Luận Văn Nghiên cứu phân tích tổng hàm lượng photpho trong một số loại đất trồng rau và trồng cây ăn quả trên

Khóa luận tốt nghiệp năm 2012
Đề tài: Nghiên cứu phân tích tổng hàm lượng photpho trong một số loại đất trồng rau và trồng cây ăn quả trên địa bàn thành phố Đà Nẵng bằng phương pháp quang phổ hấp thụ phân tử UV-VIS


MỤC LỤC
MỞ ĐẦU . 1
1. Tính cấp thiết của đề tài . 1
2. Ý nghĩa thực tiễn và ý nghĩa khoa học của đề tài . 2
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU 3
1.1. Photpho và dư lượng của nó trong môi trường 3
1.1.1. Giới thiệu về Photpho . 3
1.1.1.1. Tính chất vật lý . 3
1.1.1.2. Tính chất hóa học 4
1.1.1.3. Các dạng tồn tại của Photpho 5
1.1.1.4. Một số ứng dụng của photpho . 6
1.1.2. Nguồn gốc xuất hiện của photpho trong đất . 7
1.1.3. vai trò của photpho 7
1.1.4. Tác hại của photpho . 9
1.2. Đất và thành phần dinh dưỡng của đất 10
1.2.1. Giới thiệu về tài nguyên . 10
1.2.2. Thành phần dinh dưỡng của đất . 11
1.3. Các phương pháp vô cơ hóa mẫu 12
1.3.1. Phương pháp vô cơ hóa mẫu khô . 12
1.3.2. Phương pháp vô cơ hóa mẫu ướt 13
1.3.3. Phương pháp vô cơ hóa mẫu khô ướt kết hợp 13
1.4. Các phương pháp định lượng photpho 13
1.4.1. Phương pháp chuẩn độ . 13
1.4.2. Phương pháp quang phổ hấp thụ phân tử UV-VIS . 13
1.5. Phương pháp quang phổ hấp thụ phân tử UV-VIS 15
1.5.1. Giới thiệu phương pháp qung phổ hấp thụ phân tử UV-VIS . 15
1.5.2. Các điều kiện tối ưu cho một phép đo quang 16
1.5.2.1. Tính đơn sắc của bức xạ điện từ 16
1.5.2.2. Bước sóng tối ưu . 16
50
1.5.2.3. Ảnh hưởng của nồng độ 16
1.5.2.4. Sự ổn định của dung dịch 17
1.5.2.5. Sơ đồ máy quang phổ hấp thụ phân tử UV-VIS 17
1.5.3. Các phương pháp phân tích vi lượng 18
1.5.3.1. Phương pháp đường chuẩn 18
1.5.3.2. Phương pháp thêm chuẩn 19
1.5.4. Ưu điểm của phương pháp . 20
1.6. Tình hình nghiên cứu và kiểm soát Photpho trong đất ở Việt Nam và trên thế
giới 20
1.6.1. Tình hình nghiên cứu và kiểm soát hàm lượng Photpho trong đất trên thế giới 20
1.6.2. Tình hình nghiên cứu và kiểm soát hàm lượng Photpho trong đất ở Việt Nam . 21
1.7. Chuẩn bị mẫu đất 21
1.7.1. Lấy mẫu phân tích . 22
1.7.2. Phơi khô mẫu . 23
1.7.3. Nghiền và rây mẫu . 23
CHƯƠNG 2. THỰC NGHIỆM 24
2.1. Dụng cụ, thiết bị, hóa chất 24
2.1.1. Thiết bị 24
2.1.2. Dụng cụ . 24
2.1.3. Hóa chất 24
2.1.4. Pha hóa chất . 25
2.1.4.1. Pha dung dịch chuẩn 0,1mgP2O5
/ml 25
2.1.4.2. Dung dịch H
2SO
4 5N 25
2.1.4.3. Dung dịch axit ascorbic 1% 25
2.1.4.4. Pha dung dịch kali antymonyl tatrat 0,01M . 25
2.1.4.5. Dung dịch amonimolipdat 4% . 25
2.1.4.6. Thuốc thử hỗn hợp 25
2.1.4.7. Dung dịch KNO
3 10% 26
2.1.4.9. Dung dịch NaF 0,5M 26
51
2.3. Những vấn đề cần nghiên cứu . 26
2.4. Thực nghiệm nghiên cứu điều kiện tối ưu phân tích hàm lượng Photpho trong
đất . 26
2.4.1. Phương pháp vô cơ hóa mẫu 26
2.4.2. Dung môi vô cơ hóa mẫu . 26
2.4.3. Khảo sát chất khử phù hợp . 27
2.4.4. Chọn thể tích thuốc thử 27
2.4.5. Khảo sát độ bền màu của phức giữa photpho với thuốc thử theo thời gian . 27
2.5. Xây dựng đường chuẩn . 27
2.6. Chuẩn bị mẫu giả 28
2.7. Đánh giá hiệu suất thu hồi 28
2.8. Đánh giá sai số thống kê của phương pháp . 28
2.9. Quy trình phân tích . 29
2.10. Phân tích mẫu thực tế 29
2.10.1. Lấy mẫu và chuẩn bị mẫu đất . 29
2.10.2. Địa điểm lấy mẫu . 30
2.10.3. Phân tích mẫu đất . 30
CHƯƠNG 3. KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN . 31
3.1. Kết quả khảo sất điều kiện tối ưu phương pháp phân tích hàm lượng photpho
trong đất 31
3.1.1. Kết quả khảo sát dung môi vô cơ hóa mẫu . 31
3.1.2. Kết quả khảo sát chất khử 32
3.1.3. Kết quả khảo sát thể tích thuốc thử Amonumolipdat 33
3.1.4. Kết quả khảo sát khoảng thời gian bền màu của phức 34
3.2. Kết quả xây dựng đường chuẩn . 35
3.3. Kết quả đánh giá hiệu suất thu hồi của phương pháp . 36
3.4. Kết quả đánh giá sai số thống kê của phương pháp . 37
3.5. Quy trình phân tích và đánh giá tổng lượng photpho trong đất 38
52
3.6. Kết quả phân tích hàm lượng photpho trong đất trồng rau và trồng cây ăn quả
trên địa bàn thành phố Đà Nẵng . 40
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ . 44
KẾT LUẬN 44
KIẾN NGHỊ . 44


MỞ ĐẦU
1. Tính cấp thiết của đề tài
Môi trường có ảnh hưởng lớn tới sự sống, sự phát triển của từng cá nhân và
toàn bộ cộng đồng con người. Môi trường sống không chỉ là không gian sống của
con người và các loài sinh vật, mà còn là nơi cung cấp tài nguyên cần thiết cho cuộc
sống và hoạt động sản xuất, và là nơi chứa đựng các chất phế thải do con người tạo
ra trong cuộc sống và hoạt động sản xuất của mình. Môi trường sống ngoài khả
năng đáp ứng được những chức năng đó, còn phải đáp ứng được yêu cầu về mỹ
quan.
Khoa học kỹ thuật phát triển mạnh mẽ, cuộc sống càng văn minh, quá trình
đô thị hoá phát triển càng nhanh, dẫn đến diện tích đất nông nghiệp ngày càng bị
thu hẹp dần. Vấn đề lương thực trở thành vấn đề cấp bách ở nhiều nước nghèo trên
thế giới, kể cả nước ta. Vấn đề đặt ra ở đây là làm thế nào để cung cấp đủ lương
thực cho người dân với diện tích đất nông nghiệp càng ngày càng bị thu hẹp dần và
thoái hoá đi. Một biện pháp tối ưu mà các nhà khoa học đã đề ra, đó là tăng năng
suất cây trồng, cải thiện chất lượng đất canh tác. Trong đó các nhà khoa học chú
trọng đến việc bổ sung hàm lượng các nguyên tố vi lượng tốt cho cây trồng và thân
thiện với môi trường đất. Bên cạnh nitơ, photpho cũng là một nguyên tố rất cần thiết
cho sự phát triển của cây trồng.
Photpho đóng vai trò quyết định sự biến đổi vật chất và năng lượng, cường
độ các quá trình sinh trưởng phát triển của cơ thể thực vật và cuối cùng là năng suất
của cây.
Đối với các loại cây trồng lấy quả và hạt thì khi bị thiếu photpho sẽ cho năng
suất kém, thậm chí còn có lượng axit cao. Đối với rau xanh, khi thiếu photpho thì lá
có màu lục nhạt với các vệt ánh nâu sẫm hay đồng thau. Nếu sử dụng quá nhiều
phân bón có chứa photpho thì sẽ dẫn đến ô nhiễm môi trường đất, gây hiện tượng
phú dưỡng trong nước, ảnh hưởng đến chất lượng nước mặt, mỹ quan và đời sống
của con người và thực sinh vật.
3
Do đó, để đánh giá hàm lượng photpho tổng trong đất, chúng tôi đã chọn đề
tài: " Nghiên cứu phân tích tổng hàm lượng photpho trong một số loại đất trồng rau
và trồng cây ăn quả trên địa bàn thành phố Đà Nẵng bằng phương pháp quang phổ
hấp thụ phân tử UV-VIS”
2. Ý nghĩa thực tiễn và ý nghĩa khoa học của đề tài
Kết quả thu được của đề tài nhằm góp phần hoàn thiện thêm các phương
pháp phân tích photpho phù hợp với điều kiện của phòng thí nghiệm hiện tại.
Trên cơ sở đó áp dụng vào để phân tích một số mẫu đất trồng trồng rau và
trồng cây ăn quả trên địa bàn thành phố Đà Nẵng, từ đó đánh giá hàm lượng
photpho tổng của các mẫu đất ở các địa điểm lấy mẫu.
4



CHƯƠNG 1
TỔNG QUAN TÀI LIỆU
1.1. Photpho và dư lượng của nó trong môi trường [9, 14, 15, 16, 17]
1.1.1. Giới thiệu về photpho
Photpho là một nguyên tố khá phổ biến, nó chiếm khoảng 0,1% khối lượng
vỏ Trái Đất. Do tính dễ oxy hóa nên khó gặp Photpho trong thiên nhiên ở trạng thái
tự do.
Photpho là nguyên tố ở ô thứ 15, nhóm VA, chu kì 3 trong bảng Hệ thống
tuần hoàn Mendeleev.
Cấu hình electron nguyên tử của photpho: 1s
2
2s
2
2p
6
3s
2
3p
3
.
Do lớp ngoài cùng có 5 electron, nên trong các hợp chất, hoá trị của photpho
có thể là 5. Ngoài ra, trong một số hợp chất, photpho còn có hoá trị 3.
Photpho thường được sử dụng trong các ngành công nghiệp như sản xuất
diêm, thuốc trừ sâu, luyện kim
1.1.1.1. Tính chất vật lý
Photpho trắng (hình 1.1) là chất rắn trong suốt, màu trắng hoặc hơi vàng,
trông giống như sáp, có cấu trúc mạng lưới tinh thể phân tử. Trong tinh thể, những
phân tử P
4
nằm ở nút mạng và liên kết với nhau bằng lực Van de Van.
Photpho trắng mềm, dễ nóng chảy (t
nc
0
= 44,1
0
C), không tan trong nước,
nhưng tan trong một số dung môi không phân cực như CS
2
, benzen .
Ở nhiệt độ thường, photpho trắng phát quang màu lục nhạt trong bóng tối.
Khi đun nóng đến nhiệt độ 250
0
C và không có không khí, photpho trắng
chuyển dần thành photpho đỏ là dạng bền hơn.
Photpho đỏ (hình 1.2) là chất bột màu đỏ, bền trong không khí ở nhiệt độ
thường và không phát quang trong bóng tối, không tan trong bất kỳ dung môi nào,
chỉ bốc cháy ở nhiệt độ trên 250
0
C.
Khi đun nóng không có không khí, photpho đỏ chuyển thành hơi, khi làm
lạnh thì hơi đó ngưng tụ lại thành photpho trắng.
5
Photpho đỏ có cấu trúc polime nên khó nóng chảy, khó bay hơi hơn photpho
trắng.
Ngoài ra, photpho còn có một dạng thù hình nữa là photpho đen. Photpho
đen (hình 1.3) là chất bán dẫn, nóng chảy ở gần 100
0
C dưới áp suất 18.000 atm.
Photpho đen bền hơn photpho trắng và photpho đỏ.



TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1] Nguyễn Trọng Biểu (2002), Từ Văn Mạc, Thuốc thử hữu cơ, Nhà xuất bản Khoa
học và Kỹ thuật.
[2] Hoàng Văn Bính (2001), Độc chất học công nghiệp và dự phòng nhiễm độc,
NXB Khoa học và Kỹ thuật.
[3] Hoàng Minh Châu, Từ Văn Mạc, Từ Vọng Nghi (2002), Cơ sở Hóa học phân
tích, Nhà xuất bản Khoa học và Kỹ thuật.
[4] Lê Đức Hải (2005), Cơ sở khoa học môi trường, NXB Đại học quốc gia Hà Nội.
[5] Lê Văn Khoa và các đồng nghiệp (1996), Phương pháp phân tích đất, nước,
phân bón, cây trồng, NXB Giáo dục.
[6] Dr. Phạm Luận (1999), Những vấn đề cơ sở của các kỹ thuật xử lý mẫu phân
tích-chương III, IV, V, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên-ĐHQG Hà Nội.
[7] Huỳnh Kim Liên (2006), Thống kê hóa học và tin học trong hóa học, Trường
Đại học Cần Thơ.
[8] Nguyễn Thị Thy Nga (2010), Nghiên cứu xác định tổng hàm lượng sắt trong
một số loài đất trồng rau trên địa bàn thành phố Đà Nẵng bằng phương pháp trắc
quang phân tử UV-VIS, Luận văn tốt nghiệp cử nhân khoa học.
[9], Hoàng Nhâm (1994), Hóa học vô cơ Tập 2, NXB Giáo dục.
[10] Ngô Thị Quỳnh Nhi (2011), Phân tích, đánh giá hàm lượng photpho dễ tiêu
trong đất và khả năng hấp thụ photpho của một số loại đất trồng rau trên địa bàn
thành phố Đà Nẵng bằng phương pháp trắc quang phân tử UV- VIS, Luận văn tốt
nghiệp cử nhân khoa học.
[11] Hồ Viết Quý (1999), Các phương pháp phân tích quang học trong hóa học,
NXB Đại học quốc gia Hà Nội.
[12] Rand, M.C; Greenberg, A.E; Taras, M.J (1975), Standard Methods for the
Examination of Water and Wastewater, 14th Edition.
[13] PGS.TS. Lê Văn Thăng (2007), Giáo trình Khoa học môi trường đại cương,
Đại học Huế.
48
[14] http://thuviensinhhoc.com/chuyen-de-sinh-hoc/sinh-ly-hoc-thuc-vat/3791-vaitro-sinh-li-cua-photpho-doi-voi-cay-trong.html
[15] http://www.natural-health-information-centre.com/phosphorus.html
[16] http://***********/xem-tai-lieu/vai-tro-cua-phot-pho-phosphor-p-.515019.html
[17]http://123.25.71.107:82/hoidap/vi/news/Trong-trot/Chu-trinh-chuyen-hoaphotpho-trong-tu-nhien-11003
[18]http://baodatviet.vn/Home/KHCN/Nguon-phot-pho-tren-the-gioi-sap-cankiet/20112/132375.datviet
[19]http://www.google.com.vn/%2FTinh-hinh-s%25E1%25BA%25A3n-xu-phanbon-%25E1%25BB%259F-Vi%25E1%25BB%2587t-Nam&ei=1N
[20]http://www.trangquynh.net/threads/qua%CC%89n-m%C3%A2%CC%83uph%C3%A2n-ti%CC%81ch