Trờng đại học vinh Khoa hóa học === === trần thị thùy vân nghiên cứu một số điều kiện để định lợng xyanua bằng phơng pháp cực phổ xung vi phân. ứng dụng định lợng xyanua trong măng khóa luận tốt nghiệp đại học Chuyên ngành: hóa phân tích Vinh - 2011 2 Trờng đại học vinh Khoa hóa học === === nghiên cứu một số điều kiện để định lợng xyanua bằng phơng pháp cực phổ xung vi phân. ứng dụng định lợng xyanua trong măng khóa luận tốt nghiệp đại học Chuyên ngành: hóa phân tích Cán bộ hớng dẫn : ThS. đinh thị trờng giang Sinh viên thực hiện : trần thị thùy vân Lớp : 48B - Hóa Vinh, 2011 4 LỜI CẢM ƠN Để hoàn thành được khóa luận này em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến giảng viên Thạc sỹ Đinh Thị Trường Giang đã giao đề tài cũng như hết lòng hướng dẫn, chỉ bảo tận tình truyền đạt kiến thức kinh nghiệm quý báu cho em trong suốt quá trình hoàn thành khóa luận này. Em xin chân thành cảm ơn các thầy, cô giáo trong tổ bộ môn hóa Phân tích, các thầy, cô giáo hướng dẫn phòng thí nghiệm thuộc khoa Hóa học, Trung tâm Kiểm Định An Toàn và Môi Trường – Trường Đại học Vinh đã tạo mọi điều kiện giúp đỡ em trong quá trình hoàn thành khóa luận tốt nghiệp. Cuối cùng, em xin gửi lời cảm ơn sâu sắc tới bố mẹ, anh chị em và bạn bè đã quan tâm, động viên em hoàn thành khóa luận tốt nghiệp của mình. Vinh, tháng 5 năm 2011. Sinh viên Trần Thị Thùy Vân MỤC LỤC Trang MỞ ĐẦU .8 PHẦN I: TỔNG QUAN .9 I.1. Tổng quan về xyanua [3],[7] .9 I.1.1. Xyanua .9 I.1.1.1. Định nghĩa, vai trò .9 I.1.1.2. Các phản ứng của xyanua 9 I.1.1.3. Các xyanua đơn giản .11 I.1.1.4. Các phức chất xyanua 14 I.1.1.5. Một số phức xyanua khác 15 I.1.2. Độc tính và hậu quả của ngộ độc xyanua 17 I.1.3. Phương pháp định lượng xyanua [2],[8],[11] .18 I.1.3.1. Phương pháp thể tích .18 I.1.3.2. Phương pháp so màu .19 I.1.3.3. Phương pháp phân tích chuẩn độ 20 I.1.3.4. Phương pháp xác định vết màu (nhỏ giọt) .20 I.1.3.5. Xác định hàm lượng xyanua bằng chuẩn độ tạo phức 20 I.1.3.6. Định lượng xyanua trong phức chất 23 I.1.3.7. Phương pháp điện cực chọn lọc 23 I.1.4. Định lượng một số dẫn xuất của xyanua .23 I.1.4.1.Định lượng xyanogenclorua (CNCl) .23 I.1.4.2. Định lượng xyanat (CNO-) .23 I.1.4.3. Định lượng thioxyanat (SCN-) .24 I.1.4.4. Định lượng hexaxyano feriat .25 I.1.4.5. Định lượng hexaxyano feroat [Fe(CN)6]4- .25 I.1.5. Phương pháp xử lí xyanua 25 I.2. Sơ lược về cây măng [5],[13] 25 I.2.1. Măng và giá trị dinh dưỡng của măng 25 I.2.2. Tên gọi, đặc điểm và phân loại của măng .26 I.2.2.1. Tên gọi 26 I.2.2.2. Đặc điểm của một số loài tre trúc .27 I.2.2.3. Phân loại măng .27 I.2.3. Một số sản phẩm từ măng tươi 28 I.2.3.1. Măng chua 28 I.2.3.2. Măng khô 28 I.2.3.3. Măng muối .28 I.3. Xyanua trong thực phẩm .29 I.3.1. Các dạng hợp chất sinh xyanua [7],[14] 29 I.3.2. Các loại thực phẩm chứa xyanua [5] .29 I.3.3. Xyanua trong măng và độc học của nó[5] .30 I.3.3.1. Hợp chất sinh xyanua 30 I.3.3.2. Sự chuyển hóa của cyanogenic glycosides 30 I.4. Phương pháp cực phổ [6],[11],[14] .31 I.4.1. Cơ sở của phương pháp 31 I.4.2. Phương pháp cực phổ sóng vuông (SWP) 34 I.4.3. Phương pháp cực phổ xung thường (NPP) .36 I.4.2.3. Phương pháp cực phổ xung vi phân (DPP) 38 I.4.5. Các phương pháp phân tích định lượng trong phân tích điện hoá.40 I.4.5.1. Phương pháp mẫu chuẩn .40 I.4.5.2. Phương pháp đường chuẩn .40 I.4.5.3. Phương pháp thêm chuẩn 40 I.4.5.4. Phương pháp thêm .41 I.4.6. Các loại điện cực được sử dụng trong phương pháp phân tích cực phổ .42 I.4.6.1. Điện cực giọt thủy ngân rơi (DME) 42 I.4.6.2. Điện cực giọt tĩnh thủy ngân rơi cưỡng bức (SMDE) .42 PHẦN II: THỰC NGHIỆM VÀ KẾT QUẢ 43 II.1. Thiết bị, dụng cụ và hóa chất .43 II.1.1. Thiết bị .43 II.1.2. Dụng cụ 43 II.1.3. Hóa chất .44 II.1.4. Pha chế dung dịch thí nghiệm .44 II.1.5. Nguyên tắc hoạt động của bộ chưng cất xyanua .45 II.2. Kỹ thuật thực nghiệm .46 II.2.1. Khảo sát các điều kiện tối ưu để định lượng xyanua 46 II.2.1.1. Khảo sát sự xuất hiện pic .46 II.2.1.3. Khảo sát ảnh hưởng của sunfua và sunfit lên phép xác định xyanua .49 II.2.1.4. Tìm giới hạn phát hiện và giới hạn định lượng của phương pháp .51 II.2.1.5. Khảo sát độ lặp lại của phép đo .53 II.2.1.6. Các điều kiện tối ưu để định lượng xyanua 55 II.2.1.7. Định lượng xyanua trong mẫu tự tạo 55 II.2.1.7. Xác định giới hạn tuyến tính của nồng độ xyanua theo chiều cao pic 57 II.2.2. Xác định hàm lượng xyanua trong các mẫu măng 60 II.2.2.1. Quá trình lấy mẫu, xử lý, chưng cất và bảo quản mẫu 60 II.2.2.2. Định lượng xyanua trong các mẫu măng bằng phương pháp cực phổ xung vi phân 61 7 PHẦN III: KẾT LUẬN 65 TÀI LIỆU THAM KHẢO 66 MỞ ĐẦU Hiện nay vấn đề nhiễm độc xyanua đang được xã hội rất quan tâm. Với một hàm lượng xyanua nhất định sẽ gây nhiễm độc cho con người và để lại hậu quả rất nghiêm trọng. Xyanua ngăn chặn tế bào tiêu thụ oxi vì thế nó được xem là tác nhân làm ngạt. Biểu hiện điển hình của ngộ độc cấp tính là sốc và nghiễm toan. Người bị ngộ độc xyanua thường bị chóng mặt, buồn nôn, mệt mỏi, co giật và bất tỉnh có thể dẫn tới tử vong khi nồng độ xyanua trong máu lớn hơn 1mg/l. Hàng năm trên thế giới có hàng nghìn người bị chết do nhiễm độc xyanua. Trên thế giới có rất nhiều loại thực phẩm chứa hàm lượng xyanua lớn. Vì vậy việc nghiên cứu xác định và kiểm soát hàm lượng xyanua trong thực phẩm là rất cần thiết. Hiện nay, có nhiều phương pháp xác định hàm lượng xyanua trong đó phương pháp cực phổ xung vi phân trên điện cực giọt thủy ngân rơi là phương pháp có độ chính xác, độ chọn lọc, độ nhạy và độ tin cậy cao có thể xác định hàm lượng xyanua có nồng độ thấp. Do vậy chúng tôi đã chọn đề tài “ Nghiên cứu một số điều kiện để định lượng xyanua bằng phương pháp cực phổ xung vi phân. Ứng dụng định lượng xyanua trong măng ” Với đề tài này chúng tôi đề ra nhiệm vụ: - Tìm các điều kiện tối ưu để định lượng xyanua. - Nghiên cứu ảnh hưởng của hai ion S 2- , SO 3 2- tới phép xác định xyanua. - Xác định giới hạn tuyến tính, giới hạn phát hiện, giới hạn định lượng của phép đo. 8 - Phân tích mẫu chứa xyanua trong các phần gốc, thân giữa, ngọn của cây măng. Chúng tôi hi vọng rằng khóa luận này sẽ bước đầu nghiên cứu một phương pháp mới bổ sung thêm các phương pháp xác định hàm lượng xyanua trong thực phẩm. PHẦN I: TỔNG QUAN I.1. Tổng quan về xyanua [3],[7] I.1.1. Xyanua I.1.1.1. Định nghĩa, vai trò Xyanua (cyanide) là anion của axit xyanhidric, có công thức cấu tạo: :C N ≡ Ion CN − không màu nên các muối của xyanua nói chung không màu. Muối xyanua tan cũng như HCN đều rất độc. Tuy nhiên các muối kim loại của HCN lại có vai trò rất lớn trong nhiều ngành công nghiệp như: - Công nghiệp mạ vàng, bạc, đồng hoặc kim loại khác. - Công nghiệp khai thác vàng, lấy vàng bằng phương pháp xyanua hóa. - Công nghiệp sản xuất các pigmen màu cho ngành công nghiệp sơn, vẽ, công nghiệp sản xuất thuốc trừ sâu… Để phát hiện ion CN − người ta dùng phương pháp phân tích định tính. Xyanua bị thủy phân mạnh trong dung dịch theo phản ứng: −− +→+ OHHCNOHCN 2 Vì vậy dung dịch có tính bazơ và có mùi của hidroxyanua. Những phức chất của xyanua thường bền hơn phức chất của halogenua. Muối của xyanua cũng như HCN đều có tính khử. Khi đun nóng dung dịch muối xyanua bị oxi không khí oxi hóa thành xyanat nhưng phản ứng này xảy ra chậm. I.1.1.2. Các phản ứng của xyanua 9 Các hợp chất của axit xyanhidric rất độc nên các phản ứng định tính của ion CN − cần phải được thực hiện theo phương pháp vi lượng: Bằng những phản ứng dưới đây người ta không thể hoà tan được Hg(CN) 2 bởi vì nó rất ít phân ly. Tuy vậy với tác dụng của Mg, KI, H 2 S mà Hg(CN) 2 sẽ bị phân ly theo phản ứng sau: Hg(CN) 2 + Mg + 2H 2 O → Hg + Mg(OH) 2 + 2HCN Hg(CN) 2 + H 2 S → HgS + 2HCN Hg(CN) 2 + 4KI → K 4 [HgI 4 ] + 2KCN - Tác dụng với dung dịch AgNO 3 Khi nhỏ cẩn thận AgNO 3 vào dung dịch xyanua thì người ta không thấy kết tủa mà chỉ được một phức kalixyanua: 2 CN − + Ag + → [Ag(CN) 2 ] Khi nhỏ tiếp dung dịch AgNO 3 vào thì kết tủa Ag[Ag(CN) 2 ] sẽ được tách ra: [Ag(CN) 2 ] - + Ag + → Ag[Ag(CN) 2 ] Kết tủa này không tan trong axit loãng nhưng lại tan trong NH 4 OH, (NH 4 )CO 3 , Na 2 S 2 O 3 và KCN dư. Khi nung nóng AgCN bị phân tích thành Ag và (CN) 2 đây là điểm khác với AgCl. Khi cho axit vô cơ loãng tác dụng với dung dịch K[Ag(CN) 2 ] thì kết tủa AgCN và axit HCN sẽ tách ra: 2[Ag(CN) 2 ] - + 2H + → 2HCN + 2AgCN - Tác dụng với Hg 2 (NO 3 ) 2 . Khi cho thuỷ ngân (I) nitrat tác dụng với dung dịch kalixyanua thì Hg kim loại được tách ra và Hg(CN) 2 dễ tan được tạo thành: 2 CN − + Hg 2 2+ → Hg(CN) 2 + Hg - Tác dụng với Pb(CH 3 COO) 2 Chì axetat tạo được kết tủa chì xyanua màu trắng: 2 CN − + Pb(CH 3 COO) 2 → Pb(CN) 2 + 2CH 3 COO - - Tác dụng với axit sunfanilic. Axit sunfanilic loãng đẩy được axit xyanhidric ra khỏi muối của nó: 2 CN − + 2H + → 2HCN 10 . Trờng đại học vinh Khoa hóa học === === trần thị thùy vân nghiên cứu một số điều kiện để định lợng xyanua bằng phơng pháp cực phổ xung vi phân. ứng dụng định. kiện để định lợng xyanua bằng phơng pháp cực phổ xung vi phân. ứng dụng định lợng xyanua trong măng khóa luận tốt nghiệp đại học Chuyên ngành: hóa phân