Link tải luận văn miễn phí cho ae Kết Nối
MỤC LỤC
MỞ ĐẦU ................................................................................................................1
CHƢƠNG I. TỔNG QUAN ....................................................................................3
1.1. Giới thiệu về nguyên tố crôm............................................................................3
1.1.1.Tính chất vật lí, hóa học của crôm................................................................................... 3
1.1.2. Công dụng của Crôm .....................................................................................4
1.1.3. Ảnh hƣởng của crôm...................................................................................................... 4
1.2. Các trạng thái tồn tại của crôm .........................................................................6
1.2.1. Hợp chất Cr(II)................................................................................................................. 6
1.2.2. Hợp chất Cr(III) ............................................................................................................... 7
1.2.3. Hợp chất Cr(VI)............................................................................................................... 9
1.3. Sự hình thành crôm trong hệ thống đất và nƣớc ...............................................9
1.3.1. Crôm trong hệ thống nƣớc.............................................................................................. 9
1.3.2. Crôm trong đất và trầm tích ........................................................................................ 11
1.4. Các phƣơng pháp xác định crôm ....................................................................12
1.4.1. Các phƣơng pháp phân tích hóa học ............................................................................12
1.4.2. Các phƣơng pháp phân tích hóa lí hiện đại ..................................................13
1.5 Các phƣơng pháp phân tích dạng crôm ............................................................15
1.5.1. Nguyên tắc của phƣơng pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử ....................................16
1.5.2. Phƣơng pháp đo quang xác định Cr(VI)......................................................................19
1.6. Khái quát một số đặc điểm tự nhiên và kinh tế - xã hội lƣu vực sông Nhuệ -
sông Đáy ..............................................................................................................20
1.6.1. Các nguồn thải gây ô nhiễm chủ yếu môi trƣờng nƣớc lƣu vực sông Nhuệ - sông
Đáy ...........................................................................................................................................21
1.6.2. Hiện trạng chức năng môi trƣờng nƣớc lƣu vực sông Nhuệ- sông Đáy....................23
CHƢƠNG II: THỰC NGHIỆM ............................................................................26
2.1. Đối tƣợng nghiên cứu .....................................................................................26
2.2. Phƣơng pháp nghiên cứu ................................................................................26
2.2.1. Phƣơng pháp xác định crôm tổng số............................................................................26
2.2.2. Phƣơng pháp xác định crôm (VI).................................................................................26
2.2.3. Phƣơng pháp xử lý mẫu để phân tích T-Cr trong trầm tích ........................................26
2.2.4. Phƣơng pháp xử lý mẫu để phân tích Cr(VI) trong trầm tích.....................................26
2.3. Nội dung nghiên cứu ......................................................................................26
2.3.1. Xây dựng quy trình phân tích dạng crôm trong mẫu nƣớc.........................................26
2.3.2. Xây dựng quy trình phân tích dạng crôm trong trầm tích...........................................27
Ket-noi.com kho tai lieu mien phi Ket-noi.com kho tai lieu mien phi2.3.3. Lấy mẫu và bảo quản mẫu ............................................................................................28
2.4. Trang thiết bị và hóa chất phục vụ nghiên cứu ................................................29
2.4.1. Trang thiết bị ..................................................................................................................29
2.4.2. Hóa chất..........................................................................................................................29
CHƢƠNG III: KẾT QUẢ VÀ BIỆN LUẬN .........................................................31
3.1. Xây dựng quy trình phân tích dạng crôm trong mẫu nƣớc...............................31
3.1.1. Xây dựng quy trình phân tích Cr(VI)...........................................................................31
3.1.2. Phân tích hàm lƣợng crôm tổng trong mẫu nƣớc........................................................41
3.2. Phân tích dạng crôm trong trầm tích ...............................................................43
3.2.1. Phân tích dạng crôm(VI) trong trầm tích .....................................................................43
3.2.2. Phân tích hàm lƣợng crôm tổng số trong trầm tích .....................................................45
3.3. Đánh giá phƣơng pháp....................................................................................49
3.4. Phân tích dạng Cr trong mẫu nƣớc và trầm tích ..............................................49
3.4.1. Vị trí lấy mẫu..................................................................................................................49
3.4.2. Dạng crôm trong trầm tích............................................................................................50
3.4.3. Dạng crôm trong nƣớc ..................................................................................................51
KẾT LUẬN...........................................................................................................53
TÀI LIỆU THAM KHẢO .....................................................................................55
.........................................................................................................................DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng 1.1. Một số hằng số vật lí của crom
Bảng 1.2. Các nguồn thải gây ô nhiễm chính
Bảng 1.3. Tỷ lệ các nguồn thải chính gây ô nhiễm môi trƣờng lƣu vực sông Nhuệ và
sông Đáy
Bảng 1.4. Lƣợng nƣớc thải đổ ra lƣu vực sông Nhuệ và sông Đáy
Bảng 1.5. Hiện trạng phân vùng chức năng môi trƣờng nƣớc trên toàn bộ lƣu vực
sông Nhuệ
Bảng 1.6. Hiện trạng phân vùng chức năng môi trƣờng nƣớc trên lƣu vực sông Đáy
Bảng 3.1. Ảnh hƣởng của axít đến độ hấp thụ
Bảng 3.2. Ảnh hƣởng của tỉ lệ thuốc thử đến độ hấp thụ
Bảng 3.3. Độ bền theo thời gian của phức
Bảng 3.4. Tƣơng quan độ hấp thụ quang của Cr(VI) và nồng độ Fe3+ trong môi
trƣờng HNO3
Bảng 3.5. Ảnh hƣởng của Fe3+ đến mật độ quang của phức Cr(VI) trong môi
trƣờng H3PO4
Bảng 3.6. Ảnh hƣởng của Vanadi đến mật độ quang của phức Cr(VI)
Bảng 3.7.Tƣơng quan độ hấp thụ quang của Cr(VI) và nồng độ Hg2+
Bảng 3.8. Tƣơng quan giữa mật độ quang và nồng độ crôm(VI)
Bảng 3.9. Các điều kiện đo phổ GF-AAS của Cr
Bảng 3.10. Chƣơng trình nhiệt độ cho lò graphit
Bảng 3.11. Ảnh hƣởng của Na2CO3 đến độ hấp thụ của crôm
Bảng 3.12. Ảnh hƣởng của Na2CO3 hiệu suất chiết Cr (VI)
Bảng 3.13. Các điều kiện đo phổ F-AAS của crom
Bảng 3.14. Khảo sát ảnh hƣởng của tỉ lệ khí cháy
Bảng 3.15. Khảo sát tốc độ hút mẫu
Bảng 3.16. Kết quả phân tích mẫu chuẩn MESS-3
Bảng 3.17. Mô tả vị trí lấy mẫu
Bảng 3.18. Kết quả phân các dạng crôm trong trầm tích
Bảng 3.19. Kết quả phân các dạng crôm trong trầm tích
Ket-noi.com kho tai lieu mien phi Ket-noi.com kho tai lieu mien phiDANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ
Hình 3.1. Phổ hấp thụ UV-Vis của phức Cr(VI)-Diphenylcarbazit
Hình 3.2. Ảnh hƣởng nồng độ axít đến mật độ quang
Hình 3.3. Ảnh hƣởng của tỉ lệ thuốc thử tới độ hấp thụ
Hình 3.4. Ảnh hƣởng của Fe3+ tới phép phân tích Cr(VI) trong môi trƣờng HNO3
Hình 3.5. Ảnh hƣởng của Fe3+ tới phép phân tích Cr(VI) trong môi trƣờng H3PO4
Hình 3.6. Ảnh hƣởng V5+ đến phép phân tích Cr(VI) trong môi trƣờng HNO3
Hình 3.7. Ảnh hƣởng của Hg2+ tới phép phân tích Cr(VI) trong môi trƣờng HNO3
Hình 3.8. Đƣờng chuẩn xác định Cr(VI) bằng phƣơng pháp đo quang
Hình 3.9 .Đƣờng chuẩn khi xác định crom bằng kỹ thuật GF-AAS
Hình 3.10. Ảnh hƣởng của tỉ lệ khí cháy tới độ hấp thụ
Hình 3.11. Ảnh hƣởng của tốc độ hút mẫu đến độ hấp thụ
Hình 3.12. Đƣờng chuẩn khi xác định crom bằng kỹ thuật nguyên tử hóa ngọn lửa
Hình 3.5. Loại trừ ảnh hƣởng của Fe3+ trong nền H3PO4
Hình 3.6. Ảnh hƣởng V5+ đến phép phân tích Cr(VI)
Hình 3.7. Ảnh hƣởng của Hg2+ tới phép phân tích Cr(VI)
Hình 3.8. Đƣờng chuẩn khi phân tích bằng phƣơng pháp đo quang
Hình 3.9. Đƣờng chuẩn khi phân tích bằng phƣơng pháp đo quang
Hình 3.10. Ảnh hƣởng của tỉ lệ khí cháy tới độ hấp thụ
Hình 3.11. Ảnh hƣởng của tốc độ hút mẫu đến độ hấp thụ
Hình 3.12. Hàm lƣợng Crom (VI)ở một số địa điểmDANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT
AAS: Atomic absorption spectrometry
GC: Gas chromatography
CV: Cold Vapour
ECD: Electron Capture Detector
MS: Mass Spectrometry
AES: Atomic Emission Spectrometry
ICP-AES: Inductively Coupled Plasma - Atomic Emission Spectrometry
ICP- MS: Inductively Coupled Plasma - Mass Spectrometry
DCP- AES: Direct Current Plasma - Atomic Emission Spectrometry
EPMA: Electron Probe Micro - Analysis
AFS: Atomic Fluorescence Spectrometry
NAA: Neutron Activation Analysis
CE: Capillary Electrophoresis
Ket-noi.com kho tai lieu mien phi Ket-noi.com kho tai lieu mien phiSố hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
1
MỞ ĐẦU
Trong những năm gần đây, với tốc độ công nghiệp hóa và đô thị hóa nhanh
Việt Nam đang phải đối mặt với nguy cơ ô nhiễm môi trƣờng nghiêm trọng, trong
đó ô nhiễm kim loại nặng thải ra từ các ngành công nghiệp là mối đe dọa đến sức
khỏe cộng đồng và sự an toàn của hệ sinh thái.
Là nƣớc có nền kinh tế nông nghiệp, nhƣng hoạt động công nghiệp đem lại
trên 20% GDP của cả nƣớc, nhịp độ phát triển công nghiệp nhanh đạt trên 10%
trung bình năm. Sự phát triển mạnh trong hoạt động công nghiệp không tƣơng xứng
với sự phát triển của cơ sở hạ tầng, hiện chƣa có các hệ thống xử lý chất thải công
nghiệp tập trung nên nhiều ngành công nghiệp đã đổ trực tiếp nƣớc thải chƣa xử lý
vào môi trƣờng. Đặc biệt là nƣớc thải công nghiệp của các ngành cơ khí, điện tử có
hàm lƣợng kim loại nặng lớn, vƣợt quá tiêu chuẩn cho phép.Các kim loại nặng nhƣ
thủy ngân (Hg), asen (As), chì (Pb), Crôm (Cr)…đều gây độc cho cơ thể con ngƣời
và động thực vật dù chỉ ở hàm lƣợng vết. Tuy nhiên nguyên tố crôm (Cr) chỉ gây
độc khi tồn tại ở dạng crôm hóa trị VI, còn Crôm hóa trị III lại là một dạng vi lƣợng
cần thiết cho cơ thể.
Trong môi trƣờng, crôm thƣờng tồn tại ở dạng Cr (III) và Cr (VI), tùy thuộc
vào trạng thái oxi hóa khử của nƣớc mà crôm tồn tại ở dạng nào nhiều hơn. Crôm
thâm nhập vào cơ thể chủ yếu qua con đƣờng tiêu hóa và hấp thụ trực tiếp khi tiếp
xúc với da. Crôm (VI) đi vào cơ thể sẽ làm kết tủa các Protein, các xit nucleic và ức
chế hệ thống men cơ bản. Dù crôm thâm nhập vào cơ thể theo bất kỳ con đƣờng
nào, nó đều liên kết với các nhóm hoạt SH trong enzym làm mất hoạt tính của
enzym gây ra rất nhiều bệnh đối với con ngƣời. Khi nhiễm độc crôm trong thời gian
dài sẽ gây tác động lên tế bào và mô tạo ra sự phát triển tế bào không nhân và là
nguyên nhân chủ yếu gây ung thƣ.
Do vậy, trong nghiên cứu môi trƣờng nếu chỉ phân tích hàm lƣợng crôm tổng
số là chƣa đủ mà cần phân tích các dạng tồn tại khác nhau của chúng. Nghiên
cứu dạng Cr(VI) trong nƣớc và trầm tích vừa quan trọng vừa cần thiết.Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
2
Vì những lý do trên, chúng tui đã chọn đề tài nghiên cứu xác định dạng crôm
trong nƣớc và trầm tích bằng các phƣơng pháp hóa lí hiện đại.
Mục tiêu của luận văn là:
-Nghiên cứu, khảo sát và thiết lập các điều kiện tối ƣu để xây dựng phƣơng
pháp định lƣợng crôm tổng số ,crôm (VI) trong nƣớc và trầm tích.
-Áp dụng các kết quả nghiên cứu để đánh giá khả năng ô nhiễm Crôm trong
nƣớc và trầm tích.
Ý nghĩa khoa học của đề tài là:
- Góp phần nghiên cứu phát triển, hoàn thiện và mở rộng phạm vi ứng dụng
của các phƣơng pháp hóa lí hiện đại trong việc phân tích dạng tồn tại của các
nguyên tố kim loại.
-Tạo cơ sở cho việc xây dựng các tiêu chuẩn môi trƣờng dựa trên sự tồn tại
các dạng có độc tính và mức độ đáp ứng sinh học khác nhau của các nguyên tố kim
loại trong môi trƣờng.
-Luận văn đƣợc thực hiện bằng phƣơng pháp thực nghiệm. Các nội dung chính
của luận án đƣợc thực hiện tại Viện Hóa học –Viện khoa học và Công nghệ Việt
Nam.
Ket-noi.com kho tai lieu mien phi Ket-noi.com kho tai lieu mien phiSố hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
3
CHƢƠNG I. TỔNG QUAN
1.1. Giới thiệu về nguyên tố crôm [1,3,4,5,6,12]
1.1.1.Tính chất vật lí, hóa học của crôm
Crôm là nguyên tố thuộc nhóm (VI B) trong bảng hệ thống tuần hoàn các nguyên
tố hóa học, có số thứ tự là 24, cấu hình electron lớp ngoài cùng là [Ar]3d54s1.
Bảng 1.1: Một số hằng số vật lí của crôm
Cấu hình electron [Ar]3d54s1
Năng lƣợng ion hóa,ev
I1
I2
I3
6,76
16,49
30,95
Nhiệt độ nóng chảy ,0C 1875
Nhiệt độ sôi, 0C 2197
Nhiệt thăng hoa, KJ/mol 368,2
Bán kính nguyên tử , A0 1,27
Crôm lần đầu tiên đƣợc nhà bác học ngƣời Pháp Vocolanh điều chế vào
năm 1797. Tên gọi crôm(chrome) xuất phát từ tiếng Hi Lạp Chroma có nghĩa là ‛‛
màu sắc ’’ vì các hợp chất của crôm đều có màu.
Crôm là một nguyên tố tƣơng đối phổ biến trong thiên nhiên. Trong vỏ trái
đất, crôm chiếm 6.10-3 % tổng số nguyên tử. Khoáng vật chính của crôm là sắt
Cromit[Fe(CrO2)2]. Crôm là một kim loại cứng, mặt bóng, màu xám thép với độ
bóng cao và nhiệt độ nóng chảy cao. Nó là chất không mùi, không vị và dễ rèn.
Crôm là nguyên tố thứ 21 phong phú nhất trong vỏ trái đất với nồng độ trung bình
là 100ppm. Hợp chất của crôm đƣợc tìm thấy trong môi trƣờng do sự xói mòn của
crôm và trong các loại đá,có thể xuất hiện do núi lửa phun trào. Nồng độ trong đất
là khoảng từ 1- 3.000 mg/kg, trong nƣớc biển từ 5- 800µg/l và trong các sông hồ là
26µg/l đến 5.2mg/l. Các trạng thái oxi hóa phổ biến của crôm là +2, +3 và +6, với
+3 là ổn định nhất. Các trạng thái +1,+4 và +5 là khá hiếm. Các hợp chất của crôm
với trạng thái oxi hóa +6 là những chất có tính oxi hóa mạnh. Trong không khí,Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
4
crôm đƣợc oxi thụ động hóa tạo thành một lớp màng mỏng bảo vệ trên bề mặt, ngăn
chặn quá trình oxi hóa tiếp theo đối với kim loại ở phía dƣới.
1.1.2. Công dụng của Crôm
Crôm đƣợc sử dụng trong ngành luyện kim để tăng khả năng chống ăn mòn và
đánh bóng bề mặt. Nó có thể là một thành phần của hợp kim, chẳng hạn nhƣ thép
không gỉ để làm dao, kéo,dùng trong mạ crôm, trong quá trình anot hoá (dƣơng cực
hoá nhôm), theo nghĩa đen là chuyển bề mặt nhôm thành ruby.
Làm thuốc nhuộm và sơn: Oxit crôm( Cr2O3) là chất đánh bóng kim loại với tên
gọi phấn lục. Các muối crôm nhuộm màu cho thuỷ tinh thành màu xanh lục của
ngọc lục bảo. Crôm là thành phần tạo ra màu đỏ của hồng ngọc, vì thế nó đƣợc sử
dụng trong sản xuất hồng ngọc tổng hợp. Nó tạo ra màu vàng rực rỡ của thuốc
nhuộm và sơn.
Là một xúc tác cromit đƣợc sử dụng làm khuôn để nung gạch ngói, các muối
crôm đƣợc sử dụng trong quá trình thuộc da, kali dicomat( K2Cr2O7) là một thuốc
thử hoá học, đƣợc sử dụng trong quá trình làm vệ sinh các thiết bị bằng thuỷ tinh
trong phòng thí nghiệm cũng nhƣ trong vai trò một tác nhân chuẩn độ. Nó cũng
đƣợc sử dụng làm chất ổn định màu cho các thuốc nhuộm vải
Oxit crôm (hoá tri 4)(CrO2) đƣợc sử dụng sản xuất băng từ, tạo hiệu suất tốt hơn.
trong y học, crôm nhƣ là chất phụ trợ ăn kiêng để giảm cân, thông thƣờng dƣới
dạng Clorua crom (crôm hóa trị 3). Ngoài ra nó còn đƣợc dùng làm phụ gia cho vào
xăng, làm dây dẫn điện chịu nhiệt độ cao…
1.1.3. Ảnh hƣởng của crôm
Trong nƣớc crôm nằm ở hai dạng hóa trị: anion Cr(III) và anion Cr(VI) là
CrO42- và Cr2O72-. Hàm lƣợng crôm trong nƣớc sinh hoạt và nƣớc tự nhiên rất thấp
nên ngƣời ta thƣờng xác định tổng hàm lƣợng. Trong các nguồn nƣớc thải, tùy theo
mục đích phân tích, ta có thể định dạng riêng rẽ hàm lƣợng crôm ở dạng không tan
và dạng tan ở các dạng Cr(III) và Cr(VI).
Ket-noi.com kho tai lieu mien phi Ket-noi.com kho tai lieu mien phiSố hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
5
Nhìn chung, sự hấp thụ của crôm vào cơ thể con ngƣời tuỳ từng trường hợp vào trạng thái
oxi hoá của nó. Crôm(III) là trạng thái oxi hóa ổn định nhất. Có thể thu đƣợc
crôm(III) bằng cách hòa tan nguyên tố crom trong các axit nhƣ axit clohiđric hay
axit sulfuric. Crôm(III) là một chất dinh dƣỡng thiết yếu giúp cơ thể sử dụng các
đƣờng , protein và chất béo và sự thiếu hụt nó có thể sinh ra bệnh gọi là thiếu hụt
crôm. Ngƣợc lại, crôm hóa trị sáu lại rất độc. Cr(VI) hấp thụ qua dạ dày, ruột nhiều
hơn Cr(III) ( mức độ hấp thụ qua đƣờng ruột tuỳ từng trường hợp vào dạng hợp chất mà nó sẽ
hấp thụ) và còn có thể thấm qua màng tế bào. Nếu crôm (III) chỉ hấp thụ 1% thì
lƣợng hấp thụ của Cr(VI) lên tới 50%. Tỷ lệ hấp thụ qua phổi không xác định đƣợc,
mặc dù một lƣợng đáng kể đọng lại trong phổi và phổi là một trong những bộ phận
chứa nhiều crôm nhất. Crôm xâm nhập vào cơ thể theo ba con đƣờng: hô hấp, tiêu
hoá và khi tiếp xúc trực tiếp với da. Con đƣờng xâm nhập, đào thải crôm ở cơ thể
ngƣời chủ yếu qua con đƣờng thức ăn. Cr(VI) đi vào cơ thể dễ gây biến chứng , tác
động lên tế bào, lên mô tạo ra sự phát triển tế bào không nhân, gây ung thƣ, tuy
nhiên với hàm lƣợng cao crôm làm kết tủa các prôtêin, các axit nuclêic và ức chế hệ
thống men cơ bản. Dù xâm nhập vào cơ thể theo bất kỳ con đƣờng nào crôm cũng
đƣợc hoà tan vào trong máu ở nồng độ 0,001mg/l, sau đó chúng chuyển vào hồng
cầu và hoà tan trong hồng cầu nhanh gấp 10 ÷ 20 lần. Từ hồng cầu crôm chuyển
vào các tổ chức phủ tạng , đƣợc giữ lại ở phổi, xƣơng, thận, gan, phần còn lại
chuyển qua nƣớc tiểu. Từ các cơ quan phủ tạng crôm hoà tan dần vào máu, rồi đào
thải qua nƣớc tiểu từ vài tháng đến vài năm. Các nghiên cứu cho thấy con ngƣời hấp
thụ Cr6+ nhiều hơn Cr3+ nhƣng độc tính của Cr6+ lại cao hơn Cr3+ khoảng 100 lần.
Nƣớc thải sinh hoạt có thể chứa lƣợng crôm tới 0,7µg/ml mà chủ yếu ở dạng
Cr(VI), có độc tính với nhiều loại động vật có vú. Crôm(VI) dù chỉ một lƣợng nhỏ
cũng có thể gây độc đối với con ngƣời. Nếu crôm có nồng độ lớn hơn giá trị
0,1mg/l gây rối loạn sức khoẻ nhƣ nôn mửa…Khi thâm nhập vào cơ thể nó liên kết
với các nhóm –SH trong enzim và làm mất hoạt tính của enzim gây ra rất nhiều
bệnh cho con ngƣời.Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
6
Crôm và các hợp chất của crom chủ yếu gây các bệnh ngoài da. Bề mặt da là
bộ phận dễ bị ảnh hƣởng, niêm mạc mũi dễ bị loét. Phần sụn của vách mũi dễ bị
thủng. Khi da tiếp xúc trực tiếp vào dung dịch Cr(VI), chỗ tiếp xúc dễ bị nổi phồng
và loét sâu, có thể bị loét đến xƣơng. Khi Cr(VI) xâm nhập vào cơ thể qua da, nó
kết hợp với prôtêin tạo thành phản ứng kháng nguyên. Kháng thể gây hiện tƣợng dị
ứng, bệnh tái phát. Khi tiếp xúc trở lại, bệnh sẽ tiến triển nếu không đƣợc cách ly và
sẽ trở thành tràm hóa
Khi crôm xâm nhập theo đƣờng hô hấp dễ dẫn tới bệnh viêm yết hầu, viêm phế
quản, viêm thanh quản do niêm mạc bị kích thích (sinh ngứa mũi, hắt hơi, chảy
nƣớc mũi).
Nhiễm độc crôm có thể bị ung thƣ phổi, ung thƣ gan, loét da, viêm da tiếp xúc,
xuất hiện mụn cơm, viêm gan, thủng vách ngăn giữa hai lá mía, ung thƣ phổi, viêm
thận, đau răng, tiêu hoá kém, gây độc cho hệ thần kinh và tim.
1.2. Các trạng thái tồn tại của crôm [1,3,4,14,15,21]
1.2.1. Hợp chất Cr(II)
٭Crôm (II) oxit
Crôm(II) oxit là chất bột màu đen,có tính tự cháy, trên 1000C ở trong không
khí biến thành Cr2O3, trên 7000C ở trong chân không phân hủy thành Cr2O3 và
crôm. Có tính bazơ,oxit này tan trong dung dịch axit loãng. Ở 10000C nó bị khí
hidro khử thành crôm kim loại. Oxit này rất khó điều chế, đƣợc tạo nên khi dùng
không khí hay axit nitric oxi hóa hỗn hợp crôm.
٭Crôm (II) hidroxit
Crôm (II) hidroxit ( Cr(OH)2) là chất ở dạng kết tủa vàng nhƣng thƣờng lẫn tạp
chất nên có màu hung. Nó không có tính chất lƣỡng tính, tan trong dung dịch axit
nhƣng không tan trong dung dịch kiềm. Thể hiện tính khử mạnh hơn dạng oxit,
hidroxit của Cr(II) dễ dàng tác dụng với oxi không khí tạo thành Cr(OH)3. Khi đun
nóng ở trong không khí nó phân hủy thành Cr2O3 .
Ket-noi.com kho tai lieu mien phi Ket-noi.com kho tai lieu mien phiSố hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
7
٭Muối Crôm(II)
Ngƣời ta đã tách ra đƣợc và nghiên cứu kĩ các muối crom(II) sau đây:
CrCl2.4H2O, CrBr2.6H2O, CrSO4.H2O( ít tan) và [Cr(CH3COO)2.H2O]2 (kết tủa).
Các muối tan đƣợc trong nƣớc cho ion hidrat hóa [Cr(H2O)6]2+ có màu xanh lam.
Muối crôm(II) ít bị thủy phân. Cũng nhƣ oxit và hidroxit, muối crôm(II) có tính khử
mạnh, E0Cr3+/Cr2+ = -0.41V. Ion Cr2+ có thể tạo nên những phức chất nhƣ [Cr(NH3-
)6]Cl2 , [Cr(CN)6]…
1.2.2. Hợp chất Cr(III)
Sự có mặt và nồng độ của crôm trong môi trƣờng phụ thuộc vào thành phần
hóa học khác nhau và tính chất vật lý nhƣ sự thủy phân, quá trình hình thành, phản
ứng oxi hóa khử và sự hấp phụ. Trong dung dịch crôm(III) tồn tại nhƣ là một
hexaaquachromium(3+) và nó là sản phẩm thủy phân của.
KẾT LUẬN
Từ những kết quả thực hiện đề tài “ Nghiên cứu xác định dạng crôm trong
nƣớc và trầm tích bằng các phƣơng pháp hóa lí hiện đại” thu đƣợc, chúng tui rút
ra kết luận sau:
1. Xây dựng thành công quy trình phân tích hàm lƣợng vết các dạng crôm
trong mẫu nƣớc và trầm tích bằng việc kết hợp giữa phƣơng pháp quang phổ hấp
thụ nguyên tử sử dụng kỹ thuật nguyên tử hóa bằng lò graphit (GF-AAS) để phân
tích hàm lƣợng crôm tổng số và phƣơng pháp đo quang để phân tích Cr(VI), với độ
sai lệch lớn nhất của phƣơng pháp không vƣợt quá 5%. Giới hạn pháp hiện của
phƣơng pháp phân tích Cr(VI) là 0,007 mg/l và phân tích Cr tổng là 0,00045 mg/l.
2. Xây dựng thành công quy trình phân tích chính xác hàm lƣợng các dạng
crôm trong trầm tích bằng cách sử dụng kỹ thuật chiết chọn lọc hàm lƣợng Cr(VI)
bằng dung dịch Na2CO3 0,1 M và xác định bằng phƣơng pháp quang phổ hấp thụ
nguyên tử sử dụng kỹ thuật nguyên tử hóa bằng lò graphit. Hàm lƣợng crôm tổng số
trong trầm tích đƣợc vô cơ hóa bằng hỗn hợp HNO3-HCl, sau đó xác định bằng
phƣơng pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử với kỹ thuật nguyên tử hóa ngọn lửa (FAAS). Độ thu hồi của phƣơng pháp đạt 97,3% khi phân tích mẫu chuẩn quốc tế
MESS-3.
3. Từ quy trình phân tích xây dựng đƣợc đã tiến hành phân tích hàm lƣợng
các dạng crôm trong mẫu nƣớc và trầm tích thuộc lƣu vực sông Nhuệ và sông Đáy.
Các kết quả phân tích mẫu nƣớc cho thấy hàm lƣợng crôm đều thấp hơn Quy chuẩn
kỹ thuật Việt Nam cho phép về chất lƣợng nƣớc mặt QCVN 08-2008/A, hàm lƣợng
crôm trong nƣớc có xu hƣớng tăng dần từ thƣợng lƣu xuống hạ lƣu sông Nhuệ.
Kết quả phân tích dạng crôm trong trầm tích cho hàm lƣợng Cr(VI) và T-Cr
trong các mẫu rầm tích trên sông Nhuệ đều lớn hơn so với sông Đáy, đặc biệt tỷ lệ
Cr(VI)/T-Cr trong các mẫu trầm tích của sông Nhuệ và tại điểm hợp lƣu giữa sông
Nhuệ và sông Đáy đều lớn hơn 1%, trong khi đó tất cả các mẫu trầm tích trên sông
Đáy đều nhỏ hơn 1%. Các kết quả trên cho thấy, mặc dù hàm lƣợng T-Cr và Cr(VI)
tại tất cả các điểm đều nhỏ hơn so với QC-07:2009/BTNMT của Bộ Tài nguyên và
Do Drive thay đổi chính sách, nên một số link cũ yêu cầu duyệt download. các bạn chỉ cần làm theo hướng dẫn.
Password giải nén nếu cần: ket-noi.com | Bấm trực tiếp vào Link để tải:
MỤC LỤC
MỞ ĐẦU ................................................................................................................1
CHƢƠNG I. TỔNG QUAN ....................................................................................3
1.1. Giới thiệu về nguyên tố crôm............................................................................3
1.1.1.Tính chất vật lí, hóa học của crôm................................................................................... 3
1.1.2. Công dụng của Crôm .....................................................................................4
1.1.3. Ảnh hƣởng của crôm...................................................................................................... 4
1.2. Các trạng thái tồn tại của crôm .........................................................................6
1.2.1. Hợp chất Cr(II)................................................................................................................. 6
1.2.2. Hợp chất Cr(III) ............................................................................................................... 7
1.2.3. Hợp chất Cr(VI)............................................................................................................... 9
1.3. Sự hình thành crôm trong hệ thống đất và nƣớc ...............................................9
1.3.1. Crôm trong hệ thống nƣớc.............................................................................................. 9
1.3.2. Crôm trong đất và trầm tích ........................................................................................ 11
1.4. Các phƣơng pháp xác định crôm ....................................................................12
1.4.1. Các phƣơng pháp phân tích hóa học ............................................................................12
1.4.2. Các phƣơng pháp phân tích hóa lí hiện đại ..................................................13
1.5 Các phƣơng pháp phân tích dạng crôm ............................................................15
1.5.1. Nguyên tắc của phƣơng pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử ....................................16
1.5.2. Phƣơng pháp đo quang xác định Cr(VI)......................................................................19
1.6. Khái quát một số đặc điểm tự nhiên và kinh tế - xã hội lƣu vực sông Nhuệ -
sông Đáy ..............................................................................................................20
1.6.1. Các nguồn thải gây ô nhiễm chủ yếu môi trƣờng nƣớc lƣu vực sông Nhuệ - sông
Đáy ...........................................................................................................................................21
1.6.2. Hiện trạng chức năng môi trƣờng nƣớc lƣu vực sông Nhuệ- sông Đáy....................23
CHƢƠNG II: THỰC NGHIỆM ............................................................................26
2.1. Đối tƣợng nghiên cứu .....................................................................................26
2.2. Phƣơng pháp nghiên cứu ................................................................................26
2.2.1. Phƣơng pháp xác định crôm tổng số............................................................................26
2.2.2. Phƣơng pháp xác định crôm (VI).................................................................................26
2.2.3. Phƣơng pháp xử lý mẫu để phân tích T-Cr trong trầm tích ........................................26
2.2.4. Phƣơng pháp xử lý mẫu để phân tích Cr(VI) trong trầm tích.....................................26
2.3. Nội dung nghiên cứu ......................................................................................26
2.3.1. Xây dựng quy trình phân tích dạng crôm trong mẫu nƣớc.........................................26
2.3.2. Xây dựng quy trình phân tích dạng crôm trong trầm tích...........................................27
Ket-noi.com kho tai lieu mien phi Ket-noi.com kho tai lieu mien phi2.3.3. Lấy mẫu và bảo quản mẫu ............................................................................................28
2.4. Trang thiết bị và hóa chất phục vụ nghiên cứu ................................................29
2.4.1. Trang thiết bị ..................................................................................................................29
2.4.2. Hóa chất..........................................................................................................................29
CHƢƠNG III: KẾT QUẢ VÀ BIỆN LUẬN .........................................................31
3.1. Xây dựng quy trình phân tích dạng crôm trong mẫu nƣớc...............................31
3.1.1. Xây dựng quy trình phân tích Cr(VI)...........................................................................31
3.1.2. Phân tích hàm lƣợng crôm tổng trong mẫu nƣớc........................................................41
3.2. Phân tích dạng crôm trong trầm tích ...............................................................43
3.2.1. Phân tích dạng crôm(VI) trong trầm tích .....................................................................43
3.2.2. Phân tích hàm lƣợng crôm tổng số trong trầm tích .....................................................45
3.3. Đánh giá phƣơng pháp....................................................................................49
3.4. Phân tích dạng Cr trong mẫu nƣớc và trầm tích ..............................................49
3.4.1. Vị trí lấy mẫu..................................................................................................................49
3.4.2. Dạng crôm trong trầm tích............................................................................................50
3.4.3. Dạng crôm trong nƣớc ..................................................................................................51
KẾT LUẬN...........................................................................................................53
TÀI LIỆU THAM KHẢO .....................................................................................55
.........................................................................................................................DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng 1.1. Một số hằng số vật lí của crom
Bảng 1.2. Các nguồn thải gây ô nhiễm chính
Bảng 1.3. Tỷ lệ các nguồn thải chính gây ô nhiễm môi trƣờng lƣu vực sông Nhuệ và
sông Đáy
Bảng 1.4. Lƣợng nƣớc thải đổ ra lƣu vực sông Nhuệ và sông Đáy
Bảng 1.5. Hiện trạng phân vùng chức năng môi trƣờng nƣớc trên toàn bộ lƣu vực
sông Nhuệ
Bảng 1.6. Hiện trạng phân vùng chức năng môi trƣờng nƣớc trên lƣu vực sông Đáy
Bảng 3.1. Ảnh hƣởng của axít đến độ hấp thụ
Bảng 3.2. Ảnh hƣởng của tỉ lệ thuốc thử đến độ hấp thụ
Bảng 3.3. Độ bền theo thời gian của phức
Bảng 3.4. Tƣơng quan độ hấp thụ quang của Cr(VI) và nồng độ Fe3+ trong môi
trƣờng HNO3
Bảng 3.5. Ảnh hƣởng của Fe3+ đến mật độ quang của phức Cr(VI) trong môi
trƣờng H3PO4
Bảng 3.6. Ảnh hƣởng của Vanadi đến mật độ quang của phức Cr(VI)
Bảng 3.7.Tƣơng quan độ hấp thụ quang của Cr(VI) và nồng độ Hg2+
Bảng 3.8. Tƣơng quan giữa mật độ quang và nồng độ crôm(VI)
Bảng 3.9. Các điều kiện đo phổ GF-AAS của Cr
Bảng 3.10. Chƣơng trình nhiệt độ cho lò graphit
Bảng 3.11. Ảnh hƣởng của Na2CO3 đến độ hấp thụ của crôm
Bảng 3.12. Ảnh hƣởng của Na2CO3 hiệu suất chiết Cr (VI)
Bảng 3.13. Các điều kiện đo phổ F-AAS của crom
Bảng 3.14. Khảo sát ảnh hƣởng của tỉ lệ khí cháy
Bảng 3.15. Khảo sát tốc độ hút mẫu
Bảng 3.16. Kết quả phân tích mẫu chuẩn MESS-3
Bảng 3.17. Mô tả vị trí lấy mẫu
Bảng 3.18. Kết quả phân các dạng crôm trong trầm tích
Bảng 3.19. Kết quả phân các dạng crôm trong trầm tích
Ket-noi.com kho tai lieu mien phi Ket-noi.com kho tai lieu mien phiDANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ
Hình 3.1. Phổ hấp thụ UV-Vis của phức Cr(VI)-Diphenylcarbazit
Hình 3.2. Ảnh hƣởng nồng độ axít đến mật độ quang
Hình 3.3. Ảnh hƣởng của tỉ lệ thuốc thử tới độ hấp thụ
Hình 3.4. Ảnh hƣởng của Fe3+ tới phép phân tích Cr(VI) trong môi trƣờng HNO3
Hình 3.5. Ảnh hƣởng của Fe3+ tới phép phân tích Cr(VI) trong môi trƣờng H3PO4
Hình 3.6. Ảnh hƣởng V5+ đến phép phân tích Cr(VI) trong môi trƣờng HNO3
Hình 3.7. Ảnh hƣởng của Hg2+ tới phép phân tích Cr(VI) trong môi trƣờng HNO3
Hình 3.8. Đƣờng chuẩn xác định Cr(VI) bằng phƣơng pháp đo quang
Hình 3.9 .Đƣờng chuẩn khi xác định crom bằng kỹ thuật GF-AAS
Hình 3.10. Ảnh hƣởng của tỉ lệ khí cháy tới độ hấp thụ
Hình 3.11. Ảnh hƣởng của tốc độ hút mẫu đến độ hấp thụ
Hình 3.12. Đƣờng chuẩn khi xác định crom bằng kỹ thuật nguyên tử hóa ngọn lửa
Hình 3.5. Loại trừ ảnh hƣởng của Fe3+ trong nền H3PO4
Hình 3.6. Ảnh hƣởng V5+ đến phép phân tích Cr(VI)
Hình 3.7. Ảnh hƣởng của Hg2+ tới phép phân tích Cr(VI)
Hình 3.8. Đƣờng chuẩn khi phân tích bằng phƣơng pháp đo quang
Hình 3.9. Đƣờng chuẩn khi phân tích bằng phƣơng pháp đo quang
Hình 3.10. Ảnh hƣởng của tỉ lệ khí cháy tới độ hấp thụ
Hình 3.11. Ảnh hƣởng của tốc độ hút mẫu đến độ hấp thụ
Hình 3.12. Hàm lƣợng Crom (VI)ở một số địa điểmDANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT
AAS: Atomic absorption spectrometry
GC: Gas chromatography
CV: Cold Vapour
ECD: Electron Capture Detector
MS: Mass Spectrometry
AES: Atomic Emission Spectrometry
ICP-AES: Inductively Coupled Plasma - Atomic Emission Spectrometry
ICP- MS: Inductively Coupled Plasma - Mass Spectrometry
DCP- AES: Direct Current Plasma - Atomic Emission Spectrometry
EPMA: Electron Probe Micro - Analysis
AFS: Atomic Fluorescence Spectrometry
NAA: Neutron Activation Analysis
CE: Capillary Electrophoresis
Ket-noi.com kho tai lieu mien phi Ket-noi.com kho tai lieu mien phiSố hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
You must be registered for see links
1
MỞ ĐẦU
Trong những năm gần đây, với tốc độ công nghiệp hóa và đô thị hóa nhanh
Việt Nam đang phải đối mặt với nguy cơ ô nhiễm môi trƣờng nghiêm trọng, trong
đó ô nhiễm kim loại nặng thải ra từ các ngành công nghiệp là mối đe dọa đến sức
khỏe cộng đồng và sự an toàn của hệ sinh thái.
Là nƣớc có nền kinh tế nông nghiệp, nhƣng hoạt động công nghiệp đem lại
trên 20% GDP của cả nƣớc, nhịp độ phát triển công nghiệp nhanh đạt trên 10%
trung bình năm. Sự phát triển mạnh trong hoạt động công nghiệp không tƣơng xứng
với sự phát triển của cơ sở hạ tầng, hiện chƣa có các hệ thống xử lý chất thải công
nghiệp tập trung nên nhiều ngành công nghiệp đã đổ trực tiếp nƣớc thải chƣa xử lý
vào môi trƣờng. Đặc biệt là nƣớc thải công nghiệp của các ngành cơ khí, điện tử có
hàm lƣợng kim loại nặng lớn, vƣợt quá tiêu chuẩn cho phép.Các kim loại nặng nhƣ
thủy ngân (Hg), asen (As), chì (Pb), Crôm (Cr)…đều gây độc cho cơ thể con ngƣời
và động thực vật dù chỉ ở hàm lƣợng vết. Tuy nhiên nguyên tố crôm (Cr) chỉ gây
độc khi tồn tại ở dạng crôm hóa trị VI, còn Crôm hóa trị III lại là một dạng vi lƣợng
cần thiết cho cơ thể.
Trong môi trƣờng, crôm thƣờng tồn tại ở dạng Cr (III) và Cr (VI), tùy thuộc
vào trạng thái oxi hóa khử của nƣớc mà crôm tồn tại ở dạng nào nhiều hơn. Crôm
thâm nhập vào cơ thể chủ yếu qua con đƣờng tiêu hóa và hấp thụ trực tiếp khi tiếp
xúc với da. Crôm (VI) đi vào cơ thể sẽ làm kết tủa các Protein, các xit nucleic và ức
chế hệ thống men cơ bản. Dù crôm thâm nhập vào cơ thể theo bất kỳ con đƣờng
nào, nó đều liên kết với các nhóm hoạt SH trong enzym làm mất hoạt tính của
enzym gây ra rất nhiều bệnh đối với con ngƣời. Khi nhiễm độc crôm trong thời gian
dài sẽ gây tác động lên tế bào và mô tạo ra sự phát triển tế bào không nhân và là
nguyên nhân chủ yếu gây ung thƣ.
Do vậy, trong nghiên cứu môi trƣờng nếu chỉ phân tích hàm lƣợng crôm tổng
số là chƣa đủ mà cần phân tích các dạng tồn tại khác nhau của chúng. Nghiên
cứu dạng Cr(VI) trong nƣớc và trầm tích vừa quan trọng vừa cần thiết.Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
You must be registered for see links
2
Vì những lý do trên, chúng tui đã chọn đề tài nghiên cứu xác định dạng crôm
trong nƣớc và trầm tích bằng các phƣơng pháp hóa lí hiện đại.
Mục tiêu của luận văn là:
-Nghiên cứu, khảo sát và thiết lập các điều kiện tối ƣu để xây dựng phƣơng
pháp định lƣợng crôm tổng số ,crôm (VI) trong nƣớc và trầm tích.
-Áp dụng các kết quả nghiên cứu để đánh giá khả năng ô nhiễm Crôm trong
nƣớc và trầm tích.
Ý nghĩa khoa học của đề tài là:
- Góp phần nghiên cứu phát triển, hoàn thiện và mở rộng phạm vi ứng dụng
của các phƣơng pháp hóa lí hiện đại trong việc phân tích dạng tồn tại của các
nguyên tố kim loại.
-Tạo cơ sở cho việc xây dựng các tiêu chuẩn môi trƣờng dựa trên sự tồn tại
các dạng có độc tính và mức độ đáp ứng sinh học khác nhau của các nguyên tố kim
loại trong môi trƣờng.
-Luận văn đƣợc thực hiện bằng phƣơng pháp thực nghiệm. Các nội dung chính
của luận án đƣợc thực hiện tại Viện Hóa học –Viện khoa học và Công nghệ Việt
Nam.
Ket-noi.com kho tai lieu mien phi Ket-noi.com kho tai lieu mien phiSố hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
You must be registered for see links
3
CHƢƠNG I. TỔNG QUAN
1.1. Giới thiệu về nguyên tố crôm [1,3,4,5,6,12]
1.1.1.Tính chất vật lí, hóa học của crôm
Crôm là nguyên tố thuộc nhóm (VI B) trong bảng hệ thống tuần hoàn các nguyên
tố hóa học, có số thứ tự là 24, cấu hình electron lớp ngoài cùng là [Ar]3d54s1.
Bảng 1.1: Một số hằng số vật lí của crôm
Cấu hình electron [Ar]3d54s1
Năng lƣợng ion hóa,ev
I1
I2
I3
6,76
16,49
30,95
Nhiệt độ nóng chảy ,0C 1875
Nhiệt độ sôi, 0C 2197
Nhiệt thăng hoa, KJ/mol 368,2
Bán kính nguyên tử , A0 1,27
Crôm lần đầu tiên đƣợc nhà bác học ngƣời Pháp Vocolanh điều chế vào
năm 1797. Tên gọi crôm(chrome) xuất phát từ tiếng Hi Lạp Chroma có nghĩa là ‛‛
màu sắc ’’ vì các hợp chất của crôm đều có màu.
Crôm là một nguyên tố tƣơng đối phổ biến trong thiên nhiên. Trong vỏ trái
đất, crôm chiếm 6.10-3 % tổng số nguyên tử. Khoáng vật chính của crôm là sắt
Cromit[Fe(CrO2)2]. Crôm là một kim loại cứng, mặt bóng, màu xám thép với độ
bóng cao và nhiệt độ nóng chảy cao. Nó là chất không mùi, không vị và dễ rèn.
Crôm là nguyên tố thứ 21 phong phú nhất trong vỏ trái đất với nồng độ trung bình
là 100ppm. Hợp chất của crôm đƣợc tìm thấy trong môi trƣờng do sự xói mòn của
crôm và trong các loại đá,có thể xuất hiện do núi lửa phun trào. Nồng độ trong đất
là khoảng từ 1- 3.000 mg/kg, trong nƣớc biển từ 5- 800µg/l và trong các sông hồ là
26µg/l đến 5.2mg/l. Các trạng thái oxi hóa phổ biến của crôm là +2, +3 và +6, với
+3 là ổn định nhất. Các trạng thái +1,+4 và +5 là khá hiếm. Các hợp chất của crôm
với trạng thái oxi hóa +6 là những chất có tính oxi hóa mạnh. Trong không khí,Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
You must be registered for see links
4
crôm đƣợc oxi thụ động hóa tạo thành một lớp màng mỏng bảo vệ trên bề mặt, ngăn
chặn quá trình oxi hóa tiếp theo đối với kim loại ở phía dƣới.
1.1.2. Công dụng của Crôm
Crôm đƣợc sử dụng trong ngành luyện kim để tăng khả năng chống ăn mòn và
đánh bóng bề mặt. Nó có thể là một thành phần của hợp kim, chẳng hạn nhƣ thép
không gỉ để làm dao, kéo,dùng trong mạ crôm, trong quá trình anot hoá (dƣơng cực
hoá nhôm), theo nghĩa đen là chuyển bề mặt nhôm thành ruby.
Làm thuốc nhuộm và sơn: Oxit crôm( Cr2O3) là chất đánh bóng kim loại với tên
gọi phấn lục. Các muối crôm nhuộm màu cho thuỷ tinh thành màu xanh lục của
ngọc lục bảo. Crôm là thành phần tạo ra màu đỏ của hồng ngọc, vì thế nó đƣợc sử
dụng trong sản xuất hồng ngọc tổng hợp. Nó tạo ra màu vàng rực rỡ của thuốc
nhuộm và sơn.
Là một xúc tác cromit đƣợc sử dụng làm khuôn để nung gạch ngói, các muối
crôm đƣợc sử dụng trong quá trình thuộc da, kali dicomat( K2Cr2O7) là một thuốc
thử hoá học, đƣợc sử dụng trong quá trình làm vệ sinh các thiết bị bằng thuỷ tinh
trong phòng thí nghiệm cũng nhƣ trong vai trò một tác nhân chuẩn độ. Nó cũng
đƣợc sử dụng làm chất ổn định màu cho các thuốc nhuộm vải
Oxit crôm (hoá tri 4)(CrO2) đƣợc sử dụng sản xuất băng từ, tạo hiệu suất tốt hơn.
trong y học, crôm nhƣ là chất phụ trợ ăn kiêng để giảm cân, thông thƣờng dƣới
dạng Clorua crom (crôm hóa trị 3). Ngoài ra nó còn đƣợc dùng làm phụ gia cho vào
xăng, làm dây dẫn điện chịu nhiệt độ cao…
1.1.3. Ảnh hƣởng của crôm
Trong nƣớc crôm nằm ở hai dạng hóa trị: anion Cr(III) và anion Cr(VI) là
CrO42- và Cr2O72-. Hàm lƣợng crôm trong nƣớc sinh hoạt và nƣớc tự nhiên rất thấp
nên ngƣời ta thƣờng xác định tổng hàm lƣợng. Trong các nguồn nƣớc thải, tùy theo
mục đích phân tích, ta có thể định dạng riêng rẽ hàm lƣợng crôm ở dạng không tan
và dạng tan ở các dạng Cr(III) và Cr(VI).
Ket-noi.com kho tai lieu mien phi Ket-noi.com kho tai lieu mien phiSố hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
You must be registered for see links
5
Nhìn chung, sự hấp thụ của crôm vào cơ thể con ngƣời tuỳ từng trường hợp vào trạng thái
oxi hoá của nó. Crôm(III) là trạng thái oxi hóa ổn định nhất. Có thể thu đƣợc
crôm(III) bằng cách hòa tan nguyên tố crom trong các axit nhƣ axit clohiđric hay
axit sulfuric. Crôm(III) là một chất dinh dƣỡng thiết yếu giúp cơ thể sử dụng các
đƣờng , protein và chất béo và sự thiếu hụt nó có thể sinh ra bệnh gọi là thiếu hụt
crôm. Ngƣợc lại, crôm hóa trị sáu lại rất độc. Cr(VI) hấp thụ qua dạ dày, ruột nhiều
hơn Cr(III) ( mức độ hấp thụ qua đƣờng ruột tuỳ từng trường hợp vào dạng hợp chất mà nó sẽ
hấp thụ) và còn có thể thấm qua màng tế bào. Nếu crôm (III) chỉ hấp thụ 1% thì
lƣợng hấp thụ của Cr(VI) lên tới 50%. Tỷ lệ hấp thụ qua phổi không xác định đƣợc,
mặc dù một lƣợng đáng kể đọng lại trong phổi và phổi là một trong những bộ phận
chứa nhiều crôm nhất. Crôm xâm nhập vào cơ thể theo ba con đƣờng: hô hấp, tiêu
hoá và khi tiếp xúc trực tiếp với da. Con đƣờng xâm nhập, đào thải crôm ở cơ thể
ngƣời chủ yếu qua con đƣờng thức ăn. Cr(VI) đi vào cơ thể dễ gây biến chứng , tác
động lên tế bào, lên mô tạo ra sự phát triển tế bào không nhân, gây ung thƣ, tuy
nhiên với hàm lƣợng cao crôm làm kết tủa các prôtêin, các axit nuclêic và ức chế hệ
thống men cơ bản. Dù xâm nhập vào cơ thể theo bất kỳ con đƣờng nào crôm cũng
đƣợc hoà tan vào trong máu ở nồng độ 0,001mg/l, sau đó chúng chuyển vào hồng
cầu và hoà tan trong hồng cầu nhanh gấp 10 ÷ 20 lần. Từ hồng cầu crôm chuyển
vào các tổ chức phủ tạng , đƣợc giữ lại ở phổi, xƣơng, thận, gan, phần còn lại
chuyển qua nƣớc tiểu. Từ các cơ quan phủ tạng crôm hoà tan dần vào máu, rồi đào
thải qua nƣớc tiểu từ vài tháng đến vài năm. Các nghiên cứu cho thấy con ngƣời hấp
thụ Cr6+ nhiều hơn Cr3+ nhƣng độc tính của Cr6+ lại cao hơn Cr3+ khoảng 100 lần.
Nƣớc thải sinh hoạt có thể chứa lƣợng crôm tới 0,7µg/ml mà chủ yếu ở dạng
Cr(VI), có độc tính với nhiều loại động vật có vú. Crôm(VI) dù chỉ một lƣợng nhỏ
cũng có thể gây độc đối với con ngƣời. Nếu crôm có nồng độ lớn hơn giá trị
0,1mg/l gây rối loạn sức khoẻ nhƣ nôn mửa…Khi thâm nhập vào cơ thể nó liên kết
với các nhóm –SH trong enzim và làm mất hoạt tính của enzim gây ra rất nhiều
bệnh cho con ngƣời.Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
You must be registered for see links
6
Crôm và các hợp chất của crom chủ yếu gây các bệnh ngoài da. Bề mặt da là
bộ phận dễ bị ảnh hƣởng, niêm mạc mũi dễ bị loét. Phần sụn của vách mũi dễ bị
thủng. Khi da tiếp xúc trực tiếp vào dung dịch Cr(VI), chỗ tiếp xúc dễ bị nổi phồng
và loét sâu, có thể bị loét đến xƣơng. Khi Cr(VI) xâm nhập vào cơ thể qua da, nó
kết hợp với prôtêin tạo thành phản ứng kháng nguyên. Kháng thể gây hiện tƣợng dị
ứng, bệnh tái phát. Khi tiếp xúc trở lại, bệnh sẽ tiến triển nếu không đƣợc cách ly và
sẽ trở thành tràm hóa
Khi crôm xâm nhập theo đƣờng hô hấp dễ dẫn tới bệnh viêm yết hầu, viêm phế
quản, viêm thanh quản do niêm mạc bị kích thích (sinh ngứa mũi, hắt hơi, chảy
nƣớc mũi).
Nhiễm độc crôm có thể bị ung thƣ phổi, ung thƣ gan, loét da, viêm da tiếp xúc,
xuất hiện mụn cơm, viêm gan, thủng vách ngăn giữa hai lá mía, ung thƣ phổi, viêm
thận, đau răng, tiêu hoá kém, gây độc cho hệ thần kinh và tim.
1.2. Các trạng thái tồn tại của crôm [1,3,4,14,15,21]
1.2.1. Hợp chất Cr(II)
٭Crôm (II) oxit
Crôm(II) oxit là chất bột màu đen,có tính tự cháy, trên 1000C ở trong không
khí biến thành Cr2O3, trên 7000C ở trong chân không phân hủy thành Cr2O3 và
crôm. Có tính bazơ,oxit này tan trong dung dịch axit loãng. Ở 10000C nó bị khí
hidro khử thành crôm kim loại. Oxit này rất khó điều chế, đƣợc tạo nên khi dùng
không khí hay axit nitric oxi hóa hỗn hợp crôm.
٭Crôm (II) hidroxit
Crôm (II) hidroxit ( Cr(OH)2) là chất ở dạng kết tủa vàng nhƣng thƣờng lẫn tạp
chất nên có màu hung. Nó không có tính chất lƣỡng tính, tan trong dung dịch axit
nhƣng không tan trong dung dịch kiềm. Thể hiện tính khử mạnh hơn dạng oxit,
hidroxit của Cr(II) dễ dàng tác dụng với oxi không khí tạo thành Cr(OH)3. Khi đun
nóng ở trong không khí nó phân hủy thành Cr2O3 .
Ket-noi.com kho tai lieu mien phi Ket-noi.com kho tai lieu mien phiSố hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
You must be registered for see links
7
٭Muối Crôm(II)
Ngƣời ta đã tách ra đƣợc và nghiên cứu kĩ các muối crom(II) sau đây:
CrCl2.4H2O, CrBr2.6H2O, CrSO4.H2O( ít tan) và [Cr(CH3COO)2.H2O]2 (kết tủa).
Các muối tan đƣợc trong nƣớc cho ion hidrat hóa [Cr(H2O)6]2+ có màu xanh lam.
Muối crôm(II) ít bị thủy phân. Cũng nhƣ oxit và hidroxit, muối crôm(II) có tính khử
mạnh, E0Cr3+/Cr2+ = -0.41V. Ion Cr2+ có thể tạo nên những phức chất nhƣ [Cr(NH3-
)6]Cl2 , [Cr(CN)6]…
1.2.2. Hợp chất Cr(III)
Sự có mặt và nồng độ của crôm trong môi trƣờng phụ thuộc vào thành phần
hóa học khác nhau và tính chất vật lý nhƣ sự thủy phân, quá trình hình thành, phản
ứng oxi hóa khử và sự hấp phụ. Trong dung dịch crôm(III) tồn tại nhƣ là một
hexaaquachromium(3+) và nó là sản phẩm thủy phân của.
KẾT LUẬN
Từ những kết quả thực hiện đề tài “ Nghiên cứu xác định dạng crôm trong
nƣớc và trầm tích bằng các phƣơng pháp hóa lí hiện đại” thu đƣợc, chúng tui rút
ra kết luận sau:
1. Xây dựng thành công quy trình phân tích hàm lƣợng vết các dạng crôm
trong mẫu nƣớc và trầm tích bằng việc kết hợp giữa phƣơng pháp quang phổ hấp
thụ nguyên tử sử dụng kỹ thuật nguyên tử hóa bằng lò graphit (GF-AAS) để phân
tích hàm lƣợng crôm tổng số và phƣơng pháp đo quang để phân tích Cr(VI), với độ
sai lệch lớn nhất của phƣơng pháp không vƣợt quá 5%. Giới hạn pháp hiện của
phƣơng pháp phân tích Cr(VI) là 0,007 mg/l và phân tích Cr tổng là 0,00045 mg/l.
2. Xây dựng thành công quy trình phân tích chính xác hàm lƣợng các dạng
crôm trong trầm tích bằng cách sử dụng kỹ thuật chiết chọn lọc hàm lƣợng Cr(VI)
bằng dung dịch Na2CO3 0,1 M và xác định bằng phƣơng pháp quang phổ hấp thụ
nguyên tử sử dụng kỹ thuật nguyên tử hóa bằng lò graphit. Hàm lƣợng crôm tổng số
trong trầm tích đƣợc vô cơ hóa bằng hỗn hợp HNO3-HCl, sau đó xác định bằng
phƣơng pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử với kỹ thuật nguyên tử hóa ngọn lửa (FAAS). Độ thu hồi của phƣơng pháp đạt 97,3% khi phân tích mẫu chuẩn quốc tế
MESS-3.
3. Từ quy trình phân tích xây dựng đƣợc đã tiến hành phân tích hàm lƣợng
các dạng crôm trong mẫu nƣớc và trầm tích thuộc lƣu vực sông Nhuệ và sông Đáy.
Các kết quả phân tích mẫu nƣớc cho thấy hàm lƣợng crôm đều thấp hơn Quy chuẩn
kỹ thuật Việt Nam cho phép về chất lƣợng nƣớc mặt QCVN 08-2008/A, hàm lƣợng
crôm trong nƣớc có xu hƣớng tăng dần từ thƣợng lƣu xuống hạ lƣu sông Nhuệ.
Kết quả phân tích dạng crôm trong trầm tích cho hàm lƣợng Cr(VI) và T-Cr
trong các mẫu rầm tích trên sông Nhuệ đều lớn hơn so với sông Đáy, đặc biệt tỷ lệ
Cr(VI)/T-Cr trong các mẫu trầm tích của sông Nhuệ và tại điểm hợp lƣu giữa sông
Nhuệ và sông Đáy đều lớn hơn 1%, trong khi đó tất cả các mẫu trầm tích trên sông
Đáy đều nhỏ hơn 1%. Các kết quả trên cho thấy, mặc dù hàm lƣợng T-Cr và Cr(VI)
tại tất cả các điểm đều nhỏ hơn so với QC-07:2009/BTNMT của Bộ Tài nguyên và
Do Drive thay đổi chính sách, nên một số link cũ yêu cầu duyệt download. các bạn chỉ cần làm theo hướng dẫn.
Password giải nén nếu cần: ket-noi.com | Bấm trực tiếp vào Link để tải:
You must be registered for see links
Tags: (1) Phản ứng cháy của xăng, dầu. (2) Các thanh thép ở các công trường xây dựng bị oxi hoá bởi các tác nhân trong không khí. (3) Phản ứng lên men rượu từ trái cây. (4) Nướng bánh mì. Hãy sắp xếp theo thứ tự tốc độ phản ứng giảm dần: A. (1) > (4) > (3) > (2). B. (1) > (4) > (2) > (3)., xác định Cr6+
Last edited by a moderator: