100
90
80
70
60
50
0
25
50
75
100
125
150
Thể tích C6H8O6 10% (μL)
H (%)
Hình 3.20. Khả năng khử Cr(VI) thành Cr(III) của C6H8O6
Nhận thấy, khả năng khử Cr(VI) thành Cr(III) của NH2OH.HCl tốt hơn C6H8O6, do đó lựa chọn NH2OH.HCl là chất khử Cr(VI) thành Cr(III) với thể tích 100 μL dung dịch NH2OH.HCl 10%.
3.1.9. Khảo sát ảnh hưởng của các cation khác
Trong nước chè chứa các cation Al3+, Zn2+, Fe3+, Pb2+, Cu2+, Ni2+ tạo phức bền với chất tạo phức 8-HQ. Ngoài ra trong nước chè chứa các cation Mg2+, Ca2+ với nồng độ cao nhưng không tạo phức với 8-HQ. Do đó, lựa chọn các cation Al3+, Zn2+, Fe3+, Pb2+, Cu2+, Ni2+, Mg2+, Ca2+ để tiến hành khảo sát. Theo tiêu chuẩn của AOAC, hiệu suất thu hồi đối với mẫu có nồng độ chất phân tích trong khoảng 0,1 ÷ 10 mg/kg trong khoảng 80 – 110% và mẫu có nồng độ chất phân tích 1,0 ÷ 10 µg/kg trong khoảng 40 - 115% [109]. Để đảm bảo tính định lượng của phép chiết, chúng tôi yêu cầu hiệu suất chiết đối với mẫu chứa Mn 0,2 mg/L ≥ 80%, hiệu suất chiết đối với mẫu chứa Cr 2,0 µg/L ≥ 70%. Do đó, cần tiến hành khảo sát để đánh giá quá trình chiết điểm mù Mn(II) và Cr(III) có đảo bảo định lượng khi có mặt của các cation khác.
* Sự ảnh hưởng của các cation Mg2+, Ca2+
Tiến hành nghiên cứu sự ảnh hưởng lần lượt từng của các cation Mg2+, Ca2+ với dung dịch mẫu chứa Mn(II) 0,2 mg/L, Cr(III) 2,0 µg/L. Các điều kiện tối ưu của phép chiết như đã khảo sát. Hiệu suất chiết Mn(II) và Cr(III) khi có mặt các cation Mg2+, Ca2+ được trình bày trong bảng 3.17.
Bảng 3.17. Sự ảnh hưởng của các cation Mg2+, Ca2+ đến CPE Mn(II) và Cr(III)
H (%) CPE Mn(II) | H (%) CPE Cr(III) | Ca2+ (mg/L) | H (%) CPE Mn(II) | H (%) CPE Cr(III) | |
10 | 90,8 ± 2,9 | 88,3 ± 1,7 | 10 | 90,9 ± 3,2 | 92,2 ± 3,0 |
50 | 91,4 ± 1,4 | 87,6 ± 2,1 | 50 | 97,5 ± 2,6 | 90,9 ± 3,1 |
100 | 92,9 ± 2,1 | 89,1 ± 2,1 | 100 | 100,1 ± 2,0 | 91,6 ± 3,4 |
150 | 92,6 ± 2,6 | 90,5 ± 3,0 | 150 | 97,5 ± 2,9 | 93,4 ± 2,9 |
200 | 94,7 ± 1,5 | 90,2 ± 2,7 | 200 | 96,5 ± 1,8 | 89,1 ± 3,1 |
250 | 95,4 ± 1,0 | 91,0 ± 2,7 | 250 | 93,1 ± 2,5 | 89,8 ± 3,1 |
300 | 96,2 ± 0,7 | 93,4 ± 1,5 | 300 | 87,5 ± 3,6 | 87,0 ± 4,1 |
350 | 96,5 ± 2,0 | 86,2 ± 1,6 | 350 | 87,1 ± 3,1 | 86,3 ± 3,4 |
400 | 98,2 ± 2,1 | 86,8 ± 2,2 | 400 | 85,3 ± 2,9 | 84,2 ± 1,8 |
450 | 95,4 ± 1,5 | 85,1 ± 2,7 | 450 | 88,6 ± 3,5 | 88,5 ± 0,9 |
Có thể bạn quan tâm!
-
Sự Ảnh Hưởng Của Ph Đối Với Cpe Cr(Iii) Thuốc Thử 8-Hq -
Sự Ảnh Hưởng Của Nồng Độ Tx-100 Đến Hiệu Suất Chiết Cr(Iii) -
Sự Ảnh Hưởng Của Nồng Độ Nacl Đến Hiệu Suất Cpe Mn(Ii) -
Sơ Đồ Quy Trình Cpe Phân Tích Tổng Mn Trong Nước Chè -
Sự Phụ Thuộc Của Độ Hấp Thụ Vào Nồng Độ Cr -
Sự Phụ Thuộc Của Độ Hấp Thụ Vào Nồng Độ Cr Trong Cpe
Xem toàn bộ 175 trang tài liệu này.
Khi nồng độ Mg2+, Ca2+ ≤ 450 mg/L hiệu suất chiết Mn(II) từ 90,8 ± 2,9 % đến 98,2 ± 2,1 % và hiệu suất chiết Cr(III) từ 84,2 ± 1,8 % đến 93,4 ± 2,9 % đảm bảo yêu cầu hiệu suất thu hồi theo AOAC. Trong dung dịch chiết chứa ion Mg2+, Ca2+ ở nồng độ lớn nhưng hiệu suất chiết vẫn đảm bảo định lượng. Khi tăng nồng độ Mg2+ thì hiệu suất chiết Mn(II) tăng lên. Có thể giải thích kết quả này là khi tăng nồng độ Mg2+ nồng độ chất điện ly tăng lên làm tăng khả năng tách nước của các phân tử chất hoạt động bề mặt tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình tạo mixen, do đó hiệu suất chiết tăng lên.
Từ kết quả khảo sát nhận thấy hai cation Mg2+, Ca2+ ở nồng độ cao không ảnh hưởng đến hiệu suất chiết do các ion Mg2+, Ca2+ không tạo phức với thuốc thử 8-HQ do đó không ảnh hưởng đến quá trình chiết Mn(II) và Cr(III).
* Sự ảnh hưởng của các cation Al3+, Zn2+
Tiến hành nghiên cứu sự ảnh hưởng lần lượt của từng cation Al3+, Zn2+ trong phép CPE Mn(II), Cr(III) với mẫu chứa Mn(II) 0,2 mg/L, Cr(III) 2,0 µg/L. Các điều kiện tối ưu của phép chiết như đã khảo sát. Kết quả được trình bày trong bảng 3.18.
Bảng 3.18. Sự ảnh hưởng của các cation Al3+, Zn2+ đến CPE Mn(II), Cr(III)
H (%) CPE Mn(II) | H (%) CPE Cr(III) | Zn2+ (mg/L) | H (%) CPE Mn(II) | H (%) CPE Cr(III) | |
1,0 | 93,5 ± 2,1 | 90,2 ± 2,8 | 1,0 | 100,3 ± 1,1 | 87,0 ± 2,2 |
2,0 | 101,2 ± 0,9 | 92,5 ± 3,3 | 2,0 | 96,4 ± 2,4 | 92,2 ± 2,4 |
3,0 | 95,3 ± 2,7 | 91,8 ± 2,9 | 3,0 | 97,8 ± 3,0 | 89,4 ± 2,8 |
4,0 | 93,2 ± 3,1 | 90,7 ± 2,1 | 4,0 | 99,5 ± 2,0 | 90,6 ± 1,9 |
5,0 | 92,1 ± 3,3 | 88,3 ± 2,3 | 5,0 | 92,3 ± 3,6 | 86,0 ± 3,3 |
6,0 | 94,9 ± 2,5 | 86,8 ± 4,2 | 6,0 | 92,4 ± 2,6 | 84,3 ± 2,8 |
7,0 | 86,4 ± 2,3 | 83,3 ± 1,6 | 7,0 | 88,4 ± 3,8 | 82,1 ± 3,5 |
8,0 | 80,1 ± 4,0 | 79,0 ± 2,1 | 8,0 | 85,6 ± 2,8 | 80,9 ± 2,6 |
9,0 | 75,7 ± 3,9 | 77,3 ± 2,6 | 9,0 | 82,1 ± 3,7 | 80,8 ± 1,4 |
10 | 70,6 ± 3,7 | 72,5 ± 2,3 | 10 | 76,5 ± 2,3 | 77,7 ± 2,9 |
15 | 0,0 | 25,4 ± 2,4 | 15 | 69,0 ± 3,1 | 65,0 ± 2,4 |
20 | 0,0 | 0,0 | 20 | 34,0 ± 2,8 | 29,2 ± 1,4 |
Theo kết quả khảo sát cho thấy, đối với phép chiết Mn(II) hiệu suất chiết lớn hơn 90% khi nồng độ Al3+ nhỏ hơn 6,0 mg/L. Nếu nồng độ Al3+ lớn hơn 7,0 mg/L, hiệu suất chiết nhỏ hơn 90%. Đối với phép chiết Cr(III) hiệu suất chiết lớn hơn 90,2% khi nồng độ Al3+ ≤ 4,0 mg/L. Nếu nồng độ Al3+ ≥ 5,0 mg/L hiệu suất chiết nhỏ hơn 90%. Quá trình chiết Mn(II) và Cr(III) bị ảnh hưởng hoàn toàn ở giá trị nồng độ Al3+ 15 mg/L.
Hiệu suất chiết Mn(II) lớn hơn 92,4 ± 2,6 % khi nồng độ Zn2+ trong khoảng 1,0 ÷ 6,0 mg/L. Sau đó, hiệu suất chiết Mn(II) giảm dần khi tăng nồng độ Zn2+ và không đảm bảo định lượng khi nồng độ Zn ≤ 9 mg/L. Đối với phép chiết Cr(III), nồng độ Zn2+ ≤ 9,0 mg/L hiệu suất chiết lớn hơn 80%. Phép chiết Cr(III) không đạt hiệu suất thu hồi theo yêu cầu khi nồng độ Zn2+ ≥ 20 mg/L.
Ở nồng độ thấp, các ion Al3+, Zn2+ không ảnh hưởng đến quá trình chiết Mn(II) và Cr(III). Nhưng ở nồng độ cao các ion Al3+, Zn2+ gây ra sự ảnh hưởng đến quá trình chiết Mn(II), Cr(III) do các ion này tạo phức với 8-HQ nên ảnh hưởng đến sự tạo phức của Mn(II) và Cr(III). Kết quả này phù hợp với kết quả của các nghiên cứu đã công bố trước đây [90].
* Sự ảnh hưởng của các cation Fe3+, Pb2+, Cu2+, Ni2+
Khảo sát sự xen lấn của các cation Fe3+, Pb2+, Cu2+, Ni2+ đến quá trình chiết Mn(II) và Cr(III) với các điều kiện tối ưu của phép chiết đã khảo sát và lựa chọn. Kết quả nghiên cứu được trình bày trong bảng 3.19.
Trong dung dịch chiết chứa Fe3+ hoặc Pb2+ nồng độ 10 mg/L, hiệu suất chiết Mn(II) và Cr(III) xấp xỉ 80%. Nếu nồng độ Fe3+ hoặc Pb2+ lớn hơn 15 mg/L quá trình chiết Mn(II) và Cr(III) bị xen lấn, do đó hiệu suất chiết đối với cả Mn(II) và Cr(III) thấp.
Bảng 3.19. Sự ảnh hưởng của các ion Fe3+, Pb2+, Cu2+, Ni2+ đến CPE Mn(II), Cr(III)
H (%) Mn(II) | H (%) Cr(III) | Pb2+ (mg/L) | H (%) Mn(II) | H (%) Cr(III) | |
1 | 91,3 ± 2,18 | 93,2 ± 1,92 | 1 | 91,5 ± 0,87 | 92,1 ± 1,29 |
5 | 81,7 ± 1,42 | 87,6 ± 1,74 | 5 | 86,0 ± 1,55 | 90,7 ± 2,23 |
10 | 79,9 ± 1,36 | 82,3 ± 2,09 | 10 | 83,4 ± 1,61 | 78,6 ± 2,08 |
15 | 65,5 ± 1.85 | 54,8 ± 2,37 | 15 | 56,5 ± 1,20 | 54,9 ± 1,76 |
20 | 0,0 | 6,4 ± 1,54 | 20 | 0,0 | 5,7 ± 1,12 |
Cu2+ (mg/L) | H (%) Mn(II) | H (%) Cr(III) | Ni2+ (mg/L) | H (%) Mn(II) | H (%) Cr(III) |
1 | 91,2 ± 1,83 | 90,8 ± 2,04 | 1 | 92,5 ± 1,02 | 91,3 ± 1,43 |
5 | 85,8 ± 2,34 | 86,4 ± 2,91 | 5 | 97,5 ± 2,15 | 90,2 ± 2,65 |
10 | 71,4 ± 2,65 | 70,2 ± 2,45 | 10 | 96,4 ± 1,38 | 88,7 ± 2,24 |
15 | 65,3 ± 2,46 | 58,1 ± 1,82 | 15 | 79,2 ± 1,78 | 68,9 ± 3,15 |
20 | 0,0 | 5,2 ± 0,73 | 20 | 6,4 ± 1,14 | 7,8 ± 0,94 |
Khi dung dịch chiết chứa Cu2+ nồng độ nhỏ hơn 5,0 mg/L, hiệu suất chiết Mn(II) và Cr(III) lớn hơn 85%, đảm bảo yêu cầu định lượng theo AOAC. Quá trình xen lấn xảy ra khi nồng độ Cu2+ lớn hơn 10 mg/L đối với phép chiết Mn(II) và lớn hơn 15 mg/L đối với phép chiết Cr(III).
Sự xen lấn của cation Ni2+ đến quá trình chiết Mn(II) và Cr(III) xảy ra khi nồng độ Ni2+ lớn hơn 15mg/L.
* Giới hạn ảnh hưởng của các cation đến quá trình chiết Mn(II) và Cr(III)
Qua khảo sát sự ảnh hưởng của nồng độ một số cation đến quá trình chiết điểm mù Mn(II) và Cr(III), giới hạn ảnh hưởng của các cation đến quá trình chiết Mn(II) và Cr(III) được tổng hợp trong bảng 3.20.
Bảng 3.20. Giới hạn nồng độ xen lấn của các cation đến CPE Mn(II) và Cr(III)
Cation Mn+ | C n+ : C M Mn(II) | C n+ : C M Cr(III) | |
1 | Al3+ | 40 | 5000 |
2 | Fe3+ | 25 | 5000 |
3 | Pb2+ | 25 | 5000 |
4 | Cu2+ | 25 | 5000 |
5 | Ni2+ | 75 | 7500 |
6 | Zn2+ | 45 | 5000 |
Để đánh giá mức độ ảnh hưởng của các cation đến quá trình chiết điểm mù Mn(II) và Cr(III) trong mẫu nước chè chúng tôi tiến hành khảo sát hàm lượng một số nguyên tố trong các mẫu chè nghiên cứu bằng phương pháp ICP-MS. Kết quả phân tích được trình bày trong bảng 3.21. Kết quả cho thấy sự nồng độ của các cation Al3+, Zn2+, Fe3+, Pb2+, Cu2+, Ni2+ trong nước chè không ảnh hưởng đến phép chiết điểm mù Mn(II) và Cr(III).
Bảng 3.21. Nồng độ của các nguyên tố Al, Zn, Fe, Pb, Cu, Ni trong các mẫu chè nghiên cứu
Mẫu | CAl (mg/L) | CFe (mg/L) | CPb (mg/L) | CCu (mg/L) | CNi (mg/L) | CZn (mg/L) | |
1 | CĐ - NT | 2,602 | 0,619 | 0,0134 | 0,136 | 0,120 | 0,319 |
2 | S89 - NT | 2,824 | 0,851 | 0,0183 | 0,164 | 0,101 | 0,336 |
3 | BM - PL | 2,737 | 0,866 | 0,0201 | 0,152 | 0,137 | 0,347 |
4 | SK PL | 2,819 | 0,815 | 0,0148 | 0,156 | 0,106 | 0,313 |
5 | BH1 - TL | 2,017 | 0,674 | 0,0174 | 0,146 | 0,095 | 0,398 |
6 | BH2 - TL | 1,892 | 0,658 | 0,0101 | 0,146 | 0,116 | 0,277 |
7 | TK7 - CS | 1,714 | 0,655 | 0,0127 | 0,130 | 0,089 | 0,358 |
8 | TK2 - CS | 1,850 | 0,662 | 0,0089 | 0,149 | 0,114 | 0,316 |
9 | CT1 | 5,627 | 0,615 | 0,0048 | 0,130 | 0,072 | 0,240 |
10 | CT2 | 2,961 | 0,983 | 0,0075 | 0,137 | 0,080 | 0,318 |
11 | TXA | 2,067 | 0,594 | 0,0059 | 0,144 | 0,067 | 0,264 |
12 | TXC | 3,980 | 0,723 | 0,0067 | 0,152 | 0,083 | 0,295 |
13 | BB | 7,937 | 0,525 | 0,0062 | 0,143 | 0,082 | 0,207 |
14 | MV | 4,332 | 1,253 | 0,0063 | 0,127 | 0,049 | 0,260 |
88
3.1.10. Các điều kiện tối ưu cho phép chiết điểm mù Mn(II) và Cr(III)
Từ kết quả khảo sát thu được điều kiện tối ưu cho phép chiết điểm mù đối với Mn(II) và Cr(III) được trình bày trong bảng 3.22.
Bảng 3.22. Các điều kiện tối ưu cho phép chiết điểm mù Mn(II) và Cr(III)
Đơn vị | Giá trị tối ưu | ||
CPE Mn(II) | CPE Cr(III) | ||
pH | 10 | 8 | |
Nồng độ 8 - HQ | mol/L | 4.10-4 | 2.10-4 |
Nồng độ TX - 100 | % | 0,6 | 0,2 |
Nhiệt độ chiết | oC | 90 | 90 |
Thời gian chiết | Phút | 50 | 50 |
Nồng độ NaCl | % | 0,5 | 0,25 |
Thời gian ly tâm | Phút | 7 | 7 |
3.1.11. Đánh giá hiệu suất thu hồi của quy trình phân tích dạng Mn, Cr
3.1.11.1. Hiệu suất thu hồi của quy trình CPE phân tích dạng Mn
Xác định hiệu suất thu hồi của quy trình CPE Mn(II) bằng cách tiến hành chiết điểm mù song song 10 mẫu chuẩn chứa 1,0 mL dung dịch Mn(II) 1,0 mg/L trong nước với các điều kiện tối ưu ở mục 3.1.10. Kết quả hiệu suất thu hồi được trình bày trong bảng 3.23.
Bảng 3.23. Hiệu suất thu hồi của quy trình chiết điểm mù Mn(II)
Cđo (mg/L) | H (%) | STT | Cđo (mg/L) | H (%) | |
1 | 0,931 | 93,1 | 6 | 0,927 | 92,7 |
2 | 0,947 | 94,7 | 7 | 0,968 | 96,8 |
3 | 0,956 | 95,6 | 8 | 0,935 | 93,5 |
4 | 1,032 | 103,2 | 9 | 1,019 | 101,9 |
5 | 0,983 | 98,3 | 10 | 0,998 | 99,8 |
Hiệu suất thu hồi Mn(II) sử dụng chất tạo phức 8-HQ và chất hoạt động bề mặt Triton X - 100 trong điều kiện tối ưu đạt từ 92,7% đến 103,2%, giá trị trung bình đạt 97,0 %. Như vậy quy trình chiết điểm mù đề xuất phù hợp để phân tích dạng Mn trong mẫu nước chè.
3.1.11.2. Hiệu suất thu hồi của quy trình CPE phân tích dạng Cr
Xác định hiệu suất thu hồi của quy trình CPE Cr(III) bằng cách tiến hành chiết điểm mù song song 10 mẫu chuẩn chứa 1,0 mL dung dịch Cr(III) 15 µg/L. Hiệu suất thu hồi của 10 mẫu được được trình bày trong bảng 3.24.
Bảng 3.24. Hiệu suất thu hồi của quy trình chiết điểm mù Cr(III)
Cđo (µg/L) | H (%) | STT | Cđo (µg/L) | H (%) | |
1 | 14,25 | 95,0 | 6 | 14,86 | 99,1 |
2 | 13,75 | 91,7 | 7 | 14,74 | 98,3 |
3 | 14,02 | 93,5 | 8 | 13,98 | 93,2 |
4 | 15,12 | 100,8 | 9 | 14,79 | 98,6 |
5 | 15,23 | 101,5 | 10 | 14,56 | 97,1 |
Hiệu suất chiết điểm mù Cr(III) sử dụng chất tạo phức 8-HQ và chất hoạt động bề mặt Triton X - 100 đạt từ 93,5% đến 101,5%, Giá trị trung bình của hiệu suất chiết đạt 96,9 %. Như vậy, hiệu suất thu hồi Cr(III) đảm bảo theo yêu cầu của AOAC.
3.1.12. Kết quả xây dựng quy trình CPE-AAS phân tích dạng Mn, Cr
3.1.12.1. Kết quả xây dựng quy trình phân tích tổng Mn trong nước chè
Sau khi khảo sát và lựa chọn các điều kiện tối ưu cho phép chiết điểm mù Mn(II), kết quả xây dựng quy trình CPE-FAAS phân tích tổng Mn trong nước chè được thể hiện trong hình 3.21.