CHƢƠNG 2 PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
2.3. Phƣơng pháp xác định một số chỉ tiêu môi trƣờng nƣớc
2.3.2. Các phương pháp xác định hàm lượng asen, phốt phát, cromat
* Phân tích asen
Phân tích asen bằng phương pháp so màu HgBr2 (HgCl2)
Lấy một lượng chính xác mẫu cần phân tích (V=50 ml) vào bình định mức 100 ml. Sau đó thêm lần lượt 30 ml HCl 1:2 và 1 ml KI để khử toàn bộ As (V) về As (III). Để yên trong 15 phút. Lượng I2 giải phóng làm cho dung dịch có màu vàng. Cho 2 giọt SnCl2 bão hoà vào trong thiết bị để khử I2 về dạng I-, để yên trong
5 phút, nếu không thấy xuất hiện màu vàng là được. Giấy tẩm HgCl2 đó cắt nhỏ dài
15 cm, rộng 3 mm được cho vào ống thuỷ tinh nhỏ, dài, khơ, có nút cao su, được nối với thiết bị. Giấy phải được vuốt thẳng trước khi cho vào ống. Tiếp theo, cho 4
g Zn kim loại vào thiết bị. Quấn nhanh giấy tẩm Pb(CH3COO)2 vào phần trên thiết
bị rồi nối ống thuỷ tinh có chứa giấy tẩm HgCl2 vào miệng bình.
Khí AsH3 sinh ra do phản ứng của asenit với hiđrô mới sinh (Zn + HCl) sẽ
bốc lên, làm giấy tẩm HgCl2 chuyển từ màu trắng sang màu vàng, nâu. Để phản ứng
xảy ra trong 60 phút. Sau đó lấy giấy tẩm HgCl2 ra đo chiều cao khoảng có màu. Chiều cao của dải màu ký hiệu là h, đơn vị đo là mm. Lượng asen có trong mẫu phân tích sẽ tỉ lệ với chiều cao h này.
* Phân tích phốt phát
Nồng độ PO43- được xác định theo TCVN 6202:2008. Phản ứng giữa ion octophosphat và một dung dịch axit chứa molipdat và ion antimon tạo ra phức chất antimon phosphomolipdat.
Khử phức chất bằng axit ascorbic tạo thành phức chất molipden màu xanh đậm. Đo độ hấp thụ màu của phức chất ở bước song 880 nm để xác định nồng độ phốt phát trong dung dịch.
Phân tích cromat theo TCVN 7939 : 2008 crom (VI) oxy hóa 1,5- diphenylcacbazit thành 1,5-diphenylcacbazon dưới dạng phức crom mầu đỏ tím. Mối tương quan giữa độ hấp thụ của phức và nồng độ crom (VI) là tuyến tính. Độ hấp thụ cực đại được đo tại bước sóng 540 nm.
2.3. Phƣơng pháp hóa lý
2.3.1. Phương trình LANGMUIR
Khi thiết lập phương trình hấp phụ LANGMUIR , người ta xuất phát từ các giả thiết sau:
- Tiểu phân bị hấp phụ liên kết với bề mặt tại những trung tâm xác định - Mỗi trung tâm chỉ hấp phụ một tiểu phân.
- Bề mặt chất hấp phụ là đồng nhất, nghĩa là năng lượng hấp phụ trên các trung tâm là như nhau và khơng phụ thuộc vào sự có mặt của các tiểu phân hấp phu trên các trung tâm bên cạnh.
Thuyết hấp phụ Langmuir được mô tả bởi phương trình:
Trong đó:
Cm: dung lượng hấp phụ cực đại (mg/g)
Cr, Cl: dung lượng hấp phụ và nồng độ dung dịch tại thời điểm cân bằng b: hệ số của phương trình LANGMUIR (được xác định từ thực nghiệm) Để xác định các hằng số trong phương trình LANGMUIR, ta có thể viết
phương trình này ở dạng:
Đường biểu diễn Cl/Cr phụ thuộc vào Cl là đường thẳng có độ dốc 1/Cm và
l l m r C b bC C C . 1 . m l m r l C C C b C C . 1
cắt truc tung tại 1/b.Cm
2.3.2. Phương trình FRENDLICH
Mơ hình FRENDLICH giả thiết rằng q trình hấp phụ là đơn lớp, sự hấp phụ xảy ra trên bề mặt khơng đồng nhất và có tương tác giữa các phân tử bị hấp phụ.
Mơ hình FRENDLICH được mơ tả bởi phương trình: (*) Trong đó
Cr, Cl: dung lượng hấp phụ và nồng độ dung dịch tại thời điểm cân bằng
a, n: hệ số của phương trình FRENDLICH, được suy ra từ các giá trị thực nghiệm.
Để tìm hệ số a, n của phương trình FRENLICH, phương trình (*) được viết
lại:
Vẽ đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của lgCr vào lgCl để tìm các hằng số của phương trình FRENDLICH. n l r a C C . 1/ l r C n a C lg 1 lg lg
CHƢƠNG 3: THỰC NGHIỆM
3.1. Hoá chất và dụng cụ Hoá chất:
Dung dịch As(V), As(III), photphat chuẩn: 1g/l.
Các hóa chất tổng hợp vật liệu đều của hãng Merck gồm: MnSO4.H2O, KMnO4, FeSO4.7H2O, H2O2 30%, K2Cr2O7, cồn Etylic 900, NaOH dạng vảy, polivinyl ancol (PVA, M = 145.000)
Các loại thuốc thử, hóa chất để phân tích: H2SO4 d= 1,84 g/ml, axit ascobic (C6H8O6), amoni heptamolipdat ngậm bốn nước [(NH4)6Mo7O24.4H2O)] , antimon kali tartrat ngậm 1/2 nước [K(SbO)C4H4O8.1/2 H2O], natri thiosunfat ngậm năm nước (Na2S2O3.5H2O), natri cacbonat (Na2CO3), kali đihiđrôphotphat (KH2PO4), axit clohydric, d (HCl) = 1,19 g/ml, axit nitric đặc, axit photphoric đặc, bạc sunfat (Ag2SO4), amoni thiosunfat ( (NH4)2S2O8), Na2B4O7.10H2O, HgI2, KI, KNaC6H4O6, NH4Cl, H3BO3, CH3COONH4, CH3COOH, 1.10- phenantrolin (C12H9CIN2.H2O)
Một số chất mang sử dụng nghiên cứu: Pyroluzit, silicagen đều của Việt Nam.
Dụng cụ và thiết bị thí nghiệm:
Giấy lọc băng xanh, phễu lọc xốp thủy tinh
Tủ sấy, lò nung, máy lắc, tủ hút mùi, tủ hút chân không, bát sứ, chén nung, máy khuấy cơ, máy khuấy từ, máy quang phổ so màu UV-1800…
Pipet: 0.5ml, 1ml, 2ml, 5ml, 10ml. Bình tam giác 250ml