Đánh giá khả năng hấp phụ ni2+ trong nước bằng than bèo tây

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM
KHOA HÓA
----------

Lê Thị Xuân Thái

Đánh giá khả năng hấp phụ Ni2+ trong
nước bằng than bèo tây

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

SƯ PHẠM HÓA

1


MỞ ĐẦU
Ơ nhiễm mơi trường nước hiện nay là một trong những vấn đề được toàn thế giới
quan tâm. Nước có một vai trị hết sức quan trọng đối với đời sống con người và nền kinh
tế quốc dân. Nước được xem là một yếu tố của sự sống. Nếu thiếu nước con người không
thể tồn tại được. Nhưng hiện nay, môi trường nước đang ngày càng xuống cấp và ô nhiễm
nghiêm trọng. Ở nước ta cùng với sự nghiệp cơng nghiệp hóa hiện đại hóa, sự phát triển
cơng nghiệp thu hút đầu tư nước ngoài làm cho các khu công nghiệp, các công ty mọc lên
ngày càng nhiều. Nhưng hầu hết các cơng ty nhà máy chưa có các hệ thống xử lí nước thải
hoặc có mà khơng vận hành và chưa có sự quản lí chặt chẽ của nhà nước nên nước thải
thường được trực tiếp xả ra các sông hồ, kênh rạch... làm ô nhiễm nguồn nước nghiêm
trọng. Vì vậy, bên cạnh việc nâng cao ý thức của con người và siết chặt cơng tác quản lí
mơi trường thì việc tìm ra phương pháp nhằm loại bỏ các ion kim loại nặng, các hợp chất
hữu cơ độc hại ra khỏi mơi trường có ý nghĩa to lớn.
Cùng với sự phát triển cơng nghiệp thì lượng nước thải, chất thải thải ra môi trường

ngày càng tăng tác động tiêu cực đến con người cũng như các hệ sinh thái, khí hậu tồn
cầu. Các hoạt động khai khống, cơng nghiệp luyện kim, sản xuất hóa chất, giấy...đã thải
ra rất nhiều các loại chất độc hại khác nhau trong đó có các kim loại nặng như thủy ngân,
đồng, chì, kẽm, các-đi-mi... Những kim loại này này nếu hàm lượng vượt mức cho phép có
thể gây biến đổi gen, ung thư, tử vong và làm ảnh hưởng đến các hệ sinh thái.
Nhiều phương pháp đã được nghiên cứu để loại kim loại nặng ra khỏi nước như
đông tụ, keo tụ, tác nhân hóa học, hấp phụ... Trong đó, phương pháp hấp phụ đã được lựa
chọn nhiều hơn và mang lại hiệu quả cao. Ưu điểm của phương pháp này là đi từ ngun
liệu rẻ tiền, sẵn có, qui trình đơn giản và khơng cần đưa vào mơi trường những hóa chất
độc hại. Nước ta là một nước nông nghiệp nên các phụ phẩm nông nghiệp được nghiên cứu
nhiều để sử dụng trong xử lí vì chúng rẻ tiền, có sẵn, tái tạo được và thành phần chính là
các polimer dễ biến tính, có khả năng hấp phụ và trao đổi ion cao.
Với những lí do trên, tơi thực hiện đề tài:
“Đánh

giá

khả

năng

hấp

phụ

Ni 2+ trong

2

nước bằng than bèo tây”.

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU
1.1. Môi trường nước
1.1.1. Khái niệm môi trường nước
Môi trường nước là một trong ba thành phần cấu tạo nên mơi trường vơ sinh,
có vai trị quan trọng trong duy trì sự sống, trao đổi chất, sự cân bằng hệ sinh thái
trên trái đất. Nó gồm nước và các thành phần tồn tại trong nước như chất hịa tan,
chất khí, các cặn lắng...
Mơi trường nước bao gồm các dạng nước: nước biển, nước đóng băng, nước
ngầm, hơi nước, nước ao hồ, nước sơng ngịi...
Chu trình nước trong tự nhiên
Nước trên trái đất tuần hoàn theo một chu trình thủy văn. Theo chu trình này,
nước chuyển từ nơi này đến nơi khác, từ dạng này sang dạng khác nên luôn được
bảo tồn. Tùy theo nguồn nước chu trình này có thể kéo dài vài ngàn năm hoặc có
thể ngắn chỉ vài ngày, vài tuần.

Hình 1.2. Vịng tuần hoàn nước

3


1.1.2. Tài nguyên nước và vai trò của nước trong cuộc sống
1.1.2.1. Tài nguyên nước
Trái đất có khoảng 361 triệu km2 diện tích các đại dương (chiếm 71% diện
tích bề mặt trái đất). Trữ lượng tài nguyên nước có khoảng 1.5 tỷ km3, trong đó
nước nội địa chỉ chiếm 91 triệu km3 (6.1%), còn 93.9% là nước biển và đại dương.
Tài nguyên nước ngọt chiếm 28.25 triệu km3 (1.88% thủy quyển), nhưng
phần lớn lại ở dạng đóng băng ở hai cực trái đất (hơn 70% lượng nước ngọt). Lượng
nước thực tế con người có thể sử dụng được là 4.2 triệu km2 (0.28% thủy quyển).

Ở Việt Nam, nước ta nằm trong khu vực khí hậu nhiệt đới gió mùa. Tài
ngun nước mặt ở nước ta rất phong phú, gần 90% lượng nước là tiếp nhận từ các
quốc gia khác tập trung ở hệ thống sông Mê Công. Nước mặt ở nước ta phân bố
không đồng đều theo không gian và thời gian.
Nguồn nước mặt dồi dào làm cho nước ngầm cũng phong phú theo. Theo ước
tính, tổng lượng nước ngầm trên toàn lãnh thổ đạt 1515 m3. Một phần nước ngầm
và nước mặt ở đồng bằng sông Hồng và sông Cửu Long bị nhiễm phèn và nhiễm
mặn.
1.1.2.2. Vai trò của nước
Nước rất cần thiết cho hoạt động sống của con người cũng như các sinh vật.
Nước chiếm 74% trọng lượng trẻ sơ sinh, 55% đến 60% cơ thể nam trưởng
thành, 50% cơ thể nữ trưởng thành. Nước cần thiết cho sự tăng trưởng và duy trì cơ
thể bởi nó liên quan đến nhiều quá trình sinh hoạt quan trọng. Muốn tiêu hóa, hấp
thu tốt lương thực, thực phẩm ... đều cần có nước.
Nhiều nghiên cứu trên thế giới cho thấy con người có thể sống nhịn ăn trong
năm tuần nhưng nhịn uống nước thì khơng q năm ngày và nhịn thở khơng q
năm phút. Khi đói trong một thời gian dài, cơ thể sẽ tiêu thụ hết lượng glycogen,
toàn bộ mỡ dự trữ, một nửa lượng protein để duy trì sự sống. Nhưng nếu cơ thể chỉ
cần mất hơn 10% nước là đã nguy hiểm đến tính mạng và mất 20-22% nước sẽ dẫn
đến tử vong.

4


Theo nghiên cứu của viện dinh dưỡng quốc gia: Khoảng 80% thành phần mô
não được cấu tạo bởi nước, việc thường xuyên thiếu nước làm giảm sút tinh thần,
khả năng tập trung kém và đơi khi mất trí nhớ. Nếu thiếu nước, sự chuyển hóa
protein và enzim để đưa chất dinh dưỡng đến các bộ phận khác của cơ thể sẽ gặp
khó khăn. Ngồi ra, nước cịn có nhiệm vụ thanh lọc và giải phóng những độc tố
xâm nhập vào cơ thể qua đường tiêu hóa và hơ hấp một cách hiệu quả. Nhiều

nghiên cứu cũng cho thấy: nước là thành phần chủ yếu của lớp sụn và chất hoạt
dịch, khi bộ phận này được cung cấp đủ nước, sự va chạm trực tiếp sẽ giảm đi, từ
đó giảm nguy cơ viêm khớp. Uống đủ nước làm cho hệ thống bài tiết được hoạt
động thường xuyên, bài thải những độc tố trong cơ thể, có thể ngăn ngừa sự tồn
đọng lâu dài của những độc tố gây bệnh ung thư: uống nước nhiều hằng ngày giúp
làm loãng và gia tăng lượng nước tiểu bài tiết cũng như góp phần thúc đẩy sự lưu
thơng tồn cơ thể, từ đó ngăn ngừa hình thành của các loại sỏi: đường tiết niệu,
bàng quang, niệu quản...
Cũng như khơng khí và ánh sáng, nước khơng thể thiếu được trong đời sống
con người. Trong quá trình hình thành sự sống trên Trái đất thì nước và mơi trường
nước đóng vai trị quan trọng. Nước tham gia vào vai trò tái sinh thế giới hữu cơ
(tham gia quá trình quang hợp). Trong quá trình trao đổi chất nước đóng vai trị
trung tâm. Những phản ứng lý hóa học diễn ra với sự tham gia bắt buộc của nước.
Nước là dung mơi của nhiều chất và đóng vai trò dẫn đường cho các muối đi vào cơ
thể.
Trong khu dân cư, nước phục vụ cho mục đích sinh hoạt, nâng cao đời sống
tinh thần cho dân (một ngôi nhà hiện đại khơng có nước khác nào một cơ thể khơng
có máu).
Nước đóng vai trị cực kỳ quan trọng trong sản xuất công nghiệp và nông
nghiệp.
Đối với cây trồng nước là nhu cầu thiết yếu, đồng thời cịn có vai trò điều tiết
các chế độ nhiệt, ánh sáng, chất dinh dưỡng, vi sinh vật, độ thống khí trong

5


đất…Nước là nguyên liệu không thể thiếu trong tất cả các ngành cơng nghiệp. [1],
[5]
1.1.3. Ơ nhiễm nguồn nước

6


1.1.3.1.Khái niệm ô nhiễm nguồn nước
Môi trường nước được xem là ô nhiễm khi nồng độ chất độc hại gây ơ nhiễm
vượt q mức an tồn cho phép. Ơ nhiễm nguồn nước có thể do sản xuất nơng
nghiệp, cơng nghiệp, giao thơng vận tải và sinh hoạt của con người.
Ơ nhiễm nước xảy ra khi nước bề mặt chảy qua rác thải sinh hoạt, nước rác
công nghiệp, các chất ô nhiễm trên mặt đất, rồi thấm xuống nước ngầm.
Hiện tượng ô nhiễm nước xảy ra khi các loại hoá chất độc hại, các loại vi
khuẩn gây bệnh, virut, kí sinh trùng phát sinh từ các nguồn thải khác nhau như chất
thải công nghiệp từ các nhà máy sản xuất, các loại rác thải của các bệnh viện, các
loại rác thải sinh hoạt bình thường của con người hay hố chất, thuốc trừ sâu, phân
bón hữu cơ... sử dụng trong sản xuất nông nghiệp được đẩy ra các ao, hồ, sông, suối
hoặc ngấm xuống nước dưới đất mà không qua xử lí hoặc với khối lượng quá lớn
vượt quá khả năng tự điều chỉnh và tự làm sạch của các loại ao, hồ, sông, suối.
1.1.3.2. Các nguồn gây ô nhiễm nguồn nước
Có nhiều tác nhân gây ơ nhiễm nguồn nước như các kim loại nặng, dầu mỡ,
các vi khuẩn, thuốc trừ sâu, dầu mỏ, các chất dinh dưỡng (N,P)...do các hoạt động
sản xuất công nghiệp, thủ công nghiệp, nông nghiệp, dịch vụ...thải ra. Nhưng trong
đó ơ nhiễm kim loại nặng do hoạt động công nghiệp bao gồm: khai thác mỏ, công
nghệ sản xuất các hợp chất vơ cơ, q trình sản xuất sơn, mực; thuốc nhuộm và
cơng nghiệp mạ điện.
Có nhiều hoạt động sản xuất công nghiệp gây ô nhiễm nước, trong đó chủ yếu
là:
 Do các hoạt động sản xuất: Hiện nay trong tổng số 134 khu công nghiệp, khu
chế xuất đã đi vào hoạt động ở nước ta mới chỉ có 1/3 khu cơng nghiệp, chế xuất có
hệ thống xử lý nước thải. Nhiều nhà máy vẫn dùng công nghệ cũ, có khu cơng
nghiệp thải ra 500.000 m3 nước thải mỗi ngày chưa qua xử lý. Nồng độ chất ô
nhiễm trong nước thải công nghiệp đều vượt quá nhiều lần giới hạn cho phép. Đặc

biệt là nước thải các ngành công nghiệp nhuộm, thuộc da, chế biến thực phẩm, hóa

7


chất có hàm lượng các chất gây ơ nhiễm cao, khơng được xử lý thải trực tiếp vào hệ
thống thốt nước đã làm cho nguồn nước bị ô nhiễm nặng.
 Do khai thác khống sản: Trong việc khai khống cơng nghiệp thì khó khăn
lớn nhất là xử lý chất thải dưới dạng đất đá và bùn. Trong chất thải này có thể có
các hóa chất độc hại mà người ta sử dụng để tách quặng khỏi đất đá. Trong chất thải
ở các mỏ thường có các hợp chất sunfit kim loại, chúng có thể tạo thành axít, với
khối lượng lớn chúng có thể gây hại đối với đồng ruộng và nguồn nước ở xung
quanh. Bùn từ các khu mỏ chảy ra sơng suối có thể gây ùn tắc dịng chảy từ đó gây
lũ lụt. Một lượng chất thải rất lớn bao gồm chất thải rắn, nước thải và bùn thải hàng
năm, không được quản lý và xử lý, gây ô nhiễm môi trường.
 Hiện tượng ô nhiễm và lắng đọng trầm tích ở các sơng và biển do khai thá
khống sản cũng có thể đe dọa đến đa dạng sinh học trong các thủy vực, đe dọa đến
sức khỏe của người dân và xa hơn nữa là làm ảnh hưởng đến các cộng đồng sống
phụ thuộc vào nguồn nước. Các chất thải có thể làm bẩn các nguồn nước dự trữ
khác như các túi nước ngầm. Xói lở từ các mái dốc khơng có rừng bao phủ làm các
con sơng đầy ắp bùn phù sa và làm tăng khả năng lũ lụt. Khai thác khống sản gần
các lưu vực sơng, đặc biệt là mỏ than hầm lò càng làm tăng thêm những nguy cơ tai
nạn do bị ngập lụt.
 Từ các lò nung và chế biến hợp kim: Trong quá trình sản xuất và chế biến các
loại kim loại như đồng, niken, kẽm, bạc, coban, vàng và cadimi, môi trường bị ảnh
hưởng nặng nề. Hydro flo, nitơ oxit, khói độc cũng như các kim loại nặng như chì,
asen, crom, cadimi, niken, đồng và kẽm bị thải ra môi trường. Một lượng lớn axít
sunfuric được sử dụng để chế biến. Chất thải rắn độc hại cũng gây hại đến môi
trường. Thông thường con người hít thở các chất độc hại này hoặc chúng thâm nhập
vào chuỗi thực phẩm. Bụi mịn gây hại nặng nề và ảnh hưởng tới nguồn nước.

 Công nghệ sản xuất các hợp chất vô cơ như sản xuất acquy, bột màu, gốm sứ,
thủy tinh thuộc da... đều sử dụng nhiều kim loại độc hại như crom, chì, thủy ngân...
Theo tính tốn của các nhà nghiên cứu thì một cơ sở sản xuất xút clo trung
bình sử dụng 50 tấn thủy ngân trong quá trình vận hành sản xuất. Thủy ngân còn
8


được sử dụng trong bóng đèn điện, pin khơ, ac- quy...Trong các lĩnh vực dân dụng
như nhiệt kế, rơ le...
Hàm lượng nước thải của các ngành cơng nghiệp này có chứa xyanua (CN-)
vượt đến 84 lần, H2S vượt 4,2 lần, hàm lượng NH3 vượt 84 lần tiêu chuẩn cho phép
nên đã gây ô nhiễm nặng nề các nguồn nước mặt trong vùng dân cư. Mức độ ô
nhiễm nước ở các khu công nghiệp, khu chế xuất, cụm công nghiệp tập trung là rất
lớn.
Điều nguy hiểm hơn là trong số các cở sở sản xuất công nghiệp, các khu chế
xuất đa phần chưa có trạm xử lý nước thải, khí thải và hệ thống cơ sở hạ tầng đáp
ứng yêu cầu bảo vệ mơi trường.
1.2. Tác dụng sinh hóa của kim loại nặng đối với con người và môi trường
Kim loại nặng là nguyên tố vi lượng đối với sinh vật nhưng nếu hàm lượng
của chúng vượt một ngưỡng nào đó thì chúng sẽ trở thành chất ơ nhiễm, gây độc và
ảnh hưởng rất xấu đối với môi trường và đời sống sinh vật.
Độc tính của kim loại nặng ảnh hưởng rất nghiêm trọng đến con người cũng
như tất cả các sinh vật do chúng thường tồn tại và chuyển hóa thành các dạng bởi
các tác nhân khác nhau trong môi trường. Một nguyên nhân khác làm cho con
người khó có thể tránh khỏi sự ảnh hưởng của các kim loại nặng là chúng chuyển
hóa và tích lũy trong cơ thể con người cũng như các sinh vật khác thông qua các
chuỗi thức ăn. Quá trình này bắt đầu khi các nguồn nước bị nhiễm kim loại nặng
tích tụ dần trong các lớp cặn lắng, sau đó chúng tích tụ trong các sinh vật trong
nước, luân chuyển qua các mắc xích của chuỗi thức ăn rồi đến sinh vật bậc cao là
con người. Khi nồng độ kim loại trong cơ thể tích lũy đến một ngưỡng nhất định sẽ

gây ra các rối loạn trong cơ thể dần đến các bệnh ngoài da, bệnh ung thư, tử vong...
Đối với các enzim: các ion kim loại được phát hiện là hợp chất kìm hãm
ezyme mạnh. Chúng tác dụng lên phối tử như nhóm -SCH3 và -SH trong methionin
và xystein.

9


Các kim loại nặng cũng là các nguyên tố vi lượng tối cần thiết đối với cơ thể
con người và sinh vật. Hầu hết các kim loại nặng như đồng, kẽm, sắt... là các kim
loại trong các cofactor của các enzim.
1.3. Niken
1.3.1. Đặc điểm của niken
Trong bảng tuần hoàn các ngun tố hóa học, ngun tố niken nằm ở ơ số 28,
là một nguyên tố kim loại chuyển tiếp thuộc phân nhóm phụ VIIIB, chu kì 4 ở giữa
Co và Cu. Nguyên tử Niken có các obitan d chưa bão hịa. Cấu hình electron của
Niken là 3d84s2.
Niken là kim loại có ánh kim, màu trắng bạc, dễ rèn và dát mỏng. Trong thiên
nhiên Niken có 5 đồng vị bền:

58 Ni(67.7%), 60 Ni, 61 Ni, 62 Ni, 64 Ni.

Niken là dạng thù

hình là α lục phương bền ở ở t 0 < 250 0 C và Ni β lập phương tâm diện bền ở nhiệt độ
> 250 0C. Niken còn là một kim loại khơng bị ăn mịn.
Một số hằng số vật lí quan trọng của niken được thể hiện ở bảng 1.3.
Bảng 1.3. Một số hằng số vật lí quan trọng của niken
Kim
loại

Niken

Nhiệt

Nhiệt độ

độ sơi

nóng chảy

(0 C)

(0 C)

3185

1453

Nhiệt thăng hoa

Tỉ

Độ cứng

Độ dẫn

(kJ/mol)

khối

(thang Moxo)

điện

424

8.9

5

14

Niken là kim loại có tính chất hóa học trung bình. Ở điều kiện thường nếu
khơng có hơi ẩm, niken không tác dụng rõ rệt với các phi kim điển hình như oxy,
clo, brom, lưu huỳnh vì có màng oxit bảo vệ. Khi đun nóng phản ứng xảy ra mãnh
liệt.
 Niken tác dụng với phi kim
Khi đun nóng niken tác dụng với oxy ở nhiệt độ trên 500 0C.
Ni + O2

NiO

Niken bền với flo ở nhiệt độ cao.
Niken tác dụng với niken ở nhiệt độ không cao lắm.
10


Ni + N2  Ni3 N2
Niken tác dụng với S khi đun nóng nhẹ tạo nên hợp chất có thành phần không
đồng nhất gần giống với NiS. Sự xuất hiện của S làm giảm chất lượng của thép nên

trong quá trình luyện thép phải loại bỏ S.
Niken tác dụng với axit tạo muối và giải phóng H2.
Ni + HCl  NiCl2 + H2
 Niken tác dụng với CO tạo Ni(CO) 4
Ni+ 4CO  Ni(CO)4
Ni(CO)4 là chất lỏng bị bay hơi tại nhiệt độ phịng. Khi đun nóng Ni(CO) 4
lại bị phân hủy lại thành Ni và CO [10], [13].
1.3.2. Tính chất và sự phân bố niken trong môi trường
Hàm lượng của niken trong vỏ trái đất khoảng 0.015%. Trong tự nhiên nó
thường tồn tại ở hóa trị II với lưu huỳnh và hỗn hợp với SiO 2 , As, Sb. Hai khoáng
vật quan trọng nhất của niken là garnierite và pendlranit. Trong than đá và một số
trầm tích cũng có chứa một hàm lượng nhỏ niken.
Khoảng 60-70% niken được dùng để mạ hoặc chế tạo hợp kim. Niken còn
được dùng làm chất xúc tác cho các phản ứng hóa học nhất là các phản ứng hữu cơ.
Hàm lượng niken trong đất có thể từ 5-50 mg/kg. Trong mơi trường nước tự
nhiên hàm lượng niken thường nhỏ hơn 0.02 mg/l. Trong nước sinh hoạt do niken
hòa tan từ các thiết bị nên hàm lượng niken có thể đạt đến 1 mg/l. trong thức ăn
hàng ngày cũng có chứa niken, lượng xâm nhập vào cơ thể từ 0.1-0.3 mg/ngày.
Nước thải của công nghiệp mạ điện có chứa hàm lượng niken khá lớn.
Độ tan của muối niken nhìn chung là khá cao, khả năng thủy phân khá lớn, độ
hòa tan tối thiểu nằm trong vùng pH = 9. Niken là kim loại có tính linh động cao
trong mơi trường nước, có khả năng tạo phức bền với các hợp chất hữu cơ tổng hợp
và tự nhiên. Nó được tích tụ trong các chất sa lắng, trong cơ thể thực vật bậc cao và
một số loại thủy sinh.
1.3.3. Vai trò của niken

11


Niken được sản suất ở nhiều nước trên thế giới như là Nga, Canada, Úc,

Indonesia and Philippin. Nó là một kim loại có giá trị, được sử dụng trong nhiều
lĩnh vực đời sống: 46% trong luyện thép không rỉ, 34% trong hợp kim và siêu hợp
kim không chứa Fe(II), 14% trong công nghiệp mạ điện và 6% trong các lĩnh vực
khác.
Niken được sử dụng trong các ngành công nghiệp đặc trưng và thông dụng và
các sản phẩm thông dụng như thép, nam châm, tiền đúc, pin điện, dây đàn ghi ta,
capxun của micro và các hợp hợp kim đặc biệt. Nó cũng được sử dụng trong mạ
điện như mạ xanh trong thủy tinh. Niken là một kim loại hợp kim ưu việt, và vai trị
chính của nó là trong các loại thép niken và niken đúc sắt. Nó cũng được sử dụng
rộng rãi trong nhiều loại hợp kim như niken đồng thau và đồng thiếc, và các hợp
kim với đồng, crom, nhơm, chì, coban, bạc và vàng.

Đây là nam châm”móng ngựa” được tạo bởi hợp kim alnico niken. Thành
phần của hợp kim này là 8–12% Al, 15–26% Ni, 5–24% Co, 6% Cu, 1% Ti, và cịn
lại là Fe.
Bởi vì khơng bị ăn mòn, niken được sử dụng như một kim loại thay thế cho
bạc. Niken cũng thường được sử dụng ở nhiều nước sau năm 1859 như kim loại đúc
tiền rẻ nhưng bắt đầu từ thế kỉ 20 được thay thế bởi các hợp kim rẻ hơn như hợp
kim của sắt, trừ tại Hoa Kỳ.
Niken và các hợp kim của nó cũng là chất xúc tác cho các phản ứng cộng
hidro. Ranney niken, một hợp kim niken – nhôm dễ chia nhỏ, một dạng phổ biến,
liên quan đến các loại xúc tác Ranney.
12


Mãi đến năm 1970, vai trò quan trọng của niken đối với vi sinh vật và các
thực vật mới được phát hiện. Enzyme ureaza trong cây (một enzim tham gia thủy
phân urea) có niken. NiFe – hydrogenase cũng như một số loại enzim trong các vi
khuẩn hiếm cũng có chứa niken [13].
1.3.4. Độc tính của niken

Niken là một trong những chất gây ô nhiễm và được xem là một trong 14 kim
loại độc nặng độc hại nhất. Niken gây ảnh hưởng lớn đến sức khỏe con người, sự
phát triển của cây và ảnh hưởng đến môi trường đất, nước và khơng khí.
Đối với gia súc, một số thực vật và vi sinh vật, niken được xem là một
nguyên tố vi lượng, cịn đối với con người điều này khơng rõ ràng. Ở Mỹ, niken và
hợp chất của nó cho phép là dưới 0.2 µg/m3 khơng khí. Niken sunfit và một số các
hợp chất tương tự của như vậy là các tác nhân gây nên bệnh ung thư. Niken
cacbony, [Ni(CO)4], là một chất khí rất độc, tính độc của các loại cacbony kim loại
cịn là do chúng có khả năng tạo ra CO là một loại khí độc khác. Ngồi ra niken
cacbony là một chất gây cháy nổ trong khơng khí. Những nghiên cứu cho thấy khi
niken cacbony ở dạng nhỏ mịn lắng thì khả năng gây độc của nó lớn nhất.
Đối với những người nhạy cảm, họ có thể bị dị ứng với niken gây ảnh hưởng
tới da và gây ra viêm da. Dị ứng niken còn do các loại khuyên đeo tai. Khi ngộ độc
niken qua đường hô hấp gây khó chịu buồn nơn, nếu kéo dài sẽ ảnh hưởng đến phổi
hệ thần kinh trung ương, gan và thận. Niken kim loại và các hợp chất vô cơ của nó
xâm nhập vào cơ thể có thể gây bệnh kinh niên.
Giá trị giới hạn cho phép theo TCVN 5945-1995 của niken trong nước thải
công nghiệp là 0.2 mg/l đối với loại A, 1 mg/l đối với nước thải loại B và 2.0 mg/l
đối với loại C [9], [13].
1.4. Phương pháp hấp phụ
Các phương pháp thường được sử dụng để xử lí ơ nhiễm kim loại nặng là:
phương pháp keo tụ, phương pháp trao đổi ion, phương pháp chiết, phương pháp
đông tụ và keo tụ, phương pháp hấp phụ...Trong đó phương pháp hấp phụ có nhiều
ưu điểm để xử lí kim loại nặng trong nước.
13


1.4.1. Cơ sở lí thuyết
Hấp phụ là q trình chứa vật chất (các phân tử khí, hơi hoặc các phân tử, ion
chất tan) lên bề mặt phân cách pha.

Phương pháp hấp phụ là phương pháp tách chất, trong đó cấu tử từ hỗn hợp
lỏng hoặc khí hấp phụ lên bề mặt chất rắn, xốp.
Hiệu quả của quá trình hấp phụ phụ thuộc vào tính chất vật lí và hóa học của
chất hấp phụ, nồng độ pha lỏng, nhiệt độ của hệ, dạng tiếp xúc và thời gian tiếp xúc.
1.4.2. Đặc điểm của hấp phụ vật lí và hấp phụ hóa học
Bảng 1.4. So sánh hấp phụ vật lí và hấp phụ hóa học
Hấp phụ vật lí

Hấp phụ hóa học

Là liên kết yếu của các phân tử khí với chấ Liên kết hóa học được hình thành là lực
rắn. Đây là lực Vanderwalls, liên kết này liên kết giữa
yếu, có E =0.1 kcal/mol.

bề mặt chất hấp phụ và chất bị hấp phụ,
liên kết này khá bền và khó bị phá vỡ, có
E > 10 kcal

Khơng có các sự thay đổi hóa học hay vật lí.

Chất hấp phụ thay đổi tính chất.

Là quá trình thuận nghịch

Quá trình bất thuận nghịch

Hấp phụ đa lớp

Hấp phụ đơn lớp là chủ yếu

1.4.3. Cân bằng hấp phụ và tải trọng hấp phụ
Cân bằng hấp phụ là q trình chất khí hoặc chất lỏng hấp phụ trên bề mặt
chất hấp phụ là một quá trình thuận nghịch. Các phần tử khi đã hấp phụ trên bề mặt
chất hấp phụ có thể di chuyển ngược lại vào pha lỏng hay pha khí. Theo thời gian,
lượng chất bị hấp phụ tích tụ trên bề mặt chất rắn càng nhiều thì tốc độ di chuyển
ngược lại pha mang càng lớn. Đến một lúc nào đó, tốc độ hấp phụ bằng tốc độ di
chuyển ngược lại pha mang thì quá trình hấp phụ đạt cân bằng.
Tải trọng hấp phụ cân bằng biểu thị bằng khối lượng chất bị hấp phụ trên một
đơn vị khối lượng chất hấp phụ tại trạng thái cân bằng dưới các điều kiện nồng độ
và nhiệt độ cho trước.
14


Phương trình: q =
Trong đó:

Ci  C f
.V
m

V: thể tích dung dịch (ml)
M: khối lượng chất hấp
Ci: nồng độ dung dịch
Cf: nồng độ cân bằng trong dung dịch (ppm)

1.4.4. Các mơ hình hấp phụ
Ở trạng thái cân bằng, tốc độ hấp phụ và tốc độ giải hấp là như nhau. Nồng độ
chất tan ở trạng thái này gọi là nồng độ cân bằng. Có nhiều phương trình được đưa
ra để mơ tả hấp phụ đẳng nhiệt, điển hình là phương trình hấp phụ Langmuir và
Freundlich [4].

1.5. Tổng quan về bèo tây
1.5.1. Giới thiệu chung
Bèo tây (tên khoa học : Eichhornia crassipes Solms) cịn được gọi là lục
bình, lộc bình, hay bèo Nhật Bản là một loài thực vật thuỷ sinh, thân thảo, sống nổi
theo dòng nước, thuộc về chi Eichhornia của họ Họ Bèo tây (Pontederiaceae).

Hình 1.5. Hình ảnh của cây bèo tây
1.5.2. Đặc điểm
Cây bèo tây mọc cao khoảng 30 cm với dạng lá hình trịn, màu xanh lục, láng
và nhẵn mặt. Lá cuốn vào nhau như những cánh hoa. Cuống lá nở phình ra như

15


bong bóng, xốp ruột giúp cây bèo nổi trên mặt nước. Ba lá đài giống như ba cánh.
Rễ bèo trông như lông vũ sắc đen buông rủ xuống nước, dài đến 1m.
Sang hè cây bèo nở hoa sắc tím nhạt, điểm chấm màu lam, cánh hoa trên có 1
đốt vàng, có 6 nhuỵ gồm 3 dài 3 ngắn, bầu thượng 3 ơ đựng nhiều nỗn, quả nang.
Giị hoa đứng thẳng đưa hoa vươn cao lên khỏi tán lá.
Cây bèo tây sinh sản rất nhanh nên dễ làm nghẽn ao hồ, kinh rạch. Một cây
mẹ có thể tăng sinh khối gấp đôi trong 2 tuần.
1.5.3. Ứng dụng
Ở dạng tự nhiên, loại bèo này có tác dụng hấp thụ những kim loại
nặng như chì, thủy ngân và strontium và vì thế có thể dùng để khử trừ ô nhiễm môi
trường.
Bèo tây được sử dụng làm thức ăn cho gia súc, dùng ủ nấm rơm, làm phân
chuồng.
Cây bèo tây được dùng làm nguyên liệu trong sản xuất các mặt hàng thủ
công. Xơ lục bình phơi khơ có thể chế biến để dùng bện thành dây, thành thừng rồi
dệt thành chiếu, hàng thủ công, hay bàn ghế.

Lá và than cây giúp tiêu độc, lành da cịn hoa có tính an thần, lợi tiểu, giải
độc, trừ phong nhiệt [14].
1.6. Các phương pháp xác định vi lượng niken
1.6.1. Phương pháp khối lượng
Trong môi trường amoniac, niken tạo với dimethyl glyoxime thành hợp chất
màu đỏ không tan trong nước. Hợp chất này có thành phần khơng đổi sau khi lọc và
sấy ở nhiệt độ 110 0 – 120 0C.
Ion sắt ảnh hưởng đến phép xác định này do tạo thành kết tủa với dimethyl
glyoxime. Ta phải loại trừ ảnh hưởng của nó bằng cách thêm H2O2 3% vào mẫu
phân tích để oxi hóa Fe(II) thành Fe(III), đun sơi kĩ để phân hủy hết H2O2 cịn dư,
sau đó dùng axit tactric để che Fe(III) và các nguyên tố khác tránh cho chúng tạo
kết tủa với amoniac.

16


Nếu mẫu có chứa xyanua thì trước khi phân tích cần loại trừ bằng cách thêm
vào 5 ml HNO3 đặc và 0.5 ml H2SO4 (1:1), đun cho đến khi bốc khói trắng. Hịa tan
bã trong nước rồi kết tủa niken bằng dimethyl glyoxime.
1.6.2. Phương pháp trắc quang
Trong môi trường amoniac yếu, khi có mặt chất oxy hóa mạnh, Ni2+ phản ứng
với dimethyl glyoxime tạo thành hợp chất phức màu đỏ.
Sự có mặt của sắt, crom và đồng làm cản trở phép phân tích, do đó các kim
loại cần được loại bỏ. Để loại Fe ta thêm 2 ml H2O2 3% vào 100 ml dung dịch mẫu
phân tích. Đun sơi và kết tủa dưới dạng hydroxit bằng dung dịch amoniac, lọc bỏ
kết tủa.
Cromat và dicromat được loại bỏ bằng cách khử xuống Cr(III) bằng vài giọt
rượu etylic sau khi đã axit hóa mẫu bằng axit sunfuric (nếu trong dung dịch khơng
có CrO42- và Cr2 O72- thì khơng cần giai đoạn này). Sau đó kết tủa Cr(III) bằng dung
dịch amoniac lỗng (1:4), lọc bỏ kết tủa.

Đồng được loại bỏ bằng cách axit hóa mẫu bằng đến pH = 2, sau đó sục khí
H2 S dư để kết tủa hết ion Cu2+.
1.6.3. Phương pháp cực phổ
Trên nền đệm NH4 OH 1M và NH4Cl 1M, điện cực thủy ngân, Ni2+ bị khử đến
niken kim loại, thế bán sóng ứng với sự dịch chuyển electron bằng 1.09 V so với
điện cực calomen bão hòa. Tùy theo lượng niken có trong dung dịch mà sử dụng
các diều kiện phân tích khác nhau. Độ chính xác của phép phân tích từ 1% đến 5%
tùy thuộc vào hàm lượng niken, các chất trơ có mặt trong mẫu cũng như cách xử lí
mẫu. Trong điều kiện trên ta có thể xác định đồng thời Cu2+, Cd2+ và Zn2+ nếu như
nồng độ Cu2+ nhỏ hơn 3 lần nồng độ Cd2+ và nồng độ Cd2+ nhỏ hơn 20 lần so với
nồng độ Ni2+.
Khi nồng độ Cu2+ cao gấp 10 lần nồng độ Ni

2+

thì sóng niken khó đo được do

mắc phải sai số rất lớn. Trong trường hợp này ta phải dùng xyanua để che đồng.
Khi nồng độ Cd2+ lớn hơn 20 lần so với nồng độ Ni2+ thì phải loại bỏ Cd2+
dưới dạng kết tủa sunfua. Để tránh mắc phải sai số lớn khi mẫu chứa một lượng
17


Cu2+ và Cd2+ thì ta phải che chúng và tiến hành xác định hàm lượng niken bằng
phương pháp thêm chuẩn.
Zn2+ bị khử ở thế âm hơn so với Ni2+ nên khi trong mẫu có một lượng lớn
kẽm thì nó sẽ làm thu ngắn phần trên sóng cực phổ của Ni2+. Cũng như đồng ta có
thể dùng xyanua để che Zn2+.
Khi nồng độ nitrat trong mẫu lớn nó sẽ làm mất phần trên sóng cực phổ của
Ni2+. Trong nền amoniac, ảnh hưởng này sẽ bị loại nhưng trong môi trường xyanua

ảnh hưởng này rất lớn. Nếu trong mẫu có một lượng nitrat (>500 mg/l) thì ta phải
cơ mẫu với 0.5 ml H2SO4 (1:1) đến khi bốc khói trắng, sau đó hịa tan bã rồi tiến
hành phân tích.
Nếu trong mẫu chứa một lượng lớn các chất hữu cơ nó sẽ ảnh hưởng đến sóng
cực phổ của niken. Khi đó ta phải vơ vơ hóa mẫu như khi phân tích đồng.
Sắt, thiếc, bitmut, antimon và mangan không ảnh hưởng đến phép xác định vì
trong mơi trường amoniac các ngun tố này bị kết tủa dưới dạng hydroxit. Khi
lượng kết tủa nhiều để tránh sai số nên dùng phương pháp thêm chuẩn để xác định
niken.
1.6.4. Phương pháp phát xạ nguyên tử (AES)
Khi ở điều kiện thường, nguyên tử không thu hay phát ra năng lượng nhưng
nếu bị kích thích thì các điện tử hóa trị sẽ nhận năng lượng chuyển lên trạng thái có
năng lượng cao hơn. Trạng thái này khơng bền, chúng có xu hướng giải phóng năng
lượng để trở về trạng thái ban đầu

bền vững dưới dạng các bức xạ. Các bức xạ này

được gọi là phổ phát xạ nguyên tử.
Phương trình xác cường độ phát xạ: I  = k.Cb
Dựa vào phương trình này có thể phân tích định lượng bằng phương pháp
đường chuẩn hay thêm tiêu chuẩn.
1.6.5.Phương pháp hấp thụ nguyên tử (AAS)
1.6.5.1. Nguyên tắc của phương pháp
- Tất cả các nguyên tử đều có thể hấp thụ ánh sáng
- Mỗi một nguyên tố hấp thụ ánh sáng với bước sóng đặc trưng
18


Nguyên tử là phần tử cơ bản nhất còn giữ tính chất của ngun tố hóa học. Ở
trạng thái cơ bản, nguyên tử không thu cũng như không phát ra các năng lượng dưới

dạng các bức xạ. Nhưng khi nguyên tử ở trạng thái hơi tự do nếu ta chiếu một chùm
tia sáng có những bước sóng xác định vào đám hơi ngun tử đó thì chũng sẽ bị hấp
thu bởi các nguyên tử tự do và chuyển lên trạng thái kích thích có mức năng lượng
cao hơn. Trạng thái kích thích rất khơng bền, ngun tử sẽ mau chóng quay trở lại
trạng thái cơ bản và phát ra các tia phát xạ có bước sóng đúng với tia chiếu. Q
trình đó gọi là q trình hấp thu năng lượng. Phổ sinh ra gọi là phổ hấp thụ nguyên
tử AAS
Năng lượng E bị hấp thu bởi nguyên tử thể hiện qua biểu thức sau:
E =

hc



Trong đó: h là hằng số plank
c: vận tốc ánh sáng

 : độ dài của vạch phổ hấp thụ
Nếu  E < 0: quá trình phát xạ
Nếu  E > 0: quá trình hấp thụ
Trong phương pháp phân tích phổ trước hết phải tạo ra đám hơi nguyên tử tự
do. Các nguyên tử tự do được tạo ra khi phun dung dịch phân tích chứa chất khảo
sát M ở trạng thái aerosol ở nhiệt độ cao. Khi đó chất khảo sát M bị phân hủy,
chuyển thành các nguyên tử tự do.
Điều này có nghĩa là sau khi nguyên tử hóa, nếu đưa một chùm tia bức xạ
điện từ có tần số bằng tần số cộng hưởng, các nguyên tử tự do có thể hấp thụ các
bức xạ cộng hưởng và làm giảm cường độ của chùm bức xạ điện từ của chùm tia
chiếu.
Phần cường độ của chùm bức xạ điện từ bị giảm là do bị hấp thụ tỉ lệ với số
nguyên tử tự do ở trạng thái cơ bản.

Phương pháp quang phổ phát xạ nguyên tử liên quan đến các nguyên tử ở
trạng thái kích thích trong khi phương pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử lại liên
19


quan đến các nguyên tử ở trạng thái cơ bản và đấy chính là nguyên nhân làm cho
phương pháp quang phổ hấp thụ có độ chính xác và độ nhạy cao hơn nhiều so với
phương pháp quang phổ phát xạ. Đối với một số nguyên tố, phương pháp hấp thụ
nguyên tử có thể chính xác đến 0,005-0,1 ppm, trong khi đó độ nhạy của phương
pháp phát xạ chỉ khoảng 1.0 ppm.
Trong phân tích bằng phương pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử AAS tùy
thuộc vào kĩ thuật nguyên tử hóa dùng ngọn lửa (F – AAS) hay không dùng ngọn
lửa (ETA – AAS) độ nhạy của phương pháp sẽ tăng lên rất nhiều. Kĩ thuật không
ngọn lửa tuy ra đời sau nhưng được áp dụng rất hiệu quả trong phân tích và độ nhạy
của nó cao hơn [7], [8], [10].
1.6.5.2. Cấu tạo máy quang phổ hấp thụ nguyên tử
Nói chung, máy hấp thụ nguyên tử bao gồm 5 cấu kiện chính:
- Nguồn bức xạ kích thích
- Lị ngun tử hóa (ngọn lửa, lò graphit)
- Máy đơn sắc
- Bộ dò quang điện để đo cường độ ánh sáng và khuếch đại tín hiệu
- Thiết bị điện tử làm bộ phận xử lý tín hiệu phân tích và ghi độ hấp phụ

Hình 1.6.5. Sơ đờ cấu tạo máy AAS
Ng̀n bức xạ kích thích
Có ba loại nguồn bức xạ đơn sắc: đèn catot rỗng (HCL), đèn phóng điện
khơng điện cực (EDL), đèn phát phổ liên tục đã được biến điệu (D2). Trong đó đèn
20

HCL được sử dụng phổ biến. Đèn này chỉ phát ra những tia bức xạ nhạy của nguyên
tố kim loại làm catot rỗng. Các vạch phát xạ nhạy của một nguyên tố thường là các
vạch cộng hưởng
Thân và vỏ: Thân đèn gồm có vỏ đèn, cửa sổ và bệ đỡ các điện cực anot và
catot. Bệ đỡ bằng nhựa PVC, thân và vỏ đèn đều bằng thủy tinh hay thạch anh. Cửa
sổ đèn có thể là pyrex hay thạch anh trong suốt trong UV hay VIS là tùy thuộc vào
loại đèn của từng nguyên tố phát ra chùm tia phát xạ nằm trong vùng phổ nào.
Anot được chế tạo bằng kim loại trơ, bền nhiệt như W. Catot được chế tạo có hình
dạng xilanh hay hình ống rỗng có đường kính từ 3-5 mm, dài 5-6 mm và chính bằng
kim loại cần phân tích với độ tinh khiết cao (99.9%). Nguồn ni là nguồn một
chiều có thế 220 - 240 V.
Khí trong đèn: Trong đèn phải hút hết khơng khí và nạp vào đó khí trơ với áp
suất 5-15 mmHg. Khí trơ đó là Ar, He hay N2 nhưng phải có độ sạch cao hơn
99.9%
Nguồn ni đèn: Đèn được đốt nóng đỏ để phát chùm tia phát xạ cộng hưởng
nhờ một nguồn điện 1 chiều ổn định.
Các đèn catot rỗng có cấu tạo như đã mơ tả là những đèn HCL đơn nguyên tố,
nghĩa là mỗi đèn chỉ phục vụ cho phân tích một nguyên tố. Ngày nay người ta chế
tạo một số đèn kép đôi, kép ba hay kép 6 nguyên tố. Lúc này catot sẽ là hợp kim
của các ngun tố đó. Ví dụ: (Ca+Mg); (Cu+Mn); (K+Na); (Cu+Pb+Zn)….
Lò nguyên tử hóa
Trong hệ thống nguyên tử hóa có hai bộ phận chính là đầu đốt và buồng phun
sương áp lực aerosol hóa. Để tạo các hạt sol khí từ dung dịch mẫu người ta dùng
các kĩ thuật khác nhau như kỹ thuật phun khí mao dẫn và ký thuật siêu âm. Thường
chỉ khoảng 10% dung dịch mẫu được tạo thành bọt khí với kích thước đạt u cầu
5-7 µm, tối đa là 20 µm. Trong kĩ thuật phun khí dung dịch mẫu được đánh mạnh
tạo thành các hạt bụi nhỏ li ti bởi một quả bi và cánh quạt rồi trộn đều với hỗn hợp
khí đốt đưa lên buồng đốt để nguyên tử hóa.

21

Trong kĩ thuật này tốc độ dẫn mẫu ảnh hưởng nhiều đến cường độ vạch phổ
và phụ thuộc vào độ nhớt của dung dịch mẫu.
Máy đơn sắc
Bức xạ sau khi ra khỏi lị ngun tử hóa được hướng vào một thiết bị quang
học gọi là máy đơn sắc để phân giải từng chùm tia đơn sắc riêng biệt. Máy đơn sắc
thường dùng là loại đơn sắc cách tử. Bằng cách xoay cách tử ta lựa chọn ở khe ra
của máy đơn sắc một chùm tia đơn sắc đặc trưng của một nguyên tố hóa học cần
xác định.
1.6.5.3. Mối liên hệ giữa sự hấp thụ ánh sáng và mật độ nguyên tử
Khi có nguồn sáng với cường độ biết trước cho các nguyên tử ở trạng thái
năng lượng cơ bản, một phần nguồn sáng này bị hấp thụ bởi những nguyên tử. Tỷ lệ
hấp thụ được xác định bởi mật độ của các nguyên tử.

Khi nguồn sáng có cường độ biết trước I0 đi qua lớp dung dịch có nồng độ N
và bề dày l. Nguồn sáng này sẽ bị hấp thụ và cường độ sẽ bị yếu đi thành I. Khi đó
biểu thức liên hệ giữa I và I0 là:
I = I0.e(kNl)
Trong đó:
k: hệ số hấp phụ nguyên tử của vạch phổ đặc trưng cho mỗi nguyên tố
N: nồng độ nguyên tố trong đám hơi nguyên tử
L: chiều dày của lớp dung dịch
Nếu gọi D là cường độ vạch phổ AAS thì: D = log
22

I0
= 2,303 k.N.l
I

Khi đo độ hấp thụ của một mẫu không biết và dựa vào đồ thị chuẩn chúng ta
ccó thể xác định được nồng độ của chúng.
1.6.5.4. Cơ sở của phép đo AAS
Cơ sở của phép đo AAS là phương trình: D = K.Cb
Cũng tương tự như các phương pháp phân tích máy khác, để phân tích định
lượng có hai phương pháp phân tích chính là phương pháp đường chuẩn và phương
pháp thêm chuẩn.
Phương pháp đường chuẩn
 Nguyên tắc:
- Chuẩn bị mơt dãy dung dịch chuẩn, ít nhất 3 mẫu, thơng thường từ 5 đến 6
mẫu, có nồng độ chính xác và tăng dần ví dụ: C1, C2, C3, C4, C5, C6 của chất chuẩn
phân tích.
- Chọn các thơng số máy, các điều kiện phù hợp và đo cường độ vạch phổ hấp
thụ của nguyên tố phân tích trong các dung dịch mẫu chuẩn, ví du: giá trị cường độ
tương ứng với các nồng độ ở trên là D1, D2, D3, D4, D5, D6.
- Xây dựng đường chuẩn D = f(C)
- Dung dịch mẫu phân tích có nồng độ Cx chưa biết cũng được chuẩn bị và đo
như các dung dịch mẫu chuẩn, được giá trị Dx.
- Dựa vào đường chuẩn suy ra nồng độ Cx.
 Ưu điểm
- Phương pháp này đơn giản, dễ thực hiện.
- Thích hợp khi phân tích hàng loạt nhiều mẫu của cùng một nguyên tố như
trong kiểm tra nguyên liệu sản xuất, chất lượng thành phẩm…
 Nhược điểm
Trong những điều kiện khi mà chúng ta không thể chuẩn bị được dung dịch
mẫu chuẩn có thành phần giống như dung dịch mẫu phân tích, nguyên nhân là do
dung dịch mẫu phân tích có thành phần phức tạp chưa xác định được, khi này sẽ rất
dễ mắc sai số lớn. Trong những trường hợp này, chúng ta nên dùng phương pháp
thêm tiêu chuẩn.

23


Phương pháp thêm chuẩn
 Nguyên tắc:
- Dùng ngay mẫu phân tích làm nền để chuẩn bị một dãy dung dịch mẫu đầu.
- Lấy một lượng dung dịch mẫu phân tích và thêm vào đó những lượng nhất
định của nguyên tố cần phân tích theo từng bậc nồng độ. Ví dụ: lượng thêm vào là
C1, C2, C3 , C4, như thế chúng ta sẽ có một dãy mẫu chuẩn là:
C0 = Cx
C1 = Cx + C1
C2 = Cx + C2
C3 = Cx + C3
C4 = Cx + C4
Trong đó: Cx là nồng độ của nguyên tố cần phân tích.
- Chọn các điều kiện thí nghiệm phù hợp và một vạch phổ của nguyên tố cần
phân tích, tiến hành ghi cường độ hấp phụ của vạch phổ đó trong dãy mẫu chuẩn, ví
dụ ta được các giá trị: D0 , D1 , D2 , D3 , D4 .
- Xây dựng một đường chuẩn theo hệ tọa độ D - C. Đường chuẩn này cắt trục
tung D tại điểm có tọa độ (D0,0), sau đó để xác định nồng độ Cx chưa biết, ta làm
như sau:
+ Cách 1: Kéo dài đường chuẩn về phía trái, cắt trục hồnh tại điểm C0, đoạn
OC0 chính bằng giá trị nồng độ Cx.
+ Cách 2: Từ gốc tọa độ kẻ một đường song song với đường chuẩn và từ điểm
D0 kẻ đường song song với trục hoành, hai điểm này cắt nhau tại điểm M, từ M hạ
đường vng góc với trục hồnh và cắt trục hồnh tại điểm C0, đoạn OC0 chính
bằng giá trị nồng độ Cx phải tìm.
 Ưu điểm:
- Chuẩn bị mẫu dễ dàng.
- Khơng cần nhiều hóa chất tinh khiết cao để chuẩn bị dãy mẫu chuẩn nhân tạo.

- Loại trừ được hoàn toàn ảnh hưởng về thành phần của mẫu cũng như cấu trúc
vật lý của các chất tạo thành mẫu.
24


 Phạm vi ứng dụng:
Sử dụng rất nhiều trong phân tích lượng vết và lượng cực nhỏ các nguyên tố
kim loại trong các loại mẫu, đặc biệt là các loại mẫu có thành phần phức tạp, các
mẫu quặng đa kim.
Là phương pháp để xác định độ phát hiện của phương pháp phân tích [
1.7. Đánh giá sai số thống kê
Thực tế trong q trình phân tích ta ln mắc phải các sai số trong quá trính
cân, đong thể tích...cũng như trong các giai đoạn phân tích. Điều đó quyết định tính
chính xác của phép phân tích.
Thơng thường, khi tiến hành thí nghiệm chúng ta thường tiến hành một số thí
nghiệm độc lập trong cùng điều kiện giống nhau và từ các kết quả riêng lẻ thu
được, ta tiến hành xử lí thống kê để đánh giá độ chính xác của phép đo. Các đại
lượng đặc trưng thống kê quan trọng nhất là giá trị trung bình cộng và phương sai.
1.7.1.Giá trị trung bình cộng
Giả sử ta tiến hành n phép đo X với các kết quả X1, X2, X3...Xn . Giá trị trung
bình cộng là:


X

X1  X 2  X 3  ... X n
n

Là giá trị gần với giá trị thực cần đo với xác suất cao nhất trong các giá trị đo
được.

1.7.2.Phương sai
Phương sai của phép đo phản ánh độ phân tán của kết quả đo được đánh giá
bằng:


( X i  X ) 2
S2 
n 1

1.7.3. Độ lệch chuẩn
Giá trị s =

S 2 thường được gọi là độ lệch chuẩn của phép đo.

Độ lệch chuẩn tương đối %RCD tức là hệ số biến động Cv : đặc trưng độ lặp lại hay
phân tán của các kết quả thí nghiệm và được xác định bằng:
25