nghiên cứu khả năng hấp phụ niken trong nước của xơ dừa biến tính bằng phương pháp trắc quang phân tử uv- vis với thuốc thử dimetylglioxim

1

NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG HẤP PHỤ NIKEN TRONG NƢỚC
CỦA XƠ DỪA BIẾN TÍNH BẰNG PHƢƠNG PHÁP TRẮC
QUANG UV-VIS VỚI THUỐC THỬ DIMETYLGLIOXIM
SVTH: Lê Thị Ngọc Dung
Lớp 08chp, Khoa Hóa, Trường Đại học Sư pham, Đại học Đà Nẵng
GVHD: Ths. Nguyễn Thị Hường
Khoa Hóa, Trường Đại học Sư pham, Đại học Đà Nẵng

2

Mở đầu
Ô nhiễm môi trường nước hiện nay là một vấn đề được toàn xã hội quan
tâm. Nước không chỉ là phương tiện của nhiều hoạt động đời sống mà còn là
một thành tố thiết yếu tạo nên cơ thể con người. Có thể khẳng định rằng nếu
thiếu nước sạch con người không thể tồn tại. Ngoài tác động trực tiếp đến chất
lượng sống của con người, sự xuống cấp nghiêm trọng của nguồn nước cả về
số lượng lẫn chất lượng còn kéo theo những hệ lụy nghiêm trọng đến hệ sinh
thái tồn tại trong nguồn nước như thực vật, động vật và cả hệ vi sinh vật. Ở
Việt Nam đang tồn tại một thực trạng đó là nước thải ở hầu hết các cơ sở sản
xuất chỉ được xử lí sơ bộ thậm chí thải trực tiếp ra môi trường. Hậu quả là môi
trường nước kể cả nước mặt và nước ngầm ở nhiều khu vực đang bị ô nhiễm
nghiêm trọng. Vì vậy, bên cạnh việc nâng cao ý thức của con người, siết chặt
công tác quản lí môi trường thì việc tìm ra phương pháp nhằm loại bỏ các ion
kim loại nặng, các hợp chất hữu cơ độc hại ra khỏi môi trường nước có ý nghĩa
hết sức to lớn.
Cùng với sự gia tăng các hoạt động công nghiệp là việc sản sinh các chất
thải nguy hại, tác động tiêu cực trực tiếp đến sức khỏe con người và hệ sinh
thái. Các hoạt động khai thác mỏ, công nghiệp thuộc da, công nghiệp điện tử,
mạ điện, lọc hóa dầu hay công nghệ dệt nhuộm… đã tạo ra các nguồn ô nhiễm

chính chứa các kim loại nặng độc hại như Cu, Pb, Ni, Cd, As, Hg… Những
kim loại này có liên quan trực tiếp đến các biến đổi gen, ung thư cũng như ảnh
hưởng nghiêm trọng đến môi trường…
Trong số nhiều phương pháp được nghiên cứu để loại các kim loại nặng
trong môi trường nước, phương pháp hấp phụ được lựa chọn và đã mang lại
hiệu quả cao. Ưu điểm của phương pháp này là đi từ nguyên liệu rẻ tiền, sẵn
có, qui trình đơn giản và không đưa thêm vào môi trường những tác nhân độc
hại. Đối với những nước đang phát triển như Việt Nam, qui mô công nghiệp
chủ yếu ở mức vừa và nhỏ, việc xử lý nước thải gặp nhiều khó khăn do chi phí
xử lý cao, khả năng đầu tư thấp. Các phụ phẩm nông nghiệp do đó được nghiên
cứu nhiều để sử dụng trong việc xử lý nước vì chúng có các ưu điểm là giá
3

thành rẻ, là vật liệu có thể tái tạo được và thành phần chính của chúng chứa các
polymer dễ biến tính và có tính chất hấp phụ hoặc và trao đổi ion cao.
Hiện nay, có rất nhiều chất hấp phụ rẻ tiền, dễ kiếm như bã mía, vỏ lạc, lõi ngô,
vỏ dừa, rơm, bèo tây, chuối sợi… được sử dụng để loại bỏ các chất gây độc hại
trong môi trường nước. Xơ dừa đang được đánh giá là tiềm năng để chế tạo các
vật liệu hấp phụ (VLHP) để xử lí ô nhiễm môi trường.
Xuất phát từ những lí do trên, tôi thực hiện đề tài:
“Nghiên cứu khả năng hấp phụ Niken trong nước của xơ dừa biến tính
bằng phương pháp trắc quang phân tử UV-VIS với thuốc thử
Dimetylglioxim”
Kết quả nghiên cứu của đề tài có thể áp dụng trong việc sử dụng xơ dừa
biến tính để hấp phụ dư lượng Niken trong nước.

4

CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU
1.1. Khái niệm môi trƣờng nƣớc và ô nhiễm nguồn nƣớc
1.1.1. Khái niệm môi trƣờng nƣớc
1.1.1. Khái niệm môi trƣờng nƣớc
Môi trường nước là một trong bốn thành phần cấu tạo môi trường, không
thể thiếu trong hệ sinh thái. Môi trường nước duy trì sự sống, sự trao đổi chất,
sự cân bằng sinh thái trên toàn cầu. Bản thân môi trường nước là dạng môi
trường đầy đủ có hai thành phần chính là nước và các chất tan, chất khí.
Môi trường nước bao gồm các dạng nước: nước ngọt, nước mặn, nước ao
hồ, sông ngòi, nước đóng băng tuyết, hơi nước và nước ngầm.

Hình 1.1. Phân bố nước trên trái đất
1.1.2. Chu trình các nguồn nƣớc
Trong tự nhiên nguồn nước luôn được luân hồi theo chu trình thủy văn.
Theo chu trình thủy văn này lượng nước luôn được bảo tồn hay được chuyển từ
dạng này sang dạng khác hoặc từ nơi này đến nơi khác. Tùy theo nguồn nước,
thời gian luân hồi có thể ngắn đến vài tuần hoặc dài hàng ngàn năm. Nguồn
nước ngọt được luân hồi qua các quá trình bốc hơi và mưa.

5


Hình 1.2. Vòng tuần hoàn nước
1.1.3. Tài nguyên nƣớc ở Việt Nam và vai trò của nƣớc trong cuộc sống [8],
[3]
Nước ta nằm trong vùng khí hậu nhiệt đới gió mùa. Tài nguyên nước
mặt của nước ta phong phú, gần 90% lượng nước từ bên ngoài chảy vào tập
trung ở đồng bằng sông Cửu Long. Phần nước chảy trên lãnh thổ Việt Nam lại
phân phối không đều theo không gian và thời gian.
Nguồn nước mặt dồi dào làm cho nước ngầm cũng phong phú. Theo
đánh giá, tổng lượng nước ngầm trên toàn lãnh thổ đạt 1515 m
3
, xấp xỉ 15%
tổng trữ lượng nước mặt. Một phần nước ngầm ở đồng bằng Bắc Bộ và đặc biệt
ở đồng bằng Nam bộ bị nhiễm mặn và nhiễm phèn.
Tài nguyên nước của Việt Nam phong phú, nhưng nguồn nước thực sự
có thể sử dụng, đảm bảo chất lượng còn hạn chế. Hiện nay mới chỉ có khoảng
20 – 40% gia đình Việt Nam đủ nước dùng theo tiêu chuẩn nước sạch.
Hiện tượng suy giảm chất lượng nước mặt đang lan rộng ra nhiều nơi do
ô nhiễm của các chất thải từ các khu công nghiệp, nông nghiệp, giao thông vận
6

tải… Riêng thành phố Hà Nội hiện nay tổng lượng nước thải trong một ngày
đêm từ 300.000 – 400.000 m
3
, trong đó nước thải từ sản xuất công nghiệp
chiếm 85 – 90 ngàn m
3
. Tổng lượng rác thải sinh hoạt 1800 – 2000 m

3
/ngày
đêm, nhưng mới chỉ gom thu được khoảng 850 m
3
, phần còn lại được xả vào
các khu đất ven hồ, kênh mương gây ô nhiễm nặng cho nguồn nước.
Trong khi đó, trong sinh hoạt nhu cầu tối thiểu bình quân cho một người
trong một ngày khoảng 50 lít nước/ngày. Ở Hà Nội hiện nay đang phấn đấu đạt
bình quân khoảng 200 – 250 lít nước/người/ngày đêm.
Trong nông nghiệp, nước được cung cấp cho các quá trình chăn nuôi,
trồng trọt, tưới tiêu, nuôi trồng thủy sản… Số lượng nước dùng trong nông
nghiệp lớn, nhưng về mặt tiêu chuẩn, nước cung cấp cho nông nghiệp không
đòi hỏi quá chặt chẽ nghiêm ngặt như nước sinh hoạt.
Nhu cầu về nước cho sản xuất công nghiệp là rất lớn, đa dạng. Ví dụ
như để sản xuất 1 lít bia cần khoảng 15 lít nước, 1 tấn giấy cần 300 m
3
nước, 1
tấn nhựa tổng hợp cần 2000 m
3
nước…
1.1.4. Ô nhiễm nguồn nƣớc
1.1.4.1. Khái niệm ô nhiễm môi trƣờng nƣớc
Môi trường nước có thể bị nhiễm bẩn hoặc bị ô nhiễm. Nhiễm bẩn có thể
màu sắc bị thay đổi nhưng chưa gây hại.
Môi trường nước được xem bị ô nhiễm khi nồng độ chất độc hại gây ô
nhiễm vượt quá mức an toàn cho phép. Ô nhiễm nguồn nước có thể do sản xuất
nông nghiệp, công nghiệp, giao thông vận tải và sinh hoạt của con người.
Ô nhiễm môi trường nước là một vấn đề của toàn cầu. Kiểm soát và hạn
chế sự ô nhiễm nước là một vấn đề cấp bách và cần thiết. Vấn đề này có liên
quan đến các yếu tố chính trị, kinh tế, xã hội, khoa học, công nghệ và nhận

thức của cộng đồng.
7


Hình 1.3. Ô nhiễm nguồn nước khiến cá chết hàng loạt

Hình 1.4. Ô nhiễm nguồn nước
1.1.4.2. Các nguồn gây ô nhiễm nƣớc
Có nhiều nguồn gây ô nhiễm nước bề mặt và nước ngầm. Hầu hết các
nguồn gây ô nhiễm là do hoạt động sản xuất công nghiệp, nông nghiệp, tiểu thủ
công nghiệp, ngư nghiệp, giao thông, dịch vụ và sinh hoạt do con người.
Các nguồn gây ô nhiễm kim loại nặng do hoạt động công nghiệp bao
gồm: khai thác mỏ; công nghiệp sản xuất các hợp chất vô cơ; quá trình sản xuất
8

sơn, mực, thuốc nhuộm và một lượng lớn kim loại được thải ra từ nguồn nước
thải của công nghệ mạ điện.
 Mạ điện
Nước thải từ công nghiệp mạ điện có chứa nhiều kim loại nặng độc hại
như đồng, kẽm, crôm, niken, cadimi…Nồng độ các kim loại trong nước thải
dao động đáng kể và tuỳ thuộc vào điều kiện công nghệ. Trong các nhà máy
này hàm lượng kim loại nặng hiếm khi thấp hơn 10mg/l và có thể đạt tới
1000mg/l. Ví dụ như thành phần của nước rửa từ phân xưởng mạ đồng có chứa
2, 8 ÷ 14 mg Cu
2+
/l; phân xưởng mạ Cd chứa 48 ÷ 240 mg Cd
2+
/l; phân xưởng
mạ kẽm chứa 70 ÷ 350 mg Zn
2+

/l. Hiện nay ở nước ta hầu hết nước thải từ các
cơ sở mạ điện đều không được xử lý mà chỉ được pha loãng hoặc thải trực tiếp
ra môi trường. Vì vậy ô nhiễm do kim loại nặng là hết sức nghiêm trọng.
 Công nghiệp khai khoáng
Các kim loại nặng được phát thải vào môi trường trong suốt các quá trình
từ khai thác đến sản xuất. Sản lượng các kim loại được khai thác trên toàn thế
giới trong một vài thập kỉ gần đây đang gia tăng mạnh mẽ. Hàng năm thế giới
khai thác và sử dụng khoảng 10000 tấn thuỷ ngân, khai thác 10000 tấn quặng
để sản xuất khoảng 400 tấn beryl… Đặc biệt việc khai thác kim loại màu tạo ra
nguồn nước thải chứa hàm lượng các kim loại nặng khá cao. Những nguồn
nước này ở các hồ ao, sau đó chảy ra sông suối làm ô nhiễm cả vùng hạ lưu. Sự
ô nhiễm các kim loại này còn kéo dài cả khi mỏ đã bị bỏ hoang.
 Công nghệ sản xuất các hợp chất vô cơ
Công nghệ sản xuất các hợp chất vô cơ như sản xuất acquy, bột màu, gốm
sứ, thuỷ tinh, thuộc da… đều sử dụng nhiều kim loại nặng độc hại như chì,
crôm, thuỷ ngân …
Theo tính toán của các nhà nghiên cứu thì một cơ sở sản xuất xút clo
trung bình sử dụng 50 tấn thuỷ ngân trong quá trình vận hành sản xuất. Lượng
hao hụt ở đây là đáng kể, chưa kể đến những sự cố do rủi ro khác. Thuỷ ngân
còn sử dụng trong công nghiệp điện như bóng đèn điện, đèn cao áp, pin khô,
acquy… Trong các lĩnh vực dân dụng và điều khiển khác như nhiệt kế, rơle…
9

1.2. Tác dụng sinh hoá của kim loại nặng đối với con ngƣời và môi trƣờng
Hầu hết các kim loại nặng tồn tại trong nước ở dạng ion. Độc tính của kim
loại nặng đối với sức khoẻ con người và động vật đặc biệt nghiêm trọng do sự
tồn tại lâu dài và bền vững của nó trong cơ thể và môi trường. Ví dụ như chì là
một trong những kim loại có khả năng tồn tại khá lâu, ước tính nó được giữ lại
trong môi trường với khoảng thời gian 150 – 5000 năm và có thể duy trì ở nồng
độ cao trong 150 năm sau khi bón bùn cho đất. Chu trình phân rã sinh học

trung bình của cadimi được ước tính khoảng 18 năm và khoảng 10 năm trong
cơ thể con người.
Một nguyên nhân khác khiến cho kim loại nặng hết sức độc hại là do
chúng có thể chuyển hoá và tích luỹ trong cơ thể con người hay động vật thông
qua chuỗi thức ăn của hệ sinh thái. Quá trình này bắt đầu với nồng độ thấp của
các kim loại nặng tồn tại trong nước hoặc trong cặn lắng rồi sau đó được tích tụ
trong các loài thực vật và động vật sống dưới nước rồi luân chuyển dần qua các
mắt xích của chuỗi thức ăn và cuối cùng đến sinh vật bậc cao là con người thì
nồng độ kim loại nặng đủ lớn để gây ra độc hại như phá huỷ ADN, gây ung
thư…
Các kim loại nặng ở hàm lượng nhỏ là những nguyên tố vi lượng hết sức
cần thiết cho cơ thể người và sinh vật. Chúng tham gia cấu thành các enzym,
các vitamin, đóng vai trò quan trọng trong quá trình trao đổi chất Ví dụ một
lượng nhỏ đồng rất cần cho động vật và thực vật; người lớn mỗi ngày cần
khoảng 20mg đồng (đồng là thành phần quan trọng của các enzym như
oxidaza, tirozinara, uriaza, ciocrom, oxidaza, và galatoza ). Nhưng khi hàm
lượng kim loại vượt quá ngưỡng quy định sẽ gây ra tác động xấu như nhiễm
độc mãn tính, thậm chí là ngộ độc cấp tính dẫn đến tử vong.
Về mặt sinh hoá các kim loại nặng có ái lực lớn với các nhóm –SH và
nhóm – SCH
3
của các enzym trong cơ thể. Vì thế các enzym bị mất hoạt tính
làm cản trở quá trình tổng hợp protein của cơ thể.


10

1.3. Giới thiệu về nguyên tố Niken [1]

Hình 1.5. Giới thiệu về nguyên tố Niken

Trong bảng hệ thống tuần hoàn các nguyên tố hoá học, nguyên tố Niken
(Ni) nằm ở ô số 28 thuộc phân nhóm phụ, nhóm 8, chu kỳ 4 giữa Co và Cu.
Nguyên tử Ni có các obitan d chưa điền đủ 10 electron. Cấu hình electron của
Ni (28): [Ar]3d
8
4s
2
.
Niken là kim loại có ánh kim, màu trắng bạc, dễ rèn và dát mỏng. Trong
thiên nhiên Niken có 5 đồng vị bền:
58
Ni(67.7%),
60
Ni ,
61
Ni,
62
Ni,
64
Ni. Niken
có hai dạng thù hình là Ni α lục phương bền ở t
o
< 250
o
C và Ni β lập phương
tâm diện bền ở t
o
>250
o
C. Niken là một trong 4 nguyên tố có tính chất từ ngay

ở nhiệt độ phòng, không bị ăn mòn, do vậy Niken được sử dụng nhiều trong
ngành công nghiệp luyện kim tạo hợp kim, mạ, sản xuất tiền xu, nam châm và
các vật dụng phổ biến trong gia đình. Niken cũng là chất xúc tác cho phản ứng
hydro hóa. Trong công nghiệp sơn, muối Ni
2+
được sử dụng làm bột màu.
Ngoài ra, Niken là nguyên tố vi lượng cần thiết cho những cơ thể sống vì nó là
trung tâm hoạt động của enzym của một số cơ thể sống.
Bảng 1.1. Hằng số vật lý quan trọng của Niken
Kim
loại
Nhiệt độ
nóng
chảy,
o
C
Nhiệt độ
sôi (
o
C)
Nhiệt thăng
hoa (kJ/mol)
Tỉ
khối
Độ cứng
(thang moxơ)
Độ
dẫn
điện
Ni

1453
3185
424
8.9
5
14
11

1.3.1. Tính chất hóa học của Niken
Niken là kim loại có hoạt tính hóa học trung bình. Ở điều kiện thường
nếu không có hơi ẩm, nó không tác dụng rõ rệt ngay với những nguyên tố phi
kim điển hình như O
2
, S, Cl
2
, Br
2
vì có màng oxit bảo vệ. Nhưng khi đun nóng
nó phản ứng mãnh nhiệt, nhất là khi Niken ở trạng thái chia nhỏ.
 Niken tác dụng với phi kim
Khi đun nóng ,trong không khí Niken bắt đầu tác dụng ở t
o
> 500
o
C
Ni + O
2
→ NiO
Niken bền với flo ở nhiệt độ cao hay ở nhiệt độ nóng đỏ
Niken tác dụng với nitơ ở nhiệt độ không cao lắm

Ni + N
2
→ Ni
3
N
2

Niken tác dụng trực tiếp với khí CO tạo thành cacbonyl kim loại, bền với
kiềm ở trạng thái dung dịch và nóng chảy.
Niken tác dụng với S khi đun nóng nhẹ tạo nên nhưng hợp chất không
hợp thức có thành phần gần với NiS. Sự có mặt của S làm giảm chất lượng của
thép nên phải loại trừ khi luyện thép.
 Niken tác dụng với axit tạo muối và giải phóng H
2.

Ni + HCl → NiCl
2
+ H
2

 Niken tinh khiết bền đối với không khí và nước. Người ta dùng
Niken để mạ ngoài các đồ bằng kim loại.
1.3.2. Tính chất và sự phân bố Niken trong môi trƣờng
Hàm lượng Niken trong vỏ trái đất chiếm khoảng 0,015%. Trong tự nhiên,
nó thường tồn tại ở trạng thái hoá trị II với lưu huỳnh và hỗn hợp với ôxit silic
(SiO
2
), asen, antimon. Khoáng vật quan trọng của Niken là garnierit và
pendlranit. Trong than đá và một số trầm tích cũng có chứa một hàm lượng nhỏ
Niken.

12

Khoảng 60 - 70 % lượng Niken được sử dụng để phủ lên bề mặt kim loại
khác hay chế tạo hợp kim. Niken kim loại được sử dụng làm chất xúc tác cho
các phản ứng hoá học. Hợp chất Niken được sử dụng trong công nghệ mạ.
Hàm lượng Niken trong đất có thể đạt 5 – 50 mg/kg. Trong nước thiên
nhiên hàm lượng Niken thường nhỏ hơn 0,02mg/l. Trong nước sinh hoạt do
quá trình hoà tan Niken từ các thiết bị nên hàm lượng Niken có thể đạt 1mg/l.
Trong thức ăn hàng ngày cũng có chứa Niken, lượng xâm nhập vào cơ thể từ
0,1 - 0,3mg/ngày. Nước thải của công nghiệp mạ điện chứa Niken với hàm
lượng khá lớn. Bụi, khí thải của các cơ sở sử dụng than đá cũng có chứa Niken,
sau đó nó được lắng đọng xuống đất và tích tụ trong nước mặt.
Độ hoà tan của muối Niken nhìn chung khá cao, khả năng thuỷ phân thấp,
độ hoà tan tối thiểu nằm trong vùng pH = 9. Niken là kim loại có tính linh động
cao trong môi trường nước, có khả năng tạo phức bền với các hợp chất hữu cơ
tự nhiên và tổng hợp. Nó được tích tụ trong các chất sa lắng, trong cơ thể thực
vật bậc cao và một số loại thuỷ sinh.
1.3.3. Độc tính của Niken [2], [12]
Niken là một trong những chất gây ô nhiễm được xếp thứ tự độc hại là
129, và được coi là một trong 14 kim loại nặng độc hại nhất. Niken cũng được
liệt kê trong số 25 hóa chất độc hại có nguy cơ đe dọa lớn với sức khỏe con
người. Niken gây ung thư cho con người, làm kìm hãm sự phát triển của cây và
ảnh hưởng đến môi trường, không khí, đất, nước.
Đối với một số gia súc, thực vật, vi sinh vật Niken được xem như là
nguyên tố vi lượng, còn đối với cơ thể người điều này chưa rõ ràng. Người ta
chưa quan sát thấy hiện tượng ngộ độc Niken qua đường tiêu hoá từ thức ăn và
nước uống. Tiếp xúc lâu dài với Niken gây hiện tượng viêm da và có thể xuất
hiện dị ứng ở một số người. Ngộ độc Niken qua đường hô hấp gây khó chịu,
buồn nôn, nếu kéo dài sẽ ảnh hưởng đến phổi, hệ thần kinh trung ương, gan,
thận. Kim loại và các hợp chất vô cơ của Niken xâm nhập qua đường hô hấp có

thể gây bệnh kinh niên. Hợp chất Nikencacbonyl có độc tính cao (hơn khí CO
100 lần ). Những nghiên cứu đã cho thấy độc tính đặc biệt cao của
13

Nikencacbonyl thể hiện dưới dạng hạt nhỏ, mịn lắng đọng trong phổi. Ở điều
kiện ẩm của dịch phổi gây kích ứng sưng huyết và phù nề phổi.
Giá trị giới hạn cho phép theo TCVN 5945-1995 của Niken trong nước thải
công nghiệp là 0,2 mg/l đối với loại A, 1,0 mg/l đối với loại B và 2,0 mg/l đối
với loại C.
1.3.4. Giới hạn cho phép của Niken trong các loại nƣớc [4], [5], [6]
Theo quy chuẩn Việt Nam, giá trị giới hạn cho phép của Niken trong nước
bề mặt và nước thải được đưa ra ở bảng 1.1 và bảng 1.2 tương ứng.
Bảng 1.2. Giá trị nồng độ giới hạn cho phép của Niken trong nước bề
mặt (QCVN 08:2008/BTNMT)
Đơn vị
A1
A2
B1
B2
mg/l
0,1
0,1
0,1
0,1
Trong đó:
-Cột A1 sử dụng tốt cho mục đích cấp nước sinh hoạt và các mục đích
khác như loại A2, B1, B2.
-Cột A2 dung cho mục đích cấp nước sinh hoạt nhưng phải áp dụng công
nghệ xử lý phù hợp, bảo tồn động thực vật thủy sinh hoặc các mục đích sử dụng
như loại B1, B2.

-Cột B1 dùng cho mục đích tưới tiêu thủy lợi hoặc các mục đích sử dụng
khác có yêu cầu chất lượng nước tương tự hoặc các mục đích sử dụng như loại
B2.
Cột B2 giao thông thủy và các mục đích khác với yêu cầu chất lượng
nước thấp.
Bảng 1.3. Giá trị nồng độ giới hạn cho phép của Niken trong nước thải (QCVN
24:2009/BTNMT)
Đơn vị
A
B
mg/l
0,2
0,5
14

Trong đó:
-Cột A quy định giá trị nồng độ của các thông số ô nhiễm trong nước thải
công nghiệp khi xả thải vào các nguồn tiếp nhận là các nguồn nước được dùng
cho mục đích cấp nước sinh hoạt.
-Cột B quy định giá trị nồng độ của các thông số ô nhiễm trong nước thải
công nghiệp khi xả thải vào các nguồn tiếp nhận là các nguồn nước không dùng
cho mục đích cấp nước sinh hoạt.
1.3.5. Tình hình nghiên cứu xác định hàm lƣợng Niken ở trong và ngoài
nƣớc [14]
Tác hại của Niken đối với con người và sinh vật là rất lớn, vì vậy việc
nghiên cứu, kiểm soát đánh giá mức độ nguy hiểm và nguy cơ tiềm ẩn từ Niken
đang được toàn thế giới và Việt Nam chú trọng quan tâm.
Ước tính khoảng 8% lượng Niken hiện có được sử dụng cho đồ dùng gia
đình (IPCS, 1991). Nồng độ Niken trong khí quyển ở vùng hẻo lánh là trong
khoảng 1,0-3,0 μg/m, ở nông thôn và đô thị khoảng 5-35 μg/m. Theo ước tính,

Niken được tiếp xúc qua đường hô hấp là 0,2-1,0 μg/ngày tại các khu vực đô thị
và 0,1-0,4 μg/ngày tại các khu vực nông thôn (Bennett, 1984). Thành phần chính
trong khói thuốc lá chứa khoảng 0,04-0,58 μg của Niken (IARC, 1990). Nồng độ
Niken trong nước ngầm phụ thuộc vào việc sử dụng đất, độ pH của đất và độ sâu
lấy mẫu. Nồng độ trung bình trong nước ngầm ở Hà Lan dao động trong phạm vi
từ 9 μg/l (vùng đô thị) tới 16,6 μg/l (vùng nông thôn). Mưa axit làm tăng tính di
động của Niken trong đất và do đó có thể làm tăng nồng độ Niken trong nước
ngầm (IPCS, 1991). Trong nước ngầm (có pH dưới 6,2), nồng độ Niken lên đến
980 μg/l đã được phát hiện (RIVM, 1994). Tại Canada, hàm lượng Niken trung
bình trong các nguồn nước dùng làm nước uống đã được phát hiện trong phạm vi
2 μg/l; mức tối đa quan sát được 69 μg/l. Trong nước uống ở Mỹ, 90% của tất cả
các mẫu (n=2503) chứa < 10 μg/l và 97% có nồng độ Niken <20 μg/l (ATSDR,
1996). Tại Châu Âu, theo báo cáo nồng độ Niken trong nước uống nói chung
dưới 10 μg/l (IPCS, 1991). Đan Mạch và Phần Lan, hàm lượng Niken mức dưới
1 μg/l đã được xác nhận (Punsar et al, 1975; Gammelgaard & Andersen, 1985).
15

Niken tăng nồng độ trong nước ngầm và đô thị vòi nước (100-2500 μg/l) tại các
khu vực bị ô nhiễm và các khu vực, trong đó Niken thiên nhiên đã được huy
động đã được báo cáo (McNeely et al, 1972); Hopfer et al., 1989). Một số
nguyên vật liệu inox cũng đã được xác định là nguồn gốc của Niken tăng. Nồng
độ Niken trong nước khoáng đóng chai sẽ phụ thuộc vào nguồn và bất kỳ công
nghệ được áp dụng. Mức Niken trong một lựa chọn nước khoáng đóng chai dưới
đây được giới hạn phát hiện 25 μg/l (Allen et al., 1989). Niken các cấp trong
thực phẩm nói chung là trong phạm vi 0,01-0,1 mg/kg, nhưng cũng có những
biến đổi lớn (Booth, 1990; Jorhem & Sundstrom, 1993; Dabeka & McKenzie,
1995). Cao hơn mức trung bình của Niken (0,1-0,4 mg/kg) đã được tìm thấy
trong đậu và lúa mỳ, cám (Smart & Sherlock, 1987; Jorhem & Sundstrom, 1993.
Thép không gỉ đồ dùng nấu ăn (ví dụ: lò nướng, chảo, chảo rang ) đã đóng góp
đáng kể đến các cấp độ của Niken trong thực phẩm nấu chín, đôi khi vượt quá

1mg/kg thịt (Dabeka & McKenzie, 1995). Khi thực phẩm giàu Niken được ăn,
việc tiêu thụ hằng ngày 0,25 mg/ngày (khoảng 0,07- 0,48 mg/ ngày) (Veien &
Andersen, 1986).
Ở Việt Nam, một số giếng nước gần khu công nghiệp tại Thủ Đức- Tp.
Hồ Chí Minh có dấu hiệu nhiễm kim loại nặng chủ yếu là là Asen và Niken.
Còn ở Hải Dương công ty TNHH Omic được “xếp hạng” là một trong 5 doanh
nghiệp gây ô nhiễm nghiêm trọng của tỉnh Hải Dương. Với hơn 10 chỉ tiêu
được phân tích đánh giá, hầu hết hàm lượng của các kim loại nặng nguy hại
như: Niken (Ni), Cadimi (Cd) và các ion axit như: Flo, P tổng số (Pt), SO
4
2-

còn rất cao so với TCVN 5945-2005 (tiêu chuẩn quy định của nước thải công
nghiệp).
1.4. Phƣơng pháp hấp phụ
Các phương pháp thường dùng để xử lý kim loại nặng như: phương pháp
keo tụ, phương pháp thẩm thấu ngược, phương pháp trao đổi ion, phương pháp
chiết, phương pháp đông tụ và keo tụ… Nhận thấy rằng phương pháp hấp phụ
có nhiều ưu điểm nên chúng tôi đã đề xuất phương pháp hấp phụ để xử lý kim
loại nặng trong nước.
16

1.4.1. Cơ sở lý thuyết
Hấp phụ là phương pháp tách chất, trong đó các cấu tử từ hỗn hợp lỏng
hoặc khí hấp phủ trên bề mặt chất rắn, xốp.
Hiệu quả hấp phụ phụ thuộc vào tính chất vật lý và hoá học của chất hấp
phụ, nồng độ pha lỏng, nhiệt độ của hệ, dạng tiếp xúc và thời gian tiếp xúc.
Hiện tượng hấp phụ là hiện tượng giữ lại các chất tan có trong dung dịch
trên bề mặt chất rắn khi cho chất rắn tiếp xúc với dung dịch.
1.4.2. Đặc điểm của hấp phụ vật lý và hấp phụ hóa học

Bảng 1.4. Bảng so sánh hấp phụ vật lý và hấp phụ hoá học
Hấp phụ vật lý
Hấp phụ hóa học
Là lực Vanderwalls, liên kết này yếu,
dễ bị phá vỡ.
Là lực liên kết hóa học giữa các phân
tử trên bề mặt chất hấp phụ và phần tử
chất bị hấp phụ, liên kết này tương đối
bền và khó bị phá vỡ.
Có thể là hấp phụ đơn lớp, đa lớp.
Chỉ là hấp phụ đơn lớp.
-Tốc độ: không đòi hỏi sự hoạt hóa
phân tử nên xảy ra nhanh.
Tốc độ: đòi hỏi sự hoạt hóa phân tử
nên xảy ra chậm.
Xảy ra ở nhiệt độ thấp.
Xảy ra ở nhiệt độ cao.
Lượng nhiệt tỏa ra trong khoảng từ 2
đến 8 kcal/mol.
Lượng nhiệt tỏa ra lớn hơn 22
kcal/mol.
1.4.3. Cân bằng hấp phụ và tải trọng hấp phụ
Cân bằng hấp phụ là quá trình chất khí hoặc chất lỏng hấp phụ trên bề mặt
chất hấp phụ là một quá trình thuận nghịch. Các phần tử chất bị hấp phụ khi đã
hấp phụ trên bề mặt chất hấp phụ vẫn có thể di chuyển ngược lại vào pha lỏng
hay pha khí. Theo thời gian, lượng chất bị hấp phụ tích tụ trên bề mặt chất rắn
càng nhiều thì tốc độ di chuyển ngược lại pha mang càng lớn. Đến một lúc nào
đó, tốc độ hấp phụ bằng tốc độ di chuyển ngược lại pha mang (giải hấp) thì quá
trình hấp phụ đạt cân bằng.
17

Tải trọng hấp phụ cân bằng: biểu thị khối lượng chất bị hấp phụ trên một
đơn vị khối lượng chất hấp phụ tại trạng thái cân bằng dưới các điều kiện nồng
độ và nhiệt độ cho trước.
Phương trình: q = (C
i
– C
f
). V/m
Trong đó:
V: thể tích dung dịch (ml)
m: khối lượng chất hấp phụ (g)
C
i
nồng độ dung dịch ban đầu (ppm)
C
f
: nồng độ cân bằng trong dung dịch (ppm)
1.4.4. Các mô hình hấp phụ
Ở trạng thái cân bằng, tốc độ hấp phụ và tốc độ giải hấp là như nhau.
Nồng độ chất tan ở trạng thái này gọi là nồng độ cân bằng. Có nhiều phương
trình được đưa ra để mô tả sự hấp phụ đẳng nhiệt, điển hình nhất là phương
trình hấp phụ Langmuir và Frerndlich.
1.4.4.1. Mô hình hấp phụ đẳng nhiệt Langmuir
Một trong những phương trình đẳng nhiệt đầu tiên xây dựng trên cơ sở
lý thuyết là của Langmuir (1918). Tiền đề để xây dựng lý thuyết, tức là các giả
thuyết gồm:
- Bề mặt chất hấp phụ đồng nhất về năng lượng.
- Trên bề mặt chất rắn chia ra từng vùng nhỏ, các tâm hoạt động mỗi
vùng chỉ tiếp nhận một phân tử chất bị hấp phụ. Trong trạng thái bị

hấp phụ các phân tử trên bề mặt chất rắn không tương tác với nhau.
- Quá trình hấp phụ là động, tức là quá trình hấp phụ và giải hấp phụ có
tốc độ bằng nhau khi trạng thái cân bằng đã đạt được. Tốc độ hấp phụ
tỉ lệ với các vùng chưa bị chiếm chỗ (tâm hấp phụ), tốc độ giải hấp
phụ tỉ lệ thuận với các tâm đã bị chất bị hấp phụ chiếm chỗ.
Phương trình hấp phụ đẳng nhiệt Langmuir:
q = q
max
f
f
C.b1
C.b


18

q: Tải trọng hấp phụ tại thời điểm cân bằng
q
max
: Tải trọng hấp phụ cực đại
b: Hằng số
Khi tích số b.C
f
 1 thì q = q
max
.b.C
f
: mô tả vùng hấp phụ tuyến tính
Khi tích số b.C
f

 1 thì q = q
max
: mô tả vùng hấp phụ bão hòa

a
q (mg/l)
q max
0
C
C
0
N
Cf/q

Hình 1.6. Đường hấp phụ đẳng nhiệt
Langmuir
Hình 1.7. Sự phụ thuộc của C
f
/q vào C
f
tg = 1/q
max
ON = 1/(b.q
max
)
Để xác định các hằng số trong phương trình hấp phụ đẳng nhiệt Langmuir
có thể sử dụng phương pháp đồ thị bằng cách chuyển phương trình trên thành
phương trình đường thẳng:
q
C

f
=
max
q
1
.C
f
+
b
q
1
max

1.4.4.2. Mô hình hấp phụ đẳng nhiệt Frendlich
Đây là phương trình thực nghiệm có thể sử dụng để mô tả nhiều hệ hấp
phụ hóa học hay vật lý. Phương trình này được biểu diễn bằng một hàm mũ:
q = k.C
1/n

Trong đó:
19

k: Hằng số phụ thuộc vào nhiệt độ, diện tích bề mặt và các yếu tố khác
n: Hằng số chỉ phụ thuộc vào nhiệt độ và luôn lớn hơn 1
Phương trình Freundlich phản ánh khá tốt số liệu thực nghiệm cho vùng
ban đầu và vùng giữa của đường hấp phụ đẳng nhiệt, tức là ở vùng nồng độ
thấp của chất bị hấp phụ.
Dựa vào đồ thị ta xác định được các giá trị k và n.
lgq
M

0
lgCf
Cf(mg/l)
0
q (mg/g)
tg

Hình 1.8. Đường hấp phụ đẳng nhiệt
Freundlich
Hình 1.9. Sự phụ thuộc lgq vào
lgC
f

tg = 1/n
OM = lgk

1.5. Tổng quan về xơ dừa [13]
Trên thế giới, việc nghiên cứu kỹ thuật chế tạo và sử dụng vật liệu hấp
phụ tự nhiên để tách loại kim loại loại nặng từ các nguồn nước bị ô nhiễm đã
phát triển trong những năm gần đây. Vật liệu hấp phụ chế tạo từ nguồn tự nhiên
như vỏ trấu, bã mía, lõi ngô, bã chè, vỏ đậu, rau câu, bèo, rơm… hầu hết đều
có khả năng tách loại, thu hồi tốt các kim loại nặng, giá thành tốt. Tải trọng hấp
phụ cực đại của các vật liệu hấp phụ đối với các kim loại này nằm trong
khoảng từ trên dưới 10 mg/g cho đến vài chục mg/g. Các vật liệu hấp phụ này
đều thích hợp cho việc hấp phụ các kim loại nặng trong khoảng nồng độ thấp
nhỏ hơn 10 mg/l. Chúng đều có khả năng tái sinh để có thể sử dụng lại sau khi
β
20

đã hấp phụ bão hòa. Việc tạo ra các vật liệu hấp phụ này đều không phức tạp

lắm, có thể sản xuất đại trà.
Tuy nhiên, trong 4 loại vật liệu hấp phụ trên thì vỏ trấu và rong tảo biển là
các loại vật liệu có độ bền cơ học thấp. Vỏ trấu lại nhẹ và khá cồng kềnh, còn
rong tảo biển cũng khó kiếm nên khả năng ứng dụng với quy mô công nghiệp
bị hạn chế. Hai loại vật liệu là than bùn và xơ dừa là các vật liệu tự nhiên dễ
kiếm, độ bền cơ cao, dễ dàng xử lý, chế biến trong quá trình hấp phụ các kim
loại nặng trong nước thải công nghiệp.
Tải trọng hấp phụ cực đại của bentonit cao hơn xơ dừa. Dừa được trồng
nhiều ở miền nam Việt Nam. Cây dừa, từ gốc đến ngọn đều mang lại giá trị
kinh tế cho người trồng. Ngày nay, việc tận dụng gáo dừa để sản xuất than hoạt
tính đã mang lại một nguồn thu không nhỏ cho người nông dân. Nếu sử dụng
xơ dừa làm vật liệu hấp phụ kim loại nặng thì giá thành sẽ thấp. Vì vậy, trong
nghiên cứu này xơ dừa được chọn để làm vật liệu hấp phụ.
Gáo dừa, sọ dừa được thu mua từ các cơ sở chế biến cơm dừa, được cạo
sạch xơ, đưa vào đốt trong các lò kín, được xịt hơi nước hoặc axit để tăng tối
đa khả năng hấp phụ. Sau khi ra lò, than gáo dừa được phân loại theo kích
thước phù hợp với các ứng dụng thực tế. Than làm từ gáo dừa có cấu trúc mao
mạch rỗng nhiều hơn và nhỏ hơn loại làm từ than đá. Chính vì thế nó vừa có
diện tích bề mặt tiếp xúc lớn hơn rất nhiều, vừa lọc được những hạt nhỏ hơn.
Hơn nữa, do cứng hơn than đá nên than gáo dừa có độ ổn định, ít bị vỡ, ít tạo
bụi hơn rất nhiều. Hầu hết các ứng dụng đang dùng than hoạt tính từ than đá
đều có thể chuyển qua dùng than gáo dừa. Than gáo dừa thích hợp với nguồn
nước có chỉ số TOC ( tổng cacbon hữu cơ) thấp. Trong lọc khí-hơi, than hoạt
tính gáo dừa cũng có ưu thế hơn khi hấp phụ các chất hữu cơ bay hơi, nhất là
các chất hữu cơ có phân tử lượng nhẹ. Nhưng cũng có những trường hợp than
hoạt tính gáo tác dụng kém hơn than đá, ví dụ như khi xử lý nước mặt có TOC
cao, xử lý nước thải, khử màu. Than hoạt tính từ than đá có hiệu quả hơn khi
xử lý chất hữu cơ có phân tử lượng nặng hơn.

21

1.6. Các phƣơng pháp xác định vi lƣợng Niken [1], [9], [7]
1.6.1. Phƣơng pháp khối lƣợng
Trong môi trường ammoniac, Niken tạo với Dimetylglioxim thành hợp
chất màu đỏ, không tan trong nước. Hợp chất này có thành phần không đổi sau
khi lọc và sấy ở nhiệt độ 110-120
0
C.
Ion sắt (II) gây ảnh hưởng đến phép đo vì nó cũng tạo kết tủa với
Dimetylglioxim. Người ta loại trừ ảnh hưởng của nó bằng cách thêm 2ml H
2
O
2

3% vào mẫu phân tích để oxi hóa Fe (II) thành Fe(III), đun sôi kĩ để phân hủy
hết H
2
O
2
còn dư sau đó dùng axit tactric để che Fe(III) và các nguyên tố khác,
tránh cho chúng tạo kết tủa với ammoniac.
Nếu mẫu có xianua thì trước khi phân tích cần loại trừ bằng cách thêm
vào 5 ml HNO
3
đặc và 0,5 ml H
2
SO
4
(1:1), đun cho đến khi bốc khói trắng
(phản ứng được thực hiện trong tủ hút). Hòa tan bã trong nước rồi kết tủa

Niken bằng Dimetylglyoxim.
1.6.2. Phƣơng pháp trắc quang
Trong môi trường ammoniac yếu, khi có mặt chất oxi hóa mạnh Ni
2+
phản
ứng với Dimetylglyoxim tạo hợp chất phức màu đỏ.
Sự có mặt của sắt, crom và đồng làm cản trở phép xác định, do đó các kim
loại này cần được loại bỏ. Để loại sắt, ta thêm 2ml H
2
O
2
3% vào 100ml mẫu
phân tích. Đun sôi và kết tủa dưới dạng hidroxit bằng dung dịch ammoniac, lọc
bỏ kết tủa.
Cromat và bicromat được loại bỏ bằng cách khử xuống Cr (III) bằng vài
giọt rượu etylic sau khi đã axit hóa mẫu bằng axit sunfuric (nếu trong dung
dịch chỉ có Cr (III) không có CrO
4
2-
và Cr
2
O
7
2-
thì không cần giai đoạn này).
Sau đó kết tủa Cr (III) bằng dung dịch amoniac loãng (1:4), lọc bỏ kết tủa.
Đồng được loại bỏ bằng cách axit hóa mẫu bằng HCl đến pH=2, sau đó
sục khí H
2
S dư để kết tủa hết ion Cu

2+

22

1.6.3. Phƣơng pháp cực phổ
Trong nền đệm NH
4
OH 1M và NH
4
Cl 1M, trên điện cực giọt thủy ngân
Ni
2+
bị khử đến Niken kim loại, thế bán sóng ứng với sự dịch chuyển 2 electron
bằng 1,09V so với điện cực calomen bão hòa. Tùy theo hàm lượng Niken có
trong dung dịch mà sử dụng các điều kiện phân tích khác nhau. Độ chính xác
của phép xác định đạt từ 1% đến 5% tùy thuộc vào hàm lượng Niken, yếu tố
ảnh hưởng do các chất cản có mặt trong mẫu cũng như cách xử lý mẫu. Trong
điều kiện trên, ta có thể xác định đồng thời cả Cu
2+
, Cd
2+
và Zn
2+
nếu nồng độ
Cu
2+
nhỏ hơn 3 lần và của Cd
2+
nhỏ hơn 20 lần so với nồng độ Ni
2+

.
Khi nồng độ của Cu
2+
cao gấp khoảng 10 lần nồng độ Ni
2+
thì sóng Niken
khó đo được và phép xác định sẽ mắc sai số lớn. Trong trường hợp này ta phải
dùng xianua để che đồng.
Khi nồng độ Cd
2+
vượt quá 20 lần nồng độ Ni
2+
thì phải loại bỏ Cd
2+
dưới
dạng kết tủa sunfua. Để tránh mắc sai số lớn khi mẫu có một lượng lớn Cu
2+
và
Cd
2+
thì ta phải che chúng và nên tiến hành định lượng Ni
2+
bằng phương pháp
thêm chuẩn.
Zn
2+
bị khử ở thế âm hơn Ni
2+
nên khi trong mẫu có một lượng lớn kẽm nó
sẽ thu ngắn phần trên sóng cực phổ của Ni

2+
. Cũng như đồng, ta có thể dùng
xianua để che Zn
2+
.
Khi nồng độ ion Nitrat trong dung dịch phân tích lớn nó sẽ làm mất phần
trên sóng cực phổ của Ni
2+
. Trong nền amoniac, ảnh hưởng này bị loại nhưng
trong môi trường xianua ảnh hưởng này rất lớn. Nếu trong mẫu có một lượng
lớn nitrat (>500mg/l) thì ta phải cô mẫu với 0,5 ml H
2
SO
4
(1:1) đến khi bốc
khói trắng, sau đó hòa tan bã rồi tiến hành phân tích.
Nếu trong mẫu có chứa một lượng lớn các chất hữu cơ nó sẽ ảnh hưởng
đến sóng cực phổ của Niken. Khi đó ta phải vô cơ hóa mẫu như khi phân tích
đồng.
Sắt, Bitmut, Thiếc, Antimon và Mangan không ảnh hưởng đến phép xác
định vì trong môi trường amoniac các nguyên tố này bị kết tủa dưới dạng
23

hidroxit. Khi lượng kết tủa nhiều để tránh sai số nên dùng phương pháp thêm
để xác định Niken.
1.6.4. Phƣơng pháp phổ hấp thụ nguyên tử
Mỗi nguyên tố đều có những vạch phổ nhạy đặc trưng. Khi chiếu một
chùm tia sáng có bước sóng nhất định vào đám hơi nguyên tử, các nguyên tử tự
do sẽ hấp thụ các bức xạ có bước sóng nhất định ứng đúng với những tia bức
xạ mà nó có thể phát ra trong quá trình phát xạ. Phổ phát xạ trong quá trình này

là phổ hấp thụ nguyên tử.
Để xác định Niken bằng phương pháp phổ hấp thụ nguyên tử người ta sử
dụng đèn catốt rỗng và tiến hành như sau: lấy 200ml mẫu cho vào cốc 400 ml.
Cho vào mỗi cốc 1ml dung dịch HNO
3
1:1, lắc đều rồi chuyển vào ống nghiệm
định mức đến 20ml. Đem đo hàm lượng Niken bằng máy quang phổ hấp thụ
nguyên tử.
1.7. Giới thiệu về phƣơng pháp UV-VIS [7]
1.7.1. Giới thiệu phƣơng pháp trắc quang phân tử UV – VIS
Đây là phương pháp dựa trên sự so sánh cường độ màu của dung dịch
nghiên cứu với cường độ màu của dung dịch tiêu chuẩn có nồng độ xác định.
Cơ sở lý thuyết của phương pháp là định luật Lambert – Beer:
I = I
o
. 10
-ε.l.C

Mật độ quang: D = lg (I
o
/I) = ε.l.C
Hay: D = K.C
Trong đó:
I
o
: cường độ ánh sáng tới.
I: cường độ ánh sáng ló.
ε: hệ số tắt phân tử hay hệ số hấp thụ phân tử, ε là đại lượng xác định,
phụ thuộc vào bản chất của chất hấp thụ, vào bước sóng λ của bức xạ đơn sắc
và vào nhiệt độ.

l: bề dày của cuvet đựng dung dịch, đo bằng cm
24

C: nồng độ dung dịch, đo bằng mol/l.
D: mật độ quang.
K: hệ số tỷ lệ, K = ε.l.
Sơ đồ khối tổng quát của một thiết bị đo quang như sau:
Nguồn
bức xạ
liên tục

Bộ phận
tạo tia
đơn sắc

Cuvet
đựng
dung dịch

Detectơ

Chỉ thị
kết quả
Hình 1.10. Sơ đồ khối tổng quát của một thiết bị đo quang
1.7.2. Các điều kiện tối ƣu của một phép đo quang
1.7.2.1. Tính đơn sắc của bức xạ điện từ
Do tính chất đặc trưng của các chất màu chỉ hấp thụ những bức xạ đơn sắc
có bước sóng thích hợp nên định luật Lambert-Beer chỉ đúng khi dùng ánh
sáng đơn sắc để nghiên cứu. Các máy đo quang cần có thiết bị để cung cấp
được dải sóng tập trung quanh một bước sóng nhất định hay ánh sáng phải là

ánh sáng đơn sắc.
Định luật LamBert-Beer không còn đúng với ánh sáng đa sắc vì các đại
lượng Dmax thường không còn đúng với ánh sáng đa sắc vì các đại lượng
Dmax thường không bằng nhau. Hệ số tắt phân tử có thể thay đổi rất nhiều tùy
theo độ dài của bức xạ điện từ đi qua dung dịch đo, do đó cần xác định chính
xác λ
max.

1.7.2.2. Bƣớc sóng tối ƣu – bƣớc sóng cực đại λ
max

Phổ hấp thụ là đường cong biểu diễn sự phụ thuộc gữa mật độ quang và
bước sóng λ. Mỗi dung dịch màu đều hấp thụ ánh sáng ở những bước sóng
khác nhau. Tuy nhiên trong số đó có một giá trị λ mà sự hấp thụ ánh sáng của
dung dịch màu là cực đại ta gọi là λ
max.

1.7.2.3. Khoảng tuyến tính của định luật Lambert – Beer
Nồng độ của chất màu lớn ở những nồng độ cao (thường > 0.01 M) thì
khoảng cách trung bình giữa các phần tử chất hấp thụ bị giảm đi đến mức mỗi
25

một phần tử đều ảnh hưởng lên sự phân bố điện tích của các phần tử bên cạnh.
Sự tương tác này đến lượt nó có thể làm thay đổi khả năng của các phần tử hấp
thụ bức xạ ở bước sóng đã cho. Vì mức độ tương tác phụ thuộc vào nồng độ,
người ta quan sát được các độ lệch khỏi sự phụ thuộc tuyến tính giữa nồng độ
và độ hấp thụ.
Thực nghiệm đã chứng minh rằng D và C chỉ tuyến tính trong một khoảng
nồng độ nhất định gọi là khoảng tuyến tính của định luật Lambert-Beer (hình
1.6). Khoảng tuyến tính là khác nhau đối với các máy đo khác nhau và với các

đối tượng phân tích khác nhau. Do đó nhất thiết phải xác định khoảng tuyến
tính cho từng phép phân tích cụ thể.

Hình 1.11. Sự phụ thuộc của mật độ quang vào nồng độ
1.7.2.4. Các yếu tố khác
Thuốc thử, thời gian ổn định phức, môi trường pH… cũng là những yếu
tố ảnh hưởng đến khả năng hấp thụ ánh sáng của dung dịch màu. Một chất
phân tích A nào đó có thể tạo phức màu với nhiều thuốc thử khác nhau, nhưng
trong đó bao giờ cũng có một thuốc thử tối ưu, phức tạo thành sẽ bền màu
trong một khoảng thời gian nhất định.
1.7.3. Các phƣơng pháp phân tích định lƣợng
1.7.3.1. Phƣơng pháp đƣờng chuẩn
Phương pháp đường chuẩn áp dụng thuận tiện cho phép phân tích hàng
loạt mẫu và tính kết quả được nhanh. Phương pháp được tiến hành như sau: