Trong các quá trình xử lý mẫu nói chung và xử lý mẫu bùn lắng cho phân tích thủy ngân nói riêng đều cần sử dụng khá nhiều các acid có tính acid mạnh (H2SO4) và oxi hóa mạnh như HNO3, HClO4…Các acid này có vai trò vô cơ hóa các thành phần hữu cơ có trong mẫu và tạo môi trường cần thiết cho quá trình phân tích. Tuy nhiên, sự có mặt lượng dư các acid này có thể gây ảnh hưởng đến đến khả năng khử
của Sn2+ hoặc khả năng lôi cuốn Hg vào pha khí từđó ảnh hưởng đến độ chính xác của phép phân tích Hg. Trong các quy trình xử lý mẫu sử dụng trong đề tài này ba acid là H2SO4,HNO3 và HClO4 đã được sử dụng. Các thí nghiệm khảo sát ảnh hưởng của nồng độ chúng đến độ hấp thu của thủy ngân đuợc tiến hành để xem xét mức độảnh hưởng của các acid này. Kết quả thu được như sau:
43 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0 1 2 3 4 5 N ng đ acid (M) A H2SO4 HNO3 HClO4
Hình 3.2: Ảnh hưởng của nồng độ các acid đến độ hấp thu của thủy ngân trong phương pháp CV-Amalgam-AAS. Điều kiện khảo sát: mHg: 15ng, Vmẫu: 25 mL, VSnCl2 10%: 1 mL, ttích góp: 4 phút, kiểu tín hiệu ghi đo: diện tích peak
Hình 3.3: Ảnh hưởng của các acid ở nồng độ 2M đến độ hấp thu của thủy ngân trong phương pháp CV-Amalgam-AAS. Điều kiện khảo sát: mHg: 15ng, Vmẫu: 25 mL, VSnCl2 10%: 1 mL, ttích góp: 4 phút, kiểu tín hiệu ghi đo: chiều cao peak.(1): tín hiệu hấp thu khi không có mặt acid nào; (2): tín hiệu hấp thu khi có mặt H2SO4 2M; (3): tín hiệu hấp thu khi có mặt HNO3 2M; (4): tín hiệu hấp thu khi có mặt HClO4 2M
(1) (2)
(3)
44 Nhận xét:
- Ảnh hưởng của H2SO4: trong quy trình xử lý mẫu bùn lắng thường có sử dụng H2SO4 để tăng nhiệt độ sôi của dung dịch phản ứng và cũng tránh dung dịch mẫu bị khô và quá nhiệt gây mát Hg. Một lượng đáng kể H2SO4 luôn tồn tại sau khi xử lý mẫu do nó rất ít bị tiêu tốn và cũng không thể đun đuổi. Thực nghiệm cho thấy khi nồng độ H2SO4 thay đổi từ 0.1M đến 5M thì độ hấp thu của Hg hầu như không thay đổi. Điều này khá phù hợp với tính chất khó bay hơi và tính oxyhóa rất yếu của H2SO4 vì vậy acid này không tham gia phản
ứng với Hg2+ cũng như với Sn2+ nên không ảnh hưởng đến quá trình khử Hg2+ của SnCl2. Ngoài ra khi tồn tại ở nồng độ cao, acid này làm cho dung dịch mẫu có tỷ trọng lớn hơn, độ nhớt cao hơn nhưng cũng không gây ảnh hưởng đến phép xác định Hg bằng CV-Amalgam-AAS. Điều này cho thấy ưu việt của phương pháp hóa hơi kết hợp tích góp Hg không chịu ảnh huởng nhiều từ tính chất vật lý của dung dịch mẫu phân tích.
- Ảnh hưởng của HNO3: là acid không thể thay thế trong xử lý mẫu và thường
được sử dụng với lượng khá lớn. Sau khi xử lý hoàn tất, thường có thể đun
đuổi bớt lượng HNO3 dư, tuy nhiên đối với xử lý mẫu phân tích thủy ngân, không thể thực hiện đun đuổi acid và vì vậy lượng HNO3 có tính oxi hóa mạnh còn lại có thể có ảnh hưởng bất lợi đến quá trình khử Hg2+. Ngoài ra HNO3 cũng tương đối dễ bay hơi và có thể bám cơ học trên bẫy vàng gây khó khăn trong việc tích góp tạo hỗn hống của bẫy vàng với thủy ngân. Thực nghiệm cho thấy ở nồng độ càng cao, độ hấp thu càng giảm là minh chứng của ảnh hưởng của HNO3 qua việc làm giảm tính khử của SnCl2, cũng nhưảnh hưởng lên bẫy vàng. Do vậy, trong quá trình xử lý mẫu không nên sử dụng lượng HNO3 quá dư, đảm bảo nồng độ HNO3 trong dung dịch sau khi xử lý nằm trong khoảng không gây ảnh hưởng (<0.5M). Trong các thí nghiệm khảo sát về
sau tôi chỉ sử dụng HNO3ở nồng độ thấp khoảng 0.1M
- Ảnh hưởng của HClO4: trong các quy trình xử lý mẫu HClO4 thường được sử
45
thực nghiệm cho thấy khi nồng độ HClO4 khá cao (>3M) có ảnh hưởng đến độ
hấp thu của Hg khi xác định bằng phương pháp CV-Amalgam-AAS. Nguyên nhân do HClO4ở nồng độ cao có tính oxi hóa mạnh đã làm giảm tính khử của SnCl2 nên làm giảm độ hấp thu của thủy ngân. Vì vậy, trong quá trình xử lý mẫu cần sử dụng lượng HClO4 phù hợp, tránh dùng quá dư để sau khi xử lý mẫu nồng độ HClO4 trong dung dịch mẫu nằm trong khoảng không ảnh hưởng
đến độ hấp thu của thủy ngân. Trong thực tế khi xử lý mẫu, chỉ cần sử dụng lượng HClO4 tối thiểu chỉđủđể phân hủy các chất hữu cơ “cứng đầu” mà thôi. Vì vậy nồng độ HClO4 không dư nhiều trong dung dịch mẫu sau xử lý.