Đề tài Phân tích dạng Se(IV), Se(VI) vô cơ trong mẫu nước ngầm và thực phẩm bằng phương pháp động học – Xúc tác trắc quang

Mở đầu Selen được Jons Jakob Berzelius phát hiện năm 1817, và ông nhận thấy nguyên tố này gắn liền với Telua (đặt tên theo Trái Đất) nên Selen theo tiếng Hy Lạp có nghĩa là Mặt Trăng. Trong công nghiệp Selen được ứng dụng rộng rãi trong pha trộn cao su, tạo hợp kim thép, trong sản xuất thủy tinh, trong hóa chất và dùng làm thuốc nhuộm . Trong đời sống hàng ngày Selen được xem là nguyên tố thiết yếu, có mặt trong thực phẩm. Selen chính là coenzym của glutathion peroxydase, là một chất chống ôxy hóa, giữ vai trò chủ chốt bảo vệ cơ thể chống lại tác hại của các gốc tự do, chống lão hóa. Hàng ngày cơ thể chúng ta cần khoảng 0,05 - 0,10mg Selen, nó được hấp thu ở ruột non và thải trừ qua phân, nước tiểu, mồ hôi. Selen có trong thành phần của iodothyronin deiodinase có liên quan đến tổng hợp hormon triiodothyronin (T3) từ thyroxin (T4) là chất có tác dụng hoạt hóa hormon tuyến giáp. Selen còn có tác dụng làm giảm độc tính của các kim loại nặng, vì Selen kết hợp với các kim loại như thủy ngân, chì, asen, cadmium, . cùng với một loại protein đặc biệt là metalloprotein làm mất tác dụng của các kim loại độc và tăng cường quá trình đào thải chúng ra khỏi cơ thể [1]. Vì những ảnh hưởng và vai trò quan trọng của nó tới sự sống nên Selen ngày càng được quan tâm nhiều hơn. Các nghiên cứu khoa học ngày nay hướng tới các phương pháp xác định tổng hàm lượng siêu vết và hàm lượng các dạng selen một cách nhanh nhất, nhạy nhất và chính xác nhất. Có rất nhiều phương pháp được sử dụng để xác định lượng vết Selen. Trong số các phương pháp phân tích như phương pháp sắc kí, huỳnh quang Rơnghen, động học xúc tác, kích hoạt nơtron , phương pháp hấp thụ nguyên tử sử dụng kỹ thuật hidrua hóa ( HG – AAS) .thì phương pháp động học – xúc tác trắc quang là phương pháp đang được quan tâm nghiên cứu để xác định Selen vì phương pháp này có độ nhạy và độ chính xác cao, quy trình phân tích đơn giản không tốn nhiều hoá chất và không tốn kém về trang thiết bị, có khả năng xác định được các dạng hóa trị khác nhau của Selen. Vì vậy, để đóng góp và việc phát triển ứng dụng phương pháp này với đối tượng nghiên cứu là thực phẩm và nước ngầm chúng tôi chọn đề tài: ‘Phân tích dạng Se(IV), Se(VI) vô cơ trong mẫu nước ngầm và thực phẩm bằng phương pháp động học – xúc tác trắc quang’.

doc69 trang | Chia sẻ: lvcdongnoi | Lượt xem: 2474 | Lượt tải: 1download
Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu Đề tài Phân tích dạng Se(IV), Se(VI) vô cơ trong mẫu nước ngầm và thực phẩm bằng phương pháp động học – Xúc tác trắc quang, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
y nhiên, độ chọn lọc thấp có thể là nguyên nhân hạn chế một phần các ứng dụng của phương pháp này. 1.3.2. Một số nghiên cứu xác định Selen theo phương pháp động học – xúc tác trắc quang Phương pháp động học xúc tác xác định Se(IV), Se(VI), và tổng Selen vô cơ trong nước, dựa vào khả năng xúc tác của Se(IV) trong phản ứng khử Bromat bằng p-nitrophenyl hydrazin khi có mặt NaBr 0,6 M ở pH = 3. Br2 sinh ra làm mất màu calmagite. Độ hấp thụ quang của dung dịch được đo tại bước sóng 523nm bằng phương pháp trắc quang theo thời gian ấn định. Trong phản ứng chỉ thị này, Br- đóng vai trò là chất hoạt hóa cho sự xúc tác của Se(IV) và là chất khử Se(VI) ở pH=3,0. Ở điều kiện tối ưu (thời gian t= 7 phút và nhiệt độ là 25o C), đường chuẩn tuyến tính trong khoảng 1,0- 35,0 g Se(IV)/ l, giới hạn phát hiện của phương pháp là 0,22 g/l. Ảnh hưởng của các cation và anion đến xác định Se(IV) cũng đã được nghiên cứu [51 ].  Trong một công trình khác, lượng nhỏ Se(IV) có thể xúc tác cho phản ứng oxi hóa làm mất màu metyl tím bằng bromat trong môi trường đệm Clark - Lubs với pH = 3,0. Dựa trên phản ứng chọn lọc của Se(IV), người ta đã phát triển phương pháp động học - xúc tác để xác định dạng của Selen trong sinh vật biển. Sau khi được xử lí bằng HNO3 - HClO4 và khử bằng HCl, Selen hữu cơ được oxi hóa lên Se(IV), đồng thời Se(VI) bị khử về Se(IV), do đó tổng lượng Selen, Se(VI), Se(IV) và Selen hữu cơ được xác định lần lượt bằng phương pháp quang phổ xúc tác và phương pháp vi phân. Khoảng tuyến tính của phương pháp này là 0,14 – 8,0g/l, và giới hạn phát hiện tuyệt đối Selen trong mẫu sinh học là 3,5 ng. Phân tích dạng Selen trong rong biển và động vật thân mềm hai mảnh vỏ đã được thực hiện cho kết quả khả quan [55 ]. Phương pháp động học xúc tác còn được dùng để xác định selen trong nền mẫu sinh học dựa trên khả năng xúc tác của Selen đối với phản ứng giữa Metylen xanh và Na2S. Dựa trên phản ứng này, người ta khảo sát độ hấp thụ quang của dung dịch metylen xanh theo thời gian và xác định được thời gian (t) cần thiết để phản ứng xảy ra hoàn toàn. Đồ thị thể hiện sự phụ thuộc của t-1 vào nồng độ Selen cho ta đường chuẩn có khoảng tuyến tính từ 2,5 – 30,0 ng/ml Selen. Trong nghiên cứu này, người ta cũng đã kiểm tra các thông số thí nghiệm và ảnh hưởng của các ion cản tới việc xác định selen.Tetramethyl ammoni hydroxyt được dùng để xử lí mẫu máu, tóc và nước tiểu, kết quả cho mẫu nước tiểu là tốt nhất. Phương pháp xúc tác được ứng dụng cho mẫu nước tiểu với hiệu suất thu hồi là 84,9% [25 ]. Phương pháp động học xúc tác cũng đã được nghiên cứu để xác định selen trong mẫu nước ở môi trường đệm phtalat pH = 2, người ta đã nghiên cứu sự xúc tác của Se(IV) cho phản ứng làm mất màu xylenol da cam bằng Na2S. Phản ứng xúc tác là một phản ứng bậc không, hằng số của tốc độ phản ứng là 7,67x 10-5 mol/l.s và năng lượng hoạt hóa là 50,09 kJ/mol. Sự phụ thuộc của delta A (hiệu độ hấp thụ giữa phản ứng có và không có xúc tác) vào nồng độ của Se (IV) là tuyến tính khi nồng độ Se(IV) <= 0,12mg/l, giới hạn phát hiện là 2,66x 10-5 g/l. Phương pháp đã nêu được áp dụng để xác định lượng vết của Se(IV) trong mẫu nước [53 ]. Kết luận phần tổng quan: Như vậy bằng phương pháp động học- xúc tác trắc quang người ta có thể xác định được các dạng tồn tại của Selen trong các mẫu khác nhau, môi trường đệm khác nhau nhờ tác dụng xúc tác cho các phản ứng chỉ thị oxi hóa- khử của chúng. CHƯƠNG 2: THỰC NGHIỆM 2.1. Mục tiêu, nội dung và phương pháp nghiên cứu 2.1.2. Nguyên tắc của phương pháp động học - xúc tác trắc quang xác định hàm lượng Selen. Metyl da cam là hợp chất có màu và được sử dụng như một chất chỉ thị oxy hóa khử. Sự làm mất màu của metyl da cam (MO) khi có mặt ion Bromat trong môi trường axit xảy ra khá chậm. Khi có mặt Se(IV) làm xúc tác thì việc khảo sát độ hấp thụ quang của dung dịch rất khó khăn vì phản ứng xảy ra quá nhanh. Do vậy, việc bổ sung thêm hydrazine vào môi trường phản ứng sẽ làm cho tốc độ phản ứng chậm lại. Cơ chế xúc tác của Se(IV) có thể giả định như sau: muối hydrazin khử Se(IV) về Selen nguyên tố trong môi trường axit theo phản ứng (1). Selen nguyên tố được tạo thành lại bị oxi hóa thành Se(IV) bởi BrO3- và sinh ra Br- theo phản ứng (2). Trong môi trường axit, Br- bị oxi hóa bởi BrO3- thành Br2 theo phản ứng (3) và chính Br2 sinh ra làm mất màu MO theo phản ứng (4). Do đó sự oxi hóa MO được tăng tốc đáng kể khi có mặt lượng nhỏ Br2, tức là phản ứng được xúc tác gián tiếp khi có mặt lượng nhỏ Se(IV) [50 ]. SeO32- + 2H+ + N2H4 Se0 + N2 + 3H2O (1) 3Se0 + 2BrO3- + 3H2O 3H2SeO3 + 2Br- (2) BrO3- + 5Br- + 6 H+ 3Br2 + 3H2O (3) Vì vậy, bằng cách theo dõi sự giảm độ hấp thụ quang của metyl da cam (khi có mặt hydrazin, KBrO3) theo nồng độ Se(IV) thì có thể định lượng được Se(IV) trong mẫu. Nếu trong mẫu có Se(VI) thì cần khử Se(VI) xuống Se(IV) bằng chất khử thích hợp, sau đó xác định tổng lượng Selen rồi từ đó suy ra hàm lượng Se(VI) trong mẫu. 2.1.2. Nội dung nghiên cứu Nội dung nghiên cứu của luận văn gồm: - Tối ưu hóa các điều kiện của phép xác định gồm nghiên cứu ảnh hưởng của các yếu tố sau đến phản ứng chỉ thị: + Phổ hấp thụ của dung dịch chất màu và chọn cực đại hấp thụ để đo độ hấp thụ quang. + Ảnh hưởng của thời gian phản ứng. Theo dõi biến thiên tốc độ phản ứng để chọn phương pháp tga hay phương pháp thời gian ấn định. + Ảnh hưởng của nồng độ đầu các tác nhân phản ứng như (NH3Cl)2, MO, KBrO3 đến tốc độ phản ứng. + Ảnh hưởng của môi trường phản ứng . - Nghiên cứu ảnh hưởng của các ion lạ đến phép xác định. - Đánh giá phương pháp phân tích : gồm khảo sát giới hạn phát hiện, giới hạn định lượng, khoảng tuyến tính; đánh giá độ chụm và độ chính xác của phương pháp phân tích, tính hiệu suất thu hồi của phương pháp phân tích. - Xây dựng qui trình phân tích và ứng dụng phân tích mẫu thực tế. 2.2. Hóa chất, dụng cụ, thiết bị 2.2.1. Dụng cụ, thiết bị * Bình định mức thủy tinh loại A có dung tích 25, 50, 100, 250, 500 ml. * Cốc thuỷ tinh chịu nhiệt dung tích 100, 250 ml. * Bình nón dung tích 250 ml, buret 25 ml. * Các loại pipet chia vạch: 0,1; 0,2; 0,5; 1; 2; 5; 10; 25 ml. * Máy trắc quang UV - VIS 1601 PC - Shimadzu (Nhật Bản), bước sóng làm việc tử 190- 900 nm , cuvet thạch anh chiều dày l = 1cm. * Cân phân tích Scientech SA 210 độ chính xác 0,0001g. * Máy điều nhiệt. * Đồng hồ bấm giờ. * Máy đo pH. 2.2.2. Hóa chất Các hóa chất cần dùng là loại tinh khiết phân tích (p.a. và tinh khiết thuốc thử (p.R.). Các dung dịch được pha chế bằng nước cất hai lần. Pha các dung dịch tiêu chuẩn: + Pha 100,00ml dung dịch Se(IV) 1000ppm từ SeO2 Cân chính xác 0,1405 gam SeO2 tinh thể trên cân phân tích, hòa tan sơ bộ lượng cân này bằng nước cất hai lần, chuyển vào bình định mức 100ml, tráng rửa cốc cân nhiều lần rồi chuyển vào bình định mức trên, thêm nước cất tới vạch mức, sóc trộn đều dung dịch ta được 100,00ml dung dịch Se(IV) 1000ppm. + Thiết lập lại nồng độ Se(IV) bằng dung dịch Iot tiêu chuẩn Pha 100,00 ml dung dịch I2 0,0127 M từ Iot tinh thể Cân chính xác 0,32g 0,01 Iot trên cân kỹ thuật. Hòa tan sơ bộ lượng cân này bằng nước cất, sau khi iot tan hết thêm khoảng 10g KI. Thêm nước cất tới vạch mức, sóc trộn đều dung dịch được dung dịch I2 0,0127 M. Dung dịch vừa pha bảo quản trong chai thủy tinh màu nút nhám. Pha 100,00 ml dung dịch Na2S2O3 0,025M từ Na2S2O3 tinh thể Cân chính xác 0,62 0,01g Natri thiosunfat trên cân kỹ thuật, hòa tan sơ bộ bằng nước cất, chuyển vào bình dịnh mức 100,00 ml, tráng rửa cốc cân, thêm nước cất tới vạch mức được 100,00 ml dung dịch Na2S2O3 0,025 M. Pha 100,00 ml dung dịch K2Cr2O7 4,17x10-3M Cân chính xác 0,12270,0001g Kali dicromat loại tinh khiết hóa học trên cân phân tích, hòa tan sơ bộ bằng nước cất chuyển vào bình định mức 100ml, tráng rửa cốc cân nhiều lần chuyển vào bình trên, thêm nước cất đến vạch mức, sóc trộn đều dung dịch được 100,00 ml dung dịch K2Cr2O7 4,17x10-3M. Thiết lập lại nồng độ dung dịch Na2S2O3 theo K2Cr2O7 Phương trình chuẩn độ: K2Cr2O7 + 6KI + 7H2SO4 Cr2(SO4)3 + 3I2 + 4 K2SO4 + 7H2O I2 + 2Na2S2O3 2NaI + Na2S4O6 Hút chính xác 10,00ml dung dịch K2Cr2O7 4,17x10-3M vừa pha vào bình nón nút mài, thêm 10,0ml KI 10%; 5,0ml H2SO4 ½, pha loãng dung dịch bằng nước cất tới khoảng 150,0 ml. Để bóng tối 5 phút, lấy ra đem chuẩn bằng dung dịch Na2S2O3 vừa pha tới màu vàng nhạt, thêm khoảng 1,0 ml hồ tinh bột chuẩn đền mất màu xanh. Làm thí nghiệm song song, sai số giữa hai lần chuẩn không quá 0,1ml. Thiết lập lại nồng độ dung dịch I2 theo Na2S2O3 Phương trình chuẩn độ: I2 + 2Na2S2O3 2NaI + Na2S4O6 Hút chính xác 10,00 ml dung dịch I2 vào bình nón, thêm một lượng nhỏ nước cất, đem chuẩn bằng dung dịch Na2S2O3 tới vàng nhạt, thêm 1,0 ml hồ tinh bột 1% chuẩn tiếp tới mất màu xanh. Làm thí nghiệm song song, sai số giữa hai lần chuẩn không quá 0,1ml. Thiết lập lại nồng độ dung dịch Se(IV) bằng I2 Phương trình chuẩn độ: I2 + 2Na2S2O3 2NaI + Na2S4O6 Se4+ + 2I- Se2+ + I2 Hút chính xác 10,00 ml dung dịch Se(IV) vừa pha chuyển vào bình nón, thêm NaHCO3 (pH =8), thêm chính xác 10,00 ml dung dịch I2, chuẩn bằng dung dịch Na2S2O3 tới vàng nhạt, thêm 1,0 ml hồ tinh bột 1% chuẩn tiếp tới mất màu xanh. Làm thí nghiệm song song, sai số giữa hai lần chuẩn không quá 0,1ml. Pha 100,00 ml dung dịch Se(IV) 10ppm từ dung dịch Se(IV) 1000ppm Hút chính xác 1,00ml dung dịch Se(IV) 1000ppm chuyển vào bình định mức 100ml, thêm nước cất tới vạch mức, sóc trộn đều dung dịch được 100,00mlm dung dịch Se(IV) 10ppm ( dung dịch chuẩn) Pha 100,0 ml dung dịch metyl dacam (MO) 1000 mg/l Cân 0,1g MO hòa tan bằng nước cất, thêm nước cất tới 100 ml được 100,0ml dung dịch MO 1000 mg/l. Pha 100,0 ml dung dịch (NH3Cl)2 5,0x10-2M Cân khoảng 0,53 0,01g hydrazin dihydrochlorua trên cân kỹ thuật. Hòa tan sơ bộ bằng nước cất, thêm nước đễn thể tích 100 ml , sóc trộn đều dung dịch được 100,0ml dung dịch N2H4.2HCl 5,0x10-2M. Pha 100,0ml dung dịch KBrO3 5,0x10-2M Cân chính xác 0,84 0,01g kali bromat tinh khiết hóa học trên cân kỹ thuật, hòa tan sơ bộ bằng nước cất, thêm nước đến vạch mức, sóc trộn đều dung dịch được 100,0ml dung dịch KBrO3 5,0x10-2M. Pha dung dịch đệm Glixin- HCl có pH= 1,6 Pha 100,0 ml dung dịch glixin 0,1M từ glixin tinh thể Cân chính xác 0,75g glixin loại tinh khiết hóa học trên cân kỹ thuật, hòa tan sơ bộ bằng nước cất, thêm nước tới thể tích 100ml, sóc trộn đều dung dịch được 100,0ml dung dịch Glixin 0,1M. Pha 1000,0 ml dung dịch HCl 1,0M từ HCl đặc 37%, (d = 1,19g/ml) Từ dung dịch glixin và HCl trộn vào nhau theo các tỷ lệ thích hợp khác nhau và hiệu chỉnh pH bằng máy đo pH. CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 3.1. Nghiên cứu phương pháp xác định Selen(IV) dựa trên xúc tác của nó với hệ phản ứng hydrazine dihidroclorua – KBrO3 và metyl da cam. 3.1.1. Nghiên cứu chọn điều kiện tối ưu của phản ứng chỉ thị 3.1.1.1. Phổ hấp thụ của sản phẩm phản ứng chỉ thị. Lấy vào 05 bình định mức dung tích 25 ml, mỗi bình 5,00 ml dung dịch đệm Glicin – HCl có pH = 1,6 0,02. Thêm vào các bình lượng Se(IV) được lấy từ dung dịch Se(IV) 10,0 ppm như sau: Bình 1-2 : mẫu trắng Bình 3: 1,25 ml dung dịch Se(IV) 10,00ppm. Bình 4: 2,50 ml dung dịch Se(IV) 10,00ppm. Bình 5: 3,75 ml dung dịch Se(IV) 10,00ppm. Thêm vào các bình từ bình 2-5 mỗi bình 2,50 ml Metyl da cam (MO) 100,0mg/l, thêm vào tất cả các bình, mỗi bình mỗi bình 2,50 ml dung dịch (NH3Cl)2 5,0x10-2M; 2,50 ml dung dịch KBrO3 5,0x10-2M, định mức bằng nước cất đến vạch mức. Sóc trộn đều dung dịch. Để yên 8,0 phút, đem đo độ hấp thụ quang của các dung dịch trong khoảng bước sóng từ 400 – 700nm với dung dịch so sánh là dung dịch trong bình 1. Kết quả thu được như hình 1. Đường 1: Phổ hấp thụ của dung dịch có MO, KBrO3, (NH3Cl)2 Đường 2: Phổ hấp thụ của dung dịch có MO, (NH3Cl)2, KBrO3, Se(IV) 0,5ppm. Đường 3: Phổ hấp thụ của dung dịch có MO, (NH3Cl)2, KBrO3, Se(IV) 1,0 ppm Đường 4: Phổ hấp thụ của dung dịch có MO, (NH3Cl)2, KBrO3, Se(IV) 1,5 ppm Hình 1: Phổ hấp thụ quang của dung dịch MO khi có mặt (NH3Cl)2 , KBrO3, Se(IV) (Nồng độ cuối của các tác nhân trong dung dịch lần lượt là: (NH3Cl)2 5,0x10-3 M; MO 50,0 mg/l; 5,0 x 10-3 M KBrO3) Mettyl da cam là thuốc thử màu cam, có bước sóng hấp thụ cực đại ở bước sóng l=508 nm trong môi trường axit mạnh (đường 1). Khi giữ nguyên nồng độ KBrO3 5,0 x 10-3 M và cho thêm Se(IV) với nồng độ khác nhau 0,5ppm (đường 2), Se(IV) 1,0ppm (đường 3), và Se(IV) 1,5ppm (đường 4) thì thực nghiệm cho thấy, càng tăng nồng độ của Se(IV) thì độ hấp thụ quang A của dung dịch phản ứng giảm càng nhanh mà không làm chuyển dịch cực đại. Điều đó chứng tỏ khi có Se(IV) thì phản ứng giữa bromat và hydrazin sinh ra brom xảy ra nhanh hơn. Do đó trong các thí nghiệm tiếp theo chúng tôi chọn bước sóng l=508 nm để khảo sát. 3.1.1.2.Nghiên cứu ảnh hưởng của thời gian phản ứng Lấy vào 3 bình định mức dung tích 25,0 ml lần lượt thứ tự thuốc thử như sau: 5,0 ml đệm glixin – HCl pH = 1,6. Thêm vào các bình lượng Se(IV) được lấy từ dung dịch Se(IV) 10,0 ppm Bình 1: mẫu trắng. Bình 2 – 3: 0,25 – 1,25ml dung dịch Se(IV) 10,0ppm Thêm vào các bình 2,50ml dung dịch (NH3Cl)2 5,0x10-2M; 2,50ml dung dịch MO 100,0 mg/l; 2,50ml dung dịch KBrO3 5,0x10-2M, định mức bằng nước cất tới vạch mức. Sóc trộn đều dung dịch. Để yên dung dịch trong 2 phút. Theo dõi độ hấp thụ quang của dung dịch ở bước sóng với dung dịch so sánh là nước cất trong khoảng 80 phút. Kết quả thu được như hình 2. Hình 2: Sự phụ thuộc của độ hấp thụ quang theo thời gian (Nồng độ cuối của các tác nhân phản ứng là: MO 10 mg/l; (NH3Cl)2 5,0x10-2M; KBrO3 5,0x10-3M) Đường 1: Dung dịch phân tích khi có MO, đệm, (NH3Cl)2. Đường 2:Dung dịch phân tích khi có MO, đệm, (NH3Cl)2; Se(IV) 10,0ppm. Đường 3: Dung dịch phân tích khi có MO, đệm, (NH3Cl)2; Se(IV) 50,0ppm. Từ đồ thị khảo sát thời gian ta thấy khi không có mặt của xúc tác Se(IV) thì tốc độ của phản ứng rất chậm (đường 1). Khi có mặt chất xúc tác thì phản ứng xảy ra rất nhanh và nhanh đạt trạng thái cân bằng ( trạng thái đạt cân bằng khi A = 0) , nồng độ xúc tác càng cao thì càng nhanh đạt trạng thái cân bằng (đường 2, 3). Đồ thị khảo sát thời gian cũng cho thấy phản ứng xảy ra theo hai giai đoạn rõ rệt. Ban đầu khi có Se(IV) làm xúc tác thì phản ứng xảy ra chậm hơn, phù hợp với giải thích về cơ chế có phản ứng xảy ra giữa Se(IV) và hydrazin giảm ( giai đoạn hai), tốc độ phản ứng rất nhanh và đạt đến cân bằng. Vì vậy ở các thí nghiệm sau chúng tôi chọn thời gian ấn định là 8,0phút (480s) để đo độ hấp thụ quang của dung dịch kể từ khi thêm chất khử (tương ứng chỉ theo dõi tốc độ phản ứng ở giai đoạn đầu). 3.1.1. 3. Ảnh hưởng của nồng độ metyl da cam Tốc độ của phản ứng phụ thuộc vào sự thay đổi nồng độ của Metyl da cam được tối ưu hóa bằng cách thay đổi nồng độ Metyl da cam trong khoảng từ 2,0 – 20,0 mg/l. Chuẩn bị 21 bình định mức 25,0ml đánh số từ 1đến 21,cho vào tất cả các bình mỗi bình 5,00ml dung dịch đệm pH = 1,6; thêm tiếp thể tích thuốc thử như sau: - Bình 1: 2,5ml dung dịch (NH3Cl)2 5,0x10-2M - Bình 2-11: 2,5ml dung dịch (NH3Cl)25,0x10-2M; 0,5-5,0ml dung dịch MO 100 mg/l. - Bình 12-21: 2,00ml dung dịch chuẩn Se(IV) 10,0ppm; 2,5ml dung dịch (NH3Cl)25,0x10-2M; 0,50-5,00ml dung dịch MO 100,0mg/ Thêm vào 21 bình, mỗi bình 2,50ml dung dịch KBrO3 5,0x10-2M, cuối cùng thêm nước cất tới vạch mức, sóc trộn đều dung dịch. Đem đo độ hấp thụ quang của dung dịch ở bước sóng với dung dịch so sánh là dung dịch trong bình 1, kết quả thu được trình bày như trong bảng 1, hình 3: Bảng 1: Ảnh hưởng của nồng độ Metyl da cam đến phép phân tích (Nồng độ cuối của KBrO3 là 5x10-3M; (NH3Cl)25x10-3M; Se(IV) là 800ppb). Nồng độ MO (mg/l) 2,0 4,0 6,0 8,0 10,0 A nền 0,200 0,395 0,593 0,822 0,992 A mẫu 0,141 0,270 0,412 0,557 0,702 A 0,059 0,125 0,181 0,265 0,290 Nồng độ MO (mg/l) 12,0 14,0 16,0 18,0 20,0 A nền 1,207 1,394 1,601 1,777 1,984 A mẫu 0,846 0,999 1,777 1,248 1,427 A 0,361 0,395 0,484 0,529 0,557 Hình 3: Ảnh hưởng của nồng độ MO đến độ hấp thụ quang của dung dịch Với Đường 1: Độ hấp thụ quang của dung dịch nền (A nền). Đường 2: Độ hấp thụ quang của dung dịch mẫu ( A mẫu). Đường 3: Độ hấp thụ quang trung bình () Từ kết quả ở hình 3 ta thấy với phản ứng nền, khi cố định nồng độ hydrazin, KBrO3 và thay đổi nồng độ Metyl da cam thì độ hấp thụ quang phải tăng tuyến tính với nồng độ Metyl da cam. Khi có xúc tác Se(IV), theo cơ chế phản ứng đầu tiên tạo ra Br2. Khi tăng nồng độ MO thì sự giảm độ hấp thụ quang xảy ra tỷ lệ thuận với nồng độ MO và độ hấp thụ quang A của dung dịch giảm nên đường biểu diễn có hệ số góc thấp hơn đường 1 ( phản ứng nền). Hiệu số của đường Anền và đường Amẫu biểu thị tốc độ phản ứng xúc tác cho thấy ở nồng độ MO 8,0 – 10,0 mg/l thì tín hiệu đo A rất lớn và hiệu số độ hấp thụ quang là cao nhất. Vì vậy nồng độ cuối của MO được chọn cho các thí nghiệm tiếp theo là 8,0 mg/l. 3.1.1.4. Khảo sát ảnh hưởng của nồng độ (NH3Cl)2 Ảnh hưởng của nồng độ (NH3Cl)2 được khảo sát trong khoảng 1,0x10-3M – 1,0x10-2M. Chuẩn bị 30 bình định mức 25 ml. Lấy vào các bình 5,00ml dung dịch đệm pH = 1,6. thêm vào các bình thứ tự thuốc thử như sau: Bình 1-10:; 1,00- 10,00ml (NH3Cl)25,0x10-2M. Bình 11-20: 1,00- 10,00ml (NH3Cl)2 5,0x10-2M; 2,00ml MO 100,0 mg/l. Bình 21-30: 2,00ml Se(IV) dung dịch chuẩn 10,0ppm; 1,00- 10,00ml (NH3Cl)2 5,0x10-2M; 2,00ml MO 100,0mg/l. Cuối cùng thêm vào các bình mỗi bình 2,50ml dung dịch KBrO3 5,0x10-2M, thêm nước tới vạch mức. Sóc trộn đều dung dịch. Sau 8,0phút đem đo độ hấp thụ quang của các dung dịch ở bước sóng 508nm với dung dịch so sánh là dung dịch trong bình 1. Kết quả thu được như bảng 2. Bảng 2:Ảnh hưởng của nồng độ (NH3Cl)2 đến độ hấp thụ quang của dung dịch nghiên cứu (Nồng độ cuối của MO là 8,0 mg/l; Se(IV) 800ppb; KBrO3 5,0x10-3M) (NH3Cl)2 (x10-3M) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 A nền 0,861 0,850 0,841 0,825 0,8009 0,794 0,784 0,761 0,748 0,727 A mẫu 0,666 0,641 0,582 0,536 0,508 0,460 0,440 0,426 0,411 0,391 A 0,195 0,209 0,259 0,289 0,301 0,334 0,344 0,335 0,337 0,336 Hình 4: Ảnh hưởngcủa nồng độ (NH3Cl)2 đến tốc độ phản ứng chỉ thị Từ đồ thị khảo sát ảnh hưởng của (NH3Cl)2 ta thấy khi nồng độ (NH3Cl)2 càng lớn thì độ hấp thụ quang của dung dịch tại thời điểm 8 phút càng giảm chứng tỏ giả thiết hydrazine có tác dụng kìm hãm phản ứng là đúng. Hiệu số độ hấp thụ quang giữa tín hiệu đo của phản ứng nền và phản ứng khi có Se(IV) gần như không đổi khi nồng độ hydrazine trong khoảng từ 6,0x10-3- 1,2x10-2M . Vì vậy ta chọn nồng độ (NH3Cl)2 là 6,0x10-3M để khảo sát các thí nghiệm tiếp theo. 3.1.1.5. Khảo sát ảnh hưởng của nồng độ KBrO3. Ảnh hưởng của nồng độ KBrO3 được khảo sát trong khoảng nồng độ từ 2,0x10-3- 2,6x10-2M. Chuẩn bị 30 bình định mức 25, lấy vào mỗi bình 5,00ml dung dịch đệm pH = 1,6; thêm vào các bình thứ tự thuốc thử như sau: Bình 1-10: 3,00ml (NH3Cl)2 5,0x10-2M Bình 11-20: 3,00ml (NH3Cl)2 5,0x10-2M; 2,00ml MO 100,0mg/l. Bình 21-30: 2,00ml Se(IV) 10,0ppm; 3,00ml (NH3Cl)25,0x10-2M Cuối cùng thêm vào các bình 0,50 - 6,50ml KBrO3 5,0x10-2M, định mức bằng nước cất đến vạch mức, sóc trộn đều dung dịch. Sau 8,0phút đem đo độ hấp thụ quang của dung dịch ở bước sóng 508nm, với dung dịch so sánh là dung dịch trong bình 1.Kết quả thu được biểu diễn trên bảng 3. Bảng 3: Ảnh hưởng của nồng độ KBrO3 (Trong đó nồng độ cuối của MO là 8,0 mg/l; Se(IV) 800ppb; (NH3Cl)2 6,0x10-3M) Nồng độ KBrO3 (x10-3M) 2 4 6 8 10 12 14 A nền 0,514 0,511 0,509 0,507 0,498 0,495 0,490 A mẫu 0,502 0,486 0,436 0,401 0,361 0,321 0,267 A 0,012 0,025 0,073 0,106 0,137 0,174 0,223 Nồng độ KBrO3 (x10-3M) 16 18 20 22 24 26 A nền 0,488 0,480 0,472 0,468 0,461 0,452 A mẫu 0,206 0,161 0,091 0,049 0,035 0,021 A 0,282 0,319 0,318 0,419 0,426 0,431 Hình 5: Ảnh hưởng của nồng độ KBrO3 đến phản ứng chỉ thị Từ đồ thị ta thấy với phản ứng nền khi tăng nồng độ BrO3- thì độ hấp thụ quang giảm tuyến tính theo sự tăng nồng độ BrO3-. Khi có mặt Se(IV) cùng với sự tăng nồng độ BrO3- từ 1,0x10-3M đến 1,1x10-3M thì độ hấp thụ quang của hỗn hợp phản ứng giảm nhanh hơn, làm cho sự chênh lệch của độ hấp thụ quang (A) giữa phản ứng nền với phản ứng có xúc tác tăng lên. Điều này phù hợp với cơ chế phản ứng cho rằng ban đầu Se(IV) phản ứng với hydrazin tạo ra Se, sau đó Se tiếp tục phản ứng với bromat để tạo ra brom. Tuy nhiên, khi tiếp tục tăng nồng độ BrO3- thì độ hấp thụ quang của phản ứng có xúc tác giảm nhưng chậm, nên sự chênh lệch của độ hấp thụ quang (A) giữa phản ứng nền với phản ứng có xúc tác hầu như không thay đổi. Vì vậy, để tăng độ nhạy ta chọn nồng độ cuối của BrO3- là 1,1x10-3M để tiến hành các thí nghiệm tiếp theo. 3.1.1.6. Ảnh hưởng của pH Ảnh hưởng của pH đến tốc độ của các phản ứng có xúc tác và không có xúc tác được nghiên cứu trong khoảng pH từ 0,5 đến 3,00,02 (đệm HCl- Glyxin). Các điều kiện khác giữ nguyên không đổi. Kết quả thu được như bảng 4. Bảng 4: Ảnh hưởng của pH đến tốc độ phản ứng (Nồng độ cuối của MO là 8,0 mg/l; Se(IV) 800ppb; (NH3Cl)2 6,0x10-3M, KBrO3 là 1,1x10-3M) pH 0,5 1,0 1,3 1,5 1,7 2,0 2,5 3,0 A nền 0,874 0,712 0,713 0,709 0,701 0,621 0,543 0,497 A mẫu 0,177 0,261 0,294 0,300 0,314 0,394 0,421 0,400 A 0,697 0,460 0,419 0,409 0,387 0,227 0,122 0,097 Hình 6:Đồ thị khảo sát ảnh hưởng của pH Từ đồ thị khảo sát ảnh hưởng của pH ta thấy, ở pH 2,0 thì tốc độ phản ứng nền giảm nhưng phản ứng có xúc tác tăng nên hiệu số tốc độ phản ứng có xúc tác giảm nhanh. Trong khoảng pH = 1,3 – 1,7 thì sự chênh lệch của độ hấp thụ quang hầu như không đổi. Do đó, pH được chọn là tối ưu cho các nghiên cứu tiếp theo là 1,5. Như vậy, sau khi khảo sát các điều kiện tối ưu, nồng độ các chất khi tiến hành phân tích là: MO là 8,0 mg/l; Se(IV) 800ppb; (NH3Cl)2 6,0x10-3M, KBrO3 là 1,1x10-3, pH = 1,5. 3.1.2. Đánh giá phương pháp phân tích 3.1.2.1. Độ chọn lọc của phương pháp phân tích Theo tài liệu mà chúng tôi tham khảo [51] được thì phép xác định Se(IV) bị ảnh hưởng bởi các ion Na+, K+, Ca2+, Mg2+, NH4+, Mo6+, Sn2+, Fe3+, Cu2+, I-,Cl-, As3+, Sb3+,..... do chúng có khả năng tham gia phản ứng oxi hóa khử với các chất trong hệ hoặc đơn giản chỉ làm thay đổi lực ion của dung dịch. Tuy nhiên, với mục đích xác định hàm lượng Se(IV) trong thực phẩm và mẫu môi trường (nước ngầm) chúng tôi chỉ khảo sát ảnh hưởng của các ion chủ yếu như: Fe3+, Cu2+, Cl-, NH4+, I-, As3+, Sb3+. Các ảnh hưởng khác tham khảo theo tài liệu [50] cho thấy /CSe(IV) = 10000 (với I1 là Na+, K+, Ca2+, Mg2+), /CSe(IV) = 1000 (với I2 là NH4+, Cl-), / CSe(IV) = 10 (với I3 là Fe3+, I-, As3+, Sb3+). Tiến hành khảo sát ảnh hưởng của các ion cản bằng cách tăng dần nồng độ của các ion cản trong khi cố định nồng độ Se(IV) là 0,5ppm; MO là 50,0 mg/l; (NH3Cl)2 là 6,0x10-3M; KBrO3 là 1,1x10-3M. Thêm nước cất đến vạch mức, sóc trộn đều dung dịch, sau 8,0phút đem đo độ hấp thụ quang của dung dịch tại bước sóng 508nm, với dung dịch so sánh là mẫu trắng. Sau đó tính sai số tương đối về thay đổi hiệu số độ hấp thụ quang khi có hoặc không có ion cản. Kết quả thu được như bảng 5. Bảng 5: Ảnh hưởng của các ion cản đến phép xác định Se(IV) 0,5 ppm Fe3+ CFe3+(ppm) 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 1,2 A nền 0,865 0,865 0,865 0,865 0,865 0,865 A mẫu 0,624 0,624 0,624 0,624 0,624 0,624 A ion cản 0,638 0,642 0,651 0,675 0,682 0,698 Sai số (%) -5,8 -7,5 -11,2 -13,69 -24,06 -30,71 Cl- CCl-(ppm) 0,2 0,6 1,0 1,5 2,0 2,5 A nền 0,883 0,883 0,883 0,883 0,883 0,883 A mẫu 0,624 0,624 0,624 0,624 0,624 0,624 A ion cản 0,637 0,635 0,606 0,591 0,576 0,548 Sai số(%) -5,02 -4,25 6,95 12,74 18,53 29,34 Cu2+ CCu 2+ (ppm) 0,2 0,6 1,0 1,5 2,0 2,5 A nền 0,883 0,883 0,883 0,883 0,883 0,883 A mẫu 0,624 0,624 0,624 0,624 0,624 0,624 A ion cản 0,615 0,605 0,619 0,635 0,636 0,651 Sai số(%) 3,47 7,34 1,93 -4,25 -4,63 -1,42 NH4+ (ppm) 0,2 0,6 1,0 1,5 2,0 2,5 A nền 0,873 0,873 0,873 0,873 0,873 0,873 A mẫu 0,624 0,624 0,624 0,624 0,624 0,624 A ion cản 0,612 0,636 0,643 0,649 0,652 0,664 Sai số(%) 4,82 -4,82 -7,63 -10,04 -11,24 -16,06 I- CI-(ppm) 0,2 0,6 1,0 1,5 2,0 2,5 A nền 0,879 0,879 0,879 0,879 0,879 0,879 A mẫu 0,624 0,624 0,624 0,624 0,624 0,624 A ion cản 0,589 0,590 0,621 0,651 0,687 0,701 Sai số(%) 13,73 13,33 1,18 -10,59 -24,71 -30,2 As3+ CAs3+ (ppm) 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 1,5 A nền 0,883 0,883 0,883 0,883 0,883 0,883 A mẫu 0,624 0,624 0,624 0,624 0,624 0,624 A ion cản 0,615 0,627 0,641 0,647 0,656 0,670 Sai số(%) 3,47 -1,16 -6,56 -8,88 -12,36 -17,76 Nhận xét: Với sai số của phương pháp xác định khoảng 15% thì ngưỡng ảnh hưởng như sau: khi hàm lượng ion cản gấp Se(IV) : 2 lần với ion Fe3+; 3 lần với ion As3+; 5 lần với ion NH4+; 4 lần với ion I- và Cl-; Cu2+ không bị ảnh hưởng ở khoảng nồng độ khảo sát. Ở đây chúng tôi chỉ tiến hành loại trừ ảnh hưởng của Fe3+ vì hàm lượng các ion khác trong mẫu chưa đạt đến ngưỡng ảnh hưởng hoặc đã bị loại trừ khi xử lý mẫu. Loại trừ ảnh hưởng của Fe3+ bằng EDTA Để loại trừ ảnh hưởng của Fe3+ đến phép xác định Se(IV) thì có thể sử dụng nhiều tác nhân che khác nhau, ở đây chúng tôi sử dụng dung dịch EDTA 10-4M. Lấy vào 7 bình định mức dung tích 25ml, thêm vào mỗi bình 5,00ml dung dịch đệm pH = 1,5; thêm tiếp vào các bình thứ tự thuốc thử như sau: Bình 1: 3,00ml (NH3Cl)25,0x10-2M. Bình 2: 3,00ml (NH3Cl)2 5,0x10-2M; 2,00ml MO 100,0mg/l. Bình 3 - 7: 1,25ml Se(IV) 10,0ppm; 2,50ml Fe3+ 10,0ppm; 1,00 – 3,00ml dung dịch EDTA 10-4M; 3,00ml (NH3Cl)2 5,0x10-2M, 2,00ml MO 100,0mg/l Cuối cùng thêm vào tất cả các bình 5,50 ml KBrO3 5,0x10-2M, định mức bằng nước cất đến vạch mức, sóc trộn đều dung dịch, sau 8 phút đem đo độ hấp thụ quang của dung dịch ở bước sóng 508nm với dung dịch so sánh là dung dịch trong bình 1, kết quả thu được như bảng 6. Bảng 6 : Loại trừ ảnh hưởng của Fe3+ bằng EDTA Nồng độ EDTA(x10-5M) 0,0 0,4 0,6 0,8 1,0 1,5 2,5 A nền 0,883 0,883 0,883 0,883 0,883 0,883 0,883 A mẫu 0,617 0,617 0,617 0,617 0,617 0,617 0,617 A ion cản và chất che 0,648 0,640 0,635 0,628 0,619 0,607 0,591 Sai số -11,65 -8,65 -6,77 -4,14 -0,75 3,76 9,77 Từ bảng 7 ta thấy EDTA ở nồng độ 1,0 x10-5M thì độ hấp thụ quang của dung dịch khi có ion cản và thêm chất che về gần với giá trị độ hấp thụ quang của dung dịch khi không có ion cản. Vì vậy chúng tôi chọn nồng độ EDTA 1,0x10-5M để loại trừ ảnh hưởng của Fe3+ khi ở mức nồng độ cuối trong bình phản ứng là 1 ppm. 3.1.2.2. Khảo sát khoảng tuyến tính Chuẩn bị 15 bình định mức dung tích 25ml, đánh số từ 1 – 15. Lần lượt cho vào các bình: 5,00ml dung dịch đệm pH = 1,5; sau đó thêm vào các bình thứ tự thuốc thử như sau: Bình 1: 3,00ml (NH3Cl)25,0x10-2M. Bình 2: 3,00ml (NH3Cl)2 5,0x10-2M; 2,00ml MO 100,0mg/l. Bình 3 – 15: 0,25 – 4,00 ml dung dịch Se(IV) 10,0ppm tương ứng với nồng độ Se(IV) thay đổi từ 0,1 – 1,6ppm; 3,00ml (NH3Cl)25,0x10-2M; 2,00ml MO 100mg/l. Cuối cùng thêm vào các bình 5,50 ml KBrO3 5,0x10-2M, đinh mức bằng nước cất đến vạch mức, sóc trộn đều dung dịch. Sau 8 phút đem đo độ hấp thụ quang của các dung dịch tại = 508 nm, với dung dịch so sánh là dung dịch trong bình 1. Kết quả thu được như trong bảng 7 và biểu diễn trên hình 7. Bảng 7: Khảo sát khoảng tuyến tính xác định Se(IV) (Nồng độ cuối của MO là 8,0 mg/l; (NH3Cl)2 6,0x10-3M, KBrO3 1,1x10-3M) Nồng độ Se(IV) (ppm) A [[ơ A 0,0 0,883 ------ 0,1 0,813 0,070 0,2 0,765 0,118 0,3 0,717 0,166 0,4 0,670 0,213 0,5 0,624 0,259 0,6 0,586 0,297 0,7 0,564 0,319 0,8 0,551 0,332 0,9 0,536 0,347 1,0 0,526 0,357 1,2 0,504 0,379 1,4 0,478 0,405 1,6 0,467 0,416 Hình 7:Đồ thị khảo sát khoảng tuyến tínhxác định Se(IV) Sử dụng phần mềm Origin ta dựng được đường chuẩn như hình 8. Hình 8: Đường chuẩn xác định Se(IV) Như vậy hiệu số độ hấp thụ quang phụ thuộc tuyến tính vào nồng độ Se(IV) đến 0,6 ppm. Nếu xây dựng đường chuẩn trong khoảng nồng độ Se(IV) là 0,1 – 0,6ppm thì phương trình hồi qui dạng y= a+ bx có các gía trị a = 0,02667; Sa = 0,00331 và b = 0,45857; Sb = 0,00849 Do đó, sau khi xử lý phương trình theo phương pháp bình phương tối thiểu ta có phương trình hồi quy biểu thị sự phụ thuộc hiệu số độ hấp thụ quang của dung dịch metyl da cam khi không có và có Se(IV) có dạng đầy đủ như sau: y = (0,02667±0,00331) + (0,45857±0,00849) x CSe(IV) Tính giới hạn phát hiện và giới hạn định lượng Giới hạn phát hiện (LOD): là nồng độ thấp nhất của chất phân tích mà hệ thống phân tích còn cho tín hiệu phân tích khác có nghĩa với tín hiệu mẫu trắng hay tín hiệu nền. Giới hạn định lượng (LOQ): là nồng độ thấp nhất của chất phân tích mà hệ thống phân tích định lượng được với tín hiệu phân tích khác có ý nghĩa định lượng với tín hiệu của mẫu trắng hay tín hiệu của nền + Giới hạn phát hiện (LOD): LOD = Trong đó : = = 4,16x10-3 (ứng với 700ppb) Với hệ số trong phương trình hồi qui b = 0,45857 Do đó: LOD = = 0,03(ppm) + Giới hạn định lượng (LOQ): LOQ= = 0,09 (ppm) Như vậy, khoảng tuyến tính khi xác định Se(IV) là 0,09 – 0,6 ppm. 3.1.2.3. Đánh giá độ chính xác (độ đúng, độ chụm ) của phương pháp + Khi mẫu chỉ có Se(IV) Chuẩn bị 7 bình định mức dung tích 25ml, lấy vào mỗi bình 5,00ml dung dịch đệm, sau đó thêm vào các bình thứ tự thuốc thử như sau: Bình 1: 3,00ml (NH3Cl)2 5,0x10-2M. Bình 2: 3,00ml (NH3Cl)2 5,0x10-2M; 2,00ml MO 100,0mg/l. Bình 3 – 7: 0,75 – 1,75ml dung dịch Se(IV) 10,0ppm; 3,00ml (NH3Cl)2 5,0x10-2M; 2,00ml MO 100,0mg/l. Cuối cùng thêm vào các bình 5,5 ml KBrO3 5,0x10-2M, định mức bằng nước cất đến vạch mức, sóc trộn đều dung dịch, sau 8 phút đem đo độ hấp thụ quang của dung dịch ở bước sóng 508nm, với dung dịch so sánh là dung dịch trong bình 1. Kết quả thu được như bảng 8. Bảng 8: Đánh giá độ lặp lại của phương pháp khi mẫu chỉ có Se(IV) Se(IV) 0,3ppm A nền 0,883 0,883 0,883 0,883 0,883 A mẫu 0,712 0,698 0,709 0,699 0,696 A 0,171 0,185 0,174 0,184 0,187 Hàm lượng Se(IV) phát hiện 0,315 0,345 0,321 0,343 0,345 (ppm) 0,3338 Độ lệch chuẩn S 0,015 Hệ số biến thiên CV (%) 4,49 Sai số tương đối (%) 11,26 ttính 2,25 Se(IV) 0,7ppm A nền 0,906 0,906 0,906 0,906 0,906 A mẫu 0,562 0,565 0,559 0,556 0,555 A 0,344 0,341 0,347 0,350 0,351 Hàm lượng Se(IV) phát hiện 0,692 0,685 0,699 0,706 0,707 (ppm) 0,6978 Độ lệch chuẩn S 9,36x10-3 Hệ số biến thiên CV (%) 1,34 Sai số tương đối (%) 0,314 ttính 0,235 Kiểm tra sự sai khác giữa giá trị trung bình tìm được và giá trị thực theo chuẩn student (t) ở độ tin cậy thống kê 95% và bậc tự do f= 4 (tbảng = 2,571), chúng tôi thấy ở cả hai mức nồng độ Se(IV) (0,3 ppm và 0,7ppm) đều có ttính < tbảng, nghĩa là độ tin cậy thống kê của ttính nhỏ hơn độ tin cậy thống kê của tbảng. Điều đó có nghĩa là sự khác nhau giữa giá trị trung bình và giá trị thực là không đáng tin cậy nói cách khác phương pháp có độ đúng chấp nhận được. Hệ số biến thiên (CV%) khi xác định mẫu tự tạo ở hai mức nồng độ này đều dưới 5% chứng tỏ phương pháp có độ chụm tốt. + Khi mẫu tự tạo có thêm ion ảnh hưởng và chất che EDTA Chuẩn bị 7 bình định mức dung tích 25ml , thêm vào các bình 5,00ml dung dịch đệm pH = 1,5; thêm tiếp thứ tự các thuốc thử như sau: Bình 1: 3,00ml (NH3Cl)2 5,0x10-2M. Bình 2: 3,00ml (NH3Cl)2 5,0x10-2M; 2,00ml MO 100,0mg/l. Bình 3 – 7: 0,75 – 1,75 ml Se(IV) 10,0ppm; 2,50ml Fe3+ 10,0ppm; 2,50ml EDTA 10-4M; 3,00ml (NH3Cl)2 5,0x10-2M; 2,00ml MO 100,0mg/l. Cuối cùng thêm vào các bình 5,50 ml KBrO3 5,0x10-2M, định mức bằng nước cất đến vạch mức, sóc trộn đều dung dịch, sau 8 phút đẹm đo độ hấp thụ quang của dung dịch ở bước sóng 508nm với dung dịch so sánh là bình 1. Kết quả thu được như bảng 9. Bảng 9: Đánh giá độ lặp lại của phương pháp khi có thêm ion cản và chất che Se(IV) 0,3ppm A nền 0,882 0,882 0,882 0,882 0,882 A mẫu 0,713 0,716 0,713 0,717 0,714 A 0,169 0,166 0,169 0,165 0,168 Hàm lượng Se(IV) phát hiện 0,310 0,304 0,310 0,302 0,308 (ppm) 0,3068 Độ lệch chuẩn S 3,63x10-3 Hệ số biến thiên CV (%) 1,18 Sai số tương đối (%) 2,27 ttính 1,837 Se(IV) 0,7ppm A nền 0,882 0,882 0,882 0,882 0,882 A mẫu 0,535 0,538 0,532 0,534 0,536 A 0,347 0,344 0,350 0,348 0,346 Hàm lượng Se(IV) phát hiện 0,699 0,692 0,705 0,701 0,696 (ppm) 0,6986 Độ lệch chuẩn S 4,93x10-3 Hệ số biến thiên CV (%) 0,71 Sai số tương đối (%) 0,2 ttính 0,284 Kiểm tra sự sai khác giữa giá trị trung bình tìm được và giá trị thực theo chuẩn student (t) ở độ tin cậy thống kê 95% và bậc tự do f= 4 (tbảng = 2,571), chúng tôi thấy ở cả hai mức nồng độ Se(IV) (0,3 ppm và 0,7ppm) đều có ttính < tbảng, nghĩa là độ tin cậy thống kê của ttính nhỏ hơn độ tin cậy thống kê của tbảng. Điều đó có nghĩa là sự khác nhau giữa giá trị trung bình và giá trị thực là không đáng tin cậy nói cách khác phương pháp có độ đúng chấp nhận được. Hệ số biến thiên (CV%) khi xác định mẫu tự tạo ở hai mức nồng độ này đều dưới 5% chứng tỏ phương pháp có độ chụm tốt. Như vậy, phương pháp nghiên cứu có độ chính xác đáp ứng được yêu cầu phân tích lượng vết Se(IV) trong thực phẩm và nước ngầm. 3.2. Nghiên cứu khả năng xác định Se(VI) sau khi khử xuống Se(IV) 3.2.1. Khảo sát ảnh hưởng của chất khử HCl Để khử Se(VI) về Se(IV) chúng tôi sử dụng dung dịch HCl có nồng độ thay đổi từ 0,0 – 8,0M . Lấy vào 7 cốc chịu nhiệt loại 50 ml có đánh số từ 1 - 7, mỗi bình 2,00 ml dung dịch Se(VI) 10,0ppm. Thêm tiếp vào các bình thứ tự như sau Bình 1: một ít nước cất. Bình 2 – 7 : 2,0 – 16,0 ml HCl đặc 37%, tương ứng với nồng độ HCl từ 1,0 – 8,0M. Khuấy trộn đều dung dịch. Đem đun trên bếp cách thủy trong khoảng thời gian là 60 phút. Lấy ra để nguội đến nhiệt độ phòng, định mức đến vạch mức rồi tiến hành như sau: Lấy vào 8 bình định mức 25 thứ tự thuốc thử như sau: Bình 1: 5,00 ml dung dịch đệm pH = 1,5; 3,00 ml (NH3Cl)2 5,0x10-2M; 5,50 ml KBrO3 5,0x10-2M. Bình 2: mẫu trắng ( không có Se(VI) bị khử về Se(IV)) Bình 3: 1,25ml Se(VI) bị khử về Se(IV) bằng HCl 1M Bình 4: 1,25ml Se(VI) bị khử về Se(IV) bằng HCl 2M Bình 5: 1,25ml Se(VI) bị khử về Se(IV) bằng HCl 3M Bình 6: 1,25ml Se(VI) bị khử về Se(IV) bằng HCl 4M Bình 7: 1,25ml Se(VI) bị khử về Se(IV) bằng HCl 5M Bình 8: 1,25ml Se(VI) bị khử về Se(IV) bằng HCl 6M Bình 9: 1,25ml Se(VI) bị khử về Se(IV) bằng HCl 8M Dùng dung dịch NaOH 8,0M để điều chỉnh môi trường của dung dịch về pH = 2. Thêm vào các bình từ bình 2- 9 thứ tự như sau: 5,00 ml dung dịch đệm pH = 1,5; 3,00ml dung dịch (NH3Cl)2 5,0x10-2M; 2,00ml MO 100mg/l; 5,50ml KBrO3 5,0x10-2M; cuối cùng định mức bằng nước cất đến vạch mức. Sóc trộn đều dung dịch, sau 8,0 phút đem đo độ hấp thụ quang của dung dịch ở bước sóng 508nm với dung dịch so sánh là bình 1. Kết quả thu được như bảng 10. Bảng 10: Ảnh hưởng của nồng độ chất khử HCl Nồng độ HCl (M) 1,0 2,0 3,0 4,0 5,0 6,0 7,0 8,0 A nền 0,626 0,626 0,626 0,626 0,626 0,626 0,626 0,626 A mẫu 0,501 0,483 0,463 0,458 0,421 0,378 0,342 0,328 A 0,125 0,143 0,163 0,168 0,205 0,248 0,284 0,298 Hiệu suất khử (%) 42,80 50,80 59,40 61,60 77,80 96,60 112,20 118,40 Nhận xét: từ bảng 10 ta thấy ở nồng độ 6,0M thì hiệu suất khử của Se(VI) về Se(IV) là tối đa. Vì vậy, chúng tôi chọn nồng độ HCl là 6,0M để khử Se(VI) về Se(IV). 3.2.2. Khảo sát ảnh hưởng của thời gian khử Để có nhiệt độ khử ổn định chúng tôi tiến hành khử trên bếp cách thủy đang sôi, duy trì mẫu trên bếp trong khoảng thời gian khác nhau, lấy ra làm nguội đem đo độ hấp thụ quang của dung dịch. Lấy vào 6 bình định mức đánh số từ 1 - 6, mỗi bình 1,50ml dung dịch Se(VI) bị khử về Se(IV) ứng với nồng độ là 6,0M. Thêm nước cất đến vạch mức, sóc trộn đều dung dịch. Đem đun trên bếp cách thủy với thời gian tương ứng: Bình 1: 10 phút Bình 4: 40 phút Bình 2: 20 phút. Bình 5: 50 phút Bình 3: 30 phút Bình 6: 60 phút Lấy ra để nguội đến nhiệt độ phòng, tiến hành khảo sát như sau: Bình 1: 5,00ml dung dịch đệm; 3,00ml (NH3Cl)2 5,0x10-2M; 5,50 ml KBrO3 5,0x10-2M. Bình 2: mẫu trắng Bình 3 – 8: 1,25ml dung dịch Se(VI) bị khử về Se(IV) tương ứng với thời gian khử từ 10 – 60 phút, dùng NaOH 8M điều chỉnh pH dung dịch đến 2. Thêm vào các bình từ 2 – 8 thứ tự thuốc thử như sau: 5,00ml dung dịch đệm pH = 1,5; 3,00ml dung dịch (NH3Cl)2 5,0x10-2M; 2,00ml MO 100,0mg/l; 5,50ml KBrO3 5,0x10-2M; cuối cùng định mức bằng nước cất đến vạch mức. Sóc trộn đều dung dịch, sau 8,0 phút đem đo độ hấp thụ quang của dung dịch ở bước sóng 508nm với dung dịch so sánh là dung dịch trong bình 1. Kết quả thu được như bảng 11. Bảng 11: Ảnh hưởng của thời gian khử Thời gian khử (phút) 10 20 30 40 50 60 A nền 0,626 0,626 0,626 0,626 0,626 0,626 A mẫu 0,509 0,424 0,404 0,382 0,365 0,324 A 0,117 0,202 0,222 0,244 0,261 0,302 Hiệu suất khử (%) 39,40 76,40 85,20 94,80 102,20 120,00 Từ bảng 11 chúng tôi thấy ở thời gian khử là 40 phút thì hiệu suất khử Se(VI) về Se(IV) bằng HCl 6,0M là tối đa. Vì vậy, chúng tôi dùng HCl 6,0M để khử Se(VI) về Se(IV) trong thời gian 40 phút. 3.2.3. Đánh giá phương pháp xác định đồng thời Se(IV), Se(VI) 3.2.3.1. Dung dịch phân tích chỉ có Se(VI) Lấy vào 3 bình định mức dung tích 25 ml mỗi bình 5,00ml dung dịch đệm pH = 1,5. Thêm vào bình thể tích thuốc thử như sau: Bình 1: 3,00ml (NH3Cl)2 5,0x10-2M (mẫu trắng). Bình 2: 3,00ml (NH3Cl)2 5,0x10-2M; 2,00ml MO 100,0mg/l (mẫu nền). Bình 3: 1,25ml dung dịch Se(VI) 10,0ppm.; 3,00ml (NH3Cl)2 5,0x10-2M; 2,00ml MO 100,0mg/l (mẫu). Thêm vào tất cả các bình 5,50ml KBrO3 5,0x10-2M. Cuối cùng định mức bằng nước cất đến vạch mức. Sóc trộn đều dung dịch. Đem đo độ hấp thụ quang của dung dịch ở bước sóng 508nm với dung dịch so sánh là dung dịch trong bình 1. Kết quả thu được như sau: A nền = 0,890; A mẫu = 0,880. Hiệu số độ hấp thụ quang là DA 0,01 » DA của mẫu nền. Do vậy, không phát hiện được Se(VI) có mặt trong dung dịch phân tích. 3.2.3.2. Dung dịch hỗn hợp Se(IV), Se(VI) Chuẩn bị 6 bình định mức dung tích 25 ml, lấy vào các bình từ 1 - 4 mỗi bình 5,00ml dung dịch đệm pH = 1,5. Thêm vào bình thể tích thuốc thử như sau: Bình 1: 3,00ml (NH3Cl)2 5,0x10-2M (mẫu trắng). Bình 2: 3,00ml (NH3Cl)2 5,0x10-2M; 2,00ml MO 100,0mg/l (mẫu nền). Bình 3 - 4: 1,25ml dung dịch Se(VI) 10,0ppm.; 1,25 ml Se(IV) 10,0ppm; 3,00ml (NH3Cl)2 5,0x10-2M; 2,00ml MO 100,0mg/l (mẫu 1). Bình 5 – 6: 1,25ml dung dịch Se(VI) 10,0ppm đã bị khử về Se(IV) bằng HCl 6,0M trong thời gian 40 phút; dùng NaOH 8,0M để điều chỉnh pH của dung dịch bằng 2; 5,00ml dung dịch đệm; 1,25 ml Se(IV) 10,0ppm; 3,00ml (NH3Cl)2 5,0x10-2M; 2,00ml MO 100,0mg/l (mẫu 2). Thêm vào tất cả các bình 5,50ml KBrO3 5,0x10-2M. Cuối cùng định mức bằng nước cất đến vạch mức. Sóc trộn đều dung dịch. Đem đo độ hấp thụ quang của dung dịch ở bước sóng 508nm với dung dịch so sánh là dung dịch trong bình 1.Kết quả thu được như sau: A nền = 0,890 A mẫu 1 = 0,635 A1 = 0,255 CSe(IV) = 0,498 ppm. A mẫu 2 = 0,423 A2 = 0,467. CSelen tổng = 0,960 ppm. Do đó CSe(VI) = CSelen tổng - CSe(IV) = 0,462 ppm. Sai số tương đối của phép xác định: = Đánh giá phương pháp: Ta thấy, khi có mặt hỗn hợp Se(IV) và Se(VI) thì phương pháp xác định mắc sai số -0,4%, sai số phép xác định Se(VI) là dưới 10% nên chứng tỏ phương pháp nghiên cứu đáng tin cậy. 3.3. Phân tích mẫu thực tế 3.3.1. Xác định tổng hàm lượng Selen trong mẫu thực phẩm Hàm lượng Selen có nhiều trong mẫu thực phẩm như gan, thận, hải sản ... và trong môi trường nước. Vì chưa có điều kiện nghiên cứu cụ thể phương pháp xử lý mẫu và bảo quản mẫu để xác định các dạng Selen, nên kết quả phân tích mẫu thực tế chỉ tập trung xác định tổng hàm lượng Selen. Quy trình xử lý mẫu [4]: Cân chính xác 10,0000 gam các mẫu tỏi, tôm, ngao, sấy khô đến khối lượng không đổi, đem cân trên cân phân tích và tính phần trăm mất nước của mẫu. Cân chính xác 0,1000 gam mẫu đã sấy khô, nghiền mịn, thêm 15,0 – 20,0 ml dung dịch axit HNO3 đặc 65%, ngâm khoảng 2h, đem đun trên bếp cách cát đến cạn, thêm vài giọt H2O2 đun tiếp đến hết khói nâu. Lấy ra để nguội, thêm 12,0ml dung dịch axit HCl đặc 37%, chuyển vào cốc chịu nhiệt 50 ml, sóc trộn đều dung dịch, đem đun trên bếp cách thủy trong 40 phút, lấy ra để nguội chuyển vào bình định mức 25 ml, thêm nước cất đến vạch mức được mẫu 1 (ứng với mẫu tỏi), mẫu 2 (ứng với mẫu tôm), mẫu 3 (ứng với mẫu ngao). Chuẩn bị 10 bình định mức dung tích 25ml: Bình 1: 5,00 ml dung dịch đệm pH = 1,5; 3,00 ml (NH3Cl)25,0x10-2M Bình 2: 5,00 ml dung dịch đệm pH = 1,5; 3,00ml (NH3Cl)25,0x10-2M; 2,00ml MO 100,0mg/l Bình 3 - 4 : 1,00ml mẫu 1, dùng dung dịch NaOH 8,0M điều chỉnh pH của dung dịch đến 2; 5,00 ml dung dịch đệm pH = 1,5; 3,00ml (NH3Cl)2 5,0x10-2M; 2,00ml MO 100,0mg/l. Bình 5 – 6: 1,00ml mẫu 1, dùng dung dịch NaOH 8,0M điều chỉnh pH của dung dịch đến 2; 0,50ml dung dịch Se(IV) 1,0ppm; 5,00 ml dung dịch đệm pH = 1,5; 3,00ml (NH3Cl)2 5,0x10-2M; 2,00ml MO 100,0mg/l. Bình 7 – 8: 1,00ml mẫu 1, dùng dung dịch NaOH 8,0M điều chỉnh pH của dung dịch đến 2; 1,00ml dung dịch Se(IV) 1,0ppm; 5,00 ml dung dịch đệm pH = 1,5; 3,00ml (NH3Cl)2 5,0x10-2M; 2,00ml MO 100,0mg/l. Bình 9 – 10: 1,00ml mẫu 1, dùng dung dịch NaOH 8,0M điều chỉnh pH của dung dịch đến 2; 1,50ml dung dịch Se(IV) 1,0ppm; 5,00 ml dung dịch đệm pH = 1,5; 3,00ml (NH3Cl)2 5,0x10-2M; 2,00ml MO 100,0mg/l. Cuối cùng thêm vào tất cả các bình 5,50ml dung dịch KBrO3 5,0x10-2M và 2,50ml dung dịch EDTA 10-4M, định mức bằng nước cất đến vạch mức, sóc trộn đều dung dịch, sau 8 phút đem đo độ hấp thụ quang của các dung dịch trên ở bước sóng 508nm với dung dịch so sánh là dung dịch ở bình 1. Kết quả thu được như bảng 12. Bảng 12: Xác định hàm lượng Selen trong mẫu tỏi V A nền A mẫu At 1,00 ml dung dịch 1 0,895 0,833 0,062 0,063 0,064 0,895 0,831 0,064 1,00 ml dung dịch 1 thêm 0,50ml Se(IV) 1,0ppm 0,895 0,812 0,083 0,084 0,085 0,895 0,810 0,085 1,00 ml dung dịch 1, thêm 1,00ml Se(IV) 1,0ppm 0,895 0,796 0,099 0,098 0,100 0,895 0,798 0,097 1,00 ml dung dịch 1, thêm 1,50ml Se(IV) 1,0ppm 0,895 0,769 0,126 0,128 0,130 0,895 0,765 0,130 Hình 9: Đường thêm chuẩn xác định Selen trong mẫu tỏi Từ đường chuẩn thêm chuẩn ta có nồng độ Selen có trong tỏi là X = = 61,76 (ppb) Tương ứng với hàm lượng Selen trong tỏi là: Tương tự với các mẫu tôm, ngao ta cũng có bảng kết quả như bảng 13: Bảng 13: Xác định hàm lượng Selen trong mẫu tôm V(ml) A nền A mẫu A 1,00 ml dung dịch 2 0,899 0,898 0,001 0,001 0,899 0,898 0,001 1,00 ml dung dịch 2 thêm 0,50ml Se(IV) 1,0ppm 0,899 0,892 0,007 0,006 0,899 0,894 0,005 1,00 ml dung dịch 2, thêm 1,00ml Se(IV) 1,0ppm 0,899 0,890 0,009 0,011 0,899 0,886 0,013 1,00 ml dung dịch 2, thêm 1,50ml Se(IV) 1,0ppm 0,899 0,884 0,015 0,016 0,899 0,882 0,017 Hình 10: Đường chuẩn thêm chuẩn xác định mẫu Tôm Từ đường chuẩn thêm chuẩn ta có nồng độ Selen trong mẫu tôm là: X = = 4,00(ppb) Tương ứng với tôm Bảng 14: Xác định hàm lượng Selen trong mẫu ngao V(ml) A nền A mẫu A 1,00 ml dung dịch 3 0,886 0,854 0,032 0,0330 0,886 0,852 0,034 1,00 ml dung dịch 3, thêm 0,50ml Se(IV) 1,0ppm 0,886 0,804 0,082 0,0815 0,886 0,805 0,081 1,00 ml dung dịch 3, thêm 1,00ml Se(IV) 1,0ppm 0,886 0,764 0,122 0,1215 0,886 0,765 0,121 1,00 ml dung dịch 3, thêm 1,50ml Se(IV) 1,0ppm 0,886 0,723 0,163 0,1645 0,886 0,720 0,166 Hình 11: Đường chuẩn thêm chuẩn xác định ngao Từ đường chuẩn thêm chuẩn ta có nồng độ Selen là : X = = 16,11(ppb) ứng với g Selen/g Ngao 3.3.2. Xác định các dạng Se vô cơ trong mẫu nước Hút chính xác 10,00ml nước phân tích (mẫu nước sông Hồng – N1; và mẫu nước ngầm – N2), chuyển vào cốc chịu nhiệt 50 ml, thêm vào đó 12,0ml dung dịch axit HCl đặc, sóc trộn đều dung dịch, đun trên bếp cách thủy trong 40 phút, lấy ra để nguội đến nhiệt độ phòng chuyển vào bình định mức, định mức đến vạch mức được mẫu nước (A). Chuẩn bị 10 bình định mức dung tích 25ml: Bình 1: 5,00 ml dung dịch đệm; 3,00 ml Hydrazin dyhidrochlorice 5,0x10-2M Bình 2: 5,00 ml dung dịch đệm; 3,00ml Hydrazin dyhidrochlorice 5,0x10-2M; 2,00ml MO 100,0mg/l Bình 3 - 4 : 1,00 ml mẫu nước đã khử thành Se(IV), dùng dung dịch NaOH 8,0M điều chỉnh pH của dung dịch đến 2; 5,00 ml dung dịch đệm; 3,00ml Hydrazin dyhidrochlorice 5,0x10-2M; 2,00ml MO 100,0mg/l. Bình 5 – 6: 1,00 ml mẫu nước đã khử thành Se(IV), dùng dung dịch NaOH 8,0M điều chỉnh pH của dung dịch đến 2; 0,50ml dung dịch Se(IV) 1,0ppm; 5,00 ml dung dịch đệm; 3,00ml Hydrazin dyhidrochlorice 5,0x10-2M; 2,00ml MO 100,0mg/l. Bình 7 – 8: 1,00 ml mẫu nước đã khử thành Se(IV), dùng dung dịch NaOH 8,0M điều chỉnh pH của dung dịch đến 2; 1,00ml dung dịch Se(IV) 1,0ppm; 5,00 ml dung dịch đệm; 3,00ml Hydrazin dyhidrochlorice 5,0x10-2M; 2,00ml MO 100,0mg/l. Bình 8 – 10: 1,00 ml mẫu nước đã khử thành Se(IV), dùng dung dịch NaOH 8,0M điều chỉnh pH của dung dịch đến 2; 1,50ml dung dịch Se(IV) 1,0ppm; 5,00 ml dung dịch đệm; 3,00ml Hydrazin dyhidrochlorice 5,0x10-2M; 2,00ml MO 100,0mg/l. Cuối cùng thêm vào tất cả các bình 5,50ml dung dịch KBrO3 5,0x10-2M, 2,50ml EDTA 10-4M, định mức bằng nước cất đến vạch mức của bình định mức 25 ml, sóc trộn đều dung dịch, sau 8 phút đem đo độ hấp thụ quang của các dung dịch trên ở bước sóng 508nm với dung dịch so sánh là dung dịch ở bình 1. Kết quả thu được như bảng 15. Bảng 15: Xác định hàm lượng tổng Selen trong mẫu nước sông Hồng V(ml) A nền A mẫu A 1,00 ml mẫu nước N1 0,886 0,882 0,004 0,003 0,886 0,884 0,002 1,00 ml mẫu nước N1, thêm 0,50ml Se(IV) 1,0ppm 0,886 0,877 0,009 0,009 0,886 0,877 0,009 1,00 ml mẫu nước N1, thêm 1,00ml Se(IV) 1,0ppm 0,886 0,871 0,015 0,016 0,886 0,869 0,017 1,00 ml mẫu nước N1, thêm 1,50ml Se(IV) 1,0ppm 0,886 0,863 0,023 0,0225 0,886 0,864 0,022 Hình 12: Đường chuẩn thêm chuẩn xác định tổng Selen trong mẫu nước sông Hồng Từ đường chuẩn thêm chuẩn ta có nồng độ Selen tổng là: X1 = = 8,61(ppb) (1) Làm tương tự với mẫu nước chưa khử ta được kết quả như bảng 18. Bảng 16: Xác định hàm lượng Se(IV) trong mẫu nước sông Hồng V(ml) A nền A mẫu A 1,00 ml mẫu nước 0,886 0,884 0,002 1,00 ml mẫu nước, thêm 0,50ml Se(IV)1,0ppm 0,886 0,878 0,008 1,00 ml mẫu nước, thêm 1,00ml Se(IV) 1,0ppm 0,886 0,871 0,015 1,00 ml mẫu nước, thêm 1,50ml Se(IV) 1,0ppm 0,886 0,864 0,022 Kết quả được biểu diễn trên hình 13. Hình 13: Đường chuẩn thêm chuẩn xác định Se(IV) Từ hình 13 ta có nồng độ Se(IV) là : X2 = 5,07 (ppb) (2) Từ (1) và (2) ta có hàm lượng Se(VI) là: X3 = 3,54 (ppb) Ta có hàm lượng Se(IV) là 0,32 g/ml. và hàm lượng Se(VI) tương ứng là 0,22 g/ml. Tương tự với mẫu nước ngầm ta có Bảng 17: Xác định hàm lượng tổng Selen trong mẫu nước ngầm A nền A mẫu A 1,00 ml mẫu nước N2 0,886 0,816 0,070 1,00 ml mẫu nước N2,thêm 0,50ml Se(IV)1,0ppm 0,886 0,745 0,141 1,00 ml mẫu nước N2, thêm 1,00ml Se(IV)1,0ppm 0,886 0,684 0,202 1,00 ml mẫu nước N2, thêm 1,50ml Se(IV)1,0ppm 0,886 0,615 0,271 Hình 14: Đường chuẩn thêm chuẩn xác định tổng Selen trong mẫu nước ngầm Từ đường chuẩn thêm chuẩn ta có nồng độ Selen tổng là: X1 = = 21,51 (ppb) (1) Bảng 18: Xác định hàm lượng Se(IV) trong mẫu nước ngầm A nền A mẫu A 1,00 ml mẫu nước 0,886 0,876 0,010 1,00 ml mẫu nước, thêm 0,50ml Se(IV)1,0ppm 0,886 0,848 0,038 1,00 ml mẫu nước, thêm 1,00ml Se(IV) 1,0ppm 0,886 0,823 0,063 1,00 ml mẫu nước, thêm 1,50ml Se(IV) 1,0ppm 0,886 0,799 0,087 Kết quả được biểu diễn trên hình 15. Hình 15: Đường chuẩn thêm chuẩn xác định Se(IV) trong mẫu nước ngầm Từ hình 15 ta có nồng độ Se (IV) là X2 = 8,67 ppb.(2) Từ đó ta có hàm lượng Se(IV) là = 0,54 g/ml Từ (1) và (2) ta có nồng độ Se(VI) là : X3 = 12,84(ppb) Tương ứng với hàm lượng Se(VI) là 0,80 g/ml. KẾT LUẬN Với mục đích đặt ra cho luận văn là phân tích dạng Selen trong mẫu thực phẩm và môi trường bằng phương pháp động học- xúc tác trắc quang, chúng tôi đã tham khảo các tài liệu và tiến hành khảo sát các thí nghiệm để lựa chọn các điều kiện thích hợp rồi tiến hành phân tích mẫu thực tế kết quả thu được như sau: 1. Đã khảo sát được các điều kiện tối ưu của phản ứng chỉ thị để xác định Se(IV) dựa trên tác dụng xúc tác của nó với phản ứng giữa hydrazin, kali bromat và metyl da cam trong môi trường có pH=1,5. Nồng độ cuối của các tác nhân phản ứng (NH3Cl)2, MO, KBrO3 lần lượt là 6,0x10-3M; 8,0 mg/l; 1,1x10-3M. Nồng độ Se(IV) được xác định dựa trên việc theo dõi biến thiên độ hấp thụ quang của metyl da cam theo phương pháp thời gian ấn định sau khi thêm các tác nhân phản ứng và xây dựng độ thị chuẩn giữa hiệu số độ hấp thụ quang (y) khi không có và khi có Se(IV) theo nồng độ Se. Phương trình hồi quy dạng y = (0,02667±0,00331) + (0,45857±0,00849) x CSe(IV). LOD và LOQ của phương pháp lần lượt là 0,03 và 0,09 ppm. Khoảng tuyến tính khi xây dựng đường chuẩn là 0,0907 – 0,6ppm. 2. Phép xác định Se(IV) bị ảnh hưởng bởi sự có mặt của các ion cản khi nồng độ của chúng gấp Se(IV)như sau: 2 lần với ion Fe3+; 3 lần với ion As3+; 5 lần với ion NH4+; 4 lần với ion I- và Cl-; Cu2+ không bị ảnh hưởng ở khoảng nồng độ khảo sát. Tuy nhiên, trong mẫu thực phẩm và môi trường thì hàm lượng những ion trên hầu như không bị ảnh hưởng mà chỉ có Fe3+ là bị ảnh hưởng đáng kể và Fe3+ được loại trừ bằng EDTA 1,0x10-5M. Phương pháp có độ chính xác cao, độ lặp lại của phương pháp Cv = 4,49% và 1,34% ứng với nồng độ Se(IV) là 0,3ppm và 0,7ppm khi chỉ có Se(IV); Cv = 3,63x10-3% và 0,71% ứng với nồng độ Se(IV) là 0,3ppm và 0,7ppm khi có thêm ion cản và chất che. 3. Đã nghiên cứu điều kiện để khử Se(VI) xuống Se(IV) bằng HCl 6,0M trong 40 phút và xác định tổng hàm lượng Selen, từ đó xác định được dạng Se(VI). 4. Phương pháp nghiên cứu đã được ứng dụng để phân tích mẫu thực tế xác định được tổng hàm lượng Selen trong một số mẫu thực phẩm và thu được hàm lượng Se trong mẫu phân tích cụ thể là 386,00 g Selen /g tỏi, mẫu tôm là 25,00 g Selen /g tôm, mẫu ngao là 100,69 g Selen /g ngao. Mẫu môi trường có hàm lượng Se(IV) là 0,32g/ml và Se(VI) là 0,22g/ml (với mẫu nước Sông Hồng), và hàm lượng Se(IV) là 0,54g/ml, Se(VI) là 0,80g/ml (với mẫu nước ngầm).

Các file đính kèm theo tài liệu này:

  • docPhân tích dạng Se(IV), Se(VI) vô cơ trong mẫu nước ngầm và thực phẩm bằng phương pháp động học – xúc tác trắc quang.doc
Luận văn liên quan