BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM TP HCM KHOA HÓA  KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP Đề tài: XÁC ĐỊNH HÀM LƯỢNG SẮT HOÀ TAN TRONG NƯỚC BẰNG PHƯƠNG PHÁP TRẮC QUANG SỬ DỤNG THUỐC THỬ 1,10–PHENANTROLIN GVHD: ThS Trần Thị Lộc SVTT: Chu Thị Kim Hương Lớp: Hóa 4A MSSV: 35201030 THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH - Tháng Năm2013 LỜI CẢM ƠN Khóa luận hoàn thành phòng thí nghiệm Hóa Công Nông – Môi Trường - khoa Hoá học - Trường Đại học Sư phạm Thành Phố Hồ Chí Minh Bằng lòng trân trọng, em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới Thầy Nguyễn Văn Bỉnh, Cô Trần Thị Lộc - người hướng dẫn khoa học, tận tình bảo em suốt trình học tập nghiên cứu Em xin cảm ơn Ban giám hiệu nhà trường, tất thầy cô khoa Hoá quan tâm, tạo điều kiện cho em suốt thời gian qua, đặc biệt thầy cô tổ Công Nông – Môi Trường, tổ Hữu Em xin chân thành cảm ơn cô Diệu giúp đỡ chúng em nhiệt tình dụng cụ, trang thiết bị, hóa chất suốt thời gian làm khóa luận Cuối xin gửi lời cảm ơn đến tất bạn bè, người đồng hành bên cạnh em suốt thời gian qua Do thời gian, điều kiện, kinh nghiệm thân hạn chế nên khóa luận chắn không tránh khỏi thiếu sót Vì vậy, em xin chân thành ghi nhận ý kiến đóng góp quý báu quý thầy cô bạn bè để khóa luận hoàn thiện Thành Phố Hồ Chí Minh, ngày tháng năm 2013 Sinh viên thực Chu Thị Kim Hương MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN MỤC LỤC MỞ ĐẦU CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ NƯỚC 1.1 PHÂN BỐ NƯỚC TRÊN TRÁI ĐẤT [15] 1.2 VAI TRÒ CỦA NƯỚC TRONG SINH QUYỂN [25] 1.3 CHU TRÌNH NƯỚC TOÀN CẦU [16] 1.4 PHÂN LOẠI NƯỚC [13, 14, 16] 1.5 TÀI NGUYÊN NƯỚC SÔNG Ở VIỆT NAM [15] 10 1.6 TÀI NGUYÊN NƯỚC Ở THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH [23] 10 1.7 THÀNH PHẦN SINH HÓA CỦA NƯỚC [16] 12 1.8 Ô NHIỄM MÔI TRƯỜNG NƯỚC [16] 15 CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN VỀ SẮT 18 2.1 GIỚI THIỆU VỀ NGUYÊN TỐ SẮT [11, 19] 18 2.1.1 Vị trí, cấu tạo tính chất sắt 18 2.1.2 Trạng thái tự nhiên 18 2.2 CÁC PHẢN ỨNG TẠO PHỨC CỦA SẮT VỚI MỘT SỐ THUỐC THỬ 18 2.3 MỘT SỐ ỨNG DỤNG CỦA SẮT [8] 20 2.4 SẮT VÀ SỰ CHUYỂN HÓA CỦA SẮT TRONG MÔI TRƯỜNG [3] 21 2.5 CÁC PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH SẮT 23 CHƯƠNG 3: GIỚI THIỆU TỔNG QUAN VỀ PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH TRẮC QUANG 25 3.1 ĐỊNH NGHĨA [4] 25 3.2 SỰ HẤP THỤ ÁNH SÁNG CỦA CÁC CHẤT VÀ CÁC ĐỊNH LUẬT HẤP THỤ CƠ BẢN [4, 7] 25 3.3 NGUYÊN TẮC CHUNG CỦA PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH ĐO ĐỘ HẤP THỤ QUANG ĐỂ XÁC ĐỊNH NỒNG ĐỘ 27 CHƯƠNG 4: XÁC ĐỊNH HÀM LƯỢNG SẮT TRONG NƯỚC BẰNG PHƯƠNG PHÁP TRẮC QUANG SỬ DỤNG THUỐC THỬ 1,10-PHENANTROLIN [17, 18, 21] 28 4.1 LẤY MẪU VÀ BẢO QUẢN MẪU 28 4.1 NGUYÊN TẮC CỦA PHƯƠNG PHÁP 28 4.2 HÓA CHẤT 29 4.3 DỤNG CỤ 30 4.4 CÁC PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH 31 4.5 KẾT QUẢ TÍNH TOÁN 32 CHƯƠNG 5: KẾT QUẢ PHÂN TÍCH 33 5.1 CHỌN ĐIỀU KIỆN TỐI ƯU 33 5.2 PHÂN TÍCH HÀM LƯỢNG SẮT HÒA TAN TRONG NƯỚC SÔNG 34 KẾT LUẬN 51 PHỤ LỤC 53 MỞ ĐẦU LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI Ngày nay, với phát triển mạnh mẽ lĩnh vực kinh tế, văn hóa, xã hội, sống người ngày ổn định hơn, hậu tránh khỏi, môi trường sống trở nên ô nhiễm Bằng chứng năm gần đây, thảm họa thiên nhiên liên tục xảy toàn giới động đất, sóng thần, lũ lụt gây thiệt hại lớn người cải Chính việc nghiên cứu ô nhiễm môi trường biện pháp bảo vệ môi trường ngày cấp thiết Ô nhiễm môi trường ảnh hưởng trực tiếp tới sức khỏe người, kể tới ô nhiễm kim loại nặng nước Vì vậy, xác định hàm lượng kim loại nặng nước công việc vô quan trọng Một kim loại ý sắt, hàm lượng sắt hòa tan cao không ảnh hưởng tới sức khỏe người mà ảnh hưởng xấu tới hoạt động sản xuất, du lịch, cấp nước… Cùng với phát triển vượt bậc khoa học kỹ thuật, có nhiều cách xác định hàm lượng sắt hòa tan nước khác như: phương pháp trắc quang, phổ hấp thụ nguyên tử, cực phổ Von-Ampe hoà tan Một phương pháp phân tích phổ biến để xác định hàm lượng sắt hòa tan nước phương pháp trắc quang Đây phương pháp sử dụng nhiều, chưa phải hoàn toàn ưu việt xét nhiều mặt có ưu điểm bật như: có độ lặp lại cao, độ xác độ nhạy đạt yêu cầu phép phân tích Mặt khác, phương pháp thao tác phương tiện máy móc không đắt, dễ bảo quản sử dụng, cho giá thành phân tích rẻ, phù hợp yêu cầu điều kiện phòng thí nghiệm nước Với lý kể trên, em chọn đề tài: “Xác định hàm lượng sắt hoà tan nước phương pháp trắc quang sử dụng thuốc thử 1,10- phenantrolin” MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU - Tìm hiểu điều kiện tối ưu việc tạo phức ion sắt (II) với thuốc thử 1,10-phenantrolin - Nghiên cứu ảnh hưởng số ion hòa tan nước ảnh hưởng đến việc xác định hàm lượng sắt hòa tan nước phương pháp trắc quang sử dụng thuốc thử 1,10-phenantrolin - Phân tích hàm lượng sắt hòa tan nước sông kênh Nhiêu Lộc - Thị Nghè kênh Tàu Hủ - Bến Nghé thành phố Hồ Chí Minh NHIỆM VỤ NGHIÊN CỨU - Tìm hiểu tổng quan nước - Cơ sở lý luận phương pháp phân tích sắt - Tìm hiểu điều kiện tối ưu việc tạo phức ion sắt (II) với thuốc thử 1,10-phenantrolin - Nghiên cứu cản nhiễu ion hòa tan nước - Phân tích hàm lượng sắt hòa tan nước - Đánh giá kết phân tích ĐỐI TƯỢNG VÀ KHÁCH THỂ NGHIÊN CỨU Sử dụng phương pháp trắc quang với thuốc thử 1,10-phenantrolin để xác định hàm lượng sắt nước số vị trí dọc theo kênh Nhiêu Lộc - Thị Nghè kênh Tàu Hủ - Bến Nghé thành phố Hồ Chí Minh PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU - Nghiên cứu tài liệu - Phương pháp nghiên cứu thực nghiệm - Phương pháp phân tích, tổng hợp GIẢ THUYẾT KHOA HỌC Qua việc xác định hàm lượng sắt hòa tan nước sông, đánh giá chất lượng nước kênh Nhiêu Lộc - Thị Nghè kênh Tàu Hủ - Bến Nghé để đánh giá mức độ cải tạo hai dòng kênh GIỚI HẠN CỦA ĐỀ TÀI - Dùng phương pháp trắc quang với thuốc thử 1,10-phenantrolin, thực phòng thí nghiệm Công Nông – Môi Trường trường Đại Học Sư Phạm thành phố Hồ Chí Minh - Mẫu nước lấy kênh Nhiêu Lộc – Thị Nghè kênh Tàu Hủ - Bến Nghé thành phố Hồ Chí Minh CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ NƯỚC 1.1 PHÂN BỐ NƯỚC TRÊN TRÁI ĐẤT [15] Trên hành tinh chúng ta, nước tồn khắp nơi: mặt đất, biển đại dương, đất không khí dạng: lỏng (nước sông, suối, ao hồ, biển, khí (hơi nước) rắn (băng tuyết) Theo tổ chức Giáo dục, Khoa học Văn hóa Liên hiệp quốc (UNESCO), lượng nước thủy phân bố sau: Lượng nước thủy quyển: 1386.106 km3 100% Nước ngọt: 35.106 km3 2,5% Nước mặn: 1351.106 km3 97,5% Trong thành phần nước ngọt, dạng rắn chiếm 24,3.106 km3 (69,4%), dạng lỏng 10,7.106 km3 (30,6%) Trong 10,7.106 km3 (100%) nước dạng lỏng, nước ngầm chiếm đại phận với 10,5.106 km3 (98,3%); hồ hồ chứa 0,102.106 km3 (0,95%); thỗ nhưỡng 0,047.106 km3 (0,44%); sông ngòi 0,020.106 km3 (0,19%); khí 0,020.106 km3 (0,19%) sinh 0,011.106 km3 (0,10%) Sự phân bố lượng nước Trái Đất không theo đại dương, biển lục địa 1.2 VAI TRÒ CỦA NƯỚC TRONG SINH QUYỂN [25] Vai trò nước sống người sinh vật Nước chứa thể sinh vật hàm lượng cao, từ 50 - 90% khối lượng thể sinh vật nước, có trường hợp nước chiếm tỷ lệ cao Trong thể người, nước chiếm 60-65% trọng lượng thể trưởng thành, đến 90% phôi, 70% trẻ sơ sinh Trong mô cứng xương, răng, móng, nước chiếm 10-20% Đối với mô, quan, lượng nước thay đổi tới 10% dẫn tới tình trạng bênh lý Nước môi trường khuyếch tán cho chất tế bào, tạo nên chất lỏng sinh học máu, dịch gian bào, dịch não tủy Nước nguyên liệu cho trình quang hợp tạo chất hữu Nước môi trường hoà tan chất vô phương tiện vận chuyển chất vô hữu cây, vận chuyển máu chất dinh dưỡng động vật Nước tham gia vào trình trao đổi lượng điều hòa nhiệt độ thể Cuối nước giữ vai trò tích cực việc phát tán nòi giống sinh vật, nước môi trường sống nhiều loài sinh vật Vì thể sinh vật thường xuyên cần nước Một người nặng 60 kg cần cung cấp 2-3 lít nước để đổi lượng nước thể, trì hoạt động sống bình thường Vai trò nước đến khí hậu Nước định vai trò đại dương khí hậu nước có nhiệt dung riêng lớn Các đại dương biển tích lũy nhiệt lượng xạ mặt trời vào mùa hè dùng lượng nhiệt để sưởi ấm khí vào mùa đông Các dòng hải lưu mang nhiệt từ vùng nhiệt đới lên biển phía bắc, làm dịu cân khí hậu nhiều vùng Trái Đất Ví dụ khí hậu vùng Tây Âu dịu mát nhờ vai trò dòng hải lưu nóng khổng lồ Gulf - stream chảy từ vịnh Mexico qua Đại Tây Dương vòng qua bờ biển Anh Nauy Đại dương với gió đóng vai trò điều hòa thành phần không khí hòa tan chất khí quyển, dòng hải lưu chuyển chúng xa Vai trò nước phát triển kinh tế Nước đáp ứng nhu cầu đa dạng người sử dụng sinh hoạt: tắm rửa, giặt, nấu ăn… Tùy theo trình độ phát triển xã hội khả cung cấp mà lượng nước cần cho người ngày vùng đô thị đạt từ 100 300 lít hay Trong nông nghiệp, nước yếu tố vô quan trọng để tạo suất sản lượng trồng Nước có vai trò hòa tan loại muối khoáng đất giúp cho rễ hút chất dinh dưỡng cần thiết để nuôi Nước, không khí, chất khoáng nguyên liệu cần thiết để trồng tổng hợp nên chất hữu cây, nước yếu tố mà trồng phải sử dụng với khối lượng lớn Lượng nước 99,8% sử dụng vào trình bay mặt có từ 0,1 – 0,3% để xây dựng phận Lượng nước chứa phận luôn thay đổi, mà ngày diện tích trồng lúa, ngô, rau phải cần 30-60 m3 nước vụ trồng cần 3000-6000 m3 nước tùy theo loại trồng thời vụ canh tác, điều kiện xạ, nhiệt độ, độ ẩm, mưa nơi Trong công nghiệp, ngành sản xuất công nghiệp cần sử dụng nước đặc biệt công nghiệp chế biến thực phẩm, dệt, nhuộm… Ví dụ: để sản xuất vải cần 4000-6000 m3 nước Ngoài ra, nước dùng để tạo lượng Thí dụ chạy sức nước, nhà máy thủy điện sản xuất hàng tỷ kW điện cho người ngày Vậy nước đầu vào hoạt động sản xuất người, tạo sản phẩm cho xã hội Tính thiết yếu thể chỗ dùng loại tài nguyên khác thay nước trình chế biến, sản xuất sản phẩm cho người 1.3 CHU TRÌNH NƯỚC TOÀN CẦU [16] Nguồn nước tự nhiên luân hồi theo chu trình thủy văn Do lượng nước bảo toàn, chuyển từ dạng sang dạng khác (lỏng, khí, rắn) từ nơi tới nơi khác Tùy theo phân loại nguồn nước (đại dương, hồ, sông, ẩm đất…) thời gian luân hồi ngắn (8 ngày ẩm không khí) kéo dài hàng năm, hàng ngàn năm Trong chu trình thủy văn nguồn nước luân hồi qua trình bốc mưa (thời gian luân hồi thường ngắn theo hàng năm) Hiện hàng năm toàn giới sử dụng 4000km3 nước ngọt, chiếm khoảng 40% tổng số nguồn nước khai thác Tuy nhiên nguồn nước mưa nước phân bố không đồng đều, có nhiều vùng bị ngập lụt vùng khác lại thiếu nước thoát nước làm hàm lượng sắt tổng số tăng cao Hiện việc nạo vét thường xuyên hơn, với kết hợp số biện pháp làm nên hàm lượng sắt nước giảm rõ rệt từ 0,960mg/l (14/11/2012) 0,241mg/l (13/1/2013) Hàm lượng sắt có nước giải thích dựa vào địa hình: khu vực tiếp giáp sông lớn nơi tập trung vùng đầm lầy Việc nghiên cứu để biết nguồn nước có bị ô nhiễm sắt hay không từ đánh giá khả sinh trưởng phát triển động vật, thực vật sống nước không dùng cho mục đích xử lý dùng cho sinh hoạt Để kiểm chứng kết thực nghiệm xác định sắt mẫu nước sông phương pháp trắc quang gửi số mẫu lấy lần vào ngày 27/12/2012 28/12/2012 phân tích sắt phương pháp phổ hấp thụ nguyên tử (AAS), trường Đại Học Khoa Học Tự Nhiên thu kết hàm lượng sắt nước bảng sau Bảng 5.3 Kết hàm lượng sắt hòa tan có nước sông đo phương pháp phổ hấp thụ nguyên tử (AAS) Fe(mg/l) Tên mẫu Kí hiệu Phương pháp phổ Phương pháp trắc quang sử hấp thụ nguyên tử dụng (AAS) Cầu Khánh Hội thuốc 1,10-phenantrolin Mẫu 0,31 0,283 Mẫu 0,26 0,253 Cầu Chà Và Mẫu 0,90 0,91 Cầu Lò Gốm Mẫu 1,07 1,06 Cầu Rạch Cây Mẫu 1,08 1,07 Cầu Thị Nghè Mẫu 0,27 0,276 Cầu Khánh Dư Mẫu 0,28 0,259 Cầu Công Lý Mẫu 0,29 0,295 Cầu số Mẫu 0,82 0,80 Cầu Nguyễn Văn Cừ thử Cầu số Mẫu 10 0,71 0,69 Đánh giá tương quan kết xác định sắt phương pháp trắc quan sử dụng thuốc thử 1,10-phenantrolin phương pháp phổ hấp thụ Để tiến hành đánh giá tương quan hai kết xác định sắt hai phương pháp sử dụng phần mềm Statgraphics Centurion 16.0 Kết thu từ phần mềm cho thấy hai kết đồng mặt thống kê với độ tin cậy 95% Xem thêm phụ lục KẾT LUẬN Qua trình nghiên cứu, khóa luận đạt số kết sau: Đã tối ưu hóa số điều kiện trình định lượng sắt hòa tan nước phương pháp trắc quang sau: - Thể tích thuốc thử 0,5ml bình định mức 25ml - Thể tích đệm axetat 2,5ml bình định mức 25ml - Tiến hành xây dựng đồ thị dung dịch Fe chuẩn (nước sông) với R2=0,9998 Tiến hành thực nghiệm xác định sắt hòa tan số mẫu nước sông thuộc kênh Nhiêu Lộc – Thị Nghè kênh Tàu Hủ - Bến Nghé thành phố Hồ Chí Minh Qua có đề xuất cho khu vực So sánh kết xác định sắt hòa tan phương pháp phân tích trắc quang sử dụng thuốc thử 1,10-phenantrolin với phương pháp phổ hấp thụ nguyên tử (AAS) số mẫu Kết cho thấy sai lệch không cao chứng tỏ phương pháp đề nghị có độ độ xác tương đối cao, tin cậy Đề xuất Kết phân tích cho thấy hàm lượng sắt số điểm khảo sát vượt mức cho phép Một số phương pháp khử sắt áp dụng  Khử sắt phương pháp thoáng  Khử sắt vôi, kalipermanganat (KMnO ), clo  Sử dụng bể lọc cặn sắt  Khử sắt phương pháp vi sinh: cấy mầm khuẩn sắt lớp cát lọc bể lọc, thông qua hoạt động vi khuẩn, sắt loại khỏi nước, thường sử dụ bể lọc chậm để khử sắt Do thời gian hạn hẹp nên đề tài không tránh khỏi sai sót, có nhiều hạn chế như: số điểm khảo sát chưa nhiều, chưa khảo sát ảnh hưởng ion đến trình xác định sắt phương pháp trắc quang sử dụng thuốc thử 1,10phenantrolin, chưa tìm hiểu thực tế quy trình xử lý nước nay… Song với tảng lý thuyết đặt ra, hi vọng mở hướng nghiên cứu sâu như:  Áp dụng phương pháp trắc quang sử dụng thuốc thử 1,10-phenantrolin để xác định hàm lượng sắt mẫu nước thải khu công nghiệp  Tìm hiểu thêm số phương pháp khử sắt hiệu PHỤ LỤC PHỤ LỤC Sơ đồ vị trí lấy mẫu nước sông Hình Sơ đồ vị trí lấy mẫu nước sông PHỤ LỤC Giao diện phần mềm Stagraphics Hình Giao diện phần mềm Stagraphics PHỤ LỤC Địa điểm lấy mẫu nước sông Bảng Các thông số lúc lấy mẫu điểm điểm thuộc kênh Tàu Hủ - Bến Nghé Mẫu Cầu Khánh Hội Cầu Nguyễn Văn Cừ Cầu Chà Cầu Lò Cầu Rạch Và Gốm Cây Lần 13/11/2012 Ngày Lần 30/11/2012 lấy Lần 14/12/2012 mẫu Lần 27/12/2012 Lần 12/1/2013 Thời Lần 06h15 06h15 06h15 06h15 06h20 gian Lần 06h00 06h00 06h00 06h00 06h05 lấy 16h50 16h50 16h50 16h50 17h00 Lần mẫu Lần 16h35 16h35 16h35 16h35 16h40 Lần 17h05 17h05 17h05 17h05 17h10 Lần Nước Nước vàng Nước Nước đen, Nước đen, trong, nhạt, không đục, mùi có chất lơ có nhiều không mùi, mùi tanh, cặn lửng, nặng chất lơ nhiều mùi lửng, nặng cặn mùi Lần Nước Nước Nước Nước đen, Nước đen, trong, trong, đục, mùi có chất lơ có nhiều không mùi, không mùi, tanh, cặn lửng, nặng chất lơ nhiều mùi lửng, nặng cặn mùi Nước Nước Nước Nước đen, Nước đen, thái đục, không trong, trong, cặn có chất lơ có nhiều mẫu mùi, cặn không mùi, nhiều lửng, nặng chất lơ mùi lửng, nặng Trạng Lần nước mùi Lần Nước Nước Nước Nước đen, Nước đen, trong, trong, đục, mùi có chất lơ có nhiều không mùi, không mùi, tanh, cặn lửng, nặng chất lơ nhiều mùi lửng, nặng cặn mùi Lần Nước Nước Nước Nước đen, Nước đen, trong, trong, đục, mùi có chất lơ có chất lơ không mùi, không mùi, tanh, cặn lửng, nặng lửng, nặng nhiều mùi mùi cặn Bảng 2: Các thông số lúc lấy mẫu điểm thuộc Kênh Nhiêu Lộc – Thị Nghè Mẫu Cầu Thị Cầu Khánh Cầu Công Nghè Dư Lý Ngày Lần 14/11/2012 lấy Lần 1/12/2012 mẫu Lần 15/12/2012 Lần 28/12/2012 Lần 13/1/2013 Cầu số Cầu số Thời Lần 06h10 06h10 06h10 06h10 06h15 gian Lần 06h05 06h05 06h05 06h05 06h10 lấy Lần 17h10 17h10 17h10 17h10 17h15 mẫu Lần 17h10 17h10 17h10 17h10 17h15 Lần 17h40 17h40 17h40 17h40 17h45 Lần Nước Nước Nước đen, Nước đen, Nước đen, sắc, vàng, vàng, mùi nặng mùi, nặng mùi, nặng mùi, độ không mùi, nhẹ, cặn nhiều cặn nhiều cặn nhiều cặn đục có cặn Màu Lần Nước Nước Nước đục, Nước đen, Nước đen, trong, vàng, mùi nặng mùi, nặng mùi, nặng mùi, nhiều cặn nhiều cặn nhiều cặn không mùi, nhẹ, cặn có cặn Lần Nước Nước Nước Nước đen, Nước đen, vàng, vàng, mùi đục, mùi nặng mùi, nặng mùi, nhẹ nhiều cặn nhiều cặn không mùi, nhẹ, cặn cặn Lần Lần Nước Nước Nước Nước đen, Nước đen, trong, trong, mùi đục, mùi nặng mùi, nặng mùi, không mùi, nhẹ, cặn nhẹ, có nhiều cặn nhiều cặn có cặn nhiều bo bo Nước đen, Nước đen, Nước Nước Nước trong, trong, mùi không mùi, nhẹ, cặn đục, mùi nặng mùi, nặng mùi, nhẹ nhiều cặn, nhiều cặn có cặn có nhiều bo bo PHỤ LỤC Mật độ quang A dung dịch chuẩn sắt (nước sông) Bảng 3: Mật độ quang A dung dịch chuẩn sắt Kí hiệu Hàm lượng sắt (ppm) Mật độ quang A Chuẩn 0,15 0,032 Chuẩn 0,2 0,042 Chuẩn 0,4 0,085 Chuẩn 0,6 0,127 Chuẩn 0,8 0,166 Chuẩn 0,210 PHỤ LỤC Mật dộ quang A mẫu nước Bảng 4: Mật độ quang A mẫu nước sông Mật độ quang A 13/11/2012 30/11/2012 14/12/2012 27/12/2012 12/1/2013 Cầu Kênh Tàu Hủ - Bến Nghé Khánh 0,049 0,051 0,043 0,048 0,046 0,050 0,047 0,040 0,043 0,041 0,169 0,150 0,145 0,153 0,134 0,179 0,175 0,173 0,178 0,171 Hội Cầu Nguyễn Văn Cừ Cầu Chà Và Cầu Lò Gốm Cầu Rạch 0,188 Cây 14/11/2012 Cầu Thị 1/12/2012 0,174 0,180 0,176 15/12/2012 28/12/2012 13/1/2013 0,043 0,045 0,038 0,047 0,039 0,095 0,048 0,041 0,044 0,040 0,161 0,153 0,085 0,050 0,041 Cầu số 0,133 0,130 0,129 0,135 0,128 Cầu số 0,117 0,113 0,104 0,116 0,107 Nghè Kênh Nhiêu Lộc – Thị Nghè 0,178 Cầu Khánh Dư Cầu Công Lý PHỤ LỤC Kết chọn điều kiện tối ưu Bảng 5: Ảnh hưởng thể tích đệm axetat tới mật độ quang A C Fe2+ (ppm) V đệm axetat (ml) Mật độ quang A 0,4 0,070 0,4 0,5 0,075 0,4 0,08 0,4 1,5 0,083 0,4 0,085 0,4 2,5 0,085 0,4 0,085 0,4 3,5 0,085 0,4 0,085 0,4 4,5 0,085 0,4 0,085 Bảng 6: Ảnh hưởng nồng độ thuốc thử 1,10-phenantrolin tới mật độ quang A C Fe2+ (ppm) V 1,10-phenaltrolin (ml) Mật độ quang A 0,6 0,1 0,120 0,6 0,2 0,122 0,6 0,3 0,127 0,6 0,4 0,127 0,6 0,5 0,127 0,6 0,6 0,127 0,6 0,7 0,127 0,6 0,8 0,127 0,6 0,9 0,127 0,6 1,0 0,127 0,6 1,1 0,127 0,6 1,2 0,127 PHỤ LỤC Tính toán thông số thống kê Phương trình hồi quy tuyến tính y = a + bx với x, y nồng độ mật độ quang dung ịch chuẩn - Tính hệ số hồi quy a= ∑ 𝑥 ∑ 𝑦−∑ 𝑥 ∑ 𝑥𝑦 b= 𝑁 ∑ 𝑥𝑦−∑ 𝑥 ∑ 𝑦 𝑁 ∑ 𝑥 −(∑ 𝑥)2 N: số điểm đường chuẩn 𝑁 ∑ 𝑥 −(∑ 𝑥)2 - Hệ số tương quan tuyến tính: r = ∑[(𝑥−𝑥̅ )(𝑦−𝑦�)] �∑[(𝑥−𝑥̅ )2 (𝑦−𝑦�)2 ] Tính khoảng bất ổn u(𝑥̅ ∗ ) U(𝑥̅ ∗ ) biển diễn kết - Phương sai dư: s2 residue, Y = ∑ 𝑦 −𝑎 ∑ 𝑦−𝑏 ∑ 𝑥𝑦 𝑁−2 - Phương sai a: s2 a = s2 residue, Y - Phương sai b: s2 b = s2 residue, Y ∑ 𝑥2 𝑁 ∑ 𝑥 −(∑ 𝑥)2 𝑁 𝑁 ∑ 𝑥 −(∑ 𝑥)2 - Độ lệch chuẩn dư theo X: s residue, X = sresidue,Y 𝑏 - Tính khoảng bất ổn kết phân tích mẫu thực tế dựa vào phương trình hồi quy: u(𝑥̅ ∗ ) ≈ s residue, X x �( + 𝑁 𝑚 + 𝑁(𝑦� ∗ −𝑦�)2 𝑏2 {𝑁 ∑ 𝑥 −(∑ 𝑥)2 } U(𝑥̅ ∗ ) = t 0,95,fresidue x u(𝑥̅ ∗ ); f residue = N-2 - Biểu diễn kết µ(𝑥̅ ∗ ) = 𝑥̅ ∗ ± U(𝑥̅ ∗ ) TÀI LIỆU THAM KHẢO Lê Trần Tuấn Anh (2012), Khóa luận tốt nghiệp: khảo sát hàm lượng sắt nước phương pháp trắc quang sử dụng thuốc thử 1,10-phenantrolin, Đại học Sư Phạm thành phố Hồ Chí Minh Nguyễn Trọng Biểu, Từ Văn Mặc (2002), Thuốc thử hữu Nxb KHKT, Hà Nội Lê Thị Ngọc Chi (2011), Khóa luận tốt nghiệp: khảo sát hàm lượng sắt nước phương pháp trắc quang sử dụng thuốc thử 1,10-phenantrolin, Đại học Sư Phạm thành phố Hồ Chí Minh Nguyễn Tinh Dung, Lê Thị Vinh, Trần Thị Yến, Đỗ Văn Huê (6-1995), Một số phương pháp phân tích hóa lý, Đại học Sư Phạm thành phố Hồ Chí Minh Nguyễn Văn Đinh (2010), Nghiên cứu chiết – trắc quang tạo phức đa ligan hệ: 1-(2-pyridylazo)-2-naphtol (PAN-2)-Fe(III)-SCN- ứng dụng phân tích, Luận văn thạc sĩ hóa học, Đại học Thái Nguyên Nguyễn Mạnh Hà (2002), Nghiên cứu tạo phức sắt(III) – PAR phương pháp đo quang khả ứng dụng vào phân tích, Luận án Tiến sĩ Hóa học, Trường Đại Học Khoa Học Tự nhiên Trần Tứ Hiếu (2003), Phân tích trắc quang phổ hấp thụ Uv-Vis, NXB ĐHQG Hà Nội Lê Văn Hiếu (2006), Nguyên tố sắt sức khỏe, Tạp chí Hóa học số 10 Hồ Sĩ Linh (2005), Nghiên cứu tạo phức Fe(III) với thuốc thử 4-(2pyridylazo)-rezocxin(PAR) phương pháp trắc quang, ứng dụng kết nghiên cứu xác định hàm lượng sắt viên nang ferovit - Dược phẩm Thái Lan, Luận văn thạc sĩ hóa học, Đại học Vinh 10 Cù Thành Long (2008), Bảng số công thức thống kê thực nghiệm hóa học 11 Hoàng Nhâm (2000), Hóa học vô cơ, tập hai, NXB Giáo dục, Hà Nội 12 Hoàng Nhâm (2000), Hóa học vô cơ, tập ba, NXB Giáo dục, Hà Nội 13 Quy chuẩn Việt Nam QCVN 08 : 2008/BTNMT, Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia chất lượng nước mặt 14 Quy chuẩn Việt Nam QCVN 09 : 2008/BTNMT, Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia chất lượng nước ngầm 15 Nguyễn Thanh Sơn (2007), Đánh giá tài nguyên nước Việt Nam, Nhà xuất giáo dục 16 Phạm Văn Thưởng, Đặng Đình Bạch (2001), Cơ sở hóa học môi trường, Nhà xuất khoa học kỹ thuật Hà Nội 17 Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 6177 (1996), Chất lượng nước – xác định sắt phương pháp trắc phổ dùng thuốc thử 1,10-phenantrolin 18 Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 6663-6 : 2008 (2008), Chất lượng nước, lấy mẫu, hướng dẫn kỹ thuật lấy mẫu 19 Nguyễn Đức Vận (2000), Hóa học vô cơ- tập 2, Các kim loại điển hình, NXB Khoa học kĩ thuật 20 D.G Karamanev, L N NiKolov, V Mamatarkova (2002), Rapid simultaneous quantitave determination of ferric and ferrous ions in drainage waters and similar solutions, Minerals Engineering 21 Lenore S Clescerl, Arnold E Greenberg, Andrew D Eaton (1999), Standard methods for the Examination of the Water and Wastewater 20th Edition, American Public Health Association 22 N.N Greenwood and A Earnshaw (1998), Chemitry of the elements, Butter worth, Heinemann 23 2011, Nguồn nước thủy văn, ngày 23/4/2013 từ http://www.hochiminhcity.gov.vn/thongtinthanhpho/gioithieu/Lists/Posts/Post.aspx ?List=9efd7faa-f6be-4c91-9140-e2bd40710c29&ID=5499&Web=9d294a7f-caf2456d-8ca0-36b393b8c052 24 2012, Trạm bơm Nhiêu Lộc – Thị Nghè: Hệ thống lược rác tải, ngày 10/4/2013 từ http://tuoitre.vn/Chinh-tri-Xa-hoi/508823/he-thong-luoc-rac-quatai.html 25 2011, Vai trò nước đời sống sinh vật hệ sinh thái nước, ngày 10/4/2013 từ http://www.vacne.org.vn/default.aspx?newsid=7583 [...]... Nhận xét Sắt có thể được xác định bằng nhiều phương pháp như: điện hóa, phổ hấp thụ nguyên tử… Trong điều kiện phòng thí nghiệm, loại mẫu, số lượng mẫu kết hợp với tìm hiểu ưu nhược điểm của các phương pháp xác định sắt, chúng tôi chọn phương pháp trắc quang và thuốc thử 1,10-phenantrolin để xác định sắt (II) trong đề tài này CHƯƠNG 3: GIỚI THIỆU TỔNG QUAN VỀ PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH TRẮC QUANG 3.1 ĐỊNH... 5Fe3+ + Mn2+ + 4H 2 O Biết nồng độ đương lượng và thể tích cần chuẩn độ của KMnO 4 dễ dàng tính được lượng sắt trong dung dịch Phương pháp trắc quang [5] Sau đây là một số thuốc thử mà các nhà phân tích đã nghiên cứu Bảng 2.1 Xác định sắt bằng phương pháp trắc quang và chiết - trắc quang Thuốc thử dư Độ nhạy λ max (nm) pH xác Thời gian định biến màu Ảnh hưởng thuốc thử dư α,α’-dipyridyl 0,007 522 3–9 1... pháp khác nhau Các dung dịch màu chuẩn và dung dịch màu nghiên cứu được pha ở điều kiện tối ưu của phản ứng màu CHƯƠNG 4: XÁC ĐỊNH HÀM LƯỢNG SẮT TRONG NƯỚC BẰNG PHƯƠNG PHÁP TRẮC QUANG SỬ DỤNG THUỐC THỬ 1,10-PHENANTROLIN [17, 18, 21] 4.1 LẤY MẪU VÀ BẢO QUẢN MẪU Phương pháp lấy mẫu Dụng cụ lấy mẫu được rửa sạch bằng xà phòng, sau đó rửa lại nhiều lần bằng nước, tráng lại bằng nước cất và tráng lại bằng. .. trọng của sắt là manhetit chứa đến 72% sắt, hematit chứa 60% sắt, pirit và xiderit chứa 35% sắt Có rất nhiều mỏ quặng sắt và sắt nằm dưới khoáng chất với nhôm, titan, mangan Sắt còn có trong nước thiên nhiên và thiên thạch sắt 2.2 CÁC PHẢN ỨNG TẠO PHỨC CỦA SẮT VỚI MỘT SỐ THUỐC THỬ Khả năng tạo phức của Fe2+, Fe3+ với thuốc thử 1,10-phenantrolin [21] Thuốc thử 1,10-phenantrolin là một thuốc thử khá nhạy,... sự có mặt của oxy và nước: FeS 2 + 3,5O 2 + H 2 O  Fe2+ + 2SO 4 2- + 2H+ Ion sắt trong điều kiện hiếu khí sẽ biến đổi thành ion Fe3+ Sự có mặt của ion Fe2+ trong nước tự nhiên rất có ý nghĩa đối với sự có mặt của axit hoặc các chất hữu cơ 2.5 CÁC PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH SẮT Phương pháp khối lượng [22] Phương pháp này tiến hành xác định kết tủa sắt( III) dưới dạng hiđroxit để tách sắt ra khỏi một số kim... theo định luật Beer là 0,13-5ppm Do trong nước sắt tồn tại ở cả 2 dạng sắt (II) và sắt (III) Vì vậy muốn xác định tổng hàm lượng sắt trong nước cần chuyển toàn bộ Fe3+ thành Fe2+ bằng tác nhân khử như hydroxylamine, hydroquynon hay hydrazine Sau đó, tạo phức với thuốc thử 1,10-phenantrolin ở pH từ 2,9 đến 3,5: một ion Fe2+ sẽ kết hợp với 3 phân tử thuốc thử để hình thành phức có màu đỏ cam Đo mật độ quang. .. muối xitrat hay tactrat Cu2+ gây ảnh hưởng cho việc xác định Fe2+ bằng thuốc thử bato–phenantrolin, ngoài ra một số ion kim loại hóa trị II như Co, Ni, Zn, Cd với một lượng lớn cũng gây ảnh hưởng Các anion không gây ảnh hưởng cho việc xác định sắt bằng thuốc thử này Thuốc thử 1-(2-pyridylazo)-2-naphthol (PAN) Thuốc thử tạo phức với sắt được nghiên cứu trong môi trường kiềm ở pH tối ưu 6 – 8, phức bền... mục đích sử dụng khác có yêu cầu chất lượng nước tương tự hoặc các mục đích sử dụng như loại B2 B2 - Giao thông thủy và các mục đích khác với yêu cầu nước chất lượng thấp Nước ngầm Nước ngầm tồn tại ở các tầng hay túi trong lòng đất Chất lượng nước ngầm phụ thuộc vào một loạt các yếu tố: chất lượng nước mưa, thời gian tồn tại, bản chất lớp đất đá nước thấm qua hoặc tầng chứa nước Thông thường nước ngầm... hóa học Các hợp chất vô cơ, hữu cơ trong nước tự nhiên, có thể tồn tại ở các dạng ion hòa tan, dạng rắn, lỏng, khí… Sự phân bổ các hợp chất này quyết định bản chất của nước tự nhiên như: nước ngọt, nước lợ hoặc nước mặn; nước sạch và nước ô nhiễm; nước giàu dinh dưỡng và nước nghèo dinh dưỡng; nước cứng và nước mềm Các ion hòa tan Nước là dung môi lưỡng tính nên hòa tan rất tốt các chất như axit, bazơ... theo định luật cộng tính có: A λdd = ∑ Ai n i =1 3.3 NGUYÊN TẮC CHUNG CỦA PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH ĐO ĐỘ HẤP THỤ QUANG ĐỂ XÁC ĐỊNH NỒNG ĐỘ Chuẩn bị dung dịch chuẩn của chất cần xác định, dùng để pha dung dịch màu chuẩn Chuẩn bị mẫu phân tích So sánh, cân bằng màu của dung dịch màu chất cần xác định với dung dịch màu chuẩn, hoặc đo A nc và A ch từ đó suy ra hàm lượng của chất cần xác định theo những phương ... xác định hàm lượng sắt hòa tan nước khác như: phương pháp trắc quang, phổ hấp thụ nguyên tử, cực phổ Von-Ampe hoà tan Một phương pháp phân tích phổ biến để xác định hàm lượng sắt hòa tan nước phương. .. hưởng số ion hòa tan nước ảnh hưởng đến việc xác định hàm lượng sắt hòa tan nước phương pháp trắc quang sử dụng thuốc thử 1,10-phenantrolin - Phân tích hàm lượng sắt hòa tan nước sông kênh Nhiêu... KMnO dễ dàng tính lượng sắt dung dịch Phương pháp trắc quang [5] Sau số thuốc thử mà nhà phân tích nghiên cứu Bảng 2.1 Xác định sắt phương pháp trắc quang chiết - trắc quang Thuốc thử dư Độ nhạy