I H C QU NG BÌNH
KHOA KHOA H C T
NHIÊN
TR N TH KIM NHUNG
NH,
NG M T S
M U M C T I CH
KIM LO I N NG TRONG
NG H I
QU NG BÌNH B
NG H I
H P TH NGUYÊN T
KHÓA LU N T T NGHI P
IH C
M HÓA H C
H
o: Chính quy
Khóa h c: 2013
2017
NG D N KHOA H C:
THS. TR
Qu
CS
L IC
Tr
c h t, em mu n g i l i c
c nh
n th y ThS. Tr
cS ,
ng d n em trong su t quá trình th c hi n khóa lu n t t nghi p,
ng th
sung nhi u ki n th c chuyên môn và kinh nghi m cho em trong ho t
ng nghiên c u khoa h c.
Em xin bày t lòng c
n qúy th y cô t
i h c Qu ng Bình,
c bi t là qúy th y cô b môn Hóa h c, khoa Khoa h c T
ng d y và
em trong su t quá trình h c t p, nghiên c u và t o m
v t ch
giúp em hoàn thành bài khóa lu n này.
Em xin chân thành c
Th nghi m
u ki n thu n l i v
p th cán b và nhân viên Trung tâm K
Chi c c tiêu chu
ki n thu n l
ng
ch
ng t nh Qu
ng
u
em trong quá trình th c hi n khóa lu n.
ng th
il ic
n bè, t p th l
em trong quá trình h c t p và hoàn thành khóa lu n
này.
M c
uc g
u ki n th c t
th c hi
n ch v m t ki n th c và kinh nghi m nên có th có
nh ng sai sót mà b
t qúy th y cô và các b
tài m t cách hoàn ch nh nh t, song
c, r t mong nh
cs
khóa lu n c a em hoàn ch
Trân tr ng c
Qu ng Bình, ngày
Sinh viên
Tr n Th Kim Nhung
i
ý
L
s li u và k t qu nghiên c u trong bài khóa lu n này là hoàn
toàn trung th
d n c a ThS. Tr
u c a chính em th c hi
is
ng
cS .
Chúng tôi xin ch u hoàn toàn trách nhi m v n i dung khoa h c c a công trình
này.
Qu
Tác gi
Tr n Th Kim Nhung
ii
M CL C
L IC
........................................................................................................ i
L
..................................................................................................ii
M C L C............................................................................................................iii
DANH M C B NG............................................................................................ vi
DANH M C HÌNH ............................................................................................vii
M
U............................................................................................................... 1
NG QUAN................................................................................. 3
1.1. T ng quan v m c .................................................................................................... 3
c tính c a các kim lo i n ng ................................................................................ 3
1.3. Gi i thi u chung v chì và asen................................................................................ 6
1.3.1. Nguyên t chì ........................................................................................................6
1.3.2. Nguyên t asen ......................................................................................................9
ng Asen, Chì ................................................................ 12
1.4.1.
tích ...........................................................................12
1.4.2.
................................................................13
1.4.3.
......................................................................................13
h p th nguyên t (AAS) .......................................................... 15
1.5.1. S xu t hi n ph h p th nguyên t ....................................................................15
1.5.2. Nguyên t c c
..............................................................................15
1.5.3.
ng c
......................................................................17
1.5.4.
mc
......................................................................18
1.5.5.
t nguyên t hóa m u ..........................................................................19
1.6. Các y u t
1.7. M t s
............................................................. 21
lí m u............................................................................... 21
1.7.1.
t (b ng axit có tính oxi hóa m nh)....................................21
1.7.2.
lí khô ........................................................................................22
1.8. Máy quang ph h p th nguyên t (AAS) ............................................................. 23
2.1. N I DUNG VÀ
2.1.1.
PHÁP NGHIÊN C U............................................... 25
u .....................................................................................25
iii
2.1.2. N i dung nghiên c u ...........................................................................................25
2.2. HÓA CH T, THI T B VÀ D NG C ................................................................ 25
2.2.1. Hóa ch t...............................................................................................................25
2.2.2. Thi t b và d ng c ..............................................................................................25
2.3. TH C NGHI M .................................................................................................... 25
2.3.1. L y m u, x lí và b o qu n m u .........................................................................25
2.3.2. Cách ti n hành .....................................................................................................27
2.3.3.
u ki
nh chì và asen........................................................28
2.3.4.
ng .....................................................................................28
2.3.5. X lí s li u th c nghi m ....................................................................................28
T QU TH C NGHI M VÀ TH O LU N......................... 32
3.1. Xây d
ng chu
.................................................... 32
3.1.1. Xây d
ng chu
..........................................................32
3.1.2. Xây d
ng chu n c
...........................................................32
ng chu n c
.................................. 33
3.2.1.
ng chu n c
........................................33
3.2.2.
ng chu n c
......................................35
ng chì, asen trong m c............................................................... 35
3.4. So sánh n
chì, asen trong các m u m c....................................................... 39
K T LU N VÀ KI N NGH ............................................................................. 42
A. K t lu n..................................................................................................................... 42
B. Ki n ngh ................................................................................................................... 42
TÀI LI U THAM KH O................................................................................... 43
PH L C ............................................................................................................ 45
iv
DANH M C CÁC KÍ HI U VÀ CH
STT
Ti ng vi t
VI T T T
Vi t t t
1
Chì
Pb
2
Asen
As
3
S t
Fe
4
ng
Cu
5
Mangan
Mn
6
Crom
Cr
7
Gi i h n phát hi n
LOD
8
Gi i h
LOQ
9
Ph n tri u
ppm
10
Ph n t
ppb
11
Quang ph h p th nguyên t
AAS
12
ng
phát x nguyên t
13
Quang ph h p th nguyên t ng n l a
14
Quang ph h p th nguyên t lò graphite
15
Không phát hi n
AES
F-AAS
GF-AAS
KPH
v
DANH M C B NG
B ng 1.1. M t s thông s v t lí c a chì .........................................................................7
B ng 1.2. M t s thông s v t lí c a Asen ......................................................................9
B ng 2.1. Th i gian l y m u và kí hi u các m u m c ..................................................26
B ng 2.2. Kh
ng m u ............................................................................................27
B ng 3.1. S ph thu c c
h p th A vào n
chì...........................................32
B ng 3.2. S ph thu c c
h p th A vào n
asen ........................................33
B ng 3.3. K t qu phân tích h i quy tuy
iv
ng chu n c a
chì ..................................................................................................................................34
B ng 3.4. K t qu phân tích h i quy tuy
iv
ng chu n c a
asen ................................................................................................................................35
B ng 3.5: K t qu
ng chì trong các m u m c ..................................36
B ng 3.7. K t qu
i v i nguyên t chì .....................................................37
B ng 3.8. K t qu
i v i nguyên t asen ................................................38
B
ng c a chì và asen ...........................................................................38
vi
DANH M C HÌNH
Hình 1.1. Máy h p th nguyên t AAS .........................................................................23
Hình 3.1. Quy trình x lí m u và phân tích kim lo i n ng trong m c ..........................27
ng chu
nh chì........................................................32
ng chu
nh asen .....................................................33
ng chu
nh chì........................................................35
Hình 3.4. K t qu n
(
c a asen trong các m u m c .................................40
vii
M
U
T lâu, nhi u nguyên t kim lo
iv
s
h
ra r
c bi
i
n là có vai trò c c kì quan tr ng
ng, k m, mangan, canxi, ... Các nhà khoa
ng là nguyên t
ng r t c n thi
i, có
nhi u vai trò sinh lí, nó tham gia vào quá trình t o h ng c u, b ch c u và là thành ph n
c a nhi u enzym. S t là nguyên li u t ng h p nên hemoglobin, ch t có m t trong t
bào h ng c u và làm cho h ng c
n các mô c
, có vai trò v n chuy n oxi trong máu
, ... Tuy nhiên n
l
ng các nguyên t kim lo i tích t
c cho phép thì nó s
m t cân b ng c a nhi u kim lo
ch
. S thi u h t hay
ng trong các b ph n c
máu, huy t thanh ... là nh ng nguyên nhân hay d u hi u c a b nh t t,
ng và có th gây t vong.
i nguyên t
m c cho phép thì s gây b
và t
ng, n u n
ng l
ng trong gan, th n, não
gây ra các b nh v th n kinh schizophrenia. Th
lo
i ta m i ch bi
ch ic
Kim lo i n ng xâm nh
và hô h p. Tuy nhiên cùng v i m
hi n nay môi t
iv
.
i ch y
ng tiêu hóa
phát tri n c a công nghi p và s
hóa,
ô nhi m tr m tr ng. Các ngu n th i kim lo i
n ng t các khu công nghi
t, vào th c ph m r i xâm nh p
ng, hít th d
tràn d u hay x th i trái phép tr c ti
a tr c ti p t
nghiêm tr
i v i m t s kim
n s nhi
c. Tình tr ng
ng bi n c a các nhà máy, xí nghi p
ng bi n, làm cho ngu n h i s
ng kim lo i n
a
y ngân, niken, cadimi
c bi t tình tr ng x th i làm h i s n ch t hàng lo
n
th i gian qua c a m t s nhà máy d c các t nh mi n Trung
phân tích các kim lo i n
chúng t
kh e c
c nghiên c u,
ng s ng, trong th c ph
i nh
ra bi n pháp t
ng c a
b ov
ng là vi c vô cùng c n thi t. Nhu c u th c ph m s
thành nhu c u thi t y u, c
c
m b o s c kh e
c toàn xã h i quan tâm.
1
m c
Vi
có m t s nghiên c u
nh kim lo i n ng trong th c ph
tài : ``Phân tích,
ng và mangan trong tôm th chân tr ng nuôi
khu v c xã
Trung Tr ch huy n B Tr ch t nh Qu ng Bình``, ``
s t trong hàu
khu v c sông Nh t L , th tr n Quán Hàu- Qu ng Bình
Qu
ng b bi n dài 116 km, v i 5 c a sông l n. Th m l
g p 2,6 l n di
t li n, t o thành m
ng r ng l n, v i tr
t n h i s n, kho
c bi t
tôm sú,
Qu ng Bình có ngh câu m c, b y m c khá
c du khách trong và ngoài t nh r t quan tâm, không ch vì s
t mà còn vì l i ích c a m
i v i s c kh
i. Theo các
chuyên gia, m c ch a m t ngu n phong phú protein, axit omegavitamin B và i t. Ch
s h
a r ng
ng 10 v n
u loài quý hi
m c ng, m c nang, san hô ...
n i ti
ng
ng ch a trong m c
ng c
ng, k m,
c ch ng minh có tác d ng t t cho
và chuy n hóa s t, hình thành h ng c u. Tuy
nhiên, th c t v tình tr ng ô nhi
ng bi n th i gian qua bu c chúng ta ph i
t câu h i: `` M c có b nhi m kim lo i n ng hay không?``
D a trên nh ng th c t
tài
m t s kim lo i n ng trong m u m c t i ch
Bình b
ng
ng H i
ng H i
Qu ng
h p th nguyên t `` làm khóa lu n t t nghi p c a
mình.
2
NG QUAN
1.1. T ng quan v m c [20], [23]
M c là lo
ng ch
ng v t
bi n, thân m
c
i tua, b ng ch a m t
Loài m c
c ta g m 4 b khác nhau bao g m b
M c ng, b M c Lá, b M c Nang, b M c Ma (M c Xà) [20]
c, t p trung nhi u nh t
s
ng s ng
nh y c m v i bi
các vùng bi
ic
m c ng s ng
c kho ng 30-50m. Ngoài ra m t
iv
c. M
u ki n th
ng v t
i ti t, ánh sáng nên có s di chuy n
c b m t b ánh sáng m t tr i
hun nóng, làm nhi
c
ct
ng l n xu
cl p
c b m t gi
chuy n t l
ct
n th m c l i di
ng m t.
Trong các tháng mùa khô (tháng 12 -
c di chuy
n các
tháng 9),
m c di chuy
M
c sâu 30 - 50m.
c khai thác quanh
- tháng 4) và v Nam (tháng 6
S
chính: V B c (tháng 12
tháng 9).
ng khai thác m c ng trên toàn vùng bi n Vi t nam h
24.000 t
n mi n Nam có s
t n (chi m 70%), v nh B c B chi m s
còn bi n mi n Trung có s
1.2.
ng
ng cao nh t là kho ng trên 16.000
ng l n th nhì, kho ng 5000 t n (20%),
ng th p nh t kho ng 2.500 t n (10%).
c tính c a các kim lo i n ng [6], [ 8], [21]
3
Kim lo i n ng phân b r ng rãi trên v
d
nhiên, t n t
sông h
c phong hóa t các
i d ng b
c
c bi n, l ng trong tr m tích. Trong vòng hai th k qua, các kim lo i n ng
c th i ra t các ho
ng c
ng s n xu t công nghi p
(khai khoáng, giao thông, ch bi n qu ng kim lo
c th i sinh ho t, ho
ng
s n xu t nông nghi p (hóa ch t b o v th c v t, thu c tr sâu di t c
ng kim lo i n
.
M t s kim lo i n ng r t c n thi
nguyên t
s
i. Chúng là các
ng không th thi u, s m t cân b ng này có
s c kh
n cho
ng tr c ti p t i
i. S t giúp ng a b nh thi u máu, k m là tác nhân quan tr ng trong
i enzyme. Trên nhãn các l thu c vitamin, thu c b xung khoáng ch t
ng th
ng v
c bi
ng nh các kim lo i này có trong kh u ph
i vì chúng
là thành ph n quan tr ng trong các phân t sinh h
hóa c n thi
h p th m
có th gây r i lo n quá trình sinh lí, g
p ch t sinh
ng l n các kim lo i này, chúng
ho c làm m
a các
kim lo i khác [6].
Kim lo i n
c tính là kim lo i có t tr ng ít nh t l n g p 5 l n t tr ng c a
c. Chúng là kim lo i b
) và có
tính tích t sinh h c (chuy n ti p trong chu i th
lo i này bao g m: Hg, Ni, Pb, As, Cd, Al, Pt, Cu, Cr, Mn
xâm nh
sinh v t s
ng hô h p, th
c tích t trong các mô theo th i gian s
Các nghiên c
ng tr c ti
tt
c.
ra r ng, kim lo i n ng có th gây r i lo n hành vi c
n ch
i
cc
n,
n xu
kinh gây r i lo n ch
bi
Các kim lo i n ng khi
c tính.
Các kim lo i n ng xâm nh
h p th
i). Các kim
n, h th n
d
i gen. Các kim lo i n
ng,
s rút c n
4
canxi t
duy trì pH thích h p trong máu d
c um
ra r
ng nh các kim lo i n ng có th
c h i cho
u qu khác nhau trên nh
i c th
s c kh
khác nhau.
c tính c a kim lo i n ng ch y u do chúng có th sinh ra các g c t
các ph n t m t cân b
ng, ch a nh
n t t các phân t
n t không c
m
l p l i s cân b ng c a chúng.
Các g c t do t n t i t nhiên khi các phân t c a t bào ph n ng v i oxi (b oxi
t các kim lo i n ng
tác nhân c n tr quá trình oxi hóa, s sinh
ra các g c t do vô t ch c, không ki
trong toàn b
c,. Các g c t do này phá h y các mô
gây ra nhi u b nh t t [16].
Trong ph m vi bài khóa lu n này, em ch
c
c tính c a hai kim lo i chì,
asen trong s các kim lo i thu
ng c a EU
u qu c gia khác trên th gi i.
c tính c a chì (Pb)
Trong s n xu t công nghi p chì có vai trò quan tr
c chì có vai trò tích c
c
iv
iv
c tính c a chì và các h p ch t
ng v
ph m b nhi
thì
u r t nguy hi
c và th c
i, nh t là tr
n.
Chì có tác d ng âm tính lên s phát tri n b não c a tr em, c ch m i ho
các enzim, không ch
não mà còn
ng c a
các b ph n t o máu, nó là tác nhân phá h y
h ng c u.
Khi
ng chì trong máu kho
oxi hóa glucoza t
m i.
n
n quá trình s d ng
ng cho quá trình s
m t
0,8 ppm) có th gây thi u máu do thi u hemoglobin. Hàm
ng chì trong máu n m trong kho ng (> 0,5 - 0,8ppm) gây ra s r i lo n ch
c a th n, phá h
tác v
, tích t
i truy n vào các mô m m c
tính c a nó.
5
,
và th hi
c
Vì th , t t nh t là tránh nh
b t kì d
ng th i trong dinh
ng chú ý dùng các th c ph m không có chì ho
h n ch
v n luôn có m
ng chì r t nh nh
u rau xanh, các lo
i m c cho
ng c a chì. Dù chúng ta không mu
nh v n thâm nh
ng, hít th , hay vi c s d
s
ng chì n
chúng ta qua
m kém ch
ng. Vì th , nên u ng
u ng và th c ph m giàu vitamin B1 và vitamin C
có l i cho vi c ch ng l i và h n ch
ng c
iv
.
c tính c a Asen
nh là ch
c h i b ng A, t ch c nghiên c
p Asen vào nhóm các ch
gi i
i. Nhi
c Asen
y b nh d dày, b nh ngoài da, b nh tim m ch.
Asen xâm nh
bi
ng:
ng tiêu hóa: Nh
c ch y u thông qua th c ph m mà nhi u nh
ng v t nhuy n th . Ho c do ti p xúc v i thu c b o v th c v t, hóa ch t,
thu
cu
-
ng hô h p: Asen l
ng trong không khí gây tác h i tr c ti p cho con
ng hô h p.
Ngoài ra Asen còn xâm nh p
i qua ti p xúc v i da. Asen
thái t n t
c tí
ng Asen 0,01 mg/kg có th gây ch
nh
i v i s c kh
i. Các h p ch
ng g i là th ch tín). Khi xâm nh
nhóm SH c
tr ng
i. Hàm
c tính m nh
As(III) s k t h p v i các
i làm m t ho t tính c a chúng.
1.3. Gi i thi u chung v chì và asen
1.3.1. Nguyên t chì [2], [7], [17]
Chì là nguyên t kim lo i n ng ph bi n trên v
t. Có tên Latinh là
Plumbum. Là nguyên t thu c nhóm IVA, chu kì 6, s th t 82 trong b ng tu n hoàn
các nguyên t hóa h c. Chì là nguyên t
i phát hi n khá s
kho
Chì trong t nhiên có m
t. Nó n m ch y u trong
6
khoáng Galen (PbS), cerudute (PbCO3), Anglesite (PbSO4) và pyromorphite
[PbCl(PO4)3
m 1,6.10-3% kh
ng v
t.
Tính ch t v t lí:
Chì là kim lo i m
i d kéo dài, có kh
ng riêng n
lo i khác ( tr vàng và th y ngân ).
Chì có màu xám, có ánh kim trên b m t c
d
trong không khí m.
B ng 1.1. M t s thông s v t lí c a chì
[Xe]4f145d106s26p2
C u hình electron
ng ion hóa (eV)
I1
7,42
I2
15,03
I3
32,0
I4
42,3
Nhi
nóng ch y
3270C
Nhi
sôi
17370C
Bán kính nguyên t
146 pm
Tính ch t hóa h c
Nhìn chung, chì là kim lo i
i ho
ng v m t hóa h c:
- Chì b oxi hóa t o thành l p oxit màu xám xanh bao b c trên m t b o v cho
chì không ti p t c b oxi hóa n a.
(I.1)
-
c v i các halogen và nhi u nguyên t không kim lo i khác.
(I.2)
- Khi tác d ng v
c chì tách d n màng oxit bao b c bên ngoài và ti p t c tác
d ng.
- Chì ch
m t v i dung d ch axit clohidric loãng và axit sunfuric
i 80% vì b bao b c b i l p mu i khó tan ( PbCl2, PbSO4
tan vì mu i khó tan c a l p b o v
7
i dung d ch
n
thành h p ch t tan.
(I.3)
(I.4)
- V i axit nitric
b t kì n
t kim lo i
3Pb
- Khi có m t c a oxi có th
c
+
2Pb
(I.6)
- Có th tan trong axit axetic và các axit h
(I.7)
Các h p ch t c a chì
Chì t
n là PbO và PbO2 và hai oxit h n h p là chì
metaplombat Pb2O3 (hay PbO.PbO2), chì ortholombat Pb3O4 (hay 2PbO.PbO2)
PbO là ch t r n, có hai d
và PbO có màu vàng. PbO tan ít
c nên Pb có th
c khi có m t oxi. PbO tan trong axit và tan
trong ki m m nh.
PbO2 là ch t r
ng tính nh ng tan trong ki m d dàng
2
oxi hóa th
2O 3
m t d n oxi bi
), Pb3O4
L i d ng kh
), PbO (vàng).
nh c a PbO2
i ta ch ra acquy chì.
Chì ortholombat (Pb3O4) hay còn g i là minium là h p ch t c a Pb có các s oxi
hóa +2, +4. Nó là ch t b
s
c dùng ch y
s n xu t th y tinh
s t, làm ch
o v cho kim
lo i không b r ).
Pb(OH)2 là ch t k t t a màu tr
m
c bi n thành
oxit PbO.
Pb(OH)2
ng tính.
Khi tan trong axit, nó t o thành mu i c a cation Pb2+:
Pb(OH)2 + 2HCl
PbCl2 + 2H2O
Khi tan trong dung d ch ki m m nh, nó t o thành mu i hidroxoplombit:
8
(I.8)
Pb(OH)2 +2KOH
K2[Pb(OH)4]
Mu i hidroxoplombit d
(I.9)
c và b th y phân m nh nên ch b n trong
dung d ch ki
Pb t
i t t c các halogen. H u h
u
là ch t r n không màu, tr PbI2 màu vàng.
ib
cl
c nóng.
T tc
k t h p v i halogen c a kim lo i ki m MX
t o thành h p ch t ph c ki u M2[PbX4]. S t o ph c này gi i thích kh
tan c
hòa
c c a axit halogenhidric và mu i c a
chúng.
PbI2 + 2KI
PbCl2 + 2HCl
K2[PbI4]
(I.10)
H2[PbCl4]
(I.11)
1.3.2. Nguyên t asen [8], [23]
Asen hay còn g i là th ch tín, m t nguyên t hóa h c có kí hi u As và s hi u
nguyên t là 33. Asen l
c) vi t v
M t s thông tin v t lí c a Asen trình bày trong b ng 1.2
B ng 1.2. M t s thông s v t lí c a Asen
Kh
74,29 g.mol-1
3,5
6150C
8140C
34,76 kJ/mol
24,44 kJ/mol
100 k Pa t i 874K
328,88 J/(kg.K)
[Ar]3d104s24p3
3 106 m
50,2 W/(m.K)
947 kJ.mol-1
1798 kJ. mol-1
-0,3V
ng nguyên t
c ng
m nóng ch y
m sôi
Nhi
Nhi t nóng ch y
Áp su
Nhi t dung riêng
L pv
nt
d
n
d n nhi t
ng ion hóa th nh t
ng ion hóa th hai
Th tiêu chu n (As3+/As)
9
Asen là m
c m nh, có hai d ng thù hình là d ng kim lo i và d ng
không kim lo i. D ng không kim lo i c
r
c g i là asen vàng, tan trong dung d ch CS2.
d
t
nhi
ng, asen
i tác d ng c a ánh sáng nó chuy n nhanh sang d ng kim lo i.
Asen d ng kim lo i có màu xám b c kim lo i, có c u trúc gi ng ph
d
n, d n nhi
t giòn, k t tinh d ng tinh th d nghi n thành b t, không
tan trong CS2.
Tính ch t hóa h c c a Asen
Asen là m t nguyên t bán kim lo i, có tính ch t gi ng v i tính ch t c a á kim,
n t hóa tr c a asen là 4s24p3, trong c
c u hình l p v
tham gia c a obital d, vì v y có kh
n t c a asen có s
r ng v hóa tr .
Trong các h p ch t asen có ba giá tr s oxi hóa -
oxi hóa -3
m t b oxi hóa d n trong
không khí m thành l p x
ng cu
.
t cháy t o thành Asen trioxit
tetraasen hexaoxit As4O6
4O10
o asen pentoxit
th c t là tetraasen
và As4O6.
Asen không ph n ng v
ki
th c t là
u ki n thi u không khí ho
u
ng.
dang b t nh , Asen b c cháy trong khí clo t o thành triclorua:
2As + 3Cl2
2AsCl3
(I.12)
nh.
u ch
i, khi kh oxit c a chúng b ng cacbon hay hidro s cho ph n ng asen kim
lo
o thành oxit, ng n l a màu xanh
là As2O3. Nó không tác d ng v
axit HNO3, H2SO4
n ng v i các
c.
3As+ 5HNO3 +2H2O
3H3AsO4 + 5NO
(I.13)
c t o ra khi Asen ph n ng v i halogen, các h p ch t này d b
phân h y t
c.
10
3As + 5Cl2 + 2H2O
2H3AsO4 + 10HCl
Trong th
(I.14)
ng thi
h p kim tr thành c
làm cho
ng thi c asen).
Tính ch t hóa h c c a các h p ch t c a asen.
Asin (AsH3)là ch t khí không màu, có mùi t i r
c, li
ng ch
i là
250 ppm, Asin là ch t kh m nh, có th b c cháy trong không khí và kh
c a các kim lo i Cu2+, Ag2+
c mu i
n kim lo i.
AsH3 + 6AgNO3 + 3H2O
6Ag + 6HNO3 + H3AsO3
(I.15)
ng pH=8, I2 có th oxi hóa asin thành asenat
AsH3 + 4I2
H3AsO4 + 8HI
(I.16)
Asin tác d ng v i HgCl2 t m trên gi y l c t o thành h p ch t có màu bi
n nâu. Asin phân h y
As2O3
cao (15000C) t o nên trên thành bình k t t a
tr ng thái r n có màu tr ng, r
gam, í
c, li
ng gây ch
c cho dung d ch có tính axit y u g
là ch t r n
bi
nhi
d ng kh
it
nh hình gi
i là 0,1
Asen (V) oxit
y tinh, c u trúc c
c
i ta g n cho nó công th c kinh nghi m là As2O5.As2O5 d tan trong
c t o thành axit asenic.
AsX3 là nh ng h p ch t c ng hóa tr , d
c, trong dung môi h
và th y phân m nh.
AsCl3 + 3H2O
As(OH)3 + 3HCl
(I.17)
Asen halogenua d dàng k t h p v i halogenua kim lo i (MX) t o nên các ph c
có công th c chung là M(AsX4), M2(ASX5).
Mu i c a As(V) tác d ng v i H2
ng H+
t o thành
10HCl + As2S5
(I.18)
k t t a As(V) sunfua.
2AsCl5 + 5H2S
photphat, As(V) tác d ng v i h n h p dung d ch MgCl2, NH3 cho k t
t a NH4MgAsO4 màu tr ng.
H3AsO4 + MgCl2 + 3NH4OH
NH4MgAsO4 + 2NH4Cl+ 3H2O
11
(I.19)
Khi tác d ng v
ng HNO3, As(V) t o k t t a tinh
PbO43-. Còn khi tác d ng v i AgNO3, As(V) t o k t t
th
ng axit d a trên ph n ng t o v i I- ra I2 chu
nâu Ag3AsO4
thiosunfat có th
-
1.4.
theo
ng As(V).
-
+ I 2 + H2 O
+ 2I- + 2H+
(I.20)
ng Asen, Chì [9], [10], [11]
Nh ng ti n b không ng ng c a khoa h c k thu t nói chung và k thu t phân
c nh ng k t qu phân tích ngày càng chính xác t
m t h th
u phân tí
ng c
i
u ki n v trang thi t b phòng thí nghi m mà có th
l a ch
ti n hành phân
ng As, Pb
là m t s
i ta có th s d ng nhi
ây
:
1.4.1.
tích
bi
ch n l c th p và nhi u sai s : do d ng c , do d ch chu n, do
c vào các lo i ph n
kh
tt
i ta chia các
o ph
ih n
ng 10-3M.
tin c y c
Chì
- Chu
b n v i EDTA
tr c ti p Pb2+ b ng EDTA v i ch t ch th là ET-00 : Pb2+ t o ph c
pH trung tính ho c ki m. Vì Pb2+ r t d b phân h
c khi
i ta cho Pb2+ t o ph c kém b n v i trietanolamin r i m i ti n hành
chu
. Dung d ch chuy n t
- Chu
sang màu xanh.
c : Cho Pb2+ tác d ng v i m
t
ng Zn2+ khi có m t ch t ch th
n
ET-00.
Asen
12
Dùng dung d ch chu n I2 + KI chu n dung d ch Asenic (AsO33ki m có thêm vài gi t h tinh b t. T
xanh h tinh b
m cu i c a phép chu
mb
ng
, dung d ch có màu
chính xác c a phép chu
c
i d ng
t n t i c a Asen v As(III).
-
I2 +
-
-
+2
+ 2I- + H2O
1.4.2.
[10]
a)
c ph
u có m t th kh E0
M i kim lo
i liên t c và tuy
n áp
nh. B ng m
n c c ta s
l n nh c a dòng có quan h v i n
s ph thu c này s cho tín hi
u bi n
c tín hi
dòng
ch t ph n ng
n c c,
ng.
mc
nh c ch
10-6M, tùy thu
10-5
in
l pl ic
ng h n ch
b m
(I.21)
ng c a dòng t
n, dòng c
i, c a oxi hòa tan,
nc
Nh m lo i tr
pháp c c ph
hi
ng th
i : c c ph
nh y, hi
xung vi phân (DPP), c c ph
sóng vuông
ng v t c a nhi u nguyên t .
b)
-ampe hòa tan
Nguyên t c c
: D a trên hai k thu t phân tích
giám sát và quét von-
nh y cao t 10-8 10-6 M
nhi u kim lo
t ng lo i m
th
c chi u.
mc
ph c t
n phân
c
mc
i ph i có ki n th c r t sâu v
n hóa m i x
i v i t ng lo i nguyên t khác nhau.
1.4.3.
a)
[10]
c quang
Nguyên t c c
a trên vi
dung d ch ph c t o thành gi a ion c
h p th ánh sáng c a m t
nh v i m t thu c th
13
ng thích h
c chi u b i m
nh
n sau :
A = K.C
(II.1)
:
A
h p th quang c a ch t
K : H s th c nghi m
C:N
ch t phân tích
nh n
trong nh
ch t
kho ng 10-7-10-5M và là m t
c s d ng khá ph bi n.
nh
i cao,
c s d ng nhi
m là không ch n l c và thu c th có th t o ph c v i nhi u ion.
b)
phát x nguyên t (AES)
u ki
ng, nguyên t không thu hay không phát x
kích thích thì các electron s nh
ng thái này không b
chuy n v tr ng thái ban b n v
ng.
ng chuy n lên tr ng thái có
ng gi
ng
i d ng các b c x . Các b c x này g i là ph
phát x nguyên t .
Nguyên t c : D a trên s xu t hi n ph phát x nguyên t t do c a nguyên t
phân tích
tr ng thái khi có s
i ngu
kích thích ph
ng phù h p. M t ngu n
: Ng n l
n,
tia l
m
nh y cao, ít t n m u, có th
th i nhi u nguyên t trong cùng m t m
c, th c ph
ng
ng v t kim lo i trong
c.
m : Ch cho bi t thành ph n nguyên t trong m u mà không ch rõ
c tr ng thái liên k t c a nó trong m u.
M
ngày nay
u có nh
c áp d ng ph bi n nh
14
m riêng. Tuy nhiên,
ng v t kim
lo i trong các m u qu
c khoáng, y h c, sinh h
nghi p, rau qu , th c ph
1.5.
c ph m nông
h p th nguyên t (AAS).
h p th nguyên t (AAS) [1], [2], [5]
1.5.1. S xu t hi n ph h p th nguyên t
Nguyên t là h
nhân.
u ki
n g m h t nhân và electron chuy
ng các electron chuy
ng trên
qu
th p nh
tr ng thái b n v ng nh t ( tr
chi u m
ng phù h
ng xung quanh h t
o có m
ng
b
tr ng thái
t do thì nguyên t t do s h p th các b c x
c sóng
mà nó phát ra trong quá trình phát x ) nguyên t chuy n lên tr ng thái có m
i là tr
i là quá trình h p th
ng c a nguyên t hay g i t t là ph h p th nguyên t ( vi t t t là AAS ).
h p th nguyên t
p hi
v n là m t trong nh ng
c áp d ng ph bi n trong các phòng thí nghi m phân tích
trên th gi
c h u h t các kim lo i trong m i lo i m u
sau khi chuy n chúng v d ng dung d ch.
1.5.2. Nguyên t c c
h p th nguyên t d
p th b c x
nguyên t
c sóng nh
tr
c sóng này chính b
c sóng mà
nó có th phát ra trong quá trình phát x khi chi u m
nguyên t
Mu n th c hi
ta c n th c hi n các quá trình sau:
- Chuy n m u phân tích thành tr
nguyên t hóa m
thái t do m i có kh
là y u t quy
a các nguyên t t do (quá trình
t quan tr ng vì ch có các nguyên t
cho ph h p th nguyên t . S nguyên t
tr ng
tr ng thái t do
v ch ph . Quá trình nguyên t hóa t t hay không t
u
ng t i k t qu phân tích. Có hai kí thu t nguyên t hóa m
thu t nguyên t hóa trong ng n l a ( F-
t nguyên t hóa không ng n
l a (GF-AAS). Nguyên t c chung là dùng nhi
tr ng thái t do c a m u phân tích
15
o ra các nguyên t
- Chi u chùm tai sáng phát x c a nguyên t phân tích t ngu n b c x
uyên t
chúng h p th nh ng b c x
c sóng nh
nh
c nh y hay b c x c
ng
i tia phát x nh y c a chúng. Ngu n phát x chùm
c có th
n c c (EDL)
hay ngu n phát x liên t
c bi
s nguyên t t
n.
b c x b h p th t l v i
ng h p th theo công th c:
-
(II.2)
ng h p th
c a chùm
ng h p th
N: T ng s nguyên t t
ng h p th
: H s h p th
l: Chi u dài c
Ti
ng lo i nguyên t
ng h p th
h th ng máy quang ph
c toàn b chùm sáng, phân
li và ch n m t v ch ph h p th c a nguyên t c
c a nó.
u h p th c a v ch ph h p th nguyên t .
N u
là m
quang c a chùm tia b c x
ng h p th còn l i là I ta có:
= 2,303.
Hay
Gi a N và n
= k.N
(v i k = 2,303.
)
(II.3)
C c a nguyên t trong dung d ch phân tích có m i liên h v i
nhau. Nhi u th c nghi m cho th y, trong m t gi i h n nh
nh c a n
N = Ka.Cb
ka là h ng s th c nghi m, ph thu c vào t t c
thì:
(II.4)
u ki
t hóa m u
b là h ng s b n ch t, nó ph thu c vào t ng v ch ph c a t ng nguyên t
(0
16
T (I.1) và (I.2) ta có:
(II.5)
(
c
ng các nguyên t theo ph h p th
nguyên t )
= K.Ka là h ng s th c nghi m, ph thu c vào t t c
th c nghi
hóa m u
V i b=1 thì quan h gi a
1.5.3.
và C là tuy n tính:
(II.6)
ng c
S ph thu c c
n
u ki n
v ch ph h p th nguyên t c a m t ngyên t vào
c a nguyên t trong dung d
+ Trong m t kho ng n
c nghiên c u th y r ng:
C nh
nh c a nguyên t trong m u phân tích,
v ch ph h p th và s nguyên t n c u nguyên t
t
nh lu t Lambe-bia:
A = k.N.l
(II.7)
h p th c a v ch ph
k: h s th c nghi m ph thu c vào nhi
ng h p th và h s h p
th c a nguyên t nguyên t
l: b dày l p h p th
N: s nguyên t c a nguyên t
N u g i C là n
c a nguyên t phân tích có trong m
nguyên t thì m i quan h gi a
h p th
c bi u di n:
N = ka.Cb
(II.8)
b: g i là h ng s b n ch t, nó ph thu c vào n
C và tính ch t h p th
nguyên t c a nguyên t nguyên t
ka là h ng s th c nghi m, ph thu c vào t t c
u ki n
t hóa m u
c
17
ng các nguyên t