Thạc Sĩ Nghiên cứu chế tạo thử nghiệm bộ phân tích nhanh Florua trong nước

MỞ ĐẦU

Thông thường, trên mặt đất, trong lòng đất và trong nước đều chứa flo. Trung bình trong nước biển nguyên tố flo chiếm khoảng 0,0001 % về khối lượng. Flo xâm nhập vào cơ thể người qua đường nước uống, thức ăn và không khí, đáp ứng nhu cầu phát triển bình thường của con người. Thiếu hụt hoặc dư thừa flo đều gây ra các bệnh lý về răng và xương. Nếu flo thâm nhập vào cơ thể con người quá mức cho phép sẽ gây ra căn bệnh "ngộ độc flo", chủ yếu biểu hiện: răng ngả màu vàng, ròn, dễ gãy và dễ rụng; đau buốt lưng, đùi, khớp xương khó cử động, dễ bị dị hình, có thể gây ra các chứng rối loạn trao đổi chất . Thông thường, mỗi ngày một người cần 1ư1,5 mg F, trong đó 2/3 có trong nước uống, 1/3 có trong các loại thực phẩm khác. Nếu hàm lượng flo trong nước uống nhỏ hơn 0,5 mg/l thì tỷ lệ trẻ mắc bệnh về răng sẽ cao, nếu lớn hơn 1 mg/l thì tỷ lệ trẻ em mắc bệnh về răng khớp cũng sẽ cao. Khi phát hiện nguồn nước của một khu vực nhiễm độc flo, việc xác định nhanh hàm lượng flo là hết sức cần thiết. Hiện nay để phân tích florua trong môi trường nước, thường phải mang mẫu về phòng thí nghiệm phân tích, bằng các phương pháp đòi hỏi máy móc và kỹ thuật cao. Chưa có phương pháp nào xác định nhanh florua trong nước ngay tại hiện trường, vì vậy việc nghiên cứu chế tạo bộ phân tích nhanh florua trong nước theo chúng tôi là cần thiết và hữu ích. Đây chính là mục đích của đề tài. Yêu cầu của phương pháp: đơn giản, dễ thực hiện, không cần chuyên gia, trong thời gian ngắn, ngay tại hiện.

Vì vậy, chúng tôi nghiên cứu đề tài "Nghiên cứu chế tạo thử nghiệm bộ phân tích nhanh Florua trong nước". Chúng tôi hy vọng đề tài sẽ được nghiên cứu phát triển và ứng dụng xác định hàm lượng florua trong nước thải của các nhà máy cũng như nước sinh hoạt ở một số địa phương.

MỤC LỤC
MỞ ĐẦU 1
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN . 2
1.1. Vài nét về sự phân bố của flo trong tự nhiên. . 2
1.2. Độc tính của florua 3
1.3. Tính chất của ion florua 5
1.3.1. Axit flohidric và các muối florua 5
1.3.2. Khả năng tạo phức của ion F-
. 8
1.4. Các phương pháp phân tích florua trong môi trường nước 10
1.4.1. Phương pháp phân tích trắc quang . 10
1.4.2. Phương pháp điện thế dùng điện cực chọn lọc ion . 10
1.4.3. Phương pháp chuẩn độ complexon (Xác định florua bằng PbCl2) . 11
1.4.4. Phương pháp xác định vi lượng flo 12
1.5. Cơ sở lý thuyết của phương pháp phân tích so màu xác định nhanh florua trong
nước 14
1.5.1. Sự tạo phức của ion kim loại với các thuốc thử hữu cơ và sự phân hủy bởi F-
14
1.5.2. Một số thuốc thử hữu cơ tạo phức màu với Zirconi ứng dụng trong phân tích
florua . 16
1.6. Phương pháp thống kê xử lý các số liệu thực nghiệm 19
CHƯƠNG 2. THỰC NGHIỆM 21
2.1. Hóa chất và dụng cụ 21
2.1.1. Hóa chất 21
2.1.2. Dụng cụ . 22
2.2. Nội dung và phương pháp thực nghiệm 23
2.2.1. Nội dung . 23
2.2.2. Phương pháp nghiên cứu 23
2.2.2.1. Phương pháp SPADNS 24
a. Khảo sát ảnh hưởng tỷ lệ thuốc thử . 24
b. Khảo sát ảnh hưởng của thể tích dung dịch florua 24
c. Khảo sát ảnh hưởng của thời gian tới sự thay đổi màu 25
2.2.2.2. Phương pháp Xylenol da cam 25
a. Khảo sát ảnh hưởng của tỷ lệ thuốc thử . 25
b. Khảo sát ảnh hưởng thể tích dung dịch florua . 25
2.2.2.3. Phương pháp Alizarin đỏ S 26
a. Khảo sát ảnh hưởng tỷ lệ thuốc thử và thể tích dung dịch florua 26
b. Khảo sát ảnh hưởng sự thay đổi màu theo thời gian . 26
c. Khảo sát sự ảnh hưởng của các ion cạnh tranh tới phương pháp . 26
CHƯƠNG 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 28
3.1. Phương pháp SPADNS . 28
3.1.1. Ảnh hưởng thay đổi tỷ lệ thuốc thử trong phương pháp SPADNS 28
3.1.2. Ảnh hưởng thay đổi thể tích dung dịch florua trong phương pháp SPADNS
29
3.1.3. Ảnh hưởng của thời gian tới sự thay đổi màu trong phương pháp SPADNS
31
3.1.4. Đánh giá sai số của phương pháp . 32
3.2. Phương pháp xylenol da cam 32
3.2.1. Ảnh hưởng tỷ lệ thuốc thử đối với phương pháp xylenol da cam 32
3.2.2. Ảnh hưởng thể tích dung dịch florua đối với phương pháp xylenol da cam 33
3.2.3. Ảnh hưởng của thời gian tới sự thay đổi màu trong phương pháp xylenol da
cam 35
3.2.4. Đánh giá sai số của phương pháp . 36
3.3. Phương pháp alizarin đỏ S 37
3.3.1. Khảo sát tỷ lệ thuốc thử và thể tích dung dịch florua đối với phương pháp
alizarin đỏ S 37
3.3.2. Ảnh hưởng thời gian trong phương pháp alizarin đỏ S 40
3.3.3. Đánh giá sai số của phương pháp . 42
3.3.4. Ảnh hưởng của các ion lạ . 43
3.4. Xây dựng thử nghiệm bộ phân tích nhanh florua trong nước . 44
a. Thành phần bộ phân tích nhanh florua trong nước . 44
b. Qui trình phân tích 45
c. Giới hạn nồng độ nhận biết và các yếu tố ảnh hưởng . 45
KẾT LUẬN .46
TÀI LIỆU THAM KHẢO .47