Luận án hóa phân tích

Khóa luận tốt nghiệp

Chuyên ngành: Hóa học Phân tích

MỞ ĐẦU
1. Đặt vấn đề
Ô nhiễm môi trường đã và đang là vấn đề toàn cầu được nhiều nước đặc biệt
quan tâm, trong đó có Việt Nam. Năm 2008 là năm báo động về tình trạng ô nhiễm
môi trường nghiêm trọng ở nước ta khi một loạt các vụ vi phạm gây ô nhiễm môi
trường được phát hiện. Do đó công tác xử lý các chất thải, bảo vệ môi trường càng
trở nên cấp bách.
Nước thải của các cơ sở sản xuất hóa chất quốc phòng thường chứa một số hợp
chất nitro độc hại như: nitrotoluen (NT), 2,4,6-trinitrotoluen (TNT), nitroglyxerin
(NG), 2,4-dinitrotoluen (DNT), nitrophenol (NP), 2,4-dinitrophenol (DNP), 2,4,6trinitrorezocxin (TNR) và chứa một lượng lớn các muối nitrat. Đây là các hóa chất
dễ gây nổ, đồng thời có độc tính cao với môi trường và con người. Do đó, xử lý nước
thải chứa các hợp chất nitro có trong thành phần thuốc phóng, thuốc nổ, thuốc pháo
là yêu cầu thực tiễn cấp bách đối với ngành công nghiệp quốc phòng.
Hiện nay có rất nhiều phương pháp được ứng dụng để xử lý các hợp chất hữu
cơ độc hại, và một trong các phương pháp đang được các nhà khoa học quan tâm
nghiên cứu là sử dụng kim loại để khử các hợp chất hữu cơ. Ưu điểm của phương
pháp này là khả năng phân hủy cao, dễ áp dụng, công nghệ đơn giản và giá thành
thấp. Tuy nhiên, phương pháp trên thường xử lý không triệt để, chỉ tạo ra những
sản phẩm ít độc hơn với môi trường chứ không chuyển hóa hoàn toàn chúng thành
các hợp chất không độc hại. Những nghiên cứu gần đây cho thấy phản ứng phân
hủy các hợp chất hữu cơ bền vững bằng kim loại sắt kết hợp với muối pesunfat
(S2O82-) có hiệu quả xử lý rất cao. Lúc này, trong hệ phản ứng không chỉ có quá
trình khử các hợp chất nitro mà còn xảy ra quá trình oxi hóa nâng cao nhờ quá
trình sinh ragốc sunfat tự do SO4*. Từ những cơ sở đã nêu trên chúng tôi đã lựa chọn

Hoàng Thị Thu Hường

Trang 1


Khóa luận tốt nghiệp

Chuyên ngành: Hóa học Phân tích

đề tài: “Nghiên cứu quá trình xử lý 2,4,6-trinitro toluen (TNT) trong nước thải
bằng sắt kim loại kết hợp muối amoni pesunfat”
2. Nhiệm vụ nghiên cứu
Trong khóa luận này chúng tôi thực hiện các nhiệm vụ sau:
- Thứ nhất: Xác định các điều kiện tối ưu cho quá trình phân tích TNT trên
máy cực phổ.
- Thứ hai: Xây dựng đường chuẩn của TNT, thể hiện sự phụ thuộc của chiều
cao sóng cực phổ vào nồng độ TNT, để xác định hàm lượng TNT trong các mẫu
phân tích.
- Thứ ba: Xác định các điều kiện tối ưu cho quá trình xử lý TNT bằng sắt kim
loại kết hợp với muối amoni pesunfat (NH4)2S2O8.
- Thứ tư: Ứng dụng các điều kiện tối ưu đã khảo sát để xử lý TNT bằng sắt
kim loại kết hợp với muối amoni pesunfat (NH4)2S2O8, từ đó làm cơ sở để xử lý các
hợp chất hữu cơ độc hại nói chung và các hợp chất nitro thơm nói riêng có trong
nước thải của một số cơ sở sản xuất hóa chất công nghiệp quốc phòng.
3. Ý nghĩa của đề tài
- Cung cấp cơ sở lý luận và thực tiễn về xử lý các hợp chất nitro bằng sắt kim
loại, kết hợp với muối amoni pesunfat.
- Tiếp tục nghiên cứu phương pháp cực phổ để theo dõi quá trình xử lý các
hợp chất hữu cơ độc hại theo quy mô phòng thí nghiệm. Từ đó làm cơ sở cho việc
xây dựng quy trình xử lý với quy mô công nghiệp.

Hoàng Thị Thu Hường

Trang 2


Khóa luận tốt nghiệp

Chuyên ngành: Hóa học Phân tích

CHƢƠNG I: TỔNG QUAN
1.1. SƠ LƢỢC VỀ MỘT SỐ HỢP CHẤT NITRO THƢỜNG GẶP
1.1.1.

2,4,6-Trinitrotoluen (TNT) [7, 16]
CH3
O2N

NO2

NO2

TNT là chất rắn, hình kim, màu vàng, tan khá nhiều trong nước (độ tan ở 200C
là 130,0 mg/lit). Đây là một trong những chất nổ thông dụng nhất được sử dụng
trong lĩnh vực quân sự và có nhiều ứng dụng khác trong công nghiệp và trong nhiều
ngành kinh tế khác như khai thác mỏ, khai thác đá, giao thông, xây dựng….
TNT là một chất độc đối với người và sinh vật. Khi xâm nhập vào cơ thể,
TNT có thể gây tổn thương toàn diện cơ thể như gây viêm niêm mạc mắt, mũi,
họng, tổn thương hệ thống thần kinh và có thể dẫn đến viêm gan, nhiễm độc, thiếu
máu, tan máu, giảm khả năng tạo hemoglobin. Ngoài ra TNT còn có thể gây suy
nhược thần kinh, suy nhược cơ thể, đục thuỷ tinh thể, ung thư.... Theo những
nghiên cứu mới đây thì TNT còn có thể gây vô sinh ở nam giới và có thể gây ung

thư cho con người.
TNT có thể xâm nhập vào cơ thể bằng nhiều con đường khác nhau như qua
da, qua niêm mạc, qua đường hô hấp và tiêu hoá. Vì thế nguy cơ nhiễm độc TNT
càng cao hơn. Đối với động vật có vú liều lượng LD50 qua đường miệng đối với
chuột đực là 1010 mg/kg và chuột cái là 820 mg/kg. Mèo và chó nhạy cảm với
TNT hơn là thỏ, chuột hay lợn. Đối với các thủy sinh vật liều lượng LC50 đối với
Hoàng Thị Thu Hường

Trang 3


Khóa luận tốt nghiệp

Chuyên ngành: Hóa học Phân tích

các loài cá khi bị nhiễm TNT dưới các điều kiện khác nhau (nhiệt độ, độ cứng,
dòng chảy...) là 1,5 - 2,0 mg/l. Đối với loài cá, nhạy cảm nhất là cá hồi, liều lượng
LC50 là 0,8 mg/l.
Nước thải từ các cơ sở sản xuất hóa chất quốc phòng chưa qua xử lý hoặc xử
lý chưa hoàn toàn sẽ làm ô nhiễm nguồn đất, nguồn nước mặt và nước ngầm. Biểu
hiện của sự ô nhiễm dễ quan sát thấy là nước chuyển sang màu tím, khi đó sẽ rất
khó khăn và tốn kém để xử lý. Hàm lượng TNT trong nước thải công nghiệp theo
TCVN 5945-2008 là 0,5 mg/lit.
1.1.2.

2,4,6-TrinitroPhenol (axit picric).[2,4]
OH
O2N

NO2

NO2

Axit picric cũng là chất rât độc hại, nuốt phải 1-2 gam có thể gây ngộ độc. Bụi
của axit picric gây kích thích da và mắt. Tác dụng lên mắt làm mắt đổi màu vàng.
Bị ngộ độc axit này có thể gây nhức đầu, buồn nôn, tiêu chảy, chóng mặt vàng da,
nước tiểu màu đỏ.
1.1.3.

2,4-Dinitrotoluen (DNT) [2,5,6]

Hoàng Thị Thu Hường

Trang 4


Khóa luận tốt nghiệp

Chuyên ngành: Hóa học Phân tích

DNT là chất hữu cơ rất dễ bị phân hủy dưới tác dụng của ánh sáng mặt trời và
các vi sinh vật. DNT trong môi trường không khí và trong môi trường nước bị phân
hủy dưới tác dụng của ánh sáng mặt trời. Trong điều kiện không có oxy hoặc ánh
sáng mặt trời, DNT bị phân hủy dưới tác dụng của các vi sinh vật, chúng sử dụng
DNT như là nguồn năng lượng và giải phóng ra CO2 và nước.DNT là một chất độc
nguy hiểm, gây nhiều tác hại đến con người và sinh vật.
Đối với con người: DNT xâm nhập vào cơ thể con người phần lớn qua đường
da. Phụ thuộc vào nhiệt độ môi trường và thành phần của các đồng phân, DNT có
thể tồn tại dưới dạng chất dễ tan, chất rắn có điểm nóng chảy thấp hoặc là ở dạng
chất lỏng. Khi DNT ở dạng hơi, nó có thể xâm nhập qua đường hô hấp hay qua

đường ăn uống nếu như người sử dụng không rửa sạch tay trước khi ăn. Phần lớn
các triệu chứng khác của DNT là suy yếu cơ bắp, mỏi mệt, nhức đầu, ăn không
ngon, chóng mặt, hoa mắt.Khi bị nhiễm độc nặng có thể dẫn đến viêm gan, những
triệu chứng lâm sàng là xanh xao, thiếu máu. Hàm lượng DNT cho phép ở không
khí nơi sản xuất là 1,5 mg/m3.
Đối với sinh vật: Các sinh vật như thỏ, chó, lợn… rất nhạy cảm với DNT. Những
sinh vật này khi bị nhiễm độc thường mắc các chứng bệnh về thần kinh và bệnh
gan.Các loài chó khi bị nhiễm độc DNT ở liều lượng 25 mg/kg/ngày có thể bị chết.
1.1.4.

2,4-đinitrophenol (DNP) [3,13,14]

Hoàng Thị Thu Hường

Trang 5


Khóa luận tốt nghiệp

Chuyên ngành: Hóa học Phân tích

DNP được sử dụng trong sản xuất thuốc nhuộm, chất bảo quản gỗ, và như một
loại thuốc trừ sâu. Trong khoảng thời gian đầu những năm 30 của thế kỷ XX, DNP
đã được sử dụng như là một loại thuốc giảm cân, nhưng đến năm 1938 nó đã bị
cấm sử dụng .
DNP có thể gây độc cấp tính và mãn tính.
Khi vào cơ thể qua đường tiêu hóa, DNP có thể được phân bố trong máu,
nước tiểu, và các mô của người. Biểu hiện của nhiễm độc cấp tính DNP ở người là
buồn nôn, nôn mửa, đổ mồ hôi, chóng mặt, nhức đầu, và giảm cân. Nếu con người
hấp thụ DNP ở liều lượng lớn ngoài các biểu hiện cấp tính trên sẽ có thêm triệu

chứng tăng tỷ lệ chuyển hóa cơ bản và các triệu chứng khác. Biểu hiện nhiễm độc
mãn tínhở người là thương tổn da, giảm cân, gây ra các ảnh hưởng lên tủy xương,
hệ thần kinh trung ương và hệ thống tim mạch. Các nghiên cứu mới đây chỉ ra rằng
phụ nữ uống DNP để giảm cân có thể ảnh hưởng đến khả năng sinh sản, nhưng các
thông tin này chưa có tính thuyết phục cao. Đối với động vật đẻ con DNP làm tăng
tỷ lệ chết non và tăng tỷ lệ tử vong.
1.1.5.

NitroBenzen (NB) [6, 10]
NO2

NB có nhiều ứng dụng quan trọng trong thực tế. Một lượng lớn NB được dùng
để sản xuất Anilin. Ngoài ra, NB cũng được sử dụng trong thuốc trừ sâu, làm dung
môi, thuốc nhuộm, dược phẩm và thuốc nổ.
NB có thể được chuyển hóa dễ dàng thành Anilin và các dẫn xuất khác như
Azobenzen, nitrosobenzen, phenylhidroxylamin...nhưng khó phân hủy trong nước.
Do đó, chúng có thể tồn tại rất lâu trong nước và gây ô nhiễm nguồn nước.
NB có độc tính cao và dễ dàng hấp thụ qua da. NB là một chất có thể gây ung
Hoàng Thị Thu Hường

Trang 6


Khóa luận tốt nghiệp

Chuyên ngành: Hóa học Phân tích

thư, tiếp xúc kéo dài với NB gây ra những ảnh hưởng nghiêm trọng đến hệ thống
thần kinh trung ương, gan, thận, phổi và hệ tuần hoàn. Hít phải hơi NB có thể gây
ra nhức đầu, buồn nôn, mệt mỏi, chóng mặt. Hàm lượng NB trong nước thải công

nghiệp theo TCVN 5945-2008 là 5.10-3 mg/lit.
1.2. MỘT SỐ PHƢƠNG PHÁP XỬ LÝ NƢỚC THẢI NHIỄM CÁC HỢP
CHẤT HỮU CƠ VÒNG THƠM
1.2.1.Các nguồn phát sinh chất thải chứa hợp chất TNT
Công nghiệp quốc phòng luôn gắn liền với quá trình sản xuất, chế biến và gia
công thuốc nổ. Thuốc phóng, thuốc nổ ngoài tính chất cực kỳ nguy hiểm khi chúng
phát nổ, bản thân chúng cũng là những hóa chất gây độc khác nhau đến môi trường
và sinh vật sống. Các nguồn phát sinh chất thải có tính nổ có thể là từ các dây
chuyền công nghệ gia công vật liệu nổ, sửa chữa, bảo quản, niêm cất vũ khí, đạn
dược và trang bị kỹ thuật của quân đội .
Vấn đề gây ô nhiễm môi trường bởi các chất có tính nổ được phát hiện từ rất
sớm ngay từ chiến tranh thế giới thứ nhất và thứ hai. Tính chất của các chất này đã
được nghiên cứu và là tác nhân chính gây ô nhiễm môi trường xung quanh các khu
công nghiệp quốc phòng ở Việt Nam.
Sự ô nhiễm không khí có thể do sự phát nổ, khí thải của các dây chuyền sản
xuất thuốc phóng, thuốc nổ, dây chuyền tổng lắp vũ khí, nhồi ép thuốc nổ vào
đạn… bụi, hơi thuốc phóng, thuốc nổ như TNT, TNR,.. và các dung môi hữu cơ,…
Bên cạnh sự ô nhiễm không khí, các chất thải rắn cũng bị ô nhiễm các hóa chất có
tính nổ, thí dụ như các loại thuốc phóng nổ bẩn, thuốc phóng thuốc nổ, phế phẩm,
mảnh đạn, bom, mìn, các loại bao bì, hòm đựng vật liệu nổ, giẻ lau, mùn cưa nhiễm
thuốc nổ… chiếm tỉ trọng khá lớn trong tổng lượng thải quốc phòng. Các nguồn
nước cũng bị ô nhiễm do nguồn nước thải của các khu công nghiệp quốc phòng, do
Hoàng Thị Thu Hường

Trang 7


Khóa luận tốt nghiệp

Chuyên ngành: Hóa học Phân tích

sự rửa chất thải rắn, từ khí thải, các hợp chất chủ yếu gây ô nhiễm như: nitrophenol,
nitroglixerin, 2,4,6-trinitrotoluen, nitroxenlulo, dinitrotoluen, 2,4,6-trinitroresorxin.
Một số nhà máy quốc phòng hiện đang sử dụng TNT làm nguyên liệu trong
sản xuất thuốc nổ, chất gợi nổ. Nước thải của các nhà máy này chứa các chất ô
nhiễm TNT có nồng độ dao động từ 20-50 mg/l với lưu lượng khoảng 50100m3/ngày. Đa số các nguồn thải của các nhà máy trên chưa được xử lý triệt để
(theo tài liệu báo cáo đánh giá tác động môi trường từ năm 1995 đến 2002 của Viện
Hóa Học – Vật liệu, Viện KH&CNQS và tài liệu tham khảo [15]).
1.2.2. Sơ lƣợc về các phƣơng pháp xử lý các chất hữu cơ độc hại
Hiện nay, nhiều phương pháp xử lý các hợp chất hữu cơ độc hại đã được biết
đến như các phương pháp vật lý, hóa lý (hấp phụ, phân hủy bằng tia tử ngoại…), các
phương pháp sinh học, các phương pháp hóa học (oxi hóa, khử hóa, điện phân,…).
Nguyên tắc chung của các phương pháp này là làm giảm hàm lượng chất hữu
cơ độc hại xuống dưới ngưỡng cho phép trước khi thải ra môi trường. Sau đây là một
số phương pháp chính xử lý các hợp chất hữu cơ đặc biệt là hợp chất nitro thơm.
1.2.2.1. Phương pháp hóa học
Phương pháp này dựa vào phản ứng hóa học để chuyển hóa hợp chất nitro
thơm thành các hợp chất không nhạy nổ, không độc so với chất ban đầu. Các tác
nhân hóa học thường được sử dụng như các tác nhân oxi hóa (clo, ozon, KMnO 4,
các cloramin, hipoclorit, H2O2, HNO3, các quá trình oxi hóa nâng cao) và các tác
nhân có tính khử (NaHSO3, Na2S, sắt). Sau khi các quá trình hóa học xảy ra, các
chất hữu cơ độc hại bị chuyển hóa thành các amin ít độc hơn hoặc các sản phẩm
không độc hại (CO2; H2O; N2).
1.2.2.2. Phương pháp pha loãng
Nguyên lý của phương pháp này là nước thải sẽ được bổ sung thêm lượng
nước sạch nhất định sao cho các chỉ tiêu chất lượng của nó đạt tiêu chuẩn thải vào
Hoàng Thị Thu Hường

Trang 8

Khóa luận tốt nghiệp

Chuyên ngành: Hóa học Phân tích

môi trường. Phương pháp này không có khả năng loại bỏ các chất thải ra khỏi
nguồn nước mà chỉ giảm nồng độ của chúng .
1.2.2.3. Phương pháp hấp phụ
Hiện nay,phương pháp hấp phụ là một trong những các phương pháp được sử
dụng rộng rãi nhất trong công nghệ xử lý các chất hữu cơ độc hại, bền vững trong
môi trường và trong nước thải công nghiệp, đặt biệt là loại nước thải có màu.
Phương pháp này cho phép xử lý nước thải chứa nhiều loại chất bẩn khác nhau, kể
cả khi nồng độ chất bẩn trong nước rất thấp, mà các phương pháp khác khó có thể
xử lý được. Ngoài ra phương pháp hấp phụ có thể dùng để xử lý triệt để nước thải
sau khi nguồn nước này đã được xử lý bằng các phương pháp khác.
Nguyên tắc cơ bản của phương pháp hấp phụlà dựa trên khả năng hấp phụ các
chất bẩn có mặt trong nguồn nước thải của vật liệu hấp phụ. Nước thải sau khi cho
qua vật liệu hấp phụ sẽ được kiểm tra các chỉ tiêu trước khi thải ra môi trường.
Các vật liệu hấp phụ thường dùng như than hoạt tính, zeolit, vật liệu nano
trong đó than hoạt tính là vật liệu được sử dụng rộng rãi nhất với nhiều ưu điểm
vượt trội. Phương pháp hấp phụ thường kết hợp với các phương pháp khác để xử lý
sản phẩm sau hấp phụ.
1.2.2.4. Phương pháp thiêu đốt
Thiêu đốt là phương pháp nhiệt dùng để phân hủy các hợp chất hữu cơ.
Phương pháp này thường cần các thiết bị như lò đốt, nhiên liệu đốt hay lò đốt bằng
điện, buồng đốt, bộ phận xử lý khí đốt. Các sản phẩm đốt thường là các chất đơn
giản như CO2, H2O, N2 khi các chất hữu cơ được oxi hóa hoàn toàn.
Tuy nhiên, bên cạnh các phản ứng chính có thể có các quá trình phụ tạo ra các
hợp chất rất độc hại. Như trong quá trình đốt chất hữu cơ chứa clo, mạch vòng sẽ
thải ra chất độc dioxin [5, 19] hoặc các chất hữu cơ mạch vòng (PCB) hay hữu cơ

clo hóa khi đốt sẽ tạo ra dibenzodioxin và furan. Mặt khác, theo tính toán thực tế
Hoàng Thị Thu Hường

Trang 9


Khóa luận tốt nghiệp

Chuyên ngành: Hóa học Phân tích

cho thấy giá thành chi phí đốt chất thải thường cao nên phương pháp này không
được ưu tiên nhiều.
1.2.2.5. Phương pháp phân hủy bằng bức xạ UV
Hợp chất nitro thơm có thể bị chuyển hóa thành các sản phẩm: CO 2, HNO3,
H2O bằng năng lượng UV. Phương pháp này thường được kết hợp với tác nhân oxy
hóa khác như ozon, H2O2 [14]. Sử dụng quá trình oxy hóa nâng cao có tác nhân ánh
sáng như UV/ H2O2, UV/O3, quá trình Fenton …Ở một số nước, phương pháp này
đã được thương mại hóa, áp dụng xử lý nước thải nhiễm các chất hữu cơ. Tuy
nhiên, với loại chất thải chứa hợp chất nổ thì chủ yếu mới là kết quả thử nghiệm
[6]. Ở trong nước cũng đã có các công trình nghiên cứu sử dụng bức xạ UV có
thêm các tác nhân oxy hóa như O3, H2O2, TiO2 sẽ tăng hiệu quả xử lý.
1.2.2.6. Phương pháp ozon hóa
Dùng ozon để chuyển hóa các chất hữu cơ (đặc biệt là các hợp chất nitro
thơm) có độc tính trong nước thải là một phương pháp mới chưa được áp dụng rộng
rãi. Ozon là một tác nhân oxy hóa mạnh và là một chất cộng hợp mạnh dẫn đến
nhiều ứng dụng đặc biệt. Trong công nghệ hóa học nó giữ vai trò tối ưu trong các
quá trình oxy hóa hoặc cộng hợp. Đặc biệt là khả năng phản ứng với các liên kết
đôi trong phân tử nitro thơm. Trong quá trình phản ứng với các liên kết đôi trong
phân tử nitro thơm sẽ xảy ra hiện tượng phá vòng và tạo thành các axit béo, các axit
này về sau sẽ được chuyển hóa thành các sản phẩm trao đổi trung gian. Quá trình

xử lý tiếp tục đến sản phẩm cuối cùng là H2O, CO2, HNO3.
Phương pháp ozon hóa nước thải chứa hợp chất nitro thơm, ngoài sản phẩm cuối
cùng không gây ô nhiễm mà trong quá trình xử lý các chất hữu cơ khác trong nước kể,
thải cũng bị oxy hóa. Nước thải sau khi xử lý có chỉ số COD, mùi, độ đục giảm đáng
chỉ số BOD gần như không còn, lượng oxy hòa tan trong nước tăng lên.

Hoàng Thị Thu Hường

Trang 10


Khóa luận tốt nghiệp

Chuyên ngành: Hóa học Phân tích

1.2.2.7. Phương pháp điện hóa
Nguyên tắc của phương pháp điện hóa là chuyển hóa các nhóm nitro thơm
thành các nhóm amin bằng sự khử điện hóa trên catốt và oxi hóa các sản phẩm thu
được trên anốt đến CO2, H2O.
Các kết quả nghiên cứu và thử nghiệm phương pháp này ở quy mô phòng thí
nghiệm cho thấy khả năng phân huỷ điện hóa của TNR nhanh và vô cơ hóa hoàn
toàn, còn TNT, DNT, RDX,... thì tốc độ phân huỷ chậm hơn.
Ưu điểm của phương pháp điện phân là kỹ thuật thực hiện không phức tạp, có
khả năng phân huỷ triệt để và nhanh chất ô nhiễm. Đặc biệt là nguồn nước thải nhiễm
các nguyên liệu sản xuất chất gây nổ như TNR, styphnat chì,... rất khó xử lý bằng các
phương pháp khác. Tuy nhiên, phương pháp này vẫn còn một số hạn chế như có khí
clo sinh ra trong quá trình điện phân, dây chuyền điện phân cồng kềnh và tốn kém.
1.2.2.8. Phương pháp sinh học
Bản chất của phương pháp sinh học được sử dụng trong công nghệ xử lý nước
thải là sử dụng khả năng tồn tại, phát triển của vi sinh vật để phân hủy các chất bẩn

hữu cơ trong nước thải. Phương pháp sinh hóa có thể dùng để làm sạch hoàn toàn
các loại nước thải sản xuất chứa các chất hữu cơ hòa tan hoặc phân tán nhỏ. Sản
phẩn cuối cùng của quá trình phân hủy sinh hóa các chất bẩn thường là: khí
cacbonic, nitơ, ion sunfat… Nước thải sau xử lý sẽ được kiểm tra các chỉ số đặc
trưng như BOD, COD hoặc DO.
Yêu cầu của nước thải khi xử lý bằng phương pháp này là không chứa các
chất độc và tạp chất, các muối kim loại nặng hoặc nồng độ của chúng không vượt
quá nồng độ cực đại cho phép và có tỷ số BOD/COD  0,5.
1.2.2.9. Phương pháp xử lý bằng thực vật bậc cao
Xử lý thực vật bậc cao là sử dụng cây cối để loại bỏ, kiềm chế hoặc làm giảm
mức độ độc hại với môi trường của các chất gây ô nhiễm. Có thể kết hợp giữa biện
Hoàng Thị Thu Hường

Trang 11


Khóa luận tốt nghiệp

Chuyên ngành: Hóa học Phân tích

pháp xử lý ô nhiễm bằng thực vậy và vi sinh vật để rút ngắn thời gian xử lý. Xử lý
chất ô nhiễm bằng thực vật là một giải pháp công nghệ mới đã được nghiên cứu và
ứng dụng khá rộng rãi trên thế giới. Đây là một phương pháp xử lý sinh học có hiệu
quả cao, giá thành thấp và an toàn với môi trường. Công nghệ này có thể ứng dụng
với cả đất và nước ô nhiễm.
1.2.2.10. Phương pháp Fenton
Phương pháp Fenton được nghiên cứu bởi nhà Hóa học Mỹ J.H. Fenton. Phương
pháp này sử dụng H2O2 và muối sắt Fe2+ làm tác nhân oxi hóa rất hiệu quả cho nhiều
chất hữu cơ. Hệ tác nhân Fenton có khả năng oxi hóa mạnh là ion Fe(II) và H2O2 tác
dụng với nhau sinh ra gốc tự do hydroxyl HO*. Gốc HO tự do có khả năng hoạt động

mạnh nên oxi hóa các chất hữu cơ theo cơ chế gốc tự do thành các sản phẩm trung
gian, và cuối cùng thành các sản phẩm vô cơ đơn giản, không độc hại.
1.3. SƠ LƢỢC VỀ QUÁ TRÌNH XỬ LÝ HỢP CHẤT NITRO THƠM BẰNG
SẮT KIM LOẠI KẾT HỢP VỚI MUỐI AMONI PESUNFAT
1.3.1. Sơ lƣợc về sắt và muối amoni pesunfat
- Sắt là kim loại phổ biến trong tự nhiên và đã được biết đến từ rất lâu với các
ứng dụng quan trọng.Sắt có tính khử trung bình ở điều kiện thường. Trong những
năm gần đây, tính khử của sắt đã được ứng dụng trong việc xử lý nước ô nhiễm các
chất hữu cơ, đặc biệt là ô nhiễm các hợp chất nitro.
Muối amoni pesunfat (NH4)2S2O8
- Trong điều kiện khô ráo, amoni pesunfar bền, không bị phân hủy ở điều kiện
thường. Trong không khí ẩm phân hủy dần giải phóng oxi và tạo nên (NH4)2S2O7.
- Trong dung dịch nước hoặc trong môi trường axit, nó bị thủy phân chậm ở
nhiệt độ thường và nhanh khi đun nóng: S2O82- + 2H2O → 2HSO4- + H2O2

Hoàng Thị Thu Hường

Trang 12


Khóa luận tốt nghiệp

Chuyên ngành: Hóa học Phân tích

- Khi có chất xúc tác thích hợp H2O2 có thể chuyển hóa thành gốc hiđroxyl
(OH*) là một gốc tự do có khả năng oxi hóa mạnh ứng dụng trong xử lý chất hữu
cơ gây ô nhiễm môi trường.
- Muối amoni pesunfat là chất oxi hóa mạnh, thế oxi hóa chuẩn là 2,12V:
S2O82- + 2H+ +2e → 2HSO4Tuy nhiên, các phản ứng oxi hóa trực tiếp bằng amoni pesunfat thường xảy ra
chậm ở điều kiện thường. Khi có chất xúc tác như ion Ag+, Fe2+... thì tốc độ phản

ứng tăng lên nhanh chóng. Khi đó anion pesunfat (S2O82-) có khả năng bị hoạt hóa
thành gốc sunfat tự do có hoạt tính oxi hóa rất mạnh là SO4*- có thế oxi hóa là 2,6V.
S2O82- + “chất xúc tác” → SO4*- Pesunfat anion có thể tạo ra supeoxit (O2*-) trong môi trường kiềm. Theo
một số công trình nghiên cứu của Watts chỉ ra, pesunfat có thể tạo ra gốc tự do
sunfat (SO4*- ) và supeoxit bằng phản ứng kết hợp sau:
2S2O82- + 2H2O → 3SO42- + SO4*- + O2*- + 4H+
Tác giả đã giải thích phản ứng trên là do phản ứng giữa hiđropeoxyl (HOO- )
với anion pesunfat. Anion hiđropeoxyl (HOO-) được tạo bởi Fe kim loại. Trong môi
trường kiềm, anion HOO- sẽ tương tác với S2O82- tạo ra gốc tự do SO4*-. Hơn nữa,
Watts còn chứng minh được rằng trong môi trường kiềm mạnh, gốc tự do sunfat còn
phản ứng được với nhóm hiđroxyl OH- tạo thành gốc OH* và anion sunfat:
SO4* + OH- → SO42- + OH *
Như vậy hệ pesunfat trong môi trường kiềm, anion pesunfat sẽ được hoạt hóa
thành các gốc tự do có khả năng oxi hóa rất mạnh. Có thể phân hủy các chất gây ô
nhiễm môi trường như hexacloetan (HCA)...
1.3.2. Ứng dụng sắt kim loại để xử lý các hợp chất nitro vòng thơm
Vai trò của sắt hóa trị không trong quá trình loại bỏ, xử lý các hợp chất hữu cơ
bền gây ô nhiễm môi trường được thể hiện qua các chức năng sau:
Hoàng Thị Thu Hường

Trang 13


Khóa luận tốt nghiệp

Chuyên ngành: Hóa học Phân tích

 Vai trò là chất hấp phụ:
Sắt kim loại trong dung dịch dưới tác dụng của oxi không khí và nước hoặc
dưới tác dụng của dòng điện (dòng anot), sắt kim loại hòa tan tạo thành Fe 2+ và

Fe3+. Tồn tại chủ yếu dưới dạng hợp chất Fe(OH)2, Fe(OH)3, FeOOH. Đây là các
chất có bề mặt xốp có tính hấp phụ cao, có thể hấp phụ tối đa các hợp chất hữu cơ
trong dung dịch. Chính vì vậy, việc dung sắt để xử lý môi trường có khả năng ứng
dụng và đạt hiệu suất cao.
 Vai trò là chất khử:
Sắt kim loại là chất khử trung bình nên các chất hữu cơ có tính oxi hóa cũng
phản ứng với Fe. Điển hình là các chất hữu cơ chứa các nhóm NO2- (các hợp chất
nitro thơm), các hợp chất hữu cơ chứa clo sẽ phản ứng với sắt giải phóng ra ion Cl làm giảm tính độc hại của các hợp chất này. Phản ứng diễn ra như sau:
Fe + RCl + H+ → Fe2+ + RH + ClTrong dung dịch yếm khí (không có mặt O2) chỉ có nước, các tác nhân nhận
electron có thể là H+ và H2O, chúng bị khử tạo ra OH– và H2. Quá trình tổng thể và
ăn mòn sắt trong hệ Fe – H2O được biểu diễn như sau:
Fe + 2 H+ → Fe2+ + H2
Fe + 2H2O → Fe2+ + H2 + 2OH–
Trong trường hợp môi trường nước có oxi hòa tan, oxi sẽ dễ dàng nhận
electron theo phương trình:
2Fe + O2 + 2H2O → 2Fe2+ + 4OH–
Phản ứng của các chất oxi hóa dạng hữu cơ này với sắt kim loại được chứng
minh bằng sự khử clo hoặc chuyển nhóm –NO2 sang nhóm –NH2.Các phản ứng
tổng quát được mô tả như sau:
Fe + RX + H+ → Fe2+ + RH + X–
Fe + RNO2 + 4H+ → Fe2+ + RNH2 + 2H2O
Hoàng Thị Thu Hường

Trang 14


Khóa luận tốt nghiệp

Chuyên ngành: Hóa học Phân tích

Phản ứng xảy ra qua 3 giai đoạn mỗi giai đoạn chất oxi hóa nhận 2e từ Fe0. Tốc
độ phản ứng phụ thuộc vào hằng số tốc độ phản ứng trên. Các hợp chất hữu cơ này
sau khi bị khử bởi sắt kim loại, tính độc hại sẽ giảm và sau đó có thể loại bỏ ra khỏi
môi trường bằng nhiều phương pháp khác nhau như phương pháp sinh học, hấp phụ.
1.3.3. Xử lý hợp chất nitro thơm bằng sắt kim loại kết hợp với muối amoni
pesunfat.
Trong những năm gần đây, việc ứng dụng Fe kim loại trong xử lý môi trường
ô nhiễm các hợp chất hữu cơ đã được chỉ ra. Tuy nhiên sử dụng sắt kim loại vào
việc xử lý thường chỉ thu được hiệu quả nhất định, trong phạm vi hẹp, những chất
hữu cơ thơm thường hiệu suất thấp. Gần đây có một số nghiên cứu giữa Fe kết hợp
với chất oxi hóa như KMnO4 hoặc hệ Fenton, nhằm tạo ra những gốc tự do có khả
năng hoạt hóa rất mạnh như OH*, tuy nhiên thời gian tồn tại của gốc tự do hoặc
chất oxi hóa trong điều kiện phản ứng thường rất ngắn. Nên hiệu quả xử lý thường
bị hạn chế.
Theo một số tác giả nước ngoài đã nghiên cứu việc kết hợp giữa Fe với
pesunfat rất hiệu quả vì đã tạo ra gốc SO4*- có thời gian tồn tại lâu và hoạt tính oxi
hóa rất mạnh, có khả năng phá hủy hiệu quả một số hợp chất hữu cơ như TCA,
cacbon tetraclorua, TCE...
Quá trình tạo gốc tự do sunfat SO4*- từ sắt kim loại và amoni pesunfat được
thực bởi hai giai đoạn.
+ Giai đoạn 1 là giai đoạn oxi hóa Fe0 thành Fe2+ bằng oxi không khí theo
phương trình sau:
2Fe + O2 + 2H2O → 2Fe2+ + 4OHQuá trình này cũng có thể được thực hiện trong môi trường axit do quá trình
Fe+ 2H+ → Fe2+ + H2

Hoàng Thị Thu Hường

Trang 15

Khóa luận tốt nghiệp

Chuyên ngành: Hóa học Phân tích

+ Giai đoạn 2 là giai đoạn hoạt hóa pesunfat của Fe2+ tạo thành gốc tự do
sunfat SO4*Fe2+ + S2O82- → Fe3+ + SO42- + SO4*Khi cho hệ Fe0 kết hợp với S2O82- tương tác với hợp chất nitro thơm như TNR,
khi đó gốc tự do SO4*- là một chất oxi hóa mạnh sẽ tương tác với vòng thơm,
khoáng hóa TNR thành các hợp chất vô cơ như CO2 và H2O, N2. Quá trình được
mô tả bằng sơ đồ sau:
TNR + SO4*- → CO2 + H2O + N2
Chất hữu cơ sẽ bị phá hủy bởi gốc SO4*- theo phương trình trên. Vậy có thể
ứng dụng hệ thống Fe kim loại kết hợp với muối (NH 4)2S2O8 vào xử lý các chất
hữu cơ độc hại khó phân hủy như NB, TNT, TNR. Với hiệu suất xử lý khá cao.
1.4. SƠ LƢỢC VỀ PHƢƠNG PHÁP CỰC PHỔ [1]
1.4.1. Nguyên tắc của phƣơng pháp
Nhóm các phương pháp phân tích cực phổ là những phương pháp quan trọng
nhất trong số các phương pháp phân tích điện hóa hiện đại. Các phương pháp này
đều dựa trên lý thuyết về quá trình điện cực, phụ thuộc chủ yếu vào việc đưa chất
điện hoạt từ trong lòng dung dịch đến bề mặt điện cực làm việc và ghi đường von –
ampe (đường biểu diễn sự phụ thuộc cường độ dòng Faraday vào giá trị thế của
điện cực làm việc so với điện cực so sánh).

Hoàng Thị Thu Hường

Trang 16


Khóa luận tốt nghiệp

Chuyên ngành: Hóa học Phân tích

SP

SP : nguồn điện
SW : điện cực làm việc
R : điện cực so sánh

SW

A : điện cực phù trợ
V

V : vôn kế
i : điện kế

i
R
A

W
Hình 1.1. Sơ đồ thiết bị phân tích von-ampe

1.4.2. Điện cực làm việc
Trong các phương pháp phân tích von-ampe, điện cực làm việc thường dùng là :
điện cực giọt Hg, điện cực rắn làm từ Platin, vàng, bạc hoặc cacbon kính.
Phương pháp phân tích sử dụng điện cực giọt Hg, hay dùng là điện cực giọt
treo (HMDE), điện cực giọt rơi (DME), và điện cực giọt tĩnh (SMDE). Điện cực là
giọt Hg lỏng hình cầu có đường kính khá nhỏ (≤ mm), được rơi ra từ một mao quản
có chiều dài khoảng 10 – 15cm, với đường kính trong khoảng 30 - 50µm mao quản
được nối với bình chứa Hg bằng một ống dẫn nhỏ polietilen.

Trong điện cực giọt rơi, giọt Hg liên tục được hình thành ở đầu mao quản
và rơi ra do lực hấp dẫn, kích thước và chu kì (hay tốc độ chảy) của giọt Hg
được điều khiển bởi kích thước mao quản và chiều cao của bình chứa Hg. Tốc
độ đó được quy ước tính bằng khối lượng Hg rơi ra khỏi mao quản trong một
đơn vị thời gian (theo mg/s). Thông thường người ta chọn kích thước mao quản
và chiều cao bình chứa sao cho tốc độ chảy khoảng 1,5 ÷ 4,0mg/s. Chu kì mỗi
giọt khoảng từ 2s – 6s.

Hoàng Thị Thu Hường

Trang 17


Khóa luận tốt nghiệp

Chuyên ngành: Hóa học Phân tích

Trong điện cực giọt treo (thường dùng trong phân tích von-ampe hòa tan và
von-ampe vòng), giọt Hg có kích thước nhỏ, có thể thay đổi được tùy theo yêu cầu
thực nghiệm. Giọt được hình thành rất nhanh và được giữ ở đầu mao quản trong
quá trình đo.
Ưu điểm của điện cực giọt Hg
- Khoảng thế phân tích rộng, quá thế H2 trên điện cực giọt Hg lớn, vì vậy ở
rộng khoảng thế phân tích đến -1V (so với điện cực calomem bão hòa) trong môi
trường axit và đến -2V trong môi trường bazơ. Tuy nhiên do có quá trình oxi hóa
của Hg lỏng nên điện cực chỉ được sử dụng đến -0,3V hoặc 0,4 (so với điện cực
calomen) tùy vào môi trường.
- Bề mặt giọt luôn được đổi mới và không bị làm bẩn bởi sản phẩm phản ứng
điện cực.
- Với các điện cực hiện đại, giọt Hg được điều khiển bởi hệ thống van khí,

do vậy độ lặp của giọt cao, tăng độ lặp, độ đúng và độ chính xác khi phân tích.
- Kích thước giọt nhỏ nên lượng chất tiêu tốn khi phân tích là không đáng
kể do đó sự giảm nồng độ trong quá trình phân tích do sự oxi hóa khử trên điện
cực thực tế là không xảy ra.
1.4.3. Điện cực so sánh
Thường hay sử dụng điện cực Ag/AgCl hay điện cực calomen bão hòa.
Điện cực so sánh phải có thế ổn định.
1.4.4. Sóng cực phổ khuếch tán
- Sóng cực phổ cổ điển có dạng bậc thang, dòng cực đại i d tỷ lệ tuyến tính
với nồng độ chất phân tích trong dung dịch i d = f(I), người ta lợi dụng tính chất
này để phân tích định lượng. Tuy nhiên sóng cực phổ cổ điển có độ phân giải
không cao cũng như có dòng dư lớn. Do đó hạn chế độ nhạy của phương pháp

Hoàng Thị Thu Hường

Trang 18


Khóa luận tốt nghiệp

Chuyên ngành: Hóa học Phân tích

xác định được 10-5 M và khả năng xác định nhiều chất trong cùng một hỗn hợp
là khó khăn, độ chọn lọc kém.
- Với kỹ thuật quét thế, kỹ thuật ghi dòng hiện đại đã khắc phục được
nhược điểm đó, đồng nghĩa với tăng độ nhạy lên rất nhiều. Có thể kể đến :
o Cực phổ sóng vuông (SqW)
o Cực phổ xoay chiều hình sin (AC)
o Cực phổ thường và cực phổ xung vi phân (NP và DP)
o Các phương pháp von-ampe trên điện cực đĩa quay

o Phân tích điện hóa hòa tan
Với độ nhạy đối với
Cực phổ cổ điển (DC)

10-4 – 10-6 M

Cực phổ sóng vuông xung vi phân

10-4– 10-8 M

Von ampe hòa tan Anot điện cực giọt thủy ngân treo

10-6 – 10-9 M

Vôn Ampe hòa tan Anot dùng điện cực màng thủy ngân trên 10-8 – 10-10 M
điện cực rắn.
Có thể thấy các phương pháp phân tích điện hóa rất phong phú và đa dạng.
Phạm vi đối tượng nghiên cứu rộng, cả hợp chất vô cơ và hàng nghìn hợp chất hữu
cơ các loại.
Phương pháp cực phổ xung vi phân là phương pháp phân tích điện hóa hiện
đại, đã được cải tiến cả về kỹ thuật quét thế và kỹ thuật ghi dòng, khắc phục được
đa số nhược điểm của phương pháp cực phổ cổ điển và phương pháp xung thường.
Trong phương pháp xung vi phân, điện cực được phân cực bằng một biến áp một
chiều biến thiên tuyến tính với tốc độ chậm. Ghi dòng tại hai thời điểm trước khi nạp
xung và trước khi ngắt dòng. Đường biểu diễn sự khác nhau giữa hai dòng này vào thế
điện cực có dạng píc, rất dễ xác định, có độ phân giải cao. Do vậy mà phương pháp
cực phổ xung vi phân giảm tối đa dòng dư, một hạn chế của cực phổ cổ điển.
Hoàng Thị Thu Hường

Trang 19

Khóa luận tốt nghiệp

Chuyên ngành: Hóa học Phân tích

Sự phụ thuộc dòng cực đại trong cưc phổ xung vi phân vào các thông số của
quá trình đo cực phổ được tính toán lý thuyết cho hệ thức sau :
i = K.C

(1.1)

(D / t x )1/2 p(2  1)
Trong đó K  nFS
[(  p)  p]
Với:
n : là số e trao đổi trong phản ứng điện cực
F : hằng số Faraday
S : là diện tích bề mặt điện cực
C : nồng độ chất điện hoạt
D : hệ số khuếch tán
tx : thời gian một xung

  exp

nFE
2RT

p  exp[(

(1.2)

nF
E
)(E  E1/2 
)]
RT
2

(1.3)

E : biên độ xung

R : hằng số khí

T : nhiệt độ Kelvin

E1/2 : thế bán sóng

Tại đỉnh píc, P = 1 thì phương trình (1.1) còn lại là

(D / t x )1 / 2 (  1)
i  nFS
C
(  1)

(1.4)

E
2

(1.5)

E p  E1/2 

Bán chiều rộng của píc được xác định bởi công thức :

Hoàng Thị Thu Hường

Trang 20


Khóa luận tốt nghiệp

W1/2 

Chuyên ngành: Hóa học Phân tích

2RT
nFE
n.F.cosh .[2  cosh(
)]
2RT

(1.6)

1

Do vậy khi tăng biên độ xung thì theo phương trình (1.4) dòng I tăng lên,
nhưng đồng thời bán chiều rộng píc cũng tăng theo (1.5), do đó giảm độ phân giải

của phương pháp. Trong trường hợp biên độ xung đủ nhỏ ( E< 20/n mV) thì bán
chiều rộng được tính bởi công thức (1.7)
W1/2 

3,52RT 90
 mV ở 250C
n.F
n

(1.7)

Vì vậy để đạt được giá trị dòng lớn đồng thời W1/2 đủ nhỏ, thường đặt biên độ
xung khoảng từ 10 đến 100mV [1].
Hình a cho thấy sự giống và khác nhau về kĩ thuật biến đổi thế và kĩ thuật ghi
dòng giữa các phương pháp cực phổ cổ điển (DC), cực phổ vi phân thường (NP) và
cực phổ xung vi phân (DP). Thấy rõ ưu điểm của phương pháp cựu phổ xung vi
phân từ việc phân tích sóng cực phổ có dạng píc là tăng độ nhạy, tăng độ phân giải,
độ chọn lọc.

Hoàng Thị Thu Hường

Trang 21


Khóa luận tốt nghiệp

Chuyên ngành: Hóa học Phân tích

(a)

(c)

(b)
tchu k×

E

E

0,5-5 s

10.0

txung
1-50 ms

7.5

DC
2-5mV

D
DC

5.0
2.5
0.0

2-5mV

NP

Ei

150

D
NP

100

μ
0


0

E= 10-100 mV

EnÒn

DP

2-5mV

40
30

t
Giät

r¬i

Giät
r¬i

Giät
r¬i

t
Giät
r¬i

D
DP

20
10
0

E, V

SCE

Hình 1.2. Sơ đồ biểu diễn thế theo thời gian và dạng sóng cực phổ trong một số
phương pháp
(a) : Thế biến thiên trong thời gian đo cực phổ
(b) : Thế biến thiên trong 1 chu kì giọt (thời điểm ghi dòng)
I : Sóng cực phổ
DC : Cực phổ cổ điển
NP : Cực phổ xung thường

DP : Cực phổ xung vi phân

Hoàng Thị Thu Hường

Trang 22


Khóa luận tốt nghiệp

Chuyên ngành: Hóa học Phân tích

CHƢƠNG II: THỰC NGHIỆM
2.1. QUY TRÌNH THỰC NGHIỆM
Đề tài được thực hiện qua 3 giai đoạn:
Giai đoạn 1: Khảo sát điều kiện tối ưu cho quá trình phân tích, theo dõi hàm
lượng TNT trên máy cực phổ.
Giai đoạn 2: Xây dựng đường chuẩn thể hiện sự phụ thuộc chiều cao sóng cực
phổ vào nồng độ TNT. Kiểm tra độ chính xác của đường chuẩn.
Giai đoạn 3: Gồm các công việc sau:
+ Khảo sát các yếu tố ảnh hưởng tới quá trình xử lý TNT bằng sắt kim loại kết
hợp với muối amoni pesunfat.
+ Tiến hành xử lý các mẫu tự tạo và xác định hàm lượng TNT còn lại sau các
khoảng thời gian xử lý.
2.2. DỤNG CỤ, THIẾT BỊ VÀ HÓA CHẤT
2.2.1. Dụng cụ và thiết bị
- Máy cực phổ đa năng 757 VA Computrace, Điện cực giọt thuỷ ngân treo.
- Máy đo pH Indolab của Đức.
- Cân phân tích điện tử (CHYO) có độ chính xác ± 0,0001 gam, cân kĩ thuật
có độ chính xác ± 0,1 gam.
- Các dụng cụ: pipet, cốc thủy tinh, bình định mức có độ chính xác cao.

2.2.2. Hóa chất
- 2,4,6-trinitro toluoen (TNT): độ tinh khiết 99,5%, dạng bột (Merck - Đức).
- Nước cất được sử dụng là nước cất hai lần.
- Bột sắt tinh khiết có thành phần hoá học là: C: 0,02%, S: 0,008%, Si:
0,003%, P: 0,002%, Mn: 0,002%.
Hoàng Thị Thu Hường

Trang 23


Khóa luận tốt nghiệp

Chuyên ngành: Hóa học Phân tích

- Các dung dịch: đệm amoni (pH = 10), HCl 0,1M; HCl 10%; NaOH 0,1M.
- Muối (NH4)2S2O8 tinh thể (Đức).
2.3. KHẢO SÁT CÁC ĐIỀU KIỆN TỐI ƢU ĐỂ PHÂN TÍCH TNT TRÊN
MÁY CỰC PHỔ
Phân tích TNT trên máy cực phổ đòi hỏi phải khảo sát chế độ làm việc của
máy đo cũng như nền cực phổ để tăng độ nhạy, độ lặp và độ chính xác của phương
pháp. Dựa trên cơ sở lý thuyết cực phổ và tham khảo các tài liệu đã công bố chúng
tôi tiến hành khảo sát một số yếu tố quan trọng sau với dung dịch TNT chuẩn có
nồng độ C = 80,0 mg/l.
2.3.1. Khảo sát kích thƣớc giọt thủy ngân
Cách tiến hành: Lấy chính xác 15,0 ml dung dịch đệm amoni có pH=10,0 và
2,0 ml dung dịch mẫu phân tíchvào bình định mức 25,0 ml; thêm nước cất 2 lần tới
vạch định mức; điều chỉnh pH của dung dịch đạt giá trị pH=10,0; chuyển toàn bộ
dung dịch vào bình điện phân. Tiến hành đo và thay đổi kích thước giọt thủy ngân
trong khoảng đơn vị đo từ 1,0 → 10,0. Với mỗi giá trị kích thước giọt thủy ngân
tiến hành đo lặp 3 lần, lấy chiều cao pic trung bình. Kết quả được chỉ ra trong bảng

3.1 trong chương III.
2.3.2. Khảo sát biên độ xung
Cách tiến hành: Lấy chính xác 15,0 ml dung dịch đệm amoni pH=10,0 vào
bình định mức 25,0ml và 1,0 ml dung dịch mẫu phân tích; thêm nước cất 2 lần tới
vạch định mức; điều chỉnh pH dung dịch đạt giá trị pH=10,0; chuyển toàn bộ dung
dịch vào bình điện phân. Khảo sát biên độ xung trong khoảng 0,010,1V. Với mỗi
giá trị biên độ xung, tiến hành đo lặp 3 lần, lấy chiều cao pic trung bình. Kết quả
được chỉ ra trong bảng 3.2 trong chương III.

Hoàng Thị Thu Hường

Trang 24


Khóa luận tốt nghiệp

Chuyên ngành: Hóa học Phân tích

2.3.3.Khảo sát thời gian đặt một xung
Cách tiến hành: Lấy chính xác 15,0 ml dung dịch đệm amoni pH=10,0 và 1,0
ml dung dịch mẫu phân tíchvào bình định mức 25,0 ml, thêm nước cất 2 lần tới
vạch định mức; điều chỉnh pH dung dịch đạt giá trị pH=10,0; chuyển toàn bộ dung
dịch vào bình điện phân. Khảo sát thời gian đặt một xung trong khoảng 0,01s0,1s.
Với mỗi thời điểm đặt xung, tiến hành đo lặp 3 lần, lấy chiều cao pic trung bình.
Kết quả được chỉ ra trong bảng 3.3 trong chương III.
2.3.4. Khảo sát thời gian đuổi khí
Cách tiến hành: Lấy chính xác 15,0 ml dung dịch đệm amoni pH=10,0 và 1,0
ml dung dịch mẫu phân tíchvào bình định mức 25,0 ml; thêm nước cất 2 lần tới
vạch định mức điều chỉnh pH dung dịch đạt giá trị pH=10,0; chuyển toàn bộ dung
dịch vào bình điện phân. Đặt các trị đo ở điều kiện tối ưu đã khảo sát. Khảo sát thời

gian đuổi khí oxi trong hệ phản ứng trong khoảng thời gian từ 30s đến 350s. Với
mỗi thời gian đuổi khí, tiến hành đo lặp 3 lần và lấy chiều cao pic trung bình. Kết
quả được chỉ ra trong bảng 3.4 trong chương III.
2.3.5. Khảo sát nền cực phổ
Cách tiến hành: Lấy chính xác 15,0 ml dung dịch đệm amoni pH = 10,0 và
1,0 ml dung dịch mẫu phân tíchvào bình định mức 25,0 ml; thêm nước cất 2 lần tới
vạch định mức; điều chỉnh pH = 10,0; chuyển toàn bộ dung dịch vào bình điện
phân. Khảo sát ở pH=10,0, sau đó thay đổi pH của hệ bằng dung dịch HCl 0,1M,
lần lượt ở các pH từ 9,0 – 3,0. Ở mỗi giá trị pH, tiến hành đo lặp 3 lần, lấy chiều
cao pic trung bình. Kết quả được chỉ ra trong bảng 3.5 trong chương III.
2.4. XÂY DỰNG ĐƢỜNG CHUẨN XÁC ĐỊNH NỒNG ĐỘ TNT
Pha các dung dịch chuẩn: Lấy chính xác 0,25; 0,50; 1,00; 1,50; 1,75; 2,00;
2,50 dung dịch chứa TNT (CTNT = 80mg/l) vào bình định mức 25,0 ml được đánh
Hoàng Thị Thu Hường

Trang 25