Phân tích, đánh giá hàm lượng po43 trong nước bằng phương pháp quang phổ hấp thụ phân tử uv vis qua đó, đánh giá sự phú dưỡng nguồn nước bàu thạc gián – vĩnh trung, thành phố đà nẵng

1

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

ĐỖ THỊ NHƯ THẢO

Phân tích, đánh giá hàm lượng PO43- trong nước bằng
phương pháp quang phổ hấp thụ phân tử UV-VIS. Qua
đó, đánh giá sự phú dưỡng nguồn nước Bàu Thạc Gián –
Vĩnh Trung, thành phố Đà Nẵng

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP
CỬ NHÂN HÓA PHẨM


2

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG

CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

TRƯỜNG ĐHSP

Độc lập – Tự do – Hạnh phúc

KHOA HÓA



NHIỆM VỤ KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP
Họ và tên sinh viên: Đỗ Thị Như Thảo
GVHD : ThS. Phạm Thị Hà
Lớp

: 08CHP

1. Tên đề tài: Phân tích, đánh giá hàm lượng PO43- trong nước bằng phương pháp
quang phổ hấp thụ phân tử UV-VIS. Qua đó, đánh giá sự phú dưỡng nguồn nước
Bàu Thạc Gián – Vĩnh Trung, thành phố Đà Nẵng.
2. Nguyên liệu, hóa chất, dụng cụ và thiết bị:
- Nguyên liệu: Mẫu nước tại Bàu Thạc Gián – Vĩnh Trung, thành phố Đà
Nẵng.
- Dụng cụ: Cốc, phễu, đũa thủy tinh, ống đong, bình định mức, pipet các loại.
- Thiết bị: Máy quang phổ hấp thụ phân tử UV-VIS hiệu Jasca V-530, cân
phân tích hiệu Precisa XT 220-A, thiết bị lấy mẫu.
- Hóa chất:
+ Amonimolipdat: (NH4)6Mo7O24.4H2O.
+ Kaliđihiđrogenphotphat: KH2PO4.
+ SnCl2 tinh khiết loại phân tích.
+ FeCl3.6H2O.
+ NaF tinh khiết phân tích.
+ Nước cất.
3. Nội dung nghiên cứu:
 Nghiên cứu quy trình xác định PO43- trong nước bằng phương pháp quang
phổ hấp thụ phân tử UV-VIS.


3

 Tìm điều kiện thích hợp cho q trình phân tích đánh giá hàm lượng PO 43trong nước bằng phương pháp quang phổ hấp thụ phân tử UV-VIS.
- Khảo sát thời gian ổn định phức màu.
- Khảo sát lượng thuốc thử amonimolipdat, lượng tác nhân khử SnCl2 thích hợp
cho quá trình.
- Khảo sát ảnh hưởng của Fe3+ đến quá trình phân tích xác định PO43- bằng
phương pháp quang phổ hấp thụ phân tử UV-VIS, đưa ra phương pháp loại trừ ảnh
hưởng của Fe3+ bằng cách tạo phức FeF63-.
 Đề xuất quy trình phân tích xác định hàm lượng PO43- trong nước bằng
phương pháp quang phố hấp thụ phân tử UV-VIS.
 Áp dụng quy trình đã đề xuất để phân tích và đánh giá hàm lượng PO 43trong nước, qua đó đánh giá sự phú dưỡng nguồn nước Bàu Thạc Gián – Vĩnh
Trung, thành phố Đà Nẵng.
4. Giáo viên hướng dẫn: ThS. Phạm Thị Hà, Giảng viên bộ mơn hóa phân tích Khoa Hóa – Trường Đại Học Sư Phạm – Đại Học Đà Nẵng.
5. Ngày giao đề tài: Ngày
6. Ngày hoàn thành:
Chủ nhiệm khoa

Giáo viên hướng dẫn

PGS – TS Lê Tự Hải

ThS. Phạm Thị Hà

Sinh viên đã hoàn thành và nộp báo cáo cho Khoa ngày 25 tháng 5 năm 2012.
Kết quả điểm đánh giá:…
Ngày …tháng 05 năm 2012
CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG
(Ký và ghi rõ họ tên)

4

DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng 1.1. Hàm lượng các chất dinh dưỡng ở mức cho phép và nguy hiểm……….13
Bảng 2.1. Bảng giá trị xây dựng đường chuẩn………………………………...…..32
Bảng 3.1. Giá trị mật độ quang của dãy dung dịch chuẩn…………...……………37
Bảng 3.2. Giá trị mật độ quang của dung dịch PO43- ở các thời gian khác nhau....38
Bảng 3.3. Giá trị mật độ quang của dung dịch PO43- với lượng thuốc thử
amonimolipdat khác nhau………………………………...………………………..39
Bảng 3.4. Giá trị mật độ quang của dung dịch PO43- với lượng thuốc thử thiếc (II)
clorua khác nhau…………………………..……………………………………….40
Bảng 3.5. Kết quả khảo sát ảnh hưởng của Fe3+ đối với việc xác định PO43-…......41
Bảng 3.6. Giá trị mật độ quang của dung dịch PO43- khi có mặt Fe3+ và được loại
trừ bằng F-………………………………………………….………………………42
Bảng 3.7. Kết quả khảo sát hiệu suất thu hồi của phương pháp……………..........43
Bảng 3.8. Kết quả xác định độ lặp lại của phương pháp xác định PO43-…….........44
Bảng 3.9. Kết quả độ chính xác của phương pháp xác định PO43-.................…......45
Bảng 3.10. Kết quả phân tích một số mẫu ở Bàu Thạc Gián – Vĩnh Trung đợt 1....46
Bảng 3.11. Kết quả phân tích một số mẫu ở Bàu Thạc Gián – Vĩnh Trung đợt 2....47


5

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ VÀ ĐỒ THỊ
Hình 1.1. Sơ đồ máy đo quang 2 chùm tia...............................................................18
Hình 1.2. Sơ đồ chu trình photpho……………………...…………………………22
Hình 1.3. Bản đồ hồ Thạc Gián – Vĩnh Trung………………...…………………..25
Hình 1.4. Quang cảnh hồ Thạc Gián – Vĩnh Trung……………...………………..26
Hình 2.1. Sơ đồ vị trí lấy mẫu………………...…………………………………...36
Hình 2.2. Sơ đồ mặt cắt vị trí lấy mẫu………………...…………………………..36

Hình 3.1. Đồ thị đường chuẩn xác định PO43-…………...………………………..37
Hình 3.2. Giá trị mật độ quang của dung dịch PO43- ở các thời gian khác nhau....38
Hình 3.3. Giá trị mật độ quang của dung dịch PO43- với lượng thuốc thử
amonimolipdat khác nhau……………………………...…………………………..39
Hình 3.4. Giá trị mật độ quang của dung dịch PO43- với lượng thuốc thử thiếc (II)
clorua khác nhau………………………..……………………………………….…40
Hình 3.5. Đồ thị mật độ quang của dung dịch PO43- khi có mặt Fe3+ ở các nồng độ
khác nhau……………………….………………………………………….………41
Hình 3.6. Đồ thị biểu diễn mật độ quang của dung dịch PO43- khi có mặt Fe3+ và
được loại trừ bằng F-………………………………………………………..……..42


6

MỞ ĐẦU
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 đặc biệt 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 phục vụ cho mục đích sinh hoạt của con người và đóng vai trị cực kì
quan trọng trong sản xuất. Đối với cây trồng, nước là nhu cầu thiết yếu, đồng thời
có vai trị điều tiết các chế độ nhiệt, ánh sáng, chất dinh dưỡng, vi sinh vật, độ
thống khí trong đất…..Tuy nhiên, do hoạt động của con người mà làm cho môi
trường nước ngày càng bị ô nhiễm. Nguyên nhân từ các loại chất thải và nước thải
công nghiệp được thải ra lưu vực các con sông mà chưa qua xử lý đúng mức, các
loại phân bón hóa học và thuốc trừ sâu ngấm vào nguồn nước ngầm và nước ao hồ,
nước thải sinh hoạt được thải ra từ các khu dân cư ven sơng. Điều đó dẫn đến sự ô
nhiễm trầm trọng đến môi trường sống, ảnh hưởng đến sự phát triển toàn diện của

đất nước, sức khỏe, đời sống của nhân dân cũng như vẻ mỹ quan của khu vực. Cùng
với sự phát triển của nền cơng nghiệp nước ta, tình hình ơ nhiễm mơi trường cũng
gia tăng đến mức báo động.
Nằm giữa trung tâm thành phố Đà Nẵng, Bàu Thạc Gián - Vĩnh Trung có
diện tích hơn 29220m2, có dung lượng nước chứa từ 40.000 - 52.000m3 gồm hai bàu
nhỏ thông nhau và lấy đường Hàm Nghi làm ranh giới. Bàu ở phía Đơng thuộc
phường Vĩnh Trung, phía Tây thuộc phường Thạc Gián, quận Thanh Khê thành phố
Đà Nẵng. Đây là nơi tập trung nước thải của cả khu vực dân cư rộng khoảng 50ha,
mật độ từ 200 - 300 người/ha. Ngoài ra, hồ Thạc Gián - Vĩnh Trung cịn làm nhiệm
vụ điều hồ nước vào mùa mưa để giảm ngập lụt cho các tuyến đường Nguyễn Văn
Linh, Nguyễn Hoàng, Hàm Nghi, khu dân cư các phường Nam Dương, Vĩnh Trung,
Thạc Gián...


7

Để góp phần nhỏ trong q trình nâng cao hiệu quả sử dụng và bảo vệ lâu dài
nguồn nước Bàu Thạc Gián - Vĩnh Trung, chúng tôi thực hiện đề tài “Phân tích,
đánh giá hàm lượng PO43- trong nước bằng phương pháp quang phổ hấp thụ phân
tử UV-VIS. Qua đó, đánh giá sự phú dưỡng nguồn nước Bàu Thạc Gián – Vĩnh
Trung, thành phố Đà Nẵng”.
Nội dung đề tài:
1. Nghiên cứu quy trình xác định PO43- trong nước bằng phương pháp quang phổ
hấp thụ phân tử UV-VIS.
2. Tìm điều kiện thích hợp cho q trình phân tích đánh giá hàm lượng PO43- trong
nước bằng phương pháp quang phổ hấp thụ phân tử UV-VIS.
3. Phân tích và đánh giá hàm lượng PO43- trong nước, qua đó đánh giá sự phú
dưỡng nguồn nước Bàu Thạc Gián – Vĩnh Trung, thành phố Đà Nẵng.

8

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN
1.1. Khái quát về nguồn nước [2]
1.1.1. Nguồn nước mặt
Thủy quyển là một thành phần cơ bản của mơi trường tự nhiên, bao gồm tồn
bộ nước của các đại dương, sông, suối, ao, hồ, đầm, kênh rạch, nước ngầm, băng
tuyết và hơi ẩm trong khơng khí. Khoảng 97% lượng nước trên thế giới là nước
mặn. Nước ngọt chiếm tỉ lệ rất nhỏ khoảng 3%.
Nguồn nước tự nhiên dồi dào đảm bảo cho trái đất luôn được cân bằng về khí
hậu. Nước là dung mơi lý tưởng để hịa tan, phân bố các hợp chất vơ cơ và hữu cơ,
tạo điều kiện thuận lợi cho sự phát triển của thủy sinh và các động-thực vật trên cạn.
Nước cũng là môi trường thuận lợi cho giao thông đường thủy, thể thao và giải trí.
Nước mặt bao gồm các nguồn nước ở sông, suối, ao, hồ, đầm, kênh
rạch…Đặc điểm chung của các nguồn nước này phụ thuộc rất mạnh vào điều kiện
khí hậu, địa hình từng khu vực. Nguồn nước mặt có tầm quan trọng hàng đầu trong
việc cung cấp nước cho các mục đích khác của con người, đồng thời là nơi tiếp
nhận một khối lượng khổng lồ các nguồn chất thải do sinh hoạt và các hoạt động
sản xuất của con người thải ra.
1.1.2. Nguồn nước ngầm
Nước ngầm được dự trữ trong phần xốp của bề mặt trái đất hoặc trong các
khe nứt từ đá. Nước này có khả năng di chuyển thành mạch ngầm. Mức nước ngầm
phụ thuộc vào địa hình và lượng mưa của từng khu vực.
Nước ngầm cũng là một nguồn nước quan trọng được dùng để cung cấp cho
các nhu cầu sinh hoạt của con người cũng như phục vụ sản xuất công nghiệp.
1.2. Sự ô nhiễm nguồn nước
1.2.1. Khái niệm sự ô nhiễm nguồn nước [4,5]
Sự ô nhiễm nguồn nước: “Khi nồng độ của một hay nhiều chất có trong nước
vượt quá tải trọng của môi trường và trong một khoảng thời gian đủ để gây tác động
hay hậu quả rõ rệt gọi là sự ô nhiễm nguồn nước”.

9

Sự có mặt của các chất độc hại trong nước thải xả vào nguồn nước sẽ làm
phá vỡ cân bằng sinh học tự nhiên của nguồn nước phụ thuộc vào các điều kiện xáo
trộn và pha loãng của nước thải và nước nguồn. Sự có mặt của các vi sinh vật, trong
đó có vi khuẩn gây bệnh sẽ đe dọa tính an tồn vệ sinh nguồn nước.
1.2.2. Nguồn gốc gây ô nhiễm nước [4]
Có nhiều nguồn gây ô nhiễm nước bề mặt. Hầu hết các nguồn gây ô nhiễm là
do hoạt động sản xuất công nghiệp, thủ công nghiệp, nông nghiệp, ngư nghiệp, giao
thông vận tải, dịch vụ du lịch và sinh hoạt của con người tạo nên. Ô nhiễm nước do
yếu tố tự nhiên có thể là nghiêm trọng nhưng khơng thường xun mà ngun nhân
chính gây suy thối chất lượng nước toàn cầu là do các nguồn nhân tạo.
 Sự ơ nhiễm có nguồn gốc tự nhiên: Đó là do mưa, tuyết tan, lũ lụt, gió
bão…..hoặc do các sản phẩm hoạt động sống của sinh vật, kể cả xác chết của chúng
có thể là nghiêm trọng nhưng đây khơng phải là ngun nhân chính gây suy thối
chất lượng nước tồn cầu.
 Sự ơ nhiễm có nguồn gốc nhân tạo: Chủ yếu do nguồn nước thải từ các vùng
dân cư, khu công nghiệp, hoạt động giao thông vận tải, do sử dụng thuốc trừ sâu
diệt cỏ và phân bón trong nơng nghiệp vào các nguồn nước sẵn có.
1.2.3. Các tác nhân gây ô nhiễm nguồn nước
1.2.3.1. Các ion vô cơ hịa tan:
Nhiều ion vơ cơ có nồng độ rất cao trong nước tự nhiên, đặc biệt là trong
nước biển. Trong nước thải đô thị luôn chứa một lượng lớn các ion Cl-, SO42-, PO43-,
Na+, K+. Trong nước thải công nghiệp, ngồi các ion kể trên cịn có thể có các chất
vơ cơ có độc tính rất cao như các hợp chất của Hg, Pb, Cd, As, Sb, Cr, F...
 Các hợp chất chứa nitơ:
Các hợp chất chứa nitơ trong nước tự nhiên là chất dinh dưỡng cho thực vật.
Nó thúc đẩy sự phát triển của vi sinh vật như vi khuẩn, nấm nước, tảo, thực vật nổi.

Khi nhiều chất dinh dưỡng chúng sẽ phát triển dày đặc , khi chết đi chúng làm BOD
cao, gây thiếu oxi trong nguồn nước, tạo mùi vị cho nước và hạn chế sử dụng nguồn
nước cho mục đích khác.


10

Nitơ ở trong nước tồn tại ở nhiều dạng khác nhau như nitrit, nitrat, amoni và
các dạng hữu cơ. Nitơ có vai trị quan trọng trong hệ sinh thái nước, cần thiết cho
đời sống sinh vật vì là một phần của protein. Tất cả các quá trình sống đều được các
enzim điều chỉnh mà các enzim lại là những protein chứa nitơ. Do đó, nitơ ở một
lượng thích hợp là cần thiết.
Người ta đề cập đến ba dạng tồn tại chủ yếu của nitơ đó là: nitrit, nitrat,
amoni. Nitrit (NO2-), nitrat (NO3-), amoni (NH4+) là sản phẩm của quá trình trao đổi
chất. Trong chu trình nitơ, các chất này có thể chuyển hóa qua lại lẫn nhau.
Khi phân tích hàm lượng nitơ trong nước:
 Nếu nước chứa hầu hết các hợp chất hữu cơ chứa nitơ ở dạng amoni và các
amoni hydroxyt (NH4OH) thì chứng tỏ nước mới bị ơ nhiễm. Amoniac trong nước
sẽ ảnh hưởng độc hại đối với cá và vi sinh vật.
 Nếu nước chứa chủ yếu hợp chất nitơ ở dạng nitrit là nước đã bị ô nhiễm
trong một thời gian dài.
 Nếu nước chứa chủ yếu hợp chất nitơ ở dạng nitrat chứng tỏ quá trình oxi
hóa đã kết thúc.
Nitrit là một sản phẩm trung gian trong cả hai q trình: oxi hóa NH3 thành
nitrat và quá trình khử nitrat.
Nitrat là thành phần tự nhiên của nước, là sản phẩm cuối cùng của sự phân
hủy các hợp chất chứa nitơ trong nước. Tuy nhiên, các nitrat chỉ bền ở điều kiện
hiếu khí. Trong điều kiện yếm khí, chúng nhanh chóng bị khử thành nitơ tự do tách
ra khỏi nước, loại trừ sự phát triển của tảo và các thực vật khác sống dưới nước.
Khi hàm lượng nitrat cao thì nó gây hiện tượng phú dưỡng làm cho thực vật

phát triển nhanh, tiếp theo là chúng chết hàng loạt gây giảm DO và tăng BOD rồi
bốc mùi các khí thối. Mặt khác, khi hàm lượng nitrat cao có thể gây độc hại đối với
người vì khi vào cơ thể trong điều kiện thích hợp ở hệ tiêu hóa chúng sẽ chuyển hóa
thành nitrit, kết hợp với hồng cầu tạo thành chất không vận chuyển oxi gây bệnh
cho người như xanh xao, thiếu máu. Trẻ sơ sinh dưới 6 tháng tuổi rất dễ mắc bệnh
vì trong cơ thể lượng enzim ức chế methemoglobin rất thấp. Methemoglobin được
tạo thành do hemoglobin trong tế bào máu bị oxi hóa, mà methemoglobin khơng có


11

khả năng vận chuyển oxi nên gây ra triệu chứng xanh xao. Ngồi ra, cịn gây bệnh
ung thư dạ dày do nitrit tạo ra kết hợp với một amin thứ sinh (xuất hiện khi phân
hủy mỡ hoặc protein trong dạ dày) tạo hợp chất nitro amin là hợp chất gây ung thư.
pH 4
 R2N-NO + H2O
R2NH + HNO2 

 Hàm lượng photpho:
Photpho tồn tại trong nước với các dạng: H2PO4-, HPO42-, PO43-, các
polyphotphat như Na5P3O10 có nhiều trong các chất tẩy rửa, chất phụ gia trong thực
phẩm và photpho hữu cơ có nhiều trong phân súc vật, trong nước thải của một số
ngành sản xuất phân lân và thực phẩm. Photpho bị kết tủa dưới dạng muối sắt,
canxi, nhôm sau đó chúng được giải phóng rất chậm. Đây là nguồn dinh dưỡng cho
thực vật dưới nước, chúng cũng gây ô nhiễm và góp phần thúc đẩy hiện tượng phú
dưỡng ở các ao, hồ.
Nguồn dinh dưỡng khác tạo nên sự dư thừa này từ nông nghiệp là các trang
trại chăn nuôi, đặc biệt là nuôi tăng sản. Lượng photpho do gia súc thải ra gấp bốn
lần lượng photpho do con người thải ra.
Ngồi ra các ngành cơng nghiệp chế biến thực phẩm nói chung và những

ngành cơng nghiệp len u cầu nhiều công đoạn rửa, nước thải chứa nhiều
polyphotphat là thành phần chính của các chất tẩy rửa.
 Sunfat (SO42-):
Các nguồn nước tự nhiên, đặc biệt nước biển và nước phèn, thường có nồng
độ sulfat cao. Sulfat trong nước có thể bị vi sinh vật chuyển hóa tạo ra sulfit và axit
sulfuric có thể gây ăn mịn đường ống và bê tơng. Ở nồng độ cao, sulfat có thể gây
hại cho cây trồng.
 Clorua (Cl-):
Là một trong các ion quan trọng trong nước và nước thải. Clorua kết hợp với
các ion khác như natri, kali gây ra vị cho nước. Nguồn nước có nồng độ clorua cao
có khả năng ăn mịn kim loại, gây hại cho cây trồng, giảm tuổi thọ của các cơng
trình bằng bê tơng,... Nhìn chung clorua khơng gây hại cho sức khỏe con người,
nhưng clorua có thể gây ra vị mặn của nước do đó ít nhiều ảnh hưởng đến mục đích
ăn uống và sinh hoạt.


12

 Các kim loại nặng:
 Chì (Pb): chì có trong nước thải của các cơ sở sản xuất pin, acqui, luyện kim,
hóa dầu. Chì có khả năng tích lũy trong cơ thể, gây độc thần kinh, gây chết nếu bị
nhiễm độc nặng. Chì cũng rất độc đối với động vật thủy sinh.
 Thủy ngân (Hg): thủy ngân là kim loại được sử dụng trong nông nghiệp
(thuốc chống nấm) và trong cơng nghiệp (làm điện cực). Ở các vùng có mỏ thủy
ngân, nồng độ thủy ngân trong nước khá cao. Nhiều loại nước thải cơng nghiệp có
chứa thủy ngân ở dạng muối vô cơ của Hg(I), Hg(II) hoặc các hợp chất hữu cơ
chứa thủy ngân. Thủy ngân cũng rất độc với các động vật khác và các vi sinh vật.
Nhiều loại hợp chất của thủy ngân được dùng để diệt nấm mốc.
 Asen (As): asen trong các nguồn nước có thể do các nguồn gây ơ nhiễm tự
nhiên (các loại khống chứa asen) hoặc nguồn nhân tạo (luyện kim, khai khoáng...).

Asen thường có mặt trong nước dưới dạng asenit (AsO33-), asenat (AsO43-) hoặc
asen hữu cơ (các hợp chất loại methyl asen có trong mơi trường do các phản ứng
chuyển hóa sinh học asen vô cơ). Asen và các hợp chất của nó là các chất độc
mạnh (cho người, các động vật khác và vi sinh vật), nó có khả năng tích lũy trong
cơ thể và gây ung thư. Độc tính của các dạng hợp chất asen: As(III) > As(V) > Asen
hữu cơ.
1.2.3.2. Các chất hữu cơ
 Các chất hữu cơ dễ bị phân huỷ sinh học (các chất tiêu thụ oxi):
Cacbonhidrat, protein, chất béo… thường có mặt trong nước thải sinh hoạt, nước
thải đô thị, nước thải công nghiệp chế biến thực phẩm là các chất hữu cơ dễ bị phân
huỷ sinh học. Chất hữu cơ dễ bị phân huỷ sinh học thường ảnh hưởng có hại đến
nguồn lợi thuỷ sản, vì khi bị phân huỷ các chất này sẽ làm giảm oxy hồ tan trong
nước, dẫn đến chết tơm cá.
 Các chất hữu cơ bền vững:


13

Các chất hữu cơ có độc tính cao thường là các chất bền vững, khó bị vi sinh
vật phân huỷ trong mơi trường. Một số chất hữu cơ có khả năng tồn lưu lâu dài
trong mơi trường và tích luỹ sinh học trong cơ thể sinh vật. Do có khả năng tích luỹ
sinh học, nên chúng có thể thâm nhập vào chuỗi thức ăn và từ đó đi vào cơ thể con
người. Các chất này thường có trong nước thải cơng nghiệp, nước chảy tràn từ đồng
ruộng (có chứa nhiều thuốc trừ sâu, diệt cỏ, kích thích sinh trưởng…). Các hợp chất
này thường là các tác nhân gây ô nhiễm nguy hiểm, ngay cả khi có mặt với nồng độ
rất nhỏ trong mơi trường.
1.2.3.3. Dầu mỡ
Dầu mỡ là chất khó tan trong nước, nhưng tan được trong các dung môi hữu
cơ. Dầu mỡ có thành phần hóa học rất phức tạp. Do đó, dầu mỡ thường có độc tính
cao và tương đối bền trong mơi trường nước. Độc tính và tác động của dầu mỡ đến

hệ sinh thái nước không giống nhau mà phụ thuộc vào loại dầu mỡ.
Hầu hết các loại động thực vật đều bị tác hại của dầu mỡ. Các loại động thực
vật thủy sinh dễ bị chết do dầu mỡ ngăn cản q trình hơ hấp, quang hợp và cung
cấp năng lượng.
1.2.3.4. Các chất có màu
Nước ngun chất khơng có màu, nhưng nước trong tự nhiên thường có màu
do các chất có mặt trong nước như:
- Các chất hữu cơ do xác thực vật bị phân hủy, sắt và mangan dạng keo hoặc
dạng hòa tan.
- Các chất thải công nghiệp (phẩm màu, crom, tanin, lignin…).
1.2.3.5. Các chất gây mùi vị
Nhiều chất có thể gây mùi vị cho nước. Trong đó, nhiều chất có tác hại đến
sức khỏe con người cũng như gây các tác hại khác đến động thực vật và hệ sinh thái
như:
- Các chất hữu cơ từ nước thải đô thị, nước thải công nghiệp.
- Các sản phẩm của quá trình phân hủy xác động thực vật.
- Dầu mỡ và các sản phẩm dầu mỡ.
1.2.3.6. Các vi sinh vật gây bệnh


14

Nhiều vi sinh vật gây bệnh có mặt trong nước gây tác hại cho mục đích sử
dụng nước trong sinh hoạt. Các sinh vật này có thể truyền hay gây bệnh cho người.
Các sinh vật gây bệnh này vốn không bắt nguồn từ nước, chúng cần có vật chủ để
sống ký sinh, phát triển và sinh sản. Một số các sinh vật gây bệnh có thể sống một
thời gian khá dài trong nước và là nguy cơ truyền bệnh tiềm tàng. Các sinh vật này
là vi khuẩn, virút, động vật đơn bào, giun sán.
1.3. Sự phú dưỡng nguồn nước [1]
1.3.1. Khái niệm

Phú dưỡng hóa (Eutrophication) được định nghĩa như là sự làm giàu quá
mức bởi những chất dinh dưỡng vô cơ cùng với dinh dưỡng có nguồn gốc thực vật.
Thơng thường đó là muối nitrat và photphat.
1.3.2. Nguồn gốc của sự phú dưỡng nguồn nước
Các nguyên tố dinh dưỡng chính cần cho sự phát triển sự phú dưỡng là:
 Nitơ: Tồn tại dưới dạng phân tử (cố định bởi tảo lam và vi khuẩn) dưới dạng
oxi hóa (nitrat và nitrit) và dưới dạng khử (amoniac và các hợp chất hữu cơ).
 Photpho: Tồn tại trong nước dưới dạng hạt cặn (85%) và dưới dạng hòa tan
(photphat và polyphotphat).
 Cacbon: Bị đồng hóa bởi tảo khi quang hợp dưới dạng CO2 của khí quyển,
bicacbonat và các vật liệu hữu cơ phân hủy sinh học.
Tổng lượng các nguyên tố phú dưỡng có thể bao gồm lượng nguyên tố phú
dưỡng bên ngoài từ sự ô nhiễm các nguồn nước chảy vào hồ, do xóa mịn và rửa trơi
đất nơng nghiệp, đồng thời bao gồm lượng nguyên tố phú dưỡng bên trong do các
nguyên tố photpho và nitơ được tái tạo từ các lắng đọng đáy hồ.
1.3.3. Các nguồn gây nên sự phú dưỡng
Trong tự nhiên các hồ nguyên thủy đều nghèo dinh dưỡng, khi “già” đi nước
cạn dần, các loại tảo nước giảm dần nhưng mật độ cao, chủ yếu là tảo lam, hiện
tượng tảo nở hoa xảy ra nhiều, hồ trở nên phú dưỡng hóa. Sự phú dưỡng đó được
xem là tự nhiên. Nhưng hiện nay do các hoạt động sống của con người đã làm
nguồn nước ô nhiễm ngày càng nghiêm trọng đặc biệt là ô nhiễm dinh dưỡng do các
chất dinh dưỡng gây nên hiện tượng phú dưỡng các nguồn nước, đó được gọi là sự


15

phú dưỡng nhân tạo. Sông hồ bị phú dưỡng nguồn nước do phải tiếp nhận chất dinh
dưỡng từ các nguồn sau:

1.3.3.1. Nước thải đô thị (sinh hoạt, dịch vụ)

Các chất dinh dưỡng từ các nguồn đơ thị có thể từ nước thải sinh hoạt, nước
thải cơng nghiệp và nước thốt đi sau khi mưa. Bột giặt chứa photpho trở thành
nguồn photpho rất quan trọng trong nước thải sinh hoạt. Tùy vào ngành công
nghiệp và mức độ xử lý mà lượng nước thải chứa nitơ và photpho khác nhau.
Ngành chế biến thực phẩm nói chung và ngành cơng nghiệp len u cầu có những
cơng đoạn rửa rất nhiều thường nước thải có chứa nhiều nitơ và photpho.
Đặc điểm cơ bản của nước thải sinh hoạt đó là có chứa 40-80% là chất hữu
cơ không bền vững, dễ bị phân hủy sinh học, trong đó chứa 40-60% là protein cịn
lại là cacbonhydrat, chất béo, các hợp chất nitơ và photpho.
Protein là chất hữu cơ đóng vai trị quan trọng trong việc đưa nitơ vào nước ở
dạng thức ăn thừa. Trong nước nó sẽ phân hủy thành axitamin, axit béo….làm cho
nước có mùi hơi thối.
Bên cạnh đó, do tập tục lâu đời của nước ta “nhất cận thị, nhị cận giang” nên
người dân sống tập trung chủ yếu dọc các sông hồ. Điều này làm cho hệ thống kênh
rạch, sơng ngồi nước ta bị ô nhiễm nặng nề, đặc biệt là hiện tượng phú dưỡng hóa.
1.3.3.2. Nước thải cơng nghiệp
Nước thải cơng nghiệp là từ các cơ sở sản xuất công nghiệp, tiểu thủ công
nghiệp, giao thông vận tải. Tùy thuộc vào ngành cơng nghiệp, thể tích nước thải và
mức độ xử lý mà thải ra lượng chất dinh dưỡng tương ứng. Các ngành công nghiệp
thải ra lượng chất dinh dưỡng gây nên hiện tượng phú dưỡng hóa là: Cơng nghệ mỹ
phẩm, sản xuất xà phòng và chất tẩy rửa, thực phẩm, nước giải khát…
1.3.3.3. Nguồn thải từ các hoạt động nông nghiệp
Nước thải nông nghiệp là nước từ các khu canh tác, trồng trọt vào nơi tiếp
nhận, kể cả nước chảy tràn qua vùng đó vào mùa lũ. Các chất dinh dưỡng (N, P)


16

trong nước thải nông nghiệp chủ yếu là do sử dụng phân bón trong q trình canh
tác và một phần nước thải chăn nuôi từ các khu chăn nuôi, trang trại.

1.3.3.4. Nước mưa chảy tràn
Nước mưa chảy tràn được xem là nước thải tự nhiên. Trong suốt trận mưa,
nước mưa mang theo những chất thải trên mặt đường, vỉa hè, rảnh đường vào cống
rảnh, sông hồ. Trong thời gian đầu của trận mưa, nước mưa thật sự làm nhiệm vụ
rửa bề mặt đơ thị vì thế người ta có thể nói rằng sự ơ nhiễm nước mặt tương đương
với nước thải đô thị.
1.3.4. Ảnh hưởng của sự ô nhiễm nitơ, photpho đến sự phú dưỡng
Việc bổ sung lượng lớn và dư thừa N, P so với nhu cầu sẽ dẫn đến sự phát
triển bùng nổ khơng kiểm sốt được của tảo và năng suất toàn bộ hệ sinh thái gây
nên hiện tượng phú dưỡng.
Chất dinh dưỡng của tảo bao gồm: C, Ca, S, Mg, Na, Fe….và chủ yếu là nitơ
và photpho. Để sản xuất một lượng tảo cần lượng nitơ gấp 7,2 lần photpho. Và tỷ lệ
N/P trong nước nói chung là lớn hơn 20 từ đây cho thấy P là chất dinh dưỡng giới
hạn. Ngược lại, khi tỷ lệ này bằng hoặc nhỏ hơn 5 phản ánh một hệ bị giới hạn bởi
nitơ (Thomann và Meuller, 1987).
Sawyer (1947) cho rằng, nồng độ photpho trong nước lớn hơn 0,015mg/l và
nồng độ nitơ lớn hơn 0,3mg/l đủ gây sự phát triển của tảo. Trên cơ sở đó,
Vollenweider (1975) cho rằng nồng độ P = 0,01mg/l là chấp nhận được đối với
nước hồ và 0,02mg/l sẽ gây ra dư thừa P. Mà tảo lại được sử dụng làm thức ăn của
động vật phù du. Một số loài cá nhỏ ăn động vật phù du và rong tảo. Các loại cá lớn
ăn thịt cá nhỏ. Từ đó, ta thấy năng suất của dây chuyền thực phẩm trong nước phụ
thuộc vào lượng N, P có mặt trong nước.
Do hoạt động của con người, nước thải đô thị, nước thải sản xuất, nước từ
đất canh tác dư thừa phân bón đã làm tăng cao chất dinh dưỡng kích thích sự phát
triển của thủy sinh vật, đặc biệt là tảo lam và làm giảm chất lượng nước. Sự phát
triển bùng nổ của tảo làm cho nước đục, tảo chết sẽ kết thành khối nổi trên mặt
nước, quá trình phân hủy chúng làm phát sinh mùi và làm giảm lượng oxi hòa tan.
Mặt khác, tảo bị phân hủy lắng xuống đáy hồ làm cho nước hồ ngày càng giàu dinh

17

dưỡng, lớp bùn đáy càng ngày càng dày và chứa nhiều N, P gây nên hiện tượng yếm
khí và cạn lòng hồ.
1.3.5. Ảnh hưởng của sự phú dưỡng nguồn nước đến môi trường
 Hậu quả chung của sự phú dưỡng hóa:
1. Sự đa dạng của các lồi sinh vật bị giảm đi, loài thống trị thay đổi.
2. Sinh khối thực vật và động vật tăng lên.
3. Độ đục tăng lên.
4. Tốc độ lắng tăng, tuổi thọ tối đa của hồ giảm.
5. Có thể dẫn đến thiếu oxi.
 Từ những hậu quả trên có thể dẫn đến những vấn đề phải đối đầu sau:
1. Nước có màu, mùi vị xử lý nước uống khó khăn.
2. Nước có thể gây hại cho sức khỏe.
3. Giá trị để vui chơi giảm.
4. Dòng chảy và đi lại có thể bị cản trở.
5. Các lồi có giá trị thương mại (nước ngọt) có thể bị mất đi.
1.3.5.1. Ảnh hưởng đến thực vật bậc cao
Sự phú dưỡng hóa đã gây ra nhiều biến đổi rõ rệt ở vùng hồ Norfolk đông
bắc nước Anh là vùng hồ tương đối nhỏ hình thành từ thời trung cổ do khai thác
than bùn. Ở đây xảy ra quá trình phú dưỡng hóa do tự nhiên và tình hình ngày càng
xấu đi từ cuối thập kỷ 50. theo khảo sát năm 1972-1973 cho thấy 11 trong 28 hồ đã
hoàn toàn vắng bóng các loại thực vật ở nước, chỉ cịn bơng súng. Cũng tại đây
Boormann và Fuller (1981) đã tính tốn cho thấy các đầm lau sậy có diện tích giảm
dần. Hiện tượng suy giảm này được Boar (1989) cho rằng nồng độ nitrat > 6mg/l
làm cho rễ nảy mầm của cây lau sậy giảm đi làm cho chúng không chịu được tác
động của sóng nước.
1.3.5.2. Ảnh hưởng đến động vật đáy
Ngồi ra, phú dưỡng hóa cịn làm giảm tính đa dạng các hệ động vật đáy ở
những hồ phú dưỡng theo mùa nhất là những sinh vật đáy có vị trí cao trong dây

chuyền thực phẩm của các sinh vật.
1.3.5.3. Ảnh hưởng đến cá


18

Cá cũng bị tác động của phú dưỡng hóa. Hartmann (1977) tổng kết từ dữ liệu
51 hồ Châu Âu dựa trên sự thay đổi lượng cá, ông ghi nhận 4 giai đoạn phú dưỡng
hóa. Cá trắng chiếm ưu thế ở các hồ nghèo dinh dưỡng và số lượng của chúng tăng
lên khi bắt đầu phú dưỡng hóa rồi giảm đi. Cá Percid tăng lên đôi chút ở giai đoạn
giữa các q trình phú dưỡng hóa rồi sau đó giảm đi.
1.3.5.4. Ảnh hưởng đến mỹ quan và hoạt động giải trí
Các giá trị thẫm mỹ và giải trí của nước bị phú dưỡng hóa thường bị giảm
mặc dù nhiều người sử dụng không biết hoặc không phản ứng với việc giảm giá trị
này.
Các loại tảo bị phân hủy dạt vào bờ thường bốc mùi gây sự khó chịu cho du
khách và cư dân.
1.3.6. Mơ hình đánh giá sự phú dưỡng hóa
Các hồ giàu dinh dưỡng (phú dưỡng) được đặc trưng bởi nồng độ cao và
không cân đối các chất dinh dưỡng chủ yếu là nitơ, photpho đã tạo điều kiện thúc
đẩy rong tảo phát triển gây suy giảm chất lượng nước.
Trong các hồ nghèo dinh dưỡng, nồng độ photpho thấp và có xu hướng giảm.
Hơn nữa khi tỷ lệ nitơ và photpho lớn hơn 16:1, khi đó sự phú dưỡng hóa là do
photpho khống chế và việc đưa photpho vào hồ là chỉ số then chốt để đánh giá vấn
đề phú dưỡng có xảy ra hay khơng. Như vậy, đối với hồ chứa nồng độ photpho là
thông số giới hạn để đánh giá sự phú dưỡng do tác nhân ô nhiễm khơng bền vững.
Giá trị nhập vào của N, P có thể chấp nhận được cho hồ có độ sâu khác nhau
và giá trị có thể gây nguy hại đến hồ được trình bày ở bảng 1.1.
Bảng 1.1. Hàm lượng các chất dinh dưỡng ở mức cho phép và nguy hiểm
Độ sâu

STT

trung

Giá trị nhập cho phép
N(g/m2.năm)

Giá trị nhập nguy hiểm

P(g/m2.năm) N(g/m2.năm) P(g/m2.năm)

bình (m)
1

5

1,0

0,07

2,0

0,13

2

10

1,5

0,10

3,0

0,20

3

50

4,0

0,25

8,0

0,50

4

100

6,0

0,40

12,0

0,80

19

5

150

7,5

0,50

15,0

1,00

6

200

9,0

0,60

18,0

1,20

Nếu tỷ lệ N/P  16/1 thì photpho là nguyên tố giới hạn. Nếu ngược lại thì
nitơ là nguyên tố giới hạn. Mối tương quan đơn giản giữa lượng nhập và độ sâu
được phát triển tiếp bằng cách đưa thêm vào các thông số như lượng nhập từ bên

trong và chiều dài bờ hồ).
1.3.7. Các biện pháp khống chế
Rast và Holland đề ra đề cương cơ bản có tính chất thực dụng cho sự phát
triển chiến lược sự phú dưỡng hóa:
1. Xác định các vấn đề phú dưỡng hóa xác lập mục đích quản lý.
2. Đánh giá quy mơ của thơng tin sẵn có của hồ và đầm.
3. Xác định phương pháp kiểm sốt phú dưỡng hóa khả thi sẵn có.
4. Phân tích tất cả các chi phí và lợi nhuận dự tính của các sách lược quản lý.
5. Phân tích sự đầy đủ của cơ cấu tổ chức và điều chỉnh đang tồn tại để thực
hiện chính sách quản lý.
6. Lựa chọn sách lược kiểm soát và phổ biến cho những bên quan tâm.
7. Sử dụng cơ chế tổ chức để giảm bớt các vấn đề do phú dưỡng hóa trong
tương lai.
Thực tế cho thấy cần thực hiện cả hai nhóm thao tác sau một cách đồng thời:
1. Giảm nguồn dinh dưỡng từ bên ngoài vào: Việc đổ nước thải phú dưỡng
hóa và chất thải động vật vào các dòng nước và hồ là nguồn chủ yếu của các vấn đề,
trong khi bột giặt là nguồn photpho quan trọng nhất cho nước thải. Việc loại bỏ
photpho trong bột giặt có thể giảm đến 50% tổng lượng photpho chảy vào hồ. Do
đó, để giảm lượng photpho từ bột giặt cần kiểm sốt nước thải sinh hoạt.
2. Photphat có thể kết tủa bằng vôi tôi tại các bể lắng đọng. Quá trình này có
thể kiểm sốt tới 90-95% lượng photphat.
Xử lý sinh học sử dụng khả năng một vài vi sinh vật hút photpho nhiều hơn
nhu cầu dinh dưỡng trực tiếp của chúng do dự trữ trong tế bào dưới dạng
polyphotphat. Những vi sinh vật này có thể tách khỏi nước cùng với bùn. Việc loại


20

bỏ photpho bằng phương pháp sinh học có thể đạt tới bằng cách thay đổi quá trình
loại bỏ nitơ đang có.

1.4. Phương pháp quang phổ hấp thụ phân tử UV-VIS [3]
1.4.1. Cơ sở lý thuyết của phương pháp
Phương pháp quang phổ hấp thụ phân tử UV-VIS là một trong những
phương pháp tiêu chuẩn để phân tích các chỉ tiêu chất lượng nước. Cơ sở của phép
định lượng là dựa trên định luật Lambert-Beer như sau:
Khi chiếu một chùm tia đơn sắc với cường độ ánh sáng I0 đi qua dung dịch
có nồng độ xác định thì một phần ánh sáng bị hấp thụ (Ih) và một phần ló ra khỏi
dung dịch (Il).
I0 = I l + I h
Khi này: D = lg

I0
=  .l.C
Il

Trong đó: I0: cường độ ánh sáng tới.
Il: cường độ ánh sáng sau khi đi qua dung dịch.
ε: hệ số tắt phân tử hay hệ số hấp thụ phân tử, ε là đại lượng xác
định, phụ thuộc vào bản chất của chất hấp thụ, vào bước sóng λ của bức xạ đơn sắc
và vào nhiệt độ.
l: chiều dày của dung dịch mà ánh sáng đi qua (cm).
C: nồng độ dung dịch màu (mol/l).
D: mật độ quang.
Vậy: Với một dung dịch xác định, đo trong một cuvet có bề dày nhất định.
D = K.C
Vậy nguyên tắc chung của phương pháp là: để phân tích xác định một chất
người ta đưa chúng về dạng phức màu bằng thuốc thử thích hợp rồi đo mật độ
quang của dung dịch, từ đó có thể xác định nồng độ của chất phân tích.
1.4.2. Điều kiện tối ưa cho phương pháp

21

Phương pháp quang phổ hấp thụ phân tử UV-VIS là dựa trên định luật
Lambert-Beer nêu trên. Tuy nhiên, để có được phép đo chính xác phải tuân thủ các
điều kiện sau:

1.4.2.1. Tính đơn sắc của ánh sáng
Do tính chất đặc trưng của các chất màu chỉ hấp thụ những bức xạ đơn sắc có
bước sóng thích hợp nên định luật Lambert – Beer chỉ đúng khi dùng ánh sáng đơn
sắc để nghiên cứu. Các máy đo quang cần có thiết bị để cung cấp được dải sóng tập
trung quanh một bước sóng nhất định hay ánh sáng phải là ánh sáng đơn sắc.
1.4.2.2. Ảnh hưởng của nồng độ
Thực nghiệm đã chứng minh rằng quan hệ giữa mật độ quang D và nồng độ
dung dịch C chỉ tuyến tính trong một khoảng giá trị nồng độ xác định gọi là khoảng
tuyến tính của định luật Lambert-Beer, người ta quan sát được độ lệch khỏi sự phụ
thuộc tuyến tính giữa nồng độ và độ hấp thụ

Khoảng tuyến tính của định luật Lambe-Bia
Khoảng tuyến tính là khác nhau đối với các máy đo khác nhau và với các đối
tượng phân tích khác nhau. Do đó phải xác định khoảng tuyến tính cho từng phép
phân tích cụ thể.


22

1.4.2.3. Bước sóng tối ưu λmax
Các chất hấp thụ bức xạ đơn sắc một cách chọn lọc, giá trị D lớn nhất ta đo
dược gọi là mật độ quang cực đại Dmax lúc này kết quả phân tích cho độ nhạy và độ

chính xác cao nhất. Bước sóng tương ứng với Dmax gọi là bước sóng tối ưu λmax.
1.4.2.4. Ảnh hưởng của pH
Nếu thuốc thử là axit mạnh thì giá trị pH của môi trường không ảnh hưởng
đến độ bền của phức. Chỉ cần một lượng axit vừa đủ để tạo phức và ion kim loại
khỏi phân hủy là được.
Nếu thuốc thử là những axit yếu thì giá trị pH lúc bắt đầu tạo phức phải khác
so với giá trị pH mà phức bắt đầu đổi màu. Biến động pH càng lớn thì càng tốt.
Mỗi loại thuốc thử thích hợp với một môi trường pH nhất định.
1.4.2.5. Ảnh hưởng của ion lạ
Trong mẫu nước thường chứa nhiều ion lạ gây ảnh hưởng đến kết quả phân
tích.
Ion lạ có thể tác dụng với chất phân tích hoặc tương tác với thuốc thử phân
tích. Do đó, phải tìm cách loại trừ.
Trong thực tế để loại trừ ảnh hưởng các ion lạ, người ta sử dụng phương
pháp che, chiết, tách….
1.4.2.6. Ảnh hưởng của thời gian
Một số phức màu có độ bền màu phụ thuộc vào thời gian, vì vậy thời gian
chuẩn bị mẫu và thời gian tiến hành đo mẫu ảnh hưởng rất lớn đến kết quả phân
tích. Do đó, phải tiến hành khảo sát thời gian thích hợp cho mỗi quy trình phân tích
các chất cụ thể. Phép đo mật độ quang phải được thực hiện khi dung dịch màu ổn
định.
1.4.3. Sơ đồ máy quang phổ hấp thụ phân tử
Không phụ thuộc vào vùng phổ, các máy đo độ truyền quang và độ hấp thụ
(mật độ quang) của dung dịch bao gồm 5 bộ phận cơ bản :
- Nguồn bức xạ có năng lượng ổn định.


23

- Bộ phận tạo bức xạ đơn sắc cho phép ta chọn bước sóng của bức xạ đơn sắc

thích hợp với chất nghiên cứu.
- Các cuvet chứa dung dịch đo.
- Detectơ để chuyển tín hiệu quang - năng lượng bức xạ - thành tín hiệu đo
được, thường là tín hiệu điện.
- Bộ phận chỉ thị kết quả đo của tín hiệu.
Sơ đồ khối tổng quát của một thiết bị đo quang như sau:
Nguồn
bức xạ
liên tục

Bộ phận
tạo tia
đơn sắc

Cuvet
đựng
dung dịch

Detectơ

Chỉ thị
kết quả

Tuỳ theo cấu tạo của các loại thiết bị mà người ta chia ra làm 2 loại máy đo
quang là máy 1 chùm tia và máy 2 chùm tia. Dưới đây là sơ đồ của máy đo quang 2
chùm tia :

Hình 1.1. Sơ đồ máy đo quang 2 chùm tia
Trong đó :

1- đèn vonfram
2- Cuvet chứa dung dịch so sánh
3- Kính lọc sáng
4- Cuvet chứa dung dịch phân tích
5- Tế bào quang điện với hiệu ứng quang điện ngoài


24

6- Gương
7- Tế bào quang điện
8- Điện kế chuẩn hóa 100%T
1.4.4. Ưu điểm của phương pháp
- Phương pháp có độ nhạy cao, thường có thể xác định, định lượng các nồng
độ nhỏ hơn 10-7 M. Do đó, được ứng dụng trong hai lĩnh vực.
Thứ nhất là trong lĩnh vực phân tích lượng vết, phép đo phổ trắc quang trong
vùng phổ tử ngoại và khả kiến cho phép định lượng các cấu tử của mẫu có hàm
lương cỡ 1ppm về khối lượng.
Thứ hai là trong lĩnh vực vi phân phân tích có thể xác định, định lượng các
cấu tử chính trong mẫu có kích thước rất nhỏ.
- So với phương pháp chuẩn độ và trọng lượng truyền thống thì phép phổ
trắc quang là một phương pháp thực hiện nhanh và thuận lợi.
- Nhờ có phần lớn máy quang phổ hiện đại mà có thể tiến hành phép đo từ 5
đến 10 mẫu trong 1 phút. Ngoài ra dễ dàng tự động hóa phương pháp đo phổ trắc
quang, bắt đầu từ việc đưa mẫu vào cho đến tính nồng độ một số cấu tử trong mẫu.
1.4.5. Các phương pháp phân tích định lượng trắc quang UV-VIS
1.4.5.1. Phương pháp đường chuẩn
Khi phân tích hàng loạt nhiều mẫu, người ta thường sử dụng phương pháp
đường chuẩn, phương pháp này cho phép phân tích và tính tốn kết quả nhanh, có
thể triệt tiêu được các sai số hệ thống. Quy trình thực hiện như sau :

- Chuẩn bị một dãy dung dịch chuẩn có nồng độ chính xác, tăng dần nhất
định C1, C2, C3, C4, C5, C6 của chất chuẩn phân tích, chất chuẩn phân tích X đã
được đưa về dạng phức màu bằng thuốc thử thích hợp.
- Đo mật độ quang D1, D2, D3, D4, D5, D6 của các dung dịch chuẩn tại bước
sóng λmax đã khảo sát
- Xây dựng đường chuẩn D = f(C).
- Chuẩn bị mẫu trong điều kiện tương tự, đo mật độ quang Dx.
- Dựa vào đường chuẩn suy ra nồng độ Cx.
Mật độ quang

D6
D5
D4
D3
D2


25

1.4.5.2. Phương pháp thêm chuẩn
Lấy cùng một lượng dung dịch cần phân tích (CX) vào 2 bình định mức 1 và
2. Thêm vào bình 2 một lượng của chất phân tích Ca. Thực hiện phản ứng hiện màu
ở cả hai bình trong điều kiện thích hợp hồn tồn như nhau. Đem đo quang của 2
dung dịch ở max . Từ đó ta có:
- Mật độ quang của dung dịch phân tích Dx.
- Mật độ quang Dx+a từ các giá trị đo được, xác định nồng độ của mẫu Cx.
Cx
D
Ca .Dx
 x  Cx 

C x  Ca Dxa
Dxa  Dx

1.5. Giới thiệu về ion PO43- và các phương pháp phân tích PO431.5.1. Giới thiệu về ion PO43- [6,8]
PO43- tồn tại trong hợp chất dưới dạng octhophotphat hay các hidrophotphat,
dihidrophotphat. Anion PO43- có cấu tạo tứ diện đều.
Phân tử H3PO4 có P ở trạng thái lai hóa sp3 nên gốc PO43- có cấu tạo tứ diện,
trong dung dịch tứ diện đó nó được bảo vệ, giữ ngun nhờ liên kết hidrơ với nước.
Điều đó ngăn cản P5+ trong H3PO4 khơng thể tham gia oxi hóa.
Khi đun nóng H3PO4 đến 2600C thì hai phân tử H3PO4 mất một phân tử nước
và biến thành axit điphotphoric.
Axit điphotphoric được đun nóng đến 3000C thì chuyển hóa thành axit meta
photphoric, dạng thủy tinh polyme (HPO3)3.
Quá trình chuyển hóa có thể tóm tắt như sau:
2nH3PO4

2600C
+H2O

nH4P2O7

3000C
+H2O

2(HPO3)n + H2O
Cá