Nghiên cứu ứng dụng kĩ thuật cột nhồi trong phương pháp phân tích dòng chảy (FIA) xác định vết Canxi, Magiê và một vài chất oxy hoá : Luận án.Hóa học: 01 04 03

MUCLUC
MÒ DAU

01

PHAN TÓNG QUAN

03

1.1. Ky thuàt FIA.

03

I.l.i. NguyentacFIA.
1.1.2, Mot sdky thuàt cua HA.
1.1.2.1. Càc loaihe HA.
a. HenAmòtkénh.
b. HeHAnhiéukenh.
1.1.2.2. Ky thuàt chiétnA.
1.1.2.3. Ky thuàt PIA vói còtnhòi.
a. Ky thuàt HA dùng còt khu".
b. Ky thuàt PIA dùng còt tàch trac dói ion.

04
06
06
07
08
12
13
14

15
•

1.2. Càc phuong phàp tàch va xàc dinh dinh lucmg
Ca.

20

1.2.1. Càc phuong phàp tàch Ca.
1.2.2. Càc phuong phàp xàc dinh luong nhò Ca.
1.2.2.1. Phuong phàp trac quang.
1.2.2.2. Phuong phàp dien hoà,
1.2.2.3. Phuong phàp HA.
1.2.2.4. Phuong phàp phó phàt xa va phóhàp tliu
nguyén tu',
1.2.2.5. Phuong phàp phó huynh quang.

20
24
24
25
26

1.3. Tinh chat oxyhoà khù cùa càc hop chat Mo.

33

1.3.1.Gióithieuchung.
1.3.2. Càc tinh chat oxyhoà khu cua hop cha't Mo va
ùtig dung cua nò trong he FIA.

33

28
28

34


PHAN THUC NGHIEM

I. Hoà chat va thiet bi mày mòc
I.l.Hoàchà't.
1.2. Thiétbimàymóc.
1.3. Chuà'n bi còt.
* Còt tàch trao ddi ion.
* Còt khu Jones.

II. Ket qua nghién cihi va thào luàn

38

38
38
39
41
41
42

43

Chuong I
Sur dung coi tàch trao dèi ion de tàch va xàc dinh tap
chat Ca va Mg trong oxit dà't hiém bang phuong
phàp FIA vói thuòc thù canxein
I. Tìm diéu kién de xàc dinh Ca va Mg.

43

LI. Chon diéu kièn do phó huynh quang cua phùrc.
L1.1. Chon buóc song kich thich va buóc song phàt xa.
L 1.2. Chon dò nhay detecto.

43
43
45

1.2. Càc diéu kièn tao phùrc huynh quang.
1.2.1. Vòng phàn ùtig.
1.2.2..Nóng dò thuó'c thu canxein.
1.2.3. Chon nóng dò kiém trong thuóc thu.

46
46
47
49

IL Nghién cihi anh huong cùa càc ion la

52

IL 1. Nghién cùu anh huóng cùa càc nguyén to' khóng
da't hiém.

52


IL2. Nghién cùru anh hucmg cua càc nguyén tó dàt hiém
11.3. Nghién cùu anh huóng cua càc anion.

52
53

III. Càc diéu kién de tàch.

57

IILL Khào sàt anh huóng cùa nóng dò thuóc thù sau
khi Ca, Mg va (Ca+Mg) qua cót tàch.
IIL2. Khào sàt de chon nóng dò dung dich rùa.
a. Vói thuóc thù AsenazoIII.
b. Vói thuóc thù canxein trong KOH 0,2M.
IIL3. Khào sàt chiéu cao còt nhua.
IIL4. Khào sàt tó'c dò chày cùa dung dich rua va dung
dich thuóc thù.
III.5, Khào sàt ành huóng cùa càc ion la trong màu khi
qua cót tàch.
IV. Xàc dinh riéng Ca va Mg vói càc chat che khàc
nhau.

58
59
59
62
66
68
73

74

IVI. Khào sàt so bó.
IV.2. Nghién ctìru tàc dung cùa 8-Hydroxyquinolin
(8-HQ) de' che Mg khi xàc dinh Ca.
IV.3. Nghién cùu tàc dung cùa Etylen Glycol Bis (2Amino Etylet) Tetraaxetic axit (EGTA) de che Ca
khi xàc dinh Mg.

74

78

V. Xàc d}nh hàm lugng cu the Ca, Mg trong màu .
oxit La203 tinh khiéi cùa Viet nam.

81

V.l. Chu&bimàu.
a. Màu phan tich.
b. Chuin bi day màu chu^n (theo phuong phàp thém)
V.2. Qui trình phàn tich.

82
82
82
83

76


Chuong II
Su dung cdt khù Jones trong he FIA de diéu che
Mo^'hndt thuòc thù co tinh khù manh nhung khòng
ben trong khòng khi xàc dinh mot vài bhàt oxy hoà.

85

IL 1. Càc diéu kién de khù M06+ ve Mo3+ qua cót khù
Jones.
IL 2. Xàc dinh mOt vài cha't oxyhoà.

86
93

KÉTLUAN

97

TÀILIÈU TEAM KHÀO

99

MODAU
Tò gàn hai thàp ky nay mot ky thuàt phan tich co tinh tóng hop cao dà
ra dòi, dò là ky thuat phan tich bom màu vào dòng chày (How Injection
Analysis -HA ) . Day là mot phuong phàp phan tich dòng, càc qua trình
xày ra trong nhtmg diéu kién cùa dòng chày lién tue cùa he kìn.Phuong
phàp cho phép su dung càc loai detecto khàc nhau ( quang hoà va dien
hoà ) de phàt hien càc chat va dàc biét cho phép ghép nói vói cót tàch trao
dói ion co kich thuóc nhó d^ dóng thòi vùra tàch va dinh luong vét càc chà't
trong hòn hop phùrc tap, hay ghép nói vói cót khù co kich thuóc nhó de
diéu che càc chat oxyhoà hay cha't khù khóng ben dùng de' xàc dinh càc
cha't khù va oxy hoà khàc. Vi vay, phuong phàp HA tuy mói ra dòi, nhung
dà va dang duoc phàt trié^i manh va su dung róng rài trén thè giói.
u nuóc ta trong nhung nàm gàn day, bó mòn Hoà Phan tich truòng Dai
hoc Tóng hop Ha nói dà cóng tàc vói càc dóng nghiép khoa Hoà truòng
Dai hoc Tóng hop Amsterdam trong viéc nghién cùu va ùng dung ky thuàt
này. O day phuong huóng cua chùng tói là sur dung ky thuàt FIA co ghép
nói vói còt nhdi co chura chà't trao ddi ion de tàch va xàc dinh chon loc
luong vét càc chà't trong càc ddi tuong khàc nhau hay ch(jra càc kim loai co
tinh ìM manh dùng de diéu che càc chà't khur manh nhung khóng ben
trong khóng khi.

'

Do dò de dóng góp vào su phàt trién va ùng dung ky thuàt này, chùng
tói muó'n nghién c(jru dùng còt tàch trao ddi ion de tàch va xàc dinh luong
vét Ca va Mg ( < 0,1 % ) trong càc màu dà't hiém tinh khiét de phuc vu
nhu càu kiém tra dò sach eòa càc san phàn dà't hiém duoc san xuà't ò nuóc
ta. Dóng thòi cùng nghién curu tmg dung còt khà Jones de diéu che càc hop

cha't Mo hoà tri thap khóng ben co tinh khù manh làm thuóc thù de' xàc
dinh mot so chà't oxyhoà. Nhùng vàh de này cho dèh nay con chua duoc
de càp dèh.' Do là nguyén vong cùa chùng tói muón phàt trié'n va ùng dung
ky thuàt phan tich FIA dùng cót nhói de'phuc vu nhu càu phan tich thuc té
cùa Vìet nam.


-N

^

PHAN TONG QUAN
LI. Kf THU^T FIA.
Su phàt triéh nhu vu bào cùa khoa hoc ky thuàt va cóng nghé dòi hói càc
nhà phan tich phài phàt trién, sàng tao nhung ky thuàt, phuong phàp phan
tich mói co khà nàng thuc hién càc phép do vói toc dò cao, xàc dinh luong
vé't va siéu vét càc cha't vói dò làp lai va dò chinh xàc ngày càng cao. De
dàptìmgnhung yéu càu dò bàt déu tu nhung nàm 70 cùa thè* ky này càc nhà
phan tich dà co nhimg y tuóng va co gang tìm ra nhung ky thuàt mói co thè
tieh hành mot càch tu dóng càc thao tàc phan tich, dàc biét là cho càc phàn
ung khó thuc hién trong càc diéu kién bình thuòng, thi du nhirng phàn ùmg
tao nhiJng phùrc màu co dò hap thu ành sàng thay dói theo thòi gian, càc
phàn ùmg xùc tàc càn duoc tiéh hành trong càc diéu kièn nghiem ngàt, càc
phàn ùmg xày ra khóng hoàn toàn, càc phàn trng dùng càc thuóc thu oxy
hóa - khù khóng ben trong khòng khi. Mat khàc , trong nhiéu truòng hop
nguòi ta càn tiéh hành tàch va phan tich mot càch dóng thòi hoàc thuc hién
càc phàn ùmg nòì tié'p nhau mot càch nghiem ngàt, su dung càc chà't che
khàc nhau hoàc càc phàn ùmg d^y theo nhirng thùr tu nha't dinh trong mot
he kìn. Nhimg ky thuàt trén ro ràng là khó thuc hièn duoc bang tay, su

dung càc dung cu thóng thuòng va néu thuc hièn duoc thi tà't nhién nhàn
duoc ket qua co dò làp lai va dò chinh xàc thàp. De' phàn tich nhung luong
vét trong càc dói tuong phùrc tap nguòi ta thuòng két hop càc phuong phàp
tàch, càc phuong phàp làm giàu co hiéu qua cao nhu chiét bang dung mói
huu co, tàch sàc Ify trao dói ion vói càc phuong phàp quang hoc va dièn
hoà trong mot he thièt bi phàn tich boat dóng tu dòng. Thuc hièn nhimg y
tuong trén, càc nhà phan tich da che tao duoc nhimg thiét bi boat dòng bàn


tu dóng, ghép vói càc mày do quang hoàc may dièn hoà de phàn tich trong
nhiJng truòng hop riéng va sàng tao nhimg mày phan tich hoàc nhirng
phuong phàp phàn tich mói nhu sàc ky Ipng àp suà't cao, phuong phàp von
- ampehoà tan... [12;16;54].
Trén co so nhimg cóng trình nham tu dóng hoà va két hop càc phuong
phàp tàch va do, mùa xuan nàm 1974 Jaromia Ruzicka va càc cóng su cùa
òng dà sàng tao ra mot phuong phàp phàn tich mói va trong nhiing cóng bó
dàu tién óng gol là phuong phàp phan tich barn màu vào dòng chày (Flow
Injection Analysis - FIA ) . Phuong phàp duoc phàt trién rà't nhanh, thoà
man duoc nhung yéu càu dà nói ò trén va tàn dung duoc hàu hét càc uu
diém nói bàt cùa càc phuong phàp phan tich quang hoc, dièn hoà, sàc ky
va chiet da co tu truóc day. Khóng day 10 nàm sau, nàm 1981 Ruzicka va
Hansen dà cóng bó cuón sàch chuyén khào ve phuong phàp này, giói thiéu
1^ thuyét co scr, càc loai ky thuàt, càc loai detecto va càc ùtig dung cùa
phuong phàp [34;59].

Ll.l. Nguyén tàc FIA.
Phuong phàp phàn tich bom màu vào dòng chày (FIA) dua trén viéc barn
màu dung dich phàn tich c6 thè tich chinh xàc (co \d) vào mot dòng chàlt
mang thich hop chuyén dóng lién tue vói toc dò khòng dói. Màu barn vào
tao nén mot vùng, no co thè phàn ùmg vói thuóc thù co trong dòng chat

mang hoàc khóng là tuy theo ky thuàt phàn tich, vùng màu duoc dòng
chày dua dèh detecto, tai bình do - bình dòng chày cùa detecto (flowcell F Q mot dai luong hoà ly nhu màt dò quang, huynh quang, dò dàn,..,co lién
quan dèh nóng dò cùa chà't phàn tich sé duoc do va ghi thành tin hièu duói
dang pie. Trong nhung diéu kièn thich hop chiéu cao cùa pie ty le thuàn


vói nóng dò cùa chàlt càn phàn tich duoc bom vào. Thòi gian tur khi bom
màu vào dòng chày dèh khi xuà't hièn pie chi khoàng 20 - 30 giày, vi vày
toc dò phàn tich theo phuong phàp này thuòng rat cao. Hình 1 là so dò
nguyén tàc cùa he FIA don giàn nhàt chi co mot kénh. P là bom nhij dòng
de d^y dòng chà't niang hoàc dòng dung dich thuóc thù, chat che, dung
dich dém ... né'u ta dùng he nhiéu kénh. S là van de barn màu phan tich vào
dòng chày vói thè tich chinh xàc dèh fil. Ong dàn va vòng phàn ùmg là
nhung óng làm bang teflon hoàc polietylen co duòng kinh trong thuòng chi
là 0,5 - 1 mm. FC là bình do cùa detecto(Flowcell). T là thòi gian tu lue bàt
dàu bom màu cho dèh khi xuà't hièn cuc dai cùa pie.

Uc

(a)

0^
W

FC

2-30S

(b)

''

I

7\

A

i

\
\

'

1

S

1

.

-^t

Hình 1: So dò nguyén tàc he FIA don giàn nha't (a) va duòng bié'u dièn tin
hièu duói dang pic(b).


Trong dò :

- P : bom nhu dóng; RC : Vòng phàn ùmg.
- R : dòng chà't mang.
- S : van bom màu,
- FC : bình do cùa detecto (D).
- T : thòi gian luu trù; H : chiéu cao pie.

Trong phuong phàp FIA nguòi ta co thè dùng he mot kénh va he nhiéu
kénh de thuc hièn tu dòng nhirng quy trình phan tich phùc tap, co thè ghép
vào càc kènh cót khù de diéu che' thuóc thù là chà't khù, làp vào càc loai
còt trao dói ion c6 kich thuóc nhó de tàch chon loc, co thè nói thié't bi chiét
de thuc hièn qua trình chié't, thiét bi de tàch va thu mot càch dinh luong khi
duoc giài phòng ra tu mot phàn ùng phàn tich va dàc bièt là phuong phàp
HA co thè dùng nhiéu loai detecto nhu hà'p thu quang phàn tu UV - VIS,
phó ha'p thu* nguyén tu (AAS), phó phàt xa nguyén tu (AES), phó huynh
quang,do thè' dùng dièn cuc chon loc ion, cuc phó xung vi phàn va dièn
hoà hoà tan.

L1.2. Mot sò'ky thuàt cùa n A

1.1.2.1. Càc loai he FIA.

FIA là mot ky thuàt phàn tich tóng hc^. No duoc thuc hièn theo nhiéu
kièu khàc nhau, tu mot kènh dé'n nhiéu kénh, tur càch vàn hành bang tay
dén tu dòng hoà hoàn toàn. Trong he FIA nguòi ta co thè ghép vào cót
tàch, còt khù, bình chu£n dò vi luong, bình chié't, he màng loc .... de phuc
vu nhung muc dich nghién cùru nhà't dinh. Dòng chày trong he FIA là pha
dòng. Pha dòng co thè là dung dich dém, dung dich thuóc thu , dung dich

chift che, chalt tao phùc. Càc dung dich này co thè duoc dàn trong mot
kénh hay nhiéu kénh riéng biét Vi thè nguòi ta chia ky thuat FIA thành
nhiéu he. Sau ddy chùng ta se l&n luot dièm qua dàc dièm cùa mói he.
II.2.1.a. Hi PIA mDay là ht ttìóng FIA don g^m nhfilt va duoc ùng dung phó bié'n, so dò
nguyén tic cj(u tao cua loai này duoc wò tà trong hinh 1. Nò bao góm 5 bó
phan chinh là bom P de bom dòng chft't mang vào he; Van bom màu S;
Vòng phàn ùng RC, Detecto D va mày tu ghi de ghi càc tin hièu do chat
ph&n tich du6i dang càc pie. ò day chfilt mang chùa thuóc thù càn cho phép
xàc dinh lu6n duoc bom vào bang bom nhu dòng P v6i toc dò khóng dói sé
gap mio phan tich (d dang l6ng) duoc bom vào tu van bom màu. Màu
phàn tich va thuòc thù theo dòng cha't mang vào vòng phàn ùng. Tai vòng
phin ùng tìmóc thù se phàh ùng vói chalt phftn tich tao ra san ph^m co mot
tinh cha't 1^ hoé nha't dinh va duoc phàt hien tai detecto.
Uu dlAn cua he PIA m6t kénh lién toc là don giàn , de vàn hành, co dò
phan tén cùa vùng mSu nhó vi thè' nén phép phan tich co dò nhay cao va
dò làp lai t6t.
Mot vi dn tiéu bièu cho viéc cho vièc ùng dung ky thuàt FIA mot kénh là
phuong phép xàc dinh Fe(ni) trong càc màu sinh hoc, trong nuóc khoàng
dùng thnifc thù KCNS [1]. Ò day dòng cha't mang MP là dung dich nuóc
chuà KCNS 0,3M va HQ 0,1% duoc bom vào he nhò bom P vói toc dò
2 ml/phùt Van bom màu S c6 thè tich vòng màu là 50 jil, vòng phàn ùmg
cuón co kich thuóc (500x1) mm. Phùc Fe(III) - CNS hình thành trong vòng
phàn ùmg theo chà't mang vào bình dòng chày (flowcell) cùa detecto hà'p


8

thn phan tu UV - VIS va duoc do ò buóc song 480 nm. Tin hiéu do duoc
ghi lai du6i dang pie nhò mày tu ghi. Trong diéu kièn này Fé duoc xàc

dinh dén nóng dO 0,05^gAnl, duòng chu^ là duòng thàng trong khoàng
nóng dò cùa Fe(III) là 0,1 - l,5^g/ml.
Song ben canh nhùng uu dièm , loai he FIA này cung c6 nhung nhuoc
dièm là tón thu6c thù vi thuóc thù phài pha vào dòng chat mang va bom
lién tqc . Mat khàc, vói nhùng thuóc thù khòng ben va dàt thi viéc pha vào
chalt mang nhu thè' là khóng co loi. Hon thè' nùa, trong nhiéu truòng hop
càn thuc hién càc phàn ùng phq, nhu càc phàn ùng cùa chat che de loai càc
chtft ành hudng dii he mOt kénh này khòng thè thuc hièn duoc.

I.L2J.b. Bi FIA nhiéu kinh.
De tiéh hành càc phuong phóp phàn tich phùc tap, nguòi ta dùng he
FIA nhiéu kénh song song : c6 thè là hai, ba,bón ... chày lién tue. So dò
ca'u tao cùa càc he thóng này duoc mó tà trong hình 2 sau day :

£L

RCl

RC2

(b)
i\'fR1
ÌVIR2

^

/


—

P
,

MP
MR1
fyTRP

•

l'
m^

\
i

UJ'

RC3

D

R

-vvvv—
/

i

(c)

wl

i\-ìR3

Hình 2: So dò he FIAnhiéu kénh.
(a):Hé 2 kénh; (b):Hé 3 kènh; (c):Hé 4 kénh.
Song tnmg thuc tè, nguòi ta thuòng dùng he hai kénh hoàc ba kénh , rat
it Idil dòng he b<(n kénh. Trong tnròng hop này su phan tan cùa vùng màu
se lòn, do dò d6 nhay cùa phép xàc dinh se bi giàm. Tuy thè, nhung he HA
nhiéu kénh c6 nhiéu un dièm hon he mOt kénh nhu :
- Tìéutt$nit thuóc thù vi chi duoc bom vào khi càn thièt (vó cùng thuàn
loi cho nhung thuòc ttiù kém ben va dàt tién).
- Thuc hién duoc càc jrfiàn ùng pho nhu tàch, chièt càn thièt cho phép
xàc dinh.
- Loai trù duoc ành hudng cùa céc ion la tai vòng phàn ùng dàu tién
truòc khi tòi vòng phàn ùng dành cho {rfiàn óng giùa chalt phàn tich va
thu((c thù de tao ra san p h ^ duoc do ò detecto.
- Tuy bi pha Ioang nhung trong nhiéu truòng hop dò nhày vàn cao, vàn
dù de xàc dinh l u ^ g vét céc chat,


10

Mot vi da óiin hình ve he nhiéu kénh này là he FIA xéc dinh Ca trong
huyèt thanh duoc tnòikò hình 3 duòi day :

mi/min

MR

KIÉM

45cm
QJS

0.75

Hình 3: So dò he FIA xàc dinh Ca trong huyèt thanh.
ò day ion Cà phàn ùng vói thuóc thù o-cresolphtalein ò pH = 11 ó vòng
phàn ùng RC2 tao ra phùc màu tim duoc do ò buóc song 580 nm [29; 13].
Ành hudng cùa Mg duoc loai trù bang viéc dùng cha't che là 8hydroxyquinolìn. Vi thuóc thù o-cresoIphtalein khòng ben trong mói
truòng kiém (pH = 1 1 ) nén phài c6 hai dòng riéng biét : dòng thuóc thù
MR -(o-cresolphtalein) va dòng dung dich kiém tao mói truòng. Dò nhay
cùa phép xéc dinh này là Ippm, toc dò phàn tich khoàng 120 màu/giò. Tàt
cà he phàn ùng déu duoc dàt trong buóng diéu nhiét ò nhièt dò 370C.

Mot vi du khéc cùa he FIA ba kénh là he FIA dùng de dinh luong urè
trong nuóc tièu (Hình 4). Càc phàn ùng phàn tich trong dò duoc thuc hièn
là:
ureaza
CO(NH2)2.+ H2O

NH4+ + NH3 + H(X)310

( pH 7)


11

NH2a + OH-

NH3 + o a -

(pH 11)

20a-+NH2Cl + Q3H50- -> Oq3H4Na + H20 + 2 0 + O H " (pH 11)
OH- + OC^H4Na + C6H5O- -> OC6H4NC6H4O- + H2O + a - (pH 11)
Indophenol xanh

l'rease 0.9

60cniL>*C 30cm 90cm
ni

Hypochl
Phenol

@

1,

0.5

fb) 0

Hình 4: (a) So dò he FIA xéc dinh uré . (b) Céc pie cùa day chuà » va pie
cùa màu phan tìch( duòng chu&i tuyén tinh trong khoàng 2 - 20mM).
Thòi gian c6 tin.hiéu cho mói m&u chi 20 giày, thè tich màu chi là 30 \il.
Tu hai thi dn trén ta thd'y ngay, né'u chi dùng phép do trac quang hay
phuong phàp hoà hoc thòng thuòng thi khóng thè tiéh hành duoc phép

phàn tich phùc tap này trong khoàng thm gian ngàn nhu vày[59].
n


12

1.1.2.2. K^ thuài chiét FIA.
Ky thuat này [60] duoc dùng khé nhiéu khi phén tich luong vèt càc chat
c6 trong miu c6 thành phàn phùc tap va càn phài làm giàu, hoàc san phltm
càn phài do lai khòng tón tal trong pha nuòc, nhung lai ben vùng va ón
dinh trong mot dung mòi hùu co nào dò. Ky thuàt này thuòng óng dung càc
he chié't trac.quang chon loc da duoc nghién cùu, dàc biét là dùng càc he
chièt céc phùc vòng càng nhu céc he dùng Dithizon, Natri DDC, APDC,...
Ve nguyén tàc ca'u tao he thóng méy do cùa ky thuat chié't FIA cung
tuong tu nhu céc he FIA thòng thuòng nhiéu kénh. Qii c6 khàc là trong
truòng hop này c6 thiét bi téch pha dàt vào 1 kénh ò truóc flowcell cùa
detecto de loai b6 mot pha khòng càn thièt va dua pha càn do vào flowcell
cùa detecto. Ky thuàt này duoc ép dung thành cóng va co hiéu qua trong
phan tich AxHfc hoc [29;39]. So dò nguyén tàc eòa ky thuàt FIA co he
thóng chièt duoc mò tà trong hình 5:

ml/mìn

Hình 5: So dò he thóng FIA co he thóng chièt.
19


13

Theo ky thuat chièt trong HA [60] ,màu phàn tich (tuóng nuóc) càn

duoc chièt se d u ^ bom vào dòng chà't mang là dung dich nuòc, tói dièm a,
tai day m&u phan tich gap dòng chat mang chùa dung mòi hùu co de chiét,
cà hai duoc tròn lién tqc trong vòng phàn ùng b (vòng phàn ùng làm bang
teflon) de thuc hién qué trình chièt téch [39]. Sau dò, khi dèh buòng C
truòc flowcell cùa detecto, thi pha hùu co duoc téch ra de di vào flowcell.
a day chat phan tich tan trong pha hùu co se duoc phét hién theo càc diéu
kién thich hop da chon. Ky thuét này cho phép ting dò nhay, va tàng tinh
chon loc cùa phép xéc dinh. Ta't nhién khà ndng làm giàu phu thuóc rat
nhiéu vào tinh chat chièt cùa dung mòi hùu co va ò day càc qui luàt cùa su
chièt téch gitri hai pha khòng tròn làn vàn duoc su dung.

1.1.2.3. Kfthu4i PIA vM cót nhÓL

Ky thuat còt nhói là mot trong nhimg ky thuat phén tich mói cùa HA
mòi duoc su dung tu 10 nàm trò lai day. Ky thuàt này cho phép diéu che
nhimg thuóc thù Idiòng ben trong diéu kièn thuòng hoàc cho phép tàch
chon loc luong vèt céc nguyén tò càn phàn tich trong càc dói tuong màu
phùc tap bang céch dua vào he còt téch càc loai ionit thich hgp. Càc còt
nhói c6 kich thuòc nhò, chiéu dai khoàng 10 - 20 cm , duòng kinh trong
cùa c6t khoàng tu 2 - 4 mm duoc ghép ngay vào mot kénh cùa he HA Né'u
cha't nhòi là hÒn hòng Zn(Hg) ta co còt khù Jones, néu chat nhói là càc
ionit hop ta c6 cót trao dói ion . Càc chat trao dói ion thuòng duoc dùng ó
day là céc cationit hay anionit, vi du nhua Dowex 50X8, Chelex - 100 ...

n


14

a. Ky thuài PIA dùng cót khà.

Trong nhiéu truòng hop , chtit phén tich khòng thè tèe dang truc tièp vói
thuóc thù co san de sinh ra san p h ^ do duoc co dò nhay cao. Nhung néu
thuc hién viéc khù hay oxyhoé de chuyén nò ve dang khéc thi lai co thè
phàt hién va dinh luong duoc de dàng va cho kèt qua tòt. Mac dù nhùng
chat oxyhoé hay cha't khù mòi sinh này thuòng khòng ben trong mòi
truòng khòng khi va khòng thè xéc dinh duoc bang céc phuong phàp phàn
tich thòng thuòng. Trong nhùng truòng hgp này ky thuàt HA dà tó ra tinh
uu viét cùa nò. Vi nò rat thich hgp vói céc thuóc thù khóng ben. He HA
này càn c6 thém c6t khù dàt truòc vòng phàn ùng ò mot kénh.
Mot vi da minh hoa ky thuàt này là viéc xàc djnh nitrat va nitrii trong
céc mSu nuòc. So dò nguyén tàc he phan tich này duoc mò tà trong hình 6.

lOcm
mi/min

vwv©60cm

Hình 6: So dò he FIA vói còt khùr.
( xàc dinh nitrat, nitrii trong nuóc).
u

W


15

Ò day [26;61], nguòi ta khù N03" ve N02" bang Zn kim loai trong còt
khù co kich thùoc (100 x 5) mm. Sau dò cho ion NO2" vùa mói sinh tàc
dung vói thuóc thù sulfanilamin va N-(naphtyl)etylendiamin clorua tao
thành cha't màu diazo trong vòng phàn ùng kich thuóc (600x0,5) mm va

cha't này dugc phàt hién bang detecto UV - VIS tai buóc song 540 nm.
Dòng chat mang MP là dung dich dém axetat 0,25M co pH = 6, hay dung
dich NH4Q 0,1M, MR| là dung dich sutTanilamid, con MR2 là dung dich
N-(naphtyl)etylcndiaminclorua 0,05%. Bang càch này nguòi ta co thè xàc
dinh dugc nitrii hay tóng so nitrii va nitrat trong vùng nóng dò tur
10 - 160mg/L trong céc màu nuòc. ò day truòc hèt nguòi ta xàc dinh nitrii
khòng dùng còt khù, sau dò xéc dinh tóng nitrii va nitrat thi dùng cót khù
rói tu hai kèt qua dò se suy ra hàm lugng cùa nitrat.

b. Kf thuài PIA vài cót tàch trao dèi ion.

Ve nguyén tàc, he HA c6 còt téch sàc k^ chi khàc he HA bình thuòng là
nò co thém cót trao dói ion dugc ghép vào mot kènh a truóc detecto. Còt
trao dói ion ò day c6 thè dugc dùng de tàch mot vài ion nào dò càn xàc
dinh, Trong nhiéu truòng hgp , màu phàn tich thuòng là phùc tap , thuóc
thù c6 dò chon loc kém, càc ion co màt trong màu cùng phàn ùng vói
thuóc thù, tuy mùc dò c6 khéc nhau. Nhu vày de phép xàc dinh co dò
chon loc yà chinh xàc cao, nguòi ta phài dùng thém cót trao dói ion. Còt
trao dói ion dugc dàt vào mot kénh cùa he HA ò mot vi tri thich hgp dugc
dùng de téch ion càn xàc dinh. Co thè càc ion càn xàc dinh dugc tàch ra
khói còt, con ta't cà càc ion ành huòng khàc déu dugc giù lai trén cót hoàc
ngugc lai. Trong truòng hgp này, phài tìm dugc dung dich rua thich hgp de
rùa giài nguyén tó càn phàn tich ra khói còt sau khi càc nguyén tó ành


16

hudng da dugc ra truòc dò mot céch hoàn toàn dinh lugng. Néu nguyén tó
(cha't) càn xéc dinh dugc rùa giài ra truóc, dòng chày chùa càc nguyén tó
phan tich se dugc phàn ùng'vói thuòc thù dàc trung cho nò tai vòng phàn

ùmg, rói vào detecto de phét hién chùng.
Mot vi dq ve viéc dùng còt trao dÓi ion trong ky thuàt HA là vièc xàc
dinh nóng dò Q" va NO3" [57:59] nhu so dò sau (hình 7 ):
ml/min

Y\P

X

/

«1,.

|M - ^ 1

8cm

30cm

DOWEX-2

W

MR

9.75

Hình 7 : So dò he HA vói còt téch ( xàc dinh Or va NO3-),

Ò day cOt trao dói ion c6 chiéu dai L = 80 mm; duòng kinh trong R =

l,25mm dugc nhòi day bang nhua anionit Dowex - 2(0H). Vòng phàn ùng
cuón co kich thuòc (300x0,5) mm; chat mang MP là dung dich NaOH
2. 10-5M va dòng thuóc thù MR là dung dich axit HNO3 nóng dò 2. lO-^M,
déu dugc bom vói toc dò nhu nhau va bang 0,8 ml^hùt. Dòng chat mang
MR co thém chi thi màu thay dói màu theo pH. Khi bom màu vào he, màu
di qua còt sàc k5^, ion Q" trong màu se thè ion OH" trong nhua Dowex-2 .
Lugng OH' dugc giài phòng ra tuong ùng vói lugng Q" se theo dòng chat
mang MP di vào vòng phàn óng tàc dung vói dòng thuóc thù MR eó chi thi
màu. Khi dò chi thi màu pH cùa dung dich se thay dói do su thay dói nóng
dò OH' va su thay dói này sé dugc phàt hièn bang su thay dói màt dò

16


lA T^r-i-:

17

rr ! :/

quang ò detecto tai X=580nm. Bang càch này nguòi ta co thè xàc dinh
dugc nóng dò ion Q- trong vùng tu 1.10-4. l. IO-6M.
Mot vi dq khéc [73] là viéc xéc dinh (Ca + Mg) va Mg trong nuóc bién,
bang phuong phép HA dùng cót téch chùa nhua Dowex - Ai. Ò day. vói
dung dich rùa là HQ 0,1M lugng Ca2+ va Mg2+ co màt trong màu dugc
tàch ra se tèe dqng vói thuóc thù là axit l-(2-hydroxy-4-diethylamino-lphenylazo ) - 2 - hydroxynaphthalen - 3 , 6 - disulfonìc de xàc dinh tóng
(Ca + Mg). Sau dò Ca dugc che bang dung dich dèm c6 chùa mot lugng du
phùc Ba(II) -

E(JTA

, lue này thu dugc hàm lugng riéng cùa Mg. Hièu

cùa hai làn do thu dugc thu dugc là ùng vói riéng lugng C!a co trong màu.
So dò cùa phép xéc dinh dugc chi ra trong hình 8 va cau tao còt sàc ky
trong hình 9.

PI
•*-W

R
BI . B2

SI

P2

f^C
•^

CI \

C2

Ay^A_Ay\/v

(D>

w

Hình 8: So dò he thòng phan tich Ca, Mg trong nuóc bién.

17


18
Trong dò : Pi , P2: Bom nhu dòng vói toc dò 1,4 ml^hut mòi kènh.
R : ThuBj: Dung dich dèm NH3/NH4a c6 pH = 10,5.
B2: Dung dich dèm NH3/NH4a chfira Ba(II)l,04.ia-3M +
EGTA 1.10-3M.
me : Còt sàc k^ chfira nhua Dowex k\.
S : Dung dich màu phàn tich (pH = 10,5).
Ci : Vòng tròii c6 kich thuóc (600x1 )nim.
C2 : Vòng phàn ùng kich thuóc (3000x 1) mm.
D : Detector UV - VIS dàt tai buóc song X = 530 nm.

Hình 9 : Cft'u tao cua còt sàc k^ (me) chira nhua Dowex -Ai
IR


19

Trong dò :

a. óng teflon c6 duòng kinh ben trong 0,5 mm.
b. óng teflon c6 duòng kinh ben trong 1 mm.
e. òng teflon co duòng kinh ben trong 2 mm.
d. màng chàn bang teflon de cho nhua khòi chày ra.

Dàu tién nhua dugc chuyén hèt ve dang H+. Sau dò, màu phàn tich dà
dugc diéu chinh pH = 10,5 va dugc nap vào còt. Rùa còt bang nuóc càt
sau dò cho bom 1 va bom 2 chay de bom làn lugt càc thuóc thù, dung dich
dém Bj, B2 vào tham già phàn óng tai C\, C2. Khi dung dich rùa chay qua
còt, néu dùng dung dich thuòc thù va dung dich dèm Bj thi pie thu dugc là
cùa cà (Ca + Mg) trong màu, nèu dùng dung dich thuóc thù va dung dich
dém B2 thi pie thu dugc là cùa riéng Mg trong màu. Ca dugc xàc dinh
bang hiéu so chiéu cao hai pie .
Phuong phép này cho phép xéc dinh mot lugng nhò Ca ( 0,6 - 0,8mg/L);
Mg ( 0,1 - 1,2 mg/L) trong céc màu nuóc bién c6 nóng dò NaQ 2,5M vói
dò làp lai cao.
Mot mi dièm nùa cua viéc ghép cOt téch sàc k^ vào càc he HA là de loai
mot lugng lón càc ion ành huòng dèn vièc xéc dinh lugng vét càc nguyén
tó càn phàn tich. C!éc tèe già trong [38] dà dùng cót sàc ky vói hai loai
nhua, Amberlite IRA - 400 va De - Acidite FÉ dang Q" de loai bó ành
huòng cùa céc anion SO42-, PO43- ben canh Ca+2 truóc khi phàn tich
Ca+2 bang phuong phép phÓ ha'p thq nguyén tu. So dò he phàn tich dugc
mò tà duói day (hình 10).

10


20

p
ml/mÌR

ffi cue

AAS

> W

3.0

Hình 10: Sa dò he RA xàc dinh Canxi khi c6 còt tàch de loai bò ành
hudng cùa hai anion SO42-, PO43-.
1

U; CAC PHUONG PHÀP XACH VA XAc DINH LUONG VÉT Ca.
L2.1. Càc phuong phàp tàch Ca.
Canxi là kim loai kiém thó thuOc phan nhòm chinh nhòm II cùa bang he
thóng tuàn hoàn céc nguyén tó hoé hoc. Canxi c6 hai electron hoà tri, là
mot kim loai boat dòng, nò de màt hai electron dò de tró thành ion Ca2+,
De téch mot lugng lón Ca ra khói céc nguyén tò khàc, nguòi ta thuòng
dùng phuong phép oxaiat de kèt tua ion Ca2+ ò dang muói khó tan
CaC204. CaC204 két tua hoàn toàn trong mòi truòng co pH = 4 (dung
dich dèm axetat). Phuong phàp này dòng thòi cung là phuong phàp tàch va
xàc dinh Ca bang phuong phàp khòi lugng, sau khi nung CaC204 chuyén
nò thành dang cdn CaO hoàc bang phuong phép phàn tich thè tich sau khi
hoà tan CaC204 trong dung dich axit Ioang rói chu&i dò H2C2O4 sinh ra
trong dung dich thu dugc bang dung dich chuài permanganat (KMn04).
Song phuong phép này c6 nhugc dièm là chi xàc dinh dugc lugng lón Ca,
va co dò chon loc kém vi nhiéu nguyén tó khàc cung két tua theo (nhu Ba,
70


21

Sr va céc nguyén tò da't hièm ). Nèu téch Ca nàm trong dà't hiém bang

phuong phép này thi rat phùc tap vi da't hiém cung bi kèt tua duói dang
oxaiat va Mg nèu co trong màu cung se còng kèt Nèu lugng Mg khà lón
thi càn phài két tua lai Ca. Khi hàm lugng Mg rà't lón so vói lugng Ca thi
khòng thè dùng dugc phuong phép này.

De téch nhùng lugng nhó Ca nguòi ta c6 thè dòng céc phuong phàp sàc
ky ma chù yèu là sàc k^ trao dói ion, hoàc ky thuat chié't bang dung mói
hùu co à dang mot hgp cha't phùc.
Phuong phép sàc k^ trao dói ion thuòng dugc su dung de tàch Ca va cho
kèt qua tuong dòi tòt. Co so cùa phuong phép này là dua trén su phàn bó
chat tan trén hai tuóng theo phàn ùng trao dÓi ion. Mot tuóng dùng yèn gpi
là tuong tình con mot tuóng di dòng ggi là tuóng dòng. Do ài lue cùa càc
chat vói tuóng tình là khàc nhau nén càc chat tan tàch ra khòi nhau khi
tuóng dòng chuyén dòng qua tuóng tình. Tuóng dóng chinh là dung dich
rua giai.
Hiuong phép này c6 uu dièm là c6 khà nàng tàch càc cà'u tu trong hòn
hgp phùc tap. Viéc téch Ca bang sàc k^ trao dói ion dua trén lue hùt tinh
dièn khéc nhau cùa céc chà't va tinh chà't cùa phùc Ca vói mot ligan phù
hgp. Dua trért nguyén tàc này Ca c6 thè dugc tàch ra khói càc nguyén tó
càn txò theo hai càch :
- Hàp thu Ca va càc nguyén tó càn tró trén cationit sau dò dùng càc dung
dich rùa chon loc de giài hà'p, thuc hièn qua trình tàch.
- Su dqng céc tèe nhén tao phùc vói nhùng ion càn trò, tao thành phùc ben
sau dò dòi qua còt cationit. Khi dò chi co Ca bi giù lai trén còt con phùc
di theo dung dich rùa ra truóc[7]. Tàc nhàn tao phùc co thè là EDTA axit
lactic, axit xitric, axit oxalic...
?i