ĐẠI hỌc QUỐc GIA hÀ HỘI _ TTG]ỜNG ĐẠI hỌc KhÚA hỌc TỰ HhIÊN PhùIIG ThỊ ThU hUYVÈH XÁc ĐỊIh LƠŒ|JỢHG VÉT ThỦY IGÂN bÀIG PhƠ|ƠIIG PhÁP chlIÉT PhA TÁIN - QUAHG hỌc LUẬN VĂN ThẠc SĨ KhủA hỌc Hà Nội - 2012 ĐẠI hỌc QUỐC GIA hÀ HỘI TTGJỜIG ĐẠI hỌc KhÚA hỌc TỰ HhIÊH PhùIIG ThỊ ThU hUYVÈH XÁc ĐỊIh LƠŒ|JỢHG VÉT ThỦY IGÂN bÀIG PhƠ|ƠIIG PhÁP chlIÉT PhA TÁIN - QUAHG hỌc chuyên ngành: hóa phân lchMãsế 604429 LUẬN VĂIT ThẠc SĨ Kh0A hỌc HIGQ|ỜI hd|ỚIIG DÃII Kh0A hỌc: PGS. IIguyễn Xuân Trung Hà Nội - 2012 MUc LUc LỜI cẢM ƠI MUc LUc DAIHh MỤCc bẢIIG bIEU DAITh MUc hillh DAITh MUc cAc TU VIET TAT cUA LUATI VAI chŒ|ƠIIG 1: TỎIIG QUAII. Giới thiệu chung về nguyên lố thủy ngân 1. Độc lính của thủy HgÂH.---- -- - 11T TT HH TH Tnhh 1.
các phoJơng pháp xác định thủy HgÂH. các phơJơng pháp phân tích hóa học. các phơJơng pháp phân tích điện hóa. PhoJơng pháp quang hỌC.
PhoJơng pháp sắc ký. các phơJơng pháp khác. các phojơng pháp lách và làm giàu lojợng vết thủy ngân. Kỹ thuật chiết lỏng — lỏng.
K¥ thuat lam str dung pay vàng. Kỹ thuật chiét pha rắn.17 chŒ|ƠIIG 2: ThỰc IIGhIỆM. Tội dung, đối loợng và pho|ơng pháp nghiên cứu. hóa chất, thiết sị và dụng cụ thí nghiệm.
chuẩn sị vật liệu hấp phụ. Giới thiệu thành phần, lính chất của vật liệu vỏ lrấu dòng chế ta0 pha lĩnh ¬ 26 2. chuân bị nguyên vật liệu. biến lính vỏ lrầu sằng EDTAD.-++cccccvetrrrrrrrrrrrrrree 27 chd|ƠNG 3: KÉT QUÁ VÀ ThẢ0 LUẬIH.
Khả0 sát các điều kiện đ0 quang xác định hg(TT). Khả0 sát phổ hấp thụ của phức hg(T)-đithiz0n tr0ng môi lrojờng các chat hOat động sề mặt |ghác nrhau. 2-22: ©22S22‡2S2£EEE£EEE£EEECEEECEEzcrxerrkee 28 3. Khả0 sát ảnh hojởng của thời gian đến sự lạ0 phức.
Kha sat anh hojong cua nông độ châi h0ạ† động bê mặi. Khả0 sát ảnh hojởng của l0ại axit và nồng độ axil. Khả0 sát ảnh hojởng của nồng độ thuốc thử đi†hiz0n. Khả0 sát sự phụ thuộc của độ hấp thu quang A va0 nồng dé hg(ID.
Giới hạn phat hién va gidi ham dimh 1ojong oo. eee eee 37 k0 ng gan. IIghiên cứu ảnh hoJởng của các i0n kim lOại đến sự a0 phức. Ảnh hojởng của các i0n kim l0ại đến phép xác định hg(I).
Ảnh hoping của EDTA. LOại trừ ảnh hojởng của i0n kim lÖại. IIghiên cứu khả năng làm giàu hg(I) ve 3. Xác định hình dạng và nhóm chức của vật liệu.
Ứng dụng vật liệu hấp phụ để lách, làm giàu và xác định lojợng vết 00057 aaa3”. Phân lích mau AUC. ccssesssssssecssecssecssecssecssecssscssecssecssecssecssecssecsnecssecssecsnecese 65 KÉT LUẬN1.- TAI LIEU ThAM KhAO DAHh MỤc hìI1h hình 1.1: 4 giai đ0ạn quá trình chiết pha rắn.2: bộ dụng cụ chiết pha rắn .3: cơ chế chiết pha rắn dạng pha IIg0IỢC.4: cơ chế chiết pha rắn dạng pha †hơlờng.5: cơ chế hấp †hu dạng †ra0 đổi ariiÚn.6: cơ chế chiết the0 dạng hỗn hợp (ra0 đổi i0n và pha ngơợc).1: Phổ hấp thụ của phức màu hg(II)- đi†hiz0n †r0ng môi irojờng SDS.2: Phổ hấp thụ của phức hg”*- đi†hiz0n tr0ng môi trojong chat hOat dong bề mặt Tween-80 và €TAb.3: Khả0 sá! độ sền của phức the0 thời gian.4: ảnh hojởng của nồng độ SDS đến độ hấp †hụ quang .5: Ảnh hơlởng của nồng độ axit đến độ hấp thụ quang.6: Ảnh hơjởng của nồng độ đi†hiz0n đến độ hấp thụ quang của phức.7: Ảnh hơlởng của nồng độ thủy ngân đến độ hấp †hụ quang.8: Dojong chuẩn xác li nan 36 hình 3.9: Phổ hồng ng0ại của vo tau Choja biến lính.10: Phổ hồng ngÖại của vỏ lrấu đã siến lính.11: Ảnh chụp sề mặt vỏ trẫu trojớc khi siến lính .12: bề mặt vật liệu sau khi biến lính:.13: Ảnh hơlởng giá trị ph tr0ng dung dịch đến sự hấp phụ của hg(I]) lên na.14: Anh hojong cua thời gian đên khả năng hâp phụ .15: Ảnh hoJởng nồng độ hg(I) san đầu đến dung lojợng hấp phụ .16: Dojong hap phụ đăng nhiệt Langmuir đôi với vật liệu EIh.17: Dojong hap phu dang nhiét Langmuir doi voi vat liéu IITh.18: Ảnh hojởng lốc độ giải hấp đến hiệu suất thu hồi của vật liệu .19: Ảnh hojởng lốc độ nạp mẫu đến hiệu suất thu hồi của vật liệu.20: Ảnh hojởng thể lích axit rửa giải đến hiệu suất thu hồi vật liệu.21: Sự phụ thuộc hiệu suất thu hồi và0 thé tich mau phan tích. 63 DAHh MỤCc bÁNG bIÊU bang 1.1: Diéu kiện làm việc bằng phoJơng pháp sắc ký khí khi phân lích thủy ngân C11122 2211 2T HH HH HH HH HH He .2: Điều kiện làm việc the0 pho|ơng pháp sắc ký lỏng hiệu năng ca0 .1: Anh hojong cua nồng độ SDS đến độ hấp †hụ quang .2: Ảnh hojởng của l0ại axit lới độ hấp thụ quang.3: Ảnh hojởng của nồng độ axi! đến độ hấp thu quang.4: Ảnh hojởng của nồng độ thuốc thử đến độ hấp †hụ quang.5: Ảnh hojởng của nồng độ thủy ngân đến độ hấp †hụ quang.6: Giá lrị hệ SỐ bì.8: Kết quả đ0 độ hấp thụ quang của 20 mẫu lrắng.9: Kết quả đ0 độ hấp thụ quang của các mẫu.10: Hồng độ thủy ngân nội suy từ đơJờng chuẩn.11: Ảnh hojởng của các i0n kim l0ại đến phép xác định hg(I]).12: Ảnh hoJởng của EDTA đến độ hấp †hụ quang .13: Kết quả l0ại trừ ảnh hojởng của các i0n kim 10ai bằng EDTA.14: Ảnh hơiởng của ph đến sự hấp phụ của i0n hg(I) lên vật liệu.15: Ảnh hojởng thời gian đến khả năng hấp phụ hg(I]).16: Anh hoJởng nông độ hg(II) san đâu đên khả năng hâp phụ .17: Dung lojong hap phụ hg(I) ở điêu kiện động .18: Khả0 sát nồng độ dung dịch rửa giải đến hiệu suất thu hồi của vật liệu 55 bảng 3.19: Ảnh hojởng lốc độ giải hấp đến hiệu suất thu hồi của vật liệu .20: Anh hoéng téc độ nạp mẫu đến hiệu suất thu hồi của vật liệu.21: Anh hong thé tich axit rita giải đến hiệu suất thu hồi của vật liệu .22: Ảnh hơlởng của các i0n kim l0ại kiềm, kiềm thổ đến hiệu suất thu hồi .23: Ảnh hojởng của các i0n kim nặng đến hiệu suất thu hồi .24: Thành phần mẫu giả.---2¿- 22 52+22+22EE+t2EE+tEEE+vEEEverrrrerrrrrrkx 62 bảng 3.25: Sự phụ thuộc hiệu suất thu hồi và0 thê tích mẫu .26: Ảnh hojởng số lần sử dụng đến khả năng hấp phụ hgŒI).27: Kết qua phân lích mẫu giả tự †ạO.--22¿©25222xc2ccxeczererrrrrres 64 bảng 3.28: Kết qua phân lích bằng UV-VTS.29: Kết qua phân tich bằng cV-A AS.30: S0 sánh hai phơJơng pháp phân lích.31: Kết quả phân lích mau HHUC.32: Giá lrỊ giới hạn hàm loJợng thủy ngân trOng nojớc mặt the0 TcVII.68 DAIIh MUc cAc TU VIET TAT cỦA LUẬN VĂN Viết Hát Tiếng Anh Tiếng Việt AAS Al0mic Abs0rph0n PhojJơng pháp quang phô hâp Speclr0ph0!0melry thụ nguyên lử cTAb celyl trimelylammOnium prOmua | cetyl lrimêlylamômi brômua cOld VapOur - AlOmic ApsOrpOn | Phojong phap quang pho cV-AAS hap SpectrOmetry thu nguyén tr hoa hoi lanh EDTA Elhylenediaminelelraacelic Elylendiamin tetraaxelic axit Elhylenediaminelelraacelic Elylenđiamin †elraaxelc EDTAD dianhydride dianhidrit high perfOrmance liquid „ hPLc Sac ký lỏng hiệu năng ca0 chr0mal0graphy Inductively cOupled Plasma-Mass PhoJơng pháp khôi phô IcP-MS plasma SpectrOmetry cảm ứng LOD Limit Of detechOn Giới hạn phát hiện L0Q Limit Of quantitahOn Giới hạn định long Ppb Part per billi0n Tlong độ phân ti (ug/l) ppm Part per milli0n long độ phân triệu (mg/l) SDS SOdium dOdecy] sulfate Ilatri dOdecyl sunfat SPE SOlid Phase ExtrachOn Phojong phap chiét pha ran Tetra-(4-br6m0phenyl)- T(4)bPP Telra-(4-sr0m0phenyl)- ; p0rphyrin porphyrin ThF Telrahydr0furan Telra hiđrô furan Ulravi0lel-V1sible „ UV-VIS Phojơng pháp lrắc quang SpectrOph0t0metry MO DAU THojoc là nguồn lài nguyên thiên nhiên quý giá, là yếu 46 không thể thiéu ch0 sự sống, ở đâu có nojớc ở đó có sự sống.
Tuy nhiên, còng với sự phát triển của xã hội, quá trình đô thị hóa, công nghiệp hóa, và thâm canh nông nghiệp ngày càng phái triển đã có nhiều ảnh hojởng xấu đến nguồn lài nguyên này. Hhiều nơi, các nguồn nojớc sŠ mặt, thậm chí cả nguồn nojớc ngầm đã sj ô nhiễm nghiêm trọng, gây ảnh hojởng xấu lới chất lojợng của nojớc, và ảnh hơiởng đến sức khỏe của cŨn ngà động vật, làm giảm năng suất và chất loợng cây trồng. Một trOng những chất gay 6 nhiễm là các kim l0ại nặng (hg, Ps, cd, As.) khi ở nồng độ ca0 chúng là những chất độc mạnh gây ra lác hại xấu đối với c0n ngơjời đặc siệt là hg. Khi bị nhiễm độc thủy ngân sẽ gây ra các lổn †thoJơng ch0 nã0 sộ và gây lử vŨng.
Hgũ0ài ra, nó (ó†hê gây ra rủi ch0 và khuyết lật đối với thai nhi. D0 vậy, xác định lojợng vết thủy ngân lr0ng nơjớc là một lr0ng những vấn &thoi sự của hóa học phân lích, nhằm đáp ứng nhu cầu phái triển kinh lế, kh0a học kỹ thuật và sả0 vệ môi lrojòng. Tuy nhiên, ham lojong thủy ngân lrÔng nojớc là rất nhỏ,vì vay dé phan tích đơiợc thì troiớc hết †a cần phải làm giàu. Xuất phát lừ những mục liêu trên chúng lôi đã chọn đề lài: “Xác định lojợng vết thủy ngân sằng phojơng pháp chiết pha rắn — quang học””.
chŒ|ƠNG 1: TỎIG QUATI 1. Giới thiệu chung về nguyên lố thủy ngân Thủy ngân đoøjợc ký hiệu là hg, có lên La linh là hydragyrum, và lên hy Lạp hydrargyr0s là tổ hợp của 2 lừ “nojớc” và “bạc” — vì nó lỏng giống nơjớc, và có ánh kim giống nhọ| sạc. Tr0ng ngôn ngữ châu Âu, nguyên lố này đojợc đặt lên b Mercury, lấy the0 lên của thần Mercury của ngojời La Mã. Thủy ngân là nguyên 46 thuộc nhóm IIb, có số thứ tự nguyên lử là 80 tr0ng bảng hệ thống tuần h0àn.
cầu hình eleclr0n nguyên tử: hg: [Xe]4f!45d!%6s? Thủy ngân là một nguyên lố hiếm trOng vo trái đất, thủy ngân lr0ng thién nhiên chỉ chiếm 7.107% téng sé nguyén tử tr0ng vỏ trái đất. KhOáng vật chính chứa thủy ngân là quặng cinnasaril (hgS), ngÖài ra còn có lr0ng các khOáng chất khác. Thủy ngân đojợc sử dụng chủ yếu lr0ng sản xuất các hóa chất, trOng ky thuật điện và điện lử. Ió cũng đojợc sử dụng lr0ng một số nhiệt kế.
Thủy ngân đojợc điều chế sằng cách đun nóng linh quặng cinnasaril lr0ng dòng không khí ở 700-800%c hOặc đun nóng linh quặng với vôi sống hay mại sat ở 600-700%, hgS +02 — hg + S02 4hgs + 4ca0 — hg + caSO04 + 3caS hgS +Fe —hg +FeS hơi thủy ngân đơjợc ngoIng tụ tr0ng thiết sị sinh hàn làm sằng thép không ri. Igooi †a linh chế thủy ngân kim lOại bằng cách rửa với dung dịch hI10: 10% rồi choIng cất phan d0an ở lr0ng chân không [5]. Độc lính của Thủy ngân Khi xâm nhập và0 cơ thể thuỷ ngân có thể liên kết với những phân tử ta0 nên lế sà0 sống (axí† nucleic, pr0lein. ) làm siến đôi cấu tric của chúng và làm ức chế h0ại lính sinh học của chúng.
Sự nhiễm độc thuỷ ngân gây nên những thojong ton trung lâm thần kinh †a0 nên sự run rấy, sự khó khăn tr0ng cách diễn đại và nặng hơn nữa có thê gây chết ngơời.