Nghiên cứu biến tính vật liệu hấp phụ từ nguyên liệu chứa xenlulozo để tách và xác định chì

https://twitter.com/daykemquynhon 

plus.google.com/+DạyKèmQuyNhơn 

www.facebook.com/daykem.quynhon 

https://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 Quy Nhơn 1000B Trần Hưng Đạo Tp.Quy Nhơn Tỉnh Bình Định 

LỜI CẢM ƠN 

Lời đầu tiên, em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến thầy giáo TS.Đặng 

Ngọc Định, người đã trực tiếp hướng dẫn em trong quá trình hoàn thành bài 

khóa luận này. 

Qua đây em cũng xin gữi lời cảm ơn tới các thầy, cô giáo trong khoa 

Kỹ thuật phân tích, trường Đại học Công nghiệp Việt Trì, cùng các thầy, cô 

giáo đã tận tình chỉ bảo, dạy dỗ em trong suốt 4 năm học vừa qua. 

Cuối cùng em xin chân thành cảm ơn gia đình bạn bè đã nhiệt tình giúp 

đỡ, động viên và khích lệ em vượt qua mọi khó khăn trong suốt quá trình học 

tập và nghiên cứu. 

Do hạn chế về thời gian, điều kiện cũng như trình độ hiểu biết nên đề 

tài nghiên cứu này không tránh khỏi thiếu sót. Em rất mong nhận được sự chỉ 

bảo, đóng góp của các thầy, các cô để bản báo cáo được hoàn thiện hơn. 

Em xin chân thành cảm ơn! 

Phú Thọ, Ngày tháng năm 2017 

Sinh viên 

Đỗ Đức Hiếu 

DIỄN ĐÀN TOÁN - LÝ - 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 

i 

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú 

www.facebook.com/daykemquynhonofficial 

www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial








NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN 

………………………………………………………………………………… 

………………………………………………………………………………… 

………………………………………………………………………………… 

………………………………………………………………………………… 

……………………………………………….………………………………… 

………………………………………………………………………………… 

………………………………………………………………………………… 

………………………………………………………………………………… 

………………………………………………………………………………… 

…………….…………………………………………………………………… 

………………………………………………………………………………… 

………………………………………………………………………………… 

………………………………………………………………………………… 

………………………………………………………………………………… 

………………………………………………………………………………… 

………………………………………………………………………………… 

………………………………………………………………………………… 

………………………………………………………………………………… 

………………………………….……………………………………………… 

………………………………………………………………………………… 

………………………………………………………………………………… 

………………………………………………………………………………… 

…………………………………………………………………………………. 

………………………………………………………………………………… 

………………………………………………………………………………… 

Phú Thọ, ngày……tháng……năm 2017 

GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN 

(Ký và ghi rõ họ tên) 






ii 











NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN PHẢN BIỆN 

………………………………………………………………………………… 

………………………………………………………………………………… 

………………………………………………………………………………… 

………………………………………………………………………………… 

……………………………………………….………………………………… 

………………………………………………………………………………… 

………………………………………………………………………………… 

………………………………………………………………………………… 

………………………………………………………………………………… 

…………….…………………………………………………………………… 

………………………………………………………………………………… 

………………………………………………………………………………… 

………………………………………………………………………………… 

………………………………………………………………………………… 

………………………………………………………………………………… 

………………………………………………………………………………… 

………………………………………………………………………………… 

………………………………………………………………………………… 

………………………………….……………………………………………… 

………………………………………………………………………………… 

………………………………………………………………………………… 

………………………………………………………………………………… 

…………………………………………………………………………………. 

Phú Thọ, ngày……tháng……năm 2017 

GIẢNG VIÊN PHẢN BIỆN 

(Ký và ghi rõ họ tên) 






iii 











MỤC LỤC 

LỜI CẢM ƠN ................................................................................................. i 

DANH MỤC BẢNG ..................................................................................... vi 

DANH MỤC HÌNH ..................................................................................... vii 

MỞ ĐẦU ....................................................................................................... 1 

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ CHÌ ............................................................ 3 

1.1. Trạng thái thiên nhiên [12] ................................................................... 3 

1.2. Tính chất vật lí [12].............................................................................. 3 

1.3. Tính chất hóa học [12].......................................................................... 3 

1.4. Vai trò sinh học của chì [6]................................................................... 5 

1.5. Tình trạng ô nhiễm chì. ........................................................................ 6 

1.5.1. Nguy cơ ô nhiễm chì trong các đối tượng môi trường [6] ............... 6 

1.5.2. Một số nguồn gây ô nhiễm chì [6] .................................................. 8 

1.6. Các phương pháp xác định chì. ............................................................. 9 

1.6.1. Các phương pháp hoá học. ............................................................. 9 

1.6.1.1. Phương pháp phân tích khối lượng [2]..................................... 9 

1.6.1.2. Phương pháp phân tích thể tích [2] ........................................ 10 

1.6.2. Các phương pháp phân tích công cụ. ............................................ 10 

1.6.2.1. Các phương pháp điện hoá [3, 8] ........................................... 10 

1.6.2.2. Các phương pháp quang phổ .................................................. 11 

1.7. Một số phương pháp tách và làm giàu lượng vết ion kim loại nặng. ... 13 

1.7.1. Phương pháp cộng kết [10]........................................................... 13 

1.7.2. Phương pháp chiết lỏng – lỏng [10].............................................. 14 

1.7.3. Phương pháp chiết pha rắn [10].................................................... 15 

1.7.3.1. Định nghĩa về chiết pha rắn. .................................................. 15 

1.7.3.2. Các cơ chế chiết pha rắn ........................................................ 15 

1.7.3.3. Các bước chính trong kỹ thuật thực hiện chiết pha rắn: ......... 17 

1.8. Một số vật liệu hấp phụ có nguồn gốc tự nhiên. .................................. 18 

CHƯƠNG 2. THỰC NGHIỆM .................................................................... 19 

2.1. Mục tiêu và nội dung nghiên cứu........................................................ 19 

2.1.1. Mục tiêu nghiên cứu. .................................................................... 19 

2.1.2. Đối tượng nghiên cứu. .................................................................. 19 

2.1.3. Nội dung nghiên cứu. ................................................................... 19 

2.2. Phương pháp nghiên cứu. ................................................................... 20 

2.2.1. Phương pháp nghiên cứu khả năng hấp phụ. ................................. 20 

2.2.2. Tính toán các đại lượng. ............................................................... 20 


iv 















2.2.3. Phương pháp nghiên cứu xác định hàm lượng chất. ...................... 21 

2.2.3.1. Cơ sở lý thuyết của phương pháp. .......................................... 21 

2.2.3.2. Nguyên tắc. ............................................................................. 21 

2.3. Dụng cụ và hóa chất. .......................................................................... 21 

2.3.1. Dụng cụ - thiết bị .......................................................................... 21 

2.3.2. Hóa chất. ...................................................................................... 22 

2.4. Điều chế vật liệu ................................................................................. 22 

2.4.1. Thủy phân vỏ trấu bằng dung dịch axit H 2 SO 4 .............................. 22 

2.4.2. Thủy phân vỏ trấu bằng dung dịch kiềm NaOH ............................ 22 

CHƯƠNG 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN ................................................ 23 

3.1. Nghiên cứu tối ưu hóa các điều kiện xác định hàm lượng Pb bằng 

phương pháp chiết trắc quang .................................................................... 23 

3.1.1. Khảo sát bước sóng ...................................................................... 23 

3.1.2. Khảo sát ảnh hưởng của pH .......................................................... 24 

3.1.3. Khảo sát ảnh hưởng của lượng thuốc thử ...................................... 25 

3.1.4. Khảo sát thời gian bền màu của phức. .......................................... 26 

3.1.5. Khoảng nồng độ tuyến tính ........................................................... 27 

3.1.6. Xây dựng đường chuẩn................................................................. 28 

3.2. Khảo sát các điều kiện hấp phụ chì lên vật liệu chứa xenlulozo (vỏ trấu) 

theo phương pháp tĩnh ............................................................................... 31 

3.2.1. Khảo sát ảnh hưởng của pH đến khả năng hấp phụ của vỏ trấu .... 31 

3.2.2. Khảo sát ảnh hưởng của thời gian hấp phụ ................................... 32 

3.3. Khảo sát các điều kiện hấp phụ chì lên vật liệu chứa xenlulozo (vỏ trấu) 

theo phương pháp động ............................................................................. 34 

3.3.1. Chuẩn bị cột chiết pha rắn ............................................................ 34 

3.3.2. Khảo sát ảnh hưởng của tốc độ nạp mẫu ....................................... 34 

3.3.3. Khảo sát ảnh hưởng của nồng độ chất rửa giải .............................. 34 

3.3.4. Khảo sát ảnh hưởng của tốc độ rửa giải ........................................ 35 

3.3.5. Khảo sát ảnh hưởng của thể tích dung dịch rửa giải ...................... 36 

3.4. Đánh giá độ lặp của phương pháp ....................................................... 37 

3.5. Xử lí mẫu giả ...................................................................................... 38 

3.6. Xử lý mẫu thực. .................................................................................. 39 

KẾT LUẬN .................................................................................................. 40 

TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................ 42 






v 








DANH MỤC BẢNG 




Bảng 3.1. Kết quả khảo sát bước sóng với mẫu trắng là nước .................................23 

Bảng 3.2. Kết quả khảo sát giá trị pH ứng với mỗi giá trị A ....................................25 

Bảng 3.3. Kết quả khảo sát lượng thuốc thử .............................................................25 

Bảng 3.4. Kết quả khảo sát thời gian bền màu của phức chì đithizonat ...................26 

Bảng 3.5. Các điều kiện tối ưu xác định Pb 2+ bằng phương pháp trắc quang ..........27 

Bảng 3.̉6. Kết quả khảo sát khoảng tuyến tính của Pb 2+ ..........................................27 

Bảng 3.7. Kết quả xây dựng đường chuẩn ...............................................................28 

Bảng 3.8. Kết quả đo mẫu giả ...................................................................................29 

Bảng 3.9. Kết quả xử lý số liệu đối với mẫu giả .......................................................30 

Bảng 3.10. Kết quả khảo sát ảnh hưởng pH đến khả năng hấp phụ của vật liệu .....31 

Bảng 3.11. Kết quả khảo sát ảnh hưởng củathời gian lắc đến dung lượng hấp phụ 

của vật liệu RHK và RHA ........................................................................................33 

Bảng 3.12. Kết quả khảo sát ảnh hưởng của tốc độ nạp mẫu ...................................34 

Bảng 3.13. Kết quả khảo sát ảnh hưởng của nồng độ chất rửa giải .........................35 

Bảng 3.14. Kết quả khảo sát ảnh hưởng của tốc độ rửa giải ....................................35 

Bảng 3.15. Kết quả khảo sát ảnh hưởng của thể tích rửa giải ..................................36 

Bảng 3.16. Điều kiện tối ưu hấp phụ Pb 2+ trên vật liệu RHA theo ...........................37 

phương pháp động ....................................................................................................37 

Bảng 3.17. Kết quả đánh giá độ lặp của phương pháp .............................................38 

Bảng 3.18: Kết quả xử lý mẫu giả ............................................................................38 

Bảng 3.19: Kết quả xác định Pb 2+ trong mẫu thực bằng phương pháp thêm chuẩn 39 

Bảng 3.20: Kết quả xử lý mẫu thực. .........................................................................40 

Bảng 3.21. Kết quả phân tích sau khi tách qua cột chiết ..........................................40 






vi 








DANH MỤC HÌNH 




Hình 3.1. Đồ thị khảo sát bước sóng với mẫu trắng là nước cất ..............................24 

Hình 3.2. Đồ thị khảo sát sự phụ thuộc của giá trị A vào pH ...................................25 

Hình 3.3. Đồ thị khảo sát lượng thuốc thử ................................................................26 

Hình 3.4. Khảo sát thời gian bền màu của phức .......................................................26 

Hình 3.5. Đồ thị khảo sát sự phụ thuộc của A vào nồng độ Pb 2+ .............................28 

Hình 3.6. Đường chuẩn của Pb 2+ ..............................................................................29 

Hình 3.7. Đồ thị ảnh hưởng của pH tới khả năng hấp phụ chì lên vật liệu ..............32 

Hình 3.8: Đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc dung lượng hấp phụ vào thời gian ...........33 

Hình 3.9. Đồ thị khảo sát ảnh huởng của tốc độ nạp mẫu ........................................34 

Hình 3.10. Đồ thị khảo sát ảnh hưởng của nồng độ chất rửa giải ............................35 

Hình 3.11. Đồ thị khảo sát ảnh hưởng của tốc độ rửa giải .......................................36 

Hình 3.12. Đồ thị khảo sát ảnh hưởng của thể tích rửa giải .....................................37 






vii 








MỞ ĐẦU 




Tình trạng môi trường bị ô nhiếm bởi các hóa chất độc hại nói chung và 

ô nhiễm kim loại nặng nói riêng là vấn đề cấp thiết hiện nay. Trong đó ô 

nhiễm chì đang là mối lo ngại lớn của xã hội. Chì có khả năng xâm nhập, tích 

lũy vào trong cơ thể con người qua nhiều con đường khác nhau như thông qua 

hô hấp, ăn uống. Chì khi thâm nhập vào cơ thể với một lượng rất nhỏ cũng 

gây ra ảnh hưởng lớn tới sức khỏe con người. Theo Tổ chức Y tế Thế giới 

(WHO), việc sử dụng nguồn nước nhiễm một lượng chì lớn và trong thời gian 

dài có thể khiến một người bị nhiễm độc, thậm chí tử vong nếu không được 

cứu chữa kịp thời. 

Một trong những vấn đề nữa là các thực phẩm, mỹ phẩm không rõ 

nguồn gốc xuất xứ, hàng nhái, hàng giả đang bày bán tràn lan trên thị trường 

ở nước ta, ngay cả ở những thành phố lớn. Những mặt hàng này có nguy cơ 

nhiễm chì cao.Người tiêu dùng rất khó kiểm soát về chất lượng, nên cần có sự 

tham gia của các nhà chuyên môn để cung cấp thông tin cho người tiêu dùng. 

Để có thông tin chính xác về nồng độ của chúng, hiện nay có nhiều 

công cụ phân tích như: Sắc kí khí (GC), các phương pháp phân tích quang 

phổ nguyên tử (HG- AAS, GF-AAS), phương pháp cảm ứng cao tần plasma 

kết hợp với phổ phát xạ (ICP- AES) hay phổ khối (ICP-MS). Khó khăn lớn 

trong việc phân tích hàm lượng vết là ảnhhưởng của thành phần nền dung 

dịch mẫu. Để có kết quả chính xác người ta cần phải tách chất cần phân tích 

ra khỏi các ion gây cản trở trước khi xác định.Trong khi đó hầu hết các phòng 

thí nghiệm của Việt Nam còn thiếu thốn, các thiết bị phân tích chủ yếu có độ 

nhạy thấp. Do đó cần phải tách và làm giàu chất phân tích lên khoảng giới hạn 

phát hiện của thiết bị đo. Việc tách và làm giàu chì trong một số đối tượng 

môi trường là rất cần thiết. 

Có rất nhiều kỹ thuật làm giàu chất phân tích như: phương pháp cộng 

kết, chiết lỏng-lỏng, điện phân, chiết pha rắn, chiết điểm mù, chiết giọt đơn, ... 

Trong các kĩ thuật này, kĩ thuật chiết pha rắn là kỹ thuật được sử dụng phổ 

biến nhất với các ưu điểm như đơn giản, có hệ số làm giàu cao và khả năng tự 


động hóa. Yếu tố quan trọng nhất quyết định hiệu quả làm việc của cột chiết 

pha rắn là vật liệu dùng làm pha tĩnh. Nhiều loại vật liệu pha tĩnh như silic, 

than hoạt tính, các loại vật liệu polyme, đá ong biến tính, các phụ phẩm trong 

1 















sản xuất nông nghiệp như bã mía, lõi ngô, chitin, chitosan, vỏ trấu... đã được 

nghiên cứu, biến tính để tách, làm giàu lượng vết các ion kim loại. Trong đó, 

nguyên liệu chứa xenlulozo biến tính đang là đối tượng nghiên cứu thu hút 

được sự quan tâm của các nhà khoa học do đây là các vật liệu rất sẵn có, dễ 

tìm, giá thành rẻ và thân thiện với môi trường. 

Xuất phát từ ý nghĩa quan trọng đó em chọn đề tài khóa luận là: 

“Nghiên cứu biến tính vật liệu hấp phụ từ nguyên liệu chứa xenlulozo để 

tách và xác định chì” 






2 











1.1. Trạng thái thiên nhiên [12] 

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ CHÌ 

Trong bảng HTTH các nguyên tố hoá học, Pb có số thứ tự 82 thuộc phân 

nhóm chính nhóm IV, chu kỳ 6 và có khối lượng nguyên tử là 207,21 . 

Chì (Pb) là kim loại được con người biết đến và sử dụng từ rất xa xưa, 

khoảng 3000 năm trước Công nguyên. 

Chì là nguyên tố phân bố khá rộng rãi trong thiên nhiên ở dạng kết hợp 

với các kim loại khác, đặc biệt là với Ag và Zn .Trữ lượng của Pb là 10 -4 % 

tổng số nguyên tử của vỏ trái đất. Trong thiên nhiên hiếm gặp Pb ở dạng 

nguyên chất mà thường thấy ở dạng sunfua, cacbonat, photphat hoặc clorua. 

Khoáng vật quan trọng nhất của Pb là galen (PbS), các khoáng vật khác là 

cerusit (PbCO 3 ) , anglesit (PbSO 4 ) và pyromophit (Pb 5 Cl(PO 4 ) 3 ) . 

Để điều chế Pb ,người ta chuyển galen PbS thành PbO rồi khử bằng C. 

1.2. Tính chất vật lí [12] 

Pb là kim loại có màu xám thẫm, có cấu trúc lập phương tâm diện điển 

hình đối với kim loại. Pb cũng có tính dễ dát mỏng, mềm, dễ uốn và tỷ trọng 

cao nhưng nhiệt độ nóng chảy, độ bền, tính đàn hồi và độ dẫn điện thấp.Tính 

chất vật lý nổi bật của chì là có khả năng bôi trơn cao. Chì và các hợp chất 

của chì đều rất độc. 

Một số hằng số vật lý quan trọng của Cu và Pb : 

Kim loại 

Tỷ khối 

(g/cm 3 ) 

T nc 

( 0 C) 

T s 

( 0 C) 

Độ dẫn 

điện 

Pb 11,34 327,43 1725 0,083 7,42 

1.3. Tính chất hóa học [12] 

* Đơn chất 

NL ion hoá 

bậc1 (eV) 

Trong phân nhóm chính nhóm IV, Pb thể hiện rõ rệt nhất tính kim loại. 

Ở điều kiện thường, Pb bị oxy hoá bởi O 2 không khí tạo thành ớp oxit màu 

xám xanh bao bọc trên bề mặt bảo vệ cho Pb không tiếp tục bị oxy hoá nữa. 

2Pb + O 2 = 2PbO 

Pb có khả năng tương tác với các nguyên tố halogen và nhiều nguyên tố 


không kim loại khác : 

Pb + X 2 = PbX 2 





3 











Pb chỉ tương tác ở trên bề mặt với dung dịch axit HCl loãng và axit 

H 2 SO 4 dưới 80% vì bị bao bởi một lớp muối khó tan PbCl 2 và PbSO 4 nhưng 

với dung dịch đậm đặc hơn của các axit đó, Pb có thể tan vì muối khó tan của 

lớp bảo vệ đã chuyển thành hợp chất tan theo phản ứng : 

PbCl 2 + 2HCl = H 2 PbCl 4 và PbSO 4 + H 2 SO 4 = Pb(HSO 4 ) 2 

Với axit HNO 3 ở bất kỳ nồng độ nào, Pb cũng phản ứng với vai trò một 

kim loại và tạo thành Pb(NO 3 ) 2 .Trong axit HCl đặc, Pb phản ứng cho H 2 PbCl 4 

và H 2 PbCl 3 . 

Pb có thể tương tác với dung dịch kiềm khi đun nóng và giải phóng H 2 : 

Pb + 2KOH + 2H 2 O = K 2 [Pb(OH) 4 ] + H 2 ↑ 

Khi có mặt O 2 , Pb có thể tan trong axit acetic, một số axit hữu cơ khác : 

2Pb + 4CH 3 COOH + O 2 = 2Pb(CH 3 COO) 2 + 2H 2 O 

và có thể tương tác với nước : 

2Pb + O 2 + H 2 O = 2Pb(OH) 2 

* Hợp chất 

Chì thường tồn tại trong các hợp chất ở mức oxy hoá +2 và +4. Ngược 

lại với các nguyên tố khác trong phân nhóm IV, trạng thái oxy hoá đặc trưng 

nhất của chì là các hợp chất Pb(II) . 

Hidrua của chì là PbH 4 ,kém bền và chỉ tồn tại ở nhiệt độ thấp . 

Pb tạo nên hai loại oxit chính là chì monoxit PbO và dioxit PbO 2 .PbO ít 

tan trong nước nhưng dễ tan trong các axit và trong kiềm mạnh, khi đun nóng 

trong không khí ở 450 0 C, Pb chuyển thành Pb 3 O 4 . 

PbO 2 kém hoạt động về mặt hoá học, không tan trong nước. PbO 2 có tính 

lưỡng tính nhưng tan trong kiềm dễ dàng hơn trong axit. Khi tan trong dung 

dịch kiềm, nó tạo nên hợp chất hidroxo kiểu M 2 [Pb(OH) 6 ] : 

PbO 2 + 2KOH + 2H 2 O = K 2 [Pb(OH) 6 ] 

PbO 2 có màu nâu đen, khi đun nóng mất dần oxi tạo thành các oxit trong 

đó Pb có số oxy hoá thấp hơn : 

PbO 2 290-320 0 C Pb 2 O 3 390-420 0 C Pb 3 O 4 530-550 0 C PbO 

(nâu đen) (vàng đỏ) (đỏ) (vàng) 

PbO 2 có thể bị khử dễ dàng bởi C, CO, H 2 đến kim loại. Tính oxy hoá rất 


đặc trưng đối với PbO 2 , nó là một trong những chất oxy hoá mạnh thường 

dùng. Những chất dễ cháy như S, P khi nghiền với bột PbO 2 sẽ bốc cháy, do 

đó PbO 2 được dùng làm một thành phần của thuốc diêm. 

4 















Khi tương tác với axit H 2 SO 4 đậm đặc, PbO 2 giải phóng O 2 ; với HCl, 

giải phóng Cl 2 : 

2PbO 2 + 2H 2 SO 4 = 2PbSO 4 + 2H 2 O + O 2 

PbO 2 + 4HCl = PbCl 2 + 2H 2 O + Cl 2 

Trong môi trường axit đậm đặc, nó oxy hoá Mn(II) thành Mn(VII), trong 

môi trường kiềm mạnh, oxy hoá Cr(III) thành Cr(VI) : 

quy chì . 

5PbO 2 + 2MnSO 4 + 6HNO 3 = 2HMnO 4 + 3Pb(NO 3 ) 2 + 2PbSO 4 + 2H 2 O 

3PbO 2 + 2Cr(OH) 3 + 10KOH = 2K 2 CrO 4 + 3K 2 [Pb(OH) 4 ] + 2H 2 O 

Nhờ khả năng oxy hoá mạnh, người ta sử dụng PbO 2 để chế tạo ra ắc 

Hidroxit Pb(OH) 2 là kết tủa màu trắng ít tan trong nước. Khi đun nóng, 

nó bị mất nước tạo thành oxit PbO. Pb(OH) 2 cũng có tính chất lưỡng tính, nó 

có khả năng tác dụng với cả axit và kiềm. Khi tan trong dung dịch kiềm 

mạnh, Pb(OH) 2 tạo nên muối hidroxo plombit : 

Pb(OH) 2 + 2KOH = 3K 2 [Pb(OH) 4 ] 

Có hai loại halogenua chính của chì là PbCl 2 và PbCl 4 . 

Sunfua chì PbS có màu đen, không tan trong nước và dung dịch axit 

loãng nhưng tan trong axit HNO 3 và HCl đậm đặc : 

3PbS + 8HNO 3 = 3PbSO 4 + 8NO + 4H 2 O 

1.4. Vai trò sinh học của chì [5, 6] 

Khó có thể kể hết công dụng của Pb trong công nghệ và đời sống con 

người, nhưng về mặt sinh học, Pb thuộc vào loại chất độc nổi tiếng nhất và 

trong số những chất độc hiện nay, nó cũng đóng một vai trò đáng kể. Pb và 

các hợp chất của Pb đều độc đối với người và động thực vật nếu vượt quá 

ngưỡng cho phép. Bình thường con người tiếp nhận hàng ngày 0,1-0,2 mg Pb 

không hại từ các nguồn không khí, nước và thực phẩm nhiễm nhẹ chì, nhưng 

nếu tiếp nhận lâu dài 1 mg/ngày sẽ bị nhiễm độc chì mãn tính và nếu hấp thu 

1 gam Pb một lần có thể dẫn đến tử vong . 

Khi xâm nhập vào cơ thể, Pb tập trung chủ yếu ở xương, người ta tính 

rằng có tới 94-95% Pb của cơ thể tập trung ở xương, tại đây Pb tương tác với 

photphat trong xương rồi truyền vào các mô mềm của cơ thể và thể hiện độc 


tính của nó. Ngoài ra Pb còn ngưng đọng ở gan, lá lách, thận,... Chì phá huỷ 

quá trình tổng hợp hemoglobin và các sắc tố cần thiết khác trong máu như 

cytochrom, cản trở sự tổng hợp nhân hem và tích luỹ trong các tế bào hồng 

5 















cầu, làm giảm thời gian sống của hồng cầu, do đó làm tăng chứng thiếu máu, 

gây đau bụng, hoa mắt choáng váng. Nhiễm độc Pb mãn tính gây nên những 

cơn đau bụng ở người lớn và bệnh viêm não ở trẻ em. 

Chì đặc biệt độc hại đối với não và thận, hệ thống sinh sản và hệ thống 

tim mạch của con người. Nhiễm độc chì sẽ dẫn đến những ảnh hưởng có hại 

tới chức năng của trí óc, thận, gây vô sinh, sẩy thai và tăng huyết áp. Khi hàm 

lượng Pb trong máu khoảng 0,3 ppm thì nó ngăn cản quá trình sử dụng O 2 để 

oxy hoá glucoza tạo ra năng lượng cho quá trình sống, ở nồng độ cao hơn ( 

>0,8 ppm) có thể gây nên thiếu máu do thiếu hemoglobin. Hàm lượng chì 

trong máu nằm trong khoảng 0,5 - 0,8 ppm sẽ gây ra sự rối loạn chức năng 

của thận và ảnh hưởng đến não. 

Cách đây không lâu, Slipkocter đã chứng minh sự suy giảm trí tuệ do bị 

tích tụ Pb trong cơ thể. Nghiên cứu hàm lượng Pb trong răng sữa ở trẻ em, 

ông thấy rằng, những đứa trẻ trong răng sữa có nhiều Pb có chỉ số IQ giảm 

mạnh và kỹ năng ngôn ngữ kém phát triển. Nhiễm độc Pb làm cho hệ thần 

kinh luôn căng thẳng, phạm tội và sự rối loạn trong tập trung chú ý ở trẻ em 

từ 7-11 tuổi. 

Pb còn gây ảnh hưởng xấu đến môi trường và sức khoẻ do hợp chất 

ankyl-chì được cho vào xăng ôtô, xe máy với vai trò làm chất chống kích nổ 

mà tính độc hại cao của nó với con người gần đây mới phát hiện ra, vì thế 

hiện nay trên thế giới người ta không dùng xăng pha chì. 

1.5. Tình trạng ô nhiễm chì 

1.5.1. Nguy cơ ô nhiễm chì trong các đối tượng môi trường [6, 9] 

Kim loại nặng chì ở dạng muối như axetat chì, cacbonat chì... rất nguy 

hiểm bởi độc tính của chúng rất cao. Ngoài việc dùng các muối chì để tạo ra 

các màu đẹp trong pha sơn, pha xăng dầu, dùng làm chất màu trong công 

nghiệp sứ, nhuộm giấy màu, chì còn được dùng để hàn các lon đựng đồ hộp. 

Chì khác các kim loại khác ở chỗ nó có mặt trong tất cả các đại dương 

trên thế giới với hàm lượng cao. Từ 1961, người ta nhận thấy hàm lượng chì 

trong nước biển đã đạt tới mức độ cao do hoạt động công nghiệp, giao thông 

vận tải của con người và gây ô nhiễm cho hệ động - thực vật biển. Chẳng hạn 


năm 1986, khi tiến hành phân tích các loại hàu, tôm, ốc, sò ở biển Hồng 

Kông, Trung Quốc đã phát hiện thấy chì, thuỷ ngân,thiếc, antimon tăng lên 

liên tục trong các loài hải sản đó (hàm lượng chì cao nhất ở tôm cua, cá đối và 

6 















vẹm). Điều đó khiến người ta lo ngại khả năng gây nhiễm độc cho người bởi 

các hải sản này chiếm vị trí quan trọng trong món ăn hàng ngày của người 

dân địa phương. Ở vùng Địa Trung Hải thuộc Tây Ban Nha cũng đã phát hiện 

31 loài cá, nhuyễn thể, giáp xác có chứa hàm lượng chì, tăng lên 30 lần từ 

mùa hè năm 1994 và có thể gây nhiễm độc cho người qua dây chuyền thực 

phẩm. 

Tác động gây nhiễm độc của chì qua nước uống đã được biết rõ.Ở 

Lyon (Pháp), trong năm 1989, nhiều ca nhiễm độc chì đã được chẩn đoán ở 

những ngôi nhà vẫn còn sử dụng hệ thống ống dẫn nước bằng chì.Nhiều ca 

nhiễm độc chì như vậy cũng đã xảy ra ở Anh, nhất là ở đô thị Glasgow.Năm 

1991, ở nước Mỹ vẫn còn 32 triệu người được cấp phát nước bởi 130 - 660 hệ 

thống dẫn nước mà hàm lượng chì trong nước uống vượt tiêu chuẩn cho phép 

là 15 ppb gây ra nhiều trường hợp nhiễm độc. Ở nước ta, hầu hết các thành 

phố vẫn còn sử dụng một phần hệ thống dẫn nước bằng chì. 

Gần đây một số loại gạo, mỹ phẩm, thực phẩm từ Trung Quốc nhập 

khẩu theo đường tiểu ngạch có nguy cơ ô nhiễm kim loại nặng như chì, 

cadimi. Đặc biệt là những sản phẩm son môi, thuốc nhuộm tóc, xuất xứ từ 

Trung Quốc nhái theo các hãng nổi tiếng có khả năng chứa hàm lượng chì 

cao. Song nhiều sản phẩm đó đang được bày bán tràn lan trên các đường phố 

tại nhiều khu vực trong cả nước. 

Nguồn chất thải của công nghiệp sản xuất chì đã làm ô nhiễm đất, nước 

và không khí, rồi gây nhiễm độc cho người qua dây chuyền lương thực và 

thực phẩm.Khí thải công nghiệp, khói thải giao thông chứa chì phát thải vào 

môi trường không khí ở dạng các hợp chất vô cơ như oxit, nitrat, sulfat.Chì 

tetraetyl trong xăng qua quá trình đốt cháy ở các động cơ đốt trong bị chuyển 

một phần thành các muối vô cơ như các halide, hidroxit, oxit và một phần nhỏ 

cacbonat, sulfat.Ngoài ra, tetraetyl được phát thải ra ngoài không khí sẽ bị 

phân hủy dần dần, trước tiên tạo thành các ion chì hữu cơ, cuối cùng tạo thành 

các hợp chất chì vô cơ.Như vậy, chì trong không khí tồn tại chủ yếu dưới 

dạng các hợp chất vô cơ, còn gọi là các hạt bụi chì vô cơ. 

Trong điều kiện tự nhiên, hàm lượng chì trong khí quyển thường trong 


khoảng 5.10 -5 mg/m 3 , trong khi đó hàm lượng chì trung bình tại các đô thị có 

mật độ giao thông lớn thường trong khoảng 3.10 -3 mg/m 3 . 





7 











Trong môi trường nước, chì tồn tại ở rất nhiều dạng hợp chất hóa học, 

tùy thuộc vào nguồn phát sinh. Chì phát thải từ các điểm khai khoáng và 

nghiền quặng, xâm nhập vào môi trường nước dưới dạng PbS, các oxit chì và 

các cacbonat chì. Ngoài ra, PbSO 4 và Pb 3 (PO 4 ) 2 cũng tồn tại trong thủy quyển 

với lượng nhỏ. Các hợp chất này ít tan trong nước, có xu hướng lắng đọng 

xuống lớp bùn đáy. 

Chì trong nước thiên nhiên, chì chiếm khoảng 0,001- 0,02 mg/l. Nguồn 

nước máy có dấu vết của chì là do đường ống nước bằng chì. Nguồn ô nhiểm 

chì trong nước chủ yếu từ nước thải của công nghệ sản xuất chì, sản xuất 

molypden và vonfram. Trong nước thải chì có thể ở dạng hòa tan hoặc dạng 

khó tan lơ lững như nước muối cacbonat, sulfua, sulfat. 

Chì trong ống dẫn nước có chứa hàm lượng cacbonic khá cao. 

Cacbonic tác dụng với chì làm ống dẫn, trở thành cacbonat chì hòa tan trong 

nước. Nước mềm, nghèo canxi nên không tạo thành các lớp chì cacbonat ở 

mặt trong các ống nước bằng chì, vì thế chì tồn tại ở trạng thái hòa tan trong 

nước. 

Trong các bữa ăn hàng ngày, những thực phẩm ngoài việc cung cấp 

chất dinh dưỡng cao như gạo, thịt lợn, thịt bò, rau muống, tôm dảo, cam, 

quýt,..còn có nguy cơ nhiễm chì cao. 

Trái cây khô cũng là thực phẩm dễ nhiễm chì. Theo quyết định 46 của 

Bộ Y tế về quy định giới hạn tối đa ô nhiễm sinh học và hóa học trong thực 

phẩm, hàm lượng chì trong trái cây là 0,1 mg/kg, với quả loại nhỏ là 0,2 

mg/kg, nhưng giới hạn này áp dụng cho trái cây tươi. Do lượng nước mất đi 

trong trái cây khô nên so với giới đó thì hàm lượng chì trong 1 kg trái cây khô 

chắc chắn sẽ cao hơn đáng kể. 

Ngoài ra, một số loại thuốc nam không rõ nguồn gốc như mẫu đơn, chu 

sa là các loạitrong thành phần có kim loại nặng hàm lượng cao. 

Năm 2012, Việt Nam đã phát hiện một số trẻ em bị nhiễm chì do dùng 

thuốc cam, một loại thuốc được xem là thuốc gia truyền bổ tì và có rất nhiều 

lợi ích cho trẻ nhỏ, từ tưa lưỡi, tiêu chảy, táo bón đến khả năng kích thích 

ngon miệng. 


1.5.2. Một số nguồn gây ô nhiễm chì [6, 9] 

Tốc độ công nghiệp hoá và đô thị hoá khá nhanh và sự gia tăng dân số 

gây áp lực ngày càng nặng nề dối với tài nguyên nước trong vùng lãnh thổ. 

8 















Môi trường nước ở nhiều đô thị, khu công nghiệp và làng nghề ngày càng bị ô 

nhiễm bởi nước thải, khí thải và chất thải rắn. Ở các thành phố lớn, hàng trăm 

cơ sở sản xuất công nghiệp đang gây ô nhiễm môi trường nước do không có 

công trình và thiết bị xử lý chất thải. Ô nhiễm nước do sản xuất công nghiệp 

là rất nặng. 

Chì có trong nước thải của các cơ sở sản xuất pin, ac qui, luyện kim, 

hóa dầu. Chì còn được đưa vào môi trường nước từ nguồn không khí bị ô 

nhiễm do khí thải giao thông. Chì có khả năng tích lũy trong cơ thể, gây độc 

thần kinh, gây chết nếu bị nhiễm độc nặng.Chì cũng rất độc đối với động vật 

thủy sinh.Các hợp chất chì hữu cơ độc gấp 10 -100 lần so với chì vô cơ [9]. 

Do thải vào nước các chất nitrat, phosphat dùng trong nông nghiệp và 

các chất thải do luyện kim và các công nghệ khác. Chì được sử dụng làm chất 

phụ gia trong xăng và các chất kim loại khác như đồng, kẽm, chrom, nickel, 

cadnium rất độc đối với sinh vật thủy sinh. 

1.6. Các phương pháp xác định chì 

Hiện nay, có rất nhiều phương pháp khác nhau để xác định chì như 

phương pháp phân tích khối lượng, phân tích thể tích, điện hoá, phổ phân tử 

UV-VIS, phổ phát xạ nguyên tử (AES), phổ hấp thụ nguyên tử ngọn lửa và 

không ngọn lửa (F-AAS, ETA-AAS)... Sau đây là một số phương pháp xác 

định chì. 

1.6.1. Các phương pháp hoá học 

1.6.1.1. Phương pháp phân tích khối lượng [2] 

Phương pháp phân tích khối lượng là phương pháp cổ điển, độ chính 

xác có thể đạt tới 0,1%. Cơ sở của phương pháp là sự kết tủa định lượng của 

chất phân tích với một thuốc thử thích hợp. 

Chì thường được kết tủa dưới dạng PbSO 4 , sau đó được sấy ở 700 o C 

đưa kết tủa về dạng cân (PbSO 4 ) rồi đem cân xác định khối lượng. 

Phương pháp này không đòi hỏi dụng cụ đắt tiền nhưng quá trình phân 

tích lâu, nhiều giai đoạn phức tạp đặc biệt khi phân tích lượng vết các chất.Vì 

vậy, phương pháp này không được dùng phổ biến trong thực tế để xác định 

lượng vết các chất mà chỉ dùng trong phân tích hàm lượng lớn. 






9 











1.6.1.2. Phương pháp phân tích thể tích [2] 

Phân tích thể tích là phương pháp phân tích định lượng dựa trên thể tích 

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 tích. 

Đối với Chì, ta có thể chuẩn độ trực tiếp bằng EDTA hay chuẩn độ 

ngược bằng Zn 2+ hoặc chuẩn độ thay thế với ZnY 2- , chỉ thị ETOO. 

Phương pháp phân tích có ưu điểm là nhanh chóng và dễ thực hiện, tuy 

nhiên cũng giống như phương pháp phân tích khối lượng phương pháp nãy 

cũng không được sử dụng trong phân tích lượng vết, vì phải thực hiện quá 

trình làm giàu phức tạp. 

1.6.2. Các phương pháp phân tích công cụ 

1.6.2.1. Các phương pháp điện hoá[3] 

*Phương pháp cực phổ 

Phương pháp này sử dụng điện cực giọt thủy ngân rơi làm việc, trong 

đó được quét thế tuyến tính rất chậm theo thời gian đồng thời ghi dòng là hàm 

của thế trên điện cực giọt Hg rơi. 

Để xác định đồng thời các kim loại Cu, Cd, Ni, Fe, Cr, Co… trong chất 

thải của xưởng mạ người ta sử dụng phương pháp DPP trong cùng một nền 

chất điện li trơ.Phương pháp cực phổ xác định Pb chưa phát huy được hết tính 

ưu việt của nó vì vậy phải kết hợp với làm giàu thì mời tăng được độ nhạy. 

Nhóm tác giả [13] đã xác định lượng vết các kim loại Cd, Cu, Pb có 

trong bia bằng phương pháp cực phổ xung vi phân xoay chiều với giới hạn 

phát hiện đạt tới 1 ppb. 

* Phương pháp Von-Ampe hoà tan 

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

pháp cực phổ là đều dựa trên độ lớn của cường độ dòng để xác định nồng độ 

các chất trong dung dịch. Nguyên tắc gồm 2 bước: 

Điện phân làm giàu chất cần phân tích lên trên bề mặt điện cực làm 

việc trong một khoảng thời gian và ở thế điện cực xác định. 

Hoà tan kết tủa đã được làm giàu bằng cách phân cực ngược, đo và ghi 

dòng hoà tan từ điện cực chỉ thị. 


Ưu điểm nổi bật của phương pháp này là cố độ nhạy cao từ 10 -6 ÷ 10 -8 

M và xác định được nhiều kim loại. Tuy nhiên nhược điểm của phương pháp 

này là quy trình phân tích phức tạp. 

10 















Tác giả Orenellna Abollio và các cộng sự [15] đã phân tích hàm lượng 

cỡ µg của Zn, Cd, Pb, Cu trong nước uống trên điện cực Hg tĩnh bằng cách 

điện phân làm giàu ở thế điện phân – 1,3 V (so với điện cực calomen bão hòa) 

bằng phương pháp Von-ampe hòa tan. Khoảng tuyến tính thu được là từ 0-50 

µg/l đối với Pb, giới hạn phát hiện từ 2-5 µg/l. 

1.6.2.2. Các phương pháp quang phổ 

*Phương pháp phổ phát xạ nguyên tử (AES) [3, 4] 

Khi nguyên tử ở trạng thái hơi, nhờ một nguồn năng lượng thích hợp 

như nhiệt, điện... để kích thích đám hơi nguyên tử tự do đó phát ra, sau đó thu 

phân li toàn bộ phổ phát xạ để đánh giá thành phần mẫu phân tích. 

Đây là kỹ thuật phân tích được sử dụng rộng rãi trong phân tích, nó cho 

phép xác định định tính và định lượng ở mức hàm lượng đa lượng hoặc vi 

lượng của rất nhiều nguyên tố. Ưu điểm của phương pháp này là phân tích 

nhanh hàng loạt mẫu. Phân tích cả những đối tượng rất xa dựa vào ánh sáng 

phát xạ của chúng. Phương pháp này cho độ nhạy và độ chính xác cao.Độ 

nhạy cỡ 0,001%. 

Tác giả [6] đã sử dụng phương pháp AES để xác định các kim loại (Sn, 

Zn, Cd…) trong mẫu thực phẩm tươi sống. 

*Phương pháp phổ hấp thụ nguyên tử (AAS) [3, 4] 

Phổ hấp thụ nguyên tử là một trong những phương pháp hiện đại, được 

áp dụng phổ biến trong các phòng thí nghiệm. Phương pháp này xác định 

được hầu hết các kim loại trong mẫu sau khi đã chuyển hóa chúng về dạng 

dung dịch. 

Phương pháp phổ hấp thụ nguyên tử (AAS) được ứng dụng với ba kĩ 

thuật là nguyên tử hoá bằng ngọn lửa (F - AAS) nguyên tử hoá không ngọn 

lửa (GF-AAS) và kĩ thuật đặc biệt trong trường hợp phân tích các nguyên tố 

có nhiệt độ hóa hơi thấp: Hóa hơi lạnh (Hg), hydrua hóa (As, Se, Sn…) 

Phương pháp này được phát triển rất nhanh và hiện nay đang được ứng 

dụng rất phổ biến vì có độ nhạy rất cao (mức ppb) và độ chọn lọc cao (ứng 

với mỗi nguyên tố có một đèn catod rỗng). Do đó, khi phân tích lượng chất 

vết kim loại trong trường hợp không cần thiết phải làm giàu sơ bộ các nguyên 


tố cần phân tích, tránh được sự nhiễm bẩn mẫu khi xử lí qua các giai đoạn 

phức tạp. Đây là đặc tính rất ưu việt của phương pháp này, ngoài ra còn có 

một số điểm mạnh khác như: Khả năng phân tích được gần 60 nguyên tố hoá 

11 















học, ngoài các nguyên tố kim loại còn có thể phân tích được một số á kim 

(lưu huỳnh, clo…) và một số chất hữu cơ bằng phép đo gián tiếp; Lượng mẫu 

tiêu tốn ít; Thời gian tiến hành phân tích nhanh, đơn giản… Ngày nay trong 

phân tích hiện đại, phương pháp AAS được sử dụng rất có hiệu quả đối với 

nhiều lĩnh vực như y học, dược học, sinh học, phân tích môi trường, phân tích 

địa chất, … đặc biệt phân tích lượng vết các nguyên tố kim loại. 

Ứng dụng phương pháp phổ hấp thụ nguyên tử ngọn lửa (F – AAS) TS 

Đặng Ngọc Định [1] đãxác định hàm lượng vết một số ion kim loại trong các 

mẫu nước thải công nghiệp sau khi đã tiến hành tách và làm giàu các ion kim 

loại trên bằng phương pháp chiết pha rắn. 

Nhiều công trình nghiên cứu, đã ứng dụng phương pháp này để xác 

định lượng vết kim loại nặng trong các đối tượng khác nhau: rau quả, thực 

phẩm…. 

*Phương pháp trắc quang[3, 8] 

Phương pháp phân tích đo quang là phương pháp phân tích 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 này chuyển các chất phân tích thành năng 

lượng ánh sáng để suy ra lượng chất cần phân tích. Nguyên tắc của phương 

pháp là dựa trên khả năng tạo phức màu của chất phân tích với một thuốc thử 

nào đó. Đo độ hấp thụ quang của phức màu ta sẽ biết được nồng độ chất phân 

tích. 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 %. 

Nguyễn Ngọc Sơn [11] Nghiên cứu xác định hàm lượng một số kim 

loại trong nước sinh hoạt và nước thải khu vực Từ Liêm – Hà Nội bằng 

phương pháp chiết – trắc quang cho biết: xác định được Cadimi và Chì trong 

mẫu giả bằng phản ứng tạo phức đaligan với hai phối tử PAN và SCN trong 

dung môi hữu cơ và rượu isoamylic. Xác định được hàm lượng cadimi và chì 

trong 10 mẫu nước sinh hoạt và nước thải của huyện Từ Liêm – Hà Nội. 

Nguyễn Ái Nhân [7] nghiên cứu sự tạo phức giữa Pb(II) với 1-(2- 

pyridylazo)-2-naphthol(PAN) bằng phương pháp chiết – trắc quang, ứng dụng 


phân tích định lượng chì đã xác định hàm lượng chì trong mẫu nhân tạo với 

sai số tương đối q = 1,43%. 





12 











1.7. Một số phương pháp tách và làm giàu lượng vết ion kim loại nặng 

Trong thực tế phân tích, hàm lượng các chất có trong mẫu, đặc biệt là 

hàm lượng các ion kim loại nặng thường rất nhỏ và nằm dưới giới hạn phát 

hiện của các phương pháp phân tích công cụ thông thường. Do đó, trước khi 

xác định chúng cần phải tách và làm giàu. 

Dưới đây là một vài phương pháp chính đã được nghiên cứu và ứng 

dụng để tách và làm giàu các ion kim loại. 

1.7.1. Phương pháp cộng kết[10] 

Cộng kết là phương pháp kết tủa chất cần phân tích bằng cách đưa 

thêm những chất kết tủa đồng hình, thường gọi là chất góp, vào đối tượng 

phân tích để cộng kết các nguyên tố khi hàm lượng của chúng rất nhỏ. Nhờ 

vậy mà chất phân tích sẽ được thu góp lại. Khi đó hàm lượng của nó đã tăng 

lên rất nhiều. Người ta có thể chọn một số hyđroxyt khó tan như: Fe(OH) 3 ; 

Al(OH) 3 .. .hoặc một số sunfua hay một số chất hữu cơ làm chất góp. 

Khi sử dụng chất hữu cơ để cộng kết, có thể kết tủa được những lượng 

vết tới 10 -3 - 10 -5 %.Việc dùng chất hữu cơ kết tủa có ưu điểm hơn so với chất 

vô cơ vì kết tủa dễ lọc rửa. Bằng cách thay đổi pH của dung dịch có thể tiến 

hành kết tủa lần lượt và tách được nhiều cation kim loại khác nhau với cùng 

một chất kết tủa hữu cơ. Hơn nữa, phân tử hữu cơ dễ dàng bị phân huỷ khi 

nung kết tủa, từ đó thu được nguyên tố cần xác định ở trạng thái đã làm giàu, 

tinh khiết. Mặt khác, chất góp hữu cơ còn có khả năng cộng kết được lượng 

vết nguyên tố khi có mặt lượng lớn nguyên tố khác. 

Tác giả Mustafa Soylak và cộng sự [14] đã tiến hành đồng kết tủa các 

ion Ni 2+ , Cd 2+ và Pb 2+ trong mẫu môi trường với chất góp là Cu(OH) 2 . Giới 

hạn phát hiện đối với các ion lần lượt là 7,0 ppb; 3,0 ppb và 2,0 ppb. 

Tác giả Tomoharu Minami và cộng sự [16] đã tiến hành xác định lượng 

vết các ion kim loại Co 2+ và Ni 2+ trong nước sông bằng phép đo phổ hấp thụ 

nguyên tử sau khi làm giàu chúng nhờ cộng kết lên scandi hydroxit ở pH 

trong khoảng 8 ÷ 10. 

Nhìn chung, phương pháp kết tủa, cộng kết có ưu điểm là: thao tác tiến 

hành thí nghiệm đơn giản, tách các chất với hiệu quả cao, nền mẫu phân tích 


được chuyển từ phức tạp sang đơn giản... Tuy nhiên, nhược điểm chính của 

phương pháp là mất nhiều thời gian và cần chất cộng kết có độ tinh khiết cao 

nên cũng ít được sử dụng. 

13 















1.7.2. Phương pháp chiết lỏng – lỏng [10] 

Phương pháp dựa trên sự phân bố chất tan khi được tạo thành ở dạng 

phức liên hợp hay ion phức vòng càng không mang điện tích giữa hai pha 

không trộn lẫn, thường là các dung môi hữu cơ và nước. 

Tách và làm giàu chất bằng phương pháp chiết lỏng- lỏng có nhiều ưu 

điểm hơn so với một số phương pháp làm giàu khác và sự kết hợp giữa 

phương pháp chiết với các phương pháp xác định tiếp theo (trắc quang, cực 

phổ..) có ý nghĩa rất lớn trong phân tích. 

Một số hệ chiết thường dùng trong tách, làm giàu Pb: 

Hệ chiết Pb- dithizonat trong CCl 4 hoặc CHCl 3 , sau đó xác định chúng 

bằng phương pháp phổ hấp thụ phân tử (UV-VIS). 

Có thể chiết phức halogenua hoặc thioxianat Cadimi bằng các dung 

môi hữu cơ: xiclohexano, metyl isobutyl xeton (MIBK), dietyl ete. 

Tạo phức chelat với NaDDC (natridietyldithiocacbamat) từ dung dịch 

đệm amoni xitrat ở pH= 9,5 dung môi chiết là MIBK. 

Sự tách và làm giàu chất bằng phương pháp chiết lỏng - lỏng có nhiều 

ưu điểm so với một số phương pháp làm giàu khác và sự kết hợp giữa phương 

pháp này với các phương pháp xác định tiếp theo như phương pháp trắc 

quang, phương pháp cực phổ... có ý nghĩa rất lớn trong phân tích. 

Dưới đây là một số hệ chiết thường được dùng trong tách, làm giàu các 

kim loại Cu, Pb, Cd...: 

Hệ chiết Cu, Pb, Cd-dithizonat trong CCl 4 hoặc CHCl 3 , sau đó xác định 

chúng bằng phương pháp quang phổ hấp thụ phân tử (UV-VIS). 

Có thể chiết phức halogenua hoặc thioxinat cadimi vào dung môi hữu 

cơ như: cyclohexanol; metyl iso butyl xeton-MIBK hay dietyl ete... 

Tuy nhiên việc phải sử dụng các dung môi hữu cơ độc hại gây ô nhiễm 

môi trường là một hạn chế lớn của phương pháp này. Phương pháp chiết lỏng 

– lỏng thường yêu cầu phải tuân thủ nghiêm ngặt các yêu điều kiện chiết như 

nhiệt độ, pH, lực ion. Ngoài ra còn hay gặp hiện tượng hình thành nhũ tương, 

khả năng tách pha gặp nhiều khó khăn, cân bằng chỉ thiết lập một lần, hệ số 

làm giàu không cao, chưa nói đến phải sử dụng dung môi hữu cơ độc hại, ô 


nhiễm môi trường. 





14 











1.7.3. Phương pháp chiết pha rắn [10] 

1.7.3.1. Định nghĩa về chiết pha rắn. 

Chiết pha rắn (SPE) (Solid- Phase Extraction) là quá trình phân bố chất 

tan giữa hai pha lỏng - rắn. Pha rắn có thể là các hạt silicagen xốp, các polime 

hữu cơ hoặc các loại nhựa trao đổi trao đổi ion hay than hoạt tính. Quá trình 

chiết có thể thực hiện ở điều kiện tĩnh hay động. Các chất bị giữ lại trên pha 

rắn có thể được tách ra bằng cách rửa giải với dung môi thích hợp. Thông 

thường thể tích cần thiết để rửa giải hoàn toàn chất phân tích luôn nhỏ hơn rất 

nhiều so với thể tích của dung dịch mẫu ban đầu, vì thế có hệ số làm giàu cao. 

1.7.3.2. Các cơ chế chiết pha rắn 

Về cơ bản, cơ chế chiết SPE giống với cơ chế tách trong phương pháp 

sắc kí lỏng hiệu năng cao (HPLC) bao gồm 3 cơ chế chính đó là: cơ chế hấp 

phụ pha thường, cơ chế hấp phụ pha đảo và cơ chế trao đổi ion. Tuy nhiên 

SPE khác với HPLC là: trong HPLC sự tách chất phân tích ra khỏi nhau trong 

hệ dòng chảy liên tục của pha động, còn SPE giữ chất phân tích lại trên pha 

rắn sau đó rửa giải chất phân tích ra khỏi pha rắn với dung môi phù hợp. Các 

chất phân tích sẽ được tách khỏi dung dịch ban đầu với nồng độ đậm đặc hơn 

và tinh khiết hơn. 

* Cơ chế hấp phụ pha thường ( normal phase) 

Là sự hấp phụ các chất phân tích từ dung môi không phân cực lên bề 

mặt phân cực của pha rắn. Cơ chế của quá trình tách dựa trên lực tương tác 

phân cực như: các liên kết hydro, các tương tác phân cực π- π, tương tác 

lưỡng cực hay tương tác lưỡng cực - lưỡng cực cảm ứng. Cơ chế này liên 

quan đến sự hấp phụ các nhóm chức của chất tan lên các vị trí phân cực của 

pha tĩnh để chống lại độ tan của các chất tan trong pha động. 

Trong SPE pha thường, thường sử dụng các loại pha tĩnh không liên kết 

như: silica, alumina và mage silica, nhưng phổ biến nhất vẫn là silica. Ngoài 

ra còn có một số vật liệu pha liên kết cũng được sử dụng trong SPE pha 

thường như nhóm aminopropyl, cyanopropyl, propydiol. 

Để rửa giải chất phân tích ra khỏi chất hấp phụ, thường sử dụng dung 

môi phân cực có khả năng phá vỡ các liên kết giữa chất phân tích với bề mặt 


chất hấp phụ. 





15 











* Cơ chế hấp phụ pha đảo (reversed- phase) 

Ngược với cơ chế hấp phụ pha thường, pha tĩnh ở đây là các chất không 

phân cực (như C-18) còn pha động là pha không phân cực. Cơ chế là tương 

tác không phân cực còn gọi là tương tác Van Der Vaals, hiệu ứng phân tán 

hay sự phân tách. 

Các chất hấp phụ trong SPE pha đảo thường là hidrocacbon C- 8, C- 18 

và một số loại khác như: C- 2, C- 4, cyclohexyl, nhóm phenyl...Các chất phân 

tích có tính kị nước sẽ có khuynh hướng hấp phụ mạnh. 

* Cơ chế trao đổi ion 

Dựa vào sự trao đổi ion của chất tan (mang điện tích) trong các dung 

môi phân cực hay không phân cực với chất hấp thu trao đổi ion. Cơ chế tương 

tác ion này có năng lượng cao (80 Kcal/mol). Vì vậy, các chất tan phân cực có 

thể hấp thu hiệu quả từ dung môi phân cực cũng như từ dung môi không phân 

cực. Trong quá trình hấp phụ sẽ xuất hiện sự cạnh tranh để trao đổi ion.Quá 

trình này phụ thuộc vào độ chọn lọc của ion hay số lượng ion cạnh tranh ở các 

vị trí này. Do vậy chất phân tích được làm giàu sẽ phải cạnh tranh với các ion 

khác trong dung dịch mẫu. Sự trao đổi ion là quá trình thuận nghịch.Cationit 

là chất điện ly đa hóa trị, với hóa trị x viết đơn giản là R x- . Khi đó sau khi đưa 

dạng H + của cationit vào dung dịch chất điện ly. Ví dụ Pb(NO 3 ) 2 thì cân bằng 

được thiết lập. 

2R x- xH + + xPb(NO 3 ) 2 ↔ 2R x- xPb 2+ + 2xHNO 3 

Cationit dung dịch cationit dung dịch 

Các chất hấp phụ trao đổi ion thường có chứa các nhóm chức anion hoặc 

cation liên kết với silica.Các chất trao đổi cation mạnh có chứa nhóm chức 

axit sulfonic và các chất trao đổi ion yếu thường là các nhóm axit 

cacboxylic.Đối với các chất trao đổi anion mạnh là các nhóm chức chứa amin 

bậc 4, còn các chất trao đổi anion yếu thường là bậc 1, 2 và 3. 

Pha tĩnh thường là silica liên kết với nhóm chức anion hay cation. Nếu là 

các chất trao đổi cation mạnh thì dùng silica liên tiếp với nhóm sunfonic axit, 

còn là chất trao đổi yếu thường liên kết với nhóm - COOH. 

Việc rửa giải các chất phân tích hấp phụ trên pha tĩnh có thể tiến hành 


theo nhiều cách: nếu là trao đổi cation có thể dùng H + của axit mạnh hoặc 

dùng các cation mạnh hơn (ví dụ rửa giải Na + dùng dung dịch K + ), nếu là trao 

đổi anion thì dùng OH - hoặc các anion khác. 

16 















1.7.3.3. Các bước chính trong kỹ thuật thực hiện chiết pha rắn: 

Hoạt hóa cột chất hấp phụ (pha rắn) bằng cách thường cho dung môi 

thích hợp chảy qua cột chiết để thấm ướt các hạt pha rắn, hoạt hóa các nhóm 

chức, đuổi bọt khí, rửa sạch pha tĩnh, lấp đầy dung môi vào các khoảng trống. 

Sau khi hoạt hóa, pha rắn cần được ngâm trong dung môi. 

Hấp phụ: mẫu phân tích chảy qua cột với tốc độ phù hợp, chất phân 

tích được giữ lại còn các chất khác đi ra khỏi cột. Cơ chế lưu giữ có thể là lực 

Van Der Vaals, liên kết hydro, lưỡng cực - lưỡng cực, trao đổi ion, tạo phức 

vòng càng ...Một số chất lạ khác cũng bị hấp thu cùng với chất phân tích. 

Rửa cột: tiến hành rửa cột bằng dung môi nhằm loại bỏ các chất lạ bị 

hấp phụ cùng với chất phân tích. 

Rửa giải: dùng dung môi với thể tích phù hợp để rửa giải chất phân tích 

ra khỏi cột (hệ số làm giàu càng cao thì lượng dung môi rửa càng ít). Dung 

dịch rửa giải phải có ái lực với chất phân tích mạnh hơn so với pha tĩnh. Sau 

đó, xác định bằng các phương pháp đã lựa chọn. 

Hiện nay, kỹ thuật chiết pha rắn được ứng dụng phổ biến trong phân 

tích và xác định lượng vết, siêu vết cũng như dạng tồn tại của các ion kim loại 

trong nhiều đối tượng khác nhau. Các ion kim loại được lưu giữ trên đĩa hay 

cột chiết pha rắn có thể theo con đường trao đổi ion hoặc tạo phức với thuốc 

thử hữu cơ trong dung dịch mẫu phân tích hay trên bề mặt của pha rắn. 

Trong nghiên cứu của mình, tác giả Đặng Ngọc Định [1] đã sử dụng 

phương pháp chiết pha rắn với pha tĩnh là vỏ trấu biến tính để tách và làm 

giàu một số ion kim loại như Cd(II), Cr(III,VI), Zn(II), Cu(II), Mn(II,VII) và 

Pb(II). 

Với khả năng lưu giữ và tách chất nhanh, đơn giản, tiết kiệm và đặc 

biệt là an toàn cho người phân tích cũng như giảm tác động ô nhiễm môi 

trường, phương pháp chiết pha rắn đã trở thành một trong số những phương 

pháp có ứng dụng nhiều trong phân tích. 

Ngoài những ưu điểm trên, chiết pha rắn còn có khả năng tách các chất 

từ các mẫu có nền phức tạp (sinh học, khoáng vật, trầm tích...), loại trừ ảnh 

hưởng của các chất nền và các chất lạ có trong mẫu phân tích, định lượng các 


chất đến mức µg/ml. Hơn nữa, số lượng chất hấp phụ trong chiết pha rắn khá 

phong phú nên dễ dàng đáp ứng các yêu cầu đặt ra trong quá trình phân tích 

mẫu.. 

17 















1.8. Một số vật liệu hấp phụ có nguồn gốc tự nhiên 

Trên thế giới đã có rất nhiều nhà khoa học công bố các công trình 

nghiên cứu của mình về các vật liệu hấp phụ có nguồn gốc tự nhiên và sản 

phẩm thải từ các ngành kinh tế. Các sản phẩm này có thể là các sản phẩm thải 

nông nghiệp như lõi ngô, vỏ trấu, vỏ và xơ dừa, lõi cây ôliu, khuynh diệp, cây 

đậu, cây coca, cây hồ đào, vỏ cây cọ… Các sản phẩm thải công nghiệp như 

than tro bay hoặc có thể là các sản phẩm thuần tuý tự nhiên như các khoáng 

sét khác nhau, các quặng phốt phát, phốt phát tổng hợp…hay là các sản phẩm 

phụ của quá trình chế biến hải sản như vỏ tôm, vỏ cua… 

Nói chung, các vật liệu trên ít khi được sử dụng trực tiếp làm vật liệu 

hấp phụ mà thường trải qua một quá trình biến đổi hoá lý nào đó, nhằm tạo bề 

mặt hấp phụ tốt các ion kim loại. Trong nước, nhiều tác giả cũng đã nghiên 

cứu khả năng hấp phụ của một số vật liệu tự nhiên thu được kết quả đáng ghi 

nhận. 






18 











CHƯƠNG 2. THỰC NGHIỆM 

2.1. Mục tiêu và nội dung nghiên cứu 

2.1.1. Mục tiêu nghiên cứu 

Nghiên cứu điều chế vật liệu và hấp phụ Pb 2+ lên vật liệu chứa 

xenlulozo sau điều chế, sau đó xử lý Pb 2+ và xác định bằng phương pháp 

quang phân tử. 

2.1.2. Đối tượng nghiên cứu 

Để đạt được mục tiêu đề ra, em tập trung vào nghiên cứu đối tượng sau: 

- Vật liệu nghiên cứu: Vỏ trấu được lấy từ vùng Thạch Sơn - Lâm Thao 

- Phú Thọ sẽ được sử dụng để biến tính làm vật liệu hấp phụ kim loại Pb 2+ 

cho quá trình chiết pha rắn. 

- Phân tích một số mẫu thực tế để đánh giá khả năng tách và làm giàu 

hàm lượng vết kim loại Pb. 

2.1.3. Nội dung nghiên cứu 

Biến tính vỏ trấu bằng phương pháp nhiệt và ngâm tẩm vật liệu. 

Khảo sát các điều kiện tối ưu hóa xác định kim loại Pb 2+ bằng phương 

pháp chiết - trắc quang. 

xenlulozo: 

liệu. 

-Khảo sát bước sóng tối ưu. 

- Khảo sát ảnh hưởng của pH. 

- Khảo sát tỉ lệ thuốc thử. 

- Khảo sát thời gian bền màu của phức 

Khảo sát các điều kiện tối ưu cho sự hấp phụ Pb 2+ lên vật liệu chứa 

- Khảo sát ảnh hưởng của pH đến khả năng hấp phụ Pb 2+ lên vật liệu. 

- Khảo sát ảnh hưởng của thời gian đến khả năng hấp phụ Pb 2+ lên vật 

- Khảo sát tốc độ nạp mẫu trên cột chiết 

- Khảo sát nồng độ chất rửa giải 

- Khảo sát tốc độ rửa giải 

- Khảo sát thể tích dung dịch rửa giải 

Đánh giá độ lặp của phương pháp. 


Xử lí và phân tích mẫu thực. 





19 











2.2. Phương pháp nghiên cứu 

2.2.1. Phương pháp nghiên cứu khả năng hấp phụ 

Để nghiên cứu khả năng hấp phụ ion kim loại lên vật liệu, em sử dụng 

phương pháp hấp phụ trong điều kiện tĩnh và điều kiện động. Khả năng hấp 

phụ được đánh giá qua dung lượng hấp phụ và hiệu suất hấp phụ của vật liệu 

với ion kim loại Pb 2+ . 

2.2.2. Tính toán các đại lượng 

-Tính dung lượng hấp phụ theo công thức 

( C0 

−Ce). 

V 

Qe 

= 

m 

Trong đó: 

C 0 : Nồng độ ban đầu (ppm) 

C e : Nồng độ còn lại sau hấp phụ (ppm) 

Q e : Dung lượng hấp phụ (mg/g) 

V: Thể tích dung dịch (lít) 

m: Khối lượng vật liệu hấp phụ (g) 

-Giới hạn phát hiện (LOD) và giới hạn định lượng (LOQ) 

Trong đó: 

3.S 

LOD = 

b 

γ 

10.S 

LOQ = 

b 

S γ 

: 

S 

γ 

= 

n 

∑ 

i 

γ 

Độ lệch chuẩn 

( X − X ) 

i 

n −1 

X i : Kết quả đo lần thứ i 

X tb : Kết quả đo trung bình 

n: Số lần đo lặp lại 

- Độ lệch chuẩn và độ lệch chuẩn tương đối 

= S 

RSD ×100% ∑ ( Ci 

− C) 

_ S = 

C 

n −1 

Trong đó: RSD : độ lệch chuẩn tương đối 

tb 

S : độ lệch chuẩn 

2 

20 

_ 

2 

_ 10 

1 

∑C i 

n= 

1 

C = 

n 


C i hàm lượng chất phân tích sau lần đo thứ i 

_ 

C : Nồng độ trung bình của chất phân tích sau n lần lặp lại. 















-Độ lặp lại (độ biến thiên) 

Sγ 

CV (%) = .100 

X 

tb 

2.2.3. Phương pháp nghiên cứu xác định hàm lượng chất 

Trong quá trình nghiên cứu, để xác định hàm lượng chất em sử dụng 

phương pháp quang phân tử (UV-VIS). 

2.2.3.1. Cơ sở lý thuyết của phương pháp. 

Cơ sở lý thuyết của phương pháp trắc quang phân tử là định luật 

Lambert- Beer có thể biểu diễn bởi phương trình sau: 

D = ε.l.C 

Trong đó: C là nồng độ dung dịch (mol/l). 

l là bề dày lớp dung dịch (cm). 

ε là hệ số hấp thụ mol. ε phụ thuộc vào bản chất của dung dịch màu, 

bước sóng của bức xạ đi qua và nhiệt độ (ε ≤ 10 5 ). 

D là mật độ quang (hay độ hấp thụ ánh sáng của dung dịch). 

Đối với dung dịch nhất định chứa trong một loại cuvet nhất định thì ε, l là 

cố định. Do vậy D = K.C cho biết sự phụ thuộc tuyến tính giữa mật độ quang và 

nồng độ của dung dịch, đây chính là cơ sở của phương pháp phân tích 

định lượng. 

2.2.3.2. Nguyên tắc. 

Cho ion Pb 2+ tạo phức với thuốc thử dithizon trong CCl 4 với tỉ lệ thích 

hợp trong môi trường pH = 9 với sự có mặt của đệm amôn tạo thành phức có 

màu hồng. 

Đo độ hấp thụ quang của của phức màu tại bước sóng λ max = 525 nm. 

Dựa vào đường chuẩn xác định của Pb 2+ có dạng y = a + bx tính được 

nồng độ của Pb 2+ y − a 

trong mẫu : C( x) 

= (y là độ hấp thụ quang; a,b là hệ 

b 

số của phương trình) 

2.3. Dụng cụ và hóa chất 

2.3.1. Dụng cụ - thiết bị 

đi kèm. 

- Máy đo quang phổ hấp thụ phân tử UV – VIS và các dụng cụ thiết bị 


- Cân phân tích. 

- Máy đo pH 

- Máy lắc 

21 















- Tủ sấy, lò nung. 

- Giấy lọc băng xanh.. 

- Các dụng cụ thí nghiệm cơ bản khác: Bình định mức 25ml, bình nón 

250ml, cốc thủy tinh 100ml, pipet các loại (1ml, 2ml, 5ml, 10ml, 50ml, 

100ml), bình tia nước cất…. 

2.3.2. Hóa chất. 

Hóa chất dùng trong quá trình nghiên cứu (Merck, Đức) bao gồm: 

- Dung dịch gốc chuẩn Pb 2+ có nồng độ 1000mg/l. 

- Các acid đặc như HNO 3 , H 2 SO 4 và natri hydroxide (NaOH)…. 

- Nước cất được sử dụng là nước cất hai lần. 

2.4. Điều chế vật liệu 

Vỏ trấu sau khi thu gom, rửa sạch bằng nước cất, đem sấy khô ở 

100 0 C trong 24giờ, nghiền nhỏ, khuấy đảo với nước cất nóng (65 0 C) trong 

thời gian 1 giờ, lọc khô, tiếp tục rửa bằng hỗn hợp n-hexan/ethanol (1:1) 

trong hệ chiết Soxhlet 5 giờ, sau đó phơi khô và được bảo quản trong bình 

phòng ẩm, thu được vật liệu ký hiệu RH. 

2.4.1. Thủy phân vỏ trấu bằng dung dịch axit H 2 SO 4 

Vỏ trấu có thành phần chính gồm cellulose, hemicellulose, lignin, khi 

thủy phân bằng dung dịch H 2 SO 4 đặc, dưới tác dụng oxi hóa mạnh của H 2 SO 4 

đặc, các cấu trúc phân tử cellulose, lignin bị phân mảnh và tạo ra trên bề mặt 

vật liệu các nhóm chức có khả năng tạo phức với các ion kim loại còn phân tử 

hemicellulo sẽ bị hòa tan trong dung dịch acid. Ký hiệu RHA. 

2.4.2. Thủy phân vỏ trấu bằng dung dịch kiềm NaOH 

Cân 10 g vỏ trấu sạch RH đem ngâm trong 500 ml NaOH 5 M trong 24 

giờ, sau đó rửa bằng nước cất đến môi trường trung tính, sấy khô thu được vật 

liệu,ký hiệu RHK. 






22 











CHƯƠNG 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 

3.1. Nghiên cứu tối ưu hóa các điều kiện xác định hàm lượng Pb bằng 

phương pháp chiết trắc quang 

3.1.1. Khảo sát bước sóng 

Mẫu trắng: Theo một số nghiên cứu, tại bước sóng 525 nm dùng mẫu 

trắng là H 2 O hay CCl 4 thì độ hấp thụ quang của phức chì đithizonat không 

khác nhau nhiều và vẫn đạt giá trị cực đại. Vì vậy khi đo em sử dụng mẫu 

trắng là H 2 O vì dung dịch CCl 4 là dung môi hữu cơ độc, dễ bay hơi và tốn 

kém 

Chuẩn bị một dung dịch Pb 2+ tiêu chuẩn: Lấy 2,00 ml Pb 2+ 10 ppm cho 

vào bình nón nút mài cỡ 250 ml, thêm 20 ml nước cất, điều chỉnh pH = 8 - 9 

bằng đệm amon, thêm 7 ml thể tích đithizon 0,02 g/l lắc đều đến phân lớp 

hoàn toàn rồi đem chiết ( khoảng 45 phút), sau đó dịnh mức bằng CCl 4 thành 

25 ml lắc đều rồi để yên 5 phút, tiến hành khảo sát bước sóng λ max , đem đo 

độ hấp thụ quang của dung dịch phức màu chì đithizonat ở các bước sóng 

khác nhau trong khoảng từ 450 nm đến 560 nm. 

Bảng 3.1. Kết quả khảo sát bước sóng với mẫu trắng là nước 

λ A λ A 

470 0,274 520 0,548 

475 0,281 525 0,568 

480 0,293 530 0,547 

485 0,309 535 0,487 

490 0,315 540 0,402 

495 0,335 545 0,334 

500 0,358 550 0,286 

505 0,395 555 0,214 

510 0,455 560 0,179 

515 0,487 






23 








Abs 

0.6 

0.5 




0.4 

0.3 

0.2 

0.1 

0 

Hình 3.1. Đồ thị khảo sát bước sóng với mẫu trắng là nước cất 

Tại giá trị λ max = 525 nm cho giá trịđộ hấp thụ quang lớn nhất. Do vậy 

các phép đo sẽ tiến hành đo độ hấp thụ quang của phức màu ở bước sóng λ = 

525 nm. 

470 475 480 485 490 495 500 505 510 515 520 525 530 535 540 545 550 555 560 

3.1.2. Khảo sát ảnh hưởng của pH 

Giá trị pH ảnh hưởng rất lớn đến quá trình tạo phức của dung dịch cũng 

như ảnh hưởng đến độ hấp thụ quang. Vì thế cần khảo sát độ hấp thụ quang 

của phức màu ở các giá trị pH khác nhau 

Chuẩn bị mẫu đo: Hút 2,00 ml Pb 2+ 10 ppm cho vào 6 bình nón nút 

nhám cỡ 250 ml và thêm 20 ml nước cất, lần lượt điều chỉnh môi trường pH = 

6 ÷ 11 bằng đệm amon, HCl 1M và NaOH 1M, thêm 7 ml Dithizon 0,02 g/l 

vào mỗi bình. Lắc đều 45 phút rồi đem chiết, sau đó định mức bằng CCl 4 

thành 25 ml, lắc đều, để yên 5 phút rồi tiến hành đo giá trị độ hấp thụ quang A 

của dãy màu ở bước sóng λ max = 525 nm. 

pH = 6: 2 ml đệm amon + 1ml HCl 1M 

pH = 7: 2 ml đệm amon 

pH = 8: 5 ml đệm amon 

pH = 9: 7ml đệm amon 

pH = 10: 2ml đệm amon +10 ml giọt NaOH 1M 


pH = 11: 2ml đệm amon + 20 ml NaOH 1M 

λ nm 





24 











V(ml) 

Bảng 3.2. Kết quả khảo sát giá trị pH ứng với mỗi giá trị A 

pH 6 7 8 9 10 11 

A 0,235 0,426 0,567 0,568 0,380 0,172 

Hình 3.2. Đồ thị khảo sát sự phụ thuộc của giá trị A vào pH 

Nhìn vào bảng kết quả ta thấy, với môi trường kiềm yếu pH = 9 sẽ cho 

giá trị mật độ quang là cực đại. Do đó chọn pH =9 làm môi trường tạo phức. 

3.1.3. Khảo sát ảnh hưởng của lượng thuốc thử 


vào 9 bình nón nút nhám cỡ 250 ml và thêm và mỗi bình 20 ml nước cất, điều 

chỉnh môi trường pH =9, lần lượt thêm vào mỗi bình một thể tích thuốc thử 

Dithizon 0,02 g/l khác nhau (từ 2 ml đến 10 ml), lắc đều trong 45 phút đến 

phân lớp hoàn toànrồi tiến hành chiết, định mức thành 25 ml bằng CCl 4 , sau 5 

phút đem đo độ hấp thụ quang 

Bảng 3.3. Kết quả khảo sát lượng thuốc thử 

đithizon 

C(ppm) 

đithizon 

2 3 4 5 6 7 8 9 10 

1,6 2,4 3,2 4,0 4,8 5,6 6,4 7,2 8 

A 0,060 0,196 0,312 0,426 0,493 0,568 0,568 0,567 0,565 






25 








Abs 

0.7 

0.6 




0.5 

0.4 

0.3 

0.2 

0.1 

0 

0 2 4 6 8 10 

C ppm 

Hình 3.3. Đồ thị khảo sát lượng thuốc thử 

Qua thực nghiệm thấy rằng với thể tích từ 7 mlđến 8 ml thuốc thử 

đithizon 0,02 g/l (tương ứng với nồng độ khảo sát là 5,6 ppm – 6,4 ppm) sẽ 

cho độ hấp thụ quang của phức màu lớn nhất 

3.1.4. Khảo sát thời gian bền màu của phức 


vào bình nón nút nhám cỡ 250 ml, thêm 20 ml nước cất, điều chỉnh môi 

trường pH = 9, thêm 7 ml Dithizon 0,02 g/l, lắc đều 45 phút, sau đó đem chiết 

và định mức 25 ml bằng CCl 4 ,lắc đều, tiến hành đem đo độ hấp thụ quang 

với những khoảng thời gian khác nhau. 

Bảng 3.4. Kết quả khảo sát thời gian bền màu của phức chì đithizonat 

T(phút) 1 5 10 15 20 30 60 

A 0,486 0,568 0,568 0,567 0,567 0,565 0,563 

Abs 

0.58 

0.57 

0.56 

0.55 

0.54 

0.53 

0.52 

0.51 

0.5 

0.49 

0.48 

0 10 20 30 40 50 60 70 


Hình 3.4. Khảo sát thời gian bền màu của phức 

T phút 





26 











Qua khảo sát thực nghiệm thấy từ sau 5 phút dến 30 phút sau khi định 

mức, phức màu sẽ cho độ hấp thụ quang lớn và ổn định. Vì vậy, chọn thời gian 

sau khi định mức 5 phút đem đo giá trị mật độ quang ở bước sóng 525 nm. 

Qua khảo sát các điều kiện tối ưu xác định Chì bằng phương pháp chiết 

trắc quang em tổng hợp các điều kiện ở bảng 3.5 

Bảng 3.5. Các điều kiện tối ưu xác định Pb 2+ bằng phương pháp trắc quang 

Các điều kiện tạo phức 

Pb 2+ - Dithizon 

Bước sóng tổi ưu 

Môi trường tạo phức (pH) 9 

Dithizon (20 mg/l) 

Thời gian bền màu của phức 

3.1.5. Khoảng nồng độ tuyến tính 

27 

525nm 

7ml 

5 phút 

Trong phương pháp trắc quang UV-VIS thì sự phụ thuộc của mật độ 

quang Abs đo được đối với nồng độ của chất phân tích chỉ tuyến tính trong 

một khoảng nồng độ nhất định. Do đó cần phải tiến hành khảo sát khoảng 

nồng độ tuyến tính của chì để đảm bảo cho mức độ chính xác của phép đo 

Chuẩn bị một dãy dung dịch Pb 2+ nồng độ từ 0,2 ppm đến 2,0 ppm: 

Hút0,5;1,0; 1,25; 1,5 … 5 ml dung dịch Pb 2+ nồng độ 10 ppm vào bình nón 

nút nhám cỡ 250 ml, thêm 20 ml nước cất, điều chỉnh môi trường pH = 9 

bằng đệm amon, thêm 7ml Dithizon 0,02 g/l. Sau đó lắc trong 30 phút và tiến 

hành chiết, định mức thành 25 ml bằng CCl 4 sau 5 phút đem đo mật độ quang 

ở bước sóng đã chọn. 

Bảng 3.̉6. Kết quả khảo sát khoảng tuyến tính của Pb 2+ 

STT V (ml) C A 

1 0,50 0,2 0,339 

2 1,00 0,4 0,411 

3 1,25 0,5 0,453 

4 1,50 0,6 0,482 

5 1,75 0,7 0,526 

6 2,00 0,8 0,567 

7 2,50 1,0 0,612 

8 2,75 1,1 0,648 

9 3,00 1,2 0,685 

10 3,50 1,4 0,762 

11 4,00 1,6 0,815 

12 4,50 1,8 0,813 

13 5,00 2,0 0,810 
















A 

0.9 

0.8 

0.7 

0.6 

0.5 

0.4 

0.3 

0.2 

0.1 

0 

0 0.5 1 1.5 2 2.5 

Hình 3.5. Đồ thị khảo sát sự phụ thuộc của A vào nồng độ Pb 2+ 

Kết quả khảo sát cho thấy khoảng tuyến tính của chì xác định theo 

phương pháp chiết trắc quang với thuốc thử đithizon từ 0,2ppm – 1,6ppm 

3.1.6. Xây dựng đường chuẩn 

Dựng đường chuẩn của chì trong khỏang nồng độ từ 0,2 ppm – 1,6 ppm 

Bảng 3.7. Kết quả xây dựng đường chuẩn 

STT C A 

1 0,2 0,339 

2 0,4 0,411 

3 0,6 0.482 

4 0,8 0.567 

5 1,0 0.612 

6 1,2 0.685 

7 1,4 0.762 

8 1,6 0,815 


C 





28 











Hình 3.6. Đường chuẩn của Pb 2+ 

Từ kết quả khảo sát đường chuẩn như trên, ta được phương trình hồi 

quy thực nghiệm y = 0,339x + 0,279 với hệ số tương quan R 2 = 0,997 

3.1.7. Xác định giới hạn phát hiện và giới hạn định lượng của Chì 

Chuẩn bị mẫu giả: Hút 2,00 ml dung dịch Pb 2+ nồng độ 10 ppm vào 

bình tam giác nút mài, thêm 20 ml nước cất, sau đó thêm 7,0 ml đệm amon, 

7,0 ml thuốc thử đithizon 20 ppm, lắc đều 45 phút rồi tiến hành chiết, định 

mức bằng dung môi CCl 4 đến vạch định mức 25 ml. Sau 5 phút đem đo mật 

độ quang ở bước sóng 525 nm, tiến hành đo 10 lần. 

Bảng 3.8. Kết quả đo mẫu giả 

Lần đo 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 

C Pb 

2+ 

ppm 

A 

0.9 

0.8 

0.7 

0.6 

0.5 

0.4 

0.3 

0.2 

0.1 

0 

y = 0.339x + 0.279 

R² = 0.997 

0 0.5 1 1.5 2 

0,8 0,8 0,8 0,8 0,8 0,8 0,8 0,8 0,8 0,8 

A 0,568 0,568 0,568 0,567 0,567 0,567 0,568 0,568 0,568 0,567 


C 





29 








Bảng 3.9. Kết quả xử lý số liệu đối với mẫu giả 




Lần đo A X X i - X tb 

1 0,568 0,85250 0,00118 

2 0,568 0,85250 0,00118 

3 0,568 0,85250 0,00118 

4 0,567 0,84956 -0,00176 

5 0,567 0,84956 -0,00176 

6 0,567 0,84956 -0,00176 

7 0,568 0,85250 0,00118 

8 0,568 0,85250 0,00118 

9 0,568 0,85250 0,00118 

10 0,567 0,84956 -0,00176 

Giới hạn phát hiện (LOD) 

X tb = 0,85132 

Giới hạn phát hiện LOD hay giới hạn định tính được xem là nồng độ 

thấp nhất của chất phân tích mà phép phân tích còn cho tín hiệu phân tích 

khác có nghĩa với tín hiệu của mẫu trắng hay tín hiệu của nền . 

Giới hạn phát hiện trong phép đo theo đường chuẩn là : 

LOD 

× S 

y 

= 3 = 0,013ppm 

b 

Với: S y = 

n 

∑ 

i = 1 

( X − X ) 

N −1 

2 

=0,0015 ppm 

Trong đó: b: là hệ số hồi quy trong phương trình hồi quy y = a + bx 

S y : là độ lệch chuẩn của mẫu trắng. 

Giới hạn định lượng (LOQ) 

LOQ được xem là nồng độ thấp nhất của chất phân tích mà phép phân 

tích định lượng được với tín hiệu phân tích khác có ý nghĩa định lượng với tín 

hiệu của mẫu trắng hay tín hiệu nền và độ tin cậy đạt ≥ 95 %. 

Giới hạn định lượng trong phép đo theo đường chuẩn là: 


LOQ 

× S 

y 

= 10 = 0,044 ppm 

b 





30 











3.2. Khảo sát các điều kiện hấp phụ chì lên vật liệu chứa xenlulozo (vỏ 

trấu) theo phương pháp tĩnh 

3.2.1. Khảo sát ảnh hưởng của pH đến khả năng hấp phụ của vỏ trấu 

Sự hấp phụ của kim loại nặng với vỏ trấu đã chuẩn bị ở mục 2.4 phụ 

thuộc nhiều yếu tố. Một trong những yếu tố quan trọng đầu tiên phải nói đến 

là môi trường hấp phụ (pH), giá trị pH thích hợp sẽ làm cho khả năng hấp phụ 

của chất phân tích lên vật liệu. 

Để khảo sát ảnh hưởng của pH em tiến hành như sau: 

Chuẩn bị 14 bình tam giác 250 ml chia thành 2 nhóm, cho vào mỗi bình 

100ml dung dịch Pb 2+ 20 mg/l. 

Nhóm 1: cho vào mỗi bình 0,5 gam vật liệu RHK 

Nhóm 2: cho vào mỗi bình 0,5 gam vật liệu RHA 

Sau đó điều chỉnh pH (dùng HNO 3 loãng và NaOH loãng để điều 

chỉnh) với các giá trị pH lần lượt là: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7. Tiến hành lắc trong thời 

gian 120 phút. 

Để lắng 5 – 10 phút, lọc lấy dung dịch sau đem xác định nồng độ còn lại 

của Pb 2+ sau hấp phụ bằng phương pháp chiết – trắc quang, tiến hành như mục 

2.2.3 với các điều kiện tối ưu như bảng 3.5 từ đó thu được kết quả bảng 3.10 

Bảng 3.10. Kết quả khảo sát ảnh hưởng pH đến khả năng hấp phụ của vật liệu 

STT pH RHK RHA 

D Ce Qe D Ce Qe 

1 1 0,775 14,58 1,807 0,663 11,32 2,893 

2 2 0,712 12,73 2,423 0,614 9,88 3,373 

3 3 0,686 11,98 2,673 0,594 9,29 3,570 

4 4 0,623 10,13 3,290 0,545 7,86 4,047 

5 5 0,549 7,99 4,003 0,488 6,20 4,600 

6 6 0,518 7,06 4,313 0,464 5,48 4,840 

7 7 0,519 7,10 4,300 0,465 5,51 4,830 






31 











Q e (mg/g) 

6 

5 

4 

3 

2 

1 

0 

Hình 3.7. Đồ thị ảnh hưởng của pH tới khả năng hấp phụ chì lên vật liệu 

Kết quả khảo sát ảnh hưởng của pH trong khoảng từ 1 - 7 thì khả năng 

hấp phụcủa các vật liệu với ion kim loại Pb 2+ cho thấy khi pH tăng thì dung 

lượng cũng tăng dần, cả hai vật liệu có dung lượng hấp phụ cực đại trong 

khoảng pH từ 6 đến 7. Như vậy có thể chọn giá trị pH = 6 cho các nghiên cứu 

tiếp theo. 

3.2.2. Khảo sát ảnh hưởng của thời gian hấp phụ 

Thời gian hấp phụ cũng ảnh hưởng đến khả năng hấp phụ của vật liệu 

đối với chất phân tích.Vì vậy chọn thời gian hấp phụ thích hợp, sẽ hấp phụ 

được chất phân tích lên vật liệu là tốt nhất, mà thời gian nạp mẫu là ngắn 

nhất. 

0 1 2 3 4 5 6 7 8 

Để khảo sát ảnh hưởng của thời gian đến khả năng hấp phụ em tiến 

hành như sau: 

Chuẩn bị 12 bình tam giác 250 ml chia thành 2 nhóm, cho vào mỗi bình 

100ml dung dịch Pb 2+ 20 mg/l, sau đó điều chỉnh pH = 6. 

Nhóm 1: cho vào mỗi bình 0,5 gam vật liệu RHK 

Nhóm 2: cho vào mỗi bình 0,5 gam vật liệu RHA. 

Tiến hành lắc trong các thời gian khác nhau 30 phút, 60 phút, 90 phút, 

120 phút,150 phút, 180 phút. Để lắng 5 – 10 phút, lọc lấy dung dịch sau đó 

đem xác định nồng độ còn lại của Pb 2+ sau hấp phụ bằng phương pháp chiết – 

trắc quang, tiến hành như mục 2.2.3 với các điều kiện tối ưu như bảng 3.5 từ 


đó tính dung lượng hấp phụ. 

RHK 

RHA 

pH 





32 











Bảng 3.11. Kết quả khảo sát ảnh hưởng củathời gian lắc đến dung lượng hấp phụ 

của vật liệu RHK và RHA 

STT 

Thời 

gian 

(phút) 

RHK 

RHA 

D Ce Qe D Ce Qe 

1 30 0,910 18,54 0,486 0,866 17,25 0,915 

2 60 0,780 14,4 1,754 0,695 12,24 2,587 

3 90 0,667 11,44 2,854 0,582 8,94 3,687 

4 120 0,520 7,12 4,293 0,464 5,48 4,840 

5 150 0,519 7,09 4,303 0,463 5,45 4,850 

6 180 0,517 7,04 4,320 0,462 5,43 4,857 

Q e (mg/g) 

6 

5 

4 

3 

2 

1 

0 

0 50 100 150 200 

Hình 3.8: Đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc dung lượng hấp phụ vào thời gian 

Qua số liệu bảng 3.11 và hình 3.8 cho ta thấy khi thời gian tăng lên thì 

dung lượng hấp phụ cũng tăng theo. Dung lượng đạt cân bằng hấp phụ của cả 

2 loại vật liệu trong khoảng thời gian từ 120 – 180 phút. Do đó chọn thời gian 

hấp phụ tối ưu cho cả 2 vật liệu là 120 phút. 

Dựa vào các khảo sát ảnh hưởng trên của 2 vật liệu cho thấy RHA có 

dung lượng hấp phụ lớn hơn RHK. Do đó trong các nghiên cứu hấp phụ theo 

điều kiện động em chọn vật liệu RHA. 

RHA 

RHK 

thời gian 

(phút) 






33 











3.3. Khảo sát các điều kiện hấp phụ chì lên vật liệu chứa xenlulozo (vỏ 

trấu)theo phương pháp động 

3.3.1. Chuẩn bị cột chiết pha rắn 

Chuẩn bị cột hấp phụ, loại cột có chiều dài 10cm, đường kính 1cm. 

Cho vào cột hấp phụ 0,5 gam vật liệu RHA, làm sạch cột bằng nước cất 2 lần 

và kiểm tra nước rửa cột xem có ion kim loại Pb 2+ không. Kết quả đo cho thấy 

trong nước rửa vật liệu không có ion kim loại trên. 

3.3.2. Khảo sát ảnh hưởng của tốc độ nạp mẫu 

Chuẩn bị 4 cột như mục 3.3.1 trên, cho 100 ml dung dịch Pb 2+ 20 mg/l 

và điều chỉnh pH = 6 chạy qua cột với tốc độ lần lượt là 0,2; 0,5; 1,0; 1,5 

ml/phút. Sau đó tiến hành xác định lượng chì còn lại sau hấp phụ bằng 

phương pháp đo quang như mục 2.2.3 với các điều kiện tối ưu theo bảng 3.5 

thu được kết quả như sau: 

Bảng 3.12. Kết quả khảo sát ảnh hưởng của tốc độ nạp mẫu 

Tốc độ (ml/phút) 0,2 0,5 1,0 1,5 

Q e (mg/g) 4,850 4,848 4,844 4,836 

Hình 3.9. Đồ thị khảo sát ảnh huởng của tốc độ nạp mẫu 

Từ kết quả trên ta thấy với tốc độ nạp mẫu là 0.2 ml/phút là tốt nhất, 

tuy nhiên nếu cho chạy với tốc độ 1 ml/phút thì dung lượng giảm không nhiều 

lại tiết kiệm được thời gian chạy mẫu nên em sử dụng tốc độ chạy 1 ml/phút 

cho những thí nghiệm tiếp theo. 

3.3.3. Khảo sát ảnh hưởng của nồng độ chất rửa giải 



và điều chỉnh pH = 6 chạy qua cột với tốc độ 1,0ml/phút.Sau đó dùng 15 ml 

dung dịch HNO 3 có các nồng độ là 0,5; 1,0; 1,5; 2,0% chạy qua cột với tốc độ 

34 















0,5 ml/phút. Dung dịch thu được sau khi rửa giải đem đi xác định hàm lượng 

chì bằng phương pháp đo quang như mục 2.2.3 với các điều kiện tối ưu theo 

bảng 3.5 thu được kết quả như sau: 

Bảng 3.13. Kết quả khảo sát ảnh hưởng của nồng độ chất rửa giải 

Nồng độ HNO 3 (%) 0,5 1,0 1,5 2,0 

Q e (mg/g) 2,925 3,394 3,425 3,594 

Q e (mg/g) 

4 

3.5 

3 

2.5 

2 

1.5 

1 

0.5 

0 

Hình 3.10.Đồ thị khảo sát ảnh hưởng của nồng độ chất rửa giải 

Từ kết quả ở hình 3.10 ta thấy dung dịch HNO 3 2% cho kết quả tốt 

nhất. Do đó em lựa chọn HNO 3 2% làm dung dịch rửa giải chì ra khỏi cột hấp 

phụ. 

0 0.5 1 1.5 2 2.5 

3.3.4. Khảo sát ảnh hưởng của tốc độ rửa giải 


và điều chỉnh pH = 6 chạy qua cột với tốc độ 1,0 ml/phút. Sau đó dùng 15 ml 

dung dịch HNO 3 2% cho chạy qua cột với tốc độ 0,2; 0,5; 1,0; 1,5 ml/phút. 

Dung dịch thu được sau khi rửa giải đem đi xác định hàm lượng chì bằng 

phương pháp đo quang như mục 2.2.3 với các điều kiện tối ưu theo bảng 3.5 

thu được kết quả như sau: 

Bảng 3.14. Kết quả khảo sát ảnh hưởng của tốc độ rửa giải 

Tốc độ (ml/phút) 0,2 0,5 1,0 1,5 

HNO 3 (%) 

Q e (mg/g) 3,651 3,632 3,601 3,502 






35 











Hình 3.11. Đồ thị khảo sát ảnh hưởng của tốc độ rửa giải 

Từ kết quả trên ta thấy với tốc độ rửa giải là 0,2 ml/phút là tốt nhất, 

tuy nhiên nếu cho chạy với tốc độ 0,5 ml/phút thì dung lượng giảm không 

nhiều lại tiết kiệm được thời gian rửa giải mẫu nên em sử dụng tốc độ rửa giải 

là 0,5 ml/phút. 

3.3.5. Khảo sát ảnh hưởng của thể tích dung dịch rửa giải 

Khảo sát thể tích rửa giải là hướng tới việc tìm hệ số làm giàu của 

phương pháp. Chuẩn bị 4 cột như mục 3.3.1 trên, cho 100 ml dung dịch Pb 2+ 

20 mg/l và điều chỉnh pH = 6 chạy qua cột với tốc độ 1,0 ml/phút. Sau đó tiến 

hành rửa giải bằng HNO 3 2% với các thể tích khác nhau từ 5 đến 30 ml. Dung 

dịch thu được sau khi rửa giải đem đi xác định hàm lượng chì bằng phương 

pháp đo quang như mục 2.2.3 với các điều kiện tối ưu theo bảng 3.5 thu được 

kết quả như sau: 

Bảng 3.15. Kết quả khảo sát ảnh hưởng của thể tích rửa giải 

Thể tích (ml) 5 10 15 20 25 30 

Q e (mg/g) 1,359 2,657 3,632 3,635 3,634 3,633 






36 











Q e (mg/g) 

4 

3.5 

3 

2.5 

2 

1.5 

1 

0.5 

0 

0 5 10 15 20 25 30 35 V (ml) 

Hình 3.12. Đồ thị khảo sát ảnh hưởng của thể tích rửa giải 

Kết quả cho thấy khi thể tích rửa giải từ 15 ml trở lên thì cho kết quả 

cao và ổn định. Do đó em sẽ lựa chọn rửa giải bằng 15 ml HNO 3 2% cho 

những thí nghiệm tiếp theo. Hệ số làm giàu lúc này là gần 10 lần. 

Kết quả nghiên cứu các yếu tố ảnh hưởng trong tách, làm giàu Pb 2+ trên 

vật liệu RHA theo phương pháp động được tổng hợp trong bảng 3.14. 

Bảng 3.16. Điều kiện tối ưu hấp phụ Pb 2+ trên vật liệu RHA theo 

phương pháp động 

Điều kiện thí nghiệm 

Tốc độ nạp mẫu (ml/phút) 1 

Nồng độ chất rửa giải (%) 2 

Tốc độ rửa giải (ml/phút) 0,5 

Thể tích dung dịch rửa giải (ml) 15 

Hệ số làm giàu 6,7 

3.4. Đánh giá độ lặp của phương pháp 

Điều kiện tối ưu 

Để đánh giá độ lặp của phương pháp em tiến hành như sau: Chuẩn bị 

5cột hấp phụ như mục 3.3.1, đánh số từ 1 - 5 sau đó cho 100,00 ml dung dịch 

Pb 2+ 20ppm điều chỉnh pH = 6chạy qua mỗi cột với tốc độ 1ml/phút. Rửa cột 


bằng 15 ml HNO 3 2% với tốc độ rửa giải là0,5 ml/phút.Dung dịch thu được 

sau rửa giải đem xác định nồng độ còn lại của Pb 2+ bằng phương pháp chiết – 

trắc quang, tiến hành như mục 2.2.3 với các điều kiện tối ưu như bảng 3.5. 





37 











Độ lặp của phương pháp được đánh giá thông qua độ lệch chuẩn tương 

đối theo công thức sau: 

Bảng 3.17. Kết quả đánh giá độ lặp của phương pháp 

Nồng độ Pb 2+ (ppm) 

c 1 c 2 c 3 c 4 c 5 

Độ lệch 

chuẩn 

(S) 

Độ lệch chuẩn 

tương đối 

RSD(%) 

2,032 2,193 2,094 2,134 2,152 0,061 2,88 

Từ kết quả thu được ở bảng 3.17 ta thấy phương pháp có độ lặp tốt với 

độ lệch chuẩn tương đối RSD < 5%. Đây là một phương pháp tốt dùng để xác 

định hàm lượng chì nhỏ trong mẫu phân tích. 

3.5. Xử lí mẫu giả 

Chuẩn bị mẫu giả với thể tích 100 ml trong đó có các ion với nồng độ 

Pb 2+ 20 ppm; Cu 2+ 10ppm, Co 2+ 20 ppm; Zn 2+ 10 ppm; Ni 2+ 10 ppm điều 

chỉnh pH= 6 cho chạy quacột hấp phụ (chuẩn bị như mục 3.3.1) với tốc độ 1 

ml/phút.Rửa cột bằng 15 ml HNO 3 2% với tốc độ rửa giải là 1 ml/phút.Dung 

dịch thu được sau rửa giải đem xác định nồng độ còn lại của Pb 2+ bằng 

phương pháp chiết – trắc quang, tiến hành như mục 2.2.3 với các điều kiện tối 

ưu như bảng 3.5. Kết quả thu được như bảng sau: 

Bảng 3.18: Kết quả xử lý mẫu giả 

Ion ảnh 

hưởng 

Cu 2+ 10 

Zn 2+ 10 

Co 2+ 20 

Ni 2+ 10 

Nồng độ ion 

ảnh hưởng 

(ppm) 

Lượng Pb 2+ 

ban đầu 

(ppm) 

Lượng 

Pb 2+ thu hồi 

(ppm) 

Hiệu suất 

20 18,87 94,35 

hấp phụ (%) 

Với nồng độ Pb 2+ trong mẫu giả là 20 ppm. Khi có mặt các ion ảnh 

hưởng với các nồng độ tương ứng: Cu 2+ 10 ppm, Zn 2+ 10 ppm, Co 2+ 20 ppm, 

Ni 2+ 10 ppm được hấp phụ lên 0,5 gam vật liệu. Sau khi hấp phụ xác định lại 


nồng độ Pb 2+ thì thấy được khả năng hấp phụ Pb 2+ lên vỏ trấu biến tính đạt 

94,35 %, có thể tin tưởng vào kết quả trên. 





38 











3.6. Xử lý mẫu thực 

Mẫu thực: mẫu nước thải được lấy ở Khu Công nghiệp Thụy Vân - TP 

Việt Trì - Phú Thọ. 

Trên cơ sở của phương pháp chiết trắc quang tiến hành xác định hàm 

lượng Pb 2+ trong mẫu nước thải.Để đánh giá khả năng xử lý hàm lượng Pb 2+ 

trong mẫu bằng vật liệu chứa xenlulozo. Em tiến hành xử lý như sau: 

3.6.1. Xác định hàm lượng Pb 2+ bằng phương pháp thêm chuẩn 

Chuẩn bị thí nghiệm: Chuẩn bị 7 bìnhtam giác 250 ml, lấy vào mỗi 

bình 100 ml mẫu, thêm lượng Pb 2+ tăng dần theo thứ tự 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6 ppm, 

điều chỉnh về pH = 6, sau đó cho chạy qua cột với tốc độ 1 ml/phút, rửa giải 

bằng 15 ml HNO 3 2% với tốc độ 0,5 ml/phút. Dung dịch thu được đem đi đo 

quang với các điều kiện tối ưu như bảng 3.5. Kết quả thu được ở bảng sau: 

Bảng 3.19: Kết quả xác định Pb 2+ trong mẫu thực bằng phương pháp thêm chuẩn 

STT 

Thể tích mẫu 

(ml) 

Lượng chất tiêu chuẩn 

thêm vào (ppm) 

Kết quả xác 

định (ppm) 

1 100 0 0,4 - 

Hiệu suất 

thu hồi (%) 

2 100 1 1,41 101% 

3 100 2 2,39 99,5 

4 100 3 3,4 100% 

5 100 4 4,35 98,7% 

6 100 5 5,42 100,4% 

7 100 6 6,41 100,2% 

Phân tích mẫu thực đã xác định được hàm lượng Pb 2+ trong nước thải là 

0,4 ppm. Kết quả có độ tin cậy dựa vào phương pháp thêm chuẩn với hiệu 

suất thu hồi đạt từ(98,7 – 101) %, sai số thu hồi không quá 5%. 

3.6.2. Xử lý mẫu thực bằng cột chiết chứa vật liệu RHA 

Mẫu lấy về được xử lý axit hóa để giữ lượng Pb 2+ sau đó xử lý bằng vật 

liệu cột hấp phụ được chuẩn bị ở mục 3.3.1.Xác định lượng Pb 2+ còn lại sau 

xử lý bằng phương pháp chiết trắc quang. 


Chuẩn bị thí nghiệm: Cho 100,00 ml dung dịch mẫu điều chỉnh pH = 

6chạy qua cột với tốc độ 1ml/phút. Lấy 10 ml dung dịch thu được sau hấp phụ 

đem xác định nồng độ của Pb 2+ bằng phương pháp chiết – trắc quang, tiến 





39 











hành như mục 2.2.3 với các điều kiện tối ưu như bảng 3.5.Tiến hành 5 lần thí 

nghiệm. Kết quả thu được thể hiện trong các bảng sau: 

Bảng 3.2. Kết quả xử lý mẫu thực 

STT Thể tích mẫu (ml) Hàm lượng Pb 2+ sau hấp phụ (ppm) 

1 100 0 

2 100 0 

3 100 0 

4 100 0 

5 100 0 

Với mẫu nước thải có hàm lượng Pb 2+ là 0,4 mg/l (đã được xác định 

bằng phương pháp chiết trắc quang) đã được xử lý hoàn toàn bằng vỏ trấu 

biến tính với axit. 

3.6.3. Xác định hàm lượng Pb 2+ sau khi tách lên cột 

Mẫu nước thải sau khi hấp phụ qua cột ở mục 3.6.2. Tiến hành rửa giải 

cột bằng 15 ml HNO 3 2% với tốc độ 0,5 ml/phút. Dung dịch thu được sau khi 

rửa giải cũng đem đi đo quang với các điều kiện tối ưu như bảng 3.5. 

Bảng 3.21. Kết quả phân tích sau khi tách qua cột chiết 

STT Hàm lượng Pb 2+ xác định được 

(ppm) 

Hàm lượng Pb 2+ trong mẫu 

(µg/l) 

1 0,389 58,059 

2 0,395 58,955 

3 0,40 59,701 

4 0,392 58,507 

5 0,396 59,104 

Từ kết quả phân tích trên ta thấy hàm lượng Pb trong mẫu nước thải tại 

khu công nghiệp Thụy Vân – TP Việt Trì – Phú Thọ nằm trong giới hạn cho 

phép theo QCVN 40:2011/BTNMT. 


KẾT LUẬN 





40 











Trên cơ sở các kết quả nghiên cứu, với mục đích biến tính vật liệu chứa 

xenlulozo và ứng dụng để tách và xác định Pb bằng phương pháp phổ hấp thụ 

phân tử UV-VIS, em đã thu được các kết quả: 

1.Khảo sát các điều kiện tối ưu xác định Pb 2+ bằng phương pháp trắc quang: 

Các điều kiện tạo phức 

Bước sóng tổi ưu 

Môi trường tạo phức (pH) 9 

Dithizon (20mg/l) 

Thời gian bền màu của phức 

Khoảng tuyến tính 

Pb 2+ - Dithizon 

525nm 

7ml 

5 phút 

0,2 – 1,6 ppm 

2. Khảo sát các yếu tố ảnh hưởng tới quá tình hấp phụ Pb lên vật liệu theo 

phương pháp tĩnh: 

- Khảo sát và xác định pH tối ưu cho sự hấp phụ Pb 2+ của vật liệu hấp 

phụ RHK và RHA: pH thích hợp cho sự hấp phụ Pb 2+ của cả 2 vật liệu là 6. 

- Khảo sát và xác định được thời gian đạt cân bằng hấp phụ Pb 2+ : Thời 

gian đạt cân bằng hấp phụ của 2 vật liệu RHA và RHK là 120 phút. 

3. Khảo sát các yếu tố ảnh hưởng tới quá tình hấp phụ Pb lên vật liệu theo 

phương pháp động: 

- Khảo sát và xác định tốc độ nạp mẫu tối ưu để tiến hành hấp phụ Pb 2+ 

đối với vật liệu RHA là 1 ml/phút. 

- Khảo sát và xác định nồng độ chất rửa giải thích hợp nhất sau khi tiến 

hành hấp phụ Pb 2+ với vật liệu RHA là HNO 3 2%. 

- Khảo sát và xác định tốc độ rửa giải tối ưu sau khi hấp phụ Pb 2+ lên 

vật liệu RHA là 0,5ml/phút 

- Khảo sát và xác định thể tích dung dịch rửa giải tối ưu khi hấp phụ 

Pb 2+ lên vật liệu RHA là 15 ml. 

4. Đánh giá phương pháp: 

- Thông qua độ lặp của phương pháp: kết quả thu được phương pháp độ 

lặp lại tốt, RSD < 5%. 

- Xử lý mẫu giả: mẫu giả gồm Pb 2+ 20 ppm; Cu 2+ 10 ppm, Co 2+ 20 


ppm; Zn 2+ 10 ppm; Ni 2+ 10 ppm. Nồng độ Pb 2+ thu hồi là 18,87 ppm; hiệu suất 

hấp phụ đạt 94,35%. 





41 











- Xử lý mẫu thực: mẫu thực là mẫu nước thải khu Công Nghiệp Thụy 

Vân - TP Việt Trì - Phú Thọ, tiến hànhsử dụng vỏ trấu biến tính để tách và 

làm giàu Pb 2+ trong mẫu, sau đó xác định hàm lượng chì bằng phương pháp 

chiết – trắc quang. Kết quả thu được là lượng Pb 2+ nằm trong tiêu chuẩn cho 

phép. 

Từ những kết quả nhận được em thấy rằng, vỏ trấu là vật liệu có khả 

năng hấp phụ Chì, khi được biến tính trở thành vật liệu hấp phụ thì vỏ trấu 

biến tính có khả năng hấp phụ Chì với hiệu suất khá cao 95% trở lên. Từ đó 

chúng ta có thể ứng dụngvỏ trấu biến tính vào việc tách và làm giàu Chì, phục 

vụ cho việc phân tích. 


Tiếng Việt 

TÀI LIỆU THAM KHẢO 

1. Đặng Ngọc Định (2016) Nghiên cứu sử dụng vỏ trấu biến tính làm pha 

42 















tĩnh cho kỹ thuật chiết pha rắn và ứng dụng trong tách, làm giàu, xác định 

lượng vết một số ion kim loại. Luận án Tiến sĩ hóa học, Đại học Khoa học tự 

nhiên, ĐH QGHN. 

2. Trần Tứ Hiếu (2000) Các phương pháp định lượng hóa học. NXBĐHQG, 

Hà Nội. Tái bản 2002 

3. Trần Tứ Hiếu, Từ Vọng Nghi, Nguyễn Văn Ri, Nguyễn Xuân Trung 

(1999) Các phương pháp phân tích công cụ - phần 2, Đại học Khoa học Tự 

nhiên, Đại học Quốc gia Hà Nội. 

4. Phạm Luận (1998) Cơ sở lý thuyết của phương pháp phân tích phổ phát xạ 

và hấp thụ nguyên tử - phần I,II. Đại học tổng hợp Hà Nội. 

5. Phạm Luận (1990/1994) Quy trình phân tích các kim loại nặng độc hại 

trong thực phẩm tươi sống, Đại học tổng hợp Hà Nội. 

6. Phạm Luận (1999/2003) Vai trò của muối khoáng và các nguyên tố vi 

lượng đối với cuộc sống con người, Đại học KHTN, ĐH QGHN. 

7. Nguyễn Ái Nhân (2007) Nghiên cứu sự tạo phức giữa Pb(II) với 1-(2- 

pyridilazo) 2- naphthol (PAN) bằng phương pháp chiết trắc quang, ứng dụng 

phân tích định lượng chì. Luận văn thạc sĩ. 

8. Hồ Viết Quý (1999) Các phương pháp phân tích quang học trong hóa 

học, NXB Đại học Quốc gia Hà Nội. 

9. Lương Thúy Quỳnh (1996) Ảnh hưởng của các kim loại nặng đến sức 

khỏe con người và các biện pháp hạn chế. Luận văn PTS Y dược học, Hà 

Nội. 

10. Nguyễn Văn Ri (2004)Các phương pháp tách chất, ĐHKHTN – ĐHQG 

Hà Nội. 

11. Nguyễn Ngọc Sơn (2004), Khóa luận tốt nghiệp, Đại học Khoa học tự 

nhiên, Đại học Quốc gia Hà Nội. 

12. Nguyễn Trọng Uyển (1990)Giáo trình hoá học vô cơ - Phần 1 Các 

nguyên tố điển hình.ĐHTH Hà Nội. 

Tiếng Anh 

13. Fausun Oke, Hasan Ertasa, F.Nil Erta (2008) Determination of mercury 

in table salt samples by on-line medium exchange anodic stripping 


voltammetry, Talanta Vol.75, pp 442-446. 

14. Mustafa Soylak, Ayse Kars and Ibrahim Narin (2008), Journal of 

Hazaedous Materials, Volume 159, Issues 2 – 3, 30 November 2008, pp.435- 

43 















439. 

15. Orenellna Abollio, Maurino Aceol, Giovanni (1995) Anal. Chim. Acta, 

305. Pp.200-206 

16. Tomoharu Minami, Kousuke Atsumi and Joichi UEDA (2003), 

Determination of cobalt and nickel by Graphite-Funace atomicabsorption 

spectrometry after coprecipitation with Scandiumhydroxide, Analytical 

sciences, 19, pp.313-315. 






44

Nghiên cứu biến tính vật liệu hấp phụ từ nguyên liệu chứa xenlulozo để tách và xác định chì

Create successful ePaper yourself

Delete template?

Save as template?