NGHIÊN CỨU PHÂN TÍCH HÀM LƯỢNG ION CROM(VI) TRONG MẪU NƯỚC THẢI CÔNG NGHIỆP BẰNG PHƯƠNG PHÁP QUANG PHỔ UV - VIS

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠOBỘ Y TẾ 

TRƯỜNG ĐẠI HỌC Y DƯỢC HẢI PHÒNG 

NGHIÊN CỨU PHÂN TÍCH HÀM 

LƯỢNG ION CROM(VI) TRONG MẪU 

NƯỚC THẢI CÔNG NGHIỆP BẰNG 

PHƯƠNG PHÁP QUANG PHỔ UV - VIS 

TIỂU LUẬN NGHIÊN CỨU ĐỘC CHẤT HỌC 

HẢI PHÒNG, NĂM 2017 

1

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO 

BỘ Y TẾ 

TRƯỜNG ĐẠI HỌC Y DƯỢC HẢI PHÒNG 

NGHIÊN CỨU PHÂN TÍCH HÀM 

LƯỢNG ION CROM(VI) TRONG MẪU 

NƯỚC THẢI CÔNG NGHIỆP BẰNG 

PHƯƠNG PHÁP QUANG PHỔ UV - VIS 

TIỂU LUẬN NGHIÊN CỨU ĐỘC CHẤT HỌC 

Bộ môn: ĐỘC CHẤT HỌC 

Nhóm thực hiện: Nhóm 2 Tổ 3 

HẢI PHÒNG, NĂM 2017 

2

https://twitter.com/daykemquynhon 

plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn 

www.facebook.com/daykem.quynhon 

http://daykemquynhon.blogspot.com 

http://daykemquynhon.ucoz.com 

Nơi bồi dưỡng kiến thức Toán - Lý - Hóa cho học sinh cấp 2+3 / 

Diễn Đàn Toán - Lý - Hóa 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định 

LỜI CẢM ƠN 

Trước tiên, chúng tôi xin đặc biệt cảm ơn sâu sắc tới thầy cô Bộ môn Độc 

Chất Học đã chỉ hướng nghiên cứu, hướng dẫn, động viên, giúp đỡ và tạo mọi 

điều kiện tốt nhất cho chúng tôi trong suốt quá trình nghiên cứu thực hiện tiểu 

luận. 

Chúng tôi xin trân trọng cảm ơn tới Thạc sĩBùi HảiNinh, Giảng viênVũ 

ThịDung đã giúp đỡ chúng tôi học tập và hoàn thiện tiểu luận này. 

Cuối cùng, chúng tôi xin bày tỏ lòng biết ơn đến những người không thể 

thiếu bên chúng tôi là gia đình, bạn bè đã cổ vũ, động viên, thông cảm, giúp đỡ 

chúng tôi về vật chất, tinh thần để chúng tôi có thể hoàn thành tiểu luận một 

cách hiệu quả nhất. 

Hải Phòng, ngày 10 tháng 04 năm 2017 

Nhóm thực hiện: Nhóm 2 Tổ 3 

1. Lương Thảo Nhi 

2. Phạm Thị Oanh 

3. Nguyễn Kiều Trang 

4. Hoàng Thị Thanh 

5. Doãn Thị Thúy Quỳnh 

6. Đào Thị Hương 

7. Phan Thị Thủy 

8. Nguyễn Bá Thắng 

DIỄN ĐÀN TOÁN - LÍ - HÓA 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN 

MỌI YÊU CẦU GỬI VỀ HỘP MAIL DAYKEMQUYNHONBUSINESS@GMAIL.COM 

HOTLINE : +84905779594 (MOBILE/ZALO) 

https://daykemquynhonofficial.wordpress.com/blog/ 

DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL ST&GT : Đ/C 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN 

3 

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú 

www.facebook.com/daykemquynhonofficial 

www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial





MỤC LỤC 




ĐẶT VẤN ĐỀ ................................................................................................... 6 

Chương 1: TỔNG QUAN .................................................................................. 7 

1.1: Giới thiệu chung về nguyên tố Crom. ...................................................... 7 

1.2: Tính chất ................................................................................................. 8 

1.2.1. Tính chất vật lý ................................................................................. 8 

1.2.2. Tính chất hoá học: ............................................................................ 8 

1.3. Các hợp chất quan trọng của Crom ........................................................ 10 

1.3.1. Hợp chất Crom(II) .......................................................................... 10 

1.3.2. Hợp chất Crom(III) ......................................................................... 10 

1.3.3. Hợp chất Cr(VI) .............................................................................. 12 

1.4. Độc tính của Crom ................................................................................ 14 

1.5. Giới hạn cho phép của Crom. ................................................................ 17 

1.6. Các phương pháp xác định Crom. .......................................................... 18 

1.6.1. Phương pháp phân tích hóa học ...................................................... 20 

1.6.2. Phương pháp phân tích công cụ ...................................................... 21 

1.6.3. Các phương pháp sắc ký ................................................................. 27 

Chương 2: ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ..................... 29 

2.1. Đối tượng, thời gian, dụng cụ, máy móc và thiết bị nghiên cứu ............. 29 

2.2. Phương pháp nghiên cứu ....................................................................... 29 

2.3. Nội dung tiến hành nghiên cứu .............................................................. 30 

2.3.1: Lấy mẫu .......................................................................................... 30 

2.3.2: Xử lý mẫu, loại bỏ các ion cản trở. ................................................. 31 

2.3.3: Bảo quản mẫu ................................................................................. 32 

2.3.4: Các bước tiến hành phân tích: ......................................................... 32 






4 











Chương 3: THỰC NGHIỆM - KẾT QUẢ ........................................................ 37 

BUỔI 1 ......................................................................................................... 37 

I. Chuẩn bị hóa chất .................................................................................. 37 

II. Xác định lượng H 2 SO 4 O,5M và thuốc thử DPC 0,5% thích hợp ........ 38 

III. Xác định cực đại hấp thụ và khoảng nồng độ tuyến tính ..................... 40 

BUỔI 2 ......................................................................................................... 44 

I. Lấy mẫu, xử lý và bảo quản mẫu: .......................................................... 44 

II. Chuẩn bị hóa chất ................................................................................ 44 

III. Định tính mẫu ..................................................................................... 45 

IV. Định lượng theo phương pháp thêm đường chuẩn .............................. 46 

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ .......................................................................... 50 

Kết luận: ............................................................................................. 50 

Kiến nghị: ........................................................................................... 51 

TÀI LIỆU THAM KHẢO ................................................................................ 52 






5 











ĐẶT VẤN ĐỀ 

Nước chiếm đến 70% diện tích bề mặt Trái Đất, là nguồn tài nguyên vô tận 

để duy trì mọi hoạt động của sự sống. 

Tuy nhiên hiện nay, tình hình đô thị hó́a ngày càng gia tăng cùng với sự 

xuất hiện của rất nhiều nhà máy, xí nghiệp không đảm bảo xử lý nước thải hợp 

lý gây ra sự ô nhiễm nguồn nước nghiêm trọng. Mặt khác, một trong những 

thành phần gây độc mạnh trong nước thải là các kim loại nặng, điển hình là 

Crom. 

Việc phơi nhiễm dù chỉ với một lượng nhỏ Crom cũng ảnh hưởng trực tiếp 

đến con người và động, thực vật xung quanh. Vì vậy việc phân tích crom trong 

nước thải công nghiệp là rất cần thiết với con người. 

Do vậy, chúng tôi thực hiện nghiên cứu này với đề tài: 

“NGHIÊN CỨU PHÂN TÍCH HÀM LƯỢNG ION CROM(VI) 

TRONG MẪU NƯỚC THẢI CÔNG NGHIỆP BẰNG PHƯƠNG PHÁP 

QUANG PHỔ UV - VIS” 

Đề tài được thực hiện với hai mục tiêu chính: 

1. Phân tích hàm lượng Crom(VI) trong nước thải công nghiệp bằng phương 

pháp quang phổ UV - VIS 

2. Đề xuất phương án hạn chế sự ô nhiễm nguồn nước. 






6 











Chương 1: TỔNG QUAN 

1.1: Giới thiệu chung về nguyên tố Crom [1]. 

Crom là một nguyên tố thuộc phân nhóm VIB, chu kỳ 4 trong bảng hệ 

thống tuần hoàn, có cấu hình lớp electron ngoài cùng: 3d 5 4s 1 . 

Crom được ký hiệu là Cr, số thứ tự nguyên tử là 

24, nguyên tử lượng Crom là 51,996 đvC. 

Crom có số oxi hoá đặc trưng nhất là +3 và 

kém đặc trưng hơn là +6.Ngoài ra, trong hợp chất 

Crom còn có các số oxi hoá: +1; +2; +4; +5. 

Trữ lượng trong thiên nhiên của Crom là 6.10 -3 % tổng số nguyên tử trong 

vỏ trái đất, nghĩa là tương đối phổ biến. Khoáng vật chính của Crom là sắt 

cromit Fe(CrO 2 ) 2 . 

Crom được sử dụng trong luyện kim, trong mạ điện hoặc trong nhuộm 

màu, thuộc da… Các hợp chất cromat thường thêm vào nước mặn để ức chế sự 

ăn mòn kim loại. 

Trong nước tự nhiên, Cr 3+ tồn tại ở dạng Cr(OH) 2+ , Cr(OH) - , còn Cr(IV) 

tồn tại ở dạng CrO và Cr O 

 

Người ta cho rằng Cr 3+ tạo phức bền với các 

amin và nó được bám vào các khoáng sét. Crom được coi là không cần thiết cho 

cây trồng nhưng lại là nguyên tố cần thiết cho động vật. 

Crom kim loại được điều chế bằng các phương pháp nhiệt nhôm, dùng bột 

nhôm khử Crom(III) oxit. 

Cr 2 O 3 + 2Al = 2Cr + Al 2 O 3 


Crom thu được chứa 97,99% Cr và tạp chất sắt. 





7 








1.2: Tính chất [1] 




1.2.1. Tính chất vật lý 

Crom thể hiện rõ rệt tính chất kim loại. Nó là kim loại màu trắng bạc có 

ánh kim, dẫn điện và nhiệt tốt. Crom tinh khiết dễ chế hoá cơ học nhưng khi lẫn 

tạp chất thì trở nên cứng và giòn. Vì vậy, kim loại Crom kỹ thuật rất cứng. Việc 

đưa crom vào thép làm tăng độ cứng, độ bền nhiệt, độ bền ăn mòn, và độ bền 

hoá chất của các loại thép đặc biệt. Thép dụng cụ chứa 3% ÷ 4% Cr, thép không 

rỉ chứa 18% ÷ 25% Cr. 

Một số hằng số vật lý quan trọng của Cr: 

• Nhiệt độ nóng chảy (T nc ): 1890 o C 

• Nhiệt độ sôi (T s ): 3390 o C 

• Thế điện cực (E o ): -0,91V 

• Độ âm điện theo paoling: 1,6 

• Bán kính nguyên tử : 1,27 A o 

• Năng lượng iôn hoá : 6,77 eV 

1.2.2. Tính chất hoá học: 

Crom là chất khử giống như Al, trên bề mặt được bao phủ màng oxit mỏng, 

bền với không khí. Crom không phản ứng trực tiếp với H 2 , ở điều kiện thường 

không phản ứng với O 2 nhưng khi đốt cháy trong không khí tạo thành Cr 2 O 3 

4Cr (rắn) + 3O 2 = 2Cr 2 O 3 ∆H = - 1141 KJ/mol 






8 








Tuy nhiên ở nhiệt độ cao, Crom phản ứng với nhóm Halogen. Thế điện cực 




tiêu chuẩn của Crom 

o 

Cr 2 

E + = - 0,91 (V). Crôm khử được H + trong các dung 

/ Cr 

dịch HCl, H 2 SO 4 loãng, nóng giải phóng H 2 . 

Cr + 2H + = Cr 2+ + H 2 

Crom bị thụ động trong axit HNO 3 và H 2 SO 4 đặc nguội. Crom không tác 

dụng với nước do có lớp oxit bảo vệ. Crom tan được trong dung dịch kiềm. 

Cr + NaOH + H 2 O = NaCrO 2 + 3/2 H 2 

Crom tác dụng với muối của những kim loại có thế tiêu chuẩn cao hơn tạo 

thành muối Cr(II) 

Cr + Cu 2+ = Cr 2+ + Cu 






9 











1.3. Các hợp chất quan trọng của Crom [1] 

1.3.1. Hợp chất Crom(II) 

Các hợp chất của Cr(II) đều có tính khử như CrO ở 1000 o C bị khí H 2 khử 

thành crom kim loại. 

Còn Crom(II) hiđroxit thể hiện tính khử mạnh hơn 

2Cr(OH) 2 + O 2 (kk) = 2Cr(OH) 3 

Và dễ bị oxi hoá thành Cr (III). Ví dụ: 

4CrCl 2 + 4HCl + O 2 = 4CrCl 3 + 2H 2 O 

Muối Cr(II) ít bị thuỷ phân E = - 0,41 (V), các muối tan được 

3+ 2+ 

Cr 

/ Cr 

trong nước cho iôn hiđrat hoá [Cr(H 2 O) 6 ] 2+ có màu xanh lam. 

1.3.2. Hợp chất Crom(III) 

Cr(III) oxit: 

Là hợp chất bền nhất của crom, nó nóng chảy ở 2265 o C và sôi ở 3027 o C. 

Cr 2 O 3 trơ về mặt hoá học, nhất là sau khi đã nung nóng, nó không tan trong 

nước, dung dịch axit và dung dịch kiềm. Tính lưỡng tính của Cr 2 O 3 chỉ thể hiện 

khi nấu chảy với kiềm hay Kali hydro sunfat. 

Cr 2 O 3 + 2KOH = 2KCrO 2 + H 2 O 

Cr 2 O 3 + 6KHSO 4 = Cr 2 (SO 4 ) 3 + 3K 2 SO 4 + 3H 2 O 

Cr(III) hiđroxit: 

Cr(OH) 3 có tính chất giống với nhôm hiđrôxit, nó là kết tủa nhầy, màu lục 


nhạt, không tan trong nước và là chất lưỡng tính. Khi mới điều chế Cr(III) 

hiđroxit tan dễ dàng trong axit và dung dịch kiềm. 





10 











Cr(OH) 3 + 3H 3 O + = [Cr(H 2 O) 6 ] 3+ 

Cr(OH) 3 + 

− 

OH + nH 2 O = [ 

Cr (OH) 

] − 

4 (H2O) 

2 

Tất cả những ion này được gọi chung là hiđroxo Cromit, nó luôn kém bền, 

khi đun nóng trong dung dịch đã phân huỷ tạo thành kết tủa Cr(OH) 3 . Sở dĩ như 

vậy là vì Cr(OH) 3 có tính axit yếu hơn Al(OH) 3 . 

Cr(III) hiđrôxit tan không đáng kể trong dung dịch NH 3 nhưng tan dễ dàng 

trong amoniac lỏng tạo thành phức hecxanano. 

Muối Crom(III): 

Cr(OH) 3 + 6NH 3 = [Cr(NH 3 ) 6 ](OH) 3 

Người ta đã biết được nhiều muối Crom(III) nhưng muối này độc với 

người. Nhiều muối Crom(II) cũng có cấu tạo và tính chất giống với muối 

nhôm(III). Bởi vì các ion 

Cr 3+ (0,57A o ) và Al 3+ (0,61A o ) có kích thước gần nhau. Dung dịch muối 

Crom(III) có màu tím ở nhiệt độ thường, nhưng có màu lục khi đun nóng, màu 

tía đỏ là màu đặc trưng của ion [Cr(H 2 O) 6 ] 3+ 

Muối Crom (III) có tính thuận từ, rất bền trong không khí khô và bị thuỷ 

phân mạnh hơn muối Cr(II). Trong môi trường axit, ion Cr 3+ có thể bị khử đến 

Cr 2+ bởi kẽm, nhưng trong môi trường kiềm nó có thể bị H 2 O 2 , PbO 2 , nước clo, 

nước brôm oxi hoá đến Cromat. 

2CrCl 3 + 10KOH + 3H 2 O 2 = 2K 2 CrO 4 + 6KCl + 8H 2 O 

Do có bán kính bé và điện tích lớn, ion Cr 3+ là một trong những chất tạo 


phức mạnh nhất, nó có thể tạo nên phức bền với hầu hết phối tử đã biết. Tuy 





11 











nhiên, độ bền của các phức chất Cr(III) còn tuỳ thuộc vào bản chất của phối tử 

và cấu hình của phức chất. 

Trong dung dịch, Cr(III) clorua có thể kết hợp với clorua kim loại kiềm tạo 

nên phức chất màu đỏ hồng. 

CrCl 3 + 3KCl = K 3 [CrCl 6 ] 

Vì trạng thái oxi hoá trung gian, ion Cr 3+ vừa có tính chất oxi hoá (trong 

môi trường axit), vừa có tính khử (trong môi trường bazơ). 

Người ta đã biết nhiều các phức số phối tử hai, ba, bốn nhân của Cr(III), 

trong đó có thể có các phân tử trung hòa NH 3 , - NH 2 , − CH 2 – CH 2 – NH 2 , hoặc 

2− 

4 

gốc axit SO , 

2− 

2− 

C 2O 4 , SeO 4 , 

1.3.3. Hợp chất Cr(VI) 

− 

CH 3 COO ... 

Các hợp chất Cr(VI) có tính oxi hoá mạnh, là nguyên nhân và tác hại của 

Crom đối với cơ thể. 

Crom(VI) oxit (CrO 3 ) là chất oxi hoá mạnh, nó oxi hoá được I 2 , S, P, CO, 

C, HBr… và nhiều chất hữu cơ khác, phản ứng thường gây nổ. 

Là anhiđrit axit, CrO 3 dễ tan trong nước và dễ kết hợp với nước tạo thành 

axit, là axit cromic (H 2 CrO 4 ) và axit poli cromic (H 2 Cr 2 O 7 , H 2 Cr 2 O 10 , H 2 Cr 4 O 13 ). 

Axit cromic và axit policromic là những axit rất độc với người, không bền, 

chỉ tồn tại trong dung dịch nước. Dung dịch axit cromic (H 2 CrO 4 ) có màu vàng, 

dung dịch axit dicromic (H 2 Cr 2 O 7 ) có màu da cam, màu của axit đậm dần tới 

màu đỏ khi số nguyên tử Cr trong phân tử tăng. 

Do vậy khi các dung dịch axit trên tác dụng với dung dịch kiềm, nó có thể 


tạo nên các muối cromat, dicromat, tricromat… 





12 











Muối cromat có màu vàng còn muối đicromat có màu da cam, các chất này 

là những chất oxi hoá mạnh, tính chất này thể hiện rõ trong môi trường axit: 

2− 

2 CrO 4 + 16H + + 6e = 2Cr 3+ + 8H 2 O 

Muối cromat và đicromat thường gặp là: Na2CrO4, K2CrO4, PbCrO4, 

NiCrO4, ZnCrO4, K2Cr2O7, Na2Cr2O7, và (NH4)Cr2O7. Trong đó các muối 

PbCrO4, NiCrO4 và ZnCrO4 được dùng nhiều trong công nghiệp, chất màu, 

sơn, mạ… 

Trong nước thải mạ điện, Cr(VI) có mặt ở dạng anion như Cromat (CrO ), 

đicromat(Cr O ) và tricromat (HCrO ). Tuỳ thuộc vào pH và nồng độ crom 

mà Cr(VI) tồn tại với hằng số cân bằng sau: 

H 2 CrO 4 = H + + HCrO 4 

- 

HCrO 4 - = H + + CrO 4 

2- 

2HCrO 4 - = Cr 2 O 7 2- + H 2 O 

K 1 = 0,18 

K 2 = 3,2.10 -7 

K 3 = 33,3 

(pK 1 = 6,15) 

(pK 2 = 5,65) 

(pK 3 = 14,56) 






13 











1.4. Độc tính của Crom [1] 

Với đặc tính lý hóa của Crom (bền ở nhiệt độ cao, khó oxi hóa, cứng và tạo 

màu tốt)nên nó ngày càng được sử dụng rộng rãi. Crom là kim loại được xếp 

vào nhóm có khả năng gây bệnh ung thư. Crom tồn tại ở hai dạng số oxi hóa 

chính là +3 và +6, trong đó Cr(VI) độc hơn nhiều so với Cr(III). Kết quả nghiên 

cứu cho thấy Cr(VI) chỉ một liều lượng nhỏ cũng là nguyên nhân gây tác hại 

nghề nghiệp.Nồng độ Crom trong nước sinh hoạt thường phải thấp hơn 0,05mg/l 

theo tiêu chuẩn của tổ chức y tế thế giới 

Đối với cơ thể người 

Crom(VI) hấp thu qua dạ dày, ruột nhiều hơn Crom (III) và có thể thấm 

qua màng tế bào, Cr(VI) dễ gây viêm loét da, xuất hiện mụn cơm, viêm gan, 

thủng vách ngăn giữa hai lá mía, ung thu phổi... 

Crom xâm nhập vào cơ thể theo ba con đường : hô hấp, tiêu hóa và tiếp xúc 

trực tiếp. Qua nghiên cứu người ta thấy Crom có vai trò sinh học như chuyển 

hóa glucozơ, nhưng với hàm lượng lớn có thể làm kết tủa Protein, các axit 

nucleic và ức chế hệ thống men. Dù xâm nhập vào cơ thể theo bất kỳ đường nào 

Crom cũng hòa tan vào máu ở nồng độ 0,001mg/l sau đó chuyển vào hồng cầu 

và hòa tan vào hồng cầu nhanh 10-20 lần, từ hồng cầu Crom chuyển vào các tổ 

chức phủ tạng, được giữ lại ở phổi, xương, thận, gan, phần còn lại chuyển qua 

nước tiểu. 

Crom chủ yếu gây ra các bệnh ngoài da như loét da, loét thủng vách ngăn 

mũi, viêm da tiếp xúc... khi con người làm các công việc phải tiếp xúc,hít thở 

với Crom hoặc các hợp chất của Crom.Crom còn kích thích niêm mạc sinh ngứa 

mũi, hắt hơi, chảy nước mũi, nước mắt, niêm mạc mũi bị sưng đỏ và có tia máu, 


về sau có thể thủng vành mũi.Nhiễm độc Crom có thể gây mụn, mụn cơm, viêm 

gan, viên thận, ung thư phổi, đau răng, tiêu hoá kém. 





14 











Khi Crom xâm nhập qua đường hô hấp dễ dẫn đến bệnh viêm yết hầu, viêm 

phế quản do niêm mạc bị kích thích. Khi da tiếp xúc trực tiếp với dung dịch 

Crom (VI) dễ bị nổi phồng và loét sâu, có thể bị loét đến xương, nhiễm độc 

Crom lâu năm có thể bị ung thư phổi, ung thư gan. 

Crom (VI) là tác nhân oxi hoá mạnh gây độc cao đối với con người và động 

vật. Những công việc có thể gây nhiễm độc Crom như: luyện kim, sản xuất nến 

sáp, thuốc nhuộm, chất tẩy rửa, thuốc nổ, pháo, diêm, xi măng, đồ gốm, bột 

màu, thuỷ tinh, chế tạo ắc quy, mạ kẽm, mạ điện và mạ Crom. 

Tóm lại, hàm lượng lớn các kim loại nặng nói chung và Crom nói riêng nếu 

bị phơi nhiễm đều ảnh hưởng trực tiếp đến sức khoẻ con người. Chính vì vậy 

việc xác định hàm lượng Crom trong thực phẩm là cần thiết đối với con người. 

Từ đó có biện pháp xử lý thích hợp đảm bảo có thực phẩm sạch cho con người. 






15 








Đối với động, thực vật 




Người ta khảo sát sự sống của cá chép bằng cách ngâm trứng cá sau khi thụ 

tinh vào trong nước có chứa ion Cr 6+ ở nồng độ 3,9 - 9,6 mmol/l : 

Bảng 1.1. Bảng khảo sát sự sống của cá chép 

Nồng độ ion 

Cr 6+ (ppm) pH Kết quả 

3,9 - 9,6 7,8 Crom không ảnh hưởng đến tỷ lệ nở trứng và tỷ lệ 

mắc bệnh tuỷ sống của cá. 

9,6 6,3 Giảm tỷ lệ trứng và tăng tỷ lệ tử vong. 

3,9 7,8 Tăng sự kết dính của những tế bào tiết ra chất 

nhầy. 

3,9 6,3 Tỷ lệ mắc bệnh tuỷ sống của cá tăng, mang và vây 

cá khô hơn, khả năng chịu rét kém hơn. 

Như vậy tại pH= 7,8 tỷ lệ tử vong và mắc bệnh tuỷ sống là không đáng 

kểso với tại pH=6,3 

Thực hiện các thí nghiệm trên thực vật cũng nhận thấy Crom gây ảnh 

hưởng đối với quá trình phát triển như gây bệnh vàng lá đối với lúa. 






16 











1.5. Giới hạn cho phép của Crom [2]. 

Theo tiêu chuẩn Việt Nam giới hạn cho phép của Crom trong nước thải 

công nghiệp được thể hiện trong bảng dưới đây: 

Bảng 1.2: Chỉ tiêu Crom trong nước thải công nghiệp 

Thông số 

Đơn vị 

Giá trị giới hạn 

A B C 

Crom (VI) ppm 0,05 0,1 0,5 

Crom (III) ppm 0,2 1 2 

Ghi chú: Nước thải công nghiệp có nồng độ Crom: 

• ≤ Giá trị cột A có thể đổ vào các khu vực nước dùng làm nguồn cung cấp 

nước sinh hoạt 

• ≤ giá trị cột B chỉ được đổ vào khu vực nước dùng trong các mục đích 

giao thông, thủy lợi, tưới tiêu, nuôi tròng thủy sản 

• B< [Cr(VI)] ≤ C chỉ được pháp đổ vào nơi quy định 

• > giá trị trong cột C không được phép thải ra môi trường 






17 








1.6. Các phương pháp xác định Crom [1], [4]. 




Hiện nay, có rất nhiều phương pháp khác nhau để có thể xác định crom, 

tùy thuộc vào đối tượng phân tích, tùy thuộc vào hàm lượng của crom trong các 

đối tượng khác nhau mà có thể lựa chọn phương pháp phân tích phù hợp. Sau 

đây là một số phương pháp xác định crom: 

Phương pháp 

phân tích hóa 

học 


phân tích 

công cụ 


sắc ký 

Bảng 1.3. Bảng các phương pháp xác định Crom 

Phương pháp phân 

tích điện hóa 

Phương pháp phân 

tích quang học 

Phương pháp phân tích trọng lượng 

Phương pháp phân tích thể tích 

Phương pháp cực phổ 

Phương pháp Von – Ampe hòa tan 

Phương pháp phân tích quang phổ 

hấp thụ phân tử (UV - Vis) 

Phương pháp quang phổ phát xạ 

nguyên tử (AES) 

Phương pháp quang phổ hấp thụ 

nguyên tử (AAS) 

Phương pháp phổ khối plasma cao 

tần cảm ứng ICP-MS 

Phương pháp sắc ký lỏng hiệu năng cao (HPLC) 

Phương pháp sắc ký trao đổi ion 






18 








Bảng 1.4. Bảng so sánh các phương pháp xácđịnh ion Crom (VI) 




Phương 

Đặcđiểm 

So sánh 

pháp 

Phương 

pháp hóa 

học 

Phương pháp phân tích 

Phương 

pháp phân 

tíchđiện 

hóa 

công cụ 

Phương 

pháp phân 

tích 

quang học 

Phương 

pháp sắc 

Độ nhạy 10 -2 10 -5 – 10 -8 10 -5 – 10 -7 10 -9 

Ưu điểm 

Nhượcđiêm 

Trang 

thiết 

bịđơn 

giản, chi 

phí không 

cao. Dễ 

thực hiện 

Sai số 

dụng cụ; 

không áp 

dụng cho 

phân tích 

lượng vết 

Độ chính 

xác cao, ít 

tiêu tốn 

mẫu 

Trang 

thiết bị 

đắt tiền 

Độ chính 

xác cao, 

dễ thực 

hiện 

Không 

chọn lọc, 

một thuốc 

thử có thể 

tạo phức 

với nhiều 

ion 

ký 

Độ chính 

xác cao 

Khó thực 

hiện; Chi 

phí cao 






19 











1.6.1. Phương pháp phân tích hóa học 

1.6.1.1. Phương pháp phân tích trọng lượng 

- Có độ chính xác tới 0,1%. 

- Dựa trên cơ sở hòa tan mẫu chứa nguyên tố cần xác định trong dung môi 

thích hợp, thêm lượng thuốc thử gấp 1,5 lần để kết tủa nguyên tố cần xác 

định, sau đó rửa rồi sấy, nung đến khối lượng không đổi. Từ lượng cân 

kết tủa thu được sẽ tính được hàm lượng của chất phân tích. 

- Crom được xác định dưới dạng kết tủa cromat chì, cromat thủy ngân, 

cromat bari, và Cr 2 O 3 , nhưng thực tế thường dùng là kết tủa baricromat 

(BaCrO 4 ). 

1.6.1.2. Phương pháp phân tích thể tích 

- Phương pháp này được sử dụng rộng rãi để xác định crom khi hàm lượng 

lớn. 

- Nguyên tắc: Dựa trên sự đo thể tích dung dịch thuốc thử đã biết nồng độ 

chính xác (dung dịch chuẩn) được thêm vào dung dịch chất định phân để 

tác dụng đủ toàn bộ lượng chất định phân đó. Thời điểm thêm lượng 

thuốc thử tác dụng với toàn bộ chất định phân gọi là điểm tương đương. 

Để nhận biết điểm tương đương, người ta dùng các chất gây ra hiện tượng 

có thể quan sát bằng mắt gọi là chất chỉ thị. 

- Crom (VI) có thể xác định bằng cách chuẩn độ bằng dung dịch Fe(II) 

(được sử dụng rộng rãi nhất) với chất chỉ thị điphenylamin, trong phản 

ứng chuẩn độ này người ta dùng H 3 PO 4 để che Fe(III). Phản ứng chuẩn độ 

là: 

Cr O 

 

+ 6Fe 2+ + 14H + = 2Cr 3+ + 6Fe 3+ + 7H 2 O 

- Ngoài ra Crom (VI) có thể xác định bằng phương pháp chuẩn độ Iôt, dựa 


vào phương trình phản ứng: 

Cr O + 6I- + 14H + = 2Cr 3+ + 3I 2 + 7H 2 O 

20 















- Sau đó chuẩn lượng I 2 tạo thành bằng dung dịch Na 2 S 2 O 3 với chỉ thị hồ 

tinh bột. Phản ứng chuẩn độ như sau: 

- Ưu điểm : đơn giản , dễ làm 

- Nhược điểm : 

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

• Sai số do dụng cụ đo 

1.6.2. Phương pháp phân tích công cụ 

- Không phù hợp với phân tích lượng vết. 

1.6.2.1. Phương pháp phân tích điện hóa 

1.6.2.1.1. Phương pháp cực phổ: 

- Nguyên tắc: Người ta thay đổi liên tục và tuyến tính điện áp vào 2 cực để 

khử các kim loại, do mỗi kim loại có thế khử khác nhau. Thông qua chiều 

cao của đường cong Von - Ampe có thể định lượng được ion kim loại 

trong dung dịch ghi cực phổ. Vì dòng giới hạn I gh ở các điều kiện xác định 

tỉ lệ thuận với nồng độ ion trong dung dịch ghi cực phổ theo phương trình 

I = k.C 

- Trong phương pháp phân tích này, người ta dùng điện cực giọt thuỷ ngân 

rơi là điện cực làm việc. Để định lượng các chất có hoạt tính cực phổ, 

người ta thường dùng hai phương pháp : phương pháp đường chuẩn và 

phương pháp thêm chuẩn. 

- Phương pháp này có khá nhiều ưu điểm : cho phép xác định cả chất vô cơ 

và hữu cơ với nồng độ 10 -5 - 10 -6 M. Sai số của phương pháp thường là 2 - 

3% với nồng độ 10 -3 - 10 -4 M, là 5% với nồng độ 10 -5 M (ở điều kiện nhiệt 


độ không đổi ). 





21 











- Tuy nhiên, phương pháp này cũng có những hạn chế như ảnh hưởng của 

dòng tụ điện, dòng cực đại ... 

1.6.2.1.2. Phương pháp Von – Ampe hòa tan: 

Về bản chất, phương pháp Von - Ampe hoà tan cũng giống như phương 

pháp cực phổ là dựa trên việc đo cường độ dòng để xác định nồng độ các 

chất trong dung dịch. Nguyên tắc gồm hai bước : 

Bước 1 : Điện phân làm giàu chất cần phân tích trên bề mặt điện cực làm 

việc trong khoảng thời gian xác định, tại thế điện cực xác định. 

Bước 2 : Hoà tan kết tủa đã được làm giàu bằng cách phân cực ngược 

điện cực làm việc, đo và ghi dòng hoà tan. Trên đường Von - Ampe hoà 

tan xuất hiện pic của nguyên tố cần phân tích. Chiều cao pic là một hàm 

của nồng độ. 

- Dương Thị Tú Anh và các cộng sự đã nghiên cứu xác định một số dạng 

tồn tại của crom trong nước thải công nghiệp bằng phương pháp von - 

ampe hòa tan với hàm lượng crom(µg/l) = 1,751 ± 0,038. 

- Ưu điểm: 

• Có khả năng phân biệt giữa Cr(tổng) và Cr(VI). Phương pháp 

này có giới hạn phát hiện là 5,2 µg/l, cho phép xác định 

Cr(VI) trong khoảng nồng độ từ 35µg/l đến 2mg/l. 

• Có khả năng định lượng chính xác một số kim loại nặng là 

độc tố có độ nhạy, độ chính xác và tính chọn lọc cao. 

• Có thể xác định được cả những chất không bị khử (hoặc oxi 

hoá) trên điện cực với độ nhạy khá cao 10 -6 - 10 -8 M. 

- Nhược điểm: độ nhạy bị hạn chế bởi dòng dư... 






22 











1.6.2.2. Phương pháp phân tích quang học 

1.6.2.2.1. Phương pháp phân tích quang phổ hấp thụ phân tử (UV - Vis) : 

- Phương pháp phân tích phổ hấp thụ phân tử ( phổ electron hay phổ UV - 

Vis) dựa trên việc đo phổ UV- Vis của những chất có khả năng hấp thụ 

năng lượng chùm sáng để tạo ra phổ hấp thụ phân tử, với những chất 

không có phổ UV - Vis thì cho tác dụng với thuốc thử thích hợp tạo ra 

hợp chất phức bền có khả năng hấp thụ tia bức xạ và cho phổ UV- Vis 

nhạy. 

- Phương trình định lượng của phép đo tuân theo định luật Lamber-Beer: 

Với: 

D: độ hấp thụ quang 

D = ɛ.l.C 

ɛ: Độ hấp thụ phân tử 

l: chiều dài cuvet 

C: Nồng độ nguyên tố phân tích 

- Để xác định Cr(VI) bằng phương pháp phổ hấp thụ phân tử, người ta cho 

Cr (VI) tác dụng với thuốc thử Diphenyl cacbazit (DPC) để tạo phức màu 

đỏ tím trong môi trường axit H 2 SO 4 

2 (Cr O ) + H 4 L + 8H + → () 

 

+ Cr3 + + H 2 O + 8H 2 O 

(đỏ da cam) 

(đỏ tím) 

- Các tác giả cho rằng phức tạo thành của Cr6+ với thuốc thử DPC trong 

môi trường axit có độ hấp thụ cực đại ở bước sóng λmax = 540 nm (ε = 

34200). 


- Giới hạn phát hiện của phép đo là 0,04ppm. 





23 











- Ưu điểm: 

- Cho phép xác định nồng độ chất ở khoảng 10-5M đến 10-7M, 

là một phương pháp được sử dụng khá phổ biến. 

- Đơn giản, tiện lợi, độ nhạy tương đối cao nên được sử dụng 

phổ biến để xác định các kim loại lượng nhỏ. 

- Nhược điểm: không chọn lọc, một thuốc thử có thể tạo phức với nhiều 

ion. 

1.6.2.2.2. Phương pháp quang phổ phát xạ nguyên tử (AES) 

- Trong điều kiện bình thường, nguyên tử không thu và cũng không phát ra 

năng lượng, nhưng nếu cung cấp năng lượng cho nguyên tử thì các 

nguyên tử sẽ chuyển lên trạng thái kích thích. Trạng thái này không bền, 

nguyên tử chỉ tồn tại trong một thời gian cực ngắn 10-8s, chúng có xu 

hướng trở về trạng thái ban đầu bền vững và giải phóng ra năng lượng mà 

nó đã hấp thu dưới dạng bức xạ quang học. Bức xạ này chính là phổ phát 

xạ của nguyên tử. Các nguồn kích thích phổ phát xạ là ngọn lửa đèn khí, 

hồ quang điện dòng xoay chiều và một chiều, tia lửa điện, plasma cao tần 

cảm ứng(ICP) 

- Để phân tích một chất bằng phương pháp phổ phát xạ nguyên tử ta phải 

thực hiện các bước sau: 

- Trước hết phải dùng một nguồn năng lượng phù hợp để chuyển chất cần 

xác định X thành hơi nguyên tử ( quá trình nguyên tử hóa mẫu). 

- Tiếp theo dùng năng lượng kích thích nguyên tử để tạo ra bức xạ nguyên 

tử. 

- Dùng một hệ thống máy quang học (lăng kính hay cách tử) để phân ly 

chùm sáng bức xạ thành các tia đơn sắc, ứng với mỗi tia đơn sắc là một 


vạch phổ, vì thế mà phổ này được gọi là phổ phát xạ (phổ vạch của 

nguyên tử). 





24 











- Dựa vào vị trí các vạch phổ ta có thể phân tích định tính được các nguyên 

tố có trong mẫu phân tích. Nếu đo cường độ vạch phổ thì ta có thể xác 

định được hàm lượng nguyên tố cần phân tích. 

- Phương pháp bay hơi nhiệt - phát xạ nguyên tử cảm ứng cao tần plasma 

(ETA-ICP-AES) xác định Cr(III) và Cr(VI) dựa vào sự khác nhau giữa 2 

phản ứng tạo phức vòng càng của Cr(III) và Cr(VI) với Acetylacetone. 

Cr(III) tạo phức vòng càng với Acetylacetone được tách ra và sau đó xác 

định bằng phương pháp bay hơi nhiệt- phát xạ nguyên tử cảm ứng cao tần 

plasma (ETV-ICP-AES). Cr(VI) phản ứng tạo phức vòng càng với 

polytetra-fluoroethylene (PTFE), sau đó được xác định bằng phương pháp 

trên. Giới hạn phát hiện của Cr(III) và Cr(VI) lần lượt 0,56 ng/ml và 1,4 

ng/ml, độ lệch chuẩn tương đối là 2,5% và 4,8%. 

- Ngày nay, phổ phát xạ ICP là một công cụ phân tích phục vụ đắc lực cho 

nghiên cứu và sản xuất với độ ổn định và độ nhạy cao. 

1.6.2.2.3 Phương pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử (AAS) 

- Khi chiếu một chùm tia sáng có bước sóng xác định ứng đúng với tia phát 

xạ nhạy của nguyên tố cần nghiên cứu vào đám hơi nguyên tử tự do thì 

các nguyên tử tự do sẽ hấp thụ năng lượng của các tia chiếu vào và tạo ra 

phổ hấp thụ nguyên tử của nó. Đo phổ này sẽ xác định được nguyên tố 

cần phân tích. 

- Tùy thuộc vào kỹ thuật nguyên tử hóa mà ta có các phương pháp phân 

tích quang phổ hấp thụ nguyên tử với độ nhạy khác nhau. 

- Với kỹ thuật nguyên tử hóa mẫu phân tích bằng kĩ thuật ngọn lửa, ta có 

phương pháp phân tích quang phổ hấp thụ nguyên tử ngọn lửa (F-AAS) 

có độ nhạy cỡ 0,1ppm 






25 











- Với kỹ thuật nguyên tử hóa mẫu phân tích trong cuvet graphit nhờ năng 

lượng nhiệt của dòng điện có công suất lớn, ta có phương pháp phân tích 

quang phổ hấp thụ nguyên tử không ngọn lửa (GF-AAS) có độ nhạy cao 

hơn kĩ thuật ngọn lửa 50 - 1000 lần; cỡ 0,1 - 1ppb và sai số không vượt 

quá 15%. 

- Trong phương pháp phân tích quang phổ hấp thụ nguyên tử thì quá trình 

chuyển hóa chất cần xác định thành hơi nguyên tử (quá trình nguyên tử 

hóa mẫu) là quan trọng nhất. 

- Thực tế cho thấy phương pháp phổ hấp thụ nguyên tử có nhiều ưu việt 

như: độ nhạy, độ chính xác cao, lượng mẫu tiêu thụ ít, tốc độ phân tích 

nhanh. Với ưu điểm này, AAS được thế giới dùng làm phương pháp tiêu 

chuẩn để xác định lượng nhỏ và lượng vết các kim loại trong nhiều đối 

tượng khác nhau như mẫu y học, sinh học và kiểm tra các hóa chất có độ 

tinh khiết cao. 

- Đã có nhiều công trình nghiên cứu và ứng dụng phương pháp GF-AAS 

xác định các kim loại nặng trong nhiều đối tượng khác nhau. 

1.6.2.2.4 Phương pháp phổ khối plasma cao tần cảm ứng ICP-MS 

- Khi dẫn mẫu phân tích vào ngọn lửa plasma, trong điều kiện nhiệt độ cao 

của plasma, các chất có trong mẫu khi đó sẽ bị hóa hơi, nguyên tử hóa và 

ion hóa tạo thành ion dương có điện tích +1 và các electron tự do. Thu và 

dẫn dòng ion đó vào thiết bị phân giải phổ để phân chia chúng theo số 

khối (m/z) sẽ tạo ra phổ khối của nguyên tử chất cần phân tích. Sau đó, 

đánh giá định tính và định lượng phổ thu được. 

- Kỹ thuật phân tích ICP-MS là một trong những kỹ thuật phân tích hiện 


đại. Kỹ thuật này được nghiên cứu và phát triển rất mạnh trong những 

năm gần đây. Với nhiều ưu điểm vượt trội, kỹ thuật ICP-MS được ứng 

26 















dụng rất rộng rãi trong phân tích rất nhiều đối tượng khác nhau đặc biệt là 

trong các lĩnh vực phân tích vết và siêu vết phục vụ nghiên cứu sản xuất 

vật liệu bán dẫn, vật liệu hạt nhân, nghiên cứu địa chất và môi trường... 

1.6.3. Các phương pháp sắc ký 

Sắc ký là quá trình tách dựa trên sự phân bố liên tục các cấu tử chất 

phân tích lên hai pha: một pha thường đứng yên, có khả năng hấp thu các 

chất phân tích gọi là pha tĩnh, một pha di chuyển qua pha tĩnh gọi là pha 

động; do các cấu tử chất phân tích có ái lực khác nhau với pha tĩnh, chúng 

di chuyển với tốc độ khác nhau và tách ra khỏi nhau. 

1.6.3.1. Phương pháp sắc ký lỏng hiệu năng cao (HPLC) 

- Bao gồm nhiều phương pháp có đặc thù riêng, đó là sắc ký lỏng pha liên 

kết, sắc ký phân bố lỏng - lỏng, sắc ký trao đổi ion lỏng - rắn và sắc ký 

hấp thụ lỏng - rắn. 

- Xác định cả Cr(VI) và Cr(III) trong nước thải. 

- Tuy nhiên, khi sử dụng một phương pháp phân tích nào đó người ta phải 

tính đến hiệu quả và tính kinh tế của phương pháp đó. Các phương pháp 

như hấp thụ và phát xạ nguyên tử, phương pháp điện hóa, phương pháp 

sắc ký lỏng hiệu năng cao, FIA, ... tuy cho kết quả phân tích có độ chính 

xác cao nhưng cần những trang thiết bị đắt tiền mà không phải phòng thí 

nghiệm nào cũng có được. 

1.6.3.2. Phương pháp sắc ký trao đổi ion 

- Phương pháp sắc kí ion sử dụng để xác định Cr(VI) trong nước thải công 

nghiệp luyện kim. 

- Hỗn hợp được tách bằng sự trao đổi ion trên hệ màng polime 


củahydroxytlenethacrylate bao gồm pha động chất điện, muối photphat và 

muối natriclorua 





27 











- Ưu điểm : Xử lý có chọn lọc đối tượng 

- Nhược điểm : Chi phí đầu tư và vận hành cao 






28 











Chương 2: ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 

2.1. Đối tượng, thời gian, dụng cụ, máy móc và thiết bị nghiên cứu 

- Đối tượng nghiên cứu: 

• Mẫu nước thuộc hệ thống dòng chảy ở mương An Kim Hải, Lê 

Chân, Hải Phòng. 

• Vị trí: lấy mẫu ở giữa dòng và giữa cột nước 

- Thời gian nghiên cứu: 18/03/2017 – 10/04/2017 

- Dụng cụ, máy móc và thiết bị nghiên cứu: 

• Máy đo quang UV – VIS 

• Bình định mức 500ml, 250ml. 100ml 

• Cân phân tích, tủ sấy, pipet, ống nghiệm, cốc thủy tinh, đũa thủy 

tinh… 

2.2. Phương pháp nghiên cứu 

Lựa chọn phương pháp nghiên cứu dựa trên điều kiện cơ sở vật chất, tính 

khả thi, tính ứng dụng rộng rãi và vẫn đảm bảo tính chính xác, hạn chế tối đa các 

sai số có thể xảy ra trong quá trình thực nghiệm: 

- Phương pháp xác định Crom(VI)[2]: Dạng Crom hóa trị VI trong mẫu 

nước được xác định bằng phương pháp đo quang phổ hấp thụ phân tử 

(UV-VIS) dựa trên phản ứng tạo phức của Crom(VI)với Diphenylcarbazit 

(DPC) trong môi trường axit. 

- Phương pháp phân tích Crom(VI)[5]:Hàm lượng Crom(VI) được xác 

định bằng phương pháp thêm đường chuẩn 

Ưu điểm: Là sự kết hợp giữa phương pháp đường chuẩn và phương pháp 

thêm chuẩn. Loại trừ sự khác biệt về thành phần nền của dung dịch mẫu 

và dung dịch chuẩn. Đạt độ chính xác cao, phân tích được các mẫu có 






29 











hàm lượng chất cần phân tích rất nhỏ chính xác hơn phương pháp so 

sánh và phương pháp đường chuẩn, phương pháp thêm chuẩn. 

2.3. Nội dung tiến hành nghiên cứu 

2.3.1: Lấy mẫu[3],[6] 

Bước 1: Chuẩn bị dụng cụ và phương tiện 

- Chai đựng mẫu(chai nhựa 1,5l ) 

- Găng tay cao su 

- Nhãn dán. 

Bước 2:Tiến hành lấy mẫu 

Lấy mẫu cần đáp ứng đầy đủ các tiêu chí: 

• Tính trung bình của mẫu 

• Không bị nhiễm bẩn thứ cấp 

• Kết quả phân tích được nhận từ mẫu nước có tính đại diện cho 

nguồn nước 

- Xúc rửa chai bằng chính nguồn nước thải ít nhất 3 lần 

- Múc nước ở giữa dòng và giữa cột nước (mẫu đơn lẻ), để khoảng trống 

1% thể tích chai (nếu có điều kiện thì sử dụng thiết bị Ruthner bao gồm 1 

bình có nắp kín, khi thả thiết bị tới một độ sâu nhất định sẽ bật mở nắp để 

nước tràn vào bình, khi nước đầy thả nắp đậy trở lại). 

Bước 3: Dán nhãn 

- Nhãn buộc ở cổ chai hoặc thành chai 


- Chứa các thông tin: vị trí lấy mẫu, tên mẫu, ngày và giờ lấy mẫu, điều 

kiện thời tiết, tốc độ dòng chảy, người lấy mẫu. 





30 











2.3.2: Xử lý mẫu, loại bỏ các ion cản trở [2]. 

- Lấy 200ml mẫu cần phân tích cho vào bình nón,sau khi lắc kỹ thêm vào 

5ml HNO 3 đặc, đậy bình bằng kính kín. Làm bay hơi chậm để thể tích còn 

lại từ 15-20ml 

- Cho tiếp 5ml HNO 3 đặc và 10ml H 2 SO 4 đặc(làm lạnh bình nón giữa các 

lần thêm). Làm bay hơi cho tới khi có khói trắng SO3 xuất hiện 

- Nếu dung dịch vẫn chưa sạch, trong thì thêm 10ml HNO 3 đặc, lại cho bay 

hơi đến khi xuất hiện sương mù SO 3 tiếp tục đun nóng HNO 3 trước khi 

tiếp tục xử lý 

- Tất cả HNO 3 sẽ bị đuổi hết ra khỏi dung dịch khi dung dịch trong và 

không còn khói màu nâu (NO2) rõ rệt 

- Làm lạnh và pha loãng đến 30ml bằng nước cất, đun nóng nhẹ để hòa tan 

hết các loại muối 

- Sau đó để nguội và cho vào bình chiết 250ml, pha loãng đến 40ml bằng 

nước cất và làm lạnh trong bồn đá 

- Thêm 2ml dd Cupferron, lắc mạnh để yên trong bình đá 5 phút 

- Chiết trong bình chiết (3 lần) mỗi lần 5ml dd CHCl 3 

- Lắc đều mỗi lần chiết. Đợi cho phân lớp và chiết loại bỏ phần hữu cơ 

(CHCl 3 ). Chuyển phần dung dịch nước đến bình nón 125ml 

- Đun sôi 5 phút để bay hơi hết CHCl 3 và làm lạnh 

- Thêm 5ml HNO 3 và 3ml H 2 SO 4 . Đun sôi để xuất hiện khói. Làm nguội 

đến 30-40 o C và rửa sạch thành bình phía trên bằng bình tia, lại đun sôi để 

xuất hiện khói SO 3 

- Làm lạnh rồi cẩn thận thêm 5ml HNO 3 , đun sôi để mù phân hủy hoàn toàn 

- Làm lạnh rửa thành bình và đun sôi lần nữa để nhiều mù SO 3 bay ra loại 

bỏe hoàn toàn HNO 3 . 


- Làm lạnh và thêm 7-10ml nước 





31 











2.3.3: Bảo quản mẫu[6]: (theo Tiêu Chuẩn Hiệp hội sức khỏe cộng đồng 

Mỹ, APHA1995) 

- Giữ lạnh từ 0-5 o C 

- Bảo quản trong chai thủy tinh hoặc nhựa được hãm với acid nitric sao cho 

pH của mẫu nhỏ hơn 2 để hạn chế quá trình kết tủa và hấp phụ. 

- Thời gian lưu giữ tối đa: 24h/24h (an toàn/quy định). 

2.3.4: Các bước tiến hành phân tích: 

2.3.4.1. Chuẩn bị hóa chất: 

- Thuốc thử Diphenylcarbazid (DPC) 0,5% : Hòa tan 0,5g 1,5- 

Diphenylcarbazide trong 100ml axeton, thuốc thử được đựng trong chai 

màu nâu ở 4 0 C, loại bỏ khi dung dịch bị biến màu( tốt nhât là pha trước 

mỗi lần dùng) 

- Dung dịch chuẩn gốc Cr(VI) 1000ppm: Hòa tan 2,829g K 2 Cr 2 O 7 đã được 

sấy khô ở 105 o C vào bình định mức 1 lít bằng nước cất( bảo quản trong 

bóng tối, nhiệt độ thấp do dễ bị Oxy hóa chuyển màu vàng) 

- Dung dịch chuẩn Cr 50ppm: Hút 25ml dung dịch chuẩn gốc 1000ppm vào 

bình định mức 500ml sau đó định mức đến vạch bằng nước cất. 

- Dung dịch chuẩn làm việc Cr 10ppm: Hút 50ml dung dịch chuẩn Cr 

50ppm vào bình định mức 250ml sau đó định mức đến vạch bằng nước 

cất. 

- Dung dich thử làm việc: Pha loãng 10 lần dung dịch mẫu nước thải đã qua 

xử lý bằng cách hút chính xác 50ml dung dịch thử vào bình định mức 

500ml sau đó định mức đến vạch bằng nước cất. 






32 











2.3.4.2. Định tính xác định sự có mặt của Cr 6+ : 

Cr 6+ với DPC trong môi trường acid tạo thành hợp chất có màu đỏ tím, 

theo phương trình: 

- Tiến hành: cho dung dịch thử phản ứng với thuốc thử DPC 0,5% trong 

môi trường acid H 2 SO 4 0,5M 

Dung dịch thử có chứa ion Cr 6+ thì dung dịch trong ống nghiệm sẽ 

chuyển sang màu đỏ tím 

2.3.4.3. Xác định và khảo sát khoảng nồng độ tuyến tính: 

Dung dịch chứa Cr 6+ không xuất hiện cực đại hấp thụ trong khoảng 350 - 

650nm. Đối với mẫu chứa Cr 6+ với DPC có xuất hiện cực đại hấp thụ ở dải sóng 

này. 

- Chuẩn bị một dãy các dung dịch chuẩn có nồng độ tăng dần từ 0 – 2ppm, 

thêm acid, thuốc thử, lắc đều, để 10 phút 

- Đo quang: 

• Lấy một mẫu bất kỳ trong dãy dung dịch còn lại đo quang ở dải 

sóng từ 350 – 650nm, bước nhảy 5nm =>xác định λ 

• Đo độ hấp thụ quang A của các dung dịch theo thứ tự nồng độ tăng 

dần tại bước sóng 


- Xây dựng đường chuẩn và kết luận khoảng nồng độ tuyến tính. 





33 











2.3.4.4. Xác định nồng độ Crom(VI) trong mẫu nước thải 

Mẫu 

Sơ đồ tóm tắt quy trình thực hiện 

Thêm chuẩn được 

C i =C x + C thêm 

V x 

ml(C X 

) 

C thêm 

(V thêm - C 0 ) 

Tạo màu, định mức (V dm 

ml). Đo A 






34 








- Hút chính xác V ml dung dịch mẫu nước thải cần n phân tích (nồng độ C ) 

x X 




vào n (n=5-8) bình định mức 100ml, đánh số thứ tự từ 1 n 

- Pha n-1 mẫu chuẩn n thêm (V thêm –C 0 ) 

• Chuẩn bị một dãy dung dịch chuẩn nồng độ tăng dần n bằng b cách hút 

những thể tích tăng dần (V thêm ) dung dịch chuẩn n làm việc có nồng 

độ C 0 

• Đổ dãy dung dịch d chuẩn thêm vào lần lượt t các bình định mức trên 

theo thứ tự tăng dần( từ bình thứ 2 trở đi), ta có: 

C 

i 

= C 

x 

+ C thêm 

• Tạo phức c màu, đo A i (cùng điều kiện) : 

A x , (A 1, A 2 , …, A n ) 

Thêm vào mỗi bình lượng thuốc thử, dung môi, điều u kiện pH, nhiệt 

độ …như ư nhau. Định mức đến V dm (ml) 

Đo o A (cùng điều kiện) tại bước sóng λ max 

- Dựng đường chuẩn n biễu diễn mối tương quan giữa nồng ng độ Crom(VI) 

thêm chuẩn (C thêm = V thêm C 0 /V dm )và độ hấp thụ A i : A i = a.C thêm + b 






35 











=>Dựa vào đường chuẩn thêm tính toán hàm lượng Cr(VI) có trong mẫu 

nước thải: 

• Nồng độ X trong dd đo ( theo phương pháp ngoại suy tuyến tính) 

C 

x( đo) 

b 

= 

a 

• Nồng độ X trong dd phân tích: 

C 

x ( ddphântích ) 

= 

C 

. V 

x ( đo ) dm 


V 

x 





36 








Chương 3: THỰC NGHIỆM - KẾT QUẢ 




BUỔI 1 

XÁC ĐỊNH LƯỢNG DUNG DỊCHH 2 SO 4 O,5M VÀ THUỐC THỬ DPC 

0,5% THÍCH HỢP 

XÁC ĐỊNH CỰC ĐẠI HẤP THỤ VÀ KHOẢNG NỒNG ĐỘ TUYẾN 

I. Chuẩn bị hóa chất 

TÍNH 


Diphenylcarbazide trong 100ml axeton 

- Dung dịch chuẩn gốc Cr(VI) 1000ppm: Cân 2,829g K 2 Cr 2 O 7 sau đó hòa 

tan vào bình định mức 1000ml bằng nước cất 



- Dung dịch chuẩn làm việc Cr 10ppm: Hút 50ml dung dịch chuẩn Cr 


cất. 






37 








II. Xác định lượng H2SO4 O,5M và thuốc thử DPC 0,5% thích hợp 




2.1.Lượng H2SO4 O,5M: 

- pH=2 là pH tối ưu cho sự tạo thành phức Cr(VI) – DPC. Do vậy tiến hành 

xác định lượng H 2 SO 4 O,5M cần thêm vào để tạo môi trường pH=2: 

pH = 2 = -log[H + ] 

=> [H + ] = 

= 0,01 

 

 

=> [H 2 SO 4 ] = [H+ ] = * 0,01 = 0,005 (M) 

 

- Các thí nghiệm tạo phức Cr(VI) – DPC được tiến hành định mức trong 

100ml. Ta có: 

[H 2 SO 4 ] = 0,005M = 

., 

 

Thể tích dd H 2 SO 4 O,5M cần thêm vào để tạo môi trường pH=2là: 

1ml 

2.2. Lượng thuốc thử DPC 0,5%: 

Để định lượng chính xác hàm lượng Cr(VI) có trong mẫu nước cần lượng 

thuốc thử vừa đủ ( có thể dư) để phản ứng hoàn toàn với ion Cr(VI). 

Tiến hành xác định lượng thuốc thử cần thiết bằng phương pháp so màu 

- Dụng cụ, hóa chất: 2 ống nghiệm giống nhau, pipet, dd chuẩn Cr(VI) 

10ppm, dd H 2 SO 4 0,5M, dd DPC 0,5% 

- Tiến hành: Hút 20ml nước cất vào mỗi ống nghiệm. Dùng bút dạ đánh 

dấu vạch nước cất rồi trút bỏ phần nước. Tiến hành thí nghiệm như bảng 

dưới đây: 






38 








Bảng 3.1. Bảng pha chế dung dịch xác định V dd DPC 0,5% 




- Lắc đều, để yên 10 phút rồi quan sát màu của phức tạo thành trong 2 ống 

nghiệm, nhận thấy dung dịch trong cả hai ống nghiệm đều xuất hiện màu 

đỏ tím 

- So sánh cườngđộ màu của phức tạo thành trong 2 ống nghiệm với nhau 

trên nền giấy trắng, nhận thấy : cường độ màu dung dịch ở hai ống 

nghiệm là như nhau =>Lượng Cr(VI) 2,5ppm đã phản ứng hết ở cả 2 ống 

nghiệm 

Ống nghiệm 1 2 

Dung dịch (ml) 

V (Cr(VI)10ppm) 5 5 

Nồng độ Cr(VI) 

2,5 ppm 

V (H 2 SO 4 0,5M) 0,2 0,2 

V (DPC 0,5%) 1,5 2 

Định mức (Nước cất) 

20ml 

Kết luận: Lựa chọn thể tích thuốc thử DPC 0,5% để thực hiện thí 

nghiệm : 2ml (Chọn lượng thuốc thử có dư để đảm bảo lượng Crom 

được phản ứng hoàn toàn) 






39 








III. Xác định cực đại hấp thụ và khoảng nồng độ tuyến tính 




3.1. Tiến hành 

Bước 1: Pha chế dung dịch 

Bảng 3.2. Bảng pha chế dung dịch xác định 

Bước 2: lắc đều, để yên 10 phút 

Bước 3: Đo quang 

và khoảng nồng độ tuyến tính 

Bình 1 2 3 4 5 6 7 8 

(mẫu 

Dung dịch trắng) 

V Cr(VI) 10ppm (ml) 0 2 3 5 8 12 15 20 

Nồng độ Cr(VI) 

ppm 

V H 2 SO 4 0,5M 

V DPC 0,5% 

Định mức 

( Nước cất) 

• Tiến hành đo mẫu trắng (bình 1) 

• Đo quang dung dịch bình (8) ở dải sóng từ 350 – 650nm, bước 

nhảy 5nm để xác định 

0 0,2 0,3 0,5 0,8 1,2 1,5 2,0 

1ml 

2ml 

100ml 

• Tiến hành đo quang lần lượt dung dịch từ bình (1) – bình (8) ở 

bước sóng để xác định độ hấp thụ A tương ứng 






40 











3.2. Kết quả 

3.2.1.Cực đại hấp thụ: 

Hình 3.1. Cực đại hấp thụ của phức Crom (VI) – DPC 

• Theo bảng trên nhận thấy phức có cực đại hấp thụ tại bước sóng 

= 542,0nm 

• So sánh với nhiều tài liệu tham khảo khác [1],[2] cho rằng cực đại 

hấp thụ của phức tại = 540,0nm 

=> Có sự chênh lệch bước sóng là 2nm ( rất nhỏ) => chấp nhận được 

=> Kết luận: Cực đại hấp thụ = 542,0nm 






41 








3.2.2.Khoảng nồng độ tuyến tính: 




Kết quả đo quang: 

Bảng 3.3. Độ hấp thụ của phức Cr(VI) – DPC theo nồng độ Cr(VI) 

C Cr(VI) ppm 0 0,2 0,3 0,5 0,8 1,2 1,5 2 

A 0 0,144 0,207 0,371 0,588 0,898 1,138 1,558 

Hình 3.2. Độ hấp thụ của phức Cr(VI) – DPC theo nồng độ Cr(VI) 






42 











Phân tích, đánh giá kết quả: 

• Dựng đường chuẩn ( bằng phần mềm Microsoft Excel ) 

Độ hấp thụ (A) 

Đường chuẩn biểu diễn mối tương quan giữa nồng 

độ ion Cr(VI) và độ hấp thụ A 

1.8 

1.6 

1.4 

1.2 

1 

0.8 

0.6 

0.4 

0.2 

0 

-0.2 

y = 0.776x - 0.018 

R² = 0.999 

0 0.5 1 1.5 2 2.5 

Nồng độ C (ppm) 

• Nhận xét: R = 0,9993> 0.995 => Tương quan giữa nồng độ Cr(VI) 

và độ hấp thụ của phức là tuyến tính theo phương trình: 

A= 0,7766.C – 0,018 

=> Kết luận: Khoảng nồng độ tuyến tính là 0 – 2ppm 






43 











XÁC ĐỊNH NỒNG NG ĐỘ CROM (VI) TRONG MẪU NƯỚC THẢI 

I.Lấy mẫu, xử lý và bảo o quản mẫu: 

- Mẫu nước thải: Thuộc hệ thống dòng chảy ở mương An Kim Hải, H Lê 

Chân, Hải Phòng. 

Hình 3.3. Địa điểm lấy mẫu – Mương An Kim Hải, Lê Chân, Hải Phòng 

• Vị trí: lấy mẫu ở giữa dòng và giữa cột nước 

• Thời điểm lấy y mẫu: 10h ngày 31/03/2017 

• Điều kiện thời tiết: Trời quang, gió nhẹ 

• Tốc độ dòng chảy: ổn định 

- Xử lý mẫu: Lọc mẫu bằng bình hút chân không 

- Bảo quản mẫu: trong bình thủy tinh tối mầu có nắp đựng 

II. Chuẩn bị hóa chất 

BUỔI 2 


Diphenylcarbazide trong 100ml axeton 






44 











- Dung dịch chuẩn gốc Cr(VI) 1000ppm: Cân 2,829g K 2 Cr 2 O 7 sau đó hòa 

tan vào bình định mức 1000ml bằng nước cất 



- Dung dịch chuẩn làm việc Cr 10ppm (C 0 ) : Hút 50ml dung dịch chuẩn Cr 


cất. 

- Dung dich thử làm việc (C thử ) : Pha loãng 10 lần dung dịch mẫu nước thải 

đã qua xử lý bằng cách hút chính xác 50ml dung dịch thử vào bình định 

mức 500ml sau đó định mức đến vạch bằng nước cất. 

III. Định tính mẫu 

3.1. Nguyên tắc 

Crom (VI) tác dụng với thuốc thử DPC trong môi trường acid H 2 SO 4 tạo 

phức màu đỏ tím: 

2 (Cr O ) + H 4 L + 8H + → Cr (HL) 

 

+ Cr3 + + H 2 O + 8H 2 O 

(đỏ da cam) 

3.2. Tiến hành 

(đỏ tím) 

- Hút 10ml dung dịch thử vào ống nghiệm 

- Thêm 1ml dd H 2 SO 4 0,5M 

- Thêm 2ml thuốc thử DPC 0,5% 

- Lắc nhẹ 

3.3. Kết quả : Dung dịch sau phản ứng xuất hiện màu đỏ tím 


=>Kết luận: Mẫu nước có chứa ion Crom(VI), ta tiếp tục tiến hành định lượng. 





45 








IV. Định lượng theo phương pháp thêm đường chuẩn 




4.1. Tiến hành: 

Bước 1: Pha chế dung dịch: 

Bảng 3.4. Bảng pha chế dung dịch định lượng Cr(VI) trong mẫu nước thải 

Bình 

Dung dịch(ml) 

V(C )– dd thêm 

chuẩn 

0 

(Trắng) 

1 2 3 4 5 6 7 8 

0 0 2 4 6 8 10 12 15 

C thêm chuẩn (ppm) 0 0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 1,2 1,5 

V (C thử ) 0 2 

V(H 2 SO 4 0,5M) 1 

V (DPC 0,5%) 2 

Định mức 

Bước 2: Lắc đều, để 10 phút 

100ml 

Bước 3: Tiến hành đo quang tại bước sóng λ = 542nm 

- Đo mẫu trắng ( trừ nền ) 

- Đo lần lượt các bình (1) – (8) xác định độ hấp thụ A 






46 











4.2. Kết quả 

Bảng 3.5: Độ hấp thụ của phức Cr(VI) – DPC theo nồng độ Cr(VI) thêm chuẩn 

C thêm chuẩn 

(ppm) 

0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 1,2 1,5 

A 0, 073 0,22 0,369 0,518 0,668 0,824 0,976 1,22 

Hình 3.4. Độ hấp thụ của phức Cr(VI) – DPC theo nồng độ Cr(VI) 






47 











4.3. Phân tích kết quả 

- Dựng đường chuẩn bằng phần mềm Microsoft Excel 

Độ hấp thụ (A) 

Đường chuẩn biễu diễn mối tương quan 

giữa nồng độ ion Cr(VI) thêm chuẩn và độ 

hấp thụ quang A 

1.4 

1.2 

1 

0.8 

0.6 

0.4 

0.2 

0 

y = 0.762x + 0.065 

R² = 0.999 

0 0.5 1 1.5 2 

- Nhận xét: R 2 = 0,9997> 0.995 => Tương quan giữa nồng độ Cr(VI) thêm 

chuẩn và độ hấp thụ của phức là tuyến tính theo phương trình: 

- Tính toán nồng độ Cr(VI) : 

• Áp dụng công thức C thử 

Nồng độ (ppm) 

A= 0,762.C thêm + 0,0656 

= = , = 0,086 ppm 

, 

• Ta có mẫu nước thải được pha loãng 10 lần -> dd thử làm việc. 

Trong thực nghiệm tiếp tục pha loãng dd thử làm việc 50 lần (hút 

2ml dung dịch thử làm việc định mức trong 100ml ). Như vậy Mẫu 

nước thải đã được pha loãng: 10 * 50 = 500 lần 

Nồng độ Crom(VI) trong mẫu nước thải là: C X = C thử * 500 

= 0,086 * 500 

= 43,04 ppm 






48 











- Đánh giá: 

Nồng độ Crom(VI) trong mẫu nước là 43,04 ppm vượt quá giói hạn cho 

phép và gần gấp 861lần nồng độ cho phép ( 0,05 ppm là nồng độ giới hạn 

của ion Crom(VI) trong nước thải công nghiệp khi xả vào các nguồn tiếp 

nhận với mục đích cấp nước sinh hoạt theo Quy chuẩn Quốc gia về nước 

thải công nghiệp (QCVN 24: 2009/BTNMT), được biên soạn bởi Ban 

soạn thảo quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về chất lượng nước, do Tổng cục 

Môi trường và Vụ Pháp chế trình duyệt và được ban hành theo Thông tư 

số 25/2009/TT- BTNMT ngày 16 tháng 11 năm 2009 của Bộ Tài nguyên 

và Môi trường). 






49 











Kết luận: 

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 

Sau khi tiến hành nghiên cứu xác định hàm lượng Crom (VI) trong mẫu 

nước thải công nghiệp chúng tôi rút ra những kết luận sau: 

• Lựa chọn phương phápđịnh lượng Crom(VI) trong mẫu nước thải là 

phương pháp quang phổ hấp thụ UV – VIS; phương pháp phân tích 

thêm đường chuẩn 

• Xácđịnhđược cựcđại hấp thụ của phức Cr(VI) – DPC: 

λ = 542nm 

• Khoảng nồngđộ tuyến tính của dãy chuẩn là 0- 2ppm với hệ số tương 

quan là R 2 = 0,9993 

• Xácđịnhđược nồngđộ Crom(VI) trong mẫu nước thải : 

C = 43,04 ppm ; so sánh với giới hạn cho phép của Crom(VI) trong 

nước thải công nghiệp (0,05ppm) nhậnđịnh được nồng độ Cr(VI) 

trong mẫu thựcđã vượt quá giới hạn cho phép gần 861 lần 






50 








Kiến nghị: 




Sự có mặt của ion Crom(VI) trong nước đặc biệt có ý nghĩa tới sức khỏe 

con người, tới động, thực vật và môi trường xung quanh. Lượng Cr(VI) quá 

lớn gây những tác động xấu vô cùng nghiêm trọng , do vậy chúng tôi kiến 

nghị: 

• Tuyên truyền cho người dân làm tăng sự hiểu biết về tác hại của ion 

Crom(VI) tới sức khỏe, đời sống sinh hoạt của con người, tớiđộng - 

thực vật và môi trường. Khuyến cáo người dân ngừng sử dụng nguồn 

nước bịô nhiễm vào bất cứ hoạtđộng nào 

• Chính quyền, nhà nước cần điều tra, xác định nguyên nhân có sự dư 

thừa quá lớn lượng Crom(VI) ở hệ thống mương An Kim Hải, Lê 

Chân, Hải Phòng 

• Các nhà máy, xí nghiệp có hệ thống xử lý nước thải đổ ra khu vực 

mương An Kim Hải cần tự giác kiểm tra cẩn thận hệ thống xử lý 

nước thải của cơ sở mình và phải chịu trách nhiệm nếu như đó là 

nguyên nhân gây sự gia tăng hàm lượng Crom(VI) 

• Có chính sách hỗ trợ về tri thức và tài chính cho các hoạt động ứng 

dụng công nghệ trong xử lý, đặc biệt là các công nghệ dựa trên vi 

sinh, phi hóa chất để khắc phục tình trạng ô nhiễm trên 

• Thường xuyên kiểm tra định lượng nguồn nước thải để đảm bảo 

nguồn nước đạt tiêu chuẩn cho phép 

• Tăng số lượng các công trình nghiên cứu về xác định hàm lượng ion 

Crom(VI), các ion khác có nghĩa tới đời sống con người theo nhiều 

phương pháp khác nhau 






51 











TÀI LIỆU THAM KHẢO 

[1]. Dinh Dang, Luận văn Thạc sĩkhoa học - Nghiên cứu sử dụng phương pháp 

phổ hấp thụ nguyên tử không ngọn lửa để xác định lượng vết Crom có trong 

mẫu sinh học,Đại học Khoa học tự nhiên - Đại học Quốc gia Hà Nội. 

[2]. Đậu Bá Nghĩa, Xác định hàm lượng Crom trong nước thải bằng phương 

pháp trắc quang, Khóaluận tốt nghiệp. 

[3]. Ngô Thị Trang (2010), Nghiên cứu xác định dạng Crom trong nước và trầm 

tích bằng phương pháp hóa lý hiện đại, Luận văn thạc sĩ 

[4]. Ths Lưu Thị Thu Hà, Phổ hấp thụ nguyên tử UV-VIS và ứng dụng trong 

phân tích, Khoa học cơ bản- Bộ giao thông vận tải Trường Đại học công nghệ 

giao thông vận tải 

[5]. TS Hoàng Thị Huệ An, Bài giảng hóa phân tích, Bộ môn Hóa- Đại học Nha 

Trang. 

[6]. Cao Thị Mai Hương, Xác định Crom trong mẫu sinh học bằng phương pháp 

hấp thụ nguyên tử không ngọn lửa, Luận văn thạc sĩ khoa học. 






52

NGHIÊN CỨU PHÂN TÍCH HÀM LƯỢNG ION CROM(VI) TRONG MẪU NƯỚC THẢI CÔNG NGHIỆP BẰNG PHƯƠNG PHÁP QUANG PHỔ UV - VIS

Create successful ePaper yourself

Delete template?

Save as template?