Luận văn nghiên cứu xác định hàm lượng vết kim loại nặng zn, cu, pb, cd trong một số loại nấm linh chi bằng phương pháp von ampe hòa tan anot xung vi phân khóa luận tốt nghiệp đại học

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC VINH
KHOA HÓA HỌC
---@&?---

NGHIÊN CỨU XÁC ĐỊNH HÀM LƯỢNG VẾT KIM LOẠI
NẶNG Zn, Cu, Pb, Cd TRONG MỘT SỐ LOẠI NẤM LINH
CHI BẰNG PHƯƠNG PHÁP VON – AMPE HỊA TAN
ANOT XUNG VI PHÂN

KHĨA LUẬN TỐT NGHIỆP
CHUN NGÀNH: HĨA PHÂN TÍCH

Cán bộ hướng dẫn
Sinh viên thực hiện
Lớp

:
:
:

TS. Đinh Thị Trường Giang
Vũ Thị Thu Hiền
49B - Hóa

VINH, 5/2012


MỤC LỤC
..........................................................................................................................................26

2


DANH MỤC CÁC BẢNG
..........................................................................................................................................26

3


LỜI CẢM ƠN
Đề tài khóa luận tốt nghiệp được hồn thành tại phịng thí nghiệm
Hóa phân tích của trung tâm Thí nghiệm – Thực hành trường Đại học Vinh.
Những dịng đầu tiên của bản khóa luận tốt nghiệp này cho phép em
bày tỏ lịng kính trọng và biết ơn sâu sắc của mình tới giảng viên TS. Đinh Thị
Trường Giang, người đã giao đề tài và tận tình hướng dẫn, động viên em trong
suốt thời gian học tập, nghiên cứu và hoàn thành luận văn.
Em cũng xin chân thành cảm ơn các thầy cơ khoa Hóa học và tất cả các
thầy cơ giáo đã đóng góp những ý kiến q báu của mình, các cơ kỹ thuật viên
phụ trách phịng thí nghiệm, các anh chị và các bạn đã giúp đỡ tạo mọi điều
kiện tốt nhất cho việc nghiên cứu và hoàn thành luận văn.
Qua đây em cũng xin cảm ơn Ban giám hiệu trường Đại học Vinh, Ban
lãnh đạo khoa Hóa học – Trường Đại học Vinh đã tạo mọi điều kiện thuận lợi
cho em hoàn thành luận văn này.
Cuối cùng cho em xin gửi lòng biết ơn sâu sắc tới những người thân yêu
nhất trong gia đình đã ln động viên, cổ vũ để em hồn thành đề tài khóa
luận tốt nghiệp của mình.
Tuy nhiên trong luận văn sẽ khơng tránh được những khuyết điểm và
thiếu sót nên em rất mong q thầy cơ và các bạn góp ý để hồn thiện hơn
luận văn và tích lũy kinh nghiệm cho công tác nghiên cứu sau này.
Vinh, tháng 05 năm 2012

Vũ Thị Thu Hiền

4


MỞ ĐẦU
Bảo vệ môi trường từ lâu đã là vấn đề được đặc biệt quan tâm của nhiều
quốc gia trên thế giới, bởi những ảnh hưởng rất lớn của nó đến sự tồn tại và
phát triển của giới sinh vật, đặc biệt là con người trên trái đất. Giờ đây vấn đề
này khơng chỉ bó hẹp trong từng quốc gia riêng rẽ mà nó đã trở thành vấn đề
tồn cầu. Vì vậy việc phân tích đánh giá mơi trường ngày nay là một trong
những vấn đề mũi nhọn của các ngành khoa học đặc biệt là khoa học hóa học
phân tích.
Cùng với sự phát triển của xã hội thì q trình cơng nghiệp hóa hiện đại
hóa cũng như nhu cầu phát triển của nông nghiệp không ngừng gia tăng. Và
cũng từ đó vấn đề ơ nhiễm mơi trường đặc biệt là ơ nhiễm kim loại nặng ngày
càng gia tăng, nó đã và đang trở thành vấn đề nóng bỏng khơng chỉ trong
nước mà cả phạm vi toàn cầu.
Trong số các kim loại nặng thì đồng và kẽm là những nguyên tố cần thiết
cho cơ thể ở nồng độ thấp, ở nồng độ cao chúng gây ra các vấn đề về tim
mạch, tiêu hóa và thận có thể dẫn đến tử vong. Chì và cađimi là các kim loại
có độc tính cao với động vật và con người có thể gây ra bệnh ung thư, bệnh về
xương. Khi hàm lượng chì trong máu cao sẽ làm giảm hấp thụ vi chất, gây
thiếu máu, kém ăn và suy dinh dưỡng, từ đó làm giảm trí tuệ của trẻ em. Do
đó việc nghiên cứu và phân tích các kim loại nặng trong mơi trường sống,
trong thực phẩm và các tác động của chúng tới cơ thể con người nhằm đề ra
các biện pháp tối ưu bảo vệ và chăm sóc sức khỏe cộng đồng là một việc vô
cùng cần thiết, cấp bách và được xã hội quan tâm.
Có nhiều phương pháp xác định các kim loại nặng Cu, Pb, Cd, Zn
nhưng trong đó phương pháp Vơn – Ampe hịa tan xung vi phân (DPP) trên

điện cực giọt thủy ngân treo là phương pháp cho độ nhạy, độ chính xác, độ lặp
lại của phép đo cao, cho phép xác định đồng thời nhiều nguyên tố và đang sử
5


dụng rộng rãi trong phân tích lượng vết các kim loại nặng. Từ những cơ sở
khoa học trên tôi đã chọn đề tài nghiên cứu: “Nghiên cứu xác định hàm
lượng vết kim loại nặng Zn, Cu, Pb, Cd trong một số loại nấm linh chi bằng
phương pháp Vôn – Ampe hòa tan anot xung vi phân”.
Với đề tài này chúng tôi đề ra nhiệm vụ:
- Các phương pháp xác định hàm lượng một số kim loại nặng Zn, Cd, Pb, Cu
trong một số loại nấm.
- Bước đầu xác định hàm lượng một số kim loại nặng Zn, Cd, Pb, Cu trong
một số loại nấm bằng phương pháp Vôn – Ampe hịa tan.
Chúng tơi hi vọng rằng khóa luận này sẽ góp phần bổ sung thêm các
phương pháp xác định lượng vết kim loại trong một số đối tượng khác nhau.

6


CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN
1.1. Giới thiệu các nguyên tố đồng (Cu), chì (Pb), kẽm (Zn), cađimi (Cd)
1.1.1. Nguyên tố kẽm (Zn) và các phương pháp xác định
1.1.1.1. Giới thiệu về nguyên tố kẽm (Zn)[7][9][13]
1.1.1.1.1. Vị trí, cấu tạo và tính chất của kẽm
Kẽm là tên gọi của một nguyên tố hóa học trong trong bảng hệ thống
tuần hồn có ký hiệu Zn và số hiệu nguyên tử bằng 30.
Bảng 1.1: Đặc điểm của nguyên tố Zn
Khối lượng

Cấu hình

nguyên tử

electron

65,37

[Ar]3d104s2

Thế điện

Bán kính
ngun tử

Năng lượng ion hóa

cực tiêu

(eV)

chuẩn (V)

(A0)
I1
9,39

1,39

I2

I3
17,96 39,70

Zn2+/Zn
0,763

Kẽm là một kim loại màu trắng xanh nhạt, ở nhiệt độ thường nhưng khi
nấu đến 100 ÷ 150oC nó trở nên mềm, dẻo, dễ dát mỏng, dễ kéo dài.Trong
khơng khí nó bị phủ bởi một lớp oxit nên mất tính ánh kim. Kẽm có khối
lượng riêng là 7, 13 (g/cm3), nhiệt độ nóng chảy 419oC, nhiệt độ sơi 907oC.
Kẽm là một kim loại hoạt động trung bình có thể kết hợp với ơxy và các á kim
khác, có phản ứng với axít lỗng để giải phóng hidrơ.Trạng thái ơxi hóa phổ
biến của kẽm là +2
1.1.1.1.2. Ứng dụng của kẽm (Zn) [7],[9]
Kẽm được dùng để mạ sắt thép tạo hợp kim ứng dụng trong xây dựng gọi
là “tôn”. Kẽm được dùng chế hợp kim, làm pin khơ và acquy, chất ăn mịn
trong in vải, chất khử trong tinh chế vàng, bạc.

7


Kẽm được sử dụng trong các hợp kim như đồng thanh, niken trắng, các
loại que hàn, bạc Đức v.v. Đồng thanh có ứng dụng rộng rãi nhờ độ cứng và
sức kháng rỉ cao.
Kẽm được sử dụng trong dập khuôn, đặc biệt là trong công nghiệp ôtô.
kẽm dạng cuộn được sử dụng để làm vỏ pin.
Kẽm oxít được sử dụng như chất liệu có màu trắng trong màu nước và
sơn cũng như chất hoạt hóa trong cơng nghiệp ơtơ. Kẽm clorua được sử dụng
làm chất khử mùi và bảo quản gỗ. Kẽm sunfua được sử dụng làm chất lân
quang, được sử dụng để phủ lên kim đồng hồ hay các đồ vật khác cần phát

sáng trong bóng tối.
Methyl kẽm (Zn(CH3)2) được sử dụng trong một số phản ứng tổng hợp
chất hữu cơ.
Các loại nước thơm sản xuất từ calamin, là hỗn hợp của (hydroxycacbonat kẽm và silicat) được sử dụng để chống bỏng da.
1.1.1.1.3. Tác dụng sinh hóa của kẽm [7][9]
Kẽm đóng vai trị sinh học khơng thể thiếu đối với sức khỏe con người
cho dù kẽm chiếm khoảng vài phần triệu trọng lượng khô của cơ thể. Người ta
cũng đã phát hiện được nhiều căn bệnh liên quan đến sự thiếu hoặc thừa kẽm.
Vai trò hết sức quan trọng của kẽm là nó tham gia điều hịa chức năng
của hệ thống nội tiết và có trong thành phần cac hormone (tuyến yên, tuyến
thượng thận, tuyến sinh dục…). Hệ thống này có vai trị quan trọng trong việc
phối hợp với hệ thần kinh trung ương, điều hòa hoạt động sống trong và ngồi
cơ thể, phản ứng với các kích thích từ môi trường và xã hội, làm cho con
người phát triển và thích nghi với từng giai đoạn và các tình huống phong phú
của cuộc sống. Vì thiếu kẽm có thể ảnh hưởng đến q trình thích nghi và
phát triển của con người.

8


1.1.1.2. Các phương pháp xác định kẽm (Zn)
1.1.1.2.1. Phương pháp trắc quang [6] [8] [18]
Phương pháp trắc quang là phương pháp đơn giản nhanh và nhạy, được
dùng phổ biến để xác định các kim loại. Kẽm tạo được nhiều phức vịng càng
với các thuốc thử hữu cơ có khả năng tạ phức màu với ion Zn 2+ được sử dụng
trong phương pháp trắc quang như sau:
Kẽm tạo phức với 2 - (5 –nitro–2-piridylazo) – 5 - (N-propyl-N-sunfupropilamino)
phenol (nitro-PADS) ở pH = 8 ÷ 9, có bước sóng hấp thụ cực đại ở λ max = 565nm.
Phương pháp này có thể sử dụng để xác định kẽm khi có mặt đồng thời ion Fe 2+ và Cu2+.
Do đó các ion Zn2+, Fe2+ và Cu2+ có khả năng tạo phức với Nitro-PADS ở các pH cũng

như các bước sóng khác nhau. Fe(II) tạo phức ở pH = 3,4 ÷ 9, λ max= 582nm, Cu (II) tạo
phức 1:1 ở pH = 2,5 ÷ 4,5 và một phức 1: 2 đồng thời 3 kim loại trong khoảng nồng độ
0,02 ÷ 0,5mg/ml một cách riêng rẽ, có thể áp dụng phương pháp xác định các kim loại
nói trên trong huyết thanh.
Ngồi ra có thể sử dụng thuốc thử hữu cơ 1-(2thiazolylazo)-2-naphtol
(TAN) để tạo phức màu với Zn2+, Fe2+ và Ni2+ ở pH = 6,4.
Zn2+ tạo phức với 2-(5-bromo-2-pyridylazo)-5-đietylaminophenol (5-BrPADAP)
Phức Zn2+-(5 Br-PADAP) đã được hoà tan bởi rượu etylic, phức có
bước sóng hấp thụ cực đại λmax = 555nm, hệ số hấp thụ phân tử gam là
1,09.105l.mol-1.cm-1. Khoảng tuân theo định luật Bia 0,1 ÷ 0,5mg Zn 2+/5ml.
Phương pháp này có thể áp dụng để xác định trong nước và trong thức ăn.
Mặt khác có thể sử dụng phương pháp trắc quang để xác định Zn 2+,
phức tạo thành Zn2+-(5-Br-PADAP) ở pH= 9,5 (duy trì bởi đệm borax) được
hoà tan trong rượu etylic rồi được chiết bởi naphtalen. Bước sóng hấp thụ cực
đại λmax= 555 nm, hệ số hấp thụ phân tử gam là 1,23.10 5l.mol.cm-1 .Khoảng
tuân theo định luật Bia 0 ÷ 5,0 mg Zn 2+/ml. Có thể sử dụng Natrixitrat,
thioue,calgon và điaxetylđioxim làm chất che.
Zn2+ tạo phức với 5- (2- cacbometoxyphenyl) azo - 8 - quinolino.
9


Trong môi trường mixen ion của Natri dodexylsunfat ở pH = 4,0 ÷ 4,8,
phức số có màu đỏ da cam, bền trong khoảng 4 giờ. Bước sóng hấp thụ cực
đại λ = 488 nm, hệ số hấp thụ phân tử gam là 4,14.10 4l.mol.cm-1. Khoảng tuân
theo định luật Bia: 0 ÷ 0,42 mg Zn2+/ml và độ nhạy Sandnll là 1,75 ng/cm2.
Zn2+ tạo phức với axit 7-(4-nitrophenylazo)-8-hydroxyquinolin-5sunfonic (P-N-AZOXS).
Kẽm tạo phức nhanh với (P-N-AZOXS) ở pH = 9,2 (duy trì bởi đệm
Borax), phức bền trong khoảng 24 giờ hệ số hấp thụ phân tử gam là 3,75.10 4
l.mol-1. Khoảng tuân theo định luật Bia : 0,05 ÷ 1,0mg Zn 2+/ml. Phương pháp
được áp dụng định lượng Zn trong dược phẩm, trong hợp kim đồng. Độ lệch

chuẩn R.S.D < 2% và độ đúng tốt.
Trong phương pháp trắc quang hiệu chỉnh, có thể sử dụng axit Crom
xanh K(ACBK).Zn2+ tạo phức vòng càng với ACBK dạng Zn(ACBK) 2 ở λmax
= 530 nm, hệ số hấp thụ phân tử gam là 4,37.104l.mol-1.cm-1.
Dùng thuốc thử Phenylflorua (PF) khi có mặt triton X-100 và
xetylpiridin clorua (CP). Bước sóng hấp thụ cực đại λ max = 573 nm, hệ số hấp
thụ phân tử gam là 1,09.105 l.mol-1.cm-1. Khoảng tuân theo định luật Bia: 0,04
÷ 0,4 mg/ml. Có thể sử dụng phương pháp này để xác định Zn2+ trong insulin.
Kẽm tạo phức được với 2,3,7-trihydroxyl-9-đibromo hydroxyl phenyl
florua (DBH-PF) khi có mặt CPB và trixon X-100. Phức này có màu đỏ tía pH
= 11,4, sử dụng dung dịch đệm Na 2HPO4-/ NaOH. Bước sóng hấp thụ cực đại
610 nm, hệ số hấp thụ phân tử gam là 1,78.10 5 l.mol-1.cm-1. Khoảng tuân theo
định luật Bia: 0 ÷ 326 mg Zn2+/l. Để tăng độ nhạy và độ chọn lọc của phương
pháp có thể thêm Natri metaphotphat. Phương pháp này được ứng dụng để
xác định Zn2+ trong quặng pirit. Độ chính xác từ 0,02 ÷ 0,4%.
Sử dụng thuốc thử N - hydroxyl- N, N-điphenylbenzamidin (HDPBA)
và điphenylcacbazon (DPCZO) để xác định Zn2+ trong không khí. Chiết phức
Zn2+ với HDPBA trong CHCl 3 ở pH = 8,2 ÷ 10,3 với sự có mặt của DPCZO
và NH4SO4. Có sự chuyển màu từ hồng sang vàng, bước sóng hấp thụ cực đại
10


λmax = 525 nm, hệ số hấp thụ phân tử gam là 1,27.10 5l.mol-1.cm-1. Khoảng
tuân theo định luật Bia: 0÷0,8 mg/ml trong pha hữu cơ.
Để định lượng Zn người ta còn sử dụng phương pháp chuẩn độ trắc
quang. Đây là phương pháp tương đối phổ biến trong việc định lượng kẽm. Sử
dụng chuẩn độ trắc quang để xác định Zn 2+ thường dùng EDTA với chỉ thị
XO. Phức giữa Zn2+-XO được duy trì ở pH = 5,4 ÷ 5,9 bởi dung dịch đệm
axetat, khoảng tuyến tính là 50 ÷ 160 g/l, độ lệch chuẩn tương đối 0,31%.
Phương pháp được áp dụng để xác định Zn (II) trong dung dịch kẽm tinh chế

với độ thu hồi 99,0 ÷ 101,4%, sai số 0,76%.
Để xác định Zn (II) trong đồng thau, người ta hồ tan mẫu trong axit
HNO3, sau đó oxi hố bởi KClO 3, chuẩn độ bằng EDTA với chỉ thị XO và
xanhbromocrezol ở pH = 5,5. Sử dụng KF, thioure, BaCl 2 làm chất che, thứ tự
cho các chất che: KF rồi sau đó là thioure và dung dịch oxi hố được đun sơi
ít nhất trong 2 phút để kết tủa hoàn toàn MnO 2. Sai số tương đối là 0,12 ÷
1,0%.
Ngồi ra có thể sử dụng 2,2-bipyridin như một thuốc thử che chọn lọc
để gián tiếp xác định Zn. Zn (II) trong dung dịch mẫu ban đầu được tạo phức
với lượng dư EDTA, lượng EDTA dư được chuẩn độ bởi Pb(NO 3)2 ở pH = 5,0
÷ 6,0 dùng XO làm chỉ thị. Lượng dư 2,2- bipyridin đựoc thêm vào, lắc kỹ
hỗn hợp, EDTA trong phức bị đẩy ra được chuẩn độ với dung dịch Pb(NO3)2.
1.1.1.2.2. Phương pháp cực phổ
Để xác định kẽm bằng phương pháp cực phổ, người ta dùng nền NH 3 1M
+ NH4Cl 1M. Trong nền này thế nửa sóng của kẽm ứng với sự trao đổi 2
electron là -1,35V so với cực calomen bão hoà. Phương pháp cực phổ cho khả
năng xác định được kẽm với hàm lượng nhỏ nhất là 0,01 mg/l. Sai số lớn nhất
khoảng 5 %.
Nếu trong mẫu nước còn chứa đồng thời đồng, cađimi và niken với hàm
lượng xấp xỉ hàm lượng kẽm thì dùng nền này ta có thể xác định được các
ngun tố đó, vì sóng của chúng trong trường hợp này hoàn toàn tách khỏi
11


nhau. Nếu ghi cực phổ từ -0,2V thì các sóng thu được trên cực phổ đồ lần lượt
là Cu, Cd, Ni, Zn.
Oxi hoà tan trong dung dịch được khử bằng natrisunfit. Nếu các nguyên
tố đồng, cađimi, niken và coban có trong nước với hàm lượng lớn hơn hàm
lượng của kẽm nhiều thì chúng sẽ cản trở việc xác định kẽm vì sóng cực phổ
của chúng ở thế dương hơn sóng kẽm. Nếu trong máy cực phổ có bộ phận

chỉnh dịng khuếch tán ta sử dụng nó để bổ chính dịng cực phổ của các kim
loại cản trở đó. Khi hàm lượng của chúng khơng q cao thì có thể bổ chính
được và thu được sóng của kẽm khi ghi cực phổ từ -0,8V. Nếu việc bổ chính
khơng thực hiện được, thì cần tách kẽm ra khỏi mẫu bằng phương pháp chiết,
giải chiết kẽm lại tướng nước và xác định nó bằng phương pháp cực phổ.
Trong trường hợp không cần phải tách kẽm thì nên xác định nó bằng phương
pháp thêm. Sau khi ghi cực phổ dung dịch cần phân tích, thêm lượng nhỏ
dung dịch chuẩn có nồng độ thích hợp vào dung dịch phân tích và ghi cực phổ
lần nữa. lượng kẽm được thêm vào như thế nào để sóng thứ hai có chiều cao
gấp rưỡi hoặc gấp đơi của chiều cao sóng thứ nhất.
Cách tiến hành như sau:
Trong bình định mức dung tích 50 ml, thêm vào 25ml mẫu nước để hàm
lượng của kẽm trong đó là 1 ÷ 25 mg. Nếu trong mẫu có hàm lượng kẽm nhỏ
hơn 0,15mg/l, thì lấy 250ml nước thêm vào 1 ml HCl đặc và làm bay hơi đến
cạn khô hai lần như nhau và hồ tan bã khơ trong 25ml nước cất. Sau đó thêm
tiếp vào 5ml dung dịch nền, 1ml gielatin, 1ml Na 2SO3 và định mức bằng nước
cất, lắc đều dung dịch trong bình, chuyển 25ml dung dịch vào bình điện phân
và ghi cực phổ từ -0,8 V đến -1,5 V, để độ nhạy của máy sao cho sóng thu
được có chiều cao ít nhất 20 mm. Thêm vào bình điện phân 0,2ml dung dịch
chuẩn (loại nào tuỳ thuộc vào nồng độ kẽm trong dung dịch mẫu) và ghi cực
phổ dung dịch này ở độ nhạy cũ. Chọn nồng độ dung dịch chuẩn thêm vào sao
cho sóng thứ hai có chiều cao gấp rưỡi hoặc gấp hai lần sóng thứ nhất.

12


Nếu trong nước có đồng, cađimi, niken với hàm lượng hàm lượng cho
phép xác định cùng với kẽm, thì cũng tiến hành như trên và ghi cực phổ từ
-0,2V đến -1,5V việc xác định cũng được tiến hành theo phương pháp thêm
chuẩn.

Nếu hàm lượng của các nguyên tố cản quá lớn thì cần tách kẽm trước như
sau: lấy một thể tích nước sao cho hàm lượng kẽm trong đó từ 0,01- 0,5mg
trong 50ml. Lấy 50ml đó thêm vào 2 giọt metyl đỏ và trung hồ cẩn thận bằng
HCl lỗng hoặc bằng NH3 loãng cho đến khi chất chỉ thị vừa đổi màu. Thêm
tiếp vào 20ml dung dịch che. Chiết kẽm một vài lần, mỗi lần bằng 20ml
cdithizon, chiết đến khi lần chiết cuối màu xanh của dithizon không thay đổi.
Gộp tất cả các phần chiết khác, thêm vào đó 25ml HCl 1:5 và lắc phễu để giải
chiết kẽm trở lại tướng nước. Giữ tướng nước và lặp lại sự giải chiết hai lần
nữa, mỗi lần 25ml HCl. Gộp toàn bộ dung dịch nước thu được, làm bay hơi
trên bếp cách thuỷ đến cạn khơ và hồ tan bã khơ trong nước cất. Tiến hành
xác định kẽm như trên. [8] [12] [16] [18]
1.2.2.3. Phương pháp AAS
Phương pháp AAS dựa trên nguyên tắc tất cả các nguyên tố khi ở trạng
thái nguyên tử đều được hấp thụ bởi một bước sóng nhất định, cường độ hấp
thụ thể hiện nồng độ của câc nguyên tố đó có trong mẫu.
Nếu ta chiếu một chùm tia sáng có bước sóng xác định vào đám hơi
nguyên tử thì các nguyên tử tự do sẽ hấp thụ các bức xạ có bước song ứng
đúng với những tia bức xạ mà nó có thể phát ra được trong quá trình phát xạ.
Phổ sinh ra trong quá trình này gọi là phổ hấp thụ nguyên tử.
Phương pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử hóa hơi được áp dụng với một
số nguyên tố có khả năng nguyên tử hóa như: Hg, As, Se, Zn…
Phuơng pháp AAS là phương pháp hiện đại có độ chính xác cao, có thể xác
định lượng vết các kim loại trong các hợp chất vô cơ và hữu cơ với các đối
tượng nghiên cứu khác nhau.

13


Với phép đo AAS có độ nhạy và độ chọn lọc cao. Gần 60 nguyên tố hóa
học có thể xác định bằng phương pháp này với độ nhạy 10 -4 – 10-5%. [8] [9]

[16] [12] [18].
1.1.2. Nguyên tố cađimi và các phương pháp xác định
1.1.2.1. Giới thiệu về nguyên tố cađimi (Cd)
1.1.2.1.1. Vị trí, cấu tạo và tính chất của cađimi (Cd) [13]
Cadimium (Cd) là nguyên tố hoá học thuộc nhóm IIB, chu kỳ 5 trong
bảng hệ thống tuần hồn các nguyên tố hoá học, số thứ tự 48, nguyên tử khối
112,41. Cd có cấu hình lớp vỏ 18+2e là cấu hình tương đối bền. Do năng
lượng ion hố thứ 3 rất cao làm cho năng lượng sonvat hoá hay năng lượng
tạo thành mạng lưới tinh thể không đủ để làm bền được cho trạng thái oxy hoá
+3. Trạng thái oxy hoá cao nhất của Cd chỉ là +2.
Bảng 1.2: Đặc điểm của nguyên tố Cd
Số thứ tự

Cấu hình

Năng lượng ion hóa

ngun tử

electron

(eV)

48

[Kr]4d105s2

I1
8,99

I2
I3
16,90 37,47

Bán kính
ngun tử,
Ao
1,56

Thế điện
cực tiêu
chuẩn (V)
Zn2+/Zn
-0,402

Trong khơng khí ẩm cacđimi dần dần bị bao phủ bởi lớp oxit nên mất
tính ánh kim và khơng bị gỉ. Cacđimi là kim loại tương đối hoạt động, nó tác
dụng được với oxi, halogen, lưu huỳnh và photpho.
2Cd + O2 → 2CdO

Cađimi tan tốt trong dung dịch axit:
Cd + 2 HCl → CdCl 2 + H 2
3Cd + 8 HNO3 → 3Cd ( NO3 ) 2 + 2 NO + 4 H 2 O

14


Cađimi đẩy được các kim loại kém hoạt động hơn nó ra khỏi dung dịch
muối:
Cd + CuSO4 → CdSO4 + Cu

1.1.2.1.2. Ứng dụng của cacđimi
Cd là một kim loại độc hiện đại nó chỉ mới như một nguyên tố vào năm
1817 và được sử dụng trong công nghiệp vào khoảng 50 năm trước.
Hiện nay, Cd là một kim loại quan trọng và nhiều ứng quan trọng khác
nhau đặc biệt Cd được sử dụng chủ yếu trong mạ điện, vì nó có đặc tính
khơng mịn.
Ngồi ra, Cd cịn được sử dụng làm chất màu cho công nghệ sơn và
công nghệ chất dẻo và là catot cho các nguồn bin niken cađimi; sản phẩm phụ
của cơng nghệ luyện chì và kẽm.
Khoảng ¾ Cd sản xuất ra được sử dụng trong các loại pin ( đặc biệt là
Ni – Cd ) và phần lớn trong cơng nghiệp, cịn lại được s\ử dụng chủ yếu trong
các chất màu, lớp sơn phủ, các chất mạ kim loại và làm chất ổn định cho
plastic. [7] [8] [15]
1.1.2.1.3. Độc tính của cacđimi
Độc tính của Cd cịn thể hiện rõ trong căn bệnh về xương. Bệnh này
lần đầu tiên được miêu tả ở Pháp dưới dạng chứng loãng xương khi chiếu tia
X người ta nhìn thấy những vết thương nứt cân đối thường nằm ở cổ xương
đùi. Dạng độc tính này dường như có liên quan đến sự rối loạn của q trình
chuyển hóa canxi, vì nó thường xảy ra ở phụ nữ sau khi mãn kinh, gây đau giữ
dội ở xương chậu và hai chân.
Độc tính cấp là hậu quả của những tác dụng cục bộ: Sau khi ăn vào,
những biểu thị lâm sàng là buồn nôn, nơn mửa và đau bụng. Các enzym được
giải phóng sẽ làn phá hủy không thể phục hồi được các màng tế bào cơ sở của
phế nang, kể cả việc làm gẫy các vách vá sơ hóa các khe, kẽ. Những tổn
thương mà ta nhìn thấy là phù phổivà các bệnh về phổi.
15


Gần đây người ta cịn thấy rõ tính độc của cađimi liên quan đến nguy cơ

tăng huyết áp và khả năng gây bệnh ung thư.
Về nguy cơ gây bệnh ung thư tinh hoàn đã được chứng minh đối với
động vật, còn đối với người các cuộc điều tra dịch tế học cho thấy nhiều
trường hợp mắc bệnh ung thư tuyến tiền liệt và phổi sau khi làm việc trong
môi trường có cađimi vẫn cịn là vấn đề cịn tranh cãi.
1.1.2.2. Các phương pháp xác định cađimi (Cd)
Tuỳ theo hàm lượng cađimi trong mẫu và yêu cầu của phép phân tích
mà chúng ta có các phương pháp xác định Cd phù hợp khác nhau. Sau đây là
một số phương pháp xác định cađimi.
1.1.2.2.1. Phương pháp trắc quang
Để xác định Cd bằng phương pháp trắc quang dùng dithizon, người ta
chiết bằng CCl4 từ môi trường kiềm mạnh chứa tactrat. Dung dịch dithizonat
của dung dịch Cd trong dung mơi hữu cơ có màu đỏ hấp phụ cực đại ở bước
sóng λ= 515 nm. Bằng phương pháp này có thể xác định hàm lượng từ phần
trăm mg đến miligam Cd.
Hàm lượng cađimi khoảng 0,01÷ 0,5mg Cd/l có thể dùng phương pháp
xác định như sau:
Nếu như mẫu phân tích có chứa lượng lớn chất hữu cơ thì cần vơ cơ
hố chúng bằng cách thêm vào thể tích nước lấy phân tích 1÷2ml H 2SO4 đặc,
3÷5 ml HNO3 đặc và làm bay hơi dung dịch trong tủ hút. Nếu dung dịch cịn
có màu thì lại thêm 5ml HNO 3 đặc và lại làm bay hơi lần nữa, động tác này
lặp đi lặp lại cho đến khi thu được dung dịch khơng màu. Sau đó làm bay hơi
dung dịch đến khô thêm tiếp vào bã 1ml HCl đặc và làm bay hơi lần nữa.
Phần bã sau khi để nguội được hoà tan bằng nước cất siêu sạch, đun nóng để
hồ tan hết muối tan, lọc qua phễu lọc khô bằng giấy lọc và giữ lấy dung dịch
để xác định Cd.
Trong môi trường kiềm mạnh các kim loại khác như Ag, Cu, Ni,Co
cũng bị chiết cùng với Cd. Các nguyên tố ngăn cản cần được chiết trước khi
16

xác định Cd bằng dithizon từ môi trường axit. Nếu trong mẫu có CN - thì cần
phá huỷ xianua bằng cách thêm 0,5 ml H2SO4 đặc vào 100ml mẫu nước đun
sơi 10 phút trong tủ hút. Sau đó thêm 0,2 ml HCl đặc khuấy đều và để yên (để
kết tủa AgCl lắng xuống) trong 2 giờ. Lọc dung dịch rửa phễu bằng vài ml
nước cất, trong nước lọc cịn có thể chứa một lượng nhỏ bạc
Cu, Hg và một lượng nhỏ Ag còn trong nước lọc được được chiết để
loại bỏ bằng dithizon từ mơi trường có pH= 2. Thêm vào nước lọc 5ml dung
dịch muối xaynhet 20% điều chỉnh pH đến 2 bằng cách khuấy và thêm từ từ
dung dịch NH3 hoặc HCl. Cho mẫu vào phễu chiết và chiết mỗi lần bằng 5ml
dithizon 0,1% trong CHCl 3, chiết cho đến khi lượng dithizon sau khi chiết vẫn
giữ nguyên màu xanh ban đầu của nó. Sau đó rửa mẫu bằng 10 ml CHCl 3 cho
đến khi dung môi rửa không màu.Cuối cùng rửa thêm 2 lần mỗi lần 5 ml CCl 4.
Nếu trong mẫu có chứa Ni thì tách bằng dimetylglioxim như sau:
Lấy 50 ml dung dịch mẫu đầu hoặc dung dịch mẫu sau khi vơ cơ hố,
cho vào 10 ml dung dịch kalinatritactrat 20% (nếu lấy mẫu sau khi đã tách Ag,
Cu, Hg thì chỉ cần thêm 5 ml dung dịch tactrat là đủ). Thêm NH 3 vào cho đến
khi pH= 8,5÷9, thêm vào tiếp 5 ml dung dịch dimetylglioxim 1% trong rượu
etylic 96%. Cho toàn bộ hỗn hợp vào phễu chiết lắc đều trong 30 giây.Chiết
phức niken dimetylglixionat vài lần, mỗi lần bằng 10 ml CHCl 3. Cuối cùng
rửa tướng nước bằng 5 ml CCl4.
Nếu hàm lượng Zn gấp 50 lần Cd thì việc chiết Cd khơng hồn tồn và
phạm sai số âm. Các chất oxi hố cần được phân huỷ bằng cách thêm H 2O2
vào và đun sôi kỹ. Các chất hữu cơ cần được chiết tách bằng 5 ml CCl 4 ở mỗi
lần chiết.
1.1.2.2.2. Phương pháp chuẩn độ Complexon
Cd trong mối quan hệ với EDTA và với tất cả các chất chỉ thị đã được
dùng để nghiên cứu cho tới nay kể cả sự có mặt của kẽm thì phép xác định
complexon nguyên tố này khơng gặp khó khăn gì cả lượng lớn và vi lượng Cd
trong mẫu phân tích.

17


Trong số lớn các chất chỉ thị đã được đề nghị để xác định Cd có thể
chọn những chất sau:
Pyrocactesin tím, Naphtolic, metyltimol xanh, galleon và glyxintymol
xanh. Những chất chỉ thị này được sử dụng trong dung dịch có pH= 10. Trong
mơi trường axit yếu có pH=5÷6 có thể sử dụng PAN hoặc CuY hoặc CuYPAN, azoxin.
Phép chuẩn độ Cd kém lựa chọn nhưng có thể nâng lựa chọn đến mức
độ nhất định nếu sử dụng những phương pháp cụ thể, pháp tách sơ bộ cũng
được sử dụng, ví dụ chiết phức tioxyanat. Những phương pháp sử dụng các
chất che hoặc các mẫu từng phần được ứng dụng để xác định hỗn hợp nhiều
cấu tử. Trong trường hợp này người ta sử dụng khả năng che Cd bằng KCN và
giải che nó bằng foocmanđêhit. Phương pháp đó cho phép xác định Cd khi có
mặt Pb, các kim loại kiềm thổ và các kim loại khác, trước hết là sự có mặt
đáng kể của sắt.
Để tránh phản ứng với EDTA có thể che Cd bằng kaliIôtdat (ở nồng độ
cao) là những chất che khơng cản trở cho việc xác định kẽm.
Có thể xác định hàm lượng có mặt cađimi và kẽm theo một đường
chuẩn đo độ màu, nếu phép chuẩn độ được tiến hành khi có mặt của murêxit
hoặc xincon. Người ta thêm chất màu dư so với kẽm. Phức kẽm với chất màu
là chỉ thị cho cađimi “theo độ lệch của đường chuẩn”, theo hai điểm gẫy trên
đường chuẩn độ có thể tính định lượng complexon tiêu tốn tương ứng cho
phép chuẩn độ Cd và Zn. [8][12][16] [18]
1.1.2.2.3. Phương pháp AAS
Với phương pháp AAS sử dụng lò nhiệt điện, nguyên tắc của phương
pháp là: Mẫu được đưa vào lò, tại đây nó được sấy khơ, tiếp đến là tro hố và
cuối cùng muối của cađimi được phân ly dưới dạng cađimi nguyên tử.
Sử dụng thuốc thử là APDC (amoni pyrolidin thiocacbonat) ở pH=9,
mẫu được axit hoá bằng axit HNO 3 (axit hố bằng 100ml mẫu bằng 1ml axit

HNO3). Sau đó tiêm vào lị 10µg mẫu, loại dung mơi ở 100 oC trong 25 giây,
18


tro hoá ở 450oC trong 80 giây và nguyên tử hoá ở 1950 oC trong 4 giây. Đo độ
hấp thụ tại bước sóng λ = 228,8 nm. Dựa vào đường chuẩn để tính kết quả.
Trong trường hợp này hàm lượng cađimi quá nhỏ có thể nâng cao nồng độ
bằng cách chiết MIBK (metyl isobutyl ketone) với thuốc thử APDC.
Với phương pháp F-AAS sử dụng ngọn lửa là hỗn hợp không khíaxetylen với tỷ lệ 5,2/1,2 L/ph (V/V), cũng dùngthuốc thử APDC để chiết
mẫu, mẫu cũng được axit hoá bằng axit HNO 3, thêm vào đó dung dịch axetat
40% để pH= 3÷4, thêm 5ml thuốc thử APDC, để yên trong 2 phút . Thêm
10ml MIBK vào bình lắc mạnh trong 30 giây, thêm nước cất vào cho đến khi
dung môi hữu cơ lên đến vạch của bình định mức. Sau đó đưa mẫu vào ngọn
lửa của máy và phân tích mẫu. Đo độ hấp thụ ở bước sóng λ = 228,8 nm. Và
dựa vào đường chuẩn để tính kết quả (mẫu chuẩn đã được chuẩn bị trong
MIBK).
1.1.2.2.4. Phương pháp cực phổ
Nếu trong mẫu phân tích mà hàm lượng Cd cao khoảng trên 1 mg/l thì
có thể dùng phương pháp cực phổ để xác định. Vì Cd trong nền hỗn hợp đệm
ammoniac và nhiều nền khác cho các sóng cực phổ thuận nghịch và định
lượng.
Để xác định Cd bằng phương pháp cực phổ, người ta thường dùng nền
đệm ammoniac-amoniclorua (NH3 1M + NH4Cl 1M ). Nếu trong mẫu phân
tích hàm lượng Cu khơng lớn hơn hàm lượng Cd có thể xác định đồng thời cả
2 nguyên tố và nên dùng phương pháp thêm chuẩn. Trong trường hợp hàm
lượng Cu quá lớn so với hàm lượng Cd thì cần che Cu bằng xianua. Các kim
loại khác như Fe (III), Bi, Sn, Sb, sẽ kết tủa dưới dạng hydroxit trong dung
dịch đệm. Để xác định Cd ta lấy phần dung dịch trong ở trên. Nếu hàm lượng
kết tủa quá lớn cần xác định theo phương pháp thêm.
Zn, Co, Ni, Mn là những kim loại trong nền này cho sóng cực phổ ở những

thế âm hơn sóng của Cd nên khơng ảnh hưởng đến việc xác định nó. Nếu

19


trong nước có lượng lớn Pb thì cần tách trước bằng cách kết tủa nó bằng axit
Sunfuric lỗng và lọc bỏ kết tủa chì sunfat.
Tuỳ theo hàm lượng của Cd trong mẫu mà chúng ta thực hiện pha
lỗng hay cơ cạn bớt sao cho trong 25 ml mẫu chứa từ 0,05÷1,25 mg Cd.
Thêm một giọt Metyl da cam và trung hoà bằng HCl hoặc NH 3 đến khi chất
chỉ thị vừa đổi màu. Tiếp theo thêm 10 ml dung dịch nền, 1 ml gielatin, 1 ml
đệm Natri sunfit và định mức bằng nước cất, lắc đều dung dịch, cho dung dịch
vào bình điện phân và ghi cực phổ từ -0,4 V ÷ -0,8 V so với anot đáy thuỷ
ngân. Có thể định lượng bằng phương pháp thêm chuẩn hoặc phương pháp
đường chuẩn.
Nếu mẫu chứa 0,02 ÷ 0,5 mg Cd/l thì cần làm giàu bằng cách cô như
sau: Lấy 250 ml mẫu, cho vào bát sứ hoặc cốc chịu nhiệt, thêm vào đó 1ml
HCl đặc, làm bay hơi đến cạn khơ. Thêm vào phần bã khô 5 ml dung dịch
được điều chế như sau: Trộn 10 ml dung dịch nền + 1 ml gielatin + 1 ml
natrisunfit + 38 ml nước cất siêu sạch. Cho tồn bộ vào bình điện phân và ghi
cực phổ từ - 0,4 V ÷ -0,8 V. Nên xác định bằng phương pháp thêm chuẩn.
Ngày nay với kỹ thuật tiên tiến nhiều phương pháp cực phổ hiện đại có
thể xác định Cd cỡ nồng độ 10-9 M trong các nền khác nhau. Đặc biệt có thể
xác định được đồng thời tới 5 nguyên tố cho độ chính xác cao (ví dụ: Zn, Cd,
Pb, Cu, Bi).
1.1.3. Nguyên tố chì (Pb) và các phương pháp xác định
1.1.3.1. Giới thiệu về ngun tố chì (Pb)
1.1.3.1.1. Vị trí, cấu tạo và tính chất của chì
Chì (Pb) thuộc phân nhóm chính nhóm IV, chu kỳ 6 trong bảng hệ thống
tuần hoàn

20


Bảng 1.3: Đặc điểm của nguyên tố Pb

Khối lượng
nguyên tử

Năng lượng
Cấu hình electron

ion hóa
(eV)
7,416

[Xe]4f 5d 6s 6p
14

207,2

10

2

2

Nhiệt độ
nóng chảy
237,46

Chì có 18 đồng vị trong đó có 4 đồng vị bền:
(22,6%),

206

Pb ( 23,6%),

204

208

Nhiệt độ sôi
17490C

Pb (52,3%),

207

Pb

Pb (1,48%). Chỉ tồn tại ở trạng thái oxi hóa 0, +2,

+4 trong đó muối chì hóa trị 2 là bền và hay gặp nhất. Có khoảng 170 khống
vật của chì chủ yếu là: Galen (PbS), Cerndute (PbCO 3), Anglesite (PbSO4) và
pyromorphite [Pb5Cl(PO4)].
Ở điều kiện thường, chì bị oxi hóa tạo thành lớp oxit màu xám xanh bao
bọc trên mặt bảo vệ cho chì khơng tiếp tục bị oxi hóa nữa

→

2Pb + O2

2PbO2

Khi đun nóng, chì tương tác với nhiều halogen và nguyên tố không kim
loại khác:
Pb + X2 →
Pb + S →

PbX2 (X: Halogen)
PbS

Chì chỉ tương tác trên bề mặt với dung dịch HCl loãng và H 2SO4 80%. Vì
bị bao bởi lớp muối khó tan (PbCl 2 và PbSO4) nhưng với dung dịch đậm đặc
hơn các axit đó chì có thể tan được vì muối khó tan của lớp bảo vệ đã chuyển
thành hợp chất tan.
Pb +
PbCl2 +
Pb +
PbSO4 +

→

2HCl

PbCl2 + H2

2HCl

→ H2PbCl4

H2SO4

→

H2SO4

PbSO4 + H2

→

Pb(HSO4)2

Với axit HNO3 ở bất kỳ nồng độ nào chì đều tương tác như là một kim
loại:

21


3Pb + 8HNO3 lỗng

→ 3Pb(NO3)2 + 2NO + 4H2O

Chì khi có mặt O2 nó có thể tương tác với nước:
Pb + 2H2O

→ 2Pb(OH)2

Chì có thể tan trong axit axetic và các axit hữu cơ khác:

2Pb + 4CH3COOH + O2 → 2Pb(CH3COO)2 + 2H2O
Chì tương tác với dung dịch kiềm khi đun nóng giải phóng khí H2
Pb + 2KOH + 2H2O → K[Pb(OH)4]

+ H2

1.1.3.1.2. Ứng dụng của chì
Chì được dùng làm tấm điện cực trong acquy, dây cáp điện, đầu đạn và
các ống dẫn trong cơng nghiệp hóa học.
Chì được sử dụng như chất nhuộm trắng trong sơn, thành phần màu trong
tráng men. Chì hấp thụ tia phóng xạ và tia Rơnghen nên được dùng làm những
tấm bảo vệ phóng xạ hạt nhân. Tường của phóng thí nghiệm phóng xạ được
lót bằng gạch chì, mỗi viên gạch đó thường nặng hơn 10 kg. Chì và các hợp
chất của chì đều rất độc, nên khi tiếp xúc cần phải cẩn thận.[9] [13]
1.1.3.1.3. Độc tính của chì
Chì là kim loại độc thường gặp nhất. Hầu như mọi sinh vật đều khơng
có nhu cầu sinh hóa về chì.
Chứng thiếu máu do nhiễm độc chì cũng như thiếu máu do thiếu sắt do
kìm hãm enzyme pyrimidin – 5 – nucleosidase vốn có liên quan đến sự tăng
số lượng hồng cầu lưới. Ngưỡng chì nhiễm có khả năng ức chế enzyme này là
44mg/l.
Khi hàm lượng chì trong máu khoảng 0,3 ppm thì nó ngăn cản q trình
sử dụng oxi để oxi hóa glucoza tạo năng lượng cho q trình sống, do đó làm
cho cơ thể người mệt mỏi. Ở nồng độ cao hơn 0,8 ppm có thể gây nên thiếu
máu do thiếu hemoglobin. Hàm lượng chì trong máu nằm trong khoảng (0,5 –
0,8 ppm) gây ra sự rối loạn chức năng của thận và phá hủy não..

22

1.1.3.2. Các phương pháp xác định chì (Pb)
Để xác định Pb trong nước bề mặt, nước sinh hoạt thường dùng phương
pháp chiết trắc quang với thuốc thử dithizon là phương pháp cho phép xác
định từ 0,1÷1,0mg Pb/l.
Pb là kim loại dễ xác định bằng phương pháp cực phổ, phương pháp này
cho phép xác định Pb trong nước từ 0,05mg đến vài mg trong 1 lit nước. Để
xác định Pb trong những loại nước sạch có hàm lượng nhỏ hơn 0,02 mg/l nên
dùng phương pháp phân tích điện hố hồ tan.
1.1.3.2.1. Phương pháp trắc quang
Phương pháp phân tích trắc quang là nhóm các phương pháp phân tích
quang học. Phương pháp này chuyển các chất phân tích thành năng lượng ánh
sáng để suy ra lượng chất cần phân tích. Pb (II) là cation kim loại có khả năng
tạo phức với nhiều thuốc thử hữu cơ khác nhau. Vì vậy có thể áp dụng phương
pháp trắc quang để xác định Pb. Việc xác định Pb bằng phương pháp trắc
quang với dithizon là phương pháp phổ biến nhất bởi tính ưu việt của nó.
Dithizon (diphenyl thiocacbazon) là thuốc thử hữu cơ có khả năng tạo
phức càng cua với nhiều kim loại trong đó có chì. Chì dithizonat khó tan trong
nước nhưng dễ tan trong các dung môi hữu cơ như CHCl 3, CCl4. Trong CCl4
chì dithizonat có màu đỏ cực đại hấp thụ ở bước sóng λ = 520nm. Chì
dithizonat được chiết chọn lọc và định lượng từ dung dịch nước có pH = 8÷9,
chứa lượng dư xianua, là chất dùng để che nhiều kim loại khác có thể bị chiết
cùng Pb.
Nếu trong mẫu nước chứa lượng đáng kể các chất hữu cơ thì cần phải
vơ cơ hố chúng bằng cách cho vào vài ml HNO 3 đặc và HClO4 đặc cô mẫu
đến khô. Sau đó tẩm ướt bã khơ bằng axit HNO 3 và hồ tan bằng nước cất.
Các chất oxi hố cần được khử trước bằng hidrazin.
1.1.3.2.2. Phương pháp cực phổ
Ion Pb (II) là một trong những ion có hoạt tính cực phổ bị khử trên catot
thuỷ ngân thành kim loại.
23

Trong nền NaOH 1 M phức Pb(OH) 2 bị khử thuận nghịch và cho sóng
cực phổ với thế bán sóng -0,7 V so với cực calomen bão hoà.
Nếu trong dung dịch có chứa Fe (III) với hàm lượng khơng lớn lắm, sắt
sẽ bị kết tủa hidroxit trong nền NaOH và không gây trở ngại đến sự xác định
Pb. Nếu hàm lượng sắt lớn kết tủa Fe(OH) 3 sẽ hấp phụ Pb, trong trường hợp
này nên xác định Pb bằng phương pháp thêm chuẩn.
Nếu trong nước có lượng tương đối lớn Cu (II) trong mơi trường kiềm
dư nó cũng bị tan một phần dưới dạng CuO22- và sóng của đồng cũng ảnh
hưởng đến sự xác định Pb. Trong trường hợp này sau khi đã thêm NaOH vào
dung dịch phân tích để lắng kết tủa rồi dùng pipet lấy ra 10 ml dung dịch trên
thêm vào 0,5ml KCN 1M để che đồng. Lượng xianua khơng được dư nhiều vì
sự dư nhiều sẽ làm giảm bước sóng của Pb. Tuỳ thuộc vào hàm lượng Pb mà
ta tiến hành như sau:
Lấy 25ml mẫu nước cho vào bình định mức dung tích 50ml nếu cần
pha lỗng mẫu nước để trong 25ml đó chứa khoảng 0,1÷3 mg Pb. Nếu hàm
lượng Pb trong mẫu chỉ nằm trong khoảng 0,5÷5 mg Pb/l thì cần lấy 250ml
mẫu thêm vào đó 1ml HNO3 đặc. Làm bay hơi trong bếp cách thuỷ đến cạn
khơ, hồ tan bã khơ trong nước cất và chuyển tồn bộ dung dịch thu được vào
bình định mức 50 ml. Tiếp theo thêm vào 5 ml NaOH, 1ml gielatin định mức
bằng nước cất và lắc đều dung dịch. Nếu có kết tủa hydroxit thì cần để lắng và
tiến hành lấy phần dung dịch trong và tiến hành ghi cực phổ ở độ nhạy thích
hợp từ -0,4÷-1,0 V so với anot đáy thuỷ ngân. Đo chiều cao sóng và dựa vào
đường chuẩn để xác định hàm lượng Pb.
Nếu hàm lượng mẫu có chứa 0,05÷1mg Pb/l thì lấy 250ml mẫu nước
cho vào cốc chịu nhiệt thêm vào 1ml HNO 3 đặc và làm bay hơi dung dịch đến
khô. Thêm vào bã khô để nguội 0,5ml HNO 3 đặc và cô lại lần nữa. Cho vào
bã khô để nguội 5ml dung dịch NaOH 10M +1ml gielatin + 44ml nước cất
trộn đều (dung dịch nền). Sau khi bã khơ hồ tan hết tiến hành đo ghi cực phổ

24


từ -0,4 ÷ -1,0 V so với đáy anot thuỷ ngân. Dựa vào đường chuẩn để xác định
hàm lượng Pb.
Nếu mẫu chứa lượng lớn chất hữu cơ cần phá huỷ chúng như trong
phương pháp dithizon ở trên. Để loại oxi khơng dùng Na 2SO3 vì ion Pb (II) sẽ
kết tủa dưới dạng PbSO4, đặc biệt với trường hợp nồng độ Pb lớn. Cần dùng
khơng khí trơ như N2 hoặc H2 tinh khiết cho chạy qua dung dịch trước khi ghi
cực phổ để loại oxi. Dùng gielatin để loại trừ cực đại cực phổ của Pb. [18]
[16].
1.1.3.2.3. Phương pháp AAS
Với phương pháp F-AAS sử dụng ngọn lửa là hỗn hợp khí (khơng khíaxetilen) với tỉ lệ 5,2/1,25 L/ph (V/V) đo chì ở bước sóng λ = 217nm. Có thể
dùng thuốc thử APDC (amoni pyrolydin dithiocacbamat) trong MIBK (metyl
isobutyl ketone) (mẫu được axit hố bằng axit HCl đến pH = 4÷5).
Với phương pháp AAS khơng dùng ngọn lửa thì ngun tắc của
phương pháp là: mẫu được đưa vào lị, tại đây nó được sấy khơ, tiếp đến là
tro hố và cuối cùng muối của chì được phân ly dưới dạng chì nguyên tử,
trong mơi trường khí trơ Argon. Điều kiện ngun tử hố là: sấy ở nhiệt độ
120oC ÷ 200oC, trong thời gian là 30 giây; tro hoá ở nhiệt độ 450 oC, trong thời
gian 20 giây; nguyên tử hoá ở nhiệt độ 1900 oC, trong thời gian 3 giây. Vùng
tuyến tính là: 2 ÷ 50 ng/ml.
1.1.3.2.4. Phương pháp chuẩn độ Complexon
1.1.3.2.4.1. Xác định trực tiếp bằng chỉ thị Ecriocrom đen T
Dung dịch chì có hàm lượng trong mẫu phân tích khoảng 20mg chì
trong 100ml thì người ta dùng 5ml dung dịch tatrat (1:4) hoặc tritanolamin
(TEA) để tạo phức che các ion kim loại gây cản trở cho phép xác định chì.
Sau đó trung hồ một lượng tương đương dung dịch NaOH, trong một số
trường hợp cụ thể chất che như KCN, sau đó thêm 2ml dung dịch đệm có pH

= 10 và chất chỉ thị, chuẩn độ cho đến dung dịch chuyển từ màu nâu đỏ sang
xanh.
25