Đang tải... (xem toàn văn)
1.1.Giới thiệu chung về các nguyên tố đồng, chì, cadimi 8,9,16 Đồng, cadimi, chì đều là các kim loại nặng khá phổ biến trên trái đất. Trong bảng hệ thống tuần hoàn Mendeleep chúng có số thứ tự lần lượt là 29, 48, 82, là các nguyên tố thuộc nhóm I B, IIB , IVA của các chu kỳ 4, 5, 6. Quặng đồng thường ở dạng sunfua (chủ yếu) và không sunfua như : Cancopirit (CuFeS2), Cancozin (CuS2), Bozit (Cu5FeS4), Crozocola (CuS2O3.nH2O), Malachit Cu(OH)2CO3, Cuprit (Cu2O), Fenozit (CuO), Tetrahedrit (Cu8Sb2O7), đồng chiếm khoảng 102 (%) khối lượng vỏ trái đất, vào khoảng 3,6.103(%) tổng số nguyên tử. Đồng có 11 đồng vị 58Cu đến 68Cu chủ yếu là đồng vị thiên nhiên : 63Cu(69,1%), 65Cu(30,9%) còn lại là các đồng vị phóng xạ, trong đó ít bền nhất là 58Cu (t12=3s), bền nhất là 67Cu (t12=2,21 ngày). Cadimi do Friedrich Stromeyer (17781838) người Đức phát hiện ra năm 1817 khi điều chế ZnO từ ZnCO3. Khoáng vật chứa cadimi là Grenokit (CdS), thường tồn tại lượng nhỏ trong quặng kẽm Sphalerit (ZnS) hoặc trong quặng thủy ngân xinaba thần sa (HgS), tồn tại trong quặng đa kim với chì và đồng. Cadimi chiếm khoảng 105(%) khối lượng vỏ trái đất ứng với 7,6.106(%) tổng số nguyên tử. Cadimi có 19 đồng vị, 8 trong số đó là bền như : 114Cd (28,86%), 112Cd (24,07%) và 110Cd (t12= 470 ngày) là đồng vị phóng xạ bền nhất. Chì trong tự nhiên có mặt trong 170 khoáng vật chủ yếu : Galen (PbS), Cerndute (PbCO3), Anglesite (PbSO4) và Pyromorphite Pb5Cl(PO4)3, chiếm khoảng 1,6.103(%) khối lượng vỏ trái đất, khoảng 1,0.104(%) tổng số nguyên tử. Chì có 18 đồng vị trong đó có 4 đồng vị bền : 208Pb (52,3%), 207Pb (22,6%), 206Pb (23,6%), 204Pb (1,48%). Đồng vị phóng xạ bền nhất là 202Pb (t12=3,0.105 năm).
MỞ ĐẦU Sông Nhuệ sông đào hình thành từ thời Pháp thuộc nhằm phân lũ sông Hồng, bảo vệ thành phố Hà Nội, có vai trò đặc biệt quan trọng phát triển kinh tế, xã hội vùng đồng sông Hồng Điểm bắt đầu sông cống Liên Mạc, lấy nước từ sông Hồng địa phận huyện Từ Liêm (thành phố Hà Nội) kết thúc cống Phủ Lý hợp lưu vào sông Đáy gần thành phố Phủ Lý (tỉnh Hà Nam) Sông chảy qua quận, huyện thị trấn gồm quận Cầu Giấy, Hà Đông, huyện Thanh Trì, Hoài Đức, Thường Tín, Thanh Oai, Phú Xuyên cuối đổ vào sông Đáy khu vực thành phố Phủ Lý Diện tích lưu vực sông Nhuệ khoảng 1.075km (phần bị đê bao bọc) Ngoài ra, nối sông Nhuệ với sông Đáy có sông nhỏ sông La Khê (chảy qua thành phố Hà Đông), sông Tô Lịch, sông Duy Tiên, sông Ngoại Độ… Trước nhiệm vụ sông Nhuệ thoát lũ cho sông Hồng mùa mưa lũ Nhưng từ có thủy điện sông Đà nhiệm vụ không Ngày sông Nhuệ giữ vai trò cung cấp nước tưới cho 81.148 đất canh tác, nước tiêu cho 107.530 lưu vực, thoát nước thải khu công nghiệp, làng nghề, nông nghiệp, bệnh viện, sinh hoạt… Hiện sông Nhuệ bị bồi lắng ô nhiễm nặng đặc biệt mùa cạn nước thải công nghiệp, nông nghiệp sinh hoạt từ thành phố Hà Nội (một phần nối với sông Tô Lịch gần Văn Điển), Hà Đông ảnh hưởng nhiều tới sức khỏe người dân sống lưu vực Đã có nhiều cảnh báo ô nhiễm trầm trọng sông Nhuệ.LƯỢNG nước thải vào sông nhuệ với hàm lượng DO không biến sông thành “ sông chết” tôm cá sinh sống mức độ Vào mùa khô dòng sông cạn kiệt ,trơ đáy bùn nên nhiều khúc sông không khác bãi rác lô thiên Hình ảnh cá dọn bể chết hàng loạt sông Nhuệ Chính lý lựa chọn đề tài: ‘’NGHIÊN CỨU XÁC ĐỊNH HÀM LƯỢNG CÁC KIM LOẠI NẶNG ĐỒNG, CHÌ, CADIMI TRONG NƯỚC BỀ MẶT SÔNG NHUỆ BẰNG PHƯƠNG PHÁP PHỔ HẤP THỤ NGUYÊN TỬ DÙNG NGỌN LỬA (F-AAS)’’ Để thực đề tài tập trung giải nhiệm vụ sau: Tổng quan tài liệu nguyên tố đồng, chì, cadimi Kiểm tra điều kiện tối ưu xác định hàm lượng đồng, chì, cadimi phương pháp phổ hấp thụ nguyên tử dùng lửa Xây dựng đường chuẩn xác định nguyên tố đồng, chì, cadimi 4.đánh giá độ tin cậy quy trình nghiên cứu ứng dụng nghiên cứu để xác định hàm lượng đồng ,chì cacđimi mẫu nước sông nhuệ Lấy mẫu dùng phương pháp thống kê đánh giá độ xác ,độ kết đạt Do thời gian có hạn nên luận văn không tránh khỏi thiếu sót mong nhận đóng góp thầy cô bạn đồng nghiệp CHƯƠNG TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1.Giới thiệu chung nguyên tố đồng, chì, cadimi [8,9,16] Đồng, cadimi, chì kim loại nặng phổ biến trái đất Trong bảng hệ thống tuần hoàn Mendeleep chúng có số thứ tự 29, 48, 82, nguyên tố thuộc nhóm I B, IIB , IVA chu kỳ 4, 5, Quặng đồng thường dạng sunfua (chủ yếu) không sunfua : Cancopirit (CuFeS2), Cancozin (CuS2), Bozit (Cu5FeS4), Crozocola (CuS2O3.nH2O), Malachit [Cu(OH)2CO3], Cuprit (Cu2O), Fenozit (CuO), Tetrahedrit (Cu8Sb2O7), đồng chiếm khoảng 10-2 (%) khối lượng vỏ trái đất, vào khoảng 3,6.10-3(%) tổng số nguyên tử Đồng có 11 đồng vị 58Cu đến 68Cu chủ yếu đồng vị thiên nhiên : 63Cu(69,1%), 65Cu(30,9%) lại đồng vị phóng xạ, bền 58Cu (t1/2=3s), bền 67Cu (t1/2=2,21 ngày) Cadimi Friedrich Stromeyer (1778-1838) người Đức phát năm 1817 điều chế ZnO từ ZnCO3 Khoáng vật chứa cadimi Grenokit (CdS), thường tồn lượng nhỏ quặng kẽm Sphalerit (ZnS) quặng thủy ngân xinaba thần sa (HgS), tồn quặng đa kim với chì đồng Cadimi chiếm khoảng 10-5(%) khối lượng vỏ trái đất ứng với 7,6.10 -6(%) tổng số nguyên tử Cadimi có 19 đồng vị, số bền : 112 114 Cd (28,86%), Cd (24,07%) 110Cd (t1/2= 470 ngày) đồng vị phóng xạ bền Chì tự nhiên có mặt 170 khoáng vật chủ yếu : Galen (PbS), Cerndute (PbCO3), Anglesite (PbSO4) Pyromorphite [Pb5Cl(PO4)3], chiếm khoảng 1,6.10-3(%) khối lượng vỏ trái đất, khoảng 1,0.10-4(%) tổng số nguyên tử Chì có 18 đồng vị có đồng vị bền : 208 Pb (52,3%), 207Pb (22,6%), 206Pb (23,6%), 204Pb (1,48%) Đồng vị phóng xạ bền 202Pb (t1/2=3,0.105 năm) 1.2.Tính chất vật lý, hóa học đồng, chì, cadimi [4,8,9,10,11,14,17] 1.2.1.Tính chất vật lý Ở dạng nguyên chất đồng kim loại có màu đỏ đặc trưng (dạng tấm), màu đỏ gạch (dạng vụn), sáng, dẻo dai, dễ dát mỏng dễ kéo sợi, dẫn nhiệt, dẫn điện tốt (chỉ sau bạc) Dễ tạo hợp kim với bạc, vàng kim loại khác, tạo hỗn hống với thủy ngân Chì nguyên chất kim loại có màu xám thẫm, khối lượng riêng lớn (11,34 g/cm3) có cấu trúc tinh thể mạng lập phương Cadimi kim loại màu trắng bạc, mềm, dễ nóng chảy,dễ rèn, dễ dát mỏng, dễ cán sợi, dễ tạo hợp kim với kẽm kim loại khác, tạo hỗn hống với thủy ngân Bảng 1.1: Tóm tắt số đặc điểm đặc trưng đồng, chì, cadimi Đặc điểm Số thứ tự Khối lượng nguyên tử Lớp vỏ electron Bán kính nguyên tử(A0) Khối lượng riêng (g/cm3) Nhiệt độ nóng chảy (0C) Nhiệt độ sôi (0C) Độ dẫn điện (Hg=1) Năng lượng ion hóa (eV) Cu 29 63,546 3d104s1 1,28 8,94 1083 2543 5,7 7,44 Pb 82 207,200 6s26p2 1,75 11,34 327 1737 4,6 7,42 Cd 48 112,411 4d105s2 1,56 8,63 321 767 1,3 8,99 I1 19,56 15,03 16,90 35,48 31,93 37,47 I2 I3 1.2.2.Tính chất hóa học đồng, chì, cadimi Ở điều kiện thường, kim loại bền với không khí nước có lớp oxit bảo vệ: 2Cu + O2 + 2H2O → 2Cu(OH)2 Cu(OH)2 + Cu → Cu2O + H2O 2Pb + O2 → 2PbO 2Cd + O2 →2 CdO Khi đun nóng toàn chì cadimi tạo thành oxit hóa trị II tương ứng Ở 130 →2000C đồng cháy tạo đồng (I) oxit (Cu2O màu đỏ gạch) Ở nhiệt độ cao hơn, đồng cháy tạo đồng II oxit (CuO màu đen), phản ứng cho lửa màu xanh lục Khi có mặt oxi, chì tương tác với nước: 2Pb + O2 + 2H2O → 2Pb(OH)2 Tuy cadimi bền với nước nhiệt độ thường nhiệt độ cao khử nước: Cd + H2O → CdO +H2 Các kim loại không dễ dàng phản ứng với axit loãng, đặc biệt đồng, đồng tan tốt HNO3 , H2SO4 đặc nóng phản ứng chậm với HCl đặc 2Cu + 4HCl → 2H[CuCl2] + H2↑ Cadimi phản ứng với axit HCl, H2SO4 loãng: Cd + 2HCl → CdCl2 + H2 Chì tan HCl, H2SO4 đặc do: PbCl2 + 2HCl → H2PbCl4 PbSO4 + H2SO4→ Pb(HSO4)2 Chì không phản ứng với HF, H2SO4 đặc nguội, tương tác bề mặt với HCl loãng H2SO4 (C0,8ppm) gây nên thiếu máu thiếu hemoglobin Hàm lượng chì máu khoảng 0,5-0,8ppm gây rối loạn chức thận phá hủy não Xương nơi tàng trữ, tích tụ chì thể, chì tương tác với photpho xương truyền vào mô mềm thể thể độc tính Theo WHO nước uống hàm lượng chì cho phép ≤0,01 mg/l (theo TCVN 6096-2004) Các chất chống độc tính chì hóa chất có khả tạo phức vòng tan với chì (II) Ví dụ dung dịch phức vòng canxi dùng để giải bớt chì phức vòng chì bền phức vòng canxi, chì (II) chỗ canxi phức vòng Kết phức vòng chì (II) tạo thành đào thải qua nước tiểu Các hóa chất dùng giải độc chì là: EDTA, 2,3 dimercapt, propanol, penicillamin…chúng tạo với chì phức vòng tan nước -Cadimi: có mặt thể người dạng vết Cadimi cần cho sinh trưởng phát triển người, sinh vật Tuy nhiên lượng lớn ảnh hưởng tới sức khỏe người, sinh vật chất lượng thực phẩm Cadimi thâm nhập vào thể người chủ yếu từ hô hấp thức ăn bị nhiễm cadimi, tích lũy thận, phá hủy tủy xương Cadimi gây rối loạn hoạt động số enzim, tăng huyết áp, ung thư phổi, thủng vách ngăn mũi… Cơ chế gây hại liên kết với protein tạo metallotionein thận, hàm lượng đủ lớn chỗ Zn2+ enzim quan trọng gây bệnh Theo tiêu chuẩn WHO hàm lượng cadimi cho phép nước uống ≤0.005mg/l Ở nước ta ≤0.01mg/l (TCVN 5942-1995) 1.3.Các phương pháp xác định hàm lượng đồng, chì, cadimi [1,4,5,6,9] Ngày để xác định hàm lượng Cu, Pb, Cd người ta sử dụng nhiều phương pháp khác phương pháp khối lượng, thể tích, điện hoá phương pháp phổ phân tử UV - VIS , phương pháp sắc ký lỏng cao áp, phương pháp phổ phát xạ phổ hấp thụ nguyên tử Sau số phương pháp xác định chúng: 1.3.1.Các phương pháp phân tích hóa học 1.3.1.1.Phương pháp phân tích trọng lượng Quy trình phân tích phương pháp việc cân xác lượng mẫu cần phân tích (nếu mẫu trạng thái rắn) chuyển mẫu dạng dung dịch Nếu mẫu ban đầu trạng thái dung dịch cần lấy thể tích xác kết tủa chất cần phân tích dạng hợp chất khó tan Sau đó, tiến hành lọc rửa kết tủa, sấy khô tới khối lượng không đổi Từ khối lượng không đổi, người ta tính hàm lượng chất cần phân tích mẫu Chúng ta xác định Cu, Pb, Cd dạng sau: 10 Bảng 3.3.2.4 Kết xác định hàm lượng kim loại cu,pb,cd nước sông Nhuệ đợt Mẫu số 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 Nồng độ Cu 2+ ( PPm ) Kết Kết mẫu đo nước 0,1419 0,1419 0,0879 0,0879 0,1487 0,1487 0,0642 0,0642 0,6624 0,6624 0,1250 0,1250 0,1342 0,1342 0,1295 0,1295 0,3511 0,3511 0,3232 0,3232 0,3372 0,3372 0,4677 0,4677 0,3829 0,3829 0,3850 0,3850 0,3839 0,3839 0,2672 0,2672 0,2753 0,2753 0,2712 0,2712 0,6647 0,6647 0,6436 0,6436 Nồng độ Pb 2+ ( PPm ) Kết Kết máy mẫu nước 1,800* 0,090 1,346* 0,0673 0,3600* 0,0180 0,2238* 0,0112 1,796* 0,0898 2,4119 2,4119 3,1754 3,1754 3,5397 3,5397 3,3586 3,3586 4,3361 4,3361 5,1304 5,1304 4,7538 4,7538 4,9432 4,9432 3,6858 3,6858 3,5541 3,5541 3,6199 3,6199 3,3030 3,3030 4,5933 4,5933 6,4805 6,4805 3,9472 3,9472 62 Nồng độ Cd 2+ ( PPm ) Kết Kết mẫu máy nước 0,0798* 0,0040 0,0454* 0,0023 0,0710* 0,0036 0,0590* 0,0030 0,0360 0,0360 0,8466 0,8466 1,0193 1,0193 0,1301 0,1301 0,6448 0,6448 1,1263 1,1263 1,1497 1,1497 1,6114 1,6114 0,7724 0,7724 0,4313 0,4313 0,4125 0,4125 0,1561 0,1561 0,1548 0,1548 0,2908 0,2908 0,2592 0,2592 0,6265 0,6265 Bảng 3.3.2.5 Kết xác định hàm lượng kim loại cu,pb,cd nước sông Nhuệ đợt Mẫu số 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 Nồng độ Cu 2+ ( PPm ) Nồng độ Pb 2+ ( PPm ) Kết đo Kết mẫu nước Kết máy Kết mẫu nước 0,0500 0,0792 0,3370 0,2096 0,5400 0,6242 0,4007 0,3746 0,3877 0,1819 0,2102 0,2246 0,2173 1,9186 1,2434 1,0149 1,1291 0,2273 0,4856 0,3582 0,0025* 0,0040* 0,0169* 0,0105* 0,0270* 0,6242 0,4007 0,3746 0,3877 0,1819 0,2102 0,2246 0,2173 1,9186 1,2434 1,0149 1,1291 0,2273 0,4856 0,3582 0,4260 0,4480 0,0900 0,2920 0,6740 6,7789 6,9106 6,8447 2,5148 3,5232 3,9409 3,7331 6,322 7,0752 9,9852 6,6986 3,9698 3,5952 3,7825 3,2145 0,0213* 0,0224* 0,0045* 0,0146* 0,0337* 6,7789 6,9106 6,8447 2,5148 3,5232 3,9409 3,7331 6,322 7,0752 9,9852 6,6986 3,9698 3,5952 3,7825 3,2145 63 Nồng độ Cd 2+ ( PPm ) Kết Kết mẫu máy nước 0,0680 0,0034* 0,0571 0,0029* 0,0693 0,0035* 0,0744 0,0037* 0,0993 0,0080* 0,5978 0,5978 0,0652 0,0652 0,0142 0,0142 0,0167 0,0167 0,2965 0,2965 0,0477 0,0477 0,0287 0,0287 0,0205 0,0205 0,0255 0,0255 0,3299 0,3299 0,3452 0,3452 0,3426 0,3426 0,0820* 0,0041* 0,0980* 0,0049* 0,0209 0,0209 Bảng 3.3.2.6 Kết xác định hàm lượng kim loại cu,pb,cd nước sông Nhuệ đợt Mẫu số 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 Nồng độ Cu 2+ ( PPm ) Kết Kết mẫu đo nước 0,2640 0,0132* 0,1926 0,1926 0,1436 0,1436 0,0912 0,0912 0,2704 0,2704 0,6242 0,6242 0,4007 0,4007 0,3746 0,3746 0,3877 0,3877 0,1891 0,1891 0,2102 0,2102 0,2245 0,2245 0,2173 0,2173 1,9180 1,9180 1,2434 1,2434 0,0851 0,0851 0,1800 0,0090* 0,0420 0,0021* 0,3728 0,3728 0,1140 0,0057* Nồng độ Pb 2+ ( PPm ) Kết máy Kết mẫu nước 0,1907 0,1907 1,7950 0,0898 0,1346 0,1346 0,1571 0,1571 0,2244 0,2244 5,1695 5,1695 3,4738 3,4738 3,3441 3,3441 8,6125 8,6125 7,9704 7,9704 8,2915 8,2915 6,6142 6,6142 6,0174 6,0174 6,3158 6,3158 5,8754 5,8754 6,6595 6,6595 8,2894 8,2894 6,2685 6,2685 2,6821 2,6821 7,1555 7,1555 64 Nồng độ Cd 2+ ( PPm ) Kết Kết máy mẫu nước 0,0571 0,0030* 0,0280 0,0280 0,0635 0,0032* 0,0260 0,0260 0,0390 0,0390 0,0200 0,0010* 0,1522 0,1522 0,1140 0,0057* 0,0860 0,0043* 0,1260 0,0063* 0,1320 0,0066* 1,180 0,0590* 0,0647 0,0647 0,0280 0,0014* 0,1700 0,0085* 0,276 0,0138* 0,0880 0,0044* 0,0600 0,0030* 0,1600 0,0080* 0,0680 0,0034* Bảng 3.3.2.7 Kết xác định hàm lượng kim loại cu,pb,cd nước sông Nhuệ đợt Mẫu số 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 Nồng độ Cu 2+ ( PPm) Kết Kết mẫu đo nước 0,2837 0,0142 0,3189 0,0159 0,2900 0,0145 0,2676 0,0134 0,3380 0,0169 0,6520 0,0326* 0,6360 0,0318* 0,6180 0,0309* 0,0799 0,0799 0,0661 0,0661 0,0639 0,0639 0,0826 0,0826 0,0913 0,0913 0,0503 0,0503 0,3525 0,3525 0,3789 0,3789 0,3885 0,3885 0,3825 0,3825 0,3881 0,3881 0,3839 0,3839 Nồng độ Pb 2+ ( PPm ) Kết mẫu Kết máy nước 0,8987 0,0449* 0,1907 0,1907 0,2468 0,2468 0,1346 0,1346 0,2693 0,2693 1,1720 1,1720 1,5586 1,5586 2,0229 2,0229 2,0320 2,0320 1,4899 1,4899 1,5280 1,5280 1,1645 1,1645 0,5326 5,3260 2,2575 2,2575 3,6620 0,1831* 2,4680 0,1234* 9,0364 9,0364 2,4345 2,4345 2,1690 2,1690 2,1073 2,1073 65 Nồng độ Cd 2+ ( PPm ) Kết Kết máy mẫu nước 0,0540* 0,0027 0,4012 0,0201 0,0581* 0,0029 0,0515* 0,0026 0,0320 0,0320 0,0963 0,0963 0,0492 0,0492 0,0460 0,0460 0,0399 0,0399 0,2680 0,0134* 0,0156 0,01560 0,0437 0,0437 0,0171 0,0171 0,0144 0,0144 0,0295 0,0259 0,1088 0,1088 0,0314 0,0314 0,0767 0,0767 0,0283 0,0283 0,0289 0,0289 Bảng 3.3.2.8 Kết xác định hàm lượng kim loại cu,pb,cd nước sông Nhuệ đợt Mẫu số 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 Nồng độ Cu 2+( PPm ) Kết Kết mẫu đo nước 3,5764 3,5764 1,5598 1,5598 0,2021 0,2021 0,2777 0,2777 0,2454 0,2454 0,0877 0,0877 0,2037 0,2037 0,2135 0,2135 0,8100 0,0405* 0,8420 0,0421* 0,8580 0,0429 0,8580 0,0429 0,2867 0,2867 0,2923 0,2923 0,2620 0,0131* 0,0982 0,0982 0,212 0,212 0,2080 0,2080 0,1625 0,1625 0,5712 0,5712 Nồng độ Pb 2+ ( PPm ) Kết máy Kết mẫu nước 1,0577 1,0577 0,4054 0,4054 0,9384 0,9384 0,3683 0,3683 2,7160 0,1358* 0,7058 0,7058 4,3200 0,2160* 2,7226 2,7226 3,2227 3,2227 4,1980 0,2099* 5,1440 0,2572* 4,1980 0,2099* 1,5640 0,0782* 3,4980 0,1749* 5,7200 0,2860* 0,2490 0,2490 1,276 0,0638* 4,568 0,2284* 4,404 0,2202* 0,3457 0,3457 66 Nồng độ Cd 2+ ( PPm ) Kết Kết mẫu máy nước 0,0406 0,0406 0,0484 0,0484 0,1227 0,1227 0,0426 0,0426 0,0406 0,0406 0,0435 0,0435 0,0278 0,0278 0,5513 0,5513 0,5584 0,5584 0,0372 0,0372 0,0390 0,0390 0,0452 0,0452 0,0382 0,0382 0,0176 0,0176 0,0572 0,0572 0,0276 0,0276 0,0424 0,0424 0,0225 0,0225 0,0644 0,0644 0,0397 0,0397 Bảng 3.3.2.9Kết xác định hàm lượng kim loại cu,pb,cd nước sông Nhuệ đợt Mẫu số 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 Nồng độ Cu 2+ ( PPm ) Kết Kết mẫu đo nước 0,2816 0,2816 0,6760 0,0338* 0,6520 0,0326* 0,0757 0,0757 0,2860* 0,0143 0,3504* 0,0157 0,0718 0,0718 0,0537 0,0537 0,5700 0,0285* 0,5940* 0,0297* 0,7740 0,0387* 0,0525 0,0525 0,2557 0,2557 0,3780 0,0189* 0,5180 0,0259* 0,3660 0,0183* 0,5740 0,0287* 0,0970 0,0970 0,0526 0,0526 0,0811 0,0811 Nồng độ Pb 2+ ( PPm ) Kết Kết mẫu máy nước 0,7388 0,7388 0,3273 0,3273 0,3231 0,3231 2,8400 0,1420* 0,9631 0,9631 0,5186 0,5186 4,3546 4,3546 3,45074 3,4574 2,2226 2,2226 5,7200 0,2860* 1,3212 1,3212 2,8420 2,8420 3,3668 3,3668 3,950 0,1975* 1,1215 1,1215 0,3539 0,3539 0,4242 0,4242 1,400 0,0700* 0,8785 0,8785 3,2083 3,2083 67 Nồng độ Cd 2+ ( PPm ) Kết Kết máy mẫu nước 0,0426 0,0426 0,3273 0,0067* 0,0162 0,0162 0,0247 0,0247 0,0257 0,0257 0,0945 0,0945 0,0420 0,0420 0,0567 0,0567 0,0160 0,0160 0,0733 0,0733 0,0982 0,0982 0,0526 0,0526 0,0974 0,0974 0,0575 0,0575 0,0555 0,0555 0,0859 0,0859 0,0414 0,0414 0,0497 0,0497 0,2097 0,2097 0,1005 0,1005 Bảng 3.3.2.10 Kết xác định hàm lượng kim loại cu,pb,cd nước sông Nhuệ đợt 10 Mẫu số 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 Nồng độ Cu 2+ ( PPm ) Kết Kết mẫu đo nước 0,2246 0,2246 0,0799 0,0799 0,0541 0,0541 0,4202 0,4202 0,4393 0,4393 0,4637 0,4637 0,4558 0,4558 0,4687 0,4687 0,5610 0,5610 0,2883 0,2883 0,2736 0,2736 0,2523 0,2523 0,2295 0,2295 0,2594 0,2594 0,2551 0,2551 0,4151 0,4151 0,1225 0,1225 0,9451 0,9451 0,0220 0,0011* 0,02467 0,2467 Nồng độ Pb 2+ ( PPm ) Kết Kết mẫu máy nước 1,070 0,0535* 1,398 0,0699* 0,9460 0,0473* 0,3354 0,3354 0,8314 0,8314 4,940 0,2470* 0,7779 0,7779 0,4733 0,4733 5,2680 0,2634* 2,8800 0,1440* 1,6460 0,0823* 0,9425 0,9425 0,4609 0,4609 0,7388 0,7388 0,3272 0,3272 0,3231 0,3231 2,8400 0,1420* 0,9631 0,9631 0,5186 0,5186 0,6351 0,6351 Nồng độ Cd 2+ ( PPm ) Kết Kết máy mẫu nước 0,0414 0,0414 0,0497 0,0497 0,2097 0,2097 0,1005 0,1005 1,5223 1,5223 0,0570 0,0570 0,0433 0,0433 0,0636 0,0636 0,0663 0,0663 0,5903 0,5903 0,6471 0,6471 0,0146 0,0146 0,0851 0,0851 0,1383 0,1383 0,0447 0,0447 0,0305 0,0305 0,0804 0,0804 0,0348 0,0348 0,0519 0,0519 0.0316 0.0316 Hàm lượng kim loại đợt lấy mẫu 68 Bảng 3.3.2.11 Kết xác định hàm lượng kim loại cu,pb,cd nước sông Nhuệ đợt 10 Mẫu số 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 Nồng độ Cu 2+ ( PPm ) Kết Kết mẫu đo nước 0,0830 0,0830 0,5740 0,0287* 0,0970 0,0970 0,0498 0,0498 0,0529 0,0529 0,8180 0,0409* 0,1450 0,1450 0,0553 0,0553 0,8460 0,0423* 0,8700 0,0435* 0,0635 0,0635 0,7080 0,0354* 0,2661 0,2661 0,0555 0,0555 0,9252 0,04626 0,0690 0,0690 0,2336 0,2336 0,1405 0,1405 0,5147 0,5147 0,4322 0,4322 Nồng độ Pb 2+ ( PPm ) Kết Kết mẫu máy nước 0,7388 0,7388 0,3722 0,3722 0,3231 0,3231 2,8400 0,1420* 0,9631 0,9631 0,5186 0,5186 0,4354 0,4354 0,3457 0,3457 4,4440 0,2222* 5,720 0,2860* 1,3212 1,3212 2,8420 2,8420 3,3668 3,3668 3,9500 0,1975* 1,1215 1,1215 0,3539 0,3539 0,4342 0,4342 2,140 0,1070* 0,8787 0,8787 3,2083 3,2083 Nồng độ Cd 2+ ( PPm ) Kết Kết mẫu máy nước 0,0963 0,0963 0,0492 0,0492 0,0460 0,0460 0,0399 0,0399 0,0134 0,0134 0,0156 0,0156 0,0437 0,0437 0,0171 0,0171 0,0144 0,0144 0,0259 0,0259 0,1088 0,1088 0,03145 0,03145 0,0767 0,0767 0,0283 0,0283 0,0289 0,0289 0,0406 0,0406 0,2080 0,0104* 0,0449 0,0449 0,0314 0,0314 0,04142 0,04142 Hàm lượng kim loại đợt lấy mẫu 10 69 (*): mẫu phải làm giàu ; KQ: kết Theo quy chuẩn kỹ thuật quốc gia chất lượng nước dùng cho tưới tiêu (QCVN 39: 2011/BTNMT) có hiệu lực thi hành từ ngày 15/02/2012 quy định hàm lượng kim loại sau: Bảng 3.2.2.7: Quy chuẩn quốc gia chất lượng nước tưới tiêu Nguyên tố Đơn vị Giá trị giới hạn Đồng mg/l (ppm) 0,5 Chì mg/l (ppm) 0,05 Cadimi mg/l (ppm) 0,01 Chúng thấy: -Hàm lượng kim loại vị trí khác theo thời gian khác -Hàm lượng kim loại vị trí theo thời gian khác -Hàm lượng kim loại tăng lên nhiều sông vào mùa khô (Từ tháng đến tháng ) giảm đáng kể vào mùa mưa -Trong 10đợt lấy mẫu hàm lượng nguyên tố đồng, chì, cadimi 20 vị trí nhận thấy hàm lượng kim loại phía bắc sông Nhuệ ,đầu nguồn (Từ vị trí số đến số ) hàm lượng kim loại thấp ,hầu hết mẫu hàm lượng kim loại nằm giời hạn cho phép ,các vị trí phía nam sông Nhuệ (từ vị trí số đến 20 ) hàm lượng kim loại cao vượt giới hạn cho phép phía nam sông Nhuệ có nhiều khu công nghiệp ,khu dân cư đô thị ,bệnh viện ,các nhà máy ,nhiều làng nghề thủ công khu công nghiệp Từ Liêm ,công ty sơn Hà Nội –Cầu Diễn ,công ty in bao bì Goldsun ,công ty cổ phần chế biến thực phẩm Thiên Hồng ,các nhà máy san xuất giấy ,làng lụa Vạn Phúc –Hà Đông …Nước thải từ nhà máy ,khu đô thị ,bệnh viện …gần thải trực tiếp sông ma không qua xử lí 70 -phân tích kết chung thấy hàm lượng kim loai nước sông phụ thuộc vào yếu tố chủ quan nhiều sản xuất nhà máy ,bệnh viện ,khu đô thị thời điểm khác -Với đồng có 15/200 mẫu vượt chuẩn cho phép -Với chì có 194/200 mẫu vượt chuẩn cho phép ,có mẫu vượt 40,50,60 lần mức cho phép -Với cacdimi có 166/200 mẫu vượt chuẩn cho phép Như qua kết xác định thấy nước sông Nhuệ đặc biệt khu vực cầu Diễn bị ô nhiễm nặng kim loại nặng chì, cadimi vào mùa nước cạn Hàm lượng ion kim loại lớn so với kết thực thời điểm lấy mẫu thời điểm lúc cống xả xả nước thải hàng ngày phần lớn kim loại kết hợp với anion, chất hữu tạo hạt keo lắng tụ xuống đáy bùn 71 KẾT LUẬN Qua trình nghiên cứu, thực đề tài rút số kết luận sau: 1.Đã nghiên cứu, kiểm tra đánh giá điều kiện tối ưu trình hóa nguyên tử hóa mẫu xác định hàm lượng đồng, chì, cadimi phương pháp phổ hấp thụ nguyên tử dùng lửa Các kết nghiên cứu phù hợp với tác giả trước nghiên cứu máy Shimadzu 6300 Đã nghiên cứu, xây dựng đường chuẩn xác định hàm lượng đồng, chì, cadimi ,đã xác định khoảng tuyến tính ,độ xác ,độ nhạy phương pháp 3.tính giới hạn phát giới hạn giới hạn định lượng phép đo ,với cu LOD = 0,0145(ppm) ,LOQ = 0,0483(ppm) ; với cd LOD =0,0042(ppm) ,LOQ = 0,0140(ppm);với pb LOD =0,0950(ppm) ,LOQ =0,316(ppm) đánh giá sai số độ lặp lại phương pháp định lượng đồng ,cacdimi ,và chì mẫu giả Đã tiến hành đánh giá hàm lượng kim loại đồng, chì , cadimi nước sông Nhuệ đoạn từ công Liên Mạc đến Hà đông theo mùa, 20 vị trí cống xả tiêu biểu: vị trí 1- cống Liên Mạc, vị trí 2- cống xả gần khu công nghiệp Nam Thăng Long, vị trí 3-cống xả gần đại học mỏ học viện tài chính, vị trí 4-cống xả cầu Noi gần khu công nghiệp Phú Minh, vị trí 5- cầu Diễn gần công ty sơn Hà Nội, viện hóa công nghiệp số xí nghiệp quốc phòng… Qua bảng tổng kết kết xác định hàm lượng đồng, chì, cadimi địa điểm theo thời gian gồm 200 mẫu Qua bảng kết thấy : - Đối với đồng có16/200 mẫu vượt chuẩn cho phép - Đối với chì có 194/200 mẫu vượt chuẩn cho phép 72 - Đối với cadimi có 166/200 mẫu vượt chuẩn cho phép - Ngoài rút kết luận sau : hàm lượng kim loại cu, pb, cd nước sông nhuệ vượt so với giới hạn cho phép theo TCVN -2012 tưới tiêu từ 10 đến 40 lần kĩ thuật phân tích F-AAS - Là thích hợp cho việc xác định hàm lượng kim loại nặng nước ,việc xác định hàm lượng kim loại nước sông nhuệ góp phần đánh giá xác mức độ ô nhiễm sông nhuệ … hi vọng kết đề cập luận văn quan tâm giúp đỡ cần thiết để tiếp tục sâu nghiên cứu - Kiến nghị đề xuất Sau làm xong đề tài “’NGHIÊN CỨU XÁC ĐỊNH HÀM LƯỢNG CÁC KIM LOẠI NẶNG ĐỒNG, CHÌ, CADIMI TRONG NƯỚC BỀ MẶT SÔNG NHUỆ BẰNG PHƯƠNG PHÁP PHỔ HẤP THỤ NGUYÊN TỬ DÙNG NGỌN LỬA (F-AAS)’’ Chúng thấy số vấn đề phát triển mở rộng đề tài nghiên cứu xin nêu vấn đề sau : • Tiếp tục phân tích xác định Đồng ,Cacdimi ,Chì kim loại nặng khác nước sông ,ao Hồ F-AAS sâu vào việc xây dựng quy trình phân tích mở rộng đối tượng nghiên cứu • Kết hợp phương pháp khác sắc kí trao đổi ion ,chiết làm giàu để nâng cao hiệu suất phương pháp • Hướng tới mục tiêu cao tìm biện pháp để nâng cao nhận thức người dân ,nhà máy sản xuất sử dụng xử lí nguồn nước sau sinh hoạt sản xuất Tìm biện pháp xử lý nước thải tiêu chuẩn nước tưới tiêu ,xử lý công nghiệp 73 TÀI LIỆU THAM KHẢO Lê Thị Lan Anh, Phạm Gia Môn, Vũ Đức Lợi: xác định kim loại nặng nước biển phương pháp AAS Von-Ampe hòa tan Tạp chí phân tích Hóa-Lý-Sinh tập số (1997) (tr 31-34) 2.Phạm Văn Chung : nghiên cứu điều kiện tối ưu để xác định Asen quặng địa chất phương pháp phổ hấp thụ nguyên tử dùng lửa Khóa luận tốt nghiệp (ĐHKHTN-ĐHQGHN) 3.Trần Kim Chung : Nghiên cứu đánh giá hàm lượng kẽm số kim loại nặng nước, rau khu vực phía Nam Hà Nội phương pháp phổ hấp thụ nguyên tử dùng lửa Luận văn thạc sĩ trường ĐHSP Hà Nội 2009 Nguyễn Tinh Dung: Hóa học phân tích phần 2-Các phản ứng ion dung dịch nước, NXB Giáo dục 2000 Nguyễn Tinh Dung, Hồ Viết Quý: Các phương pháp phân tích lý hóa, NXB Giáo dục 1991 Phạm Luận : Phương pháp phân tích phổ nguyên tử NXB ĐHQG Hà Nội 2006 Phạm Luận : Xác định kim loại nặng mẫu nước sông, hồ, suối, ao, giếng nước khoan phương pháp đo phổ hấp thụ nguyên tử QTR nước C6 Hà Nội 1993 Hoàng Nhâm: Hóa học vô cơ, tập 3, NXB Giáo dục 2000 Đào Thu Hà: Nghiên cứu điều kiện tối ưu, đánh giá số ion kim loại nặng đồng, chì, cadimi nước sinh hoạt nước bề mặt số sông hồ khu vực Hà Nội phương pháp phổ hấp thụ nguyên tử lửa F-AAS Luận văn thạc sĩ, ĐH SPHN Hà Nội, 2006 74 10 Nguyễn Thị Hoa : Xác định hàm lượng số kim loại nặng mẫu nước hồ nước sinh hoạt phương pháp phổ hấp thụ nguyên tử lửa F AAS luận văn thạc sĩ trường ĐHSP Hà Nội 2007 11 Lương Duy Quỳnh, Phạm Luận, Đặng Quang Ngọc : Xác định đồng, kẽm huyết phương pháp AAS Tạp chí phân tích Hóa-Lý-Sinh tập số (1998) 12 Mai Văn Quí : Xác định hàm lượng số kim loại nước, rau thực phẩm phương pháp phổ hấp thụ nguyên tử dùng lửa F AAS Luận văn thạc sĩ trường ĐHSP Hà Nội 2009 13 Trần Đức Sĩ : Xác định hàm lượng số kim loại nặng thức ăn gia súc gà công nghiệp phương pháp phổ hấp thụ nguyên tử dùng lửa F AAS Luận văn thạc sĩ trường ĐHSP Hà Nội 2008 14 Trần Thị Minh Thu: Xác định hàm lượng số kim loại nặng nước bề mặt thực phẩm phương pháp phổ hấp thụ nguyên tử Luận văn thạc sĩ trường ĐHSP Hà Nội 2007 15 Nguyễn Thị Hồng Vân : Khảo sát điều kiện xác định hàm lượng tạp chất đồng, chì, asen thiếc tinh phương phổ hấp thụ nguyên tử máy Shimadzu 6300 vận dụng phân tích mẫu thiếc Luận văn thạc sĩ trường ĐHSP Hà Nội 2004 16 Nguyễn Đức Vận : Hóa học vô tập 2, NXB ĐH SPHN 2007 17 Trần Công Việt, Nguyễn Quang Tuyển, Nguyễn Thị Huyền Ngọc : Nghiên cứu điều kiện tối ưu để xác định số kim loại nặng đồng, chì, cadimi nước phương pháp phổ hấp thụ nguyên tử -kỷ yếu hội thảo khoa học 20/2006 trường ĐHSP Hà Nội (2006) (tr 151-154) 18 Trần Công Việt, Nguyễn Chí Đức : Nghiên cứu xác định hàm lượng crom số mẫu rau nước nông nghiệp Từ Sơn-Bắc Ninh phương pháp phổ hấp thụ nguyên tử lửa F AAS Tạp chí khoa học trường ĐHSP Hà Nội tập 55 số (2010) (tr 64-70) 75 19 Tran Cong Viet, Dao Thu Ha and Nguyen Quang Tuyen: Study on the optimal condition to determine Cu, Pb and Cd using flame atomic absozption spectroscopy (F.AAS) Tạp chí khoa học trường ĐHSP Hà Nội tập 53 số (2008) MỤC LỤC 1.3.2.1.2.Phương pháp von-ampe hòa tan 14 1.3.2.2.Phương pháp quang học 15 1.3.2.2.1.Phương pháp trắc quang 15 76 [...]... vạch phổ hấp thụ của nguyên tố phân tích và xác định nồng độ chất phân tích trong mẫu đo phổ theo một trong các phương pháp chuẩn hóa sau: 1 Phương pháp đường chuẩn 2 Phương pháp thêm tiêu chuẩn 3 Phương pháp đồ thị không đổi 4 Phương pháp dùng một mẫu chuẩn 33 Trong khóa luận này chúng tôi dùng phương pháp đường chuẩn để xác định nồng độ đồng, chì, cadimi trong nước sông Nhuệ vì chúng tôi xác định. .. HNO3 2% 0,05-2,5 Trong toàn bộ quá trình xác định hàm lượng của đồng, chì, cadimi trong các mẫu phân tích chúng tôi sử dụng các điều kiện tố ưu đã được kiểm tra ở trên (bảng 3.2) 3.2.Xây dựng đường chuẩn xác định hàm lượng các nguyên tố đồng, chì, cadimi Để xác định nồng độ của một nguyên tố trong mẫu phân tích theo phép đo phổ hấp thụ nguyên tử người ta thường dựa theo phương trình định lượng cơ bản của... vạch phổ hấp thụ và số nguyên tử N của nguyên tố đó trong đám hơi nguyên tử tuân theo định luật Lambe-Bia: A = k.N.l Trong đó: A là cường độ hấp thụ của vạch phổ k là hệ số thực nghiệm phụ thuộc vào nhiệt độ môi trường hấp thụ và hệ số hấp thụ nguyên tử của nguyên tố l là bề dày lớp hấp thụ (cm) N là số nguyên tử của nguyên tố trong đám hơi nguyên tử Nếu gọi C là nồng độ của nguyên tố phân tích có trong. .. trình hấp thụ năng lượng của nguyên tử Phổ được sinh ra trong quá trình này gọi là phổ hấp thụ năng lượng của nguyên tử (AAS) 2.2.2 .Nguyên tắc của phương pháp Phép đo phổ hấp thụ nguyên tử dựa trên cở sở nguyên tử ở trạng thái hơi có khả năng hấp thụ các bức xạ có bước sóng nhất định mà nó có thể phát ra trong quá trình phát xạ khi chiếu một chùm tia sáng có bước sóng nhất định vào đám hơi nguyên tử đó... cần xác định sẽ tỷ lệ với chiều cao của pic thu được Dựa vào pic chuẩn và pic thu được sẽ xác định được nồng độ các chất 1.3.2.2 .Phương pháp quang học 1.3.2.2.1 .Phương pháp trắc quang Phương pháp này dựa vào việc đo độ hấp thụ năng lượng ánh sáng của một chất xác định ở một vùng phổ nhất định Trong phương pháp này các chất cần phân tích được chuyển thành các hợp chất có khả năng hấp thụ các năng lượng. .. điểm của phương pháp 2.2.4.1.Ưu điểm Phép đo phổ hấp thụ nguyên tử có độ nhạy và độ chọn lọc tương đối cao Gần 60 nguyên tố có thể được xác định bằng phương pháp này với độ nhạy từ 1.10 −4 ÷ 1.10 −5 % Đặc biệt nếu sử dụng kỹ thuật nguyên tử hoá mẫu không ngọn lửa có thể đạt tới độ nhạy 10 −7 g/L Vì vậy, đây là phương pháp được dùng trong nhiều lĩnh vực để xác định lượng vết kim loại Đặc biệt là trong. .. được sự hấp thụ cao và ổn định nhất Theo kết quả kiểm tra chiều cao của đầu đốt phù hợp cho phép đo phổ hấp thụ nguyên tử của đồng, chì, cadimi đều là 7 mm 3.1.2.Kiểm tra các điều kiện nguyên tử hóa mẫu Quá trình nguyên tử hóa mẫu phân tích là quá trình quan trọng nhất của phép đo phổ hấp thụ nguyên tử Bởi vì chỉ có các nguyên tử tự do ở trạng thái hơi là yếu tố quyết định đến cường độ vạch phổ Như... trong những chỉ tiêu quan trọng, đáng lưu tâm do có thể gây tác hại ở mức độ cao và lâu dài của chúng như đồng, chì, cadimi, thuỷ ngân, asen Trong khoá luận này chúng tôi chọn đồng, chì, cadimi để nghiên cứu và xác định nồng độ của chúng trong các mẫu nước mà chúng tôi lấy được ở sông Nhuệ (Hà Nội) đoạn từ cống Liên Mạc đến hà đông Việc khảo sát chúng bằng phương pháp phổ hấp thụ nguyên tử trong ngọn. .. NGHIÊN CỨU VÀ ĐÁNH GIÁ 3.1.Kiểm tra các điều kiện tối ưu xác định đồng, chì, cadimi 3.1.1.Kiểm tra các thông số của máy 3.1.1.1.Kiểm tra vạch phổ hấp thụ Mỗi nguyên tử của một nguyên tố hóa học chỉ có thể hấp thụ được những bức xạ có bước sóng đúng bằng bước sóng mà nó có thể phát ra trong quá trình phát xạ Phổ hấp thụ của nguyên tố là phổ vạch Với một nguyên tố, ứng với những vạch phổ khác nhau thì độ hấp. .. tố phân tích 1.3.2.2.3 .Phương pháp phổ hấp thụ nguyên tử (Atomic Absorption Spectrophotometry- AAS ) AAS là một trong những phương pháp hiện đại, được áp dụng phổ biến trong các phòng thí nghiệm phân tích trên thế giới Phương pháp này xác định được hầu hết các kim loại trong mọi loại mẫu sau khi đã chuyển hoá chúng về dạng dung dịch 15 Mối quan hệ giữa cường độ vạch phổ hấp thụ Aλ và nồng độ chất phân ... loạt sông Nhuệ Chính lý lựa chọn đề tài: ‘’NGHIÊN CỨU XÁC ĐỊNH HÀM LƯỢNG CÁC KIM LOẠI NẶNG ĐỒNG, CHÌ, CADIMI TRONG NƯỚC BỀ MẶT SÔNG NHUỆ BẰNG PHƯƠNG PHÁP PHỔ HẤP THỤ NGUYÊN TỬ DÙNG NGỌN LỬA (F-AAS)’’... liệu nguyên tố đồng, chì, cadimi Kiểm tra điều kiện tối ưu xác định hàm lượng đồng, chì, cadimi phương pháp phổ hấp thụ nguyên tử dùng lửa Xây dựng đường chuẩn xác định nguyên tố đồng, chì, cadimi. .. luận dùng phương pháp đường chuẩn để xác định nồng độ đồng, chì, cadimi nước sông Nhuệ xác định 20×10 = 200 mẫu 3.2.1.Xây dựng đường chuẩn xác định nguyên tố đồng, chì, cadimi phương pháp F-AAS Trong