MỞ ĐẦU
1. Tính cấp thiết của đề tài.
Ngày nay, cùng với sự phát triển kinh tế, khoa học kỹ thuật và cuộc sống của
con người được nâng cao, thì nhu cầu về nước ngày càng nhiều, nhưng sự ô nhiễm
môi trường nước càng xảy ra ngày một nghiêm trọng hơn, đặc biệt là nước bị ô nhiễm
bởi các kim loại nặng đang là vấn đề được cả thế giới quan tâm. Các nguồn gây ô
nhiễm của nước chính là do các hoạt động của con người, một trong những nguồn
gây o nhiễm đó chính là chất thải từ các khu công nghiệp như ngành luyện kim, thuộc
da, chế biến lâm hải sản hay trong nông nghiệp từ việc sử dụng các loại thuốc trừ sâu,
thuốc diệt cỏ, sự đào thải của động, thực vật ...
Vì vậy vấn đề nghiên cứu tìm kiếm công nghệ, phương pháp để ngăn chặn và
xử lý sự ô nhiễm môi trường đang diễn ra mạnh mẽ và tích cực, đặc biệt với các chất
gây độc ở hàm lượng nhỏ. Trong nước có rất nhiều các kim loại nặng, chúng thường
gây ô nhiễm, gây độc hại ở hàm lượng rất nhỏ. Chính vì vậy muốn xử lý sự ô nhiễm
đó cần xác định, định lượng từng kim loại có trong nước bằng những phương pháp
phân tích phù hợp. Cr là nguyên tố giữ vai trò quan trọng đối với sự sống. Nồng độ
thấp nó là chất dinh dưỡng vi lượng cơ bản đối với con người và động vật, nhưng ở
nồng độ cao và đặc biệt Cr ở dạng Cromat là trong những tác nhân gây bệnh ung thư.
Trong tự nhiên Cr tồn tại chủ yếu ở dạng hợp chất có các mức oxi hoá Cr 3+ và Cr6+.
Độc tính của Cr(VI) là rất nguy hiểm ở hàm lượng nhỏ.
Chính vì vậy trong luận văn này chúng tôi chọn đề tài: “Nghiên cứu phân tích
hàm lượng Cr bằng phương pháp trắc quang với thuốc thử Diphenylcacbarzit
(DPC) và đánh giá ô nhiễm một số nguồn nước”
2. Mục đích nghiên cứu
- Oxihoa Cr (III) lên Cr (VI) bằng (NH4)2S2O8 có xúc tác Ag+.
- Xác định hàm lượng Cr (VI) bằng thuốc thử Diphenylcarbazit.
3. Đối tượng nghiên cứu
- Nghiên cứu phương pháp trắc quang xác định phức màu của Cr (VI) với thuốc thử
Diphenylcarbazit.
- Ứng dụng phương pháp trên để xác định Cr trong một số nguồn nước.
Luận văn thạc sĩ khoa học Hóa học

thải ra. Trong nước thải có chứa nhiều chất gây ô nhiễm, có thể chia thành các nhóm
chính sau:
- Nhóm chất thải sinh họat: từ các khu dân cư đô thị, các chợ, trường học, bệnh
viện...
- Nhóm chất thải công nghiệp: từ các nhà máy hoá chất, dệt, nhuộm, luyện kim,
giấy, chế biến nông sản, thực phẩm, các lò giết mổ gia súc...
- Nhóm chất thải nông nghiệp: từ phân bón, thuốc hoá học bảo vệ thực vật, các
trang trại, đồng ruộng...
Các chất thải rất đa dạng và phong phú, chúng tồn tại ở cả thể rắn, thể lỏng và
thể khí. Bao gồm các kim loại và phi kim, các đơn chất và hợp chất, các chất vô cơ và
hữu cơ, các chất độc, ít độc và không độc. Những chất thải này, qua các quá trình
phong hóa, biến đổi tạo thành các ion đi vào nguồn nước, cả trong nước mặt, nước
thải và nước ngầm.
1.1.1. Nguồn gốc ô nhiễm Cr trong nước [2, 9, 15]
Cr được tạo thành trong nước từ các nguồn tự nhiên như sự phong hóa của các
thành phần đá, sự xói mòn của Cr và các bụi phóng xạ khô trong bầu khí quyển.
Nồng độ của Cr tại các con sông và hồ trong giới hạn khoảng 0.5-100 nM, trong khi
ở vùng nước biển khoảng thấp hơn rất nhiều 0.1-16 nM. Nồng độ của Cr ở những
vùng bị ô nhiễm nặng có thể cao hơn rất nhiều. Nồng độ của Cr trong nước tăng ở
các nơi (chủ yếu là các con sông) được gây ra bởi một lượng nước thải lớn thải ra từ
các hoạt động công nghiệp như ngành công nghiệp luyện kim, mạ điện, công
nghiệp thuộc da, từ các bãi rác vệ sinh, nước tháp làm mát và các ngành công
nghiệp hóa chất khác.
Trong các vùng nước tự nhiên, Cr tồn tại ở hai dạng trạng thái oxi hóa ổn
định là Cr (III) và Cr (VI). Sự có mặt và tỉ lệ giữa hai trạng thái này phụ thuộc vào
các quá trình khác nhau bao gồm sự biến đổi hóa học và phản ứng quang hóa, quá
trình kết tủa, sự thủy phân, hấp phụ.
Dưới điều kiện thiếu oxi, Cr (III) là trạng thái duy nhất. Ở pH >7 ion CrO42chiếm ưu thế. Tại giá tri pH trung bình, tỉ lệ Cr(III)/Cr(VI) phụ thuộc vào nồng độ
oxi, nồng độ của chất khử, chất oxi hóa trung gian và các tác nhân tạo phức khác.
Sự hình thành Cr trong vùng nước bề mặt cho thấy H 2 O /phức hydroxo

dinh dưỡng thiết yếu giúp cơ thể sử dụng các đường , protein và chất béo và sự
thiếu hụt nó có thể sinh ra bệnh gọi là thiếu hụt Cr. Ngược lại, Cr hóa trị sáu lại rất
độc. Cr (VI) hấp thụ qua dạ dày, ruột nhiều hơn Cr (III) (mức độ hấp thụ qua đường
ruột tuỳ thuộc vào dạng hợp chất mà nó sẽ hấp thụ) và còn có thể thấm qua màng tế
bào. Nếu Cr (III) chỉ hấp thụ 1% thì lượng hấp thụ của Cr (VI) lên tới 50%. Tỷ lệ
hấp thụ qua phổi không xác định được, mặc dù một lượng đáng kể đọng lại trong
phổi và phổi là một trong những bộ phận chứa nhiều Cr nhất. Cr xâm nhập vào cơ
thể theo ba con đường: hô hấp, tiêu hoá và khi tiếp xúc trực tiếp với da. Con đường
xâm nhập, đào thải Cr ở cơ thể người chủ yếu qua con đường thức ăn. Cr (VI) đi vào
cơ thể dễ gây biến chứng, tác động lên tế bào, lên mô tạo ra sự phát triển tế bào
không nhân, gây ung thư, tuy nhiên với hàm lượng cao Cr làm kết tủa các prôtêin,
các axit nuclêic và ức chế hệ thống men cơ bản. Dù xâm nhập vào cơ thể theo bất kỳ
con đường nào Cr cũng được hoà tan vào trong máu ở nồng độ 0,001mg/l, sau đó
chúng chuyển vào hồng cầu và hoà tan trong hồng cầu nhanh gấp 10 ÷ 20 lần. Từ
hồng cầu Cr chuyển vào các tổ chức phủ tạng, được giữ lại ở phổi, xương, thận,
gan, phần còn lại chuyển qua nước tiểu. Từ các cơ quan phủ tạng Cr hoà tan dần
vào máu, rồi đào thải qua nước tiểu từ vài tháng đến vài năm. Các nghiên cứu cho
thấy con người hấp thụ Cr (VI) nhiều hơn Cr (III) nhưng độc tính của Cr (VI) lại
cao hơn Cr (III) khoảng 100 lần.
Nước thải sinh hoạt có thể chứa lượng Cr tới 0,7 mg/l mà chủ yếu ở dạng
Cr (VI), có độc tính với nhiều loại động vật có vú. Cr (VI) dù chỉ một lượng nhỏ
cũng có thể gây độc đối với con người. Nếu Cr có nồng độ lớn hơn giá trị 0,1
Luận văn thạc sĩ khoa học Hóa học

4


mg/l gây rối loạn sức khoẻ. Khi thâm nhập vào cơ thể nó liên kết với các nhóm –SH
trong enzim và làm mất hoạt tính của enzim gây ra rất nhiều bệnh cho con người.
Cr và các hợp chất của Cr chủ yếu gây các bệnh ngoài da. Bề mặt da là bộ

6-8,5
6-8,5
5,5-9
5,5-9
vị
Tổng chất rắn lơ
2
mg/l
20
30
50
100
lửng
3
Asen (As)
mg/l
0,01
0,02
0,05
0,1
4
Cadimi (Cd)
mg/l
0,005
0,005
0,01
0,01
5
Chì (Pb)
mg/l

trong nước thải công nghiệp khi xả vào nguồn tiếp nhận.
Quy chuẩn này áp dụng đối với tổ chức, cá nhân liên quan đến hoạt động
xả nước thải công nghiệp vào nguồn tiếp nhận. Nước thải của một số ngành công
nghiệp và lĩnh vực hoạt động đặc thù được quy định riêng
Luận văn thạc sĩ khoa học Hóa học

5


Bảng 1.2. Giá trị C của một số thông số ô nhiễm làm cơ sở tính toán giá trị tối đa
cho phép. (trích QCVN 40: 2011/BTNMT)
Giá trị C
STT
Thông số
Đơn vị
A
B
0
1
Nhiệt độ
C
40
40
2
pH
6-9
5,5-9
3
Mùi
Không khó chịu Không khó chịu

Cromat thuỷ ngân, Cromat bari và Cr(III) oxit nhưng thực tế thường dùng là bari
Cromat (BaCrO4) (kết tủa này thường được tạo thành bằng cách thêm Ba(CH 3COO)2
hay BaCl2 vào dd Cromat kiềm yếu.
Phương pháp phân tích khối lượng là một trong những phương pháp định
lượng có độ chính xác rất cao (có khả năng đạt 0,01% thậm chí cao hơn nữa) nên
thường được sử dụng là phương pháp trọng tài. Tuy nhiên phương pháp này có nhược
điểm là có nhiều thao tác lâu và phức tạp, nhiều giai đoạn tách (cách tách này thường
không hoàn hảo và là nguồn gốc gây sai số).
1.3.1.2. Các phương pháp thể tích (các phép chuẩn độ)
Nguyên tắc: Dựa trên sự đo thể tích dd thuốc thử đã biết nồng độ chính xác (dd
chuẩn) được thêm vào dd của chất định phân, vừa tác dụng vừa đủ, toàn bộ lượng
chất định phân đó. Thời điểm đã thêm lượng thuốc thử tác dụng với toàn bộ chất định
phân gọi là điểm tương đương. Để nhận biết điểm tương đương, người ta dùng những
chất gây ra những hiện tượng mà có thể quan sát bằng mắt – gọi là chất chỉ thị.
Xác định Cr dựa trên phản ứng chuẩn độ oxi hoá – khử giữa Cr 2O72- với: - Dd
Na2S2O3 (dùng chỉ thị hồ tinh bột)
Cr2O72- + 6I- + 14H+ → 2Cr3+ + 3I2 + 7H2O
I2 + 2S2O32- → 2I- + S4O62- Dd Fe (II) (dùng chỉ thị điphenylamin E0 = + 0.76V)
Cr2O72- + 6Fe2+ + 14H+ → 2Cr3+ + 3Fe3+ + 7H2O
Luận văn thạc sĩ khoa học Hóa học

6


Các phương pháp chuẩn độ đảm bảo độ chính xác cao và phép xác định nhanh.
Khác với phương pháp khối lượng, chúng cho phép xác định lần lượt một vài chất.
Các phương pháp chuẩn độ khá đơn giản, thiết bị dễ kiếm và được dùng phổ biến
trong thực hành hoá phân tích nhưng nó có nhược điểm là sai số lớn do dụng cụ đo,
thể tích dd chuẩn, chỉ thị đổi màu và chỉ dùng để xác định nguyên tố với hàm lượng
lớn, không phù hợp với phân tích lượng vết.

nếu dùng máy hiện đại với nguồn kích ICP có thể đạt tới 10 -5 -10-6 %, lại tốn ít mẫu,
có thể phân tích đồng thời nhiều nguyên tố trong cùng một mẫu mà không phải tách

Luận văn thạc sĩ khoa học Hóa học

7


riêng chúng. Vì vậy, đây là phương pháp dùng để kiểm tra đánh giá hoá chất, nguyên
liệu tinh khiết, phân tích lượng vết ion kim loại độc trong lương thực, thực phẩm.
1.3.2.3. Phương pháp trắc quang
Nguyên tắc: Phương pháp xác định dựa trên việc đo độ hấp thụ ánh sáng của
một dd phức tạo thành giữa ion cần xác định với một thuốc thử vô cơ hay hữu cơ
trong môi trường thích hợp khi được chiếu bởi chùm sáng.
Phương trình định lượng của phép đo: A = K.C
(A: Độ hấp thụ quang; K: Hằng số thực nghiệm; C: Nồng độ nguyên tố phân tích)
Trong môi trường axit các ion Cr 6+ phản ứng với thuốc thử điphenylcacbazit
tạo thành phức màu đỏ tím (phức này tương đối bền) và có cực đại hấp thụ tại bước
sóng bằng 540 nm trong môi trường axit H 2SO4, thuận lợi cho việc so màu. Phản ứng
này được dùng để định lượng Cr (VI) trong dd có nồng độ khoảng: 0,02 đến 1 mg/l.
Trong phương pháp này sự có mặt của sắt (khoảng 1 mg/l) sẽ tạo với thuốc thử
điphenylcacbazit hợp chất màu vàng thẫm ảnh hưởng đến phép đo (có thể loại bỏ ảnh
hưởng của sắt bằng cách thêm vào dd một lượng axit photphoric).
Do phản ứng tạo phức nhanh nên người ta có thể xác định Cr trong mẫu nước
thải và trong các dd chiết từ mẫu rau quả, các động vật. Ban đầu người ta oxi hoá Cr
(III) lên Cr (VI) bằng các chất oxi hoá như: KMnO4, KIO4 hoặc S2O82- có Ag+ xúc tác.
Sau đó tổng lượng Cr được xác định bằng phương pháp FIA với thuốc thử
điphenylcacbazit. Giới hạn định lượng đối với Cr (III) và Cr (VI) lần lượt là: 0,02;
0,19 mg/l. Sử dụng phương pháp trắc quang và điều kiện tối ưu để xác định Cr bằng
thuốc thử diphenylcacbazit (DPC) là: λmax = 542 nm, nồng độ H2SO4 là 0,04M, nồng

(100,6 mm) với 10 mm cột silasorb để tách Cr (VI) với dd rửa giải là
tetrabutylammoniumbutylat (TBBA) ở pH =7 trong hỗn hợp H 2O – Axetonnitrin với
tỷ lệ thể tích 18:82. Sau đó Cr (VI) được đẩy ra khỏi cột sẽ được phát hiện bằng
detectơ UV – VIS với độ nhạy phát hiện là 0,01 đến 6 mg/ml.
M.V.Balasama Krish, K.Chandrasekoran đã tiến hành tách các dạng Cr (III) và
Cr (VI) khi sử dụng làm giàu trên mạng lưới polisilicat. Các tác giả đã tìm điều kiện
pH, lượng chất hấp thụ, tốc độ chảy để có thể tách định lượng Cr (III) và Cr (VI). Các
tác giả đã nhận thấy Cr (III) bị hấp thụ chọn lọc trên cột được cố định trên mạng lưới
silicat. Hệ số làm giàu đối với Cr (III) là 20 lần. Sau khi tách Cr (III) và Cr (VI) được
xác định bằng phương pháp quang phổ cảm ứng cao tần Plasma (ICP–MS).
1.4. KHÁI QUÁT VỀ NGUYÊN TỐ Cr
[14,16,21,24];
1.4.1. Vị trí, cấu tạo
Cr là nguyên tố kim loại chuyển tiếp, nhóm VIB, chu kỳ 4, ô thứ 24 trong bảng hệ
thống tuần hoàn.
Bảng 1.4. Một vài thông số của nguyên tố Cr
Ký hiệu:
Cr
Khối lượng nguyên tử:
51,996 đvC
Cấu hình electron:
[ Ar ] 3d54s1
o
Bán kính nguyên tử:
1,27 A
Độ âm điện (theo pauling):
1,66
Năng lượng ion hoá (eV):
I1 = 6,76; I2 = 16,49; I3 = 30,95.
Thế điện cực tiêu chuẩn:

gọi phấn lục. Các muối Cr nhuộm màu cho thuỷ tinh thành màu xanh lục của
ngọc lục bảo. Cr là thành phần tạo ra màu đỏ của hồng ngọc, vì thế nó được sử dụng
trong sản xuất hồng ngọc tổng hợp. Nó tạo ra màu vàng rực rỡ của thuốc nhuộm
và sơn.
Là một xúc tác Crit được sử dụng làm khuôn để nung gạch ngói, các muối Cr
được sử dụng trong quá trình thuộc da, kali đicomat (K2Cr2O7) là một thuốc thử hoá
học, được sử dụng trong quá trình làm vệ sinh các thiết bị bằng thuỷ tinh trong
phòng thí nghiệm cũng như trong vai trò một tác nhân chuẩn độ. Nó cũng được sử
dụng làm chất ổn định màu cho các thuốc nhuộm vải.
Trong thế kỷ 19, Cr được sử dụng chủ yếu như là thành phần trong các loại sơn
và trong các muối để thuộc da, nhưng hiện nay ứng dụng chủ yếu của nó là dùng
trong các hợp kim và việc này chiếm tới 85% sản lượng Cr. Phần còn lại được sử
dụng trong công nghiệp hóa chất và các ngành sản xuất vật liệu chịu lửa và đúc kim
loại.
1.4.7. Kali Cromat K2CrO4 và kali điCromat K2Cr2O7
Kali Cromat là chất ở dạng tinh thể tà phương màu vàng, đồng hình với K 2SO4
và nóng chảy ở 968oC. Trong không khí ẩm, kali Cromat không chảy rữa như
Na2CrO4, tan nhiều trong nước cho dd màu vàng, tan trong SO 2 lỏng, không tan trong
rượu etylic và ete.
Khi tác dụng với axit, kali Cromat biến thành điCromat:
Kali điCromat không chảy rữa trong không khí ẩm như Na 2Cr2O7, dễ tan trong
nước cho dd màu da cam, có vị đắng, tan trong SO 2 lỏng và không tan trong rượu
etylic. Muối này có độ tan thay đổi nhiều theo nhiệt độ nên rất dễ kết tinh lại trong
nước (nếu ở nồng độ cao và ở nhiệt độ thấp).
Kali điCromat tác dụng với dd kiềm biến thành kali Cromat, màu da cam của
dd trở thành màu vàng.
Sự chuyển hóa lẫn nhau giữa muối Cromat và điCromat được giải thích là ion
2CrO4 dễ kết hợp với proton của axit tạo thành ion HCrO 4- rồi những ion này dễ
trùng hợp biến thành ion Cr2O72- và nước, các quá trình đều thuận nghịch:
Luận văn thạc sĩ khoa học Hóa học

bình 100 ml.
2.1.2.3. Dd axit photphoric H3PO4 (2)
- Pha loãng 70 ml axit photphoric axit (1,71 g/ml) vào nước cất 2 lần và định mức
trong bình 100 ml.
2.1.2.4. Dd đệm K2HPO4 pH = 9,0
- Hòa tan 228 g K2HPO4.3H2O vào nước cất 2 lần và định mức trong bình 500 ml,
kiểm tra giá trị pH và điều chỉnh bằng dd NaOH 2M và dd H3PO4 (1) để đạt giá trị
pH= 9,0.
2.1.2.5. Dd nhôm sunfat Al2(SO4)3 0,05 M
- Hòa tan 33,3 g Al2(SO4)3.18H2O vào nước cất 2 lần và định mức trong bình 1000 ml
2.1.2.6. Dd (NH4)2S2O8 0,01 M
- Hòa tan 11,4 g (NH4)2S2O8 vào nước cất 2 lần, định mức trong bình 1000 ml
2.1.2.7. dd AgNO3 0,01 M
- Hòa tan 1,7 g AgNO3 vào nước cất 2 lần và định mức trong bình 1000 ml
2.1.2.8. Dd NaCl 1%
- Hòa tan 1 g NaCl vào nước cất 2 lần và định mức trong bình 100 ml
2.1.2.9. Dd Diphenylcarbazide (DPC)
- Hòa tan 1 g 1,5 - diphenylcarbazide, CO(NHNHC 6H5)2, (DPC), trong 100 ml
acetone với một giọt acid acetic băng, các dd phải được lưu trữ trong một chai thủy
tinh màu nâu ở 4oC loại bỏ khi dd trở nên đổi màu (thường pha mới và sử dụng trong
1 tuần).
2.1.2.10. Dd gốc Cr (VI) (nồng độ 1 g/l)
- Hòa tan 2,828 g kali diCromat K2Cr2O7 trong nước và định mức đến 1000 ml bằng
nước cất 2 lần. 1 ml dd này chứa 1 mg Cr. Sử dụng dd trong 2 tuần.
2.1.2.11. Dd Cr (VI) tiêu chuẩn (nồng độ 5 mg/l)
Luận văn thạc sĩ khoa học Hóa học

12



trong môi trường axit nên cho tiếp vào mỗi bình 0,5 ml H3PO4 (2) đã pha ở trên, sau
đó tiến hành đo pH của các hỗn hợp dd vừa tạo thấy pH có giá trị là 1,5. Lúc này ta
cho lần lượt vào các bình 0,5 ml dd thuốc thử DPC rồi lắc đều, định mức đến vạch,
để yên trong 5 phút cho màu phát triển ổn định rồi đem đi đo quang ở bước sóng lý
thuyết 400 đến 700 nm, thu được kết quả trong bảng 3.1 và hình 3.2. Từ kết quả thu
được ta sẽ xác định được bước sóng tối ưu cho phản ứng tạo phức màu.
Ghi chú: Khi đo độ hấp thụ các dd đều dùng nước cất 2 lần để làm dd nền
2.2.3. Khảo sát ảnh hưởng của pH đến phản ứng tạo phức màu
Ta chuẩn bị 8 cốc 50 ml đã được đánh số thứ tự, cho vào mỗi cốc 5 ml dd Cr
(VI) tiêu chuẩn để thu được các dd đều có nồng độ là 1.0 mg/l, thêm nước cất vào cốc
Luận văn thạc sĩ khoa học Hóa học

13


sao cho thể tích lúc này đều là 20 ml, cho tiếp vào mỗi cốc 0,5 ml H3PO4 (2) đã pha ở
trên và tiến hành điều chỉnh pH ở các cốc sao cho giá trị pH đạt từ 0.9 đến 4.0 (sử
dụng dd NaOH 2M và dd H3PO4 (1) đã pha ở trên để điều chỉnh pH), sau cùng ta cho
lần lượt vào các cốc 0,5 ml dd thuốc thử DPC rồi lắc đều, thêm nước cất 2 lần định
mức trong bình 25 ml, để yên trong 5 phút cho màu phát triển ổn định rồi đi đo quang
ở bước sóng tối ưu đã xác định được ở trên. Kết quả thu được trong bảng 3.2, hình
3.3 và hình 3.4.
2.2.4. Khảo sát thời gian tối ưu đối với độ bền của phức màu
Độ bền của phức rất quan trọng, nếu đo không đúng thời điểm sẽ ảnh hưởng ít
nhiều đến kết quả đo quang, vì vậy chúng tôi tiến hành khảo sát thời gian tối ưu đối
với độ bền của phức như sau: tiến hành đo quang 1 mẫu, sử dụng bình định mức 25
ml, cho vào bình định mức 5 ml dd Cr (VI) tiêu chuẩn thu được dd có nồng độ Cr là
1.0 mg/l, thêm 15 ml nước cất vào cốc, cho tiếp vào mỗi cốc 0,5 ml H 3PO4 (2) đã pha
ở trên và lắc đều, cuối cùng thêm 0.5 ml thuốc thử DPC vào bình và định mức đến
vạch, lúc này bắt đầu tính thời gian, chúng tôi tiến hành đo ở những thời điểm khác

có giá trị là 1,5. Lúc này ta cho lần lượt vào các bình 0,5 ml dd thuốc thử DPC rồi lắc
đều, để yên trong 5 phút cho màu phát triển ổn định rồi đem đi đo quang ở bước sóng
tối ưu 541 nm. Tiến hành quét phổ, đo giá trị A, xây dựng đường chuẩn trực tiếp trên
máy, sau đó chụp lại đường chuẩn, máy đo quang còn cho biết phương trình thể hiện
sự phụ thuộc tuyến tính giữa nồng độ Cr với giá trị A, ngoài ra còn cho biết hệ số
tương quan R2. Kết quả cụ thể được miêu tả trong bảng 3.6; và hình 3.10, 3.11, 3.12
ở chương III.
2.4. ĐÁNH GIÁ ĐỘ CHÍNH XÁC CỦA PHÉP ĐO VÀ KIỂM TRA ĐỘ TIN
CẬY CỦA ĐƯỜNG CHUẨN
2.4.1. Đánh giá độ lặp lại (độ chính xác) của phép đo
Chúng tôi tiến hành đo độc lập với 15 mẫu trong 15 bình định mức 25 ml
nhưng có cùng nồng độ là 1.0 mg/l, cùng các điều kiện pH, bước sóng, thời gian, tỉ lệ
thuốc thử tối ưu đã nêu ở trên. Kết quả thu được ở bảng 3.8.
Từ đó chúng tôi tính được: giá trị A trung bình, phương sai S2, độ lệch chuẩn
Sf, độ sai chuẩn S x . Qua đó đánh giá được độ chính xác của phương pháp cũng như
của phép đo.
2.4.2. Kiểm tra độ tin cậy của đường chuẩn
Kiểm tra độ tin cậy của đường chuẩn là rất quan trọng, bởi đường chuẩn là
thước đo mà chúng ta sử dụng để đo các mẫu sau này. Để kiểm tra đường chuẩn
chúng tôi tiến hành kiểm tra 2 lần:
Lần 1 chúng tôi tiến hành đo 9 mẫu đã được đánh số thứ tự với những thể tích
dd Cr (VI) tiêu chuẩn khác nhau sao cho nồng độ Cr từ 0.03 đến 1.80 mg/l gọi là C o,
các bước tiến hành như trên được thể hiện trong bảng 3.9, ở các điều kiện bước sóng,
pH, tỉ lệ thuốc thử, thời gian tạo phức tối ưu như trên. Khi đo ta thu được các giá trị
A tương ứng, sử dụng giá trị A và phương trình đường chuẩn để tính ngược lại giá trị
của nồng độ Cr (gọi là Ct1), từ đó ta so sánh giá trị Ct1 với Co và tính được sai số
tương đối hay độ chệch ∆i.
Lần 2 chúng tôi tiến hành tương tự như lần 1 nhưng với 10 mẫu sao cho nồng
độ Cr từ 0.02 đến 2.00 mg/l (trùng với các giá trị nồng độ Cr tiến hành với đường
chuẩn). Sau đó đem đo quang, khi đo ta thu được các giá trị A tương ứng, sử dụng giá

3+
22Cr + 7[O] → Cr2O7
(e)
3+
Tùy hàm lượng Cr trong mẫu nhiều hay ít mà sử dụng thể tích dd AgNO3
0,01M và dd (NH4)2S2O8 0,05M cho hợp lí. Ở đây chúng tôi sử dụng 5,0 ml dd
AgNO3 0,01M và 5,0 ml dd (NH4)2S2O8 0,05M cho mỗi 50 ml mẫu đem phân tích.
2.5.2. Đánh giá độ tin cậy của quá trình oxihoa Cr3+ lên Cr2O722.6. ĐẶC ĐIỂM VÀ TÌNH HÌNH Ô NHIỄM CỦA MỘT SỐ NGUỒN NƯỚC
[2, 4, 12,25,26];
2.6.3. Đặc điểm và tình hình ô nhiễm
Sông Tô Lịch, sông Nhuệ và những vùng lân cận là những vùng lãnh thổ có
điều kiện tự nhiên, tài nguyên thiên nhiên, môi trường phong phú và đa dạng, có vị
thế địa lý đặc biệt quan trọng trong chiến lược phát triển kinh tế - xã hội (KT-XH)
của vùng đồng bằng sông Hồng, trong đó có thủ đô Hà Nội, là trung tâm chính trị,
kinh tế, văn hoá, khoa học kỹ thuật và an ninh, quốc phòng của cả nước. Trong xu thế
phát triển KT - XH những năm gần đây, dưới tác động của các yếu tố tự nhiên và
hoạt động của con người, môi trường lưu vực Sông Tô Lịch và Sông Nhuệ đã và
đang bị ô nhiễm, đặc biệt là ô nhiễm nguồn nước. Nhiều vấn đề môi trường cấp bách
đã và đang diễn ra rất phức tạp ở quy mô địa phương và toàn lưu vực.
Lưu vực sông Tô Lịch và Sông Nhuệ hiện nay đang chịu tác động mạnh mẽ
của các hoạt động KT - XH, nhất là của các khu công nghiệp, sản xuất làng nghề,
khu khai thác và chế biến, các tụ điểm dân cư... Sự ra đời và hoạt động của hàng loạt
các khu công nghiệp thuộc các tỉnh, thành phố, các hoạt động tiểu thủ công nghiệp
trong các làng nghề, các xí nghiệp kinh tế quốc phòng cùng với các hoạt động khai
thác, chế biến khoáng sản, canh tác trên hành lang thoát lũ, chất thải nhà máy, bệnh
viện, trường học... đã làm cho môi trường nói chung và môi trường nước nói riêng
lưu vực sông Tô Lịch và sông Nhuệ biến đổi một cách đáng kể. Đặc biệt trong giai
đoạn hiện nay, trước sự phát triển của nền kinh tế thị trường đã có nhiều áp lực tác
động xấu đến môi trường của hai con sông này.
Chính vì vậy trong đề tài này chúng tôi đã tiến hành đi nghiên cứu mức độ ô

Tiếp theo sẽ tiến hành loại bỏ các chất cản trở: chất cản trở ở đây là các kim
loại nặng như sắt, molypden, vanadium và thủy ngân. Cho tiếp vào mẫu 1 ml dd đệm
K2HPO4 pH = 9,0 đã được pha ở trên, lúc này đem đo pH của dd đảm bảo giá trị pH
đạt từ 7,5 đến 8,0. Cho tiếp 2 ml dd nhôm sunfat Al 2(SO4)3 0,05M đã pha ở trên vào
nhằm mục đích tạo kết tủa với các ion kim loại gây cản trở nêu trên, sau đó lọc bỏ kết
tủa.
Sau cùng mới thêm 1,0 ml dd H 3PO4 (2) vào để tạo môi trường axit, thêm tiếp
1,0 ml dd thuốc thử DPC vào và định mức trong bình 50 ml. Để yên 5 phút để màu
phát triển ổn định rồi đem đo quang ở các điều kiện tối ưu đã nghiên cứu ở trên.
Khi có được các giá trị A ta áp dụng đường chuẩn đã nghiên cứu ở trên vào để
tìm nồng độ của Cr C’ (đối với bình định mức 50 ml), sau đó ta phải nhân đôi giá trị
nồng độ Cr vừa tìm được để thu được nồng độ thực của Cr C Cr (trong 25 ml) của mẫu
đem phân tích.
Chúng tôi tiến hành làm như trên với tất cả các mẫu (48 mẫu), kết quả thu
được thể hiện trong bảng 3.14.
Sau đó chúng tôi so sánh kết quả đo được với các chỉ tiêu quy định trong tiêu
chuẩn Việt Nam về chất lượng nước thải, từ đó đánh giá mức độ ô nhiễm của một số
địa điểm lấy mẫu trên sông Nhuệ và sông Tô Lịch tại thời điểm tháng 7 đến tháng 9
năm 2013.
Luận văn thạc sĩ khoa học Hóa học

17


Luận văn thạc sĩ khoa học Hóa học

18


CHƯƠNG 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN

0.5
0.5
25
0.10
540
2
1.25
18.75
0.5
0.5
25
0.25
541
3
2.50
17.50
0.5
0.5
25
0.50
541
4
3.75
16.25
0.5
0.5
25
0.75
541
5


Bảng 3.2. Kết quả khảo sát ảnh hưởng của pH đến phản ứng tạo phức màu (trong
khoảng pH = 0,9 ÷ 4,0)
Định
Vddtc
Vnước
V H3PO4
V tt
STT
mức
pH
A
(ml)
(ml)
(ml)
(ml)
(ml)
1
5.00
15.00
0.5
0.5
25
0.9
0.614
2
5.00
15.00
0.5
0.5

0.5
0.5
25
2.5
0.649
7
5.00
15.00
0.5
0.5
25
3.2
0.624
8
5.00
15.00
0.5
0.5
25
4.0
0.364
Nhận xét: Nhìn vào kết quả 2 lượt thí nghiệm trên ta thấy pH tối ưu nằm trong
khoảng từ 1.0 đến 3.0. Từ giờ chúng tôi sử dụng khoảng pH tối ưu là từ 1.0 ÷ 3.0 cho
các thí nghiệm tiếp theo.
3.1.4. Kết quả khảo sát thời gian tối ưu đối với độ bền của phức màu
Bảng 3.4. Kết quả khảo sát thời gian tối ưu đối với độ bền của phức màu
Định
Thời
Vddtc
Vnước

15.00
0.5
0.5
25
20
0.652
4
5.00
15.00
0.5
0.5
25
30
0.650
5
5.00
15.00
0.5
0.5
25
45
0.654
6
5.00
15.00
0.5
0.5
25
60
0.653

4
5
6

10.00
10.00
10.00
10.00
10.00
10.00

10.00
10.00
10.00
10.00
10.00
10.00

0.5
0.5
0.5
0.5
0.5
0.5

0.10
0.25
0.50
1.00
1.50

- Thời gian tối ưu: 10 đến 30 phút
- Thể tích thuốc thử (dùng cho bình định mức 25 ml): 0.5 ml.
3.2. KẾT QUẢ XÂY DỰNG ĐƯỜNG CHUẨN
Bảng 3.6. kết quả xây dựng đường chuẩn nồng độ dd Cr từ 0.02÷ 2.00 mg/l
Định mức
Vddtc
Vnước
V H3PO4
V tt
C
A
(ml)
(ml)
(ml)
(ml)
(ml)
mg/l
1
0.100
19.900
0.5
0.5
25
0.020
0.030
2
0.250
19.750
0.5
0.5

0.5
0.5
25
0.500
0.337
7
3.750
16.250
0.5
0.5
25
0.750
0.482
8
5.000
15.000
0.5
0.5
25
1.000
0.670
9
7.500
12.500
0.5
0.5
25
1.500
0.981
10

= 0,033 (mg/l)
0, 6413

Giới hạn định lượng:
LOQ =

10.S y
a

=

10.7, 05.10−3
= 0,110 (mg/l)
0, 6413

3.3. KẾT QUẢ ĐÁNH GIÁ PHƯƠNG PHÁP CỦA PHÉP ĐO VÀ KIỂM TRA
ĐỘ TIN CẬY CỦA ĐƯỜNG CHUẨN
3.3.1. Kết quả đánh giá độ lặp lại (độ chính xác) của phép đo.
Bảng 3.8: Kết quả khảo sát độ lặp lại
Định
Vddtc
Vnước
V H3PO4
V tt
C
STT
mức
A
(ml)
(ml)

15.00
0.5
0.5
25
1.0
0.648
5
5.00
15.00
0.5
0.5
25
1.0
0.660
6
5.00
15.00
0.5
0.5
25
1.0
0.651
7
5.00
15.00
0.5
0.5
25
1.0
0.654

1.0
0.654
12
5.00
15.00
0.5
0.5
25
1.0
0.640
13
5.00
15.00
0.5
0.5
25
1.0
0.651
14
5.00
15.00
0.5
0.5
25
1.0
0.642
15
5.00
15.00
0.5

3
0.09
0.0720
0.0879
-2.2818
Luận văn thạc sĩ khoa học Hóa học

22


4
0.12
0.0880
0.1129
-5.9203
5
0.30
0.2080
0.3000
0.0052
6
0.60
0.3970
0.5947
-0.8784
7
0.90
0.5910
0.8972
-0.3067

0.046
0.050
0.0474
0.0536
0.05
-5.1926
7.2821
2

0.075

0.078

0.0926

0.0973

0.10

-7.3756

-2.6976

3

0.295

0.301

0.4357


1.7206

1.7346

2.00

-13.9716

-13.2699

Nhận xét: nhìn vào bảng tổng hợp (bảng 12) chúng tôi thấy tất cả các quá trị độ
chệch đều nằm trong khoảng giới hạn cho phép (≤ ±15%). Vậy quá trình oxihoa Cr3+
lên Cr2O72- là đáng tin cậy.
3.5. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU PHÂN TÍCH HÀM LƯỢNG Cr TRONG MỘT
SỐ NGUỒN NƯỚC
Bảng 3.14. Kết quả nghiên cứu mẫu nước.
STT
Giá trị A
Giá trị C’
Giá trị CCr
1
0.074
0.091
0.182
2
0.085
0.108
0.216
3

17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46

0.065
0.062
0.085
0.054
0.079
0.021
0.025
0.019
0.021
0.060
0.038

Luận văn thạc sĩ khoa học Hóa học

0.172
0.188
0.199
0.233
0.214
0.211
0.111
0.130
0.172
0.063
0.104
0.075
0.150
0.158
0.153
0.119

0.422
0.222
0.260
0.344
0.126
0.208
0.150
0.300
0.316
0.306
0.238
0.266
0.230
0.228
0.146
0.304
0.200
0.210
0.144
0.192
0.116
0.066
0.226
0.094
0.154
0.142
0.216
0.120
0.198
0.016

B2
Dưới 0.1
8
3+
Từ 0.1 ÷ 0.2
13
Cr : 1.0 mg/l
0,5
1
Từ 0.2 ÷ 0.3
13
6+
Từ 0.3 ÷ 0.4
8
Cr : 0.05 mg/l
0,04
0,05
Từ 0.4 ÷ 0.65
6
Nhìn vào bảng 3.15 ta thấy 6/48 mẫu bị ô nhiễm nặng; 21/48 mẫu có nồng độ Cr vượt
quá giới hạn cho phép; 13/48 mẫu ở ngưỡng báo động; 8/48 mẫu trong mức độ an
toàn.
Do thời điểm lấy mẫu vào các mùa khác nhau trong năm nên nồng độ Cr phân tích
được có thể khác nhau tại cùng một địa điểm lấy mẫu.

Luận văn thạc sĩ khoa học Hóa học

25