Phân tích dạng kim loại Ni, Cu, Zn trong trầm tích sông Nhuệ - Đáy

Luận văn tốt nghiệp 

Nguyễn Thanh Nga – K19 

Chương 1 - TỔNG QUAN 

1.1. Giới thiệu về nguyên tố <strong>Ni</strong>, <strong>Cu</strong>, <strong>Zn</strong> 

1.1.1. Tính chất vật lý và hoá học 

1.1.1.1. Nguyên tố niken [10,15] 

- Tính chất vật lí 

<strong>Ni</strong>ken là một <strong>kim</strong> <strong>loại</strong> thuộc nhóm VIIIB của bảng tuần hoàn. 

Bảng 1.1. Một số đặc điểm của nguyên tố niken 

Số thứ tự Cấu hình electron hóa trị Bán kính nguyên tử, A o 

28 3d 8 4s 2 1,24 

Trạng thái oxi hóa đặc trưng của <strong>Ni</strong>ken là +2 và +3. 

<strong>Ni</strong>ken là <strong>kim</strong> <strong>loại</strong> có ánh <strong>kim</strong>, có màu trắng bạc. 

Trong thiên nhiên có 5 đồng vị bền: 58 <strong>Ni</strong> (67,7%); 60 <strong>Ni</strong>; 61 <strong>Ni</strong>; 62 <strong>Ni</strong> ; 64 <strong>Ni</strong>. 

<strong>Ni</strong>ken dễ rèn và dễ dát mỏng. Dưới đây là một số hằng số vật lí của <strong>Ni</strong>ken. 

Bảng 1.2. Một số hằng số vật lí quan trọng của niken 

Nhiệt độ Nhiệt độ Nhiệt thăng Tỉ khối Độ cứng Độ dẫn điện 

nóng chảy, sôi, o C hoa, kJ/mol 

(thang (Hg = 1) 

o C 

Moxơ) 

1453 3185 424 8,90 5 14 

<strong>Ni</strong>ken có 2 <strong>dạng</strong> thù hình: <strong>Ni</strong> α lục phương bền ở < 250 o C và <strong>Ni</strong> β lập phương tâm 

diện bền ở > 250 o C. 

Khác với hầu hết <strong>kim</strong> <strong>loại</strong>, <strong>Ni</strong> có tính từ, bị nam châm hút và dưới tác dụng của 

dòng điện trở thành nam châm từ. 

Tên gọi <strong>Ni</strong>ken được lấy tên từ khoáng vật Kupfernickel, kupfer có nghĩa là 

đồng và nickel là tên của con quỷ lùn <strong>Ni</strong>ck ở trong truyền thuyết của những người 

thợ mỏ. 

- Tính chất hóa học: 

<strong>Ni</strong>ken là <strong>kim</strong> <strong>loại</strong> có tính hoạt động trung bình, khả năng phản ứng kém hơn 

sắt và coban. 

2



Ở điều kiện thường không có hơi ẩm, không tác dụng rõ rệt với những 

nguyên tố không <strong>kim</strong> <strong>loại</strong> điển hình như O 2 , S, Cl 2 , Br 2 vì có màng oxit bảo vệ. 

Nhưng khi đun nóng, phản ứng xảy ra mãnh liệt nhất là khi <strong>Ni</strong> ở trạng thái chia nhỏ 

(do ở trạng thái này <strong>Ni</strong> có tính chất tự chảy). 

2<strong>Ni</strong> + O 2 ⎯ > 500 

o 

⎯⎯⎯⎯ 

C → 2<strong>Ni</strong>O 

<strong>Ni</strong> + S → <strong>Ni</strong>S 

<strong>Ni</strong> không phản ứng với nước, bền với kiềm ở trạng thái dung dịch và nóng 

chảy do oxit niken hầu như không thể hiện tính lưỡng tính. 

<strong>Ni</strong> tan trong dung dịch axit giải phóng khí H 2 và tạo muối <strong>Ni</strong> 2+ 

- Trạng thái thiên nhiên 

Trong vỏ trái đất niken chiếm khoảng 0,03% trọng lượng. Những khoáng vật 

quan trọng của niken là nikenlin (<strong>Ni</strong>As), milerit (<strong>Ni</strong>S), penladit ((Fe,<strong>Ni</strong>) 9 S 8 ). 

Khoáng vật của niken thường lẫn với các khoáng vật của đồng, sắt và kẽm. 

1.1.1.2. Nguyên tố đồng [10,15] 


Đồng là một <strong>kim</strong> <strong>loại</strong> thuộc nhóm IB của bảng tuần hoàn. 

Bảng 1.3. Một số đặc điểm của nguyên tố đồng 


29 3d 10 4s 1 1,28 

Trạng thái oxi hóa đặc trưng của đồng là +1 và +2. 

Đồng là <strong>kim</strong> <strong>loại</strong> nặng, mềm, có ánh <strong>kim</strong>, có màu đỏ. 

Trong thiên nhiên có 2 đồng vị bền: 63 <strong>Cu</strong> (70,13%); 65 <strong>Cu</strong> (29,87%). 

Dưới đây là một số hằng số vật lí của đồng 

Bảng 1.4. Một số hằng số vật lí quan trọng của đồng 

Nhiệt độ Nhiệt độ Nhiệt thăng Tỉ khối Độ cứng Độ dẫn điện 

nóng chảy, sôi, o C hoa, kJ/mol 

(thang (Hg = 1) 

o C 

Moxơ) 

1083 2543 339,6 8,94 3 57 

3




Về mặt hóa học đồng là <strong>kim</strong> <strong>loại</strong> kém hoạt động. 

Ở nhiệt độ thường và trong không khí, đồng bị bao phủ một màng màu đỏ 

bao gồm đồng <strong>kim</strong> <strong>loại</strong> và đồng (I) oxit. Oxit này được tạo nên bởi những phản ứng: 

2<strong>Cu</strong> + O 2 + 2H 2 O→ 2<strong>Cu</strong>(OH) 2 

<strong>Cu</strong>(OH) 2 + <strong>Cu</strong> → <strong>Cu</strong> 2 O + H 2 O 

Nếu trong không khí có mặt CO 2 , đồng bị bao phủ dần một lớp màu lục gồm 

cacbonat bazơ có công thức là <strong>Cu</strong>(OH) 2 CO 3 . Khi đun nóng trong không khí ở nhiệt 

độ 130 o C, đồng tạo nên ở trên bề mặt một màng <strong>Cu</strong> 2 O, ở 200 o C tạo nên lớp gồm 

hỗn hợp oxit <strong>Cu</strong> 2 O và <strong>Cu</strong>O, ở nhiệt độ nóng đỏ đồng cháy tạo nên <strong>Cu</strong>O và cho ngọn 

lửa màu lục. 

Ở nhiệt độ thường <strong>Cu</strong> không tác dụng với flo bởi vì màng <strong>Cu</strong>F 2 được tạo nên 

rất bền sẽ bảo vệ đồng. 

Khi đun nóng, <strong>Cu</strong> tác dụng với Cl 2 , S, C, P… 

Khi có mặt oxi trong không khí, đồng có thể tan trong dung dịch HCl; NH 3 đặc và 

dung dịch xianua <strong>kim</strong> <strong>loại</strong> kiềm. 

- Trạng thái thiên nhiên: 

Đồng là nguyên tố tương đối phổ biến, trữ lượng trong vỏ trái đất là 0,003%. 

<strong>Cu</strong> có thể tồn tại ở <strong>dạng</strong> tự do. 

Những khoáng vật chính của đồng là: cancosin (<strong>Cu</strong> 2 S), cuprit (<strong>Cu</strong> 2 O), 

covelin (<strong>Cu</strong>S), cacopirit (<strong>Cu</strong>FeS 2 ) và malachite (<strong>Cu</strong>CO 3 .<strong>Cu</strong>(OH) 2 ). 

1.1.1.3. Nguyên tố kẽm [10,15] 


Kẽm là một <strong>kim</strong> <strong>loại</strong> thuộc nhóm IIB của bảng tuần hoàn. 

Bảng 1.5. Một số đặc điểm của nguyên tố kẽm 


30 3d 10 4s 2 1,39 

Trạng thái oxi hóa đặc trưng của kẽm là +2. 

4



Kẽm là <strong>kim</strong> <strong>loại</strong> màu trắng bạc. 

Trong thiên nhiên có 5 đồng vị bền trong đó 64 <strong>Zn</strong> chiếm 50,9% 

Kẽm mềm, dễ nóng chảy. Dưới đây là một số hằng số vật lí của kẽm. 

Nhiệt độ nóng 

chảy, o C 

Bảng 1.6. Một số hằng số vật lí quan trọng của kẽm 

Nhiệt độ sôi, Nhiệt thăng hoa, Tỉ khối Độ dẫn điện 

o C 

kJ/mol 

(Hg = 1) 

419,5 906 140 7,13 16 


Kẽm là nguyên tố tương đối hoạt động. 

Trong không khí ẩm, kẽm bền ở nhiệt độ thường do có màng oxit bảo vệ. 

Nhưng ở nhiệt độ cao, kẽm cháy mãnh liệt tạo thành ngọn lửa màu lam và sáng 

chói. 

Kẽm tác dụng với halogen, lưu huỳnh và các nguyên tố không <strong>kim</strong> <strong>loại</strong> khác 

như photpho, selen… 

Ở nhiệt độ thường, <strong>Zn</strong> bền với nước vì có màng oxit bảo vệ, ở nhiệt độ cao 

khử hơi nước thành oxit: 

~ 700 

<strong>Zn</strong> + H 2 O ⎯⎯⎯ 

o C → <strong>Zn</strong>O + H 2 

Có thế điện cực âm, kẽm dễ dàng tác dụng với axit không phải là chất oxi 

hóa giải phóng khí hiđro. 

Kẽm có thể tan trong dung dịch kiềm giải phóng hiđro giống như nhôm: 

- Trạng thái thiên nhiên: 

<strong>Zn</strong> + 2H 2 O + 2OH - → [<strong>Zn</strong>(OH) 4 ] 2- + H 2 

Kẽm là nguyên tố tương đối phổ biến, chiếm khoảng 0,0015 % tổng số nguyên tử 

trong vỏ trái đất. 

Những khoáng vật chính của kẽm là sphalerit (<strong>Zn</strong>S), calamine (<strong>Zn</strong>CO 3 ). 

Kẽm còn có lượng đáng kể trong cơ thể con người và động vật. 

5



1.1.2. Ứng dụng 

1.1.2.1. Nguyên tố niken 

<strong>Ni</strong>ken có nhiều tính năng đặc biệt. <strong>Ni</strong>ken cứng nhưng lại dẻo, dễ cán kéo và 

rèn nên dễ gia công thành nhiều <strong>dạng</strong> khác nhau: tấm mỏng, băng, ống. <strong>Ni</strong>ken có 

nhiệt độ chảy cao, vì vậy được dùng rộng rãi trong kỹ thuật nhiệt độ cao. Độ bền 

chống ăn mòn và độ bền cơ của <strong>Ni</strong>ken cao hơn các <strong>kim</strong> <strong>loại</strong> màu khác. <strong>Ni</strong>ken tạo 

thành hợp <strong>kim</strong> với nhiều tính chất quý: bền, dẻo, chịu axit, chịu nóng, điện trở cao. 

<strong>Ni</strong>ken được sử dụng trong nhiều ngành công nghiệp: chế tạo máy, hàng không, kỹ 

thuật tên lửa, chế tạo ôtô, máy hoá, kỹ thuật điện, chế tạo dụng cụ, công nghiệp hoá 

học, dệt và thực phẩm. Thép không rỉ thường chứa 6 – 12% <strong>Ni</strong> dùng làm vật liệu 

chống ăn mòn và chống axit trong công nghiệp đóng tàu, thiết bị hoá học. Hợp <strong>kim</strong> 

chịu nóng niken với crôm (niken là thành phần chủ yếu) là vật liệu vô cùng quan 

trọng. Hợp <strong>kim</strong> này dùng để chế tạo cánh động cơ phản lực, ống chịu nóng và nhiều 

chi tiết của máy bay phản lực và tuyếc bin khí. Hợp <strong>kim</strong> nicrôm chứa 75 – 85%<strong>Ni</strong>, 

10 – 20% Cr và sắt được dùng làm dây nung. Hợp <strong>kim</strong> này có điện trở cao và không 

bị ôxi hóa ở nhiệt độ cao. Hợp <strong>kim</strong> pecmaloi là hợp <strong>kim</strong> niken với sắt có độ thẩm từ 

lớn, được dùng trong kỹ thuật điện. <strong>Ni</strong>ken còn được dùng để bảo vệ các <strong>kim</strong> <strong>loại</strong> 

màu khác khỏi bị ăn mòn bằng cách mạ. Một số lượng lớn niken dùng để chế tạo 

acquy kiềm có dung lượng cao và bền vững. Ngoài ra niken còn được dùng làm 

chất xúc tác thay cho platin. 

1.1.2.2. Nguyên tố đồng 

Đồng là một trong số <strong>kim</strong> <strong>loại</strong> quan trọng bậc nhất của công nghiệp. Nó có 

nhiều tính năng ưu việt: độ dẫn điện và dẫn nhiệt cao, ít bị ôxi hoá, có độ bền cao và 

độ chống ăn mòn tốt. Đồng có khả năng tạo nhiều hợp <strong>kim</strong> với các <strong>kim</strong> <strong>loại</strong> màu 

khác cho nhiều tính chất đa <strong>dạng</strong>. Những hợp <strong>kim</strong> quan trọng của đồng là: Bronzơ 

đã được dùng từ xa xưa để đúc trống, chuông, súng đại bác, tượng...Ngày nay các 

bronzơ khác như bronzơ nhôm được dùng để chế tạo những chi tiết của động cơ 

máy bay, bronzơ chì được dùng để chế tạo những chế ổ trục của đầu máy hơi nước, 

động cơ máy bay, động cơ tàu thủy và tuabin thủy lực, bronzơ berili bền đặc biệt và 

6



có tính đàn hồi cao được dùng để chế lò xo cao cấp. Đồng được dùng nhiều nhất 

trong kỹ thuật điện (chiếm khoảng 50% tổng lượng đồng). Trong lĩnh vực này 

người ta dùng đồng làm dây và thanh dẫn điện, dùng làm các chi tiết trong máy 

điện. vô tuyến điện, điện tín, điện thoại v.v..Với mục đích này đồng được dùng ở 

các <strong>dạng</strong> sạch (trên 99,95%<strong>Cu</strong>) để bảo đảm độ dẫn điện cao. Một phần lớn đồng 

được dùng để chế tạo đồng thau, đồng thanh và các hợp <strong>kim</strong> khác dùng trong chế 

tạo máy, chế tạo tàu biển, ôtô và nhiều thiết bị khác (25 – 30% tổng lượng đồng). 

Hợp <strong>kim</strong> đồng với <strong>Ni</strong>ken có tính chống ăn mòn cao và dễ gia công, được dùng để 

chế tạo máy chính xác, y cụ, hoá tinh vi và dùng để dập tiền <strong>kim</strong> <strong>loại</strong>. Đồng là vật 

liệu tốt để chế tạo thiết bị hoá học: thiết bị chân không, thiết bi trao đổi nhiệt, nồi 

chưng cất v.v...Đồng còn được dùng làm chất cho thêm vào thép kết cấu để tăng 

tính chống ăn mòn và tăng giới hạn chảy cuả thép. Ngoài ra đồng còn được dùng 

trong xây dựng. Muối đồng dùng để chế tạo sơn, thuốc trừ sâu và thuộc da. 

Đồng có một lượng bé trong thực vật và động vật, cần thiết cho quá trình 

tổng hợp hemoglobin và photpholit. Theo kết quả nghiên cứu của nhiều công trình 

cho thấy <strong>Cu</strong> có vai trò rất quan trọng đối với phát triển của cây trồng. Cây trồng 

thiếu <strong>Cu</strong> thường có tỷ lệ quang hợp bất thường, điều này cho thấy <strong>Cu</strong> có liên quan 

đến mức phản ứng oxit hoá của cây. Trong cây thiếu chất <strong>Cu</strong> thì quá trình oxit hoá 

Acid Ascorbic bị chậm, <strong>Cu</strong> hình thành một số lớn chất hữu cơ tổng hợp với Protein, 

Acid amin và một số chất khác mà chúng ta thường gặp trong nước trái cây. 

Người ta còn dùng <strong>Cu</strong>SO 4 để chống mốc cho gỗ, dùng nước Boocđô là hỗn 

hợp của dung dịch <strong>Cu</strong>SO 4 và sữa vôi để trừ bọ cho một số cây. 

1.1.2.3. Nguyên tố kẽm 

Kẽm dễ dàng tạo hợp <strong>kim</strong> với nhiều <strong>kim</strong> <strong>loại</strong> màu khác cho các hợp <strong>kim</strong> có 

giá trị. Ngoài ra kẽm còn có tính đúc tốt. Kẽm được dùng phổ biến nhất để tráng mạ 

lên sắt ở <strong>dạng</strong> tấm, ống, dây và các <strong>dạng</strong> chi tiết khác. Sắt được tráng kẽm có khả 

năng chống ăn mòn cao trong điều kiện thường cũng như trong điều kiện khí công 

nghiệp và không khí vùng biển. Hợp <strong>kim</strong> cơ sở kẽm có pha thêm nhôm, đồng, 

magiê có độ bền cơ học cao được dùng để chế tạo các chi tiết trong đầu máy, ổ trục 

7



toa xe thay cho đồng thanh và babit. Kẽm là cấu tử của hợp <strong>kim</strong> cơ sở đồng: đồng 

thau, babit và đồng thanh. Riêng để sản xuất đồng thau cần tới 15% tổng lượng 

kẽm. Kẽm được dùng để chế tạo pin. Trong luyện kẽm được dùng để làm sạch dung 

dịch và dùng trong quá trình thu vàng, bạc từ dung dịch xianua. Oxit kẽm là nguyên 

liệu chính để sản xuất bột màu, sơn, men và dùng trong sản xuất cao su, vải sơn v.v. 

Clorua kẽm dùng để tẩm gỗ chống mục và tẩy trắng vải. 

Kẽm còn có một lượng đáng kể trong thực vật và động vật. Kẽm có trong 

enzim cacbahiđrazơ là chất xúc tác quá trình phân hủy của hiđroocacbonat ở trong 

máu và do đó đảm bảo tốc độ cần thiết của quá trình hô hấp và trao đổi khí. Kẽm 

còn có trong insulin là hocmon có vai trò điều chỉnh độ đường ở trong máu. 

1.1.3. Độc tính 

1.1.3.1. Nguyên tố niken 

Nồng độ niken trong nước uống thường dưới 0,02 mg/l. Trong một số trường 

hợp đặc biệt, lượng niken xâm nhiễm từ các nguồn thiên nhiên hoặc do các chất cặn 

lăng trong các nguồn thải công nghiệp vào đất, khi đó nồng đọ có thể tăng lên cao 

hơn nữa. Lượng niken đi vào cơ thể hàng ngày trung bình khoảng 0,1-0,3 mg, 

nhưng nếu ăn một số <strong>loại</strong> thực phẩm đặc biệt lượng niken có thể tăng lên hơn. niken 

gây ung thư phổi, viêm xoàng mũi, phế quản… [13] 

1.1.3.2. Nguyên tố đồng 

Lượng đồng trong nước uống thường thấp chỉ vài µg/l nhưng ống nước và 

vật dụng chứa nước có mối hàn bằng đồng có thể làm tăng nồng độ đồng. Nồng độ 

đồng trong nước uống có thể tăng lên đến nhiều món sau một thời gian nước đọng ở 

trong ống. 

Đồng là nguyên tố cơ bản, lượng đồng đưa vào cơ thể từ thực phẩm vào 

khoảng 1-3 mg/ngày. Các hợp chất của đồng có độc tính không cao so với các <strong>kim</strong> 

<strong>loại</strong> nặng khác, các muối đồng gây tổn thương đường tiêu hóa, gan, thận và niêm 

mạc. Độc nhất là muối đồng xuanua. 

Khi hàm lượng đồng trong cơ thể người là 10g/kg thể trọng gây tử vong, liều 

lượng 60 – 100 mg/kg gây nôn mửa. Đồng ảnh hưởng nghiêm trọng đến sức khoẻ 

8



do thiếu hụt cũng như dư thừa. Đồng thiết yếu cho việc sử dụng sắt (Fe), bệnh thiếu 

máu do thiếu hụt sắt ở trẻ em đôi khi cũng được kết hợp với sự thiếu hụt đồng [13]. 

Với cá, khi hàm lượng đồng là 0,002 mg/l đã có 50% cá thí nghiệm bị chết. 

Với khuẩn lam khi hàm lượng đồng là 0,01 mg/l làm chúng chết. 

Với thực vật khi hàm lượng đồng là 0,1 mg/l đã gây độc, khi hàm lượng 

đồng là 0,17 – 0,20 mg/l gây độc cho củ cải đường, cà chua, đại mạch [2]. Việc 

thừa đồng cũng gây ra những biểu hiện ngộ độc mà chúng có thể dẫn tới tình trạng 

cây chết. Lý do của việc này là do dùng thuốc diệt nấm, thuốc trừ sâu, đã khiến cho 

chất liệu đồng bị cặn lại trong đất từ năm này qua năm khác, ngay cả bón phân 

Sulfat <strong>Cu</strong> cũng gây tác hại tương tự [13]. 

Nồng độ giới hạn cho phép [8]: 

Với nước uống và nước mặt: 0,02 – 1,5 mg/l tuỳ theo tiêu chuẩn từng nước. 

Nước tới cây nông nghiệp: 0,2 mg/l riêng với đất rất thiếu đồng có thể dùng 

nước chứa tới 5 mg/l để tới trong thời gian ngắn. 

1.1.3.3. Kẽm 

Kẽm là nguyên tố vi lượng được tìm thấy trong nhiều <strong>loại</strong> thực phẩm và 

nước uống dưới hình thức các phức chất hữu cơ. Các muối kẽm hòa tan đều độc. 

Khi ngộ độc kẽm sẽ cảm thấy miệng có vị <strong>kim</strong> <strong>loại</strong>, đau bụng, mạch chậm, co giật... 

Chế độ ăn thường là nguồn cung cấp kẽm chính cho cơ thể. 

Mặc dù lượng kẽm trong nước ngầm thường không vượt quá 0,01 - 0,05 

mg/l, nhưng riêng nước máy có nồng độ kẽm cao hơn nhiều đo sự hoà tan kẽm từ 

ống dẫn nước [13]. Độc tính của chúng phụ thuộc vào pH, nhiệt độ và độ cứng của 

nước [3]. 

- Đối với cây trồng: Sự dư thừa <strong>Zn</strong> gây độc đối với cây trồng khi <strong>Zn</strong> <strong>tích</strong> tụ 

trong đất quá cao. Dư thừa <strong>Zn</strong> cũng gây ra bệnh mất diệp lục. Sự <strong>tích</strong> tụ <strong>Zn</strong> trong 

cây quá nhiều gây một số mối liên hệ đến mức dư lượng <strong>Zn</strong> trong cơ thể người và 

góp phần phát triển thêm sự <strong>tích</strong> tụ <strong>Zn</strong> trong môi trường mà đặc biệt là môi trường 

đất.[1,7,13] 

9



- Đối với con người: <strong>Zn</strong> là dinh dưỡng thiết yếu và nó sẽ gây ra các chứng 

bệnh nếu thiếu hụt cũng như dư thừa. Trong cơ thể con người, <strong>Zn</strong> thường <strong>tích</strong> tụ 

chủ yếu ở trong gan, là bộ phận <strong>tích</strong> tụ chính của các nguyên tố vi lượng trong cơ 

thể, khoảng 2 g <strong>Zn</strong> được thận lọc mỗi ngày. <strong>Zn</strong> còn có khả năng gây ung thư đột 

biến, gây ngộ độc thần kinh, sự nhạy cảm, sự sinh sản, gây độc đến hệ miễn nhiễm. 

Sự thiếu hụt <strong>Zn</strong> trong cơ thể gây ra các triệu chứng như bệnh liệt dương, teo tinh 

hoàn, mù màu, viêm da, bệnh về gan và một số triệu chứng khác [1,8]. 

1.2. Các phương pháp phân <strong>tích</strong> 

Hiện nay có nhiều phương pháp khác nhau để xác định hàm lượng các <strong>kim</strong> <strong>loại</strong> 

niken, đồng, kẽm như: phương pháp vi trọng lượng, phương pháp thể <strong>tích</strong>, phương 

pháp đo quang, phương pháp quang phổ phát xạ nguyên tử (AES), phương pháp 

quang phổ hấp thụ nguyên tử (AAS), phương pháp phổ huỳnh quang (AFS), 

phương pháp phổ phát xạ nguyên tử cảm ứng plasma (ICP –AES), phương pháp 

điện hóa, phương pháp sắc kí... 

1.2.1. Các phương pháp phân <strong>tích</strong> tổng <strong>kim</strong> <strong>loại</strong> 

1.2.1.1. Phương pháp phân <strong>tích</strong> trọng lượng [4,11,30] 

Phương pháp phân <strong>tích</strong> trọng lượng là phương pháp phân <strong>tích</strong> định lượng hóa 

học dựa vào việc cân khối lượng sản phẩm được tách ra bằng phản ứng kết tủa để 

tìm được hàm lượng của chất cần phân <strong>tích</strong> hay cần định lượng. 

Đây là phương pháp có phạm vi ứng dụng rộng rãi; xác định được nhiều chất, 

nhiều nguyên tố nhưng phương pháp này đòi hỏi thời gian tiến hành phân <strong>tích</strong> lâu 

(vài giờ cho tới vài ngày). 

Nói chung một quy trình phân <strong>tích</strong> thường được tiến hành qua các giai đoạn: 

- Xử lí mẫu phân <strong>tích</strong>, đưa mẫu vào <strong>dạng</strong> dung dịch. 

- Tạo kết tủa: thực hiện phản ứng tạo ra kết tủa. 

- Tách kết tủa ra khỏi dung dịch (gạn, lọc, ly tâm…). 

- Làm sạch kết tủa. 

- Sấy, nung, cân kết tủa thu được. 

10



Đặc điểm của nhóm phương pháp này là ảnh hưởng của một số ion <strong>kim</strong> <strong>loại</strong> có 

thể gây nhiễm bẩn, gây sai số đáng kể. Ngày nay phương pháp phân <strong>tích</strong> trọng 

lượng ít được sử dụng, nó được thay thể bằng các phương pháp công cụ cho độ 

chính xác cao và đơn giản hơn. 

Phương pháp phổ biến để xác định hàm lượng niken đó là sử dụng thuốc thử 

dimethylglyoxim để kết tủa chọn lọc niken tại pH = 10 trong đệm amoniac. 

H3C(CN)(OH)-CH3(CN)(OH) + <strong>Ni</strong> 2+ → <strong>Ni</strong>(C 4 H 7 O 2 N 2 ) 2 + 2H + 

Thuốc thử dimethylglyoxim pha trong cồn cho nên cần khống chế lượng thuốc 

thử đưa vào làm kết tủa do ở một nồng độ cao cồn sẽ có thể hòa tan đáng kể kết tủa 

niken dimethylglyoxim làm kết quả phân <strong>tích</strong> bị thấp so với thực tế. Tuy nhiên nếu 

cho không đủ lượng thuốc thử sẽ không kết tủa được hoàn toàn lượng niken có 

trong mẫu và gây sai số âm. 

Tiến hành lọc, rửa kết tủa bằng nước cất tới khi hết ion Cl - . Tro hóa giấy lọc 

rồi sấy kết tủa đến khối lượng không đổi ở 110 o C - 120 o C. 

Có thể dùng phương pháp phân <strong>tích</strong> trọng lượng để xác định đồng bằng cá 

dùng hydrosunfua (H 2 S) để kết tủa đồng dưới <strong>dạng</strong> đồng sunfua (<strong>Cu</strong>S) và nung 

thành oxit ở nhiệt độ 700 – 900 o C. Sau đó cân kết tủa thu được dưới <strong>dạng</strong>. 

Ngoài ra người ta có thể tiến hành khử <strong>Cu</strong> 2+ trong môi trường axit thành <strong>Cu</strong> + 

bằng K 2 SnCl 4 theo phương trình 

2<strong>Cu</strong>Cl 2 + K 2 SnCl 4 → <strong>Cu</strong> 2 Cl 2 + 2KCl + SnCl 4 

Đồng(I) tạo thành kết tủa dưới <strong>dạng</strong> muối Reinit (tetra thio xianatdiamin cromat). 

Muối này không tan trong axit loãng. 

<strong>Cu</strong>Cl 2 + 2NH 4 [Cr(NH 3 ) 2 (SCN) 4 ] → 2<strong>Cu</strong>[Cr(NH 3 ) 2 (SCN) 4 ] 8 + 2NH 4 Cl 

Một cách khác để xác định <strong>Cu</strong> 2+ là sử dụng tác nhân cupron để kết tủa đồng 

dưới <strong>dạng</strong> kết tủa hữu cơ <strong>Cu</strong>C 14 H 11 O 2 N 

Tương tự người ta có thể sử dụng thuốc thử (NH 4 ) 2 HPO4 để kết tủa kẽm dưới 

<strong>dạng</strong> NH 4 <strong>Zn</strong>PO4 

1.2.1.2. Phương pháp phân <strong>tích</strong> thể <strong>tích</strong> [4] 

11



<strong>Phân</strong> <strong>tích</strong> thể <strong>tích</strong> là phương pháp phân <strong>tích</strong> định lượng dựa trên việc đo thể 

<strong>tích</strong> dung dịch chuẩn (đã biết chính xác nồng độ) cần dùng để phản ứng vừa đủ với 

chất cần xác định có trong dung dịch phân <strong>tích</strong>. 

- Xác định <strong>Ni</strong> 

<strong>Ni</strong> 2+ cũng như <strong>Cu</strong> 2+ , Co 2+ có thể xác định trực tiếp bằng EDTA, dùng Murexit làm 

chất chỉ thị. Các phản ứng xảy ra trong quá trình định phân: 

<strong>Ni</strong> 2+ + H 2 Y 2- ⇔ <strong>Ni</strong>Y 2- + 2H + 

Murexit tạo phức mầu vàng với <strong>Ni</strong> 2+ trong môi trường kiềm mạnh Murexit ở 

<strong>dạng</strong> H 2 F 3- mầu tím xanh. ở điểm tương đương phản ứng xảy ra: (phản ứng rất 

chậm, phải thêm EDTA từ từ) 

H 2 Y 2- + [<strong>Ni</strong>(H 2 F)] 2- ⇔ H 2 F 2- + <strong>Ni</strong>Y 2- + 2H + 

Khác với Co 2+ , <strong>Ni</strong> 2+ có thể định phân khi có dư NH 4 OH. Nhiều ion cản trở phép xác 

định này nên phải tìm cách <strong>loại</strong>, che trước. 

- Xác định <strong>Cu</strong> 

+ Chuẩn độ complexon [12]: <strong>Cu</strong> 2+ tạo phức bền với EDTA ở môi trường 

trung tính hoặc kiềm với chỉ thị ET-OO. 

<strong>Cu</strong>Ind + H 2 Y 2- → <strong>Cu</strong>Y 2 - + HInd 

(Vàng nhạt) (Tím) pH = 8 

(Tím đậm) (Vàng tươi) pH = 5 

+ Chuẩn độ iot-thiosunfat 

Phương pháp này dựa vào phản ứng : 

2<strong>Cu</strong> 2+ + 4I - → 2<strong>Cu</strong>I + I 2 

I 2 thoát ra được chuẩn độ bằng dung dịch Na 2 S 2 O 3 . 

2Na 2 S 2 O 3 + I 2 → Na 4 S 4 O 6 + 2NaI 

<strong>Cu</strong>I hấp phụ I 2 nên người ta thường thêm CNS - vào để tạo thành <strong>Cu</strong>CNS để ngăn 

chặn hiện tượng hấp phụ này, đồng thời làm tăng thế oxi hóa khử của cặp <strong>Cu</strong> 2+ /<strong>Cu</strong> + 

do <strong>Cu</strong>SCN có <strong>tích</strong> số tan nhỏ hơn: 

<strong>Cu</strong>I + CNS - → <strong>Cu</strong>CNS + I - 

12



- Xác định <strong>Zn</strong> 

Phép xác định kẽm bằng chuẩn độ complexon trong dung dịch đệm amoni có 

pH = 10 dùng chỉ thị ericromden T, điểm tương đương rất rõ rệt. 

<strong>Zn</strong> 2+ + H 2 Y 2- → <strong>Zn</strong>Y 2- + 2H + 

ETOO tạo phức với <strong>Zn</strong> 2+ thành màu tím đỏ, đo phức của <strong>Zn</strong> 2+ với EDTA bền 

hơn, ETOO bị đẩy ra có màu xanh lam. Khi chuẩn trong môi trường kiềm những 

chỉ thị thích hợp là pyrocatesin; xincon; tím napholic; metyltimol xanh hoặc 

murexit. 

1.2.1.3. Phương pháp trắc quang 

Phương pháp phân <strong>tích</strong> đo quang là phương pháp phân <strong>tích</strong> công cụ dựa trên 

việc đo những tín hiệu bức xạ điện từ và tương tác của bức xạ điện từ với chất 

nghiên cứu. 

Phương pháp có ưu điểm là tiến hành nhanh, thuận lợi. Có độ nhạy cao, độ chính 

xác được tới 10 -6 mol/l. Tuỳ thuộc vào hàm lượng chất cần xác định mà có độ chính 

xác từ 0,2 tới 20%. 

- Xác định <strong>Ni</strong> 2+ bằng dimetylglyoxim 

Phương pháp này dựa trên phép đo quang của phức màu đỏ tím được tạo ra 

khi cho dimetylglyoxim (thuốc thử Trugaep) tác dụng với <strong>Ni</strong> 2+ ở môi trường kiềm 

khi trong dung dịch có chất oxy hóa (I 2 , Br 2 , S 2 O 2- 8 , H 2 O 2 …). ở đây <strong>Ni</strong> 2+ bị oxy hóa 

thành <strong>Ni</strong> 3+ ; hợp chất này có thành phần <strong>Ni</strong> 3+ :DM 2 = 1:3 có cực đại hấp thụ tại bước 

sóng λ max =470nm, ε =13000. Phản ứng tạo phức rất nhạy nhưng bị nhiều ion như 

Fe 3+ , <strong>Cu</strong> 2+ , Al 3+ … cản trở. 

Tuy nhiên trong thực tế xác định <strong>Ni</strong> 2+ nếu dùng các chất che như tatrat, citrat 

… có thể <strong>loại</strong> trừ được một số các ion gây cản trở phép xác định. 

-Ali Reza Fakhari, Afshin Rajabi Khorrami và Hossein Naeimi sử dụng tác 

nhân N,N′-bis(3-metylsalicylidin)-ortho-phenyldiamin (MSOPD) cho phản ứng với 

niken ở nhiệt độ phòng tại pH = 8 để tạo phức theo tỉ lệ 1:1, đo phức này tại bước 

sóng 430 nm. Khoảng tuyến tính 0-1,0×10 -5 M, giới hạn phát hiện 1,36×10 -8 M. 

- Xác định <strong>Cu</strong> 2+ 

13



Định lượng đồng bằng phương pháp trắc quang có thể tiến hành với các 

thuốc thử hữu cơ như dithizon, natridiethyldithiocacbomat, axit rubeanic, 2,2’- 

biquinoline, cupferon... 

Xác định đồng bằng thuốc thử dithizon 

Dithizon phản ứng với <strong>Cu</strong> 2+ trong dung dịch axit vô cơ tạo thành phức màu 

đỏ tím. Trong axit HCl 1M, H 2 SO 4 , dithizon phản ứng với <strong>Cu</strong> 2+ , Hg 2+ , Pd 2+ , Ag + . 

Bạc và thủy ngân có thể bị <strong>loại</strong> trừ bởi kết tủa với S 2- . Bi 3+ phản ứng với đithizon 

pH = 2 còn Te 3+ phản ứng pH = 3 ÷ 4. Các ion này không gây cản trở trong axit 

đặc trừ khi chúng có lượng lớn. Phương pháp này rất nhạy có thể xác định được 

khoảng 5µg <strong>Cu</strong> với dung môi chiết là CCl 4 . Do độ hấp thụ ánh sáng của dung dịch 

bước sóng l = 535 nm. Giới hạn phát hiện của phép do là 0,05 ppm. 

Ở pH = 4 ÷ 11, ion <strong>Cu</strong> 2+ tạo phức vòng càng với natri diethyldithiocacbamat. 

Phức tạo thành có mầu đỏ nâu, khó tan trong nước nhưng tan nhiều trong một số 

dung môi hữu cơ như CCl 4 , CHCl 3 … Để định lượng đồng bằng thuốc thử này, 

người ta thường tiến hành chiết trắc quang. Cường độ màu của pha hữu cơ sau khi 

chiết tỉ lệ thuận với nồng độ <strong>Cu</strong> 2+ trong một khoảng khá rộng. Đo độ hấp thụ quang 

của <strong>Cu</strong>DDC tại bước sóng 440 nm. Trong phương pháp này có một sô ion gây cản 

trở cho việc xác định <strong>Cu</strong> là Fe 3+ , <strong>Ni</strong> 2+ , Mn 2+ , Co 2+ ,… do cũng tạo phức màu với 

thuốc thử NaDDC. Có thể <strong>loại</strong> trừ ảnh hưởng của các ion này bằng cách thêm vào 

một lượng chất che như amonixitrat, axit xitric, EDTA, kali natri tactrat… 

Hàm lượng đồng được xác định theo phương pháp quang phổ đo quang vi sai 

ở <strong>dạng</strong> phức <strong>Cu</strong>(NH 3 ) 4 2+ . Phức có cực đại hấp thụ ở λ max = 620nm. Độ hấp thụ 

quang dung dịch phân <strong>tích</strong> được đo với dung dịch so sánh là dung dịch phức 

<strong>Cu</strong>(NH 3 ) 4 

2+ 

có nồng độ C 0 đã biết. Có hai cách xác định nồng độ theo phương pháp 

đo vi sai là phương pháp đồ thị chuẩn và phương pháp tính. 

- Xác định <strong>Zn</strong> 2+ [46] 

M. Tarek M. Zaki, Abdel-Ghany Raghebz & Adel S. Mohamed đã xác định 

<strong>Zn</strong> 2+ bằng cách đo độ hấp thụ quang của phức giữa <strong>Zn</strong> 2+ với murexit và cetylpyridin 

14



bromua ở pH = 8 ở λ max = 470nm. Đường chuẩn tuyến tính đạt đến nồng độ kẽm là 

1,44 ppm. 

1.2.1.4 Phương pháp phổ phát xạ nguyên tử 

Trong phương pháp phổ phát xạ nguyên tử, việc phân <strong>tích</strong> định lượng dựa 

trên cơ sở cường độ vạch phổ phát xạ của nguyên tố cần phân <strong>tích</strong> trong những điều 

kiện nhất định tỉ lệ tuyến tính với nồng độ của nguyên tố trong mẫu phân <strong>tích</strong> theo 

công thức: 

I = K.C 

Trong đó K là hằng số thực nghiệm, phụ thuộc vào điều kiện hoá hơi, 

nguyên tử hóa mẫu và kích thích phổ của đám hơi nguyên tử tự do. 

Để xác định <strong>Ni</strong>, <strong>Cu</strong>, <strong>Zn</strong> bằng phương pháp AES, chọn bước sóng lần lượt là 

341,5nm; 324,7nm; 213,9 nm. Phương pháp này đạt độ nhạy 1ppm khi dùng nguồn 

kích thích là hồ quang điện và 5ppb khi dùng nguồn kích thích là plasma. 

Phương pháp này có ưu điểm là rất thích hợp cho quá trình xác định một loạt các 

mẫu của cùng một nguyên tố. 

1.2.1.5. Phương pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử [9] 

Phương pháp phân <strong>tích</strong> phổ hấp thụ nguyên tử đã được sử dụng để xác định 

các <strong>kim</strong> <strong>loại</strong> trong các mẫu quặng, đất, đá, nước khoáng, các mẫu của y học, sinh 

học, các sản phẩm nông nghiệp, rau quả, thực phẩm, nước uống, các nguyên tố vi 

lượng trong phân bón, trong thức ăn gia súc, v.v... Ở nhiều nước trên thế giới, nhất 

là các nước phát triển, phương pháp phân <strong>tích</strong> phổ hấp thụ 

nguyên tử đã trở thành một phương pháp tiêu chuẩn để định lượng nhiều <strong>kim</strong> <strong>loại</strong>. 

<strong>Ni</strong>ken, đồng và kẽm được xác định bằng phương pháp quang phổ hấp thụ 

nguyên tử trong ngọn lửa không khí – axetilen. <strong>Ni</strong>ken được đo tại bước sóng 232,0 

nm, đồng được đo tại bước sóng 324,8 nm, kẽm được đo tại bước sóng 213,9 nm. 

1.2.1.6. Các phương pháp điện hóa 

Phương pháp cực phổ nói chung cho độ nhạy chỉ đạt cỡ 10 -4 -10 -5 M. Cường 

độ dòng phụ thuộc thế điện phân trong dung dịch và thế điện cực. Người ta tiến 

hành điện phân và đo cường độ dòng với một dãy dung dịch chuẩn biết trước nồng 

15



độ. Dựa vào đồ thị xác định được nồng độ chất phân <strong>tích</strong> khi biết cường độ dòng. 

Giá trị thế bán sóng cho biết thành phần định tính, chiều cao sóng cho biết thành 

phần định lượng của chất phân <strong>tích</strong>. 

Phương pháp cực phổ dòng một chiều hay còn gọi là phương pháp cực phổ 

cố điển được áp dụng trên nhiều lĩnh vực của hóa phân <strong>tích</strong>. Ưu điểm cơ bản của 

phương pháp cực phổ là thiết bị tương đối đơn giản mà có thể phân <strong>tích</strong> nhanh nhậy 

chính xác hàng loạt các chất hữu cơ và vô cơ mà không cần tách riêng chúng khỏi 

các thành phần hỗn hợp. 

Để phân <strong>tích</strong> <strong>kim</strong> <strong>loại</strong> bằng phương pháp cực phổ cổ điển, người ta tiến hành 

trong một số nền như: HCl, KCl, KCl + KSCN, K 2 CO 3 ...nhưng phổ biến nhất là nền 

NH 4 OH 1M + NH 4 Cl 1M sóng khử <strong>Cu</strong> 2+ bị khử hai bậc <strong>Cu</strong> 2+ - <strong>Cu</strong> + và <strong>Cu</strong> + - <strong>Cu</strong> 0 và 

mỗi bậc đặc trưng bổi một sóng cực phổ. Trong nền dung dịch NH 4 OH 1M + 

NH 4 Cl 1M sóng khử <strong>Cu</strong> 2+ xuống <strong>Cu</strong> + có thế bán sóng là - 0,25V so với điện cực 

calomen bão hòa và sóng khử <strong>Cu</strong> + xuống <strong>Cu</strong> 0 có thế bán sóng là - 0,54V so với điện 

cực calomen bão hòa. Để xác định đồng người ta dùng sóng thứ hai. Trong nền này 

đa số các ion <strong>kim</strong> <strong>loại</strong> khác bị khử ở thế âm hơn và do đó không gây ảnh hưởng đến 

việc xác định đồng. Để <strong>loại</strong> oxi hòa tan trong dung dịch người ta thường dùng 

Na 2 SO 3 . 

Phương pháp von-ampe hòa tan thích hợp để xác định đồng trong các <strong>loại</strong> nước 

thiên nhiên, nước sạch và có thể xác định đồng thời <strong>kim</strong> <strong>loại</strong> <strong>Cu</strong>, <strong>Zn</strong>. Người ta thêm 

dung dịch đệm cacbonat vào dung dịch phân <strong>tích</strong> (pH = 10 – 10,5) với sự có mặt 

của natricitrat để ngăn ngừa kết tủa CaCO 3 . Thêm hỗn hợp dung dịch KOH 1M và 

dung dịch natricitrat 0,04M vào 10 ml mẫu, thổi khí N 2 trong 10 phút. Tiến hành 

làm giàu <strong>kim</strong> <strong>loại</strong> trên điện cực thủy ngân tĩnh ở -1,8 V (so với điện cực Ag/AgCl) 

trong khoảng 2 – 3 phút sau đó quét thế theo chiều anot từ – 1,4 ÷ - 1,0V. Sai số khi 

sử dụng phương pháp thêm là 5% [26]. 

Để xác định đồng thời <strong>Ni</strong>, <strong>Cu</strong>, <strong>Zn</strong> trong nước mưa cũng sử dụng phương 

pháp này trên nền HCl (pH = 2). Điện phân tại thế – 1,2 V trong khoảng 1 đến 3 

phút, điện cực làm việc là điện cực giọt thủy ngân tĩnh. Đuổi oxi bằng cách sục khí 

16



N 2 trong khoảng 30 phút, ghi đường hòa tan đến 0,0 V. Sai số tương đối là 0,15 với 

hàm lượng <strong>kim</strong> <strong>loại</strong> là 2,5 ÷ 5 ppm. 

Phương pháp Von-ampe hòa tan xung vi phân (DP-ASV) trên điện cực giọt 

thủy ngân treo (HDME) [30] 

Quy trình phân <strong>tích</strong> <strong>Cu</strong>(II), <strong>Zn</strong>(II) bằng DP- ASV dùng HMDE: 

+ Các <strong>kim</strong> <strong>loại</strong> được tập trung lên HMDE bằng cách điện phân ở thế -1000 

mV (so với Ag/AgCl) trong 120 s trong môi trường đệm axetat (pH = 4,5). Dung 

dịch phân <strong>tích</strong> được khuấy đều bằng thanh khuấy từ bọc nhựa teflon. Sau giai đoạn 

điện phân làm giàu, ngừng khuấy 30 s. 

+ Giai đoạn hòa tan được tiến hành bằng cách quét thế theo chiều dương từ - 

1000 mV đến -100 mV. Đường von-ampe hòa tan được ghi bằng kỹ thuật xung vi 

phân. 

Ngoài ra niken còn được xác định bằng phương pháp von ampe hòa tan hấp 

phụ sử dụng thuốc thử là dimetyl glyoxim trong đệm NH 3 /HCl (pH = 9), thời gian 

<strong>tích</strong> lũy 60s, khoảng tuyến tính từ 0 đến 60 ppb. 

1.2.2. Phương pháp phân <strong>tích</strong> <strong>dạng</strong> <strong>kim</strong> <strong>loại</strong> 

<strong>Phân</strong> <strong>tích</strong> <strong>dạng</strong> là một cụm từ được sử dụng trong lĩnh vực sinh học và đã trở 

thành một khái niệm trong hóa phân <strong>tích</strong>, miêu tả việc phân chia các <strong>dạng</strong> hóa học 

đặc trưng của một nguyên tố thành các <strong>dạng</strong> riêng biệt. Trong sinh học, để hiểu cơ 

chế của các quá trình <strong>tích</strong> luỹ sinh học, vận chuyển và trao đổi, chuyển hoá sinh học 

của các nguyên tố <strong>dạng</strong> vết, thì việc nghiên cứu về phân <strong>tích</strong> <strong>dạng</strong> là hết sức cần 

thiết. Trên cơ sở nghiên cứu <strong>dạng</strong> của các nguyên tố vết cho phép nghiên cứu sự 

<strong>tích</strong> luỹ sinh học của các độc chất. Ví dụ trong nước biển nồng độ As chỉ khoảng 

2ppb nhưng trong cá là 10 ppm. Điều này có nghĩa là từ những nồng độ rất nhỏ của 

một nguyên tố <strong>dạng</strong> vết trong môi trường nào đó có thể dẫn đến những vấn đề độc 

hại nghiêm trọng nếu sự <strong>tích</strong> luỹ sinh học được kết hợp với sự chuyển hoá sinh học 

thành các chất độc hại. Nghiên cứu về <strong>dạng</strong> tồn tại của các nguyên tố còn cho phép 

nghiên cứu sự chuyển hoá sinh học, sự tiến triển độc tính của các chất độc. Những 

17



nghiên cứu về phép phân <strong>tích</strong> <strong>dạng</strong> còn cho sự hiểu biết về bản chất sinh học của 

chúng. 

1.2.2.1. Định nghĩa <strong>dạng</strong> <strong>kim</strong> <strong>loại</strong> 

- Dạng trao đổi: Kim <strong>loại</strong> trong <strong>dạng</strong> này liên kết với trầm <strong>tích</strong> bằng lực hấp 

phụ yếu trên các hạt. Sự thay đổi lực ion của nước sẽ ảnh hưởng đến khả năng hấp 

phụ hoặc giải hấp các <strong>kim</strong> <strong>loại</strong> này dẫn đến sự giải phóng hoặc <strong>tích</strong> lũy <strong>kim</strong> <strong>loại</strong> tại 

bề mặt tiếp xúc của nước và trầm <strong>tích</strong>. 

- Dạng liên kết với carbonat: các <strong>kim</strong> <strong>loại</strong> liên kết với carbonat rất nhạy 

cảm với sự thay đổi của pH, khi pH giảm thì <strong>kim</strong> <strong>loại</strong> tồn tại ở <strong>dạng</strong> này sẽ được 

giải phóng. 

- Dạng liên kết với Fe-Mn oxi hydroxit: Ở <strong>dạng</strong> liên kết này <strong>kim</strong> <strong>loại</strong> được 

hấp phụ trên bề mặt của Fe-Mn oxi hydroxit và không bền trong điều kiện khử, bởi 

vì trong điều kiện khử trạng thái oxi hóa khử của sắt và mangan sẽ bị thay đổi, dẫn 

đến các <strong>kim</strong> <strong>loại</strong> trong trầm <strong>tích</strong> sẽ được giải phóng vào pha nước. 

- Dạng liên kết với hữu cơ: Các <strong>kim</strong> <strong>loại</strong> ở <strong>dạng</strong> liên kết với hữu cơ sẽ 

không bền trong điều kiện oxi hóa, Khi bị oxi hóa các chất cơ sẽ phân hủy và các 

<strong>kim</strong> <strong>loại</strong> sẽ được giải phóng vào pha nước. 

- Dạng cặn dư: Phần này chứa các muối khoáng tồn tại trong tự nhiên có thể 

giữ các vết <strong>kim</strong> <strong>loại</strong> trong nền cấu trúc của chúng, do vậy khi <strong>kim</strong> <strong>loại</strong> tồn tại trong 

phân đoạn này sẽ không thể hòa tan vào nước [18, 29, 41]. 

1.2.2.2. Yêu cầu của phân <strong>tích</strong> <strong>dạng</strong> 

Yêu cầu quan trọng và nghiêm ngặt nhất của phép phân <strong>tích</strong> <strong>dạng</strong> hoá học là 

phải giữ sao cho không hoặc làm biến đổi ít nhất <strong>dạng</strong> tồn tại của các nguyên tố 

trong mẫu, nghĩa là phải giữ sao cho các cân bằng hoá lí ở trạng thái tự nhiên trong 

suốt quá trình phân <strong>tích</strong>. 

Đối với nhà phân <strong>tích</strong>, để có thể tiến hành phân <strong>tích</strong> <strong>dạng</strong> một cách khoa học 

cần phải hiểu biết về: 

+ Những chất chủ yếu sử dụng trong công nghiệp có thể tạo <strong>dạng</strong> với nguyên 

tố được phân <strong>tích</strong>. 

18



+ Những chất thải nông nghiệp, công nghiệp, sinh hoạt dân cư chính có thể 

chứa nguyên tố cần phân <strong>tích</strong>. 

+ Những quá trình chuyển hoá chủ yếu có thể làm thay đổi <strong>dạng</strong> tồn tại của 

nguyên tố và chất, những sản phẩm hoá học. 

+ Độc tính và hợp chất của các nguyên tố nghiên cứu. 

Đối với những nguyên tố mà hợp chất quan trọng chủ yếu của chúng đã biết 

trước thì việc nghiên cứu phân <strong>tích</strong> <strong>dạng</strong> chỉ được thực hiện với những quy trình và 

phương pháp tối ưu. Như vậy, phân <strong>tích</strong> <strong>dạng</strong> vết các chất đòi hỏi phải có: 

- Các phương pháp và qui trình xử lí mẫu thích hợp 

- Các kĩ thuật đo với dụng cụ, thiết bị có độ nhạy, độ chính xác và độ tin cậy 

cao. 

- Các chất chuẩn phải tinh khiết đạt mức sử dụng cho phép phân <strong>tích</strong> vết. 

- Các hợp chất phân <strong>tích</strong> <strong>dạng</strong> phải tồn tại ổn định trong quá trình thực hiện 

ghi phép đo. 

1.2.2.3. Các phương pháp phân <strong>tích</strong> <strong>dạng</strong> 

Hầu hết các phương pháp đã được công bố về phân <strong>tích</strong> <strong>dạng</strong> tồn tại của <strong>kim</strong> 

<strong>loại</strong> nặng trong các mẫu trầm <strong>tích</strong>, đất hoặc các mẫu liên quan chủ yếu xác định 

bằng quy trình chiết liên tục. 

Các quy trình chiết mẫu đang ngày càng được cải tiến thay thế các kỹ thuật 

cổ điển để giảm thiểu thể <strong>tích</strong> dung môi chiết và rút ngắn thời gian chuẩn bị mẫu. 

Quy trình chiết liên tục dùng hàng loạt các chất chiết với lực chiết tăng dần. 

Do điều kiện chiết khác nhau, các chu trình tương tự có thể cho kết quả chiết <strong>kim</strong> 

<strong>loại</strong> khác nhau một cách đáng kể. Nồng độ, pH, tỉ lệ chất lỏng / rắn và thời gian 

chiết ảnh hưởng lớn đến độ chọn lọc của chất chiết. 

Các yếu tố ảnh hưởng chính đến quy trình: 

- Tính chất hóa học của các dung dịch đã chọn 

- Ảnh hưởng của nền riêng biệt 

- Tính không đồng nhất, cũng như tính chất vật lý khác của các phần <strong>dạng</strong> 

rắn khác nhau. Các <strong>dạng</strong> trong một quy trình chiết liên tục là: 

19



- (i) Dạng linh động, dễ trao đổi của nguyên tố: <strong>dạng</strong> này bao gồm phần dễ 

tan trong nước và dễ dàng trao đổi và dễ dàng tan trong các phức cơ <strong>kim</strong>. Hóa chất 

được sử dụng cho <strong>dạng</strong> này thường là một trong những nhóm sau đây [21]: 

• Nước hoặc các dung dịch muối dễ tan (lực ion



đã được áp dụng thành công với nhiều mẫu bùn, trầm <strong>tích</strong>, và đất. Mặc dù quy trình 

này cung cấp một công cụ để đạt được những dữ liệu đối chiếu, song vẫn còn nhiều 

hạn chế. 

Gần đây, các nhà nghiên cứu có xu hướng sử dụng các quy trình tương tự, 

chủ yếu dựa trên quy trình của Tessier và cộng sự [17]. Tessier và cộng sự đã thu 

thập các mẫu trầm <strong>tích</strong> từ lưu vực sông ở miền đông Quebec (bán đảo Gasp'e). Các 

mẫu trầm <strong>tích</strong> được tách thành tám <strong>loại</strong> kích thước từ 850 µm đến



(1) <strong>dạng</strong> <strong>kim</strong> <strong>loại</strong> trao đổi và <strong>dạng</strong> <strong>kim</strong> <strong>loại</strong> liên kết với cacbonat, (2) <strong>dạng</strong> liên kết 

với các oxit Fe/Mn, (3) <strong>dạng</strong> liên kết với các hợp chất hữu cơ và sunfua, (4) <strong>dạng</strong> 

<strong>kim</strong> <strong>loại</strong> hòa tan được trong axit. Quy trình 4 bước cho các kết quả rõ hơn về sự tồn 

tại của các nguyên tố với các hợp chất trong trầm <strong>tích</strong>. 

Quá trình xác định các <strong>dạng</strong> khác nhau của ba <strong>kim</strong> <strong>loại</strong> <strong>Ni</strong>, <strong>Cu</strong>, <strong>Zn</strong> được tóm 

tắt trong sơ đồ sau: 

Mẫu trầm <strong>tích</strong> (1g) 

10ml CH 3 COONH 4 

Lắc 1h 

Để ở nhiệt độ phòng 

Khuấy liên tục 

Dịch chiết 

Dạng trao đổi (F1) 

Phần cặn 1 

20ml 1M CH 3 COONH 4 (pH=5) 

Lắc 5h 

Để ở nhiệt độ phòng 

Dịch chiết Phần cặn 2 

Dạng liên kết với cacbonat (F2) 

20 ml 0,04M NH 2 OH.HCl trong 

25 %( v/v) HOAc ở 95 o C trong 5h 

Dịch chiết 

Dạng liên kết với sắt-mangan oxihydroxit 

(F3) 

Phần cặn 3 

10 ml CH 3 COONH 4 3,2M 

trong HNO 3 20% 

Lắc 0,5h ở nhiệt độ phòng 

Dịch chiết Phần cặn 4 

Dạng liên kết với hữu cơ (F4) 

20 ml hỗn hợp 3:1 

HCl-HNO 3 

Dạng cặn dư nằm trong cấu 

trúc của trầm <strong>tích</strong> 

(F5) 

22



1.3. Các phương pháp phân <strong>tích</strong> niken, đồng, kẽm trong luận văn 

Phép đo phổ hấp thụ nguyên tử là kỹ thuật phân <strong>tích</strong> hóa lý đã và đang được 

phát triển và ứng dụng rộng rãi trong nhiều ngành khoa học kỹ thuật, trong sản xuất 

công nghiệp, nông nghiệp , y dược, địa hóa, hóa học. Đặc biệt ở các nước phát triển, 

phương pháp phân <strong>tích</strong> phổ hấp thụ nguyên tử đã trở thành phương pháp dùng để 

phân <strong>tích</strong> lượng vết các <strong>kim</strong> <strong>loại</strong> trong nhiều đối tượng khác nhau như đất, nước, 

không khí, thực phẩm,... Hiện nay phương pháp này đang là công cụ đắc lực để xác 

định các <strong>kim</strong> <strong>loại</strong> độc hại trong môi trường và sinh học. 

Phương pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử với nhiều đặc tính ưu việt như độ 

chọn lọc, độ nhạy và độ chính xác cao, đơn giản trong vận hành và giá thiết bị 

không quá cao. Ở Việt nam các máy đo quang phổ hấp thụ nguyên tử bắt đầu được 

đưa vào sử dụng từ những năm 70. Với kỹ thuật nguyên tử hóa bằng ngọn lửa sử 

dụng không khí nén và axêtylen hoặc nitơoxit và axêtylen hiện nay người ta có thể 

xác định được trên 60 nguyên tố <strong>kim</strong> <strong>loại</strong> và hàng trăm chất khác thông qua phương 

pháp phân <strong>tích</strong> gián tiếp bằng phép đo phổ hấp thụ nguyên tử. Kết hợp các kỹ thuật 

hóa hơi lạnh và nguyên tử hóa nhiệt điện phương pháp đã cho giới hạn phát hiện đạt 

tới cỡ 0,1 ppb. 

Chúng tôi sử dụng phương pháp AAS để xác định hàm lượng các <strong>kim</strong> <strong>loại</strong> 

trong mẫu trầm <strong>tích</strong>. 

1.3.1. Nguyên tắc của phép đo 

Cơ sở lý thuyết của phương pháp đo phổ hấp thụ nguyên tử (AAS) là dựa trên 

sự hấp thụ năng lượng (bức xạ đơn sắc) của nguyên tử tự do của một nguyên tố ở 

trạng thái hơi (khí) khi chiếu chùm tia bức xạ đơn sắc qua đám hơi nguyên tử tự do 

của nguyên tố ấy trong môi trường hấp thụ. Môi trường hấp thụ chính là đám hơi 

nguyên tử tự do của mẫu phân <strong>tích</strong>. Do đó muốn thực hiện phép đo phổ hấp thụ 

nguyên tử của một nguyên tố cần phải thực hiện các quá trình sau: 

1. Chọn các điều kiện và một <strong>loại</strong> trang bị phù hợp để chuyển mẫu phân <strong>tích</strong> 

từ trạng thái ban đầu (rắn hay dung dịch) thành trạng thái hơi của các nguyên tử tự 

do. Đó chính là quá trình hoá hơi và nguyên tử hoá mẫu. 

23



2. Chiếu chùm tia bức xạ đặc trưng của nguyên tố cần phân <strong>tích</strong> qua đám hơi 

nguyên tử tự do vừa được tạo ra ở trên. Các nguyên tử của nguyên tố cần xác định 

trong đám hơi sẽ hấp thụ những tia bức xạ nhất định và tạo ra phổ hấp thụ của nó. 

3. Tiếp đó, nhờ một hệ thống máy quang phổ người ta thu toàn bộ chùm sáng, 

phân ly và chọn một vạch phổ hấp thụ của nguyên tố cần phân <strong>tích</strong> để đo cường độ 

của nó. Cường độ đó chính là tín hiệu hấp thụ. Trong một giới hạn nồng độ nhất 

định của nồng độ C, giá trị cường độ này phụ thuộc tuyến tính vào nồng độ C của 

nguyên tố ở trong mẫu phân <strong>tích</strong> theo phương trình: 

Trong đó: 

A λ 

A λ = k.C b (*) 

: Cường độ của vạch phổ hấp thụ 

k : Hằng số thực nghiệm 

C : Nồng độ của nguyên tố cần xác định trong mẫu đo phổ 

b : Hằng số bản chất (0 

Hằng số thực nghiệm k phụ thuộc vào tất cả các điều kiện hoá hơi và nguyên 

tử hoá mẫu nhất định đối với một hệ thống máy AAS và với các điều kiện đã chọn 

cho mỗi phép đo; b là hằng số bản chất, phụ thuộc vào từng vạch phổ của từng 

nguyên tố. Giá trị b = 1 khi nồng độ C nhỏ, khi C tăng thì b nhỏ xa dần giá trị 1. 

Như vậy, mối quan hệ giữa A λ và C là tuyến tính trong một khoảng nồng độ 

nhất định. Khoảng nồng độ này được gọi là khoảng tuyến tính của phép đo. Trong 

phép đo AAS, phương trình (*) ở trên chính là phương trình cơ sở để định lượng 

một nguyên tố. 

1.3.2.Trang bị của phép đo 

Dựa vào nguyên tắc của phép đo, ta có thể mô tả hệ thống trang bị của thiết bị 

đo phổ AAS theo sơ đồ như sau: 

Phần 1 

Phần 2 

Phần 3 

Phần4 

24



Phần 1. Nguồn phát chùm tia bức xạ cộng hưởng của nguyên tố cần phân <strong>tích</strong>. 

Đó có thể là đèn catốt rỗng (Hollow Cathode Lamp-HCL), hay đèn phóng điện 

không điện cực (Electrodeless Discharge Lamp-EDL), hoặc nguồn phát bức xạ liên 

tục đã được biến điệu. 

Phần 2. Hệ thống nguyên tử hoá mẫu. Hệ thống này được chế tạo theo ba <strong>loại</strong> 

kỹ thuật nguyên tử hoá mẫu. Đó là: 

- Kỹ thuật nguyên tử hoá mẫu bằng ngọn lửa đèn khí (F-AAS) 

- Kỹ thuật nguyên tử hoá mẫu không ngọn lửa (ETA-AAS) 

- Kỹ thuật hoá hơi lạnh (CV-AAS) 

Phần 3. Bộ phận đơn sắc (hệ quang học) có nhiệm vụ thu, phân ly và chọn tia 

sáng (vạch phổ) cần đo hướng vào nhân quang điện để phát hiện và đo tín hiệu hấp 

thụ AAS của vạch phổ. 

Phần 4. Bộ phận khuyếch đại và chỉ thị tín hiệu AAS. Phần chỉ thị tín hiệu có 

thể là: 

- Điện kế chỉ thị tín hiệu AAS 

- Bộ tự ghi để ghi các pic hấp thụ 

- Bộ chỉ thị hiện số 

- Bộ máy in 

- Máy tính với màn hình để hiển thị dữ liệu, phần mềm xử lý số liệu và điều 

khiển toàn bộ hệ thống máy đo. 

Hình 1.1 Sơ đồ nguyên tắc cấu tạo của máy quang phổ hấp thụ nguyên tử 

Trong ba kỹ thuật nguyên tử hóa mẫu thì kĩ thuật F-AAS ra đời sớm hơn. Theo 

kỹ thuật này người ta dùng nhiệt ngọn lửa đèn khí để nguyên tử hóa mẫu. Do đó 

25



mọi quá trình xảy ra trong khi nguyên tử hóa mẫu đều phụ thuộc vào đặc tính của 

ngọn lửa và nhiệt độ là yếu tố quyết định hiệu suất nguyên tử hóa mẫu phân <strong>tích</strong> 

1.3.3. Kỹ thuật ngọn lửa 

Theo kĩ thuật này người ta dùng năng lượng nhiệt của ngọn lửa đèn khí để 

hóa hơi và nguyên tử hóa mẫu phân <strong>tích</strong>. Vì thế mọi quá trình xảy ra trong khi 

nguyên tử hóa mẫu phụ thuộc vào các đặc trưng và tính chất của ngọn lửa đèn khí, 

nhưng chủ yếu là nhiệt độ của ngọn lửa. Đó là yếu tố quyết định hiệu suất nguyên 

tử hóa mẫu phân <strong>tích</strong>, và mọi yếu tố ảnh hưởng đến nhiệt độ của ngọn lửa đèn khí 

đều ảnh hưởng đến kết quả. 

1.3.4. Kĩ thuật nguyên tử hóa không ngọn lửa 

Về nguyên tắc, kĩ thuật nguyên tử hóa không ngọn lửa là quá trình nguyên tử 

hóa tức khắc trong thời gian rất ngắn nhờ năng lượng của dòng điện công suất lớn 

và trong môi trường khí trơ. Quá trình nguyên tử hóa xảy ra theo ba giai đoạn kế 

tiếp nhau: sấy khô, tro hóa luyện mẫu, nguyên tử hóa để đo phổ hấp thụ và cuối 

cùng là làm sạch cuvet. Trong đó hai giai đoạn đầu là chuẩn bị cho giai đoạn 

nguyên tử hóa để đạt kết quả tốt. Nhiệt độ trong cuvet graphit là yếu tố chính quyết 

định mọi sự diễn biến của quá trình nguyên tử hóa mẫu. 

Kĩ thuật nguyên tử hóa không ngọn lửa hiện nay đang được ứng dụng rất phổ 

biến, vì kĩ thuật này cung cấp cho phép đo AAS có độ nhạy rất cao (mức nanogam 

ppb); có khi gấp hàng trăm đến hàng nghìn lần phép đo trong ngọn lửa. 

1.3.5. Một số phương pháp xử lí mẫu trước khi phân <strong>tích</strong> 

Đối tượng chính của phương pháp phân <strong>tích</strong> theo AAS là phân <strong>tích</strong> vi lượng, 

các nguyên tố trong các <strong>loại</strong> mẫu vô cơ hoặc hữu cơ. Nguyên tắc chung khi phân 

<strong>tích</strong> các <strong>loại</strong> mẫu này gồm hai giai đoạn: 

Giai đoạn 1: Xử lí mẫu để đưa nguyên tố cần xác định về trạng thái dung 

dịch theo một kĩ thuật phù hợp để chuyển hoàn toàn nguyên tố đó vào dung dịch 

cho phép đo đã chọn. 

Giai đoạn 2: <strong>Phân</strong> <strong>tích</strong> các nguyên tố dựa trên phổ hấp thụ nguyên tử của nó, 

trong những điều kiện thích hợp đã được nghiên cứu và lựa chọn. 

26



Giai đoạn 1 là giai đoạn cực kì quan trọng, nếu xử lí mẫu không tốt có thể 

dẫn đến mất nguyên tố phân <strong>tích</strong> hoặc làm nhiễm bẩn mẫu, làm ảnh hưởng đến kết 

quả phân <strong>tích</strong>. 

Tùy thuộc vào bản chất của chất phân <strong>tích</strong>, đối tượng mẫu, điều kiện trang bị 

kĩ thuật...có các phương pháp sau đây để xử lí mẫu [25]. 

- Xử lý mẫu vô cơ 

<strong>Phân</strong> <strong>tích</strong> <strong>dạng</strong> trao đổi (còn gọi là <strong>dạng</strong> dễ tiêu): <strong>kim</strong> <strong>loại</strong> ở thể này có thể 

tan trong nước, dung dịch muối hoặc axit loãng. 

<strong>Phân</strong> <strong>tích</strong> tổng số: Để phân <strong>tích</strong> tổng số người ta xử lý mẫu để chuyển <strong>kim</strong> 

<strong>loại</strong> về <strong>dạng</strong> muối tan. Có thể vô cơ mẫu bằng các <strong>loại</strong> axit có tính oxi hóa mạnh 

như axit nitric, sunfuric, pecloric hoặc hỗn hợp các axit. 

- Xử lý mẫu hữu cơ 

Các chất hữu cơ rất phong phú, đa <strong>dạng</strong>. Trong các mẫu này <strong>kim</strong> <strong>loại</strong> ít khi ở 

<strong>dạng</strong> dễ tiêu, do đó để phân <strong>tích</strong> <strong>kim</strong> <strong>loại</strong> trong mẫu hữu cơ, thường phải tiến hành 

phân <strong>tích</strong> tổng số. Trước khi phân <strong>tích</strong>, mẫu thường được xử lý bằng một trong các 

phương pháp sau: vô cơ hóa khô, vô cơ hóa ướt, xử lý ướt bằng lò vi sóng, xử lý 

mẫu bằng kĩ thuật lên men. 

a. Phương pháp vô cơ hóa khô 

Hệ thống đơn giản nhất để vô cơ hóa khô mẫu là nung mẫu trong chén nhôm 

hoặc sứ trong lò kín có không khí ở nhiệt độ 400 – 800 o C, phần cặn còn lại được 

hòa tan bằng axit, chuyển vào bình định mức để phân <strong>tích</strong>. 

Phương pháp này đốt cháy các chất hữu cơ có trong mẫu phân <strong>tích</strong> để giải 

phóng <strong>kim</strong> <strong>loại</strong> dưới <strong>dạng</strong> oxit, muối hoặc <strong>kim</strong> <strong>loại</strong>. 

Phương pháp vô cơ hóa khô đơn giản, triệt để, nhưng lại có nhược điểm là 

mất chất do bay hơi (mất <strong>kim</strong> <strong>loại</strong> dễ bay hơi như Hg, Pb, Cd, Ca, As, Sb, Cr, và 

<strong>Cu</strong>); một số chất khó bị tro hóa; khó hòa tan những chất bị tro hóa; nguy cơ nhiễm 

bẩn chất cao. 

Mặc dù có thể thêm một số chất chống sự bay hơi tuy nhiên phương pháp này cũng 

ít được sử dụng. 

27



b. Phương pháp vô cơ hóa ướt 

Oxi hóa hợp chất hữu cơ bằng một axit vô cơ có tính oxi hóa và nguồn nhiệt 

bên ngoài. Có thể dùng một <strong>loại</strong> axit hoặc kết hợp nhiều <strong>loại</strong> tùy thuộc vào tính chất 

của các chất nền trong mẫu. 

Để vô cơ hóa mẫu chứa silic đioxit chỉ có thể sử dụng axit HF. 

Phương pháp này rút ngắn được thời gian so với phương pháp vô cơ hóa khô, 

bảo toàn được chất phân <strong>tích</strong>, nhưng phải dùng lượng axit khá nhiều, vì vậy yêu cầu 

các axit phái có độ tinh khiết cao. 

Bảng 1.7. Một số <strong>loại</strong> axit thường sử dụng trong phương pháp vô cơ hóa ướt 

Axit Nhiệt độ sôi Ghi chú 

HCl 110 Muối cacbornat, photphat, một số <strong>loại</strong> oxit và 

sunfua. Tác nhân khử yếu, ít được sử dụng khi 

hòa tan hợp chất hữu cơ. 

H 2 SO 4 338 Dễ sử dụng do giải phóng các sản phẩm bay 

hơi, khả năng oxi hóa tốt các quặng, <strong>kim</strong> <strong>loại</strong>, 

hợp <strong>kim</strong>, oxit và hydroxit, thường sử dụng kết 

hợp với HNO 3 . 

Chú ý: Không được sử dụng H 2 SO 4 với bình 

PTFE (PTFE có điểm chảy ở 327 o C và bị biến 

<strong>dạng</strong> ở 260 o C 

HNO 3 122 Oxi hóa nhiều mẫu mà HCl không hòa tan 

được, giải phóng lượng vết <strong>kim</strong> <strong>loại</strong> dưới <strong>dạng</strong> 

muối nitrat. 

Thường dùng cho <strong>kim</strong> <strong>loại</strong>, hợp <strong>kim</strong> và các 

mẫu sinh học. 

HClO 4 203 Tác nhân khử mạnh với các chất hữu cơ. 

Chú ý: Phản ứng mãnh liệt, dễ nổ nên cần cẩn 

thận khi sử dụng. Mẫu thường được xử lí bằng 

HNO 3 trước khi thêm HClO 4 

HF 112 Sử dụng cho các chất nền silic đioxit, tạo thành 

SiF 2- 6 trong dung dịch axit. 

Chú ý: Không sử dụng dụng cụ thủy tinh, chỉ 

sử dụng bình bằng chất dẻo. 

HNO 3 /HCl 

Hỗn hợp với tỉ lệ thể <strong>tích</strong> 1HNO 3 : 3HCl gọi là 

nước cường thủy, tạo thành chất hoạt động 

NOCl ngay lập tức. Sử dụng cho <strong>kim</strong> <strong>loại</strong>, hợp 

<strong>kim</strong>, muối sunfua, và các <strong>loại</strong> quặng khác, đặc 

biệt có thể hòa tan Au, Pd và Pt. 

28



c. Phương pháp lò vi sóng 

Phương pháp này dùng năng lượng của vi sóng để đun nóng dung môi được 

đựng trong bình kín. Trong điều kiện nhiệt độ và áp suất cao có thể dễ dàng hòa tan 

mẫu. 

Đây là phương pháp xử lý mẫu hiện đại làm giảm đáng kể thời gian xử lí 

mẫu, không mất mẫu và vô cơ hóa được triệt để. Có thể vô cơ hóa cùng một lúc 

được nhiều mẫu. Tuy nhiên phương pháp này đòi hỏi thiết bị đắt tiền mà nhiều cơ 

sở không đủ điều kiện trang bị. 

d. Phương pháp lên men 

Phương pháp này hòa tan mẫu thành dung dịch huyền phù. Thêm men xúc 

tác và lên men ở nhiệt độ 37 – 40 o C trong thời gian 7 – 10 ngày. Trong quá trình lên 

men, các chất hữu cơ bị phân hủy thành CO 2 , axit, nước và giải phóng các <strong>kim</strong> <strong>loại</strong> 

trong hợp chất hữu cơ dưới <strong>dạng</strong> cation trong dung dịch. 

Phương pháp lên men là phương pháp êm dịu nhất, không cần hóa chất, 

không làm mất các nguyên tố phân <strong>tích</strong> nhưng thời gian xử lí mẫu rất lâu và phải 

chọn được các <strong>loại</strong> men thích hợp. 

1.4. Khu vực nghiên cứu [5, 6] 

1.4.1. Khái quát một số đặc điểm tự nhiên và kinh tế - xã hội lưu vực sông Nhuệ - 

Đáy 

1.4.1.1. Đặc điểm tự nhiên 

Lưu vực sông Nhuệ - Đáy thuộc phần Tây Nam của vùng đồng bằng Bắc bộ. 

Sông Đáy là phân lưu của sông Hồng nhưng nó còn có các lưu vực riêng với các chi 

lưu chủ yếu là sông Tích, sông Thanh Hà, sông Hoàng Long, sông Vạc ở bờ hữu; 

sông Nhuệ, sông Châu, sông Sắt, sông Đào Nam Định và liên hệ với sông <strong>Ni</strong>nh Cơ 

qua kênh Quần Liêu ở bờ tả. Lưu vực được tính từ vùng núi cao Ba Vì – Hà Tây, 

vùng núi cao Hòa Bình kéo dài xuống đồng bằng hướng về phía Đông Nam tới 

đường bờ biển của tỉnh Nam định, <strong>Ni</strong>nh Bình. Lưu vực có <strong>dạng</strong> dài, hình nan quạt, 

bao gồm gần như toàn bộ tỉnh Hà Tây, Hà Nam, <strong>Ni</strong>nh Bình, Nam Định và một phần 

Hà Nội và Hòa bình. 

29



Diện <strong>tích</strong> tự nhiên của lưu vực: 7665 km 2 (khoảng 2% diện <strong>tích</strong> cả nước). 

Tổng lượng nước hàng năm: khoảng 28,8 tỉ m 3 

Dân số: 10.186.000 người (năm 2005) 

Mật độ dân số: 874 người/km 2 (hơn 3,5 lần mật độ trung bình cả nước). 

Số cơ sở sản xuất công nghiệp: trên 4000 cơ sở 

Số làng nghề: 458 làng nghề 

Số cơ sở khám chữa bệnh: 1400 cơ sở y tế. 

Hình 1.2. Bản đồ các tỉnh có liên quan lưu vực sông Nhuệ - Đáy 

Nguồn: Cục bảo vệ môi trường 

Do lưu vực sông Nhuệ - Đáy có địa hình đa <strong>dạng</strong>, với các vùng núi, đồi và 

2/3 diện <strong>tích</strong> là đồng bằng nên trên lưu vực có nhiều các hệ sinh thái khác nhau, như 

rừng trên núi đất, núi đá vôi, các hệ sinh thái thủy vực nước ngọt, các vùng đất ngập 

nước. 

30



1.4.1.2. Đặc điểm khí hậu 

Chế độ nhiệt phân hoá khá rõ rệt theo đai cao trong khu vực. Nhiệt độ trung 

bình năm ở vùng thấp đạt từ 25 - 27 o C. Mùa đông nhiệt độ trung bình ở vùng cao 

giảm xuống còn 16 - 19 o C, mùa hè trung bình khoảng 22 o C; còn ở vùng thấp mùa 

đông nhiệt độ trung bình 18-20 o C, mùa hè từ 27-30 o C. Trong trường hợp cực đoan, 

nhiệt độ tối cao có thể lên tới 40 o C, và nhiệt độ tối thấp có thể xuống tới dưới 0 o C. 

Chế độ nhiệt của nước phụ thuộc vào chế độ nhiệt của không khí đã ảnh 

hưởng đến các quá trình hoá lý xảy ra trong nước, nó ảnh hưởng đến đời sống các vi 

sinh vật và vi khuẩn sống trong nước. 

Chế độ nắng: Khu vực nghiên cứu nằm trong miền khí hậu nhiệt đới gió 

mùa, với lượng bức xạ tổng cộng trung bình năm khoảng 105 - 120 Kcal/cm 2 và có 

số giờ nắng thuộc <strong>loại</strong> trung bình, đạt khoảng 1600 - 1750 giờ/năm, trong đó tháng 

VII có số giờ nắng nhiều nhất đạt 200 - 230 giờ/tháng và tháng II, III có số giờ nắng 

ít nhất khoảng 25 - 45 giờ/ tháng. 

Chế độ nắng cũng giống như chế độ nhiệt, nó ảnh hưởng đến tốc độ và <strong>dạng</strong> 

phân huỷ các hợp chất hữu cơ và nồng độ ôxy hoà tan trong nước. 

Chế độ mưa ẩm: Mùa mưa trùng với thời kỳ mùa hè, từ tháng V - X, lượng 

mưa chiếm 80 - 85% tổng lượng mưa năm, đạt từ 1200 - 1800 mm với số ngày mưa 

vào khoảng 60 - 70 ngày. Lượng mưa các tháng mùa khô đều dưới 100 mm/tháng, 

trong đó tháng XII, I, II, III dưới 50 mm/tháng. Trong thời kỳ này dòng chảy nhỏ, 

chủ yếu phụ thuộc vào thời gian mở cống Liên Mạc. 

Chế độ mưa ảnh hưởng trực tiếp đến lượng dòng chảy bề mặt trên các sông 

suối, lũ lụt và hạn hán và đặc biệt là sự pha loãng nước sông bị ô nhiễm. 

Dòng chảy phân bố trên lưu vực cũng không đều, dòng chảy lớn nhất là ở núi 

Ba Vì, phần hữu ngạn lưu vực có dòng chảy lớn hơn phần tả ngạn. Dòng chảy mùa 

lũ từ tháng VI - X, chiếm 70 - 80% lượng dòng chảy năm, tháng IX là tháng có 

dòng chảy trung bình tháng lớn nhất chiếm khoảng 20 - 30% lượng dòng chảy năm 

và lũ lớn nhất năm của sông Đáy cũng thường xảy ra vào tháng IX. Do độ dốc lòng 

sông và cường độ mưa lớn ở vùng thượng lưu lưu vực nên lũ ở các sông suối vừa và 

31



nhỏ lên xuống rất nhanh với cường suất lũ lên lớn nhất có thể tới 2 m/h (tại trạm 

Hưng Thi 2,28 m/h). Biên độ lũ có thể 9 - 10 m và tốc độ dòng chảy lớn nhất có thể 

> 4 m/s (trạm Lâm Sơn V max = 4,37 m/s, trạm Hưng Thi V max = 3,49 m/s). Thời gian 

kéo dài một trận lũ chỉ từ 1 - 3 ngày. Moduyn lưu lượng đỉnh lũ tương ứng với tần 

suất 1% khá lớn: 7300 l/s/km 2 tại Hưng Thi, 17500 l/s/km 2 tại Lâm Sơn. 

Sông Đáy có vị trí rất quan trọng, trước đây nó vừa là đường thoát nước 

chính của sông Hồng, vừa là đường tiêu lũ của bản thân lưu vực sông Đáy. Trên 

dòng chính sông Đáy ở trung và hạ lưu có các chi lưu là sông Nhuệ, sông Châu, 

sông Đào - Nam Định. Chế độ dòng chảy sông Đáy không những chịu ảnh hưởng 

của các yếu tố mặt đệm trong lưu vực, các yếu tố khí hậu (trước hết là mưa) mà còn 

phụ thuộc vào chế độ nước sông Hồng và chế độ thuỷ triều Vịnh Bắc bộ. Vì thế mà 

chế độ dòng chảy sông Đáy rất phức tạp và có sự khác nhau nhất định giữa các đoạn 

sông. Do địa hình lòng dẫn ở một số đoạn bị thu hẹp (như eo Tân Lang), và sự lấn 

chiếm lòng sông, bãi sông làm cản trở thoát lũ, thêm vào đó là nước từ sông Đào do 

sông Hồng chảy sang và nhất là khi lũ gặp triều cường thì lũ rút rất chậm, kéo dài 

trong nhiều ngày gây úng ngập ở các vùng trũng, ảnh hưởng xấu đến nước sinh hoạt 

và môi trường sống của nhân dân vùng úng ngập. 

1.4.1.3. Đặc điểm kinh tế xã hội 

Lưu vực sông có nhiều phụ lưu lớn chảy qua các thành phố, thị xã, thị trấn, 

thị tứ, tụ điểm dân cư, khu công nghiệp, khu chế xuất, dịch vụ, làng nghề... 

Trong lưu vực đã hình thành một mạng lưới đô thị, với Hà Nội là thủ đô, 

thành phố Nam Định (đô thị <strong>loại</strong> 2) cùng nhiều thị xã tỉnh lị và khu công nghiệp. 

Dân số đô thị các tỉnh, thành phố thuộc lưu vực đã tăng đáng kể với mức tăng bình 

quân giai đoạn 1996 – 2003 toàn vùng là 5%. Quá trình đô thị hóa diện ra hết sức 

nhanh chóng nhưng hạ tầng cơ sở phát triển không theo kịp quá trình này. 

Cơ cấu kinh tế của các địa phương trên lưu vực dựa trên công nghiệp, nông 

nghiệp và tiểu thủ công nghiệp. Trong đó, nông nghiệp và tiểu thủ công nghiệp 

đóng góp một tỉ trọng đáng kể, nhưng có đến 60 – 70% lực lượng dân cư làm việc 

32



trong lĩnh lực nông nghiệp. Trong vài năm trở lại đây kinh tế của các tỉnh trong lưu 

vực tăng trưởng khá mạnh mẽ. 

Toàn lưu vực có 458 làng nghề với các lĩnh vực dệt lụa, nhuộm, chế biến 

thực phẩm, sắt thép, thủ công mỹ nghệ, chế biến gỗ,...Trong đó Hà Tây có 219 làng 

nghề. 

1.4.2. Hiện trạng ô nhiễm 

Môi trường nước mặt của LVS Nhuệ - Đáy đang chịu sự tác động mạnh của 

nước thải sinh hoạt và các hoạt động công nghiệp, nông nghiệp và thủy sản trong 

lưu vực. Hiện nay, trên LVS chất lượng nước nhiều đoạn sông đã bị ô nhiễm tới 

mức báo động. Nước sông bị ô nhiễm chủ yếu bởi các chất hữu cơ, dinh dưỡng, lơ 

lửng, mùi hôi, độ màu và vi khuẩn, đặc biệt vào mùa khô. 

Tại những con sông trong nội thành Hà Nội, nước mặt đã bị ô nhiễm nghiêm 

trọng, các thông số đo được đều vượt nhiều lần tiêu chuẩn cho phép. Phần lớn nước 

mưa, cùng với nước thải sinh hoạt và sản xuất của Hà Nội đều được đưa vào các 

sông trong thành phố. Sau đó, lượng nước thải này đổ tập trung vào sông Tô Lịch 

rồi chảy vào sông Nhuệ (qua đập Thanh Liệt). Sau khi nhận nước từ sông Tô Lịch, 

sông Nhuệ bị ô nhiễm nghiêm trọng. Dọc theo đoạn sông từ sau khi nhận nước sông 

Tô Lịch cho tới cuối nguồn (hợp lưu với sông Đáy), mức độ ô nhiễm tuy có giảm 

dần do quá trình tự làm sạch của dòng sông nhưng vẫn vượt tiêu chuẩn cho phép. 

Sông Đáy bị ô nhiễm cục bộ với mức độ ngày càng gia tăng, đặc biệt nước 

sông chịu ảnh hưởng của ô nhiễm sông Nhuệ. 

1.4.3. Các nguồn thải gây ô nhiễm chủ yếu môi trường nước lưu vực sông Nhuệ - 

Đáy 

Hiện nay tại lưu vực sông Nhuệ - sông Đáy đang chịu nhiều áp lực môi 

trường do hoạt động phát triển kinh tế – xã hội gây nên. Qua các tài liệu đã được 

công bố, có thể nêu các nguồn gây ô nhiễm chính cũng như các tác động của chúng 

đối với môi trường (bảng 1.2, bảng 1.3). 

33



Bảng 1.8. Tác động của các nguồn gây ô nhiễm đến môi trường 

Các nguồn ô nhiễm chính 

Tác động chính đến môi trường 

* Nước thải công nghiệp 

- Ô nhiễm do chất hữu cơ, gây đục, chất 

- Cơ khí, nhiệt điện và luyện <strong>kim</strong> (đen + rắn, màu, axit, <strong>kim</strong> <strong>loại</strong> nặng 

màu) 

- Ô nhiễm do chất hữu cơ, phenol, lignin, 

- Hoá chất 

gây đục, chất rắn, màu, <strong>kim</strong> <strong>loại</strong> nặng 

- Ô nhiễm do chất hữu cơ, gây đục vi 

- Công nghiệp giấy 

khuẩn. chất rắn lơ lửng, mùi, màu. 

- Chế biến thực phẩm 

- Ô nhiễm do chất hữu cơ, gây đục, chất 

- Khai thác chế biến 

rắn lơ lửng, mùi, màu và ô nhiễm đặc biệt. 

- Chất thải sinh hoạt và bệnh viện (nước - Ô nhiễm hữu cơ, phú dưỡng, ô nhiễm do 

thải, chất thải rắn) 

vi khuẩn, gây đục 

- Chất thải làng nghề và tiểu thủ công - Ô nhiễm hữu cơ, phú dưỡng, ô nhiễm đặc 

nghiệp 

biệt. 

* Nông nghiệp: 

- Sử dụng phân bón 

- Phú dưỡng 

- Thuốc trừ sâu, cỏ 

- Ô nhiễm thuốc bảo vệ thực vật 

- Khai hoang 

- Chua hoá (axit hoá) 

Công nghiệp 24% 

Làng nghề 16% 

Trồng trọt- chăn 

nuôi 4% 

Sinh hoạt 56% 

Hình 1.3 Tỷ lệ các nguồn thải chính gây ô nhiễm môi trường lưu vực sông 

Nhuệ và sông Đáy 

34



Trong số các nguồn thải có lưu lượng thải lớn tại lưu vực sông Nhuệ - Đáy, 

nước thải sinh hoạt đóng góp tỉ lệ lớn nhất (56%). Đây là một đặc trưng nổi bật của 

lưu vực sông. 

Nước thải sinh hoạt với tỉ lệ đóng góp to lớn, tải lượng các chất ô nhiễm hữu 

cơ cao, đã làm cho chất lượng nước sông Nhuệ và một số đoạn sông Đáy bị ô nhiễm 

hữu cơ nghiêm trọng. 

Quá trình đô thị hóa diễn ra nhanh, trong khi hạ tầng kĩ thuật đô thị không 

phát triển tương xứng, đã làm gia tăng vấn đề ô nhiễm do nước thải sinh hoạt. Hầu 

hết lượng nước thải sinh hoạt đều không được xử lí mà đổ thẳng vào các sông, hồ 

trong lưu vực. 

Hiện nay, trong toàn lưu vực có hơn 1400 cơ sở y tế với lượng nước thải ước 

tính khoảng hơn 10000 m 3 /ngày. Mặc dù, nước thải y tế là <strong>loại</strong> nguy hại cần được 

xử lí triệt để trước khi thải vào nguồn tiếp nhận, nhưng hiện nay hầu hết các cơ sở y 

tế chưa có hệ thống xử lí nước thải, lượng nước này đều được thải trực tiếp vào hệ 

thống nước thải sinh hoạt và đổ vào nguồn nước mặt trong lưu vực sông. 

Theo thống kê đến năm 2004, toàn bộ lưu vực sông Nhuệ - Đáy có 4113 

doang nghiệp công nghiệp. Theo số liệu điều tra, trong tổng số 218 cơ sở có nguồn 

thải chính tại LVS Nhuệ - Đáy, ngành công nghiệp cơ khí chiếm tỉ lệ lớn nhất 

(33%). Tuy nhiên nước thải của các ngành có các đặc trưng và tác động khác nhau 

tới chất lượng nước. Nước thải của ngành cơ khí chứa nhiều dầu mỡ và chất rắn lơ 

lửng, trong khi đó nước thảu của các cơ sở chế biến thực phẩm lại chưa nhiều hợp 

chất hữu cơ... 

Hoạt động của các làng nghề làm phát sinh khoảng 45.000 – 60.000 m 3 nước 

thải/ngày. Phần lớn các cơ sở tiểu thủ công nghiệp tại các làng nghề đều phát triển 

tự phát theo yêu cầu của thị trường, thiết bị, công nghệ đơn giản, mặt bằng sản xuất 

nhỏ, khả năng đầu tư cho các hệ thống xử lí nước thải rất hạn chế. Nước thải của 

các làng nghề này thường không qua xử lí mà thài thẳng ra nguồn tiếp nhận. 

35



Chương 2 - THỰC NGHIỆM 

2.1. Đối tượng nghiên cứu 

Các mẫu trầm <strong>tích</strong> thuộc hệ thống lưu vực sông Nhuệ - Đáy 

- Trên sông Nhuệ (gồm các điểm: Diễn, Thanh Liệt, Khe Tang, Ba Đa) 

- Trên sông Đáy (gồm các điểm: Đọ, Quế, Tế Tiêu, Mai Lĩnh, Phùng) 

2.2. Nội dung nghiên cứu 

Dựa trên qui trình chiết liên tục 5 giai đoạn của J. Zerbe*, T. Sobczyński, H. 

Elbanowska, J. Siepak (thuộc khoa phân <strong>tích</strong> đất và nước - đại học Adam 

Mickiewicz - Ba Lan) trong bài báo “Speciation of heavy metals in bottom 

sediments of lakes, nghiên cứu phương pháp phân <strong>tích</strong> hàm lượng trong các <strong>dạng</strong> 

hóa học của các <strong>kim</strong> <strong>loại</strong> <strong>Ni</strong>, <strong>Cu</strong>, <strong>Zn</strong> trong trầm <strong>tích</strong> sông Nhuệ - Đáy với các nội 

dung cụ thể sau: 

- Nghiên cứu các điều kiện đo phổ hấp thụ nguyên tử của <strong>Ni</strong>, <strong>Cu</strong>, <strong>Zn</strong> 

- Xây dựng đường chuẩn để xác định <strong>Ni</strong>, <strong>Cu</strong>, <strong>Zn</strong> 

- Nghiên cứu và lựa chọn phương pháp xử lý mẫu thích hợp để xác định hàm 

lượng tổng của <strong>Ni</strong>, <strong>Cu</strong>, <strong>Zn</strong>. 

- <strong>Phân</strong> <strong>tích</strong> định lượng các <strong>dạng</strong> trao đổi, <strong>dạng</strong> liên kết với cacbonat, <strong>dạng</strong> liên 

kết với Fe-Mn oxi hydroxit, <strong>dạng</strong> liên kết với hữu cơ và <strong>dạng</strong> cặn dư theo quy trình 

chiết đã lựa chọn 

- Đánh giá độ chính xác của phương pháp 

- Xử lý và đánh giá kết quả thực nghiệm. 

2.3. Lấy mẫu và bảo quản mẫu 

Mẫu trầm <strong>tích</strong> được lấy bằng dụng cụ chuyên dụng Eckman hoặc ống thép với 

độ sâu 20 cm từ bề mặt của trầm <strong>tích</strong>. 

36



Hình 2.1 Dụng cụ lấy mẫu 

Mẫu trầm <strong>tích</strong> được lấy từ 3-5 mẫu xung quanh tâm tọa độ vị trí lấy mẫu 

sau đó trộn đều các mẫu với nhau, chia trung bình và lấy mẫu trung bình cho từng 

trạm. 

- Lấy mẫu trầm <strong>tích</strong> bề mặt (khu vực nước nông) bằng ống khoan 

Dụng cụ lấy mẫu là một ống hình chữ T có thanh đòn ngang để gia lực. 

Khoan ống theo một góc 0 o đến 45 o so với phương thẳng đứng vào lớp trầm <strong>tích</strong> để 

lấy mẫu. Xoay khoan một hoặc hai lần để lấy đến độ sâu cần thiết của lớp trầm <strong>tích</strong>. 

Từ từ rút khoan, chú ý rằng để ống vuông góc với mặt trầm <strong>tích</strong>. Chuyển mẫu vào 

túi nilon và dụng cụ đựng mẫu thích hợp, dán nhãn, ghi chép. Mẫu sau khi lấy được 

làm lạnh ở 4 o C. 

- Lấy mẫu trầm <strong>tích</strong> bề mặt (khu vực nước sâu) bằng dụng cụ chuyên dụng 

Eckman 

Dụng cụ Eckman thường được sử dụng cho vùng có trầm <strong>tích</strong> mềm (được 

bao phủ bởi lớp bùn hữu cơ hoặc bùn nhẹ) không thích hợp với vùng đá cứng. Mặt 

khác dụng cụ này khá nhẹ nên không thích hợp với dòng chảy có tốc độ cao. Khi 

lấy mẫu trầm <strong>tích</strong> đóng lò xo ở gầu Eckman để mở hàm dụng cụ, sử dụng một sợi 

dây thừng hoặc cáp bằng thép không rỉ thả mạnh gầu theo phương thẳng đứng lên 

lớp trầm <strong>tích</strong>, dụng cụ đóng lại, kéo lên, từ từ đổ chất lỏng thông qua đầu trên của 

37



dụng cụ, Mở dụng cụ và chuyển trầm <strong>tích</strong> vào túi nilon, dán nhãn, ghi chép. Mẫu 

sau khi lấy được làm lạnh ở 4 o C. 

Mẫu sau khi lấy tại hiện trường được chuyển về phòng thí nghiệm và để khô 

tự nhiên ở nhiệt độ phòng. Sau khi sấy khô, mẫu được nghiền thô và sàng qua rây 

có đường kính lỗ 2 mm để <strong>loại</strong> bỏ đá, sạn, rễ cây... sau đó mẫu tiếp tục được nghiền 

mịn đến cỡ hạt nhỏ hơn 0,16 mm. 

- Tiến hành lấy mẫu và đo đạc tại hiện trường 

Chi tiết các vị trí lấy mẫu được trình bày trong bản đồ. 

Hình 2.2 Bản đồ các địa điểm lấy mẫu trên lưu vực sông Nhuệ - sông Đáy 

38



Các vị trí được lấy mẫu như sau: 

CD: Cầu Diễn, Từ Liêm, Hà Nội 

TL: Thanh Liệt, trên sông Tô Lịch gần điểm giao giữa sông Tô Lịch và sông 

Nhuệ 

KT: Khe Tang làng Cự Khê, trên sông Nhuệ và cách khoảng 5 Km giữa điểm 

giao nhau giữa sông Tô Lịch và sông Nhuệ 

BD: Ba Đa, trên sông Nhuệ 

DN: Cầu Đọ trên sông Đáy cách khoảng 4 Km sau điểm giao nhau giữa sông 

Đáy và sông Nhuệ 

CQ : Cầu Quế trên sông Đáy cách khoảng 5 Km trước điểm giao nhau giữa 

sông Đáy và sông Nhuệ 

TT : Cầu Tế Tiêu 

ML : Mai Lĩnh 

DT: Đập tràn ở Phùng 

2.4. Trang thiết bị và hóa chất phục vụ nghiên cứu 

2.4.1 Trang thiết bị 

- Hệ thống máy quang phổ hấp thụ nguyên tử AAS-3300 của hãng Perkin Elmer, có 

sử dụng kỹ thuật nguyên tử hóa bằng ngọn lửa và lò graphit (HGA -600). 

- Cân phân <strong>tích</strong> chính xác đến 10 -5 g của hãng Satorius 

- Máy lắc 

- Máy li tâm 

2.4.2. Hóa chất và dụng cụ 

Do yêu cầu nghiêm ngặt của phép đo, các <strong>loại</strong> hóa chất được sử dụng đều là hóa 

chất tinh khiết phân <strong>tích</strong> của hãng Merck. Các <strong>loại</strong> dung dịch chuẩn được chuẩn bị 

từ dung dịch chuẩn gốc 1000 ppm của Merck. Trong quá trình nghiên cứu chúng tôi 

đã sử dụng các <strong>loại</strong> hóa chất và dụng cụ sau: 

1. Axit HNO 3 65% 

2. Axit CH 3 COOH 

3. Axit HCl 

39



4. CH 3 COONH 4 tinh thể 

5. NH 2 OH.HCl tinh thể 

6. Dung dịch chuẩn <strong>Ni</strong> 1000ppm 

7. Dung dịch chuẩn <strong>Cu</strong> 1000ppm 

8. Dung dịch chuẩn <strong>Zn</strong> 1000ppm 

9. Bình định mức các <strong>loại</strong> 25ml; 50nl, 100ml 

10. Cốc thủy tinh 100ml 

11. Bình đựng dung dịch chuẩn 

12. Kính đồng hồ 

13. Phễu thủy tinh 

14. Giấy lọc 

Do các <strong>kim</strong> <strong>loại</strong> <strong>Ni</strong>, <strong>Cu</strong>, <strong>Zn</strong> có hàm lượng vết nên để tránh tối đa sự nhiễm 

bẩn, tất cả các dụng cụ sử dụng để phân <strong>tích</strong> đều được ngâm bằng HNO 3 trong 24 

giờ sau đó rửa bằng nước cất. 

2.4.3. Chuẩn bị hóa chất và dung dịch chuẩn 

1. Dung dịch CH 3 COONH 4 1M: Cân chính xác trên cân phân <strong>tích</strong> 38,540 g 

CH 3 COONH 4 sau đó hòa tan trong nước cho đủ 500 ml (bằng bình định mức) 

2. Dung dịch CH 3 COOH 25%: Lấy 125 ml dung dịch CH 3 COOH tinh khiết pha 

loãng với nước cất cho vừa đủ 500 ml (sử dụng bình định mức ). 

3. Dung dịch NH 2 OH.HCl 0,04M (trong dung môi CH 3 COOH 25%): Cân chính 

xác 1,2898 g NH 2 OH.HCl sau đó hòa tan trong nước cất cho vừa đủ 500 ml. 

4. Dung dịch CH 3 COONH 4 3,2M (trong dung môi HNO 3 20% (v/v)): Cân chính 

xác trên cân phân <strong>tích</strong> 123,328g CH 3 COONH 4 sau đó hòa tan trong dung dịch 

HNO 3 20%(v/v) cho đủ 500 ml (bằng bình định mức). 

40



Chương 3 - KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 

3.1. Các điều kiện đo phổ hấp thụ nguyên tử của niken, đồng, kẽm 

Phép đo phổ hấp thụ nguyên tử của ba <strong>kim</strong> <strong>loại</strong> niken, đồng, kẽm sử dụng kĩ 

thuật nguyên tử hóa bằng ngọn lửa (F-AAS) được áp dụng để phân <strong>tích</strong> các nguyên 

tố trên ở <strong>dạng</strong> tổng số và các <strong>dạng</strong> liên kết có nồng độ cao. Đối với các <strong>dạng</strong> liên 

kết có nồng độ thấp, hàm lượng các nguyên tố trên được xác định bằng kĩ thuật lò 

graphit (GF-AAS) trên hệ thống thiết bị máy quang phổ hấp thụ nguyên tử của 

Perkin Elmer. 

3.1.1. Các điều kiện đo phổ F-AAS của niken, đồng và kẽm 

Những kết quả nghiên cứu, khảo sát cho thấy phép đo phổ hấp thụ nguyên tử 

của niken, đồng, kẽm sử dụng kĩ thuật ngọn lửa (F-AAS) trên hệ thống thiết bị máy 

quang phổ hấp thụ nguyên tử của Perkin Elmer sẽ cho kết quả tốt nhất với thông số 

máy như sau: 

Bảng 3.1 Các điều kiện đo phổ F-AAS của niken 

TT Các thông số Các điều kiện được lựa chọn 

1 Nguồn sáng HCL 

2 Cường độ dòng đèn catot rỗng 15 mA 

3 Bước sóng 232,2 nm 

4 Khe đo 0,2 nm 

5 Khí sử dụng C 2 H 2 /KK 

6 Tốc độ khí C 2 H 2 2 lít/phút 

7 Tốc độ không khí nén 10 lít/phút 

8 Thời gian đo 5s 

9 Số lần lặp lại 3 

41



Bảng 3.2 Các điều kiện đo phổ F- AAS của đồng 








7 Tốc độ không khí 10 lít/phút 



Bảng 3.3 Các điều kiện đo phổ F-AAS của kẽm 








7 Tốc độ không khí 10 lít/phút 



42



3.1.2. Các điều kiện đo phổ GF-AAS của niken và đồng 

Do độ nhạy của phép xác định kẽm bằng phương pháp quang phổ hấp thụ 

nguyên tử với kĩ thuật nguyên tử hóa bằng ngọn lửa rất cao nên việc phân <strong>tích</strong> kẽm 

trong các dung dịch chiết không cần thiết phải sử dụng kĩ thuật nguyên tử hóa bằng 

lò graphit. Chúng tôi chỉ khảo sát các điều kiện đo phổ của niken và đồng bằng kĩ 

thuật nguyên tử hóa bằng lò graphit, các điều kiện đo phổ được đưa ra ở các bảng 

sau: 

Bảng 3.4 Các điều kiện đo phổ GF-AAS của niken 





4 Kĩ thuật nguyên tử hóa Không ngọn lửa 

5 Kĩ thuật bổ chính nền Đèn D2 



Bảng 3.5 Chương trình nhiệt độ cho lò graphit đối với niken 

Các điều kiện Nhiệt độ ( 0 C) Thời gian tăng (s) Thời gian duy trì (s) 

Sấy khô 120 5 30 

Tro hóa luyện mẫu 1300 10 20 

Nguyên tử hóa mẫu 2500 0 5 

Làm sạch 2650 1 5 

Tốc độ khí Ar được đặt là 0ml/phút đối với giai đoạn nguyên tử hóa mẫu và 

300 ml/phút đối với các giai đoạn còn lại. 

43



Bảng 3.6 Các điều kiện đo phổ GF-AAS của đồng 





4 Kĩ thuật nguyên tử hóa Không ngọn lửa 

5 Kĩ thuật bổ chính nền Đèn D2 



Bảng 3.7 Chương trình nhiệt độ cho lò graphit đối với đồng 

Các điều kiện Nhiệt độ ( 0 C) Thời gian tăng (s) Thời gian duy trì (s) 

Sấy khô 120 5 30 

Tro hóa luyện mẫu 950 10 20 

Nguyên tử hóa mẫu 2300 0 5 

Làm sạch 2650 1 5 

3.2. Khảo sát ảnh hưởng của nền đến phép đo phổ hấp thụ nguyên tử 

Hàm lượng của các nguyên tố niken, đồng và kẽm trong <strong>dạng</strong> trao đổi, <strong>dạng</strong> 

liên kết với cacbonat, <strong>dạng</strong> liên kết với Fe-Mn oxi hydroxit, <strong>dạng</strong> liên kết với hữu 

cơ, <strong>dạng</strong> cặn dư phụ thuộc vào thành phần của dịch chiết chọn lọc. Để khảo sát các 

ảnh hưởng của thành phần nền đến phép đo phổ hấp thụ nguyên tử của <strong>Ni</strong>, <strong>Cu</strong> và <strong>Zn</strong> 

chúng tôi tiến hành như sau: 

Pha các dung dịch niken, đồng, kẽm từ dung dịch chuẩn <strong>Ni</strong> 1000mg/l, <strong>Cu</strong> 

1000mg/l, <strong>Zn</strong> 1000mg/l với các nồng độ: 

44



<strong>Ni</strong>, <strong>Cu</strong>: 1 g/l, 2mg/l, 3mg/l, 4mg/l, 5mg/l 

<strong>Zn</strong>: 0,2mg/l, 0,4 mg/l, 0,6 mg/l, 0,8 mg/l, 1 mg/l 

sử dụng các dung dịch CH 3 COONH 4 1M, CH 3 COONH 4 1M axit hóa đến pH = 5 

với HOAc, NH 2 OH.HCl 0,04M trong HOAc 25%, CH 3 COONH 4 3,2M trong HNO 3 

20% và sử dụng nền HCl 20% (đối với hỗn hợp cường thủy) trong quy trình chiết. 

Sau đó tiến hành đo phổ hấp thụ nguyên tử. Kết quả được biểu diễn trong các bảng 

3.8; 3.9; 3.10 như sau: 

Bảng 3.8 Độ hấp thụ của niken trong các nền 

STT 

Các nền 

Nồng độ <strong>Ni</strong> (mg/l) 

1 2 3 4 5 

1 CH 3 COONH 4 0,028 0,051 0,078 0,105 0,132 

2 CH 3 COONH 4 axit hoá, pH = 5 0,029 0,052 0,080 0,106 0,134 

3 NH 2 OH.HCl 0,029 0,055 0,083 0,108 0,134 

4 CH 3 COONH 4 /HNO 3 0,030 0,056 0,084 0,112 0,136 

5 HNO 3 /HCl 0,030 0,055 0,083 0,111 0,135 

Bảng 3.9 Độ hấp thụ của đồng trong các nền 

STT 

Các nền 

Nồng độ <strong>Cu</strong> (mg/l) 

1 2 3 4 5 

1 CH 3 COONH 4 0,048 0,089 0,144 0,194 0,241 


3 NH 2 OH.HCl 0,054 0,103 0,155 0,204 0,256 

4 CH 3 COONH 4 /HNO 3 0,056 0,106 0,156 0,207 0,256 

5 HNO 3 /HCl 0,052 0,105 0,154 0,198 0,250 

45



Bảng 3.10 Độ hấp thụ của kẽm trong các nền 

STT 

Nồng độ <strong>Zn</strong> (mg/l) 

Các nền 0,2 0,4 0,6 0,8 1 

1 CH 3 COONH 4 0,025 0,059 0,093 0,121 0,151 


3 NH 2 OH.HCl 0,031 0,067 0,095 0,128 0,156 

4 CH 3 COONH 4 /HNO 3 0,038 0,074 0,103 0,131 0,169 

5 HNO 3 /HCl 0,036 0,067 0,097 0,125 0,159 

Có thể thấy rõ hơn sự ảnh hưởng của các nền đã sử dụng trong quy trình 

chiết đến độ hấp thụ của các dung dịch niken, đồng, kẽm qua các đồ thị 3.1 ÷ 3.3 

sau: 

0,134 

0,124 

0,114 

Độ hấp thụ (A) 

0,104 

0,094 

0,084 

0,074 

0,064 

C = 1mg/l 

C = 2 mg/l 

C = 3 mg/l 

C = 4 mg/l 

C = 5 mg/l 

0,054 

0,044 

0,034 

0,024 

1 2 3 4 5 

Các nền 

Hình 3.1 Ảnh hưởng của nền đến độ hấp thụ của niken ở các nồng độ 

46




0,26 

0,25 

0,24 

0,23 

0,22 

0,21 

0,2 

0,19 

0,18 

0,17 

0,16 

0,15 

0,14 

0,13 

0,12 

0,11 

0,1 

0,09 

0,08 

0,07 

0,06 

0,05 

0,04 

1 2 3 4 5 

Các nền 

C = 1mg/l 

C = 2 mg/l 

C = 3 mg/l 

C = 4 mg/l 

C = 5 mg/l 

Hình 3.2 Ảnh hưởng của nền đến độ hấp thụ của đồng ở các nồng độ 

0,18 

0,17 

0,16 

0,15 

0,14 


0,13 

0,12 

0,11 

0,1 

0,09 

0,08 

0,07 

0,06 

0,05 

C = 0,2 mg/l 

C = 0,4 mg/l 

C = 0,6 mg/l 

C = 0,8 mg/l 

C = 1 mg/l 

0,04 

1 2 3 4 5 

Các nền 

Hình 3.3 Ảnh hưởng của nền đến độ hấp thụ của kẽm ở các nồng độ 

Các giá trị độ hấp thụ A thu được cho thấy nhìn chung đối với các nguyên tố 

ở các nồng độ, giá trị A thu được không thay đổi nhiều, chúng có xu hướng tăng 

dần từ nền CH 3 COONH 4 1M → CH 3 COONH 4 1M axit hóa → NH 2 OH.HCl 0,04M 

trong HOAc 25% →CH 3 COONH 4 3,2M trong HNO 3 20% và hơi giảm ở nền là hỗn 

hợp cường thủy. Độ hấp thụ A thu được ở nền CH 3 COONH 4 thấp nhất, với nền là 

CH 3 COONH 4 3,2M trong HNO 3 20% cho độ hấp thụ A cao nhất. 

47



Như vậy, có sự ảnh hưởng của nền đến việc xác định các <strong>kim</strong> <strong>loại</strong>. 

3.3. Xây dựng đường chuẩn xác định niken, đồng, kẽm 

Do các dung dịch chiết chọn lọc có ảnh hưởng đến việc xác định các <strong>kim</strong> <strong>loại</strong> 

nên chúng tôi xây dựng đường chuẩn của các <strong>kim</strong> <strong>loại</strong> <strong>Ni</strong>, <strong>Cu</strong> và <strong>Zn</strong> đối với từng 

nền riêng biệt: 

3.3.1. Xây dựng đường chuẩn của niken 

Chuẩn bị một dãy dung dịch chuẩn có nồng độ niken lần lượt là 1mg/l, 

2mg/l, 4mg/l, 6mg/l, 8mg/l, 10mg/l từ dung dịch chuẩn gốc <strong>Ni</strong>(II) có nồng độ 1000 

ppm. Dung dịch được chuẩn bị trong các nền: dung dịch CH 3 COONH 4 1M, 

CH 3 COONH 4 1M axit hóa đến pH = 5 với HOAc, NH 2 OH.HCl 0,04M trong HOAc 

25%, CH 3 COONH 4 3,2M trong HNO 3 20% và sử dụng nền HCl 20% (đối với hỗn 

hợp cường thủy). Tiến hành ghi đo phổ hấp thụ nguyên tử của niken theo các điều 

kiện tối ưu đã lựa chọn. Sự phụ thuộc giữa độ hấp thụ và nồng độ niken được đưa ra 

ở các hình 3.4 ÷ 3.8: 

Nền 1 

Nền 2 

0,300 

0,250 

y = 0,0266x - 0,001 

R 2 = 0,9993 

0,300 

0,250 

y = 0,027x - 0,0006 

R 2 = 0,9995 

Đ ộ h ấ p t h ụ (A ) 

0,200 

0,150 

0,100 

Đ ộ h ậ p t h ụ (A ) 

0,200 

0,150 

0,100 

0,050 

0,050 

0,000 

0 2 4 6 8 10 12 

0,000 

0 2 4 6 8 10 12 

Nồng độ (mg/l) 


Hình 3.4 Đường chuẩn xác định niken 

ở <strong>dạng</strong> trao đổi 


ở <strong>dạng</strong> liên kết với cacbonat 

48



Nền 3 

Nền 4 

0,300 

0,250 

y = 0,0267x + 0,0007 

R 2 = 0,9996 

0,300 

0,250 

y = 0,0269x + 0,0018 

R 2 = 0,9996 


0,200 

0,150 

0,100 

Nền 


0,200 

0,150 

0,100 

0,050 

0,050 

0,000 

0 2 4 6 8 10 12 


0,000 

0 2 4 6 8 10 12 



ở <strong>dạng</strong> liên kết với Fe-Mn oxi hydroxit 

Hình 3.7 Đường chuẩn xác định 

niken ở <strong>dạng</strong> liên kết với hữu cơ 

Nền 5 

0,300 

0,250 

y = 0,0271x + 0,0012 

R 2 = 0,9995 

Đ ộ h ấp th ụ (A ) 

0,200 

0,150 

0,100 

0,050 

0,000 

0 2 4 6 8 10 12 


Hình 3.8 Đường chuẩn xác định niken ở <strong>dạng</strong> cặn dư 

3.3.2. Xây dựng đường chuẩn của đồng 

Chuẩn bị một dãy dung dịch chuẩn có nồng độ đồng lần lượt là 1mg/l, 2mg/l, 

5mg/l, 7,5mg/l, 10mg/l từ dung dịch chuẩn gốc <strong>Cu</strong>(II) có nồng độ 1000 ppm. Dung 

49



dịch được chuẩn bị trong các nền: dung dịch CH 3 COONH 4 1M, CH 3 COONH 4 1M 

axit hóa đến pH = 5 với HOAc, NH 2 OH.HCl 0,04M trong HOAc 25%, 

CH 3 COONH 4 3,2M trong HNO 3 20% và sử dụng nền HCl 20% (đối với hỗn hợp 

cường thủy). Tiến hành ghi đo phổ hấp thụ nguyên tử của đồng theo các điều kiện 

tối ưu đã lựa chọn. Sự phụ thuộc giữa độ hấp thụ và nồng độ đồng được đưa ra ở 

các hình 3.9 ÷ 3.13: 

Nền 1 

Nền 2 


0,5 

0,45 

0,4 

0,35 

0,3 

0,25 

0,2 

0,15 

0,1 

0,05 

y = 0,0472x + 0,0002 

R 2 = 0,9993 

0 

0 2 4 6 8 10 12 


Độ hấp th ụ (A) 

0,5 

0,45 

0,4 

0,35 

0,3 

0,25 

0,2 

0,15 

0,1 

0,05 

y = 0,0468x + 0,0045 

R 2 = 0,9991 

0 

0 2 4 6 8 10 12 


Hình 3.9 Đường chuẩn xác định đồng 



đồng ở <strong>dạng</strong> liên kết với cacbonat 

Nền 3 

Nền 3 

Đ ộ h ấ p t h ụ ( A ) 

0,5 

0,45 

0,4 

0,35 

0,3 

0,25 

0,2 

0,15 

0,1 

0,05 

y = 0,0467x + 0,0066 

R 2 = 0,9991 

0 

0 2 4 6 8 10 12 


Đ ộ h ấ p t h ụ ( A ) 

0,5 

0,45 

0,4 

0,35 

0,3 

0,25 

0,2 

0,15 

0,1 

0,05 

y = 0,0467x + 0,0066 

R 2 = 0,9991 

0 

0 2 4 6 8 10 12 


Hình 3.11 Đường chuẩn xác định đồng 



đồng ở <strong>dạng</strong> liến kết với hữu cơ 

50



Nền 5 


0,5 

0,45 

0,4 

0,35 

0,3 

0,25 

0,2 

0,15 

0,1 

0,05 

y = 0,0469x + 0,0056 

R 2 = 0,9992 

0 

0 2 4 6 8 10 12 


Hình 3.13 Đường chuẩn xác định đồng ở <strong>dạng</strong> cặn dư 

3.3.3. Xây dựng đường chuẩn của kẽm 

Chuẩn bị một dãy dung dịch chuẩn có nồng độ kẽm lần lượt là 0,25mg/l, 

0,5mg/l, 1mg/l, 1,5mg/l, 2mg/l từ dung dịch chuẩn gốc <strong>Zn</strong>(II) có nồng độ 1000 

ppm. Dung dịch được chuẩn bị trong các nền: dung dịch CH 3 COONH 4 1M, 

CH 3 COONH 4 1M axit hóa đến pH = 5 với HOAc, NH 2 OH.HCl 0,04M trong HOAc 

25%, CH 3 COONH 4 3,2M trong HNO 3 20% và sử dụng nền HCl 20% (đối với hỗn 

hợp cường thủy). Tiến hành ghi đo phổ hấp thụ nguyên tử của kẽm theo các điều 

kiện tối ưu đã lựa chọn. Sự phụ thuộc giữa độ hấp thụ và nồng độ kẽm được đưa ra 

ở các hình 3.14 ÷ 3.18: 

Nền 1 

Nền 2 

0,25 

0,25 

0,2 

y = 0,1039x + 0,0028 

R 2 = 0,9993 

0,2 

y = 0,1048x + 0,0029 

R 2 = 0,9987 


0,15 

0,1 


0,15 

0,1 

0,05 

0,05 

0 

0 0,5 1 1,5 2 2,5 

0 

0 0,5 1 1,5 2 2,5 



Hình 3.14 Đường chuẩn xác định kẽm 



ở <strong>dạng</strong> liên kết với cacbonat 

51



Nền 3 

Nền 4 

0,25 

0,25 

0,2 

y = 0,1042x + 0,0029 

R 2 = 0,9992 

0,2 

y = 0,106x + 0,0015 

R 2 = 0,9991 


0,15 

0,1 


0,15 

0,1 

0,05 

0,05 

0 

0 0,5 1 1,5 2 2,5 

0 

0 0,5 1 1,5 2 2,5 






ở <strong>dạng</strong> liên kết với hữu cơ 

Nền 5 

0,25 

0,2 

y = 0,1168x - 0,0004 

R 2 = 0,9992 


0,15 

0,1 

0,05 

0 

0 0,5 1 1,5 2 2,5 


Hình 3.18 Đường chuẩn xác định kẽm ở <strong>dạng</strong> cặn dư 

3.4. Khảo sát giới hạn phát hiện (GHPH) của phương pháp 

Giới hạn phát hiện (GHPH) là nồng độ nhỏ nhất của chất phân <strong>tích</strong> tạo ra 

được một tín hiệu có thể phân biệt được một cách tin cậy với tín hiệu trắng (hay tín 

hiệu nền). Với ý nghĩa có thể phân biệt một cách tin cậy- đã có nhiều quan điểm 

khác nhau và do đó cũng có nhiều cách xác định GHPH khác nhau. 

52



3.4.1. Giới hạn phát hiện trong phép đo ngọn lửa 

Để xác định giới hạn phát hiện của phương pháp, chúng tôi tiến hành đo 7 

lần mẫu dung dịch chuẩn niken, đồng, kẽm nồng độ lần lượt là 0,25 mg/l; 0,25 mg/l 

và 0,05 mg/l chấp nhận sự sai khác giữa mẫu chuẩn và mẫu trắng không đáng kể 

các điều kiện đo như khi lập đường chuẩn. Kết quả thể hiện như trong bảng sau: 

Bảng 3.11 Kết quả phân <strong>tích</strong> mẫu niken 0,25 mg/l 

Thứ tự Hàm lượng niken đo được (mg/l) Độ thu hồi (%) 

Đo lần 1 0,22 88 

Đo lần 2 0,22 88 

Đo lần 3 0,23 92 

Đo lần 4 0,26 104 

Đo lần 5 0,23 92 

Đo lần 6 0,25 100 

Đo lần 7 0,25 100 

Trung bình 7 lần đo 0,24 96 

Độ lệch chuẩn (S): 0,016 Giá trị trung bình: 0,24 

Bậc tự do (n-1): 6 

Giá trị t tra bảng với độ tin cậy 99%: 3,143 

GHPH= t × S = 3,143 × 0,016 = 0,050 (mg/l). 

Bảng 3.12 Kết quả phân <strong>tích</strong> mẫu đồng 0,25 mg/l 

Thứ tự Hàm lượng đồng đo được (mg/l) Độ thu hồi (%) 

Đo lần 1 0,24 96 

Đo lần 2 0,25 100 

Đo lần 3 0,24 96 

Đo lần 4 0,24 96 

Đo lần 5 0,24 96 

Đo lần 6 0,25 100 

Đo lần 7 0,23 92 


53






GHPH= t × S = 3,143 × 0,007 = 0,022 (mg/l). 

Bảng 3.13 Kết quả phân <strong>tích</strong> mẫu kẽm 0,05 mg/l 

Thứ tự Hàm lượng kẽm đo được (mg/l) Độ thu hồi (%) 

Đo lần 1 0,057 114 

Đo lần 2 0,051 102 

Đo lần 3 0,046 92 

Đo lần 4 0,041 82 

Đo lần 5 0,053 106 

Đo lần 6 0,045 90 

Đo lần 7 0,043 86 





GHPH= t × S = 3,143 × 0,006 = 0,019 (mg/l). 

3.4.2. Giới hạn phát hiện trong phép đo lò graphit 

- Xác định giới hạn phát hiện của niken 


lần mẫu dung dịch chuẩn niken nồng độ 5 µg/l, chấp nhận sự sai khác giữa mẫu 

chuẩn và mẫu trắng không đáng kể các điều kiện đo như khi lập đường chuẩn. Kết 

quả như trong bảng sau: 

54



Bảng 3.14 Kết quả phân <strong>tích</strong> mẫu niken 5 µg/l 


Đo lần 1 3,95 79 

Đo lần 2 4,47 89,4 

Đo lần 3 5,34 106,8 

Đo lần 4 5,21 104,2 

Đo lần 5 4,64 92,8 

Đo lần 6 5,42 108,4 

Đo lần 7 3,88 77,6 





GHPH= t × S = 3,143 × 0,6428 = 2,0203 (µg/l). 

- Xác định giới hạn phát hiện của đồng 


lần mẫu dung dịch chuẩn niken nồng độ 6 µg/l, chấp nhận sự sai khác giữa mẫu 

chuẩn và mẫu trắng không đáng kể các điều kiện đo như khi lập đường chuẩn. Kết 

quả như trong bảng sau: 

Bảng 3.15 Kết quả phân <strong>tích</strong> mẫu đồng 6 µg/l 


Đo lần 1 5,37 89,5 

Đo lần 2 5,49 91,5 

Đo lần 3 6,03 100,5 

Đo lần 4 5,78 96,3 

Đo lần 5 5,18 86,3 

Đo lần 6 6,15 102,5 

Đo lần 7 5,76 96 

Trung bình 7 lần đo 5,68 94,7 




55



GHPH= t × S = 3,143 × 0,3517 = 1,105 (µg/l). 

3.5. Đánh giá độ chính xác của phương pháp 

Để đánh giá độ chính xác của phương pháp, chúng tôi sử dụng mẫu trầm <strong>tích</strong> 

chuẩn MESS-3. Xác định hàm lượng <strong>kim</strong> <strong>loại</strong> trong mẫu chuẩn MESS -3 bằng cả 

hai phương pháp: xác định hàm lượng các <strong>kim</strong> <strong>loại</strong> tổng số bằng phương pháp vô cơ 

hóa mẫu với hỗn hợp cường thủy và xác định tổng hàm lượng các <strong>kim</strong> <strong>loại</strong> trong 5 

<strong>dạng</strong> theo quy trình chiết liên tục. Kết quả được trình bày tại bảng 3.16: 

Bảng 3.16 Kết quả phân <strong>tích</strong> niken, đồng và kẽm trong mẫu trầm <strong>tích</strong> chuẩn 

Nguyên tố Hàm lượng các <strong>kim</strong> <strong>loại</strong> (ppm) Độ thu hồi 

(%) 

Giá trị 

chứng chỉ 

(I) Kết quả phân 

<strong>tích</strong> (tổng <strong>kim</strong> 

<strong>loại</strong>) 

(II) Kết quả phân 

<strong>tích</strong> (quy trình 

chiết) 

<strong>Ni</strong> 46,9 ± 2,2 43,6 ± 2,1 45,3 ± 1,3 93 97 

<strong>Cu</strong> 33,9 ± 1,6 31,8 ± 2,5 32,6 ± 0,9 94 96 

<strong>Zn</strong> 159 ± 8 148 ± 5 150 ± 2 93 94 

Kết quả cho thấy phương pháp phân <strong>tích</strong> có độ chính xác cao, độ thu hồi đạt 

trên 90% đáp ứng được yêu cầu phân <strong>tích</strong> lượng vết niken, đồng, kẽm trong mẫu 

môi trường. 

3.6 <strong>Phân</strong> <strong>tích</strong> hàm lượng niken, đồng, kẽm trong mẫu trầm <strong>tích</strong> 

3.6.1. <strong>Phân</strong> <strong>tích</strong> hàm lượng tổng số niken, đồng và kẽm trong các mẫu trầm <strong>tích</strong> 

- Quy trình phân <strong>tích</strong>: 

Cân 1g mẫu khô cho vào cốc thủy tinh 50 ml cho thêm 21 ml axit clohidric, 

sau đó cho thêm từ từ 7 ml axit nitric (hỗn hợp cường thủy), giữ ở nhiệt độ phòng 

sau đó đun ở 80 0 C trong 2 giờ đến khi gần cạn. Để nguội, định mức bằng dung dịch 

HCl 2% đến 25 ml rồi tiến hành lọc lấy dung dịch chứa <strong>kim</strong> <strong>loại</strong>. 

Hàm lượng các <strong>kim</strong> <strong>loại</strong> được xác định bằng phương pháp quang phổ hấp thụ 

nguyên tử với kĩ thuật ngọn lửa. 

(I) 

(II) 

56



Mẫu được phân <strong>tích</strong> 3 lần, tại mỗi vị trí lấy mẫu tiến hành làm 2 mẫu song 

song trong cùng điều kiện, <strong>loại</strong> bỏ sai số thô và xử lí kết quả thu được. Kết quả 

được trình bày trong bảng sau: 

Bảng 3.17 Hàm lượng tổng <strong>kim</strong> <strong>loại</strong> niken, đồng và kẽm trong các mẫu 

Hàm lượng tổng các <strong>kim</strong> <strong>loại</strong> (mg/kg) 

Địa điểm lấy mẫu <strong>Ni</strong> <strong>Cu</strong> <strong>Zn</strong> 

Diễn 52,52 ± 0,62 88,13 ± 0,88 218,35 ± 5,58 

Thanh Liệt 73,14 ± 2,82 88,75 ± 0,89 544,62 ± 4,64 

Khe Tang 62,94 ± 0,62 57,92 ± 0,59 263,34 ± 3,39 

Ba Đa 50,56 ± 0,58 50,13 ± 1,24 197,74 ± 3,74 

Đọ 33,91 ± 0,39 27,25 ± 0,63 77,32 ± 2,03 

Quế 43,5 ± 0,62 30,71 ± 1,3 103,96 ± 8,91 

Tế tiêu 32,23 ± 0,75 23,13 ± 0,23 79,73 ± 1,91 

Mai Lĩnh 40,84 ± 0,56 63,96 ± 0,88 242,56 ± 5,44 

Phùng 47,45 ± 1,84 44,73 ± 1,44 141,75 ± 5,94 

600 

Hàm lượng tổng các <strong>kim</strong> <strong>loại</strong> 

500 

400 

300 

200 

100 

0 

Diễn 

Thanh 

Liệt 

Khe 

Tang 

Ba Đa Đọ Quế Tế tiêu Mai 

Lĩnh 

Phùng 

<strong>Ni</strong> 

<strong>Cu</strong> 

<strong>Zn</strong> 

Điểm lấy mẫu 

Hình 3.19 Hàm lượng tổng các <strong>kim</strong> <strong>loại</strong> niken, đồng, kẽm tại các điểm lấy mẫu 

57



80 

70 

Nồng độ <strong>Ni</strong> (mg/kg) 

60 

50 

40 

30 

20 

Sông Nhuệ 

Sông Đáy 

EPA(Mỹ) 

10 

0 

Diễn 

Thanh 

Liệt 

Khe 

Tang 


Lĩnh 

Phùng 

Địa điểm 

Hình 3.20 Nồng độ niken trên các điểm thuộc lưu vực sông Nhuệ - Đáy 

120 

Nồng độ <strong>Cu</strong> (mg/kg) 

100 

80 

60 

40 

20 



PEL (Canada) 

EPA(Mỹ) 

0 

Diễn 

Thanh 

Liệt 

Khe 

Tang 


Lĩnh 

Phùng 


Hình 3.21 Nồng độ đồng trên các điểm thuộc lưu vực sông Nhuệ - Đáy 

600 

Nồng độ <strong>Zn</strong> (mg/kg) 

500 

400 

300 

200 

100 



PEL (Canada) 

EPA(Mỹ) 

0 

Diễn 

Thanh 

Liệt 

Khe 

Tang 


Lĩnh 

Phùng 


Hình 3.22 Nồng độ kẽm trên các điểm thuộc lưu vực sông Nhuệ - Đáy 

58



Hàm lượng tổng 5 <strong>dạng</strong> của các <strong>kim</strong> <strong>loại</strong> <strong>Ni</strong>, <strong>Cu</strong> và <strong>Zn</strong> trong trầm <strong>tích</strong> trên 

sông Nhuệ (gồm các điểm: Diễn, Thanh Liệt, Khe Tang, Ba Đa) đều lớn hơn so với 

sông Đáy (gồm các điểm:Quế, Tế Tiêu, Mai Lĩnh, Phùng), đặc biệt tại điểm giao cắt 

giữa sông Nhuệ và Tô lịch (đập Thanh Liệt) hàm lượng <strong>Zn</strong> tăng đột biến và lớn hơn 

so với điểm Tế Tiêu trên sông Đáy từ 5 đến 20 lần. 

Hàm lượng trung bình của các nguyên tố trong trầm <strong>tích</strong> giảm dần theo 

thứ tự <strong>Zn</strong> > <strong>Cu</strong> > <strong>Ni</strong>. Hàm lượng tổng của <strong>Zn</strong> trong trầm <strong>tích</strong> giao động từ 79,73 đến 

544,62 ppm, hàm lượng <strong>Cu</strong> từ 23,13 đến 88,75 ppm, hàm lượng <strong>Ni</strong> từ 33,23 đến 

73,14 ppm, không có sự khác nhau nhiều giữa các điểm được lấy mẫu trên sông 

Đáy. 

Trên sông Nhuệ: Hàm lượng tổng của niken, đồng, kẽm tăng từ Cầu Diễn 

đến Thanh Liệt sau đó giảm dần theo Khe Tang -> Ba Đa,hàm lượng tổng cao nhất 

ở Thanh Liệt do đây là điểm đầu nguồn thải và nhỏ nhất ở cầu Đọ. 

Trên sông Đáy: Hàm lượng đồng và kẽm giảm từ Quế xuống Tế Tiêu sau 

đó tăng lên ở Mai Lĩnh và giảm xuống ở Phùng. 

Hiện tại, ở nước ta chưa có tiêu chuẩn đánh giá mức độ ô nhiễm <strong>kim</strong> <strong>loại</strong> 

nặng trong trầm <strong>tích</strong>. Do đó để đánh giá hiện trạng ô nhiễm, ở đây đã sử dụng tiêu 

chuẩn của nước ngoài [23, 47]: Giá trị giới hạn mức có thể ảnh hưởng đến hệ sinh 

thái PEL của Canada (Canadian Sediment Quality Guidelines, Environmental 

Canada) và Tiêu chuẩn độc tính của Cục bảo vệ môi trường Mỹ EPA (US EPA's 

toxicity reference values): 

Hàm lượng niken trong tất cả các mẫu trầm <strong>tích</strong> đều lớn hơn giá trị giới hạn 

độc tính EPA (16). 

Hàm lượng đồng trong trầm <strong>tích</strong> ở các điểm lấy mẫu đều nhỏ hơn giá trị PEL 

(108) nhưng lại lớn hơn giá trị EPA (16). 

Hàm lượng kẽm chỉ có mẫu trầm <strong>tích</strong> Thanh Liệt có giá trị vượt quá giá trị 

PEL (271), các điểm còn lại đều có giá trị nhỏ hơn giá trị PEL, tuy nhiên so sánh 

59



với giá trị EPA (110) cho thấy, nồng độ kẽm tại các điểm Đọ, Quế, Tế Tiêu nhỏ hơn 

EPA, những điểm khác lại có giá trị lớn hơn. 

3.6.2. <strong>Phân</strong> <strong>tích</strong> xác định hàm lượng các <strong>dạng</strong> niken, đồng, kẽm trong mẫu trầm <strong>tích</strong> 

Hàm lượng các <strong>dạng</strong> niken, đồng, kẽm trong mẫu trầm <strong>tích</strong> được phân <strong>tích</strong> 

theo quy trình: 

Mẫu trầm <strong>tích</strong> (1g) 

10ml CH 3 COONH 4 ; Lắc 1h 

Để ở nhiệt độ phòng; Khuấy liên tục 

Dạng trao đổi 

20ml 1M CH 3 COONH 4 (pH=5) 

Lắc 5h; Để ở nhiệt độ phòng 

Dạng liên kết với cacbonat 

20 ml 0,04M NH 2 OH.HCl trong 

25 %( v/v) HOAc ở 95 o C trong 5h 

Dạng liên kết với Fe-Mn oxi hydroxit 

- Dạng trao đổi: 

10 ml CH 3 COONH 4 3,2M trong HNO 3 

20%; Lắc 0,5h ở nhiệt độ phòng 

Dạng liên kết với hữu cơ 

20 ml hỗn hợp 3:1 

HCl-HNO 3 

Dạng cặn dư 

Cân chính xác 1 g mẫu sau khi đã sấy khô vào ống li tâm 50 ml, thêm 10 ml 

CH 3 COONH 4 1M, lắc đều trong 1 giờ bằng máy lắc ở nhiệt độ phòng rồi li tâm với 

tốc độ 3000 vòng/phút trong 15 phút để thu phân đoạn trao đổi (F1) trong dịch 

chiết. 

- Dạng liên kết với cacbonat: 

60



Cặn còn lại sau khi đã tách <strong>dạng</strong> trao đổi ở phân đoạn 1 được dùng để chiết <strong>dạng</strong> 

liên kết với cacbonat bằng cách thêm vào 20 ml CH 3 COONH 4 1M đã axit hóa đến 

pH=5 với CH 3 COOH, lắc đều trong 5 giờ bằng máy lắc ở nhiệt độ phòng rồi li tâm 

với tốc độ 3000 vòng/phút trong 15 phút để thu phân đoạn liên kết với cacbonat 

(F2) trong dịch chiết. 

- Dạng liên kết với Fe-Mn oxi hydroxit 

Phần cặn sau khi tách <strong>dạng</strong> traoi đổi và <strong>dạng</strong> liên kết với cacbonat được tiến 

hành thêm 20 ml NH 2 OH.HCl 0,04M trong (v/v) HOAc 25 %, lắc đều trong 5 giờ ở 

95 0 C bằng máy lắc sau đó li tâm với tốc độ 3000 vòng/phút trong 15 phút để thu 

phân đoạn liên kết với sắt - mangan oxit (F3) trong dịch chiết. 

- Dạng liên kết với hữu cơ 

Phần cặn sau khi tách <strong>dạng</strong> trao đổi, liên kết với cacbonat, liên kết với Fe-Mn 

oxi hydroxit được thêm 10 ml CH 3 COONH 4 3,2M trong HNO 3 20%, lắc đều ở 

nhiệt độ phòng trong 0,5 giờ sau đó li tâm với tốc độ 3000 vòng/ phút trong 15 phút 

để thu phân đoạn liên kết với các hợp chất hữu cơ (F4) trong dịch chiết. 

- Dạng cặn dư 

Phần cặn dư còn lại được chuyển sang cốc thủy tinh 50 ml cho thêm 21 ml axit 

clohidric, sau đó cho thêm từ từ 7 ml axit nitric (hỗn hợp cường thủy), giữ ở nhiệt 

độ phòng sau đó đun ở 80 0 C trong 2 giờ đến khi gần cạn. Để nguội, định mức bằng 

dung dịch HCl 2% đến 25 ml rồi tiến hành lọc lấy dung dịch chứa <strong>kim</strong> <strong>loại</strong> ở <strong>dạng</strong> 

cặn dư (F5). 

Kết quả các <strong>dạng</strong> <strong>kim</strong> <strong>loại</strong> thu được trình bày ở bảng sau: 

61



Bảng 3.18 Hàm lượng các <strong>dạng</strong> <strong>kim</strong> <strong>loại</strong> trong mẫu trầm <strong>tích</strong> sông Nhuệ 

Vị trí mẫu 

Cầu Diễn 

Thanh Liệt 

Khe Tang 

Ba Đa 

Hàm lượng các <strong>dạng</strong> <strong>kim</strong> <strong>loại</strong> (mg/kg) 

Các <strong>dạng</strong> 

<strong>Ni</strong> <strong>Cu</strong> <strong>Zn</strong> 

Dạng trao đổi 0,11 ± 0,02 2,90 ± 0,11 2,70 ± 0,04 

Dạng liên kết với 

cacbonat 

4,85 ± 0,25 20,93 ± 0,33 48,34 ± 0,78 

Dạng liên kết với Fe- 

Mn oxi hydroxit 

7,49 ± 0,44 14,81 ± 0,12 27,23 ± 0,78 

Dạng liên kết với hữu 

cơ 

3,96 ± 0,10 19,05 ± 0,17 42,22 ± 1,57 

Dạng cặn dư 42,40 ± 0,77 38,01 ± 0,55 105,56 ± 2,28 

Dạng trao đổi 1,98 ± 0,31 1,57 ± 0,08 7,20 ± 0,04 


cacbonat 

7,49 ± 0,62 12,85 ± 0,64 137,23 ± 0,79 



14,54 ± 0,61 15,91 ± 0,18 161,11 ± 1,57 


cơ 

9,25 ± 0,20 23,98 ± 1,20 137,78 ± 1,89 

Dạng cặn dư 47,91 ± 0,77 39,38 ± 0,28 115,98 ± 0,98 

Dạng trao đổi 0,08 ± 0,01 0,86 ± 0,01 2,53 ± 0,04 


cacbonat 

5,07 ± 0,31 8,47 ± 0,21 61,11± 1,57 



7,71 ± 0,39 9,17 ± 0,46 53,89± 0,79 


cơ 

4,41 ± 0,28 11,37 ± 0,27 60,56 ± 1,03 

Dạng cặn dư 49,01 ± 2,19 31,35 ± 0,57 111,11 ± 1,97 

Dạng trao đổi 0,06 ± 0,01 0,71±0,04 3,70 ± 0,04 


cacbonat 

5,19 ± 0,42 7,29 ± 0,16 48,34 ± 1,42 



6,61 ± 0,62 7,29 ± 0,24 28,89 ± 0,79 


cơ 

3,74 ± 0,32 12,38 ± 0,42 38,34 ± 1,22 

Dạng cặn dư 40,75 ± 1,55 31,06 ± 0,41 88,89 ± 1,14 

62



Vị trí 

mẫu 

Đọ 

Quế 

Tế Tiêu 

Mai Lĩnh 

Phùng 

Bảng 3.19 Hàm lượng các <strong>dạng</strong> <strong>kim</strong> <strong>loại</strong> trong mẫu trầm <strong>tích</strong> sông Đáy 

Các <strong>dạng</strong> 

Hàm lượng các <strong>dạng</strong> <strong>kim</strong> <strong>loại</strong> (mg/kg) 


Dạng trao đổi 0,20 ± 0,04 0,07 ± 0,03 0,46 ± 0.04 


7,62 ± 0,09 

2,39 ± 0,14 0,35 ± 0,02 

cacbonat 

Dạng liên kết với Fe-Mn 

7,02 ± 0,08 

1,23 ± 0,07 1,42 ± 0,12 

oxi hydroxit 

Dạng liên kết với hữu cơ 1,62 ± 0,28 8,01 ± 0,16 6,49 ± 0,04 

Dạng cặn dư 30,05 ± 2,08 18,75 ± 0,25 62,91 ± 1,18 

Dạng trao đổi 1,31 ± 0,04 0,63 ± 0,03 0,61 ± 0,03 


cacbonat 

4,41 ± 0,14 2,67 ± 0,15 10,06 ± 0,07 


oxi hydroxit 

6,56 ± 0,28 2,98 ± 0,21 14,56 ± 0,16 

Dạng liên kết với hữu cơ 2,64 ±0,14 6,27 ± 0,31 16,67 ± 0,26 

Dạng cặn dư 33,04±0,37 23,12 ± 1,16 68,75 ± 0,97 

Dạng trao đổi 0,05 ± 0,01 0,63 ± 0,02 0,70 ± 0,03 


cacbonat 

3,52 ± 0,14 3,53 ± 0,08 8,11 ± 0,16 


oxi hydroxit 

6,17 ± 0,14 3,53 ± 0,13 9,84 ± 0,09 


Dạng cặn dư 22,58 ± 0,77 14,31 ± 0,25 56,25 ± 0,98 

Dạng trao đổi 1,65 ± 0,15 0,94 ± 0,07 9,7 ± 0,07 

Dạng liên kết với 3,97 ± 0,34 6,04 ± 0, 10 81,67 ± 2,35 

cacbonat 

Dạng liên kết với Fe-Mn 7,05 ± 0,14 7,21 ± 0,12 56,12 ± 0,78 

oxi hydroxit 

Dạng liên kết với hữu cơ 3,74 ± 0,31 28,84 ± 0,23 46,67 ±1,27 

Dạng cặn dư 28,91 ± 0,39 30,96 ± 0,56 60,42 ± 0,98 

Dạng trao đổi 1,14 ± 0,06 0,78 ± 0,04 0,07 ± 0,04 

Dạng liên kết với 6,83 ± 0,31 5,48 ± 0,21 39,45 ± 0,78 

cacbonat 

Dạng liên kết với Fe-Mn 6,61 ± 0,62 6,12 ± 0,22 38,34 ± 0,78 

oxi hydroxit 


Dạng cặn dư 35, 24 ± 1,55 28,41 ± 0,28 57,64 ± 0,98 

Sự phân bố của các <strong>dạng</strong> niken, đồng và kẽm trong trầm <strong>tích</strong> của từng điểm 

được trình bày dưới <strong>dạng</strong> hình 3.23÷3.31 như sau: 

63



Trầm <strong>tích</strong> Diễn 

Trầm <strong>tích</strong> Thanh Liệt 

% 

100% 

90% 

80% 

70% 

60% 

50% 

40% 

30% 

20% 

10% 

0% 


Dạng cặn 

Liên kết với <strong>dạng</strong> hữu cơ 

Liên kết với oxit Fe-Mn 

Liên kết với cacbonat 

Trao đổi 

% 

100% 

90% 

80% 

70% 

60% 

50% 

40% 

30% 

20% 

10% 

0% 


Dạng cặn 




Trao đổi 

Nguyên tố 

Nguyên Tố 

Hình 3.23 Sự phân bố của các <strong>dạng</strong> <strong>kim</strong> 

<strong>loại</strong> trong trầm <strong>tích</strong> Diễn 

Hình 3.24 Sự phân bố của các <strong>dạng</strong> 

<strong>kim</strong> <strong>loại</strong> trong trầm <strong>tích</strong> Thanh Liệt 

Trầm <strong>tích</strong> Khe Tang 

Trầm <strong>tích</strong> Ba Đa 

% 

100% 

80% 

60% 

40% 

20% 

0% 


Dạng cặn 




Trao đổi 

% 

100% 

90% 

80% 

70% 

60% 

50% 

40% 

30% 

20% 

10% 

0% 


Dạng cặn 




Trao đổi 

Nguyên tố 

Nguyên tố 


<strong>loại</strong> trong trầm <strong>tích</strong> Khe Tang 


<strong>kim</strong> <strong>loại</strong> trong trầm <strong>tích</strong> Ba Đa 

64



Trầm <strong>tích</strong> Đọ 

Trầm <strong>tích</strong> Quế 

% 

100% 

90% 

80% 

70% 

60% 

50% 

40% 

30% 

20% 

10% 

0% 


Nguyên tố 

Dạng cặn 




Trao đổi 

% 

100% 

90% 

80% 

70% 

60% 

50% 

40% 

30% 

20% 

10% 

0% 


Nguyên tố 

Dạng cặn 




Trao đổi 


<strong>loại</strong> trong trầm <strong>tích</strong> Đọ 


<strong>kim</strong> <strong>loại</strong> trong trầm <strong>tích</strong> Quế 

Trầm <strong>tích</strong> Tế Tiêu 

Trầm <strong>tích</strong> Mai Lĩnh 

% 

100% 

90% 

80% 

70% 

60% 

50% 

40% 

30% 

20% 

10% 

0% 


Dạng cặn 




Trao đổi 

% 

100% 

80% 

60% 

40% 

20% 

0% 


Dạng cặn 




Trao đổi 

Nguyên tố 

Nguyên tố 


<strong>loại</strong> trong trầm <strong>tích</strong> Tế Tiêu 


<strong>kim</strong> <strong>loại</strong> trong trầm <strong>tích</strong> Mai Lĩnh 

Trầm <strong>tích</strong> Phùng 

100% 

% 

80% 

60% 

40% 

20% 

Dạng cặn 




Trao đổi 

0% 


Nguyên tố 

Hình 3.31 Sự phân bố của các <strong>dạng</strong> <strong>kim</strong> <strong>loại</strong> trong trầm <strong>tích</strong> Phùng 

65



Kết quả cho thấy có sự phân bố không đồng đều của các <strong>dạng</strong> tại các vị trí 

lấy mẫu khác nhau. Các nguyên tố <strong>Cu</strong> và <strong>Ni</strong> tồn tại chủ yếu ở <strong>dạng</strong> liên kết bền 

trong trầm <strong>tích</strong> (<strong>dạng</strong> cặn dư). Hàm lượng niken tồn tại ở <strong>dạng</strong> cặn dư (F5) chiếm 

trên 50% tổng hàm lượng (59,02 % đến 84,67%) đặc biệt tại điểm cầu Đọ niken ở 

<strong>dạng</strong> cặn dư (F5) chiếm trên 80% (84,57%) tổng hàm lượng. 

Sự tồn tại của <strong>kim</strong> <strong>loại</strong> đồng trong <strong>dạng</strong> cặn dư ở các địa điểm trong khoảng 

từ 39,72% đến 65,56%, tuy nhiên sự chênh lệch hàm lượng đồng trong cặn dư giữa 

các điểm là không quá lớn. 

Dạng cặn dư của kẽm phân bố không đều trong các điểm lấy mẫu từ 20,74% 

đến 74,75%. 

Tại các điểm lấy mẫu, so với đồng và kẽm, <strong>dạng</strong> cặn dư của niken luôn 

chiếm tỉ lệ cao hơn. 

Ngoài ra, đồng còn tồn tại nhiều ở <strong>dạng</strong> liên kết với hữu cơ, <strong>dạng</strong> này chiếm trên 

10%, kết quả này cũng phù hợp với nghiên cứu của K.Fytianos (2004) về sự tồn tại 

của đồng trong trầm <strong>tích</strong>, đồng có xu hướng tạo phức bền với các chất hữu cơ và 

được giữ lại trong trầm <strong>tích</strong> [19,29,52], hàm lượng đồng trong <strong>dạng</strong> liên kết với hữu 

cơ thường tỷ lệ với hàm lượng tổng cacbon hữu cơ trong nước (TOC). 

Các kết quả nghiên cứu trên cũng có sự tương đồng so với các kết quả nghiên cứu 

trước đây về ô nhiễm <strong>kim</strong> <strong>loại</strong> nặng trong nước và trầm <strong>tích</strong> của sông Tô Lịch và 

Sông Nhuệ [48,49], các tác giả cho thấy <strong>Zn</strong> trong cặn lơ lửng của sông Tô Lịch tại 

điểm Thanh Liệt trước khi hợp lưu với sông Nhuệ là rất lớn, hàm lượng kẽm từ 670 

đến 1800 ppm. Như vậy đã có sự lan truyền ô nhiễm từ sông Tô Lịch đến sông 

Nhuệ thông qua sự hấp phụ trên cặn lơ lửng và sa lắng xuống trầm <strong>tích</strong>. 

Dạng trao đổi của các <strong>kim</strong> <strong>loại</strong> <strong>Ni</strong>, <strong>Cu</strong>, <strong>Zn</strong> tại tất cả các vị trí lấy mẫu đều 

thấp hơn 5%, điều đó cho thấy mức độ đáp ứng sinh học thấp và khả năng lan 

truyền ô nhiễm là không lớn. 

66



4 

3,6 

3,2 

2,8 

2,4 

<strong>Ni</strong> 

% 

2 

1,6 

1,2 

<strong>Cu</strong> 

<strong>Zn</strong> 

0,8 

0,4 

0 

Diễn 

Thanh 

Liệt 

Khe 

Tang 

Ba Đa Đọ Quế Tế tiêu Mai Lĩnh Phùng 


Hình 3.32 Dạng trao đổi của các <strong>kim</strong> <strong>loại</strong> trong các mẫu trầm <strong>tích</strong> 

Tổng <strong>dạng</strong> trao đổi và <strong>dạng</strong> cacbonat của niken không có sự khác nhau nhiều 

giữa sông Nhuệ và sông Đáy. 

Tuy nhiên, tổng <strong>dạng</strong> trao đổi và <strong>dạng</strong> cacbonat của kẽm giữa sông Nhuệ và 

sông Đáy lại có sự khác biệt đáng kể (cụ thể trong trầm <strong>tích</strong> sông Đáy chiếm 

khoảng 10% , trầm <strong>tích</strong> sông Nhuệ là trên 20%). 





19 

26 

17 

15 

21 

% <strong>Ni</strong> 

13 

% C u 

16 

11 

11 

9 

7 

6 

5 

Diễn 

Thanh 

Liệt 

Khe 

Tang 


Lĩnh 

Phùng 

1 

Diễn 

Thanh 

Liệt 

Khe 

Tang 


Lĩnh 

Phùng 

Hình 3.33 Tổng <strong>dạng</strong> trao đổi 

và <strong>dạng</strong> cacbonat của niken trên sông 


Hình 3.34 Tổng <strong>dạng</strong> trao 

đổi và <strong>dạng</strong> cacbonat của đồng trên 

sông Nhuệ và sông Đáy 

67




40 


35 

30 

25 

%<strong>Zn</strong> 

20 

15 

10 

5 

Diễn 

Thanh 

Liệt 

Khe 

Tang 


Lĩnh 

Phùng 

Hình 3.35 Tổng <strong>dạng</strong> trao đổi và <strong>dạng</strong> cacbonat của kẽm trên sông 


- Hệ số tương quan giữa các <strong>kim</strong> <strong>loại</strong> trong các <strong>dạng</strong> liên kết của trầm <strong>tích</strong>: 

Hệ số tương quan giữa các <strong>kim</strong> <strong>loại</strong> trong các <strong>dạng</strong> liên kết của trầm <strong>tích</strong> 

được tính toán bằng phần mềm Minitab 14. Kết quả thu được như sau: 

+ Dạng trao đổi (F1): 

<strong>Ni</strong> <strong>Cu</strong> 

<strong>Cu</strong> 0,935 

<strong>Zn</strong> 0,892 0,916 

+ Dạng liên kết với cacbonat (F2) 

<strong>Ni</strong> <strong>Cu</strong> 

<strong>Cu</strong> 0,469 

<strong>Zn</strong> 0,685 0,528 

Mỗi tương quan giữa các cặp <strong>kim</strong> <strong>loại</strong> <strong>Ni</strong> và <strong>Cu</strong>, <strong>Cu</strong> và <strong>Zn</strong>, <strong>Ni</strong> và <strong>Zn</strong> trong cả 

hai <strong>dạng</strong>: <strong>dạng</strong> trao đổi và <strong>dạng</strong> liên kết với cacbonat trong trầm <strong>tích</strong> sông Nhuệ - 

Đáy đều là mối tương quan thuận khá chặt chẽ. Với độ tin cậy trên 95%, giá trị 

hằng số tương quan Pearson r > 0,8, <strong>dạng</strong> trao đổi của cả 3 cặp <strong>kim</strong> <strong>loại</strong> trong trầm 

68



<strong>tích</strong> có mối tương quan thuận rất mạnh. Điều đó cho thấy rằng các <strong>kim</strong> <strong>loại</strong> này phát 

tán từ một nguồn thải hoạt động của con người. 

Mặt khác, các <strong>kim</strong> <strong>loại</strong> có mối tương quan thuận khá chặt chẽ sẽ gây sự cộng 

hưởng giữa các <strong>kim</strong> <strong>loại</strong> với nhau dẫn đến gia tăng ô nhiễm của chúng trong trầm 

<strong>tích</strong>. 

69

Phân tích dạng kim loại Ni, Cu, Zn trong trầm tích sông Nhuệ - Đáy

Create successful ePaper yourself

Delete template?

Save as template?