Đang tải... (xem toàn văn)
Phương pháp phổ hấp thụ nguyên tử xác định hàm lượng thủy ngân trong đất.III.1 .Đặc điểm của đối tượng nghiên cứuThủy ngân trong tự nhiên tồn tại chủ yếu dưới các dạng khoáng vật sau: Thần sa (HgS), Timanit (HgSe), Côlôđôit (HgTe), Livingtonit (HgSb4O7 ), Môntrôyđit (HgO), Calômen (HgCl), vv…, III.2. Quy trình phân tích.Bản chất của phương pháp: mẫu sau khi trộn đều với canxi oxit và bột sắt kim loại đem đốt,hơi thủy ngân bay lên ngưng tụ trên thành ống thủy tinh được hòa tan bằng axit nitric 1:1 nóng,dùng dung dịch thiếc(II) clo để khử Hg+2 trong dung dịch về Hg kim loại trong hệ thống kín và dẫn hơi thủy ngân tới buồng đo cường độ vạch hấp thụ nguyên tử. hàm lượng thủy ngân được xác định theo phương pháp đồ thị chuẩn.
Tiểu luận hóa phân tích môi trường Đề tài:XÁC ĐỊNH LƯỢNG NHỎ THỦY NGÂN TRONG MỘT SỐ MẪU ĐỊA CHẤT BẰNG PHƯƠNG PHÁP QUANG PHỔ HẤP THỤ NGUYÊN TỬ I.TỔNG QUAN Thủy ngân nguyên tố hóa học bảng tuần hoàn có ký hiệu Hg (hay nước bạc)) số nguyên tử 80 Là kim loại lưỡng tính nặng có ánh bạc, thủy ngân nguyên tố kim loại biết có dạng lỏng nhiệt độ thường - Lịch sử :Người Trung Quốc Hindu cổ đại biết tới thủy ngân tìm thấy mộ cổ Ai Cập có niên đại vào khoảng năm 1500 TCN -Hợp chất: •Clorua thủy ngân (I) (calomen sử dụng y học) •Clorua thủy ngân (II) (là chất có tính ăn mòn mạnh, thăng hoa chất độc cực mạnh) •Fulminat thủy ngân, (ngòi nổ sử dụng rộng rãi thuốc nổ) •Sulfua thủy ngân (II) (màu đỏ thần sa chất màu chất lượng cao), •Selenua thủy ngân (II) chất bán dẫn, •Telurua thủy ngân (II) chất bán dẫn •Telurua cadmi thủy ngân vật liệu dùng làm đầu dò tia hồng ngoại Đồng vị:Có đồng vị ổn định thủy ngân với - (29,86%) Các đồng vị phóng xạ bền 203 194 202 Hg phổ biến Hg với chu kỳ bán rã 444 năm, Hg với chu kỳ bán rã 46,612 ngày Phần lớn đồng vị phóng xạ lại có chu kỳ bán rã nhỏ ngày Thuộc tính:Thủy ngân có tính dẫn nhiệt dẫn điện tốt.Thủy ngân - tạo hợp kim với phần lớn kim loại, bao gồm vàng, nhôm bạc, đồng không tạo với sắt Do đó, người ta chứa thủy ngân bình sắt Telua tạo hợp kim, phản ứng chậm để tạo telurua thủy ngân Hợp kim thủy ngân gọi hỗn hống I.1Các hiệu ứng sức khỏe & môi trường Thủy ngân nguyên tố lỏng độc, hơi, hợp chất muối độc nguyên nhân gây tổn thương não gan người tiếp xúc, hít thở hay ăn phải Nguy hiểm liên quan đến thủy ngân nguyên tố STP, thủy ngân có xu hướng bị ôxi hóa tạo Ôxít thủy ngân - bị rớt xuống hay bị làm nhiễu loạn, thủy ngân tạo thành hạt nhỏ, làm tăng diện tích tiếp xúc bề mặt cách khủng khiếp I.2Nguồn gốc phát thải thủy ngân -Nguồn gốc tự nhiên hoạt động núi lửa,sự phong hóa loại có thủy ngân -Nguồn gốc nhân tạo +Phát hành từ huy động tạp chất thủy ngân •Nhà máy nhiệt điện dùng nguyên liệu hóa thạch,đặc biệt than(là nguồn phát hành lớn thủy ngân vào không khí) •Sản xuất xi măng (thủy ngân vôi) •Khai thác khoáng sản hoạt động luyện kim liên quan đến việc khai thác,chế biến tái chế loại khoáng sản sắt thép,kẽm,vàng +phát hành từ khai thác có chủ yếu sử dụng thủy ngân •Khai thác thủy ngân, Khai thác vàng bạc •Sản xuất clo •Sử dụng đèn huỳnh quang,chất hàn hỗn hợp •Sản xuất sản phẩm có chứa thủy ngân nhiệt kế,áp kế,các thiết bị chuyển mạch điện điện tử +phát hành từ xử lý chất thải,hỏa tang •Tiêu hủy chất thải,Các bãi chon lấp,Nghĩa trang I.3 Nồng độ tối đa cho phép (NĐTĐCP): -Việt Nam quy định (NĐTĐCP) đối với: Hg kim loại: 0,00001 mg/l Muối Hg vô cơ: 0,0001 mg/l -Theo tiêu chuẩn Mỹ, TLV (ACGIH, 1998) Hg sau: Hợp chất ankyl: 0,01 mg/m3, hợp chất aryl: 0,1mg/m3, Hg hợp chất vô Hg: 0,025 mg/m3 -Liên Xô cũ quy định NĐTĐCP Hg hữu là: etyl thủy ngân clorua 0.005mg/m3; Dietyl thủy ngân 0.005 mg/m3; etyl thủy ngân phốt phát – 0.005 mg/m3 II.các phương pháp phân tích thủy ngân II.1 Các phương pháp phân tích điện hóa II.1.1 Phương pháp đo điện dựa điện cực chọn lọc ion (ISE) Đối với phân tích thuỷ ngân điện cực chọn lọc ion có nhiều công trình công bố Nhưng tập chung theo hai hướng sau đây: a Chế tạo điện cực chọn lọc ion dựa dạng màng lỏng có chứa chất vận chuyển ion b Chế tạo điện cực chọn lọc ion thông qua hiệu ứng kìm hãm thuỷ ngân tới phản ứng enzym (biosensor) II.1.2 Phương pháp vôn – ampe hòa tan catôt Metyl thủy ngân xác định môi trường không tạo phức Von - Ampe hoà tan anot xung vi phân, sử dụng điện cực vàng, thời gian kết tủa giây cho giới hạn phát lên tới 10 -8 mol/l II.2 Phương pháp sắc ký II.2.1 Phương pháp sắc ký khí Phương pháp sắc ký khí với detector bắt giữ điện tử (GC/ECD) phương pháp thường sử dụng để xác định dạng tồn thủy ngân đặc biệt loại thủy ngân hữu mẫu metyl thủy ngân, dimetyl thủy ngân II.2.2 Phương pháp sắc ký lỏng hiệu cao (HPLC) Nhờ khả tách làm giầu đồng thời hệ thống sắc ký lỏng hiệu cao Qiufen Hu cộng [19] tách xác định đồng thời lượng vết Pb, Hg Cd sau làm giầu cột ion kim loại với thuốc thử tetra(4-bromophenyl)-porphyrrin (T BPP) cột chiết pha rắn TM Xterra RP18 (cột 5µm, II.3 Các phương pháp phân tích quang phổ II.3.1 Phương pháp phổ hấp thụ nguyên tử Thủy ngân nhiều vết kim loại khác As,Cd, Co, Cu, Fe, Pb, Ni, Mn Zn… nước định lượng phương pháp dùng kỹ thuật nguyên tử hóa lò graphit tách sơ nguyên tố cần định lượng kỹ thuật chiết trao đổi ion trước định lượng chúng thiết bị quang phổ hấp thụ nguyên tử với kỹ thuật nguyên tử hóa lửa không lửa II.3.2 Phương pháp phổ hấp thụ phân tử UV – VIS Phân tích trắc quang phương pháp sử dụng phổ biến phương pháp phân tích hoá lý Bằng phương pháp định lượng nhanh chóng với độ nhạy độ xác cao, đồng thời phương pháp đơn giản, đáng tin cậy Phương pháp trắc quang ứng dụng để xác định Hg 2+ phép đo quang với thuốc thử PAR có 2+ mặt SCN dung dịch đệm borac (pH = 9) bước sóng 505 nm thu kết hàm lượng Hg mẫu nước thải chưa qua xử lý 15,7 µg/l II.3.3 Phương pháp phổ plasma cao tần cảm ứng (ICP) Thế mạnh phương pháp phân tích đồng thời lượng lớn nguyên tố, với thời gian phân tích nhanh, nhờ vào plasma nguồn kích thích có nhiệt độ cao nguyên tử Khi kết hợp với phổ khối (ICP - MS), phương pháp xác định định lượng đồng vị nguyên tố II.4 Phương pháp động học xúc tác Tác giả Đỗ Quang Trung [26] sử dụng phương pháp động học xúc tác trắc quang -4 -4 với hệ phản ứng thị K Fe(CN) 2,10 M; o,phenantroline 6,10 M; thioure 4,10 M; pH = 3; nhiệt độ 50 C; λ = 510 nm để xác định hàm lượng thủy ngân nước thải nhà máy pin, kết thu cho thấy phép đo có độ lệch chuẩn tương đối 3% II.5 Phương pháp kích hoạt notron Phương pháp kích hoạt notron phương pháp phân tích đại, có độ nhạy cao, độ xác cao với thời gian phân tích ngắn, thường sử dụng để xác định tổng thủy ngân số dạng thủy ngân định Nguyên tắc phương pháp đo phát xạ tia gamma 197 Hg tạo thành chiếu xạ notron lò phản ứng hạt nhân Giới hạn phát phương pháp tới ng/g nhỏ III Phương pháp phổ hấp thụ nguyên tử xác định hàm lượng thủy ngân đất III.1 Đặc điểm đối tượng nghiên cứu Thủy ngân tự nhiên tồn chủ yếu dạng khoáng vật sau: Thần sa (HgS), Timanit (HgSe), Côlôđôit (HgTe), Livingtonit (HgSb O ), Môntrôyđit (HgO), Calômen (HgCl), vv…, III.2 Quy trình phân tích •Bản chất phương pháp: mẫu sau trộn với canxi oxit bột sắt kim loại đem đốt,hơi thủy ngân bay lên ngưng tụ thành ống thủy tinh hòa tan axit nitric 1:1 nóng,dùng dung dịch thiếc(II) clo để khử Hg +2 dung dịch Hg kim loại hệ thống kín dẫn thủy ngân tới buồng đo cường độ vạch hấp thụ nguyên tử hàm lượng thủy ngân xác định theo phương pháp đồ thị chuẩn 2.2.Giới thiệu phép đo AAS 2.2.1 Nguyên tắc phép đo Cơ sở lý thuyết phương pháp đo phổ hấp thụ nguyên tử (AAS) dựa hấp thụ lượng ( xạ đơn sắc ) nguyên tử tự nguyên tố trạng thái (khí) chiếu chùm tia xạ đơn sắc qua đám mây nguyên tử tự nguyên tố môi trường hấp thụ Môi trường hấp thụ đám nguyên tử tự mẫu phân tích Các điều kiện đo phổ hấp thụ nguyên tử thủy ngân Các thông số Các điều kiện lựa chọn Nguồn sáng Đèn catot rỗng Hg (HCL) Bước sóng 253,7nm Độ rộng khe đo 0,5nm Cường độ dòng đèn catot rỗng mA(80% Imax) Thời gian đo 60 giây Thể tích mẫu đo (ml) 50 ml III.2.Quy trình phân tích •Bản chất phương pháp: mẫu sau trộn với canxi oxit bột sắt kim loại đem đốt,hơi thủy ngân bay lên ngưng tụ thành ống thủy tinh hòa tan axit nitric 1:1 nóng,dùng dung dịch thiếc(II) clo để khử Hg +2 dung dịch Hg kim loại hệ thống kín dẫn thủy ngân tới buồng đo cường độ vạch hấp thụ nguyên tử hàm lượng thủy ngân xác định theo phương pháp đồ thị chuẩn Cách tính kết C X × VT Q × V X × 10 % Hg = Trong đó: Cx : hàm lượng Hg xác định theo đồ thị chuẩn (n.g.) Q : lượng mẫu cân phân tích (g) Vx : thể tích dung dịch phân tích lấy để đo phổ hấp thụ nguyên tử Hg (ml) V T ; tổng thể tích định mức dung dịch mẫu phân tích (ml) • Ứng dụng phân tích số mẫu địa chất thực tế Mẫu quặng barit Stt Số phiếu Kí hiệu mẫu Hàm lượng Hg(mg/kg) III-15BA7 M1-Tứ Quận 0,19 III-15BA7 M2-Ao Cạn 0,08 III-15BA7 M3-Thượng Ấm 0,10 III-15BA7 M4-Oắc 0,35 III-15BA7 M5-Đồi Mỡ 2,35 II-15BA56 SN.02.15.2 1,39 II-15BA56 SN.02.15.1 1,70 I-15BA86 SN.01.15 1,11 I-15BA86 TN.01.15 0,88 10 I-15BA117 M.01 0,06 Cảm ơn thầy bạn theo dõi [...]... phương pháp này khi dùng kỹ thuật nguyên tử hóa trong lò graphit hoặc tách sơ bộ các nguyên tố cần định lượng bằng kỹ thuật chiết hoặc trao đổi ion trước khi định lượng chúng trên thiết bị quang phổ hấp thụ nguyên tử với kỹ thuật nguyên tử hóa trong ngọn lửa hoặc không ngọn lửa II.3.2 Phương pháp phổ hấp thụ phân tử UV – VIS Phân tích trắc quang là phương pháp được sử dụng phổ biến nhất trong các phương. .. sử dụng để xác định tổng thủy ngân và một số dạng thủy ngân nhất định Nguyên tắc của phương pháp là đo sự phát xạ tia gamma do 197 Hg tạo thành khi sự chiếu xạ notron trong lò phản ứng hạt nhân Giới hạn phát hiện của phương pháp có thể tới 1 ng/g hoặc nhỏ hơn III Phương pháp phổ hấp thụ nguyên tử xác định hàm lượng thủy ngân trong đất III.1 Đặc điểm của đối tượng nghiên cứu Thủy ngân trong tự nhiên... Nguyên tắc của phép đo Cơ sở lý thuyết của phương pháp đo phổ hấp thụ nguyên tử (AAS) là dựa trên sự hấp thụ năng lượng ( bức xạ đơn sắc ) của nguyên tử tự do của một nguyên tố ở trạng thái hơi (khí) khi chiếu chùm tia bức xạ đơn sắc qua đám mây hơi nguyên tử tự do của nguyên tố ấy trong môi trường hấp thụ Môi trường hấp thụ chính là đám hơi nguyên tử tự do của mẫu phân tích Các điều kiện đo phổ hấp. .. tích •Bản chất của phương pháp: mẫu sau khi trộn đều với canxi oxit và bột sắt kim loại đem đốt,hơi thủy ngân bay lên ngưng tụ trên thành ống thủy tinh được hòa tan bằng axit nitric 1:1 nóng,dùng dung dịch thiếc(II) clo để khử Hg +2 trong dung dịch về Hg kim loại trong hệ thống kín và dẫn hơi thủy ngân tới buồng đo cường độ vạch hấp thụ nguyên tử hàm lượng thủy ngân được xác định theo phương pháp đồ... xác định đồng thời lượng vết Pb, Hg và Cd sau khi làm giầu trên cột các ion kim loại trên với thuốc thử là tetra(4-bromophenyl)-porphyrrin (T BPP) trên cột chiết pha rắn 4 TM Xterra RP18 (cột 5µm, II.3 Các phương pháp phân tích quang phổ II.3.1 Phương pháp phổ hấp thụ nguyên tử Thủy ngân cũng như nhiều vết kim loại khác như As,Cd, Co, Cu, Fe, Pb, Ni, Mn và Zn… trong nước cũng được định lượng bằng phương. .. giới hạn phát hiện lên tới 2 10 -8 mol/l II.2 Phương pháp sắc ký II.2.1 Phương pháp sắc ký khí Phương pháp sắc ký khí với detector bắt giữ điện tử (GC/ECD) là phương pháp thường được sử dụng để xác định dạng tồn tại của thủy ngân đặc biệt là các loại thủy ngân hữu cơ trong mẫu như metyl thủy ngân, dimetyl thủy ngân II.2.2 Phương pháp sắc ký lỏng hiệu năng cao (HPLC) Nhờ khả năng tách và làm giầu đồng... II.3.3 Phương pháp phổ plasma cao tần cảm ứng (ICP) Thế mạnh của phương pháp này là có thể phân tích đồng thời một lượng lớn các nguyên tố, với thời gian phân tích nhanh, nhờ vào plasma là nguồn kích thích có nhiệt độ rất cao đối với nguyên tử Khi kết hợp với phổ khối (ICP - MS), phương pháp này có thể xác định và định lượng cả các đồng vị nguyên tố II.4 Phương pháp động học xúc tác Tác giả Đỗ Quang. .. được hòa tan bằng axit nitric 1:1 nóng,dùng dung dịch thiếc(II) clo để khử Hg +2 trong dung dịch về Hg kim loại trong hệ thống kín và dẫn hơi thủy ngân tới buồng đo cường độ vạch hấp thụ nguyên tử hàm lượng thủy ngân được xác định theo phương pháp đồ thị chuẩn Cách tính kết quả C X × VT Q × V X × 10 7 % Hg = Trong đó: Cx : hàm lượng Hg xác định được theo đồ thị chuẩn (n.g.) Q : lượng mẫu cân phân... trong các phương pháp phân tích hoá lý Bằng phương pháp này có thể định lượng nhanh chóng với độ nhạy và độ chính xác khá cao, đồng thời đây là phương pháp đơn giản, đáng tin cậy Phương pháp trắc quang đã được ứng dụng để xác định Hg 2+ bằng phép đo quang với thuốc thử PAR khi có 2+ mặt SCN và dung dịch đệm borac (pH = 9) ở bước sóng 505 nm và thu được kết quả là hàm lượng Hg trong mẫu nước thải chưa... được theo đồ thị chuẩn (n.g.) Q : lượng mẫu cân phân tích (g) Vx : thể tích dung dịch phân tích lấy để đo phổ hấp thụ nguyên tử của Hg (ml) V T ; tổng thể tích định mức của dung dịch mẫu phân tích (ml) • Ứng dụng phân tích một số mẫu địa chất thực tế Mẫu quặng barit Stt Số phiếu Kí hiệu mẫu Hàm lượng Hg(mg/kg) 1 III-15BA7 M1-Tứ Quận 0,19 2 III-15BA7 M2-Ao Cạn 0,08 3 III-15BA7 M3-Thượng Ấm 0,10 4 III-15BA7