Nghiên Cứu Xác Định Hàm Lượng Amoni Trong Mẫu Đất Nông Nghiệp Bằng Phương Pháp Trắc Quang

MỤC LỤC
MỤC LỤC........................................................................................................1
MỞ ĐẦU...........................................................................................................3
PHẦN I:TỔNG QUAN.....................................................................................4
1.1. Tổng quát về đạm trong đất...........................................................................4
1.1.1. Tinh chất vật lý........................................................................................4
1.1.2. Tính chất hóa học....................................................................................5
1.1.3.Nguồn gốc của Nitơ trong đất :................................................................5
1.1.5. Ảnh hưởng của đạm tới chất lượng đất và cây trồng..............................9
1.1.6. Nguyên nhân làm thay đổi hàm lượng Nitơ trong đất...........................10
1.1.7. Các phương pháp cải thiện hàm lượng Nitơ trong đất..........................10
1.1.8. Tổng quan về amoni..............................................................................11
1.2. Các phương pháp phân tích hàm lượng NH4+ trong đất.............................13
1.2.1. Phương pháp phân tích thể tích:............................................................13
1.2.2. Phương pháp so màu dùng thuốc thử Nessler.......................................15
1.2.3. Phương pháp điện cực amoni...............................................................16
1.2.4. Phương pháp đo quang..........................................................................18
1.2.5. Các điều kiện ảnh hưởng đến phương pháp đo quang..........................23
PHẦN II: THỰC NGHIỆM...........................................................................24
Chương I: Dụng cụ và hóa chất.......................................................................24
1.1. Hóa chất và dụng cụ cần chuẩn bị...............................................................25
1.1.1.Hóa chất:................................................................................................25
1.1.2. Dụng cụ.................................................................................................25
CHƯƠNG 2: TIẾN HÀNH THỰC NGHIỆM...............................................26
2.1. Phương pháp lấy mẫu và chuẩn bị mẫu.......................................................26
2.1.1. Lấy mẫu................................................................................................27
2.1.2. Hong khô đất.........................................................................................28
2.1.4. Nghiền đất.............................................................................................29
2.1.5.Bảo quản mẫu.........................................................................................29
2.2. TIẾN HÀNH PHÂN TÍCH.........................................................................30
2.2.1. Nghiên cứu các điều ảnh hưởng đến quá trình xác định hàm lượng amoni

trong mẫu đất nông nghiệp bằng phương pháp trắc quang.............................30
2.2.1.2. Khảo sát thời gian bền màu của phức................................................31


2.2.1.3. Nghiên cứu khảo sát ảnh hưởng của pH............................................32
2.2.1.4. Khảo sát ảnh hưởng của nồng độ chất phân tích...............................34
2.2.1.5. Nghiên cứu khảo sát ảnh hưởng của ion Ca2+...................................35
2.2.1.6. Nghiên cứu khảo sát ảnh hưởng của ion Fe3+...................................36
2.2.2. Phân tích chất nghiên cứu trong mẫu thực...............................................38
2.2.2.1. Cách tiến hành....................................................................................38
2.2.2.2. Kết quả...............................................................................................39
2.2.2.3. Xử lý kết quả......................................................................................40
2.2.2.4. Nhận xét.............................................................................................41
PHẦN III: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN.......................................................42
KẾT LUẬN....................................................................................................43
TÀI LIỆU THAM KHẢO...............................................................................44
PHỤ LỤC........................................................................................................45


MỞ ĐẦU
Ngày nay, trong ngành hóa học phân tích hiện đại thì phép phân tích theo
phương pháp trắc quang đang ngày càng được ứng dụng rộng rãi, dần thay thế
cho các phương pháp thể tích truyền thống với nhiều ưu điểm như độ nhạy cao,
độ chính xác cao, dễ dàng tự động hóa …..
Trong ngành quy hoạch và thiết kế nông nghiệp thì kết quả phân tích là
căn cứ nghiên cứu đất như: xây dựng bản đồ dinh dưỡng đất, bản đồ phân loại
đất, quy hoạch và sử dụng đất , phân vùng quy hoạch nông nghiệp đất và cây
trồng …Những số liệu về các chỉ tiêu phân tích được úng dung ngay vào nhu
cầu sản xuất như quy hoạch về phân bón cho từng vụ,cho từng loại cây trồng …
Vì vậy có ý nghĩa rất quan trong trong chỉ đạo sản xuất.

Nhận thấy tầm quan trọng của kết quả phân tích trong nghiên cứu đất
nông nghiệp để phất triển nghành nông nghiệp của nước ta và các ưu điểm của
phương pháp trắc quang trong phân tích. Trong quá trình làm khóa luận và thực
tập tại Viện quy hoạch và thiết kế nông nghiệp em đã chọn đề tài
: nghiên cứu xác định hàm lượng amoni trong mẫu đất nông nghiệp bằng
phương pháp trắc quang.
Mục đích của quá trình nghiên cứu là khảo sát quá trình tối ưu của phép
đo quang trong phạm vi ứng dụng phân tích thành phần các chất có trong đất
như: bước sóng hấp thụ tối ưu, thời gian bền màu, pH tối ưu, nồng độ thuốc thử,
ảnh hưởng của các ion cản trở… Áp dụng cho phép phân tích xác định đo trong
phạm vi ứng dụng hàm lượng amoni trong mẫu đất nông nghiệp.
Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của việc nghiên cứu : ứng dụng phép phân
tích hiện đại vào vào phân tích các chỉ tiêu trong đất. nâng cao chất lương kết
quả phân tích áp dung cho phép phân tích hàng loạt giúp tích kiệm thời gian.


Tuy bản thân em đã rất cố gắng để bản khóa luận này được hoàn thiện
nhưng chắc chắn không tránh khỏi thiếu sót và những hiểu biết chưa sâu. Kính
mong sự giúp đỡ của các thầy cô giáo trong khoa và các cô chú trong phòng
phân tích đất và môi trường ! .

PHẦN I:TỔNG QUAN
1.1. Tổng quát về đạm trong đất.
- Quá trình hình thành đất, sự xuất hiện của quá trình đó liên quan đến sự
tác động đến mẫu thổ dưỡng của các vi sinh vật sống, dẫn tới sự tích lũy sinh
học hàng loạt vật chất ở những tầng đất phía trên, thể hiện rõ rệt nhất là sự tích
lũy đạm và cacbon.
- Đạm là một trong những nguyên tố dinh dưỡng, sự phát triển của thực
vật và động vật không có đạm thì không thể có được, vì đạm nằm trong các
thành phần của protit, chất diệp lục và nhiều hợp chất hữu cơ khác tạo nên tế

bào thực vật và động vật.
- Đạm phần lớn nằm trong thành phần của các hợp chất hữu cơ trong đất
hàm lượng dự trữ của đạm trong đất phụ thuộc trước hết vào lượng mùn trong
đất chiếm khoảng 5 -10 % trong hàm lượng đó.
- Ngoài đạm hữu cơ, trong đất còn có đạm thể vô cơ chiếm khoảng 2-3%
đạm tổng số.
- Trong nghiên cứu đất và độ phì nhiêu của đất rất quan trọng phải biết
lượng đạm tổng số trong đất và các dạng đạm dễ tiêu. Trên cơ sở số liệu đạm
tổng số sẽ đánh giá được những đặc tính phát sinh của đất và kết hợp với các
yếu tố phát triển và sinh trưởng của cây trồng – độ phì nhiêu tiềm tàng. Sự có
mặt của các dạng đạm dễ tiêu thể hiện được những quá trình xuất hiện trong đất
và sự đảm bảo dinh dưỡng đạm cho sự phát triển và sinh trưởng của cây trồng
nói riêng và nói chung là thực vật và sinh vật.
1.1.1. Tinh chất vật lý
Nitơ trong thiên nhiên là hỗn hợp của 2 đồng vị 14N và 15N với tỉ lệ
272:1. Nó tồn tại chủ yếu dưới dạng phân tử 2 nguyên tử N 2. ở điều kiện
thường, Nitơ là chất khí không màu, không mùi, không vị hơi nhẹ hơn không


khí.Nó rất khó hóa lỏng (nđs là -195,8 0C) và khó hóa rắn (nđnc – 2100C). do có
nhiệt độ sôi rất thấp Nitơ lỏng được sử dụng trong công nghiệp và phòng thí
nghiệm để tạo ra nhiệt độ rất thấp. Nitơ rất ít tan trong nước ( khoảng 2% theo
thể tích ở điều kiện thường ) và các dung môi khác.
1.1.2. Tính chất hóa học
- Phân tử N2 có ba liên kết rất bền (:N≡N:), năng lượng liên kết rất lớn
(942KJ/mol) nên phân tử N2 rất bền với nhiệt, ở 30000C chưa phân hủy rõ rệt
thành nguyên tử. Chính cũng vì vậy ở nhiệt độ thường Nitơ rất trơ về mặt hóa
học, nhưng ở nhiệt độ cao nó trở lên hoạt động hơn, nhất là khi có xúc tác.
- Ở nhiệt độ thường, Nitơ chỉ có thể phản ứng với Liti kim loại tạo thành
nitrua:

N2 +
6Li = 2Li3N
- Ở nhiệt độ cao Nitơ có thể phản ứng với nhiều chất.
+ Phản ứng với kim loại: N2 + 3Ca = Ca3N2
N2 + 3 Mg = Mg3N2
+ Phản ứng với oxi ( nhiệt độ 30000C, hoặc có tia lửa điện):
N2
+ O2 ↔ 2 NO
0
+ Phản ứng với hidro (ở 500 C, có Fe xúc tác, áp suất cao):
N2 + H2 ↔ 2NH3
+ Lợi dụng hoạt tính kém của Nitơ, người ta thường dung nó để làm khí
trơ quyển cho một số quá trình luyện kim, công nghiệp điên tử và thực phẩm.
1.1.3.Nguồn gốc của Nitơ trong đất :
- Cây không thể hấp thụ được N 2, còn NO và NO2 trong khi quyển là độc
hại với thực vật. Nito trong đất không có nguồn gốc từ khoáng mà chủ yếu là do
nguồn gốc hữu cơ và nguồn cố định từ không khí cung cấp
- Các hợp chất hữu cơ của đất trong đó nito liên kết với các nguyên tố
khoáng có trong chất mùn trong thành phần của các chất protit, clorophin,
amino axit, axit nucleic …
- Nitơ được cố định sinh học từ khí quyển bởi các vi khuẩn, nấm, tảo, mà
chủ yếu là vi khuẩn. Chúng có khả năng cố định Nitơ từ dạng nguyên tố thành
nito ở dạng hợp chất phức tạp khác nhau và NH 4+ . “sự cố định’’ là sự chuyển
hóa chất khí học chất lỏng hình như được cố định tại 1 chỗ, thường là đi vào
thành phần của 1 hợp chất mới, ở nhiệt độ thường nó ở thể rắn.
- Các vi sinh vật cố định đạm có enzim nitrogenaza có khả năng liên kết
N2 với H2 tạo ra NH3 thì cây mới đồng hóa được. Các cây họ đậu như đậu tương
có thể hấp thụ Nitơ trực tiếp từ không khí do rễ của chúng có các nốt sần chứa
các vi khuẩn cố định đạm để chuyển hóa Nitơ thành ammoniac. Các cây họ đậu

sau đó sẽ chuyển hóa thành amoniac thành các ion oxit nitơ và các axit amin để
tạo thành các protein.

Hình 1: vi khuẩn cố định đạm trong nốt sần của rễ cây họ đậu

Hình 2: Vi khuẩn cố định đạm sống cộng sinh với bèo hoa dâu

- Từ nguồn phân bón nhân tạo vô cơ và hữu cơ: Nguồn Nitơ từ phân bón
vô cơ và hữu cơ chiếm vị trí quan trọng trong dự trữ Nitơ của đất trồng. Do
lượng phân bón chứa Nitơ đưa vào đất ngày càng lớn và thường xuyên lên đã
ảnh hưởng rất lớn đến dự trữ Nitơ trong đất.
- Nguồn Nitơ từ nước mưa khí quyển: Nitơ trong khí quyển đi vào lòng
đất theo nước mưa, do hiện tượng quang hóa các phân tử Nitơ bị tách thành các
ion, sau đó là liên kết với ion hidro tạo thành liên kết amoniac hoặc liên kết với
oxi tạo thành axit nitrit. Do đó Nitơ trong nước mưa khí quyển có hai dạng:


amoni và nitrat. Cả hai dạng này đều dễ tiêu đối với thực vật. Hàm lượng nito
nhận được từ nguồn này cũng rất khác nhau, nó phụ thuộc vào mùa trong năm
và vùng địa lý khác nhau.
- Nitơ được hình thành từ các trận mưa giông có sấm sét :
N2 + H2 → NH3
N2
+ O2 → NO → NO2
- Sau đó nhờ sự hoạt động của các vi khuẩn có trong đất và dưới tác dụng
của các yếu tố hóa học, các điều kiện cần thiết, NH 3 được chuyển hóa thành các
dạng khác của Nitơ mà cây trồng có thể hấp thụ được.
NH3 → HNO2 → HNO3 → Ca(NO3)2
- Quá trình cố định Nitơ phân tử theo 2 hướng cơ bản: con đường khử và

con đường oxy hóa.
- Con đường khử theo chuỗi biến hóa sau:
N2 →HN=NH → H2N-NH2→ NH3→NH4OH
- Con đường Oxy hóa :
N2 → N2O → HNO2 → NH4OH
1.1.4. Trạng thái thiên nhiên và sự chuyển hóa Nitơ trong đất. Các dạng tồn tại của Nitơ
trong đất :

- Nitơ tồn tại trong thiên nhiên chủ yếu dưới dạng phân tử 2 nguyên tử,
nó chiếm 78,03 % theo thể tích hay 75,5% theo khối lượng của không khí. Tổng
khối lượng của Nitơ trong khí quyển khoảng 38,646.10 8 triêu tấn. Nitơ có trong
diêm tiêu Natrinitrat (NaNO3) tạo thành những vỉa lớn ngoài bờ biển Chilê.
- Trong chất sống, Nitơ chiến khoảng 0,3 % khối lượng dưới dạng chất
hữu cơ như protein, axit nucleic, clorophin, máu, vitamin…. Đạm là thành phần
của các enzim, chất xúc tác sinh học. đạm tham gia cấu thành ADN và ARN là
nơi các cư chú của các thông tin di truyền của nhân bào.
- Trong nước biển hàm lượng Nitơ chiếm khoảng 0,5 mg/l ở dạng NH 4+,
NO2- , NO3- , N2 tự do và trong chất hữu cơ
- Trong thạch quyển, một khoáng vật có chứa Nitơ là NaNO 3 (diêm tiêu).
Trong nước mua cũng chứa 1 lượng nhỏ axit Nitrơ (HNO 2) và axit Nitric
(HNO3) được tạo lên do hiện tượng phóng điện trong khí quyển.
- Nitơ trong đất tồn tại dưới hai dạng chính:
+ Dạng hữu cơ: loại này chiếm chủ yếu (95 – 99% Nitơ ở dạng hữu cơ,
chiếm khoảng 5 – 10% tổng số chất hữu cơ trong đất). trong dạng đạm hữu cơ
có thể chia thành 2 nhóm:


* Nhóm thứ nhất gồm những axit amin, amit, các protit dễ thủy phân,
dạng này có thể hòa tan trong dung dịch axit loãng. Thực ra, cây trông không
thể hấp thu được trực tiếp những hợp chất đạm nhóm này nhưng khi gặp điều

kiện thuận lợi thì chỉ trong 1 thời gian ngắn có thể chuyển sang dạng đạm vô
cơ. Dạng đạm này người ta quen gọi là dạng đạm thủy phân, một nguồn dự trữ
để cung cấp đạm cho cây trồng.
* Nhóm thứ 2 gồm những loại đạm khó thủy phân và chỉ có thể biến
thành đạm vô cơ sau 1 thời gian chuyển hóa lâu dài
+ Dạng vô cơ: loại này ít hơn, chỉ chiếm khoảng 1 - 5% Nitơ tổng số,
chủ yếu ở ba dạng là NH4+,NO2-, NO3- được tạo thành do quá trình khoáng hóa
và tổng hợp với hai quá trình amon hóa và quá trình nitrat hóa có sự tham gia
của vi sinh vật.
- Chu trình chuyển hóa của các dạng Nitơ trong đất được thể hiện như
sau:

Hình 3 : Chu trình chuyển hóa Nitơ trong đất
- Nitrat trong đất có thể ở dạng axit Nitric tự do song thông thường ở thể
muối canxi và kali. Amon chủ yếu ở dạng ion hấp thụ [keo đất.NH 4+], một phần
không đáng kể chứa trong dung dịch đất ở dạng các muối amoni. Đạm vô cơ
luôn luôn thay đổi và phụ thuộc vào nhiều yếu tố như thành phần hóa học của
đất, độ ẩm, nhiệt độ, tính chất hóa lý và các biện pháp canh tác.
- Nguồn Nitơ cung cấp cho thực vật chủ yếu dưới dạng các hợp chất vô
cơ như: amoni, nitrat, nitrit. Chúng được giải phóng ra từ quá trình phân giải


các hợp chất hữu cơ có chứa Nitơ theo chu trình sau: N- chất hữu cơ →N-amino
axit → amit → amoni→ nitrit→ nitrat. Nitrit là sản phẩm trung gian, thực tế ít
tồn tại trong đất, nguồn Nitơ mà thực vật sử dụng chủ yếu là amoni và nitrat.
1.1.5. Ảnh hưởng của đạm tới chất lượng đất và cây trồng
- Đạm dễ tiêu là dạng đạm hữu cơ dễ phân giải ( gộp cả dạng vô cơ vào
đấy). đạm dễ tiêu trực tiếp là đạm vô cơ amon(NH 4+) và amon nitrat (NH-3) tồn
tại trong đất dưới các dạng muối hòa tan, NH 4+ trao đổi, NH3 bị cố định. Trong
tầng canh tác chủ yếu là dạng muối amoni trao đổi. còn nitrat thường ở dạng

muối hòa tan dễ, bị rửa trôi. Trong đất gập nước như vùng lúa nước, dạng
amoni chủ yếu là dạng đạm vô cơ chủ yếu. tuy nhiên trong thực tế cả amoni và
nitrat đều rất dễ bến động và thay đổi rất nhanh
- Đạm là thành phần dinh dưỡng quan trọng nhất của thực vật, thành phần
cấu tạo lên protit, chất diệp lục, men và các chất hữu cơ khác cấu tạo nên tế bào
thực vật. đạm điều tiết các hoạt động sống của cây, tham gia trong các chất kích
thích sinh trưởng, các Vitamin. Đạm có hoạt tính sinh học rất cao, người ta thấy
đạm có trong các enzim, xúc tiến các quá tringf biến đổi sinh hóa trong cơ thể
sống. Vì vậy nguồn Nitơ trong đất có tính quyết định tới sinh trưởng và phát
triển của thực vật, là nguyên tố quyết định năng suất của cây trồng, là chỉ tiêu
đánh giá hang đầu độ phì nhiêu của đất.
- Thiếu đạm cây bị vàng và rụng sớm.
- Thiếu đạm cây sinh trưởng và phát triển kém, còi cọc, chồi bị thui chột.
- Cây thiếu đạm buộc phải hoàn thành chu kỳ sống nhanh, thời gian tích
lũy ngắn, giảm năng suất.
- Thừa đạm do cây phải hút nhiều nước để giảm nồng độ amoni NH 4+
trong cây nên tỉ lệ nước trong lá cao. Than lá vươn dài, mền mại, che bong lẫn
nhau, ảnh hưởng đên quang hợp, cây dễ bị ộp đổ.
- Đạm hữu cơ hòa tan (amin,amit)trong cây nhiều cây dễ bị mắc bệnh.
- Bón nhiều đạm tỉ lệ diệp lục trong lá cao, lá có màu xanh tối lại hấp dẫn
côn trùng nên thường bị sâu bọ phá hoại mạnh.
- Bón nhiều đạm quá trình sinh trưởng và sinh dưỡng kéo dài, quá trình ra
hoa và kết quả bị chậm lại, lâu thu hoạch.
- Bón thừa đạm làm cho chất lượng nông sản kém, giá trị sinh học
thấp:dư thừa :NO3-, NH4+, trong rau quả.
- Bón thừa đạm cây không dùng hết nên có thể gây ôi nhiễm đất.


1.1.6. Nguyên nhân làm thay đổi hàm lượng Nitơ trong đất
- Sự mất của Nitơ do hiện tượng phản ứng nitrat hóa, trong đất, song với

quá trình tổng hợp bao giờ cũng có quá trình khoáng hóa,sự khoáng hóa đạm
hữu cơ tiến hành dưới tác động của vi khuẩn, tảo, nấm. dưới tác động của các vi
sinh vật trên, xảy ra quá trình chuyển hóa từ NO 3- thành N2 gọi là quá trình phản
nitơrat. Cơ chế của quá trình phản nitơrat.
2HNO3 →2HNO2→ N2O → N2→ 2NO
- Cây trồng hàng vụ lấy từ đất hàng triệu tấn Nitơ, phốt pho, kali và các
nguyên tố trung vi lượng khác. Những muối nitrat không tích lũy được mà bị
tiêu hao do các vi sinh vật và thực vật sử dụng hoặc bị rửa trôi hay thải hồi vào
khí quyển (NH3, NO, N2). Sự tiêu hoa Nitơ do thực vật sử dụng phụ thuộc trước
hiết vào các loài thực vật, loại cây trồng và sản lượng của chúng.
- Sự mất mát của Nitơ do hiện tượng rửa trôi, xâm thực chủ yếu xảy ra
đối với ion NO3-, các ion NH4+ thường bị phức hệ đất hấp thụ nên ít bị rửa trôi.
- Những điều kiện không thuận lợi cho quá trình hidrat hóa: pH thấp, tỉ lệ
nhôm di động cao, nhiều chất hữu cơ hòa tan, điều kiện không khí kém …
1.1.7. Các phương pháp cải thiện hàm lượng Nitơ trong đất
- Các nhà khoa học sử dụng các vi sinh vật than thiệ để sản xuất phân bón
vi sinh. Rất nhiều loài vi sinh sống trong đất thực sự đã giúp cây trồng hấp thụ
các chất dinh dưỡng nhiều hơn khi chúng thực hiện. thực vật và các loại vi
khuẩn tham gia vào “ chu trình dinh dưỡng ’’. Vi khuẩn giúp cây trồng hấp thụ
những nguồn nhiên liệu cần thiết. đổi ngược lại cây trồng dành các sản phẩm
hấp phụ sinh học của minh cho vi khuẩn làm nguồn thức ăn. Bởi vì vi khuẩn
giúp cây trồng tiêu thụ nhiều chất dinh dưỡng hơn, nên cây trông phát triển rễ to
hơn và khỏe hơn. Rễ cây càng lớn, càng có nhiều không gian sống và thức ăn
cho vi khuẩn.
- Bón thêm lượng thích hợp phân hóa học. phân hóa học bao gồm phân
đa lượng (N,P,K), trung lượng (S, Mg, Ca), vi lượng (B, Mo, Cu, Zn…) dung
để bón vào đất cung cấp dinh dưỡng cho cây trồng và cải tao môi trường đất,
dùng để phun qua lá bổ xung dinh dưỡng và điều hòa sinh trưởng cây trồng.
phân hóa học không chỉ có tác dụng ổn định độ phì nhiêu của đất nếu chúng ta
sử dụng hợp lý.

- Bón phân hóa học, đặc biệt bón đạm liều lượng quá cao ảnh hưởng đến
chất lượng nông sản, trong đó được quan tâm nhiều nhất là làm tăng hàm lượng
nitrat (NO3-) trong rau quả. Vì vậy phải bón phân cân đối, theo đúng quy trình.
- Làm đất đúng kỹ thuật để đất có diều kiện điều hòa chế độ nhiệt, khí,
nước, cho cây trồng, làm cho cây trồng và dễ cây phát triển tốt.


- Chế độ canh tác: luân canh, xen kẽ và hệ thống cây trồng, trồng các
loại cây họ đậu để cải tạo đất.
1.1.8. Tổng quan về amoni
1.1.8.1 Cấu tạo và tính chất vật lý: ion amoni NH4+ có cấu tạo hình tứ diện đều
với bốn nguyên tử hidro ở đỉnh và nguyên tử Nitơ trung tâm. Mô tả cấu tạo hình
tứ diện đều của ion NH4+:

Hình 4: cấu tạo tứ diên đều của ion amoni
Bảng 1 : Bán kính ion NH4+ tương đương với bán kính của các ion kim loại kiềm

Ion
NH4+
Li+
Na+
K+
Rb+
Cs+
Bán kính 1.43
0.78
0.98
1.33
1.49
1.65

0
( A)
- Do đó muối amon có nhiều tính chất giống với muối của kim loại kềm
như: dạng tinh thể, độ hòa tan.Ion NH 4+ không màu nên các muối amoni đều
không màu và đễ tan trong nước.


1.1.8.2. Tính chất hóa học:

Hình 5 :sự tồn tại của ion amoni trong nước

Tính chất hóa học:
- Muối amoni bị thủy phân trong dung dịch cho môi trường axit yếu
NH4+ + H2O ↔ NH3 + H3O (K = 5,5.10-10)
- Các muối amon đều ít bền với nhiệt, tùy thuộc vào bản chất của axit tạo
muối mà phẩn ứng nhiệt phân của muối amon cũng khác nhau:
- Nếu là muối của axit tính oxihoa như HNO 2, HNO3 khi được đun nóng
thì axit được giải phóng sẽ oxihoa NH3 thành N2 hay oxit của Nitơ
NH4NO2 → N2 + 2H2O
NH4NO3 → N2O +2 H2O
- Nếu là muối của axit dễ bay hơi thì khi đun nóng sẽ phân hủy theo quá
trình ngược với phản ứng kết hợp.
NH4Cl → NH3 + HCl
(NH4)2CO3 → NH3 +NH4HCO3
- Ở nhiệt độ thường : NH4HCO3 → NH3 + CO2 + H2O
- Nếu là muối của axit khó bay hơi và nhiều nấc thì đun nóng sẽ biến
thành muối axit và giải phong amoniac:
(NH4)2SO4 → NH4HSO4 + NH3 ↑
NH4HSO4 → H2SO4 + NH3↑
H2SO4

→ SO3 ↑ + H2O
3SO3 + 2NH3 → 3SO2 +N2 + 3H2O
- Muối của amoni trong thực tế không được dung làm phân đạm, quan
trọng hơn hết là các muối NH4Cl, NH4NO3, (NH4)2SO4.
- Trong đất các nguồn nhận và mất Nitơ dễ tiêu được thể hiện trong sơ đồ
sau:


Sự kết hợp Nitơ

Cộng sinh

Phân bón
nhân tạo

Không cộng sinh

Phần còn lại của
mùa màng và
phân chuồng

Ni Tơ dễ
tiêu tổng số

Khí quyển

Chất hữu cơ
của đất
Thực vật sử
dụng

Mất do rửa
trôi

Mất do xâm
thực

Hình 6:Sơ đồ biểu diễn các nguồn nhận và mất Nito dễ tiêu trong đất

1.2. Các phương pháp phân tích hàm lượng NH4+ trong đất
1.2.1. Phương pháp phân tích thể tích:
1.2.1.1. Nguyên tắc
- Chiết rút amon trao đổi bằng dung dịch KCl 1 M.
[KD]NH4+ + KCl → [KD]K+ + NH4Cl
- Ở môi trường kiềm và nhiệt độ thì NH4Cl bị phân giải thành NH3 bay lên
NH4Cl + NaOH → NH3↑ + NaCl + 2H2O
- Thu NH3 bằng dung dịch axit boric và chuẩn độ amoniborat bằng dung dịch
axit chuẩn
H3BO3 + NH4OH → NH4H2BO3 + 2H2O
2NH4H2BO3 + H2SO4 → 2H3BO3 + (NH4)2SO4


1.2.1.2. Điều kiện tiến hành
- Phân tích mẫu đất tươi, tức là mẫu đất lấy về phải phân tích ngay.
- Cất nito theo phương pháp kenđan.
- Sử dụng hỗn hợp chỉ thị màu metyl đỏ (khoảng đổi màu pH = 4,4 – 6,2 chuyển
từ đỏ - vàng) với bromocresol xanh (khoảng đổi màu pH = 3,8 - 5,4 chuyển từ
vàng – xanh biển) là để mở rộng khoảng đổi màu và phối màu để nhận sự đổi
màu rõ rệt hơn.
- Chuẩn bị bộ cất N yêu cầu phải kín. Kiểm tra bằng cách cất 14ml dung dịch

tiêu chuẩn NH4+- N ,chuẩn độ hết 5± 0,005ml dung dịch chuẩn HCl 0,001 M là
đạt yêu cầu. Nếu nhỏ hơn là dụng cụ bị hở làm mất NH 3, nếu lớn hơn thì cần rửa
sạch hệ thống cất và đề phòng việc bắt NaOH sang bình hứng. Trước và sau khi
sử dụng bộ cất NH4+- N cần cất với nước cất cho sạch hệ thống. Điều chỉnh tốc
độ cất và làm sạch để nước ngưng dưới đuôi sinh hàn có nhiệt độ 25 – 30oC.
1.2.1.3. Các phương trình phản ứng.
[KD] NH4+ + KCl → [HD]K+ +NH4Cl
NH4Cl + NaOH → NH3↑ + NaCl + 2H2O
H3BO3 + NH4OH → NH4H2BO3 + 2H2O
2NH4H2BO3 + H2SO4 → 2H3BO3 + (NH4)2SO4
2NaOH + H2SO4 →

Na2SO4 + 2H2O

1.2.1.4. Công thức tính kết quả
(V1 –V2). N.14.K Vđm
+

Trong đó:

mgNH4 /100g

=

m

Vxđ

x 100

V1: Thể tích dung dịch axit tiêu chuẩn khi chuẩn độ mẫu (ml)
V2: Thể tích dung dịch axit tiêu chuẩn khi chuẩn độ mẫu trắng (ml)
Vđm: Thể tích toàn bộ dung dịch chiết rút (ml)
Vxđ: Thể tích dung dịch đem chuẩn độ (ml)
N: Nồng độ đương lượng của dung dịch chuẩn axit
m:Khối lượng mẫu phân tích (g)
K: Hệ số chuyển đổi về đất khô kiệt


1.2.2. Phương pháp so màu dùng thuốc thử Nessler
1.2.2.1. Nguyên tắc:
- Phần lớn đạm amoni trong đất đều là dạng trao đổi nên phải dùng dung dịch
muối để đẩy nó ra, thông thường là dùng dung dịch KCl 1N.
[KD]NH4+ + KCl → [KD]K+ + NH4Cl
- Sau khi dùng chất rút tinh thích hợp thì xẽ thu được NH 4+ từ đất ra, NH4+ sẽ
được tác dụng với thuốc thử Nessler kiềm tính (K 2HgI4) để tạo thành phức chất
màu vàng nâu iodur mercurammonium:
NH4OH + 2 K2HgI4 +3 KOH → NH2Hg2OI +7KI +3H2O
(màu vàng)
- Chất rút tinh thường dung là KCl, NaCl, CH3COONa.
1.2.2.2. Điều kiện tiến hành:
- Độ đậm nhạt của màu vàng trong phạm vi nhất định tỉ lệ thuận với lượng NH 4+
có trong dung dịch. Giới hạn nồng độ so màu NH 4+ bằng chỉ thị màu Nessler là
0,002 mg/ml. Nồng độ NH4+ chứa trong dung dịch qua giới hạn này thì sẽ xuất
hiện kết tủa vàng, không thể có màu được. Vì vậy cần chú ý trước khi so màu.
- Nếu như trong dung dịch rút tinh có sự tồn tại của các ion Ca 2+, Mg2+, Fe2+ thì
dưới tác dụng của Nessler dung dịch có màu đục do tạo thành các hidroxit ít
tan, ảnh hưởng tới so màu. Vì vậy trước khi hiện màu cần cho vào 1 lượng muối
- KaliNatriTatrac (KNaC4H4O6.4H2O) hay còn gọi là muối Seignet để tạo liên
kết với chúng dưới dạng phức chất tan Tatrat, tránh ảnh hưởng này.

- Pha thang màu tiêu chuẩn: lấy 12 bình định mức 250 ml, lần lượt cho vào 0.5,
1.0, 2.0, 2.5, ..,6.0 ml dung dịch tiêu chuẩn NH 4+ nồng độ 10 ppm. Cho vào 1ml
muối Seignet KNaC4H4O6 50% , 1ml Nessler rồi dung nước cất dịnh mức tới
vạch mức.
Bảng 2: Lượng hóa chất đưa vào cho mỗi mẫu
STT
1
2
3
4
5
6
7

VNH4+-N
10ppm(ml)
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
3.5

VKNaC4H4O6
50% (ml)
1.0
1.0
1.0
1.0

1.0
1.0
1.0

V Nessler
(ml)
1.0
1.0
1.0
1.0
1.0
1.0
1.0

Vđm (ml)

CNH4+-N (ppm)

25.00
25.00
25.00
25.00
25.00
25.00
25.00

0.2
0.4
0.6
0.8

1.0
1.2
1.4


8
9
10
11
12

4.0
4.5
5.0
5.5
6.0

1.0
1.0
1.0
1.0
1.0

1.0
1.0
1.0
1.0
1.0

25.00

25.00
25.00
25.00
25.00

1.6
1.8
2.0
2.2
2.4

- So màu ở bước sóng 410 nm.
- Do hợp chất màu vàng để lâu thì lắng xuống vì vậy nên so màu
trong khoảng 1h
- Cho Tuluen vào để ngăn cản các quá trình sinh học, diệt khuẩn.
1.2.2.3. Các phương trình phản ứng
HgI2 + 2KI → K2HgI4
NH4OH + 2K2HgI4 +3 KOH → NH2Hg2IO +2KI +3H2O
HgI42- + NH3 → 2Hg NH3I2 + 4ICa2+ + KNaC4H4O6 → Ca C4H4O6

+Na+

+ K+

2Fe3+ + 3KNaC4H4O6 → Fe2(C4H4O6)3 +3Na+ + 3K+
1.2.2.4.Công thức tính kết quả
NH4+(mg/100g đất khô kiệt) = Nồng độ so màu × (V.Vđm / m.Vxđ).100
Trong đó: V – Thể tích dung dịch được chiết rút (ml)
Vxđ - Thể tích dung dịch rút tinh đem so màu (ml)
Vđm – Thể tích hiện màu (ml)

m – Trọng lượng đất khô kiệt (g)
1.2.3. Phương pháp điện cực amoni.
1.2.3.1. Nguyên tắc
- Phương pháp dựa trên nguyên lý chuyển toàn bộ Nito trong hợp chất hữu cơ
thành muối amon bằng cách công phá với H2SO4 đậm đặc (có sự tham gia của
K2SO4 +CuSO4 + Se ).
NH2-CH2-COOH + 3H2SO4 → NH3 + 3SO2 +2CO2 + 4H2O
- Đạm hữu cơ sẽ chuyển thành dạng NH4+ và kết hợp với H2SO4 tạo thành
(NH4)2SO4. Ở môi trường kiềm và nhiệt độ thì (NH 4)2SO4 bị phân giải thành
NH3 bay lên.
2NH3 + H2SO4 → (NH4)2SO4
(NH4)2SO4 + 2NaOH → 2NH3↑ + Na2SO4 + 2H2O


- Dựa nào sự thay đổi thế điện cực khi nhúng diện cực amoni chọn lọc vào dung
dịch phân tích, ta tính được lượng amoni có trong mẫu phân tích.
1.2.3.2. Điều kiện tiến hành
- Điện cực chọn lọc khi dùng và khi chuyển giữa hai mẫu phân tích phải rửa
sạch và làm khô.
- Khi đo NH4+ trên điện cực cần chú ý: ngay sau khi thêm NaOH vào phải đo
ngay vì dễ dàng bị mất NH3 (lúc đó pH= 13.0 -13.2).
- Quá trình đo mẫu, thang chuẩn phải cùng 1 điều kiện nhiệt độ, tốc độ khấy ..
1.2.3.3. Các phương trình phản ứng
2H2SO4 + C → 2SO2 + CO2 + H2O
NH2-CH2-COOH + 3H2SO4 → NH3 + 3SO2 +2CO2 + 4
2NH3 + H2SO4 → (NH4)2SO4
(NH4)2SO4 + 2NaOH → 2NH3↑ + Na2SO4 + 2H2O
2NaOH + H2SO4 → Na2SO4 + 2H2O
- Phương trình phản ứng của xúc tác:
Se + 2H2SO4 → H2SeO3 + 2SO2 + H2O

(NH4)2SO4 + H2SeO3 → (NH4)2 SeO3 + H2SO4
(NH4)2 SeO3 → 9 H2O + 2NH3 +3 Se + 2N2 ↑
2CH3-CH2-NH2COOH + 6H2SeO3 → 6CO2 +10 H2O + 2NH3 +6Se
2CuSO4 + C → Cu2SO4 + CO2 + SO2
Cu2 SO4 + 2H2SO4 → 2CuSO4 + SO2 +2H2O
2FeSO4 + 2H2SO4 → Fe2(SO4)3+ SO2 +2H2O
Fe2(SO4)3 + C

→2 FeSO4 + CO2 + SO2

K2SO4 + H2SO4 → 2KHSO4
2KHSO4 → K2S2O7 + 2H2O
K2S2O7 → K2SO4 + SO3
1.2.3.4. Công thức tính kết quả
- Từ phương trình nerst đối với hệ oxi hóa - khử nhúng vào dung dịch muối
amon có nồng độ CNH+4 :
E = E0 + (0.059/n).log CNH+4
- Trong đó: E: Điện thế oxi hóa -khử tiêu chuẩn của hệ
- Sau khi đo mẫu ta đọc trên thang logarit được giá trị :


log CNH+4 = x => CNH+4 = 10X
- Suy ra :
CNH . 14
+
4

+

mgNH4 /100g

=

m

.K

Vđm
Vxđ

x 100

Trong đó:
Vđm: Thể tích toàn bộ dung dịch định mức (ml)
Vxđ: Thể tích dung dịch đem đo (ml)
CNH+4 : Nồng độ mol/l của dung dịch đem phân tích
m:Khối lượng mẫu phân tích (g)
K: Hệ số chuyển đổi về đất khô kiệt
1.2.4. Phương pháp đo quang
1.2.4.1 Giới thiệu về phương pháp đo quang
1.2.4.1.1. Định luật Lambert-Beer:

- Khi bức xạ điện từ đơn sắc đi qua một lớp mỏng vật chất thì sau khi đi qua,
cường độ bức xạ sẽ bị giảm đi do bị khuếch tán hoặc hấp thụ trong lớp mỏng
vật chất
- Định luật Lambert-Beer xuất phát từ 3 giả thiết sau:
+ Bức xạ điện từ đơn sắc
+ Hệ số khúc xạ của môi trường không đổi
+ Không có các quá trình xảy ra trong dung dịch
- Định luật Lambert-Beer biểu diễn sự giảm đi cường độ phụ thuộc nồng độ và

độ dài đoạn đường mà chùm sáng đi qua. Khi chiếu 1 chùm bức xạ đơn sắc ,
cường độ bức xạ ban đầu là I 0, đi qua một lớp dung dịch có bề dày (d) và có
nồng độ là C, thì sau khi đi qua dung dịch cường đọ bức xạ bị giảm đi, cường
độ bức xạ đi ra khỏi dung dịch là I1 , do quá trình hấp thụ, phản xạ, tán xạ …
- Độ hấp thụ quang của dung dịch tỉ lệ thuận với C và d
Dλ =lg(I0/I1) = ε.d.C
- Độ truyền qua : T=(I1/I0).100(%)


Hình 7 : Sự truyền qua của ánh sang qua cuvet

Trong đó : Dλ : Độ hấp thụ quang
- ε:Hệ số hấp thụ mol(lit.mol-1.cm-1),đặc trưng cho khả năng hấp thụ ánh
sáng của dung dịch. Phụ thuộc vào bản chất của dung dịch và bước sóng λ.
- d:bề dày của cuvet (cm)
- C: là nồng đọ dung dịch (mol/l)
1.2.4.1.2.Sơ đồ thiết bị đo quang

Nguồn sáng

Tán sắc
Khe
vào

Khe
ra

cu
ve
t

Detecto

Hình 8: Sơ đồ nguyên lý thiết bị đo quang

- Nguốn sáng:Cung cấp bức xạ ánh sáng vùng trông thấy thì dùng đèn soựi đốt
Vonfram;vùng tử ngoại:dùng đèn hidro,deteri, thủy ngân…
- Hệ tán sắc:hệ tán sắc có nhiệm vụ biến chùm tia đa sắc thành chùm tia đơn sắc
(cung cấp bức xạ đơn sắc ). Với các máy thế cũ sử dụng từ 10 tới 12 kính lọc
ánh sáng cho dải phổ hẹp chứ không cho hệ đơn sắc. Các máy UV-VIS thế hệ
mới sử dụng cách tử (1200-1800 vạch/1mm)có độ phân giải cao từ 1 đến 0.2
nm.
- Mẫu phân tích: Chất phân tích có thể cho tác dụng với 1 thuốc thử trong môi
trường thích hợp nhằm tạo phức chất hiện màu rõ nét nhất đảm bảo tinh định
lượng của phương pháp. Nếu chất phân tích là chất khí thì phải cho mẫu vào


cuvet đóng kin. Cuvet dùng trong phổ UV phải là cuvet thạch anh. Cuvet dùng
cho phổ VIS có thể là cuvet nhựa hoặc cuvet thủy tinh.
- Detectơ : Trong các máy đơn giản dùng tế bào quang điện để chuyển tín hiệu
quang thành tín hiệu điện rồi cho qua bộ khuếch đại hiển thị kết quả đo. Trong
các máy thế hệ mới có cường độ cao thường dùng detectơ dạng ống nhân quang
điện hoặc loại chuỗi điôt (DAD). Detectơ chuỗi điôt thích hợp cho việc đo đồng
thời nhiều cấu tử với nhiều bước sóng khác nhau, thiết bị khá bền.
1.2.4.1.3. Ưu điểm, nhược điểm của phương pháp

- Ưu điểm:
+ Phép đo phổ hấp thụ trong vùng phổ khả kiến và tử ngoại là 1 trong các
phương pháp quý giá nhất của phép phân tích định lượng đối với các nhà hóa
học .

+ Việc ứng dụng rộng rãi nhiều chất vô cơ và hữu cơ hấp thụ trong các vùng
phổ khả kiến và tử ngoại, đây là cơ sở cho phép phân tích định lượng. Ngoài ra
nhiều hợp chất không hấp thụ cũng có thể xác định được sau khi dã chuyển
chúng vào chất hấp thụ bằng cách sử lý hóa học tương ứng.
+ Độ nhạy cao: các hệ số hấp thụ phân tử thường nằm trong khoảng từ 1000040000;đặc biệt các chất vô cơ với sự chuyển điện tích có hệ số hấp thụ phân tử
cao.Do đó về nguyên tắc có thể xác định cường độ trong khoảng10-4-10-5M
. Giới hạn dưới có khi đạt tới 10-6 M và thậm chí 10-7 M bằng cách thay đổi
phương pháp phù hợp.
+ Độ chọn lọc đủ cao:trong các điều kiện được chọn đúng thì có thể tìm được
khoảng cách bước sóng trong đó chất hấp thụ là cấu tử hấp thụ duy nhất trong
mẫu. ngoài ra sự xen phủ các dải hấp thụ có khi bị loại trừ bằng cách tiến hành
các phép đo hấp phụ ở các bước sóng khác nhau.
+ Độ chính xác cao: Sai số tương đối trong phép xác định nồng độ bằng các
phương pháp phổ trắc quang và so màu quang điện nằm trong khoảng từ 1-3%.
Bằng cách dùng kỹ thuật đặc biệt thường có thể là giảm sai số đến vài phần
nghìn.
+ Đơn giản và thuận lợi :các phép đo trắc quan và so màu quang điện được thực
hiện dễ dàng và nhanh chóng trong các máy đo hiện đại. Ngoài ra phương pháp
có thể tự động hóa từ khâu đưa mẫu vào, ghi tín hiệu, xử lý đồ thị, xử lý thống
kê kết quả để thực hiện nhiều phép đo hang loạt. Do vậy mà người ta dùng phép


phân tích hấp thụ một cách rộng rãi cho nhiều phép xác định hóa học khi cần
kiểm tra liên tục ô nhiễm của khí quyển , nước và các quá trình công nghiệp.
+ Độ tin cậy cao, khách quan, tránh được sai số chủ quan.
+ Phân tích nhanh: Thời gian phân tích ngắn hơn so với các phép phân tích hóa
học. Điều này cho phép giảm thời gian, công sức, tiếc kiệm được hóa chất, giảm
giá thành sản phẩm.
+ Thực hiện dễ dàng các phương pháp tổ hợp, trong đó các phương pháp tách,
phân chia và phương pháp xác định tổ hợp một cách hợp lý.

+ Phân tích đồng thời nhiều nguyên tố: Phân tích các nguyên tố khác nhau trông
cùng một mẫu ở các bước sóng khác nhau.
- Nhược điểm:
+ Định luật Lambert-Beer mô tả tốt các tính chất hấp thụ chỉ của các dung dịch
loãng và về ý nghĩa này thì Định luật Lambert-Beer bị hạn chế. Ở những nồng
độ cao (thường >0.01M) thì khoảng cách trung bình của các phần tử chất bị
hấp thụ giảm đi dến mức mỗi 1 phần tử ảnh hưởng lên sự phân bố điện tích của
các phần tử bên cạnh. Sự tương tác tác này có thể làm thay đổi khả năng phân
của các phần tử hấp thụ ở bước sóng đã cho. Vì mức độ tương tác phụ thuộc
vào nông độ và độ hấp thụ.
+ Định luật Lambert-Beer đối với một hệ số hấp thụ chỉ quan sát được khi dùng
bức xạ đơn sắc và độ không đơn sắc của chùm bức xạ điện từ đơn sắc. Đây là 1
hạn chế do thực tế ít khi chúng ta nhận được bức xạ hoàn toàn đơn sắc và độ
không đơn sắc của bức xạ điện từ có thể dẫn dến lệch khỏi định luật LambertBeer.
1.2.4.2. Các hướng ứng dụng và phát triển của phương pháp
1.2.4.2.1. Các hướng ứng dụng

- Ứng dụng để xác định các hợp chất hấp thụ: Nếu mẫu phân tích có chúa một
số nhóm mang màu với các liên kết liên hợp chưa bão hòa thì sự hấp thụ được
chuyển vào vùng khả kiến của phổ. Bất cứ một hợp chất hữu cơ nào có chứa
một hay một vài nhóm mang mầu, về nguyên tắc đều có thể xác định bằng
phương phổ trắc quang.
- Nhiều hợp chất vô cơ cũng hấp thụ ánh sáng và ta có thể xác định chúng trực
tiếp.
- Ứng dụng để xác định các hợp chất không hấp thụ: một số lớn các thuốc thử
tương tác với các chất vô cơ không hấp thụ tạo ra được các sản phẩm hấp thụ


mạnh trong vùng phổ khả kiến hay tử ngoại. Để ứng dụng có kết quả các thuốc
thử này trong phép phân tích định lượng, cần phải cho phản ứng tạo hợp chất

màu thực tế xảy ra hoàn toàn. Người ta cũng có thể dùng thuốc thử này trong
phép phân tích định lượng, cần phải làm cho phản ứng tạo hợp chất màu thực tế
xảy ra hoàn toàn. Người ta cũng thường dùng các thuốc thử này với các ion kim
loại chuyển tiếp , hệ số hấp thụ phân tử của các sản phẩm thường cao hơn 1 vài
bậc so với hệ số hấp thụ phân tử của các ion không liên kết.
- Để xác định các hợp chất vô cơ người ta thường đề nghị nhiều thuốc thử tạo
phức. các thuốc thử vô cơ điểm hình là ion thioxianua để xác định Fe, Co, Mo,
anion của H2O dùng để xác định Ti, V, Cr, I-, để xác định Bi , Pd, Te. Các thuốc
thử hữu cơ tạo chelat cho các phức màu bền với các cation kim loại có ý nghĩa
lớn.
Ví dụ: 1,10-phenantrolin dung để xác định sắt
Đimetylglyoxim dung để xác định niken
Đi phenyl thiocacbazon dung để xác định chì
-Một số nhóm chức hữu cơ không hấp thụ cũng được xác định bằng các phương
pháp hấp thụ.
Ví dụ: Các rượi béo có phân tử lượng thấp tương tác với Xeri (IV) để tạo
phức có thành phần 1:1 được dung cho phân tích định lượng.
- Ứng dụng trong công nghiệp:Phương pháp phổ quang học được ứng dụng rất
rộng rãi, do khả năng cho kết quả nhanh và khá chính xác (đến 1-2%), lại áp
dụng cho khoảng giá trị rộng của chất phân tích.
- Ứng dụng trong y học: dung để xác định các thông số về một số dịch của cơ
thể, máu, nước tiểu, dịch dạ dày, dịch tủy…
-Ứng dụng trong hình sự: Dùng để phân tích các dấu vết, các vật phẩm làm
chứng cớ phạm tội hay ngoại phạm cho pháp lý.
1.2.4.2.2. Các hướng pháp triển.

- Ngành phân tích đòi hỏi phải có 1 hệ thống phong phú, đa dạng các phương
pháp phân tích hiện đại nhằm dáp ứng kịp thời, có chất lượng cao các mũi nhọn
phát triển có triển vọng trong nghành hóa học hiện nay: phát triển nhanh các
phương pháp phân tích vật lý ứng dụng trong hóa học (phương pháp phân tích

quang phổ), tăng độ nhạy, đưa toán học tin học vào phục vụ nghiên cứu khoa
học và giảng dạy hóa học, giảm nhanh sai số phân tích, giảm thời gian phân
tích.


- Cho ra đời các phương pháp phân tích mơi như:phân tích điểm, phân tích phá
1 lượng nhỏ, phép phân tích từ xa, tăng độ chọn lọc…
1.2.5. Các điều kiện ảnh hưởng đến phương pháp đo quang
1.2.5.1. Ảnh của bước sóng.
- Trong phép đo phổ trắc quang nên đo mật độ quang ở bước sóng tương ứng
với cực đại hấp thụ vì ở đây quan sát được những sự thay đổi cực đại mật độ
quang trong 1 đơn vị nồng độ.
- Trong các máy so may quang điện và các máy phổ trắc quang có các cấu trúc
để tách 1 vùng bước sóng cần cho phép phân tích làm việc với 1 vùng phổ hẹp
có 3 ưu điểm sau:
+ Xác suất tuân theo định luật lambert-beer của hệ hấp thụ tăng nhanh.
+Tăng độ chọn lọc do chất hấp thụ các vùng khác của phổ cản chở ở mức
độ ít hơn .
+ Nếu ở 1 bước sóng đã chọn, sự hấp thụ lớn thì ở 1 sự thay đổi rất nhỏ
của nồng độ cũng qua sát được sự thay đổi lớn của mật độ quang, điều này đảm
bảo cho độ nhạy cao.
- Ta nên đo mật độ quang ở bước sóng tương ứng với cực đại hấp thụ vì ở đây
quan sát được độ thay đổi cực đại mật độ quang trên 1 đơn vị nông độ.
1.2.5.2.Ảnh hưởng thời gian bền màu của phức.

D

D

t1

t>t1

D

t

t

t

t1

(t1,t2)

t2

t

t1
t
Hình 9: Đồ thị mật dộ quang phụ thuộc vào thời gian tối ưu
1.2.5.3. Ảnh hưởng của pH của dung dịch.
- Đa số các thuốc thử dung trong phân tích trắc quang là những muối của axit
hay bazơ (vô cơ hoặc hưũ cơ). pH có ý quan trọng trong việc chuyển hết cấu tử
cần xác định vào thành phần phức màu hay không.


1.2.5.4. Ảnh hưởng của nồng độ chất tạo phức.
- Ở những nồng độ cao (thường >0.01M) thì khoảng cách trung bình giữa

các phân tử chất hấp thụ bị giảm đi đến mức mỗi phân tử ảnh hưởng nên sự
phân bố điện tích của các phân tử bên cạnh. Sự tương tác này đến lượt nó có thể
làm thay đổi khả năng của các phân tử hấp thụ bức xạ ở bước sóng đã cho. Vì
mức độ tương tác phụ thuộc vào nồng độ, người ta thường quan sát được các độ
lệch khỏi sự phụ thuộc tuyến tính giữa nồng độ và độ hấp thụ.
1.2.5.5.Ảnh hưởng của các ion cản trở.
- Khi phân tích các mẫu thực tế, trong mẫu phân tích ngoài chất cần xác
định còn có hang loạt các ion lạ do có sẵn trong mẫu phân tích và do đưa thêm
vào trong quá trình chuyển hóa mẫu. Các chất lạ có thể gây ảnh hưởng cho quá
trình tạo phức và cho sự hấp thụ quang.
- Có thể loại trừ các ion lạ bằng cách điều chỉnh pH, tách loại ion cản trở
bằng cách kết tủa, chiết hoặc chuyển chúng thành phức chất không màu. Có
người ta dùng phản ứng oxi hoa – khử để chuyển hóa trị của các ion lạ thành
hóa trị khác mà ở hóa trị đó nó không phản ứng với thuốc

PHẦN II: THỰC NGHIỆM
Chương I: Dụng cụ và hóa chất


1.1. Hóa chất và dụng cụ cần chuẩn bị
1.1.1.Hóa chất:
1.1.1.1. Chỉ thị màu Nessler (K2HgI4) : cân 15 g HgI2 và 10g KI
hòa tan bằng nước cất (dd a). Cân 40 kg KOH hòa tan vào nước (dd b), để nguội
bớt rồi đổ dung dịch (a) vào dung dịch (b), khuấy đều. Gạn dung dịch vào bình
định mức tối màu 500 ml, dùng nước cất định mức tới vạch. Để lắng vài ngày
trong bình định mức tối màu 500 ml, dùng nước cất định mức tới vạch mức đến
vạch. Để lắng vài ngày trong bình định mức tối màu để dùng dần.Dung dịch
saiu khi pha xong phải có màu hơi vàng.
1.1.1.2. Dung dịch NH4Cl tiêu chuẩn (10ppm):sấy khô NH4Cl tinh
khiết phân tích ở nhiệt độ 1050 C trong 1 giờ, cân chính xác 0,3820g NH4Cl tinh

thể đã sấy khô, hòa tan trong 100 ml H 2O cất không có N2 ta được dung dịch
chuẩn NH4+- N 1000 ppm . Khi xác định đường chuẩn , ta hút 1 ml dung dịch
tiêu chuẩn 1000ppm ở trên, định mức thành 100 ml ta được dung dịch tiêu
chuẩn NH4+-N 10ppm.
1.1.1.3. Dung dịch Ca2+ tiêu chuẩn (50ppm): Cân chính xác 0,2497g
CaCO3 khan tinh khiết, tẩm ướt mẫu bằng vài giọt nước cất,hòa tan trong 5ml
HCl đặc đến hết sủi bọt hoàn toàn, chuyển toàn bộ vào bình định mức 100.00
ml định mức tới vạch mức tới vạch mứ, ta thu được dung dịch Ca 2+ tiêu chuẩn
1000 ppm. Hút chính xác 5.00 ml đem định mức tiếp thành 100.00 ml ta được
dung dịch tiêu chuẩn Ca2+ 50 ppm.
1.1.1.4. Dung dịch Fe3+ tiêu chuẩn (50ppm):sấy khô FeCl3 tinh khiết
phân tích ở nhiệt độ 1050 C trong 1 h, cân chính xác 0,1902g sắt (III)clorua, hòa
tan sơ bộ bằng nước cất không có N 2. định mức đến 100.00 ml ta thu được dung
dịch Fe3+ tiêu chuẩn 1000ppm. Hút chính xác 5ml dung dịch này định mức
thành 100ml ta thu được dung dịch Fe3+ tiêu chuẩn 50ppm.
1.1.1.5. Dung dịch KCl 1N : Hòa tan 74,5g KCl thành 1 lít. Đun sôi
dung dịch 15 Phút với 1 ít bột MgO để đuổi amoniac. Sau đó lọc và them nước
cất đến vạch mức.
1.1.1.6. Dung dịch muối Seignet (50%): Cân 50g muối seignet
(KNaC4H4O6.4H2O-KaliNatri Tatrat) hòa tan trong 100ml nước cất không chứa
N2.
1.1.2. Dụng cụ
- Cân phân tích Moden GP 150 -3P, Sartorius Đức, độ chính xác 0,1mg.