kim loai Hg và Zn doc

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM
KHOA HÓA HỌC

GVHD : NGUYỄN ĐÌNH CHƯƠNG
THỰC HIỆN : NHÓM 2
BÁO CÁO PHÂN TÍCH MÔI
TRƯỜNG
ĐỀ TÀI:
1. XÁC ĐỊNH hàm LƯỢNG KIM LOẠI Hg
VÀ zn TRONG NƯỚC
2. XỬ LÍ MẪU VÀ PHƯƠNG PHÁP XÁC
ĐỊNH TÀN DƯ THUỐC BẢO VỆ THỰC
VẬT
PHẦN 1: XÁC ĐỊNH HÀM LƯỢNG KIM LOẠI
Hg VÀ Zn TRONG NƯỚC
1. Giới thiệu chung về Thủy ngân
2. Phương pháp xử lí mẫu nước ứng với Thủy ngân
3. Các phương pháp xác định Thủy ngân trong nước
7. Phương pháp hóa lý xác định Thủy ngân
8. Các loại nước có chứa kim loại Thủy ngân
I. XÁC ĐỊNH HÀM LƯỢNG KIM LOẠI Hg
TRONG NƯỚC
1. Giới thiệu về thuỷ ngân(Hg):
Thuỷ ngân có trong nước thải các nhà máy sản xuất
chất màu,thuốc nhuộm,dược phẩm, chất nổ….
Nồng độ giới hạn cho phép (mgHg/l)
+ Đối với nước uống :0,001-0.01( tuỳ tiêu chuẩn từng
loại nước)
+ Đối với nước sản xuất công nghiệp:0.005
2.Phương pháp xử lí mẫu nước ứng với

thuỷ ngân(Hg)

Xử lí các hợp chất thuỷ ngân :

*Trong nước thải bị ô nhiễm Hg .

*Các hợp chất được tạo thành trong sản xuất Cl và
NaOH trong quá trình điện phân dùng điện cực Hg,

*Do sản xuất Hg điều chế thuốc nhuộm,các hidro
cacbon do sử dụng Hg làm chất xúc tác.Hg trong
nước tồn tại ở dạng kim loại, hợp chất vô cơ:
oxit,HgCl2,sunfat,xianua,…
2.1. Phương pháp hoá học

Hg kim loại được lắng và lọc .

Các hạt không lắng được ,oxy hoá bằng Cl hoặc
NaOCl đến HgCl2 sau đó xử lí nước bằng Na2SO3 để
loại chúng và clorua.

Hg có thể được tách ra khỏi nước bằng phương pháp
khử với các chất khử là sunfat sắt,bianfit bột sắt,khí
H2S,hidrazin. Các hợp chất Hg trước tiên bị thuỷ
phân bằng oxyhas (bằng khí clo) sau khi loại Cl dư,
cation thuỷ ngân bị khử sang dạng kim loại hoặc
chuyển sang dạng sunfua khí rồi loại cặn.
2.2. Phương pháp sinh học
2.2.1. Lục bình lọc nước thải rất tốt
Lục bình (bèo tây) là thực vật thủy

sinh phát triển rất nhanh. Tác dụng
lớn nhất của lục bình đối với loài
người là góp phần làm sạch nguồn
nước, phân giải các chất độc hại.
2.2.2. Cỏ vetiver
Cỏ vetiver có khả năng hấp
thu hầu hết kim loại nặng:
As, Cd, Hg, Pb, Ni, Cu, Cr…
Thực hiện xử lý nước thải bằng công nghệ “cánh
đồng tưới”, nếu thành công với phương pháp này
có thể xử lý nước thải có chứa kim loại nặng. Ngoài
ra, còn nhiều loại cây khác cũng có tác dụng làm
sạch nước thải như: điên điển, sậy… cần được
nghiên cứu.

Thủy ngân đôi khi có trong nước chảy ra từ các mỏ và trong nước thải sản xuất các chất
màu, dược phẩm và thuốc nổ. Việc xác định thủy ngân là rất quan trọng và cần thiết và
các hợp chất của nó thường rất độc.

Để xác định thủy ngân thường dùng phương pháp trắc quang đithizon.
1.1. Trình tự phân tích
Cho vào phễu chiết một thể tích nước thích hợp để trong đó có chứa 0,005 –
0,1mg Hg, pha loãng b ng nước cất 2 lần đến 100ml. Thêm vào 20ml dung dịch
đệm, 10ml Complexon(III), 10ml SCN. T buret thêm chính xác 10ml đithizon,
đậy nút ph u chiết, lắc cẩn thận khoảng 2 phút. Quá trình chiết kết thúc khi
màu xanh của đithizon không thay đổi. Gộp tất cả các phần đithizon đã chiết
được lại, chuyển vào một ph u chiết sạch khô. Dùng dung dịch amoniac loãng
5% để rửa đithizon dư. Tách bỏ phần tướng nước, khi đó phức Hg-đithizonat
màu đỏ cam xuất hiện. Phức này được so màu tại bước sóng λ = 490nm.

II. CÁC PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH
Hg TRONG NƯỚC
1. Xác định Hg bằng phương pháp trắc quang
đithizon
1.2. ƯU, NHƯỢC ĐIỂM CỦA PHƯƠNG PHÁP:

Ưu điểm: Phương pháp này rất đặc trưng và chọn lọc đối với thủy
ngân vì nó được chiết hoàn toàn t môi trường có độ axit rất cao,
trong môi trường này đại đa số các kim loại khác không bị chiết.
Phương pháp này cho phép xác định t vài phần trăm miligam tới
hàng chục miligam trong một lít nước.

Nhược điểm:
- Nếu để nẫu nước lâu mới tiến hành phân tích thì cần thêm vào 1ml
HNO3 đặc cho 1 lít mẫu.
-
Trong môi trường axit chỉ có Au, Cu cùng bị chiết với thủy ngân. Để
che 2 nguyên tố này phải dùng complexon III và thioxianat (SCN-).
-
Trong môi trường đệm axetat có chứa complexon III và Thioxianat
(SCN-) chỉ có Au(m) và có thể cả Pt (II) có ảnh hưởng đến việc xác
định, nhưng 2 nguyên tố đó thường ít khi có mặt trong nước.
-
Chất hữu cơ có màu thường tách nước b ng toluen. Nếu mẫu có
chứa nhiều chất hữu cơ thì cần vô cơ trước khi xác định.
2. Phương pháp xác định hàm lượng thuỷ ngân tổng số trong nước
thải công nghiệp bằng phương pháp hấp thụ nguyên tử theo kỹ
thuật hoá hơi lạnh (CV-AAS)
2.1. Nguyên tắc của phương pháp:
Dùng hỗn hợp chất oxihoá là kali pemanganat và kali pesunfat để vô cơ hoá mẫu

nhằm chuyển hoá tất cả các dạng thuỷ ngân tồn tại trong mẫu thành ion thuỷ ngân.
Khử lượng dư chất oxihoá bằng hidroxilamin clohidric và khử ion thuỷ ngân đến
thuỷ ngân kim loại bằng thiếc (II) clorua.
Lôi cuốn thuỷ ngân nguyên tố khỏi pha lỏng của mẫu bằng một dòng khí trơ ở
nhiệt độ phòng và xác định thuỷ ngân ở trạng thái hơi nguyên tử bằng phép đo phổ hấp
thụ nguyên tử theo kỹ thuật hoá hơi lạnh ở bước sóng 253,7 nm.
2.2. Tính kết quả
2.3. Ưu, nhược điểm của phương pháp CV-
AAS

Ưu điểm: CV-AAS là một trong những kĩ thuật nhạy nhất
để xá định Hg. Giới hạn phát hiện đối với các hợp chất vô
cơ và hữu cơ của Hg khoảng 0,003 – 0,005 ppb, thấp hơn
nhiều so với GF-AAS.

Nhược điểm: CV-AAS đòi hỏi một lượng lớn thuốc thử
đắt tiền và thời gian phân tích dài. Mặt khác, dung dịch
NaBH4 phải được chuẩn bị hằng ngày vì nó phản ứng với
nước và mất hoạt tính.
4. Phương pháp hóa lý xử lý nước thải chứa Hg

Phương pháp trao đổi ion được ứng dụng để xử lý
nứơc thải khỏi các kim loại Hg

Phương pháp này cho phép thu hồi các kim loại có giá
trị và đạt được mức độ xử lý cao. Vì vậy nó là phương
pháp để ứng dụng rộng rãi để tách muối trong xử lý
nước cấp và nứơc thải.
5. Các loại nước có chứa kim loại Hg
Thuốc gây nổ Fuminat chứa thủy ngân Hg(ONC)2 ở dạng hóa

hợp, có tinh thể màu trắng hoặc màu tro, độc, khó tan trong
nước, nhưng tan trong nước sôi.
Trong nước thải có chất màu thì
đặc trưng bởi ngành dệt nhuộm.
Trong quá trình sản xuất có công
đoạn nhuộm và in nó có chứa
muối của kim loại đặc biệt là muối
của Hg(1+), Hg(2+).
Dệt Thái Tuấn xả nước thải
-Hg có trong nước chảy ra từ các mỏ.
-Hg còn có trong nước thải sản xuất chất màu, dược phẩm và thuốc nổ.
II. XÁC ĐỊNH HÀM LƯỢNG KIM LOẠI Zn
TRONG NƯỚC
1. Phương pháp xử lí mẫu nước ứng với Zn
2. Các phương pháp xác định Zn trong nước
3. Các loại nước có chứa kim loại Zn
4. Phương pháp hóa lý xác định Zn
1.Phương pháp xử lý mẫu
1.1 Phương pháp hóa
học: lọc, lắng và sử
dụng các chất oxi hóa
1.2. Phương pháp
sinh học: nhờ vào
các thực vật có khả
năng hấp phụ kim
loại Zn như: cây họ
đậu, cây bèo hoa
dâu…
Bèo hoa dâu

2.Phương pháp xác định
PHƯƠNG PHÁP TRẮC QUANG ĐITHIZON ĐỂ XÁC ĐỊNH Zn
2.1. Qúa trình phân tích
a) Trình tự phân tích
Lấy 100_200 ml nước cần phân tích cho vào phễu chiết, mẫu nước cần được pha
loãng trước hoặc làm bay hơi để chứa khoảng 0,005_0,03 mg Zn.
Chỉnh pH dung dịch tới 7 rồi thêm chính xác 20ml dung dịch đệm có pH=5 và 20ml
dung dịch che.
Từ buret thêm vào chính xác dung dịch đithizin, đậy nắp phễu, lắc cẩn thận trong
vòng 2 phút.
Kết thúc khi màu xanh của đithizin được giữ nguyên. Gộp tất cả phần
đithizon được chiết lấy chuyển vào 1 phễu chiết sạch, khô rồi tiến hành rửa đithizon
dư bằng dung dịch amoniac loãng.
Khi phức Zn-đithizon có màu hồng thì ta đem so màu tại bước sóng
530nm.
b) Lập đường chuẩn
Chuẩn bị 7 phễu nước sạch, thêm lần lượt vào từng phễu 0,10, 20, 30, 40, 50,
60ml dung dịch có nồng độ 0,0005 mg Zn/ml.
Thêm vào nước cất 2 lần để được thể tích 100ml rồi tiến hành như đối với
mẫu phân tích.
c) Tính kết quả
Dựa trên việc lập thang chuẩn để xác định được mối tương quan hàm số: y=
ax+b
Trong đó : x là mật độ quang
y là hàm lượng Zn trong mẫu

2.2. Ưu, nhược điểm cuả phương pháp xác định Zn
a) Ưu điểm
Xác định chính xác đến phần trăm miligam Zn trong nước.
Dễ nhận biết các điểm chuẩn độ đặc biệt 1 cách rõ ràng về màu sắc.

Thí nghiệm đơn giản, dễ làm.
b) Nhược điểm
Có thể có sai số trong quá trình làm thí nghiệm.
3.Hàm lượng kim loại Zn có trong các loại nước
Lớp võ trái đất chứa khoảng 0,012% Zn, tồn tại chủ yếu trong các
khoáng vật, hợp chất với S và tồn tại cùng các khoáng chì, cadimi,
bạc. Nồng độ trong nước biển và nước ngọt là từ 1- 10µg/l, nước
nguồn không vượt quá 50µg/l.
Zn có từ nước thải của quá trình sản xuất pin, tấm in, chất ăn mòn
trong in vải, chất khử trong tinh chế vàng bạc và chất bảo vệ thực vật
thâm nhập vào nguồn nước mặt.
Nước thải sinh hoạt chứa 0,1-1mgkẽm/l.
Liều lượng tối đa cho phép đối với người là 1mg/l kg thể trọng.
Trong nước uống, theo WHO là 3mg/l, EU từ 0,1-0,5mg/l, Mỹ :
5mg/l.
4.Các phương pháp phân tích hóa lý được sử dụng để
xác định Zn
4.1. Phương pháp ditizon
Ditizon (diphenyl thiocacbazon) có công thức:
NH – NH – C6H5
S = C
N = N – C6H5
Tan trong cacbon tetra clorua và clorform tạo thành dung dịch có màu xanh lá
cây. Ở dạng phân tử tức là trong môi trường acid hoặc trung tính. Ditizon rất khó
tan trong nước. Dung dịch càng có phản ứng kiềm thì độ tan của ditizon càng
tăng do tạo thành ion Dz
HDz Dz- + H+
Ditizon tạo với ion nhiều kim loại thành những ditizon có màu, ít tan trong
nước nhưng tan trong cacbon tetra clorua hay cloroform.
Các ditizon có thể tồn tại dưới hai dạng, tuỳ thuộc vào độ acid của môi trường.

+ Trong môi trường acid hay trung tính thì chúng tồn tại dưới dạng xeton.
+ Trong môi trường kiềm chúng tồn tại dưới dạng enol.
NH – N – C6H5 N – N - C6H
S = C MI MI – S – C MI

N = N - C6H5 N = N - C6H5
Dạng enol thường ít tan trong cacbon tetra clorua và
cloroform.
Cân bằng chính xảy ra khi chiết là:
Mn+ + nHDz MDz + nH+
Ngoài ra còn phải kể tới cân bằng:
H + Dz- = HDz pKA = 8,7
4.2. Phương pháp định lượng bằng quang phổ
hấp thụ nguyên tử
Đèn cathod rỗng (HCL) hay đèn phi cực (EDL) được cấu tạo do chính
nguyên tố đó được làm nguồn phát bức xạ đặc trưng. Điều này làm
cho phương pháp ổn định và ít bị nhiễu.
Cường độ bức xạ bị hấp thụ tỷ lệ thuận với nồng độ nguyên tố có
trong mẫu ( trong một giới hạn nồng độ). Đây chính là cơ sỏ để phân
tích định lượng.
4.3. Phương pháp cực phổ
Phương pháp cực phổ có thể định tính và định lượng nhiều chất bằng cách điện
phân dung dịch phân tích trên điện cực giọt thuỷ ngân, rồi sau đó vẽ đường biểu
diễn Dòng-Thế ghi sự biến đổi cường độ dòng theo sự biến đổi cường độ thế điện
cực của sự thuỷ phân.
Nguyên tắc phương pháp cực phổ bao gồm các giai đoạn:
+ Đặt các thế khác nhau vào điện cực để khử các ion khác nhau vì mỗi ion có một
thế khử tương ứng xác định, do đó qua thế khử của ion có thể định tính được ion đó.
+ Nếu tăng dần thế của điện cực nhúng vào dung dịch chất cần xác định thì cường
độ dòng sẽ tăng lên đồng thời cho tới khi đạt được thế khử của ion trong dung dịch.

Trong điều kiện nhất định, cường độ dòng tăng tỷ lệ thuận với nồng độ ion khử.
+ Do sự phụ thuộc giữa cường độ dòng và nồng độ mà định lượng được ion đó.
Tiến hành phân tích:
+ Dung dịch phân tích được nạp vào bình định phân có điện cực thuỷ ngân. Anot
là lớp thuỷ ngân ở đáy bình. Catôt là giọt thuỷ ngân rơi liên tục từ giọt mô quản.
+ Đặt vào điện cực thế tăng dần sẽ tạo được dòng có điện cực tăng dần, cường độ
này được điều chỉnh bằng một điện kế. Sau đó sẽ thu được một đường phụ thuộc
Dòng - Thế (đường cong vôn – ampe).
+ Dòng khuyếch tán là dòng được tạo do sự khử ion trên điện cực giọt thuỷ ngân. Dòng
khuyếch tán được tính theo công thức Incovit:
id = 605.Z.D1/2 .m2/3 . t1/6
Trong đó id : cường độ dòng khuyếch tán
Z : hoá trị ion bị khử
D : hệ số khuyếch tán
C : nồng độ ion khử miliion g/ lit.
M : khối lượng thuỷ phân rời khỏi mao quản (mg/giây).
T : thời gian giọt thuỷ phân rơi khỏi mao quản(s).
Trong thực tế khó xác định được hệ số khuyếch tán D, nên người ta đo song song dung dịch
chất tiêu chuẩn và chất phân tích, rồi thiết lập đường cong vôn – ampe của cả hai dung dịch
Ditizon.
Ưu điểm của phương pháp:
+ Độ nhạy cao có thể xác định các chất có nồng độ 10-5 - 10-6 gam/lit.
+ Có thể đồng thời xác định nhiều chất không cần tách biệt chúng.
+ Nhanh: chỉ tốn vài phút để xác định nồng độ chất trong dung dịch.