Website: Email : Tel : 0918.775.368
PHẦN 1 : TỔNG QUAN
Chương I: tổng quan về Đồng( Cu ), Chì ( Pb ), Cadimi( Cd )
1 . Vài nét sơ lược về Cu, Pb, Cd
1.1 Trạng thái thiên nhiên
1.1.1 Đồng
Đồng là kim loại nặng nhóm IB, mềm, có màu đỏ và tương đối phổ biến. Đồng có
khối lượng nguyên tử 63.54 với hai đồng vị bền Cu
63
(70.13%) và Cu
65
(29.87%). Nó có
nhiệt độ nóng chảy, nhiệt độ sôi và nhiệt thăng hoa cao(t
o
nc
=1803
o
C, t
o
s
=2543
o
C). Là kim
loại dẫn điện, dẫn nhiệt tốt đứng thứ hai chỉ sau Ag
Trong tự nhiên, Cu chiếm khoảng 0.03% trữ lượng trong vỏ quả đất. Cu được phân
bố rộng rãi ở cả dạng tự do và dạng hợp chất. Phổ biến nhất vẫn là các khoáng vật chứa
đồng như: cancosin Cu
2
S (79.8% Cu); Cuprit Cu
2
O (88.8% Cu) ; covelin CuS (66.5% Cu)

; cancopirit CuFeS
2
(34.57% Cu) và malachit CuCO
3
.Cu(OH)
2

Người ta cũng đã phát hiện thấy một vài protein trong cơ thể sinh vật có chứa Cu
như : cytochrome oxidaza, tyrosinaza và laccaza. Còn trong nước Cu có thể tồn tại ở ba
dạng : hạt lơ lửng, dạng keo và dạng hoà tan. Dạng tan là ion tự do hoặc phức mà phối tử
là vô cơ hay hữu cơ.
Hiện nay Cu là kim loại quan trọng nhất đối với công nghiệp và kỹ thuật. Từ Cu,
người ta có thể tạo ra rất nhiều vật dụng khác nhau. Hơn 50% lượng Cu khai thác hàng
năm được dùng làm dây dẫn điện. Hơn 30 % dùng để chế hợp kim….Nhưng cũng chính
vì việc sử dụng với số lượng lớn như trên mà tình trạng ô nhiễm Cu đang là vấn đề đáng
quan tâm.
1.1.2 Chì
Chì là kim loại nhóm IVA, có màu xám thẫm, mềm, dễ dát mỏng và dẫn điện tốt.
Chiếm 10
-4
% tổng số nguyên tử của vỏ trái đất. Đây cũng là một trong những kim loại
được biết từ thời thượng cổ, khi đó nó được dùng để đúc tiền, đúc tượng hay các đồ dùng
sinh hoạt.
Ngày nay, Pb được dùng làm các tấm điện cực trong acquy, làm dây cáp điện hay
đầu đạn….Đặc biệt Pb hấp phụ rất tốt các tia phóng xạ và Rơnghen nên nó còn được dùng
Website: Email : Tel : 0918.775.368
làm các tấm bảo vệ. Tuy vậy Pb và hợp chất của chúng khá độc nên cần thận trọng khi
tiếp xúc, sử dụng.
Trong tự nhiên, Pb có mặt trong khá nhiều khoáng vật. Chủ yếu nhất vẫn là galen
(PbS) , ngoài ra còn có cernsute PbCO

3
, cunglesite PbSO
4
…
Trong nước, Pb hầu như không tồn tại ở dạng tự do mà thường ở dạng hợp chất kết
tủa hoặc phức của ion vô cơ và hữu cơ [23]
Trong công nghiệp, Pb được điều chế bằng cách đốt cháy galen để chuyển galen
thành oxit. Sau đó khử oxit thành kim loại [1]:
2PbS + 3O
2
= 2PbO + 2SO
2
PbO + C = Pb + CO
1.1.3 Cadimi
Cadimi là kim loại thuộc nhóm IIB (cùng với Zn, Hg) . Nó được phát hiện vào
năm 1817 bởi nhà khoa học người Đức. Đây là kim loại màu trắng bạc, mềm, dễ dát
mỏng và dễ mất ánh kim trong môi trường không khí ẩm do tạo màng oxit.
Trong tự nhiên, Cd có 8 đồng vị bền tuy nhiên lại là nguyên tố kém phổ biến chỉ
chiếm 7.6x10
-6
% tổng số nguyên tử. Trạng thái bền trong môi trường là Cd(2+).
Cd tạo hợp kim với nhiều nguyên tố, và tồn tại trong các khoáng vật. Chủ yếu nhất
là khoáng Grenokit CdS , đặc biệt Cd hay có mặt trong khoáng vật của Zn.Ngoài ra, Cd
còn là sản phẩm phụ của quá trình tinh luyện các kim loại khác nên gây ra tình trạng ô
nhiễm Cd [23].
Cd và hợp chất của nó được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực như: Cd dùng
trong công nghiệp mạ để chống ăn mòn, Cadimi sunfit dùng trong công nghiệp chất dẻo,
gốm sứ……hay Cadimi stearat còn dùng như một chất làm bền PVC. Cadimi phosphors
dùng làm ống trong vô tuyến, làm đèn huỳnh quang, màn chắn tia X, ống phát tia catốt…
1.2 Độc tính của Cu, Pb, Cd

Trong các cơ thể sống đặc biệt là con người thì đều chứa rất nhiều nguyên tố kim
loại ở mức vi lượng như : Cu, Ca, Fe, Cd, Zn…Chúng là một trong những thành phần
không thể thiếu. Tuy nhiên vì lý do nào đó mà nồng độ của chúng tăng lên thì lại trở
thành mối lo ngại cho cơ thể vì có thể gây ra những rối loạn ảnh hưởng đến sinh trưởng
Website: Email : Tel : 0918.775.368
phát triển. Dưới đây là sơ qua về những độc tính mà Cu, Pb, Cd gây ra khi nồng độ trong
cơ thể vượt mức cho phép.
1.2.1 Độc tính của Cu [2,5]
Trong cơ thể, Cu là phần cấu thành nên nhiều enzim quan trọng (tirozinaza,
oxidaza), hợp chất của nó rất cần cho quá trình tổng hợp hemoglobin và photpholipit.
Hơn nữa Cu còn tham gia vào quá trình sản xuất hồng cầu, sinh tổng hợp elastin, tổng
hợp hoormon và sắc tố…
Hàm lượng Cu trong cơ thể người khoảng 0.1g và nhu cầu hàng ngày khoảng 2mg.
Điều này cho thấy Cu rất cần cho cơ thể
Mặc dầu vậy, nếu thừa Cu thì lại dẫn đến những hậu quả nghiêm trọng. Khi đó nó
sẽ tích tụ lại trong gan gây bệnh Wilson, tích tụ trong não, thận gây tử vong. Đặc biệt nó
thay thế Zn trong các enzim làm mất hoạt tính của enzim.
Đối với thực vật thường mẫn cảm với Cu hơn động vật. Chẳng hạn khi Cu có mặt
trong nước kìm hãm sự sinh trưởng của tảo ngay cả ở nồng độ thấp. Với cá khi nồng độ
3µg/l mới gây ô nhiễm trong khi thực vật là 1µg/l.
1.2.2 Độc tính của Pb
Pb là nguyên tố có độc tính cao. Trong môi trường nó bị thải ra từ hoạt động của
các ngành công nghiệp, nông nghiệp…gây ô nhiễm . Nó có thể xâm nhập vào cơ thể con
người qua chu trình chuyển hoá thức ăn hay quá trình trao đổi chất như: nước uống,
không khí, thức ăn (động vật, thực vật ) nhiễm Pb.
Khi nhiễm độc Pb, nó phá huỷ tuỷ xương, ngăn cản quá trình hình thành huyết cầu
tố gây thiếu máu. Hơn thế, Pb có thể thay thế Ca trong xương, tương tác với photphat
trong rồi truyền vào mô mềm của cơ thể và thể hiện độc tính. Khi nồng độ Pb trong máu
0.3 ppm làm ngăn cản quá trình oxihoa glucoza tạo năng lượng, làm cơ thể mệt mỏi. Nếu
nồng độ lớn hơn 0.8 ppm gây thiếu máu. Còn khi Pb nằm trong 0.5 ÷ 0.8 ppm phá huỷ

não, thận.
Nguy hiểm hơn là đối với trẻ em vì khi Pb xâm nhập vào cơ thể nó sẽ tác động
mạnh vào hệ thần kinh làm rối loạn hệ thần kinh, gây thiểu năng. Vì vậy phòng tránh
nhiễm độc Pb cùng các kim loại khác là rất cần thiết.
Website: Email : Tel : 0918.775.368
1.2.3 Độc tính của Cd [6,8]
Cd có trong nhiều loại mô động thực vật. Ở người Cd tích luỹ chủ yếu trong gan và
thận. Hàm lượng Cd tăng theo độ tuổi.
Cd kim loại cũng như các hợp chất của nó đều rất độc. Khi hít phải hơi, bụi có Cd
gây khô họng, tức ngực, nôn mửa, viêm cuống phổi….Nếu ăn phải thức ăn có nhiều Cd
gây đau bụng, nôn mửa, nghẹt thở, nặng có thể tử vong.
Khi vào cơ thể, Cd sẽ tích tụ lại ở thận và xương làm rối loạn chức năng thận, phá
huỷ tuỷ xương. Đồng thời gây nhiễu hoạt động của một số enzim làm tăng huyết áp, gây
bệnh ung thư phổi.
Điều đáng lo ngại là Cd rất khó bị đào thải ra khỏi cơ thể. Theo thời gian, nó tích
tụ trong cơ thể và nồng độ sẽ càng lớn. Lúc đó người bị nhiễm sẽ khó chữa, rất nguy
hiểm.
*Chính vì mức độ độc hại lớn của kim loại nặng Cu, Pb, Cd cho nên đã có nhiều
tiêu chuẩn về chất lượng môi trường. Dưới đây là một vài số liệu được đưa ra từ tiêu
chuẩn Việt Nam:
+> Về giới hạn cho phép của khí thải công nghiệp:
Giá trị giới hạn
A B
Cu (mg/m
3
) 150 20
Pb (mg/m
3
) 30 10
Cd (mg/m

3
) 20 1
+> Tiêu chuẩn chất lượng nước uống:
TCVN(TC-20
TCN)
TC WHO 1971
Mức yêu
cầu
Mức cho
phép
Cu(mg/l) < 3 0.05 1.5
Pb(mg/l) < 0.1 - 0.1
Cd(mg/l) - - 0.01
+> Tiêu chuẩn về chất lượng nước cấp cho sinh hoạt:
Website: Email : Tel : 0918.775.368
Giới hạn tối đa cho phép
Đô thị
Trạm lẻ và nông
thôn
Cu(mg/l) 1.0 1.0
Pb(mg/l) 0.05 0.05
Cd(mg/l) 0.005 0.005
+> Tiêu chuẩn cho phép với nước mặt:
Giá trị giới hạn
A B
Cu(mg/l) 0.1 1.0
Pb(mg/l) 0.05 0.1
Cd(mg/l) 0.01 0.02
(ở đây, A là nước mặt có thể dùng làm nguồn cấp nước sinh hoạt . B là nước dùng
cho mục đích khác )

+> Tiêu chuẩn nước ngầm như sau:
Giá trị giới hạn
Cu(mg/l) 1.0
Pb(mg/l) 0.05
Cd(mg/l) 0.01
+> Còn với nước thải công nghiệp:
Giá trị giới hạn
A B C
Cu(mg/l) 0.2 1.0 5.0
Pb(mg/l) 0.1 0.5 1.0
Cd(mg/l) 0.01 0.02 0.5
2. Các phương pháp xác định Cu, Pb, Cd.
2.1 Phương pháp phân tích hoá học [10,11,21]
2.1.1 Phương pháp phân tích khối lượng :
Website: Email : Tel : 0918.775.368
*Nguyên tắc: dựa trên kết tủa chất cần phân tích với thuốc thử phù hợp. Lọc, rửa,sấy hoặc
nung kết tủa rồi cân và từ đó xác định được hàm lượng chất phân tích.
+> Xác định Cu:
Theo phương pháp này thì cho mẫu chứa Cu tác dụng với thuốc thử tạo kết tủa khó
tan CuS như: H
2
S ; C
2
H
5
NS. Sau đó lọc, rửa, sấy khô đến khối lượng không đổi, cân và
xác định.
+> Xác định Pb:
Cho mẫu tác dụng với thuốc thử để tạo kết tủa như: PbSO
4

; PbCrO
4
hay PbMoO
4
.
+> Xác định Cd:
Có thể xác định dưới dạng các kết tủa CdS ; CdSO
4
hay CdNH
4
PO
4
.
Ngoài ra còn cho Cd
2+
kết tủa với oxyquinonin trong vùng pH từ 5 đến 14 [13].
*Tuy nhiên, phương pháp này chỉ có độ chính xác cao khi phân tích nguyên tố với
hàm lượng lớn nên thường chỉ áp dụng phân tích với những mẫu có hàm lượng lớn,
không phù hợp với những đối tượng có hàm lượng nhỏ.
2.1.2 Phương pháp phân tích thể tích [11]
*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 của chất định phân, vừa tác dụng đủ, toàn bộ lượng
chất định phân đó. Thời điểm đã 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 những
chất gây ra những hiện tượng mà có thể quan sát bằng mắt- gọi là chất chỉ thị.
+> Xác định Cu:
Dựa trên phản ứng chuẩn độ complexon giữa Cu
2+
với EDTA ở pH=8, chỉ thị
murexid 1% trong NaCl.

Cu
2+
+ H
2
Y
2-
= CuY
2-
+ 2H
+
CuInd + H
2
Y
2-
= CuY
2-
+ Ind + 2H
+
Vàng tím
Cũng có thể xác định Cu dựa vào phản ứng chuẩn độ iot- thiosunfat:
2Cu
2+
+ 4I
-
= 2CuI + I
2
Website: Email : Tel : 0918.775.368
Phản ứng trên giải phóng ra I
2
. Chuẩn I

2
bằng Na
2
S
2
O
3
với chỉ thị hồ tinh bột, ta sẽ
xác định được Cu
2+
:
I
2
+ 2Na
2
S
2
O
3
= Na
2
S
4
O
6
+ 2NaI
+> Xác định Pb:
Dùng phép chuẩn độ complexon theo các cách sau:
- Cách 1 : chuẩn độ trực tiếp Pb
2+

bởi EDTA ở pH trung tính hoặc kiềm, với chỉ thị ET-
OO.
Pb
2+
+ H
2
Y
2-
= PbY
2-
+ 2H
+
Tuy nhiên Pb rất dễ bị thuỷ phân, vì vậy trước khi tăng pH phải cho Pb
2+
tạo phức
kém bền với tactrat hoặc trietanolamin.
- Cách 2: Chuẩn độ ngược Pb
2+
bằng Zn
2+
: cho Pb
2+
tác dụng với một lượng dư chính xác
EDTA đã biết nồng độ ở pH = 10. Sau đó chuẩn EDTA dư bằng Zn
2+
với chỉ thị ET-OO.
Pb
2+
+ H
2

Y
2-
= PbY
2-
+ 2H
+
H2Y
2-
(dư) + Zn
2+
= ZnY
2-
+ 2H
+

ZnInd + H
2
Y
2-
= ZnY
2-
+ HInd
đỏ nho xanh
- Cách 3: Chuẩn độ thay thế dùng ZnY
2-
, chỉ thị ET- OO
Do phức PbY
2-
bền hơn ZnY
2-

ở pH = 10 nên Pb
2+
sẽ đẩy Zn
2+
ra khỏi ZnY
2-
. Sau
đó chuẩn Zn
2+
sẽ xác định được Pb
2+
:
Pb
2-
+ ZnY
2-
= PbY
2-
+ Zn
2+

ZnInd + H
2
Y
2-
= ZnY
2-
+ HInd
đỏ nho xanh
+> Xác định Cd:

Ta có thể chuẩn Cd
2+
bởi EDTA trong môi trường kiềm với chỉ thị ETOO, hoặc
môi trường pH= 6,với chỉ thị xylen da cam thì chỉ thị chuyển từ đỏ sang vàng.
H
6
F + Cd
2+
= H
4
FCd + 2H
+
H
4
FCd + H
2
Y
2-
= CdY
2-
+ H
6
F
đỏ vàng
Website: Email : Tel : 0918.775.368
Phương pháp phân tích thể tích có ưu điểm nhanh, đơn giản, dễ làm nhưng lại bị
sai số lớn do dụng cụ đo, thể tích dung dịch chuẩn, chỉ thị đổi màu và dùng để xác định
nguyên tố với hàm lượng còn lớn không phù hợp với phân tích lượng vết.
2.2 Các phương pháp phân tích công cụ [5,7]
2.2.1 Phương pháp quang phổ

2.2.1.1Phương pháp trắc quang
Phương pháp này chính là phương pháp phổ hấp thụ của phân tử trong vùng UV-
VIS. Ở điều kiện thường, các phân tử, nhóm phân tử của chất bền vững và nghèo năng
lượng. Đây là trạng thái cơ bản nhưng khi có một chùm sáng với năng lượng thích hợp
chiếu vào thì các điện tử hoá trị trong các liên kết(δ, π, n) sẽ hấp thụ năng lượng chùm
sáng, chuyển lên trạng thái kích thích với năng lượng cao hơn. Hiệu số giữa hai mức năng
lượng(cơ bản E
o
và kích thích E
m
) chính là năng lượng mà phân tử hấp thụ từ nguồn sáng
để tạo ra phổ hấp thụ phân tử của chất.
Nguyên tắc:phương pháp xác định dựa trên việc đo độ hấp thụ ánh sáng của một
dung dịch phức tạo thành giữa ion cần xác định với một thuốc thử vô cơ hay hữu cơ trong
môi trường thích hợp khi được chiếu bởi chùm sáng. Phương trình định lượng của phép
đo:
A = K C
A : Độ hấp thụ quang
K : hằng số thực nghiệm
C: nồng độ nguyên tố phân tích
Phương pháp này cho phép xác định nồng độ chất ở khoảng 10
-5
÷ 10
-7
M và là một
trong những phương pháp được sử dụng khá phổ biến.
+> Xác định Cu:
Để xác định Cu theo phương pháp này, người ta cho ion Cu
2+
tạo phức màu với

thuốc thử thích hợp rồi tiến hành đo độ hấp thụ quang của phức tạo thành ở bước sóng
phù hợp.
Có thể dùng một số thuốc thử tạo phức với Cu để phân tích như sau:
Website: Email : Tel : 0918.775.368
-Thuốc thử Đietyldithiocacbamatnatri ( NaDDC ): tạo phức vòng vàng nâu với Cu, phức
này khó tan trong nước, tan nhiều trong các dung môi hữu cơ ( CCl
4
, CHCl
3
….) nên để
xác định thường phải chiết phức vào một dung môi hữu cơ nào đó( như CCl
4
) và tiến
hành đo.
-Cũng có thể xác định Cu thông qua đo độ hấp thụ quang của phức tạo bởi Cu với
dithizon ở bước sóng 353 nm. Phức màu tím đỏ, ít tan trong nước nên cũng được chiết
vào dung môi CCl
4
-Có thể dùng muối Nitroso-R với công thức:
N
O
SO
3
Na
NaO
3
S
O
Cu/2
để tạo phức với Cu

2+
. Phức màu da cam, cực đại hấp thụ ở bước sóng 490 nm. Và
bằng phương pháp này, tác giả [7] đã đưa ra kết quả xác định Cu với nồng độ 10
-7
M.
+> Xác định Pb, Cd.
Chì và Cadimi cho tác dụng thuốc thử dithizon để tạo phức chì- dithizonat
Pb(C
13
H
12
N
4
S)
2
; Cadimi- dithizonat trong môi trường pH= 5÷6 ví dụ:
Pb
2+
+ 2H
2
Dz = Pb(HDz)
2
+ 2H
+
Xanh đỏ
Phức này khó tan trong nước nhưng lại dễ tan trong dung môi hữu cơ nên người ta
chiết phức đó trong CCl
4
, đo độ hấp thụ quang của phức Pb ở 510 nm, phức của Cd ở
515nm. Giới hạn phát hiện của phép đo 0.05ppm đối với chì [24]. Khoảng nồng độ xác

định Cd là: 0.01÷0.5mg/l.
Phương pháp trắc quang có độ nhậy, độ ổn định cũng như độ chính xác khá cao và
là phương pháp được sử dụng trong phân tích vi lượng. Tuy nhiên với việc xác định Cu,
Pb, Cd trong nước thì lại gặp rất nhiều khó khăn do ảnh hưởng của một số ion kim loại
tương tự. Khi đó phải thực hiện các công đoạn che, tách phức tạp.
Website: Email : Tel : 0918.775.368
2.2.1.2Phương pháp phổ phát xạ nguyên tử (AES)[13]
Khi ở điều kiện thường, nguyên tử không thu và không phát năng lượng nhưng nếu
bị kích thích thì các điện tử hoá trị sẽ nhận năng lượng chuyển lên trạng thái có năng
lượng cao hơn(trạng thái kích thích). Trạng thái này không bền, chúng có xu hướng giải
phóng năng lượng để trở về trạng thái ban đầu bền vững dưới dạng các bức xạ. Chính các
bức xạ này được gọi là phổ phát xạ của nguyên tử.
Phương pháp phổ AES dựa trên sự xuất hiện phổ phát xạ của nguyên tử tự do của
nguyên tố phân tích ở trạng thái khí khi có sự tương tác với một nguồn năng lượng phù
hợp. Hiện nay, người ta dùng một số nguồn năng lượng để kích thích phổ AES: ngọn lửa
đèn khí, hồ quang điện, tia lửa điện, tia laze, plasma cao tần cảm ứng(ICP), tia X….trong
đó ngọn lửa đèn khí, hồ quang, tia lửa điện đã được dùng từ lâu nhưng độ nhạy không
cao. Còn ICP, tia laze là những nguồn mới được đưa vào sử dụng khoảng hơn chục năm
lại đây và chúng cho độ nhạy cao nên là nguồn được ứng dụng phổ biến, có nhiều ưu việt.
Với phép đo phổ ICP-AES các tác giả: Sergio Luis Costa Ferreira, Hilda Costa dos
Santos….[28] đã xác định thành công Cu, Zn trong nước sau khi cho tạo phức và hấp thu
trên nhựa Amberlite XAD-2 và đã đưa ra giới hạn phát hiện của Cu(ở 324.8nm) là 2µg/l;
của Zn (213.8 nm) là 5µg/l.
Ngoài ra, các tác giả [29] cũng sử dụng phương pháp ICP-AES để xác định hàm
lượng của 17 nguyên tố trong mẫu mô của một số thực vật và thấy: hàm lượng Cu, Pb
trong lá thông tương ứng là (3.0 ÷ 0.3) µg/g ; (10.8 ÷ 0.5) µg/g.
Nhìn chung phương pháp AES đạt độ nhậy rất cao( thường n10
-3
đến n10
-4

%), lại
tốn ít mẫu, có thể phân tích đồng thời nhiều nguyên tố trong cùng một mẫu. Vì vậy, đây là
phương pháp dùng để kiểm tra đánh giá hoá chất, nguyên liệu tinh khiết, phân tích lượng
vết ion kim loại độc trong lương thực, thực phẩm. Tuy nhiên, phương pháp này lại chỉ
cho biết thành phần nguyên tố trong mẫu nhưng lại không chỉ ra được trạng thái liên kết
của nó trong mẫu và hơn nữa,độ chính xác của phép phân tích phụ thuộc rất nhiều vào
nồng độ chính xác của dãy mẫu chuẩn nên sai số không nhỏ.
2.2.1.3Phương pháp phổ hấp thụ nguyên tử (AAS )[13]
*Sự xuất hiện phổ AAS:
Website: Email : Tel : 0918.775.368
ở điều kiện thường, nguyên tử không thu hay phát năng lượng và gọi là trạng thái
cơ bản( nghèo năng lượng, bền vững). Nhưng khi ở trạng thái hơi tự do,nếu ta kích thích
chúng bằng một năng lượng dưới dạng chùm tia sáng có bước sóng xác định thì các
nguyên tử tự do đó sẽ hấp thụ những bức xạ có bước sóng ứng đúng với tia bức xạ mà
chúng có thể phát ra trong quá trình phát xạ. Khi đó, nguyên tử chuyển lên trạng thái có
năng lượng cao ( trạng thái kích thích ). Quá trình mà các nguyên tử tự do ở trạng thái hơi
hấp thụ những bức xạ đặc trưng tạo ra phổ của nguyên tử nguyên tố đó. Và phổ này được
gọi là phổ hấp thụ nguyên tử (AAS)
*Nguyên tắc:
Phép đo dựa trên sự hấp thụ năng lượng của nguyên tử tự do ở trạng thái hơi khi
chiếu chùm tia bức xạ qua đám hơi của nguyên tố đó trong môi trường hấp thụ. Để tiến
hành đo thì phải qua các quá trình sau:
-Quá trình hoá hơi và nguyên tử hoá mẫu: chọn các điều kiện và loại trang bị phù hợp để
chuyển mẫu phân tích từ trạng thái ban đầu(rắn, dung dịch) thành trạng thái hơi của
nguyên tử tự do.
-Chiếu chùm sáng bức xạ đặc trưng của nguyên tố cần phân tích qua đám hơi vừa điều
chế ở trên. Khi đó, các nguyên tử trong đám hơi sẽ hấp thụ tia bức xạ và tạo ra phổ AAS
-Thu phân ly chùm sáng và chọn một vạch phổ hấp thụ của nguyên tố phân tích để đo
cường độ thông qua một hệ thống máy quang phổ .
Phương trình định lượng của phương pháp là:

D = K C
b
D : cường độ vạch phổ
K : hệ số nguyên tử hoá mẫu
C : nồng độ nguyên tố cần phân tích
b : hằng số bản chất, phụ thuộc vào bản chất của chất phân tích.
Cường độ vạch phổ có thể được đánh gía thông qua chiều cao pic hoặc diện tích
pic. Thông qua đó chúng ta có thể định lượng nguyên tố một cách dễ dàng.
Trong phép đo phổ AAS có hai kỹ thuật chính là : kỹ thuật nguyên tử hoá có ngọn
lửa (FAAS) và kỹ thuật không ngọn lửa (ETA-AAS). Kỹ thuật ETA-AAS cho độ nhạy rất
Website: Email : Tel : 0918.775.368
cao, đồng thời giới hạn phát hiện của các nguyên tố khi sử dụng phương pháp này rất nhỏ.
Tuy nhiên để thực hiện thì đòi hỏi trang thiết bị đắt tiền tốn kém, giá thành cao nên trong
bản luận văn này chúng tôi chọn kỹ thuật FAAS.
Bằng phép đo phổ AAS tác giả [14] đã xác định Cu trong huyết thanh người. Độ
nhạy phép đo đạt 0.03 ppm; sai số nhỏ hơn 12%.
Cũng với phép đo FAAS, tác giả [5] đã xây dựng quy trình đầy đủ để xác định Cu,
Pb trong tỏi và các chế phẩm từ tỏi với giới hạn phát hiện của Cu, Pb tương ứng 0.03ppm,
0.2ppm. Kết quả cho thấy hàm lượng Cu, Pb trong tỏi tươi và trong thuốc tỏi đều nhỏ hơn
giới hạn cho phép .
Sergio Luis Costa Ferreira và cộng sự [25] đã sử dụng phép đo FAAS để xác định
lượng vết ion kim loại Cu, Pb, Cd, Ni, Mn… trong nước sau khi làm giàu với độ lệch
chuẩn và giới hạn phát hiện trong vùng 0.8 ÷2.9% và 0.006 ÷0.277 ppm .
Cũng như phương pháp AES, phương pháp AAS cho độ nhạy và độ chọn lọc cao
( gần 60 nguyên tố hoá học có thể được xác định với độ nhạy 10
-4
÷ 10
-5
%, nếu sử dụng
kỹ thuật ETA-AAS thì có thể đạt n 10

-7
%). Hơn nữa, phép đo tốn ít nguyên liệu, ít thời
gian, lại không cần sử dụng hoá chất tinh khiết cao, có thể xác định đồng thời hay liên
tiếp nhiều nguyên tố trong một mẫu. Kết quả phân tích rất ổn định, sai số nhỏ nên được sử
dụng phổ biến để xác định các nguyên tố trong quặng, đất, đá, nước khoáng, mẫu y học,
sinh học, Ngoài ra ở nhiều nước trên thế giới, phương pháp AAS trở thành phương pháp
tiêu chuẩn để định lượng nhiều kim loại.
Với những ứng dụng rộng rãi của phép đo AAS ( cụ thể là FAAS ) dựa trên những
ưu điểm nổi bật của nó, chúng tôi quyết định sử dụng phép đo phổ FAAS để xác định
lượng vết một số ion kim loại nặng ( Cu, Pb, Cd ) trong nước sau khi đã tách và làm giàu
trên vật liệu hấp phụ – Chitosan.
2.2.2Các phương pháp điện hoá
2.2.2.1Phương pháp cực phổ [12]
Phương pháp này dùng điện cực giọt Hg rơi là cực làm việc, trong đó thế được
quét tuyến tính rất chậm theo thời gian (thường 1 – 5 mV/s ) đồng thời ghi dòng là hàm
của thế trên cực giọt Hg rơi. Sóng cực phổ thu được có dạng bậc thang, dựa vào chiều cao
Website: Email : Tel : 0918.775.368
của sóng có thể định lượng được chất phân tích. Tuy nhiên phương pháp cực phổ bị ảnh
hưởng rất lớn của dòng tụ điện nên giới hạn phát hiện kém, cỡ 10
-5
÷ 10
-6
M.
Nhằm loại trừ ảnh hưởng trên đồng thời tăng độ nhậy thì hiện nay đã có các
phương pháp cực phổ hiện đại: cực phổ xung vi phân (DPP), cực phổ sóng vuông
(SQWP)…chúng cho phép phân tích lượng vết của nhiều nguyên tố.
Các tác giả Từ Văn Mạc, Trần Thị Sáu đã sử dụng phương pháp cực phổ ngược
xung vi phân xoay chiều xác định vết Cu, Pb, Cd trong bia ở khu vực Hà Nội cho độ nhạy
rất cao tới 1 ppb.[17]
Lê Đức Liêm, Trịnh Anh Đức, Trịnh Xuân Giản cũng dùng phương pháp cực phổ

xung vi phân để xác định dạng liên kết vết Pb trong nước biển .Kết quả đưa ra với dạng
liên kết là : 2.95 µg/l.
2.2.2.2Phương pháp Von- Ampe hoà tan [7,12]
Phương pháp phân tích Von- Ampe là một phương pháp cho độ nhạy, độ chính
xác và độ chọn lọc rất cao. Nguyên tắc của phương pháp gồm 2 bước :
-Điện phân làm giàu ion kim loại cần phân tích lên bề mặt điện cực dưới dạng một kết
tủa. Quá trình này cần thế thích hợp và phải giữ không đổi trong suốt quá trình điện phân,
khuấy đều dung dịch trong suốt thời gian điện phân.
-Tiến hành hoà tan kết tủa bằng phân cực ngược và ghi đường Von Ampe hoà tan. Dựa
vào chiều cao pic của các chất dễ dàng xác định được lượng chất cần phân tích.
Với phương pháp Von- Ampe hoà tan anot xung vi phân, một số tác giả đã nghiên
cứu được dạng liên kết khác nhau của Cu trong nước biển và cho kết quả : khoảng 30%
Cu trong nước biển tồn tại ở dạng phức tan còn 70% là dạng phức không tan.[15]
Các tác giả Lê Lan Anh, Vũ Đức Lợi, Đặng Minh Ngọc, Ngô Thị Bích Hà… dùng
phương pháp von-ampe hoà tan trên điện cực màng Hg, giọt Hg treo đã xác định hàm
lượng Pb trong tóc, trong nước tiểu của người để phục vụ cho chẩn đoán lâm sàng. Khi
nồng độ Pb trong tóc ≥ 30 µg/g thì được coi là có dấu hiệu tiếp xúc quá mức Pb. Kết quả
phân tích như sau: [16]
+ Với mẫu tóc của 61 người bình thường thì hàm lượng Pb trung bình là 15.15 ± 2µg/g
Website: Email : Tel : 0918.775.368
+ Với người tiếp xúc thường xuyên với xăng dầu (90 người )thì hàm lượng trung bình:
49.8 ± 71.9 µg/g.
+ Mẫu của những bệnh nhân nhiễm Pb thì hàm lượng trung bình của 32 mẫu là:
86.04±12.7 µg/g.
3. Một số phương pháp tách và làm giàu Cu, Pb, Cd
Trong thực tế phân tích, hàm lượng các chất trong mẫu đặc biệt là hàm lượng ion
kim loại nặng trong nước thường rất nhỏ, nằm dưới giới hạn phát hiện của các công cụ
phân tích. Vì vậy, trước khi xác định chúng thì cần thông qua quá trình tách và làm giàu.
Để tách, làm giàu kim loại nặng trong nước thường dùng một số phương pháp
thông dụng như: hoá học, hoá lý, hay sinh hoá. Cơ sở của phương pháp hoá học là dùng

phản ứng giữa chất cần xử lý với hoá chất được thêm vào. Những phản ứng đó có thể là
phản ứng oxi hoá- khử, phản ứng kết tủa…Dưới đây là một vài biện pháp chính để xử lý,
thu hồi Cu, Pb, Cd trong nước đã được nghiên cứu và ứng dụng.
3.1 Phương pháp kết tủa và cộng kết.[7,22]
Đây là phương pháp dùng từ rất lâu trong tách và làm giàu các ion kim loại. Các
hoá chất dùng để kết tủa cũng rất đa dạng:
*Kết tủa hyđroxit:
Dựa vào phản ứng tạo kết tủa của kim loại với hydroxit :
M
2+
+ 2OH
-
= M(OH)
n
(M là Cu, Pb, Cd )
Cần chú ý là với mỗi kim loại sẽ kết tủa ở một pH nhất định (thường trong khoảng
pH từ 7 tới 11). Do đó muốn kết tủa hết kim loại thì phải chọn cho phù hợp.
* Kết tủa bằng Cacbonat:
Cu, Pb, Cd tạo kết tủa ít tan với CO
3
2-
theo phản ứng:
M
2+
+ CO
3
2-
= MCO
3
↓

Các kết tủa này không bền trong môi trường axit, nên chú ý pH để quá trình kết tủa đạt
hiệu quả. Sau đó lọc, rửa và thu lấy kết tủa.
* Kết tủa bằng S
2-
:
Dựa vào phản ứng tạo sunfua khó tan trong nước của Cu, Pb, Cd mà có thể tách
loại dễ dàng chúng ra khỏi nguồn nước:
Website: Email : Tel : 0918.775.368
M
2+
+ S
2-
= MS↓
Tuy nhiên S
2-
là chất độc nên thực tế người ta không đưa trực tiếp S
2-
vào nguồn
nước mà thường dùng các sunfua hữu cơ khi đó :
2RS
-
+ M
2+
= RS-M-RS↓
* Cộng kết là một phương pháp đưa các chất hữu cơ hay vô cơ vào đối tượng phân tích để
cộng kết các nguyên tố khi hàm lượng của chúng rất nhỏ. Đây là một trong những phương
pháp hiệu nghiệm để tách, làm giàu ion kim loại trong nước.
Bản chất của quá trình cộng kêt cho đến nay mặc dù chưa được thống nhất nhưng
có thể xem đó là sự hấp lưu và hấp phụ các ion được cộng kết trên bề mặt chất cộng kết,
sự tạo thành các dung dịch rắn giữa các cấu tử hay sự tạo thành các trung tâm kết tinh…

Chẳng hạn có thể đưa vào nguồn nước một số chất như phèn nhôm, phèn sắt để tạo
thành các kết tủa keo của Al, Fe. Chính các kết tủa này sẽ hấp phụ các ion khác, chất khác
có mặt trong nước.
Trong những năm gần đây, người ta thường sử dụng các chất cộng kết hữu cơ (như
axit naftalin-β-sunforic, metyl da cam) vì khả năng tách ion cao, hoàn toàn, cho phép tách
không chỉ với Cu, Pb, Cd mà còn có thể tách được rất nhiều nguyên tố vi lượng khác.
Yamazaki và cộng sự [31] đã tiến hành cộng kết vết Cd từ nước sông lên NaOH ở
pH=9.5 rồi xác định nó bằng phép đo phổ ETA-AAS. Kết quả thu được nằm trong
khoảng 0.03 ÷ 0.8 ppb. Đồng thời cũng thực hiện cộng kết cả Cd, Cu, Fe, dưới dạng
hydroxit không tan. Sau đó, lọc, tách kết tủa, hoà tan trong axit để xác định theo ETA-
AAS.
Phương pháp kết tủa cộng kết này có ưu điểm đơn giản, hiệu quả cao, nền mẫu
phân tích được chuyển từ phức tạp sang đơn giản hơn. Tuy nhiên nhược điểm là rất mất
thời gian nên hiện nay cũng ít được sử dụng.
3.2 Phương pháp tách, làm giàu bằng điện hoá[22]
Nguyên tắc của phương pháp là dựa vào việc tách chất cần xác định trên các điện
cực trơ dưới dạng nguyên tố hoặc kết tủa không tan khi cho dòng điện một chiều đi qua.
Quá trình này phụ thuộc rất nhiều vào điện thế, cường độ dòng, cấu tạo điện cực cũng như
nồng độ dung dịch
Website: Email : Tel : 0918.775.368
Ngày nay các phương pháp điện hoá được dùng để tách hợp chất của đa số các
nguyên tố hoá học và là phương pháp hữu hiệu vì chúng không đòi hỏi phải đưa chất lạ
vào đối tượng phân tích. Hơn nữa khi dùng các phương pháp kết tủa điện hoá khác nhau
với sử dụng các điện cực có thể tách được các hỗn hợp phức tạp gồm nhiều ion .
3.3 Phương pháp chiết lỏng- lỏng[6,22]
*Nguyên tắc: phương pháp dựa trên sự rút chất bằng các dung môi hữu cơ. Điều kiện chủ
yếu để tách được chất cần phân tích chính là độ tan của chất được chiết rút trong dung
môi hữu cơ. Thực tế thì chất được chiết thường được tạo thành do phản ứng xảy ra trong
môi trường nước, trong đó các ion cần xác định tương tác với thuốc thử mà phần lớn là
thuốc thử hữu cơ. Trong trường hợp này dung môi hữu cơ phải không được trộn lẫn nước.

Sự tách 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 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 Cu, Pb, Cd:
+> Hệ chiết Cu, Pb, Cd- dithizonat trong CCl
4
hoặc CH
3
Cl, sau đó xác định chúng bằng
phương pháp trắc quang.
+> Có thể chiết phức halogenua hoặc thioxianat catmi vào dung môi hữu cơ như:
xiclohexanol; metyl isobutyl xeton (MIBK); dietyl ete…
+> Tạo phức chelat với NaDDC ( natri dietyl dithiocacbamat ) từ dung dịch đệm amoni
xitrat ở pH= 9.5, dung môi chiết là MIBK
Cuối cùng thu phần chiết để phân tích các kim loại theo phương pháp ETA-AAS.
3.4Phương pháp chiết pha rắn (SPE)
Chiết pha rắn chính là quá trình phân bố chất tan giữa hai pha lỏng(pha động) và
rắn(pha tĩnh). Pha rắn có thể là các polyme hữu cơ, các loại nhựa trao đổi ion hay than
hoạt tính.Khi cho pha động tiếp xúc với pha tĩnh thì chất phân tích có thể được giữ lại trên
pha tĩnh hoặc cũng có thể ở lại trong pha động khi đó tạp chất ở pha tĩnh. Sau đó, dùng
một chất thích hợp để rửa giải chất phân tích với thể tích nhất định. Như vậy, từ nồng độ
rất nhỏ trong pha động, sau khi rửa giải thì nồng độ chất phân tích tăng lên rất nhiều thuận
lợi cho phép xác định.
Website: Email : Tel : 0918.775.368
Có 3 cơ chế chính cho quá trình tách theo chiết pha rắn: cơ chế hấp thụ pha
thường, hấp thụ pha đảo và cơ chế trao đổi ion. Với 2 kỹ thuật chính là kỹ thuật SPE ở
điều kiện tĩnh và kỹ thuật SPE ở điều kiện động. Trong đó kỹ thuật ở điều kiện động sử
dụng các cột nhồi các vật liệu pha rắn có ưu điểm hơn so với nhiều phương pháp khác. Về
cơ bản, chiết pha rắn tiến hành nhanh, thao tác cũng như yêu cầu tách đơn giản, đặc biệt
hệ số làm giàu cao.[19]

Theo lý thuyết này, các tác giả Tokalioglu, Kartal và Latif Elci đã dùng nhựa
amberlit XAD-16 để tách, xác định các ion kim loại nặng trong nước hồ, trong đó có cả
Cu, Pb, Cd.[30] . XAD là sản phẩm đồng trùng hợp polystyren divinylbenzen có khả năng
chịu mài mòn tốt, độ bền, độ xốp cao, độ phân cực thấp và quan trọng là nó có diện tích
bề mặt riêng rất lớn: 825m
2
/g. Với những đặc tính trên chứng tỏ XAD là một vật liệu SPE
hiệu quả.
Còn tác giả [35] thì sử dụng nhựa Chromosorb 102- một sản phẩm đồng trùng hợp
styren- divinylbenzen với diện tích bề mặt khoảng 300-400m2/g, kích thước hạt 80-100
mesh để nhồi cột thực hiện tách kim loại Cu, Pb, Cd…trong các sản phẩm sữa, soda đóng
gói rất thành công.
Azeredo đã chế tạo cột chiết pha rắn với chất mang là silica phủ bởi 8-
hydroquinolin để tách Cu, Zn. Sau đó xác định chúng bằng phương pháp phổ hấp thụ
nguyên tử không ngọn lửa [32]
Soylak và Do an đã sử dụng cột sắc ký chứa cacbon hoạt tính để tách, làm giàu Cu
trong nước sau khi cho tạo phức với 1- nitroso-2-naphthol hoặc hexametylen
dithiocacbamat. Sau đó giải hấp Cu bằng dung dịch HCl 2M pha trong acetol [33]
Còn Brotoli [34] thì thực hiện tách làm giàu Cd, Cu, Co, Pb, Zn…theo phương
pháp SPE bằng cách cho các ion kim loại tạo phức với đietyldithiocacbamat rồi hấp thụ
lên pha tĩnh C
18
. Rửa giải chúng bởi metanol rồi xác định theo phương pháp ICP-MS và
GF-AAS.
Trong những năm gần đây, chiết pha rắn đang là kỹ thuật được ứng dụng phổ biến
ở nhiều phòng thí nghiệm. Mặt khác, nhờ công nghệ hiện đại trong việc biến tính các vật
Website: Email : Tel : 0918.775.368
liệu hấp thu cổ điển đã tổng hợp ra nhiều pha rắn có các tính năng ưu việt lại làm cho
phương pháp chiết pha rắn càng trở nên thông dụng.
3.5Phương pháp hấp phụ [20]

Hện tượng tăng nồng độ chất tan trên bề mặt phân chia giữa hai pha gọi là hiện
tượng hấp phụ. Hấp phụ có thể diễn ra ở bề mặt ranh giới giữa pha: lỏng-khí, lỏng- rắn,
hay rắn- khí.
Hấp phụ là phương pháp được sử dụng rộng rãi trong xử lý nước thải có chứa một
hoặc nhiều chất bẩn khác nhau ngay cả khi nồng độ chất bẩn thấp. Đây là quá trình thuận
nghịch, sau khi hấp phụ lên bề mặt chất hấp phụ thì các chất bẩn cũng có thể giải hấp từ
bề mặt đó để vào dung dịch và ngược lại.
Hện nay có rất nhiều vật liệu hấp phụ bao gồm cả tự nhiên và nhân tạo(than hoạt
tính, nhựa tổng hợp, silicagen, than bùn, tro bay…). Trong số đó phải kể đến chất hấp phụ
quan trọng mà được các nhà khoa học ứng dụng trong nhiều năm nay do khả năng tạo
phức tốt với nhiều nguyên tố – đó là Chitosan.
Các tác giả Ricardo A.A ,Muzzarelli đã sử dụng chitosan để xử lý, thu hồi Cu, Pb,
Cd từ nước [31]. Còn tác giả [37] cũng dùng chitosan để hấp phụ ion kim loại nặng: Hg,
Ni, Cd, Pb…trong nước thải và đã tìm được dung lượng hấp phụ của một số nguyên tố
dựa trên đường Langmuir : 13 mg/g với Cd; 130mg/g với Pb; 370mg/g với Hg…
Chương II: tổng quan về chitosan
1.Giới thiệu về chitin- nguồn điều chế chitosan[37]
Chitin là một vật liệu hữu cơ khá phổ biến trong tự nhiên, chỉ đứng thứ hai sau
xenllulozơ. Chitin được tìm thấy trong một số loài động vật nhưng chủ yếu nhất vẫn là
trong các loài giáp xác, động vật thân mềm có vỏ cứng như tôm, cua. Nó có cấu trúc của
polysacarit không phân nhánh, với nhóm –OH trong xenlulozơ được thay thế bởi nhóm
axetylamin: -NHCOCH
3
Website: Email : Tel : 0918.775.368
O
O
NHCOCH
3
OH
H

H
n
CH
2
OH
H
Trong phòng thí nghiệm, nguồn nguyên liệu chính để điều chế chitin là vỏ cứng
của các loài giáp xác như tôm, cua…Tuy nhiên muốn tinh chế chitin thì phải thực hiện
qua một số bước nhằm loại tạp chất như: quá trình loại khoáng dùng HCl, quá trình loại
protein dùng NaOH hoặc loại chất mầu, carotenoid dùng cách chiết bằng etanol, acetol…
Các quá trình này phải thực hiện dưới những điều kiện phù hợp thì sản phẩm thu được
mới có độ tinh khiết cao.
2. Điều chế chitosan
Chitosan được điều chế bằng deacetyl hoá chitin trong môi trường kiềm:
O
O
H
OH
H
H
NHCOCH
3
n
NH
2
O
O
H
n
H

H
OH
H
CH
2
OH
H
CH
2
OH
H
+NaOH
CH3COONa
Muốn phản ứng trên ưu tiên theo chiều thuận thì phải điều chỉnh nồng độ kiềm,
nhiệt độ, thời gian phản ứng, độ nhớt cũng như kích thước hạt…Sản phẩm sẽ được đánh
giá qua độ deacetyl (DD) hoặc độ acetyl (DA) (với DD=100-DA). Nếu chitosan có DD
càng cao thì càng tinh khiết đồng nghĩa với số nhóm –NH
2
càng nhiều, tính bazơ của nó
càng tăng và ứng dụng sẽ càng rộng. Thực nghiệm đã chứng minh rằng: nếu dùng dung
dịch NaOH 50%, phản ứng trong 1 giờ ở 100
o
C thì sản phẩm thu được có DD=82%, còn
nếu phản ứng trong 48h thì DD= 100%. Trên thị trường hiện nay chitosan có DD trong
80÷100%
3. Một vài tính chất lý hoá của chitosan
Website: Email : Tel : 0918.775.368
Chitosan có màu trắng ngà hoặc vàng, có độ nhớt phụ thuộc vào độ DD nhưng
thường khá cao (nếu DD=100% thì độ nhớt lên tới 10800cm
3

/g). Khối lượng phân tử
trung bình lớn
Do trong phân tử có nhóm –NH
2
nên chitosan có tính chất của một bazơ. Chúng
tan dễ dàng trong các axit : HCl, HBr, HI, HNO
3
,HClO
4
và H
3
PO
4
loãng, không tan trong
nước, trong bazơ và các dung môi hữu cơ.Tuy nhiên ở nhiệt độ phòng thì chitosan lại
không tan trong H
2
SO
4
loãng do tạo thành chitosan sunfat khó tan.
Tính tan của chitosan trong khá nhiều axit đôi khi là có lợi trong xử lý môi trường,
nhưng lại là bất lợi lớn cho các nhà khoa học trong nghiên cứu sự hấp phụ các kim loại ở
pH thấp nên trong thực tế trong xử lý môi trường thường người ta tiến hành biến tính
chitosan với hoá chất thích hợp để thu những sản phẩm có đặc tính mong muốn.
4. ứng dụng của chitosan trong hấp phụ kim loại nặng.
Như trên đã nói, trong phân tử chitosan chứa các nguyên tố N, O. có đôi điện tử tự
do không phân chia. Do vậy mà chúng có khả năng tạo phức với nhiều kim loại như: Cu,
Hg, Ni, Pb, Cd, Fe… Tuy nhiên, tuỳ thuộc vào thành phần cấu trúc của kim loại làm cho
khả năng tạo phức với chitosan cũng khác nhau, vì thế mà khả năng hấp phụ của từng kim
loại lên chitosan khác nhau.

Cơ chế chung của sự tạo phức giữa kim loại với chitosan đã được đưa ra như sau:
A
2+
+ 2HL = AL
2
+ 2H
+
Bằng nhiều phương pháp xác định vật lý và hoá học, đã xác định được cơ chế hấp
phụ của Cu như sau:[26]
O
O
O
N
N
O
Cu
+ Cu
Còn với Cd, Pb có thể viết theo cơ chế[27]
R-NH
2
+ Pb
2+
= R-NH
2
Pb
2+
R-NH
2
+ H
+

= R-NH
3+
Website: Email : Tel : 0918.775.368
R-NH
3
+
+ Pb
2+
= R-NH
2
Pb
2+
+ H
+
R-NH
2
Pb
2+
+ H
2
O = Pb(OH)
+
+ R-NH
3+
Về mặt lý thuyết thì những cơ chế hấp phụ kim loại lên chitosan đến nay vẫn đang
là vấn đề xem xét ở nhiều phòng thí nghiệm. Nhưng về thực tiễn thì chitosan vẫn đang
được sử dụng ngày càng nhiều ở nhiều nước trên thế giới, chính vì thế nghiên cứu sự hấp
phụ kim loại nặng lên chitosan là công việc rất có ý nghĩa.

PHẦN 2 : HOÁ CHẤT VÀ DỤNG CỤ

1.Dụng cụ và máy móc
Dụng cụ, máy móc mà chúng tôi sử dụng gồm có:
-Máy đo pH oakton của Nhật
-Máy quang phổ hấp thụ nguyên tử SP9/800 Philip của Hà Lan
-Cân phân tích của phòng thí ngiệm phân tích
Website: Email : Tel : 0918.775.368
-Máy cất nước 2 lần của bộ môn phân tích
-Bơm lọc hút chân không
-Các cột nhựa (cột chiết pha rắn ) của Nhật
-Pipet các loại: 0.1ml; 1ml; 2ml; 5ml; 10ml
-Buret loại 25 ml
-Bình tam giác dung tích 250ml
-Cốc thuỷ tinh chịu nhiệt: 50ml; 100ml; 250ml; 500ml và 1000ml
-Bình định mức : 10ml; 25ml; 50ml; 100ml; 1000ml
2.Hoá chất sử dụng
2.1 Dung dịch chuẩn Cu(II); Pb(II); Cd(II) 1000ppm
+> Dung dịch Cu(II) 1000ppm
Cân chính xác 0.3929g muối Cu(NO
3
)
2
.5H
2
O vào một cốc cân chịu nhiệt sạch, khô.
Chuyển lượng cân vào bình định mức 100ml, sau đó hoà tan bằng 10 ml HNO
3
10%, lắc
cho tan, rồi định mức thành 100 bởi nước cất 2 lần.
+> Dung dịch Pb(II) 1000ppm
Cân 0.1598g muối Pb(NO

3
)
2
, hoà tan trong bình định mức 100ml bằng 20ml
HNO
3
10%, sau đó dùng nước cất 2 lần để định mức đến vạch
+> Dung dịch Cd(II) 1000ppm
Cân chính xác 0.1142 g muối CdCl
2
.2 H
2
O hoà tan trong 10ml HCl 10%, định mức
thành 100ml bằng nước cất hai lần
Các dung dịch chuẩn ở trên, sau khi pha chúng tôi tiến hành chuẩn lại nồng độ theo
phương pháp chuẩn độ complexon:
- Chuẩn Cu(II): bằng EDTA ở pH=8, chỉ thị murexit
- Chuẩn Pb(II): bằng phép chuẩn độ ngược EDTA, chỉ thị ETOO
- Chuẩn Cd(II): bằng chuẩn trực tiếp bởi EDTA, pH=10, chỉ thị ETOO
2.2 Các dung dịch phục vụ đo phổ
- Dung dịch HCl 10%
cân chính xác 27.8g axit HCl 36% bằng cốc cân sạch sau đó thêm 72.2 g nước cất
hai lần
Website: Email : Tel : 0918.775.368
- Dung dịch NH
4
Ac 10%; NH
4
Na 10%; NH
4

Cl 10%:
Cân mỗi muối với khối lượng tương ứng 10g, sau đó hoà tan chúng bởi 90g nước
cất hai lần(tương đương với 90 ml) ta sẽ thu được dung dịch mong muốn.
- Dung dịch các ion ảnh hưởng: Ni(II); Mn(II); Al(III); Fe(III); K(+); …. được pha thành
các nồng độ khác nhau với các muối của chúng. Khi sử dụng chúng tôi pha loãng các
dung dịch này theo yêu cầu khảo sát.
2.2Dung dịch phục vụ phần hấp phụ:
- Dung dịch NaOH 2M:
Cân 8g NaOH trên cân kỹ thuật, hoà tan trong bình định mức 100ml. Sau đó định
mức đến vạch bằng nước cất hai lần
-Dung dịch NH
3
1M:
dùng pipet lấy 0.8 ml dung dịch NH
3
đặc(25%) pha, định mức trong bình 100ml
-Dung dịch NH
4
Cl 1M:
Cân 5.35g muối NH
4
Cl chuyển hoàn toàn vào bình định mức 100ml. Hoà tan và
định mức bằng nước cất hai lần
-Dung dịch đệm amoni :
Trộn hai thể tích bằng nhau của hai dung dịch : NH
3
1M và NH
4
Cl 1M chúng tôi
thu được dung dịch đệm mong muốn. Dùng máy đo pH để kiểm tra lại.

- Dung dịch EDTA 0.1 M trong đệm amoni:
Cân chính xác 3.7224g EDTA, dùng đệm amoin ở trên để hoà tan và định mức
trong bình 100 ml.
Website: Email : Tel : 0918.775.368
PHẦN 3 : KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
I điều kiện tối ưu của phép đo FAAS
1.Khảo sát các điều kiện đo phổ
Để đảm bảo cho phép đo đạt hiệu quả nhất thì phải chọn được những thông số tối
ưu cho nó. Dưới đây chúng tôi tiến hành chọn và khảo sát các điều kiện và bất kỳ phép đo
phổ FAAS nào cũng phải thực hiện
1.1Chọn vạch đo
Như đã biết, quá trình sinh phổ AAS là do những nguyên tử ở trạng thái hơi bị kích
thích bởi nguồn sáng phát tia phát xạ. Các nguyên tố đó có khả năng hấp thụ bức xạ có
bước sóng nhất định ứng đúng với các tia mà nó phát ra.
Tuy nhiên quá trình hấp thụ này không xảy ra với tất cả các vạch phổ mà chỉ với
vạch phổ nhậy, đặc trưng.
Theo tác giả [38] thì vạch đặc trưng của Cu, Pb, Cd như sau:
Cu Pb Cd
λ(n
m)
độ
nhậy(ppm)
λ(n
m)
độ
nhậy(ppm)
λ(n
m)
độ
nhậy(ppm)

324.
8
0.02
5
217.
0
0.08
228.
8
0.03
327.
40
0.05
283.
3
0.2
326.
9
217.
9
0.1
216.
4
3.2
222.
6
0.5
368.
4
8.0

Vì đối tượng phân tích của chúng tôi ở nồng độ vi lượng nên cần đo ở những
vạch có độ nhậy cao. Cho nên chọn
Nguyên tố
λ(nm)
Cu 324.8
Pb 217.0
Cd 228.8
Website: Email : Tel : 0918.775.368
1.2Khe đo
Khe đo ảnh hưởng trực tiếp đến chiều cao pic của nguyên tố phân tích. Với các
nguyên tố Cu, Pb, Cd chúng tôi chọn khe đo là 0.5nm.Với khe đo này thì tín hiệu pic đủ
nhạy, độ ổn định cao, 100% diện tích pic của vạch phổ sẽ nằm trong khe đo.
1.3Cường độ đèn catôt rỗng (HCL)
Đèn catôt rỗng có nhiệm vụ chỉ phát ra những tia phát xạ nhậy của nguyên tố phân
tích. Cường độ dòng điện làm việc của đèn HCL có liên quan chặt chẽ đến việc sinh ra
chùm phát xạ và phải được đặt sao cho độ nhậy cũng như độ ổn định cao. Thông thường
cường độ đèn HCL sử dụng nằm trong khoảng 60÷85% cường độ cực đại(I
max
).Không nên
dùng I
max
vì ở đó đèn làm việc không ổn định, dễ hỏng,độ nhậy, độ lặp lại kém.
Vì những lý do trên nên chúng tôi chọn cường độ dòng đèn làm việc chỉ bằng 80%
I
max
:
*với Cu ( I
max
=12mA) nên chọn cường độ đèn 10mA
*với Pb ( I

max
= 15mA) nên chọn cường độ đèn 12mA
*với Cd ( I
max
= 12mA) nên chọn cường độ đèn 10mA
1.4 Các điều kiện ghi phổ
Tín hiệu của phép đo dưới dạng pic nên hình dạng pic phụ thuộc rất nhiều vào các
điều kiện ghi phổ. Các điều kiện đó là:
*Thế ghi: thường các nguyên tố phân tích mà có độ nhậy cao thì người ta phải tăng thế
của máy ghi để đảm bảo đủ thang ghi. Còn những nguyên tố nào độ nhạy kém thì chọn
thế ghi thấp hơn :
+> với Cd có độ nhạy cao nên chọn thế ghi 20mV
+> với Cu, Pb chọn thế ghi 10mV
*Tốc độ giấy: thông thường chọn tốc độ 30mm/ph
*Thời gian ghi phổ: chọn thời gian là 5s
Khảo sát các điều kiện nguyên tử hoá
1.4Chiều cao đèn nguyên tử hoá
Để khảo sát chiều cao đèn NTH, chúng tôi làm như sau: