SlideShare a Scribd company logo
1 of 55
Download to read offline
http://detaihay.net          Email : hotro@detaihay.net         Điện thoại:
0983.317.327

                   Chào mừng bạn đến với
                 Website http://detaihay.net
   Detaihay.net luôn cố gắng để trở thành Thư viện tài liệu trực tuyến
phong phú và uy tín nhất. Bằng cách cập nhật tài liệu mới và chất lượng
liên tục, có chính sách bảo đảm quyền lợi tuyệt đối cho thành viên.
Tất cả những gì chúng tôi làm là để hỗ trợ bạn đạt kết quả tốt nhất trong
học tập và nghiên cứu.

  Với đầy đủ tất cả các loại tài liệu: Luận Văn Tốt Nghiệp, Đồ Án Tốt
Nghiệp, Đề Tài Tốt Nghiệp, Tiểu Luận, Báo Cáo, Chuyên Đề Đại Học
Cao Đẳng thuộc tất cả các ngành học:

  1. Kinh tế, đầu tư, tài chính ngân hàng, kế toán, kiểm toán
  2. Bảo hiểm, quản trị, nhân lực, marketting
  3. Luật kinh tế, luật hình sự
  4. Du lịch, văn hóa,
  5. Dân tộc học, tụn giáo học, tâm lý
  6. Triết học, chủ nghĩa xã hội, tư tưởng Hồ Chí Minh
  7. Lịch sử, địa lý
  8. Ngữ văn, tiếng Anh
  9. Chế biến thủy sản, thủy y
  10.Y tế cộng đồng, công nghệ thực phẩm
  11. Hóa chất, cụng nghệ sinh học
  12. Môi trường, địa chất, địa chính
  13. Xõy dựng, kiến trúc
  14.Giao thông đường bộ, cầu đường
  15.Chế tạo máy, điều khiển, tự động hóa, điện - điện tử
                                                                              1
http://detaihay.net           Email : hotro@detaihay.net         Điện thoại:
0983.317.327
   16.Công nghệ thông tin, viễn thông,
   17.Và các ngành khác ...

  Đặc biệt: Detaihay.net nhận làm luận văn, đồ án, báo cáo thực
tập, tiểu luận, chuyên đề....từ A-Z cho các bạn sinh viên.

  Xin chân thành cảm ơn Bạn đó tin tưởng và lựa chọn website
Detaihay.net là nơi cung cấp tài liệu hỗ trợ việc học tập và nghiên cứu
của bạn.

                                   më ®Çu

   Trong nh÷ng thËp niªn võa qua, chÊt l îng m«i tr êng sèng cña hµnh tinh chóng
ta bÞ gi¶m sót nghiªm träng, chñ yÕu lµ do t¸c ®éng cña con ngêi. §ã lµ sù «
nhiÔmm«i tr êng g©y ra do con ngêi trong ho¹t ®éng n«ng-l©m nghiÖp, c«ng
nghiÖp, giao th«ng vËn t¶i, chiÕn tranh vµ nh÷ng chÊt th¶i sinh ho¹t. Mét trong
c¸c ho¹t ®éng ®ã cÇn ®îc quan t©m ®ã lµ vÊn ®Ò chÊt th¶i c«ng nghiÖp.
§Æc biÖt lµ chÊt th¶i cña c¸c nhµ m¸y ho¸ chÊt, víi c¸c kim lo¹i nÆng cã ®éc
tÝnh ¶nh hëng tíi m«i tr êng sèng con ngêi, ®éng vËt vµ thùc vËt.
    ë c¸c níc c«ng nghiÖp th× chÊt th¶i c«ng nghiÖp lµ mét trong nh÷ng vÊn ®Ò
cÊp b¸ch, ¶nh hëng kh¸ s©u réng tíi m«i tr êng.
    ë níc ta, c«ng nghiÖp cßn nhá bÐ, phÇn lín thiÕt bÞ ®· l¹c hËu, hiÖu qu¶ sö
dông nhiªn liÖu thÊp, chÊt th¶i tÝnh theo sè l îng s¶n phÈm lín. NhiÒu nhµ m¸y
cha cã thiÕt bÞ xö lý c¸c chÊt th¶i vµ níc th¶i tr íc khi x¶ vµo cèng r·nh, s«ng
hå nªn ®· lµm suy gi¶m chÊt l îng níc bÒ mÆt, m«i tr êng kh«ng khÝ, còng nh m«i
tr êng ®Êt.
    ChÝnh v× vËy viÖc x¸c ®Þnh chÝnh x¸c hµm l îng kim lo¹i nÆng trong níc th¶i
lµ nhiÖm vô cÇn thiÕt. ViÖc x¸c ®Þnh nµy ®îc dùa trªn nhiÒu ph¬ng ph¸p kh¸c
nhau, nh ph¬ng ph¸p phæ hÊp thô nguyªn tö, phæ ph¸t x¹ nguyªn tö, ph¬ng ph¸p
cùc phæ, ph¬ng ph¸p ®iÖn ho¸.., trong ®å ¸n nµy emxin ®Ò cËp c¸c ph¬ng ph¸p
®ã.




                                                                               2
http://detaihay.net              Email : hotro@detaihay.net               Điện thoại:
0983.317.327




                                        ch¬ng 1

                                  Giíi thiÖu chung

    C ïng víi s ù ph ¸t tri Ón c ña khoa h äc, k ü thu Ët vµ s ù t¨ng d ©n s è, m «i tr êng
®Êt vµ níc c òng ®ang d Çn b Þ « nhiÔ m .M ét trong nh ÷ng nguyªn nh ©n ch ñ yÕu
®ã lµ c ¸c ch Êt th ¶i c «ng nghiÖp vµ c ¸c ch Êt th ¶i sinh ho ¹t ch øa nh ÷ng ch Êt ®éc
ë d ¹ng dung d Þch hay d ¹ng r¾n. §Æc biÖt lµ s ù th ¶i b á c ¸c ch Êt th ¶i r¾n vµ n íc
th ¶i c ña c ¸c nh µ m ¸y ho ¸ ch Êt ng µy c µng g ©y « nhiÔ mtrÇm träng m «i tr êng ®Ê t
vµ m «i tr êng níc.
   Níc th ¶i ®a vµo b Ò m Æt c ¸c lo ¹i h ãa ch Êt kh ¸c nhau, tõ tr¹ng th ¸i tan, ho Æc
díi d ¹ng huyÒn ph ï , nh ò t¬ng cho ®Õn c ¸c lo ¹i vi khu Èn. §Æc biÖt ®èi víi c ¸c
ch Êt v« c ¬ c ô th Ó lµ c ¸c kim lo ¹i n Æng c ã ¶nh hëng ®éc h ¹i tíi s ù ph ¸t tri Ón
c ña c ¸c vi sinh vË t trong níc, ¶nh hëng tíi m «i tr êng ®Êt, ¶nh hëng g ©y « nhiÔ m
m «i tr êng, ®éc h ¹i tíi s øc kho Î con ngêi vµ ®éng vË t.
   C ¸c ch Êt r¾n c «ng nghiÖp vµ sinh ho ¹t ®a vµo m «i tr êng ®Êt díi d ¹ng: r¸c th ¶i
sinh ho ¹t, c ¸c ch Êt x Ø, giÊy, g ç, cao su g ¹ch v÷a, b ïn kho ¸ng, ®Æc biÖt lµ c ¸c
kim lo ¹i n Æng c ã ®éc tÝnh... N ã lµm ®Ê t b Þ nhiÔ m b Èn, lµm th ay ®æi th µnh
ph Çn ®Ê t vµ g ©y « nhiÔ mníc, níc ngÇm , g ©y b ôi vµ g ©y « nhiÔ mkh «ng kh Ý.


  1.1. Nguån gèc c¸c kim lo¹ i th¶i vµo m«i trêng. (1)
  Níc th¶i ra tõ khai kho¸ng: c¸c kim lo¹i, c¸c axit v« c¬..
  Níc th¶i gia c«ng gç: flo, kÏm..
   Níc th¶i tõ nhµ m¸y s¶n xuÊt ®å da: canxi, hydro sunfua, natri sunfua, crom,
kÏm, niken..
   Níc th¶i tõ c«ng nghiÖp s¶n xuÊt s¬n: bari, clorat, cadimi, coban, ch×, kÏm,
amoniac, xót, c¸c axit, c¸c chÊt h÷u c¬.
  Níc th¶i tõ c¸c nhµ m¸y chÕ t¹o m¸y : c¸c hîp chÊt amoni, c¸c axit, c¸c kim lo¹i,
florua, kiÒm..
   Níc th¶i tõ c¸c nhµ m¸y luyÖn kim: c¸c hîp chÊt amoni, c¸c axit, c¸c kim lo¹i,
hydro sunfua, sunfat, clo, photphat..
  Níc th¶i ra tõ nhµ m¸y ho¸ dÇu: c¸c axit, kim lo¹i, clorua, sunfat, c¸c chÊt h÷u
c¬..

                                                                                        3
http://detaihay.net               Email : hotro@detaihay.net                  Điện thoại:
0983.317.327
    Níc th ¶i tõ nh µ m ¸y s ¶n xu Êt thu èc trõ s ©u: bari, cad im i, ®ång, asen, silic,
te traflo ru a cacbon, flo , clo, m ét s è ch Êt ®éc h ÷u c ¬..
    Níc th ¶i ra tõ nh µ m ¸y s ¶n xu Êt thu û tinh: axit boric, kali, m angan, ®ång,
asen, sunfua, flo ru a, th iÕc, ..
    Níc th ¶i ra tõ nh µ m ¸y d Öt: c ¸c h îp ch Êt am oni, th iÕc, ch ×, flo , kiÒm , kali,
®ång,..
   Níc th ¶i ra tõ nh µ m ¸y s ¶n xu Êt ph ©n b ãn: kali, am oniac, nitrat, photphat, c ¸c
axit, c ¸c kim lo ¹i,..
    Níc th ¶i ra tõ nh µ m ¸y ho ¸ dîc: boran, b rom , m u èi am oni, kali, c ¸c axit, c ¸c kim
lo ¹i, kiÒm , c ¸c ch Êt h ÷u c ¬,..
   Níc th ¶i ra tõ c ¸c nh µ m ¸y giÊy: x ót, c ¸c kim lo ¹i, clo, sunfat, sunfit, sunfua,..
    Níc th ¶i sinh ho ¹t c ã th µnh ph Çn ®¬n gi¶n h ¬n, ch ñ yÕu lµ kali, s ¾t, ®ång,
k Ïm , niken, m angan, thu û ng©n, b ¹c, coban,...vµ c ¸c ch Êt h ÷u c ¬.

  1.2. Giíi thiÖu mét sè kim lo¹ i nÆng tiªu biÓu.
    1.2.1.Ch× (Pb).
  Ch× lµ nguyªn tè cã ®éc tÝnh cao víi søc khoÎ cña con ng êi vµ ®éng vËt. Nã
thay thÕ Ca trong x¬ng t¸c ®éng ®Õn tuû x¬ng vµ qu¸ tr×nh h×nh thµnh huyÕt
cÇu tè. Thùc vËt trång trªn nh÷ng ®Êt giÇu ch× sÏ hÊp thô vµ tÝch tô kim lo¹i
nµy l¹i, sau ®ã x©m nhËp vµo nh÷ng ®éng vËt ¨n thùc vËt ®ã. §Æc tÝnh næi
bËt cña ch× lµ sau khi x©m nhËp vµo c¬ thÓ sèng, nã Ýt bÞ ®µo th¶i mµ tÝch
tô theo thêi gian .
   Ch× x©m nhËp vµo c¬ thÓ con ngêi qua níc uèng, kh«ng khÝ bÞ « nhiÔm, thøc
¨n lµ ®éng vËt vµ thùc vËt bÞ « nhiÔm ch× . Khi vµo c¬ thÓ, nã ® îc tÝch tô l¹i
råi ®Õn mét møc ®é nhÊt ®Þnh míi b¾t ®Çu g©y ®éc h¹i. Ch× t¸c ®éng m¹nh
vµo hÖ thÇn kinh ( ®Æc biÖt lµ trÎ em ) lµm gi¶m trÝ th«ng minh, t¸c ®éng vµo
m¸u, thËn, vµ t¸c ®éng lªn hÖ enzym cã liªn quan ®Õn sù t¹o m¸u. (1)
  Trong níc tù nhiªn hµm lîng ch× rÊt nhá, n»m trong kho¶ng 0,001-0,002 mg/l.
Trong khi ®ã, níc th¶i, ®Æc biÖt níc th¶i cña c¸c nhµ m¸y ho¸ chÊt vµ c¸c khu
luyÖn kim chøa lîng ®¸ng kÓ ch×, cã thÓ ®¹t ®Õn 6-7mgPb/l.
   Ch× trong níc th¶i cã thÓ ë díi d¹ng tan ( ion ®¬n hoÆc ion phøc ) hoÆc d íi
d¹ng muèi khã tan nh sunphat, cacboni, vµ sunphua (2).

    1.2.2. Thuû ng©n (Hg).
  Thuû ng©n trong thiªn nhiªn tån t¹i ë d¹ng kh¸c nhau cã ®éc tÝnh kh«ng gièng
nhau, metyl thuû ng©n lµ d¹ng ®éc nhÊt. Vi khuÈn sèng trong bïn c¸c hå ao,
tæng hîp ra CH4 vµ th¶i ra hîp chÊt trung gian lµ metyl cobalamin, chÊt nµy
t¸c dông víi thñy ng©n t¹o thµnh ®imetyl thuû ng©n (CH3)2Hg vµ trong m«i trêng
                                            +
axÝt nã biÕn thµnh metyl thuû ng©n CH3Hg
                                                                             4
http://detaihay.net              Email : hotro@detaihay.net                 Điện thoại:
0983.317.327
   Ngu ån thu û ng ©n nh ©n t¹o ch ñ yÕu tho ¸t ra tõ c ¸c ch Êt th ¶i, níc th ¶i, kh ãi b ôi
ë c ¸c nh µ m ¸y lu yÖn kim , nh µ m ¸y pin, nh µ m ¸y s ¶n xu Êt ®Ìn hu únh quang, nhiÖt
k Õ, nh µ m ¸y s ¶n xu Êt thu èc b ¶o vÖ th ùc vË t, nh µ m ¸y m ¹, s ¬n, ®Æc biÖt trong
c ¸c nh µ m ¸y s ¶n xu Êt x ót, clo ®iÖn ph ©n. Ngêi ta tÝnh ra c ø s ¶n xu Êt ra 1 tÊn
clo th × c ã kho ¶ng 0,1 72 kg Hg x ©m nh Ëp vµo m «i tr êng. Ngo µi ra lîng thu û ng©n
tù nhiªn b ¾t ngu ån tõ tr¸ i ®Êt lµ kho ¶ng 6000 tÊn m çi n ¨m . L îng thu û ng©n an
to µn víi níc u èng lµ nh á h ¬n 0.001 m g/l (1 ).


       1.2.3. Cadimi (Cd).
   Cadimi x©m nhËp vµo khÝ quyÓn , níc qua nguån tù nhiªn vµ nh©n t¹o. Bôi nói
löa, bôi ®¹i d¬ng , löa rõng vµ c¸c ®¸ bÞ phong ho¸ lµ nguån gèc tù nhiªn chÝnh
. Cßn trong sè c¸c nguån nh©n t¹o th× c«ng nghiÖp luyÖn kim , läc dÇu g©y «
nhiÔm cadimi nhiÒu nhÊt.
   Cadimi x©m nhËp vµo c¬ thÓ chñ yÕu qua thøc ¨n tõ thùc vËt ®îc trång trªn
®Êt giµu cadimi hoÆc tíi b»ng níc cã chøa nhiÒu cadimi. Cadimi ®îc tÝch tô ë
thËn vµ x¬ng trong c¬ thÓ ngêi , chóng g©y nhiÔu sù ho¹t ®éng cña mét sè
enzym nhÊt ®Þnh, g©y nªn héi chøng t¨ng huyÕt ¸p vµ ung th phæi lµm rèi lo¹n
chøc n¨ng thËn g©y ra thiÕu m¸u vµ ph¸ huû tuû x¬ng (1).
    Trong níc, cadimi ë d¹ng ion ®¬n trong m«i trêng axÝt vµ ë d¹ng ion phøc
(xianua, tactra ) hoÆc díi d¹ng kh«ng tan ( hydroxit, cacbonat ) trong m«i trêng
kiÒm.(2)

    1.2.4. Asen (As).
  Asen ë nång ®é thÊp cã t¸c dông kÝch thÝch sinh tr ëng, nhng ë nång ®é cao
nã g©y ngé ®éc ®èi víi ®éng vËt vµ thùc vËt. Trong c¬ thÓ ngêi vµ ®éng
vËt As lµm gi¶m sù ngon miÖng, gi¶m träng lîng c¬ thÓ, g©y c¸c héi chøng d¹
dµy vµ bÖnh ngoµi da.
  As thêng cã trong níc th¶i c«ng nghiÖp thuéc c¸c ngµnh da, sµnh sø, nh÷ng
nhµ m¸y ho¸ chÊt, luyÖn ®ång, ch×, kÏm , thuèc trõ s©u, diÖt cá. Hµm lîng As
cho phÐp trong níc lµ 0,4-1,0 µg/l (1) . As thêng tån t¹i ë d¹ng asenat (2).


     1.2.5. Crom (Cr).
   Trong níc crom tån t¹i ë hai d¹ng Cr(III) vµ Cr(VI). Cr(III) kh«ng ®éc nhng
Cr(VI) ®éc víi ®éng vËt vµ thùc vËt. Nã lµm cho c©y bÞ vµng l¸, g©y bÖnh
ung th ®èi víi ngêi. Hµm lîng Crom trong níc uèng tèi ®a chØ cho phÐp 0,05µg/l.
Crom x©m nhËp vµo nguån níc tõ níc th¶i cña c¸c nhµ m¸y c«ng nghiÖp nhuém
len, c«ng nghiÖp m¹, thuéc da, s¶n xuÊt ®å gèm, chÊt næ (1).
                                                                             5
http://detaihay.net           Email : hotro@detaihay.net            Điện thoại:
0983.317.327


      1.2.6. §ång (Cu).
  Mét lîng nhá ®ång lµ rÊt cÇn cho ®éng vËt vµ thùc vËt, bëi ®ång lµ thµnh
phÇn quan träng cho c¸c enzym : oxidaza, tirozinaza , citocrom vµ galactoza. Sù
tån t¹i ®ång trong níc k×m h·m sù sinh trëng cña t¶o ngay c¶ ë nång ®é thÊp .
Thùc vËt mÉn c¶m víi ®ång h¬n lµ ®éng vËt. Níc cã nång ®é 1µgCu/l ®· g©y
« nhiÔm víi thùc vËt trong khi ®ã víi c¸ tíi 3 µgCu/l míi g©y ®éc (1). Trong níc
®ång thêng tån t¹i díi d¹ng c¸c cation ho¸ trÞ II hoÆc díi d¹ng c¸c ion phøc víi
xianua, tactrat. §ång x©m nhËp vµo nguån níc th¶i cña c¸c nhµ m¸y c«ng nghiÖp
luyÖn kim, chÕ t¹o m¸y, läc ho¸ dÇu, thuèc trõ s©u (2).


      1.2.7. KÏm (Zn).
  KÏm lµ nguyªn tè vi lîng cÇn thiÕt cho c¶ thùc vËt vµ ®éng vËt. KÏm ®ãng
vai trß quan träng trong qóa tr×nh trao ®æi chÊt, lµ thµnh phÇn quan träng
cña nhiÒu enzym (nh ancoldehidrogenaza, glutamicdehidrogenaza, lacticdehidro
genaza, cacbonic anhidraza ..)
  Trong nguån níc thiªn nhiªn hµm lîng kÏm nhá h¬n 1µg/l. Trong níc uèng hµm l-
îng kÏm dao ®éng tõ 0.995-1ppm. Khi nång ®é lín h¬n 5mg/l, níc sÏ cã vÞ khã
chÞu, nhng ë nång ®é cao h¬n nhiÒu th× kÏm míi g©y ®éc cho c¬ thÓ.
  KÏm x©m nhËp vµo c¸c hÖ sinh th¸i níc th«ng qua ho¹t ®éng khai kho¸ng, thuèc
diÖt nÊm, c«ng nghiÖp s¶n xuÊt t¬ sîi tæng hîp, c«ng nghiÖp m¹ ®iÖn.. ë nh÷ng
vïng bÞ « nhiÔm kÏm nång ®é Zn trong c¬ thÓ c¸ gÊp h¬n 860 lÇn so víi n íc ngät
vµ 6700 lÇn so víi trong níc biÓn kh«ng bÞ « nhiÔm (1).
  C¸c d¹ng tån t¹i cña kÏm trong níc lµ c¸c ion ®¬n, ion phøc víi xianua, cacbocat,
sunphua (2).

    1.2.8. Niken (Ni).
  Niken lµ nguyªn tè cã ®éc tÝnh víi con ngêi vµ ®éng vËt. Trong c¬ thÓ ngêi,
Ni cã thÓ g©y bÖnh ung th.
   Trong níc sinh ho¹t vµ níc tù nhiªn thêng kh«ng cã Ni hay nÕu cã chØ lµ lîng
vÕt. Niken thêng cã trong níc th¶i c«ng nghiÖp cña mét sè nhµ m¸y luyÖn kim
vµ ho¸ chÊt cã dïng Niken.              2+
  Trong níc Ni thêng tån t¹i díi d¹ng Ni , d¹ng phøc xianua vµ d¹ng Ýt tan sunfua,
cacbonat, hydroxit (1).

                                    ch¬ng 2
                                                                                  6
http://detaihay.net                Email : hotro@detaihay.net                  Điện thoại:
0983.317.327

                                    chuÈn bÞ mÉu

    Víi b Êt k ú ph¬ng ph ¸p x ¸c ®Þnh, hay k ü thu Ët ph ©n tÝch n µo th × m çi ch Êt
ph ©n tÝch ch Ø c ã th Ó x ¸c ®Þnh n ã khi n ã tån t¹i ë m ét tr¹ng th ¸i nh Êt ®Þnh ph ï
h îp víi k ü thu Ët ®ã.
   M Éu ph ©n tÝch c ã nhiÒu lo ¹i vµ ®a d ¹ng tõ lo ¹i c ã th µnh ph Çn ®¬n gi¶n ®Õn
nh ÷ng lo ¹i c ã th µnh ph Çn ph øc t¹p. Ch óng c ã th Ó tån t¹i ë c ¸c tr¹ng th ¸i kh ¸c
nhau nh r¾n, láng, kh Ý vµ c ¶ huyÒn ph ï, ch óng ta rÊ t kh ã c ã th Ó ph ©n tÝch
c ¸c nguyªn tè ë d ¹ng nguyªn m Éu nh vËy. Ch Ýnh v× lý do ®ã c ¸c m Éu ph ©n tÝch
c Çn ph ¶i ®îc x ö lý ®a vÒ tr¹ng th ¸i ph ï h îp nh Êt cho m ét ph¬ng ph ¸p ®· ®îc x ¸c
®Þnh.
   C ¸c ch Êt ph ©n tÝch l¹i tån t¹i ë c ¸c tr¹ng th ¸i li ªn k Õt ho ¸ h äc kh ¸c nhau, c ã khi
rÊ t b Òn v÷ng, n ªn kh «ng th Ó x ¸c ®Þnh ®óng h µm lîng c ña n ã trong m ét tæ h îp
ph øc t¹p vµ b Þ c ¸c nguyªn tè , c ¸c ch Êt kh ¸c, m ¹ng líi li ªn k Õt c ña m Éu c ¶n trë .
D o ®ã c Çn ph ¶i x ö lý m Éu ®Ó ph ¸ vì c ¸c h îp ch Êt m µ ch Êt ph ©n tÝch ®ang tån
t¹i, ®Ó ®a n ã sang m ét d ¹ng kh ¸c c ã th Ó ®Þnh lîng ®îc tè t h ¬n vµ ®óng theo
ph¬ng ph ¸p ®· ch än.
   2.1. MÉu r¾ n.
  C¸c mÉu r¾n thêng ®îc xö lý theo s¬ ®å sau tríc khi ®a vµo ph©n tÝch:(3)

                LÊy mÉu                       NghiÒn trén


                                           LÊy mÉu ®¹i diÖn


                                      ChiÕt t¸ch lµm
                                       giµu kim lo¹i
  LÊy mÉu ®Ó ph©n tÝch lµ viÖc chän mét thÓ tÝch nhá ( hay khèi l îng nhá )
phï hîp vµ võa ®ñ cña ®èi tîng nghiªn cøu ph©n tÝch ®Ó lµm nghiªn cøu ph©n
tÝch ngay t¹i hiÖn trêng hay ®ãng gãi Ph©nvtÝch Ón vÒ phßng thÝ nghiÖm
                                        ®Ó Ën chuy
®Ó xö lý vµ x¸c ®Þnh ( ®Þnh tÝnh hay ®Þnh lîng ) c¸c chÊt chóng ta mong
muèn, nhng l¹i ph¶i b¶o ®¶m gi÷ nguyªn ®óng thµnh phÇn cña ®èi tîng thùc tÕ
®· lÊy mÉu (3).
   B¶o qu¶n sau lÊy mÉu lµ viÖc cÇn thiÕt, nhiÒu lo¹i mÉu khi t¸ch ra khái m«i
trêng thùc tÕ, c¸c chÊt trong mÉu cã thÓ bÞ thay ®æi, hay bÞ mÊt, hay bÞ
ph©n huû..do ®ã mµ ta cÇn ph¶i b¶o qu¶n ®Ó tr¸nh hiÖn tîng ®ã. Víi mÉu ph©n
tÝch c¸c kim lo¹i nÆng dÔ ph©n huû ta cã thÓ b¶o qu¶n b»ng HCl hay HNO 3 tuú
thuéc b¶n chÊt kim lo¹i. Thêi gian vµ ®iÒu kiÖn b¶o qu¶n còng tuú thuéc tõng
kim lo¹i. VÝ dô:(3)
                                                                            7
http://detaihay.net         Email : hotro@detaihay.net           Điện thoại:
0983.317.327

 Kim lo¹i ph©n tÝch    ChÊt b¶o vÖ vµ ®iÒu kiÖn     Thêi gian b¶o qu¶n tèi ®a
                                b¶o qu¶n
    Kim lo¹i(II,III)          HNO3 , pH < 2                  3 th¸ng
         Hg                   HNO3 , pH0 < 2                 20 ngµy
       Cr(IV)                  Gi÷ ë 4 C                      24 giê


 2.1.1. Kü thuËt v« c¬ ho¸ kh«. (3)
   2.1.1.1. Nguyªn t¾c vµ c¸c qu¸ tr×nh x¶y ra trong xö lý.
   Kü thuËt tro ho¸ kh« lµ kü thuËt nung ®Ó xö lý mÉu. Sau khi nung mÉu, b·
cßn l¹i ®îc hoµ tan vµ xö lý tiÕp b»ng dung dÞch muèi, hoÆc dung dÞch axit phï
hîp. Khi ®ã c¸c chÊt ph©n tÝch ®· ®îc chuyÓn vµo d¹ng dung dÞch råi ®îc x¸c
®Þnh theo mét ph¬ng ph¸p nhÊt ®Þnh.
  Trong qu¸ tr×nh nung xö lý mÉu cã c¸c qu¸ tr×nh vËt lý vµ hãa häc x¶y ra.
MÆc dï c¸c qu¸ tr×nh nµy x¶y ra tuú theo b¶n chÊt, thµnh phÇn cña mçi lo¹i
mÉu, vµ chÊt phô gia thªm vµo, nhng nh×n chung gåm cã c¸c qu¸ tr×nh nh sau:
 - Lµm bay h¬i mÊt níc hÊp phô vµ níc kÕt tinh trong mÉu.
 - §èt ch¸y c¸c chÊt mïn, ph©n huû c¸c chÊt h÷u c¬ cña mÉu vÒ d¹ng ®¬n gi¶n
 h¬n.
 - Ph¸ vì cÊu tróc ban ®Çu cña mÉu, chuyÓn sang c¸c chÊt ®¬n gi¶n h¬n.
 - Qu¸ tr×nh oxy ho¸ khö thay ®æi ho¸ trÞ cña nguyªn tè trong c¸c mÉu.
 - Gi¶i phãng ra mét sè khÝ nh CO, CO2, SO2,..
  - Cã mét sè t¬ng t¸c ho¸ häc cña c¸c chÊt víi nhau, t¬ng t¸c víi chÊt phô gia
thªm vµo.. t¹o ra c¸c chÊt lóc ®Çu kh«ng cã.
  TÊt c¶ c¸c qu¸ tr×nh ®ã sÏ lµm tan vì mÉu ban ®Çu ®Ó hoµ tan chÊt ph©n
tÝch vµo dung dÞch. C¸c qu¸ tr×nh ®ã x¶y ra rÊt ®a d¹ng vµ phøc t¹p tuú thuéc
vµo thµnh phÇn cña mÉu vµ c¸c ®iÒu kiÖn nung, trong ®ã nhiÖt ®é lµ yÕu tè
chÝnh sau ®ã lµ m«i trêng nung (kh«ng khÝ, hay khÝ tr¬) vµ phô gia thªm vµo.
   2.1.1.2. Tro ho¸ cã chÊt phô gia vµ chÊt b¶o vÖ bÒ mÆt.
  Qu¸ tr×nh nµy lµ qu¸ tr×nh xö lý mÉu s¬ bé nhê t¸c dông cña nhiÖt ®é thÝch
hîp cã thªm t¬ng t¸c hç trî cña chÊt phô gia, thêng lµ c¸c chÊt ch¶y kiÒm hoÆc
axit ®Æc, ®Ó ph¸ vì cÊu tróc tinh thÓ d¹ng ban ®Çu cña mÉu ph©n tÝch,
chuyÓn sang mét d¹ng kh¸c dÔ hoµ tan trong axit. Khi cã chÊt ch¶y nhiÖt ®é
nung thêng thÊp h¬n khi kh«ng cã chÊt ch¶y, thêi gian nung ng¾n h¬n song l¹i
triÖt ®Ó h¬n mµ kh«ng mÊt chÊt ph©n tÝch . Cßn nÕu tro ho¸ kh«ng cã phô gia
vµ chÊt ch¶y b¶o vÖ th× mét sè nguyªn tè trong mÉu sÏ cã thÓ bÞ mÊt khi nung
nh Cd (10-18%) , Cu(7-12%) , Pb(8-15%).
  2.1.2. Kü thuËt v« c¬ ho¸ ít.(3)
    2.1.2.1. B»ng axit m¹nh ®Æc vµ cã tÝnh oxy ho¸.
                                                                               8
http://detaihay.net           Email : hotro@detaihay.net           Điện thoại:
0983.317.327

   a. Nguyªn t¾c vµ b¶n chÊt.
   Dïng axit m¹nh vµ ®Æc ( HCl, H2SO4 ) , hay axit m¹nh ®Æc cã tÝnh oxy ho¸
m¹nh ( HNO3 , HClO4 ) hay hçn hîp hai axit ( HNO3 + H2SO4 ) hay 3 axit ( HNO3 +
H2SO4 + HClO4 ) ®Ó ph©n huû mÉu trong ®iÒu kiÖn ®un nãng trong b×nh
Kendan hay trong èng nghiÖm. Lîng axit thêng gÊp 15-20 lÇn lîng mÉu, tuú lo¹i
mÉu. Thêi gian hoµ tan mÉu ( xö lý ) th êng trong c¸c hÖ hë. Díi t¸c dông cña axit
®Æc vµ nhiÖt ®é cã c¸c qu¸ tr×nh vËt lý vµ ho¸ häc sau ®©y x¶y ra :
- Sù ph¸ vì m¹ng líi cÊu tróc cña chÊt mÉu, gi¶i phãng c¸c chÊt ph©n tÝch, ®a
chóng vµo dung dÞch díi d¹ng c¸c muèi tan.
- Qu¸ tr×nh oxy ho¸ khö lµm thay ®æi ho¸ trÞ, chuyÓn ®æi d¹ng, lµm tan vì c¸
vËt chÊt mÉu, ®Ó gi¶i phãng chÊt ph©n tÝch vÒ d¹ng muèi tan trong dung dÞch
.
- NÕu xö lý mÉu h÷u c¬ ph©n tÝch kim lo¹i, th× cã sù ®èt ch¸y ph¸ huû c¸c chÊt
h÷u c¬ vµ mïn t¹o ra khÝ CO2, níc vµ gi¶i phãng c¸c kim lo¹i trong chÊt mÉu h÷u
c¬ vÒ d¹ng muèi v« c¬ tan trong dung dÞch .
- T¹o ra hîp chÊt dÔ bay h¬i, lµm mÊt ®i anion trong ph©n tö chÊt mÉu.. lµm
mÉu bÞ ph©n huû t¹o ra c¸c hîp chÊt kh¸c tan trong dung dÞch .
- Nh vËy trong qu¸ tr×nh xö lý mÉu ë ®©y còng cã thÓ cã c¸c ph¶n øng ho¸ häc
x¶y ra, nh ph¶n øng oxy ho¸ khö, ph¶n øng thuû ph©n, ph¶n øng t¹o phøc, ph¶n
øng hoµ tan ph¶n øng kÕt tña.. cña c¸c phÇn tö chÊt mÉu víi c¸c axit dïng ®Ó
ph©n huû, vµ c¸c chÊt cã trong mÉu víi nhau.
   b. C¸c u nhîc ®iÓm vµ ph¹m vi øng dông.
  C¸c u vµ nhîc ®iÓm chÝnh cña kü thuËt nµy:
- Kh«ng mÊt chÊt ph©n tÝch
- Thêi gian ph©n huû mÉu h¬i dµi, nÕu kh«ng dïng lß vi sãng.
- Tèn nhiÒu axit ®Æc tinh khiÕt cao, nhÊt lµ trong hÖ dung cô hë.
- DÔ bÞ nhiÔm bÈn khi xö lý trong hÖ hë, do m«i trêng hay axit dïng nhiÒu.
- Ph¶i ®uæi axit l©u nªn dÔ bÞ nhiÔm bÈn, bôi, mÊt mét sè chÊt.
   øng dông chñ yÕu cña kü- thuËt - µy lµ ®Ó xö lý mÉu ph©n tÝch c¸c kim lo¹i
                                   -
                                     n      3-    2-
vµ mét sè anion v« c¬ nh Cl , Br , I , AsO4 , SO4 ... trong c¸c lo¹i mÉu sinh häc,
mÉu h÷u c¬, mÉu v« c¬, mÉu m«i trêng, mÉu ®Êt, mÉu níc..
      2.1.2.2. Xö lý b»ng dung dÞch kiÒm m¹nh ®Æc nãng.
   a. Nguyªn t¾c
  Trong ph¬ng ph¸p nµy ngêi ta dïng c¸c dung dÞch kiÒm m¹nh ( NaOH, KOH ®Æc
hay hçn hîp cña kiÒm m¹nh vµ muèi kim lo¹i kiÒm (NaOH+NaHCO3) hay mét kiÒm
m¹nh vµ peoxit ( KOH + Na2O2 ), nång ®é lín 10-20% ®Ó ph©n huû mÉu trong
®iÒu kiÖn ®un nãng trong b×nh Kendan hay trong hép kÝn hoÆc trong lß vi
sãng.
                                                                                 9
http://detaihay.net             Email : hotro@detaihay.net                Điện thoại:
0983.317.327
   T rong qu ¸ tr×nh x ö lý díi t¸c d ông c ña kiÒm vµ nhiÖt ®é c ã th Ó x ¶y ra c ¸c qu ¸
tr×nh sau:
- Ph ¸ vì c Êu tróc c ña ch Êt m Éu chuyÓn c ¸c ch Êt c ña m Éu vµo dung d Þch .
- C ¸c ch Êt c ña m Éu t¬ng t¸c víi kiÒm t¹o ra c ¸c s ¶n ph Èm tan ®îc.
- C ã th Ó sinh ra c ¸c kh Ý bay ra gióp s ù tan c ña m Éu ®îc tè t h ¬n.
 - C ã th Ó t¹o ra c ¸c h îp ch Êt b Òn Ýt ph ©n ly vµ tan trong dung d Þch .
- T ¹o ra s ¶n ph Èm k Õt tñ a kh ¸c c ña ch Êt ph ©n tÝch t¸ch ra ®îc.
   b. ¦u nhîc ®iÓm vµ ph¹m vi øng dông.
    Kü thuËt nµy cã u ®iÓm lµ kh«ng mÊt c¸c chÊt ph©n tÝch , nhÊt lµ c¸c
nguyªn tè cã hîp chÊt dÔ bay h¬i . Nhng cã mét nhîc ®iÓm lµ tèn rÊt nhiÒu kiÒm
tinh khiÕt cao, thêng ph¶i dïng gÊp tõ 10-15 lîng mÉu, kh¶ n¨ng g©y nhiÔm bÈn dÔ
x¶y ra. Lîng kiÒm d nhiÒu sau khi xö lý mÉu xong thêng ph¶i lo¹i hÕt, nhng rÊt
khã, chØ b»ng c¸ch trung hoµ b»ng axit, song l¹i lµm lo·ng mÉu, vµ dÔ dµng nhiÔm
bÈn, mÊt thêi gian c« ®Æc chÊt. §©y lµ mét c«ng viÖc rÊt khã kh¨n vµ mÊt
nhiÒu th× giê vµ còng l¹i hay bÞ nhiÔm bÈn . V× thÕ c¸ch xö lý nµy chØ ® îc dïng
khi c¸c ph¬ng ph¸p kh¸c khã ¸p dông vµ cho kÕt qu¶ kh«ng tèt.
      2.1.2.3. Xö lý ít trong lß vi sãng.
   a. Nguyªn t¾c:
   Kü thuËt nµy thùc chÊt còng lµ ph©n huû mÉu khi ®un nãng dung dÞch b»ng
axit m¹nh, ®Æc cã tÝnh oxi ho¸, hay b»ng dung dÞch kiÒm ®Æc nãng. T¸c nh©n
ph©n huû lµ c¸c axit vµ n¨ng lîng nhiÖt khi ta ®un mÉu, cã tÊn c«ng vµo c¸c
ph©n tö mÉu tõ bªn ngoµi vµo . Cßn ë ®©y trong lß vi sãng cã kh¸c lµ kh«ng
dïng n¨ng lîng nhiÖt do ®un , mµ dïng n¨ng lîng vi sãng cã tÇn sè cao tÊn c«ng
tõ phÝa trong c¸c ph©n tö chÊt mÉu, ®Ó ph¸ vì cÊu tróc cña mÉu, v× thÕ qu¸
tr×nh xö lý mÉu nhanh h¬nvµ triÖt ®Ó h¬n. H¬n n÷a, nÕu trong hÖ kÝn l¹i
cßn thªm ¸p suÊt cao vµ nhiÖt ®é cao, do ®ã hiÖu qu¶ cao vµ rÊt nhanh
(50-60phót) , l¹i tèn Ýt axit h¬n ( chØ 1/2 ) so víi ph©n huû trong ®iÒu kiÖn
thêng.
  C¸c qu¸ tr×nh vËt lý vµ ho¸ häc x¶y ra khi xö lý mÉu ë ®©y cònh nh trong xö
lý ít th«ng thêng.
 2.2. MÉu láng.
            LÊy mÉu                 L¾c trén ®Òu
 C¸c mÉu láng thêng ®îc xö lý theo s¬ ®å sau tríc khi ®a vµo ph©n tÝch: (3)


                                        LÊy mÉu ®¹i diÖn


                                          ChiÕt t¸ch lµm
                                           giµu kim lo¹i
                                                                                       10

                                            Ph©n tÝch
http://detaihay.net           Email : hotro@detaihay.net            Điện thoại:
0983.317.327




  2.2.1. Ph¬ng ph¸p chiÕt. (3)
  2.2.1.1. Ph¬ng ph¸p chiÕt láng-láng.
  a. Nguyªn t¾c.
   Khi ta cã dung m«i hay mét thuèc thö t¹o phøc t¸c dông víi dung dÞch ph©n
tÝch th× khi ®ã dung dÞch ph©n tÝch sÏ chia thµnh hai pha láng kh«ng trén lÉn
vµo nhau, trong hai pha láng nµy thêng cã mét pha chøa chÊt ph©n tÝch.
  b. Ph¬ng ph¸p chiÕt tÜnh.
  Víi ph¬ng ph¸p nµy ta chØ cÇn dïng mét sè phÔu chiÕt ( dung tÝch 100,250 ml )
kh«ng cÇn m¸y mãc phøc t¹p. ViÖc l¾c chiÕt ®îc thùc hiÖn b»ng tay, hay b»ng
m¸y l¾c nhá
   2.2.1.2. Ph¬ng ph¸p chiÕt pha r¾n.
 a. Nguyªn t¾c.
 ChÊt mÉu ë d¹ng láng, chÊt chiÕt ë d¹ng r¾n víi c¸c h¹t nhá vµ xèp ( ®êng
kÝnh 5-10µm). ChÊt chiÕt ®îc gäi lµ pha tÜnh vµ ®îc nhåi vµo mét cét s¾c ký
nhá ( kÝch thíc 10×1cm, hay dung lîng 5-10ml ). ChÊt chiÕt lµ c¸c h¹t Silica trung
tÝnh, c¸c h¹t oxit nh«m hay c¸c Silicagen®· alkyl ho¸ nhãm OH b»ng nhãm m¹ch
cacbon th¼ng ÐC2, -C4, -C8, C18 .. hay nhãm phenyl, c¸c h¹t nµy cã ®é xèp lín , víi
                                             2
diÖn tÝch bÒ mÆt xèp thêng tõ 50-200 m /gam . Dung dÞch chÊt mÉu ®îc déi
lªn pha r¾n trong cét s¾c ký. Lóc nµy pha tÜnh sÏ t¬ng t¸c víi c¸c chÊt mÉu vµ
gi÷ mét nhãm chÊt ph©n tÝch l¹i trªn cét ( trªn pha tÜnh ) , cßn c¸c nhãm chÊt
kh¸c th× sÏ ®i ra khái cét cïng víi dung m«i hoµ tan mÉu, Chóng ta sÏ thu ® îc
nhãm chÊt ph©n tÝch tån t¹i trªn pha tÜnh ( chÊt chiÕt r¾n ) . Sau ®ã ta dïng
mét dung m«i thÝch hîp ®Ó hoµ tan tèt c¸c chÊt ph©n tÝch ®Ó röa gi¶i chóng
ra khái pha tÜnh, vµ chóng ta thu ®îc dung dÞch cã chÊt ph©n tÝch ®Ó x¸c
®Þnh nã.
 b. ChiÕt theo c¬ chÕ hÊp thô pha ngîc.
 ChÊt chiÕt ( pha tÜnh ) lµ c¸c Silica pha ngîc, cã bÒ mÆt hÇu nh kh«ng ph©n
cùc. Nã t¸c dông tèt víi c¸c chÊt mÉu kh«ng ph©n cùc vµ ph©n cùc. §ã lµ sù t -
¬ng t¸c hÊp phô cña pha tÜnh ( chÊt chiÕt ) . Tuú theo b¶n chÊt vµ cÊu tróc
ph©n tö mçi nhãm chÊt ph©n tÝch vµ c¸c ®iÒu kiÖn thùc hiÖn viÖc t¸ch chiÕt
mµ nhãm chÊt p¬h©n tÝch nµo bÞ pha tÜnh hÊp phô vµ gi÷ l¹i trªn cét t¸ch
chiÕt.
                                                                                  11
http://detaihay.net              Email : hotro@detaihay.net               Điện thoại:
0983.317.327
S ù t¬ng t¸c n µy ®îc th Ó hiÖn nh m « h ×nh sau:
                             + RX ⇔ (Mat)-(CH2)17CH3 Ð RX
              (Mat)-(C H2)17CH3
         Silica ®· alkyl ho¸                ( ChÊt ph©n tÝch ®· ®· bÞ hÊp
phô                                                                 ( Ch Êt
        chiÕt pha ngîc)                              lªn pha r¾n )
Trong ®ã Mat: Matrix m¹ng r¾n cña chÊt chiÕt ; RX lµ chÊt ph©n tÝch.
  c. ChiÕt theo c¬ chÕ trao ®æi ion vµ cÆp ion.
   Ph¬ng ph¸p nµy dùa trªn c¬ së cña qu¸ tr×nh trao ®æi ion cña chÊt ph©n
tÝch víi ion ®èi ( ion cña trao ®æi ) cña chÊt chiÕt ( pha tÜnh trao ®æi ion )
®Ó hÊp thô chÊt ph©n tÝch l¹i trªn pha tÜnh. Sau ®ã dïng mét pha ®éng
( dung m«i ) phï hîp ®Ó röa gi¶i chÊt ph©n tÝch vµo dung m«i ®ã, vµ sau ®ã
tiÕn hµnh x¸c ®Þnh nã theo mét ph¬ng ph¸p thÝch hîp ®· ®îc chän.
  ChÊt trao ®æi ion cña kiÓu chiÕt nµy cã hai lo¹i nh sau:
  + Trao ®æi Cation axit m¹nh ( gèc R-SO3Na ) vµ axit yÕu ( gèc R-COONa ).
                                        +
  + Trao ®æi Anion baz¬ m¹nh ( gèc R-N (-OH)), baz¬ yÕu ( gèc R-NHOH ).
 C¬ chÕ cña sù trao ®æi
  ∗ Lo¹i trao ®æi Cation:
  Tæng qu¸t:
                                         n+                           +
              nMat-SO3Na + Me          ⇔ (Mat-SO3)n-Me + nNa
 Trong ®ã Mat: Matrix m¹ng r¾n cña chÊt trao ®æi ion; Me: Cation cña chÊt
ph©n tÝch; R: lµ m¹ch Silica hay cao ph©n tö Polystyren.
  ∗ Lo¹i trao ®æi Anion:
  Tæng qu¸t :
                                    n-                           -
                     nMat-OH + X   ⇔ (Mat)n-X + nOH
  Trong ®ã : Mat: Matrix m¹ng r¾n cña chÊt trao ®æi ion; X: Anion cña chÊt
ph©n tÝch.
  Trong qu¸ tr×nh trao ®æi tuú thuéc vµo mçi lo¹i chÊt ph©n tÝch vµ chÊt pha
tÜnh ( chñ yÕu lµ nhãm phøc trao ®æi thuéc lo¹i axit yÕu hay m¹nh, hoÆc
baz¬ m¹nh hay yÕu ) , nµ qua tr×nh cã thÓ ®îc thùc hiÖn tèt trong vïng pH
( m«i trêng axit ) nhÊt ®Þnh .
  ∗ C¬ chÕ lo¹i trao ®æi cÆp Cation:
  Tæng qu¸t:
                                              +                        +
              (Mat)-R1 + (DS)-SO3Na ⇔ {(Mat)-R1}(DS)-SO3Na
                             +       n+                                    n+           +
     {(Mat)-R2}(DS)-SO3Na + Me                ⇔ ({(Mat)-R2}(DS)-SO3)n-Me        + nNa
  ∗ C¬ chÕ lo¹i trao ®æi cÆp Anion:
                                                                                            12
http://detaihay.net          Email : hotro@detaihay.net                Điện thoại:
0983.317.327
 T æng qu ¸t:
                                           -                     -
                   (Mat)-R1 + R2-C l ⇔ {(Mat)-R1}R2-Cl
                            -         n-                                    -
           {(Mat)-R2}R2-Cl      + X            ⇔   ({(Mat)-R2}R2)nX + nCl
  d.¦u nhîc ®iÓm vµ ph¹m vi sö dông chiÕt pha r¾n.
   ChiÕt pha r¾n lµ mét kü thuËt chiÕt míi, ®ang ph¸t triÓn vµ ®îc øng dông
trong kho¶ng 10 n¨m trë l¹i ®©y. Ph¬ng ph¸p nµy míi vµo níc ta tõ n¨m 1998.
  Ph¬ng ph¸p cã tÝnh chän läc víi c¸c chÊt h÷u c¬. V× thÕ thÝch hîp cho mÉu l-
îng nhá, ph©n tÝch vÕt. Thao t¸c ®¬n gi¶n, nhanh h¬n c¸c kü thuËt kh¸c. Trong
qu¸ tr×nh chiÕt cã c¶ sù lµm giµu chÊt ph©n tÝch.
    2.2.1.3. Kü thuËt chiÕt hÊp phô d¹ng khÝ ( chiÕt r¾n-khÝ ).
   Kü thuËt nµy dùa trªn c¬ së lµ ë mét nhiÖt ®é thÝch hîp , khi thæi mét dßng
khÝ tr¬ nãng ( argon hay heli ) vµo dung dÞch mÉu, th× mét nhãm c¸c chÊt ph©n
tÝch bÞ bay h¬i vµ ®îc khÝ tr¬ nµy cuèn ®i ®a vµo cét hÊp phô, vµ t¹i ®©y
c¸c chÊt ph©n tÝch bÞ pha r¾n trong cét hÊp phô gi÷ l¹i, cßn c¸c chÊt kh¸c th×
®i qua, hay cßn l¹i trong dung dÞch mÉu ( chÊt khã bay h¬i ) . V× thÕ nã lµ b¶n
chÊt nã còng lµ sù chiÕt gi÷a hai pha khÝ vµ r¾n ( pha chiÕt lµ r¾n , chÊt ®-
îc chiÕt lµ khÝ ) Sù chiÕt ë ®©y lµ theo c¬ chÕ hÊp phô. Sau ®ã ngêi ta l¹i
lµm nãng cét hÊp phô, vµ còng dïng dßng khÝ tr¬ nãng ®Ó gi¶i hÊp chÊt ph©n
tÝch ®a trùc tiÕp vµo hÖ m¸y ph©n tÝch hay cho tan vµo dung m«i h÷u c¬ phï
hîp ®Ó x¸c ®Þnh b»ng c¸ch kh¸c
  2.2.2. Kü thuËt chng cÊt . (3)
    Chng cÊt lµ mét kü thuËt t¸ch vµ tinh chÕ c¸c chÊt dùa theo ®iÓm s«i
( nhiÖt ®é s«i ) cña chóng ®Ó t¸ch c¸c chÊt theo tõng ph©n ®o¹n cña nhiÖt ®é
s«i khi chng cÊt , trong nh÷ng ®iÒu kiÖn nhÊt ®Þnh. ViÖc chng cÊt cã thÓ lÊy
®îc riªng tõng chÊt ( t¹i mét ®iÓn s«i ) , hay mét nhãm chÊt ( khi chóng cã cïng
®iÓm s«i ) lµ phô thuéc vµo trang thiÕt bÞ vµ ®iÒu kiÖn ( nhiÖt ®é ) chng
cÊt. Trong kü thuËt chng cÊt nµy ta cã nhiÒu kü thuËt ch ng kh¸c nhau: Chng
cÊt th«ng thêng ; chng cÊt l«i cuèn ( h¬i níc hay khÝ tr¬ ); chng cÊt trong ¸p
suÊt thÊp ; chng cÊt trong m«i trêng siªu ©m.
  2.2.3. Kü thuËt th¨ng hoa lÊy chÊt ph©n tÝch. (3)
   Kü thuËt nµy dùa trªn c¬ së tÝnh chÊt hay ®Æc ®iÓm cña c¸c chÊt ph©n
tÝch , cã kh¶ n¨ng th¨ng hoa t¹i mét nhiÖt ®é trong nh÷ng ®iÒu kiÖn nhÊt
®Þnhkhi xö lý mÉu, ®Ó t¸ch lÊy chÊt ph©n tÝch ra khái chÊt nÒn ( matrix )
cña mÉu.
  Víi kü thuËt nµy ta dïng ®Ó xö lý c¸c lo¹i mÉu ®Êt ®¸ , quÆng, r¸c th¶i r¾n ,
bïn , c¸t ®Ó x¸c ®Þnh thuû ng©n (Hg).
  2.2.4. KÕt tña hay ho¸ láng ë nhiÖt ®é thÊp. (3)
                                                                              13
http://detaihay.net            Email : hotro@detaihay.net              Điện thoại:
0983.317.327
 Ch än ®iÒu kiÖn th Ých h îp vµ trong m ét dung m «i ®Ó k Õt tñ a ph ©n ®o ¹n ch Êt
ph ©n tÝch díi d ¹ng m ét h îp ch Êt kh «ng tan. S au ®ã t¸ch ch óng ra kh ái h çn h îp
m Éu, vµ x ö lý k Õt tña ®Ó x ¸c ®Þnh hay ph ©n tÝch theo m ét ph¬ng ph ¸p ph ï h îp.
nh vËy ch óng ta võa t¸ch vµ c òng võa lµm giµu ®îc ch Êt ph ©n tÝch.
  2.2.5. Kü thuËt ®iÖn ph©n. (3)
  a. Nguyªn t¾c vµ ®Æc ®iÓm.
  Dùa trªn c¬ së lµ qu¸ tr×nh ®iÖn ph©n, t¹i mét ®iÖn thÕ mét chiÒu nhÊt
®Þnh, nhiÒu chÊt, chñ yÕu lµ c¸c ion kim lo¹i, trong ®iÖn trêng mét chiÒu
chóng sÏ ch¹y vÒ ®iÖn cùc ©m, bÞ ®iÖn ph©n ( nhËn electron ®iÖn cùc ) trë
thµnh c¸c ph©n tö trung hoµ ( c¸c nguyªn tö ) vµ b¸m vµo ®iÖn cùc. Do ®ã ta ®-
îc chÊt ph©n tÝch b¸m trªn ®iÖn cùc ©m. Sau ®ã chóng ta cã thÓ x¸c ®Þnh
chÊt trªn ®iÖn cùc b»ng ph¬ng ph¸p khèi lîng ( ®iÖn khèi l¬ng ) hay hoµ tan
chÊt trªn ®iÖn cùc råi x¸c ®Þnh nã theo ph¬ng ph¸p phï hîp. §©y lµ mét kü
thuËt lµm giµu chÊt ph©n tÝch cña ph¬ng ph¸p ph©n tÝch cùc phæ cã tªn lµ ph-
¬ng ph¸p Von-Ampe hoµ tan. Kü thuËt ®îc dïng chñ yÕu ®Ó ®iÖn ph©n t¸ch c¸c
kim lo¹i ra khái hçn hîp mÉu.
 b. øng dông vµ u nhîc ®iÓm.
  -T¸ch ®îc chÊt cÇn x¸c ®Þnh ra khái hçn hîp mÉu
  -Lµm giµu ®îc chÊt ph©n tÝch tõ dung dÞch mÉu rÊt lo·ng, mµ kh«ng thÓ x¸c
®Þnh trùc tiÕp ngay ®îc.
  CÇn ph¶i cã hÖ trang bÞ ®iÖn ph©n, vµ ph¬ng ph¸p nµy chØ giíi h¹n cho mét
sè ion kim lo¹i trong mçi m«i trêng dung dÞch níc.
   2.2.6. C¸c ph¬ng ph¸p s¾c kÝ. (3)

     ∗ Ph¬ng ph¸p s¾c kÝ cét.
  Ph¬ng ph¸p xö lý nµy lµ dùa trªn c¬ së tÝnh chÊt hÊp phô hay trao ®æi cña
c¸c chÊt ®Ó hÊp phô chÊt ph©n tÝch lªn chÊt nhçi ( pha tÜnh), ë trong cét
s¾c kÝ, ®Ó t¸ch chóng ra khái hçn hîp ®Çu. Sau ®ã dïng mét dung m«i thÝch hîp
( pha ®«ng) ®Ó röa gi¶i vµ hoµ tan chóng vµo pha ®éng, ®Ó t¸ch nã ra khái
cét s¾c kÝ, råi x¸c ®Þnh chóng trong pha ®éng nµy b»ng mét ph ¬ng ph¸p phï
hîp
  ∗ S¾c ký giÊy vµ s¾c ký b¶n máng.
  Qu¸ tr×nh s¾c ký ë ®©y lµ dùa trªn c¬ së lµ trong hÖ dung m«i nhÊt ®Þnh,
th× sù ph©n bè hÊp thô cña c¸c chÊt trªn mµng silica gel xèp ® îc tr¸ng ( dµn)
trªn b¶n thuû tinh hay polyme cøng, hay lµ sù ph©n bè cña chÊt trªn b¶n giÊy
x«p s¾c ký lµ kh¸c nhau. Trong ®ã qu¸ tr×nh s¾c ký c¸c chÊt sÏ di chuyÓn kh¸c
nhau t¹o ra mçi chÊt cã mét vïng riªng trªn b¶ng máng t¸ch khái nhau. V× thÕ
míi cã tªn lµ s¾c ký b¶n máng hay s¾c ký giÊy.
                                                                            14
http://detaihay.net         Email : hotro@detaihay.net         Điện thoại:
0983.317.327
   2.2.7. Ph¬ng ph¸p chiÕu tia tö ngo¹i vµo mÉu. (3)
   Dïng n¨ng lîng cña chïm s¸ng tia tö ngo¹i c«ng suÊt cao ( 300-500 W) chiÕu
vµo b×nh chøa mÉu vµ cã chÊt oxy ho¸ ( H2O2 Ð t¸c nh©n t¹o gèc) ®Ó ph©n huû
chÊt h÷u c¬ trong mÉu , ®Ó gi¶i phãng chÊt ph©n tÝch ( chñ yÕu lµ c¸c ion kim
lo¹i) vµo dung dÞch, ®Ó x¸c ®Þnh chóng ®îc tèt h¬n. HiÖn nay ngêi ta con kÕt
hîp c¶ n¨ng lîng vi sãng, nªn qu¸ tr×nh xö lý nhanh vµ triÖt ®Ó h¬n. C¸ch nµy
chØ thÝch hîp cho c¸c mÉu níc, xö lý ph©n huû mét lîng nhá chÊt h÷u c¬ ®Ó x¸c
®Þnh c¸c kim lo¹i nÆng b»ng ph¬ng ph¸p ph©n tÝch c«ng cô, mµ chñ yÕu lµ cùc
phæ. Theo c¸ch nµy:
 + NÕu chØ dïng tia tö ngo¹i : Hµm lîng chÊt h÷u c¬ : 150- 300 mg/l.
 + NÕu cã c¶ t¸c dông vi sãng : Hµm lîng chÊt h÷u c¬ : 400-1500 mg/L.




                                  ch¬ng 3

                c¸c ph¬ng ph¸p ph©n tÝ ch ®Þ nh lÓng

  Cã rÊt nhiÒu ph¬ng ph¸p ®îc sö dông ®Ó x¸c ®Þnh hµm lîng kim lo¹i trong c¸c
mÉu m«i trêng. Mét sè ph¬ng ph¸p phæ biÕn nhÊt ®ã lµ : Ph¬ng ph¸p phæ hÊp
thô nguyªn tö ; ph¬ng ph¸p phæ ph¸t x¹ nguyªn tö ; ph¬ng ph¸p tr¾c quang; ph-
¬ng ph¸p UV-VIS; ph¬ng ph¸p cùc phæ; ph¬ng ph¸p Von-Ampe hoµ tan; ph¬ng ph¸p
®o ®iÖn thÕ; ph¬ng ph¸p X-Ray; ph¬ng ph¸p khèi phæ. Mçi mét ph¬ng ph¸p cã
nh÷ng u nhîc ®iÓm tuú thuéc vµo b¶n chÊt mçi kim lo¹i còng nh nång ®é vµ nÒn
mÉu. Díi ®©y lµ nguyªn t¾c vµ øng dông cña c¸c ph¬ng ph¸p nµy.

 3.1. Ph¬ng ph¸p phæ hæp thô nguyªn tö
 3.1.1. Nguyªn t¾c cña ph¬ng ph¸p.

                                                                           15
http://detaihay.net                  Email : hotro@detaihay.net             Điện thoại:
0983.317.327
   Ph¬ng ph ¸p ph æ h Êp th ô nguyªn tö hay ph¬ng ph ¸p ( AAS Atom ic- Absorp tion
S pectrom e try ) lµ m ét ph¬ng ph ¸p ph ©n tÝch d ùa trªn c ¬ s ë ®o ph æ h Êp th ô
nguyªn tö c ña m ét nguyªn tè. C ¬ s ë lý thuyÕt c ña phÐ p ®o n µy lµ s ù h Êp th ô
n ¨ng lîng (b øc x ¹ ®¬n s ¾c) c ña nguyªn tö tù do ë tr¹ng th ¸i h ¬i (kh Ý) khi chiÕu
ch ïm tia b øc x ¹ qua ®¸m h ¬i c ña nguyªn tè Êy trong m «i tr êng h Êp th ô. (4)
   Khi nguyªn tö ë tr¹ng th ¸i h ¬i tù do, ta chiÕu m ét ch ïm tia s ¸ng c ã nh ÷ng b íc
s ãng (tÇn s è) x ¸c ®Þnh vµo ®¸m h ¬i nguyªn tè ®ã, th × c ¸c nguyªn tö tù do s Ï
h Êp th ô c ¸c b øc x ¹ c ã bíc s ãng nh Êt ®Þnh øng ®óng víi nh ÷ng tia b øc x ¹ m µ n ã
c ã th Ó ph ¸t ra ®îc trong qu ¸ tr×nh ph ¸t x ¹ c ña n ã. L óc n µy nguyªn tö ®· nh Ën
n ¨ng lîng c ña c ¸c tia b øc x ¹ chiÕu vµo n ã vµ n ã chuyÓn lªn tr¹ng th ¸i k Ých
th Ých c ã n ¨ng lîng cao h ¬n tr¹ng th ¸i c ¬ b ¶n Q u ¸ tr×nh n µy g äi lµ qu ¸ tr×nh h Êp
th ô n ¨ng lîng c ña nguyªn tö tù do ë tr¹ng th ¸i h ¬i vµ t¹o ra ph æ c ña nguyªn tö
c ña nguyªn tè ®ã vµ ph æ sinh ra trong qu ¸ tr×nh n µy ®îc g äi lµ ph æ h Êp th ô
nguyªn tö (4).
N ¨ng lîng c ña tia s ¸ng ®· b Þ nguyªn tö h Êp th ô ∆E ®îc tÝnh b »ng c «ng th øc:
                     ∆E = (E m Ð E0) =hν                         (1.1)
             hay     ∆E = hc/λ.
E0 , Em lµ n¨ng lîng cña nguyªn tö ë tr¹ng th¸i c¬ b¶n vµ tr¹ng th¸i kÝch thÝch m
h : lµ h»ng sè Plank ; c lµ tèc ®é ¸nh s¸ng trong ch©n kh«ng ; λ : lµ ®é dµi sãng
cña v¹ch hÊp thô.
 øng víi mçi gi¸ trÞ n¨ng lîng ∆Ei mµ nguyªn tö ®· hÊp thô ta sÏ cã mét v¹ch phæ
hÊp thô víi ®é dµi sãng λi ®Æc trng cho qu¸ tr×nh ®ã. Nhng nguyªn tö kh«ng
hÊp thô tÊt c¶ c¸c bøc x¹ mµ nã cã thÓ ph¸t ra ® îc trong qu¸ tr×nh ph¸t x¹. Qu¸
tr×nh hÊp thô chØ x¶y ra ®èi víi c¸c v¹ch phæ nhËy c¸c v¹ch phæ ®Æc trng vµ
c¸c v¹ch phæ cuèi cïng cña c¸c nguyªn tè. Cho nªn ®èi víi c¸c v¹ch phæ ®ã qu¸
tr×nh hÊp thô vµ ph¸t x¹ lµ hai qu¸ tr×nh ngîc nhau. Theo ph¬ng tr×nh (1.1) th×
nÕu gi¸ trÞ ∆E lµ d¬ng ta cã qu¸ tr×nh ph¸t x¹, cßn gi¸ trÞ ∆E ©m ta cã qu¸
tr×nh hÊp thô (4).
  Sù phô thuéc cña cêng ®é mét v¹ch phæ cña mét nguyªn tè vµo nång ®é N
cña nguyªn tè ®ã trong trong ®¸m h¬i ph©n tÝch tu©n theo ®Þnh luËt Lambe
Bear. NghÜa lµ nÕu chiÕu mét chïm s¸ng cêng ®é ban ®Çu lµ I0 qua ®¸m h¬i
nguyªn tö tù do cña nguyªn tè ph©n tÝch nång ®é lµ N vµ bÒ dÇy lµ L cm, th×
ta cã :
                     I = I 0 .e − ( K v . N . L )                 (1.2)



                                                                                         16
http://detaihay.net         Email : hotro@detaihay.net           Điện thoại:
0983.317.327
  trong ®ã Kv : lµ hÖ sè hÊp thô nguyªn tö cña v¹ch phæ tÇn sè ν vµ Kv lµ
®Æc trng riªng cho tõng v¹ch phæ hÊp thô cña mçi nguyªn tè vµ ®îc tÝnh theo
c«ng thøc :
                                    A (ν − 0 )
                                          ν
                                 −     .
                                                         (1.3)
                  K v = K 0 .e    2 RT   ν2


K0 lµ hÖ sè hÊp thô t¹i t©m cña v¹ch phæ øng víi tÇn sè ν0 .
 A lµ nguyªn tö lîng cña nguyªn tè hÊp thô bøc x¹.
 R lµ h»ng sè khÝ .
T lµ nhiÖt ®é m«i trêng hÊp thô (0K ).
NÕu D lµ cêng ®é cña v¹ch phæ hÊp thô nguyªn tö tõ c«ng thøc (1.2) ta cã :
                D = log (I0/I) = 2,303.Kv .N.L          (1.4)
 Trong m¸y ®o phæ hÊp thô nguyªn tö th× chiÒu dµi cña ®Ìn nguyªn tö ho¸ hay
cuvet graphit lµ kh«ng ®æi, nghÜa lµ L kh«ng ®æi, nªn gi¸ trÞ D chØ phô
thuéc vµo sè nguyªn tö N cã trong m«i trêng hÊp thô.
Ngoµi ra theo lý thuyÕt vµ qu¸ tr×nh thùc nghiÖm chØ ra r»ng mèi quan hÖ
gi÷a nång ®é N vµ nång ®é C trong mÉu ph©n tÝch ®îc tÝnh theo c«ng thøc
tæng qu¸t tÝnh gi¸ trÞ N trong ngän löa nguyªn tö ho¸ mÉu theo Wineforner vµ
Vicker:
                                F .w.s.nRo b
                N = 3.10 −21.             .C             (1.5)
                                 Q.T .nT
 Trong ®ã:
   F lµ tèc ®é dÉn mÉu vµo hÖ thèng nguyªn tö ho¸ (ml/phót).
   w lµ hiÖu suÊt aer«sol hãa mÉu.
   s lµ hiÖu suÊt nguyªn tö hãa.
   nRo lµ sè phÇn tö khÝ ë nhiÖt ®é ban ®Çu, To (oK).
   nT lµ sè ph©n tö khÝ ë nhiÖt ®é T (oK) cña ngän löa nguyªn tö hãa.
   Q lµ tèc ®é cña dßng khÝ mang mÉu vµo buång aer«sol ho¸ (lÝt/phót).
   C lµ nång ®é cña nguyªn tè ph©n tÝch cã trong dung dÞch mÉu.
  Tõ c«ng thøc (1.4) vµ (1.5) ta biÕt ®îc quan hÖ gi÷a nång ®é cña nguyªn tè
ph©n tÝch cã trong dung dÞch víi cêng ®é cña v¹ch phæ hÊp thô nguyªn tö .
   Dùa vµo quan hÖ nµy ngêi ta x¸c ®Þnh nång ®é nguyªn tè b»ng viÖc x¸c
®Þnh cêng ®é cña v¹ch phæ qua phÐp ®o phæ hÊp thô nguyªn tö .
  Muèn thùc hiªn phÐp ®o phæ hÊp thô nguyªn tö cña mét nguyªn tè ta ph¶i thùc
hiÖn c¸c qu¸ tr×nh sau:
  - Qu¸ tr×nh chuyÓn mÉu ph©n tÝch tõ tr¹ng th¸i ban ®Çu ( r¾n hay dung
dÞch ) thµnh tr¹ng th¸i h¬i cña c¸c nguyªn tö tù do. Qu¸ tr×nh ® îc tiÕn hµnh
trong hÖ thèng nguyªn tö ho¸ mÉu, nhê ®ã chóng ta cã ®îc ®¸m h¬i cña c¸c
                                                                             17
http://detaihay.net         Email : hotro@detaihay.net           Điện thoại:
0983.317.327
nguyªn tö tù do cña c¸c nguyªn tè trong mÉu ph©n tÝch vµ chÝnh ®¸m h¬i nµy
lµ m«i trêng hÊp thô bøc x¹ vµ sinh ra phæ hÊp thô nguyªn tö (4).
   - ChiÕu chïm tia s¸ng ph¸t x¹ cña nguyªn tö cÇn ph©n tÝch qua ®¸m h¬i nguyªn
tö võa h×nh thµnh. C¸c nguyªn tö cña nguyªn tè cÇn x¸c ®Þnh sÏ hÊp thô nh÷ng
tia bøc x¹ nhÊt ®Þnh vµ t¹o ra phæ hÊp thô cña nã. PhÇn c êng ®é cña chïm
tia s¸ng ®· bÞ hÊp thô phô thuéc vµo nång ®é nguyªn tö cña nguyªn tè. Nguån
cung cÊp chïm tia s¸ng ph¸t x¹ cña nguyªn tè cÇn ph©n tÝch lµ nguån bøc x¹
®¬n s¾c hay nguån bøc x¹ céng hëng.(4).
  - Nhê mét hÖ thèng m¸y quang phæ v¹ch thu , ph©n ly vµ chän v¹ch phæ cña
nguyªn tè cÇn ph©n tÝch ®Ó x¸c ®Þnh cêng ®é. Cêng ®é ®ã chÝnh lµ tÝn
hiÖu hÊp thô cña v¹ch phæ hÊp thô. Trong mét giíi h¹n nhÊt ®Þnh cña nång ®é
C, gi¸ trÞ cêng ®é nµy phô thuéc tuyÕn tÝnh vµo nång ®é C cña nguyªn tè
trong mÉu ph©n tÝch.
      3.1.1.1. Nguyªn tö ho¸ mÉu
  Nguyªn tö ho¸ mÉu lµ c«ng viÖc hÕt søc quan träng cña phÐp ®o phæ hÊp
thô nguyªn tö , v× chØ cã c¸c nguyªn tö tù do ë tr¹ng th¸i h¬i míi cho phæ hÊp
thô nguyªn tö .
  Môc ®Ých cña qu¸ tr×nh nµy lµ t¹o ra ® îc ®¸m h¬i c¸c nguyªn tö tù do tõ mÉu
ph©n tÝch víi hiÖu suÊt cao cµng æn ®Þnh, ®Ó phÐp ®o ®¹t kÕt qu¶ chÝnh x¸c
vµ cã ®é lÆp l¹i cao. HiÖn nay thêng dïng hai kü thuËt ®ã lµ nguyªn tö ho¸
mÉu ph©n tÝch trong ngän löa khÝ vµ nguyªn tö ho¸ kh«ng ngän löa, v× vËy
øng víi hai kü thuËt ho¸ mÉu nµy ta cã hai phÐp ®o t¬ng øng lµ phÐp ®o phæ
hÊp thô nguyªn tö trong ngän löa ( F-AAS : Flame Atomic Absorption
Spectrometry ) vµ phÐp ®o phæ hÊp thô nguyªn tö kh«ng ngän löa ( ETA-AAS :
Electro-Thermal Atomization Atomic Absorption Spectrometry ).
      3.1.1.1.1. Nguyªn tö ho¸ mÉu b»ng ngän löa
  Trong kü thuËt nµy ngêi ta dïng n¨ng lîng nhiÖt cña ngän löa ®Ìn khÝ ®Ó ho¸
h¬i vµ nguyªn tö ho¸ mÉu ph©n tÝch. §Ó t¹o ra ngän löa ng êi ta ®èt ch¸y hçn
hîp khÝ gåm mét khÝ oxy hãa vµ mét khÝ ch¸y trong c¸c ®Ìn khÝ thÝch hîp.
Trong phÐp ®o AAS ®îc sö dông nhiÒu nhÊt lµ ngän löa cña ®Ìn khÝ ®îc ®èt
b»ng hçn hîp khÝ (axetylen vµ kh«ng khÝ nÐn ) hay ngän löa ®Ìn khÝ ( N 2O vµ
axetylen ) hay
( hydro vµ acetylen ) . Ngän löa ®Ìn khÝ ph¶i cã ®îc mét sè yªu cÇu cÇn thiÕt
lµ : Ngän löa ®Ìn khÝ ph¶i lµm nãng ®Òu mÉu ph©n tÝch ; N¨ng l îng ( nhiÖt ®é
) cña ngän löa ph¶i ®ñ lín vµ cã thÓ ®iÒu chØnh ® îc tuú theo môc ®Ých ph©n
tÝch mçi nguyªn tè ®ång thêi l¹i ph¶i æn ®Þnh theo thêi gian vµ cã thÓ lÆp l¹i
®îc trong c¸c lÇn ph©n tÝch kh¸c nhau ; Ngän löa ph¶i thuÇn khiÕt , kh«ng sinh
ra c¸c v¹ch phæ phô, hay t¹o ra phæ nÒn qu¸ lín g©y ¶nh h ëng ®Õn phÐp ®o,
qu¸ tr×nh ion hãa vµ ph¸t x¹ kh«ng ®¸ng kÓ v× qu¸ tr×nh nµy lµm mÊt c¸c
nguyªn tö tù do t¹o ra phæ hÊp thô nguyªn tö ; Ngän löa ph¶i cã bÒ dÇy ®ñ lín
                                                                            18
http://detaihay.net             Email : hotro@detaihay.net                Điện thoại:
0983.317.327
®Ó c ã ®îc líp h ¸p th ô ®ñ d Çy lµm t¨ng ®é nh ¹y phÐ p ®o ; Tiªu tèn Ý t m Éu ph ©n
tÝch.
  Trong ngän lö a c ã nhiÒu qu ¸ tr×nh x ¶y ra, c ã qu ¸ tr×nh ch Ýnh vµ c ¸c qu ¸
tr×nh ph ô. Trong qu ¸ tr×nh ch Ýnh khi m Éu ë th Ó kh Ý ® îc d Én lªn ®Ìn nguyªn tö
ho ¸, ë m iÖng ®Ìn lµ s ù bay h ¬i c ña dung m «i ho µ tan m Éu vµ c ¸c ch Êt h ÷u c ¬
( n Õu c ã ) trong th Ó kh Ý, khi n µy m Éu c ßn l¹i lµ c ¸c h ¹t r¾n rÊ t nh á m Þn trong
ng än lö a ®îc d Én ti Õp vµo vïng trung t©m ng än löa. T ¹i ®ã c ¸c ch Êt s Ï d iÔ nbiÕn
theo tÝnh ch Êt nhiÖt vµ x ¶y ra theo 2 c ¬ ch Õ ch Ýnh sau:
   - N ¨ng lîng ( nhiÖt ®é ) ho ¸ h ¬i ( Eh ) cña c¸c hîp phÇn cã trong mÉu nhá h¬n
n¨ng lîng nguyªn tö ho¸ ( Ea ) cña nã, th× c¸c hîp phÇn nµy sÏ ho¸ h¬i ë d¹ng ph©n
tö sau ®ã c¸c ph©n tö khÝ nµy míi bÞ ph©n ly ( nguyªn tö hãa ) thµnh c¸c
nguyªn tö tù do, theo c¬ chÕ sau:
              MnAm(l)          MnAm(k)               n.M(k)      +    m.A(k)
                    M(k) + n.(hν)                   Phæ AAS
  - Ngîc l¹i Eh > Ea th× c¸c hîp phÇn ®ã sÏ bÞ ph©n ly thµnh c¸c nguyªn tö tù do
råi sau ®ã míi ho¸ h¬i, theo c¬ chÕ sau :

         MnAm(l)                n.M(r,l)      +    m.A(r,l)              n.M(k)
                    M(k)    +    n.(hν)                   Phæ AAS

  Mét sè qu¸ tr×nh phô x¶y ra kÌm theo qu¸ tr×nh chÝnh gåm cã: Sù ion ho¸ cña
nguyªn tè ph©n tÝch, sù ph¸t x¹, sù hÊp thô cña ph©n tö, sù t¹o thµnh hîp chÊt
bÒn nhiÖt...
      3.1.1.1.2. Nguyªn tö hãa kh«ng ngän löa.
   Kü thuËt nguyªn tö ho¸ kh«ng ngän löa lµ qu¸ tr×nh nguyªn tö ho¸ tøc kh¾c
trong thêi gian rÊt ng¾n nhê n¨ng lîng cña dßng ®iÖn c«ng suÊt lín vµ trong
m«i trêng khÝ tr¬. Qu¸ tr×nh nguyªn tö ho¸ x¶y ra theo ba giai ®o¹n kÕ tiÕp
nhau: sÊy kh«, tro ho¸ luyÖn mÉu, nguyªn tö ho¸ ®Ó ®o phæ hÊp thô vµ cuèi
cïng lµ lµm s¹ch cuvet. NhiÖt ®é trong cuvet graphit lµ yÕu tè chÝnh quyÕt
®Þnh mäi sù diÔn biÕn cña qu¸ tr×nh nguyªn tö ho¸ mÉu (4).
   - Giai ®o¹n sÊy kh« mÉu: Giai ®o¹n nµy ®¶m b¶o cho viÖc dung m«i hoµ tan
mÉu bay h¬i nhÑ nhµng vµ hoµn toµn, kh«ng lµm b¾n mÉu, mÊt mÉu. NhiÖt ®é
vµ thêi gian sÊy kh« cña mçi lo¹i mÉu lµ phô thuéc vµo b¶n chÊt cña c¸c chÊt ë
trong mÉu vµ dung m«i hoµ tan nã. Kh«ng nªn sÊy mÉu ë nhiÖt ®é cao vµ sÊy
kh« nhanh. NhiÖt 0 phï hîp ®a sè víi mÉu v« c¬ trong dung m«i n íc n»m trong
                    ®é
kho¶ng 100 Ð 150 C trong thêi gian tõ 25 Ð 40 gi©y víi lîng mÉu ®îc b¬m vµo
cuvet nhá h¬n 100µL. §èi víi mÉu cã chøa c¸c chÊt h÷u c¬ hay hoµ tan trong
dung m«i h÷u c¬ thêng sÊy ë nhiÖt ®é thÊp h¬n vµ tèc ®é t¨ng nhiÖt ®é ph¶i
                                                            0
chËm h¬n dung m«i níc. Víi mÉu nµy nhiÖt ®é thêng lµ díi 100 C .
                                                                        19
http://detaihay.net              Email : hotro@detaihay.net                Điện thoại:
0983.317.327
  - G iai ®o ¹n tro ho ¸ lu yÖn m Éu: Trong giai ®o ¹n n µy c ¸c h îp ch Êt h ÷u c ¬ vµ m ïn
c ã trong m Éu b Þ tro ho ¸ ( ®è t ch ¸y ), ®ång th êi c òng lµ ®Ó nung lu yÖn m Éu ë
m ét nhiÖt ®é thu ©n lîi cho giai ®o ¹n nguyªn tö ho ¸ m Éu ti Õp theo. Tro ho ¸ m Éu
ph ¶i tõ tõ vµ ë nhiÖt ®é th Êp h ¬n nhiÖt ®é giíi h ¹n.
   - G iai ®o ¹n nguyªn tö ho ¸ : G iai ®o ¹n n µy th ùc hiÖn trong kho ¶ng th êi gian rÊ t
                                                                               o
ng ¾n tõ 3 ®Õn 6 gi©y vµ tèc ®é t¨ng nhiÖt rÊ t lín tõ 1 800 Ð 2500 C/gi©y.
  Kü thuËt nguyªn tö ho¸ mÉu kh«ng ngän löa ra ®êi sau kü thuËt nguyªn tö ho¸
mÉu trong ngän löa. Nhng kü thuËt nµy ph¸t triÓn rÊt nhanh vµ ®îc øng dông
rÊt phæ biÕn. Kü thuËt nµy cung cÊp cho phÐp ®o AAS cã ®é nh¹y rÊt cao
( ppb ). Do ®ã khi ph©n tÝch lîng vÕt c¸c kim lo¹i trong nhiÒu trêng hîp kh«ng
cÇn lµm giÇu s¬ bé c¸c nguyªn tè cÇn x¸c ®Þnh. Tuy nhiªn ®é æn ®Þnh cña
phÐp ®o nµy thêng kÐm h¬n phÐp ®o trong ngän löa, ¶nh hëng cña phæ nÒn lµ
rÊt lín.
       3.1.1.2.Nguån ph¸t bøc x¹ ®¬n s¾c.
   Trong phÐp ®o nµy ta cÇn cã nguån ph¸t ra bøc x¹ ®¬n s¾c cña nguyªn tè
cÇn ph©n tÝch ®Ó chiÕu qua m«i trêng hÊp thô. Nguån ph¸t nµy thêng lµ c¸c
®Ìn catèt rçng (HCL), c¸c ®Ìn phãng ®iÖn kh«ng ®iÖn cùc (EDL), c¸c ®Ìn phæ
liªn tôc cã biÕn ®iÖu ( ®· ®îc ®¬n s¾c ho¸ ). C¸c ®Ìn nµy cã c¸c tÝnh chÊt: t¹o
ra ®îc tia ph¸t x¹ nhËy ®Æc trng cña nguyªn tè cÇn ph©n tÝch; Chïm tia ph¸t
x¹ nµy cã cêng ®é æn ®Þnh, lÆp l¹i ®îc trong nhiÒu lÇn ®o kh¸c nhau trong
cïng ®iÒu kiÖn, ®iÒu chØnh ®îc víi cêng ®é mong muèn cho mçi phÐp ®o; Cung
cÊp ®îc mét chïm tia ph¸t x¹ thuÇn khiÕt chØ bao gåm mét sè v¹ch nhËy ®Æc
trng cña nguyªn tè ph©n tÝch,phæ nÒn cña nã kh«ng ®¸ng kÓ; c êng ®é cña
chïm tia ph¸t x¹ ®¬n s¾c cña ®Ìn lµ cao vµ bÒn v÷ng theo thêi gian, kh«ng bÞ
c¸c yÕu tè vËt lý kh¸c nhiÔu lo¹n, Ýt bÞ ¶nh hëng bëi c¸c dao ®éng cña ®iÒu
kiÖn lµm viÖc. (4)
      3.1.1.3. HÖ thèng ®¬n s¾c.
  HÖ thèng ®¬n s¾c lµ hÖ thèng ®Ó thu, ph©n ly, chän vµ ph¸t hiÖn v¹ch phæ
hÊp thô cÇn ph¶i ®o. HÖ thèng ®¬n s¾c lµ mét m¸y quang phæ cã ®é ph©n
gi¶i t¬ng ®èi cao. Chïm tia ph¸t x¹ céng hëng cña nguyªn tè cÇn nghiªn cøu ®îc
ph¸t ra tõ ®Ìn catèt rçng sau khi ®i qua m«i trêng hÊp thô sÏ ®îc híng vµo khe
m¸y vµ vµo hÖ trùc chuÈn råi vµo bé t¸n s¾c vµo hÖ héi tô ®Ó chän 1 tia cÇn
®o. T¹i ®ã chïm s¸ng ®a s¾c ®îc chuÈn trùc, ph©n ly vµ sau ®ã chØ mét v¹ch
phæ cÇn ®o ®îc chän vµ híng vµo khe ®o ®Ó t¸c dông vµo nh©n quang ®iÖn
®Ó ph¸t hiÖn vµ x¸c ®Þnh cêng ®é cña v¹ch hÊp thô ®ã.
    3.1.1.4. Nh©n quang ®iÖn ( Detector ).
  C¸c nh©n quang ®iÖn tö ho¹t ®éng theo hiÖu øng quang ®iÖn tö ngoµi (khi
hÊp thô ¸nh s¸ng sÏ bøt ®iÖn tö khái bÒ mÆt bÞ chiÕu s¸ng ) vµ hiÖu øng ph¸t
quang ®iÖn tö thø cÊp.C¸c ®iÖn tö ®îc bè trÝ ®Ó ®ã dßng ®iÖn tö s¬ cÊp
                                                                         20
http://detaihay.net             Email : hotro@detaihay.net               Điện thoại:
0983.317.327
r¬i trªn em it¬ (c ùc ph ¸t) ®Çu ti ªn s Ï g ©y s ù ph ¸t x ¹ ®iÖn tö th ø c Êp tõ em it¬
th ø hai c ¸c ®iÖn tö nay l¹ i híng vÒ c ¸c em it¬ ti Õp theo...cø nh vËy cêng ®é
d ßng ra c ña m ¸y ®îc khu Õch ®¹i nhiÒu lÇn (5).
   3.1.2. Ph©n tÝch ®Þnh lîng.
   Cã hai ph¬ng ph¸p phæ biÕn trong viÖc x¸c ®Þnh nång ®é cña mét nguyªn tè
trong mÉu ph©n tÝch theo phÐp ®o phæ hÊp thô nguyªn tö lµ ph¬ng ph¸p ®êng
chuÈn vµ ph¬ng ph¸p thªm tiªu chuÈn. Hai ph¬ng ph¸p nµy dùa vµo ph¬ng tr×nh
                            b
®Þnh lîng c¬ b¶n Dλ = a.C .
      3.1.2.1. Ph¬ng ph¸p ®êng chuÈn. (4)
  Tríc hÕt ta chuÈn bÞ mét d·y mÉu chuÈn ( th«ng thêng lµ 5 mÉu ) vµ c¸c mÉu
ph©n tÝch trong cïng ®iÒu kiÖn. Sau ®ã ta chän c¸c ®iÒu kiÖn phï hîp vµ ®o c-
êng ®é cña mét v¹ch phæ hÊp thô cña nguyªn tè cÇn ph©n tÝch trong tÊt c¶
c¸c mÉu ®Çu vµ c¸c mÉu ph©n tÝch. Ta dùng ®êng chuÈn víi c¸c mÉu ®Çu trªn
hÖ trôc to¹ ®é C-D. Tõ ®å thÞ vµ gi¸ trÞ cêng ®é v¹ch phæ cña nguyªn tè
ph©n tÝch ta dÔ dµng x¸c ®Þnh ®îc nång ®é cña nguyªn tè trong mÉu ph©n
tÝch.
   Ph¬ng ph¸p nµy dÔ thùc hiÖn vµ rÊt thÝch hîp víi môc ®Ých ph©n tÝch hµng
lo¹t mÉu cña cïng mét nguyªn tè. Song trong nhiÒu trêng hîp ta kh«ng chuÈn bÞ
®îc d·y mÉu ®Çu tho¶ m·n c¸c ®iÒu kiÖn cho ph¬ng ph¸p nµy nh: c¸c mÉu ®Òu
ph¶i cã tr¹ng th¸i vËt lý vµ ho¸ häc nh mÉu ph©n tÝch ; c¸c mÉu ®Çu vµ mÉu
ph©n tÝch ph¶i ®îc xö lý trong cïng ®iÒu kiÖn nh nhau ; c¸c mÉu ph¶i bÒn v÷ng
theo thêi gian ; nång ®é cña c¸c nguyªn tè cÇn ph©n tÝch trong mÉu ph¶i rÊt
chÝnh x¸c; kho¶ng nång ®é cña mét d·y mÉu ®Çu ph¶i ph©n bè ®Òu trong vïng
tuyÕn tÝnh. ChÝnh v× vËy, nªn ta kh«ng x¸c ®Þnh ®îc ®óng ®¾n vÞ trÝ cña
®êng chuÈn vµ kÕt qu¶ ph©n tÝch sÏ m¾c sai sè lín.
    3.1.2.2. Ph¬ng ph¸p thªm tiªu chuÈn.(4)
  Ta dïng ngay mÉu ph©n tÝch lµm nÒn ®Ó chuÈn bÞ mét d·y mÉu ®Çu, b»ng
c¸ch lÊy mét lîng mÉu ph©n tÝch nhÊt ®Þnh vµ thªm vµo ®ã nh÷ng l îng nhÊt
®Þnh (∆Cx) nguyªn tè cÇn x¸c ®Þnh theo tõng bËc ( cÊp sè céng ) nång ®é.
TiÕp ®ã chän c¸c ®iÒu kiÖn thÝ nghiÖm phï hîp vµ mét v¹ch phæ cña nguyªn tè
ph©n tÝch tiÕn hµnh ghi cêng ®é hÊp thô cña v¹ch phæ theo tÊt c¶ d·y mÉu
®Çu. Ta dùng ®êng chuÈn quan hÖ gi÷a D vµ ∆ C theo hÖ täa ®é D - ∆ C. §êng
chuÈn nµy c¾t trôc ∆ C t¹i ®iÓm C0 gi¸ trÞ OC 0 chÝnh b»ng gi¸ trÞ nång ®é Cx
cÇn t×m .



                                                                                      21
http://detaihay.net           Email : hotro@detaihay.net            Điện thoại:
0983.317.327
    Ph¬ng ph ¸p n µy c ã u ®iÓm lµ qu ¸ tr×nh chu Èn b Þ m Éu dÔ d µng, kh «ng c Çn
nhiÒu ho ¸ ch Êt tinh khiÕt cao ®Ó chu Èn b Þ d ·y m Éu ®Çu nh ©n t¹o vµ ®Æc
biÖt lµ tr¸nh ®îc nhîc ®iÓm c ña ph¬ng ph ¸p ®êng chu Èn.
     3.1.3.øng dông cña ph¬ng ph¸p.
    Ph¬ng ph¸p phæ hÊp thô nguyªn tö ®îc øng dông ®Ó ph©n tÝch c¸c chÊt
trong nhiÒu ®èi tîng ph©n tÝch kh¸c nhau ®Æc biÖt víi mÉu cã nång ®é nghiªn
cøu thÊp. Víi ph¬ng ph¸p nµy ngêi ta cã thÓ ph©n tÝch x¸c ®Þnh ®îc h¬n 70
nguyªn tè trong c¸c ®èi tîng thùc tÕ kh¸c nhau. Nh trong s¶n phÈm hîp kim, kim
lo¹i, c¸c ®èi tîng trong tù nhiªn, sinh häc.. Trong ph¬ng ph¸p nµy, tÝn hiÖu ph©n
tÝch phô thuéc sè nguyªn tö kh«ng bÞ kÝch thÝch mµ phô thuéc vµo sè nguyªn
tö ë tr¹ng th¸i c¬ b¶n. Mµ sè nguyªn tö ë tr¹ng th¸i c¬ b¶n Ýt thay ®æi khi
nhiÖt ®é thay ®æi kh«ng lín. Ngêi ta chøng minh ®îc r»ng th«ng thêng sè
nguyªn tö ë tr¹ng th¸i kÝch thÝch kh«ng qu¸ 1 ÷ 2% sè nguyªn tö chung. Sè v¹ch
hÊp thô céng hëng ®èi víi tõng nguyªn tö kh«ng nhiÒu, v× vËy ph-5 ng ph¸p cã
                                                                      ¬ -6
®é chän läc cao. Giíi h¹n ph¸t hiÖn cña nhiÒu nguyªn tö kho¶ng 10 Ð10 %. §èi
víi mét sè nguyªn tè ph¬ng ph¸p phæ hÊp thô nguyªn tö cã thÓ x¸c ®Þnh ®Õn
nång ®é 0,1 ÷ 0,001 mg/ml. Sai sè ph©n tÝch thêng vµo kho¶ng 1→5% (5).
   Tuy nhiªn ph¬ng ph¸p nµy cã c¸c h¹n chÕ lµ kh«ng ¸p dông ®îc mét lo¹t c¸c
nguyªn tè céng hëng cã miÒn tö ngo¹i xa (C,P vµ c¸c halogen..), kh«ng thÓ x¸c
®Þnh ®ång thêi nhiÒu nguyªn tè dï r»ng ngµy nay ®· cã c¸c lo¹i m¸y phæ hÊp
thô nguyªn tö nhiÒu khe ra nhng vÉn cßn Ýt phæ biÕn, khi ph©n tÝch cÇn cã
thêi gian ®a mÉu vµo dung dÞch nªn qu¸ tr×nh ph©n tÝch cã kÐo dµi. Tuy nhiªn
viÖc hoµ tan mÉu còng lµm cho viÖc chän mÉu ®¬n gi¶n vµ cã ®é lÆp l¹i cao
(5).




  3.2. Ph¬ng ph¸p phæ ph¸t x¹ .
    3.2.1. Sù xuÊt hiÖn phæ ph¸t x¹. (4)
  Trong ®iÒu kiÖn b×nh thêng c¸c ®iÖn tö chuyÓn ®éng trªn c¸c quü ®¹o víi
møc n¨ng lîng thÊp nhÊt. Khi ®ã nguyªn tö ë tr¹ng th¸i bÒn v÷ng, tr¹ng th¸i c¬
b¶n vµ kh«ng thu kh«ng ph¸t ra n¨ng lîng. ë tr¹ng th¸i kÝch thÝch tøc lµ khi
cung cÊp n¨ng lîng cho nguyªn tö th× c¸c ®iÖn tö sÏ chuyÓn lªn møc n¨ng lîng
cao h¬n. -7 ng tr¹ng th¸i nµy kh«ng bÒn v÷ng chØ tån t¹i trong thêi gian rÊt
           Nh -8
ng¾n( 10 - 10 gi©y ). Sau ®ã nã tù quay vÒ tr¹ng th¸i n¾ng lîng thÊp h¬n,
khi ®ã nguyªn tö sÏ gi¶i phãng ra mét n¨ng lîng díi d¹ng c¸c bøc x¹ quang häc, bøc
x¹ nµy chÝnh lµ phæ ph¸t x¹ cña nguyªn tö . Nã cã tÇn sè x¸c ®Þnh theo c«ng
thøc:
                                                                                22
http://detaihay.net          Email : hotro@detaihay.net           Điện thoại:
0983.317.327
                               ∆E = (E m Ð E0) =hν
                        hay      ∆E = hc/λ.
E0 , Em lµ n¨ng lîng cña nguyªn tö ë tr¹ng th¸i n¨ng lîng thÊp h¬n vµ tr¹ng
th¸i kÝch thÝch m.
   Trong nguyªn tö sù chuyÓn møc n¨ng lîng cña c¸c ®iÖn tö vÒ møc n¨ng lîng
thÊp h¬n kh«ng ph¶i chØ vÒ møc E0 mµ cßn nhiÒu møc kh¸c nh E01, E02, E03, E04..
vµ øng víi møc chuyÓn ®ã ta cã mét tia bøc x¹ hay mét v¹ch phæ. Dïng m¸y
quang phæ ®Ó thu ph©n ly vµ ghi chïm tia ph¸t x¹ ®ã ta sÏ ®îc mét d¶i phæ tõ
sãng ng¾n ®Õn sãng dµi. Trong nguån s¸ng kh«ng chØ cã c¸c nguyªn tö tù do bÞ
kÝch thÝch mµ cã c¶ ion, ph©n tö, nhãm ph©n tö v× vËy trong phæ ph¸t x¹ cña
mÉu gåm ba thµnh phÇn: nhãm phæ v¹ch ( phæ cña c¸c nguyªn tö vµ ion ) ; nhãm
phæ ®¸m ( phæ cña ph©n tö vµ nhãm ph©n tö ) ; phæ nÒn liªn tôc ( phæ cña
vËt r¾n bÞ ®èt nãng ph¸t x¹ ) . Ngêi ta cÇn lo¹i bít hai yÕu tè g©y nhiÔu lµ
phæ ®¸m vµ phæ nÒn.
    3.2.2. Nguyªn t¾c cña ph¬ng ph¸p phæ ph¸t x¹. (4)
  Tõ viÖc xuÊt hiÖn cña phæ ph¸t x¹ nh trªn ta cã nguyªn t¾c cña ph¬ng ph¸p
ph©n tÝch phæ ph¸t x¹ lµ :
  MÉu ph©n tÝch ®îc chuyÓn thµnh h¬i ( khÝ ) cña nguyªn tö hay ion tù do bëi
qu¸ tr×nh hãa h¬i vµ nguyªn tö ho¸ mÉu. Sau ®ã dïng nguån n¨ng l îng phï hîp
kÝch thÝch ®¸m h¬i nµy vµ chóng sÏ ph¸t x¹ t¹o ra c¸c phæ ph¸t x¹. Nhê m¸y
quang phæ ta thu, ph©n ly vµ ghi toµn bé phæ ph¸t x¹ th«ng qua tÝn hiÖu c êng
®é ph¸t x¹ cña mét v¹ch phæ díi d¹ng c¸c pic trªn b¨ng giÊy hay chØ ra c¸c sè ®o
cêng ®é v¹ch phæ trªn m¸y in hoÆc ghi l¹i vµo ®Üa tõ cña m¸y tÝnh ( tr íc ®©y
phæ ®îc ghi l¹i trªn kÝnh ¶nh hay phim ). Tõ c¸c sè liÖu ®ã ta ®¸nh gi¸ phæ vµ
x¸c ®Þnh ®îc nång ®é cña nguyªn tè.
    3.2.2.1. C¸c lo¹i nguån kÝch thÝch phæ
     3.2.2.1.1. Ngän löa ®Ìn khÝ
   Ngän löa ®Ìn khÝ ®îc ®Æt trong hÖ thèng nguyªn tö ho¸ mÉu. MÉu ë d¹ng
dung dÞch, nhê mét hÖ thèng phun ®a dung dÞch vµo ngän löa díi d¹ng thÓ s¬ng
mï( thÓ sol khÝ Ð aerosol ) cïng víi hçn hîp khÝ ®èt. Khi vµo ngän löa d íi t¸c
dông cña nhiÖt ®é, tríc hÕt dung m«i bay h¬i ®Ó l¹i c¸c h¹t bét mÉu mÞn cña
c¸c chÊt ph©n tÝch råi ®îc ®èt nãng vµ chuyÓn thµnh h¬i cña nguyªn tö vµ
ph©n tö. Trong ngän löa c¸c phÇn h¬i nµy chuyÓn ®éng va ch¹m nhau trao ®æi
n¨ng lîng cho nhau. KÕt qu¶ lµ c¸c phÇn tö bÞ ph©n ly thµnh nguyªn tö , bÞ ion
ho¸ vµ bÞ kÝch thÝch (4).
     3.2.2.1.2. Hå quang ®iÖn .

                                                                             23
http://detaihay.net            Email : hotro@detaihay.net              Điện thoại:
0983.317.327
   H å quang lµ s ù ph ãng ®iÖn gi÷a hai ®iÖn c ùc ch Õ t¹o tõ m Éu ph ©n tÝch
ho Æc m ét c ùc lµ ch Êt ph ©n tÝch c ßn c ùc kia ® îc ch Õ t¹o ®îc ch Õ t¹o tõ c ¸c
ch Êt li Öu kh «ng ch øa ch Êt ph ©n tÝch. H å quang ®îc nu «i b »ng d ßng m ét chiÒu
ho Æc d ßng xoay chiÒu (5) .
  Khi ph ©n tÝch h îp kim , kim lo ¹i m Éu ph ©n tÝch ®îc l¾p vµo c ùc ©m -cat« t c ña
ngu ån, c ßn c ùc kia n èi vµo an «t. C ßn khi ph ©n tÝch m Éu ®Ê t ®¸ m Éu th êng ®îc
nghiÒn ®Õn d ¹ng b ét m Þn vµ ®îc n ¹p vµo m ét r·nh nh á khoÐ ts ©u vµo c ùc th an.
C ùc n µy l¹ i ®îc n èi vµo an «t c ña ngu ån v× an «t th êng c ã nhiÖt ®é cao h ¬n
nhiÖt ®é cat« t vµi tr¨m ®é (5).
       2.2.1.3. Tia löa ®iÖn.
   Tia löa ®iÖn lµ sù phãng ®iÖn gi÷a hai ®iÖn cùc cã thÕ hiÖu rÊt cao
(10.000 Ð 20.000) vµ dßng ®iÖn rÊt thÊp ( < 1A ). NhiÖt ®é t¹i t©m plasma tia
                          0
®iÖn tõ 4000 Ð 7000 C . Nguån nµy thÝch hîp cho phÐp ph©n tÝch mÉu thÐp,
hîp kim vµ dung dÞch, kh«ng phï hîp víi viÖc ph©n tÝch c¸c mÉu quÆng, ®Êt ®¸
vµ bét v× kh¶ n¨ng ho¸ h¬i kh«ng tèt lo¹i mÉu nµy (4).
      3.2.2.1.4. Nguån Plasma.
   §©y lµ lo¹i buång ®èt ®Æc biÖt cã hai ®iÖn cùc graphit, trong mét buång
d¹ng èng gi÷a an«t vµ cat«t ngêi ta ph¸t nguån hå quang víi cêng ®é dßng 20 Ð
30 A . Thæi dßng khÝ tr¬ víi ¸p suÊt 150 Ð 200 KPa tiÕp tuyÕn víi buång, trªn
an«t cã mét lç nhá ®Ó khÝ tr¬ tho¸t ra. Dßng khÝ xo¸y trong buång sÏ lµm l¹nh
mÆt ngoµi cña Plasma vµ cã t¸c dông nÐn dßng ®iÖn phãng vµ t¨ng mËt ®é
dßng. Plasma bÞ nÐn cïng víi dßng khÝ sÏ phôt qua lç tho¸t an«t thµnh luång dµi
10 Ð 15 mm vµ s¸ng chãi trªn mÆt ngoµi an«t. NhiÖt ®é trong Plasma ®¹t ®Õn
                 0
5000 Ð 10.000 C vµ cao h¬n. Khi ph©n tÝch c¸c mÉu chÊt r¾n ngêi ta ®Ó trùc
tiÕp mÉu lªn cat«t hoÆc ®a vµo Plasma b»ng thiÕt bÞ phun. Nguån Plasma cã
nhiÖt ®é cao vµ ®é chãi s¸ng lín nªn kÝch thÝch cã hiÖu qu¶ c¸c chÊt khã bay
h¬i, khã kÝch thÝch . Ngoµi ra cßn dïng lo¹i Plasma cao tÇn c¶m øng. (4)
      3.2.2.2. M¸y quang phæ. (4)
  M¸y quang phæ lµ mét dông cô dïng ®Ó thu, ph©n ly vµ ghi l¹i phæ cña mét
vïng phæ quang häc nhÊt ®Þnh. Vïng phæ nµy lµ mét d¶i phæ cña vËt mÉu
nghiªn cøu tõ sãng ng¾n ®Õn sãng dµi. M¸y quang phæ cã hai lo¹i lµ m¸y quang
phæ l¨ng kÝnh vµ m¸y quang phæ c¸ch tö.
  Trong m¸y quang phæ l¨ng kÝnh hÖ t¸n s¾c ®îc chÕ t¹o tõ 1 hay 2 hay 3 l¨ng
kÝnh. Sù ph©n ly ¸nh s¸ng ë ®©y dùa theo hiÖn tîng khóc x¹ cña ¸nh s¸ng qua hai
m«i trêng cã triÕt suÊt kh¸c nhau ( kh«ng khÝ vµ thuû tinh hay kh«ng khÝ vµ
th¹ch anh ).
   Trong m¸y quang phæ c¸ch tö cã hÖ t¸n s¾c lµ mét c¸ch tö ph¼ng hay lâm
ph¶n x¹. B¶n chÊt cña sù t¸n s¾c ¸nh s¸ng ë ®©y lµ sù nhiÔu x¹ cña tia s¸ng qua
c¸c khe hÑp.
                                                                             24
http://detaihay.net         Email : hotro@detaihay.net          Điện thoại:
0983.317.327
  3.2.2. Ph¬ng ph¸p ph©n tÝch phæ ph¸t x¹ nguyªn tö ®Þnh tÝnh.
   C¬ së cña ph¬ng ph¸p ph©n tÝch phæ ph¸t x¹ nguyªn tö ®Þnh tÝnh lµ mçi
nguyªn tè ho¸ häc cã mét hÖ thèng n¨ng lîng nguyªn tö riªng nªn mçi nguyªn tè
ho¸ häc cã hÖ thèng v¹ch quang phæ ®Æc trng cho nguyªn tè ®ã vÒ dé dµi
sãng vµ sêng ®é v¹ch phæ. §èi víi ph¬ng ph¸p nµy ngêi ta chØ cÇn kh¼ng ®Þnh
sù cã mÆt hay v¾ng mÆt cña v¹ch ph©n tÝch hay v¹ch cuèi cïng.(5)
   Ph¬ng ph¸p ph©n tÝch phæ ph¸t x¹ nguyªn tö ®Þnh tÝnh ®îc thùc hiÖn qua
viÖc x¸c ®Þnh bíc sãng cña c¸c nguyªn tè trong mÉu. ViÖc x¸c ®Þnh nµy th«ng
qua viÖc ghi phæ nghiªn cøu bªn c¹nh quang phæ Fe. Khi ®· x¸c ®Þnh ® îc bíc
sãng cña nguyªn tè trong mÉu ta chØ viÖc tra b¶ng c¸c v¹ch phæ vµ x¸c ®Þnh
®îc nguyªn tè ®ã. Tuy nhiªn viÖc cã mÆt cña v¹ch phæ cã bíc sãng ®Æc trng
cho v¹ch cuèi cïng cña mét nguyªn tè nµo ®ã kh«ng cã nghÜa v¹ch ®ã thuéc
chÝnh vÒ nguyªn tè ®ã, mµ cÇn ph¶i xem xÐt hÕt søc cÈn thËn míi ®i ®Õn kÕt
luËn.
  3.2.3. Ph¬ng ph¸p ph©n tÝch phæ ph¸t x¹ nguyªn tö ®Þnh lîng.
  Ph¬ng ph¸p ph©n tÝch phæ ph¸t x¹ nguyªn tö ®Þnh lîng dùa trªn c¬ së sù phô
thuéc gi÷a cêng ®é v¹ch phæ I vµ nång ®é C cña chÊt nghiªn cøu. Sù phô thuéc
nµy ®îc m« t¶ trªn ph¬ng tr×nhb Lomakin :
                        I = a.C                     (1.6)
       a,b lµ c¸c h»ng sè phô thuéc ®iÒu kiÖn kÝch thÝch vµ tr¹ng th¸i vËt lý
cña mÉu nghiªn cøu
  Theo ph¬ng ph¸p nµy ngêi ta x¸c ®Þnh tØ lÖ cêng ®é cña hai v¹ch phæ thuéc
c¸c nguyªn tè kh¸c nhau; mét v¹ch lµ cña nguyªn tè nghiªn cøu, mét v¹ch lµ cña
nguyªn tè kh¸c cã trong mÉu, gäi ®ã lµ cÆp v¹ch ph©n tÝch. §«i khi ng êi ta
dïng mét biÖn ph¸p ®Æc biÖt lµ ®a vµo mÉu nghiªn cøu chÊt néi chuÈn lµ mét
nguyªn tè cã v¹ch phæ ta chän lµm v¹ch so s¸nh (5).
   øng dông ph¬ng tr×nh Lomakin cho cêng ®é v¹ch nghiªn cøu vµ cêng ®é cña
v¹ch so s¸nh ta thÊy tØ sè nµy phô thuéc vµo nång ®é chÊt nghiªn cøu. Víi viÖc
íc lîng cêng ®é c¸c v¹ch phæ trong ph©n tÝch b»ng m¾t b»ng c¸ch chôp ¶nh
hoÆc b»ng ph¬ng ph¸p quang ®iÖn ta suy ra ®îc nång ®é chÊt nghiªn cøu (5).
  Theo ph¬ng tr×nh (1.6) , nÕu ta cã mét sè mÉu ®Çu cã nång ®é C biÕt chÝnh
x¸c, ta sÏ x¸c ®Þnh cêng ®é cña mét v¹ch phæ ph¸t x¹ t¬ng øng cña chóng råi
ta dùng ®êng chuÈn I Ð C vµ cuèi cïng ta x¸c ®Þnh ®îc nång ®é chÊt nghiªn cøu
cha biÕt (4).
  3.2.4. øng dông cña ph¬ng ph¸p phæ ph¸t x¹ nguyªn tö .
  Ph¬ng ph¸p ph©n tÝch quang phæ ph¸t x¹ nguyªn tö ngµy nay gi÷ vai trß quan
träng trong ho¸ häc ph©n tÝch. Cïng víi sù ph¸t triÓn m¹nh mÏ cña c¸c ngµnh
khoa häc vµ kü thuËt , ®Æc biÖt lµ vËt lý vµ ho¸ häc, sù ph¸t triÓn cña kü
thuËt ®o , ghi vµ xö lý tÝn hiÖu ®· lµm t¨ng kh¶ n¨ng øng dông cña ph¬ng ph¸p
                                                                           25
http://detaihay.net            Email : hotro@detaihay.net             Điện thoại:
0983.317.327
n µy. Ph¬ng ph ¸p n µy c ã th Ó x ¸c ®Þnh h ¬n 50 nguyªn tè kim lo ¹i vµ g Çn 1 0
nguyªn tè ¸ kim (4) . Ph¬ng ph ¸p n µy c òng ph ¸t huy t¸c d ông trong ph ©n tÝch c ¸c
lo ¹i ®Êt ®¸ trong ®Þa ch Êt, trong c ¸c ngµnh k ü thu Ët khai kho ¸ng, ph ©n tÝch
níc ngu ån, níc c «ng nghiÖp , ph ©n tÝch c ¸c ®èi tîng trong m «i tr êng, y h äc sinh
h äc..Ph¬ng ph ¸p n µy c òng ®îc ¸p d ông ph ©n tÝch hiÖu qu ¶ trong ph ©n tÝch c ¸c
ch Êt tinh khiÕt, ph ©n tÝch thu èc vµ ®Æc biÖt trong ph ©n tÝch bghiªn c øu vò
trô vµ n ã lµ ph¬ng ph ¸p kh «ng th Ó th ay th Õ trong lÜnh vùc nghiªn c øu vò trô .
(5)


  3.3. Ph¬ng ph¸p ph©n tÝ ch tr¾ c quang
  3.3.1. C¬ së cña ph¬ng ph¸p. (6)
  Ph¬ng ph¸p ph©n tÝch tr¾c quang dïng ®Ó x¸c ®Þnh hµm lîng chÊt ph©n tÝch
theo ®é hÊp thô ¸nh s¸ng dùa trªn c¬ së sù chuyÓn n¨ng l îng kÝch thÝch cña hÖ
electron thµnh chuyÓn ®éng nhiÖt.
   Theo ph¬ng ph¸p nµy cÊu tö cÇn ®Þnh lîng ®îc chuyÓn thµnh hîp chÊt hÊp
thô ¸nh s¸ng, råi ®o sù hÊp thô ¸nh s¸ng ®Ó suy ra hµm lîng cÇn x¸c ®Þnh.
  Hîp chÊt hÊp thô ¸nh s¸ng tèt nhÊt lµ hîp chÊt cã mµu bëi v× chÊt cã mµu lµ
chÊt cã kh¶ n¨ng hÊp thô chän läc mét vïng ¸nh s¸ng nhÊt ®Þnh ( vïng kh¶
kiÕn ) . Khi ®ã nh÷ng tia s¸ng cã bíc sãng thÝch hîp ®îc chän läc nh÷ng tia s¸ng
mµ chÊt ph©n tÝch kh«ng hÊp thô, mµ chØ g©y nhiÔu cho phÐp ®o bÞ lo¹i bá,
lµm cho phÐp ®o ®îc chÝnh x¸c.
   §Ó cã ®îc hîp chÊt cã mµu, chÊt cÇn ph©n tÝch ®îc cho t¸c dông víi thuèc
thö thÝch hîp hay hîp chÊt hÊp thô ¸nh s¸ng thÝch hîp. NÕu t¹o ra hîp chÊt
kh«ng tan th× dung m«i ®îc sö dông ®Ó hoµ tan kÕt tña hoÆc chiÕt t¸ch.
  Qu¸ tr×nh ®o sù hÊp thô ¸nh s¸ng dùa trªn c¬ së sù hÊp thô ¸nh s¸ng tu©n theo
®Þnh luËt Bouguer Ð Lambert Ð Beer. (5)
                              A = lg (I0/I) = ε.l.C
                                                                2
      I0,I cêng ®é chïm s¸ng tríc vµ sau mÉu nghiªn cøu ( erc.cm /sec ).
                                    2      -1
      ε hÖ sè t¾t ph©n tö ( cm .mmol ).
      l ®é dµy líp vËt chÊt mµ ¸nh s¸ng truyÒn qua ( cm ).
       C nång ®é chÊt nghiªn cøu ( mol/l )
  Dùa vµo viÖc x¸c ®Þnh cêng ®é I0, I ta suy ®îc nång ®é chÊt nghiªn cøu.
  3.3.2. C¸c ph¬ng ph¸p ph©n tÝch ®Þnh lîng b»ng tr¾c quang.
   3.3.2.1. Ph¬ng ph¸p d·y tiªu chuÈn. (6)
  Ph¬ng ph¸p nµy dùa trªn c¬ së: nguyªn tè cÇn x¸c ®Þnh cã kh¶ n¨ng t¹o mµu
vµ mµu thay ®æi theo lîng nguyªn tè ®ã.
                                                                                  26
http://detaihay.net             Email : hotro@detaihay.net               Điện thoại:
0983.317.327
   D ùa vµo yÕu tè ®ã ngêi ta th ùc hiÖn ph¬ng ph ¸p n µy b »ng c ¸ch t¹o ra m ét d ·y
m µu chu Èn c ã c Êu tö c Çn ®Þnh lîng vµ øng víi m çi m µu lµ m ét lîng x ¸c ®Þnh
c ña c Êu tö ®ã. S au ®ã so m µu c ña m Éu nghiªn c øu víi c ¸c m Éu chu Èn ®Ó suy ra
h µm lîng nguyªn tè ®ã. Víi c ¸c ®iÒu kiÖn nh lµ : èng nghiÖm ®êng k Ýnh nh nhau
; ch Êt lîng thu û tinh nh nhau ; lîng thu èc th ö nh nhau ; pha lo ·ng ®Õn th Ó tÝch
nh nhau..
   Ph¬ng ph ¸p n µy ®îc ti Õn h µnh m ét c ¸ch nhanh ch ãng, kh «ng c Çn d ông c ô ph øc
t¹p cho phÐ p x ¸c ®Þnh ®îc c ¸c dung d Þch c ã s ù h Êp th ô ¸nh s ¸ng kh «ng tu ©n theo
®Þnh lu Ë t Bee r. Tuy nhiªn ph¬ng ph ¸p n µy ch Ø cho biÕt ®îc g Çn ®óng n ång ®é
c ña ch Êt c Çn nghiªn c øu trong kho ¶ng hai dung d Þch chu Èn k Ò nhau.
  3.3.2.2. Ph¬ng ph¸p chuÈn ®é ®iÖn tö .
   LÊy 2 cèc so mµu , ®æ dung dÞch nghiªn cøu vµo cèc 1, chÕ ho¸ víi thuèc thö
vµ pH cÇn thiÕt ®Ó chuyÓn cÊu tö cÇn ®Þnh lîng X thµnh hîp chÊt mµu . Cèc
2 chøa mét lîng thuèc thö vµ c¸c chÊt ( muèi, axit ..) nh trong cèc 1. Pha lo·ng
®Ó thÓ tÝch dung dÞch trong hai cèc nh nhau. Sau ®ã võa khuÊy võa nhá dung
dÞch tiªu chuÈn cña cÊu tö cÇn ph©n tÝch ®Õn khi mµu cña hai cèc nh nhau. Tõ
®ã suy ra hµm lîng cÊu tö cÇn x¸c ®Þnh th«ng qua thÓ tÝch mÉu chuÈn ®·
dïng .
  Ph¬ng ph¸p nµy chØ cã thÓ dïng cho nh÷ng ph¶n øng t¹o phøc mµu tøc thêi vµ
sù t¹o mµu kh«ng g¾n víi c¸c qu¸ tr×nh ho¸ häc phô (6).
      3.3.2.3.Ph¬ng ph¸p c©n b»ng
  Ta chuÈn bÞ hai dung dÞch víi dung dÞch mét lµ dung dÞch chuÈn X, dung dÞch
hai lµ dung dÞch cÇn ph©n tÝch , thªm vµo hai dung dÞch mét l îng thuèc thö nh
nhau vµ c¸c ®iÒu kiÖn cÇn thiÕt kh¸c ®Ó chuyÓn ®Þnh lîng mét chÊt X trong
c¶ hai dung dÞch thµnh hîp chÊt mµu . Dung dÞch 1 cho thªm mét lîmg chÊt l¹ :
muèi vµ ion cña nã b»ng trong dung dÞch 2; Sau dã ®Þnh møc ®Ó 2 dung dÞch cã
thÓ tÝch b»ng nhau.ViÖc x¸c ®Þnh lîng chÊt X khi ®· cã hai dung dÞch trªn ta
dïng èng trô cã kho¸ ( s¾c kÕ th¸o ) hoÆc s¾c kÕ nhóng víi c¬ së lµ khi thay
®æi thÓ tÝch cña mét trong hai èng ®Õn khi mµu hai èng ®ã b»ng nhau khi ®ã
®o hÊp phô ¸nh s¸ng lµ nh nhau . ¸p dông ®Þnh luËt Beer ta suy ra ®îc chÊt
nghiªn cøu X.
   Ta cßn cã thÓ ®o ®é hÊp thô ¸nh s¸ng cña hai dung dÞch chuÈn bÞ nh trªn
b»ng c¸c lo¹i s¾c kÕ víi curvet cã bÒ dµy x¸c ®Þnh vµ ë cïng b íc sãng .Vµ còng
tõ ®Þnh luËt Bouguer-Lambert-Beer suy ra kÕt qu¶.
      3.3.2.4.Ph¬ng ph¸p ®êng chuÈn. (6)
  Ta cÇn pha mét d·y dung dÞch chuÈn gåm cã dung dÞch chÊt nghiªn cø cã hµm
lîng chÊt nghiªn cøu x¸c ®Þnh ; lîng chÊt thö ; pH; muèi .§Þnh møc ®Õn thÓ
tÝch nhÊt ®Þnh .Sau ®ã tiÕn hµnh ®o mËt ®é quang A ®èi víi tõng mÉu tõ ®ã
tiÕn hµnh vÏ ®å thÞ liªn hÖ gi÷a A vµ C ta ®îc ®êng chuÈn
                                                                         27
http://detaihay.net            Email : hotro@detaihay.net              Điện thoại:
0983.317.327
   TiÕn h µnh pha ch Õ dung d Þch c Çn ph ©n tÝch trong ®iÒu kiÖn gièng nh trªn
råi tõ ®êng chu Èn ta suy ra n ång ®é ch Êt c Çn nghiªn c øu. Ph¬ng ph ¸p n µy c ã
th Ó x ¸c ®Þnh h µng lo ¹ t m Éu nhanh ; kinh tÕ ; vµ k Õt qu ¶ ch Ýnh x ¸c . Tuy nhiªn
k Õt qu ¶ ph ô thu éc vµo ®é ch Ýnh x ¸c c ña m ¸y vµ s ù h Êp th ô ¸nh s ¸ng c ña dung
d Þch ph ¶i tu ©n theo ®Þnh lu Ë t Bee r .
     3.3.2.5.Ph¬ng ph¸p thªm
  Nguyªn t¾c x¸c ®Þnh hµm lîng mét chÊt X theo ph¬ng ph¸p nµy nh sau:
   LÊy mét lîng dung dÞch cÇn nghiªn cøu (hµm lîng chÊt nghiªn cøu cÇn x¸c
®Þnh trong ®ã lµ Cx), sau khi thùc hiÖn ph¶n øng hiÖn mµu ( ë ®iÒu kiÖn tèi u
®· chän ) b»ng thuèc thö R, ®em ®o mËt ®é quang dung dÞch trªn m¸y ® îc gi¸
trÞ Ax
  LÊy mét lîng dung dÞch nghiªn cøu nh trªn , thªm vµo ®ã mét lîng dung dÞch
chuÈn cña chÊt nghiªn cøu (Ca) , thùc hiÖn ph¶n øng hiÖn mµu vµ ®o mËt ®é
quang (c¸c ®iÒu kiÖn hoµn toµn gièng nh trªn ) ®îc gi¸ trÞ Aa
    Theo ®Þnh luËt Beer ta cã :
                                        Ax = ε bCx
                                  Aa = εb(Cx + Ca)
     Tõ c¸c gi¸ trÞ trªn ta tÝnh ®îc Cx mét c¸ch rÊt dÔ dµng
                                            Cx
                                     Ax
                                        = Cx + Ca
                                     Aa

                                         Ax.Ca
     Rót ra :                      Cx = Aa − Ax

   Dïng ph¬ng ph¸p nµy ta cã thÓ lo¹i trõ ¶nh hëng cña c¸c ion l¹ cã lÉn trong
dung dÞch nghiªn cøu , ®ång thêi ph¬ng ph¸p nµy thêng ®îc dïng ®Ó x¸c ®Þnh
khi hµm lîng chÊt X trong dung dÞch nghiªn cøu thÊp , ®Æc biÖt lµ ®Ó kiÓm
tra ®é lÆp l¹i cña ph¬ng ph¸p (6).
    3.3.2.6. Ph¬ng ph¸p vi sai.
  §Ó ¸p dông ph¬ng ph¸p nµy th× sù hÊp thô ¸nh s¸ng cña chÊt cÇn x¸c ®Þnh
ph¶i tu©n theo ®Þnh luËt Bouguer-Lambert-Beer ( A = ε.b.C ) vµ mËt ®é quang
cña dung dÞch ph¶i tØ lÖ tuyÕn tÝnh víi nång ®é nhÊt ®Þnh ( tõ a1 ®Õn a2 ).
ë nh÷ng nång ®é < a1 hay > a2 th× sù hÊp thô ¸nh s¸ng cña dung dÞch kh«ng tu©n
theo ®Þnh luËt Beer. Khi ®ã ngêi ta dïng phÐp ®o vi sai, ph¬ng ph¸p vi sai ®o ë
kho¶ng nång ®é >a2 gäi lµ ph¬ng ph¸p vi sai mËt ®é quang lín cßn khi nång ®é
<a1 th× gäi lµ ph¬ng ph¸p vi sai mËt ®é quang nhá.
                                                                                   28
http://detaihay.net           Email : hotro@detaihay.net             Điện thoại:
0983.317.327

      3.3.2.6.1. Ph¬ng ph¸p vi sai mËt ®é quang lín
   Ta chän hai dung dÞch cã nång ®é C1,C2 lín vµ ®o quang hai dung dÞch ®îc gi¸
trÞ mËt ®é quang t¬ng øng lµ A1, A2 . NÕu C1<C2 ta dïng dung dÞch 1 lµm dung
dÞch so s¸nh ®Ó ®o A cña dung dÞch 2 th× gi¸ trÞ mËt ®é quang thu ®îc trªn
m¸y quang phæ hÊp hay s¾c kÕ lµ Atd ( mËt ®é quang t¬ng ®èi ) lµ hiÖu gi÷a
gi¸ trÞ mËt ®é quang tuyÖt ®èi cña dung dÞch 2 vµ dung dÞch 1 Atd = A2 - A1
(theo tÝnh chÊt céng tÝnh cña mËt ®é quang )
   T¬ng tù nÕu dung dÞch ph©n tÝch cã nång ®é Cx lín (Cx> C1) vµ ®o mËt ®é
quang cña dung dÞch ph©n tÝch víi dung dÞch 1 ta ®îc :
                                   Axtd = Ax Ð A1
  Theo ®Þnh luËt Bouguer-Lambert-Beer ta cã :
                    Atd = A2 ÐA1 = ε.b.C2 - ε.b.C1 = ε.b(C2 ÐC1)
                    Axtd = Ax Ð A1 = ε.b.Cx - ε.b.C1 = ε.b(Cx ÐC1)
                                        Atd   C − C1
                                VËy          = 2
                                        A xtd C x − C1
                                              C2 − C1
 Rót ra ta ®îc                   C x = Axtd           + C1
                                                Atd

    3.3.2.6.2. Ph¬ng ph¸p vi sai mËt ®é quang nhá.
   N éi dung ph¬ng ph ¸p n µy t¬ng tù nh ph¬ng ph ¸p trªn nhng víi n ång ®é dung
d Þch ph øc vµ dung d Þch ph ©n tÝch lµ nh á.

  3 .4. Ph¬ng ph¸ p ®o phæ uv-vis
  3.4.1. Nguyªn t¾c ph¬ng ph¸p.
  ë ®©y ta chØ ®Ò cËp ph©n tÝch c¸c ion kim lo¹i , mµ c¸c kim lo¹i kh«ng cã
phæ hÊp thô quang UV-VIS . Khi ®ã chóng ta ph¶i cho c¸c chÊt nµy t¸c dông víi
mét thuèc thö nµo ®ã trong mét dung m«i vµ ®iÒu kiÖn thÝch hîp ®Ó t¹o ra
mét hîp chÊt phøc bÒn cã phæ hÊp thô UV-VIS nhËy, sau ®ã ®o phæ cña dung
dÞch phøc nµy. Phæ hÊp thô UV-VIS lµ phæ do sù t¬ng t¸c cña c¸c ®iÖn tö ho¸
trÞ ë trong ph©n tö hay nhãm ph©n tö cña c¸c chÊt víi chïm tia s¸ng kÝch
thÝch thÝch hîp ( chïm tia bøc x¹ cã n¨ng lîng trong vïng UV-VIS ) t¹o ra . Nã lµ
phæ cña tæ hîp sù chuyÓn møc n¨ng lîng cña c¸c ®iÖn tö ho¸ trÞ trong liªn
kÕt σ , π vµ ®«i ®iÖn tö n cïng víi sù quay vµ dao ®éng cña ph©n tö. V× thÕ
nã lµ phæ ®¸m cã c¸c cùc ®¹i vµ cùc tiÓu cña phæ n»m ë nh÷ng vïng sãng nhÊt
®Þnh tuú theo cÊu tróc vµ lo¹i liªn kÕt cña ph©n tö hay nhãm nguyªn tö cã
trong hîp chÊt . Phæ nµy chñ yÕu n»m trong vïng sãng tõ 190 Ð 900 nm.

                                                                               29
http://detaihay.net              Email : hotro@detaihay.net                Điện thoại:
0983.317.327
  Nguyªn t¾c c ña ph¬ng ph ¸p lµ khi chiÕu vµo cuve t c ã b Ò d µy nh Êt ®Þnh ch øa
dung d Þch m Éu c ña h îp ch Êt c Çn ph ©n tÝch m ét ch ïm tia s ¸ng λ c ã n ¨ng lîng ph ï,
h îp ch Êt ph ©n tÝch s Ï h Êp th ô b øc x ¹ λ vµ t¹o ra ph æ h Êp th ô U V-VIS c ña n ã.
(7)
  3.4.2. Ph©n t Ý ch ® Þ nh lÓng theo phæ UV- VIS

      3.4.2.1. Ph¬ng ph¸p ®Þnh lîng ®¬n gi¶n.
   Ph¬ng ph¸p nµy dùa trªn c¬ së, nguyªn tè cÇn x¸c ®Þnh cã kh¶ n¨ng t¹o mµu
vµ mµu thay ®æi theo lîng nguyªn tè ®ã.
   Dùa vµo yÕu tè ®ã ngêi ta thùc hiÖn ph¬ng ph¸p nµy b»ng c¸ch t¹o ra mét d·y
mµu chuÈn cã cÊu tö cÇn ®Þnh lîng vµ øng víi mçi mµu lµ mét lîng x¸c ®Þnh
cña cÊu tö ®ã. Sau ®ã so mµu cña mÉu nghiªn cøu víi c¸c mÉu chuÈn ®Ó suy ra
hµm lîng nguyªn tè ®ã. Víi c¸c ®iÒu kiÖn nh lµ : èng nghiÖm ®êng kÝnh nh nhau
; chÊt lîng thuû tinh nh nhau ; lîng thuèc thö nh nhau ; pha lo·ng ®Õn thÓ tÝch
nh nhau. (7).
   Ph¬ng ph¸p nµy ®¬n gi¶n kh«ng cÇn m¸y ®o phæ nhng chØ cho ®îc nång ®é
gÇn ®óng cña chÊt ph©n tÝch , ®é chÝnh x¸c kh«ng cao vµ phô thuéc vµo kh¶
n¨ng quan s¸t so s¸nh cña m¾t mçi ngêi. Ph¬ng ph¸p nµy ¸p dông cho c¸c chÊt t¹o
phøc cã mµu râ vµ bÒn mÉu trong mét thêi gian nhÊt ®Þnh.
      3.4.2.1.2. Ph¬ng ph¸p chuÈn ®é so s¸nh mµu.
   Ta lÊy hai cèc so mµu nh nhau, cèc 1 cho vµo Vml mÉu ph©n tÝch, thªm thuèc
thö t¹o phøc, c¸c chÊt kh¸c cÇn thiÕt ®Ó t¹o ®iÒu kiÖn cho ph¶n øng mµu x¶y
ra tèt. Cèc 2 ta còng cho vµo tÊt c¶ c¸c thuèc thö, axit.. ®óng nh cèc 1, thªm n-
íc cÊt cho ®Õn b»ng thÓ tÝch nh cèc 1 , khuÊy ®Òu. Lóc nµy ta nhá dung dÞch
tiªu chuÈn cña chÊt X xuèng cho ®Õn khi mµu hai cèc nh nhau th× dõng, ®äc
thÓ tÝch chÊt chuÈn X ®· nhá xuèng cèc 2. Sau ®ã tÝnh nång ®é chÊt X trong
mÉu ph©n tÝch theo biÓu thøc sau:
                             Tx = Tch.(V2/V1)
       V1 ; V2 lµ thÓ tÝch dung dÞch trong cèc 1 vµ 2.
       Tx vµ Tch lµ ®é chuÈn (mg/ml) cña chÊt trong cèc 1vµ 2.
    3.4.2.1.3.Ph¬ng ph¸p c©n b»ng mµu b»ng m¾t. (7)
  Ta lÊy hai èng xylanh h×nh trô ®ång nhÊt nh nhau dung tÝch 50ml cã chia
®é ml râ rµng, cã vßi vÆn ®Ó th¸o dung dÞch ra. Cèc 1 cho vµo Vml mÉu ph©n
tÝch cã nång ®é Cx, thªm thuèc thö t¹o phøc, c¸c chÊt kh¸c cÇn thiÕt ®Ó t¹o
®iÒu kiÖn cho ph¶n øng mµu x¶y ra tèt. Cèc 2 ta cho vµo V0 ml dung dÞch
chuÈn nång ®é C0 cña chÊt ph©n tÝch X, råi còng cho vµo tÊt c¶ c¸c thuèc
thö, axit.. ®óng nh cèc 1, khuÊy ®Òu. NÕu èng nµo cã mµu ®Ëm h¬n, ta më kho¸
èng ®ã cho dung dÞch ch¶y tõ tõ, ®Õn khi nµo mµu cña hai èng nh nhau th×
                                                                         30
http://detaihay.net         Email : hotro@detaihay.net          Điện thoại:
0983.317.327
d õng l¹i. §äc chiÒu cao hx vµ h0 cña hai èng ®ã vµ tÝnh nång ®é chÊt X theo
c«ng thøc:
                             Cx = C0.(h0/hx)
  3.4.2.2.Ph¬ng ph¸p ®êng chuÈn.
 Dùa vµo ph¬ng tr×nh c¬ së cña phÐp ®o ®Þnh lîng theo phæ hÊp thô ph©n tö
                b
UV-VIS: Aλ = k.Cx , trong ®ã Aλ lµ ®é hÊp thô quang ( cêng ®é cña phæ ) cña
chÊt ®o phæ trong cuvet; Cx lµ nång ®é cña chÊt ë trong dung dÞch mÉu trong
cuvet; k lµ hÖ sè thùc nghiªm nã phô thuéc vµo hÖ sè hÊp thô ph©n tö ε ( ®é
t¾t ph©n tö ) cña chÊt ph©n tÝch, b lµ h»ng sè phô thuéc vµo b¶n chÊt cña
mçi chÊt. Víi nång ®é dung dÞch nhá th× b=1, khi ®ã ®é hÊp thô quang phô
thuéc tuyÕn tÝnh víi nång ®é chÊt ph©n tÝch. Dùa vµo yÕu tè nµy ta lËp mét
®êng chuÈn quan hÖ gi÷a nång ®é chÊt nghiªn cøu x¸c ®Þnh víi ®é hÊp thô
quang thu ®îc. TiÕp ®ã ta ®o ®é hÊp thô quang cña mÉu ph©n tÝch , råi néi
suy tõ ®êng chuÈn ra nång ®é chÊt cÇn ph©n tÝch.
  ë ®©y cÇn chó ý lµ mÉu chuÈn ph¶i cã cïng ®iÒu kiÖn víi mÉu ph©n tÝch nh
chÊt nÒn m«i trêng pH,v.v..; chän c¸c ®iÒu kiÖn phï hîp ®Ó ®o phæ UV-VIS
cña tÊt c¶ c¸c mÉu chuÈn vµ mÉu ph©n tÝch nh th«ng sè m¸y ®o A, ®iÒu kiÖn
®o, thêi gian ®o, lo¹i cuvet,v.v.(7)
  Ph¬ng ph¸p nµy thuËn tiÖn cho viÖc ph©n tÝch hµng lo¹t mÉu cña cïng mét
chÊt trong mét lo¹t ®èi tîng mÉu, nhanh chãng, hiÖu suÊt cao. Nhng víi nh÷ng
mÉu cã hµm lîng nhá vµ thµnh phÇn ho¸ häc phøc t¹p th× trong nhiÒu trêng hîp
chóng ta kh«ng thÓ pha chÕ ®îc ®îc d·y mµu chuÈn phï hîp víi mÉu ph©n tÝch
(7).
    3.4.2.3. Ph¬ng ph¸p thªm tiªu chuÈn. (7)
  Néi dung ph¬ng ph¸p nµy lµ dïng ngay mét mÉu ph©n tÝch ®¹i diÖn ( vÝ dô
mÉu Cx) lµm chÊt nÒn ®Ó pha chÕ mét d·y mÉu chuÈn, b»ng c¸ch lÊy mét lîng
nhÊt ®Þnh mÉu ph©n tÝch, víi nh÷ng lîng nång ®é cña chÊt ph©n tÝch ∆C
chÝnh x¸c theo cÊp sè céng.Chän c¸c ®iÒu kiÖn thÝch hîp vµ tiÕn hµnh ®o c¸c
dung dÞch mÉu nµy, sau ®ã dùng ®êng chuÈn theo hÖ to¹ ®é A - ∆C. TiÕp ®ã
dïng ph¬ng ph¸p ngo¹i suy tuyÕn tÝnh ta t×m ®îc gi¸ trÞ Cx ( gi¸ trÞ nµy chÝnh
lµ giao ®iÓm cña ®êng chuÈn víi trôc hoµnh ∆C).

 3.5. Ph¬ng ph¸p cùc phæ
  3.5.1. Nguªn t¾c cña ph¬ng ph¸p .
  Cùc phæ lµ mét ph¬ng ph¸p ®iÖn ph©n trong nh÷ng ®iÒu kiÖn ®Æc biÖt:
                                                                           31
http://detaihay.net        Email : hotro@detaihay.net         Điện thoại:
0983.317.327
                                                 -3   -6
 - Ch Êt ®iÖn ph ©n c ã n ång ®é rÊ t nh á tõ 1 0 ®Õn 10 mol/l, trong ®ã cã
mÆt chÊt ®iÖn ly tr¬ ë nång ®é lín Ýt nhÊt lµ 100 lÇn nång ®é chÊt bÞ
®iÖn ph©n. §iÒu ®ã ®¶m b¶o cho qu¸ tr×nh khuÕch t¸n cña chÊt bÞ ®iÖn ph©n
tíi ®iÖn cùc lµm viÖc.
 - Dïng hai ®iÖn cùc : ®iÖn cùc lµm viÖc lµ ®iÖn cùc bÞ ph©n cùc, cã diÖn
tÝch bÒ mÆt rÊt nhá ; ®iÖn cùc so s¸nh lµ ®iÖn cùc kh«ng bÞ ph©n cùc lµ
mét ®iÖn cùc calomen, ®iÖn cùc Ag/AgCl hoÆc ®¸y thuû ng©n.
  - §iÖn thÕ ®Æt vµo ®iÖn cùc lµ mét ®iÖn thÕ mét chiÒu biÕn thiªn liªn tôc
vµ chËm, ®îc coi nh kh«ng ®æi.
   Th«ng qua mét thiÕt bÞ ®o cùc phæ gåm cã mét nguån ®iÖn mét chiÒu tõ 4V
®Õn 6V ; mé-9 d©y ®iÖn trë chÝnh x¸c; mét ®ång hå ®o thÕ (von) vµ ®iÖn kÕ
               t
nh¹y ®Õn 10 A . Khi cho thÕ E biÕn thiªn ta vÏ ®îc ®êng cong phô thuéc gi÷a
dßng khuÕch t¸n giíi h¹n víi thÕ E (8).
        Theo Ilkovic ta cã
                                 I = K.C
           Trong ®ã: C lµ nång ®é chÊt ®iÖn ho¹t;
                         K lµ hÖ sè tû lÖ;
   Tõ ®ã ta tÝnh ®îc nång ®é chÊt nghiªn cøu th«ng qua viÖc ®o dßng khuÕch
t¸n giíi h¹n.
 3.5.2. Ph¬ng ph¸p ph©n tÝ ch cùc phæ ®Þ nh lÓng.
     3.5.2.1.Ph¬ng ph¸p ®êng chuÈn.
   Ta chuÈn bÞ mét d·y dung dÞch chuÈn cã nång ®é chÊt cÇn ph©n tÝch ®·
biÕt vµ cã thµnh phÇn ®ång nhÊt víi dung dÞch ph©n tÝch vµ nång ®é biÕn
thiªn t¨ng dÇn. Ta ®em ®o chiÒu cao bíc sãng cùc phæ, t¬ng øng lµ c¸c dßng
khuÕch t¸n giíi h¹n I. VÏ ®êng chuÈn dùa vµo c¸c ®ßng khuÕch t¸n ®ã vµ nång
®é t¬ng øng cña c¸c dung dÞch chuÈn.TiÕp ®ã ®o chiÒu cao sãng cña dung
dÞch mÉu råi dïng ph¬ng ph¸p néi suy ®å thÞ t×m ra nång ®é chÊt cÇn x¸c
®Þnh.
     3.5.2.2. Ph¬ng ph¸p thªm.
   Ta ®em dung dÞch mÉu vµo ®o cùc phæ, ta ® îc chiÒu cao sãng chÊt cÇn
ph©n tÝch lµ hx ( hoÆc Ix) , sau ®ã thªm vµo dung dÞch võa ®o mét lîng chÝnh
x¸c chÊt cÇn ph©n tÝch, ®o cùc phæ lÊy sãng tæng sè ®îc ht (hoÆc It). Dùa
vµo ph¬ng tr×nh Ilkovic ta cã:
                                  Ix = KCx
                                  It = K(Cx + Ct)
                                  Ix     Cx
                         suy ra      =
                                  I t C x + Ct


                                                                         32
http://detaihay.net                  Email : hotro@detaihay.net          Điện thoại:
0983.317.327
                                                       I x.I t
                                 suy ra C x =
                                                      It − I x
  Víi ph¬ng ph ¸p n µy th × th µnh ph Çn dung d Þch tr íc vµ sau khi th ªm lµ ho µn to µn
®ång nh Êt, ph¬ng ph ¸p n µy nhanh h ¬n ph¬ng ph ¸p ®êng chu Èn nhng nh ÷ng quy
tr×nh ph ©n tÝch ph ¶i æn ®Þnh.
  3.5.3. øng dông cña ph¬ng ph¸p cùc phæ.
   Ph¬ng ph¸p nµy ®îc øng dông nhiÒu trªn lÜnh vùc cña ho¸ häc ph©n tÝch.
Ngµy nay ph¬ng ph¸p nµy ®· ®i s©u vµo c¸c ngµnh vËt lý, sinh vËt, ®Þa chÊt,
y dîc häc.¦u ®iÓm cña ph¬ng ph¸p nµy lµ víi thiÕt bÞ ®¬n gi¶n mµ cã thÓ ph©n
tÝch nhanh, nhËy, chÝnh x¸c hµng lo¹t c¸c hîp chÊt v« c¬ vµ h÷u c¬ mµ kh«ng
cÇn t¸ch riªng chóng khái c¸c thµnh phÇn hçn hîp. (8)


  3.6. Ph¬ng ph¸p ph©n tÝ ch Von – ampe hoµ tan

       3.6.1. Nguyªn t¾c cÒa ph¬ng ph¸p:
   Ph¬ng ph¸p nµy dùa trªn 2 qu¸ tr×nh: thø nhÊt lµ qu¸ tr×nh ®iÖn ph©n ®Ó
lµm giµu chÊt cÇn ph©n tÝch lªn bÒ mÆt cùc lµm viÖc trong kho¶ng thêi gian
x¸c ®Þnh t¹i thÕ ®iÖn cùc x¸c ®Þnh; thø hai lµ qu¸ tr×nh hoµ tan kÕt tña ®·
®îc lµm giµu b»ng c¸ch ph©n cùc ngîc cùc lµm viÖc vµ ®o, ghi dßng hoµ tan trªn
®êng Von Ð ampe hoµ tan sÏ xuÊt hiÖn pic cña nguyªn tè cÇn x¸c ®Þnh. ChiÒu
cao cña pic trong nh÷ng ®iÒu kiÖn thÝch hîp tû lÖ thuËn víi nång ®é cña nã
trong dung dÞch (2). C¸c lo¹i ph¶n øng dïng ®Ó kÕt tña lµm giµu chÊt cÇn ph©n
tÝch lªn bÒ mÆy ®iÖn cùc rÊt phong phó, tuy nhiªn chñ yÕu lµ:
   - Ph¶n øng khö ion kim lo¹i trªn catèt thuû ng©n hoÆc mµng thuû ng©n t¹o
thµnh hçn hèng.         n+
                      M + ne + Hg       ->     M(Hg)
Ph¶n øng nµy thêng x¶y ra víi c¸c kim lo¹i nh Cu, Pb, Zn, Cd, Sp, Bi, Sn,...
  -Ph¶n øng khö ion kim lo¹i thµnh kim lo¹i trªn bÒ mÆt ®iÖn cùc lµm tr¬.
                        n+
                      M + ne      ->    M
  - Ph¶n øng lµm giµu trªn bÒ mÆt ®iÖn cùc díi d¹ng hîp chÊt khã tan. Hîp chÊt
khã tan nµy cã thÓ lµ chÝnh cña ®iÖn cùc víi ion cÇn x¸c ®Þnh, cã thÓ lµ cña
ion cÇn x¸c ®Þnh víi mét chÊt kh¸c mµ ta thªm vµo dung dÞch.
   - Ph¶n øng t¹o phøc cña ion cÇn x¸c ®Þnh víi mét thuèc thö h÷u c¬ thÝch hîp
vµ thuèc thö nµy l¹i bÞ hÊp thô trªn ®iÖn cùc ë thÕ ®· ®Þnh. (8).
       Ta cã thÓ tÝnh ®îc cêng ®é dßng vµ ®iÖn thÕ pic theo biÓu thøc víi
®iÖn cùc tÜnh lµ cùc treo giät thuû ng©n. (5)
         Ipic: Cêng ®é dßng pic hoµ tan anèt kim lo¹i lµm giµu
                         I pic = − K ' m 3 / 2 D1 / 2 .r.v 1 / 2 .C.τ
                                                                                     33
                       E pic = E1 / 2 + 1,1RT / nF
http://detaihay.net                 Email : hotro@detaihay.net                Điện thoại:
0983.317.327
      K’: H »ng s è                        3
      C : N ång ®é ch Êt x ¸c ®Þnh ( m ol/ )
                                         m
      r: b¸n kÝnh giät ( m )
      v:VËn tèc quÐt thÕ anèt ( v/s )
      τ: thêi gian tÝch cãp ( s )
      E: ®iÖn thÕ cña pic ( V )
      E1/2: ®iÖn thÕ nöa sãng cña chÊt x¸c ®Þnh ( V )
                                  2
      D: HÖ sè khuyÕch t¸n ( m /s )
      m: ®îc x¸c ®Þnh b»ng ®iÒu kiÖn chuyÓn khèi khi ®iÖn ph©n lµm giµu.


 Cßn víi ®iÖn cùc mµng thuû ng©n th×


              I pic = − K '.m.n 2 . A.v .C.τ                          RT    δnFLv
                                                   E pic = E1 / 2 +      Ln
                                        2                             nF     DRT
      A: diÖn tÝch cña mµng( m )
      L: ®é dµy cña mµng ( m )
      δ: ®é dµy cûa líp khuyÕch t¸n trong mµng
      n: ®iÖn tÝch ion kim lo¹i
    3.6.2. Ph¬ng ph¸p ph©n tÝch vonl- ampe hoµ tan ®Þnh lîng
   Gåm cã ph¬ng ph¸p ®êng chuÈn vµ ph¬ng ph¸p thªm ®îc tiÕn hµnh t¬ng tù nh
ph¬ng ph¸p ph©n tÝch cùc phæ.
      3.6.3. øng dông cÒa ph¬ng ph¸p
   Ph¬ng ph¸pnµy cã kh¶ n¨ng x¸c ®Þnh ®îc nhiÒu kim lo¹i cã nång ®é rÊt nhá,
                                      -6       -8
nång ®é thêng x¸c ®Þnh ®îc lµ 10 ®Õn 10 mol/l, víi sai sè chØ lµ 5-15%
trong nh÷ng ®iÒu kiÖn tèi u. ThiÕt bÞ ph©n tÝch ®¬n gi¶n, thêi gian ph©n
tÝch ng¾n, tiªu tèn Ýt ho¸ chÊt. Cã thÓ ph©n tÝch ®ång thêi Cu vµ Pb trong
mét mÉu níc víi hµm lîng cì vµi microgam trong 1 lÝt mµ kh«ng cÇn ph¶i lµm b»ng
c¸ch c« c¹n lîng lín mÉu ph©n tÝch (2).

 3.7.Ph¬ng ph¸p ph©n tÝ ch ®o ®iÖn thÕ
  3.7.1. C¬ së cña ph¬ng ph¸p .
  Ph¬ng ph¸p ph©n tÝch ®o ®iÖn thÕ lµ ph¬ng ph¸p x¸c ®Þnh nång ®é c¸c ion
dùa vµo sù thay ®æi thÕ ®iÖn cùc khi nhóng vµo dung dÞch ph©n tÝch. Ph¬ng
ph¸p nµy dùa trªn ph¬ng tr×nh Nerst víi viÖc m« t¶ mèi quan hÖ gi÷a thÕ ®iÖn
                                                                                       34
http://detaihay.net               Email : hotro@detaihay.net         Điện thoại:
0983.317.327
cùc víi ho¹t ®é c¸c cÊu tö hay nång ®é c¸c cÊu tö cña mét hÖ oxy ho¸ khö
thuËn nghÞch:
                           RT a axh          RT γ oxh [ oxh]
              E x = E0 +      ln      = E0 +    ln               ( 6.1 )
                           nF    a kh        nF    γ kh [ kh]
      E0 lµ ®iÖn thÕ oxy ho¸ khö tiªu chuÈn cña hÖ;
      R lµ h»ng sè khÝ lý tëng;
      T lµ nhiÖt ®é tuyÖt ®èi ;
      F lµ h»ng sè Faraday;
      aoxh ,akh lµ ho¹t ®é c¸c d¹ng oxy ho¸ vµ d¹ng khö;
      γoxh, γkh lµ ho¹t ®é c¸c d¹ng oxy ho¸ vµ d¹ng khö;
      [oxy], [kh] lµ nång ®é c¸c d¹ng oxy ho¸ vµ d¹ng khö.
      Víi gi¶ thiÕt lµ dung dÞch lo·ng hÖ sè ho¹t ®é cña c¸c d¹ng gÇn b»ng 1 vµ
ho¹t ®é c¸c d¹ng lµ gÇn b»ng nång ®é, ta cã thÓ viÕt ph¬ng tr×nh Nerst ë
d¹ng n«ng ®é:
                             RT [ oxy ]
                E x = E0 +      ln                                ( 6.2 )
                             nF    [ kh]

      Thay c¸c gi¸ trÞ R,T vµ chän T = 298,15 0K ®æi logarit Neper thµnh
logarit thËp ph©n ta cã:
                             0,059 [ oxy ]
                E x = E0 +        lg                              ( 6.3 )
                               n     [ kh]
      §èi víi hÖ oxy ho¸ khö lµ c¸c thanh kim lo¹i (nh Ag, Zn, Cd, Hg, Sn, Pb,..)
nhóng vµo dung dÞch muèi cã nång ®é CMe th× :
                             0,059
                E x = E0 +         lg C Me                        ( 6.4 )
                               n
  NÕu phÐp ®o tiÕn hµnh víi c¸c dung dÞch chøa ion cña cïng mét kim lo¹i nh ng ë
møc ®é oxy ho¸ khö kh¸c nhau vÝ dô nh Me+m vµ Me+n vµ m > n ta cã thÓ viÕt
ph¬ng tr×nh Nerst díi d¹ng:

                E x = E0 +
                                      [
                           0.059 Me + m
                                lg
                                             ]
                                      [      ]
                                                                ( 6.5 )
                           m−n     Me + n


  3.7.2. C¸c ph¬ng ph¸p ph©n tÝch ®o ®iÖn thÕ
  Dùa vµo ph¬ng tr×nh ( 6.4 ) , ( 6.5 ) vµ øng dông nã trong ho¸ ph©n tÝch ta
cã hai c¸ch lµ: ®o ®iÖn thÕ ®iÖn cùc nhóng vµo dung dÞch nghiªn cøu vµ ph ¬ng
ph¸p chuÈn ®é ®iÖn thÕ (5).
     3.7.2.1. Ph¬ng ph¸p ®o thÕ ®iÖn cùc.
                                                                               35
Luận văn, chuyên đề, đề tài, báo cáo, đồ án tốt nghiệp
Luận văn, chuyên đề, đề tài, báo cáo, đồ án tốt nghiệp
Luận văn, chuyên đề, đề tài, báo cáo, đồ án tốt nghiệp
Luận văn, chuyên đề, đề tài, báo cáo, đồ án tốt nghiệp
Luận văn, chuyên đề, đề tài, báo cáo, đồ án tốt nghiệp
Luận văn, chuyên đề, đề tài, báo cáo, đồ án tốt nghiệp
Luận văn, chuyên đề, đề tài, báo cáo, đồ án tốt nghiệp
Luận văn, chuyên đề, đề tài, báo cáo, đồ án tốt nghiệp
Luận văn, chuyên đề, đề tài, báo cáo, đồ án tốt nghiệp
Luận văn, chuyên đề, đề tài, báo cáo, đồ án tốt nghiệp
Luận văn, chuyên đề, đề tài, báo cáo, đồ án tốt nghiệp
Luận văn, chuyên đề, đề tài, báo cáo, đồ án tốt nghiệp
Luận văn, chuyên đề, đề tài, báo cáo, đồ án tốt nghiệp
Luận văn, chuyên đề, đề tài, báo cáo, đồ án tốt nghiệp
Luận văn, chuyên đề, đề tài, báo cáo, đồ án tốt nghiệp
Luận văn, chuyên đề, đề tài, báo cáo, đồ án tốt nghiệp
Luận văn, chuyên đề, đề tài, báo cáo, đồ án tốt nghiệp
Luận văn, chuyên đề, đề tài, báo cáo, đồ án tốt nghiệp
Luận văn, chuyên đề, đề tài, báo cáo, đồ án tốt nghiệp
Luận văn, chuyên đề, đề tài, báo cáo, đồ án tốt nghiệp

More Related Content

Featured

5 Public speaking tips from TED - Visualized summary
5 Public speaking tips from TED - Visualized summary5 Public speaking tips from TED - Visualized summary
5 Public speaking tips from TED - Visualized summarySpeakerHub
 
ChatGPT and the Future of Work - Clark Boyd
ChatGPT and the Future of Work - Clark Boyd ChatGPT and the Future of Work - Clark Boyd
ChatGPT and the Future of Work - Clark Boyd Clark Boyd
 
Getting into the tech field. what next
Getting into the tech field. what next Getting into the tech field. what next
Getting into the tech field. what next Tessa Mero
 
Google's Just Not That Into You: Understanding Core Updates & Search Intent
Google's Just Not That Into You: Understanding Core Updates & Search IntentGoogle's Just Not That Into You: Understanding Core Updates & Search Intent
Google's Just Not That Into You: Understanding Core Updates & Search IntentLily Ray
 
Time Management & Productivity - Best Practices
Time Management & Productivity -  Best PracticesTime Management & Productivity -  Best Practices
Time Management & Productivity - Best PracticesVit Horky
 
The six step guide to practical project management
The six step guide to practical project managementThe six step guide to practical project management
The six step guide to practical project managementMindGenius
 
Beginners Guide to TikTok for Search - Rachel Pearson - We are Tilt __ Bright...
Beginners Guide to TikTok for Search - Rachel Pearson - We are Tilt __ Bright...Beginners Guide to TikTok for Search - Rachel Pearson - We are Tilt __ Bright...
Beginners Guide to TikTok for Search - Rachel Pearson - We are Tilt __ Bright...RachelPearson36
 
Unlocking the Power of ChatGPT and AI in Testing - A Real-World Look, present...
Unlocking the Power of ChatGPT and AI in Testing - A Real-World Look, present...Unlocking the Power of ChatGPT and AI in Testing - A Real-World Look, present...
Unlocking the Power of ChatGPT and AI in Testing - A Real-World Look, present...Applitools
 
12 Ways to Increase Your Influence at Work
12 Ways to Increase Your Influence at Work12 Ways to Increase Your Influence at Work
12 Ways to Increase Your Influence at WorkGetSmarter
 
Ride the Storm: Navigating Through Unstable Periods / Katerina Rudko (Belka G...
Ride the Storm: Navigating Through Unstable Periods / Katerina Rudko (Belka G...Ride the Storm: Navigating Through Unstable Periods / Katerina Rudko (Belka G...
Ride the Storm: Navigating Through Unstable Periods / Katerina Rudko (Belka G...DevGAMM Conference
 
Barbie - Brand Strategy Presentation
Barbie - Brand Strategy PresentationBarbie - Brand Strategy Presentation
Barbie - Brand Strategy PresentationErica Santiago
 
Good Stuff Happens in 1:1 Meetings: Why you need them and how to do them well
Good Stuff Happens in 1:1 Meetings: Why you need them and how to do them wellGood Stuff Happens in 1:1 Meetings: Why you need them and how to do them well
Good Stuff Happens in 1:1 Meetings: Why you need them and how to do them wellSaba Software
 
Introduction to C Programming Language
Introduction to C Programming LanguageIntroduction to C Programming Language
Introduction to C Programming LanguageSimplilearn
 
The Pixar Way: 37 Quotes on Developing and Maintaining a Creative Company (fr...
The Pixar Way: 37 Quotes on Developing and Maintaining a Creative Company (fr...The Pixar Way: 37 Quotes on Developing and Maintaining a Creative Company (fr...
The Pixar Way: 37 Quotes on Developing and Maintaining a Creative Company (fr...Palo Alto Software
 
9 Tips for a Work-free Vacation
9 Tips for a Work-free Vacation9 Tips for a Work-free Vacation
9 Tips for a Work-free VacationWeekdone.com
 
I Rock Therefore I Am. 20 Legendary Quotes from Prince
I Rock Therefore I Am. 20 Legendary Quotes from PrinceI Rock Therefore I Am. 20 Legendary Quotes from Prince
I Rock Therefore I Am. 20 Legendary Quotes from PrinceEmpowered Presentations
 

Featured (20)

5 Public speaking tips from TED - Visualized summary
5 Public speaking tips from TED - Visualized summary5 Public speaking tips from TED - Visualized summary
5 Public speaking tips from TED - Visualized summary
 
ChatGPT and the Future of Work - Clark Boyd
ChatGPT and the Future of Work - Clark Boyd ChatGPT and the Future of Work - Clark Boyd
ChatGPT and the Future of Work - Clark Boyd
 
Getting into the tech field. what next
Getting into the tech field. what next Getting into the tech field. what next
Getting into the tech field. what next
 
Google's Just Not That Into You: Understanding Core Updates & Search Intent
Google's Just Not That Into You: Understanding Core Updates & Search IntentGoogle's Just Not That Into You: Understanding Core Updates & Search Intent
Google's Just Not That Into You: Understanding Core Updates & Search Intent
 
How to have difficult conversations
How to have difficult conversations How to have difficult conversations
How to have difficult conversations
 
Introduction to Data Science
Introduction to Data ScienceIntroduction to Data Science
Introduction to Data Science
 
Time Management & Productivity - Best Practices
Time Management & Productivity -  Best PracticesTime Management & Productivity -  Best Practices
Time Management & Productivity - Best Practices
 
The six step guide to practical project management
The six step guide to practical project managementThe six step guide to practical project management
The six step guide to practical project management
 
Beginners Guide to TikTok for Search - Rachel Pearson - We are Tilt __ Bright...
Beginners Guide to TikTok for Search - Rachel Pearson - We are Tilt __ Bright...Beginners Guide to TikTok for Search - Rachel Pearson - We are Tilt __ Bright...
Beginners Guide to TikTok for Search - Rachel Pearson - We are Tilt __ Bright...
 
Unlocking the Power of ChatGPT and AI in Testing - A Real-World Look, present...
Unlocking the Power of ChatGPT and AI in Testing - A Real-World Look, present...Unlocking the Power of ChatGPT and AI in Testing - A Real-World Look, present...
Unlocking the Power of ChatGPT and AI in Testing - A Real-World Look, present...
 
12 Ways to Increase Your Influence at Work
12 Ways to Increase Your Influence at Work12 Ways to Increase Your Influence at Work
12 Ways to Increase Your Influence at Work
 
ChatGPT webinar slides
ChatGPT webinar slidesChatGPT webinar slides
ChatGPT webinar slides
 
More than Just Lines on a Map: Best Practices for U.S Bike Routes
More than Just Lines on a Map: Best Practices for U.S Bike RoutesMore than Just Lines on a Map: Best Practices for U.S Bike Routes
More than Just Lines on a Map: Best Practices for U.S Bike Routes
 
Ride the Storm: Navigating Through Unstable Periods / Katerina Rudko (Belka G...
Ride the Storm: Navigating Through Unstable Periods / Katerina Rudko (Belka G...Ride the Storm: Navigating Through Unstable Periods / Katerina Rudko (Belka G...
Ride the Storm: Navigating Through Unstable Periods / Katerina Rudko (Belka G...
 
Barbie - Brand Strategy Presentation
Barbie - Brand Strategy PresentationBarbie - Brand Strategy Presentation
Barbie - Brand Strategy Presentation
 
Good Stuff Happens in 1:1 Meetings: Why you need them and how to do them well
Good Stuff Happens in 1:1 Meetings: Why you need them and how to do them wellGood Stuff Happens in 1:1 Meetings: Why you need them and how to do them well
Good Stuff Happens in 1:1 Meetings: Why you need them and how to do them well
 
Introduction to C Programming Language
Introduction to C Programming LanguageIntroduction to C Programming Language
Introduction to C Programming Language
 
The Pixar Way: 37 Quotes on Developing and Maintaining a Creative Company (fr...
The Pixar Way: 37 Quotes on Developing and Maintaining a Creative Company (fr...The Pixar Way: 37 Quotes on Developing and Maintaining a Creative Company (fr...
The Pixar Way: 37 Quotes on Developing and Maintaining a Creative Company (fr...
 
9 Tips for a Work-free Vacation
9 Tips for a Work-free Vacation9 Tips for a Work-free Vacation
9 Tips for a Work-free Vacation
 
I Rock Therefore I Am. 20 Legendary Quotes from Prince
I Rock Therefore I Am. 20 Legendary Quotes from PrinceI Rock Therefore I Am. 20 Legendary Quotes from Prince
I Rock Therefore I Am. 20 Legendary Quotes from Prince
 

Luận văn, chuyên đề, đề tài, báo cáo, đồ án tốt nghiệp

  • 1. http://detaihay.net Email : hotro@detaihay.net Điện thoại: 0983.317.327 Chào mừng bạn đến với Website http://detaihay.net Detaihay.net luôn cố gắng để trở thành Thư viện tài liệu trực tuyến phong phú và uy tín nhất. Bằng cách cập nhật tài liệu mới và chất lượng liên tục, có chính sách bảo đảm quyền lợi tuyệt đối cho thành viên. Tất cả những gì chúng tôi làm là để hỗ trợ bạn đạt kết quả tốt nhất trong học tập và nghiên cứu. Với đầy đủ tất cả các loại tài liệu: Luận Văn Tốt Nghiệp, Đồ Án Tốt Nghiệp, Đề Tài Tốt Nghiệp, Tiểu Luận, Báo Cáo, Chuyên Đề Đại Học Cao Đẳng thuộc tất cả các ngành học: 1. Kinh tế, đầu tư, tài chính ngân hàng, kế toán, kiểm toán 2. Bảo hiểm, quản trị, nhân lực, marketting 3. Luật kinh tế, luật hình sự 4. Du lịch, văn hóa, 5. Dân tộc học, tụn giáo học, tâm lý 6. Triết học, chủ nghĩa xã hội, tư tưởng Hồ Chí Minh 7. Lịch sử, địa lý 8. Ngữ văn, tiếng Anh 9. Chế biến thủy sản, thủy y 10.Y tế cộng đồng, công nghệ thực phẩm 11. Hóa chất, cụng nghệ sinh học 12. Môi trường, địa chất, địa chính 13. Xõy dựng, kiến trúc 14.Giao thông đường bộ, cầu đường 15.Chế tạo máy, điều khiển, tự động hóa, điện - điện tử 1
  • 2. http://detaihay.net Email : hotro@detaihay.net Điện thoại: 0983.317.327 16.Công nghệ thông tin, viễn thông, 17.Và các ngành khác ... Đặc biệt: Detaihay.net nhận làm luận văn, đồ án, báo cáo thực tập, tiểu luận, chuyên đề....từ A-Z cho các bạn sinh viên. Xin chân thành cảm ơn Bạn đó tin tưởng và lựa chọn website Detaihay.net là nơi cung cấp tài liệu hỗ trợ việc học tập và nghiên cứu của bạn. më ®Çu Trong nh÷ng thËp niªn võa qua, chÊt l îng m«i tr êng sèng cña hµnh tinh chóng ta bÞ gi¶m sót nghiªm träng, chñ yÕu lµ do t¸c ®éng cña con ngêi. §ã lµ sù « nhiÔmm«i tr êng g©y ra do con ngêi trong ho¹t ®éng n«ng-l©m nghiÖp, c«ng nghiÖp, giao th«ng vËn t¶i, chiÕn tranh vµ nh÷ng chÊt th¶i sinh ho¹t. Mét trong c¸c ho¹t ®éng ®ã cÇn ®îc quan t©m ®ã lµ vÊn ®Ò chÊt th¶i c«ng nghiÖp. §Æc biÖt lµ chÊt th¶i cña c¸c nhµ m¸y ho¸ chÊt, víi c¸c kim lo¹i nÆng cã ®éc tÝnh ¶nh hëng tíi m«i tr êng sèng con ngêi, ®éng vËt vµ thùc vËt. ë c¸c níc c«ng nghiÖp th× chÊt th¶i c«ng nghiÖp lµ mét trong nh÷ng vÊn ®Ò cÊp b¸ch, ¶nh hëng kh¸ s©u réng tíi m«i tr êng. ë níc ta, c«ng nghiÖp cßn nhá bÐ, phÇn lín thiÕt bÞ ®· l¹c hËu, hiÖu qu¶ sö dông nhiªn liÖu thÊp, chÊt th¶i tÝnh theo sè l îng s¶n phÈm lín. NhiÒu nhµ m¸y cha cã thiÕt bÞ xö lý c¸c chÊt th¶i vµ níc th¶i tr íc khi x¶ vµo cèng r·nh, s«ng hå nªn ®· lµm suy gi¶m chÊt l îng níc bÒ mÆt, m«i tr êng kh«ng khÝ, còng nh m«i tr êng ®Êt. ChÝnh v× vËy viÖc x¸c ®Þnh chÝnh x¸c hµm l îng kim lo¹i nÆng trong níc th¶i lµ nhiÖm vô cÇn thiÕt. ViÖc x¸c ®Þnh nµy ®îc dùa trªn nhiÒu ph¬ng ph¸p kh¸c nhau, nh ph¬ng ph¸p phæ hÊp thô nguyªn tö, phæ ph¸t x¹ nguyªn tö, ph¬ng ph¸p cùc phæ, ph¬ng ph¸p ®iÖn ho¸.., trong ®å ¸n nµy emxin ®Ò cËp c¸c ph¬ng ph¸p ®ã. 2
  • 3. http://detaihay.net Email : hotro@detaihay.net Điện thoại: 0983.317.327 ch¬ng 1 Giíi thiÖu chung C ïng víi s ù ph ¸t tri Ón c ña khoa h äc, k ü thu Ët vµ s ù t¨ng d ©n s è, m «i tr êng ®Êt vµ níc c òng ®ang d Çn b Þ « nhiÔ m .M ét trong nh ÷ng nguyªn nh ©n ch ñ yÕu ®ã lµ c ¸c ch Êt th ¶i c «ng nghiÖp vµ c ¸c ch Êt th ¶i sinh ho ¹t ch øa nh ÷ng ch Êt ®éc ë d ¹ng dung d Þch hay d ¹ng r¾n. §Æc biÖt lµ s ù th ¶i b á c ¸c ch Êt th ¶i r¾n vµ n íc th ¶i c ña c ¸c nh µ m ¸y ho ¸ ch Êt ng µy c µng g ©y « nhiÔ mtrÇm träng m «i tr êng ®Ê t vµ m «i tr êng níc. Níc th ¶i ®a vµo b Ò m Æt c ¸c lo ¹i h ãa ch Êt kh ¸c nhau, tõ tr¹ng th ¸i tan, ho Æc díi d ¹ng huyÒn ph ï , nh ò t¬ng cho ®Õn c ¸c lo ¹i vi khu Èn. §Æc biÖt ®èi víi c ¸c ch Êt v« c ¬ c ô th Ó lµ c ¸c kim lo ¹i n Æng c ã ¶nh hëng ®éc h ¹i tíi s ù ph ¸t tri Ón c ña c ¸c vi sinh vË t trong níc, ¶nh hëng tíi m «i tr êng ®Êt, ¶nh hëng g ©y « nhiÔ m m «i tr êng, ®éc h ¹i tíi s øc kho Î con ngêi vµ ®éng vË t. C ¸c ch Êt r¾n c «ng nghiÖp vµ sinh ho ¹t ®a vµo m «i tr êng ®Êt díi d ¹ng: r¸c th ¶i sinh ho ¹t, c ¸c ch Êt x Ø, giÊy, g ç, cao su g ¹ch v÷a, b ïn kho ¸ng, ®Æc biÖt lµ c ¸c kim lo ¹i n Æng c ã ®éc tÝnh... N ã lµm ®Ê t b Þ nhiÔ m b Èn, lµm th ay ®æi th µnh ph Çn ®Ê t vµ g ©y « nhiÔ mníc, níc ngÇm , g ©y b ôi vµ g ©y « nhiÔ mkh «ng kh Ý. 1.1. Nguån gèc c¸c kim lo¹ i th¶i vµo m«i trêng. (1) Níc th¶i ra tõ khai kho¸ng: c¸c kim lo¹i, c¸c axit v« c¬.. Níc th¶i gia c«ng gç: flo, kÏm.. Níc th¶i tõ nhµ m¸y s¶n xuÊt ®å da: canxi, hydro sunfua, natri sunfua, crom, kÏm, niken.. Níc th¶i tõ c«ng nghiÖp s¶n xuÊt s¬n: bari, clorat, cadimi, coban, ch×, kÏm, amoniac, xót, c¸c axit, c¸c chÊt h÷u c¬. Níc th¶i tõ c¸c nhµ m¸y chÕ t¹o m¸y : c¸c hîp chÊt amoni, c¸c axit, c¸c kim lo¹i, florua, kiÒm.. Níc th¶i tõ c¸c nhµ m¸y luyÖn kim: c¸c hîp chÊt amoni, c¸c axit, c¸c kim lo¹i, hydro sunfua, sunfat, clo, photphat.. Níc th¶i ra tõ nhµ m¸y ho¸ dÇu: c¸c axit, kim lo¹i, clorua, sunfat, c¸c chÊt h÷u c¬.. 3
  • 4. http://detaihay.net Email : hotro@detaihay.net Điện thoại: 0983.317.327 Níc th ¶i tõ nh µ m ¸y s ¶n xu Êt thu èc trõ s ©u: bari, cad im i, ®ång, asen, silic, te traflo ru a cacbon, flo , clo, m ét s è ch Êt ®éc h ÷u c ¬.. Níc th ¶i ra tõ nh µ m ¸y s ¶n xu Êt thu û tinh: axit boric, kali, m angan, ®ång, asen, sunfua, flo ru a, th iÕc, .. Níc th ¶i ra tõ nh µ m ¸y d Öt: c ¸c h îp ch Êt am oni, th iÕc, ch ×, flo , kiÒm , kali, ®ång,.. Níc th ¶i ra tõ nh µ m ¸y s ¶n xu Êt ph ©n b ãn: kali, am oniac, nitrat, photphat, c ¸c axit, c ¸c kim lo ¹i,.. Níc th ¶i ra tõ nh µ m ¸y ho ¸ dîc: boran, b rom , m u èi am oni, kali, c ¸c axit, c ¸c kim lo ¹i, kiÒm , c ¸c ch Êt h ÷u c ¬,.. Níc th ¶i ra tõ c ¸c nh µ m ¸y giÊy: x ót, c ¸c kim lo ¹i, clo, sunfat, sunfit, sunfua,.. Níc th ¶i sinh ho ¹t c ã th µnh ph Çn ®¬n gi¶n h ¬n, ch ñ yÕu lµ kali, s ¾t, ®ång, k Ïm , niken, m angan, thu û ng©n, b ¹c, coban,...vµ c ¸c ch Êt h ÷u c ¬. 1.2. Giíi thiÖu mét sè kim lo¹ i nÆng tiªu biÓu. 1.2.1.Ch× (Pb). Ch× lµ nguyªn tè cã ®éc tÝnh cao víi søc khoÎ cña con ng êi vµ ®éng vËt. Nã thay thÕ Ca trong x¬ng t¸c ®éng ®Õn tuû x¬ng vµ qu¸ tr×nh h×nh thµnh huyÕt cÇu tè. Thùc vËt trång trªn nh÷ng ®Êt giÇu ch× sÏ hÊp thô vµ tÝch tô kim lo¹i nµy l¹i, sau ®ã x©m nhËp vµo nh÷ng ®éng vËt ¨n thùc vËt ®ã. §Æc tÝnh næi bËt cña ch× lµ sau khi x©m nhËp vµo c¬ thÓ sèng, nã Ýt bÞ ®µo th¶i mµ tÝch tô theo thêi gian . Ch× x©m nhËp vµo c¬ thÓ con ngêi qua níc uèng, kh«ng khÝ bÞ « nhiÔm, thøc ¨n lµ ®éng vËt vµ thùc vËt bÞ « nhiÔm ch× . Khi vµo c¬ thÓ, nã ® îc tÝch tô l¹i råi ®Õn mét møc ®é nhÊt ®Þnh míi b¾t ®Çu g©y ®éc h¹i. Ch× t¸c ®éng m¹nh vµo hÖ thÇn kinh ( ®Æc biÖt lµ trÎ em ) lµm gi¶m trÝ th«ng minh, t¸c ®éng vµo m¸u, thËn, vµ t¸c ®éng lªn hÖ enzym cã liªn quan ®Õn sù t¹o m¸u. (1) Trong níc tù nhiªn hµm lîng ch× rÊt nhá, n»m trong kho¶ng 0,001-0,002 mg/l. Trong khi ®ã, níc th¶i, ®Æc biÖt níc th¶i cña c¸c nhµ m¸y ho¸ chÊt vµ c¸c khu luyÖn kim chøa lîng ®¸ng kÓ ch×, cã thÓ ®¹t ®Õn 6-7mgPb/l. Ch× trong níc th¶i cã thÓ ë díi d¹ng tan ( ion ®¬n hoÆc ion phøc ) hoÆc d íi d¹ng muèi khã tan nh sunphat, cacboni, vµ sunphua (2). 1.2.2. Thuû ng©n (Hg). Thuû ng©n trong thiªn nhiªn tån t¹i ë d¹ng kh¸c nhau cã ®éc tÝnh kh«ng gièng nhau, metyl thuû ng©n lµ d¹ng ®éc nhÊt. Vi khuÈn sèng trong bïn c¸c hå ao, tæng hîp ra CH4 vµ th¶i ra hîp chÊt trung gian lµ metyl cobalamin, chÊt nµy t¸c dông víi thñy ng©n t¹o thµnh ®imetyl thuû ng©n (CH3)2Hg vµ trong m«i trêng + axÝt nã biÕn thµnh metyl thuû ng©n CH3Hg 4
  • 5. http://detaihay.net Email : hotro@detaihay.net Điện thoại: 0983.317.327 Ngu ån thu û ng ©n nh ©n t¹o ch ñ yÕu tho ¸t ra tõ c ¸c ch Êt th ¶i, níc th ¶i, kh ãi b ôi ë c ¸c nh µ m ¸y lu yÖn kim , nh µ m ¸y pin, nh µ m ¸y s ¶n xu Êt ®Ìn hu únh quang, nhiÖt k Õ, nh µ m ¸y s ¶n xu Êt thu èc b ¶o vÖ th ùc vË t, nh µ m ¸y m ¹, s ¬n, ®Æc biÖt trong c ¸c nh µ m ¸y s ¶n xu Êt x ót, clo ®iÖn ph ©n. Ngêi ta tÝnh ra c ø s ¶n xu Êt ra 1 tÊn clo th × c ã kho ¶ng 0,1 72 kg Hg x ©m nh Ëp vµo m «i tr êng. Ngo µi ra lîng thu û ng©n tù nhiªn b ¾t ngu ån tõ tr¸ i ®Êt lµ kho ¶ng 6000 tÊn m çi n ¨m . L îng thu û ng©n an to µn víi níc u èng lµ nh á h ¬n 0.001 m g/l (1 ). 1.2.3. Cadimi (Cd). Cadimi x©m nhËp vµo khÝ quyÓn , níc qua nguån tù nhiªn vµ nh©n t¹o. Bôi nói löa, bôi ®¹i d¬ng , löa rõng vµ c¸c ®¸ bÞ phong ho¸ lµ nguån gèc tù nhiªn chÝnh . Cßn trong sè c¸c nguån nh©n t¹o th× c«ng nghiÖp luyÖn kim , läc dÇu g©y « nhiÔm cadimi nhiÒu nhÊt. Cadimi x©m nhËp vµo c¬ thÓ chñ yÕu qua thøc ¨n tõ thùc vËt ®îc trång trªn ®Êt giµu cadimi hoÆc tíi b»ng níc cã chøa nhiÒu cadimi. Cadimi ®îc tÝch tô ë thËn vµ x¬ng trong c¬ thÓ ngêi , chóng g©y nhiÔu sù ho¹t ®éng cña mét sè enzym nhÊt ®Þnh, g©y nªn héi chøng t¨ng huyÕt ¸p vµ ung th phæi lµm rèi lo¹n chøc n¨ng thËn g©y ra thiÕu m¸u vµ ph¸ huû tuû x¬ng (1). Trong níc, cadimi ë d¹ng ion ®¬n trong m«i trêng axÝt vµ ë d¹ng ion phøc (xianua, tactra ) hoÆc díi d¹ng kh«ng tan ( hydroxit, cacbonat ) trong m«i trêng kiÒm.(2) 1.2.4. Asen (As). Asen ë nång ®é thÊp cã t¸c dông kÝch thÝch sinh tr ëng, nhng ë nång ®é cao nã g©y ngé ®éc ®èi víi ®éng vËt vµ thùc vËt. Trong c¬ thÓ ngêi vµ ®éng vËt As lµm gi¶m sù ngon miÖng, gi¶m träng lîng c¬ thÓ, g©y c¸c héi chøng d¹ dµy vµ bÖnh ngoµi da. As thêng cã trong níc th¶i c«ng nghiÖp thuéc c¸c ngµnh da, sµnh sø, nh÷ng nhµ m¸y ho¸ chÊt, luyÖn ®ång, ch×, kÏm , thuèc trõ s©u, diÖt cá. Hµm lîng As cho phÐp trong níc lµ 0,4-1,0 µg/l (1) . As thêng tån t¹i ë d¹ng asenat (2). 1.2.5. Crom (Cr). Trong níc crom tån t¹i ë hai d¹ng Cr(III) vµ Cr(VI). Cr(III) kh«ng ®éc nhng Cr(VI) ®éc víi ®éng vËt vµ thùc vËt. Nã lµm cho c©y bÞ vµng l¸, g©y bÖnh ung th ®èi víi ngêi. Hµm lîng Crom trong níc uèng tèi ®a chØ cho phÐp 0,05µg/l. Crom x©m nhËp vµo nguån níc tõ níc th¶i cña c¸c nhµ m¸y c«ng nghiÖp nhuém len, c«ng nghiÖp m¹, thuéc da, s¶n xuÊt ®å gèm, chÊt næ (1). 5
  • 6. http://detaihay.net Email : hotro@detaihay.net Điện thoại: 0983.317.327 1.2.6. §ång (Cu). Mét lîng nhá ®ång lµ rÊt cÇn cho ®éng vËt vµ thùc vËt, bëi ®ång lµ thµnh phÇn quan träng cho c¸c enzym : oxidaza, tirozinaza , citocrom vµ galactoza. Sù tån t¹i ®ång trong níc k×m h·m sù sinh trëng cña t¶o ngay c¶ ë nång ®é thÊp . Thùc vËt mÉn c¶m víi ®ång h¬n lµ ®éng vËt. Níc cã nång ®é 1µgCu/l ®· g©y « nhiÔm víi thùc vËt trong khi ®ã víi c¸ tíi 3 µgCu/l míi g©y ®éc (1). Trong níc ®ång thêng tån t¹i díi d¹ng c¸c cation ho¸ trÞ II hoÆc díi d¹ng c¸c ion phøc víi xianua, tactrat. §ång x©m nhËp vµo nguån níc th¶i cña c¸c nhµ m¸y c«ng nghiÖp luyÖn kim, chÕ t¹o m¸y, läc ho¸ dÇu, thuèc trõ s©u (2). 1.2.7. KÏm (Zn). KÏm lµ nguyªn tè vi lîng cÇn thiÕt cho c¶ thùc vËt vµ ®éng vËt. KÏm ®ãng vai trß quan träng trong qóa tr×nh trao ®æi chÊt, lµ thµnh phÇn quan träng cña nhiÒu enzym (nh ancoldehidrogenaza, glutamicdehidrogenaza, lacticdehidro genaza, cacbonic anhidraza ..) Trong nguån níc thiªn nhiªn hµm lîng kÏm nhá h¬n 1µg/l. Trong níc uèng hµm l- îng kÏm dao ®éng tõ 0.995-1ppm. Khi nång ®é lín h¬n 5mg/l, níc sÏ cã vÞ khã chÞu, nhng ë nång ®é cao h¬n nhiÒu th× kÏm míi g©y ®éc cho c¬ thÓ. KÏm x©m nhËp vµo c¸c hÖ sinh th¸i níc th«ng qua ho¹t ®éng khai kho¸ng, thuèc diÖt nÊm, c«ng nghiÖp s¶n xuÊt t¬ sîi tæng hîp, c«ng nghiÖp m¹ ®iÖn.. ë nh÷ng vïng bÞ « nhiÔm kÏm nång ®é Zn trong c¬ thÓ c¸ gÊp h¬n 860 lÇn so víi n íc ngät vµ 6700 lÇn so víi trong níc biÓn kh«ng bÞ « nhiÔm (1). C¸c d¹ng tån t¹i cña kÏm trong níc lµ c¸c ion ®¬n, ion phøc víi xianua, cacbocat, sunphua (2). 1.2.8. Niken (Ni). Niken lµ nguyªn tè cã ®éc tÝnh víi con ngêi vµ ®éng vËt. Trong c¬ thÓ ngêi, Ni cã thÓ g©y bÖnh ung th. Trong níc sinh ho¹t vµ níc tù nhiªn thêng kh«ng cã Ni hay nÕu cã chØ lµ lîng vÕt. Niken thêng cã trong níc th¶i c«ng nghiÖp cña mét sè nhµ m¸y luyÖn kim vµ ho¸ chÊt cã dïng Niken. 2+ Trong níc Ni thêng tån t¹i díi d¹ng Ni , d¹ng phøc xianua vµ d¹ng Ýt tan sunfua, cacbonat, hydroxit (1). ch¬ng 2 6
  • 7. http://detaihay.net Email : hotro@detaihay.net Điện thoại: 0983.317.327 chuÈn bÞ mÉu Víi b Êt k ú ph¬ng ph ¸p x ¸c ®Þnh, hay k ü thu Ët ph ©n tÝch n µo th × m çi ch Êt ph ©n tÝch ch Ø c ã th Ó x ¸c ®Þnh n ã khi n ã tån t¹i ë m ét tr¹ng th ¸i nh Êt ®Þnh ph ï h îp víi k ü thu Ët ®ã. M Éu ph ©n tÝch c ã nhiÒu lo ¹i vµ ®a d ¹ng tõ lo ¹i c ã th µnh ph Çn ®¬n gi¶n ®Õn nh ÷ng lo ¹i c ã th µnh ph Çn ph øc t¹p. Ch óng c ã th Ó tån t¹i ë c ¸c tr¹ng th ¸i kh ¸c nhau nh r¾n, láng, kh Ý vµ c ¶ huyÒn ph ï, ch óng ta rÊ t kh ã c ã th Ó ph ©n tÝch c ¸c nguyªn tè ë d ¹ng nguyªn m Éu nh vËy. Ch Ýnh v× lý do ®ã c ¸c m Éu ph ©n tÝch c Çn ph ¶i ®îc x ö lý ®a vÒ tr¹ng th ¸i ph ï h îp nh Êt cho m ét ph¬ng ph ¸p ®· ®îc x ¸c ®Þnh. C ¸c ch Êt ph ©n tÝch l¹i tån t¹i ë c ¸c tr¹ng th ¸i li ªn k Õt ho ¸ h äc kh ¸c nhau, c ã khi rÊ t b Òn v÷ng, n ªn kh «ng th Ó x ¸c ®Þnh ®óng h µm lîng c ña n ã trong m ét tæ h îp ph øc t¹p vµ b Þ c ¸c nguyªn tè , c ¸c ch Êt kh ¸c, m ¹ng líi li ªn k Õt c ña m Éu c ¶n trë . D o ®ã c Çn ph ¶i x ö lý m Éu ®Ó ph ¸ vì c ¸c h îp ch Êt m µ ch Êt ph ©n tÝch ®ang tån t¹i, ®Ó ®a n ã sang m ét d ¹ng kh ¸c c ã th Ó ®Þnh lîng ®îc tè t h ¬n vµ ®óng theo ph¬ng ph ¸p ®· ch än. 2.1. MÉu r¾ n. C¸c mÉu r¾n thêng ®îc xö lý theo s¬ ®å sau tríc khi ®a vµo ph©n tÝch:(3) LÊy mÉu NghiÒn trén LÊy mÉu ®¹i diÖn ChiÕt t¸ch lµm giµu kim lo¹i LÊy mÉu ®Ó ph©n tÝch lµ viÖc chän mét thÓ tÝch nhá ( hay khèi l îng nhá ) phï hîp vµ võa ®ñ cña ®èi tîng nghiªn cøu ph©n tÝch ®Ó lµm nghiªn cøu ph©n tÝch ngay t¹i hiÖn trêng hay ®ãng gãi Ph©nvtÝch Ón vÒ phßng thÝ nghiÖm ®Ó Ën chuy ®Ó xö lý vµ x¸c ®Þnh ( ®Þnh tÝnh hay ®Þnh lîng ) c¸c chÊt chóng ta mong muèn, nhng l¹i ph¶i b¶o ®¶m gi÷ nguyªn ®óng thµnh phÇn cña ®èi tîng thùc tÕ ®· lÊy mÉu (3). B¶o qu¶n sau lÊy mÉu lµ viÖc cÇn thiÕt, nhiÒu lo¹i mÉu khi t¸ch ra khái m«i trêng thùc tÕ, c¸c chÊt trong mÉu cã thÓ bÞ thay ®æi, hay bÞ mÊt, hay bÞ ph©n huû..do ®ã mµ ta cÇn ph¶i b¶o qu¶n ®Ó tr¸nh hiÖn tîng ®ã. Víi mÉu ph©n tÝch c¸c kim lo¹i nÆng dÔ ph©n huû ta cã thÓ b¶o qu¶n b»ng HCl hay HNO 3 tuú thuéc b¶n chÊt kim lo¹i. Thêi gian vµ ®iÒu kiÖn b¶o qu¶n còng tuú thuéc tõng kim lo¹i. VÝ dô:(3) 7
  • 8. http://detaihay.net Email : hotro@detaihay.net Điện thoại: 0983.317.327 Kim lo¹i ph©n tÝch ChÊt b¶o vÖ vµ ®iÒu kiÖn Thêi gian b¶o qu¶n tèi ®a b¶o qu¶n Kim lo¹i(II,III) HNO3 , pH < 2 3 th¸ng Hg HNO3 , pH0 < 2 20 ngµy Cr(IV) Gi÷ ë 4 C 24 giê 2.1.1. Kü thuËt v« c¬ ho¸ kh«. (3) 2.1.1.1. Nguyªn t¾c vµ c¸c qu¸ tr×nh x¶y ra trong xö lý. Kü thuËt tro ho¸ kh« lµ kü thuËt nung ®Ó xö lý mÉu. Sau khi nung mÉu, b· cßn l¹i ®îc hoµ tan vµ xö lý tiÕp b»ng dung dÞch muèi, hoÆc dung dÞch axit phï hîp. Khi ®ã c¸c chÊt ph©n tÝch ®· ®îc chuyÓn vµo d¹ng dung dÞch råi ®îc x¸c ®Þnh theo mét ph¬ng ph¸p nhÊt ®Þnh. Trong qu¸ tr×nh nung xö lý mÉu cã c¸c qu¸ tr×nh vËt lý vµ hãa häc x¶y ra. MÆc dï c¸c qu¸ tr×nh nµy x¶y ra tuú theo b¶n chÊt, thµnh phÇn cña mçi lo¹i mÉu, vµ chÊt phô gia thªm vµo, nhng nh×n chung gåm cã c¸c qu¸ tr×nh nh sau: - Lµm bay h¬i mÊt níc hÊp phô vµ níc kÕt tinh trong mÉu. - §èt ch¸y c¸c chÊt mïn, ph©n huû c¸c chÊt h÷u c¬ cña mÉu vÒ d¹ng ®¬n gi¶n h¬n. - Ph¸ vì cÊu tróc ban ®Çu cña mÉu, chuyÓn sang c¸c chÊt ®¬n gi¶n h¬n. - Qu¸ tr×nh oxy ho¸ khö thay ®æi ho¸ trÞ cña nguyªn tè trong c¸c mÉu. - Gi¶i phãng ra mét sè khÝ nh CO, CO2, SO2,.. - Cã mét sè t¬ng t¸c ho¸ häc cña c¸c chÊt víi nhau, t¬ng t¸c víi chÊt phô gia thªm vµo.. t¹o ra c¸c chÊt lóc ®Çu kh«ng cã. TÊt c¶ c¸c qu¸ tr×nh ®ã sÏ lµm tan vì mÉu ban ®Çu ®Ó hoµ tan chÊt ph©n tÝch vµo dung dÞch. C¸c qu¸ tr×nh ®ã x¶y ra rÊt ®a d¹ng vµ phøc t¹p tuú thuéc vµo thµnh phÇn cña mÉu vµ c¸c ®iÒu kiÖn nung, trong ®ã nhiÖt ®é lµ yÕu tè chÝnh sau ®ã lµ m«i trêng nung (kh«ng khÝ, hay khÝ tr¬) vµ phô gia thªm vµo. 2.1.1.2. Tro ho¸ cã chÊt phô gia vµ chÊt b¶o vÖ bÒ mÆt. Qu¸ tr×nh nµy lµ qu¸ tr×nh xö lý mÉu s¬ bé nhê t¸c dông cña nhiÖt ®é thÝch hîp cã thªm t¬ng t¸c hç trî cña chÊt phô gia, thêng lµ c¸c chÊt ch¶y kiÒm hoÆc axit ®Æc, ®Ó ph¸ vì cÊu tróc tinh thÓ d¹ng ban ®Çu cña mÉu ph©n tÝch, chuyÓn sang mét d¹ng kh¸c dÔ hoµ tan trong axit. Khi cã chÊt ch¶y nhiÖt ®é nung thêng thÊp h¬n khi kh«ng cã chÊt ch¶y, thêi gian nung ng¾n h¬n song l¹i triÖt ®Ó h¬n mµ kh«ng mÊt chÊt ph©n tÝch . Cßn nÕu tro ho¸ kh«ng cã phô gia vµ chÊt ch¶y b¶o vÖ th× mét sè nguyªn tè trong mÉu sÏ cã thÓ bÞ mÊt khi nung nh Cd (10-18%) , Cu(7-12%) , Pb(8-15%). 2.1.2. Kü thuËt v« c¬ ho¸ ít.(3) 2.1.2.1. B»ng axit m¹nh ®Æc vµ cã tÝnh oxy ho¸. 8
  • 9. http://detaihay.net Email : hotro@detaihay.net Điện thoại: 0983.317.327 a. Nguyªn t¾c vµ b¶n chÊt. Dïng axit m¹nh vµ ®Æc ( HCl, H2SO4 ) , hay axit m¹nh ®Æc cã tÝnh oxy ho¸ m¹nh ( HNO3 , HClO4 ) hay hçn hîp hai axit ( HNO3 + H2SO4 ) hay 3 axit ( HNO3 + H2SO4 + HClO4 ) ®Ó ph©n huû mÉu trong ®iÒu kiÖn ®un nãng trong b×nh Kendan hay trong èng nghiÖm. Lîng axit thêng gÊp 15-20 lÇn lîng mÉu, tuú lo¹i mÉu. Thêi gian hoµ tan mÉu ( xö lý ) th êng trong c¸c hÖ hë. Díi t¸c dông cña axit ®Æc vµ nhiÖt ®é cã c¸c qu¸ tr×nh vËt lý vµ ho¸ häc sau ®©y x¶y ra : - Sù ph¸ vì m¹ng líi cÊu tróc cña chÊt mÉu, gi¶i phãng c¸c chÊt ph©n tÝch, ®a chóng vµo dung dÞch díi d¹ng c¸c muèi tan. - Qu¸ tr×nh oxy ho¸ khö lµm thay ®æi ho¸ trÞ, chuyÓn ®æi d¹ng, lµm tan vì c¸ vËt chÊt mÉu, ®Ó gi¶i phãng chÊt ph©n tÝch vÒ d¹ng muèi tan trong dung dÞch . - NÕu xö lý mÉu h÷u c¬ ph©n tÝch kim lo¹i, th× cã sù ®èt ch¸y ph¸ huû c¸c chÊt h÷u c¬ vµ mïn t¹o ra khÝ CO2, níc vµ gi¶i phãng c¸c kim lo¹i trong chÊt mÉu h÷u c¬ vÒ d¹ng muèi v« c¬ tan trong dung dÞch . - T¹o ra hîp chÊt dÔ bay h¬i, lµm mÊt ®i anion trong ph©n tö chÊt mÉu.. lµm mÉu bÞ ph©n huû t¹o ra c¸c hîp chÊt kh¸c tan trong dung dÞch . - Nh vËy trong qu¸ tr×nh xö lý mÉu ë ®©y còng cã thÓ cã c¸c ph¶n øng ho¸ häc x¶y ra, nh ph¶n øng oxy ho¸ khö, ph¶n øng thuû ph©n, ph¶n øng t¹o phøc, ph¶n øng hoµ tan ph¶n øng kÕt tña.. cña c¸c phÇn tö chÊt mÉu víi c¸c axit dïng ®Ó ph©n huû, vµ c¸c chÊt cã trong mÉu víi nhau. b. C¸c u nhîc ®iÓm vµ ph¹m vi øng dông. C¸c u vµ nhîc ®iÓm chÝnh cña kü thuËt nµy: - Kh«ng mÊt chÊt ph©n tÝch - Thêi gian ph©n huû mÉu h¬i dµi, nÕu kh«ng dïng lß vi sãng. - Tèn nhiÒu axit ®Æc tinh khiÕt cao, nhÊt lµ trong hÖ dung cô hë. - DÔ bÞ nhiÔm bÈn khi xö lý trong hÖ hë, do m«i trêng hay axit dïng nhiÒu. - Ph¶i ®uæi axit l©u nªn dÔ bÞ nhiÔm bÈn, bôi, mÊt mét sè chÊt. øng dông chñ yÕu cña kü- thuËt - µy lµ ®Ó xö lý mÉu ph©n tÝch c¸c kim lo¹i - n 3- 2- vµ mét sè anion v« c¬ nh Cl , Br , I , AsO4 , SO4 ... trong c¸c lo¹i mÉu sinh häc, mÉu h÷u c¬, mÉu v« c¬, mÉu m«i trêng, mÉu ®Êt, mÉu níc.. 2.1.2.2. Xö lý b»ng dung dÞch kiÒm m¹nh ®Æc nãng. a. Nguyªn t¾c Trong ph¬ng ph¸p nµy ngêi ta dïng c¸c dung dÞch kiÒm m¹nh ( NaOH, KOH ®Æc hay hçn hîp cña kiÒm m¹nh vµ muèi kim lo¹i kiÒm (NaOH+NaHCO3) hay mét kiÒm m¹nh vµ peoxit ( KOH + Na2O2 ), nång ®é lín 10-20% ®Ó ph©n huû mÉu trong ®iÒu kiÖn ®un nãng trong b×nh Kendan hay trong hép kÝn hoÆc trong lß vi sãng. 9
  • 10. http://detaihay.net Email : hotro@detaihay.net Điện thoại: 0983.317.327 T rong qu ¸ tr×nh x ö lý díi t¸c d ông c ña kiÒm vµ nhiÖt ®é c ã th Ó x ¶y ra c ¸c qu ¸ tr×nh sau: - Ph ¸ vì c Êu tróc c ña ch Êt m Éu chuyÓn c ¸c ch Êt c ña m Éu vµo dung d Þch . - C ¸c ch Êt c ña m Éu t¬ng t¸c víi kiÒm t¹o ra c ¸c s ¶n ph Èm tan ®îc. - C ã th Ó sinh ra c ¸c kh Ý bay ra gióp s ù tan c ña m Éu ®îc tè t h ¬n. - C ã th Ó t¹o ra c ¸c h îp ch Êt b Òn Ýt ph ©n ly vµ tan trong dung d Þch . - T ¹o ra s ¶n ph Èm k Õt tñ a kh ¸c c ña ch Êt ph ©n tÝch t¸ch ra ®îc. b. ¦u nhîc ®iÓm vµ ph¹m vi øng dông. Kü thuËt nµy cã u ®iÓm lµ kh«ng mÊt c¸c chÊt ph©n tÝch , nhÊt lµ c¸c nguyªn tè cã hîp chÊt dÔ bay h¬i . Nhng cã mét nhîc ®iÓm lµ tèn rÊt nhiÒu kiÒm tinh khiÕt cao, thêng ph¶i dïng gÊp tõ 10-15 lîng mÉu, kh¶ n¨ng g©y nhiÔm bÈn dÔ x¶y ra. Lîng kiÒm d nhiÒu sau khi xö lý mÉu xong thêng ph¶i lo¹i hÕt, nhng rÊt khã, chØ b»ng c¸ch trung hoµ b»ng axit, song l¹i lµm lo·ng mÉu, vµ dÔ dµng nhiÔm bÈn, mÊt thêi gian c« ®Æc chÊt. §©y lµ mét c«ng viÖc rÊt khã kh¨n vµ mÊt nhiÒu th× giê vµ còng l¹i hay bÞ nhiÔm bÈn . V× thÕ c¸ch xö lý nµy chØ ® îc dïng khi c¸c ph¬ng ph¸p kh¸c khã ¸p dông vµ cho kÕt qu¶ kh«ng tèt. 2.1.2.3. Xö lý ít trong lß vi sãng. a. Nguyªn t¾c: Kü thuËt nµy thùc chÊt còng lµ ph©n huû mÉu khi ®un nãng dung dÞch b»ng axit m¹nh, ®Æc cã tÝnh oxi ho¸, hay b»ng dung dÞch kiÒm ®Æc nãng. T¸c nh©n ph©n huû lµ c¸c axit vµ n¨ng lîng nhiÖt khi ta ®un mÉu, cã tÊn c«ng vµo c¸c ph©n tö mÉu tõ bªn ngoµi vµo . Cßn ë ®©y trong lß vi sãng cã kh¸c lµ kh«ng dïng n¨ng lîng nhiÖt do ®un , mµ dïng n¨ng lîng vi sãng cã tÇn sè cao tÊn c«ng tõ phÝa trong c¸c ph©n tö chÊt mÉu, ®Ó ph¸ vì cÊu tróc cña mÉu, v× thÕ qu¸ tr×nh xö lý mÉu nhanh h¬nvµ triÖt ®Ó h¬n. H¬n n÷a, nÕu trong hÖ kÝn l¹i cßn thªm ¸p suÊt cao vµ nhiÖt ®é cao, do ®ã hiÖu qu¶ cao vµ rÊt nhanh (50-60phót) , l¹i tèn Ýt axit h¬n ( chØ 1/2 ) so víi ph©n huû trong ®iÒu kiÖn thêng. C¸c qu¸ tr×nh vËt lý vµ ho¸ häc x¶y ra khi xö lý mÉu ë ®©y cònh nh trong xö lý ít th«ng thêng. 2.2. MÉu láng. LÊy mÉu L¾c trén ®Òu C¸c mÉu láng thêng ®îc xö lý theo s¬ ®å sau tríc khi ®a vµo ph©n tÝch: (3) LÊy mÉu ®¹i diÖn ChiÕt t¸ch lµm giµu kim lo¹i 10 Ph©n tÝch
  • 11. http://detaihay.net Email : hotro@detaihay.net Điện thoại: 0983.317.327 2.2.1. Ph¬ng ph¸p chiÕt. (3) 2.2.1.1. Ph¬ng ph¸p chiÕt láng-láng. a. Nguyªn t¾c. Khi ta cã dung m«i hay mét thuèc thö t¹o phøc t¸c dông víi dung dÞch ph©n tÝch th× khi ®ã dung dÞch ph©n tÝch sÏ chia thµnh hai pha láng kh«ng trén lÉn vµo nhau, trong hai pha láng nµy thêng cã mét pha chøa chÊt ph©n tÝch. b. Ph¬ng ph¸p chiÕt tÜnh. Víi ph¬ng ph¸p nµy ta chØ cÇn dïng mét sè phÔu chiÕt ( dung tÝch 100,250 ml ) kh«ng cÇn m¸y mãc phøc t¹p. ViÖc l¾c chiÕt ®îc thùc hiÖn b»ng tay, hay b»ng m¸y l¾c nhá 2.2.1.2. Ph¬ng ph¸p chiÕt pha r¾n. a. Nguyªn t¾c. ChÊt mÉu ë d¹ng láng, chÊt chiÕt ë d¹ng r¾n víi c¸c h¹t nhá vµ xèp ( ®êng kÝnh 5-10µm). ChÊt chiÕt ®îc gäi lµ pha tÜnh vµ ®îc nhåi vµo mét cét s¾c ký nhá ( kÝch thíc 10×1cm, hay dung lîng 5-10ml ). ChÊt chiÕt lµ c¸c h¹t Silica trung tÝnh, c¸c h¹t oxit nh«m hay c¸c Silicagen®· alkyl ho¸ nhãm OH b»ng nhãm m¹ch cacbon th¼ng ÐC2, -C4, -C8, C18 .. hay nhãm phenyl, c¸c h¹t nµy cã ®é xèp lín , víi 2 diÖn tÝch bÒ mÆt xèp thêng tõ 50-200 m /gam . Dung dÞch chÊt mÉu ®îc déi lªn pha r¾n trong cét s¾c ký. Lóc nµy pha tÜnh sÏ t¬ng t¸c víi c¸c chÊt mÉu vµ gi÷ mét nhãm chÊt ph©n tÝch l¹i trªn cét ( trªn pha tÜnh ) , cßn c¸c nhãm chÊt kh¸c th× sÏ ®i ra khái cét cïng víi dung m«i hoµ tan mÉu, Chóng ta sÏ thu ® îc nhãm chÊt ph©n tÝch tån t¹i trªn pha tÜnh ( chÊt chiÕt r¾n ) . Sau ®ã ta dïng mét dung m«i thÝch hîp ®Ó hoµ tan tèt c¸c chÊt ph©n tÝch ®Ó röa gi¶i chóng ra khái pha tÜnh, vµ chóng ta thu ®îc dung dÞch cã chÊt ph©n tÝch ®Ó x¸c ®Þnh nã. b. ChiÕt theo c¬ chÕ hÊp thô pha ngîc. ChÊt chiÕt ( pha tÜnh ) lµ c¸c Silica pha ngîc, cã bÒ mÆt hÇu nh kh«ng ph©n cùc. Nã t¸c dông tèt víi c¸c chÊt mÉu kh«ng ph©n cùc vµ ph©n cùc. §ã lµ sù t - ¬ng t¸c hÊp phô cña pha tÜnh ( chÊt chiÕt ) . Tuú theo b¶n chÊt vµ cÊu tróc ph©n tö mçi nhãm chÊt ph©n tÝch vµ c¸c ®iÒu kiÖn thùc hiÖn viÖc t¸ch chiÕt mµ nhãm chÊt p¬h©n tÝch nµo bÞ pha tÜnh hÊp phô vµ gi÷ l¹i trªn cét t¸ch chiÕt. 11
  • 12. http://detaihay.net Email : hotro@detaihay.net Điện thoại: 0983.317.327 S ù t¬ng t¸c n µy ®îc th Ó hiÖn nh m « h ×nh sau: + RX ⇔ (Mat)-(CH2)17CH3 Ð RX (Mat)-(C H2)17CH3 Silica ®· alkyl ho¸ ( ChÊt ph©n tÝch ®· ®· bÞ hÊp phô ( Ch Êt chiÕt pha ngîc) lªn pha r¾n ) Trong ®ã Mat: Matrix m¹ng r¾n cña chÊt chiÕt ; RX lµ chÊt ph©n tÝch. c. ChiÕt theo c¬ chÕ trao ®æi ion vµ cÆp ion. Ph¬ng ph¸p nµy dùa trªn c¬ së cña qu¸ tr×nh trao ®æi ion cña chÊt ph©n tÝch víi ion ®èi ( ion cña trao ®æi ) cña chÊt chiÕt ( pha tÜnh trao ®æi ion ) ®Ó hÊp thô chÊt ph©n tÝch l¹i trªn pha tÜnh. Sau ®ã dïng mét pha ®éng ( dung m«i ) phï hîp ®Ó röa gi¶i chÊt ph©n tÝch vµo dung m«i ®ã, vµ sau ®ã tiÕn hµnh x¸c ®Þnh nã theo mét ph¬ng ph¸p thÝch hîp ®· ®îc chän. ChÊt trao ®æi ion cña kiÓu chiÕt nµy cã hai lo¹i nh sau: + Trao ®æi Cation axit m¹nh ( gèc R-SO3Na ) vµ axit yÕu ( gèc R-COONa ). + + Trao ®æi Anion baz¬ m¹nh ( gèc R-N (-OH)), baz¬ yÕu ( gèc R-NHOH ). C¬ chÕ cña sù trao ®æi ∗ Lo¹i trao ®æi Cation: Tæng qu¸t: n+ + nMat-SO3Na + Me ⇔ (Mat-SO3)n-Me + nNa Trong ®ã Mat: Matrix m¹ng r¾n cña chÊt trao ®æi ion; Me: Cation cña chÊt ph©n tÝch; R: lµ m¹ch Silica hay cao ph©n tö Polystyren. ∗ Lo¹i trao ®æi Anion: Tæng qu¸t : n- - nMat-OH + X ⇔ (Mat)n-X + nOH Trong ®ã : Mat: Matrix m¹ng r¾n cña chÊt trao ®æi ion; X: Anion cña chÊt ph©n tÝch. Trong qu¸ tr×nh trao ®æi tuú thuéc vµo mçi lo¹i chÊt ph©n tÝch vµ chÊt pha tÜnh ( chñ yÕu lµ nhãm phøc trao ®æi thuéc lo¹i axit yÕu hay m¹nh, hoÆc baz¬ m¹nh hay yÕu ) , nµ qua tr×nh cã thÓ ®îc thùc hiÖn tèt trong vïng pH ( m«i trêng axit ) nhÊt ®Þnh . ∗ C¬ chÕ lo¹i trao ®æi cÆp Cation: Tæng qu¸t: + + (Mat)-R1 + (DS)-SO3Na ⇔ {(Mat)-R1}(DS)-SO3Na + n+ n+ + {(Mat)-R2}(DS)-SO3Na + Me ⇔ ({(Mat)-R2}(DS)-SO3)n-Me + nNa ∗ C¬ chÕ lo¹i trao ®æi cÆp Anion: 12
  • 13. http://detaihay.net Email : hotro@detaihay.net Điện thoại: 0983.317.327 T æng qu ¸t: - - (Mat)-R1 + R2-C l ⇔ {(Mat)-R1}R2-Cl - n- - {(Mat)-R2}R2-Cl + X ⇔ ({(Mat)-R2}R2)nX + nCl d.¦u nhîc ®iÓm vµ ph¹m vi sö dông chiÕt pha r¾n. ChiÕt pha r¾n lµ mét kü thuËt chiÕt míi, ®ang ph¸t triÓn vµ ®îc øng dông trong kho¶ng 10 n¨m trë l¹i ®©y. Ph¬ng ph¸p nµy míi vµo níc ta tõ n¨m 1998. Ph¬ng ph¸p cã tÝnh chän läc víi c¸c chÊt h÷u c¬. V× thÕ thÝch hîp cho mÉu l- îng nhá, ph©n tÝch vÕt. Thao t¸c ®¬n gi¶n, nhanh h¬n c¸c kü thuËt kh¸c. Trong qu¸ tr×nh chiÕt cã c¶ sù lµm giµu chÊt ph©n tÝch. 2.2.1.3. Kü thuËt chiÕt hÊp phô d¹ng khÝ ( chiÕt r¾n-khÝ ). Kü thuËt nµy dùa trªn c¬ së lµ ë mét nhiÖt ®é thÝch hîp , khi thæi mét dßng khÝ tr¬ nãng ( argon hay heli ) vµo dung dÞch mÉu, th× mét nhãm c¸c chÊt ph©n tÝch bÞ bay h¬i vµ ®îc khÝ tr¬ nµy cuèn ®i ®a vµo cét hÊp phô, vµ t¹i ®©y c¸c chÊt ph©n tÝch bÞ pha r¾n trong cét hÊp phô gi÷ l¹i, cßn c¸c chÊt kh¸c th× ®i qua, hay cßn l¹i trong dung dÞch mÉu ( chÊt khã bay h¬i ) . V× thÕ nã lµ b¶n chÊt nã còng lµ sù chiÕt gi÷a hai pha khÝ vµ r¾n ( pha chiÕt lµ r¾n , chÊt ®- îc chiÕt lµ khÝ ) Sù chiÕt ë ®©y lµ theo c¬ chÕ hÊp phô. Sau ®ã ngêi ta l¹i lµm nãng cét hÊp phô, vµ còng dïng dßng khÝ tr¬ nãng ®Ó gi¶i hÊp chÊt ph©n tÝch ®a trùc tiÕp vµo hÖ m¸y ph©n tÝch hay cho tan vµo dung m«i h÷u c¬ phï hîp ®Ó x¸c ®Þnh b»ng c¸ch kh¸c 2.2.2. Kü thuËt chng cÊt . (3) Chng cÊt lµ mét kü thuËt t¸ch vµ tinh chÕ c¸c chÊt dùa theo ®iÓm s«i ( nhiÖt ®é s«i ) cña chóng ®Ó t¸ch c¸c chÊt theo tõng ph©n ®o¹n cña nhiÖt ®é s«i khi chng cÊt , trong nh÷ng ®iÒu kiÖn nhÊt ®Þnh. ViÖc chng cÊt cã thÓ lÊy ®îc riªng tõng chÊt ( t¹i mét ®iÓn s«i ) , hay mét nhãm chÊt ( khi chóng cã cïng ®iÓm s«i ) lµ phô thuéc vµo trang thiÕt bÞ vµ ®iÒu kiÖn ( nhiÖt ®é ) chng cÊt. Trong kü thuËt chng cÊt nµy ta cã nhiÒu kü thuËt ch ng kh¸c nhau: Chng cÊt th«ng thêng ; chng cÊt l«i cuèn ( h¬i níc hay khÝ tr¬ ); chng cÊt trong ¸p suÊt thÊp ; chng cÊt trong m«i trêng siªu ©m. 2.2.3. Kü thuËt th¨ng hoa lÊy chÊt ph©n tÝch. (3) Kü thuËt nµy dùa trªn c¬ së tÝnh chÊt hay ®Æc ®iÓm cña c¸c chÊt ph©n tÝch , cã kh¶ n¨ng th¨ng hoa t¹i mét nhiÖt ®é trong nh÷ng ®iÒu kiÖn nhÊt ®Þnhkhi xö lý mÉu, ®Ó t¸ch lÊy chÊt ph©n tÝch ra khái chÊt nÒn ( matrix ) cña mÉu. Víi kü thuËt nµy ta dïng ®Ó xö lý c¸c lo¹i mÉu ®Êt ®¸ , quÆng, r¸c th¶i r¾n , bïn , c¸t ®Ó x¸c ®Þnh thuû ng©n (Hg). 2.2.4. KÕt tña hay ho¸ láng ë nhiÖt ®é thÊp. (3) 13
  • 14. http://detaihay.net Email : hotro@detaihay.net Điện thoại: 0983.317.327 Ch än ®iÒu kiÖn th Ých h îp vµ trong m ét dung m «i ®Ó k Õt tñ a ph ©n ®o ¹n ch Êt ph ©n tÝch díi d ¹ng m ét h îp ch Êt kh «ng tan. S au ®ã t¸ch ch óng ra kh ái h çn h îp m Éu, vµ x ö lý k Õt tña ®Ó x ¸c ®Þnh hay ph ©n tÝch theo m ét ph¬ng ph ¸p ph ï h îp. nh vËy ch óng ta võa t¸ch vµ c òng võa lµm giµu ®îc ch Êt ph ©n tÝch. 2.2.5. Kü thuËt ®iÖn ph©n. (3) a. Nguyªn t¾c vµ ®Æc ®iÓm. Dùa trªn c¬ së lµ qu¸ tr×nh ®iÖn ph©n, t¹i mét ®iÖn thÕ mét chiÒu nhÊt ®Þnh, nhiÒu chÊt, chñ yÕu lµ c¸c ion kim lo¹i, trong ®iÖn trêng mét chiÒu chóng sÏ ch¹y vÒ ®iÖn cùc ©m, bÞ ®iÖn ph©n ( nhËn electron ®iÖn cùc ) trë thµnh c¸c ph©n tö trung hoµ ( c¸c nguyªn tö ) vµ b¸m vµo ®iÖn cùc. Do ®ã ta ®- îc chÊt ph©n tÝch b¸m trªn ®iÖn cùc ©m. Sau ®ã chóng ta cã thÓ x¸c ®Þnh chÊt trªn ®iÖn cùc b»ng ph¬ng ph¸p khèi lîng ( ®iÖn khèi l¬ng ) hay hoµ tan chÊt trªn ®iÖn cùc råi x¸c ®Þnh nã theo ph¬ng ph¸p phï hîp. §©y lµ mét kü thuËt lµm giµu chÊt ph©n tÝch cña ph¬ng ph¸p ph©n tÝch cùc phæ cã tªn lµ ph- ¬ng ph¸p Von-Ampe hoµ tan. Kü thuËt ®îc dïng chñ yÕu ®Ó ®iÖn ph©n t¸ch c¸c kim lo¹i ra khái hçn hîp mÉu. b. øng dông vµ u nhîc ®iÓm. -T¸ch ®îc chÊt cÇn x¸c ®Þnh ra khái hçn hîp mÉu -Lµm giµu ®îc chÊt ph©n tÝch tõ dung dÞch mÉu rÊt lo·ng, mµ kh«ng thÓ x¸c ®Þnh trùc tiÕp ngay ®îc. CÇn ph¶i cã hÖ trang bÞ ®iÖn ph©n, vµ ph¬ng ph¸p nµy chØ giíi h¹n cho mét sè ion kim lo¹i trong mçi m«i trêng dung dÞch níc. 2.2.6. C¸c ph¬ng ph¸p s¾c kÝ. (3) ∗ Ph¬ng ph¸p s¾c kÝ cét. Ph¬ng ph¸p xö lý nµy lµ dùa trªn c¬ së tÝnh chÊt hÊp phô hay trao ®æi cña c¸c chÊt ®Ó hÊp phô chÊt ph©n tÝch lªn chÊt nhçi ( pha tÜnh), ë trong cét s¾c kÝ, ®Ó t¸ch chóng ra khái hçn hîp ®Çu. Sau ®ã dïng mét dung m«i thÝch hîp ( pha ®«ng) ®Ó röa gi¶i vµ hoµ tan chóng vµo pha ®éng, ®Ó t¸ch nã ra khái cét s¾c kÝ, råi x¸c ®Þnh chóng trong pha ®éng nµy b»ng mét ph ¬ng ph¸p phï hîp ∗ S¾c ký giÊy vµ s¾c ký b¶n máng. Qu¸ tr×nh s¾c ký ë ®©y lµ dùa trªn c¬ së lµ trong hÖ dung m«i nhÊt ®Þnh, th× sù ph©n bè hÊp thô cña c¸c chÊt trªn mµng silica gel xèp ® îc tr¸ng ( dµn) trªn b¶n thuû tinh hay polyme cøng, hay lµ sù ph©n bè cña chÊt trªn b¶n giÊy x«p s¾c ký lµ kh¸c nhau. Trong ®ã qu¸ tr×nh s¾c ký c¸c chÊt sÏ di chuyÓn kh¸c nhau t¹o ra mçi chÊt cã mét vïng riªng trªn b¶ng máng t¸ch khái nhau. V× thÕ míi cã tªn lµ s¾c ký b¶n máng hay s¾c ký giÊy. 14
  • 15. http://detaihay.net Email : hotro@detaihay.net Điện thoại: 0983.317.327 2.2.7. Ph¬ng ph¸p chiÕu tia tö ngo¹i vµo mÉu. (3) Dïng n¨ng lîng cña chïm s¸ng tia tö ngo¹i c«ng suÊt cao ( 300-500 W) chiÕu vµo b×nh chøa mÉu vµ cã chÊt oxy ho¸ ( H2O2 Ð t¸c nh©n t¹o gèc) ®Ó ph©n huû chÊt h÷u c¬ trong mÉu , ®Ó gi¶i phãng chÊt ph©n tÝch ( chñ yÕu lµ c¸c ion kim lo¹i) vµo dung dÞch, ®Ó x¸c ®Þnh chóng ®îc tèt h¬n. HiÖn nay ngêi ta con kÕt hîp c¶ n¨ng lîng vi sãng, nªn qu¸ tr×nh xö lý nhanh vµ triÖt ®Ó h¬n. C¸ch nµy chØ thÝch hîp cho c¸c mÉu níc, xö lý ph©n huû mét lîng nhá chÊt h÷u c¬ ®Ó x¸c ®Þnh c¸c kim lo¹i nÆng b»ng ph¬ng ph¸p ph©n tÝch c«ng cô, mµ chñ yÕu lµ cùc phæ. Theo c¸ch nµy: + NÕu chØ dïng tia tö ngo¹i : Hµm lîng chÊt h÷u c¬ : 150- 300 mg/l. + NÕu cã c¶ t¸c dông vi sãng : Hµm lîng chÊt h÷u c¬ : 400-1500 mg/L. ch¬ng 3 c¸c ph¬ng ph¸p ph©n tÝ ch ®Þ nh lÓng Cã rÊt nhiÒu ph¬ng ph¸p ®îc sö dông ®Ó x¸c ®Þnh hµm lîng kim lo¹i trong c¸c mÉu m«i trêng. Mét sè ph¬ng ph¸p phæ biÕn nhÊt ®ã lµ : Ph¬ng ph¸p phæ hÊp thô nguyªn tö ; ph¬ng ph¸p phæ ph¸t x¹ nguyªn tö ; ph¬ng ph¸p tr¾c quang; ph- ¬ng ph¸p UV-VIS; ph¬ng ph¸p cùc phæ; ph¬ng ph¸p Von-Ampe hoµ tan; ph¬ng ph¸p ®o ®iÖn thÕ; ph¬ng ph¸p X-Ray; ph¬ng ph¸p khèi phæ. Mçi mét ph¬ng ph¸p cã nh÷ng u nhîc ®iÓm tuú thuéc vµo b¶n chÊt mçi kim lo¹i còng nh nång ®é vµ nÒn mÉu. Díi ®©y lµ nguyªn t¾c vµ øng dông cña c¸c ph¬ng ph¸p nµy. 3.1. Ph¬ng ph¸p phæ hæp thô nguyªn tö 3.1.1. Nguyªn t¾c cña ph¬ng ph¸p. 15
  • 16. http://detaihay.net Email : hotro@detaihay.net Điện thoại: 0983.317.327 Ph¬ng ph ¸p ph æ h Êp th ô nguyªn tö hay ph¬ng ph ¸p ( AAS Atom ic- Absorp tion S pectrom e try ) lµ m ét ph¬ng ph ¸p ph ©n tÝch d ùa trªn c ¬ s ë ®o ph æ h Êp th ô nguyªn tö c ña m ét nguyªn tè. C ¬ s ë lý thuyÕt c ña phÐ p ®o n µy lµ s ù h Êp th ô n ¨ng lîng (b øc x ¹ ®¬n s ¾c) c ña nguyªn tö tù do ë tr¹ng th ¸i h ¬i (kh Ý) khi chiÕu ch ïm tia b øc x ¹ qua ®¸m h ¬i c ña nguyªn tè Êy trong m «i tr êng h Êp th ô. (4) Khi nguyªn tö ë tr¹ng th ¸i h ¬i tù do, ta chiÕu m ét ch ïm tia s ¸ng c ã nh ÷ng b íc s ãng (tÇn s è) x ¸c ®Þnh vµo ®¸m h ¬i nguyªn tè ®ã, th × c ¸c nguyªn tö tù do s Ï h Êp th ô c ¸c b øc x ¹ c ã bíc s ãng nh Êt ®Þnh øng ®óng víi nh ÷ng tia b øc x ¹ m µ n ã c ã th Ó ph ¸t ra ®îc trong qu ¸ tr×nh ph ¸t x ¹ c ña n ã. L óc n µy nguyªn tö ®· nh Ën n ¨ng lîng c ña c ¸c tia b øc x ¹ chiÕu vµo n ã vµ n ã chuyÓn lªn tr¹ng th ¸i k Ých th Ých c ã n ¨ng lîng cao h ¬n tr¹ng th ¸i c ¬ b ¶n Q u ¸ tr×nh n µy g äi lµ qu ¸ tr×nh h Êp th ô n ¨ng lîng c ña nguyªn tö tù do ë tr¹ng th ¸i h ¬i vµ t¹o ra ph æ c ña nguyªn tö c ña nguyªn tè ®ã vµ ph æ sinh ra trong qu ¸ tr×nh n µy ®îc g äi lµ ph æ h Êp th ô nguyªn tö (4). N ¨ng lîng c ña tia s ¸ng ®· b Þ nguyªn tö h Êp th ô ∆E ®îc tÝnh b »ng c «ng th øc: ∆E = (E m Ð E0) =hν (1.1) hay ∆E = hc/λ. E0 , Em lµ n¨ng lîng cña nguyªn tö ë tr¹ng th¸i c¬ b¶n vµ tr¹ng th¸i kÝch thÝch m h : lµ h»ng sè Plank ; c lµ tèc ®é ¸nh s¸ng trong ch©n kh«ng ; λ : lµ ®é dµi sãng cña v¹ch hÊp thô. øng víi mçi gi¸ trÞ n¨ng lîng ∆Ei mµ nguyªn tö ®· hÊp thô ta sÏ cã mét v¹ch phæ hÊp thô víi ®é dµi sãng λi ®Æc trng cho qu¸ tr×nh ®ã. Nhng nguyªn tö kh«ng hÊp thô tÊt c¶ c¸c bøc x¹ mµ nã cã thÓ ph¸t ra ® îc trong qu¸ tr×nh ph¸t x¹. Qu¸ tr×nh hÊp thô chØ x¶y ra ®èi víi c¸c v¹ch phæ nhËy c¸c v¹ch phæ ®Æc trng vµ c¸c v¹ch phæ cuèi cïng cña c¸c nguyªn tè. Cho nªn ®èi víi c¸c v¹ch phæ ®ã qu¸ tr×nh hÊp thô vµ ph¸t x¹ lµ hai qu¸ tr×nh ngîc nhau. Theo ph¬ng tr×nh (1.1) th× nÕu gi¸ trÞ ∆E lµ d¬ng ta cã qu¸ tr×nh ph¸t x¹, cßn gi¸ trÞ ∆E ©m ta cã qu¸ tr×nh hÊp thô (4). Sù phô thuéc cña cêng ®é mét v¹ch phæ cña mét nguyªn tè vµo nång ®é N cña nguyªn tè ®ã trong trong ®¸m h¬i ph©n tÝch tu©n theo ®Þnh luËt Lambe Bear. NghÜa lµ nÕu chiÕu mét chïm s¸ng cêng ®é ban ®Çu lµ I0 qua ®¸m h¬i nguyªn tö tù do cña nguyªn tè ph©n tÝch nång ®é lµ N vµ bÒ dÇy lµ L cm, th× ta cã : I = I 0 .e − ( K v . N . L ) (1.2) 16
  • 17. http://detaihay.net Email : hotro@detaihay.net Điện thoại: 0983.317.327 trong ®ã Kv : lµ hÖ sè hÊp thô nguyªn tö cña v¹ch phæ tÇn sè ν vµ Kv lµ ®Æc trng riªng cho tõng v¹ch phæ hÊp thô cña mçi nguyªn tè vµ ®îc tÝnh theo c«ng thøc : A (ν − 0 ) ν − . (1.3) K v = K 0 .e 2 RT ν2 K0 lµ hÖ sè hÊp thô t¹i t©m cña v¹ch phæ øng víi tÇn sè ν0 . A lµ nguyªn tö lîng cña nguyªn tè hÊp thô bøc x¹. R lµ h»ng sè khÝ . T lµ nhiÖt ®é m«i trêng hÊp thô (0K ). NÕu D lµ cêng ®é cña v¹ch phæ hÊp thô nguyªn tö tõ c«ng thøc (1.2) ta cã : D = log (I0/I) = 2,303.Kv .N.L (1.4) Trong m¸y ®o phæ hÊp thô nguyªn tö th× chiÒu dµi cña ®Ìn nguyªn tö ho¸ hay cuvet graphit lµ kh«ng ®æi, nghÜa lµ L kh«ng ®æi, nªn gi¸ trÞ D chØ phô thuéc vµo sè nguyªn tö N cã trong m«i trêng hÊp thô. Ngoµi ra theo lý thuyÕt vµ qu¸ tr×nh thùc nghiÖm chØ ra r»ng mèi quan hÖ gi÷a nång ®é N vµ nång ®é C trong mÉu ph©n tÝch ®îc tÝnh theo c«ng thøc tæng qu¸t tÝnh gi¸ trÞ N trong ngän löa nguyªn tö ho¸ mÉu theo Wineforner vµ Vicker: F .w.s.nRo b N = 3.10 −21. .C (1.5) Q.T .nT Trong ®ã: F lµ tèc ®é dÉn mÉu vµo hÖ thèng nguyªn tö ho¸ (ml/phót). w lµ hiÖu suÊt aer«sol hãa mÉu. s lµ hiÖu suÊt nguyªn tö hãa. nRo lµ sè phÇn tö khÝ ë nhiÖt ®é ban ®Çu, To (oK). nT lµ sè ph©n tö khÝ ë nhiÖt ®é T (oK) cña ngän löa nguyªn tö hãa. Q lµ tèc ®é cña dßng khÝ mang mÉu vµo buång aer«sol ho¸ (lÝt/phót). C lµ nång ®é cña nguyªn tè ph©n tÝch cã trong dung dÞch mÉu. Tõ c«ng thøc (1.4) vµ (1.5) ta biÕt ®îc quan hÖ gi÷a nång ®é cña nguyªn tè ph©n tÝch cã trong dung dÞch víi cêng ®é cña v¹ch phæ hÊp thô nguyªn tö . Dùa vµo quan hÖ nµy ngêi ta x¸c ®Þnh nång ®é nguyªn tè b»ng viÖc x¸c ®Þnh cêng ®é cña v¹ch phæ qua phÐp ®o phæ hÊp thô nguyªn tö . Muèn thùc hiªn phÐp ®o phæ hÊp thô nguyªn tö cña mét nguyªn tè ta ph¶i thùc hiÖn c¸c qu¸ tr×nh sau: - Qu¸ tr×nh chuyÓn mÉu ph©n tÝch tõ tr¹ng th¸i ban ®Çu ( r¾n hay dung dÞch ) thµnh tr¹ng th¸i h¬i cña c¸c nguyªn tö tù do. Qu¸ tr×nh ® îc tiÕn hµnh trong hÖ thèng nguyªn tö ho¸ mÉu, nhê ®ã chóng ta cã ®îc ®¸m h¬i cña c¸c 17
  • 18. http://detaihay.net Email : hotro@detaihay.net Điện thoại: 0983.317.327 nguyªn tö tù do cña c¸c nguyªn tè trong mÉu ph©n tÝch vµ chÝnh ®¸m h¬i nµy lµ m«i trêng hÊp thô bøc x¹ vµ sinh ra phæ hÊp thô nguyªn tö (4). - ChiÕu chïm tia s¸ng ph¸t x¹ cña nguyªn tö cÇn ph©n tÝch qua ®¸m h¬i nguyªn tö võa h×nh thµnh. C¸c nguyªn tö cña nguyªn tè cÇn x¸c ®Þnh sÏ hÊp thô nh÷ng tia bøc x¹ nhÊt ®Þnh vµ t¹o ra phæ hÊp thô cña nã. PhÇn c êng ®é cña chïm tia s¸ng ®· bÞ hÊp thô phô thuéc vµo nång ®é nguyªn tö cña nguyªn tè. Nguån cung cÊp chïm tia s¸ng ph¸t x¹ cña nguyªn tè cÇn ph©n tÝch lµ nguån bøc x¹ ®¬n s¾c hay nguån bøc x¹ céng hëng.(4). - Nhê mét hÖ thèng m¸y quang phæ v¹ch thu , ph©n ly vµ chän v¹ch phæ cña nguyªn tè cÇn ph©n tÝch ®Ó x¸c ®Þnh cêng ®é. Cêng ®é ®ã chÝnh lµ tÝn hiÖu hÊp thô cña v¹ch phæ hÊp thô. Trong mét giíi h¹n nhÊt ®Þnh cña nång ®é C, gi¸ trÞ cêng ®é nµy phô thuéc tuyÕn tÝnh vµo nång ®é C cña nguyªn tè trong mÉu ph©n tÝch. 3.1.1.1. Nguyªn tö ho¸ mÉu Nguyªn tö ho¸ mÉu lµ c«ng viÖc hÕt søc quan träng cña phÐp ®o phæ hÊp thô nguyªn tö , v× chØ cã c¸c nguyªn tö tù do ë tr¹ng th¸i h¬i míi cho phæ hÊp thô nguyªn tö . Môc ®Ých cña qu¸ tr×nh nµy lµ t¹o ra ® îc ®¸m h¬i c¸c nguyªn tö tù do tõ mÉu ph©n tÝch víi hiÖu suÊt cao cµng æn ®Þnh, ®Ó phÐp ®o ®¹t kÕt qu¶ chÝnh x¸c vµ cã ®é lÆp l¹i cao. HiÖn nay thêng dïng hai kü thuËt ®ã lµ nguyªn tö ho¸ mÉu ph©n tÝch trong ngän löa khÝ vµ nguyªn tö ho¸ kh«ng ngän löa, v× vËy øng víi hai kü thuËt ho¸ mÉu nµy ta cã hai phÐp ®o t¬ng øng lµ phÐp ®o phæ hÊp thô nguyªn tö trong ngän löa ( F-AAS : Flame Atomic Absorption Spectrometry ) vµ phÐp ®o phæ hÊp thô nguyªn tö kh«ng ngän löa ( ETA-AAS : Electro-Thermal Atomization Atomic Absorption Spectrometry ). 3.1.1.1.1. Nguyªn tö ho¸ mÉu b»ng ngän löa Trong kü thuËt nµy ngêi ta dïng n¨ng lîng nhiÖt cña ngän löa ®Ìn khÝ ®Ó ho¸ h¬i vµ nguyªn tö ho¸ mÉu ph©n tÝch. §Ó t¹o ra ngän löa ng êi ta ®èt ch¸y hçn hîp khÝ gåm mét khÝ oxy hãa vµ mét khÝ ch¸y trong c¸c ®Ìn khÝ thÝch hîp. Trong phÐp ®o AAS ®îc sö dông nhiÒu nhÊt lµ ngän löa cña ®Ìn khÝ ®îc ®èt b»ng hçn hîp khÝ (axetylen vµ kh«ng khÝ nÐn ) hay ngän löa ®Ìn khÝ ( N 2O vµ axetylen ) hay ( hydro vµ acetylen ) . Ngän löa ®Ìn khÝ ph¶i cã ®îc mét sè yªu cÇu cÇn thiÕt lµ : Ngän löa ®Ìn khÝ ph¶i lµm nãng ®Òu mÉu ph©n tÝch ; N¨ng l îng ( nhiÖt ®é ) cña ngän löa ph¶i ®ñ lín vµ cã thÓ ®iÒu chØnh ® îc tuú theo môc ®Ých ph©n tÝch mçi nguyªn tè ®ång thêi l¹i ph¶i æn ®Þnh theo thêi gian vµ cã thÓ lÆp l¹i ®îc trong c¸c lÇn ph©n tÝch kh¸c nhau ; Ngän löa ph¶i thuÇn khiÕt , kh«ng sinh ra c¸c v¹ch phæ phô, hay t¹o ra phæ nÒn qu¸ lín g©y ¶nh h ëng ®Õn phÐp ®o, qu¸ tr×nh ion hãa vµ ph¸t x¹ kh«ng ®¸ng kÓ v× qu¸ tr×nh nµy lµm mÊt c¸c nguyªn tö tù do t¹o ra phæ hÊp thô nguyªn tö ; Ngän löa ph¶i cã bÒ dÇy ®ñ lín 18
  • 19. http://detaihay.net Email : hotro@detaihay.net Điện thoại: 0983.317.327 ®Ó c ã ®îc líp h ¸p th ô ®ñ d Çy lµm t¨ng ®é nh ¹y phÐ p ®o ; Tiªu tèn Ý t m Éu ph ©n tÝch. Trong ngän lö a c ã nhiÒu qu ¸ tr×nh x ¶y ra, c ã qu ¸ tr×nh ch Ýnh vµ c ¸c qu ¸ tr×nh ph ô. Trong qu ¸ tr×nh ch Ýnh khi m Éu ë th Ó kh Ý ® îc d Én lªn ®Ìn nguyªn tö ho ¸, ë m iÖng ®Ìn lµ s ù bay h ¬i c ña dung m «i ho µ tan m Éu vµ c ¸c ch Êt h ÷u c ¬ ( n Õu c ã ) trong th Ó kh Ý, khi n µy m Éu c ßn l¹i lµ c ¸c h ¹t r¾n rÊ t nh á m Þn trong ng än lö a ®îc d Én ti Õp vµo vïng trung t©m ng än löa. T ¹i ®ã c ¸c ch Êt s Ï d iÔ nbiÕn theo tÝnh ch Êt nhiÖt vµ x ¶y ra theo 2 c ¬ ch Õ ch Ýnh sau: - N ¨ng lîng ( nhiÖt ®é ) ho ¸ h ¬i ( Eh ) cña c¸c hîp phÇn cã trong mÉu nhá h¬n n¨ng lîng nguyªn tö ho¸ ( Ea ) cña nã, th× c¸c hîp phÇn nµy sÏ ho¸ h¬i ë d¹ng ph©n tö sau ®ã c¸c ph©n tö khÝ nµy míi bÞ ph©n ly ( nguyªn tö hãa ) thµnh c¸c nguyªn tö tù do, theo c¬ chÕ sau: MnAm(l) MnAm(k) n.M(k) + m.A(k) M(k) + n.(hν) Phæ AAS - Ngîc l¹i Eh > Ea th× c¸c hîp phÇn ®ã sÏ bÞ ph©n ly thµnh c¸c nguyªn tö tù do råi sau ®ã míi ho¸ h¬i, theo c¬ chÕ sau : MnAm(l) n.M(r,l) + m.A(r,l) n.M(k) M(k) + n.(hν) Phæ AAS Mét sè qu¸ tr×nh phô x¶y ra kÌm theo qu¸ tr×nh chÝnh gåm cã: Sù ion ho¸ cña nguyªn tè ph©n tÝch, sù ph¸t x¹, sù hÊp thô cña ph©n tö, sù t¹o thµnh hîp chÊt bÒn nhiÖt... 3.1.1.1.2. Nguyªn tö hãa kh«ng ngän löa. Kü thuËt nguyªn tö ho¸ kh«ng ngän löa lµ qu¸ tr×nh nguyªn tö ho¸ tøc kh¾c trong thêi gian rÊt ng¾n nhê n¨ng lîng cña dßng ®iÖn c«ng suÊt lín vµ trong m«i trêng khÝ tr¬. Qu¸ tr×nh nguyªn tö ho¸ x¶y ra theo ba giai ®o¹n kÕ tiÕp nhau: sÊy kh«, tro ho¸ luyÖn mÉu, nguyªn tö ho¸ ®Ó ®o phæ hÊp thô vµ cuèi cïng lµ lµm s¹ch cuvet. NhiÖt ®é trong cuvet graphit lµ yÕu tè chÝnh quyÕt ®Þnh mäi sù diÔn biÕn cña qu¸ tr×nh nguyªn tö ho¸ mÉu (4). - Giai ®o¹n sÊy kh« mÉu: Giai ®o¹n nµy ®¶m b¶o cho viÖc dung m«i hoµ tan mÉu bay h¬i nhÑ nhµng vµ hoµn toµn, kh«ng lµm b¾n mÉu, mÊt mÉu. NhiÖt ®é vµ thêi gian sÊy kh« cña mçi lo¹i mÉu lµ phô thuéc vµo b¶n chÊt cña c¸c chÊt ë trong mÉu vµ dung m«i hoµ tan nã. Kh«ng nªn sÊy mÉu ë nhiÖt ®é cao vµ sÊy kh« nhanh. NhiÖt 0 phï hîp ®a sè víi mÉu v« c¬ trong dung m«i n íc n»m trong ®é kho¶ng 100 Ð 150 C trong thêi gian tõ 25 Ð 40 gi©y víi lîng mÉu ®îc b¬m vµo cuvet nhá h¬n 100µL. §èi víi mÉu cã chøa c¸c chÊt h÷u c¬ hay hoµ tan trong dung m«i h÷u c¬ thêng sÊy ë nhiÖt ®é thÊp h¬n vµ tèc ®é t¨ng nhiÖt ®é ph¶i 0 chËm h¬n dung m«i níc. Víi mÉu nµy nhiÖt ®é thêng lµ díi 100 C . 19
  • 20. http://detaihay.net Email : hotro@detaihay.net Điện thoại: 0983.317.327 - G iai ®o ¹n tro ho ¸ lu yÖn m Éu: Trong giai ®o ¹n n µy c ¸c h îp ch Êt h ÷u c ¬ vµ m ïn c ã trong m Éu b Þ tro ho ¸ ( ®è t ch ¸y ), ®ång th êi c òng lµ ®Ó nung lu yÖn m Éu ë m ét nhiÖt ®é thu ©n lîi cho giai ®o ¹n nguyªn tö ho ¸ m Éu ti Õp theo. Tro ho ¸ m Éu ph ¶i tõ tõ vµ ë nhiÖt ®é th Êp h ¬n nhiÖt ®é giíi h ¹n. - G iai ®o ¹n nguyªn tö ho ¸ : G iai ®o ¹n n µy th ùc hiÖn trong kho ¶ng th êi gian rÊ t o ng ¾n tõ 3 ®Õn 6 gi©y vµ tèc ®é t¨ng nhiÖt rÊ t lín tõ 1 800 Ð 2500 C/gi©y. Kü thuËt nguyªn tö ho¸ mÉu kh«ng ngän löa ra ®êi sau kü thuËt nguyªn tö ho¸ mÉu trong ngän löa. Nhng kü thuËt nµy ph¸t triÓn rÊt nhanh vµ ®îc øng dông rÊt phæ biÕn. Kü thuËt nµy cung cÊp cho phÐp ®o AAS cã ®é nh¹y rÊt cao ( ppb ). Do ®ã khi ph©n tÝch lîng vÕt c¸c kim lo¹i trong nhiÒu trêng hîp kh«ng cÇn lµm giÇu s¬ bé c¸c nguyªn tè cÇn x¸c ®Þnh. Tuy nhiªn ®é æn ®Þnh cña phÐp ®o nµy thêng kÐm h¬n phÐp ®o trong ngän löa, ¶nh hëng cña phæ nÒn lµ rÊt lín. 3.1.1.2.Nguån ph¸t bøc x¹ ®¬n s¾c. Trong phÐp ®o nµy ta cÇn cã nguån ph¸t ra bøc x¹ ®¬n s¾c cña nguyªn tè cÇn ph©n tÝch ®Ó chiÕu qua m«i trêng hÊp thô. Nguån ph¸t nµy thêng lµ c¸c ®Ìn catèt rçng (HCL), c¸c ®Ìn phãng ®iÖn kh«ng ®iÖn cùc (EDL), c¸c ®Ìn phæ liªn tôc cã biÕn ®iÖu ( ®· ®îc ®¬n s¾c ho¸ ). C¸c ®Ìn nµy cã c¸c tÝnh chÊt: t¹o ra ®îc tia ph¸t x¹ nhËy ®Æc trng cña nguyªn tè cÇn ph©n tÝch; Chïm tia ph¸t x¹ nµy cã cêng ®é æn ®Þnh, lÆp l¹i ®îc trong nhiÒu lÇn ®o kh¸c nhau trong cïng ®iÒu kiÖn, ®iÒu chØnh ®îc víi cêng ®é mong muèn cho mçi phÐp ®o; Cung cÊp ®îc mét chïm tia ph¸t x¹ thuÇn khiÕt chØ bao gåm mét sè v¹ch nhËy ®Æc trng cña nguyªn tè ph©n tÝch,phæ nÒn cña nã kh«ng ®¸ng kÓ; c êng ®é cña chïm tia ph¸t x¹ ®¬n s¾c cña ®Ìn lµ cao vµ bÒn v÷ng theo thêi gian, kh«ng bÞ c¸c yÕu tè vËt lý kh¸c nhiÔu lo¹n, Ýt bÞ ¶nh hëng bëi c¸c dao ®éng cña ®iÒu kiÖn lµm viÖc. (4) 3.1.1.3. HÖ thèng ®¬n s¾c. HÖ thèng ®¬n s¾c lµ hÖ thèng ®Ó thu, ph©n ly, chän vµ ph¸t hiÖn v¹ch phæ hÊp thô cÇn ph¶i ®o. HÖ thèng ®¬n s¾c lµ mét m¸y quang phæ cã ®é ph©n gi¶i t¬ng ®èi cao. Chïm tia ph¸t x¹ céng hëng cña nguyªn tè cÇn nghiªn cøu ®îc ph¸t ra tõ ®Ìn catèt rçng sau khi ®i qua m«i trêng hÊp thô sÏ ®îc híng vµo khe m¸y vµ vµo hÖ trùc chuÈn råi vµo bé t¸n s¾c vµo hÖ héi tô ®Ó chän 1 tia cÇn ®o. T¹i ®ã chïm s¸ng ®a s¾c ®îc chuÈn trùc, ph©n ly vµ sau ®ã chØ mét v¹ch phæ cÇn ®o ®îc chän vµ híng vµo khe ®o ®Ó t¸c dông vµo nh©n quang ®iÖn ®Ó ph¸t hiÖn vµ x¸c ®Þnh cêng ®é cña v¹ch hÊp thô ®ã. 3.1.1.4. Nh©n quang ®iÖn ( Detector ). C¸c nh©n quang ®iÖn tö ho¹t ®éng theo hiÖu øng quang ®iÖn tö ngoµi (khi hÊp thô ¸nh s¸ng sÏ bøt ®iÖn tö khái bÒ mÆt bÞ chiÕu s¸ng ) vµ hiÖu øng ph¸t quang ®iÖn tö thø cÊp.C¸c ®iÖn tö ®îc bè trÝ ®Ó ®ã dßng ®iÖn tö s¬ cÊp 20
  • 21. http://detaihay.net Email : hotro@detaihay.net Điện thoại: 0983.317.327 r¬i trªn em it¬ (c ùc ph ¸t) ®Çu ti ªn s Ï g ©y s ù ph ¸t x ¹ ®iÖn tö th ø c Êp tõ em it¬ th ø hai c ¸c ®iÖn tö nay l¹ i híng vÒ c ¸c em it¬ ti Õp theo...cø nh vËy cêng ®é d ßng ra c ña m ¸y ®îc khu Õch ®¹i nhiÒu lÇn (5). 3.1.2. Ph©n tÝch ®Þnh lîng. Cã hai ph¬ng ph¸p phæ biÕn trong viÖc x¸c ®Þnh nång ®é cña mét nguyªn tè trong mÉu ph©n tÝch theo phÐp ®o phæ hÊp thô nguyªn tö lµ ph¬ng ph¸p ®êng chuÈn vµ ph¬ng ph¸p thªm tiªu chuÈn. Hai ph¬ng ph¸p nµy dùa vµo ph¬ng tr×nh b ®Þnh lîng c¬ b¶n Dλ = a.C . 3.1.2.1. Ph¬ng ph¸p ®êng chuÈn. (4) Tríc hÕt ta chuÈn bÞ mét d·y mÉu chuÈn ( th«ng thêng lµ 5 mÉu ) vµ c¸c mÉu ph©n tÝch trong cïng ®iÒu kiÖn. Sau ®ã ta chän c¸c ®iÒu kiÖn phï hîp vµ ®o c- êng ®é cña mét v¹ch phæ hÊp thô cña nguyªn tè cÇn ph©n tÝch trong tÊt c¶ c¸c mÉu ®Çu vµ c¸c mÉu ph©n tÝch. Ta dùng ®êng chuÈn víi c¸c mÉu ®Çu trªn hÖ trôc to¹ ®é C-D. Tõ ®å thÞ vµ gi¸ trÞ cêng ®é v¹ch phæ cña nguyªn tè ph©n tÝch ta dÔ dµng x¸c ®Þnh ®îc nång ®é cña nguyªn tè trong mÉu ph©n tÝch. Ph¬ng ph¸p nµy dÔ thùc hiÖn vµ rÊt thÝch hîp víi môc ®Ých ph©n tÝch hµng lo¹t mÉu cña cïng mét nguyªn tè. Song trong nhiÒu trêng hîp ta kh«ng chuÈn bÞ ®îc d·y mÉu ®Çu tho¶ m·n c¸c ®iÒu kiÖn cho ph¬ng ph¸p nµy nh: c¸c mÉu ®Òu ph¶i cã tr¹ng th¸i vËt lý vµ ho¸ häc nh mÉu ph©n tÝch ; c¸c mÉu ®Çu vµ mÉu ph©n tÝch ph¶i ®îc xö lý trong cïng ®iÒu kiÖn nh nhau ; c¸c mÉu ph¶i bÒn v÷ng theo thêi gian ; nång ®é cña c¸c nguyªn tè cÇn ph©n tÝch trong mÉu ph¶i rÊt chÝnh x¸c; kho¶ng nång ®é cña mét d·y mÉu ®Çu ph¶i ph©n bè ®Òu trong vïng tuyÕn tÝnh. ChÝnh v× vËy, nªn ta kh«ng x¸c ®Þnh ®îc ®óng ®¾n vÞ trÝ cña ®êng chuÈn vµ kÕt qu¶ ph©n tÝch sÏ m¾c sai sè lín. 3.1.2.2. Ph¬ng ph¸p thªm tiªu chuÈn.(4) Ta dïng ngay mÉu ph©n tÝch lµm nÒn ®Ó chuÈn bÞ mét d·y mÉu ®Çu, b»ng c¸ch lÊy mét lîng mÉu ph©n tÝch nhÊt ®Þnh vµ thªm vµo ®ã nh÷ng l îng nhÊt ®Þnh (∆Cx) nguyªn tè cÇn x¸c ®Þnh theo tõng bËc ( cÊp sè céng ) nång ®é. TiÕp ®ã chän c¸c ®iÒu kiÖn thÝ nghiÖm phï hîp vµ mét v¹ch phæ cña nguyªn tè ph©n tÝch tiÕn hµnh ghi cêng ®é hÊp thô cña v¹ch phæ theo tÊt c¶ d·y mÉu ®Çu. Ta dùng ®êng chuÈn quan hÖ gi÷a D vµ ∆ C theo hÖ täa ®é D - ∆ C. §êng chuÈn nµy c¾t trôc ∆ C t¹i ®iÓm C0 gi¸ trÞ OC 0 chÝnh b»ng gi¸ trÞ nång ®é Cx cÇn t×m . 21
  • 22. http://detaihay.net Email : hotro@detaihay.net Điện thoại: 0983.317.327 Ph¬ng ph ¸p n µy c ã u ®iÓm lµ qu ¸ tr×nh chu Èn b Þ m Éu dÔ d µng, kh «ng c Çn nhiÒu ho ¸ ch Êt tinh khiÕt cao ®Ó chu Èn b Þ d ·y m Éu ®Çu nh ©n t¹o vµ ®Æc biÖt lµ tr¸nh ®îc nhîc ®iÓm c ña ph¬ng ph ¸p ®êng chu Èn. 3.1.3.øng dông cña ph¬ng ph¸p. Ph¬ng ph¸p phæ hÊp thô nguyªn tö ®îc øng dông ®Ó ph©n tÝch c¸c chÊt trong nhiÒu ®èi tîng ph©n tÝch kh¸c nhau ®Æc biÖt víi mÉu cã nång ®é nghiªn cøu thÊp. Víi ph¬ng ph¸p nµy ngêi ta cã thÓ ph©n tÝch x¸c ®Þnh ®îc h¬n 70 nguyªn tè trong c¸c ®èi tîng thùc tÕ kh¸c nhau. Nh trong s¶n phÈm hîp kim, kim lo¹i, c¸c ®èi tîng trong tù nhiªn, sinh häc.. Trong ph¬ng ph¸p nµy, tÝn hiÖu ph©n tÝch phô thuéc sè nguyªn tö kh«ng bÞ kÝch thÝch mµ phô thuéc vµo sè nguyªn tö ë tr¹ng th¸i c¬ b¶n. Mµ sè nguyªn tö ë tr¹ng th¸i c¬ b¶n Ýt thay ®æi khi nhiÖt ®é thay ®æi kh«ng lín. Ngêi ta chøng minh ®îc r»ng th«ng thêng sè nguyªn tö ë tr¹ng th¸i kÝch thÝch kh«ng qu¸ 1 ÷ 2% sè nguyªn tö chung. Sè v¹ch hÊp thô céng hëng ®èi víi tõng nguyªn tö kh«ng nhiÒu, v× vËy ph-5 ng ph¸p cã ¬ -6 ®é chän läc cao. Giíi h¹n ph¸t hiÖn cña nhiÒu nguyªn tö kho¶ng 10 Ð10 %. §èi víi mét sè nguyªn tè ph¬ng ph¸p phæ hÊp thô nguyªn tö cã thÓ x¸c ®Þnh ®Õn nång ®é 0,1 ÷ 0,001 mg/ml. Sai sè ph©n tÝch thêng vµo kho¶ng 1→5% (5). Tuy nhiªn ph¬ng ph¸p nµy cã c¸c h¹n chÕ lµ kh«ng ¸p dông ®îc mét lo¹t c¸c nguyªn tè céng hëng cã miÒn tö ngo¹i xa (C,P vµ c¸c halogen..), kh«ng thÓ x¸c ®Þnh ®ång thêi nhiÒu nguyªn tè dï r»ng ngµy nay ®· cã c¸c lo¹i m¸y phæ hÊp thô nguyªn tö nhiÒu khe ra nhng vÉn cßn Ýt phæ biÕn, khi ph©n tÝch cÇn cã thêi gian ®a mÉu vµo dung dÞch nªn qu¸ tr×nh ph©n tÝch cã kÐo dµi. Tuy nhiªn viÖc hoµ tan mÉu còng lµm cho viÖc chän mÉu ®¬n gi¶n vµ cã ®é lÆp l¹i cao (5). 3.2. Ph¬ng ph¸p phæ ph¸t x¹ . 3.2.1. Sù xuÊt hiÖn phæ ph¸t x¹. (4) Trong ®iÒu kiÖn b×nh thêng c¸c ®iÖn tö chuyÓn ®éng trªn c¸c quü ®¹o víi møc n¨ng lîng thÊp nhÊt. Khi ®ã nguyªn tö ë tr¹ng th¸i bÒn v÷ng, tr¹ng th¸i c¬ b¶n vµ kh«ng thu kh«ng ph¸t ra n¨ng lîng. ë tr¹ng th¸i kÝch thÝch tøc lµ khi cung cÊp n¨ng lîng cho nguyªn tö th× c¸c ®iÖn tö sÏ chuyÓn lªn møc n¨ng lîng cao h¬n. -7 ng tr¹ng th¸i nµy kh«ng bÒn v÷ng chØ tån t¹i trong thêi gian rÊt Nh -8 ng¾n( 10 - 10 gi©y ). Sau ®ã nã tù quay vÒ tr¹ng th¸i n¾ng lîng thÊp h¬n, khi ®ã nguyªn tö sÏ gi¶i phãng ra mét n¨ng lîng díi d¹ng c¸c bøc x¹ quang häc, bøc x¹ nµy chÝnh lµ phæ ph¸t x¹ cña nguyªn tö . Nã cã tÇn sè x¸c ®Þnh theo c«ng thøc: 22
  • 23. http://detaihay.net Email : hotro@detaihay.net Điện thoại: 0983.317.327 ∆E = (E m Ð E0) =hν hay ∆E = hc/λ. E0 , Em lµ n¨ng lîng cña nguyªn tö ë tr¹ng th¸i n¨ng lîng thÊp h¬n vµ tr¹ng th¸i kÝch thÝch m. Trong nguyªn tö sù chuyÓn møc n¨ng lîng cña c¸c ®iÖn tö vÒ møc n¨ng lîng thÊp h¬n kh«ng ph¶i chØ vÒ møc E0 mµ cßn nhiÒu møc kh¸c nh E01, E02, E03, E04.. vµ øng víi møc chuyÓn ®ã ta cã mét tia bøc x¹ hay mét v¹ch phæ. Dïng m¸y quang phæ ®Ó thu ph©n ly vµ ghi chïm tia ph¸t x¹ ®ã ta sÏ ®îc mét d¶i phæ tõ sãng ng¾n ®Õn sãng dµi. Trong nguån s¸ng kh«ng chØ cã c¸c nguyªn tö tù do bÞ kÝch thÝch mµ cã c¶ ion, ph©n tö, nhãm ph©n tö v× vËy trong phæ ph¸t x¹ cña mÉu gåm ba thµnh phÇn: nhãm phæ v¹ch ( phæ cña c¸c nguyªn tö vµ ion ) ; nhãm phæ ®¸m ( phæ cña ph©n tö vµ nhãm ph©n tö ) ; phæ nÒn liªn tôc ( phæ cña vËt r¾n bÞ ®èt nãng ph¸t x¹ ) . Ngêi ta cÇn lo¹i bít hai yÕu tè g©y nhiÔu lµ phæ ®¸m vµ phæ nÒn. 3.2.2. Nguyªn t¾c cña ph¬ng ph¸p phæ ph¸t x¹. (4) Tõ viÖc xuÊt hiÖn cña phæ ph¸t x¹ nh trªn ta cã nguyªn t¾c cña ph¬ng ph¸p ph©n tÝch phæ ph¸t x¹ lµ : MÉu ph©n tÝch ®îc chuyÓn thµnh h¬i ( khÝ ) cña nguyªn tö hay ion tù do bëi qu¸ tr×nh hãa h¬i vµ nguyªn tö ho¸ mÉu. Sau ®ã dïng nguån n¨ng l îng phï hîp kÝch thÝch ®¸m h¬i nµy vµ chóng sÏ ph¸t x¹ t¹o ra c¸c phæ ph¸t x¹. Nhê m¸y quang phæ ta thu, ph©n ly vµ ghi toµn bé phæ ph¸t x¹ th«ng qua tÝn hiÖu c êng ®é ph¸t x¹ cña mét v¹ch phæ díi d¹ng c¸c pic trªn b¨ng giÊy hay chØ ra c¸c sè ®o cêng ®é v¹ch phæ trªn m¸y in hoÆc ghi l¹i vµo ®Üa tõ cña m¸y tÝnh ( tr íc ®©y phæ ®îc ghi l¹i trªn kÝnh ¶nh hay phim ). Tõ c¸c sè liÖu ®ã ta ®¸nh gi¸ phæ vµ x¸c ®Þnh ®îc nång ®é cña nguyªn tè. 3.2.2.1. C¸c lo¹i nguån kÝch thÝch phæ 3.2.2.1.1. Ngän löa ®Ìn khÝ Ngän löa ®Ìn khÝ ®îc ®Æt trong hÖ thèng nguyªn tö ho¸ mÉu. MÉu ë d¹ng dung dÞch, nhê mét hÖ thèng phun ®a dung dÞch vµo ngän löa díi d¹ng thÓ s¬ng mï( thÓ sol khÝ Ð aerosol ) cïng víi hçn hîp khÝ ®èt. Khi vµo ngän löa d íi t¸c dông cña nhiÖt ®é, tríc hÕt dung m«i bay h¬i ®Ó l¹i c¸c h¹t bét mÉu mÞn cña c¸c chÊt ph©n tÝch råi ®îc ®èt nãng vµ chuyÓn thµnh h¬i cña nguyªn tö vµ ph©n tö. Trong ngän löa c¸c phÇn h¬i nµy chuyÓn ®éng va ch¹m nhau trao ®æi n¨ng lîng cho nhau. KÕt qu¶ lµ c¸c phÇn tö bÞ ph©n ly thµnh nguyªn tö , bÞ ion ho¸ vµ bÞ kÝch thÝch (4). 3.2.2.1.2. Hå quang ®iÖn . 23
  • 24. http://detaihay.net Email : hotro@detaihay.net Điện thoại: 0983.317.327 H å quang lµ s ù ph ãng ®iÖn gi÷a hai ®iÖn c ùc ch Õ t¹o tõ m Éu ph ©n tÝch ho Æc m ét c ùc lµ ch Êt ph ©n tÝch c ßn c ùc kia ® îc ch Õ t¹o ®îc ch Õ t¹o tõ c ¸c ch Êt li Öu kh «ng ch øa ch Êt ph ©n tÝch. H å quang ®îc nu «i b »ng d ßng m ét chiÒu ho Æc d ßng xoay chiÒu (5) . Khi ph ©n tÝch h îp kim , kim lo ¹i m Éu ph ©n tÝch ®îc l¾p vµo c ùc ©m -cat« t c ña ngu ån, c ßn c ùc kia n èi vµo an «t. C ßn khi ph ©n tÝch m Éu ®Ê t ®¸ m Éu th êng ®îc nghiÒn ®Õn d ¹ng b ét m Þn vµ ®îc n ¹p vµo m ét r·nh nh á khoÐ ts ©u vµo c ùc th an. C ùc n µy l¹ i ®îc n èi vµo an «t c ña ngu ån v× an «t th êng c ã nhiÖt ®é cao h ¬n nhiÖt ®é cat« t vµi tr¨m ®é (5). 2.2.1.3. Tia löa ®iÖn. Tia löa ®iÖn lµ sù phãng ®iÖn gi÷a hai ®iÖn cùc cã thÕ hiÖu rÊt cao (10.000 Ð 20.000) vµ dßng ®iÖn rÊt thÊp ( < 1A ). NhiÖt ®é t¹i t©m plasma tia 0 ®iÖn tõ 4000 Ð 7000 C . Nguån nµy thÝch hîp cho phÐp ph©n tÝch mÉu thÐp, hîp kim vµ dung dÞch, kh«ng phï hîp víi viÖc ph©n tÝch c¸c mÉu quÆng, ®Êt ®¸ vµ bét v× kh¶ n¨ng ho¸ h¬i kh«ng tèt lo¹i mÉu nµy (4). 3.2.2.1.4. Nguån Plasma. §©y lµ lo¹i buång ®èt ®Æc biÖt cã hai ®iÖn cùc graphit, trong mét buång d¹ng èng gi÷a an«t vµ cat«t ngêi ta ph¸t nguån hå quang víi cêng ®é dßng 20 Ð 30 A . Thæi dßng khÝ tr¬ víi ¸p suÊt 150 Ð 200 KPa tiÕp tuyÕn víi buång, trªn an«t cã mét lç nhá ®Ó khÝ tr¬ tho¸t ra. Dßng khÝ xo¸y trong buång sÏ lµm l¹nh mÆt ngoµi cña Plasma vµ cã t¸c dông nÐn dßng ®iÖn phãng vµ t¨ng mËt ®é dßng. Plasma bÞ nÐn cïng víi dßng khÝ sÏ phôt qua lç tho¸t an«t thµnh luång dµi 10 Ð 15 mm vµ s¸ng chãi trªn mÆt ngoµi an«t. NhiÖt ®é trong Plasma ®¹t ®Õn 0 5000 Ð 10.000 C vµ cao h¬n. Khi ph©n tÝch c¸c mÉu chÊt r¾n ngêi ta ®Ó trùc tiÕp mÉu lªn cat«t hoÆc ®a vµo Plasma b»ng thiÕt bÞ phun. Nguån Plasma cã nhiÖt ®é cao vµ ®é chãi s¸ng lín nªn kÝch thÝch cã hiÖu qu¶ c¸c chÊt khã bay h¬i, khã kÝch thÝch . Ngoµi ra cßn dïng lo¹i Plasma cao tÇn c¶m øng. (4) 3.2.2.2. M¸y quang phæ. (4) M¸y quang phæ lµ mét dông cô dïng ®Ó thu, ph©n ly vµ ghi l¹i phæ cña mét vïng phæ quang häc nhÊt ®Þnh. Vïng phæ nµy lµ mét d¶i phæ cña vËt mÉu nghiªn cøu tõ sãng ng¾n ®Õn sãng dµi. M¸y quang phæ cã hai lo¹i lµ m¸y quang phæ l¨ng kÝnh vµ m¸y quang phæ c¸ch tö. Trong m¸y quang phæ l¨ng kÝnh hÖ t¸n s¾c ®îc chÕ t¹o tõ 1 hay 2 hay 3 l¨ng kÝnh. Sù ph©n ly ¸nh s¸ng ë ®©y dùa theo hiÖn tîng khóc x¹ cña ¸nh s¸ng qua hai m«i trêng cã triÕt suÊt kh¸c nhau ( kh«ng khÝ vµ thuû tinh hay kh«ng khÝ vµ th¹ch anh ). Trong m¸y quang phæ c¸ch tö cã hÖ t¸n s¾c lµ mét c¸ch tö ph¼ng hay lâm ph¶n x¹. B¶n chÊt cña sù t¸n s¾c ¸nh s¸ng ë ®©y lµ sù nhiÔu x¹ cña tia s¸ng qua c¸c khe hÑp. 24
  • 25. http://detaihay.net Email : hotro@detaihay.net Điện thoại: 0983.317.327 3.2.2. Ph¬ng ph¸p ph©n tÝch phæ ph¸t x¹ nguyªn tö ®Þnh tÝnh. C¬ së cña ph¬ng ph¸p ph©n tÝch phæ ph¸t x¹ nguyªn tö ®Þnh tÝnh lµ mçi nguyªn tè ho¸ häc cã mét hÖ thèng n¨ng lîng nguyªn tö riªng nªn mçi nguyªn tè ho¸ häc cã hÖ thèng v¹ch quang phæ ®Æc trng cho nguyªn tè ®ã vÒ dé dµi sãng vµ sêng ®é v¹ch phæ. §èi víi ph¬ng ph¸p nµy ngêi ta chØ cÇn kh¼ng ®Þnh sù cã mÆt hay v¾ng mÆt cña v¹ch ph©n tÝch hay v¹ch cuèi cïng.(5) Ph¬ng ph¸p ph©n tÝch phæ ph¸t x¹ nguyªn tö ®Þnh tÝnh ®îc thùc hiÖn qua viÖc x¸c ®Þnh bíc sãng cña c¸c nguyªn tè trong mÉu. ViÖc x¸c ®Þnh nµy th«ng qua viÖc ghi phæ nghiªn cøu bªn c¹nh quang phæ Fe. Khi ®· x¸c ®Þnh ® îc bíc sãng cña nguyªn tè trong mÉu ta chØ viÖc tra b¶ng c¸c v¹ch phæ vµ x¸c ®Þnh ®îc nguyªn tè ®ã. Tuy nhiªn viÖc cã mÆt cña v¹ch phæ cã bíc sãng ®Æc trng cho v¹ch cuèi cïng cña mét nguyªn tè nµo ®ã kh«ng cã nghÜa v¹ch ®ã thuéc chÝnh vÒ nguyªn tè ®ã, mµ cÇn ph¶i xem xÐt hÕt søc cÈn thËn míi ®i ®Õn kÕt luËn. 3.2.3. Ph¬ng ph¸p ph©n tÝch phæ ph¸t x¹ nguyªn tö ®Þnh lîng. Ph¬ng ph¸p ph©n tÝch phæ ph¸t x¹ nguyªn tö ®Þnh lîng dùa trªn c¬ së sù phô thuéc gi÷a cêng ®é v¹ch phæ I vµ nång ®é C cña chÊt nghiªn cøu. Sù phô thuéc nµy ®îc m« t¶ trªn ph¬ng tr×nhb Lomakin : I = a.C (1.6) a,b lµ c¸c h»ng sè phô thuéc ®iÒu kiÖn kÝch thÝch vµ tr¹ng th¸i vËt lý cña mÉu nghiªn cøu Theo ph¬ng ph¸p nµy ngêi ta x¸c ®Þnh tØ lÖ cêng ®é cña hai v¹ch phæ thuéc c¸c nguyªn tè kh¸c nhau; mét v¹ch lµ cña nguyªn tè nghiªn cøu, mét v¹ch lµ cña nguyªn tè kh¸c cã trong mÉu, gäi ®ã lµ cÆp v¹ch ph©n tÝch. §«i khi ng êi ta dïng mét biÖn ph¸p ®Æc biÖt lµ ®a vµo mÉu nghiªn cøu chÊt néi chuÈn lµ mét nguyªn tè cã v¹ch phæ ta chän lµm v¹ch so s¸nh (5). øng dông ph¬ng tr×nh Lomakin cho cêng ®é v¹ch nghiªn cøu vµ cêng ®é cña v¹ch so s¸nh ta thÊy tØ sè nµy phô thuéc vµo nång ®é chÊt nghiªn cøu. Víi viÖc íc lîng cêng ®é c¸c v¹ch phæ trong ph©n tÝch b»ng m¾t b»ng c¸ch chôp ¶nh hoÆc b»ng ph¬ng ph¸p quang ®iÖn ta suy ra ®îc nång ®é chÊt nghiªn cøu (5). Theo ph¬ng tr×nh (1.6) , nÕu ta cã mét sè mÉu ®Çu cã nång ®é C biÕt chÝnh x¸c, ta sÏ x¸c ®Þnh cêng ®é cña mét v¹ch phæ ph¸t x¹ t¬ng øng cña chóng råi ta dùng ®êng chuÈn I Ð C vµ cuèi cïng ta x¸c ®Þnh ®îc nång ®é chÊt nghiªn cøu cha biÕt (4). 3.2.4. øng dông cña ph¬ng ph¸p phæ ph¸t x¹ nguyªn tö . Ph¬ng ph¸p ph©n tÝch quang phæ ph¸t x¹ nguyªn tö ngµy nay gi÷ vai trß quan träng trong ho¸ häc ph©n tÝch. Cïng víi sù ph¸t triÓn m¹nh mÏ cña c¸c ngµnh khoa häc vµ kü thuËt , ®Æc biÖt lµ vËt lý vµ ho¸ häc, sù ph¸t triÓn cña kü thuËt ®o , ghi vµ xö lý tÝn hiÖu ®· lµm t¨ng kh¶ n¨ng øng dông cña ph¬ng ph¸p 25
  • 26. http://detaihay.net Email : hotro@detaihay.net Điện thoại: 0983.317.327 n µy. Ph¬ng ph ¸p n µy c ã th Ó x ¸c ®Þnh h ¬n 50 nguyªn tè kim lo ¹i vµ g Çn 1 0 nguyªn tè ¸ kim (4) . Ph¬ng ph ¸p n µy c òng ph ¸t huy t¸c d ông trong ph ©n tÝch c ¸c lo ¹i ®Êt ®¸ trong ®Þa ch Êt, trong c ¸c ngµnh k ü thu Ët khai kho ¸ng, ph ©n tÝch níc ngu ån, níc c «ng nghiÖp , ph ©n tÝch c ¸c ®èi tîng trong m «i tr êng, y h äc sinh h äc..Ph¬ng ph ¸p n µy c òng ®îc ¸p d ông ph ©n tÝch hiÖu qu ¶ trong ph ©n tÝch c ¸c ch Êt tinh khiÕt, ph ©n tÝch thu èc vµ ®Æc biÖt trong ph ©n tÝch bghiªn c øu vò trô vµ n ã lµ ph¬ng ph ¸p kh «ng th Ó th ay th Õ trong lÜnh vùc nghiªn c øu vò trô . (5) 3.3. Ph¬ng ph¸p ph©n tÝ ch tr¾ c quang 3.3.1. C¬ së cña ph¬ng ph¸p. (6) Ph¬ng ph¸p ph©n tÝch tr¾c quang dïng ®Ó x¸c ®Þnh hµm lîng chÊt ph©n tÝch theo ®é hÊp thô ¸nh s¸ng dùa trªn c¬ së sù chuyÓn n¨ng l îng kÝch thÝch cña hÖ electron thµnh chuyÓn ®éng nhiÖt. Theo ph¬ng ph¸p nµy cÊu tö cÇn ®Þnh lîng ®îc chuyÓn thµnh hîp chÊt hÊp thô ¸nh s¸ng, råi ®o sù hÊp thô ¸nh s¸ng ®Ó suy ra hµm lîng cÇn x¸c ®Þnh. Hîp chÊt hÊp thô ¸nh s¸ng tèt nhÊt lµ hîp chÊt cã mµu bëi v× chÊt cã mµu lµ chÊt cã kh¶ n¨ng hÊp thô chän läc mét vïng ¸nh s¸ng nhÊt ®Þnh ( vïng kh¶ kiÕn ) . Khi ®ã nh÷ng tia s¸ng cã bíc sãng thÝch hîp ®îc chän läc nh÷ng tia s¸ng mµ chÊt ph©n tÝch kh«ng hÊp thô, mµ chØ g©y nhiÔu cho phÐp ®o bÞ lo¹i bá, lµm cho phÐp ®o ®îc chÝnh x¸c. §Ó cã ®îc hîp chÊt cã mµu, chÊt cÇn ph©n tÝch ®îc cho t¸c dông víi thuèc thö thÝch hîp hay hîp chÊt hÊp thô ¸nh s¸ng thÝch hîp. NÕu t¹o ra hîp chÊt kh«ng tan th× dung m«i ®îc sö dông ®Ó hoµ tan kÕt tña hoÆc chiÕt t¸ch. Qu¸ tr×nh ®o sù hÊp thô ¸nh s¸ng dùa trªn c¬ së sù hÊp thô ¸nh s¸ng tu©n theo ®Þnh luËt Bouguer Ð Lambert Ð Beer. (5) A = lg (I0/I) = ε.l.C 2 I0,I cêng ®é chïm s¸ng tríc vµ sau mÉu nghiªn cøu ( erc.cm /sec ). 2 -1 ε hÖ sè t¾t ph©n tö ( cm .mmol ). l ®é dµy líp vËt chÊt mµ ¸nh s¸ng truyÒn qua ( cm ). C nång ®é chÊt nghiªn cøu ( mol/l ) Dùa vµo viÖc x¸c ®Þnh cêng ®é I0, I ta suy ®îc nång ®é chÊt nghiªn cøu. 3.3.2. C¸c ph¬ng ph¸p ph©n tÝch ®Þnh lîng b»ng tr¾c quang. 3.3.2.1. Ph¬ng ph¸p d·y tiªu chuÈn. (6) Ph¬ng ph¸p nµy dùa trªn c¬ së: nguyªn tè cÇn x¸c ®Þnh cã kh¶ n¨ng t¹o mµu vµ mµu thay ®æi theo lîng nguyªn tè ®ã. 26
  • 27. http://detaihay.net Email : hotro@detaihay.net Điện thoại: 0983.317.327 D ùa vµo yÕu tè ®ã ngêi ta th ùc hiÖn ph¬ng ph ¸p n µy b »ng c ¸ch t¹o ra m ét d ·y m µu chu Èn c ã c Êu tö c Çn ®Þnh lîng vµ øng víi m çi m µu lµ m ét lîng x ¸c ®Þnh c ña c Êu tö ®ã. S au ®ã so m µu c ña m Éu nghiªn c øu víi c ¸c m Éu chu Èn ®Ó suy ra h µm lîng nguyªn tè ®ã. Víi c ¸c ®iÒu kiÖn nh lµ : èng nghiÖm ®êng k Ýnh nh nhau ; ch Êt lîng thu û tinh nh nhau ; lîng thu èc th ö nh nhau ; pha lo ·ng ®Õn th Ó tÝch nh nhau.. Ph¬ng ph ¸p n µy ®îc ti Õn h µnh m ét c ¸ch nhanh ch ãng, kh «ng c Çn d ông c ô ph øc t¹p cho phÐ p x ¸c ®Þnh ®îc c ¸c dung d Þch c ã s ù h Êp th ô ¸nh s ¸ng kh «ng tu ©n theo ®Þnh lu Ë t Bee r. Tuy nhiªn ph¬ng ph ¸p n µy ch Ø cho biÕt ®îc g Çn ®óng n ång ®é c ña ch Êt c Çn nghiªn c øu trong kho ¶ng hai dung d Þch chu Èn k Ò nhau. 3.3.2.2. Ph¬ng ph¸p chuÈn ®é ®iÖn tö . LÊy 2 cèc so mµu , ®æ dung dÞch nghiªn cøu vµo cèc 1, chÕ ho¸ víi thuèc thö vµ pH cÇn thiÕt ®Ó chuyÓn cÊu tö cÇn ®Þnh lîng X thµnh hîp chÊt mµu . Cèc 2 chøa mét lîng thuèc thö vµ c¸c chÊt ( muèi, axit ..) nh trong cèc 1. Pha lo·ng ®Ó thÓ tÝch dung dÞch trong hai cèc nh nhau. Sau ®ã võa khuÊy võa nhá dung dÞch tiªu chuÈn cña cÊu tö cÇn ph©n tÝch ®Õn khi mµu cña hai cèc nh nhau. Tõ ®ã suy ra hµm lîng cÊu tö cÇn x¸c ®Þnh th«ng qua thÓ tÝch mÉu chuÈn ®· dïng . Ph¬ng ph¸p nµy chØ cã thÓ dïng cho nh÷ng ph¶n øng t¹o phøc mµu tøc thêi vµ sù t¹o mµu kh«ng g¾n víi c¸c qu¸ tr×nh ho¸ häc phô (6). 3.3.2.3.Ph¬ng ph¸p c©n b»ng Ta chuÈn bÞ hai dung dÞch víi dung dÞch mét lµ dung dÞch chuÈn X, dung dÞch hai lµ dung dÞch cÇn ph©n tÝch , thªm vµo hai dung dÞch mét l îng thuèc thö nh nhau vµ c¸c ®iÒu kiÖn cÇn thiÕt kh¸c ®Ó chuyÓn ®Þnh lîng mét chÊt X trong c¶ hai dung dÞch thµnh hîp chÊt mµu . Dung dÞch 1 cho thªm mét lîmg chÊt l¹ : muèi vµ ion cña nã b»ng trong dung dÞch 2; Sau dã ®Þnh møc ®Ó 2 dung dÞch cã thÓ tÝch b»ng nhau.ViÖc x¸c ®Þnh lîng chÊt X khi ®· cã hai dung dÞch trªn ta dïng èng trô cã kho¸ ( s¾c kÕ th¸o ) hoÆc s¾c kÕ nhóng víi c¬ së lµ khi thay ®æi thÓ tÝch cña mét trong hai èng ®Õn khi mµu hai èng ®ã b»ng nhau khi ®ã ®o hÊp phô ¸nh s¸ng lµ nh nhau . ¸p dông ®Þnh luËt Beer ta suy ra ®îc chÊt nghiªn cøu X. Ta cßn cã thÓ ®o ®é hÊp thô ¸nh s¸ng cña hai dung dÞch chuÈn bÞ nh trªn b»ng c¸c lo¹i s¾c kÕ víi curvet cã bÒ dµy x¸c ®Þnh vµ ë cïng b íc sãng .Vµ còng tõ ®Þnh luËt Bouguer-Lambert-Beer suy ra kÕt qu¶. 3.3.2.4.Ph¬ng ph¸p ®êng chuÈn. (6) Ta cÇn pha mét d·y dung dÞch chuÈn gåm cã dung dÞch chÊt nghiªn cø cã hµm lîng chÊt nghiªn cøu x¸c ®Þnh ; lîng chÊt thö ; pH; muèi .§Þnh møc ®Õn thÓ tÝch nhÊt ®Þnh .Sau ®ã tiÕn hµnh ®o mËt ®é quang A ®èi víi tõng mÉu tõ ®ã tiÕn hµnh vÏ ®å thÞ liªn hÖ gi÷a A vµ C ta ®îc ®êng chuÈn 27
  • 28. http://detaihay.net Email : hotro@detaihay.net Điện thoại: 0983.317.327 TiÕn h µnh pha ch Õ dung d Þch c Çn ph ©n tÝch trong ®iÒu kiÖn gièng nh trªn råi tõ ®êng chu Èn ta suy ra n ång ®é ch Êt c Çn nghiªn c øu. Ph¬ng ph ¸p n µy c ã th Ó x ¸c ®Þnh h µng lo ¹ t m Éu nhanh ; kinh tÕ ; vµ k Õt qu ¶ ch Ýnh x ¸c . Tuy nhiªn k Õt qu ¶ ph ô thu éc vµo ®é ch Ýnh x ¸c c ña m ¸y vµ s ù h Êp th ô ¸nh s ¸ng c ña dung d Þch ph ¶i tu ©n theo ®Þnh lu Ë t Bee r . 3.3.2.5.Ph¬ng ph¸p thªm Nguyªn t¾c x¸c ®Þnh hµm lîng mét chÊt X theo ph¬ng ph¸p nµy nh sau: LÊy mét lîng dung dÞch cÇn nghiªn cøu (hµm lîng chÊt nghiªn cøu cÇn x¸c ®Þnh trong ®ã lµ Cx), sau khi thùc hiÖn ph¶n øng hiÖn mµu ( ë ®iÒu kiÖn tèi u ®· chän ) b»ng thuèc thö R, ®em ®o mËt ®é quang dung dÞch trªn m¸y ® îc gi¸ trÞ Ax LÊy mét lîng dung dÞch nghiªn cøu nh trªn , thªm vµo ®ã mét lîng dung dÞch chuÈn cña chÊt nghiªn cøu (Ca) , thùc hiÖn ph¶n øng hiÖn mµu vµ ®o mËt ®é quang (c¸c ®iÒu kiÖn hoµn toµn gièng nh trªn ) ®îc gi¸ trÞ Aa Theo ®Þnh luËt Beer ta cã : Ax = ε bCx Aa = εb(Cx + Ca) Tõ c¸c gi¸ trÞ trªn ta tÝnh ®îc Cx mét c¸ch rÊt dÔ dµng Cx Ax = Cx + Ca Aa Ax.Ca Rót ra : Cx = Aa − Ax Dïng ph¬ng ph¸p nµy ta cã thÓ lo¹i trõ ¶nh hëng cña c¸c ion l¹ cã lÉn trong dung dÞch nghiªn cøu , ®ång thêi ph¬ng ph¸p nµy thêng ®îc dïng ®Ó x¸c ®Þnh khi hµm lîng chÊt X trong dung dÞch nghiªn cøu thÊp , ®Æc biÖt lµ ®Ó kiÓm tra ®é lÆp l¹i cña ph¬ng ph¸p (6). 3.3.2.6. Ph¬ng ph¸p vi sai. §Ó ¸p dông ph¬ng ph¸p nµy th× sù hÊp thô ¸nh s¸ng cña chÊt cÇn x¸c ®Þnh ph¶i tu©n theo ®Þnh luËt Bouguer-Lambert-Beer ( A = ε.b.C ) vµ mËt ®é quang cña dung dÞch ph¶i tØ lÖ tuyÕn tÝnh víi nång ®é nhÊt ®Þnh ( tõ a1 ®Õn a2 ). ë nh÷ng nång ®é < a1 hay > a2 th× sù hÊp thô ¸nh s¸ng cña dung dÞch kh«ng tu©n theo ®Þnh luËt Beer. Khi ®ã ngêi ta dïng phÐp ®o vi sai, ph¬ng ph¸p vi sai ®o ë kho¶ng nång ®é >a2 gäi lµ ph¬ng ph¸p vi sai mËt ®é quang lín cßn khi nång ®é <a1 th× gäi lµ ph¬ng ph¸p vi sai mËt ®é quang nhá. 28
  • 29. http://detaihay.net Email : hotro@detaihay.net Điện thoại: 0983.317.327 3.3.2.6.1. Ph¬ng ph¸p vi sai mËt ®é quang lín Ta chän hai dung dÞch cã nång ®é C1,C2 lín vµ ®o quang hai dung dÞch ®îc gi¸ trÞ mËt ®é quang t¬ng øng lµ A1, A2 . NÕu C1<C2 ta dïng dung dÞch 1 lµm dung dÞch so s¸nh ®Ó ®o A cña dung dÞch 2 th× gi¸ trÞ mËt ®é quang thu ®îc trªn m¸y quang phæ hÊp hay s¾c kÕ lµ Atd ( mËt ®é quang t¬ng ®èi ) lµ hiÖu gi÷a gi¸ trÞ mËt ®é quang tuyÖt ®èi cña dung dÞch 2 vµ dung dÞch 1 Atd = A2 - A1 (theo tÝnh chÊt céng tÝnh cña mËt ®é quang ) T¬ng tù nÕu dung dÞch ph©n tÝch cã nång ®é Cx lín (Cx> C1) vµ ®o mËt ®é quang cña dung dÞch ph©n tÝch víi dung dÞch 1 ta ®îc : Axtd = Ax Ð A1 Theo ®Þnh luËt Bouguer-Lambert-Beer ta cã : Atd = A2 ÐA1 = ε.b.C2 - ε.b.C1 = ε.b(C2 ÐC1) Axtd = Ax Ð A1 = ε.b.Cx - ε.b.C1 = ε.b(Cx ÐC1) Atd C − C1 VËy = 2 A xtd C x − C1 C2 − C1 Rót ra ta ®îc C x = Axtd + C1 Atd 3.3.2.6.2. Ph¬ng ph¸p vi sai mËt ®é quang nhá. N éi dung ph¬ng ph ¸p n µy t¬ng tù nh ph¬ng ph ¸p trªn nhng víi n ång ®é dung d Þch ph øc vµ dung d Þch ph ©n tÝch lµ nh á. 3 .4. Ph¬ng ph¸ p ®o phæ uv-vis 3.4.1. Nguyªn t¾c ph¬ng ph¸p. ë ®©y ta chØ ®Ò cËp ph©n tÝch c¸c ion kim lo¹i , mµ c¸c kim lo¹i kh«ng cã phæ hÊp thô quang UV-VIS . Khi ®ã chóng ta ph¶i cho c¸c chÊt nµy t¸c dông víi mét thuèc thö nµo ®ã trong mét dung m«i vµ ®iÒu kiÖn thÝch hîp ®Ó t¹o ra mét hîp chÊt phøc bÒn cã phæ hÊp thô UV-VIS nhËy, sau ®ã ®o phæ cña dung dÞch phøc nµy. Phæ hÊp thô UV-VIS lµ phæ do sù t¬ng t¸c cña c¸c ®iÖn tö ho¸ trÞ ë trong ph©n tö hay nhãm ph©n tö cña c¸c chÊt víi chïm tia s¸ng kÝch thÝch thÝch hîp ( chïm tia bøc x¹ cã n¨ng lîng trong vïng UV-VIS ) t¹o ra . Nã lµ phæ cña tæ hîp sù chuyÓn møc n¨ng lîng cña c¸c ®iÖn tö ho¸ trÞ trong liªn kÕt σ , π vµ ®«i ®iÖn tö n cïng víi sù quay vµ dao ®éng cña ph©n tö. V× thÕ nã lµ phæ ®¸m cã c¸c cùc ®¹i vµ cùc tiÓu cña phæ n»m ë nh÷ng vïng sãng nhÊt ®Þnh tuú theo cÊu tróc vµ lo¹i liªn kÕt cña ph©n tö hay nhãm nguyªn tö cã trong hîp chÊt . Phæ nµy chñ yÕu n»m trong vïng sãng tõ 190 Ð 900 nm. 29
  • 30. http://detaihay.net Email : hotro@detaihay.net Điện thoại: 0983.317.327 Nguyªn t¾c c ña ph¬ng ph ¸p lµ khi chiÕu vµo cuve t c ã b Ò d µy nh Êt ®Þnh ch øa dung d Þch m Éu c ña h îp ch Êt c Çn ph ©n tÝch m ét ch ïm tia s ¸ng λ c ã n ¨ng lîng ph ï, h îp ch Êt ph ©n tÝch s Ï h Êp th ô b øc x ¹ λ vµ t¹o ra ph æ h Êp th ô U V-VIS c ña n ã. (7) 3.4.2. Ph©n t Ý ch ® Þ nh lÓng theo phæ UV- VIS 3.4.2.1. Ph¬ng ph¸p ®Þnh lîng ®¬n gi¶n. Ph¬ng ph¸p nµy dùa trªn c¬ së, nguyªn tè cÇn x¸c ®Þnh cã kh¶ n¨ng t¹o mµu vµ mµu thay ®æi theo lîng nguyªn tè ®ã. Dùa vµo yÕu tè ®ã ngêi ta thùc hiÖn ph¬ng ph¸p nµy b»ng c¸ch t¹o ra mét d·y mµu chuÈn cã cÊu tö cÇn ®Þnh lîng vµ øng víi mçi mµu lµ mét lîng x¸c ®Þnh cña cÊu tö ®ã. Sau ®ã so mµu cña mÉu nghiªn cøu víi c¸c mÉu chuÈn ®Ó suy ra hµm lîng nguyªn tè ®ã. Víi c¸c ®iÒu kiÖn nh lµ : èng nghiÖm ®êng kÝnh nh nhau ; chÊt lîng thuû tinh nh nhau ; lîng thuèc thö nh nhau ; pha lo·ng ®Õn thÓ tÝch nh nhau. (7). Ph¬ng ph¸p nµy ®¬n gi¶n kh«ng cÇn m¸y ®o phæ nhng chØ cho ®îc nång ®é gÇn ®óng cña chÊt ph©n tÝch , ®é chÝnh x¸c kh«ng cao vµ phô thuéc vµo kh¶ n¨ng quan s¸t so s¸nh cña m¾t mçi ngêi. Ph¬ng ph¸p nµy ¸p dông cho c¸c chÊt t¹o phøc cã mµu râ vµ bÒn mÉu trong mét thêi gian nhÊt ®Þnh. 3.4.2.1.2. Ph¬ng ph¸p chuÈn ®é so s¸nh mµu. Ta lÊy hai cèc so mµu nh nhau, cèc 1 cho vµo Vml mÉu ph©n tÝch, thªm thuèc thö t¹o phøc, c¸c chÊt kh¸c cÇn thiÕt ®Ó t¹o ®iÒu kiÖn cho ph¶n øng mµu x¶y ra tèt. Cèc 2 ta còng cho vµo tÊt c¶ c¸c thuèc thö, axit.. ®óng nh cèc 1, thªm n- íc cÊt cho ®Õn b»ng thÓ tÝch nh cèc 1 , khuÊy ®Òu. Lóc nµy ta nhá dung dÞch tiªu chuÈn cña chÊt X xuèng cho ®Õn khi mµu hai cèc nh nhau th× dõng, ®äc thÓ tÝch chÊt chuÈn X ®· nhá xuèng cèc 2. Sau ®ã tÝnh nång ®é chÊt X trong mÉu ph©n tÝch theo biÓu thøc sau: Tx = Tch.(V2/V1) V1 ; V2 lµ thÓ tÝch dung dÞch trong cèc 1 vµ 2. Tx vµ Tch lµ ®é chuÈn (mg/ml) cña chÊt trong cèc 1vµ 2. 3.4.2.1.3.Ph¬ng ph¸p c©n b»ng mµu b»ng m¾t. (7) Ta lÊy hai èng xylanh h×nh trô ®ång nhÊt nh nhau dung tÝch 50ml cã chia ®é ml râ rµng, cã vßi vÆn ®Ó th¸o dung dÞch ra. Cèc 1 cho vµo Vml mÉu ph©n tÝch cã nång ®é Cx, thªm thuèc thö t¹o phøc, c¸c chÊt kh¸c cÇn thiÕt ®Ó t¹o ®iÒu kiÖn cho ph¶n øng mµu x¶y ra tèt. Cèc 2 ta cho vµo V0 ml dung dÞch chuÈn nång ®é C0 cña chÊt ph©n tÝch X, råi còng cho vµo tÊt c¶ c¸c thuèc thö, axit.. ®óng nh cèc 1, khuÊy ®Òu. NÕu èng nµo cã mµu ®Ëm h¬n, ta më kho¸ èng ®ã cho dung dÞch ch¶y tõ tõ, ®Õn khi nµo mµu cña hai èng nh nhau th× 30
  • 31. http://detaihay.net Email : hotro@detaihay.net Điện thoại: 0983.317.327 d õng l¹i. §äc chiÒu cao hx vµ h0 cña hai èng ®ã vµ tÝnh nång ®é chÊt X theo c«ng thøc: Cx = C0.(h0/hx) 3.4.2.2.Ph¬ng ph¸p ®êng chuÈn. Dùa vµo ph¬ng tr×nh c¬ së cña phÐp ®o ®Þnh lîng theo phæ hÊp thô ph©n tö b UV-VIS: Aλ = k.Cx , trong ®ã Aλ lµ ®é hÊp thô quang ( cêng ®é cña phæ ) cña chÊt ®o phæ trong cuvet; Cx lµ nång ®é cña chÊt ë trong dung dÞch mÉu trong cuvet; k lµ hÖ sè thùc nghiªm nã phô thuéc vµo hÖ sè hÊp thô ph©n tö ε ( ®é t¾t ph©n tö ) cña chÊt ph©n tÝch, b lµ h»ng sè phô thuéc vµo b¶n chÊt cña mçi chÊt. Víi nång ®é dung dÞch nhá th× b=1, khi ®ã ®é hÊp thô quang phô thuéc tuyÕn tÝnh víi nång ®é chÊt ph©n tÝch. Dùa vµo yÕu tè nµy ta lËp mét ®êng chuÈn quan hÖ gi÷a nång ®é chÊt nghiªn cøu x¸c ®Þnh víi ®é hÊp thô quang thu ®îc. TiÕp ®ã ta ®o ®é hÊp thô quang cña mÉu ph©n tÝch , råi néi suy tõ ®êng chuÈn ra nång ®é chÊt cÇn ph©n tÝch. ë ®©y cÇn chó ý lµ mÉu chuÈn ph¶i cã cïng ®iÒu kiÖn víi mÉu ph©n tÝch nh chÊt nÒn m«i trêng pH,v.v..; chän c¸c ®iÒu kiÖn phï hîp ®Ó ®o phæ UV-VIS cña tÊt c¶ c¸c mÉu chuÈn vµ mÉu ph©n tÝch nh th«ng sè m¸y ®o A, ®iÒu kiÖn ®o, thêi gian ®o, lo¹i cuvet,v.v.(7) Ph¬ng ph¸p nµy thuËn tiÖn cho viÖc ph©n tÝch hµng lo¹t mÉu cña cïng mét chÊt trong mét lo¹t ®èi tîng mÉu, nhanh chãng, hiÖu suÊt cao. Nhng víi nh÷ng mÉu cã hµm lîng nhá vµ thµnh phÇn ho¸ häc phøc t¹p th× trong nhiÒu trêng hîp chóng ta kh«ng thÓ pha chÕ ®îc ®îc d·y mµu chuÈn phï hîp víi mÉu ph©n tÝch (7). 3.4.2.3. Ph¬ng ph¸p thªm tiªu chuÈn. (7) Néi dung ph¬ng ph¸p nµy lµ dïng ngay mét mÉu ph©n tÝch ®¹i diÖn ( vÝ dô mÉu Cx) lµm chÊt nÒn ®Ó pha chÕ mét d·y mÉu chuÈn, b»ng c¸ch lÊy mét lîng nhÊt ®Þnh mÉu ph©n tÝch, víi nh÷ng lîng nång ®é cña chÊt ph©n tÝch ∆C chÝnh x¸c theo cÊp sè céng.Chän c¸c ®iÒu kiÖn thÝch hîp vµ tiÕn hµnh ®o c¸c dung dÞch mÉu nµy, sau ®ã dùng ®êng chuÈn theo hÖ to¹ ®é A - ∆C. TiÕp ®ã dïng ph¬ng ph¸p ngo¹i suy tuyÕn tÝnh ta t×m ®îc gi¸ trÞ Cx ( gi¸ trÞ nµy chÝnh lµ giao ®iÓm cña ®êng chuÈn víi trôc hoµnh ∆C). 3.5. Ph¬ng ph¸p cùc phæ 3.5.1. Nguªn t¾c cña ph¬ng ph¸p . Cùc phæ lµ mét ph¬ng ph¸p ®iÖn ph©n trong nh÷ng ®iÒu kiÖn ®Æc biÖt: 31
  • 32. http://detaihay.net Email : hotro@detaihay.net Điện thoại: 0983.317.327 -3 -6 - Ch Êt ®iÖn ph ©n c ã n ång ®é rÊ t nh á tõ 1 0 ®Õn 10 mol/l, trong ®ã cã mÆt chÊt ®iÖn ly tr¬ ë nång ®é lín Ýt nhÊt lµ 100 lÇn nång ®é chÊt bÞ ®iÖn ph©n. §iÒu ®ã ®¶m b¶o cho qu¸ tr×nh khuÕch t¸n cña chÊt bÞ ®iÖn ph©n tíi ®iÖn cùc lµm viÖc. - Dïng hai ®iÖn cùc : ®iÖn cùc lµm viÖc lµ ®iÖn cùc bÞ ph©n cùc, cã diÖn tÝch bÒ mÆt rÊt nhá ; ®iÖn cùc so s¸nh lµ ®iÖn cùc kh«ng bÞ ph©n cùc lµ mét ®iÖn cùc calomen, ®iÖn cùc Ag/AgCl hoÆc ®¸y thuû ng©n. - §iÖn thÕ ®Æt vµo ®iÖn cùc lµ mét ®iÖn thÕ mét chiÒu biÕn thiªn liªn tôc vµ chËm, ®îc coi nh kh«ng ®æi. Th«ng qua mét thiÕt bÞ ®o cùc phæ gåm cã mét nguån ®iÖn mét chiÒu tõ 4V ®Õn 6V ; mé-9 d©y ®iÖn trë chÝnh x¸c; mét ®ång hå ®o thÕ (von) vµ ®iÖn kÕ t nh¹y ®Õn 10 A . Khi cho thÕ E biÕn thiªn ta vÏ ®îc ®êng cong phô thuéc gi÷a dßng khuÕch t¸n giíi h¹n víi thÕ E (8). Theo Ilkovic ta cã I = K.C Trong ®ã: C lµ nång ®é chÊt ®iÖn ho¹t; K lµ hÖ sè tû lÖ; Tõ ®ã ta tÝnh ®îc nång ®é chÊt nghiªn cøu th«ng qua viÖc ®o dßng khuÕch t¸n giíi h¹n. 3.5.2. Ph¬ng ph¸p ph©n tÝ ch cùc phæ ®Þ nh lÓng. 3.5.2.1.Ph¬ng ph¸p ®êng chuÈn. Ta chuÈn bÞ mét d·y dung dÞch chuÈn cã nång ®é chÊt cÇn ph©n tÝch ®· biÕt vµ cã thµnh phÇn ®ång nhÊt víi dung dÞch ph©n tÝch vµ nång ®é biÕn thiªn t¨ng dÇn. Ta ®em ®o chiÒu cao bíc sãng cùc phæ, t¬ng øng lµ c¸c dßng khuÕch t¸n giíi h¹n I. VÏ ®êng chuÈn dùa vµo c¸c ®ßng khuÕch t¸n ®ã vµ nång ®é t¬ng øng cña c¸c dung dÞch chuÈn.TiÕp ®ã ®o chiÒu cao sãng cña dung dÞch mÉu råi dïng ph¬ng ph¸p néi suy ®å thÞ t×m ra nång ®é chÊt cÇn x¸c ®Þnh. 3.5.2.2. Ph¬ng ph¸p thªm. Ta ®em dung dÞch mÉu vµo ®o cùc phæ, ta ® îc chiÒu cao sãng chÊt cÇn ph©n tÝch lµ hx ( hoÆc Ix) , sau ®ã thªm vµo dung dÞch võa ®o mét lîng chÝnh x¸c chÊt cÇn ph©n tÝch, ®o cùc phæ lÊy sãng tæng sè ®îc ht (hoÆc It). Dùa vµo ph¬ng tr×nh Ilkovic ta cã: Ix = KCx It = K(Cx + Ct) Ix Cx suy ra = I t C x + Ct 32
  • 33. http://detaihay.net Email : hotro@detaihay.net Điện thoại: 0983.317.327 I x.I t suy ra C x = It − I x Víi ph¬ng ph ¸p n µy th × th µnh ph Çn dung d Þch tr íc vµ sau khi th ªm lµ ho µn to µn ®ång nh Êt, ph¬ng ph ¸p n µy nhanh h ¬n ph¬ng ph ¸p ®êng chu Èn nhng nh ÷ng quy tr×nh ph ©n tÝch ph ¶i æn ®Þnh. 3.5.3. øng dông cña ph¬ng ph¸p cùc phæ. Ph¬ng ph¸p nµy ®îc øng dông nhiÒu trªn lÜnh vùc cña ho¸ häc ph©n tÝch. Ngµy nay ph¬ng ph¸p nµy ®· ®i s©u vµo c¸c ngµnh vËt lý, sinh vËt, ®Þa chÊt, y dîc häc.¦u ®iÓm cña ph¬ng ph¸p nµy lµ víi thiÕt bÞ ®¬n gi¶n mµ cã thÓ ph©n tÝch nhanh, nhËy, chÝnh x¸c hµng lo¹t c¸c hîp chÊt v« c¬ vµ h÷u c¬ mµ kh«ng cÇn t¸ch riªng chóng khái c¸c thµnh phÇn hçn hîp. (8) 3.6. Ph¬ng ph¸p ph©n tÝ ch Von – ampe hoµ tan 3.6.1. Nguyªn t¾c cÒa ph¬ng ph¸p: Ph¬ng ph¸p nµy dùa trªn 2 qu¸ tr×nh: thø nhÊt lµ qu¸ tr×nh ®iÖn ph©n ®Ó lµm giµu chÊt cÇn ph©n tÝch lªn bÒ mÆt cùc lµm viÖc trong kho¶ng thêi gian x¸c ®Þnh t¹i thÕ ®iÖn cùc x¸c ®Þnh; thø hai lµ qu¸ tr×nh hoµ tan kÕt tña ®· ®îc lµm giµu b»ng c¸ch ph©n cùc ngîc cùc lµm viÖc vµ ®o, ghi dßng hoµ tan trªn ®êng Von Ð ampe hoµ tan sÏ xuÊt hiÖn pic cña nguyªn tè cÇn x¸c ®Þnh. ChiÒu cao cña pic trong nh÷ng ®iÒu kiÖn thÝch hîp tû lÖ thuËn víi nång ®é cña nã trong dung dÞch (2). C¸c lo¹i ph¶n øng dïng ®Ó kÕt tña lµm giµu chÊt cÇn ph©n tÝch lªn bÒ mÆy ®iÖn cùc rÊt phong phó, tuy nhiªn chñ yÕu lµ: - Ph¶n øng khö ion kim lo¹i trªn catèt thuû ng©n hoÆc mµng thuû ng©n t¹o thµnh hçn hèng. n+ M + ne + Hg -> M(Hg) Ph¶n øng nµy thêng x¶y ra víi c¸c kim lo¹i nh Cu, Pb, Zn, Cd, Sp, Bi, Sn,... -Ph¶n øng khö ion kim lo¹i thµnh kim lo¹i trªn bÒ mÆt ®iÖn cùc lµm tr¬. n+ M + ne -> M - Ph¶n øng lµm giµu trªn bÒ mÆt ®iÖn cùc díi d¹ng hîp chÊt khã tan. Hîp chÊt khã tan nµy cã thÓ lµ chÝnh cña ®iÖn cùc víi ion cÇn x¸c ®Þnh, cã thÓ lµ cña ion cÇn x¸c ®Þnh víi mét chÊt kh¸c mµ ta thªm vµo dung dÞch. - Ph¶n øng t¹o phøc cña ion cÇn x¸c ®Þnh víi mét thuèc thö h÷u c¬ thÝch hîp vµ thuèc thö nµy l¹i bÞ hÊp thô trªn ®iÖn cùc ë thÕ ®· ®Þnh. (8). Ta cã thÓ tÝnh ®îc cêng ®é dßng vµ ®iÖn thÕ pic theo biÓu thøc víi ®iÖn cùc tÜnh lµ cùc treo giät thuû ng©n. (5) Ipic: Cêng ®é dßng pic hoµ tan anèt kim lo¹i lµm giµu I pic = − K ' m 3 / 2 D1 / 2 .r.v 1 / 2 .C.τ 33 E pic = E1 / 2 + 1,1RT / nF
  • 34. http://detaihay.net Email : hotro@detaihay.net Điện thoại: 0983.317.327 K’: H »ng s è 3 C : N ång ®é ch Êt x ¸c ®Þnh ( m ol/ ) m r: b¸n kÝnh giät ( m ) v:VËn tèc quÐt thÕ anèt ( v/s ) τ: thêi gian tÝch cãp ( s ) E: ®iÖn thÕ cña pic ( V ) E1/2: ®iÖn thÕ nöa sãng cña chÊt x¸c ®Þnh ( V ) 2 D: HÖ sè khuyÕch t¸n ( m /s ) m: ®îc x¸c ®Þnh b»ng ®iÒu kiÖn chuyÓn khèi khi ®iÖn ph©n lµm giµu. Cßn víi ®iÖn cùc mµng thuû ng©n th× I pic = − K '.m.n 2 . A.v .C.τ RT δnFLv E pic = E1 / 2 + Ln 2 nF DRT A: diÖn tÝch cña mµng( m ) L: ®é dµy cña mµng ( m ) δ: ®é dµy cûa líp khuyÕch t¸n trong mµng n: ®iÖn tÝch ion kim lo¹i 3.6.2. Ph¬ng ph¸p ph©n tÝch vonl- ampe hoµ tan ®Þnh lîng Gåm cã ph¬ng ph¸p ®êng chuÈn vµ ph¬ng ph¸p thªm ®îc tiÕn hµnh t¬ng tù nh ph¬ng ph¸p ph©n tÝch cùc phæ. 3.6.3. øng dông cÒa ph¬ng ph¸p Ph¬ng ph¸pnµy cã kh¶ n¨ng x¸c ®Þnh ®îc nhiÒu kim lo¹i cã nång ®é rÊt nhá, -6 -8 nång ®é thêng x¸c ®Þnh ®îc lµ 10 ®Õn 10 mol/l, víi sai sè chØ lµ 5-15% trong nh÷ng ®iÒu kiÖn tèi u. ThiÕt bÞ ph©n tÝch ®¬n gi¶n, thêi gian ph©n tÝch ng¾n, tiªu tèn Ýt ho¸ chÊt. Cã thÓ ph©n tÝch ®ång thêi Cu vµ Pb trong mét mÉu níc víi hµm lîng cì vµi microgam trong 1 lÝt mµ kh«ng cÇn ph¶i lµm b»ng c¸ch c« c¹n lîng lín mÉu ph©n tÝch (2). 3.7.Ph¬ng ph¸p ph©n tÝ ch ®o ®iÖn thÕ 3.7.1. C¬ së cña ph¬ng ph¸p . Ph¬ng ph¸p ph©n tÝch ®o ®iÖn thÕ lµ ph¬ng ph¸p x¸c ®Þnh nång ®é c¸c ion dùa vµo sù thay ®æi thÕ ®iÖn cùc khi nhóng vµo dung dÞch ph©n tÝch. Ph¬ng ph¸p nµy dùa trªn ph¬ng tr×nh Nerst víi viÖc m« t¶ mèi quan hÖ gi÷a thÕ ®iÖn 34
  • 35. http://detaihay.net Email : hotro@detaihay.net Điện thoại: 0983.317.327 cùc víi ho¹t ®é c¸c cÊu tö hay nång ®é c¸c cÊu tö cña mét hÖ oxy ho¸ khö thuËn nghÞch: RT a axh RT γ oxh [ oxh] E x = E0 + ln = E0 + ln ( 6.1 ) nF a kh nF γ kh [ kh] E0 lµ ®iÖn thÕ oxy ho¸ khö tiªu chuÈn cña hÖ; R lµ h»ng sè khÝ lý tëng; T lµ nhiÖt ®é tuyÖt ®èi ; F lµ h»ng sè Faraday; aoxh ,akh lµ ho¹t ®é c¸c d¹ng oxy ho¸ vµ d¹ng khö; γoxh, γkh lµ ho¹t ®é c¸c d¹ng oxy ho¸ vµ d¹ng khö; [oxy], [kh] lµ nång ®é c¸c d¹ng oxy ho¸ vµ d¹ng khö. Víi gi¶ thiÕt lµ dung dÞch lo·ng hÖ sè ho¹t ®é cña c¸c d¹ng gÇn b»ng 1 vµ ho¹t ®é c¸c d¹ng lµ gÇn b»ng nång ®é, ta cã thÓ viÕt ph¬ng tr×nh Nerst ë d¹ng n«ng ®é: RT [ oxy ] E x = E0 + ln ( 6.2 ) nF [ kh] Thay c¸c gi¸ trÞ R,T vµ chän T = 298,15 0K ®æi logarit Neper thµnh logarit thËp ph©n ta cã: 0,059 [ oxy ] E x = E0 + lg ( 6.3 ) n [ kh] §èi víi hÖ oxy ho¸ khö lµ c¸c thanh kim lo¹i (nh Ag, Zn, Cd, Hg, Sn, Pb,..) nhóng vµo dung dÞch muèi cã nång ®é CMe th× : 0,059 E x = E0 + lg C Me ( 6.4 ) n NÕu phÐp ®o tiÕn hµnh víi c¸c dung dÞch chøa ion cña cïng mét kim lo¹i nh ng ë møc ®é oxy ho¸ khö kh¸c nhau vÝ dô nh Me+m vµ Me+n vµ m > n ta cã thÓ viÕt ph¬ng tr×nh Nerst díi d¹ng: E x = E0 + [ 0.059 Me + m lg ] [ ] ( 6.5 ) m−n Me + n 3.7.2. C¸c ph¬ng ph¸p ph©n tÝch ®o ®iÖn thÕ Dùa vµo ph¬ng tr×nh ( 6.4 ) , ( 6.5 ) vµ øng dông nã trong ho¸ ph©n tÝch ta cã hai c¸ch lµ: ®o ®iÖn thÕ ®iÖn cùc nhóng vµo dung dÞch nghiªn cøu vµ ph ¬ng ph¸p chuÈn ®é ®iÖn thÕ (5). 3.7.2.1. Ph¬ng ph¸p ®o thÕ ®iÖn cùc. 35