Luận văn
Xác Định Đồng Thời Hàm Lượng
Kẽm, Cadimi, Chì, Đồng Trong
Nước Sông và Rau Băng Phương
Pháp Vôn-Ampe Hòa Tan Anot
Xung Vi Phân
MỤC LỤC
Lời cảm ơn
Mở đầu
Phần I: Tổng quan
I. Nguyên tố Chì (Pb) và các phương pháp xác định
I.1. Giới thiệu về nguyên tố Chì (Pb)
I.1.2. Các phương pháp xác định Chì (Pb)
I.1.2.1 Phương pháp cực phổ
I.1.2.2 Phương pháp trắc quang
I.1.2.3 Phương pháp AAS
I.1.2.4 Phương pháp chuẩn độ Complexon
I.1.2.4.1 Xác định trực tiếp bằng chỉ thị Ecrioccrom đen T
I.1.2.4.2 Xác định trực tiếp bằng chỉ thị Xylen da cam
I.2 Nguyên tố Cadimi (Cd) và các phương pháp xác định
I.2.1 Giới thiệu về nguyên tố Cadimi (Cd)
I.2.2 Các phương pháp xác định Cadimi (Cd)
I.2.2.1 Phương pháp trắc quang
I.2.2.2 Phương pháp chuẩn độ Complexon
I.2.2.3 Phương pháp AAS
I.2.2.4 Phương pháp cực phổ
I.3 Nguyên tố Kẽm (Zn) và các phương pháp xác định
II.1 Thiết bị, dụng cụ và hóa chất
II.1.1 Thiết bị, dụng cụ
II.1.2 Hóa chất
II.2 Lấy và bảo quản mẫu
II.3 Vô cơ hóa mẫu
II.4 Xác định Zn, Pb, Cu, Cd
II.4.1 Thực nghiệm tìm các điều kiện tối ưu cho phép xác định Zn, Pb, Cu, Cd
II.4.1.1 Pha chế dung dịch cho phép xác định Zn, Pb, Cu, Cd
II.4.1.2 Khảo sát các điều kiện tối ưu cho phép xác định Zn, Pb, Cu, Cd
II.4.1.2.1 Khảo sát sự xuất hiện pic
II.4.1.2.2 Khảo sát biên độ xung
II.4.1.2.3 Khảo sát thời gian đặt xung
II.4.1.2.4 Khảo sát tốc độ quét thế
II.4.1.2.5 Khảo sát thời gian sục khí
II.4.1.2.6 Khảo sát thời gian cân bằng
II.4.1.2.7 Khảo sát ảnh hưởng nồng độ của mỗi chất lên nhau
II.4.1.2.7.1 Ảnh hưởng nồng độ của Ni
2+
tới Zn
2+,
Cd
2+
, Pb
2+
, Cu
2+
trong
nền đệm axetat
II.4.1.2.7.2 Ảnh hưởng nồng độ của Fe
3+
, Pb
2+
, Cu
2+
II.4.2 Xác định Zn
2+,
Cd
2+
, Pb
2+
, Cu
2+
trong mẫu tự tạo
II.4.3 Tiến hành định lượng Kẽm (Zn), Cadimi (Cd), Chì (Pb), Đồng (Cu)
trong mẫu nước sông
II.4.4 Tiến hành định lượng Kẽm (Zn), Cadimi (Cd), Chì (Pb), Đồng (Cu)
trong mẫu rau
Phần III: KẾT LUẬN
TÀI LIỆU THAM KHẢO
LỜI CẢM ƠN
Để hoàn thành được khoá luận này em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc
đến giảng viên Thạc sỹ Đinh Thị Trường Giang đã giao đề tài, hết lòng hướng
dẫn, chỉ bảo, truyền đạt kiến thức kinh nghiệm quý báu cho em trong suốt quá
trình hoàn thành khóa luận này.
Em xin chân thành cảm ơn các thầy, cô giáo trong tổ bộ môn hóa Phân
tích, các thầy giáo, cô giáo hướng dẫn phòng thí nghiệm thuộc khoa Hóa học -
trường ĐHV đã tạo mọi điều kiện giúp đỡ em trong quá trình hoàn thành khóa
luận tốt nghiệp.
sự sống của muôn loài. Quá trình đô thị hóa nhanh, công nghiệp hóa, hiện đại
hóa ở các nước phát triển là nguy cơ gây ô nhiễm kim loại nặng cho nước, đất
và không khí. Sự nhiễm độc bởi các kim loại nặng như Zn, Cd, Pb, Cu…gây
ra những bệnh âm ỉ và nguy hại đối với con người và động vật.
Trong số các kim loại nặng thì Đồng và Kẽm là những nguyên tố cần
thiết cho cơ thể ở nồng độ thấp, ở nồng độ cao chúng gây ra các vấn đề về tim
mạch, tiêu hóa và thận có thể dẫn đến tử vong. Chì và Cadimi là các kim loại
có độc tính cao với động vật và con người có thể gây ra bệnh ung thư, bệnh về
xương. Khi hàm lượng Chì trong máu cao sẽ làm giảm hấp thụ vi chất, gây
thiếu máu, kém ăn và suy dinh dưỡng, từ đó làm giảm trí tuệ của trẻ em.
Vì vậy, việc xác định và kiểm soát được hàm lượng các kim loại nặng là
việc làm cần thiết và cấp bách. Có nhiều cách xác định hàm lượng kim loại
trong đó phương pháp Vôn-Ampe hòa tan xung vi phân (DPP) trên điện cực
giọt thủy ngân treo là phương pháp có độ chính xác, độ chọn lọc, độ nhạy và
độ tin cậy cao, có thể xác định được hàm lượng các kim loại có nồng độ
thấp.Do vậy, em đã chọn đề tài “ Xác định đồng thời hàm lượng Kẽm,
Cadimi, Chì, Đồng trong nước sông và rau bằng phương pháp Vôn-
Ampe hòa tan anot xung vi phân”.
Với đề tài này chúng tôi đề ra nhiệm vụ:
- Tìm các điều kiện tối ưu để định lượng đồng thời Zn, Cd, Pb, Cu.
- Nghiên cứu ảnh hưởng hai nguyên tố Ni(II), Fe(III) tới phép xác định
đồng thời Zn, Cd, Pb, Cu.
- Nghiên cứu ảnh hưởng lẫn nhau của các nguyên tố Zn, Cd, Pb, Cu.
2
- Thử các điều kiện tối ưu đã chọn vào việc phân tích mẫu tự tạo của
Zn,Cd, Pb, Cu.
- Phân tích mẫu nước sông, mẫu rau chứa Zn, Cd, Pb, Cu.
Chúng tôi hi vọng rằng khóa luận này sẽ góp phần bổ sung thêm các
Khối lượng riêng : 11,34 g/cm
3
Độ âm điện : 2,33
Trữ lượng trong thiên nhiên của chì là 1.10
-4
% tổng số nguyên tử của
vỏ trái đất, tức là nguyên tố ít phổ biến. Chì là kim loại màu xám thẫm, rất
mềm.
Ở điều kiện thường chì bị oxy hoá tạo thành lớp oxít màu xám xanh
bao bọc trên mặt bảo vệ chì không tiếp tục bị oxy hoá nữa. Pb tan được trong
3
các axít. Chì chỉ tương tác ở trên bề mặt với dung dịch axit clohidric loãng và
axit sunfuric dưới 80% vì bị bao bởi lớp muối khó tan (PbCl
2
và PbSO
4
)
nhưng với dung dịch đậm đặc hơn của các axit đó chì có thể tan vì muối khó
tan của lớp bảo vệ đã chuyển thành hợp chất tan:
PbCl
2
+ 2HCl = H
2
PbCl
2
PbSO
catot thuỷ ngân thành kim loại.
Trong nền NaOH 1 M phức Pb(OH)
2
bị khử thuận nghịch và cho sóng
cực phổ với thế bán sóng -0,7 V so với cực calomen bão hoà.
4
Nếu trong dung dịch có chứa Fe (III) với hàm lượng không lớn lắm,
sắt sẽ bị kết tủa hidroxit trong nền NaOH và không gây trở ngại đến sự xác
định Pb. Nếu hàm lượng sắt lớn kết tủa Fe(OH)
3
sẽ hấp phụ Pb, trong trường
hợp này nên xác định Pb bằng phương pháp thêm chuẩn.
Nếu trong nước có lượng tương đối lớn Cu (II) trong môi trường kiềm
dư nó cũng bị tan một phần dưới dạng CuO
2
2-
và sóng của đồng cũng ảnh
hưởng đến sự xác định Pb. Trong trường hợp này sau khi đã thêm NaOH vào
dung dịch phân tích để lắng kết tủa rồi dùng pipet lấy ra 10 ml dung dịch trên
thêm vào 0,5ml KCN 1M để che đồng. Lượng xianua không được dư nhiều vì
sự dư nhiều sẽ làm giảm bước sóng của Pb. Tuỳ thuộc vào hàm lượng Pb mà
ta tiến hành như sau:
Lấy 25ml mẫu nước cho vào bình định mức dung tích 50ml nếu cần
pha loãng mẫu nước để trong 25ml đó chứa khoảng 0,1÷3 mg Pb. Nếu hàm
lượng Pb trong mẫu chỉ nằm trong khoảng 0,5÷5 mg Pb/l thì cần lấy 250ml
mẫu thêm vào đó 1ml HNO
3
đặc. Làm bay hơi trong bếp cách thuỷ đến cạn
2
hoặc H
2
tinh khiết cho chạy qua dung dịch trước khi ghi
cực phổ để loại oxi. Dùng gielatin để loại trừ cực đại cực phổ của Pb.
Phương pháp Vôn-Ampe hoà tan hấp thụ (AdSV) với thuốc thử 8-
hydroquinolin (pH= 7,8÷8,5) Pb cho pic tại -0,54 V với giới hạn phát hiện là
3.10
-10
M. Bằng phương pháp Von-Ampe hoà tan anot (ASV) trong nền đệm
axetat (pH= 4,6) Pb cho pic tại -0,4 V với giới hạn phát hiện tới 1.10
-10
M .
6
I.2.2 Phương pháp trắc quang
Phương pháp phân tích trắc quang là nhóm các phương pháp phân tích
quang học. Phương pháp này chuyển các chất phân tích thành năng lượng ánh
sáng để suy ra lượng chất cần phân tích. Pb (II) là cation kim loại có khả năng
tạo phức với nhiều thuốc thử hữu cơ khác nhau. Vì vậy có thể áp dụng
phương pháp trắc quang để xác định Pb. Việc xác định Pb bằng phương pháp
trắc quang với dithizon là phương pháp phổ biến nhất bởi tính ưu việt của nó.
Dithizon (diphenyl thiocacbazon) là thuốc thử hữu cơ có khả năng tạo
phức càng cua với nhiều kim loại trong đó có chì. Chì dithizonat khó tan
trong nước nhưng dễ tan trong các dung môi hữu cơ như CHCl
3
, CCl
4
. Trong
o
C, trong
7
thời gian 20 giây; nguyên tử hoá ở nhiệt độ 1900
o
C, trong thời gian 3 giây.
Vùng tuyến tính là: 2 ÷ 50 ng/ml.
I.2.4 Phương pháp chuẩn độ Complexon
I.2.4.1 Xác định trực tiếp bằng chỉ thị Ecriocrom đen T
Dung dịch chì có hàm lượng trong mẫu phân tích khoảng 20mg chì
trong 100ml thì người ta dùng 5ml dung dịch tatrat (1:4) hoặc tritanolamin (
TEA) để tạo phức che các ion kim loại gây cản trở cho phép xác định chì. Sau
đó trung hoà một lượng tương đương dung dịch NaOH, trong một số trường
hợp cụ thể chất che như KCN, sau đó thêm 2ml dung dịch đệm có pH = 10 và
chất chỉ thị, chuẩn độ cho đến dung dịch chuyển từ màu nâu đỏ sang xanh.
I.2.4.2 Xác định trực tiếp bằng chỉ thị Xylen da cam
Trong dung dịch phân tích thường không quá 50mg Pb trong 100ml.
nếu cần thiết trung hoà dung dịch bằng NaOH đến pH = 2÷3 sau đó thêm
lượng thích hợp dung dịch đệm axetat (tốt hơn là dùng dung dịch Urotropin-
hexametlyentetramin) lúc đó pH dung dịch cần phải bằng khoảng 5, thêm chất
chỉ thị và chuẩn độ cho đến khi dung dịch chuyển từ màu tím chuyển sang
vàng.
II Nguyên tố Cadimi (Cd) và các phương pháp xác định
II.1 Giới thiệu về nguyên tố Cadimi (Cd)
Cadimium (Cd) là nguyên tố hoá học thuộc nhóm IIB, chu kỳ 5 trong
bảng hệ thống tuần hoàn các nguyên tố hoá học, số thứ tự 48, nguyên tử khối
112,41. Cd có cấu hình lớp vỏ 18+2e là cấu hình tương đối bền. Do năng
lượng ion hoá thứ 3 rất cao làm cho năng lượng sonvat hoá hay năng lượng
8,99 16,90 37,47
1,56 -0,402
Cd là kim loại nặng, mềm, màu trắng xanh, dễ nóng chảy, khối lượng
riêng 8,65 g/cm
3
, t
nc
= 32
o
C, t
s
= 767
o
C, nhiệt thăng hoa 112kJ/mol, độ dẫn
điện 13. trong không khí ẩm chúng dần dần bị bao phủ bởi lớp oxit nên mất
tính ánh kim và không bị gỉ.Khi đun nóng tác dụng được với oxy và nước tạo
thành oxit. Dễ tan trong axit HNO
3
. Là một nguyên tố hiếm,chiếm khoảng
7,6.10
-6-
% tổng số nguyên tử tương ứng trong vỏ trái đất. Trong thiên nhiên
Cd thường tồn tại trong hợp kim cùng với Zn, Cu.
Cd là một kim loại độc hiện đại. Nó chỉ mới được phát hiện như một
nguyên tố vào năm 1817 và được sử dụng trong công nghiệp từ khoảng 50
năm trước. hiện nay Cd là một kim loại rất quan trọng trong nhiều ứng dụng
khác nhau, đặc biệt Cd được sử dụng chủ yếu trong mạ điện, vì nó có đặc tính
3
đặc và lại làm bay hơi lần nữa, động tác này
lặp đi lặp lại cho đến khi thu được dung dịch không màu. Sau đó làm bay hơi
dung dịch đến khô thêm tiếp vào bã 1ml HCl đặc và làm bay hơi lần nữa.
Phần bã sau khi để nguội được hoà tan bằng nước cất 2 lần, đun nóng để hoà
tan hết muối tan, lọc qua phễu lọc khô bằng giấy lọc và giữ lấy dung dịch để
xác định Cd.
Trong môi trường kiềm mạnh các kim loại khác như Ag, Cu, Ni,Co
cũng bị chiết cùng với Cd. Các nguyên tố ngăn cản cần được chiết trước khi
xác định Cd bằng dithizon từ môi trường axit. Nếu trong mẫu có CN
-
thì cần
phá huỷ xianua bằng cách thêm 0,5 ml H
2
SO
4
đặc vào 100ml mẫu nước đun
sôi 10 phút trong tủ hút. Sau đó thêm 0,2 ml HCl đặc khuấy đều và để yên (để
kết tủa AgCl lắng xuống) trong 2 giờ. Lọc dung dịch rửa phễu bằng vài ml
nước cất, trong nước lọc còn có thể chứa một lượng nhỏ bạc
Cu, Hg và một lượng nhỏ Ag còn trong nước lọc được được chiết để
loại bỏ bằng dithizon từ môi trường có pH= 2. Thêm vào nước lọc 5ml dung
dịch muối xaynhet 20% điều chỉnh pH đến 2 bằng cách khuấy và thêm từ từ
dung dịch NH
3
hoặc HCl. Cho mẫu vào phễu chiết và chiết mỗi lần bằng 5ml
dithizon 0,1% trong CHCl
3
, chiết cho đến khi lượng dithizon sau khi chiết vẫn
giữ nguyên màu xanh ban đầu của nó. Sau đó rửa mẫu bằng 10 ml CHCl
lần chiết.
I.2.2.2 Phương pháp chuẩn độ Complexon
Cd trong mối quan hệ với EDTA và với tất cả các chất chỉ thị đã được
dùng để nghiên cứu cho tới nay kể cả sự có mặt của kẽm thì phép xác định
complexon nguyên tố này không gặp khó khăn gì cả lượng lớn và vi lượng Cd
trong mẫu phân tích.
Trong số lớn các chất chỉ thị đã được đề nghị để xác định Cd có thể
chọn những chất sau:
Pyrocactesin tím, Naphtolic, metyltimol xanh, galleon và glyxintymol
xanh. Những chất chỉ thị này được sử dụng trong dung dịch có pH= 10. Trong
môi trường axit yếu có pH=5÷6 có thể sử dụng PAN hoặc CuY hoặc CuY-
PAN, azoxin.
Phép chuẩn độ Cd kém lựa chọn nhưng có thể nâng lựa chọn đến mức
độ nhất định nếu sử dụng những phương pháp cụ thể, pháp tách sơ bộ cũng
được sử dụng, ví dụ chiết phức tioxyanat. Những phương pháp sử dụng các
chất che hoặc các mẫu từng phần được ứng dụng để xác định hỗn hợp nhiều
cấu tử. Trong trường hợp này người ta sử dụng khả năng che Cd bằng KCN
và giải che nó bằng foocmanđêhit. Phương pháp đó cho phép xác định Cd khi
11
có mặt Pb, các kim loại kiềm thổ và các kim loại khác, trước hết là sự có mặt
đáng kể của sắt.
Để tránh phản ứng với EDTA có thể che Cd bằng kaliIôtdat (ở nồng độ
cao) là những chất che không cản trở cho việc xác định kẽm.
Có thể xác định hàm lượng có mặt cadimi và kẽm theo một đường
chuẩn đo độ màu, nếu phép chuẩn độ được tiến hành khi có mặt của murêxit
hoặc xincon. Người ta thêm chất màu dư so với kẽm. Phức kẽm với chất màu
là chỉ thị cho cadimi “theo độ lệch của đường chuẩn”, theo hai điểm gẫy trên
đường chuẩn độ có thể tính định lượng complexon tiêu tốn tương ứng cho
phép chuẩn độ Cd và Zn.
12
dựa vào đường chuẩn để tính kết quả (mẫu chuẩn đã được chuẩn bị trong
MIBK).
I.2.2.4 Phương pháp cực phổ
Nếu trong mẫu phân tích mà hàm lượng Cd cao khoảng trên 1 mg/l thì
có thể dùng phương pháp cực phổ để xác định. Vì Cd trong nền hỗn hợp đệm
ammoniac và nhiều nền khác cho các sóng cực phổ thuận nghịch và định
lượng.
Để xác định Cd bằng phương pháp cực phổ, người ta thường dùng nền
đệm ammoniac-amoniclorua (NH
3
1M + NH
4
Cl 1M ). Nếu trong mẫu phân
tích hàm lượng Cu không lớn hơn hàm lượng Cd có thể xác định đồng thời cả
2 nguyên tố và nên dùng phương pháp thêm chuẩn. Trong trường hợp hàm
lượng Cu quá lớn so với hàm lượng Cd thì cần che Cu bằng xianua. Các kim
loại khác như Fe (III), Bi, Sn, Sb, sẽ kết tủa dưới dạng hydroxit trong dung
dịch đệm. Để xác định Cd ta lấy phần dung dịch trong ở trên. Nếu hàm lượng
kết tủa quá lớn cần xác định theo phương pháp thêm.
Zn, Co, Ni, Mn là những kim loại trong nền này cho sóng cực phổ ở những
thế âm hơn sóng của Cd nên không ảnh hưởng đến việc xác định nó. Nếu
trong nước có lượng lớn Pb thì cần tách trước bằng cách kết tủa nó bằng axit
Sunfuric loãng và lọc bỏ kết tủa Chì sunfat.
Tuỳ theo hàm lượng của Cd trong mẫu mà chúng ta thực hiện pha
loãng hay cô cạn bớt sao cho trong 25 ml mẫu chứa từ 0,05÷1,25 mg Cd.
Thêm một giọt Metyl da cam và trung hoà bằng HCl hoặc NH
3
đến khi chất
Kẽm là tên gọi của một nguyên tố hóa học trong trong bảng hệ thống
tuần hoàn có ký hiệu Zn và số hiệu nguyên tử bằng 30.
Đặc điểm của nguyên tố Zn
Khối lượng
nguyên tử
Cấu hình
electron
Bán kính
nguyên tử
(A
o
)
Năng lượng ion
hoá ( eV)
Thế điện
cực tiêu
chuẩn (V)
Zn
2+
/Zn
I
1
I
2
I
3
65,37 [Ar]3d
10
4s
Kẽm trong tự nhiên là hỗn hợp của 4 đồng vị ổn định Zn
64
, Zn
66
, Zn
67
,
and Zn
68
với đồng vị 64 là phổ biến nhất (48,6% trong tự nhiên). 22 đồng vị
phóng xạ được viết đến với phổ biến hay ổn định nhất là Zn
65
với chu kỳ bán
rã 244,26 ngày, và Zn
72
với chu kỳ bán rã 46,5 giờ. Các đồng vị phóng xạ
khác có chu kỳ bán rã nhỏ hơn 14 giờ và phần lớn có chu kỳ bán rã nhỏ hơn 1
giây. Nguyên tố này cũng có 4 trạng thái đồng phân nguyên tử.
Kẽm là kim loại được sử dụng phổ biến hàng thứ tư sau sắt, nhôm, đồng tính
theo lượng sản xuất hàng năm.
+Kẽm được sử dụng để mạ kim loại, chẳng hạn như thép để chống ăn rỉ.
+Kẽm được sử dụng trong các hợp kim như đồng thanh, niken trắng, các
loại que hàn, bạc Đức v.v. Đồng thanh có ứng dụng rộng rãi nhờ độ cứng và
sức kháng rỉ cao.
+Kẽm được sử dụng trong dập khuôn, đặc biệt là trong công nghiệp ôtô.
Kẽm dạng cuộn được sử dụng để làm vỏ pin.
+Ôxit kẽm được sử dụng như chất liệu có màu trắng trong màu nước và
sơn cũng như chất hoạt hóa trongcông nghiệp ôtô. Sử dụng trong thuốc mỡ,
nó có khả năng chống cháy nắng cho các khu vực da trần. Sử dụng như lớp
bột mỏng trong các khu vực ẩm ướt của cơ thể (bộ phận sinh dục) của trẻ em
được sử dụng trong phương pháp trắc quang
như sau:
Kẽm tạo phức với 2-(5-nitro-2-piridylazo)-5-(N-propyl-N-sunfupropilamino)
phenol (nitro-PADS) ở pH = 8 ÷ 9, có bước sóng hấp thụ cực đại ở λ
max
= 565nm.
Phương pháp này có thể sử dụng để xác định Kẽm khi có mặt đồng thời ion Fe
2+
và
Cu
2+
. Do đó các ion Zn
2+
, Fe
2+
và Cu
2+
có khả năng tạo phức với Nitro-PADS ở các pH
cũng như các bước sóng khác nhau. Fe(II) tạo phức ở pH = 3,4 ÷ 9, λ
max
= 582nm, Cu (II)
16
tạo phức 1:1 ở pH = 2,5 ÷ 4,5 và một phức 1:2 đồng thời 3 kim loại trong khoảng nồng
độ 0,02 ÷ 0,5mg/ml một cách riêng rẽ, có thể áp dụng phương pháp xác định các kim
loại nói trên trong huyết thanh.
Ngoài ra có thể sử dụng thuốc thử hữu cơ 1-(2thiazolylazo)-2-naphtol
(TAN) để tạo phức màu với Zn
2+
, Fe
-(5-Br-PADAP) ở pH= 9,5 (duy trì bởi đệm borax) được
hoà tan trong rượu etylic rồi được chiết bởi naphtalen. Bước sóng hấp thụ cực
đại λ
max
= 555 nm, hệ số hấp thụ phân tử gam là 1,23.10
5
l.mol.cm
-1
.Khoảng
tuân theo định luật Bia 0 ÷ 5,0 mg Zn
2+
/ml. Có thể sử dụng Natrixitrat,
thioue,calgon và điaxetylđioxim làm chất che.
Zn
2+
tạo phức với 5-(2-cacbometoxyphenyl) azo-8-quinolino.
Trong môi trường mixen ion của Natri dodexylsunfat ở pH = 4,0 ÷ 4,8,
phức số có màu đỏ da cam, bền trong khoảng 4 giờ. Bước sóng hấp thụ cực
đại λ = 488 nm, hệ số hấp thụ phân tử gam là 4,14.10
4
l.mol.cm
-1
. Khoảng tuân
theo định luật Bia : 0 ÷ 0,42 mg Zn
2+
/ml và độ nhạy Sandnll là 1,75 ng/cm
2
.
Zn
2+
Dùng thuốc thử Phenylflorua (PF) khi có mặt triton X-100 và
xetylpiridin clorua (CP). Bước sóng hấp thụ cực đại λ
max
= 573 nm, hệ số hấp
thụ phân tử gam là 1,09.10
5
l.mol
-1
.cm
-1
. Khoảng tuân theo định luật Bia:
0,04 ÷ 0,4 mg/ml. Có thể sử dụng phương pháp này để xác định Zn
2+
trong
insulin.
Kẽm tạo phức được với 2,3,7-trihydroxyl-9-đibromo hydroxyl phenyl
florua (DBH-PF) khi có mặt CPB và trixon X-100. Phức này có màu đỏ tía
pH = 11,4, sử dụng dung dịch đệm Na
2
HPO
4-
/ NaOH. Bước sóng hấp thụ cực
đại 610 nm, hệ số hấp thụ phân tử gam là 1,78.10
5
l.mol
-1
.cm
-1
. Khoảng tuân
theo định luật Bia: 0 ÷ 326 mg Zn
Để định lượng Zn người ta còn sử dụng phương pháp chuẩn độ trắc
quang. Đây là phương pháp tương đối phổ biến trong việc định lượng kẽm.
Sử dụng chuẩn độ trắc quang để xác định Zn
2+
thường dùng EDTA với chỉ thị
XO. Phức giữa Zn
2+
-XO được duy trì ở pH = 5,4 ÷ 5,9 bởi dung dịch đệm
axetat, khoảng tuyến tính là 50 ÷ 160 g/l, độ lệch chuẩn tương đối
18
0,31%.Phương pháp được áp dụng để xác định Zn (II) trong dung dịch kẽm
tinh chế với độ thu hồi 99,0 ÷ 101,4%, sai số 0,76%.
Để xác định Zn (II) trong đồng thau, người ta hoà tan mẫu trong axit
HNO
3
, sau đó oxi hoá bởi KClO
3
, chuẩn độ bằng EDTA với chỉ thị XO và
xanhbromocrezol ở pH = 5,5. Sử dụng KF, thioure, BaCl
2
làm chất che, thứ tự
cho các chất che: KF rồi sau đó là thioure và dung dịch oxi hoá được đun sôi
ít nhất trong 2 phút để kết tủa hoàn toàn MnO
2
. Sai số tương đối là 0,12 ÷
1,0%.
Ngoài ra có thể sử dụng 2,2-bipyridin như một thuốc thử che chọn lọc
để gián tiếp xác định Zn. Zn (II) trong dung dịch mẫu ban đầu được tạo phức
với lượng dư EDTA, lượng EDTA dư được chuẩn độ bởi Pb(NO
của chúng ở thế dương hơn sóng Kẽm. Nếu trong máy cực phổ có bộ phận
19
chỉnh dòng khuếch tán ta sử dụng nó để bổ chính dòng cực phổ của các kim
loại cản trở đó. Khi hàm lượng của chúng không quá cao thì có thể bổ chính
được và thu được sóng của Kẽm khi ghi cực phổ từ -0,8 V. Nếu việc bổ chính
không thực hiện được, thì cần tách Kẽm ra khỏi mẫu bằng phương pháp chiết,
giải chiết Kẽm lại tướng nước và xác định nó bằng phương pháp cực phổ.
Trong trường hợp không cần phải tách Kẽm thì nên xác định nó bằng phương
pháp thêm. Sau khi ghi cực phổ dung dịch cần phân tích, thêm lượng nhỏ
dung dịch chuẩn có nồng độ thích hợp vào dung dịch phân tích và ghi cực phổ
lần nữa. lượng Kẽm được thêm vào như thế nào để sóng thứ hai có chiều cao
gấp rưỡi hoặc gấp đôi của chiều cao sóng thứ nhất.
Cách tiến hành như sau:
Trong bình định mức dung tích 50 ml, thêm vào 25ml mẫu nước để hàm
lượng của kẽm trong đó là 1 ÷ 25 mg. Nếu trong mẫu có hàm lượng Kẽm nhỏ
hơn 0,15mg/l, thì lấy 250ml nước thêm vào 1 ml HCl đặc và làm bay hơi đến
cạn khô hai lần như nhau và hoà tan bã khô trong 25ml nước cất. Sau đó thêm
tiếp vào 5ml dung dịch nền, 1ml gielatin, 1ml Na
2
SO
3
và định mức bằng nước
cất, lắc đều dung dịch trong bình, chuyển 25ml dung dịch vào bình điện phân
và ghi cực phổ từ -0,8 V đến -1,5 V, để độ nhạy của máy sao cho sóng thu
được có chiều cao ít nhất 20 mm. Thêm vào bình điện phân 0,2ml dung dịch
chuẩn (loại nào tuỳ thuộc vào nồng độ Kẽm trong dung dịch mẫu) và ghi cực
phổ dung dịch này ở độ nhạy cũ. Chọn nồng độ dung dịch chuẩn thêm vào sao
cho sóng thứ hai có chiều cao gấp rưỡi hoặc gấp hai lần sóng thứ nhất.
Nếu trong nước có Đồng, Cadimi, Niken với hàm lượng hàm lượng cho
đối tượng nghiên cứu khác nhau.
Với phép đo AAS có độ nhạy và độ chọn lọc cao. Gần 60 nguyên tố hóa
học có thể xác định bằng phương pháp này với độ nhạy 10
-4
– 10
-5
%.
I.4 Nguyên tố Đồng (Cu) và các phương pháp xác định
I.4.1 Giới thiệu về nguyên tố Đồng (Cu)
Đồng là nguyên tố hóa học trong bảng hệ thống tuần hoàn có ký hiệu Cu và
số nguyên tử bằng 29, thuộc nhóm IB.
Copyright: Tài liệu đại học ©