Xác định đồng thời hàm lượng kim loại nặng Cu, Pb, Cd trong rau bằng phương pháp Von – Ampe hòa tan - Pdf 36

Lời cảm ơn
Em xin gửi lời chân thành cảm ơn chân thành tới các thầy cô giáo trong khoa
môi trường – trường đại học Tài Nguyên và Môi Trường Hà nội đã quan tâm giảng
dạy tận tình trong suốt 4 năm học, em đã có một nền tảng nhất định về ngành môi
trường nói chung và kĩ thuật kiểm soát ô nhiễm môi trường nói riêng và các kĩ năng
mềm khác. Đặc biệt em xin chân thành cảm ơn cô Lê Thu Thủy đã hướng dẫn tận
tình trong quá trình làm luận văn.
Bên cạnh đó em cũng xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến th.s Phan Thị Bích
Thủy cùng các anh chị: Nguyễn Khuất Bình, Nguyễn Thị Hương tại phòng phân
tích đã quan tâm hướng dẫn tận tình giúp em hoàn thiện luận văn này.
Do thời gian có hạn, kiến thức thực tế còn chưa nhiều nên luận văn của em
không thể tránh khỏi thiếu sót. Em rất mong được đón nhận những nhận xét, góp y
quy báu của các anh chị làm việc tại Phòng phân tích – viện Hóa – Vật Liệu cùng
các thầy cô giáo khoa Môi Trường để luận văn của em hoàn thiện hơn.


DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT
Viết tắt
AAS
AE
DP
HMDE
RE
WE

Tiếng Anh
Atomin AbsorptionSpectrometry
Auxiliary Electrode
Differential Pulse
Hanging Mercury Drop Electrode
Reference Electrode

nghiệp. Chính vì vậy, các chất độc hại như kim loại nặng đã được tích lũy trong rau
xanh làm ảnh hưởng tới sức khỏe của người tiêu dùng.
Có nhiều phương pháp xác định kim loại Cu, Pb, Cd như phương pháp trắc
quang, phương pháp chuẩn độ tạo phức, phương pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử.
Trong đó phương pháp Von – Ampe hòa tan là phương pháp có độ nhạy, độ chính
xác cao và độ lặp lại cao rất thích hợp để xác định hàm lượng nhỏ trong rau. Đặc
biệt đối với các nguyên tố vi lượng phép đo vẫn cho kết quả chính xác. So với các
phương pháp khác thì phương pháp này thực hiện nhanh và dễ dàng, phù hợp với
yêu cầu của phép đo phân tích hàm lượng kim loại nặng trong rau.
Trên cơ sở đó tôi đã chọn đề tài “Xác định đồng thời hàm lượng kim loại
nặng Cu, Pb, Cd trong rau bằng phương pháp Von – Ampe hòa tan”.
2. Mục tiêu nghiên cứu

Xác định hàm lượng kim loại nặng Cu, Pb, Cd trong rau bằng phương pháp
Von – Ampe hòa tan.
3. Nhiệm vụ nghiên cứu
Trong luận văn này đặt ra một số nhiệm vụ như sau:
- Tổng quan về 3 nguyên tố Cu, Pb, Cd và một số phương pháp phá mẫu cũng như
phương pháp xác định vết kim loại nặng trong rau.
- Tìm các điều kiện tối ưu để xác định 3 kim loại Cu, Pb, Cd
- Xác định hàm lượng kim loại nặng trong rau.
4. Đối tượng nghiên cứu
- Xác định kim loại nặng trong 3 loại rau (rau đều được mua ngoài chợ)
+ Rau mùng tơi
+ Rau rền
+ Rau muống
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN
1.1 Đối tượng phân tích
6


Đồng có 11 đồng vị từ 58Cu đến 68Cu trong đó chủ yếu là 63Cu (69,1%) và 65Cu
(30,9%). Phần lớn đồng tồn tại dưới dạng hợp chất có trong khoáng sunfua hay
dạng oxi hóa (oxit, cacbonat). Một số khoáng vật chính của đồng là: convelin (CuS)
chứa 66,5% Cu, bozit (Cu5FeS4), Crozocola (CuS2O3.nH2O), Cuprit (Cu2O).
b, Vai trò và hiệu ứng sinh hóa của đồng

7


Hàm lượng đồng nhỏ có y nghĩa rất quan trọng và đặc biệt trong đời sống thực
vật, không một nguyên tố nào có thể thay thế được đồng, khi thiếu đồng trong môi
trường dinh dưỡng cây không thể phát triển được. Những triệu chứng bên ngoài của
hiện tượng đói đồng ở cây biểu hiện như: phát triển và sinh trưởng chậm, giảm năng
suất, với các loại rau thì lá trở nên úa vàng, phát triển yếu.
Đồng là nguyên tố vi lượng cần thiết cho cơ thể người, có nhiều vai trò sinh lí,
nó tham gia quá trình tạo hồng cầu, bạch cầu và là thành phần của nhiều enzim,
tham gia tạo sắc tố hô hấp hemoglobin. Khi thiếu đồng, hoạt động của các men oxy
hóa bị yếu đi rất nhiều, tuy nhiên khi hàm lượng muối đồng cao sẽ gây tổn thương
cho đường tiêu hóa, gan, thận, niêm mạc. Đối với người lớn tỉ lệ hấp thụ và lưu trữ
đồng tùy thuộc vào lượng đưa vào cơ thể hàng ngày. Sự kích thích đa cấp tính có
thể xảy ra ở người lớn vì sự thoái hóa gan, cơ thể điều chỉnh đồng hóa suy giảm
hiệu quả do ăn uống lâu ngày nước có nồng độ cao sẽ gây nguy cơ suy gan. Mức
giới hạn tối đa cho phép hàm lượng đồng trong rau tươi là 30 mg/kg rau tươi (theo
quyết định số 46/2007 - QĐ – BYT).
Đối với cây trồng: Khi cây thiếu Cu thường có tỉ lệ quang hợp bất thường.
Điều này cho thấy Cu có liên quan đến mức phản ứng oxy hóa của cây, ly do chính
là trong cây thiếu chất Cu thì phản ứng oxy hóa axit ascorbic bị chậm lại. Ngoài
những ảnh hưởng do thiếu Cu thì việc thừa Cu có thể dẫn đến tình trạng chết cây.
Ly do của việc này là dùng nhiều thuốc diệt nấm, thuốc trừ sâu, đã khiến cho chất
liệu Cu bị cặn lại trong đất từ năm này qua năm khác, ngay cả bón phân đồng sunfat

máu và quá trình tổng hợp máu. Khi hàm lượng chì vượt quá ngưỡng cho phép, nó
có tác dụng ức chế một số enzym quan trọng trong quá trình tổng hợp máu dẫn đến
không tạo được hồng cầu. Chì ức chế một số sản phẩm trung gian trong quá trình
hình thành hồng cầu. Chì phá hủy quá trình tổng hợp hemoglobin và các sắc tố cần
thiết cho máu như cytochromes.
Nhiễm độc chì có thể gây ra các bênh ngoài da, chì tích đọng ở xương. Chì
còn kìm hãm chuyển hóa canxi bằng cách trực tiếp hoặc gián tiếp thông qua kim
hãm chuyển hóa vitamin D. Chì gây độc cả hệ thống thần kinh trung ương lẫn hệ
thần kinh ngoại biên. Mức giới hạn tối đa cho phép hàm lượng chì trong rau tươi là
≤ 0,3 mg/kg (theo QĐ số 46/2007 – QĐ – BYT)
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 thể tăng dần theo thời gian. Nếu cơ thể tiếp nhận lượng chì lâu dài 1mg/1 ngày
sẽ bị nhiễm độc mãn tính, nếu như hấp thụ 1mg Pb trong 1 lần có thể gây tử vong.
Các hợp chất của chì đều độc 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. Khi xâm nhập vào cơ thể chì tập trung ở xương và tại đây chì tác
dụng với photphat trong xương rồi truyền vào các mô mềm của cơ thể và thực hiện
các độc tính của nó.
1.1.4 Giới thiệu về cadimi [3]
a, Trạng thái tự nhiên
9


Cacdimi chiếm khoảng 5.10-5% khối lượng vỏ trái đất ứng với 7.10-6% tổng số
nguyên tử. Cacdimi có 19 đồng vị, 8 trong số đó là bền như

114

Cd (28,86%),

tươi là 0,2 mg/kg ( theo QĐ số 46/2007 – QĐ – BYT).
1.2 Nguyên nhân làm tăng hàm lượng kim loại nặng trong rau [2]
1.2.1 Nguồn gốc từ nước thải
Việc sử dụng nước thải để tưới cho nông nghiệp là một giải pháp thích hợp để
tận dụng nguồn dinh dưỡng có trong nước như nito, photpho, kali… và một số
nguyên tố khác có lợi cho cây trồng. Tuy nhiên việc sử dụng nước thải chưa qua xử
lí sẽ gây hiện tượng tích lũy kim loại nặng trong đất canh tác, gây ảnh hưởng xấu
tới cây trồng.
10


1.2.2 Nguồn gốc từ phân bón
Cùng với sự gia tăng dân số nhu cầu lương thực thực phẩm ngày càng nhiều
do đó phải đẩy mạnh khai thác độ phì nhiêu của đất bằng nhiều biện pháp khác
nhau. Một trong những biện pháp được người dân áp dụng rộng rãi đó là sử dụng
phân bón hóa học để nâng cao chất lượng cây trồng. Hạn chế về hiểu biết khoa học
cùng với tập quán canh tác lạc hậu lâu đời, người dân đã sử dụng phân bón hóa học
không hợp ly và chất lượng phân bón bán trên thị trường cũng không được quản ly
một cách chặt chẽ.
Trong phân bón hóa học thông thường được dùng những loại phân như đạm,
kali, lân, luôn chứa một hàm lượng kim loại đáng kể.
Bên cạnh phân bón hóa học, nông dân Việt Nam còn sử dụng nhiều loại phân
bón hữu cơ như: phân xanh, phân chuồng, phân hữu cơ tổng hợp. Phân hữu cơ đóng
vai trò quan trọng trong việc tăng sản lượng rau quả và độ phì nhiêu của đất. Tuy
nhiên phân hữu cơ ở Việt nam thường chứa hàm lượng kim loại nặng cao. Do vậy
việc bón phân hữu cơ không phù hợp cũng là một nguyên nhân gây tích lũy hàm
lượng kim loại nặng trong đất, ảnh hưởng tới chất lượng của rau quả.

11


của các nguyên tố cần xác định với thuốc thử thích hợp và đo độ hấp thụ quang của
phức đó. Đây là phương pháp được sử dụng phổ biến nhất trong các phương pháp
phân tích hóa ly. Bằng phương pháp này có thể định lượng nhanh chóng, đơn giản
với độ nhạy và độ chính xác cao, đáng tin cậy.
1.4.2 Phương pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử AAS
Khi chiếu một chùm sáng có bước sóng nhất 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
12


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.
Thực tế cho thấy phương pháp phổ hấp thụ nguyên tử có những ưu việt: độ
nhạy, độ 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.
Đồng, chì, cacdimi được xác định bằng phương pháp hấp thụ nguyên tử với
các bước sóng thích hợp lần lượt là: 327,7 nm; 217 nm; 228,8 nm.
Bên cạnh những ưu điểm, phép đo phổ hấp thụ nguyên tử cũng có một số hạn
chế và nhược điểm nhất định. Điều hạn chế trước hết là muốn thực hiện phép đo cần
phải có trang thiết bị máy móc khá tinh vi và phức tập, tương đối đắt tiền. Mặt khác
yêu cầu về độ tinh khiết của hóa chất, độ sạch của dụng cụ và môi trường thí
nghiệm khá cao.
1.4.3 Phương pháp Von – Ampe hòa tan [1]
1.5 Phương pháp Von – Ampe hòa tan
1.5.1 Nguyên tắc
Để tiến hành phân tích bằng phương pháp Von – Ampe hòa tan người ta dùng
bộ thiết bị gồm một máy cực phổ tự ghi và một bình điện phân gồm 3 cực: cực làm
việc là giọt thủy ngân, cực so sánh là cực bạc clorua có bề mặt lớn và cực phù trợ

dòng hòa tan (Ip) phụ thuộc vào các yếu tố như: nền điện ly, bản chất điện cực làm
việc, kỹ thuật ghi đường von – ampe hòa tan.
Trong những điều kiện xác định, Ep đặc trưng cho bản chất điện hóa của chất
phân tích và do đó dựa vào Ep có thể phân tích định tính. Ip tỉ lệ thuận với nồng độ
chất phân tích trong dung dịch theo phương trình:
Ip = K.C
Trong đó k là hệ số tỷ lệ
Như vậy qua việc đo cường độ dòng hòa tan ta có thể xác định được nồng độ
chất phân tích.
1.5.2 Một số điện cực dùng trong phương pháp von – ampe hòa tan
- Điện cực làm việc (WE): Điện cực làm việc là điện cực trên đó xảy ra phản
ứng kết tủa chất cần phân tích dưới dạng kim loại. Điện cực làm việc có thể là điện
cực thủy ngân tĩnh (SMDE), điện cực giọt thủy ngân treo (HMDE), điện cực đĩa
quay (RDE). Trong 3 loại điện cực giọt Hg thì điện cực giọt treo thường dùng trong
phân tích von – ampe hòa tan nhất vì giọt Hg có kích thước nhỏ cỡ 0,1 – 0,3 mm
(có thể thay đổi được tùy thực nghiệm).
Ưu điểm của giọt Hg:
+ Khoảng thế phân tích rộng, quá thế hidro trên điện cực Hg lớn vì vậy mở
rộng khoảng phân tích đến -1V trong môi trường axit và -2V đối với môi trường
bazo
+ Bề mặt của giọt trơn, luôn được đổi mới và không bị làm bẩn bởi sản phẩm
của phản ứng điện cực.
+ Với các cực hiện đại, giọt thủy ngân được điều khiển bởi hệ thống van khí,
do vậy độ lặp lại cao, tăng độ lặp, độ đúng và độ chính xác khi phân tích
+ Kích thước giọt nhỏ nên lượng chất tiêu tốn khi phân tích là không đáng kể.
- Điện cực so sánh (RE): không thay đổi trong suốt quá trình làm việc, đặc biệt
khi tiến hành liên tiếp các thực nghiệm trong đó thời gian điện phân dài. Để đảm
bảo được điều đó, người ta chế tạo điện cực so sánh có diện tích bề mặt đủ lớn để
mật độ dòng qua cực đủ nhỏ, thường sử dụng điện cực calomen hoặc cực bạc clorua
có bề mặt lớn.

trong các phòng thí nghiệm và trung tâm nghiên cứu do kích thước nhỏ gọn, không
đắt, tiết kiệm điện năng. Ngày nay, nhờ những thành tựu trong lĩnh vực tin học và
điện tử đã ghép nối được máy cực phổ với máy tính. Vì vậy đã tự động hóa đến
mức độ cao, làm cho tốc độ phân tích và độ chính xác của phép đo tăng lên rất
nhiều. Nhờ ưu điểm trên mà người ta có thể phân tích mẫu ngay tại hiện trường để
loại trừ một số yếu tố ảnh hưởng.
- Quy trình phân tích của phương pháp đơn giản, khi phân tích không cần hoặc
chỉ cần phải xử lí mẫu rất ít, thế tích mẫu dùng cho phép phân tích nhỏ, 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.
15


- Phương pháp dùng để kiểm tra chéo các phương pháp khác như AAS. Và
ICP – AES nhằm khẳng định tính pháp lí của kết quả phân tích.
- Trong những nghiên cứu về động học và môi trường, phương pháp von –
ampe hòa tan có thể xác định các dạng tồn tại của chất trong môi trường trong khi
đó các phương pháp khác không làm được.
1.5.5 Đặc tính điện hóa của Cu, Pb, Cd [3]
Thế oxi hóa khử của chúng ở 250C là:
- Đối với đồng: ECu2+/Cu = 0,337 V
- Đối với chì: EPb2+/Pb = - 0,126 V
- Đối với cacdimi: ECd2+/Cd = - 0,402 V
Nền
Cu
HCl
KCl
KSCN
NH3 + HAC
NH3 + NH4Cl

Chính vì những ưu điểm của phương pháp trong việc xác định hàm lượng vết
kim loại cũng như các đặc tính thuận lợi của các kim loại Cu, Pb, Cd trong rau.

16


CHƯƠNG 2 THỰC NGHIỆM
2.1 Thiết bị và dụng cụ, hóa chất
2.1.1 Dụng cụ
Các dụng cụ thủy tinh, cốc, pipet, micropipet, bình định mức. Các dụng cụ cần
cần được rửa sạch trước khi sử dụng và được sấy.
2.1.2 Hóa chất
- Nước cất 2 lần
- HCl 0,1M từ HCl 36% d= 1,18 g/ml
Cách pha : Dùng micropipet hút 2,15 ml HCl định mức đến 250ml bằng nước
cất 2 lần .
- Dung dịch đệm Axetat pH = 4,6
Cách pha:
+ Dung dịch CH3COONa 2M : Cân 27,216g CH3COONa.3H2O định mức
trong bình 100ml bằng nước cất
+ CH3COOH 2M : từ CH3COOH 99,5 % d = 1,05
Cách pha : hút 11,5 ml CH3COOH đặc định mức trong bình 100ml bằng nước
cất.
Lấy 13,25 ml CH3COOH 2M và 11,75 ml CH3COONa 2M pha loãng bằng
nước cất, định mức trong bình định mức 250 ml được dung dịch đệm Axetat pH =
4,6
- Dung dịch Cd2+ 1 mg/l, Pb2+ 1 mg/l, Cu2+ 1 mg/l : Hút 0,1 ml dung dịch gốc
của các muối đồng nitrat, chì nitrat, cadimi nitrat có nồng độ 1000mg/l pha loãng
thành 100ml dung dịch. Tất cả hóa chất gốc sử dụng là hóa chất của hãng merck.
- Dung dịch chuẩn Cd2+ 0,01 mg/l, Pb2+ 0,05 mg/l, Cu2+ 0,25 mg/l

dịch đo. Bình điện phân bao gồm các bộ phận: nắp giá đậy, bình đo, điện cực làm
việc, điện cực so sánh, điện cực phù trợ, ống dẫn khí và que khuấy.



Máy vi tính
Dùng đề điều khiển thiết bị đo, đo, ghi và xử ly kết quả. Mọi thông số đo đều
được nhập từ bàn phím. Khi không đo, máy tính có thể thực hiện mọi chức năng của
một máy vi tính cá nhân thông thường.



Máy in
Máy in HP 1150 dùng để in các dữ liệu kết quả, thông số phép đo, tháo tác
tiến hành phép đo,đường chuẩn... sau khi đo và ghi xong.
18




Phần mềm 797 VA computrace Application 2.0
- Phần mềm được thiết kế rất dễ sử dụng, các lệnh được thiết kế dưới dạng
biểu tượng công cụ rất đơn giản truy cập
- Tự động định dạng và hiển thị tên nguyên tố phân tích
- Hiển thị đồng thời đường cong phân tích dòng – thế , đường chuẩn của tất cả
các nguyên tố xác định, 8 đường chuẩn có thể hiển thị trên màn hình
- Cho phép tạo phương pháp mới với nhiều thông số phục vụ nghiên cứu
Được lập trình để điều khiển hệ thống, lưu trữ phép đo, quản lí thông số đo, xử
ly hình ảnh phổ.




Tiến hành

Kết quả đo

2.2 Chuẩn bị dung dịch đo mẫu rau
Ba loại rau (rau muống, rau mùng tơi, rau rền) lấy vào thời điểm thu hoạch.
Mẫu rau được đem về phòng thí nghiệm rửa sạch bằng nước cất 2 lần, để khô sau
đó dùng cối giã nhỏ.
Cân chính xác 0,5 g rau đã nghiền nhỏ vào ống xử lí, thêm 3 ml HCl 1:1 và 9
ml HNO3 1:1, đậy nắp chặt rồi cho ống vào lò vi sóng và xử lí trong 40 phút. Sau
khi bỏ ống ra khỏi lò vi sóng không mở nắp ngay tránh hơi axit nóng bay vào mắt.
Để nguội và chuyển mẫu sang cốc, làm bay hơi để đuổi axit và đến còn muối ẩm,
lọc bằng giấy lọc sau đó định mức đến 25ml bằng nước cất.
Đối với mẫu trắng dùng 8ml nước cất và tiến hành phá mẫu tương tự sau đó
định mức và đo.
2.3 Kỹ thuật thực nghiệm
Nội dung

20


Khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến tín hiệu ghi hòa tan để tìm điều kiện tối ưu
cho độ nhạy cao, độ chính xác, độ phân giải tốt, ít hoặc không bị ảnh hưởng bởi các
chất cản trở.
Phương pháp khảo sát điều kiện tối ưu: Khi xác định điều kiện tối ưu của một
yếu tố nào đó, sẽ thay đổi tuyến tính yếu tố đó và xét sự ảnh hưởng của các yếu tố
tới mục tiêu phân tích, đồng thời cố định các yếu tố khác. Khảo sát tới đâu tiến hành
cố định các yếu tố tới đó.

Thế bắt đầu quét
Thế kết thúc quét
Nồng độ dung dịch Cu2+ chuẩn
Nồng độ dung dịch Pb2+ chuẩn
Nồng độ dung dịch Cd2+ chuẩn

HMDE
4 mm
2000 rpm
DP
90s
0,05V
90s
10s
-0,65V
-0,9V
0,1V
0,25 mg/l
0,05 mg/l
0,01 mg/l

Chuẩn bị dung dịch khảo sát:
Lấy 10ml nước cất + 1 ml nền + 1 ml dd chuẩn tiến hành cài đặt các thông số
như bảng trên.
b, Khảo sát nồng độ dung dịch đệm
Nền điện li có tác dụng làm triệt tiêu dòng điện chuyển ở nồng độ đủ lớn thì
dòng điện hoạt có thể coi là triệt tiêu. Khi đó sự chuyển chất phân tích tới bề mặt
điện cực có thể chỉ là do sự khuếch tán và đối lưu. Vì vậy cần phải khảo sát nồng độ
dung dịch nền để tìm ra nồng độ lớn phù hợp.
Khảo sát với các điều kiện cho trong bảng 3.1. Cố định thể tích của dung dịch

phân tích.
Với phương pháp này quá trình điện phân làm giàu là quá trình khử các cation
kim loại thành các nguyên tử kim loại nên thế đặt vào catot càng âm càng tốt. Tuy
nhiên phải lựa chọn một giá trị thế nào đó để kể tủa đồng thời 3 kim loại lên bề mặt
điện cực.
Chuẩn bị dung dịch khảo sát:
Dùng pipet lấy chính xác 10 ml nước cất và 1 ml đệm cho vào bình đo.
Tiến hành đo ở các thế điện phân khác nhau, với các điều kiện khác không đổi
c, Khảo sát thời gian điện phân [1]
Theo định luật faraday thì lượng chất kết tủa trên điện cực tỉ lệ thuận với thời
gian điện phân.
Nếu khi điện phân chỉ xảy ra phản ứng của chất cần xác định lên bề mặt điện
cực làm việc thì có thể tính lượng chất kết tủa theo công thức:
CM(Hg) =
(3.1)
Trong đó:
CM(Hg): Nồng độ kim loại M tan trong Hg
il: Cường độ dòng giới hạn của sự khử ion kim loại
td: Thời gian điện phân
n: Số electron trao đổi trong phản ứng điện cực
F: hằng số Faraday
23


VHg : Thể tích giọt thủy ngân treo
Đối với mỗi chất ở nồng độ xác định thì i l là không đổi. Giả sử ta tiến hành
điện phân kết tủa kim loại lên điện cực giọt thủy ngân treo có kích thước không đổi
thì VHg không đổi trong suốt quá trình điện phân, do vậy:
= Const = K (3.2)
Khi đó (3.1) có thể viết dưới dạng:

24


hòa tan có sẵn trong dung dịch mẫu phân tích, ảnh hưởng lẫn nhau của các nguyên
tố. Vì vậy phải nghiên cứu tìm cách khắc phục và loại trừ chúng.
a, Khảo sát ảnh hưởng của oxi hòa tan.
Trong dung môi nước ở điều kiện thường luôn có một lượng oxi khá lớn.
Lượng oxi này hòa tan sẽ gây ảnh hưởng đến việc xác định các ion kim loại và pic
hòa tan vì trong quá trình điện phân làm giàu sẽ xảy ra quá trình khử oxi hòa tan.
Dưới tác động của oxi hòa tan các pic hòa tan bị biến dạng làm giảm độ nhạy của
phương pháp. Trên đường Von – Ampe hòa tan anot xuất hiện các pic khử oxi tại
thế -0,1 V và 0,9 V. Hai thế này đều nằm trong vùng quét thế của phép đo, do đó
gây nhiễu đến pic hòa tan của các cation kim loại cần xác định.
Oxi hòa tan không những ảnh hưởng tới pic hòa tan của các nguyên tố mà còn
làm cho lượng kim loại kết tủa trên bề mặt điện cực giảm đi, gây khó khăn cho quá
trình phân tích, đặc biệt là quá trình làm giàu. Nguyên nhân là do quá trình khử oxi
hòa tan tạo ra OH- làm kết tủa một phần cation kim loại cần xác định dưới dạng
phức hidroxo, hơn nữa phức này còn bám trên bề mặt điện cực ngăn cản các ion
kim loại cần xác định đến điện cực tham gia vào quá trình điện phân. Do đó quá
trình làm giàu đạt hiệu suất thấp.
Kết quả chiều cao của pic hòa tan thu được sẽ thấp hơn so với khi đã đuổi
hoàn toàn oxi.

Hình 2.1 Ảnh hưởng của oxi hòa tan đến 3 kim loại
Hình là phổ đồ cho thấy ảnh hưởng của oxi hòa tan trong dung dịch, khi chưa
đuổi oxi thì pic thu được không cân đối, đường nền bị nâng lên, pic bị biến dạng. Vì
vậy việc đuổi oxi hòa tan khỏi dung dịch phân tích là cần thiết. Có nhiều cách để
loại bỏ oxi như: sục khí trơ sạch như nito, argon qua dung dịch... Sử dụng tác nhân
25


Nhờ tải bản gốc

Tài liệu, ebook tham khảo khác

Music ♫

Copyright: Tài liệu đại học © DMCA.com Protection Status