Download miễn phí Luận văn Xây dựng quy trình phân tích các hợp chất polyclobiphenyl trong nước trên máy sắc kí khí đầu dò bắt điện tử
MỤC LỤC
Trang
Danh mục các ký hiệu và chữviết tắt .i
Danh mục các bảng . ii
Danh mục các hình vẽ, đồthị.iii
LỜI MỞ ĐẦU
LỜI CẢM ƠN
PHẦN TỔNG QUAN
CHƯƠNG 1.
TỔNG QUAN VỀCÁC HỢP CHẤT POLYCLOBIPHENYL -------------------------- 1
1.1. Công thức hóa học --------------------------------------------------------------- 1
1.2. Tính chất vật lý ------------------------------------------------------------------- 2
1.3. Tính chất hóa học ----------------------------------------------------------------- 3
1.4. Ứng dụng, nguồn xâm nhiễm, độc tính, quy định vềtồn lượng của các
hợp chất Polyclobiphenyl . 5
1.5. Các hợp chất Polyclobiphenyl sửdụng trong nghiên cứu này -------------- 6
CHƯƠNG 2.
CÁC PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH HÀM LƯỢNG POLYCLOBIPHENYL -------- 9
2.1. Phân tích đa lượng ---------------------------------------------------------------- 9
2.2. Phân tích vi lượng -------------------------------------------------------------- 10
2.2.1. Phân tích PCBs bằng phương pháp sắc kí khí ---------------------- 10
2.2.2. Phân tích PCBs bằng phương pháp thửnghiệm miễn dịch (ELISA),
và phương pháp (EIA) .12
2.2.3. Phân tích PCBs bằng phương pháp hóa phát quang --------------- 13
2.3. Lựa chọn phương pháp phân tích -------------------------------------------- 13
CHƯƠNG 3
SƠLƯỢC VỀPHƯƠNG PHÁP SẮC KÍ KHÍ ------------------------------------------ 14
3.1. Khái niệm ------------------------------------------------------------------------ 14
3.2. Một số đại lượng cơbản trong sắc kí khí ------------------------------------ 14
3.3. Thiết bịsắc kí -------------------------------------------------------------------- 17
3.4. Phương pháp định lượng trong sắc kí khí------------------------------------ 19
CHƯƠNG 4
CÁC PHƯƠNG PHÁP CHIẾT TÁCH HỢP CHẤT POLYCLOBIPHENYL------- 21
4.1. Phương pháp chiết lỏng- lỏng ------------------------------------------------- 21
4.2. Phương pháp chiết pha rắn----------------------------------------------------- 22
CHƯƠNG 5
HÓA CHẤT, THIẾT BỊ, NỘI DUNG NGHIÊN CỨU--------------------------------- 24
5.1. Hóa chất -------------------------------------------------------------------------- 24
5.2. Thiết bị--------------------------------------------------------------------------- 25
5.3. Nội dung nghiên cứu ----------------------------------------------------------- 25
CHƯƠNG 6
KHẢO SÁT CÁC THÔNG SỐCỦA QUY TRÌNH PHÂN TÍCH-------------------- 26
6.1. Các thông sốvận hành thiết bịGC-ECD ------------------------------------ 26
6.2. Khảo sát và tối ưu hóa các chương trình nhiệt cho cột--------------------- 26
6.3. Khảo sát tốc độdòng pha động------------------------------------------------ 30
6.4. Khảo sát chất nội chuẩn -------------------------------------------------------- 31
6.4.1. Khảo sát chất nội chuẩn------------------------------------------------- 31
6.4.2. Khảo sát nồng độcủa chất nội chuẩn --------------------------------- 34
6.5. Khảo sát độlặp lại của kết quảphân tích ------------------------------------ 36
6.6. Khảo sát khoảng tuyến tính ---------------------------------------------------- 37
CHƯƠNG 7
XÂY DỰNG QUY TRÌNH TÁCH CHIẾT CÁC HỢP CHẤT PCBs ---------------- 39
7.1. Khảo sát dung môi rửa giải ---------------------------------------------------- 39
7.1.1. Khảo sát thành phần dung môi rửa giải------------------------------- 39
7.1.2. Khảo sát thểtích dung môi rửa giải ----------------------------------- 41
7.2. Khảo sát dung môi làm sạch --------------------------------------------------- 43
7.2.1. Khảo sát thành phần dung môi làm sạch ----------------------------- 43
7.2.2. Khảo sát thểtích dung môi làm sạch---------------------------------- 45
7.3. Khảo sát tốc độthổi khí đuổi dung môi -------------------------------------- 46
7.4. Khảo sát độlặp lại của kết quảtính hiệu suất thu hồi ---------------------- 46
7.5. Quy trình phân tích PCBs trong mẫu nước ---------------------------------- 47
7.6. Khảo sát giới hạn phát hiện (MLOD) và giới hạn định lượng (MLOQ)
của phương pháp . 48
CHƯƠNG 8
ỨNG DỤNG QUY TRÌNH PHÂN TÍCH TRÊN CÁC MẪU THẬT ---------------- 49
8.1. Mẫu nước sông Sài Gòn-------------------------------------------------------- 49
8.2. Mẫu nước sông Đồng Nai------------------------------------------------------ 50
8.3. Mẫu nước sông La Ngà--------------------------------------------------------- 51
8.4. Mẫu nước thải KCN Biên Hòa 2 ---------------------------------------------- 52
8.5. Mẫu nước kênh Ba bò ---------------------------------------------------------- 53
PHẦN KẾT LUẬN
KẾT LUẬN VÀ THẢO LUẬN ---------------------------------------------------- 55
Tài liệu tham khảo ---------------------------------------------------------------------------- 56
Phụlục ------------------------------------------------------------------------------------- I-XIII
http://s1.liketly.com/flash/edoc/jh2i1fkjb33wa7b577g9lou48iyvfkz6-swf-2013-12-26-luan_van_xay_dung_quy_trinh_phan_tich_cac_hop_chat.5Zm7H37YWx.swf /tai-lieu/de-tai-ung-dung-tren-liketly-51953/Để tải bản Đầy Đủ của tài liệu, xin Trả lời bài viết này, Mods sẽ gửi Link download cho bạn sớm nhất qua hòm tin nhắn.Ai cần download tài liệu gì mà không tìm thấy ở đây, thì đăng yêu cầu down tại đây nhé:
Nhận download tài liệu miễn phí
Tóm tắt nội dung tài liệu:
1
CHƯƠNG 1
TỔNG QUAN VỀ CÁC HỢP CHẤT POLYCLOBIPHENYL
1.1. Công thức hóa học:
Polyclobiphenyl( PCBs) là hỗn hợp các hợp chất dẫn xuất clo của Biphenyl
C12H10-nCln
Trên lí thuyết, PCBs có 209 đồng đẳng nhưng người ta chỉ thấy xuất hiện có
130 đồng đẳng trong sản phẩm thương mại.
Bảng 1.1 Các đồng đẳng của Policlobiphenyl
Các đồng đẳng PCBs Số nguyên tử Cl Số chất
Monoclobiphenyl 1 3
Diclobiphenyl 2 12
Triclobiphenyl 3 24
Tetraclobiphenyl 4 42
Pentaclobiphenyl 5 46
Hexaclobiphenyl 6 42
Heptaclobiphenyl 7 24
Octaclobiphenyl 8 12
Nonaclobiphenyl 9 3
Decaclobiphenyl 10 1
2
Chúng tui trích dẫn tham khảo tên thương mại của hỗn hợp các PCBs ở bảng 1.2
Bảng 1.2 Tên thương mại của một số hỗn hợp PCB
SST Tên thương mại của PCB Nước sản xuất
1 Apirolio Ý
2 Aroclor Hoa Kỳ
3 Clophen Đức
4 Delor Séc-Slovakia
5 Elaol Đức
6 Fenclor Ý
7 Kanechlor Nhật
8 Phenoclor hay Pyralene Pháp
9 Pyranol Canada, Hoa Kỳ
10 Pyroclor Anh
11 Santotherm Nhật
12 Sorol hay Solvol Nga
1.2. Tính chất vật lý:
Từng đồng đẳng của PCBs thường là các hợp chất kết tinh không màu. Khi
tạo hỗn hợp PCBs thương mại thường cho hỗn hợp màu vàng nhạt sáng, trong suốt,
có thể ở dạng lỏng dầu, sáp mềm hay trạng thái rắn. Các đồng đẳng của PCBs ít
tan trong nước và có tính ái dầu. Ở nhiệt độ thấp, PCBs không kết tinh nhưng sẽ
chuyển sang dạng nhựa dẻo. PCBs ít tan trong nước nhưng dễ tan trong các dung
môi hữu cơ, hệ số chiết của các đồng đẳng PCBs trong khoảng Log KOW= 4.46-
8.18. Các hợp chất PCBs dễ tan trong dầu nên chúng dễ đi vào các chuỗi thức ăn,
tích góp trong các mô mỡ của sinh vật.
Sau đây là một số đại lượng vật lý của một số hỗn hợp PCBs nêu trong bảng 1.3:
3
Bảng 1.3 Một số đại lượng vật lí của một số hỗn hợp PCBs (Aroclo), ở 25oC [40]
Hỗn
hợp
Aroclo
PCBs+
%Clorin
Độ tan
trong
nước
(mg/L)
Áp suất
bay hơi
(torr)
Tỷ
trọng
(g/cm3)
Trạng thái Độ
khúc xạ
Hằng số
Henry
(atm-
m3/mol
Điểm
sôi (750
torr)
1016 41.5 0.42 4.0 x 10-4 1.37
Dầu, trong
suốt
1.6215-
1.6135
2.9 x 10-4 325-356
1221 21 0.59 6.7 x 10-3 1.18
Dầu, trong
suốt 1.617-
1.618
3.5 x 10-3 275-320
1254 54 0.021 7.7 x 10-5 1.54
Lỏng, màu
vàng sáng
1.6375-
1.6415
2.0 x 10-3 365-390
1260 60 0.0027 4.0 x 10-5 1.62
Chất dẻo
nhớt, màu
vàng sáng
- 4.6 x 10-3 385-420
1.3. Tính chất hóa học:
Trong công nghiệp, người ta điều chế PCBs từ phản ứng Clorin hóa hợp
chất Biphenyl có phương trình phản ứng như sau:
nCl2 n HCl
FeCl3
Cl x
Cl y
X+Y =n
Bên cạnh phản ứng trên, ta cũng luôn nhận được hỗn hợp các đồng đẳng từ các
chuyển hóa có phương trình dạng sau:
4
PCBs bền, trơ ở nhiệt độ thường thậm chí ngay cả trong môi trường chất oxi hóa có
mặt của Oxi, kim loại ở 170oC, nhưng khi ở nhiệt độ cao trên 2000C và các dẫn
xuất clo của biphenyl chỉ tham gia khử điện hóa. Bán phản ứng khử của PCBs:
Cl
Cl
X
Y
2 X+Y e X+Y Cl
E = 0.5 - 1.0 V0
5
1.4. Ứng dụng, nguồn xâm nhiễm, độc tính, quy định về tồn lượng của các hợp
chất Polyclobiphenyl
PCBs được sử dụng trong nhiều lĩnh vực, trong đó có các chất lỏng điện môi
dùng trong tụ điện và máy biến thế [8 ], chất lỏng chuyển nhiệt, chất lỏng thủy lực,
dầu bôi trơn, cũng như các chất phụ gia trong thuốc trừ sâu, sơn, giấy copy không
cacbon, chất dính và thuốc hãm cho kính hiển vi....
Nhờ tính bền vững về mặt hóa học và sinh hóa cũng như tính hòa tan mạnh
trong chất béo, PCBs đã xâm nhập vào chuỗi thức ăn như một chất tích lũy sinh
học; kết quả là các động vật đứng đầu chuỗi này như động vật ăn thịt và con người
thường bị nhiễm độc cao hơn nhiều so với thực vật. Có thể tìm thấy PCBs ở khắp
nơi trong nước thải, bùn đáy sông, trong nước biển, trong đất, trong không khí. . . .
Ở Việt Nam, PCBs được tìm thấy với hàm lượng cao nhất trong đất là 92µg/g ở tỉnh
Tây Ninh( khu sân bay cũ) và thường là các hợp chất PCBs có bậc Clo cao. PCBs đi
vào môi trường theo ba con đường chính [6]: do thải bỏ chất thải có PCBs ra các bãi
rác rồi từ đó PCBs xâm nhập vào nước ngầm, ra sông, ra biển; thứ hai là do thiêu
đốt không hoàn toàn chất thải có chứa PCBs khiến cho PCBs có thể phân tán vào
trong khí quyển; thứ ba do PCBs rò rỉ từ các thiết bị điện như biến thế, tụ điện. Sự
vận chuyển của PCBs trong môi trường là do tác động của không khí, nước, động
vật và một số con đường khác. . ..
Các hợp chất PCBs khá bền, khó bị phân hủy, tồn tại dai dẳng trong môi
trường gây tác hại đến môi trường sinh thái và đời sống của sinh vật. PCBs là
nguyên nhân gây ung thư ở động vật và cũng là tác nhân gây ung thư ở người
(PCBs thuộc phân loại nhóm độc 2A, IAFRS). PCBs và các hợp chất clo hữu cơ
hợp thành nhóm chất gây rối loạn nội tiết khi có hàm lượng từ 10-5 -10-6 M có tác
động đến sự sinh sản phát triển và hoạt động của tuyến nội tiết.
Các biện pháp xử lí[2,8]: chôn lấp (khi hàm lượng PCBs <50ppm), đốt (khi hàm
lượng PCBs từ 50-500ppm), khử độc trong hệ thống chuyên biệt( khi hàm lượng
PCBs lên tới 1.000 – 10.000 ppm). Phương pháp khử độc tính sử dụng các chất hóa
6
học tấn công vào liên kết giữa clo và cacbon trong phân tử PCBs; dưới những điều
kiện phản ứng thích hợp, clo được tách ra khỏi phân tử biphenyl và biphenyl sẽ
trùng ngưng tạo thành polymer dưới dạng bùn không tan. Bùn này sẽ đuợc lọc khỏi
dầu máy biến thế.
Theo tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 6984:2001, và TCVN 5945:2005 ta có giới hạn
tổng hàm lượng PCBs trong môi trường như bảng 1.4 và 1.5:
Bảng 1.4 Hàm lượng tổng số PCBs cho phép theo TCVN
Phân loại Hàm lượng PCBs tổng
(mg/L)
Nước dùng cho nông nghiệp và nuôi trồng thủy sản 0.01-0.02
Nước thải loại A 0.003
Nước thải
Nước thải loại B 0.01-0.02
Theo tiêu chuẩn của Hiệp hội bảo vệ môi trường của Mỹ (EPA)
Bảng 1.5 Hàm lượng tổng số PCBs cho phép theo EPA
Phân loại Hàm lượng PCBs tổng (µg/L)
Nước uống 5.10 -4
Nước ngầm 0.02
Nước cung cấp cho hoạt động sản xuất 0.5 mg/L
1.5. Các hợp chất Polyclobiphenyl sử dụng trong nghiên cứu này
Trên thực tế, hỗn hợp PCBs bao gồm các đồng đẳng từ ít đến nhiều Clo.
Chúng tui thấy rằng một khi phân tích xác định thấy hàm lượng của bất kì một
PCBs nào trong mẫu thực tế, ở hàm lượng trên giới hạn cho phép đều phải thu gom
xử lý ngay. Qua tham khảo tài liệu, chúng tui nhận thấy hỗn hợp các chất PCBs
được tìm thấy ở Việt Nam thường gồm các chất trong bảng sau, do đó chúng tui lựa
chọn các chất này trong nghiên cứu của mình, xem bảng 1.6:
7
Bảng 1.6 Các đồng đẳng PCBs trong nghiên cứu này
Tên Tên gọi khác Khối lượng
phân tử
Điểm chảy
điểm sôi oC
Độ tan
mg/L
Công thức phân tử
PCB 18 2,2’,5-
triclobiphenyl
C12H7Cl3
257.54
-
200
-
PCB 31 2,4’,5-
triclobiphenyl
C12H7Cl3
257.54
-
206-207
-
PCB 28 2,4,4’-
triclobiphenyl
C12H7Cl3
257.54
57-58
206-207
0.085-
0.266
PCB 52 2,4’,5,5’-
tetraclobiphenyl
C12H6Cl4
291.99
86-89
210
0.046-
0.184
PCB 44 2,2’,3,5’-
tetraclobiphenyl
C12H6Cl4
291.99
-
215
-
PCB
101
2,2’,4,5,5’-
pentaclobiphenyl
C12H5Cl5
326.43
76.5-77.5
228
-
PCB
149
2,2’,3,4’,5’,6-
hexaclobiphenyl
C12H4Cl6
360.88
-
238
-
...
