Nghiên cứu hoàn thiện quy trình phân tích chì trong sản xuất thuốc gợi nổ chì azotua bằng phương pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử


trong sn xut thuc gi n ng
 hp th 


Chu Vi

i hc Khoa hc T 
Khoa c
Lu : 60 44 29
ng dn:  Quang Trung
o v: 2011


Abstract. Tng quan v thuc gi n (thuc n i thiu v
 sn xu
n xuc
nghin  th 
-t qu thc nghim
o lun: ng cu t n kt qu 
 th u ki b
- c
gi n 

Keywords. ; ; Hp th ; ; Thuc
gi n

Content

MỞ ĐẦU


 


i. 
-

trong


  
 
-AAS) trong 
 



NỘI DUNG LUẬN VĂN
I. Lý do chọn đề tài

-

II. Mục đích nghiên cứu
Nhng ca c ng th
c thi cn xuc gi n
 hp th  ngn la (F-AAS) tt
21.
III. Tóm tắt luận văn
Tổng quan
1. Giới thiệu chung về thuốc gợi nổ.


         

                  


2. Giới thiệu về chì azotua

3
)
2
.

 , 
  
3. Các phương pháp phân tích chì
                

- 


-               
-
              
 - MS
) 


Thực nghiệm
              





1. Khảo sát lại phương pháp phân tích thể tích
 
. n

 
.
* Cách tiến hành:


     20           - natri axetat
pH=5

* Tính toán:
 
%100
2072,0



G
MV
X

Trong đó:
X: là hàm lượng chì, %;
M: là nồng độ dung dịch tiêu chuẩn EDTA, M;
V: là thể tích dung dịch tiêu chuẩn EDTA, ml;

G: Khối lượng mẫu đem phân tích, gam;
2. Nghiên cứu xây dựng phương pháp xác định hàm lượng chì trong thuốc gợi nổ bằng
phương pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử ngọn lửa (F-AAS)



 
 
(F-AAS).
f) Quy trình xác định hàm lượng chì bằng phương pháp F-AAS
      

*) Lấy mẫu, xử lý mẫu:



Ch
3
)
2
-PVA

NaNO
2

3

                  
3
-

.




3


*) Đo phổ AAS xác định hàm lượng chì:

2+


3

-


(C
Pb
).
*) Tính toán kết quả:

m
C
m
C
X
PbPb
Pb




 1778,0100
10291
2072500
(%)
6


- X
Pb
:


- C
Pb
-
ppm;
- 

Kết quả và thảo luận
1. Nghiên cứu ảnh hưởng của các yếu tố đến kết quả xác định hàm lượng chì theo
phương pháp chuẩn độ thể tích
1.1. Xác định hiệu suất thu hồi bằng phương pháp thêm chuẩn
  azotua PVA 

- natri
axetat pH=5


1, M2, M3, M4.

TT
Mục thử
M1
M2
M3
M4
1

11,10
11,65
12,23
13,42
2

71,68
75,24
78,98
86,67
3
L (%)
0
3,93
7,85
15,71
4
H(%)
-
90,59

92,99
95,42

Pho hiu sut thu hi t n 95,4%.
1.2. Nghiên cứu ảnh hưởng của các yếu tố độ pH, thời gian, nhiệt độ đến kết quả xác định
hàm lượng chì
 ,  

o
C 
Thứ tự thí
nghiệm
Thứ tự tiến hành
x
y
z
A (%)
1
1
-1
-1
-1
68,05
2
2
1
-1
-1
72,45
3

3
-1
1
-1
69,10
4
4
1
1
-1
71,55
5
5
-1
-1
1
70,12
6
6
1
-1
1
71,86
7
7
-1
1
1
68,25
8

8
1
1
1
71,41


A=70,35+0,1469x-0,271y+0,061z-0,066xy-0,243xz-0,309yz+0,421xyz


> t

nn 

 
 A= 70,35+0,1469x
2. Khảo sát lại điều kiện đo phổ chì bằng phương pháp F-AAS
2.1. Khảo sát các thông số đo phổ Chì
a) Chọn vạch đo
             nm; 283,3nm ; 261,4nm;
368,4nm, 
2+


3
 sau:
TT
Bước sóng (nm)
Abs
tb

RSD(%)
1
283,3
0,0492
0,24
2
217,0
0,1129
2,06
3
261,4
0,0042
2,74
4
368,4
0,0029
3,20
 
.
b) Cường độ dòng đèn Catot rỗng (HCL- Holow Cathod Lamp)

max

5ppm trong HNO
3

I (mA)
8
9

10
11
12
13
14
Abs tb
0,1149
0,1117
0,1061
0,1068
0,1044
0,1035
0,0908
RSD(%)
1,74
0,70
0,82
1,82
1,36
1,39
2,26

max


c) Chọn khe đo của máy

2+
5ppm trong HNO
3

,

Khe đo (nm)
0,1
0,2
0,5
1,0
2,0
5,0
Abs tb
0,1078
0,1054
0,1115
0,1138
0,1047
0,0354
RSD(%)
1,74
0,70
0,82
1,82
1,36
1,39
    . 

2.2. Khảo sát các điều kiện nguyên tử hoá mẫu
a) Khảo sát chọn chiều cao Burner

2+
5 ppm trong HNO

3

. 
sau:
Chiều cao Burner
(mm)
4
5
6
7
8
9
Abs tb
0,0987
0,1063
0,1046
0,0984
0,0960
0,0943
RSD (%)
1,56
1,34
3,08
0,74
2,36
1,95
 

b) Khảo sát lưu lượng khí cháy
 Pb

2+
5ppm trong HNO
3
2%, kh
 sau:
Tốc độ khí
(lít/phút)
1,0
1,2
1,4
1,6
1,8
Abs tb
0,1009
0,1083
0,1028
0,1030
0,1011
RSD (%)
2,069
1,15
1,165
2,24
1,004

2
H
2



2.3. Các yếu tố ảnh hưởng đến phép đo chì
a) Ảnh hưởng của HCl: 
2+
 

 sau:
C%(HCl)
0
1,0
2,0
4,0
6,0
Abs
tb

0,1300
0,1266
0,1252
0,1086
0,1044
RSD (%)
1,1966
1,3405
0,5081
1,7572
0,6099






-
 
b) Ảnh hưởng của H
2
SO
4
: 
2+
 5ppm trong H
2
SO
4


sau:

C%(H
2
SO
4
)
0
1,0
2,0
4,0
6,0
Abs
tb

0,1271
0,1264
0,114
0,0989
0,0855
RSD (%)
2,7817
2,1258
0,8684
0,858
0,3308
 
2
SO
4


2
SO
4

2
SO
4

 
2+

4


2
SO
4
(06)%
 H
2
SO
4
.
c)Ảnh hưởng của cation Na
+


+
 pha

2+

3

sau:
C%(NaNO
3
)
0
0,5
1,0
2,0
3,0
4,0

6,0
Abs tb
0,2322
0,2412
0,2358
0,2329
0,2296
0,2283
0,2279
RSD (%)
0,0333
1,7738
1,529
0,2434
0,3177
0,3941
0,585
 Na
+

3


c)Ảnh hưởng của cation NH
4
+

P
2+


4
NO
3

sau:
C%(NH
4
NO
3
)
0
0,5
1,0
2,0
3,0
4,0
6,0
Abs tb
0,2102
0,2022
0,2046
0,2008
0,2034
0,2060
0,2033
RSD (%)
0,829
1,3244
0,5583
0,2899

0,0433
0,8579
0,3478

4
+

 
4
NO
3
.
d)Ảnh hưởng của anion NO
2
-


2+

2

sau:
C%(NaNO
2
)
0
1,0
2,0
3,0
4,0

6,0
8,0
Abs tb
0,1178
0,1182
0,1105
0,1096
0,1024
0,097
0,0876
RSD (%)
1,4406
1,5554
0,3116
1,0323
4,0761
1,8953
0,6458

2

NO
2

                 
NaNO
2
 1%.
d)Ảnh hưởng của anion CH
3

COO
-

P 
2+
 
3

 sau:
C%(CH
3
COONa)
0
0,5
1,0
2,0
3,0
4,0
6,0
Abs
tb

0,2054
0,2027
0,2004
0,2012
0,1920
0,203
0,1932
RSD (%)

1,3456
1,3954
0,7057
0,2459
0,4789
01,079
0,1829

3

 


2.4. Đánh giá chung về phương pháp đo Pb đã chọn
a) Khoảng tuyến tính của phép đo phổ hấp thụ nguyên tử của Pb
 

2+
5

3

sau:
Mẫu
1
2
3
4
5
6

7
8
9
Pb
2+
(ppm)
0
0,5
1
2
3
4
5
6
8
Abs
tb
0,009
0,0251
0,0496
0,0974
0,1386
0,1828
0,213
0,252
0,3284
RSD (%)
11,31
8,45
6,71

0,51
1,12
1,32
0,79
0,65
0,54

Mẫu
10
11
12
13
14
15
16
17
18
Pb2+(ppm)
10
12
14
16
18
20
21
22
23
Abs tb
0,4154
0,4769

0,5381
0,6318
0,7169
0,7692
0,8073
0,8178
0,8235
RSD (%)
0,66
0,12
0,87
0,32
0,36
0,59
0,21
0,27
0,49
K-20
 
sau:
               

r = 0,999 .

Theo kt qu    phn m         ca
ng chu- 
A = (0,0205  0,00958) + (0,03807  0,000913).C
Pb
Trong  hp th quang (Abs)
C
Pb
: n c(mg/l)
Qua .
b) Giới hạn phát hiện (LOD) và giới hạn định lượng (LOQ)

b
S
x
B
LOD
3


b
S
C
B
Q
.10



STT
Abs
tb

STT
Abs
tb

STT
Abs
tb

1
-0,0025
8
-0,0006
15
-0,0019
2
-0,0017
9
0,0036
16
-0,0032
3
0,0018
10
0,001
17

-0,003
4
-0,0006
11
-0,0002
18
-0,0019
5
0,0009
12
-0,0018
19
-0,0034
6
0,0049
13
-0,0026
20
0,0021
7
0,0022
14
-0,0013
21
0,0028
:
LOD = 0,09 mg/l; LOQ = 0,30 mg/l
c) Sai số và độ lặp lại của phép đo

%100% 



t
ti
A
AA
X

 
Pb
2+
(ppm)
0,5
10
20
A
t

0,0395
0,4012
0,7819

A
i

%X
A
i

%X

A
i

%X
1
0,0398
0,76
0,4154
3,50
0,7662
2,01
2
0,0402
1,77
0,4005
0,17
0,7688
1,68
3
0,0405
2,53
0,4116
2,59
0,7502
4,05
4
0,0392
0,76
0,4007
0,12

0,7698
1,55
5
0,0368
6,84
0,4112
2,49
0,7468
4,49
6
0,0369
6,58
0,4018
0,14
0,7528
3,72
7
0,0388
1,77
0,4122
2,74
0,7763
0,72
8
0,0418
5,82
0,4163
3,76
0,8112
3,75

9
0,0412
4,30
0,4016
0,10
0,8088
3,44
10
0,0366
7,34
0,4022
0,25
0,8117
3,81
A
tb

0,03918
3,85
0,4074
1,59
0,77626
2,92
 

d) Độ lặp lại của phép đo


)1(
)(

2




n
AA
S
tbi

%100% 
tb
A
S
V

sau:

Pb
2+
(ppm)
Độ lệch chuẩn (S)
Hệ số biến động (V%)
0,5
0,001909
4,83
10
0,009196
2,29
20

0,026140
3,34
 
-AAS cho 
.
e) Tổng hợp các điều kiện đo phổ Pb

F-sau:
Yếu tố
Nguyên tố Pb

217,0

1,0

8 (60% I
max
)

5,0

1,2
o (HNO
3
%)
2

0,5  20
3. Kết quả phân tích mẫu thực tế bằng phương pháp F-AAS
  

-AAS sau:
STT
Lô/mẻ
Khối lượng mẫu
(g)
Abs
tb

Nồng độ
(ppm)
Hàm lượng chì
(%)
1
170/1
0,0241
0,3875
9,640
71,12
2
178/3
0,0203
0,3240
7,973
69,83
3
192/4
0,0198
0,3265
8,037
72,17

4
233/6
0,0257
0,4104
10,242
70,86
-
 
6
H(NO
2
)
3
O
2


 sau:
STT
Tên mẫu
Abs tb
Kết quả
Ghi chú
1
  
45/1
0,4122
45,32%
 
43,546,0%

2

   
0,3060
1,5%

    
1

3

   
2
0,1728
0,036%


4

   
3
0,1766
2,05%



5
  

0,00143

 
 

TCVN 5945:1995
   
    

*) Đánh giá chung về hai phương pháp xác định hàm lượng chì trong thuốc gợi nổ chì
azotua



, k

 .
-


6
H(NO
2
)
3
O
2

sunphua xianua Pb(CNS)
2



3
O
4
, PbO
2
, PbCrO
4


  

-


KẾT LUẬN


- 


 

- 
-


3

2%; 
2


3


(0,5 
ppm.
-
/.

References
Tài liệu Tiếng Việt
1- Chì azotua hồ tinh, 
2- Thuốc phóng- Thuốc nổ
3-  (1980), Quy trình phân tích thuốc gợi nổ.
4-  (2009), Quy trình chế tạo chì azotua PVA.
5-  (2002), Sổ tay Kỹ thuật- chì azotua.
6-   (1995), Tiêu chuẩn nước thải công nghiệp,
m 5945:1995.
7- A. G. Gost (1987), Thuốc phóng Thuốc nổ
8- 
-Tạp chí khoa học Đất, tr 56-58.
9- 
Tạp chí khoa học Đất, tr 59-61.
10- 
 - - 
Tạp chí Khoa học Toàn quốc về sinh thái và tài nguyên sinh vật lần thứ 2, tr 297-301.
), Hóa học phân tích phần 2, 
12Hóa học phân tích phần 3, 
13
14-  








, , 










(ICP-MS) Luận văn Thạc
sỹ khoa học- 
15- (2005), Phương pháp phân tích phổ nguyên tử, 
.
16- Giáo trình chuyên đề một số
phương pháp phân tích điện hóa hiện đại.
17-  (2004
, Luận văn thạc sỹ
18-  (2009), Giáo trình các phương pháp tách.
19-  (2006), Giáo trình Thực tập hóa học phân tích – Phần 1.
20- Giáo trình chuyên đề Thống kê trong Hoá phân tích.
21- Toán tin ứng dụng trong hóa phân tích (Chemometric).

22- 
- Tạp chí môi trường, tr 149-
151.
23- 
 - Luận văn Thạc sỹ khoa học 
- 
Tài liệu Tiếng Anh
24- Headquarters Department of the Army Technical manual (1984), Military explosives,
pages 68-87.
25- Celal Duran, Ali Gundogdu, Volkan Numan Bulut, Mustafa Soylak, Latif Elci, Hasan
Basri Senturk, Mehmet Tufekci (2007), Solid-phase extraction of Mn(II), Co(II),
Ni(II), Cu(II), Cd(II) and Pb(II) ions from environmental samples by ame atomic
absorption spectrometry (FAAS), Journal of Hazardous Materials, 146, pages 347-
355.
26- Ching-   Studies denitrification of military explosive (lead azide)
, Thesis for Master of Science, Ta Tung University.
27- John Talbot and Aaron Weiss (1994), Laboratory Methods for ICP-MS Analysis of
Trace Metals in Precipitation, Hazardous Waste Research and Information Center.
28- Herbert Ellern (1968), Military and civilian pyrotechnics, Chemical Publishing Company
INC, pages 155-157 .
29- Skerfving Schu 
ICP- Occupational
and environmental medicine.
30- Umit Divrikli, Abdullah Akdogan, Mustaf     -phase
extraction of Fe(III), Pb(II) and Cr(III) in environmental samples on amberlite XAD-7
and their determinations by    , Journal of
Hazardous Materials, 149, pages 331-337.