Bộ giáo dục đào tạo Trờng đại học vinh Hoàng thị minh Xác định hàm lợng photpho số nguyên tố vi lợng, đất kèm mỏ photphorit Hơng Khê Hà Tĩnh chuyên ngành: Hóa vô mã số: 60.44.25 luận văn thạc sĩ hóa học Ngời hớng dẫn khoa học: TS Nguyễn Quốc thắng Vinh - 2006 Lời cảm ơn Luận văn đợc hoàn thành phòng thí nghiệm Hoá Vô Khoa Hoá học - Trờng Đại học Vinh, Viện nghiên cứu hạt nhân Đà Lạt, Viện Khoa học Vật liệu thuộc Viện Khoa học Công nghệ Việt Nam Để hoàn thành luận văn này, xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến: - TS Nguyễn Quốc Thắng giao đề tài, tận tình hớng dẫn tạo điều kiện thuận lợi cho việc nghiên cứu hoàn thành luận văn - TS Nguyễn Hoa Du, PGS.TS Nguyễn Điểu, PGS.TS Phan Văn Tờng, PGS.TS Nguyễn Khắc Nghĩa đóng góp nhiều ý kiến quý báu Tôi xin chân thành cảm ơn Ban Chủ nhiệm Khoa Sau Đại học, Ban chủ nhiệm Khoa Hoá học - Trờng Đại học Vinh thầy giáo, cô giáo, cán phòng thí nghiệm Khoa Hóa học giúp đỡ, tạo điều kiện thuận lợi, cung cấp đầy đủ hoá chất, thiết bị suốt trình nghiên cứu Xin cảm ơn tất ngời thân gia đình bạn bè động viên, giúp đỡ trình thực luận văn Vinh, tháng 12 năm 2006 Tác giả Hoàng Thị Minh Mở đầu Trong năm gần đây, việc nghiên cứu sử dụng nguyên tố vi lợng nguyên tố đất vào trồng trọt chăn nuôi đợc nhiều nớc giới quan tâm nh Mỹ, Brazin, Austraylia, Trung Quốc, ấn Độ, Philippin Các nghiên cứu theo hớng mang lại số kết tốt việc làm tăng suất chất lợng sản phẩm nông nghiệp (có loại trồng suất tăng 200%) Ví dụ xeri lantan làm tăng trọng lợng chất xanh, suất lợng đờng tuyệt đối ăn quả, samari làm tăng phát triển mà làm tăng hàm lợng đờng rõ rệt (tăng 123% so với đối chứng) Ngoài ra, nguyên tố đất làm tăng phát triển rễ tăng tính kháng bệnh cho trồng Gần đây, quan lợng nguyên tử quốc tế (IAEA) tổ chức chủ trì chơng trình, dự án hợp tác nghiên cứu lơng thực, thực phẩm triển khai chơng trình hợp tác nghiên cứu thời gian 2006 2010 điều tra phân bố nguyên tố vi lợng đất thông qua hợp đồng nghiên cứu (Research Contracts) Từ đầu năm 1990, nguyên tố đất đợc viện Khoa học Công nghệ Việt Nam, viện Nông hoá Thổ nhỡng số trờng đại học quan tâm nghiên cứu Các kết nghiên cứu thử nghiệm lên số loại trồng vật nuôi cho kết tốt Hiện số tỉnh nh Đồng Nai, Bình Dơng, Lâm Đồng có đề tài khoa học theo hớng áp dụng cho số ăn đặc sản địa phơng Hà Tĩnh có nhiều loại ăn đặc sản nh Phúc Trạch, cam bù Hơng Sơn, Trong đó, Phúc Trạch sản phẩm đặc sản Hà Tĩnh có thơng hiệu thị trờng nớc Giống đợc trồng Xã Phúc Trạch huyện Hơng Khê cho chất lợng hiệu kinh tế cao Khi nhân sang vùng lân cận suất chất lợng giảm Điều có nhiều nguyên nhân, có yếu tố thổ nhỡng Trong thổ nhỡng, nguyên tố vi lợng đặc biệt nguyên tố đất đóng vai trò quan trọng Từ trớc đến có nhiều đề tài, dự án nhằm bảo tồn nhân rộng giống quí này, nhng kết đạt đợc cha cao Các kết nghiên cứu nhà khoa học giới khẳng định chắn việc hình thành nên phẩm chất đặc biệt sản phẩm đặc sản địa phơng có liên quan với hàm lợng tỉ lệ nguyên tố vi lợng nguyên tố đất đất vùng Chúng cho chất lợng Phúc Trạch ảnh hởng nguyên tố tạo nên, nguyên tố thờng kèm với quặng photphorit photphat Tuy nhiên, Hà Tĩnh vấn đề nghiên cứu nguyên tố vi lợng ỏi, đặc biệt nguyên tố đất hầu nh cha đợc nghiên cứu Vì vậy, chọn đề tài: "Xác định hàm lợng photpho số nguyên tố vi lợng, đất kèm mỏ photphorit Hơng Khê - Hà Tĩnh" làm nội dung luận văn cao học thạc sĩ Đề tài đặt cần thiết vừa mang ý nghĩa khoa học vừa mang tính thực tiễn Đặc biệt, kết đề tài giúp góp phần mở rộng diện tích trồng giống quí Phúc Trạch số ăn khác Hà Tĩnh Thực đề tài giải vấn đề sau: Xác định hàm lợng photpho (P2O5) mỏ photphorit Hơng Khê Hà Tĩnh loại phân lân thị trờng (lân Lâm Thao- PhúThọ) Xác định hàm lợng Cu, Zn, Mn, Mo mỏ photphorit Hơng Khê loại phân lân thị trờng phơng pháp trắc quang, phơng pháp quang phổ phát xạ nguyên tử, phơng pháp kích hoạt nơtron Xác định nguyên tố đất phơng pháp quang phổ phát xạ nguyên tử, phơng pháp kích hoạt nơtron Từ kết phân tích rút so sánh, nhận xét cần thiết Chơng TổNG QUAN 1.1 Các dạng tồn photpho tự nhiên, nguyên tố kèm quặng photphorit [58, 24, 4] Photpho nguyên tố phổ biến thiên nhiên, chiếm khoảng 0,04% tổng số nguyên tử vỏ Trái đất Photpho có vai trò quan trọng sống với động vật thực vật Photpho có thành phần chất tham gia vào trình sinh học quan trọng động vật thực vật Photpho đất đợc thực vật hấp thụ dới dạng muối vô tích tụ lại chủ yếu hạt Trong động vật, photpho tích tụ chủ yếu răng, xơng mô thần kinh Photpho chiếm 1,16% khối lợng thể ngời Để đảm bảo sinh trởng phát triển thực vật ngời ta phải bổ sung cho đất lợng lớn phân lân (phân photpho) với phân đạm, phân kali Photpho có nhiều phomat, lòng đỏ trứng, đậu, Đó nguồn thức ăn cung cấp photpho cho ngời Trong thiên nhiên photpho tập trung dới hai khoáng vật photphorit {Ca3(PO4)2} apatit {Ca5X(PO4)3} (trong X Flo, Cl OH) Nớc ta có mỏ apatit với trữ lợng lớn Lào Cai, có số mỏ photphorit với trữ lợng số tỉnh miền trung nh Nghệ An, Hà Tĩnh, Quảng Bình [58, 24] Photphorit quặng lân thiên nhiên vô định hình, có nguồn gốc trầm tích, chủ yếu trầm tích biển Tỷ lệ lân (P2O5) photphorit từ đến 35% Những loại quặng thông thờng chứa từ 18% đến 22% P2O5 Khác với apatit, photphorit thờng có chứa cacbonat (từ 2,5% đến 10% có chứa đến 20% CO32-) nhiều chất hữu Do cấu trúc của photphorit thờng xốp dễ tán bột apatit Photphorit Việt Nam nói chung giàu Fe2O3 Al2O3 (sesquiôxit) [4] Ngay mẫu quặng tốt có tỷ lệ lân cao khó tìm thấy mẫu có chứa tổng số Fe 2O3 Al2O3 dới 10% Một điều đáng ý nhiều loại photphorit Việt Nam nằm vỉa đá vôi nhng tỷ lệ vôi Trừ loại quặng hộc đặc biệt tốt có chứa 30% CaO nữa, phần lớn quặng photphorit Việt Nam có tỷ lệ CaO không cao 20%, có ý kiến cho photphorit Việt Nam chất lân chủ yếu vào thể hợp chất photphat sắt nhôm, canxi photphat Riêng tỷ lệ SiO2 photphorit thay đổi với giới hạn rộng Nói chung tỷ lệ lân cao tỷ lệ SiO thấp ngợc lại Trong lọai photphorit đất (là photphorit có hàm lợng P2O5 từ 4% đến 16%) tỷ lệ SiO thờng cao 30% Hàm lợng chất hữu photphorit Việt Nam thờng chiếm tỷ lệ nhỏ 10%, nhng số loại photphorit đất chứa từ 6-14% P 2O5 có có tỷ lệ chất hữu đến 20% Tùy thuộc vào hàm lợng chất hữu cơ, màu sắc photphorit thay đổi từ xám đến đen sẫm, đỏ nâu sẫm Magiê nguyên tố hay kèm quặng photphorit Nhiều nhà khoa học nghiên cứu kết luận rằng: Tỷ lệ MgO photphorit Việt Nam thấp, thay đổi từ - 2%, nhiều trờng hợp sử dụng photphorit làm phân ngời ta thờng bón kèm với bột đôlômit loại phân magie khác để nâng cao hiệu lực phân lân Tỷ lệ flo mẫu photphorit Việt Nam nói chung không cao (thờng thấp 0,1%), tỷ lệ flo cao đến 0,3% Nh canxi, sắt, silic, magie, flo nguyên tố thờng kèm với quặng phophorit Ngoài có số nguyên tố khác nhng với hàm lợng nhỏ nh: titan, mangan, sắt, molipđen, bari, đồng, kẽm nguyên tố đất Mặc dù chiếm hàm lợng nhỏ nhng có số nguyên tố vi lợng đất lại đóng vai trò quan trọng việc nâng cao chất lợng, hoạt tính sinh học quặng photphorit, chúng nguyên tố khoáng thiếu trồng [4] 1.2 Giới thiệu mỏ photphorit Hơng Khê - Hà Tĩnh [21] Đợc phát hiện, điều tra đánh giá trữ lợng vào năm 1965 với mỏ Khe Net, Kim Lã, Tân ấp (Quảng Bình) Mỏ photphorit Hơng Khê - Hà Tĩnh có tọa độ địa lý là: Vĩ độ: 1800600; Kinh độ: 16504730 Đặc điểm địa chất vùng: Photphorit tích đọng hang Korst đá vôi hệ tầng Bắc Sơn Đặc điểm địa chất mỏ: Các hang chứa photphorit dài 15 đến 70m, rộng đến 15m Bề dày lớp photphorit từ 0,5 đến 1m Phophorit màu xám, xám vàng có lẫn CaO khoảng 3,36%, MgO khoảng 0,172% Quặng bị khai thác nhiều Quặng sờn núi phân bố diện tích khoảng 1200m 2, dày ữ 5m Trữ lợng dự tính 252 quặng (tơng ứng với 39,4 P2O5) 1.3 Chức sinh lý photpho trồng [14, 16, 29, 18] 1.3.1 Khả hấp thụ vận chuyển photpho thực vật [14] Thực vật hấp thụ photpho dạng photphat vô cơ, thờng ion hóa trị nh H2PO4- HPO42-, họ đậu hấp thụ ion hóa trị (PO43-) muối axit metaphotphoric (HPO3), axit pirophotphoric (H4P2O4), hấp thụ photpho phụ thuộc pH môi trờng Theo nghiên cứu Biddulph Woodbridge (1952) cho thấy họ đậu hấp thụ photpho tốt pH = - 6, trị số pH thấp (7 hấp thụ dạng HPO42- Sự hấp thụ photpho bị ảnh hởng ion kim loại khác trừ magie Trong trình hấp thụ vận chuyển photpho việc cung cấp magie cho có ý nghĩa lớn Tác giả Truoc cộng (1947) xem magie nh chất mang photpho, tác giả nghiên cứu lúa nớc thấy tăng lợng magie việc hấp thụ photpho thuận lợi ngợc lại photpho tạo điều kiện thuận lợi cho hấp thụ magie thiếu magie hàm lợng photpho thấp (Gartel-1959) Vì vậy, bón photpho đồng thời bón thêm magie Nồng độ photpho tế bào rễ nh dịch (mạch gỗ) cao dung dịch từ 100 đến 1000 lần (Russell Barber-1960) [14] Nói chung xanh chứa lợng lớn photpho, già chứa nhiều photpho dạng vô cơ, non chứa nhiều photpho liên kết hữu cơ, đặc biệt photpho axit nucleic Bón phân giàu nitơ làm tăng hàm lợng photpho axit nucleic Trong điều kiện bình thờng ion photphat có dung dịch đợc rễ hút nhanh Các nghiên cứu cho thấy rễ cây, phần lớn photphat vô đợc chuyển hóa thành liên kết hữu Haber Tolbert (1959) [14] nhận xét giai đoạn hạt nảy mầm bắt đầu rễ, hấp thụ photphat vô chuyển nhanh thành photphorilcholin photpholipit Jackson Hagen (1960) nhận thấy rễ lúa mạch cắt rời 10 phút có khoảng 80% photphat đợc hấp thụ tham gia vào trình trao đổi chất Photpho đợc liên kết thời gian ngắn thờng dạng gluco 1- photphat uridin diphotphat - glucose Những liên kết photpho hữu thể thực vật photphat ester, từ xây dựng nên phân tử axit nucleic photpholipit Photpho bạn đồng hành nitơ Hai nguyên tố thờng phân bố giống Nói chung, lợng photpho quan sinh sản (hạt) thờng cao quan dinh dỡng nhiều 1.3.2 Chức sinh lý photpho [14, 16, 29, 18] Photpho có vai trò sinh lý vô quan trọng sống sinh vật Ngoài tác động đến tính chất hóa lý hệ keo nh ion khác, photpho dạng vô liên kết với ion kim loại tạo nên hệ thống đệm bảo đảm độ pH tế bào xê dịch phạm vi định từ - 8, điều kiện quan trọng hoạt động hệ men tiến hành trình trao đổi chất Chức photpho tham gia vào việc hình thành nên nhiều hợp chất hữu có cấu trúc vai trò nh khâu chuyển hóa trung gian chất có ý nghĩa then chốt trao đổi lợng trao đổi chất Photpho thành phần bắt buộc hợp chất hữu tạo nên cấu trúc tinh tế chất sống nh photphoproteit, nucleotit, photphatit Photpho có tác dụng tích cực đến trình trao đổi nớc, ảnh hởng đến hình thành nhóm chất a nớc Sự có mặt photpho hợp chất hữu nh loại đờng (ở hạt đậu chứa 0,17% hexomonophotphat 0,14% fructodiphotphat, củ khoai tây lợng glucozo - - photphat đạt tới 3,5% trọng lợng khô), axit amin đợc hoạt hoá làm tăng hoạt tính hoá học chất lên nhiều khiến chúng dễ dàng tham gia chu trình chuyển hoá phức tạp tế bào sống (quá trình đờng phân, chu trình cavin, chu trình sinh tổng hợp protein) Đặc biệt có mặt photpho chất hữu có hoạt tính sinh học cao nh cofecmen (NAD, NADP, flavin, ), sinh tố (B1, B6, ), kích thích tố, chứng tỏ thêm photpho có ý nghĩa hệ trọng điều tiết trình trao đổi chất phức tạp, đặc biệt trình tổng hợp nh trình phân giải ôxy hoá - khử, chức xây dựng nên chất nguyên sinh Ngoài vai trò trung tâm trao đổi chất, photpho có ý nghĩa quan trọng trình trao đổi lợng Các hợp chất chứa photpho có liên kết cao nh hệ thống ADP, ATP; UDP - UTP; XDP - XTP có vai trò chủ yếu trình tích lũy lợng chuyển hóa lợng, trình quang hợp hô hấp, đóng góp tích cực trình liên quan tới sử dụng lợng nh trình sinh tổng hợp protein, trình khử nitrat, cố định nitơ, Khi môi trờng thiếu photpho trình trao đổi chất bị rối loạn Photpho tạo dạng hợp chất giàu lợng, nguyên tử hiđro nhóm cacboxyl, nhóm enol hay nhóm amino đợc thay nguyên tử photpho tạo đợc hợp chất giàu lợng Đối với trình quang hợp, photpho có ảnh hởng sâu sắc đến khâu quan trọng (sự tổng hợp sắc tố , trình photphorin hoá quang hợp, trình tạo nên hợp chất hữu pha tối quang hợp) Photpho có tác động đến tốc độ phân giải chất hữu nh hiệu lợng (tỷ lệ ATP thu đợc) trình hô hấp Những nghiên cứu gần cho thấy photpho có ảnh hởng sâu sắc đến trình trao đổi nớc khả chống chịu (chịu nóng, chịu hạn, chịu rét) Chẳng hạn theo Alechxayep Guxep (1957), liều lợng thời kì bón lân có ảnh hởng rõ rệt đến sức hút, áp suất thẩm thấu, lợng chứa chất a nớc (nucleoproteit) lợng nớc liên kết keo mô Theo tác giả trên, việc bón lân sớm (lúc gieo hạt, lúc nẩy mầm, trớc lúc đẻ nhánh) bón phối hợp đạm lân sớm (lúc gieo hạt theo tỷ lệ 2P ) biện N pháp có ảnh hởng tốt đến chế độ nớc tính chịu hạn Nhiều tài liệu chứng tỏ phân lân có tác dụng rút ngắn thời gian sinh trởng, làm hoa kết sớm Photpho có ảnh hởng mạnh mẽ đến trình trao đổi chất Thực tế cho thấy phân lân có tác dụng mạnh mẽ đến việc tăng lợng đờng mía, tinh bột khoai loài ngũ cốc Đặc biệt, photpho có ảnh hởng sâu sắc đến khâu trình trao đổi nitơ Các vi khuẩn sống tự cộng sinh, tảo xanh, bèo dâu có khả cố định nitơ tự đòi hỏi cung cấp đầy đủ phân lân phát triển bình thờng Phân tích cho thấy tảo xanh phát triển mạnh mẽ lúc nồng độ P 2O5 (qui đổi) nớc ruộng quãng 0,5 - 1g/lit Thí nghiệm tiến hành môn sinh lý thực vật Đại học s phạm Hà Nội II cho thấy bón lân (2kg supephotphat cho sào ngày) tảo xanh sinh sôi 2- lần - ngày, đồng thời tỷ lệ đạm tăng lên đáng kể (so với không bón bón mức thấp hơn) Theo Đào Thế Tuấn (1964) [14]1kg P2O5 bón cho bèo dâu làm tăng 12kg nitơ cho họ đậu làm tăng từ 0,6 - 2,5 kg nitơ bón dới dạng supephotphat 0,3 - 1kg nitơ dới dạng apatit Phân lân có hiệu lực mạnh loại phân xanh họ đậu nh điền thanh, đậu tơng, lạc nhiều trồng khác Photpho có ảnh hởng đến khâu khử nitrat (Eckerson 1931, Haas 1936 ) đặc biệt trình tổng hợp prôtein Các tài liệu thu thập đợc nớc nh nớc chứng tỏ photpho có tác động rõ rệt đến thành phần axit amin lợng chứa prôtit nhiều loại trồng Khi môi trờng dinh dỡng thiếu lân, ngời ta thờng thấy trình tổng hợp hợp chất có giá trị dinh dỡng cao bị ức chế mà phân giải chúng lại xúc tiến mạnh mẽ, khiến sản phẩm giản đơn tích tụ lại thấm qua màng nguyên sinh nghèo lân mà thoát (Xmiecnop 1962) Rõ ràng photpho có ảnh hởng rõ rệt đến sản lợng mà đến phẩm chất trồng Do ý nghĩa sinh lý đặc biệt quan trọng lân trồng nên từ lâu ngời ta ý đến việc sản xuất sử dụng phân lân trữ lợng lân đất thờng thấp phần nhiều dạng khó 10 tiêu nh FePO4, AlPO4 (ở đất chua), Ca3(PO4)2 CaFe2 (ở đất trung tính kiềm) Nhu cầu lân trồng nói chung lớn (chẳng hạn lúa muốn thu hoạch 100 kg thóc cần khoảng 1kg P2O5) nên song song với việc tận dụng khai thác nguồn phân lân cần tiếp tục nghiên cứu sở sinh lý cho biện pháp bón lân hợp lý loại trồng khác 1.4 Phân lân vai trò phân lân trồng 1.4.1 Giới thiệu số loại phân lân [17, 24, 10, 18, 4] Vì trồng đồng hoá photpho dạng dung dịch muối vô nên giá trị phân lân đợc biểu thị tỷ số: P2O5 tan nớc+P2O5 không tan nớc nhng tan dd amônixitrat P2O5 tổng số Tỷ số cao phân lân có giá trị 1.4.1.1 Photphorit nghiền: (16- 18% P2O5) apatit nghiền (30- 38% P2O5) có hàm lợng photpho cao nhng hợp chất không tan nớc Cây đồng hoá đợc chúng chúng chuyển từ muối trung hoà thành muối axit Quá trình chuyển hoá xảy đất có môi trờng axit dạng phân bón thích hợp với đất chua Dạng phân đợc sản xuất cách đơn giản: sấy khô apatit hay photphorit nghiền thành bột mịn tốt 1.4.1.2 Prexipitat (33- 40% P2O5): Có thành phần CaHPO4 Muối mônôhiđrô photphat tan axit mạnh mà axit yếu nh axit xitric Prexipitat dùng làm phân bón cho đất chua mà đất có môi trờng trung tính tan đợc nhờ axit rễ tiết Prexipitat đợc sản xuất cách dùng vôi hay đá vôi trung hoà axit photphorit, sản phẩm thu đợc CaHPO4.2H2O 1.4.1.3 Supephotphat đơn (14- 20% P2O5): Có thành phần Ca(H2PO4)2 CaSO4 muối đihiđrôphotphat dễ tan nớc nên đồng hoá đợc, CaSO4 không tan tác dụng trồng Supephotphat đơn đợc sản xuất cách cho apatit hay photphorit nghiền nhỏ tác dụng với axit sunfuric đặc Nhà máy supe photphat Lâm Thao (Phú Thọ) đợc xây dựng từ năm 1960, mở rộng có công suất 70 vạn supe photphat đơn 56 Tiến hành đo mật độ quang có bớc sóng 526nm, l = 1cm, dung dịch so sánh H2SO4 5% Từ mật độ quang đờng chuẩn ta tính đợc hàm lợng mangan mẫu quặng Kết đợc tính theo công thức: m = a/b m: hàm lợng Mn quặng a: lợng Mn thể tích lấy để phân tích tìm đợc từ đờng chuẩn (àg) b: khối lợng quặng tơng ứng với thể tích lấy để phân tích Kết hợp với đờng chuẩn mangan, thu đợc kết bảng 18 Bảng 18: Kết đo mật độ quang mangan H 2SO4 5% chiết từ quặng photphorit ( = 526nm, l =1cm) Mẫu D 0,136 0,135 0,135 0,136 0,137 0,136 mMn(g) 1,212 1,211 1,211 1,212 1,213 1,212 mMn tb(g) 1,212 Vậy hàm lợng Mn trung bình quặng photphorit Hơng Khê là: 1,212 mg/kg Tơng tự tính đợc hàm lợng mangan mẫu phân lân Lâm Thao - Phú Thọ theo bảng sau Bảng 19: Kết đo mật dộ quang mangan phân lân Lâm Thao - Phú Thọ Mẫu D 0,454 0,453 0,454 0,455 0,455 0,454 mMn(g) 0,475 0,474 0,475 0,476 0,476 0,475 mMn tb(g) 0,45 Vậy hàm lợng Mn trung bình phân lân Lâm Thao - Phú Thọ là: 0,45 mg/kg 2.7.4 Định lợng molipden 57 a Nguyên tắc: Dùng dung dịch chiết dung dịch đệm oxalat Grigg có pH = 3,3 để chiết lấy molipđen dới dạng dung dịch, sau dựa vào khả tạo phức màu da cam Mo+5 với ion thioxianat, phức màu da cam đợc chiết dung môi hữu n- butylic Sau 20 phút đo mật độ quang dung dịch phức, từ ta tính đợc hàm lợng molipđen mẫu quặng mẫu đất b Tiến hành: Lấy 10,00 ml dung dịch cho vào cốc 50ml, thêm vào 15,00 ml dung dịch NaF 40% (để loại nhôm, sắt, titan dới dạng phức), thêm tiếp 3,00 ml dung dịch NaNO3 20% (để ngăn khử molipden đến số ôxi hoá thấp +5), thêm nớc cất đến vạch định mức khuấy dung dịch chuyển toàn vào phễu chiết (dùng nớc cất tráng bình) 100 ml Thêm vào phễu chiết 4,00 ml KSCN 20% lắc đều, cho tiếp vào phễu 4,00 ml dung dịch SnCl 10% lắc màu đỏ nâu phức sắt thioxianat hoàn toàn cho vào phễu 20,00 ml dung dịch rợu n - butylic (đã đợc rửa trớc nớc SnCl2 bão hoà) lắc mạnh phễu chiết phút Để cho phân lớp rót lớp phía dới nhng giữ lại khoảng 1,00 ml lớp nớc Phần chiết phễu lại có màu hồng nhạt nên phải rửa tiếp dung dịch chiết 20,00 ml SnCl 2(18,00 ml H2O + 2,00 ml SnCl2 10%) lắc phễu chiết Tiếp tục rót bỏ lớp H 2O thu đợc phức màu da cam nhạt, pha loãng gấp lần phức thu đợc rợu nbutylic Thêm tiếp vào 2,00 ml rợu C2H5OH để loại bỏ hạt nớc lẫn giọt dung dịch muối thiếc 10% khuấy Chuyển phức thu đợc vào cuvet 1cm Tiến hành đo mật độ quang phức màu với dung dịch so sánh rợu nbutylic Tiến hành đo mật độ quang dung dịch phức với kính lọc màu xanh nớc biển với bớc sóng = 465nm, dung dịch so sánh rợu n- butylic Từ mật độ quang đờng chuẩn ta tính đợc hàm lợng molipđen mẫu đất Kết phân tích đợc tính theo công thức: m = a/b m: hàm lơng molipden quặng a: lợng molipden thể tích lấy phân tích (25ml), tìm theo đb: ờng chuẩn (àg) khối lợng quặng tơng ứng với thể tích lấy để phân tích 0,5 (g) 58 Bảng 20: Kết đo mật độ quang phức molipden thioxianat rợu nbutylic chiết từ quặng photphorit ( =465nm, l =1cm) Mẫu D 0,011 0,012 0,010 0,010 0,011 0,011 mMo 0,042 0,042 0,041 0,041 0,042 0,042 mMo tb 0,042 Vậy hàm lợng molipđen di động trung bình quặng photphorit Hơng Khê là: 0,042 mg/kg Tơng tự tính đợc hàm lợng Mo di động trung bình phân lân Lâm Thao - Phú Thọ theo bảng sau Bảng 21: Kết đo mật độ quang phức molipden thioxianat rợu nbutylic chiết từ quặng phân lân Lâm Thao - Phú Thọ ( =465nm, l =1cm) Mẫu D 0,009 0,008 0,010 0,009 0,008 0,010 mMo 0,018 0,017 0,019 0,018 0,017 0,019 mMo tb 0,018 Vậy hàm lợng Mo trung bình phân lân Lâm Thao- Phú Thọ là: 0,018mg/kg 2.8 Xác định vi lợng tổng số Cu, Zn, Mn, Mo nguyên tố đất phơng pháp quang phổ phát xạ nguyên tử plasma ghép nối cảm ứng 2.8.1 Chuẩn bị mẫu Các mẫu quặng đợc sấy khô, nghiền nhỏ rây qua rây 1mm, cho mẫu vào túi nilon hàn kín, mẫu quặng đợc phân tích Viện khoa học Vật liệu thuộc viện Khoa học Công nghệ Việt Nam 2.8.2 Kết phân tích 59 Kết thu đợc với hàm lợng tổng nguyên tố (đơn vị tính ppm) nh bảng 22 Bảng 22 - Kết tính hàm lợng nguyên tố quặng phơng pháp quang phổ phát xạ nguyên tử plasma ghép nối cảm ứng: Chỉ tiêu phân tích Cu Zn Mo Mn Ce Pr Hàm lợng(ppm) 28,133 237,625 10,580 224,425 49,500 23,267 Chỉ tiêu phân tích Nd Pm Sm Eu Gd Tb Hàm lợng (ppm) 58,333 91,580 1,692 1,138 17,330 Chỉ tiêu phân tích Dy Ho Er Tm Yb Lu Hàm lợng (ppm) 13,280 165,830 4,540 6,617 53,833 6,682 2.9 Xác định vi lợng tổng số Cu, Zn, Mn, Mo nguyên tố đất phơng pháp kích hoạt nơtron 2.9.1 Chuẩn bị mẫu Cân xác 0,500 gam mẫu quặng đợc sấy khô, nghiền nhỏ, rây qua rây 1mm 0,500 gam mẫu phân lân Lâm Thao - Phú Thọ, cho mẫu vào túi nilon hàn kín đợc phân tích Viện nghiên cứu hạt nhân Đà Lạt 2.9.2 Kết phân tích Kết phân tích thu đợc với hàm lợng tổng số nguyên tố đất số nguyên tố vi lợng nh Cu, Mn, Mo, Zn, P (đơn vị tính ppm) đợc nêu bảng 23 Bảng 23: Hàm lợng nguyên tố đất vi lợng, photpho dạng tổng số thu đợc mẫu quặng phơng pháp kích hoạt nơtron(ppm) Chỉ tiêu phân tích Cu Zn Mo Mn Ce Pr Hàm lợng 22,0 237 11,6 283,6 50,0 33,0 Chỉ tiêu phân tích Nd Pm Sm Eu Gd Tb Hàm lợng 28,0 [...]... monazit, florit, trong tinh thể của chúng các nguyên tố đất hiếm có số phối trí bằng 10, 11, 12 tức là lớn hơn rất nhiều so với các khoáng vật kiểu apatit Đi u đó chứng tỏ số phối trí của các nguyên tố đất hiếm cũng có tính quyết định đến sự phân bố của chúng trong quặng Trong trờng hợp quặng monazit, các nguyên tố đất hiếm có số phối trí bằng 10, gần với số phối trí của nguyên tố đất hiếm trong tinh thể... mùa vụ cho thấy vi lợng các nguyên tố đất hiếm có ảnh hởng rõ rệt đến nhiều loại cây trồng Năng suất và chất lợng đợc nâng cao Song song với vi c sử dụng vi lợng nguyên tố đất hiếm trong trồng trọt, các nhà khoa học cũng đã tiến hành nghiên cứu ảnh hởng của các nguyên tố đất hiếm lên cơ thể ngời và động vật a ảnh hởng của các nguyên tố đất hiếm đối với cây trồng: Các nguyên tố đất hiếm ảnh hởng trực... đều chứa đất hiếm, trung bình là 0,003% khối lợng khô Nhìn chung nguyên tố đất hiếm có khoảng 0,1- 0,5 ppm trong ngũ cốc và 0,08% trong tro động vật Đất hiếm tham gia vào chu trình thức ăn sinh vật tự nhiên, bình thờng cơ thể hấp thụ khoảng 2 mg nguyên tố đất hiếm trong một ngày qua thức ăn và nớc Phân tích một số mẫu thực vật đợc sử lý bằng nguyên tố đất hiếm cho thấy giữa mẫu thí nghiệm và mẫu so... nặng nh erflorit, ytrialit, số phối trí của các nguyên tố đất hiếm bằng 7, 8, 9 tơng đơng với số phối trí của zirconi, hafni, thori, sắt Trong một số khoáng vật khác, thành phần của các nguyên tố đất hiếm phụ thuộc vào kích thớc bán kính ion và số phối trí của các nguyên tố mà nguyên tố này là thành phần chủ yếu của khoáng vật Ví dụ, quặng zircon chứa các nguyên tố đất hiếm nặng là chủ yếu (từ diprozi... phơng pháp là: Mẫu chuẩn và mẫu phân tích đợc chiếu xạ đồng thời trong cùng một đi u kiện Hàm lợng nguyên tố cần xác định đợc tính theo công thức: Mp = Xc.Sp.Mc/Sc.Mp Trong đó: Xp, Xc: là hàm lợng nguyên tố cần xác định có trong mẫu phân tích và mẫu chuẩn Sp, Sc: là hoạt độ phóng xạ của nguyên tố cần xác định có trong mẫu phân tích và mẫu chuẩn Mp, Mc: là khối lợng mẫu phân tích và mẫu chuẩn 1.6.4.3 Phân... tồn tại của nguyên tố đất hiếm trong quặng và chức năng sinh lý của chúng đối với cây trồng 1.5.3.1 Dạng tồn tại của đất hiếm trong quặng [27, 33, 2, 12, 8, 35, 52, 50, 40, 38, 59, 36, 42, 48] Trong tự nhiên, các nguyên tố đất hiếm tơng đối phổ biến trong lớp vỏ trái đất, chúng là những nguyên tố kết hợp trong đá tạo khoáng, trong hầu hết các loại khoáng vật, trong trầm tích, trong nớc sông và các đại... mẫu và chuẩn trên thiết bị đo phổ và tính toán kết quả 1.6.4.4 Các yếu tố gây cản trở trong phân tích kich hoạt notron a ảnh hởng của phản ứng phân hạch hạt nhân uran: Đây là một nguyên nhân gây sai số của phép phân tích kích hoạt notron để xác định hàm lợng các nguyên tố đất hiếm trong các quặng Vì vậy cần có hệ số đi u chỉnh đóng góp của uran, đặc biệt là đối với các nguyên tố đất hiếm nhóm nhẹ Trong. .. ThSiO4 chỉ chứa các nguyên tố đất hiếm nhẹ Sự phân bố của các nguyên tố đất hiếm có những đặc trng nh vậy nên nó có ý nghĩa trong nghiên cứu và thăm dò nguồn gốc của các quặng chứa đất hiếm, nghiên cứu tách và ứng dụng đất hiếm 1.5.3.2 Chức năng sinh lý [30, 27, 29,15,22,53,55,61, 63, 64, 65] Các nguyên tố đất hiếm đợc các nhà khoa học coi là kho báu tài nguyên mới Chúng có giá trị trong sản xuất nông... quặng kiểu apatit, photphorit có số phối trí cực đại bằng 9, 10, vì vậy kém chọn lọc hơn một số khoáng vật khác Trong monazit ngoài phân nhóm nhẹ chiếm u thế còn có cả các nguyên tố thuộc phân nhóm đất hiếm nặng với hàm lợng khá cao Tuy nhiên, nguồn gốc của monazit cũng quyết định phần nào đến sự phân bố của các nguyên tố đất hiếm Các khoáng vật chọn lọc đối với các nguyên tố đất hiếm phân nhóm nặng... cho những kết quả tốt Các tác giả Gao Bosheng [48], XiongBing, Geynet đã khẳng định các nguyên tố đất hiếm có khả năng phòng chống một số bệnh và làm tăng quá trình sinh trởng với lợng thức ăn ít, chúng vô hại đối với môi trờng và chất lợng thịt Đã có một số công trình nghiên cứu một số hợp chất của các nguyên tố đất hiếm hoá trị III và kẽm có khả năng làm giảm lợng đờng trong máu và nớc tiểu, ức chế ... lại Trong lọai photphorit đất (là photphorit có hàm lợng P2O5 từ 4% đến 16%) tỷ lệ SiO thờng cao 30% Hàm lợng chất hữu photphorit Vi t Nam thờng chiếm tỷ lệ nhỏ 10%, nhng số loại photphorit đất. .. trò nguyên tố đất nguyên tố vi lợng trồng 1.5.1 Vai trò chung nguyên tố vi lợng trồng I.5.1.1 Liên quan nguyên tố vi lợng men [14, 43, 29, 15] Vi c phát mối liên quan khăng khít nguyên tố vi lợng... đồng, kẽm nguyên tố đất Mặc dù chiếm hàm lợng nhỏ nhng có số nguyên tố vi lợng đất lại đóng vai trò quan trọng vi c nâng cao chất lợng, hoạt tính sinh học quặng photphorit, chúng nguyên tố khoáng