MỞ ĐẦU
1. Lý do chọn đề tài
Đồng hành với sự phát triển của kinh tế, khoa học kĩ thuật, đời sống của
con người ngày càng được nâng cao thì mức độ ô nhiễm môi trường, ô nhiễm
nguồn nước ngày càng nghiêm trọng. Vấn đề ô nhiễm nguồn nước đã không
còn là vấn đề riêng của từng quốc gia mà đã là vấn đề của toàn cầu Một trong
những tác nhân gây ô nhiễm môi trường nước đó là các kim loại nặng như Hg,
Cd, Pb, As, Sb, Cr, Cu, Zn, Mn…Trong đó, As được đánh giá là kim loại gây ô
nhiễm nặng nề nhất do tác động của nó đến sức khỏe con người. Ô nhiễm
Asen xảy ra trên diện rộng, ở nhiều vùng trên thế giới như Banglades, Đài
Loan, Tây Bengan… và cả ở Việt Nam.
Qua rất nhiều khảo sát đã cho thấy Việt Nam là một trong những nước
mà nguồn nước bị ô nhiễm nặng nề nhất. Mức độ ô nhiễm Asen trải rộng trên
cả nước từ các tỉnh đồng bằng sông Hồng như Hà Nội, Hà Nam, Hưng Yên,
… đến một số tỉnh đồng bằng sông Cửu Long như Đồng Tháp, An Giang,
Long An,… Các địa phương này đều có mức độ nhiễm độc Asen ở mức
đáng báo động.
Nhiễm độc Asen có thể gây ra rất nhiều căn bệnh nguy hiểm, dẫn
đến tử vong như ung thư da và các cơ quan nội tạng…
Thực trạng đó đặt ra một yêu cầu cấp bách là phải tìm ra các phương
pháp nghiên cứu, đánh giá mức độ ô nhiễm, phát triển các công nghệ xử lí
Asen trong nước. Đã có rất nhiều công trình nghiên cứu về xác định hàm
lượng Asen trong môi trường nước. Các phương pháp đều cho kết quả
chính xác, đáng tin cậy xong còn cần trang thiết bị hiện đại, chi phí
cao. Trong những năm gần đây, phương pháp trắc quang xác định Asen
dựa trên thuốc thử molipđat đang được phát triển với những ưu điểm như

1


nhanh chóng, chính xác, chi phí thấp. Đây là vấn đề không chỉ có ý nghĩa sâu

CHƯƠNG I: TỔNG QUAN
1.1. Ô NHIỄM ASEN
Hiện nay do sự bùng nổ dân số thế giới, vấn đề cung cấp nước sạch cho
sinh hoạt đang là một vấn đề lớn mà xã hội quan tâm. Nhưng hầu hết nguồn
nước tự nhiên hiện nay đều bị ô nhiễm, không đủ tiêu chuẩn để sử dụng cho
sinh hoạt. Ô nhiễm nguồn nước xảy ra với cả nguồn nước bề mặt và nguồn
nước ngầm. Trong khi nguồn nước bề mặt: sông, suối, ao, hồ đang ngày càng
bị ô nhiễm nặng bởi nước thải sinh hoạt, nước thải từ các nhà máy công nghiệp
thì việc sử dụng nguồn nước ngầm như là một giải pháp hữu hiệu cho việc
cung cấp nước sạch. Nước ngầm ít chịu ảnh hưởng bởi các tác động của
con người. Chất lượng nước ngầm thường tốt hơn chất lượng nước bề mặt.
Trong nước ngầm, hầu như không có các hạt keo hay cặn lơ lửng, các chỉ tiêu
vi sinh trong nước ngầm cũng tốt hơn. Tuy nhiên, khi khai thác nguồn nước
ngầm, chúng ta phải đối mặt với một vấn đề rất đáng lo ngại, đó là việc nhiễm
độc kim loại nặng, đặc biệt là asen.
1.1.1. Hàm lượng cho phép của asen trong môi trường nước
Tổ chức Y tế Thế giới (WHO) khuyến cáo nồng độ asen trong nước
không được lớn hơn 10 ppb.
Ngày 22/01/2001, Cục Bảo vệ môi trường Hoa kì (EPA) quyết định giảm
hàm lượng asen cho phép trong nước uống từ 50 ppb xuống còn 10 ppb.
Trước những nguy hiểm do ô nhiễm asen gây ra, Bộ Tài nguyên – Môi
trường và Bộ Y tế Việt Nam đã đưa ra các quy chuẩn quy định hàm lượng tối
đa cho phép của asen trong các nguồn nước khác nhau.

3


Bảng 0.1. Hàm lượng tối đa cho phép của asen trong các nguồn nước
Nước ăn uống
QCVN 01:2009/BYT

Thải vào nguồn không cấp cho sinh hoạt

0,05 ppm
0,10 ppm

40:2011/BTNMT
1.1.2. Thực trạng ô nhiễm Asen [2, 4, 5, 11]
1.1.2.1. Ô nhiễm Asen trên thế giới.
Từ những năm đầu của thế kỷ XX, nguồn nước ngầm từ các giếng
khoan được coi là không bị ô nhiễm các vi sinh vật gây bệnh và các chất
thải hữu cơ, đã được đưa vào sử dụng, cung cấp nước sinh hoạt cho cộng
đồng dân cư, thay thế dần việc sử dụng nước bề mặt. Song ở một số vùng,
nguồn nước này lại chứa các kim loại nặng như: chì, mangan, đặc biệt là
Asen với nồng độ cao đáng lo ngại.
Trên thế giới, vấn đề ô nhiễm Asen và những ảnh hưởng tới sức khỏe
cộng đồng đã được nhiều nước và các tổ chức quốc tế quan tam nghiên cứu.
Tại nhiều quốc gia như Bangladesh, Đài Loan, Trung Quốc, Ấn Độ, Mông
Cổ và gần đây là Campuchia đã phát hiện thấy Asen với nồng độ cao ảnh
huởng tới sức khỏe cộng đồng.

4


Theo số liệu của tổ chức y tế thế giới về ô nhiễm Asen trong nguồn
nước, nồng độ Asen trong nước giếng khoan ở khu vực Nam Iowa và Tây
Missouri của Mỹ dao động từ 0,034 đến 0,490mg/l; ở Hungary, dao động từ
0,001 đến 0,174m g / l , trung bình là 0,068m g / l ; ở khu vực Tây Nam Phần
Lan khoảng 0,017 đến 0,980mg/l; Mexico từ 0,008 đến 0,624mg/l, có tới
50% số mẫu có nồng độ Asen lớn hơn 0,050mg/l. Mức độ ô nhiễm Asen
trong nước ngầm ở các nước châu Á trầm trọng hơn, nồng độ Asen trung

23,5.10-5 so với tỉ lệ của toàn quốc là 2,29.10-5. Tỉ lệ ung thư da và chết do
ung thư da từ 14,01.10-5 đến 32,41.10-5.
Tại Bangladesh có khoảng 2 tới 4 triệu giếng khoan khai thác nước.
Thử nghiệm 8000 giếng khoan ở 60/64 tỉnh cho thấy tới 51% số mẫu nước
có hàm lượng Asen vượt quá 0,05m g / l (ngưỡng quy định của tổ chức
WHO là 0,01mg/l), ước tính tới 50 triệu dân Bangladesh uống nước bị ô
nhiễm Asen.
1.1.2.2. Ô nhiễm Asen ở Việt Nam
Ở Việt Nam vào đầu những năm 1990, vấn đề ô nhiễm Asen được biết
đến qua các nghiên cứu của Viện Địa chất và các Liên đoàn địa chất về đặc
điểm địa chất thủy văn và đặc điểm phân bố Asen trong tự nhiên.

6


Theo nghiên cứu khảo sát phân tích nước bề mặt và các nguồn nước đổ ra
sông Mã ở khu vực Đông Nam bản Phúng, hàm lượng Asen trong các mẫu nước
đều vượt quá 0,05mg/l. Kết hợp với điều tra của trường Đại học Y Hà Nội cho
thấy, sự ô nhiễm này có ảnh hưởng tới sức khỏe dân cư sống ở khu vực đó.
Từ năm 1995 đến năm 2000, nhiều công trình nghiên cứu điều tra về
nguồn gốc Asen có trong nước ngầm, mức độ ô nhiễm và chu trình vận
chuyển… đã tìm thấy nồng độ Asen trong các mẫu nước khảo sát ở khu vực
thuợng lưu sông Mã, và các tỉnh Sơn La, Phú Thọ, Bắc Giang, Hưng Yên, Hà
Nội, Hà Nam, Nam Định, Thanh Hóa… đều vượt mức tiêu chuẩn cho phép
đối với nước sinh hoạt của quốc tế và Việt Nam.

Hình 1.2. Bản đồ các khu vực nhiễm asen ở Việt Nam
Từ năm 1996 đến năm 1997, nhóm nghiên cứu của tác giả Đỗ Trọng
Sự đã phát hiện sự ô nhiễm Asen (thạch tín) trong nước dưới đất ở Hà Nội,
trong đó có phường Quỳnh Lôi với 27,9% số mẫu phân tích (12 mẫu)


số

Thang hàm lượng asen (%)-ppb
Từ
10 Từ
25
Dưới 10

mẫu
I
1
1
3
4

Nguồn nước thô từ các
giếng khoan
Đan Phượng
Chương Mỹ
Hoài Đức
Phú Xuyên

đến dưới đến dưới

Từ 50
trở lên

25


45,10
40,85
41,03
42,02

8


5
6
7
8
II
1
2
3
4
5
6
7
8
III
1
2
3
4
5
6
7
8


88,17
63,03
58,30
57,44

3,23
17,27
21,45
17,95

2,15
5,76
10,38
15,90

6,45
13,94
9,86
8,72

366

74,86

16,67

5,74

2,73

11,25
5,77
0,00
9,09
4,17
0,00

5,05
0,00
2,50
0,00
0,00
2,27
8,33
0,00

2967 54,13

18,17

11,32

16,38

436
174
699
359
115
374

54,13
49,43
44,49
48,19
86,96
60,70
58,31
58,65

Bảng tổng hợp trên cho thấy, xét theo TCVN thì trong số 81 xã với 2967
mẫu chỉ có 6 xã là không thấy có dấu hiệu ô nhiễm, gồm Vân Canh (Hoài Đức),
Đại Thành, Phượng Cách, Tân Phú (Quốc Oai), Hồng Vân (Thường Tín) và
Kiến Hưng (Hà Đông).
Năm 1990, Đặng Văn Can đã tiến hành khảo sát nước mặt ở 11 khe suốt
đổ ra sông Mã thuộc Đông Nam bản Phóng. Kết quả khảo sát cho thấy nồng
độ Asen trong nước từ 0,43 đến 1,13mg/L, vượt quá quy định nhiều lần so với
các tiêu chuẩn nước uống của Việt Nam. Theo tác giả, hàm lượng Asen trong
nước cao là do sự hòa tan của Asen từ các khoáng vật sunfua khi nước chảy qua

9


đới biến đổi nhiệt dịch giàu sunfua. Theo kết quả phân tích khoáng tướng, bên
cạnh khoáng pirit (FeS2), chalcopirit (CuFeS2) với tần suất xuất hiện tương ứng
là 31/34 và 24/34, trong vùng khảo sát, đã tìm thấy nhiều khoáng vật chứa Asen
như Asenopirit (FeAsS), glaucodot ((Cu,Fe)AsS), leollingite (FeAs2), grexdofile
(NiAsS) với tần suất xuất hiện từ 5/34 đến 1/34.
Trước tình hình đó, trong hơn 2 năm từ 2003 đến 2005, Chính phủ
Việt Nam và UNICEF đã khảo sát về nồng độ Asen trong nước của
71000 giếng khoan thuộc 17 tỉnh đồng bằng trong cả nước. Kết quả

Các vùng có nguy cơ ô nhiễm Asen cao là các vùng chứa
khoáng hóa nguồn gốc nhiệt dịch và các vùng châu thổ sông lớn chứa
đựng trầm tích Holoxen và Pleistonxen. Ngoài ra, các vùng chuyên canh
cao, sử dụng nhiều phân bón, thuốc bảo vệ thực vật cũng có nguy cơ ô
nhiễm Asen cao. Tại Hà Nội, Asen trong tầng Holoxen dao động từ
0,0001

đến

0,132 mg/l,

trung

bình khoảng 0,034m g / l , còn tầng

Pleistonxen có nồng độ dao động từ 0,0001 đến 0,093mg/l. Kết quả khảo sát
tại Hải Phòng, Bắc Giang, Thanh Hóa, Nam Định cũng cho thấy nước ngầm tại
nhiều điểm của các địa phương này cũng bị nhiễm Asen. Ở đồng bằng Nam Bộ
và nhiều địa phương khác vấn đề ô nhiễm Asen chưa được nghiên cứu tập trung,
tuy nhiên theo kết quả phân tích của các dự án cấp nước nồng độ Asen nhỏ hơn
tiêu chuẩn cho phép. Từ kết quả nghiên cứu trên có thể thấy rằng Việt Nam đã
xuất hiện ô nhiễm Asen cục bộ. Tuy phát hiện Asen trong nước ngầm với nồng
độ cao như vậy, nhưng cho tới nay chưa phát hiện ra trường hợp nào hay cộng
đồng nào có triệu chứng mắc phải các triệu chứng mắc các bệnh về Asen
(Aseniccois). Điều này có thể giải thích do hai nguyên nhân chính sau:
- Thứ nhất: do nhân dân tại những điểm có ô nhiễm Asen cao (như
Hà Nam) chỉ sử dụng nước ngầm để tắm rửa còn nước dùng cho ăn uống là
nước mưa trong các bể dự trữ.
- Thứ hai: phần lớn các hợp chất của Asen trong nước ngầm có thể



12


lên tới 50 đến 550 mg/kg được tìm thấy trong đất nông nghiệp đã sử dụng
thuốc trừ sâu.
Hàm lượng Asen tự nhiên trong trầm tích thường nhỏ hơn 10 mg/kg
trong lượng khô và biến đổi đáng kể theo từng nơi trên thế giới.
1.1.3.3. Asen trong nước
Asen thường có mặt trong tự nhiên với nồng độ thấp. Nồng độ Asen
trong nước biển thuờng trong khoảng 1 – 8 µg/L, trong nước ngọt không ô
nhiễm là 1 – 10 µg/L và tăng cao đến 100 – 5000 µg/L ở những vùng có
khoáng sunfua và vùng mỏ. Trong môi trường có thế oxi hóa khử cao, Asen
thường tồn tại ở trạng thái háo trị V như H3AsO4, H2AsO4-, HAsO42-, AsO43-.
Tuy nhiên, dưới hầu hết các điều kiện khử và thế oxi hóa thấp, các Asenit (As
(III)) chiếm ưu thế. As0 và As3- rất hiếm gặp trong môi trường nước.
Hàm lượng Asen trung bình trong nước ngầm thuờng là 1 – 2 µg/L.
Tuy nhiên, ở những vùng có đá núi lửa và các cặn khoáng sunfua, hàm
lượng Asen đo được có kho cao hơn 3000 µg/L. Theo các nhà khoa
học, những vùng có Asen cao có thể do nguyên nhân tự nhiên hoặc do các
hoạt động của con người.
1.1.3.4. Asen trong cơ thể người và động vật
Trong cơ thể người và động vật, Asen tích lũy trong các mô vơi nồng
độ khác nhau tùy thuộc vào sự phơi nhiễm ở những vùng khác nhau. Ở các
động vật có vú, Asen thường tích lũy trong các mô ngoại bì, chủ yếu trong
lông tóc và móng. Hàm lượng Asen trong các động vật nuôi và con người
thường nhỏ hơn 0,3 mg/kg. Toàn bộ cơ thể người có thể chứa từ 3 – 4 mg
Asen và có xu hướng tăng theo tuổi. Các phép phân tích cho thấy, trừ tóc,
móng và răng, hàm lượng Asen trong các mô trong cơ thể người thuờng
nhỏ hơn 0,3 – 147 µg/mg trọng lượng khô, từ 0,01 – 0,09 µg/mg trọng lượng

xâm nhiễm Asen vào môi trường nước.
Một số nguyên nhân chính gây ra ô nhiễm Asen trong nước ngầm như sau:
- Nước chảy qua các vỉa quặng chứa Asen đã bị phong hóa. Ví
dụ ở thượng nguồn sông Mã Việt Nam.
- Sự suy thoái nguồn nước ngầm làm cho các tầng khoáng chứa
Asen bị phong hóa, Asen từ dạng khó tan chuyển sang dạng có thể tan
được trong nước [3].
- Sự khử các hiđroxit của sắt và mangan bởi vi khuẩn yếm khí. Asenic
đã hấp thụ trên các hạt mịn của hiđroxit sắt hoặc mangan bị vi khuẩn yếm
khí khử thành dạng tan được.

14


−

4FeOOH + CH2O (đại diện chất hữu cơ) + 7H2O + 7CO2 → 4Fe2+ + 8HCO 3 + 6H2O

- Do sự oxi hóa pirit sắt bởi oxi không khí: một số nhà khoa học
đã nghiên cứu và đi đến khẳng định sự có mặt của Asen trong các trầm tích chứa
pirit sắt. Việc khai thác nước ngầm với quy mô ngày càng tăng làm cho mức
nước ngầm giảm dần đã tạo điều kiện cho các trầm tích chứa pirit sắt tiếp xúc với
không khí dẫn đến phản ứng oxi hóa pirit sắt thành FeSO 4, Fe2(SO4)3 và axit
sunfuric. Quá trình này giải phóng cả Asen và nó bị oxi hóa thành Asenit (AsO −2 )
và Asenat (AsO 3− ) mà cả hai dạng đều tan trong nước ngầm.
- Các vi sinh vật đóng vai trò như chất xúc tác cung cấp oxi cho quá
trình oxi hóa các sunfua kim loại làm giải phóng axit sunfuric và kim loại. Sau
đó axit sunfuric hòa tan kim loại tạo thành muối sunfat và hòa tan Asen.
- Thuốc trừ sâu chứa Asen sử dụng trong nông nghiệp, nước thải của
các nhà máy hóa chất có Asen ngấm theo kẽ nứt xuống mạch nước ngầm.

H3AsO3

Asen triclorua

AsCl3

Asen(III) sunfua

As2S3

Asen pentoxit

As2O5

Asen asenic

H3AsO4

Asenit, hay muối axit

H3AsO4; H3AsO4

Axit monometylasonic

CH3AsO(OH)2

Axit dimetylasinic

(CH3)2AsO(OH)


(OH)2OAs-C6H4-NH(CO)NH2


Độc tố Asen ở các dạng khác nhau giảm dần theo dãy :
Asin → As (III) vô cơ → As (III) hữu cơ → As (V) vô cơ → As (V) hữu cơ
Asen (III) ở nồng độ cao làm đông tụ các protein, do Asen(III) tấn công
vào liên kết có nhóm sunfua

Do có sự tương ứng về tính chất hóa học tương tự với photpho, Asen
can thiệp vào một số quá trình sinh hóa làm rối loạn chuyển hóa photpho.
Khi có mặt của Asen, quá trình hình thành và phát triển của ATP (chất sinh
năng lượng chủ yếu) bị cản trở do hình thành 1-Aseno-3-photphoglixerat
thay cho sự tổng hợp enzim 1,3-điphotphoglixeranđehit-3-photphat.
Asen nguyên tố và các dạng hợp chất của Asen được phân loại là
“độc và nguy hiểm cho môi trường” tại Liên minh Châu Âu theo chỉ dẫn
67/548/EEC. LARC công nhận Asen nguyên tố và các hợp chất của Asen là
các chất gây ung thư nhóm 1, còn EU liệt kê Asen (III) oxit, Asen (V) oxit và
các muối Asenat là các chất gây ung thư loại một.
Nhiễm độc Asen có thể được biểu hiện ở hai mức độ độc tính: nhiễm
độc cấp tính và nhiễm độc mãn tính.
Nhiễm độc Asen cấp tính xảy ra do ăn uống phải Asen với liều lượng
lớn (1 – 2 gam). Các nghiên cứu cho thấy triệu chứng nhiễm độc rất đa dạng,
phụ thuộc vào hợp chất Asen đã ăn phải. Có thể có triệu chứng giống như
bệnh tả, xuất hiện rất nhanh ngay sau khi ăn phải Asen. Bệnh nhân nôn
mửa, đau bụng, tiêu chảy liên tục, khát nước dữ dội, mạch đập yếu, mặt
nhợt nhạt rồi thâm tím, bí tiểu và chết sau 24 giờ. Có thể gặp các biểu hiện
tổn thuơng thận, rối loạn chức năng tim mạch, đôi khi xuất hiện phù phổi

17


18


- Giới hạn phát hiện: 35 – 50 ppb.
- Ứng dụng: Phương pháp này có thể xác định nhiều nguyên tố cùng
một lúc và được áp dụng với tất cả các loại nền màu khác nhau, tuy nhiên
các mẫu rắn và mẫu lỏng chứa nhiều chất kết tủa phải xử lí trước khi phân
tích.
1.2.3. Phương pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử kết hợp thiết bị sinh khí
hydrua
- Nguyên tắc: Asen vô cơ hòa tan trong nước có thể ở dạng As(III)
hay As(V), hiệu suất tạo khí hyđrua của hai dạng này khác nhau nên tất cả
Asen trong mẫu phải được khử về As (III) nhờ các tác nhân khử NaI hoặc KI.
Sau đó, As (III) phản ứng với hiđro mới sinh (tạo thành khi tác nhân khử
NaBH4 gặp môi trường axit) tạo ra hợp chất asin (AsH3). Khí asin sẽ được
dẫn vào bộ phận nguyên tử hóa mẫu nhờ khí mang argon để tạo ra các đám
hơi nguyên tử tự do. Các nguyên tử này sẽ hấp thụ các tia sáng có bước
sóng đặc trưng và cho kết quả độ hấp thụ.
- Giới hạn phát hiện: Phương pháp này có thể xác định hàm lượng
Asen trong nước ngầm cỡ 0,5 ppb.
1.2.4. Phương pháp dùng vi khuẩn phát sáng
Nhóm nghiên cứu thuộc Viện Khoa học và Công nghệ môi trường
Thụy Sĩ đã lợi dụng khả năng nhạy cảm với Asen của vi khuẩn Escherichia
coli để biến đổi gen sao cho chúng phát sáng khi dò thấy Asen trong nước.
E.coli hiện cũng đang được thử nghiệm tại Việt Nam, chi phí
thấp mà không giải phóng các hóa chất độc hại vào môi trường.
1.2.5. Phương pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử.
Trong điều kiện bình thường, nguyên tử không thu hay phát ra năng
lượng dưới dạng các bức xạ, lúc này nguyên tử ở trạng thái cơ bản, có mức
năng lượng thấp nhất. Khi nguyên tử ở trạng thái hơi, nếu chiếu một chùm tia

– Ampe hòa tan anot và Von – Ampe catot
* Quy trình phân tích mẫu nước sinh hoạt:
Lấy 100 ml nước cho vào cốc thủy tinh chịu nhiệt, cho vào 2 - 3 giọt
dung dịch H2SO4 98%, đun nhẹ trên bếp điện cho tới khi còn 8 ml nước, cho

20


thêm vào 1ml H2SO4 10M và 0,3 ml dung dịch KI 10% ; 0,2 ml dung dịch Cu2+
4,6.10-2 M. Thêm nước cất tới vạch 10ml ta được dung dịch H2SO4 1M, Cu2+
9,2.10-4 M, I − 1,8.10-2 M. Tiến hành điện phân và ghi dòng CSV của ion As 3+
trong khoảng quét thế từ -0.5 V đến -1.1V, thời gian điện phân 60s. Sau đó áp
dụng đường chuẩn xác định hàm lượng As3+ trong các mẫu nước. [17]
1.2.7. Phương pháp phổ khối [36]
Sử dụng phương pháp phổ khối kết hợp plasma cảm ứng (ICP-MS). Tác
giả Krisel Van den Broeck đã xác định As trong lá cà chua. Giới hạn phát hiện
As: 3,8 - 65ng/g. Ông cũng đã xác định As trong chất thải xử lí gỗ bằng phương
pháp ICP- MS, giới hạn cho phép là 1 µg/g [37]
Tác giả Gwendy E.M Hall đã xác định As trong đối tượng mẫu địa chất
kết hợp kĩ thuật hidrua (HG – ICP – MS), phương pháp cho giới hạn phát hiện
là 10ng/g.
1.2.8. Phương pháp quang phổ bạc đietylđithiocacbamat
- Nguyên tắc: Các hợp chất Asen hữu cơ trong mẫu được oxi hóa
bằng KMnO4 hoặc K2S2O8, tiếp theo As(V) được khử về As(III) bằng KI và
SnCl2. Sau đó Asen được khử tiếp thành khí asin (AsH3) bằng NaBH4 trong
môi trường kiềm. Asin tác dụng với dung dịch bạc đietylđithiocacbamat
trong piriđin hay clorofom tạo phức màu đỏ tím. Sau đó đo sự hấp thụ của
phức màu tại bước sóng 546 nm.
- Giới hạn phát hiện: 1 – 10 ppb.
1.2.9. Phương pháp trắc quang dựa trên phản ứng tạo màu xanh molipđen

Axit heteropolyasenomolipđic và muối của chúng là những chất oxi
hoá mạnh, oxi hoá dược nhiều chất khử, trong khi đó axit H2MoO4 không oxi
hoá được. Hợp chất màu xanh molipđen (có thành phần phức tạp, chủ yếu
là Mo8O23.H2O; Mo4O11.H2O; Mo2O5.H2O...), tồn tại dưới dạng các tiểu phân keo
trong dung dịch, dễ bị hấp phụ bởi các chất hấp phụ, nên trước khi đo quang
không được lọc dung dịch màu. Phản ứng rất tỉ lượng, cường độ màu xanh tỉ lệ
với nồng độ asen, đo cường độ màu cho phép xác định nồng độ As.
3−

Yếu tố cản trở: các ion PO 4 và SiO 32− cũng có phản ứng tương tự, tạo
các kết tủa (NH4)3H4[P(Mo2O7)6]↓ , (NH4)3H4[Si(Mo2O7)6]↓ [1, 7]. Cr(VI) và
NO2- cũng gây ảnh hưởng cản trở, làm giảm kết quả phân tích ~3% ở nồng độ
1mg/l, giảm ~10 ÷15% ở nồng độ 10mg/l. Sunfua và silicat không gây cản trở
trong khoảng nồng độ 1 ÷ 10mg/l [29]-p.4-113. Các chất khử mạnh có thể khử
axit molidic thành xanh molipden cũng gây cản trở [9]-184. Các ion F, - Cl- chỉ
gây ảnh hưởng đáng kể ở nồng độ 70mg/l [28]. Cần che các ion photphat,
silicat, sufua... bằng kaliantimonyltactrat K(SbO)C4H4O6.1/2H2O. Khi có mặt
tactrat thì cả P và Si đều không gây cản trở, vì chúng tạo phức bền với tactrat.
Phản ứng tạo màu xanh molipden thường bị ảnh hưởng bởi nhiều chất
cản trở như: SiO32-, AsO43-, NO2-, F-, Cl-, S2-... Trong thực tế, nồng độ của các

22


ion AsO43-, NO2-, F-, Cl-, S2-...trong nước mặt thường nhỏ, chưa đủ lớn để gây
ảnh hưởng đến kết quả phân tích (giới hạn gây ảnh hưởng khi hàm lượng F-, Cl≥ 70mg/l; NO22- ≥ 1mg/l)[9, 14, 32]. Nhưng hàm lượng ion SiO32- trong nước
mặt thường tương đối cao, sẽ gây ảnh hưởng cản trở đáng kể đến phản ứng tạo
màu. Do đó, cần che các ion photphat, silicat, sufua... bằng kaliantimonyltactrat
K(SbO)C4H4O6.1/2H2O. Khi có mặt tactrat thì cả P và Si đều không gây cản
trở, vì chúng tạo phức bền với tactrat.

40

45

50

55

60

Hình 1.4. Ảnh hưởng của Si dến phản ứng tạo hợp chất màu xanh molipden

23


sử dụng tác nhân kết hợp có kali antimonyl tactrat
Kết tủa Axit heteropolyasenomolipdic dễ tan trong môi trường kiềm,
hoặc dung dịch NH3:
(NH4)3H4[P(Mo2O7)6] ↓ + 27OH- → 3NH3 + 12MoO42- + PO43- + 17H2O
Vì vậy, phản ứng cần phải thực hiện trong môi trường axit mạnh (pH < 1).
1.3. PHƯƠNG PHÁP XỬ LÍ ASEN
1.3.1. Phương pháp đồng kết tủa
Trong xử lý nước cấp, các muối của nhôm, sắt được sử dụng nhiều để
loại cặn lơ lửng, làm trong nước. Các ion Al3+, Fe3+ thủy phân ngay sau khi các
muối được hòa tan ngay sau khi các muối được hòa tan trong nước ở pH thích
hợp tạo ra các bông cặn hiđroxit. Các bông cặn này sẽ kéo theo các hạt lơ lửng
cũng như hấp phụ các ion, chất hữu cơ trong nước. Asen cũng bị hấp phụ lên
các bông keo này. Ví dụ:
Al3+ + 3H2O  2 Al(OH)3 + 6H+
Al(OH)3(r) + H2AsO4− → Al -As (dạng phức) + các sản phẩm khác

Sắc kí trao đổi ion là một phương pháp hóa lý. Trong phương pháp
này các ion được trao đổi giữa pha động là dung dịch chứa asen và pha
tĩnh là nhựa trao đổi ion. Nhựa trao đổi ion là mạng lưới ba chiều của
hyđrocacbon có chứa nhiều nhóm trao đổi ion. Các nhóm này có thể được
thay thế bởi các ion cùng loại điện tích có hóa thế lớn hơn so với nhựa
trao đổi. Để loại asen bằng phương pháp trao đổi ion, nước nhiễm asen
được cho chảy qua cột có nhồi chất trao đổi. Nhựa trao đổi là loại anion có
tính bazơ mạnh, và ổn định ở pH = 6,5-9. Trong phương pháp này, hiệu
quả của quá trình loại asen phụ thuộc vào pH của dung dịch và hàm lượng
các ion khác trong dung dịch. Ái lực của nhựa trao đổi đối với các ion
giảm theo thứ tự sau: SO 42− > HAsO42− > NO3− > NO2− > Cl−. Sự có mặt
của sắt trong dung dịch cũng có ảnh hưởng đến khả năng loại asen. [6]

25