Phân tích tổng hàm lượng Photpho trong nước thải trên địa bàn thành phố Đà Nẵng bằng phương pháp quang phổ hấp thụ phân tử UVVIS

1



Với lòng biết ơn sâu sắc, chúng em xin chân thành cảm ơn Thầy giáo Th.s
Đào Văn Dũng đã tận tình hướng dẫn, chỉ bảo chúng em, thầy luôn sát cánh,
động viên, giúp đỡ chúng em trong suốt quá trình học tập, nghiên cứu và hoàn
thành nghiên cứu khoa học này.

Chúng em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến các thầy, cô giảng dạy các bộ
môn và các thầy cô công tác tại phòng thí nghiệm khoa Hóa-Trường đại học sư
phạm Đà Nẵng đã dạy dỗ và dùi dắt chúng em trong suốt thời gian học tập và
nghiên cứu tại trường.

Do hạn chế về thời gian và kinh nghiệm nên chắc chắn đề tài này không
tránh khỏi sai sót nhất định. Chúng em rất mong có sự góp ý và hướng dẫn thêm
từ các thầy, cô.


2

MỤC LỤC
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 7
1.1. Tổng quan về photpho 7
Giới thiệu về photpho 7
Tính chất vật lý 7
Tính chất hóa học 8
Một số ứng dụng của photpho 9
1.2. Các hợp chất của photpho trong nước thải 10
Các hợp chất vô cơ 10
Các hợp chất P hữu cơ 11

1.3. Ảnh hưởng của hàm lượng photpho tổng đến hiện tượng phú dưỡng 13
Hiện tượng phú dưỡng 13
Chu trình photpho 18
1.4. Các phương pháp định lượng photpho 21
Phương pháp chuẩn độ 21
Phương pháp quang phổ hấp thụ phân tử UV-VIS 21
Sơ đồ máy quang phổ hấp thụ phân tử UV- VIS 23
Các phương pháp đo quang (Phương pháp hấp thụ phân tử UV-VIS) 24
Các phương pháp phân tích vi lượng 25
Quá trình chuyển hóa photpho trong nước thải 27
CHƯƠNG 2: THỰC NGHIỆM 28
2.1. Hoá chất, dụng cụ, máy móc: 28
Hóa chất: 28
Dụng cụ: 28
Máy móc: 28
2.2. Pha hóa chất 30
Pha dung dịch chỉ thị phenolphtalein 30
3

Dung dịch H
2
SO
4
40% 30
Dung dịch NaOH 1N 30
Dung dịch gốc PO
4
– P (50 mg- P/L) 30
Dung dịch H
2

SO
4
5N 30
Dung dịch Kali natri tartrat (PAT) 30
Dung dịch axit ascobic 0.1N 30
Dung dịch amoni molipdat (AMO) 30
Thuốc thử hiện màu 30
2.3. Quy trình xây dựng đường chuẩn: 31
Chuẩn bị dãy dung dịch chuẩn: 31
Các bước xây dựng đường chuẩn: 31
2.4. Quy trình phân tích photpho tổng bang phương pháp quang phổ hấp thụ phân
tử UV-VIS: 32
Phá hủy mẫu: 32
Xác định photpho hòa tan: 33
2.5. Quy trình lấy mẫu 33
Dụng cụ: 33
Cách lấy mẫu và bảo quản mẫu: 33
Địa điểm và thời gian lấy mẫu: 34
CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ THẢO LUẬN 37
3.1. Kết quả khảo sát bước sóng cực đại  của dung dịch phân tích 37
3.2. Kết quả xây dựng đường chuẩn: 37
3.3. Phân tích đánh giá tổng hàm lượng photpho trong nước thải trên địa bàn thành
phố Đà Nẵng 38
CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 42
4.1. Kết luận: 42
4.2. Kiến nghị 42


4

DANH MỤC HÌNH VẼ VÀ ĐỒ THỊ

Hình 1.1. Các dạng tồn tại của photpho………………………………………7
Hình 1.2. Chu trình photpho …………………………………………………19
Hình 1.3. Đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của mật độ quang vào nồng độ… 22
Hình 1.4. Sơ đồ của máy so màu quang điện hai chùm tia ………………… 23
Hình 1.5. Đồ thị phương trình đường chuẩn có dạng D = aC + b …………. 25
Hình 1.6. Chu trình Photpho trong nước thải ……………………………… 26
Hình 2.1. Cân phân tích 5 số Precisa ……………………………………… 28
Hình 2.2. Máy đo quang Lambda 25 ……………………………………… 28
Hình 3.1. Đồ thị đường chuẩn nồng độ PO
4
3-
……………………………… 35

5

DANH MỤC CÁC BẢNG

Bảng 2.1 Địa điểm và thời gian lấy mẫu các chợ trên địa bàn Thành phố Đà Nẵng
Bảng 2.2 Địa điểm và thời gian lấy mẫu các kênh trên địa bàn Thành phố Đà Nẵng
Bảng 2.3 Địa điểm và thời gian lấy mẫu các hồ trên địa bàn Thành phố Đà Nẵng
Bảng 2.4 Địa điểm và thời gian lấy mẫu các cống thải trên địa bàn Thành phố Đà Nẵng
Bảng 3.1. Giá trị mật độ quang của dãy dung dịch chuẩn
Bảng 3.2. Kết quả phân tích các mẫu nước các kênh trên địa bàn thành phố Đà Nẵng
Bảng 3.3. Kết quả phân tích các mẫu nước các chợ trên địa bàn thành phố Đà Nẵng
Bảng 3.4. Kết quả phân tích các mẫu nước các kênh trên địa bàn thành phố Đà Nẵng
Bảng 3.5. Kết quả phân tích các mẫu nước các hồ trên địa bàn thành phố Đà Nẵng

6

MỞ ĐẦU

Nước – nguồn tài nguyên vô cùng quý giá nhưng không phải vô tận. Mặc dù lượng
nước chiếm hơn 90% bề mặt trái đất nhưng lượng nước có thể dùng cho sinh hoạt và
sản xuất rất ít. Chỉ chiếm khoảng 3%. Hiện nay nguồn nước này đang bị ô nhiễm trầm
trọng do nhiều nguyên nhân mà nguyên nhân chính là do hoạt động sản xuất và ý thức
con người.
Ngày nay cùng với sự phát triển mạnh mẽ về nền kinh tế nhu cầu sử dụng nguồn
nước ngày càng tăng. Tuy nhiên cùng với sự phát triển ấy đã làm nảy sinh mặt trái không
thể tránh khỏi đó là sự ô nhiễm nguồn nước. Hằng năm, bên cạnh các ngành công nghiệp
đã thải vào môi trường một khối lượng chất thải khổng lồ. Trong đó phải kể đến sự phú
dưỡng của nguồn nước do Nitrat (NO
3
-
) và Photphat (PO
4
3
-
) là một trong những chỉ tiêu
quan trong để đánh giá nguồn nước.
Để góp phần nhỏ trong quá trình nâng cao hiệu quả dụng và bảo vệ lâu dài nguồn
nước nói chung trên địa bàn thành phố Đà Nẵng nói riêng, chúng em đã chọn đề tài:
“Phân tích tổng hàm lượng Photpho trong nước thải trên địa bàn thành phố Đà Nẵng
bằng phương pháp quang phổ hấp thụ phân tử UV-VIS”
Nội dung nghiên cứu:
- Tìm hiểu quy trình xác định PO
4

3-
trong nước thải bằng phương pháp quang phổ
hấp thụ phân tử UV-VIS
- Tìm điều kiện tối ưu để xác định hàm lượng PO
4
3-
trong nước thải bằng phương
pháp quang phổ hấp thụ phân tử UV-VIS
Thời gian ổn định phức màu;
Lượng thuốc thử amoni molipdat thích hợp;
Lập quy trình phân tích, xác định PO
4
3-
với các điều kiện thích hợp;
Áp dụng quy trình đã đề xuất để đánh giá hàm lượng PO
4
3-
trong nước thải trên địa
bàn thành phố Đà Nẵng.

7


CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN
1.1. Tổng quan về photpho
Giới thiệu về photpho
Photpho là một nguyên tố khá phổ biến, nó chiếm khoảng 0,1% khối lượng vỏ Trái
Đất. Do dễ bị oxy hóa nên khó gặp photpho trong thiên nhiên ở trạng thái tự do.
Photpho là nguyên tố ở ô thứ 15, nhóm VA, chu kì 3 trong bảng Hệ thống tuần
hoàn Mendeleev.

Cấu hình electron nguyên tử của photpho: 1s
2
2s
2
2p
6
3s
2
3p
3
.
Do lớp ngoài cùng có 5 electron, nên trong các hợp chất, hoá trị của photpho có
thể là 5. Ngoài ra, trong một số hợp chất, photpho còn có hoá trị 3.
Photpho thường được sử dụng trong các ngành công nghiệp như sản xuất diêm,
thuốc trừ sâu, luyện kim…
Tính chất vật lý
Đơn chất photpho có thể tồn tại ở một số dạng thù hình, trong đó quan trọng nhất
là photpho trắng và photpho đỏ; ngoài ra còn có photpho đen.
Photpho trắng
Photpho trắng là chất rắn trong suốt, màu trắng hoặc vàng nhạt, trông giống như
sáp, có cấu trúc mạng tinh thể phân tử: ở các nút mạng là các phân tử hình tứ diện P
4
.
Các phân tử P
4
liên kết với nhau bằng lực tương tác yếu. Do đó, photpho trắng mềm, dễ
nóng chảy (t
nc
= 44,1
0

C).
Photpho trắng không tan trong nước nhưng tan nhiều trong các dung môi hữu cơ
như benzen, cacbon đisunfua, ete, … rất độc, gây bỏng nặng khi rơi vào da.
Photpho trắng bốc cháy trong không khí ở nhiệt độ trên 40
0
C, nên được bảo quản
bằng cách ngâm trong nước. Ở nhiệt độ thường, photpho phát ra màu quang lục nhạt
trong bóng tối. Khi đun nóng đến nhiệt độ 250
0
C không có không khí, photpho trắng
chuyển dần thành photpho đỏ là dạng bền hơn.
Photpho đỏ
Photpho đỏ là chất bột màu đỏ có cấu trúc polime nên khó nóng chảy và khó bay
hơi hơn photpho trắng.
8

Photpho đỏ không tan trong các dung môi thường, dễ hút ẩm và chảy rữa, bền
trong không khí ở nhiệt độ thường và không phát quang trong bóng tối. Nó chỉ bốc cháy
ở nhiệt độ trên 250
0
C. Khi đun nóng không có không khí, photpho đỏ chuyển thành hơi,
khi làm lạnh thì hơi của nó ngưng tụ lại thành photpho trắng. Trong phòng thí nghiệm,
người ta thường sử dụng photpho đỏ.
Photpho đen
Thù hình photpho đen tồn tại và có cấu trúc tương tự như graphit, các nguyên tử
được sắp xếp trong các lớp theo tấm lục giác và có tính dẫn điện.
Hình 1.1. Các dạng thù hình của photpho.

Tính chất hóa học
Do liên kết trong phân tử photpho kém bền hơn trong phân tử nitơ nên ở điều kiện

thường photpho hoạt động hóa học mạnh hơn nitơ, mặc dù độ âm điện của photpho
(2,19) nhỏ hơn của nitơ (3,04).
Trong hai dạng thù hình, photpho trắng hoạt động hơn photpho đỏ. Để đơn giản,
trong các phản ứng hóa học người ta viết phân tử photpho dưới dạng một nguyên tử P.
Khi tham gia phản ứng hóa học, số oxi hóa của photpho có thể tăng từ 0 đến +3 hoặc
+5, có thể giảm từ 0 đến −3, nên photpho thể hiện tính khử và tính oxi hóa.
Tính oxy hóa
Photpho chỉ thể hiện rõ rệt tính oxi hóa khi tác dụng với một số kim loại hoạt động,
tạo ra photphua kim loại.









9

Thí dụ: 2P + 3Ca → Ca
3
P
2

Canxi photphua
Tính khử
Photpho thể hiện tính khử khi tác dụng với các phi kim hoạt động như oxi, halogen,
lưu huỳnh cũng như với các chất oxi hóa mạnh khác.
 Tác dụng với oxi

Thiếu oxi: 4P+3O
2
→ 2P
2
O
3

Diphotpho trioxit
Thừa oxi: 4P+5O
2
→ 2P
2
O
5

Diphotpho pentaoxit
 Tác dụng với clo
Thiếu clo: 2P+3Cl
2
→ 2PCl
3

Photpho triclorua
Thừa clo: 2P+5Cl
2
→ 2PCl
5

Photpho pentaclo
 Tác dụng với các hợp chất khác

Photpho tác dụng dễ dàng với các hợp chất có tính oxi hóa mạnh như HNO
3
đặc,
KClO
3
, KNO
3
, K
2
Cr
2
O
7
,
Một số ứng dụng của photpho
- Axit photphoric đậm đặc, có thể chứa tới 70% - 75% P
2
O
5
rất quan trọng
đối với ngành nông nghiệp do nó được dùng để sản xuất phân bón.
- Các photphat được dùng trong sản xuất các loại thủy tinh đặc biệt được sử dụng
trong các loại đèn hơi natri.
- Tro xương, phophat canxi, được sử dụng trong sản xuất đồ sứ.
- Tripolyphotphat natri được sản xuất từ axit photphoric được sử dụng trong bột
giặt ở một số quốc gia.
- Photphat trinatri được dùng trong các chất làm sạch để làm mềm nước và chống
ăn mòn cho các đường ống, nồi hơi.
- Photpho được sử dụng rộng rãi để sản xuất các chất làm dẻo, các chất làm chậm
cháy, thuốc trừ sâu, các chất chiết và các chất xử lý nước.

- Nguyên tố này cũng là thành phần quan trọng trong sản xuất thép, trong sản xuất
đồng thau chứa photpho và trong nhiều sản phẩm liên quan khác.
10

- Photpho trắng được sử dụng trong các ứng dụng quân sự như bom lửa, tạo ra các
màn khói như trong các bình khói và bom khói và trong đạn lửa.
- Photpho đỏ được sử dụng để sản xuất các vỏ bao diêm an toàn, pháo hoa và nhất
là metamphetamin (C
10
H
15
N).
- Photpho được dùng như là chất thêm vào cho các loại bán dẫn loại n.
Photpho P
32
và photpho P
33
được dùng như là các chất phát hiện dấu vết phóng xạ
trong các phòng thí nghiệm hóa sinh học

1.2. Các hợp chất của photpho trong nước thải
Các hợp chất vô cơ
Photphin (PH
3
)
Là chất khí không màu, tinh khiết không mùi (mùi tỏi khi tạo thành từ photphua).
Tỉ trọng 1,175; sôi ở -87,4
o
C; nóng chảy-132,5
o

C.
Rất ít tan trong nước, tan nhiều trong cồn và ete. Nó có thể hóa lỏng và cháy với
ngọn lửa màu xanh sáng.
Rất độc, tác dụng lên hệ thần kinh trung ương gây hôn mê. Gây kích ứng phần da
hở, niêm mạc mắt, đường hô hấp, gây xuất huyết ở phổi.
Axit photphoric (H
3
PO
4
)
Axit photphoric (H
3
PO
4
) còn gọi là axit orthophotphoric, là một chất lỏng, trong
sánh, tan trong nước và cồn. Phân tử lượng: 98; tỷ trọng : 1,83; điểm nóng chảy: 42,3°C;
điểm sôi: 213°C (mất V
2
H
2
O)
Axit photphoric là một axit tương đối mạnh, được dùng nhiều trong công nghiệp
phân bón supephotphat. Nó được dùng để làm sạch bề mặt kim loại trước khi sơn, nếu
có lẫn tạp chất có thể sinh ra hiđdro, từ đó có thề tạo ra một khí cực độc là PH
3

Neu bị axit bắn vào da hoặc mắt thì ngay tức khắc phải rủa với nhiều nước tại
nguồn gần nhất trước khi đưa nạn nhân đi cấp cứu.
Photpho pentaoxit (P
2

O
5
)
Còn gọi là anhiđrit photphoric, photphoric pentaoxit, là một bột trắng, chảy ra
trong không khí, tan trong H
2
SO
4
, phân hủy mạnh mẽ trong nước. Phân tử lượng: 142;
tỷ trọng 2,39; điểm nóng chảy 569°C.
Được dùng trong tổng hợp hữu cơ làm tác nhân khử nước. Nó có tác dụng ăn mòn
đối với mắt, niêm mạc, da. Hít phải hơi photphopentaoxit có thê bị phù phổi.
11

Photpho pentaclorua (PC1
5
)
Là một khối kết tinh, bốc khói, mù hăng cay, khó ngửi. Phân hủy trong nước, tan
trong Cs
2
, CCI
4
. Phân tử lượng: 208,2; tỷ trọng 4,64.
Được dùng trong tổng hợp hữu cơ. Photphopentaclorua phân hủy tạo thành axit
clohiđrit và axit photpho.
Photpho pentaclorua tiếp xúc với không khí tạo ra khói ăn mòn, rất nguy hiểm với
mắt, niêm mạc và da. Hít thở phải khói có thể gây phù phổi. Khói tiếp xúc với da cũng
làm bóng da.
Photpho oxiclorua (POCI
3

)
Còn gọi là photphoryl clorua, là chất lỏng màu vàng nhạt, mùi khó ngửi. Phân tử
lượng: 153,4; tỷ trọng 1,67; điểm nóng chảy: 2°C; điểm sôi: 105,3°C
Được dùng làm tác nhân clo hóa cho hợp chất hữu cơ. Tính chất của nó nguy hiểm
như photphopentaclorua.
Photpho triclorua (PCI
3
)
Là chất lỏng không màu, bốc khói, tan trong dung môi hữu cơ. Nó phân hủy trong
nước, giải phóng nhiều nhiệt.
Được dùng đế sản xuất photphopentaclorua (PCI
5
) là tác nhân clo hóa Phospho
tricloma là một chất cực kỳ ăn mòn khi ẩm. Neu đun nóng sẽ tạo thành PH
3
. Phản ứng
mạnh với kiềm. Photphotriclorua là một chất gây cháy, nổ. Tính chất nguy hiểm như
PCI
5
nên khi tiếp xúc phải rất thận trọng dự phòng.
Photpho sesquisunfua (P
4
S
3
)
Còn gọi là tetraphotphotrisunília. Là chất kết tinh màu vàng, tan trong nước lạnh,
phân hủy trong nước nóng, tan trong một số dung môi hữu cơ. Phân tử lượng: 220,26;
tỷ trọng 2,03; điểm nóng chảy: 1,74°C; điểm sôi: 408°C
Hiện nay chất này được dùng nhiều trong công nghiệp diêm, làm đầu que diêm
hoặc bên sườn hộp diêm (hột quẹt) đe đánh diêm (quẹt)

Tuy là chất tương đối ít độc, nhưng hít phải hơi của P
4
S
3
cũng gây kích ứng các
niêm mạc.
Các hợp chất P hữu cơ
Parathion (C
10
H
14
NO
5
PS)
Parathion, hay parathion-ethyl hoặc diethyl parathion (tại Việt Nam được biết đến
nhiều dưới tên gọi Thiophos), là một hợp chất photphat hữu cơ. Nguyên ban đầu nó
12

được IG Farben phát triển trong thập niên 1940. Nó cực độc với nhiều sinh vật, bao gồm
cả người. Việc sử dụng parathion bị cấm hay hạn chế tại nhiều quốc gia, và đã có những
đề xuất cấm sử dụng nó tuyệt đối. Hóa chất có quan hệ gần với nó là methyl parathion
(Vofatox).
Methyl Parathion (C
8
H
10
NO
5
PS)
Methyl parathion là một trong những loại thuốc trừ sâu lân hữu cơ độc hại nhất.

Các organophosphate hơn có thể kích thích hệ thần kinh gây ra buồn nôn, chóng mặt, lú
lẫn, và phơi nhiễm cao, liệt hô hấp và tử vong. Đánh giá rủi ro của EPA cho thấy methyl
parathion không thể đáp ứng các tiêu chuẩn an toàn FQPA như thuốc trừ sâu hiện đang
đăng ký. Các chế độ ăn uống có nguy cơ cấp tính cho trẻ em độ tuổi 1-6 vượt quá liều
tham chiếu (hoặc số tiền đó có thể được tiêu thụ một cách an toàn trong suốt cuộc đời
70 năm) bằng 880%. Để giảm thiểu nguy cơ cao chế độ ăn uống cho trẻ em, EPA chấp
nhận hủy bỏ tự nguyện của những loại cây trồng có đóng góp nhiều nhất để 'chế độ ăn
uống của trẻ em. Việc sử dụng hủy bỏ đại diện cho 90% nguy cơ chế độ ăn uống cho trẻ
em. Loại bỏ các ứng dụng cây trồng mang lại nguy cơ chế độ ăn uống ước tính xuống
còn 78% liều dùng tham khảo, làm cho nguy cơ từ thức ăn chấp nhận được cho trẻ em
và tất cả những người khác trong dân số Hoa Kỳ.
Tris (2,3-dibromopropyl) photphat (C
9
H
15
Br
6
O
4
P)
Tris (2,3-dibromopropyl) Photphat là một chất dễ cháy như là một chất gây ung
thư ở động vật thực nghiệm. Tris (2,3-dibromopropyl) Photphat được sử dụng rộng rãi
trong pastics một số ngành dệt may. Nó là chất lỏng nhớt vàng và không tan trong nước.
Tris (2,3-dibromopropyl) Photphat tồn tại ở nhiệt độ 392-482 ° F. Phân hủy lớn bắt đầu
từ 586 ° F. Được thủy phân bằng axit và bazơ.
2-Aminoethylphotphonic acid H
2
NCH
2
CH

2
P(O)(OH)
2
Đây là một chất có trong cơ thể sống của các vi sinh vật. Chất chiết xuất cũng chứa
2-AEP transaminase và các hoạt động hydrolase phosphonoacetate. Những phát hiện
này chỉ ra sự tồn tại của một con đường sinh học từ 2-AEP qua phosphonoacetaldehyde
để sản xuất phosphonoacetate, mà trước đó đã không được chứng minh là một sản phẩm
tự nhiên. Ba enzym xuất hiện để tạo thành một con đường trước đó không được báo cáo
cho các khoáng 2-AEP là một nguồn tiềm năng quan trọng của phốt pho trong môi
trường biển dinh dưỡng nhấn mạnh.

13

1.3. Ảnh hưởng của hàm lượng photpho tổng đến hiện tượng phú
dưỡng
Hiện tượng phú dưỡng
Khái niệm
Phú dưỡng là hiện tượng thường gặp trong các hồ đô thị, các sông và kênh dẫn
nước thải. Biểu hiện phú dưỡng của các hồ đô thị là nồng độ chất dinh dưỡng N, P cao,
tỷ lệ P/N cao do sự tích luỹ tương đối P so với N, sự yếm khí và môi trường khử của
lớp nước đáy thuỷ vực, sự phát triển mạnh mẽ của tảo và nở hoa tảo, sự kém đa dạng
của các sinh vật nước, đặc biệt là cá, nước có màu xanh đen hoặc đen, có mùi khai thối
do thoát khí H
2
S
Hiện tượng phú dưỡng là một dạng biểu hiện của ao hồ bị ô nhiễm do dư thừa các
chất dinh dưỡng, thông thường khi hàm lượng nitơ (N) lớn hơn 500µg/l và photpho (P)
lớn hơn 20μg/l. Sự dư thừa các chất dinh dưỡng này sẽ thúc đấy sự phát triển của các
loài tảo, rong, rêu và các thực vật thân mềm trong nước và cuối cùng sẽ ảnh hưởng đến
sự cân bằng sinh học của nước. Các loài sinh vật này sau khi chết sẽ phân hủy tạo ra

một lượng lớn các hợp chất hữu cơ. Khi các thực vật bùn lắng xuống ao hồ, cộng với sự
phát triển mạnh của các loài thực vật ở ven cho bờ làm ao hồ ngày càng nông hơn và
mặt hồ ngày càng bị thu hẹp, cuối cùng ao hồ sẽ biến thành đầm lầy
Nguyên nhân của hiện tượng phú dưỡng
Nguyên nhân gây phú dưỡng là sự thâm nhập một lượng lớn N, P từ nước thải sinh
hoạt của các khu dân cư, từ nước thải của các nhà máy xí nghiệp… sự đóng kín và thiếu
đầu ra của môi trường hồ. Sự phú dưỡng đã trở thành hiện tượng phổ biến ở hầu hết
các nước trên thế giới. Hiện tượng phú dưỡng hồ đô thị và kênh thoát nước thải tác
động tiêu cực tới hoạt động văn hoá của dân cư đô thị, làm biến đổi hệ sinh thái nước
hồ, tăng thêm mức độ ô nhiễm không khí của đô thị.
Một nguyên nhân khác dẫn đến phú dưỡng là từ các dòng chảy tràn trên bề mặt
cũng có khả năng mang về hồ rất nhiều chất dinh dưỡng. Dần dần hồ tích tụ nhiều chất
hữu cơ và bùn đẩy nhanh sự phát triển của các vi sinh vật dưới nước làm cho hồ trở nên
giàu chất dinh dưỡng. Hoạt động sản xuất nông nghiệp cũng là một trong những tác
nhân rất quan trọng gây nên hiện tượng phú dưỡng. Phân bón hóa học sử dụng ngày
càng nhiều, nhất là phân đạm (chứa N), phân lân (chứa P). Lượng phân bón sử dụng ở
Việt Nam trung bình 73,5kg/ha (trung bình của thế giới là 95,4 kg/ha)
14

Con người là nguồn gây nên sự giàu dinh dưỡng cho các hệ nước ngọt và nước
biển ven bờ. Nitơ và photpho theo nước thải sinh hoạt, sản xuất và hoạt động nông
nghiệp xả xuống các thủy vực không qua xử lý là nguyên nhân gây ra sự ô nhiễm cho
các nguồn nước.
Các chất gây ô nhiễm hữu cơ bị khử dần do hoạt động của vi sinh vật, quá trình
này gây ra sự giảm oxy dưới hạ lưu, làm đường cong oxy giảm xuống. Mức độ oxy hoá
phụ thuộc vào sự pha loãng của dòng thải và thành phần tính chất nước thải. Lượng chất
hữu cơ này được đánh giá qua nhu cầu oxy sinh hóa (BOD
5
) và nhu cầu oxy hóa học
(COD). Dòng thải có BOD

5
và COD cao gây ra sự thiếu hụt oxy cho thủy vực. Do quá
trình pha loãng và hoà tan oxy, nên ở hạ lưu lượng oxy lại tăng lên. Những thay đổi về
chất lượng nước được phản ảnh qua hệ các sinh vật chỉ thị ở nước: ở gần điểm xả, sinh
vật sinh sôi mạnh, nhất là các loài có khả năng chống chịu được với nồng độ oxy thấp.
Với các mức độ xả lớn hay ở đầu nguồn xả có thể làm cho nguồn nước bị phú
dưỡng (Eutrophication). Hiện trạng ô nhiễm tự nhiên chủ yếu được xác định bằng độ
màu mỡ của lưu vực chứa nước. Phosphat thường hạn chế dinh dưỡng trong các nơi cư
trú nước ngọt, còn nitơ là yếu tố hạn chế chủ yếu ở các vùng nước biển. Những chất thải
dinh dưỡng giàu photpho do con người gây ra thường làm phú dưỡng thuỷ vực. Lúc đầu
ảnh hưởng còn nhỏ, sinh khối tăng ít. Quá trình tiếp tục, dần dần dẫn đến toàn bộ hệ
sinh thái của hệ thống bị xáo trộn.
Những thay đổi chủ yếu diễn ra trong thành phần các loài thực vật nổi
(phytoplankton), chủ yếu sinh sôi các loài "nở hoa" gồm cả tảo lục độc. Với sản lượng
tảo tăng lên làm cho độ đục tăng, độ xuyên ánh sáng giảm, gây tổn thất cho hệ đại thực
vật (Marcrophyte) mọc dưới nước. Các hệ thực vật này là thức ăn cho các hệ động vật
hồ, là nơi cư trú của cá và động vật không xương sống. Do tổn thất này, các loài động
vật không xương sống bị cạn kiệt, thành phần của quần xã cá bị thay đổi. Đặc biệt là vào
mùa xuân, khi nhiệt độ, ánh sáng tăng lên và nước phân tầng, sinh khối tảo tăng nhanh,
rồi chết gây ra màu nước xanh do sự phân hủy của tảo, tạo ra mùi khó chịu và một số
chất độc, làm giảm hàm lượng oxy của nước một cách nghiêm trọng, thường gây chết
cá.
Do các loài "nở hoa" thường gây độc cho người và động vật nuôi nên phải cẩn
thận, không để vật nuôi vào các vùng này và đặc biệt lưu ý trong việc cấp nước uống,
không để nước bị nhiễm bẩn của nước hồ bị phú dưỡng
15

Gần đây hiện tượng phú dưỡng nuôi trồng được coi là vấn đề nan giải trong các
vùng nước nội địa. Tuy nhiên tần suất "nở hoa" tảo cũng tăng lên ở các vùng nước duyên
hải cho thấy vấn đề này không còn là trường hợp điển hình. Sự phong phú về dinh dưỡng

do con người gây ra là một yếu tố góp phần quan trọng đối với khả năng xảy ra hiện
tượng "nở hoa" của nước, nhưng đây không phải là nguyên nhân duy nhất. Hiện tượng
"nở hoa" thường hay xảy ra nhất ở nơi nước phân tầng, nơi mà sự vận chuyển xáo trộn
ngang bị hạn chế.
Những yếu tố ảnh hưởng đến quá trình phú dưỡng
* Chất dinh dưỡng
Đây là yếu tố quan trọng nhất ,bởi lẽ nó quyết định đến sự sinh sôi, phát triển của
tảo.Các hoạt động của con người ngày càng cung cấp cho hệ sinh thái nước ngọt hàm
lượng lớn N, P- quá trình phú dưỡng hóa do con người, tuy nhiên còn có hiện tượng phú
dưỡng hóa do tự nhiên đó là trường hợp các ao, hồ nằm trên các tầng đất sản sinh P, do
vậy sự hạn chế thậm chí ngừng hẳn các nguồn cung cấp N, P do con người cũng không
thể ngăn chặn quá trình phú dưỡng .
* Độ sâu của hồ
Hồ càng sâu thì các chất dinh dưỡng sẽ bị lắng xuống tầng đáy, cách xa phạm vi
sinh sống ở tầng mặt do vậy hạn chế được hiện tượng “tảo nở hoa”
* Khả năng lưu chuyển nước
Nước mà lưu chuyển càng nhanh thì sẽ kéo các chất dinh dưỡng ra khỏi hệ sinh
thái , khiến cho các loài tảo không đủ thời gian để sử dụng các chất dinh dưỡng
này.Những ao, hồ tụ đọng-ao, hồ mà không có dòng nước dẫn vào đi ra mà nguồn cung
cấp nước chủ yếu từ nước ngầm, nước chảy tràn trên mặt còn nước đi ra do ngấm qua
đất hay bốc hơi nước, có nguy cơ lớn dẫn đến hiện tượng phú dưỡng.
* Các điều kiên khí hậu
Khi có các yếu tố về ánh sáng, nhiệt độ, độ ẩm thích hợp thì sẽ đẩy nhanh quá trình
phát triển của tảo gây ra hiện tượng phú dưỡng. Chính vì lẽ đó, hiện tượng phú dưỡng
thường gặp vào mùa đông hau mùa hè vì mùa đông có nhiệt độ thấp, khả năng bốc hơi
nước kém đi nên lượng nitrat di chuyển vào không khí ít.
Như vậy, hiện tượng phú dưỡng sẽ có tiềm năng phát triển ở hệ sinh thái nước ngọt
mà có các yếu tố sau :
- Hàm lượng N, P cao ( từ các nguồn do con người hay tự nhiên).
16

- Độ sâu thấp
- Khả năng lưu chuyển nước kém
- Các điều kiện khí hậu thuận lợi
Các nguồn gây hiện tượng phú dưỡng
Nguồn điểm (point source)
Là nguồn xác định trong môi trường không gian nhỏ, trong đó các chất thải chứa
hàm lượng lớn các chất dinh dưỡng được đổ trực tiếp vào hệ sinh thái nước ngọt qua
các hệ thông cống, rãnh, ống dẫn chất thải từ các nhà máy, khu công nghiệp, khu dân
cư.
Đáng chú ý là hiện tượng sử dụng bột giặt, các chất tẩy rửa có chứa P, nước thải
được đưa vào ao, hồ. Bột giặt chứa P sản xuất từ năm 1940. Giữa những năm 1950 –
1970 lượng bột giặt tiêu thụ tăng gấp 5 lần ở Mĩ và gấp 7 lần ở Anh. P từ bột giặt chiếm
47 -65% tổng số P trong nước cống từ 6 trạm xử lí ở Anh vào năm 1971 so với 10 –
20% vào năm 1957
Nguồn từ công nghiệp: mức độ tùy theo từng ngành công nghiệp. Ví dụ ngành
công nghiệp rượu bia ở Anh một ngày thải ra sông 11.000 m
3
có nồng độ 156mg N/l và
20 mg P/l. Ngành chế biến thực phẩm và ngành công nghiệp len yêu cầu công đoạn rửa
rất nhiều thường có nước thải chứa nhiều P
Nguồn phân tán (nonpoint source)
Là nguồn dẫn các chất dinh dưỡng (N, P) vào các hệ sinh thái nước ngọt không
theo một con đường nhất định (công, rãnh…), chúng thường rất đa dạng trong không
gian và mang tính tạm thời ( phụ thuộc vào mùa, điều kiện thời tiết…)
Một dạng chính của nguồn phân tán này là các dòng chảy tràn trên mặt. Chúng
được hình thành khi mưa, băng tan hay tưới tiêu, nước không chỉ ngấm xuông đất mà
tạo thành những dòng chảy tạm thời. Những dòng chảy này đi từ cánh đồng, đường phố,
khu tập kết rác thải… và cuốn theo nó là vô số các chất cặn bã, các chất dinh dưỡng
xuống các hệ sinh thái ao, hồ.

Các dòng chảy từ nông nghiệp:
Trong nông nghiệp, để tăng năng suất, người ta đã sử dụng một lượng lớn phân
bón mà chủ yếu là phân đạm (chứa N), phân lân (chứa P). Tuy nhiên, chỉ có 30-40%
lượng phân bón đưa vào cây có khả năng hấp thụ, còn lại sẽ bị tích tụ trong đất. Hiện
tượng xói mòn xảy ra sẽ cuốn theo lượng phân bón dư thừa đó đổ ra nguồn nước.Ngày
17

nay, lượng phân bón sử dụng tăng lên nhanh chóng.Ở Đắc Lắc nông dân bón lượng phân
chứa photpho là 600 kg/ha cho cà phê đất đỏ vẫn không cho năng suất cao hơn với việc
bón 200kg/ha, lượng dư thừa sẽ đổ vào sông hồ và làm phú dưỡng hóa
Chất thải từ động vật cũng là nguôn lớn gây hiện tượng phú dưỡng. Lượng P do
gia súc thải ra gấp 4 lần lượng do con người thải ra.
Tác động xói mòn, rửa trôi được tăng cường bởi các hoạt động của con người như:
xây dựng các công trình, canh tác, đốt rừng: làm giảm diện tích đất che phủ bởi thực
vật, làm đất bị trơ ra. Trong quá trình đó, một lượng lớn nitrat đã bị rửa trôi xuống ao,
hồ.
Ngoài ra, các hiện tượng thời tiết bất thường do tác động của con người như hiện
tượng mưa axit cũng là nguồn bổ sung photphat vào các hệ sinh thái nước ngọt.Việc sử
dụng các nhiên liệu hóa thạch làm sản sinh các chất như PO
4
2-
…từ phế thải sinh vật, sẽ
xảy ra một loạt các phản ứng để tạo thành axit, theo mưa rơi xuống ao, hồ
Như vậy, qua các nguồn gây phú dưỡng hóa, ta thấy rằng, không chỉ có hoạt động
của con người ở ngay cạnh các hệ sinh thái nước ngọt mới gây ra hiện tượng phú dưỡng
hóa, mà những hoạt động nhân sinh cách xa đó hàng trăm km mới là nguyên nhân chủ
yếu gây ra hiện tượng này, đây chính là một khó khăn trong việc xử lý vấn đề phú dưỡng.
Những tác động của hiện tượng phú dưỡng
* Đối với hệ sinh thái nước ngọt
Các tác động bao gồm:

- Sự đa dạng các loài sinh vật giảm đi, loài thống trị bị thay đổi ;
- Độ đục tăng lên;
- Tốc độ lắng tăng, tuổi thọ tối đa của hồ giảm;
- Sự giảm đa dạng sinh học của ao, hồ: do các nguyên nhân.
Nồng độ oxi khuyếch tán trong nước giảm, dẫn đến sự thiếu O
2
cung cấp cho các
loài cá và sinh vật thủy sinh trong hệ sinh thái, gây ra hiện tượng chết hàng loạt của các
loài này.
Trong quá trình “tảo nở hoa”, đã sản sinh ra một số chất độc gây hại cho các loài
sinh vật ăn tảo.
Nhiều loại tảo không có độc tuy nhiên với hình dạng gai, kim của tế bào và mật độ
dày đặc đã gây nên cái chết cho cá và các loài động vật có mang khác.Do vi tảo làm
nghẹt mang các loài động vật , đưa đến việc hô hấp ngừng trệ và chết hàng loạt.
18

* Tác động tới con người
Ảnh hưởng đến nguồn cung cấp nước
Nhiều vùng đã xử lý nguồn nước ở các hệ sinh thái nước ngọt để cung cấp cho các
hoạt động hàng ngày. Để đưa vào sử dụng, người ta tiến hành các phương pháp lọc, tuy
nhiên sự tăng trưởng của các loài thực vật trôi nổi đặc biệt là tảo trong quá trình phú
dưỡng đã gây cản trở cho việc làm sạch nước. Số lượng tảo lớn đã làm tắc các bể lọc
nước, nguồn nước sau khi lọc vãn chứa một lượng đáng kể các loại tảo có kích thước
nhỏ. Sản phẩm phân hủy chúng đã tạo phức chất với Fe, Al dẫn đến tăng lượng kim loại
trong nước, đồng thời các sản phẩm phân hủy đó còn thúc đẩy sự lớn mạnh của vi khuẩn,
nấm và động vật không xương sống.
Ảnh hưởng đến sức khỏe
Ngoài việc gây những ảnh hưởng to lớn cho môi trường photpho còn là nguồn
gây ung thư tiềm tàng ở người. Trong các độc chất môi trường thì photpho được nhắc
đến như là một độc chất nguy hiểm lớn cho con người, nhất là cư dân sống trong những

đô thị có nguồn nước ô nhiễm hoặc dân cư ở những vùng nông thôn chưa tiếp cận được
với nguồn nước sạch đảm bảo.
Ảnh hưởng đến giá trị du lịch, giải trí
Khi nước bị phú dưỡng, giá trị này thường giảm đi đáng kể. Việc câu cá, bơi thuyền
có thể bị cản trở do việc tạo váng trên bề mặt khi tảo nở hoa. Các loài tảo phân hủy
thường bốc mùi khó chịu, gây ảnh hưởng cảnh quan xung quanh.
Ao, hồ có vai trò quan trọng đối với hệ sinh thái và con người. Nó không chỉ là nơi
vui chơi giải trí mà còn có nhiệm vụ điều hòa khí hậu, điều tiết nước mưa đồng thời là
nơi chứa và làm sạch nước thải. Tuy nhiên, hiện nay không chỉ ở Việt Nam mà các nước
trên thế giới có khá nhiều hồ, đặc biệt tại khu đô thị đang rơi vào tình trạng ô nhiễm mà
điển hình là hiện tượng phú dưỡng. Hiện tượng phú dưỡng xảy ra trong các ao hồ gây
ảnh hưởng đến cảnh quan, môi trường sinh thái, giảm đa dạng sinh học, ô nhiễm không
khí, nguồn nước, và gây ảnh hưởng lớn tới con người và các loài sinh vật khác. Đây
là một vấn đề môi trường cần được quan tâm trong giai đoạn hiện nay khi sự phát triển
kinh tế và đô thị hóa đang ngày càng gia tăng trên toàn thế giới.
Chu trình photpho
Trong các nguồn nước, photphat tồn tại ở dạng tan (đơn, ortho) trong nước, một
phần lớn nằm ở lớp bùn dưới dạng muối ít tan (Ca, Fe, Al) hoặc trong các tế bào chế
19

của động vật, thực vật. Trong điều kiện yếm khí của lớp bùn đáy, các dạng photphat
không tan được một số loại vi khuẩn (Acinetobacter) phân hủy thành dạng tan, thâm
nhập trở lại nguồn nước.
Ô nhiễm nguồn nước do các chất dinh dưỡng thể hiện ở hiện tượng phú dưỡng,
liên quan trực tiếp đến sự phát triển ồ ạt của tảo và một số các loại thủy thực vật. Tảo
là loại thực vật đơn bào có kích thước từ một vài tới một trăm mm với chủng loại rất
phong phú.
Tảo có thành phần dinh dưỡng cao, hàm lượng protein thô trong tảo khô có thể
tới 50 - 60% (8 - 20% N) vì vậy là nguồn thức ăn tốt cho thủy động vật và của
người. Tuy nhiên có một số loại tảo có tính độc, trước hết là loại tảo lam (blue green

algae). Một số loại tảo ví dụ Oscillatoria (f. Chalybea) tiết ra một số chất gây mùi
khó chịu như geosmin, 2 - methylisoborneol. Đặc biệt gây tác hại là khi chúng chết
đồng loạt, tạo ra môi trường nước mà phần lớn các loại thủy động vật không thể trú
ngụ.
Tảo cần đồng thời nhiều yếu tố để phát triển: nhiệt độ, ánh sáng, khí cacbonic,
nitơ, photpho và một loạt các nguyên tố vi lượng. Thiếu một trong các yếu tố trên sẽ
hạn chế sự phát triển của chúng.
Trong các nguồn nước tự nhiên không bị ô nhiễm, tảo phát triển với mức độ vừa
phải và bị tiêu thụ bởi các loài thủy động vật, đặc biệt đối với động vật phù du có
kích thước nhỏ.
20


Hình 1.2. Chu trình photpho
Một số loài tảo (tảo lam) có khả năng cố định đạm từ khí photpho để phát triển,
nguồn photpho chỉ có được từ nguồn nước. Trong các nguồn nước tự nhiên, lượng
photpho tan thường có nồng độ rất thấp, ít khi vượt quá 0,1 mg/l. Nồng độ photpho
trong nước mặn, nước lợ còn thấp hơn (~ 0,02 mg/l) do trong nước biển chứa nhiều
canxi, tạo thành các hợp chất khó tan.
Do nồng độ photpho tan trong nước thấp, nên để tồn tại được, tảo có khả năng hấp
thu photpho rất nhanh và triệt để, tới mức nồng độ dư ở dưới mức 1mg/l. Một số loài
tảo có khả năng hấp thu photpho nhiều hơn mức cần thiết, chúng dự trữ để sử dụng sau.
Tảo lam là loại có khả năng tích trữ photpho khi môi trường giàu chất dinh dưỡng này,
đó là đặc tính giúp cho chúng sống sót qua các giai đoạn thiếu chất dinh dưỡng.
Do dễ bị thiếu và rất cần thiết cho sự phát triển của tảo nên tiêu chuẩn thải về
photpho thường rất ngặt nghèo, thường được qui định là 1 mg/l.


21

1.4. Các phương pháp định lượng photpho
Phương pháp chuẩn độ
Là phương pháp phân tích thể tích dựa trên phản ứng giữa NaOH và HCl với chỉ
thị metyl da cam.
Nguyên tắc: Chuyển tất cả các dạng tồn tại của Photpho trong mẫu về dạng kết
tủa MgNH
4
PO
4
. Dùng một lượng chính xác và dư dung dịch chuẩn HCl để hoà tan kết
tủa này, lượng HCl dư được xác định bằng dung dịch chuẩn NaOH. Từ đó tính được
lượng Photpho trong mẫu.
Các phương trình phản ứng:
Mg
2+
+ NH
4
+
+ HPO4
2-
→ MgNH
4
PO
4

(vàng)
+ H
+

MgNH

4
PO
4
+ 2H
+
→ Mg
2+
+ H
2
PO
4
-
+ NH
4
+

H
+
dư
+ OH
-
→ H
2
O
Phương pháp quang phổ hấp thụ phân tử UV-VIS
Giới thiệu phương pháp quang phổ hấp thụ phân tử UV-VIS
Phương pháp quang phổ hấp thụ phân tử hay còn gọi là phương pháp đo quang,
phương pháp phân tích trắc quang phân tử là một trong những phương pháp phân tích
công cụ thông dụng với rất nhiều hệ máy khác nhau được gọi là máy quang phổ hấp thụ
phân tử UV-VIS. Các máy đo quang làm việc trong vùng tử ngoại (UV) và vùng khả

kiến (VIS) từ 190nm đến khoảng 900nm.
Cơ sở lý thuyết của phương pháp quang phổ hấp thụ phân tử UV-VIS:
 Sự hấp thụ ánh sáng của dung dịch có màu:
 Dung dịch có màu là do bản thân dung dịch đã hấp thụ một phần quang phổ của
ánh sáng trắng, phần còn lại ló ra cho ta màu của dung dịch.
 Sự hấp thụ mạnh bức xạ đơn sắc của dung dịch còn phụ thuộc vào nồng độ.
 Khi nồng độ càng lớn thì sự hấp thụ càng mạnh, biểu hiện là màu càng đậm.
- Định luật Lambert – Beer:
Khi chiếu một chùm bức xạ đơn sắc đi qua dung dịch chất hấp thụ thì chùm bức
xạ ló ra bao giờ cũng có cường độ nhỏ hơn chùm bức xạ ban đầu, sự giảm cường độ
càng nhiều nếu các phân tử của chất hấp thụ càng mạnh. Sự giảm cường độ phụ thuộc
vào nồng độ của dung dịch hấp thụ và chiều dài đoạn đường mà chùm bức xạ đi qua.
Định luật Lambert-Beer có thể được biểu diễn qua phương trình:
22

D=lg




=ε.C.l
Trong đó: D (Dentisity) là mật độ quang của dung dịch chất hấp thụ
I
0
: cường độ chùm bức xạ chiếu tới
I: cường độ chùm bức xạ sau khi đi qua dung dịch
ε: hệ số tắt phân tử, phụ thuộc vào bản chất của chất hấp thụ, nhiệt độ và bước sóng
của bức xạ đơn sắc.
C: nồng độ của dung dịch chất hấp thụ (mol/l)
l: bề dày của cuvet đựng dung dịch (cm)

Vậy: Với một dung dịch xác định, đo trong một cuvet có bề dày nhất định thì:
D=K.C
Các điều kiện tối ưu cho một phép đo quang
Sự chính xác của định luật Lambert-Beer phụ thuộc vào tính đơn sắc của bức xạ
điện từ, bước sóng tối ưu 
max
, nồng độ dung dịch và sự ổn định của dung dịch.
 Tính đơn sắc của ánh sáng
Do tính chất đặc trưng của chất màu là chỉ hấp thụ những bức xạ đơn sắc có bước
sóng thích hợp nên định luật Lambert-Beer chỉ đúng khi dung ánh sáng đơn sắc để
nghiên cứu. Các máy đo quang chính xác phải có nguồn sáng cung cấp được dải sóng
tập trung quanh một bước sóng nhất định hay nói cách khác ánh sáng phả là đơn sắc.
 Bước sóng tối ưu 
max

Phổ hấp thụ là đường cong biểu diễn sự phụ thuộc giữa mật độ quang và bước sóng


. Mỗi dung dịch màu đều hấp thụ ánh sáng ở những bước sóng khác nhau, trong số
đó có một giá trị mà sự hấp thụ ánh sáng của dung dịch màu là lớn nhất, gọi là mật độ
quang cực đại D
max
tương ứng với bước sóng đó, gọi là 
max
. Với mỗi dung dịch nghiên
cứu nhất định, chúng ta phải xác định bước sóng 
max
trước khi tiến hành định lượng.
 Ảnh hưởng của nồng độ
Theo định luật Lambert-Beer:

D=lg




=ε.C.l
Khi cố định  và l thì D=K.C. Tuy vậy chỉ có một khoảng nồng độ nhật định thì sự
phụ thuộc của mật độ quang (D) và Nồng độ (C) là tuyến tính.

23


Hình 1.3. Đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của mật độ quang vào nồng độ

 Sự ổn định của dung dịch
Sự ổn định màu của dung dịch đo là một yếu tố rất quan trọng để phép đo được
chính xác, sự ổn định này thường là: môi trường pH, sự có mặt các ion lạ, thời gian ổn
định màu, nhiệt độ
Nếu thuốc thử thuộc dạng axit yếu thì yếu tố pH sẽ ảnh hưởng đến sự tạo phức.
Thông thường trong các mẫu phân tích ngoài chất phân tích không thể không kể
đến sự có mặt của các ion lạ, các ion này có khả năng tương tác với chất cần phân tích
hoặc tạo màu với thuốc thử trong dung dịch nên sẽ ảnh hưởng đến quá trình xác định,
buộc phải tìm cách loại trừ bằng cách tách chúng ra khỏi dung dịch phân tích hoặc tìm
cách che.
Thời gian ổn định màu của phức giữa chất phân tích và thuốc thử đối với mỗi dung
dịch phức là khác nhau.
Sơ đồ máy quang phổ hấp thụ phân tử UV- VIS
Không phụ thuộc vào vùng phổ, các máy đo độ truyền quang và độ hấp thụ (mật
độ quang) của dung dịch bao gồm năm bộ phận cơ bản sau:
 Nguồn bức xạ có năng lượng ổn định.

 Một bộ lọc sóng cho phép tạo ra bức xạ đơn sắc có bước sóng thích hợp với chất
nghiên cứu.
 Ngăn đựng mẫu gồm các cuvet chứa dung dịch đo.
 Đetectơ là loại thiết bị có khả năng thu những thông tin: cơ, điện, quang thành
những tín hiệu, thường là tín hiệu điện.
24

 Bộ phận chỉ thị của kết quả đo.

Hình 1.4. Sơ đồ của máy so màu quang điện hai chùm tia
Các thế hệ máy phổ hiện nay thường được nối với máy vi tính, do đó việc ghi phổ
hết sức thuận lợi nhờ có những chương trình đo tự động theo các chế độ khác nhau.
Ngoài ra, còn có thể lưu giữ phổ đối chiếu và so sánh khi cần thiết.
Các phương pháp đo quang (Phương pháp hấp thụ phân tử UV-VIS)
Phương pháp này dựa trên khả năng hấp thụ ánh sáng của dung dịch có màu.
Nguyên tắc để phân tích photpho theo phương pháp này là trước tiên phải chuyển mẫu
phân tích về dạng dung dịch, dùng thuốc thử thích hợp để tạo ra một phức màu với
photpho bền trong một khoảng thời gian nhất định. Sau đó đo độ hấp thụ ánh sáng của
dung dịch này hay gọi là đo mật độ quang của dung dịch, rồi từ đó suy ra nồng độ của
photpho có trong dung dịch.
- Phương pháp quang phổ hấp thụ phân tử sử dụng axit sunfomolipdic: Nguyên
tắc: Chuyển toàn bộ lượng Photpho trong mẫu về dạng PO
4
3-
. Ion PO
4
3-
kết hợp với Mo
4+

và Mo
6+
hình thành nên phức có màu xanh lơ. Độ đậm màu của dung dịch tỷ lệ với
lượng Photpho có trong mẫu. Sau đó sử dụng phương pháp đường tiêu chuẩn để định
lượng.
Các phương trình phản ứng:
2(MoO
2
.4MoO
3
) + H
3
PO
4
3-
+ 4H
2
O → (MoO
2
.4MoO
3
)
2
.H
3
PO
4
.4H
2
O

1- đèn vonfram;
2- cuvet chứa dung dịch so sánh;
3- kính lọc sáng;
4- cuvet chứa dung dịch phân
tích;
5- tế bào quang điện với hiệu
ứng quang điện ngoài;
6- gương;
7- tế bào quang điện;
8- điện kế để chuẩn hóa 100% T.

25

Phương pháp quang phổ hấp thụ phân tử sử dụng axit ascobic
Nguyên tắc: Amoni molipdat và kali antimon tartrat phản ứng với ortophotphat
trong môi trường axit tạo thành axit dị đa photpho molipdic. Axit dị đa này bị khử thành
xanh molipden bằng axit ascobic. Đo mật độ quang của dung dịch ở 715nm để xác định
hàm lượng PO
4
3-

Phương pháp quang phổ hấp thụ phân tử sử dụng thiếc điclorua
Nguyên tắc: Axit molipdophotphoric được hình thành và bị khử bởi thiếc diclorua
tạo thành hợp chất xanh molipden. Mật độ quang của dung dịch tỉ lệ với nồng độ PO
4
3-

có trong dung dịch.

Sau khi tham khảo tài liệu, chúng tôi nhận thấy cả axit ascobic lẫn thiếc diclorua
đều có khả năng khử axit di đa photphomolipdic tạo thành phức xanh molipden. Do đó,
trong đề tài này chúng tôi tiến hành khảo sát khả năng khử của 2 chất này.
Phương pháp quang phổ hấp thụ phân tử sử dụng axit vanadomolipdo
photphoric
Nguyên tắc: Trong dung dịch, ion ortophotphat phản ứng với amoni molipdat tạo
ra axit molipdophotphoric, axit này phản ứng với NH
4
VO
3
tạo thành phức màu
vàng. Đo mật độ quang của dung dịch tại bước sóng khoảng 400nm để xác định
nồng độ PO
4
3-
trong dung dịch theo phương pháp đường tiêu chuẩn hoặc phương
pháp thêm chuẩn.
Các phương pháp phân tích vi lượng
Phương pháp đường chuẩn
Quy trình thực hiện gồm các bước:
- Chuẩn bị một dãy dung dịch chuẩn có nồng độ chính xác, tăng dần nhất định C
1
,
C
2
, C
3
, C
4
, C

5
, C
6
của chất chuẩn phân tích, chất chuẩn phân tích X đã được đưa về dạng
phức màu bằng thuốc thử thích hợp.
- Đo mật độ quang D
1
, D
2
, D
3
, D
4
, D
5
, D
6
của các dung dịch chuẩn tại bước sóng

max
đã khảo sát.
- Xây dựng đường chuẩn D=f(C) (hình 1.8).
- Chuẩn bị mẫu trong điều kiện tương tự, đo mật độ quang D
x
.
Dựa vào đường chuẩn suy ra nồng độ C
x
.