Loại đất Nơi lấy mẫu Ký hiệu mẫu
Đất trồng sắn Khu 1 – Xó Y Sơn M55
Đất trồng sắn Khu 6 – Xó Y Sơn M56
Đất trồng rau Khu 4 – Xó Y Sơn M57
Đất trồng rau Khu 2 – Xó Y Sơn M58
Đất trồng bớ đao Khu 2 – Xó Văn Lang M59
Đất trồng bớ đao Khu 4 – Xó Văn Lang M60
Đất trồng cà chua Khu 7 – Xó Văn Lang M61
49
2.2. Nội dung nghiờn cứu
- Khảo sỏt cỏc điều kiện đo khi tiến hành đo trờn mỏy đo ICP_OES. - Xõy dựng cỏc đường chuẩn phục vụ cho quỏ trỡnh phõn tớch. - Tiến hành chiết dạng chỡ theo quy trỡnh nghiờn cứu.
- Phõn tớch xỏc định hàm lượng của từng dạng chỡ cú trong mẫu. - Xử lý và đỏnh giỏ kết quả phõn tớch.
2.3. Lấy mẫu và xử lý mẫu
2.3.1. Lấy mẫu
- Mẫu đất: Được lấy bằng xẻn nhựa ở độ sõu 30 cm và lấy đại diện cho toàn bộ điểm lấy mẫu.
-Mẫu được lấy khoảng 500g cho vào tỳi PE. Mẫu được bảo quản trong khi vận chuyển về phũng phõn tớch.
2.3.2. Xử lý mẫu
- Mẫu đất lấy về được nhặt sạch hết rễ cõy, lỏ cõy và cỏc thành phần khụng
liờn quan rồi được để khụ tự nhiờn trong 5 ngày trong điều kiện thoỏng giú khụng
cú ỏnh nắng sau đú sấy khụ ở nhiệt độ nhỏ hơn 400C.
- Sau khi mẫu đất đó khụ ta tiến hành nghiền mẫu đất và rõy qua rõy cú cỡ lỗ 0.1 mm rồi trộn đều, mẫu đất được chia nhỏ để tiến hành lấy mẫu đại diện đem làm thớ nghiệm bằng phương phỏp ẳ hỡnh nún cho đến khi đạt khối lượng tối thiểu
để phõn tich.
- Mẫu lấy phõn tớch cần lấy một lượng mẫu lưu để lưu giữ trong thới gian dài.
2.4. Trang thiết bị và húa chất. 2.4.1.Trang thiết bị 2.4.1.Trang thiết bị
- Hệ thống mỏy đo ICP_OES : Icap 6000 , Anh.
- Mỏy đo pH Lab 850 Schott, Đức.
- Cõn phõn tớch chớnh xỏc đến 10-4g , Thụy Sỹ. - Mỏy chuẩn độ tự động T50, TOLEDO. - Mỏy lắc điều nhiệt MaxQ400, Đức.
- Mỏy li tõm ARE, tốc đọ quay 6000vV/phỳt, Đức. - Tủ sấy Memmert, Đức, nhiệt độ max 3000C.
- Cỏc loại Pipet, cốc, bỡnh định mức, ống chiết ly tõm polyme 50ml. - Lũ nung Memmert 12000C.
2.4.2. Húa chất và dụng cụ
Do yờu cầu của mỏy đo nờn cỏc loại húa chất sử dụng trong quỏ trỡnh thực nghiệm phải cú độ tinh khiết húa học cao, nước cất sử dụng là nước cất 2 lần và cỏc dụng cụ phải được làm sạch bằng HNO3 5% trong 1 ngày sau đú rửa sạch và sấy
khụ. Trong quỏ trỡnh tiến hành thực nghiệm tụi đó sử dụng một số loại húa chất
sau: 1. Axit HNO3 65% 2. Axit CH3COOH 3. Axit HCl 4. CH3COONH4 tinh thể 5. NH2OH.HCl tinh thể 6. Dung dịch chuẩn Pb2+ 1000 ppm
7. Cốc thủy tinh, bỡnh định mức, phễu thủy tinh, pipet, giấy lọc 8. Ống ly tõm polyme 50 ml
Cỏc húa chất đều là loại tinh khiết phõn tớch của Merck.
2.4.3. Chuẩn bị húa chất và dung dịch chuẩn
- Dung dịch CH3COONH4 1M: Hũa tan 77g CH3COONH4 trong 1 lớt nước cất.
- Dung dịch CH3COONH4 1M axit húa đến pH = 5 bằng CH3COOH sử
dụng mỏy đo pH để điều chỉnh.
- Dung dịch CH3COOH 25% : Pha loóng 250 ml dung dịch axit CH3COOH nguyờn chất thành 1lit dung dịch.
- Dung dịch NH2OH.HCl 0.04M trong CH3COOH 25%: Hũa tan 2,78g NH2OH.HCl trong 1 lớt CH3COOH 25%.
51
- Dung dịch HNO3 20%: Pha loóng 300 ml axit HNO3 65% thành 1 lớt dung dịch bằng nước cất.
- Dung dịch CH3COONH4 3,2M: Hũa tan 246,4g CH3COONH4 trong 1 lớt HNO3 20%.
- Dung dịch chuẩn làm việc Pb 100ppm từ dung dich gốc 1000ppm: Pha loóng 10,00 ml dung dịch gốc Pb1000 ppm thành 100,00ml trong bỡnh định mức
100,00ml.
- Dung dịch chuẩn làm việc với nồng độ theo cỏc dường chuẩn cần xõy
dựng được pha từ dung dịch Pb 100 ppm.
2.5. Quy trỡnh chiết dạng kim loại chỡ
Cỏc dạng của kim loại được chiết theo quy trỡnh chiết liờn tục cải tiến.
* Dạng trao đổi:
Cõn chớnh xỏc 1.0000g mẫu vào ống li tõm 50 ml, thờm 10 ml CH3COONH4 1M, lắc đều với tốc độ 300 vũng/phỳt trong 3 giờ bằng mỏy lắc, ở nhiệt độ phũng. Sau đú, li tõm với tốc độ 2000 vũng/phỳt trong 30 phỳt để thu dịch chiết F1, định
mức 25,00 ml.
* Dạng liờn kết với cacbonat:
Cặn F1 được thờm vào 20 ml CH3COONH4 1M axớt húa bằng CH3COOH
đến pH = 5, lắc đều với tốc độ 300 vũng/phỳt trong 5 giờ bằng mỏy lắc, ở nhiệt độ
phũng. Sau đú, li tõm với tốc độ 2000 vũng/phỳt trong 30 phỳt để thu dịch chiết F2,
định mức 25,00 ml.
* Dạng liờn kết với Fe- Mn oxit
Cặn F2 được thờm vào 20 ml NH2OH.HCl 0,04M trong HOAc 25% (v/v),
lắc đều với tốc độ 300 vũng/phỳt trong 5 giờ bằng mỏy lắc, ở nhiệt độ phũng. Sau đú, li tõm với tốc độ 2000 vũng/phỳt trong 30 phỳt để thu dịch chiết F3, định mức
25,00 ml.
* Dạng liờn kết với hữu cơ:
Cặn F3 được thờm vào 10 ml CH3COONH4 3,2M trong HNO3 20%, lắc đều với tốc độ 300 vũng/phỳt trong 0,5 giờ bằng mỏy lắc, ở nhiệt độ phũng. Sau
đú, li tõm với tốc độ 2000 vũng/phỳt trong 30 phỳt để thu dịch chiết F4, định
mức 25,00 ml.
* Dạng cặn dư:
Cặn F4 được chuyển sang bỡnh phỏ mẫu , và cũng được phõn hủy bằng hỗn hợp cường thủy như phõn tớch hàm lượng tổng kim loại trong lũ vi súng.
Sau đú, hàm lượng cỏc kim loại trong cỏc dịch chiết ra đem định mức
50,00ml sau đú được xỏc định bằng phương phỏp phổ ICP_ OES.
2.6. Quy trỡnh phõn tớch hàm lượng tổng kim loại
Qui trỡnh phõn tớch tổng lượng kim loại cú trong mẫu đất nhằm so sỏnh tổng hàm lượng Pb cú trong mẫu đất với tổng hàm lượng cỏc dạng Pb sau khi xỏc định
ở từng dạng ra khỏi mẫu, trong qua trỡnh thực nghiệm tụi tiến hành phõn tich theo
qui trỡnh sau.
2.6.1.Quy trỡnh chiết hàm lượng tổng kim loại bằng dung dịch cường thủy
Cõn 1,0000g mẫu khụ cho vào cốc thủy tinh 50 ml, cho thờm 20 ml hỗn hợp cường thủy (HNO3:HCl = 1:3), ngõm ở nhiệt độ phũng 20 phỳt, sau đú đun trờn bếp cỏch cỏt ở 80oC đến gần cạn. Tiếp tục thờm 10 ml hỗn hợp cường thủy, đun đến khi gần cạn khụ, Tiếp tục thờm 10 ml hỗn hợp cường thủy, đun đến khi xuất hiện cặn
màu trắng thị dừng lại. Để nguội, định mức bằng nước cất đến 50 ml rồi tiến hành lọc lấy dung dịch chứa kim loại.
Hàm lượng kim loại Pb được xỏc định bằng phương phỏp ICP_OES.
2.6.2.Quy trỡnh phõn tớch hàm lượng tổng kim loại bằng lũ vi súng
Cõn 0,4000 g mẫu đất khụ cho vào bỡnh phỏ mẫu, sau đú cho vào lũ vi súng , sử
dụng chương trỡnh của lũ vi súng để phỏ mẫu, kết thỳc quỏ trỡnh lấy mẫu ra để
nguội, sau đú lọc rửa dung dịch mẫu trong bỡnh phỏ mẫu ,đem định mức 50,00 ml, sau đú đem xỏc định tổng hàm lượng bằng phương phỏp ICP_OES.
53
CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ 3.1.Khảo sỏt cỏc thụng số đo trờn mỏy ICP_OES 6000. 3.1.Khảo sỏt cỏc thụng số đo trờn mỏy ICP_OES 6000.
Tối ưu 2 thụng số liờn quan trực tiếp đến tớn hiệu của cỏc nguyờn tố là: - Cụng suất RF.
- Lưu lượng khớ nebulizer.
Tối ưu 2 thụng số này sẽ gúp phần làm tăng độ nhạy, giảm cản nhiễu cho quỏ
trỡnh đo.
3.1.1. Khảo sỏt cụng xuất RF:
Ta tiến hành khảo sỏt cụng suất RF khi đo nguyờn tố chỡ trờn mỏy đo ICP_OES 6000 ta tăng dần cụng suất RF từ 1100w, 1200w, 1300w, 1400w và ta thu được tớn hiệu đo như hỡnh 3.1
Hỡnh 3.1. Ảnh hưởng cụng suất RF đến tớn hiệu nguyờn tố Pb.
Như vậy ta kết luận :
Khi tăng cụng suất RF, tớn hiệu cỏc nguyờn tố đều tăng với mức độ khỏc nhau tựy thuộc từng nguyờn tố, từng bước súng. Tăng cụng suất RF, tức tăng năng
lượng của plasma dẫn đến cú nhiều nguyờn tử hay ion được kớch thớch lờn trạng
thỏi kớch thớch. Do đú, cường độ phỏt xạ sẽ mạnh hơn nờn cường độ đo được cao
hơn.
Căn cứ theo kết quả thu được, chọn cụng suất RF là 1400 W cho qui trỡnh phõn tớch.
3.1.2. Khảo sỏt lưu lượng khớ nebulizer.
Tiến hành khảo sỏt lưu lượng khớ nubulizer với cỏc tốc độ từ 0,2 L/phỳt đến 1,2 L/phỳt để xỏc định dũng tạo sol khớ tối ưu. Mẫu Pb đem xỏc định được chuẩn bị từ dung dịch gốc với nồng độ 0.1 mg/L và 1mg/L được đo trờn mỏy ICP_OES
6000 với cỏc tốc độ dũng tạo sol khớ như trờn. Thớ nghiệm được thực hiện ở cả hai chế độ đo đồng trục và xuyờn tõm. Cường độ của ỏnh sỏng phỏt xạ được thu vào detector RACID86 và chuyển thành tớnh hiệu điện. Thu được kết quả đo
như hỡnh 3.2
Hỡnh 3.2. Ảnh hưởng của lưu lượng khớ nebulizer đến tớn hiệu cỏc nguyờn tố
Như vậy ta thấy ở tốc độ tạo dũng sol khi tối ưu la 0,6 L/phỳt và 0,7 L/phỳt. Nhỡn
vào hỡnh 3.2 ta thấy rất rừ tốc độ tạo dũng sol khớ ảnh hưởng đến tớnh hiệu đo của
phương phỏp .
Trong quỏ trỡnh đo cỏc mẫu sau này cũng như quỏ trỡnh xõy dựng đường chuẩn cho mỏy sẽ chọn tốc đoộ tạo dũng sol khớ là 0,7 L/phỳt.
0 10000 20000 30000 40000 50000 60000 70000 80000 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Pb 0.1 mg/L Pb 0.1 mg/L
55
3.2. Khảo sỏt cản nhiễu.
v Cản nhiễu quang phổ:
Sử dụng phần mềm WinLab32 cho hiển thị phổ đồ cỏc nguyờn tố khảo
sỏt ở cựng một cửa sổ để kiểm tra cản nhiễu quang phổ. Nếu peak của cỏc
nguyờn tố bị chồng lấp lờn nhau hoặc đường nền của cỏc peak khụng trựng
khớp nhau thỡ xem là cú cản nhiễu quang phổ. Kết quả khảo sỏt được biểu diễn trong bảng 3.1.