Nghiên Cứu Phương Pháp Định Lượng Nitrit Trong Nước

Khóa luận trình bày qui trình xác định nitrit trong nước bằng phương pháp trắc quang với thuốc thử dapsone và naphthol, mang lại hiệu quả cao.

• Tác giả: Nguyên Hữu Nam
• Người hướng dẫn: Cô Tran Thị Lộc
• Trường học: Trường Đại Học Sư Phạm Tp.Hồ Chí Minh
• Chuyên ngành: Hóa Học
• Đề tài: Nghiên Cứu Phương Pháp Định Lượng Nitrit Trong Nước
• Loại tài liệu: Khóa Luận Tốt Nghiệp
• Năm xuất bản: 2010
• Địa điểm: Hồ Chí Minh

Mục lục chi tiết

• LỜI CẢM ƠN
• GIỚI THIỆU ĐỀ TÀI
• MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU ĐỀ TÀI
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ NƯỚC VÀ NƯỚC THẢI
• 1.1. Tổng quan về nước
• 1.2. Đặc điểm chung về tài nguyên nước của Việt Nam
• 2. CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN VỀ NITƠ, NITRIT, MUỐI DIAZONI, CHẤT MÀU AZO
• 2.1. Tổng quan về Nitơ (Nitrogen)
• 2.2. Tầm quan trọng của nito trong môi trường
• 2.3. Tổng quan về Nitrit - Các phương pháp xác định nitrit
• 2.3.1. Giải bài toán
• 2.3.2. Các phương pháp xác định nitrit
• 2.3.3. Phương pháp phân tích khối lượng
• 2.3.4. Phương pháp phân tích dòng chảy
• 3. CHƯƠNG 3: CÁC PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH QUANG HỌC
• 3.1. Đại cương về phương pháp đo quang
• 3.2. Năng lượng của các photon ở các miền phổ khác nhau
• 3.3. Các kiểu tương tác của ánh sáng với vật chất
• 3.4. Các phương pháp phân tích quang học
• 3.4.1. Phương pháp hấp thụ phân tử
• 3.4.2. Phương pháp phát quang (huỳnh quang)
• 3.4.3. Phương pháp phát xạ nguyên tử
• 3.4.4. Đại cương về phân tích trắc quang (phân tích phổ hấp thụ phân tử)
• 3.4.5. Phương pháp đường chuẩn
• 3.4.6. Ứng dụng môi trường của phương pháp trắc quang
• 3.4.7. Chọn các điều kiện tối ưu
• 3.4.8. Đánh giá và biểu diễn độ nhạy của quy trình phân tích
• 3.4.9. Biểu diễn độ nhạy theo hàm lượng nhỏ nhất
• 3.4.10. Đánh giá LOD và LOQ của quy trình phân tích dụng cụ
• 3.4.11. Phương pháp tiêu chuẩn xác định LOD và LOQ
• 3.4.12. Phương pháp xác định LOD và LOQ khi n < 20
• 3.4.13. PP xác định LOD và LOQ chỉ dựa vào phương trình hồi qui
• 4. CHƯƠNG 4: PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
• 4.1. Khảo sát bước sóng tối ưu cho sự tạo phức
• 4.2. Khảo sát pH tối ưu cho sự tạo phức
• 4.3. Khảo sát thể tích dung dịch DAP tối ưu cho sự tạo phức
• 4.4. Khảo sát thể tích dung dịch α-naphthol tối ưu cho sự tạo phức
• 4.5. Khảo sát độ bền của phức màu theo thời gian
• 4.6. Xác định khoảng nồng độ tuân theo định luật Beer
• 4.7. Khảo sát ảnh hưởng của ion lạ
• DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT VÀ CÁC KÍ HIỆU
• DANH MỤC HÌNH ẢNH
• DANH MỤC BẢNG SỐ LIỆU
• DANH MỤC ĐỒ THỊ

Tóm tắt

I. Tổng quan về nghiên cứu phương pháp định lượng nitrit trong nước

Nước là nguồn tài nguyên quý giá, nhưng ô nhiễm nước đang trở thành vấn đề nghiêm trọng. Trong đó, nitrit trong nước là một trong những chất độc hại cần được kiểm soát. Nghiên cứu này tập trung vào việc xác định và phân tích phương pháp định lượng nitrit để bảo vệ sức khỏe cộng đồng.

1.1. Định nghĩa và vai trò của nitrit trong môi trường

Nitrit là một hợp chất hóa học có thể gây hại cho sức khỏe con người. Nó tham gia vào chu trình nitơ và có thể gây ra các bệnh lý nghiêm trọng như methahemoglobinemia, đặc biệt ở trẻ em.

1.2. Tình trạng ô nhiễm nitrit trong nước hiện nay

Ô nhiễm nitrit trong nước đang gia tăng do hoạt động nông nghiệp và công nghiệp. Nhiều nguồn nước bị ô nhiễm, ảnh hưởng đến chất lượng nước và sức khỏe cộng đồng.

II. Vấn đề và thách thức trong việc định lượng nitrit

Việc xác định nồng độ nitrit trong nước gặp nhiều khó khăn. Các phương pháp hiện tại có độ nhạy và độ chọn lọc không cao, dẫn đến kết quả không chính xác. Điều này đặt ra thách thức lớn cho các nhà nghiên cứu và quản lý môi trường.

2.1. Các phương pháp định lượng nitrit hiện tại

Có nhiều phương pháp định lượng nitrit như trắc quang, điện hóa, và sắc ký. Mỗi phương pháp đều có ưu nhược điểm riêng, ảnh hưởng đến độ chính xác và chi phí.

2.2. Những yếu tố ảnh hưởng đến kết quả phân tích

Các yếu tố như pH, nhiệt độ, và sự hiện diện của các ion khác có thể làm sai lệch kết quả phân tích nitrit. Việc kiểm soát các yếu tố này là rất quan trọng để đảm bảo độ chính xác.

III. Phương pháp trắc quang trong định lượng nitrit

Phương pháp trắc quang được ứng dụng rộng rãi trong việc xác định độ lưỡng nitrit. Phương pháp này cho phép phân tích nhanh chóng và chính xác, đồng thời tiết kiệm chi phí.

3.1. Nguyên lý hoạt động của phương pháp trắc quang

Phương pháp trắc quang dựa trên nguyên lý hấp thụ ánh sáng của các dung dịch chứa nitrit. Đo lường độ hấp thụ giúp xác định nồng độ nitrit trong mẫu nước.

3.2. Quy trình thực hiện phương pháp trắc quang

Quy trình thực hiện bao gồm chuẩn bị mẫu, thêm thuốc thử, và đo độ hấp thụ. Các bước này cần được thực hiện cẩn thận để đảm bảo độ chính xác của kết quả.

IV. Ứng dụng thực tiễn của phương pháp định lượng nitrit

Kết quả từ nghiên cứu phương pháp định lượng nitrit có thể được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực, từ quản lý chất lượng nước đến bảo vệ sức khỏe cộng đồng. Việc áp dụng các phương pháp này giúp phát hiện sớm ô nhiễm nitrit.

4.1. Ứng dụng trong quản lý chất lượng nước

Các phương pháp định lượng nitrit giúp các cơ quan chức năng theo dõi chất lượng nước, từ đó đưa ra các biện pháp xử lý kịp thời.

4.2. Tác động đến sức khỏe cộng đồng

Việc phát hiện và kiểm soát nitrit trong nước giúp bảo vệ sức khỏe người dân, đặc biệt là trẻ em, khỏi các bệnh lý nghiêm trọng.

V. Kết luận và triển vọng nghiên cứu trong tương lai

Nghiên cứu về phương pháp định lượng nitrit trong nước là cần thiết để đảm bảo an toàn cho nguồn nước. Các phương pháp mới cần được phát triển để nâng cao độ chính xác và hiệu quả trong việc phân tích nitrit.

5.1. Tương lai của nghiên cứu nitrit trong nước

Nghiên cứu cần tiếp tục để phát triển các phương pháp mới, cải thiện độ nhạy và độ chọn lọc, nhằm đáp ứng nhu cầu ngày càng cao trong quản lý chất lượng nước.

5.2. Khuyến nghị cho các nhà nghiên cứu

Các nhà nghiên cứu nên chú trọng đến việc tối ưu hóa quy trình phân tích, đồng thời kết hợp các công nghệ mới để nâng cao hiệu quả nghiên cứu.

Trích đoạn nội dung tài liệu

Chương 1: Tống quan vẻ nước va nước thải. chiêu 1 1-1: TÔng conn VỀ rales iin issns sissies dates wee esac l 1121/08 BI GÌnG VỀ HỆ cu ueavaaoooeeaseoeeeoenoeeeoe=ss=ee 1 1. Đặc điểm chung về tài nguyên nước của Việt Nam. -------4 1:1-2:1:Tôi nguyên DnHƯớC rR aN 4 1.122 Ti nguyễn nưỚt nGỀNc 22522012 ia esata 5 9D Tần quan và ng I cscs ensniascccansicesnsckonzaanscan S0 nnooaoeeee<eee 5 Eg Bf ÝŸŸÝ“.

Phân loại va các đặc tinh của nước thải.3 Một số các thông số hóa học quan trọng của nước thải.4 Các đặc tính hóa học của nước thải.---ssScvse 2xx41xecztxezkecrrve 9 1. Các chất hữu cơ có thé bị phân hủy sinh học. Chất tạo bọt (Foam-producing mat†er). BE Ga NHÀ sec cáttc62cG6666666G6010010,0060001 oann SS AAA ani anemone 9 1.

Các dưỡng chat (Nitơ, photpho) - Muối. Các kim loại độc và các chất hữu cơ độc .cc55566<56262 10 Chương 2: Tổng quan về nitơ, nitrit, mudi diazoni, chất màu azo. Tông quan về Nitơ (Nitrogen).cssscsssscccscssssecsnesssussssnsessvecessacsucsscassanseene 11 1ï 0 ta CRIDER, eros ă.-deeesedeereeeeieenanoieoseeoososeseenssd ll GVHD: TRAN TH] LOC KHÓA LUAN TOT NGHIỆP SVTH: NGUYEN HỮU NAM | 05/2010 2. Tam quan trọng của nito trong môi trường .---:-5--- i Nhi RRITIIN | TM DI sc cna ntesenrescaainapsinaendinegesitatis SRbAA A iNAIAA SianEANGmeS AIA DDAADADLTApmRnnpaSAnaeeS 13 2.

Téng quan vẻ Nitrit - Các phương pháp xúc định nitrit. Tổng quan VON on cccsssica tnsseascaticiciscsatiean vaueasvecebesccataiestteseacabencay 15 FCN 1. Giải BI x¿nhe6 4466040160030 6ái0406121nnscorosuen l5 man | 1e waaaraeiaesssol l5 2. Các phương pháp xác định nitrit.-- c6 <2 TC C0 ni sƯỆ l6 32'3%:L PB nanuyilo Hồ Gi ssc isc cis ceca aclu vasa 16 2.

Phương pháp phan tích khối lượng .0:ss0sseessveesseeseeessseesvvesesneneoners 17 20 06 0c VỊ TT of, a 17 22:2: 4, Phường pháo Bike KỈ các sie GRR 18 2. Phương pháp phân tích dong Chay .::cccssesessseesrerrssrsceersesseneeensnseeees 18 13:6 Pimms Ba RS Q2 -eonieeaaeoe—=—S= 18 Ck, a 19 323/1. CƠ ace 26696662630240604)44432n0a00US00NuNVSGSG 19 S22: ĐIỆN CMế 2102252020260 662106661 G8 008608 aati die aS cones 19 pg Se a 20 Sy 20 4:4:1: Boils Wagan SU ga 20 2. Khai niệm về mau sắc, quan hệ giữa cau trúc va mau sắc.

Quan hệ giữa cau trúc của Chat va màu sắc.------------ 21 Chương 3: Các phương pháp phân tích quang học. Đại cương về phương pháp đo quang.--5cc275ccccccccccceccccceecccez 22 ana. Năng lượng của các photon ở các miễn phd khác nhau. Các kiểu tương tác của ánh sáng với vật chắt.

Các phương pháp phân tich quang học. Phương pháp hap thụ phân tử. Phương pháp phát quang (huỳnh quang) .í-cccecsssiceiee 24 _ GVHD: TRAN THỊ LOC KHÓA LUẬN TÓT NGHIỆP SVTH: NGUYÊN HỮU NAM | 88/2019 3. Phương pháp phát xạ nguyên tử.nhrererrrrsdddeo 24 bệ 7i lốp pc.

Đại cương vẻ phân tích trắc quang ( phân tích phô hap thụ phân tử ).4, Phương pháp đường chuẩn. Ứng dung môi trường của phương pháp trắc quang. Chọn các điểu kiện tối ưu. Đánh giá va biểu điển độ nhạy của quy trình phân tích.

Biểu diễn độ nhạy theo ham lượng nhỏ nhất.- 22-2252 555<55s2 28 SAP ec |<) | | eo ooo ae are 28 tố eek ANON COLA lị. Đánh giá LOD và LOQ cua quy trình phân tích dụng cụ. Phương pháp tiêu chuẩn xác định LOD và LOQ,. Phương pháp xác định LOD và LOQ khi n < 20.

PP’ xác định LOD va LOQ chỉ dựa vào phương trình hôi qui. 30 PHANTHRUƯCNGHEC G2020 Sain 31 Chương 4: Phương pháp nghiên CUW. Khảo sát bước sóng tối ưu cho sự tạo phite. Khảo sát pH tôi ưu cho sự tạo phức.

Khảo sát thé tích dung dich DAP tối ưu cho sự tạo phức. Khảo sat thé tích dung dịch œ-naphthol tôi ưu cho sự tạo phức. Khảo sát độ bên của phức màu theo thai gian. Xác định khoáng nồng độ tuân theo định luật Beer.

Khảo sát ảnh hưởng của ion lạ.-- 255cc crcrrvccrcrcssercceee 34 48: Dụng đưng Chelle iiss essences cea 34 CHING S2 TERE DAI ae eeeeueeioeneonaonoinoeeeeussỏ 35 AN,|. Chuan bị các dung dịch gốc dé nghiên cứu.:- 6-52 55225525555: 35 SA GIÁ 14 G12c60600110140220001000010010/224L270040000100/101501022062GIE 36 S412 X&G GÀ Dia Cc8 c6 it6ccttcoc000 0000 000220L012000,000100)013. Khao sat ảnh hưởng của đế DI xeyeevveacodavoooorooanbeaneessee 38 GVHD: TRAN THỊ LOC KHÓA LUẬN TÓT NGHIỆP SVTH: NGUYÊN HỮU NAM a foun 5. Khảo sát nồng độ dung dich HC] tối tru.

Khao sát thé tích dung dịch DAP tối ưu cho sự tạo phức. Khao sát thé tích dung dich œ-naphthol tôi ưu cho sự tạo phức. Khao sát khoảng thời gian thích hợp dé đo mật độ quang. Độ bên: của phác wanda oases ce aise eames 41 5.

Xác định khoảng nồng độ tuân theo định luật Beer. Khảo sát ánh hướng của iơn Ìạ. Dé xuất phương pháp loại trừ ảnh hướng. -- --5- S122 <xe243 lắm sai lệch kết quá phân tích BET 6 Call GNIS NT csaseeietieaaaaeernsaeeeseeasees 44 làm sai lệch kết quá phân tích trên mẫu giả 5:3:12: Dựng đư°ỡnNg cia có 05220 (t0 0LAGU0GL022G2GG)004Gx00 45 5.

Ung dụng phương pháp đường chuẳn.--222-2222scg2 re 47 dé định lượng nitrit trong mẫu thực tế FBANERTLUAN VÀ N TT cer 50 TAI RIEU THAN NHÀ. ee 51 a:18 2 1) Cee eR RR ORT eo eT KHÓA LUẬN TOT NGHIỆP SVTH: NGUYÊN HỮU NAM | 05/2010 DANH MỤC CÁC TU VIET TAT VA CÁC Ki HIỆU Danh mục các từ viết tắt Từ nguyên Viết tắt Blank BL Dapsone DAP Dung dich dd Giờ h Limit of detection LOD Limit of quantitation LOQ Li thuyét LT Phan triệu ppm Phan ti ppb Thực nghiệm TN Tối ưu vu Ultra violet/visible UV/VIS and Cultural Organization Cac ki higu A: Độ hap thụ hay mật độ quang Avex: Độ hấp thụ cực đại A: Mật độ quang trung bình Cyn: Nông độ thực nghiệm C,„ : Nong độ thực nghiệm trung binh À: Bước sóng Ast: Bước sóng tại đó độ hap thụ cực đại ụ: Nông độ lí thuyết vii] GVHD: TRAN TH] LOC KHÓA LUẬN TÓT NGHIỆP SVTH: NGUYÊN HỮU NAM ait DANH MỤC HÌNH ANH Hs 1:1: Sờ đề câu bằng mabe sss 3 Hình 1.2: Sự thay đôi của các dang nito trong nước nhiểm.- 12 HN 2 CT 1Ì PINNED i csasscccrssnccessacennscenmresnrnvs spits $s tseeteaceredtoterssesnsemecadmnanasces tvenaisane 13 Hình 3.1: Phương pháp đường chuắn.1: Phỏ hap thy của phức mau 6 nông độ 0,4 ppm.2: Phd hap thụ của thuốc thử.3: Phd hap thụ của thuốc thừ.4: Phỏ hip thụ của phức màu ở ndng độ 0,8 ppm sau l4h. 4l KHÓA LUẬN TÓT NGHIỆP SVTH: NGUYÊN HỮU NAM | 05/2010 DANH MỤC BANG SO LIEU Bang 1.1: Ước lượng nước trên trải đắ.2: Thành phan hóa học đặc trưng của nước thải và nguồn phát sinh.3: Các thành phan quan trọng trong nước thải.1: Khao sat bước sóng tôi tru cho sự tạo phức.2: Khao sat pH tôi ưu cho sự tạo phức. pc7eg 31 Bang 4.3: Khao sát the tích dung dich DAP tối ưu cho sự tạo phức.4: Khảo sát thê tích dung dịch œ-naphthol toi ưu cho sự tạo phức.5: Xác định khoảng nông độ tuân theo định luật Becr.6: Dụng đường clei sii 34 lìng1: Kế quả xác thổ XecccS———————- 37 Băng 52: Kết quả xác đổ »—————————————— 37 Bang 5.3: Giá trị nồng độ bắt đầu gây nhiễu của các ion.4: Loại trừ các ảnh hướng làm sai lệch kết quả phân tích trên mẫu giả.5:Két quả phân tích trên mẫu giả.

55 cecvsrcrrrsrrrrvsrre 45 NtaeS4iKiháostL0DƯM<.7: Khao sát độ lặp lại của đường chuẩn trong cùng | ngày.8: Khảo sát độ lặp lại của đường chuẩn giữa các ngày khác nhau. 47 KHÓA LUẬN TÓT NGHIỆP SVTH: NGUYÊN HỮU NAM. 05/2010 DANH MỤC ĐỎ THỊ Đồ thị 5.1: Do thị biểu diễn sự phụ thuộc. 22222222222 SSC221 2221, 39 của mật độ quang theo nông độ HCI Đồ thị 5.2: DO thị biêu diễn sự phụ thuộc.

5-2252 111 c2 39 của mật độ quang theo thé tích DAP Đề thị 5.3: Đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc.----252 2222222211 22112 CC 40 của mật độ quang theo thé tích œ-naphthol Đề thị 5.4: Đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc.- Q0 on ccsằ4I của mật độ quang theo thời gian Đồ thị 5.5: Xác định khoảng nồng độ tuân theo định luật Beer.6: Khoảng nông độ tuân theo định luật Beer.8: Khao sat độ lặp lại cua đường chuẩn trong cùng một ngày.9: Khao sát độ lặp lại của đường chuẩn. 4? giữa các ngày khác nhau GVHD: TRAN THỊ LOC KHÓA LUẬN TOT NGHIỆP SVTH: NGUYÊN HỮU NAM | 05/2010 PHAN TONG QUAN Chương |: TONG QUAN VE NƯỚC VÀ NƯỚC THAI 1. Tổng quan về nước [7| 1. Giới thiệu chung về nước Nước là yếu tổ quyết định đến sự tổn tại và phát triển môi trường sống.

Nước là một loại tai nguyễn thiên nhiên quý giá và có hạn, là động lực chủ yếu chi phối mọi hoạt động dân sinh kính tế của con ngưởi. Nước được sử dung rộng rai trong san xuất nông nghiệp, thủy điện, giao thông vận tai, chăn nuôi, thuỷ sản v. Bởi vậy, tải nguyên nước có giá trị kinh tế và được coi là một loại hảng hoá. Nước là loại tải nguyên cỏ thẻ tái tạo được và cần phải sử dụng một cách hợp lý dé duy trì khả nẵng tái tạo của nd.

Trên hành tinh chúng ta nước tổn tại dưới những dạng khác nhau: Nước trên trái đất, ngoài đại đương, ở các sông suối, hồ ao, các hồ chửa nhân tạo, nước ngầm, trong không khí, băng tuyết va các dạng liên kết khác. Verônatske, khối lượng nước trên trái đất vào khoảng 1,46 ty km’, trong đó nước trong đại dương chiếm khoảng 1,37 ty km’. Sự phân bố nước trên hành tinh chúng ta theo số liệu ước tinh của UNESCO năm 1978 (bang 1-1) như sau: Tổng lượng nước trên trái đất vào khoảng 1.610 kmỶ trong đó nước trong đại dương vào khoảng 1. Nước ngọt trên trái đất chiếm tỷ lệ rất nhỏ chỉ vào khoảng 2,5%.

Nước ngọt phân bố ở nước ngầm, nước mặt, dạng băng tuyết và các dạng khác, trong đó lượng nước ở dạng băng tuyết chiếm tỷ lệ cao nhất (x4p xi 70%), nước ngọt ở các ting ngầm dưới đất chiếm tỷ lệ vào khoảng 30,1%, trong khi đó nước trong hệ thông sông suối chỉ chiếm khoảng 0,006% tông lượng nước ngọt trên trái đất, một tỷ lệ rất nhỏ. Hệ thống tuần hoan nước cỏ thé mô tả trên hinh (1-1). Nước trên trái đất tôn tại trong một khoáng không gian gọi là thuỷ quyền. Nước vận động trong thuỷ quyển qua những con đường vô cùng phức tạp cấu tạo thành tudn hoàn nước còn gọi là chu trình thuỷ văn.

Nước bóc hơi tử các đại đương va lục địa trở thành một bộ phận của khí quyền. Hơi nước được vận chuyển vào bầu không khí, bốc lên cao cho đến khi chúng ngưng kết va rơi trở lại mặt đất hoặc mặt biển. Lượng nước rơi xuống mặt đất một phan bj giừ lại bởi cây cối, chảy tran trên mat đất thành dòng chảy trên sườn dốc, thắm xuống đất, chảy trong dat thành đòng chảy sắt mặt đất và chảy vao các dòng sông thành dòng chảy mặt. Phan lớn ———————————————— —_————ễễ—~ GVHD: TRAN THỊ LOC KHÓA LUẬN TÓT NGHIỆP SVTH: NGUYÊN HOU NAM | 05/2010 lượng nước bị giữ lại bởi thám phú thực vật va dòng chảy mặt sẽ quay tro lại bau khi quyền qua con đường bốc hơi và bốc thoát hơi.