khảo sát khả năng hấp phụ ion cu2+ trên vật liệu hấp phụ chế tạo từ vỏ chuối

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ
KHOA SƯ PHẠM
------

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC

KHẢO SÁT KHẢ NĂNG HẤP PHỤ ION Cu2+
TRÊN VẬT LIỆU HẤP PHỤ CHẾ TẠO TỪ VỎ CHUỐI
Chuyên ngành: Sư Phạm Hóa Học

Giáo viên hướng dẫn:

Sinh viên thực hiện:

TS PHAN THỊ NGỌC MAI

TRẦN QUẾ KHANH
MSSV: 2111822
Lớp: Sư phạm Hóa học K37

CẦN THƠ – 2015


Luận văn tốt nghiệp

GVHD: TS Phan Thị Ngọc Mai

LỜI CẢM ƠN
-----Để hoàn thành luận văn này em đã nhận được sự giúp đỡ tận tình của các thầy cô
về kiến thức cũng như sự ủng hộ tinh thần của gia đình và bạn bè. Nay em xin gửi lời
cảm ơn chân thành đến:

Cô Phan Thị Ngọc Mai, Thầy Nguyễn Mộng Hoàng, Thầy Nguyễn Điền Trung
đã tận tình hướng dẫn, hỗ trợ mọi điều kiện thuận lợi, giúp đỡ, đóng góp ý kiến cho em
trong suốt quá trình em thực hiện luận văn.
Quý Thầy, Cô trong bộ môn Sư phạm Hóa học – Khoa Sư phạm – Trường Đại
học Cần Thơ.
Gia đình, bạn bè và tập thể lớp Sư phạm Hóa học K37 những người đã quan tâm,
giúp đỡ, động viên em trong suốt thời gian vừa qua.
Em xin chân thành cảm ơn!

SVTH: Trần Quế Khanh

i


Luận văn tốt nghiệp

GVHD: TS Phan Thị Ngọc Mai

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN
-----…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………

…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
Cần Thơ, ngày …… tháng …… năm 2015
Giáo viên hướng

Phan Thị Ngọc Mai

SVTH: Trần Quế Khanh

ii


Luận văn tốt nghiệp

GVHD: TS Phan Thị Ngọc Mai

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN
-----…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………

…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
Cần Thơ, ngày …… tháng …… năm 2015
Giáo viên phản biện

SVTH: Trần Quế Khanh

iii


Luận văn tốt nghiệp

GVHD: TS Phan Thị Ngọc Mai

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN
-----…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
Cần Thơ, ngày …… tháng …… năm 2015
Giáo viên phản biện

SVTH: Trần Quế Khanh

iv

Luận văn tốt nghiệp

GVHD: TS Phan Thị Ngọc Mai

TÓM TẮT LUẬN VĂN
Nội dung của Đề tài “Khảo sát khả năng hấp phụ ion Cu2+ trên vật liệu hấp
phụ được chế tạo từ vỏ chuối” là nghiên cứu tạo ra một loại vật liệu hấp phụ từ vỏ
chuối được hoạt hóa bằng axit xitric 0,8M sau đó tiến hành khảo sát khả năng hấp phụ
của vật liệu hấp phụ vừa chế tạo được và so sánh với khả năng hấp phụ của nguyên
liệu ban đầu. Ngoài ra chúng tôi còn khảo sát những yếu tố ảnh hưởng đến khả năng
hấp phụ của vật liệu hấp phụ như thời gian, pH, lượng chất hấp phụ, nồng độ ion Cu2+
ban đầu. Xác định độ hấp phụ cực đại và hằng số cân bằng hấp phụ của vật liệu hấp
phụ theo mô hình hấp phụ đẳng nhiệt của Langmuir. Nồng độ ion Cu2+ trước và sau
khi hấp phụ được xác định bằng phương pháp chuẩn độ tạo phức với thuốc thử EDTA.
Kết quả thực nghiệm cho thấy thời gian đạt cân bằng hấp phụ là 30 phút, pH thích hợp
cho sự hấp phụ đối với ion Cu2+ là 5,0. Khi tăng nồng độ của dung dịch thì hiệu suất
hấp phụ giảm. Vỏ chuối biến tính bằng axit xitric 0,8M có khả năng hấp phụ tốt hơn
vỏ chuối nguyên liệu. Độ hấp phụ cực đại của vật liệu hấp phụ là 45,25 mg/g và hằng
số cân bằng hấp phụ là 0,039.

SVTH: Trần Quế Khanh

v


Luận văn tốt nghiệp

GVHD: TS Phan Thị Ngọc Mai

MỤC LỤC
LỜI CẢM ƠN ...................................................................................................................i
NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN ........................................................... ii
NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN ............................................................. iii
NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN ..............................................................iv
TÓM TẮT LUẬN VĂN ..................................................................................................v
MỤC LỤC ......................................................................................................................vi
DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT ................................................................................ix
DANH MỤC HÌNH ........................................................................................................x
DANH MỤC BẢNG ......................................................................................................xi
PHẦN MỞ ĐẦU .............................................................................................................1
1. ĐẶT VẤN ĐỀ ..........................................................................................................1
2. MỤC ĐÍCH ĐỀ TÀI .................................................................................................1
3. NỘI DUNG NGHIÊN CỨU .....................................................................................1
PHẦN NỘI DUNG ..........................................................................................................2
Chương 1: CƠ SỞ LÝ THUYẾT ....................................................................................2
1.1. Giới thiệu về vật liệu hấp phụ ...................................................................................2
1.1.1. Tình hình, sản lượng chuối của nước ta ...............................................................2
1.1.2. Thành phần chính của vỏ chuối ............................................................................2
1.2. Tìm hiểu về quá trình hấp phụ ..................................................................................3
1.2.1. Giới thiệu về phương pháp hấp phụ ......................................................................3
1.2.2. Hiện tượng hấp phụ ..............................................................................................3
1.2.3. Hấp phụ trong môi trường nước ...........................................................................4
1.2.3.1. Sự hấp phụ trên giới hạn rắn – dung dịch ........................................................4
1.2.3.2. Sự hấp phụ phân tử trong dung dịch và các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình
hấp phụ… ........................................................................................................................4
1.2.3.3. Đặc tính của ion kim loại nặng trong môi trường nước ...................................6
1.2.4. Động học hấp phụ .................................................................................................7
1.2.5. Cân bằng hấp phụ .................................................................................................7

1.2.6. Mô hình hấp phụ đẳng nhiệt hấp phụ Langmuir ..................................................8
1.3. Phương pháp phân tích định lượng .........................................................................10
SVTH: Trần Quế Khanh

vi


Luận văn tốt nghiệp

GVHD: TS Phan Thị Ngọc Mai

1.3.1. Phương pháp phân tích trắc quang…………………………………………….10
1.3.2. Phương pháp phân tích quang phổ nguyên tử ....................................................11
1.3.3. Phương pháp phân tích thể tích ..........................................................................12
1.4. Tìm hiểu một số đặc điểm của đồng ......................................................................13
Chương 2: THỰC NGHIỆM .........................................................................................14
2.1. NGUYÊN LIỆU, HÓA CHẤT, DỤNG CỤ VÀ THIẾT BỊ ..................................14
2.1.1. Nguyên liệu.........................................................................................................14
2.1.2. Hóa chất ..............................................................................................................14
2.1.3. Dụng cụ và thiết bị..............................................................................................14
2.2. CÁCH ĐỊNH LƯỢNG KIM LOẠI ĐỒNG VÀ CÁCH PHA HÓA CHẤT .........14
2.2.1. Cách định lượng kim loại đồng .........................................................................14
2.2.2. Cách pha hóa chất ...............................................................................................16
2.2.2.1. Cách pha dung dịch CuSO4 ..............................................................................16
2.2.2.2. Cách pha dung dịch EDTA ...............................................................................16
2.2.2.3. Cách pha dung dịch đệm...................................................................................16
2.3. CHẾ TẠO VẬT LIỆU HẤP PHỤ .........................................................................17
2.3.1. Kết quả khảo sát nồng độ axit xitric tốt nhất để chế tạo VLHP .........................17
2.3.2. Quy trình chế tạo VLHP ....................................................................................18
2.4. Khảo sát khả năng hấp phụ của nguyên liệu và VLHP vỏ chuối ...........................19

2.4.1. Khảo sát khả năng hấp phụ của vỏ chuối nguyên liệu và VLHP .......................19
2.4.2. Khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến khả năng hấp phụ của VLHP.....................19
2.4.2.1. Ảnh hưởng của thời gian ..................................................................................19
2.4.2.2. Ảnh hưởng của pH............................................................................................20
2.4.2.4. Xác định độ hấp phụ cực đại và hằng số cân bằng hấp phụ theo mô hình hấp
phụ đẳng nhiệt của Langmuir ........................................................................................21
Chương 3: KẾT QUẢ - THẢO LUẬN .........................................................................22
3.1. Kết quả khảo sát khả năng hấp phụ của vỏ chuối nguyên liệu và VLHP………22
3.1.1. Kết quả khảo sát khả năng hấp phụ của vỏ chuối nguyên liệu ...........................22
3.1.2. Kết quả khảo sát khả năng hấp phụ của VLHP………………………………22
3.2. Khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến khả năng hấp phụ của VLHP .........................23
3.2.1. Kết quả khảo sát ảnh hưởng của thời gian…………………………………….23
SVTH: Trần Quế Khanh

vii


Luận văn tốt nghiệp

GVHD: TS Phan Thị Ngọc Mai

3.2.2. Kết quả khảo sát ảnh hưởng của pH……………………………………………25
3.2.3. Kết quả khảo sát ảnh hưởng của nồng độ Cu2+ ban đầu………………………26
3.3. Xác định độ hấp phụ cực đại và hằng số hấp phụ của VLHP theo mô hình hấp phụ
đẳng nhiệt của Langmuir ...............................................................................................27
Chương 4: KẾT LUẬN – KIẾN NGHỊ.........................................................................30
4.1. Kết luận...................................................................................................................30
4.2. Kiến nghị ................................................................................................................30
TÀI LIỆU THAM KHẢO .............................................................................................31

SVTH: Trần Quế Khanh

viii


Luận văn tốt nghiệp

GVHD: TS Phan Thị Ngọc Mai

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT
Nguyên nghĩa

STT

Từ viết tắt

1

JECFA

2

FAO

3

WHO

World Health Organization (Tổ chức Y tế Thế giới)

4

VLHP

Vật liệu hấp phụ (Vỏ chuối sau khi xử lý)

5

EDTA

Axit etilenđiamin tetraaxetic

The Joint FAO/WHO Expert Committee on Food Additives
(Ủy ban Chuyên gia FAO/WHO về Phụ gia Thực phẩm)
Food and Agriculture Organization of the United Nations (Tổ
chức Lương thực và Nông nghiệp Liên Hiệp Quốc)

SVTH: Trần Quế Khanh

ix


Luận văn tốt nghiệp

GVHD: TS Phan Thị Ngọc Mai

DANH MỤC HÌNH
Hình 1.1: Đường đẳng nhiệt hấp phụ Langmuir……………………………………...10
Hình 1.2: Đồ thị sự phụ thuộc của Ccb/a vào Ccb……………………………………..10
Hình 2.1: Dung dịch ion Cu2+ khi có mặt chỉ thị murexit…………………………….17

Hình 2.2: Dung dịch ion Cu2+ sau chuẩn độ…………………………………………..17
Hình 2.3: Phản ứng este hóa của axit xitric và xenlulozơ…………………………....19
Hình 2.4: Vỏ chuối nguyên liệu………………………………………………………20
Hình 2.5: Vật liệu hấp phụ…………………………………………………………....20
Hình 3.1: Đồ thị biểu diễn ảnh hưởng của thời gian đến khả năng hấp phụ ion Cu2+ của
VLHP………………………………………………………………………………….25
Hình 3.2: Đồ thị biểu diễn ảnh hưởng của pH đến khả năng hấp phụ ion Cu2+ của
VLHP………………………………………………………………………………….26
Hình 3.3: Đồ thị biểu diễn ảnh hưởng của nồng độ Cu2+ ban đầu đến khả năng hấp phụ
ion Cu2+ của VLHP……………………………………………………………………28
Hình 3.4: Đồ thị biểu diễn đường đẳng nhiệt Langmuir đối với ion Cu2+……………29
Hình 3.5: Đồ thị biểu diễn đường đẳng nhiệt Langmuir dạng tuyến tính của VLHP đối
với ion Cu2+……………………………………………………………………….......30

SVTH: Trần Quế Khanh

x


Luận văn tốt nghiệp

GVHD: TS Phan Thị Ngọc Mai

DANH MỤC BẢNG
Bảng 1.1: Các phương trình đẳng nhiệt hấp phụ thường gặp…………………………8
Bảng 2.1: Kết quả khảo sát nồng độ axit xitric tốt nhất để chế tạo VLHP…………....18
Bảng 3.1: Kết quả khảo sát khả năng hấp phụ của vỏ chuối nguyên liệu…………….23
Bảng 3.2: Kết quả khảo sát khả năng hấp phụ củaVLHP…………………………….23
Bảng 3.3: So sánh độ hấp phụ của vỏ chuối nguyên liệu và VLHP…………………..23
Bảng 3.4: Ảnh hưởng của thời gian đến khả năng hấp phụ ion Cu2+ của VLHP……..24

Bảng 3.5: Ảnh hưởng của pH đến khả năng hấp phụ Cu2+ của VLHP……………….26
Bảng 3.6: Ảnh hưởng của nồng độ đầu đến hiệu suất hấp phụ Cu2+ của VLHP……..27
Bảng 3.7: Số liệu nghiên cứu cân bằng hấp phụ theo mô hình hấp phụ đẳng nhiệt của
Langmuir……………………………………………………………………………...29

SVTH: Trần Quế Khanh

xi


Luận văn tốt nghiệp

GVHD: TS Phan Thị Ngọc Mai

PHẦN MỞ ĐẦU
1. ĐẶT VẤN ĐỀ
Hiện nay môi trường nước đang bị ô nhiễm nghiêm trọng. Nguyên nhân là do
nguồn nước thải ở các nơi này chưa được xử lý đã đưa ra môi trường ngoài. Điều này
gây ảnh hưởng rất nghiêm trọng đến hệ sinh thái cũng như sức khỏe của những người
sống gần khu vực đó. Bởi vì trong nước thải thường chứa các ion kim loại nặng như
Cu2+, Mn2+, Pb2+, Ni2+… với nồng độ vượt quá mức cho phép. Vì vậy việc nghiên cứu
tìm ra biện pháp xử lý ô nhiễm môi trường nước đang là nhiệm vụ cần thiết và cấp
bách hiện nay.
Đã có rất nhiều đề tài nghiên cứu để tìm ra hướng khắc phục tình trạng ô nhiễm.
Một số phương pháp thường được áp dụng đó là phương pháp vật lý, phương pháp hóa
học… Trong đó phương pháp hấp phụ - sử dụng vật liệu hấp phụ (VLHP) chế tạo từ
các nguồn nguyên liệu tự nhiên, phụ phẩm trong nông nghiệp, công nghiệp như: bã
đậu nành, vỏ chuối, xơ dừa, vỏ đậu phộng… đã được nhiều tác giả trên thế giới và
trong nước nghiên cứu. Ưu điểm của phương pháp này là nguồn nguyên liệu dễ kiếm,
có sẵn trong tự nhiên, rẻ tiền và không gây ô nhiễm môi trường.

Một trong những nguồn phụ phẩm nông nghiệp dễ tìm đó là vỏ chuối vì cây
chuối là loại cây trồng rất phổ biến ở nước ta. Vỏ chuối với thành phần giàu xenlulozơ
rất thích hợp để nghiên cứu biến đổi tạo ra vật liệu hấp phụ để hấp phụ những kim loại
nặng có trong nước.
Từ những lý do trên, tôi chọn đề tài "Khảo sát khả năng hấp phụ ion trên vật liệu
hấp phụ chế tạo từ vỏ chuối".
2. MỤC ĐÍCH ĐỀ TÀI
Chế tạo vật liệu hấp phụ, khảo sát khả năng hấp phụ ion của VLHP và khảo sát
các yếu tố ảnh hưởng đến khả năng hấp phụ của VLHP nhằm đưa ra những điều kiện
tốt nhất để quá trình hấp phụ kim loại nặng của VLHP đạt hiệu quả cao nhất.
3. NỘI DUNG NGHIÊN CỨU
• Chế tạo vật liệu hấp phụ từ vỏ chuối.
• Khảo sát khả năng hấp phụ kim loại nặng của nguyên liệu và VLHP.
• Khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến khả năng hấp phụ của VLHP.

SVTH: Trần Quế Khanh

1


Luận văn tốt nghiệp

GVHD: TS Phan Thị Ngọc Mai

PHẦN NỘI DUNG
Chương 1: CƠ SỞ LÝ THUYẾT
1.1.

Giới thiệu về vật liệu hấp phụ

1.1.1. Tình hình, sản lượng chuối của nước ta
Việt Nam là nước nhiệt đới và cũng là một trong những xứ sở của cây chuối với
nhiều giống chuối rất quý như: chuối xiêm, chuối ngự, chuối laba… Các giống chuối
của nước ta không chỉ phong phú về kích thước, hương vị mà còn có nhiều giá trị sử
dụng khác nhau
Ở nước ta, chuối cũng là loại trái cây có diện tích và sản lượng cao. Với diện tích
chiếm 19% tổng diện tích cây ăn trái của Việt Nam hằng năm, cho sản lượng khoảng
1,4 triệu tấn. Tuy nhiên diện tích trồng chuối lại không tập trung với quy mô công
nghiệp. Do đặc điểm là cây ngắn ngày, nhiều công dụng và ít tốn diện tích nên chuối
được trồng ở rất nhiều nơi trong các vườn cây ăn trái và hộ gia đình.
Cây chuối có rất nhiều giá trị sử dụng như: trái chuối có giá trị dinh dưỡng cao
rất tốt cho sức khỏe con người, thân cây chuối được dùng làm thức ăn cho động vật, lá
chuối dùng để gói đồ vật… Đặc biệt, ngày nay người ta còn nghiên cứu sử dụng vỏ
chuối để chế tạo vật liệu vật liệu hấp phụ những kim loại nặng để loại bỏ ion kim loại
nặng ra khỏi nước, giảm thiểu sự ô nhiễm môi trường nước hiện nay [18].
Trên thế giới cũng như trong nước đã có một số nghiên cứu sử dụng vỏ chuối để
hấp phụ các kim loại nặng như: Cu, Pb, Cr và đã đạt được những kết quả khả quan.
Tuy nhiên đây là một loại vật liệu tương đối mới nên chưa có nhiều đề tài nghiên cứu
về nó. Ở Việt Nam, tại trường Đại học Đà Nẵng đã có Thạc sĩ Đặng Văn Phi nghiên
cứu biến tính vỏ chuối bằng axit xitric 55% và đã tạo được vật liệu hấp phụ có khả
năng hấp phụ kim loại đồng đến 97,42%, chì 99,12%. Ở Đài Loan thì có các nhà khoa
học nghiên cứu biến tính vỏ chuối bằng axit nitric tạo thành VLHP có độ hấp phụ đối
với Cu2+ là 4,75 mg và Ni2+ là 6,01 mg trên 1 gam VLHP [1, 22].
1.1.2. Thành phần chính của vỏ chuối
Vỏ chuối chiếm từ 1833% khối lượng của cả quả chuối.
Vật liệu lingoxelulozơ như vỏ chuối, xơ dừa, bã mía,… đã được nghiên cứu cho
thấy có khả năng hấp phụ ion kim loại nặng (đặc biệt hóa trị II trong nước) nhờ cấu

SVTH: Trần Quế Khanh

2


Luận văn tốt nghiệp

GVHD: TS Phan Thị Ngọc Mai

trúc nhiều lỗ xốp và thành phần gồm các polime như axit cacboxylic, phenolic,
xenlulozơ, hemixenlulozơ, lignin…
Xenlulozơ là hợp chất polisaccarit do các mắt xích α–glucozơ [CH7O2(OH)3]n
nối với nhau bằng liên kết 1,4–glicozit. Phân tử khối của xenlulozơ rất lớn khoảng từ
250000÷100000 đvC. Trong mỗi phân tử xenlulozơ có khoảng 1000÷15000 mắt xích
glucozơ.
Hemixenlulozơ là polisaccarit giống như xenlulozơ, nhưng có số lượng mắt xích
nhỏ hơn. Hemixenlulozơ thường bao gồm nhiều loại mắt xích và có chứa các nhóm thế
axetyl và metyl.
1.2.

Tìm hiểu về quá trình hấp phụ

1.2.1. Giới thiệu về phương pháp hấp phụ
Trong phương pháp hấp phụ người ta sử dụng các vật liệu hấp phụ có diện tích
bề mặt riêng lớn, trên đó có các trung tâm hoạt động, có khả năng lưu giữ các ion kim
loại nặng trên bề mặt VLHP. Việc lưu giữ các ion kim loại nặng có thể do lực tương
tác giữa các phân tử (lực Vander Waals – hấp phụ vật lý), cũng có thể do sự tạo thành
các liên kết hóa học, tạo phức chất giữa các ion kim loại với các nhóm chức (trung tâm
hoạt động) có trên bề mặt VLHP (hấp phụ hóa học), cũng có thể theo cơ chế trao đổi
ion,…
1.2.2. Hiện tượng hấp phụ
Hấp phụ là một hiện tượng bề mặt, đó là sự tích lũy các chất khí hay chất tan trên

bề mặt phân chia pha thường là chất rắn hay chất lỏng.
Chất hấp phụ là chất mà trên bề mặt của nó xảy ra sự hấp phụ.
Chất bị hấp phụ là chất có khả năng tích lũy trên bề mặt chất hấp phụ.
Sự giải hấp là quá trình ngược lại với sự hấp phụ tức là chất bị hấp phụ đi ra khỏi
bề mặt chất hấp phụ.
Độ hấp phụ (dung lượng hấp phụ) là lượng chất bị hấp phụ (thường tính bằng
mol) hấp phụ lên 1 cm2 lớp bề mặt kí hiệu là a. Thứ nguyên của độ hấp phụ là
mol/cm2. Trong trường hợp không biết bề mặt riêng thì độ hấp phụ tính cho 1 gam
chất hấp phụ. Trong trường hợp này, thứ nguyên của độ hấp phụ là mol/g.
Hiện tượng hấp phụ xảy ra do lực tương tác giữa chất hấp phụ và chất bị hấp phụ.
Tùy theo bản chất lực tương tác mà người ta phân chia thành hai loại hấp phụ: hấp phụ
vật lý và hấp phụ hóa học.
SVTH: Trần Quế Khanh

3


Luận văn tốt nghiệp

GVHD: TS Phan Thị Ngọc Mai

Hấp phụ vật lý và hấp phụ hóa học có một số điểm khác nhau như sau [9]
Hấp phụ vật lí (Physisorption)

Hấp phụ hóa học (Chemisorption)

Lực hấp phụ mang bản chất lực. Lực hấp thụ mang bản chất liên kết hóa
Vanderwaals. Không có trao đổi điện tử.

học. có sự trao đổi điện tử.

Nhiệt hấp phụ vài kcal/mol.

Nhiệt hấp phụ vài chục kcal/mol.

Năng lượng hoạt hóa không quan trọng.

Năng lượng hoạt hóa có thể quan trọng
hay không quan trọng.

Nhiệt độ thấp hấp phụ chiếm ưu thể.

Nhiệt độ cao hấp phụ chiếm ưu thế.

Hấp phụ thường là đa lớp.

Hấp phụ đơn lớp.

Sự hấp phụ phụ thuộc vào điều kiện nhiệt Có tính chọn lọc. Chỉ hấp phụ những chất
độ, áp suất.

có khả năng tạo liên kết.

Hấp phụ mang bản chất thuận nghịch.

Hấp phụ mang bản chất bất thuận nghịch.

1.2.3. Hấp phụ trong môi trường nước
1.2.3.1. Sự hấp phụ trên giới hạn rắn – dung dịch
Sự hấp phụ trên giới hạn rắn – dung dịch giống với sự hấp phụ trên bề mặt rắn –

khí, nhưng hiện tượng phức tạp hơn rất nhiều vì sự có mặt của cấu tử thứ ba là môi
trường (dung môi). Các phân tử dung môi cũng có thể hấp phụ trên bề mặt chất hấp
phụ nên sẽ có sự cạnh tranh giữa dung môi và chất tan. Ngoài ra, nguyên nhân gây ra
sự phức tạp thêm này là do tương tác giữa chất tan với dung môi.
Khi khảo sát sự hấp phụ chất tan trên bề mặt rắn cần phân biệt hai trường hợp: sự
hấp phụ chất không điện ly khi trên bề mặt chỉ hấp phụ các phân tử chất bị hấp phụ và
sự hấp phụ chất điện ly khi trên bề mặt thường có sự hấp phụ chọn lọc một số ion của
chất điện ly có mặt trong dung dịch.
1.2.3.2. Sự hấp phụ phân tử trong dung dịch và các yếu tố ảnh hưởng đến quá
trình hấp phụ
Đối với sự hấp phụ phân tử trong dung dịch thì độ hấp phụ được tính theo biểu
thức:
a

 Co  Ccb   V
m

(1.1)

Trong đó: Co, Ccb là nồng độ ban đầu và nồng độ cân bằng của chất bị hấp phụ (M).
V là thể tích dung dịch xảy ra sự hấp phụ (l).
m là khối lượng chất hấp phụ (g).
SVTH: Trần Quế Khanh

4


Luận văn tốt nghiệp

GVHD: TS Phan Thị Ngọc Mai

a là độ hấp phụ của chất hấp phụ (mol/g).
Để khảo sát sự biến thiên của độ hấp phụ theo nồng độ cân bằng của chất bị hấp
phụ có thể sử dụng phương trình hấp phụ Freundlich hay phương trình hấp phụ của
Langmuir (cả hai phương trình này dùng tốt trong trường hợp nồng độ dung dịch khá
loãng). Tuy nhiên, ta cũng có thể sử dụng phương trình lý thuyết Gibbs nhưng việc xác
định sức căng bề mặt trên giới hạn dung dịch – rắn không thực hiện được nên không
thể sử dụng trực tiếp phương trình này.
Hiệu suất hấp phụ được tính theo công thức 1.2: H 

 Co  Ccb  100 (1.2)
Co

Trong đó: Co, Ccb là nồng độ ban đầu và nồng độ cân bằng của chất bị hấp phụ (M).
Các yếu tố ảnh hưởng đến sự hấp phụ phân tử trong dung dịch.
 Ảnh hưởng của dung môi
Các phân tử dung môi là đối thủ cạnh tranh với các phân tử chất tan trong quá
trình hấp phụ. Nếu dung môi càng bị hấp phụ kém trên chất hấp phụ thì sự hấp phụ
chất tan lên bề mặt rắn càng tốt. Hay nói khác đi là dung môi nguyên chất có sức căng
bề mặt càng lớn thì khả năng bị hấp phụ lên bề mặt càng kém và khả năng bị hấp phụ
của chất tan trên bề mặt rắn càng cao. Vì vậy, sự hấp phụ chất tan trong dung dịch
nước thường tốt hơn sự hấp phụ chất tan trong dung môi hữu cơ.
Chất có phân tử không phân cực cho hiệu ứng nhiệt lớn trong sự thấm ướt bởi
các chất lỏng không phân cực
 Ảnh hưởng của tính chất chất hấp phụ
Bản chất và độ xốp của chất hấp phụ cũng ảnh hưởng rất lớn đến sự hấp phụ
trong dung dịch. Các chất hấp phụ phân cực hấp phụ tốt các chất phân cực và ngược
lại các chất hấp phụ không phân cực hấp phụ tốt các chất không phân cực.
Kích thước lỗ xốp cũng ảnh hưởng đáng kể đến sự hấp phụ. Khi kích thước chất
tan nhỏ có thể đi sâu vào trong mao quản của chất hấp phụ khi độ xốp của chất hấp

phụ tăng làm cho độ hấp phụ tăng và khi độ xốp giảm mà kích thước chất tan tăng thì
độ hấp phụ giảm.
 Ảnh hưởng của chất bị hấp phụ
Quy tắc Rehbinder đã đưa ra quy tắc về sự phụ thuộc của độ hấp phụ vào độ
phân cực của các chất trong hệ. Theo quy tắc này, chất C có thể bị hấp phụ trên bề mặt

SVTH: Trần Quế Khanh

5


Luận văn tốt nghiệp

GVHD: TS Phan Thị Ngọc Mai

chia hai pha A và B khi hằng số điện môi của nó có giá trị trung gian giữa hằng số
điện môi của A và của B, nghĩa là:  A   C   B hay là  A   C   B
Đối với những chất hoạt động bề mặt mà phân tử có hai phần phần phân cực và
phần không phân cực thì khi bị hấp phụ trên bề mặt phân chia pha sẽ có sự định hướng
phân tử như sau: phần phân cực hướng về pha phân cực, phần không phân cực hướng
về pha không phân cực.
Từ quy tắc Rehbinder có thể nói mọi chất ưa nước phân cực sẽ hấp phụ tốt các
chất hoạt động bề mặt từ các chất lỏng không phân cực hay phân cực yếu và ngược lại
mọi chất ghét nước không phân cực sẽ hấp phụ tốt các chất hoạt động bề mặt từ các
chất lỏng phân cực. Trên cơ sở này, trong thực tế người ta dùng các chất hấp phụ phân
cực (silicagel, đất sét) để hấp phụ các chất hoạt động bề mặt từ môi trường không phân
cực và dùng chất hấp phụ không phân cực (than) để hấp phụ trong các môi trường
phân cực.
 Ảnh hưởng của thời gian và nhiệt độ
Sự hấp phụ trong dung dịch diễn ra chậm hơn sự hấp phụ khí vì trong dung dịch

thì sự giảm nồng độ trên bề mặt phân chia pha chỉ có thể được phục hồi bằng sự
khuếch tán, mà sự khuếch tán trong dung dịch thường xảy ra chậm. Vì vậy, để xúc tiến
sự thiết lập cân bằng hấp phụ trong các trường hợp này người ta thường khuấy hay lắc
dung dịch.
Sự hấp phụ các phân tử lớn lên chất hấp phụ xốp có kích thước mao quản nhỏ
diễn ra chậm. Trong trường hợp này cân bằng hấp phụ được thiết lập rất lâu hoặc hoàn
toàn không đạt tới được.
Khi tăng nhiệt độ thì sự hấp phụ trong dung dịch giảm xuống. Tuy nhiên, thường
thì ở mức độ thấp hơn so với sự hấp phụ khí.
1.2.3.3. Đặc tính của ion kim loại nặng trong môi trường nước
Sự hấp phụ trong môi trường nước chịu ảnh hưởng nhiều của pH môi trường.
Để tồn tại được ở trạng thái bền, các ion kim loại trong môi trường nước bị hiđrat
hóa tạo ra lớp vỏ là các phân tử nước, các phức chất hiđroxo, các cặp ion hay phức
chất khác. Tùy thuộc vào bản chất hóa học của các ion, pH của môi trường, các thành
phần khác cùng có mặt mà hình thành các dạng tồn tại khác nhau.

SVTH: Trần Quế Khanh

6


Luận văn tốt nghiệp

GVHD: TS Phan Thị Ngọc Mai

1.2.4. Động học hấp phụ
Sự hấp phụ vật lý trên các chất hấp phụ không xốp thường diễn ra rất nhanh vì
vậy việc xác định tốc độ gặp rất nhiều khó khăn. Trong nhiều trường hợp cân bằng hấp
phụ đạt được trong khoảng 1020 giây và 9095% chất bị hấp phụ đã liên kết với chất
hấp phụ chỉ sau 12 giây. Trong thực tế, người ta chấp nhận rằng tốc độ hấp phụ được

xác định bằng tốc độ mà chất bị hấp phụ tiến đến bề mặt chất hấp phụ tức là bằng tốc
độ khuếch tán.
Sự hấp phụ vật lý diễn ra chậm có thể là do các nguyên nhân sau:
Cấu tạo của chất hấp phụ. Đối với chất hấp phụ xốp thì sự xâm nhập của phân tử
chất bị hấp phụ vào các lỗ xốp cần phải có thời gian tương đối dài.
Có thể sự hấp phụ vật lý kèm theo sự hấp phụ hóa học đòi hỏi thời gian dài hơn.
Có thể do bề mặt chất hấp phụ đã hấp phụ sẵn trong không khí hay hơi nước.
1.2.5. Cân bằng hấp phụ
Quá trình 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 pha mang (hỗn
hợp tiếp xúc với chất hấp phụ). Theo thời gian, lượng chất bị hấp phụ tích tụ trên bề
mặt chất rắn càng nhiều thì tốc độ di chuyển ngược trở lại pha mang càng lớn. Đến
một thời điểm nào đó, tốc độ hấp phụ bằng tốc độ giải hấp thì quá trình hấp phụ đạt
cân bằng.
Một hệ hấp phụ khi đạt đến trạng thái cân bằng, lượng chất bị hấp phụ là một
hàm của nhiệt độ, áp suất hoặc nồng độ của chất bị hấp phụ:
a = f(T, P hoặc C)
Khi nhiệt độ không đổi (T = const), đường biểu diễn sự phụ thuộc của lượng chất
bị hấp phụ vào P hoặc C (a = f(P hoặc C)) được gọi là đường đẳng nhiệt hấp phụ.
Đường đẳng nhiệt hấp phụ có thể được xây dựng trên cơ sở lý thuyết, kinh nghiệm
hoặc bán kinh nghiệm tùy thuộc vào tiền đề, giả thuyết, bản chất và kinh nghiệm xử lí
số liệu thực nghiệm.
Trong các phương trình trên, a là độ hấp phụ, am là độ hấp phụ cực đại, p là áp
suất chất bị hấp phụ ở pha khí, po là áp suất hơi bão hòa của chất bị hấp phụ ở trạng
thái lỏng tinh khiết ở cùng nhiệt độ. Các kí hiệu a, k, n là các hằng số.
Một số đường đẳng nhiệt hấp phụ thông dụng được trình bày ở bảng 1.1.

SVTH: Trần Quế Khanh

7

Luận văn tốt nghiệp

GVHD: TS Phan Thị Ngọc Mai

Bảng 1.1: Các phương trình đẳng nhiệt hấp phụ thường gặp
Đường đẳng nhiệt hấp phụ

Phương trình

Bản chất sự hấp phụ

Langmuir

a
kC

ao 1 k  C

Vật lí và hóa học

Henry

a  kp

Vật lí và hóa học

Freundlich

a   Ccbn

Vật lí và hóa học

Shlygin-Frumkin-Temkin

a
1
  p  ln Co
am n

Hóa học

Brunauer-Emmett-Teller (BET)

1

 C  1  p
p
1


a   po  p  a m  C a m  C po Vật lí, nhiều lớp

1.2.6. Mô hình hấp phụ đẳng nhiệt hấp phụ Langmuir
Phương trình đẳng nhiệt hấp phụ Langmuir được xây dựng dựa trên các giả
thuyết:
- Lực hấp phụ mang bản chất lực hóa học
- Sự hấp phụ xảy ra trên các trung tâm hoạt động của chất hấp phụ.
- Do lực hấp phụ mang bản chất là hóa học nên có khả năng tiến đến bão hòa.

Vì vậy, mỗi trung tâm hoạt động chỉ có thể hấp phụ một phân tử chất bị hấp phụ nên
còn gọi là sự hấp phụ đơn lớp.
Các phân tử chất bị hấp phụ chỉ được giữ bởi các trung tâm hoạt động trong một
khoảng thời gian xác định. Tuy nhiên, trung tâm hoạt động lại có thể hấp phụ phân tử
mới thay chỗ cho phân tử vừa mới đi ra… thời gian lưu lại các phân tử ở trạng thái bị
hấp phụ phụ thuộc vào nhiệt độ. Ở nhiệt độ thấp thời gian này rất lâu, ở nhiệt độ cao
khoảng 1000÷2000ºC thì thời gian đó khoảng 6÷10 giây.
Langmuir bỏ qua sự tương tác giữa các phân tử chất bị hấp phụ. Điều đó có nghĩa
là thời gian lưu lại các phân tử chất bị hấp phụ trên các trung tâm hoạt động không phụ
thuộc vào các trung tâm hoạt động bên cạnh bị chiếm bởi các phân tử chất bị hấp phụ
khác.
Phương trình hấp phụ đẳng nhiệt Langmuir cho hệ hấp phụ rắn – dung dịch được
trình bày ở công thức 1.3: a  a max 

SVTH: Trần Quế Khanh

k  Ccb
1  k  Ccb

(1.3)

8


Luận văn tốt nghiệp

GVHD: TS Phan Thị Ngọc Mai

Trong đó: Ccb là nồng độ chất bị hấp phụ ở trạng thái cân bằng (mg/l).
a là độ hấp phụ tại thời điểm cân bằng (mg/g).

amax là độ hấp phụ cực đại (mg/g).
k là hằng số Langmuir.
Khi nồng độ chất bị hấp phụ rất nhỏ (Ccb <<1)  1 + kCcb  1. Khi đó, phương
trình hấp phụ đẳng nhiệt của Langmuir có dạng: a = amax×k×Ccb. Như vậy, ở nồng độ
rất nhỏ thì độ hấp phụ tỉ lệ thuận với nồng độ chất bị hấp phụ.
Khi nồng độ chất bị hấp phụ càng lớn (Ccb >> 1)  1 + kCcb  kCcb. Khi đó,
phương trình hấp phụ đẳng nhiệt của Langmuir có dạng: a = amax, nghĩa là độ hấp phụ
sẽ đạt một giá trị không đổi khi tăng nồng độ chất bị hấp phụ. Khi đó, bề mặt chất hấp
phụ đã được bão hòa bởi một đơn lớp các phân tử chất bị hấp phụ.
Phương trình (1.3) chứa hai thông số là a và hằng số k. Độ hấp phụ cực đại amax
có một giá trị xác định tương ứng với số tâm hấp phụ còn hằng số k phụ thuộc cặp
tương tác giữa chất hấp phụ, chất bị hấp phụ và nhiệt độ. Từ các số liệu thực nghiệm
có thể xác định amax và hằng số k bằng phương pháp tối ưu (hình 1.3) hay đơn giản là
bằng phương pháp đồ thị (hình 1.4).
Từ số liệu thực nghiệm vẽ đồ thị sự phụ thuộc của Ccb/a theo Ccb. Đường đẳng
nhiệt hấp phụ Langmuir và đồ thị sự phụ thuộc của Ccb/a vào Ccb có dạng như hình 1.1
và hình 1.2

Hình 1.1: Đường đẳng nhiệt hấp
phụ Langmuir

Hình 1.2: Đồ thị sự phụ thuộc của
Ccb/a vào Ccb

Từ đồ thị sự phụ thuộc của Ccb/a vào Ccb dễ dàng tính được amax và hằng số k
SVTH: Trần Quế Khanh

9

Luận văn tốt nghiệp
OM 

GVHD: TS Phan Thị Ngọc Mai

1

tg 

a max  k

1
a max

 a max 

1
tg

Để có đồ thị ở dạng tuyến tính, phương trình (1.3) được viết thành:
Ccb
1
1


 Ccb
a
k  a max a max

1.3.

(1.4)

Phương pháp phân tích định lượng

1.3.1. Phương pháp phân tích trắc quang
Phương pháp phân tích trắc quang là tên gọi chung của các phương pháp phân
tích quang học dựa trên sự tương tác chọn lọc giữa chất cần xác định với năng lượng
bức xạ thuộc vùng tử ngoại, khả kiến hoặc hồng ngoại. Nguyên tắc của phương pháp
phân tích trắc quang là dựa vào lượng ánh sáng đã bị hấp thu bởi các chất hấp thu để
tính hàm lượng của chất hấp thu.
 Đặc trưng năng lượng của miền phổ
Ánh sáng có bước sóng nhỏ hơn 200 nm bị hấp thu bởi oxi không khí, hơi nước
và nhiều chất khác. Vì vậy chỉ có thể đo quang của bước sóng nhỏ hơn 200 nm bằng
máy chân không.
Ánh sáng có bước sóng từ 200400 nm được gọi là ánh sáng tử ngoại (UV),
trong đó vùng có bước sóng từ 200300 nm được gọi là vùng tử ngoại xa, vùng từ
300400 nm gần vùng khả kiến nên được gọi là vùng tử ngoại gần.
Ánh sáng có bước sóng trong khoảng từ 8002000 nm được gọi là ánh sáng hồng
ngoại (IR). Sự hấp thu ánh sáng ở miền phổ này ít được sử dụng để giải quyết trực tiếp
các nhiệm vụ phân tích nhưng được sử dụng rộng rãi để nghiên cứu cấu tạo của phân
tử.
Ánh sáng vùng UV có bước sóng trong khoảng: 200400 nm.
Ánh sáng vùng IR có bước sóng trong khoảng: 8002000 nm.
Ánh sáng vùng VIS có bước sóng trong khoảng: 396760 nm.
Trong phương pháp trắc quang – Phương pháp hấp thu quang học, chúng ta
thường sử dụng vùng phổ UV – VIS có bước sóng từ 200800 nm.
Cơ sở lý thuyết của phương pháp này là dựa vào định luật Lamber - Beer
Chiếu bức xạ đơn sắc có bước sóng λ I có cường độ Io qua dung dịch chứa cấu tử
khảo sát có nồng độ C. Bề dày dung dịch là l. Tại bề mặt dung dịch đo, một phần bức

SVTH: Trần Quế Khanh

10


Luận văn tốt nghiệp

GVHD: TS Phan Thị Ngọc Mai

xạ bị phản xạ có cường độ IR, một phần bức xạ bị hấp thu có cường độ IA. Bức xạ ra
khỏi dung dịch có cường độ I.
Độ hấp thu quang của dung dịch tỷ lệ thuận với C và I:
I
A  lg o  ε  l  C (1.12)

I

Trong đó: A là độ hấp thụ
λ

ε là hệ số hấp thu phân tử (l/mol.cm)
l là bề dày khối dung dịch (cm)
C là nồng độ dung dịch (mol/l)
Phương pháp này có ưu điểm là tiến hành nhanh, thuận lợi, có độ nhạy cao. Độ
chính xác cao tới khoảng 10-6 mol/l. Tùy vào hàm lượng chất cần xác định mà có độ
chính xác 0,220%.
1.3.2. Phương pháp phân tích quang phổ nguyên tử
Vật chất được cấu tạo bởi các nguyên tử và nguyên tử là thành phần cơ bản nhỏ
nhất còn giữ được tính chất hóa học. Nguyên tử bao gồm hạt nhân nguyên tử ở giữa và
chiếm một thể tích rất nhỏ (khoảng 1/10000 thể tích của nguyên tử) và các điện tử

(electron) chuyển động xung quanh hạt nhân trong phần không gian lớn của nguyên tử.
Trong điều kiện bình thường, nguyên tử không thu cũng không phát năng lượng dưới
dạng các bức xạ. Lúc này nguyên tử tồn tại ở trạng thái cơ bản. Nhưng khi nguyên tử ở
trạng thái hơi tự do, nếu ta chiếu nhưng chùm tia sáng có những bước sóng, tần số xác
định vào đám hơi nguyên tử đó thì đám hơi nguyên tử tự do đó 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 của nó. Lúc này nguyên tử đã nhận năng lượng của các tia bức xạ chiếu
vào nó và nó chuyển sang trạng thái kích thích có năng lượng cao hơn trạng thái cơ
bản. Đó là tính chất của nguyên tử ở trạng thái hơi. Quá trình đó là quá trình hấp thu
năng lượng của nguyên tử tự do ở trạng thái hơi và tạo ra phổ nguyên tử của nguyên tố
đó. Phổ sinh ra trong quá trình này gọi là phổ hấp thu nguyên tử.
 Nguyên tắc và trang bị của phép đo phổ hấp thu nguyên tử
Chọn các điều kiện và một trang bị phù hợp để chuyển mẫu ban đầu (rắn hay
dung dịch) thành trạng thái hơi của nguyên tử tự do. Đó là quá trình hóa hơi nguyên
tử. Những trang bị để thực hiện quá trình này gọi là hệ thống nguyên tử hóa mẫu.

SVTH: Trần Quế Khanh

11


Luận văn tốt nghiệp

GVHD: TS Phan Thị Ngọc Mai

Chiếu chùm tia bức xạ đặc trưng của nguyên tố cần phân tích qua đám hơi
nguyên tử vừa được chế tạo. Các nguyên tử của nguyên tố cần xác định trong đám hơi
sẽ hấp thu những tia bức xạ xác định và tạo ra phổ hấp thu nguyên tử của nó.
Tiếp đó, nhờ hệ thống máy quang phổ người ta thu được tất cả các chùm sáng đó,
phân li và chọn một vạch hấp thu của nguyên tố cần nghiên cứu để đo cường độ hấp

thu của nó. Cường độ đó chính là tín hiệu hấp thu của vạch phổ hấp thu nguyên tử.
Cường độ vạch phổ hấp thu nguyên tử:
A  a  Cb
λ

(1.13)

A là cường độ vạch phổ hấp thu nguyên tử
λ

C là nồng độ nguyên tố phân tích có trong dung dịch mẫu
a là hằng số thực nghiệm, phụ thuộc vào tất cả các điều kiện thực nghiệm để hóa hơi
và nguyên tử hóa mẫu.
b là hằng số bản chất, phụ thuộc vào từng vạch phổ của từng nguyên tố.
Ưu điểm: phương pháp này là có độ nhạy cao, độ chọn lọc cao 10-710-8 g/ml,
quá trình hấp thụ phụ thuộc nhiều vào nhiệt độ. Được sử dụng rộng rãi để xác định vết
kim loại do có độ nhạy cao. Ngoài ra không cần mất nhiều thời gian để làm giàu
nguyên tố trước khi xác định cũng như cách tiến hành rất đơn giản.
Nhược điểm: chỉ xác định nồng độ trong phạm vi xác định vì phổ hấp thụ ít
vạch, không phân tích được các nguyên tố khó bay hơi vì plasma nhiệt độ thấp. Hệ
thống máy tương đối đắt tiền, tinh vi và phức tạp. Mặt khác, do có độ nhạy cao nên sự
nhiễm bẩn rất có ý nghĩa đối với kết quả phân tích hàm lượng vết. Vì vậy môi trường
phòng thí nghiệm phải không có bụi, dụng cụ, hóa chất sử dụng phải tinh khiết.
Phương pháp này chỉ xác định được thành phần nguyên tố của các chất có trong mẫu
chứ không xác định được liên kết của nguyên tố.
1.3.3. Phương pháp phân tích thể tích
Phân tích thể tích là phương pháp phân tích định lượng dựa trên sự đo thể tích
của dung dịch thuốc thử đã biết nồng độ (dung dịch chuẩn) cần dùng để phản ứng hết
với chất cần xác định nồng độ có trong dung dịch cần phân tích. Dựa vào thể tích và
nồng độ của dung dịch chuẩn đã dùng để tính ra hàm lượng chất cần xác định có trong

dung dịch cần phân tích.

SVTH: Trần Quế Khanh

12


Luận văn tốt nghiệp

GVHD: TS Phan Thị Ngọc Mai

Dựa theo bản chất của phản ứng chuẩn độ, phương pháp phân tích thể tích được
phân thành các loại sau:
- Phương pháp chuẩn độ axit – bazơ (phương pháp trung hòa).
- Phương pháp chuẩn độ kết tủa.
- Phương pháp chuẩn độ tạo phức.
- Phương pháp chuẩn độ oxi hóa khử.
Giới hạn phát hiện nhỏ nhất của phương pháp này là khoảng 10-3 mol/l.
Ưu điểm: phương pháp này dễ thực hiện, đơn giản.
Nhược điểm: độ chính xác không cao do sai số dụng cụ lớn, phải biết lựa chon
thuốc thử thích hợp với từng loại dung dịch cần chuẩn độ.
1.4.

Tìm hiểu một số đặc điểm của đồng
Đồng là một kim loại trong bảng tuần hoàn hóa học có kí hiệu là Cu, số hiệu

nguyên tử là 29. Đồng là kim loại dẻo, có độ dẫn điện và dẫn nhiệt cao. Đồng nguyên
chất mềm và dễ uốn, bề mặt đồng tươi có màu cam đỏ. Nó được sử dụng làm chất dẫn
điện và dẫn nhiệt, vật liệu xây dựng, chế tạo các loại hợp kim, nguyên liệu cho các
ngành luyện kim…

Trong tự nhiên Cu thường tồn tại dưới dạng muối Cu2+, chúng thường có màu
xanh lam hoặc xanh lục.
Ion Cu2+ tan trong nước với nồng độ thấp có thể dùng làm chất diệt khuẩn, diệt
nấm, bảo quản gỗ. Với nồng độ đủ lớn ion này là chất độc đối với các sinh vật bậc cao
hơn. Ngoài ra với nồng độ tương đối nhỏ thì Cu còn là nguyên tố vi lượng cần thiết đối
với động vật và thực vật. Nếu cơ thể người và động vật thiếu đồng sẽ bị suy nhược,
thiếu máu, quá trình trao đổi protein diễn ra chậm. Khi hàm lượng đồng trong cơ thể
người đạt từ 60÷100 mg/kg thể trọng thì gây ngộ độc, buồn nôn; 30 gam sunfat đồng
có tiềm năng gây tử vong ở người. Ở liều cao đồng tích lũy vào các bộ phận trong cơ
thể như gan, thận,… và gây tổn thương đối với các cơ quan này dẫn đến thiếu máu,
ảnh hưởng đến dạ dày và các bệnh đường ruột. Hít phải đồng có các triệu chứng như
viêm da dị ứng tiếp xúc, gây ảnh hưởng đến gan và tụy và làm tổn thương tế bào phổi.
Những người thường xuyên tiếp xúc với đồng và hợp chất của đồng có hiện tượng mất
màu của da. Năm 1982, JECFA (Ủy ban chuyên viên FAO/WHO về phụ gia thực
phẩm) đã đề nghị giá trị tạm thời cho lượng đồng đưa vào cơ thể người có thể chịu
đựng được là 10 mg/ngày.
SVTH: Trần Quế Khanh

13