Luận văn Nghiên cứu xác định hàm lượng các kim loại Kẽm, Cadimi, Chì và Đồng trong gạo bằng phương pháp Von-Ampe hoà tan trên điện cực giọt thuỷ ngân

Sự phát triển công nghiệp ở nước ta hiện nay đã đem lại những lợi ích to lớn cho nền kinh tế, xong bên cạnh đó cũng mang lại những hậu quả đáng lo ngại cho môi trường sống và sức khoẻ của con người. ở nước ta việc khai thác khoáng sản bừa bãi, xây dựng ồ ạt các nhà máy, xí nghiêp, các khu công nghiệp, các khu chế xuất đã thải một lượng không nhỏ các chất độc hại vào môi trường, đặc biệt là môi trường quanh các thành phố lớn. Trong những chất độc hại đó có những chất có khả năng tích luỹ vào trong cơ thể thực vật trong suốt quá trình sinh trưởng của chúng, thêm vào đó việc sử dụng rộng rãi các hoá chất bảo vệ thực vật, thuốc trừ sâu đã gây ô nhiễm đáng kể cho nguồn lương thực. Vì vậy vấn đề kiểm tra chất lượng lương thực và ảnh hưởng của môi trường đối với chúng là hết sức cần thiết. Với lương thực thì các chỉ tiêu về hàm lượng kim loại nặng, nitrat, dư lượng kháng sinh, thuốc bảo vệ thực vật, thuốc trừ sâu là những chỉ tiêu phân tích hàng đầu. Hiện nay có rất nhiều phương pháp để xác định hàm lượng các hoá chất trên trong lương thực như : quang phổ hấp thụ nguyên tử, sắc ký lỏng, sắc ký khí.Các phương pháp trên đều có độ chính xác và độ nhạy cao, tuy nhiên có nhược điểm là thiết bị đắt tiền và chưa phổ biến ở nước ta. Phương pháp cực phổ Von-Ampe hoà tan sử dụng kỹ thuật xung vi phân là phương pháp có độ chính xác cao, độ nhạy cao, thiết bị phân tích đơn giản, thông dụng với các phòng thí nghiệm ở Việt Nam, tốn ít hoá chất, có thể định lượng đồng thời lượng vết nhiều ion kim loại cùng có mặt trong dung dịch. Xuất phát từ thực tế trên chúng tôi chọn luận văn với đề tài : “Nghiên cứu xác định hàm lượng các kim loại Kẽm, Cadimi, Chì và Đồng trong gạo bằng phương pháp Von-Ampe hoà tan trên điện cực giọt thuỷ ngân”. Mục đích của luận văn là: - Xây dựng quy trình định lượng 4 ion Zn(II), Cd(II), Pb(II) và Cu(II) trong dung dịch dựa trên phương pháp cực phổ Von-Ampe hoà tan anot sử dụng kỹ thuật xung vi phân trên điện cực giọt thuỷ ngân treo. - áp dụng vào phân tích một số loại gạo thương phẩm.

doc64 trang | Chia sẻ: tuandn | Lượt xem: 2520 | Lượt tải: 3download
Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu Luận văn Nghiên cứu xác định hàm lượng các kim loại Kẽm, Cadimi, Chì và Đồng trong gạo bằng phương pháp Von-Ampe hoà tan trên điện cực giọt thuỷ ngân, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
Chương III KếT quả và thảo luận III.1. Khảo sát tìm các điều kiện phân tích tối ưu. III.1.1. Khảo sát ảnh hưởng của môi trường phân tích. III.1.1.1. Khảo sát chọn nền điện li tối ưu. Trong phương pháp phân tích cực phổ việc thêm nền điện li trơ vào dung dịch có tác dụng chủ yếu là làm triệt tiêu dòng điện chuyển. Trong phân tích cực phổ cổ điển dòng điện chuyển là một thành phần của dòng đo, làm ảnh hưởng tới kết quả phân tích cần phải được loại bỏ. Khi thêm nền điên li trơ vào dung dịch phân tích với nồng độ đủ lớn [12] (gấp khoảng hơn 50 lần so với nồng độ chất nghiên cứu), thì lực điện trường sẽ tác dụng chủ yếu lên cation của nền điện li, khi đó dòng điện chuyển sẽ là dòng của các cation trơ của nền. Với phương pháp Von-Ampe hoà tan nền điện li trơ có tác dụng đảm bảo việc vận chuyển ion đến bề mặt điện cực chỉ do hiện tượng khuyếch tán. Mặt khác một lượng lớn chất điện li trơ trong dung dịch làm hệ số hoạt độ của các ion nghiên cứu được coi như là không đổi, tăng độ chính xác của phép đo. Việc lựa chọn nền điện li cần đảm bảo tính trơ, có độ ổn định cao về độ dẫn điện, lực ion, và pH. Chúng tôi tiến hành khảo sát trên bốn loại nền là: KCl 0,04M. NaCl 0,04M. Đệm NaAc + HAc (nồng độ tổng là 0,04M). đệm NH4Ac + HAc (nồng độ tổng là 0,04M). Tại hai giá trị pH lần lượt là 3,6 và 4,6. Chuẩn bị dung dịch khảo sát: Nền NaCl Pha dung dịch khảo sát có pH=3,6: Lấy 5ml dung dich NaCl 0,1M và 0,1ml dung dịch chuẩn 20mg/l vào bình định mức 25ml. Định mức bằng nước cất gần tới vạch định mức, chỉnh pH bằng dung dịch HCl đặc tới pH=3,6. Sau đó dùng dung dịch HCl có pH=3,6 để định mức tới 25ml. Pha dung dịch khảo sát có pH=4,6: Lấy thể tích nền và thể tích dung dịch chuẩn tương tự như trên nhưng chỉnh tới pH=4,6 cũng trong bình định mức 25ml. Nền KCl Pha dung dịch khảo sát có pH=3,6: Lấy 5ml dung dịch KCl 0,1M và 0,1ml dung dịch chuẩn 20mg/l vào bình định mức 25ml. Định mức bằng nước cất gần tới vạch định mức, chỉnh pH trên máy đo bằng dung dịch HCl đặc tới pH=3,6. Sau đó dùng dung dịch HCl có pH=3,6 để định mức tới 25ml. Pha dung dịch khảo sát có pH=4,6: Lấy thể tích nền và thể tích dung dịch chuẩn tương tự như trên nhưng chỉnh tới pH=4,6 cũng trong bình định mức 25ml. Nền đệm NaAc + HAc Chuẩn bị dung dịnh đệm NaAc + HAc (nồng độ tổng là 0,1M) có pH=3,6: Lấy Vml dung dịch HAc 0,1M, dùng dung dịch NaAc 0,1M để điều chỉnh pH tới 3,6. Chuẩn bị dung dịch đệm NaAc + HAc (nồng độ tổng là 0,1M), có pH= 4,6: Lấy Vml dung dịch HAc 0,1M, dùng NaAc 0,1M để điều chỉnh pH tới 4,6. Pha dung dịch khảo sát có pH=3,6: Lấy 5ml dung dịch đệm (NaAc + HAc) 0,1M, pH=3,6 ở trên và 0,1ml dung dịch chuẩn 20mg/l vào bình định mức vào bình 25ml, định mức bằng nước cất tới vạch định mức. Pha dung dịch khảo sát có pH=4,6: Lấy 5ml dung dịch đệm (NaAc + HAc) 0,1M, pH=4,0 ở trên, thêm 0,1ml dung dịch chuẩn 20mg/l vào bình định mức 25ml, định mức bằng nước cất tới vạch định mức. Nền đệm NH4Ac + HAc Chuẩn bị dung dịnh đệm có pH=3,6: Lấy Vml dung dịch HAc 0,1M, dùng dung dịch NH3 để chỉnh pH tới 3,6. Chuẩn bị dung dịch đệm có pH=4,6: Lấy Vml dung dich HAc 0,1M, dùng dung dịch NH3 để chỉnh pH tới 4,6. Pha dung dịch khảo sát có pH=3,6: Lấy 5ml dung dịch đệm (NH4Ac + HAc) 0,1M có pH=3,6 ở trên và 0,1ml dung dịch chuẩn vào bình định mức 25ml, định mức bằng nước cất tới vạch. Pha dụng dịch khảo sát có pH=4,6: Lấy 5ml dung dịch đệm (NH4Ac + HAc) 0,1M có pH=4,6 đã chuẩn bị ở trên, 0,1ml dung dịnh chuẩn 20mg/l vào bình định mức 25ml, định mức bằng nước cất tới vạch. Thực nghiêm: - Đặt các thông số của máy đo: Bảng 3-1: Các thông số đo chọn nền tối ưu. - Điện cực làm việc - Tốc độ khuấy - Kích thước giọt - Chế độ đo - Thời gian đuổi oxi - Thế làm giàu - Thời gian làm giàu - Thời gian cân bằng - Biên độ xung - Thời gian áp xung - Thế bắt đầu - Thế kết thúc - Bước nhảy thế - Thời gian nhảy thế - Tốc độ quét  HMDE 2000 vòng/phút. 4 DP 180s -1,15V 90s 10s 0,05V 0,04s -1,15V 0,15V 0,005V 0,1s 0,05V/s   Đo các dung dịch khảo sát đã chuẩn bị ở trên. Mỗi mẫu đo lặp ba lần lấy kết quả trung bình. Bảng 3-2: Kết quả đo khảo sát chọn nền điện li tối ưu Nền  pH  Ip (nA)     Zn2+  Cd2+  Pb2+  Cu2+   KCl 0,04M  3,6  322,1  148,8  83,7  64,3    4,6  261,1  107,3  77,7  51,7   NaCl 0,04M  3,6  167,7  113,5  105,4  53,5    4,6  290,7  142,0  106,0  57,8   NaAc+HAc 0,04M  3,6  106,4  95,9  70,4  104,8    4,6  218,0  160,7  94,9  188,3   NH4Ac+HAc 0,04M  3,6  150,2  100,8  75,0  108,1    4,6  289,7  154,3  85,0  189,6   Nhân xét: Khi cố định các các điều kiện máy đo, nồng độ nền, nồng độ dung dịch chuẩn, pH của dung dịch, thì chiều cao píc hòa tan của các ion kim loại(Ip), sẽ chỉ phụ thuộc vào bản chất của nền điện li. Từ bảng trên ta thấy trong cả 4 nền khảo sát, các ion Zn2+, Cd2+, Pb2+, Cu2+ đều cho giá trị Ip rất tốt. Với nền KCl, và nền NaCl giá tri Ip của Zn2+ lớn so với các nền khác, vì vậy việc xác định Zn2+ sẽ nhạy hơn trong hai nền đó. Mặt khác với hai nền NaAc+HAc và NH4Ac+HAc thì Cd2+, Pb2+, và Cu2+ lại cho giá trị Ip cao hơn. Trong luận văn này chúng tôi chọn nền NH4Ac+HAc vì trong mẫu gạo hàm lượng Zn thường lớn, còn hàm lượng Cd, Pb, Cu lại rất nhỏ, do đó nền NH4Ac+HAc sẽ thuận lợi hơn cho việc xác định Cd, Pb, Cu. III.1.1.2. Khảo sát tìm pH tối ưu ở các giá trị khác nhau của pH các ion sẽ tồn tại ở các dạng khác nhau do sự tao thành phức hiđroxo. Mặt khác nếu pH thấp quá thì sự có mặt của lượng lớn ion H+ trong dung dịnh sẽ xảy ra quá trình khử ion H+ tạo thành H2 bám lên bề mặt giọt thuỷ ngân làm ảnh hưởng đến quá trình khử các ion khác và làm giảm lượng chất kết tủa lên điện cực. Để tìm được pH tối ưu cho quá trình phân tích, chúng tôi tiến hành khảo sát sự phụ thuộc cường độ dòng hoà tan của bốn ion Zn2+, Cd2+, Pb2+, Cu2+ vào pH khi các điều kiện phân tích khác được cố định. Chuẩn bị dung dịnh khảo sát: Lấy chính xác 0,3ml dung dịch chuẩn (có nồng độ mỗi ion Zn2+, Cd2+, Pb2+, Cu2+ đều là 20mg/l), 5ml dung dịch HAc 0,1M vào bình định mức 25ml. Thêm nước cất vào đến khoảng 3/4 bình, dùng dung dịch NH3 đặc để chỉnh tới pH khảo sát. Dùng nước cất để định mức tới vạch định mức. Chúng tôi tiến hành khảo sát ở sáu giá trị pH là: 3,1; 3,5; 4,0; 4,5; 5,0 và 5,5. Đặt các thông số của máy đo như bảng (3-1). Tiến hành đo các dung dịch khảo sát. Mỗi dung dịnh đo lặp ba lần rồi lấy kết quả trung bình. Kết quả được ghi ở bảng 3-3 dưới đây. Bảng 3-3: Kết quả đo khảo sát tìm pH tối ưu pH  Ip (nA)    Zn2+  Cd2+  Pb2+  Cu2+   3,1  894,7  529,3  316,7  599,4   3,5  930,3  510,5  295,7  670,3   4,0  1170,2  573,0  375,0  815,7   4,5  1027,0  487,7  261,3  640,3   5,0  1035,3  492,2  263,7  615,3   5,5  1050,7  504,3  168,3  586,7    Hình 3-1: Sự phụ thuộc của Ip vào pH. Nhận xét: Khi pH tăng từ 3,1 đến 4,0 thì giá trị Ip của cả bốn nguyên tố đều tăng. Ip của Cu và Cd thay đổi không nhiều theo pH. Khi pH tăng từ 4,0 đến 5,5 thì giá trị Ip của cả bốn nguyên tố đều có xu hướng giảm xuống. Điều này là phù hợp vì khi pH tăng lên thì sự hình thành phức hidroxo của các ion cũng tăng lên. Trên cơ sở khảo sát chúng tôi chọn pH=4,0 cho dung dịch phân tích trong các phép đo sau này. III.1.1.3. Khảo sát tìm nồng độ nền tối ưu Như đã xét nền điện li có tác dụng làm triệt tiêu dòng điện chuyển. Theo [12] khi nồng độ chất điện li trơ lớn gấp khoảng 50 lần chất điện hoạt thì dòng điện chuyển của các chất điện hoạt có thể coi là triệt tiêu, sự chuyển chất điện hoạt tới bề mặt điện cực lúc này chỉ do sự khuyếch tán và đối lưu. Nếu ở nồng độ cỡ 10-5M của chất điện hoạt thì nồng độ của nền điện li cỡ 10-3M là đủ. Để tìm nồng độ nền điện li tối ưu cho quá trình phân tích chúng tôi tiến hành khảo sát sự phụ thuộc của cường độ dòng hoà tan cực đại vào nồng độ nền điện li trong điều kiện cố định các thông số đo khác. Chuẩn bị dung dịch khảo sát: - Lấy chính xác Vml dung dịnh đệm (NH4Ac+HAc) 1M, pH= 4,0 và 0,2 ml dung dịch chuẩn (có nồng độ mỗi ion Zn2+, Cd2+, Pb2+, Cu2+ đều là 20mg/l) vào bình định mức 25ml. Thêm nước cất vào khoảng 3/4 bình kiểm tra pH nếu nhỏ hơn 4,0 thì dùng NH3 đặc để chỉnh pH tới 4,0 sau đó định mức bằng nước cất tới vạch. - Đặt các thông số của máy đo như bảng 3-1. Tiến hành đo các dung dịch khảo sát. Các kết quả thu được ghi trong bảng 3-4 và hình 3-2. Bảng 3-4: Kết quả đo khảo sát nồng độ nền điện li tối ưu Vml dung dịch đệm  Nồng độ nền(mol/l)  Ip (nA)     Zn2+  Cd2+  Pb2+  Cu2+   0,1  0,004  588,5  434,5  187,3  478.3   0,2  0,008  608,0  430,0  198,7  521,3   0,5  0.020  740,0  453,3  205,3  567,0   1,0  0,040  735,3  455,3  209,7  560,3   2.5  0,100  733,0  440,0  208,0  565,0   5,0  0,200  750,7  439,5  228,5  603,0   7,5  0,300  729,0  385,5  203,5  541,7   10,0  0,400  758,5  387,0  196,3  539,5   12,5  0,500  733,5  388,3  205,5  541,5    Hình 3-2: Sự phụ thuộc của Ip vào nồng độ nền điện li. Nhận xét: Từ khoảng nồng độ nền là 0,02M trở lên, Ip của cả bốn nguyên tố đều tương đối ổn định. Chứng tỏ dòng điện chuyển khi đó không còn ảnh hưởng đến cường độ dòng hoà tan. Vì vậy nồng độ nền cho phép là từ 0,02M trở lên. Nếu nồng độ chất điện hoạt là cỡ 10-5M thì nồng độ nền khi đó lớn gấp khoảng 2000 lần. Mặt khác nếu đưa vào dung dịch phân tích một lượng lớn chất điện li trơ có thể gây nhiễm bẩn cho dung dịnh phân tích. Vì vậy trong các phép phân tích sau này chúng tôi chọn nồng độ nền là 0,02M. III.1.2.Khảo sát tối ưu hoá các điều kiện kỹ thuật đo II.1.2.1.Khảo sát tìm biên độ xung tối ưu Trong phương pháp Von-Ampe hoà tan, ở giai đoạn hoà tan điện hoá điện cực giọt thuỷ ngân được phân cực bằng điện áp một chiều biến thiên tuyến tính từ giá trị thế điện phân tới vùng thế dương hơn với tốc độ khoảng 20 đến 100mV/s. Trong quá trình phân cực đó sẽ có sự hình thành lớp điện kép trên bề mặt giọt thuỷ ngân. Tương tự như ở cực phổ cổ điển sự tích điện và phóng điện của lớp điện kép này tạo ra dòng tụ điện đóng góp vào một phần của dòng đo làm ảnh hưởng tới độ đúng, làm giảm độ nhạy của phép phân tích. Trong phân tích điện hoá hoà tan để hạn chế ảnh hưởng của dòng tụ điện người ta thưòng sử dụng kỹ thuật xung vi phân, tức là đặt thêm một xung vuông góc lên khung điện áp biến thiên với biên độ thay đổi trong khoảng 10 – 100mV và độ dài xung từ 40 đến 100 ms. Theo [12] nếu tăng biên độ xung, E, thì Ip càng lớn. Tuy nhiên trong thực tế khi tăng biên độ xung thì đồng thời tăng chiều rộng của chân pic khảo sát và làm giảm độ phân giải của phương pháp. Vì vậy chúng tôi tiến hành khảo sát sự phụ thuộc Ip vào biên độ xung. Chuẩn bị dung dịch khảo sát: - Lấy 1ml dung dịch chuẩn (có nồng độ mỗi ion Zn2+, Cd2+, Pb2+, Cu2+ đều là 20mg/l), 5ml dung dịch đệm (NH4Ac+HAc) 0,1M, pH=4,0 vào bình định mức 25ml dùng nước cất định mức tới vạch định mức. Đem đo dung dịch khảo sát ở các giá trị biên độ xung khác nhau. Chúng tôi thu được kết quả ghi trong bảng 3-5: Bảng 3-5: Kết quả đo khi khảo sát biên độ xung. BĐX (V)  Zn2+  Cd2+  Pb2+  Cu2+    Ip(nA)  E1/2(V)  Ip(nA)  E1/2(V)  Ip(nA)  E1/2(V)  Ip(nA)  E1/2(V)   0,01  230  -1,03  153  -0,616  97  -0,440  210  -0,027   0,03  740  -1,04  431  -0,630  272  -0,453  680  -0,038   0,05  1240  -1,04  729  -0,636  449  -0,460  1070  -0,042   0,08  1630  -1,06  835  -0,654  503  -0,852  1397  -0,063   0,10  2080  -1,07  947  -0,666  537  -0,495  1600  -0,072    Hình 3-3: Sự phụ thuộc của Ip vào biên độ xung. (Phổ đồ VAHT khi khảo sát ở các biên độ xung 0,01V, 0,05Vvà 0,10V). Nhận xét: - Khi tăng biên độ xung giá trị Ip của cả bốn ion đều tăng đáng kể do đó làm tăng độ nhạy của phương pháp. - Giá trị thế bán sóng, E1/2, của cả bốn ion đều dịch chuyển về vùng thế âm hơn. - Chiều rộng của các chân pic tăng lên. Ta có thể thấy do sự mở rộng chân pic và E1/2 dịch chuyển về vùng âm hơn nên chân pic của Cd2+ và Pb2+ có hiện tượng giao nhau, làm độ phân giải của phương pháp giảm xuống. Từ kết quả khảo sát trên, trong khoảng biên độ xung đã khảo sát chúng tôi chọn giá trị dung hoà là 0,05V cho các phép phân tích sau này. III.1.2.2.Khảo sát thời gian đặt một xung Thời gian đặt một xung có ảnh hưởng rất lớn tới mức độ cân đối của pic khảo sát. Ngoài ra nó còn ảnh hưởng tới đường nền và chiều cao của píc khảo sát. Do đó chúng tôi tiến hành khảo sát tìm thời gian đặt xung tối ưu cho phép phân tích. Chuẩn bị dung dịch khảo sát: Lấy 0,1ml dung dịch chuẩn (có nồng độ mỗi ion Zn2+, Cd2+, Pb2+, Cu2+ đều là 20mg/l) và 5ml dung dịch đệm (NH4Ac+HAc) 0,1M, pH=4,0 vào bình định mức 25ml dùng nước cất định mức tới vạch định mức. Đem đo dung dịch khảo sát ở các thời gian đặt xung khác nhau (các điều kiện phân tích khác được giữ không đổi). Kết quả được ghi ở bảng 3-6: Bảng 3-6: Kết quả đo khảo sát thời gian đặt một xung. Thời gian đặt xung (s)  Ip (nA)    Zn2+  Cd2+  Pb2+  Cu2+   0,01  664,0  132,0  109,0  212,0   0,03  383,0  63,4  51,4  121,0   0,04  346,0  58,9  46,5  112,0   0,07  325,0  55,0  44,2  107,0   0,09  314,0  50,0  40,1  98,6    Hình 3-4: Sự phụ thuộc của Ip vào thời gian đặt xung. (Phổ đồ VAHT khi khảo sát ở các thời gian 0,01s và 0,04s). Nhận xét: Ta có thể thấy tăng thời gian đặt một xung thì Ip của các ion khảo sát giảm xuống. Tuy nhiên khi thời gian đặt xung nhỏ thì píc khảo sát bị biến dạng, đường nền bị nâng lên, píc của Cu2+ không còn cân đối. Để đảm bảo độ đúng và độ nhạy của phép phân tích chúng tôi lựa chọn thời gian đặt xung cho các phép phân tích sau này là 0,04s. III.1.2.3.Khảo sát tốc độ quét thế Tốc độ quét thế là yếu tố quan trọng quyết định hình dạng và độ phân giải của phép phân tích Von-Ampe hoà tan. Nếu quét thế với tốc độ nhanh thì đường cong cực phổ trơn, và rút ngắn được thời gian của phép phân tích. Tuy nhiên khi quét thế nhanh có thể làm biến dạng pic khảo sát. Mặt khác nếu trong phép xác định đồng thời nhiều chất pic khảo sát của những chất có thế bán sóng gần nhau sẽ bị chập vào nhau khi tốc độ quét thế nhanh. Nếu quét thế chậm thì sóng cực phổ sẽ không trơn. Vì vậy chúng tôi tiến hành khảo sát tìm tốc độ quét thế phù hợp cho các phép phân tích sau này. Pha dung dịch khảo sát: - Lấy chính xác 1ml dung dịch chuẩn 0,2mg/l, 5ml dung dịch đệm (NH4Ac+HAc) 0,1M, pH=4,0 vào bình định mức 25ml. Dùng nước cất định mức tới vạch định mức. Tiến hành đo dung dịch ở các giá trị tốc độ quét thế khác nhau. Kết quả được thể hiện ở bảng 3-7 và hình 3-5 : Bảng 3-7: Kết quả đo khảo sát tốc độ quét thế. Tốc độ quét thế (V/s)  Ip (nA)    Zn2+  Cd2+  Pb2+  Cu2+   0,0125  130,0  30,4  37,8  60,5   0,0250  133,0  32,8  37,8  59,1   0,0500  143,0  37,8  39,5  62,7   0,0625  154,0  35,9  43,3  67,7   0,1000  225,0  56,7  69,1  72,7   0,2500  232,0  60,7  63,5  75,5   0.5000  240,0  63,7  75,1  77,9    Hình 3-5: Sự phụ thuộc của Ip vào tốc độ quét thế. (Phổ đồ VAHT thu được khi khảo sát ở các tốc độ quét thế 0,05V/s và 0,1V/s) Nhận xét: Khi tăng tốc độ quét thế Ip của các ion Zn2+, Cd2+, Pb2+, Cu2+ đều tăng lên. Tuy nhiên ở tốc độ quét nhanh ta có thể thấy đường nền của đường cong cực phổ bị nâng dần lên, pic của Cd2+, Pb2+, Cu2+ bị tù và không cân đối. Từ kết quả trên chúng tôi quyết định chọn tốc độ quét tối ưu là 0,05V/s cho các phép đo sau này. III.1.2.4. Khảo sát tốc độ khuấy dung dịch ở giai đoạn làm giàu điện hoá, các ion kim loại bị khử thành kim loại và hoà tan vào giọt thuỷ ngân ở dạng hỗn hống, do đó làm cho nồng độ của ion kim loại ở trong lớp dung dịch sát bề mặt giọt thuỷ ngân bị giảm xuống. Vì vậy trong quá trình làm giầu khuấy trộn đều dung dịch sẽ làm cho các chất điện hoạt khuyếch tán đều đến bề mặt điện cực làm cho nồng độ của chất điện hoạt ở lớp dung dịch sát bề mặt điện cực là không đổi. Tốc độ khuấy trộn dung dịch càng cao thì Ip càng cao vì khi đó lượng chất điện hoạt vận chuyển đến bề mặt điện cực nhiều hơn trong một đơn vị thời gian. Tuy nhiên khi khuấy dụng dịch với tốc độ quá cao sẽ tạo ra dòng xoáy không đảm bảo độ lặp của phép đo, mặt khác tốc độ khuấy trộn cao cũng có thể làm rơi giọt thuỷ ngân trong quá trình điện phân. Chuẩn bị dung dịch khảo sát: -Lấy 0,2ml dung dịch chuẩn (có nồng độ mỗi ion Zn2+, Cd2+, Pb2+, Cu2+ đều là 20 mg/l) và 5ml dung dịch đệm (NH4Ac+HAc) 0,1M, pH=4,0 vào bình định mức 25ml. Dùng nước cất định mức tới vạch định mức. Tiến hành đo dung dịch khảo sát ở các điều kiện: -Thế làm giàu :- 1,15V. -Thời gian đặt một xung: 0,04s -Thời gian điện phân làm giàu :90s. -Tốc độ quét thế : 0,05V/s. Kết quả thu được ghi ở bảng 3-8 và biểu diễn trên hình 3-6. Bảng 3-8: Kết quả đo khảo sát tốc độ khuấy Tốc độ khuấy (Vòng/phút)  Ip (nA)    Zn2+  Cd2+  Pb2+  Cu2+   400  542  265  190  467   600  595  287  213  502   1000  634  309  222  531   1400  674  332  239  567   1600  803  380  270  651   2000  827  425  299  720   2400  838  431  316  737   3000  901  438  319  741    Hình 3-6: Sự phụ thuộc của Ip vào tốc độ khuấy.  Hình 3- 7: Phổ đồ VAHT khi khảo sát ở các tốc độ khuấy 400, 2000 và 3000 vòng/phút. Nhận xét : Từ kết quả trên ta thấy tăng tốc độ khuấy trộn dung dịch thì Ip cùa cả bốn ion đều tăng, tuy nhiên từ tốc độ khoảng hơn 2400 vòng/phút trở đi Ip tăng chậm. Như vậy có thể thấy lượng chất điện hoạt được chuyển đến điện cực không đều như ban đầu. Vì vậy để đảm bảo cho việc khuyếch tán ổn định của chất địên hoạt đến điện cực chúng tôi chọn tốc độ khuấy tối ưu là 2000 vòng/phút. III.1.2.5.Khảo sát kích thước giọt thuỷ ngân Khi tiến hành phân tích trên điện cưc giọt thuỷ ngân treo đòi hỏi giọt thuỷ ngân cần phải có kích thước lặp sau các lần đo vì nó ảnh hưởng trực tiếp đến độ lặp của các phép đo. Máy cực phổ 757VA Computrace của hãng Metrohm có các cỡ giọt từ 1 đến 9, cho phép tạo ra giọt thuỷ ngân có độ lặp rất cao. Mặt khác ta có thể thấy việc tăng kích thước giọt thuỷ ngân làm diện tích bề mặt của giọt cũng tăng dẫn tới lượng chất kết tủa lên giọt thuỷ ngân cũng tăng. Vì vậy tăng kích thước giọt có thể làm tăng độ nhạy của phép phân tích. Tuy nhiên tăng kích thước giọt thì nồng độ của kim loại trong giọt giảm xuống, chiều cao píc hoà tan lại có thể nhỏ đi. Do đó chúng tôi tiến hành khảo sát sự phụ thuộc của chiều cao píc hoà tan (Ip) vào kích thước giọt thuỷ ngân. Chuẩn bị dung dịch khảo sát: Lấy 0,2 ml dung dịch chuẩn (có nồng độ mỗi ion Zn2+, Cd2+, Pb2+, Cu2+ đều là 20 mg/l) và 5ml dung dịch đệm (NH4Ac+HAc) 0,1M, pH=4,0 vào bình định mức 25ml. Dùng nước cất định mức tới vạch định mức. Tiến hành đo dung dịch khảo sát ở các điều kiện tối ưu đã khảo sát: -Thế làm giàu: - 1,15V. -Tốc độ khuấy: 2000vòng/phút. -Thời gian làm giàu: 90s. -Thời gian đặt một xung: 0,04s -Tốc độ quét thế: 0,05V/s. Kết quả đo được ghi trong bảng 3-9: Bảng 3-9: Kết quả đo khảo sát ảnh hưởng của kích thước giọt. Cỡ giọt  Ip(nA)    Zn2+  Cd2+  Pb2+  Cu2+   1 

Các file đính kèm theo tài liệu này:

  • docLVchuong3.doc
  • docKET LUAN.doc
  • docLVchuong1.doc
  • docLVchuong2.doc
  • docModau.doc
  • docmucluc.doc
  • docToamtat.doc
Luận văn liên quan