TRƯỜng đẠi học khoa học tự nhiêN ĐẶng thị trang nghiên cứu chế TẠo kit thử ĐỊnh lưỢng amoni, nitrit và nitrat trong nưỚc luận văn thạc sĩ khoa họC



tải về 1.06 Mb.
trang6/11
Chuyển đổi dữ liệu17.08.2016
Kích1.06 Mb.
1   2   3   4   5   6   7   8   9   10   11

2.4. Phương pháp thí nghiệm và xử lý số liệu


Tìm điều kiện tối ưu của phản ứng tạo phức màu: Theo phương pháp đơn biến (biến thiên một yếu tố tại một thời điểm).

Xác nhận giá trị sử dụng của phương pháp phân tích thông qua độ chụm, độ lệch chuẩn, độ đúng, LOD, LOQ, khoảng tuyến tính, hiệu suất thu hồi.

Phương pháp đánh giá tính ổn định của kit thử: Thay đổi thời gian khảo sát và đánh giá độ chệch và độ chụm.

Phương pháp ứng dụng kit thử phân tích nitrit, nitrat, amoni tại hiện trường thông qua hiệu chỉnh kết quả đo trực tiếp trên máy đo quang cầm tay với kết quả phòng thí nghiệm.



CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN

3.1. Nghiên cứu chế tạo kit thử định lượng nitrit

3.1.1. Nghiên cứu tìm điều kiện tối ưu xác định NO2- trong phòng thí nghiệm

3.1.1.1. Phổ hấp thụ của phức màu


Để khảo sát cực đại hấp thụ của hợp chất màu tạo thành, lấy 1,50 ml dung dịch chuẩn NO2- 10,00 ppm vào bình định mức 25,00 ml. Thêm thuốc Griess gồm: 2,00 ml dung dịch B, 2,00 ml dung dịch A sau đó định mức đến vạch bằng nước cất. Lắc đều và tiến hành đo độ hấp thụ quang của phức màu sau 10 phút từ khi thêm thuốc thử trong khoảng bước sóng từ 450 đến 600nm, với dung dịch so sánh là mẫu trắng. Phổ hấp thụ được ghi lại trên hình 3.1


Hình 3.1: Phổ hấp thụ của phức màu giữa nitrit và thuốc thử Griees

Phổ hấp thụ dung dịch phức màu ở nồng độ cuối là 0,60 ppm NO2- cho thấy cực đại hấp thụ đạt được tại λmax = 520 nm. Bước sóng này giống với λmax trong các tài liệu tham khảo. Trong các thí nghiệm sau, chúng tôi đo độ hấp thụ quang của phức màu ở bước sóng 520nm.

3.1.1.2. Ảnh hưởng của pH đến độ hấp thụ quang


Phức màu điazo được tạo thành trong môi trường axit. Tuy nhiên để xác định khoảng pH phức màu ổn định nhất và không ảnh hưởng tới phép đo, chúng tôi tiến hành khảo sát pH như sau:

Chuẩn bị 13 bình định mức 25,00 ml, lấy vào mỗi bình 1,50 ml dung dịch chuẩn NO2- 10,00 ppm. Thêm thuốc thử Griess gồm: 2,00 ml dung dịch B, 2,00 ml dung dịch A vào mỗi bình sau đó định mức bằng dung dịch HCl có pH thay đổi từ 1 đến 2 hoặc dung dịch đệm axit axetic và natriaxetat có pH thay đổi từ 3 đến 4,2 lắc đều. Kiểm tra lại pH của các dung dịch trước khi đo trên máy đo pH. Sau 10 phút đem đo độ hấp thụ quang ở bước sóng 520 nm. Kết quả được trình bày trong bảng 3.1 và biểu thị trên hình 3.2.


Bảng 3.1: Ảnh hưởng của pH đến độ hấp thụ quang của phức màu xác định nitrit

pH

1,02

1,48

1,84

2,02

2,24

2,44

-

Abs

0,584

0,581

0,581

0,581

0,581

0,582

-

pH

2,66

3,05

3,22

3,64

3,86

4,04

4,22

Abs

0,580

0,579

0,577

0,550

0,544

0,528

0,497



Hình 3.2 : Ảnh hưởng của pH đến độ hấp thụ quang của phức màu azo

Kết quả thực nghiệm cho thấy trong khoảng pH từ 1 đến 3 độ hấp thụ quang cao và ổn định. Khi pH tăng dần (từ 3 đến 4,2) độ hấp thụ quang giảm dần do phản ứng tạo phức màu điazo xảy ra trong môi trường axit. Trong các thí nghiệm tiếp theo cần chọn pH trong khoảng từ 2- 2,5 làm môi trường tạo màu cho phản ứng. Vì vậy, khi làm thí nghiệm chúng tôi tính toán trước lượng axit axetic cho vào thuốc thử để có pH trong khoảng này và không cần thêm axit.

3.1.1.3. Ảnh hưởng của lượng thuốc thử Griees đến độ hấp thụ quang


Chuẩn bị 8 bình định mức 25,00 ml, lấy vào mỗi bình 1,50 ml dung dịch chuẩn NO2- 10,00 ppm. Thêm vào mỗi bình các thể tích bằng nhau của hai thuốc thử A, B và tổng thể tích thuốc thử từ 1,00 đến 8,00 ml. Lắc đều và định mức tới vạch bằng nước cất. Sau 10 phút đem đo độ hấp thụ quang tại bước sóng 520 nm, với mẫu trắng làm dung dịch so sánh. Kết quả thực nghiệm ở bảng 3.2 và được biểu diễn trên hình 3.3.
Bảng 3.2 : Ảnh hưởng của hàm lượng thuốc thử đến độ hấp thụ quang xác định nitrit

Tổng VGriees (ml)

1,00

2,00

3,00

4,00

5,00

6,00

7,00

8,00

Abs

0,285

0,513

0,572

0,580

0,580

0,587

0,590

0,590



Hình 3.3: Ảnh hưởng của hàm lượng thuốc thử đến độ hấp thụ quang xác định nitrit

Kết quả thực nghiệm cho thấy, khi tổng thể tích thuốc thử Griees trong khoảng 4,00 – 8,00 ml độ hấp thụ quang của phức màu tương đối ổn định do phản ứng tạo phức đã xảy ra hoàn toàn. Do vậy, trong các thí nghiệm tiếp theo theo chúng tôi chọn tổng thể tích thuốc thử Griees thêm vào là 5,00 ml trong bình định mức 25,00 ml.

3.1.1.4. Ảnh hưởng của thứ tự thêm thuốc thử đến độ hấp thụ quang


Lấy vào các bình định mức 25,00 ml nồng độ nitrit từ 0,2 đến 0,8 ppm, thay đổi thứ tự thêm thuốc thử: cho dung dịch A trước hoặc dung dịch B trước hoặc trộn hai dung dịch A và B với nhau, tổng thể tích thuốc thử Griees là 5,00 ml cho vào các bình định mức đã chuẩn bị sẵn nồng độ. Lắc đều và định mức tới vạch bằng nước cất. Sau 10 phút đem đo độ hấp thụ quang tại bước sóng 520 nm, với mẫu trắng làm dung dịch so sánh. Kết quả thực nghiệm ở bảng 3.3.
Bảng 3.3: Ảnh hưởng của thứ tự thêm thuốc thử đến độ hấp thụ quang xác định nitrit

C NO2- (ppm)

Dd B trước

Dd A trước

Trộn trước hai dd A, B (1+1)

0,2

0,192

0,029

0,221

0,4

0,346

0,076

0,371

0,6

0,538

0,219

0,518

0,8

0,699

0,315

0,656

Ở tất cả các mức nồng độ khi thêm dung dịch B trước, độ hấp thụ quang đều cao hơn so với khi thêm dung dịch A trước vì theo cơ chế phản ứng nitrit tạo hợp chất điazo với axit sunfanilic (dung dịch B) trước, sau đó tạo màu với α- naphtyl amin (dung dịch A).

Khi trộn hai thuốc thử ở mức nồng độ thấp độ hấp thụ cao hơn so với khi cho dung dịch B trước, khi lên mức nồng độ cao hơn độ hấp thụ quang lại thấp hơn so với cho dung dịch B trước. Tuy nhiên, trong thực tế phân tích tại hiện trường, với mục đích tiện lợi thì việc trộn hai thuốc thử không làm thay đổi nhiều độ hấp thụ quang và vẫn ổn định. Do vậy, trong qui trình xây dựng kit thử ta có thể trộn hai thuốc thử với nhau.


3.1.1.5. Khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ và thời gian tới độ ổn định màu của phức


Để khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ và thời gian tới độ ổn định màu của phức tạo thành, lấy 1,00 ml dung dịch chuẩn NO2- 10,0 ppm vào các bình định mức 25,00 ml. Thêm thuốc Griess gồm: 2,50 ml dung dịch B, 2,50 ml dung dịch A, phản ứng được thực hiện ở các nhiệt độ khác nhau, sau đó định mức đến vạch bằng nước cất. Lắc đều và tiến hành đo độ hấp thụ quang theo thời gian ở bước sóng 520 nm trong 30 phút, với dung dịch so sánh là mẫu trắng. Kết quả thu được ở bảng 3.4 và được biểu diễn trên hình 3.4.
Bảng 3.4: Ảnh hưởng của nhiệt độ và thời gian tới độ hấp thụ quang xác định nitrit

Thời gian(phút)

Nhiệt độ (0C)



1

3

5

7

9

15

20

30

3

0,346

0,355

0,362

0,366

0,370

0,374

0,376

0,377

9

0,356

0,363

0,368

0,371

0,373

0,376

0,377

0,377

24

0,383

0,387

0,389

0,390

0,392

0,393

0,393

0,393

43

0,380

0,385

0,388

0,389

0,390

0,391

0,391

0,391

­­


Hình 3.4: Ảnh hưởng của nhiệt độ và thời gian tới độ hấp thụ quang xác định nitrit

Kết quả thực nghiệm cho thấy ở nhiệt độ cao phản ứng tạo phức màu xảy ra nhanh hơn. Ở tất cả các nhiệt độ khảo sát sau 10 phút kể từ khi thêm thuốc thử phức màu bền, độ hấp thụ quang ổn định đến 30 phút. Vì vậy trong các thí nghiệm tiếp theo chúng tôi tiến hành đo độ hấp thụ quang của phức màu sau khi đã cho thuốc thử từ 10 - 20 phút với nhiệt độ môi trường.

Từ các kết quả khảo sát điều kiện trên, chúng tôi chọn được quy trình xác định nitrit tối ưu khi chưa có các ion ảnh hưởng trong bình 25,00 ml là: thuốc Griess gồm: 2,50 ml dung dịch B, 2,50 ml dung dịch A.Phản ứng xảy ra trong môi trường pH 2 – 2,5. Sau 10 phút đem đo độ hấp thụ quang ở bước sóng 520nm, với mẫu trắng làm dung dịch so sánh.


3.1.1.6. Khảo sát ảnh hưởng của các ion cản trở đến độ hấp thụ quang


Theo tài liệu tham khảo thì phép xác định NO2- bị ảnh hưởng bởi các ion Sb3+, Fe3+, Pb2+, Hg2+, Ag+… sẽ bị kết tủa trong điều kiện phản ứng, các chất có khả năng phản ứng với NO2- và các ion có màu cũng gây ảnh hưởng đến phép xác định. Tuy nhiên, với mục đích xác định hàm lượng nitrit trong nước chúng tôi chỉ khảo sát ảnh hưởng của các ion Cl-, SO42-, SO32-, Fe3+, NO3-.

Sau khi chuẩn bị các dung dịch chuẩn của các ion cản trở riêng biệt, các khảo sát về ảnh hưởng và ngưỡng ảnh hưởng được tiến hành như sau:

Lấy 1,00 ml dung dịch chuẩn NO2- 10,00 ppm vào các bình định mức 25,00 ml (1,5 ml dung dịch chuẩn NO2- 10,00 ppm với khảo sát SO32-) và nồng độ của ion cản trở trong bình phản ứng tăng dần từ thấp đến cao cho đến khi nhận được sự khác biệt về độ hấp thụ quang so với trường hợp không có ion lạ đó.

Thêm vào đó 2,5ml dung dịch B và 2,5ml dung dịch A, định mức đến vạch bằng nước cất. Sau 20 phút, đo độ hấp thụ quang tại bước sóng 520nm với mẫu trắng làm dung dịch so sánh và đánh giá ảnh hưởng so với dung dịch chỉ có NO2-.

Ngưỡng ảnh hưởng của các ion cản trở, được đánh giá qua sai số tương đối với từng loại ion. Các kết quả được tổng hợp ở bảng 3.5.

1   2   3   4   5   6   7   8   9   10   11


Cơ sở dữ liệu được bảo vệ bởi bản quyền ©hocday.com 2016
được sử dụng cho việc quản lý

    Quê hương