên với dung dịch được điều chỉnh pH= 6, kết quả thu được như sau :
Bảng 3.28. Kết quả thí nghiệm với mẫu chuẩn CRM
Dung dịch mẫu CRM [Cr] = 20 ppb [Cr] = 50 ppb Lần 1 Lần 2 Lần 3 Lần 1 Lần 2 Lần 3 [Cr] 420,9 419,3 422,6 421,8 420,5 419,8 Ctb 420,9 420,7 Er % -4,3 -3,0 CV% 0,3 0,24
Theo Bảng 3.28 các giá trị phần trăm sai số tương đối Er ở các nồng độ trên đều nằm trong khoảng giá trị chấp nhận được theo ISO là từ – 20% đến 10 % chứng tỏ phương pháp phân tích là đáng tin cậy, hệ số biến thiên CV % đều nhỏ hơn 10 % chứng tỏ
phép đo có độ lặp lại nằm trong khoảng chấp nhận được theo tiêu chuẩn của ISO. Đồng thời ta thấy hiệu suất hấp phụ của VL với Cr đều trên 95% nên có thể sử dụng VL này để xử lý hấp phụ Cr tổng.
Từ kết quả thí nghiệm với mẫu chuẩn chứng nhận (CRM) nước thải ta thấy phương pháp phân tích đã dùng để xác định hàm lượng Cr tổng có trong mẫu nước thải cơng nghiệp là đáng tin cậy và có thể áp dụng để phân tích mẫu thật.
3.6.2. Bước đầu thăm dị phân tích xác định hàm lượng các dạng Cr(VI) và Cr(III) 3.6.2.1. Xác định hiệu suất hấp phụ của Cr(VI) và Cr(III) tại các pH khác nhau
Tiến hành pha các dung dịch chứa đồng thời Cr(VI) 5ppm và Cr(III) 5ppm, điều chỉnh pH của dung dịch bằng 1 và bằng 6. Cho 50 ml các dung dịch phân tích chạy qua cột hấp phụ chứa 0,5 gam VL2 với tốc độ 1ml/phút . Xác định lượng Cr tổng , lượng Cr(VI) và Cr(III) trong dung dịch trước và sau hấp phụ bằng phương pháp F-AAS và phương pháp UV-VIS, từ đó xác định được hiệu suất hấp phụ của các dạng Cr.
Làm thí nghiệm tương tự khi cho 200 ml các dung dịch có nồng độ của Cr(VI) và Cr(III) đều bằng 2 ppm. Kết quả làm lặp lại được thể hiện dưới Bảng 3.29 :
Bảng 3.29. Khảo sát hiệu suất hấp phụ của Cr(III) và Cr(VI) ở pH=1 và pH =6
pH STT khảo sát [Cr] (ppm) Hiệu suất hấp phụ (%)
Cr(VI) Cr(III) pH=1 1 [Cr(VI)]o=4,973 [Cr(III)]o=4,868 96,57 11,34 2 96,49 13,06 3 95,38 11,84 4 97,03 12,78 5 97,14 12,35 6 [Cr(VI)]o= 1,979 [Cr(III)]o=1,962 96,45 13,02 7 96,50 11,95 8 95,89 12,73 9 96,51 12,62
10 97,02 11,85
Hiệu suất hấp phụ trung bình của Cr tại pH =1 96,49 12,35
pH=6 1 [Cr(VI)]o=4,973 [Cr(III)]o=4,868 55,49 94,35 2 55,62 96,03 3 54,93 94,96 4 55,74 95,35 5 56,05 95,18 6 [Cr(VI)]o= 1,979 [Cr(III)]o= 1,962 54,89 96,27 7 55,71 95,44 8 55,64 94,89 9 56,06 96,88 10 55,78 95,35
Hiệu suất hấp phụ trung bình của Cr tại pH = 6 55,59 95,47
Nhận xét : Từ bảng kết quả trên cho ta thấy ở các điều kiện pH tối ưu khả năng hấp
phụ Cr của VL đều đạt trên 90%.
Ở pH =1 , hiệu suất hấp phụ của VL với Cr(VI) đạt 96,49 % và Cr(III) là 12,35 % . Ở pH = 6, hiệu suất hấp phụ của VL với Cr(VI) đạt 55,59% và Cr(III) là 95,47 %. Như vậy hiệu suất hấp phụ Cr(VI) và Cr(III) của VL ở các pH khác nhau là khác nhau vì vậy có thể sử dụng kết quả này để xác định hàm lượng từng dạng Cr có trong dung dịch phân tích ban đầu khi sử dụng kết hợp phương pháp SPE và phương pháp F- AAS.
3.6.2.2. Thiết lập hệ phương trình xác định lượng Cr(VI) và Cr(III) trong dung dịch phân tích
Tiến hành pha 2 dung dịch hồn tồn giống nhau có chứa đồng thời Cr (VI) và Cr (III) có nồng độ nhất định. Điều chỉnh pH của dung dịch thứ nhất để pH =1 và dung dịch thứ hai có pH = 6. Cho 2 dung dịch nạp qua cột hấp phụ chứa VL2 với tốc độ 1ml/phút. Sau đó tiến hành rửa giải lượng Cr hấp phụ trên cột bằng 50 ml dung dịch HNO3 3M, tốc độ rửa giải là 0,5 ml/phút.
Xác định lượng Cr tổng sau khi rửa giải bằng phương pháp F-AAS, thu được kết quả nồng độ Cr rửa giải ở pH = 1 và pH = 6 là C1 và C2 và tính được hiệu suất thu hồi H1 và H2 :
Từ đó dựa vào phần khảo sát hiệu suất hấp phụ của crom ở thí nghiệm trên chúng tơi thiết lập được 2 phương trình liên quan tới nồng độ của Cr(VI) và Cr(III) trong dung dịch ban đầu như sau :
+ Tại pH = 1 : 96,49 % [Cr(VI)]o + 12,35 % [Cr(III)]o = C1/H1 (1) + Tại pH = 6 : 55,59 % [Cr(VI)]o + 95,47% [Cr(III)]o = C2/H2 (2) Kết hợp phương trình (1) và (2) ta có hệ (*):
Giải hệ ta thu được kết quả nồng độ của Cr(VI) và Cr(III) trong dung dịch ban đầu.
3.6.2.3 Áp dụng vào phân tích mẫu giả
Do điều kiện khơng có mẫu chuẩn được chứng nhận CRM về phân tích dạng Cr nên để đánh giá phương pháp xác định hàm lượng các dạng Cr bằng phương pháp chiết pha rắn kết hợp phương pháp F-AAS, chúng tôi đánh giá thông qua kết quả thí nghiệm với các mẫu giả.
Tiến hành thực nghiệm như các bước đã nêu ở mục 3.6.2.2 áp dụng vào các mẫu giả như sau :
Mẫu 1 : Dung dịch có thể tích 100 ml chứa Cr (VI ) nồng độ 3ppm và Cr (III)
nồng độ 2 ppm.
Mẫu 2 : Dung dịch có thể tích 200 ml chứa Cr (VI) nồng độ 2ppm và Cr (III) nồng
độ 1ppm (hệ số làm giàu 2 lần).
Mẫu 3 : Dung dịch có thể tích 2000ml chứa Cr (VI) 0,03 ppm và Cr (III) 0,02ppm (hệ số làm giàu 20 lần ).
Mẫu 4 : Dung dịch có thể tích 2000 ml chứa Cr (VI) 0,02 ppm và Cr (III) 0,01ppm ( hệ số làm giàu 20 lần) .
Mẫu 5 : Dung dịch có thể tích 2000 ml dung dịch chứa Cr(VI) 0,05 ppm và Cr(III)
0,05 ppm và các ion kim loại khác như Fe3+, Zn2+, Cu2+, Na+ , Mg2+, Ca2+, Pb2+, Al3+ có
Các thí nghiệm với mẫu giả được làm lặp lại 2 lần và lấy kết quả trung bình. Kết quả thí nghiệm với mẫu giả thể hiện trong Bảng 3.30 sau :