Website: Email : Tel : 0918.775.368
MỞ ĐẦU
Ngày nay vấn đề môi trường đang trở thành vấn đề cấp thiết đối với toàn
thế giới. Việc đánh giá, xử lý mức độ ô nhiễm môi trường đang được xem xét
một cách hết sức nghiêm túc không chỉ ở những nước phát triển mà ngay cả ở
những nước đang phát triển như nước ta. Để giải quyết nhiệm vụ đó, một loạt
các phương pháp phân tích có tính đa năng đã ra đời như: quang phổ hấp thụ
nguyên tử, quang phổ phát xạ plasma, sắc kí khí cột mao quản, sắc kí lỏng
hiệu năng cao... và các phương pháp phân tích điện hoá hiện đại mà diện điển
hình là cực phổ Các phương pháp SV có nhiều ưu điểm nổi bật như độ nhạy
và độ chọn lọc cao, giới hạn phát hiện thấp và đặc biệt chi phí thấp nên chúng
được ứng dụng rộng rãi trong phân tích vết xung vi phân và các phương pháp
von-ampe hoà tan (SV-stripping voltammetry).
Với việc sử dụng các điện cực khác nhau mà phương pháp von –ampe
hòa tan đã được ứng dụng nhiều trong việc xác định kim loại nặng và một số
vitamin, kháng sinh...Điện cực giọt Thủy ngân có tính ưu điểm nổi nên đã
được ứng dụng nhiều trong nhiên cứu cũng như trong phân tích. Nhưng điện
cực này lại có độc tính lớn gây nguy hiểm cho người sử dụng. Để khắc phục
được nhược điểm đã có rất nhiều nghiên cứu để tạo ra một loại điện cực mới
khắc phục được nhược điểm của điện cực giọt Hg. Theo hướng đó chúng tôi
đã và đang nghiên cứu một loại điện cực rắn mới đó là điện cực paste cacbon
biến tính bởi HgO. Điện cực này có tính ưu việt rất lớn: cho độ nhạy tốt, giới
hạn phát hiện thấp, và đặc biệt là độc tính rất thấp. Nên rất thân thiện với môi
trường trong việc phân tích.
Việc xác đinh riêng lẻ 4 kim loại Pb, Cd, Zn và Cu đã được nghiêm cứu
nhiều. Nhưng việc xác đinh đồng thời chúng thì chưa có nhiều. Chính vì vậy
mà chúng tôi đã ứng dụng điện cực paste cacbon biến tính bởi HgO vào việc
xác đinh đồng thời 4kim loại này và đó cũng là lý do chúng tôi chọn đề tài.
1
Website: Email : Tel : 0918.775.368
CHƯƠNG I: TỔNG QUAN
I.1.2. Một số kỹ thuật ghi đường von-ampe hòa tan
I.1.2.1. Kỹ thuật von-ampe xung vi phân (DDP)
Kỹ thuật DDP là một trong những kỹ thuật được dùng phổ biến hiện nay.
Điện cực được phân cực bằng một điện áp một chiều biến thiên tuyến tính,
vào cuối mỗi chu kỳ sẽ đặt thêm một xung vuông góc có biên độ không đổi.
Tuỳ theo từng thiết bị mà biên độ xung có thể thay đổi từ 10 ÷ 100mV và bề
rộng xung không đổi trong khoảng 30 ÷ 100ms được đặt chồng lên mỗi bước
thế. Dòng được ghi hai lần: 17ms trước khi nạp xung (I
1
) và 17ms trước khi
ngắt xung (I
2
), khoảng thời gian ghi dòng thông thường là 10 ÷ 17ms. Dòng
thu được là hiệu của hai giá trị dòng đó (I = I
1
- I
2
) và I ghi được là hàm của
thế đặt lên cực làm việc.
Khi xung thế được áp vào, dòng tổng cộng trong hệ tăng lên do sự tăng
dòng Faraday (I
f
) và dòng tụ điện (I
c
). Dòng tụ điện giảm nhanh hơn nhiều so
với dòng Faraday vì:
I
c
~ e
-t/RC*
nhau.
I.1.2.3. Ưu điểm của phương pháp Von-ampe hòa tan
So sánh với các phương pháp phân tích vết khác, phương pháp von-ampe
hoà tan có các ưu điểm sau:
- Phương pháp von-ampe hoà tan có khả năng xác định đồng thời nhiều
kim loại ở những nồng độ cỡ vết và siêu vết.
- Thiết bị của phương pháp von-ampe hoà tan không đắt, nhỏ gọn. So với
các phương pháp khác, phương pháp von-ampe hoà tan rẻ nhất về chi phí đầu
tư cho thiết bị. Mặt khác thiết bị của phương pháp von-ampe hoà tan dễ thiết
kết để phân tích tự động, phân tích tại hiện trường và ghép nối làm detectơ
cho các phương pháp phân tích khác.
- Phương pháp von-ampe hoà tan có quy trình phân tích đơn giản trong
nhiều trường hợp: không có giai đoạn tách, chiết hoặc trao đổi ion nên tránh
được sự nhiễm bẩn mẫu hoặc mất chất phân tích do vật giảm thiểu được sai
số. Mặt khác, có thể giảm thiểu được ảnh hưởng của các nguyên tố cản bằng
cách chọn được các điều kiện thí nghiệm thích hợp như: thế điện phân làm
giàu, thời gian làm giàu, thành phần nền, pH.
- Khi phân tích theo phương pháp von-ampe hoà tan anot không cần đốt
mẫu nên phương pháp von-ampe hoà tan thường được dùng để kiểm tra chéo
các phương pháp AAS và ICP-AES khi có những đòi hỏi cao về tính pháp lý
của kết quả phân tích
- Trong những nghiên cứu về động học và môi trường, phương pháp
von-ampe hoà tan có thể xác định các dạng tồn tại của các chất trong môi
4
Website: Email : Tel : 0918.775.368
trường trong khi đó các phương pháp khác như AAS, ICP-AES, NAA không
làm được điều đó.
I.2.MỘT SỐ ĐIỆN CỰC DÙNG TRONG PHƯƠNG PHÁP VON-AMPE HÒA TAN
I.2.1. Giới thiệu về điện cực dùng trong phương pháp von-ampe hòa tan
Điện cực được sử dụng trong phương pháp von - ampe hòa tan phải đảm
tan là điện cực đĩa quay, điện cực là một mặt phẳng tròn làm bằng các vật liệu
rắn trơ (như vàng, platin hoặc các loại cacboncos độ tinh khiết cao) nó thường
có kích thước bề mặt lớn hơn điện cực giot Hg. Các điện cực này cũng cho
kết quả phân tích chính xác, độ lặp tốt và khả năng pháp hiện cao. Nó thường
được làm mới trong quá trình đo bằng cách mài bóng bề mặt hoặc hoạt hóa lại
trước khi đo. Để tăng khả năng phát hiện của điện cực, phương pháp tạo màng
trên các điện cực quay đã được nghiên cứu rất nhiều. Đó là tạo một lớp màng
kim loại lên trên bề mặt điện cực, lớp màng này thường khá dày, phẳng, đều.
Qua nhiều nghiên cứu thì có điện cực màng thủy ngân hoặc màng bitmut
được ứng dụng phân tích, có hai kĩ thuật tạo màng lên bề mặt điện cực đó là
tạo màng đồng thời (in situ) và tạo màng trước ( ex situ). Điện cựu màng thủy
ngân cho kết quả phân tích tốt, có độ tin cậy và độ lặp lại cao. Tuy nhiên nó
cũng không thân thiện cho môi trường vì nó thải ra ion Hg
2+
sau mỗi lần đo.
Để khắc phục và hạn chế độc tính của điện cực giọt và điện cực màng Hg, đã
có rất nhiều điện cực được chế tạo. Điện cực đĩa quay có thể được tạo bởi một
loại vật liệu ví dụ như bột than mền (paste cacbon, glass cacbon) hoặc hỗn
hợp các bột trộn (theo những tỉ lệ khác nhau) với nhau ví như trộn bột than
mền(paste cacbon) biến tính bời Bitmut Oxit. Gần đây điện cực paste cacbon
biến tính bởi HgO cũng được nghiên cứu và cho kết quả rất khả quan.
I.2.2. Một số điện cực đĩa quay
+ Đện cực paste cacbon, hoặc glass cacbon. Hai loại này có thể tạo màng
vàng hoặc màng Bitmut oxit họăc màng Thuỷ ngân đã được nghiên cứu từ lâu
và ứng dụng rất nhiều.
6
Website: Email : Tel : 0918.775.368
+ Điện cực vàng
+ Điện cực paste cacbon trộn với bạc
+ Điện cực paste cacbon biến tính bởi Bi
I.2.4. Giới thiệu về điện cực cacbon biến tính bởi HgO
Điện cực paste cacbon biến tính bởi HgO tuy là một loại điện cực mới
được nghiên cứu, nhưng nó đã được ứng dụng nhiều trong việc xác định các
kim loại trong các loại mẫu khác nhau như trong phân tích nước, trong phân
tích thực phẩm… vì nó có độc tính thấp, bền, khoảng hoạt động rộng.
Điện cực HgO chính bản chất là điện cực paste cacbon biến tính bởi
HgO, nó được chế tạo từ vật liệu bột than trộn với HgO nhồi vào thanh teflon
có đường kính trong 2,3 mm được nối với dây dẫn bằng tiếp xúc với thanh
kim loại trực tiếp với tỉ lệ khối lượng HgO: C là nhất định, tỉ lệ khối lượng
này đã được nghiên cứu nhiều và thấy rằng tỉ lệ khối lượng HgO : C là 1:2
cho kết quả phân tích chính xác, độ bền và độ ổn định của điện cực tốt.
Bề mặt điện cực được mài bóng trước khi tiến hành phân tích. Qua
nghiên cứu lớp màng Hg trên bề mặt điện cực được hình thành theo hai
phương pháp sau:
- Phương pháp tạo màng đồng thời: theo phương pháp này thì điện cực
sau khi được mài bóng ta cho vào dung dịch phân tích rồi tiến hành điện phân
và khi đó trên bề mặt điện cực sẽ xảy ra các phản ứng sau:
HgO + 2 H
+
+ 2e → Hg + H
2
O
Sau đó : M
n+
+ ne + Hg → M(Hg)
Ion H
+
và 2e lấy của môi trường. Kim loại M và Hg được tạo ra đồng
thời trong quá trình điện phân, kim loại M được làm giàu dưới dạng hỗn hống
với Hg. Và sau đó ta tiến hành hòa tan bằng cách phân cực ngựơc lại thì xảy
+ ne → M (Hg).
Sau đó ta tiến hành hòa tan bằng cách phân cực ngựơc lại thì xảy ra quá
trình oxi hóa sau:
M(Hg) – ne → M
n+
+ Hg
Ion M
n+
sinh ra sẽ chuyển vào dung dịch. Và lớp màng Hg lại tái tạo như
cũ trên bề mặt điện cực.
Kết quả nghiên cứu cho thấy rằng Hg sinh ra sẽ tạo thành lớp màng trên
bề mặt điện cực, khi đó nó hoạt tương tự như điện cực màng Hg, nên sẽ ổn
định trong quá trình nghiên cứu. Khoảng hoạt động của điện cực rất rộng
chính vì vậy ta có thể điện cực này trong cả môi trường bazơ ( pH =12) mà
vẫn cho kết quả tốt.
9
Website: Email : Tel : 0918.775.368
I.3. KIM LOẠI NẶNG VÀ TÌNH TRẠNG Ô NHIỄM KIM LOẠI NẶNG
TRONG MÔI
I.3.1. Giới thiệu về kim loại nặng
Kim loại nặng phân bố rộng rãi trên vỏ trái đất. Chúng được phong hóa
từ các dạng đất đá tự nhiên, tồn tại trong môi trường dưới dạng bụi bay hòa
tan trong sông hồ, nước biển, sa lắng trầm tích.
Trong vòng hai thập kỉ qua, kim loại nặng được thải từ các hoạt động sản
xuất của con người đóng góp thêm vào lượng tồn tại sẵn có của chúng trong
tự nhiên. Các công trình khai thác mỏ, giao thông, sản xuất tinh chế đều thải
các kim loại nặng vào môi trường, chủ yếu dưới dạng bụi khói hay nước thải.
ví dụ như Chì được cho vào xăng để tăng hiệu xuất động cơ, kim loại có độc
tính cao này đi cùng khí thải vào môi trường. Các kim loại được thải vào môi
trường theo nhiều nguồn khác nhau và ngày càng trở nên nguy hiểm cho con
Chì là một kim loại nặng có độc tình và cũng được sử dụng khá phổ biến
trong sản xuất và tiêu dùng. Trong công nghiệp Chì được sử dụng trong ắc
quy, dây cáp điện, đầu đạn và ống dẫn trong công nghiệp hóa học. Nhưng
lượng lớn Thiếc và Chì được sử dụng để điều chế hợp kim quan trọng, ngoài
ra Chì hấp thụ tốt các tia phóng xạ và tia Rơnghen nên Chì được sử dụng làm
tấm bảo vệ khi làm việc với các tia này.
Chì gây độc hại đến cơ thể, tác động lên thần kinh, tổng hợp hemoglobin
và sự chuyển hóa vitamin D. Trẻ em đặc biệt rất nhạy cảm với những độc tính
này do một số nguyên nhân :
- Các hoạt động từ tay đến miệng ( do tiếp xúc hay ăn phải sơn và bụi
Chì)
- Hệ thần kinh đang phát triển dễ bị tổn thương khi tiếp xúc với Chì
- Tỉ lệ hấp thụ Chì của trể em cao hơn so với người trưởng thành.
11
Website: Email : Tel : 0918.775.368
Chì là một thành phần không cần thiết của khẩu phần ăn, nó xâm nhập
vào cơ thể con người qua đường hô hấp, thức ăn đồ uống hàng ngày được tích
lũy trong cơ tăng dần theo thời gian. Theo tính toán liều lượng Chì tối đa có
thể chấp nhận hàng ngày cho người do thức ăn tạm thời quy định là
0,005mg/Kg thể trọng. Bình thường con người tiếp nhận hàng ngày từ 0,05
đến 0,1mg Pb không hại từ các nguồn như : không khí, nước và thực phẩm
nhiễm nhẹ Chì, nhưng tiêp nhận lâu dài 1mg/1ngày sẽ bị nhiễm độc mãn
tính, nếu như hấp thụ 1mg Pb trong một lần có thể sẽ gây tử vong.
Các hợp chất của Pb đều độc đối với động vật. Mặc dù, Pb không gây
hại nhiều cho thực vật nhưng lượng Pb tích tụ trong cây trồng sẽ chuyển qua
động vật qua đường tiêu hóa. Do vậy, Pb không được sử dụng làm thuốc trừ
sâu. Pb kim loại và muối sulphua của nó được coi như không gây độc do
chúng không bị cơ thể hấp thụ. Tuy nhiên, các muối Pb tan trong nước như
PbCl
2
Chì:
+ Canxi: vì canxi có một vài tính chất giống chì nên trong một số trường
hợp có thể cạnh tranh với chì trong sự kết hợp với một số protein cảu
màng nhầy ruột vốn có vai trò tích cực trong hấp thị chì, do đó làm giảm
sự nhiễm độc bởi chì .
+ Ion photphat cũng làm giảm ảnh hưởng của chì nhờ tính chất không
hòa tan của nó.
Một số thành phẩm của Chì làm tăng khả năng hấp thu chì như : vitamin
D, rượu etylic, axit citric... vì thế tốt nhất là tránh những nơi có chì ơ bất kì
dạng nào trong dinh dưỡng, chú ý dùng các thực phẩm có hàm lượng chì dưới
mức cho phép, như có đủ Ca, Mg để hạn chế ảnh hưởng của Pb.
I.3.2.2. Vai trò, độc tính của Cd và hợp chất của nó:
Cadmi là một nguyên tố rất độc đối với môi trường sống cũng như đối
với con người. Nguồn ô nhiễm cadimi xuất phát từ ô nhiễm không khí khai
thác mỏ, nhà máy luyện kim, hải sản. Nguồn chính của cadimi thải vào nước
là các điện cực dùng trên tàu và nước thải. Cd tồn tại chủ yếu ở dạng hòa tan
trong nước, quá trình tích lũy nhiều trong các động vật nguyên thể như trai,
ốc, sò, ngao....
Đối với các thực vật sống dưới nước, tính độc hại của Cd ngang với độc
tính của Ni và Cr(III)...và có phần kém độc hơn so với Hg(CH
3
)
2
và Cu. Tất
nhiên điều này còn phụ thuộc vào từng loài, từng điều kiện của sự ảnh hưởng
13
Website: Email : Tel : 0918.775.368
của Cd. Ở hàm lượng 0,02-1 mg/l Cd sẽ kìm hãm quá trình quang hợp và phát
triển của thực vật. Hàm lượng cho phép của Cd trong nước là 5 μg/l.
Đối với con người Cd có thể xâm nhập vào cơ thể bằng nhiều cách khác
tái tạo hemoglobin sẽ giảm dần và sinh ra bệnh thiếu máu. Muốn chữa bệnh
này nguời ta cho hợp chất của đồng vào đồ ăn.
Nguồn các nguyên tố vi lượng trong cơ thể con người thường xuyên
được bổ sung từ rau, quả, các loại lương thực thực phẩm có trong thức ăn
hàng ngày. Trong thành phần các loại lương thực thực phẩm, sự có mặt của
các nguyên tố vi lượng, đặc biệt là các kim loại nặng trong đó có đồng với
hàm lượng không thích hợp sẽ gây ra ảnh hưởng tiêu cực đối với con người.
Thiếu hoặc mất cân bằng nguyên tố kim loại vi lượng trong các bộ phận
cơ thể như máu, huyết thanh, tóc, gan, mật… là nguyên nhân hay triệu trứng
của ốm đau, bệnh tật hoặc suy dinh dưỡng. Hàm lượng đồng trong toàn bộ cơ
thể xấp xỉ 0,1g và nhu cầu hang ngày của một người đàn ông có sức khỏe
trung bình là 2mg. Ở trẻ sơ sinh và đang bú mẹ, thiếu đồng dẫn đến thiếu máu
nặng và thiếu bạch cầu trung tính. Ở trẻ em mắc bệnh suy nhược nhiệt đới gọi
là Kawashiskor thì biểu hiện thiếu đồng là mất sắc tố ở lông tóc. Qua phân
tích người ta thấy ở những trẻ mất khả năng đọc và đánh vần hoặc đọc và
đánh vần khó nhọc thì hàm lượng đồng và magie trong tóc cao hơn nhiều so
với các trẻ đối chứng (bình thường).
Nếu hàm lượng đồng trong tóc tăng nhiều (quá giới hạn) thì bệnh kéo
theo bao gồm cả thiếu máu, viêm gan, viêm tuyến giáp trạng và suy thận. Nếu
ở mô não, nồng độ Cu tăng và nồng độ Zn giảm thì sẽ xuất hiện chứng sớm
15
Website: Email : Tel : 0918.775.368
mất trí. Một bệnh gọi là bệnh Wilson sinh ra bởi các cơ thể mà đồng bị giữ
lại, mà không tiết ra bởi gan vào trong mật. Căn bệnh này nếu không được
điều trị có thể dẫn tới các tổn thương não và gan.
Trong số các đồ ăn thì sữa và men có chứa nhiều đồng nhất. Một điều
đáng chú ý là trong máu nguời mẹ có thai, người ta thấy lượng đồng tăng gấp
đôi so với lúc bình thường.
Vì vậy xác định chính xác hàm lượng nguyên tố đồng trong các thực
phẩm và trong cơ thể người bình thường để xây dựng các chỉ tiêu sinh học và
kinh, sự nhạy cảm và sự sinh sản, gây độc đến hệ miễn dịch. Sự thiếu hụt Zn
trong gây ra các triệu chứng như bệnh liệt dương, teo tinh hoàn, mù màu ,
viêm da, bệnh về gan và một số triệu chứng khác.
I.4. CÁC PHƯƠNG PHÁP HIỆN ĐẠI XÁC ĐỊNH LƯỢNG VẾT CÁC
KIM LOẠI Zn, Cd, Pb, Cu.
I.4.1. Phương pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử AAS
Khi chiếu một chùm sáng có bước sóng xác định ứng đúng với tia phát
xạ nhạy của nguyên tố cần phân tích vào đám hơi nguyên tử tự do thì các
nguyên tử tự do sẽ hấp thụ năng lượng của các tia chiếu vào và tạo ra phổ hấp
thụ nguyên tử của nó. Đo phổ này sẽ xác định được nguyên tố cần phân
tích[9]. Thực tế cho thấy phương pháp phổ hấp thụ nguyên tử có những ưu
việt: độ nhạy, chính xác cao, lượng mẫu tiêu thụ ít và tốc độ phân tích nhanh.
Với ưu điểm này AAS được thế giới dùng làm phương pháp tiêu chuẩn để xác
định lượng nhỏ và lượng vết các kim loại trong nhiều đối tượng khác nhau
như y học, sinh học và kiểm tra các hóa chất có độ tinh khiết cao.
Trên thế giới, đã có nhiều công trinh nghiên cứu và ứng dụng kĩ thuật
GF –AAS xác định các kim loại nặng trong nhiều đối tượng khác nhau:
17
Website: Email : Tel : 0918.775.368
- Chuan Chuang, , Yeou - -Lih Huang[31] đã ứng dụng phương pháp GF
–AAS để xác định Pb, Cd trong 5 mẫu thuốc cổ truyền Trung Quốc sử dụng
(NH4)H
2
PO
4
làm chât cải biến hóa học và đưa ra giới hạn định lượng của Pb
là 11,6pg và Cd là 2pg.
- Áp dụng phương pháp GF-AAS, các tác giả S.L. Jeng, S J Lee, [ 25]
xác định Pb và Cd trong mẫu sữa nguyên liệu và đưa ra kết quả hàm lượng
trung bình của Pb trong 107 mẫu sữa là 2,03ng/g và của Cd là: 0,04ng/g.
- D.Lariviere[28] và các cộng sự đã nghiên cứu xác định siêu vết
210
Pb
trong nước bằng phương pháp ICP – MS và đưa ra giới hạn phát hiện của
210
Pb là 10pg/L.
- Tác giả Peter Heitland và Helmut D.Koster [27] ứng dụng phương pháp
ICP-MS để xác định lương vết 30 nguyên tố Cu, Pb, Zn, Cd..trong mẫu nước
tiểu của trẻ em và trường thành.
I.4.3. Phương pháp von - ampe hòa tan
- [17] Thành Trinh Thục và các cộng sự đã ứng dụng phương pháp von
–ampe hòa tan xác định các nguyên tố Zn, Cd, Pb và Cu trong các thực phẩm
và hấp phụ đất trồng bằng kĩ thuật ghi dòng trong môi trường nền đệm axetat
với hệ ba điện cực: Điện cực Thủy ngân treo HMDE, điện cực so sánh là
Ag/AgCl, điện cực phụ trợ Pt với các điều kiện:
Thế điện phân : -1,05V
Thời gian điện phân: 60s
Quét trong khoảng -1,05V đến 0,05V
- [27] José A. Jurado-González. Dựa vào khả năng tạo phức hấp thụ của
các kim loại với 8- oxiquinolinol, với mục đích rút ngắn thời gian phân tích,
tăng độ nhậy và giảm ảnh hưởng của oxi, nên người ta đã sử dụng phương
pháp von ampe hòa tan hấp thụ hòa tan catot để xác định một số kim loại
trong các loại mẫu. Mẫu nước biển được cho vào bình điện phân có pH = 7,6
trong đó gồm 10
-2
M HEPPES, NaOH 0,5M và 8-Oxiqiunolinol 8.10
-6
M, điện
19
Website: Email : Tel : 0918.775.368
C. Dung dịch
được làm sạch bằng cách sục khí Nitrơ trong 15 phút. Dung dịch phân tích
trong pH = 9,3 bằng đệm amoniac. Trong trương hợp Cu- Cd – Pb - Zn thế
điện phân -1,25V, thời gian điện phân 120s, quét bằng kĩ thuật xung vi phân
hòa tan anot, tốc độ quét 250mV/s. Còn trong trường hợp As-Se có thế điện
phân -1,1V, thời gian điện phân 210s kĩ thuật quét xung vi phân hòa tan
catot, tốc độ quét 250mV/s.
- [23] Y. Bonfil, E. Kirowa – Eisner. Xác định đồng thời Pb và Cd với
điều kiện sau: Dung dịch phân tích có thể tích 50ml trong đó gồm: NaCl 10
-
2
M và HNO
3
10
-2
M điện cực làm việc là Ag quay trong suốt quá trong điện
phân. Kết quả thu được thế của Cd
2+
-0,8V và của Pb
2+
- 0,65V thế của peak
hòa tan này phụ thuộc vào tỉ lệ giữa Pb và Cd trong dung dịch, qua khảo sát
20
Website: Email : Tel : 0918.775.368
cũng cho thấy rằng Pb
2+
bị ảnh hưởng nhiều khi dung dịch co NO
3
-
sẽ làm cho
-
Hình 1: Thiết bị phân tích điện hoá µAutolab.3 (Hà Lan) nối với hệ điện
cực đa năng 663 của hãng Metrohm và phần mền phân tích 757 –VA.
Hệ đo gồm 3 điện cực:
Điện cực làm việc: Điện cực paste cacbon biến tính bởi HgO với tỉ lệ
khối lượng HgO: C là 1:2, bề mặt điện cực được mài bóng và hoạt hóa trong
môi trường axit trước khi ứng dụng trong phân tích.
Điện cực so sánh Ag/AgCl/KCl bão hoà
Điện cực phụ trợ cacbon thủy tinh.
- Các dụng cụ thủy tinh như cốc, buret, pipet, bình điện phân… đều được
làm sạch kỹ và ngâm trong dung dịch HNO
3
10 % trước khi dùng
- Máy đo pH 211 Microprocessor pH Meter- HANNA Instruments và
con khuấy từ. Cân phân tích, Bình định mức 25, 50, 100, và 250 ml.
II.1.2. Hoá chất
- Các dung dịch Pb
2+
, Cd
2+
, Zn
2+
, Cu
2+
và Fe
3+
được pha loãng lại hàng ngày
bằng nước cất hai lần từ các dung dịch chuẩn [Pb
2+
]= [Cd
0,04M, H
3
BO
3
0,04M và NaOH 0,2M.
22
Website: Email : Tel : 0918.775.368
- Đệm axetat (pH= 4,5) được pha từ CH
3
COOH 0,2M, CH
3
COONa
0,2M.
- Dung dịch NaOH 0,2M cũng được pha bằng nước cất từ NaOH dạng
viên của Merck
KẾT QUẢ THỰC NGHIỆM
PHẦN I: KHẢO SÁT ĐIỀU KIỆN TỐI ƯU RIÊNG VỚI TỪNG
NGUYÊN TỐ
23
Website: Email : Tel : 0918.775.368
II.2.1. Khảo sát các điều kiện tồi ưu xác định Pb
II.2.1.1. Bản chất sự xuất hiện píc hòa tan của Pb
2+
Điện cực sau khi hoạt hóa trong môi trường axit thì trên bề mặt điện cực
sẽ có một lớp màng Hg kim loại, phẳng mịn, phân bố đều. Khi điện phân làm
giàu Pb
2+
giả sử tại thế E
đp
với nồng độ 10ppb, đều trong cùng điều kiện là: E
đp
= -1,2V , t
đp
= 90s. Ghi dòng hòa tan bằng kỹ thuật von-ampe sóng vuông,
quét thế ở khoảng -1,0 V đến 0 V với tốc độ quét 200 mV/s.
-1.00 -800m -600m -400m -200m 0
U (V)
1.50u
2.00u
2.50u
3.00u
3.50u
I (A)
24
- 0,45V
Website: Email : Tel : 0918.775.368
Hình 1.1:Nền đện vạn năng tại
pH = 4
Hình 1.2 : Píc hòa tan của Pb
2+
trong
nền đệm vạn năng tại pH = 4
Qua kết quả hai thí nghiệm trên chúng tôi thấy khi không có Pb
2+
thì
đường hòa tan vẫn có píc nhỏ, có thể là dung dịch không sạch hoàn toàn. Với
thí nghiệm có Pb
2+
Copyright: Tài liệu đại học ©