GIÁO TRÌNH - Hóa phân tích môi trường (Nguyễn Văn Sức) Full




Phân tích các chỉ tiêu ô nhiễm môi trường là một trong những công việc không thể thiếu được của các kỹ sư công nghệ môi trường. Các kết quả  phân tích là cơ sở  để  đánh giá và đưa ra các giải pháp có hiệu quả nhất trong xử lý và phòng ngừa ô nhiễm môi trường. Do vậy, cuốn giáo trình “Hóa phân tích môi trường” được biên soạn nhằm cung cấp những lý thuyết cơ bản về  lĩnh vực hóa học phân tích,  giúp cho người đọc có những kiến thức và khả  năng áp dụng trong lĩnh vực phân tích các đối tượng môi trường.  
Giáo trình hóa phân tích môi trường được trình bày dựa trên cơ sở lý thuyết của hóa học phân tích cổ  điển và hiện đại liên quan đến việc phân tích các chất ô nhiễm như phương pháp phân tích trọng lượng, phân tích thể tích, phân tích điện hóa, phân tích quang phổ và các phương pháp tách sắc ký.  Để  cho đọc giả  hiểu được ý nghĩa của từng phương pháp, chúng tôi đã cố gắng lồng ghép những ứng dụng của từng phương pháp để phân tích các chỉ tiêu chất ô nhiễm cụ thể trong môi trường nước, môi trường đất và môi trường không khí. 
Nội dung  của  giáo  trình  hóa  phân  tích  môi  trường bao gồm 8 chương. Chương 1 trình bày về cơ sở của hóa phân tích môi trường, các phương pháp thu mẫu, lưu mẫu  và chuẩn bị  mẫu môi trường  cho phân tích. Ngoài ra, chương 1 cũng bao gồm nội dung tính toán nồng độ trong hóa học phân tích và đưa ra một số  hình  ảnh các dụng cụ  và thiết bị thường được sử dụng trong phân tích môi trường. Chương 2 đề cập đến lý thuyết của cân bằng hóa học, mối liên quan của hằng số  cân bằng trong hệ nhiệt động; sự phân bố của chất tan trong các pha. Đây là những lý thuyết cơ bản hết sức cần thiết đối với các nhà phân tích môi trường. 
Nội dung của chương 3 là cơ sở lý thuyết thống kê để xử lý số liệu phân tích. Người đọc có thể  hiểu được bản chất của sai số, tránh được sai số không cần thiết, biết được cách xử  lý các tập hợp của các số  liệu phân tích để đưa ra kết quả phân tích tin cậy nhất. Các chương 4 và 5 trình bày các phương pháp phân  tích cổ  điển như phương pháp trọng  lượng và phương pháp thể tích; các chương 6, 7 và 8 trình bày cơ sở lý thuyết các phương  pháp  phân  tích  hiện  đại  như  các  phương  pháp  điện hóa, các phương pháp quang phổ và các phương pháp tách sắc ký. 




NỘI DUNG:


Chương 1: CƠ SỞ CỦA HÓA PHÂN TÍCH MÔI TRƯỜNG 
 
17 
1.1. GIỚI THIỆU  17 
1.2. SỰ VẬN CHUYỂN CỦA CHẤT Ô NHIỄM TRONG HỆ 
THỐNG MÔI TRƯỜNG VÀ SỰ TIẾP CẬN ĐỂ PHÂN TÍCH 
NỒNG ĐỘ CHẤT Ô NHIỄM 
18 
1.2.1. Sự vận chuyển và biến đổi các chất ô nhiễm hữu cơ  18 
1.2.2. Sự vận chuyển của ion kim loại  19 
1.3. CÁC KHÁI NIỆM VÀ ĐỊNH NGHĨA TRONG HÓA 
HỌC PHÂN TÍCH MÔI TRƯỜNG 
21 
1.4. CÁC QUÁ TRÌNH PHÂN TÍCH TRONG MÔI TRƯỜNG  22 
1.4.1. Các phương pháp phân tích   22 
1.4.2. Các bước cơ bản trong phân tích môi trường  23 
1.4.3. Thu mẫu phân tích  26 
1.4.3.1. Thu mẫu nước  26 
1.4.3.2. Thu mẫu rắn  28 
1.4.3.3. Thu mẫu không khí  28 
1.4.4. Chuẩn bị mẫu để phân tích  29 
1.4.5. Phân tích mẫu lặp  30 
1.4.6. Định chuẩn tín hiệu phân tích  30 
1.5. CÁC DỤNG CỤ CƠ BẢN SỬ DỤNG TRONG HÓA 
PHÂN TÍCH MÔI TRƯỜNG 
31 
1.6. NỒNG ĐỘ HÓA HỌC  35 
1.6.1. Nồng độ phần trăm  35 
1.6.2. Nồng độ mol/L (M)  35 
1.6.3. Nồng độ molan   36 
1.6.4. Nồng độ phần mol (X)   36 
1.6.5. Nồng độ đương lượng gam (N)   37 
1.6.6. Nồng độ ppm và ppb  37 
1.6.7. Các đơn vị sử dụng cho nồng độ chất khí  37 
1.7. ĐIỀU CHẾ DUNG DỊCH  39 
1.7.1. Điều chế dung dịch dự trữ  39 
1.7.2. Điều chế dung dịch bằng cách pha loãng  39 
CÂU HỎI LÝ THUYẾT VÀ BÀI TẬP  41 
 
Chương 2: CÂN BẰNG HÓA HỌC 
 
43 
2.1. GIỚI THIỆU  43 
2.2. CÂN BẰNG CỦA PHẢN ỨNG HÓA HỌC  43 
2.2.1. Biểu diễn định lượng của một hệ cân bằng  44 
2.2.2. Cân bằng và nhiệt động học  45 
2.2.2.1. Enthalpy  45 
2.2.2.2. Entropy  46 
2.2.2.3. Năng lượng tự do Gibbs  47 
2.2.2.4. Nguyên lý Le Chatellier  48 
2.2.3. Các hệ cân bằng thường gặp trong hóa phân tích môi trường  49 
2.2.3.1. Hằng số phân ly của nước, KW  49 
2.2.3.2. Cân bằng axit-baz  51 
2.2.3.3. Cân bằng của độ tan   53 
2.2.3.4. Cân bằng tạo phức  54 
2.2.3.5. Cân bằng oxy hóa-khử  55 
2.2.3.6. Cân bằng từng bậc  56 
2.2.4. Tính nồng độ cân bằng  58 
2.3. PHÂN BỐ CỦA CHẤT TAN GIỮA HAI PHA KHÔNG 
TRỘN LẪN 
62 
2.3.1. Định luật phân bố Nernst  62 
2.3.2. Tỷ lệ phân bố  62 
2.3.3. Hiệu suất chiết  63 
CÂU HỎI LÝ THUYẾT VÀ BÀI TẬP   64 
 
Chương 3: XỬ LÝ SỐ LIỆU PHÂN TÍCH 
 
67 
3.1. CHỮ SỐ CÓ NGHĨA  67 
3.2. SAI SỐ TRONG PHÂN TÍCH  68 
3.2.1. Xác định sai số  68 
3.2.2. Biểu diễn kết quả phân tích và sai số  70 
3.2.2.1. Sai số tuyệt đối  70 
3.2.2.2. Sai số tương đối  71 
3.3. ĐỘ LỆCH CHUẨN   71 
3.4. SỰ MỞ RỘNG SAI SỐ  74 
3.4.1. Cộng và trừ  74 
3.4.2. Nhân và chia  74 
3.4.3. Hàm mũ  75 
3.4.4. Logarit  76 
3.5. GIỚI HẠN XÁC ĐỊNH  76 
3.6. KIỂM TRA CÓ NGHĨA  78 
3.6.1. Kiểm tra F  78 
3.6.2. Kiểm tra student t  80 
3.6.3. Loại bỏ kết quả   84 
3.7. BÌNH PHƯƠNG TỐI THIỂU TUYẾN TÍNH  85 
3.8. HỆ SỐ TƯƠNG QUAN  87 
CÂU HỎI LÝ THUYẾT VÀ BÀI TẬP  88 
 
Chương 4: PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH TRỌNG LƯỢNG 
 
91 
4.1. GIỚI THIỆU  91 
4.2. HỆ SỐ TỶ LƯỢNG CỦA PHẢN ỨNG KẾT TỦA  92 
4.3. TÍNH TOÁN TRONG PHÂN TÍCH TRỌNG LƯỢNG  93 
4.4. TÍNH CHẤT CỦA KẾT TỦA  94 
4.4.1. Kích thước hạt và khả năng lọc   94 
4.4.2. Quá trình tạo nhân  95 
4.4.3. Quá trình phát triển hạt  95 
4.5. KẾT TỦA DẠNG KEO   96 
4.5.1.Giai đoạn kết tủa   97 
4.5.2. Xử lý kết tủa keo  97 
4.5.3. Kết tủa tinh thể  98 
4.6. ĐỒNG KẾT TỦA  98 
4.6.1. Hấp phụ bề mặt   98 
4.6.2.Tạo thành tinh thể trộn lẫn  98 
4.6.3. Bám dính và bẫy cơ học  99 
4.7. LÀM KHÔ KẾT TỦA  99 
4.8. ƯU, NHƯỢC ĐIỂM CỦA PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH 
KẾT TỦA 
100 
4.9. PHÂN TÍCH TRỌNG LƯỢNG BẰNG KỸ THUẬT ĐỐT 
CHÁY 
100 
4.10. CÁC TÁC NHÂN KẾT TỦA VÔ CƠ VÀ HỮU CƠ SỬ 
DỤNG TRONG PHÂN TÍCH TRỌNG LƯỢNG 
102 
4.11.  ỨNG  DỤNG PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH TRỌNG 
LƯỢNG TRONG MÔI TRƯỜNG 
103 
CÂU HỎI LÝ THUYẾT VÀ BÀI TẬP  105 
 
Chương 5: CHUẨN ĐỘ 
 
107 
5.1. CƠ SỞ LÝ THUYẾT CỦA PHƯƠNG PHÁP CHUẨN ĐỘ  107 
5.1.1. Điểm tương đương  108 
5.1.2. Điểm cuối  108 
5.1.3. Chất chỉ thị  108 
5.1.4. Đường cong chuẩn độ   109 
5.1.5. Các chất chuẩn trong chuẩn độ  109 
5.1.5.1. Chất chuẩn sơ cấp  109 
5.1.5.2. Chất chuẩn thứ cấp  110 
5.1.6. Biểu diễn nồng độ trong chuẩn độ  110 
5.1.6.1. Nồng độ phân tử gam (molarity)  110 
5.1.6.2. Nồng độ phân tử gam phân tích  110 
5.1.6.3. Nồng độ cân bằng hoặc nồng độ các cấu tử   111 
5.1.6.4.Tính toán với nồng độ phân tử  111 
5.1.6.5. Tính chuẩn độ với nồng độ đượng lượng  113 
5.1.6.6. Một số các đơn vị khác được biểu diễn trong kết quả phân tích  113 
5.1.7. Độ chuẩn   115 
5.2. CHUẨN ĐỘ KẾT TỦA  115 
5.2.1. Giới thiệu  115 
5.2.2. Đường cong chuẩn chuẩn độ kết tủa  116 
5.2.2.1. Trước khi bắt đầu chuẩn độ  116 
5.2.2.2. Trước điểm tương đương  116 
5.2.2.3. Điểm tương đương  118 
5.2.2.4. Sau điểm tương đương  119 
5.2.2.5. Xác định điểm cuối   120 
5.2.2.5.1. Phương pháp xác định bằng chuẩn độ điện thế  120 
5.2.2.5.2. Các phương pháp hóa học xác định điểm cuối 
trong chuẩn độ kết tủa  
121 
5.2.2.5.2.1. Phương pháp Mohr  121 
5.2.2.5.2.2. Phương pháp Volhard  122 
5.2.2.5.2.3. Phương pháp Fajans  123 
5.2.2.6. Các yếu tố ảnh hưởng đến điểm cuối hấp phụ  124 
5.2.2.7. Ứng dụng phân tích định lượng của chuẩn độ kết tủa  125 
5.3. CHUẨN ĐỘ AXIT-BAZ  126 
5.3.1. Các chất chuẩn trong chuẩn độ axit-baz  126 
5.3.2. Dung dịch chuẩn HCl  127 
5.3.3. Dung dịch đệm  128 
5.3.3.1. Một số phương pháp điều chế dung dịch đệm  129 
5.3.3.2. Ảnh hưởng của axít và baz khi thêm vào dung dịch đệm  132 
5.3.3.3. Dung tích đệm  134 
5.3.4. Đường cong chuẩn độ axit-baz  135 
5.3.4.1. Chuẩn độ axit mạnh với baz mạnh  136 
5.3.4.2. Chuẩn độ axit yếu hoặc baz yếu  141 
5.3.4.3. Các chất chỉ thị sử dụng trong chuẩn độ axit-baz  146 
5.3.5. Chuẩn độ axit-baz phức tạp  147 
5.3.5.1. Đường cong chuẩn độ   149 
5.3.5.2. Chuẩn độ hỗn hợp HCO3
-/CO3
2-  154 
5.3.6. Tính sai số trong chuẩn độ axit-baz  155 
5.3.7. Ứng dụng phương pháp chuẩn độ axit-baz trong môi trường 
nước 
156 
5.4. CHUẨN ĐỘ TẠO PHỨC  161 
5.4.1. Một số khái niệm về phức chất  161 
5.4.2. Giới thiệu về EDTA  164 
5.4.2.1. Ảnh hưởng của pH đến sự tạo phức của EDTA  165 
5.4.2.2. Hằng số tạo phức EDTA - kim loại  165 
5.4.2.3. Hằng số tạo thành điều kiện kim loại - EDTA  166 
5.4.2.4. EDTA cạnh tranh với các phối tử tạo phức khác  169 
5.4.3. Đường cong chuẩn độ EDTA  170 
5.4.4. Chất chỉ thị cho chuẩn độ EDTA  175 
5.4.5. Các kỹ thuật chuẩn độ EDTA  176 
5.4.6. Áp dụng chuẩn độ phức chất trong môi trường  177 
5.5. CHUẨN ĐỘ OXY HÓA - KHỬ  178 
5.5.1. Lý thuyết xác định điểm tương đương trong chuẩn độ oxy 
hóa - khử 
178 
5.5.2. Xây dựng đường cong chuẩn độ oxy hóa - khử  181 
5.5.3. Một số tác nhân oxy hóa sử dụng để oxy hóa chất phân tích  183 
5.5.4. Dung dịch chuẩn trong chuẩn độ oxy hóa - khử  184 
5.5.5. Các chất chỉ thị sử dụng trong chuẩn độ oxy hóa - khử  186 
10 
5.5.5.1. Chất chỉ thị chung  186 
5.5.5.2. Chất chỉ thị riêng biệt  188 
5.5.6. Ứng dụng chuẩn độ oxy hóa khử trong phân tích môi trường  188 
CÂU HỎI LÝ THUYẾT VÀ BÀI TẬP  190 
 
Chương 6: PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH ĐIỆN HÓA 
 
195 
6.1. PHƯƠNG PHÁP ĐIỆN THẾ  195 
6.2. ĐIỆN THẾ VÀ NỒNG ĐỘ - PHƯƠNG TRÌNH NERST  196 
6.3. CÁC ĐIỆN CỰC SO SÁNH  196 
6.3.1. Điện cực hydro   196 
6.3.2. Điện cực calomel  197 
6.3.3. Điện cực Ag/AgCl  198 
6.4. CÁC ĐIỆN CỰC CHỈ THỊ KIM LOẠI  199 
6.4. 1. Điện cực chỉ thị loại 1  199 
6.4.2. Điện cực loại 2  199 
6.5. ĐIỆN CỰC MÀNG  200 
6.5.1. Màng chọn lọc ion  201 
6.5.2. Điện cực chọn lọc ion thủy tinh  201 
6.6. ỨNG DỤNG KỸ THUẬT ĐO ĐIỆN THẾ  202 
6.6.1. Phân tích định lượng sử dụng chuẩn ngoài  202 
6.6.2. Phân tích định lượng bằng cách sử dụng phương pháp thêm 
chuẩn 
204 
6.7. PHƯƠNG PHÁP CỰC PHỔ  205 
6.7.1. Hoạt động của điện cực giọt thủy ngân (DME)  206 
6.7.2. Dòng khuếch tán   207 
6.7.3. Thế bán sóng  207 
6.7.4. Phương pháp volta hòa tan  208 
6.8. ỨNG DỤNG PHƯƠNG PHÁP ĐIỆN HÓA TRONG 
PHÂN TÍCH MÔI TRƯỜNG  
209 
11 
6.8.1. Đo pH  209 
6.8.2. Đo độ dẫn điện  210 
6.8.3. Đo oxy hòa tan (DO)  211 
6.8.4. Phân tích vết kim loại nặng trong các đối tượng môi trường  212 
CÂU HỎI LÝ THUYẾT VÀ BÀI TẬP  212 
 
Chương 7: PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH QUANG PHỔ 
 
215 
7.1. QUÁ TRÌNH HẤP THỤ BỨC XẠ  215 
7.1.1. Sự hấp thụ nguyên tử  215 
7.1.2. Sự hấp thụ phân tử  216 
7.1.3. Quang phổ   216 
7.1.4. Phổ UV/Vis đối với phân tử và ion  217 
7.2. ĐỊNH LUẬT LAMBERT-BEER  218 
7.3. XÁC ĐỊNH ĐỘ HẤP THỤ RIÊNG  220 
7.4. ĐO ĐỘ HẤP THỤ  221 
7.5. CÁC BỘ PHẬN CƠ BẢN CỦA CÁC QUANG PHỔ KẾ  222 
7.5.1. Nguồn năng lượng  222 
7.5.2. Lựa chọn bước sóng  222 
7.5.3. Đầu đo (detector)  224 
7.6. QUANG PHỔ UV/VIS  224 
7.7. ỨNG DỤNG PHÂN TÍCH ĐỊNH LƯỢNG  226 
7.8. QUANG PHỔ HỒNG NGOẠI  230 
7.9. QUANG PHỔ HẤP THỤ NGUYÊN TỬ  231 
7.9.1. Nguyên tử hóa bằng ngọn lửa  232 
7.9.2. Nguyên tử hóa nhiệt điện  233 
7.9.3. Phương pháp nguyên tử hóa hỗn hợp  234 
7.9.4. Ứng dụng của AAS  234 
7.10. QUANG PHỔ PHÁT XẠ   235 
7.10.1. Thiết bị quang phổ phát xạ  236 
12 
7.10.2. Ứng dụng quang phổ phát xạ  237 
7.11. QUANG PHỔ DỰA TRÊN SỰ TÁN XẠ          238 
7.11.1. Nguồn gốc tán xạ  239 
7.11.2. Độ đục   239 
7.11.3. Xác định nồng độ bằng phương pháp đo độ đục  239 
CÂU HỎI LÝ THUYẾT VÀ BÀI TẬP  241 
 
Chương 8: TÁCH PHÂN TÍCH CÁC CHẤT Ô NHIỄM 
TRONG MÔI TRƯỜNG BẰNG PHƯƠNG PHÁP SẮC KÝ  
 
245 
8.1. GIỚI THIỆU  245 
8.2. ĐẠI CƯƠNG LÝ THUYẾT SẮC KÝ CỘT  245 
8.3. SẮC KÝ ION  248 
8.3.1. Nguyên tắc của tách sắc ký ion  249 
8.3.2. Các loại pha tĩnh  249 
8.4. SẮC KÝ LỎNG CAO ÁP  253 
8.5. SẮC KÝ KHÍ  255 
8.5.1. Cột và các pha tĩnh  256 
8.5.2. Áp dụng sắc ký khí  257 
 
TÀI LIỆU THAM KHẢO







Phân tích các chỉ tiêu ô nhiễm môi trường là một trong những công việc không thể thiếu được của các kỹ sư công nghệ môi trường. Các kết quả  phân tích là cơ sở  để  đánh giá và đưa ra các giải pháp có hiệu quả nhất trong xử lý và phòng ngừa ô nhiễm môi trường. Do vậy, cuốn giáo trình “Hóa phân tích môi trường” được biên soạn nhằm cung cấp những lý thuyết cơ bản về  lĩnh vực hóa học phân tích,  giúp cho người đọc có những kiến thức và khả  năng áp dụng trong lĩnh vực phân tích các đối tượng môi trường.  
Giáo trình hóa phân tích môi trường được trình bày dựa trên cơ sở lý thuyết của hóa học phân tích cổ  điển và hiện đại liên quan đến việc phân tích các chất ô nhiễm như phương pháp phân tích trọng lượng, phân tích thể tích, phân tích điện hóa, phân tích quang phổ và các phương pháp tách sắc ký.  Để  cho đọc giả  hiểu được ý nghĩa của từng phương pháp, chúng tôi đã cố gắng lồng ghép những ứng dụng của từng phương pháp để phân tích các chỉ tiêu chất ô nhiễm cụ thể trong môi trường nước, môi trường đất và môi trường không khí. 
Nội dung  của  giáo  trình  hóa  phân  tích  môi  trường bao gồm 8 chương. Chương 1 trình bày về cơ sở của hóa phân tích môi trường, các phương pháp thu mẫu, lưu mẫu  và chuẩn bị  mẫu môi trường  cho phân tích. Ngoài ra, chương 1 cũng bao gồm nội dung tính toán nồng độ trong hóa học phân tích và đưa ra một số  hình  ảnh các dụng cụ  và thiết bị thường được sử dụng trong phân tích môi trường. Chương 2 đề cập đến lý thuyết của cân bằng hóa học, mối liên quan của hằng số  cân bằng trong hệ nhiệt động; sự phân bố của chất tan trong các pha. Đây là những lý thuyết cơ bản hết sức cần thiết đối với các nhà phân tích môi trường. 
Nội dung của chương 3 là cơ sở lý thuyết thống kê để xử lý số liệu phân tích. Người đọc có thể  hiểu được bản chất của sai số, tránh được sai số không cần thiết, biết được cách xử  lý các tập hợp của các số  liệu phân tích để đưa ra kết quả phân tích tin cậy nhất. Các chương 4 và 5 trình bày các phương pháp phân  tích cổ  điển như phương pháp trọng  lượng và phương pháp thể tích; các chương 6, 7 và 8 trình bày cơ sở lý thuyết các phương  pháp  phân  tích  hiện  đại  như  các  phương  pháp  điện hóa, các phương pháp quang phổ và các phương pháp tách sắc ký. 




NỘI DUNG:


Chương 1: CƠ SỞ CỦA HÓA PHÂN TÍCH MÔI TRƯỜNG 
 
17 
1.1. GIỚI THIỆU  17 
1.2. SỰ VẬN CHUYỂN CỦA CHẤT Ô NHIỄM TRONG HỆ 
THỐNG MÔI TRƯỜNG VÀ SỰ TIẾP CẬN ĐỂ PHÂN TÍCH 
NỒNG ĐỘ CHẤT Ô NHIỄM 
18 
1.2.1. Sự vận chuyển và biến đổi các chất ô nhiễm hữu cơ  18 
1.2.2. Sự vận chuyển của ion kim loại  19 
1.3. CÁC KHÁI NIỆM VÀ ĐỊNH NGHĨA TRONG HÓA 
HỌC PHÂN TÍCH MÔI TRƯỜNG 
21 
1.4. CÁC QUÁ TRÌNH PHÂN TÍCH TRONG MÔI TRƯỜNG  22 
1.4.1. Các phương pháp phân tích   22 
1.4.2. Các bước cơ bản trong phân tích môi trường  23 
1.4.3. Thu mẫu phân tích  26 
1.4.3.1. Thu mẫu nước  26 
1.4.3.2. Thu mẫu rắn  28 
1.4.3.3. Thu mẫu không khí  28 
1.4.4. Chuẩn bị mẫu để phân tích  29 
1.4.5. Phân tích mẫu lặp  30 
1.4.6. Định chuẩn tín hiệu phân tích  30 
1.5. CÁC DỤNG CỤ CƠ BẢN SỬ DỤNG TRONG HÓA 
PHÂN TÍCH MÔI TRƯỜNG 
31 
1.6. NỒNG ĐỘ HÓA HỌC  35 
1.6.1. Nồng độ phần trăm  35 
1.6.2. Nồng độ mol/L (M)  35 
1.6.3. Nồng độ molan   36 
1.6.4. Nồng độ phần mol (X)   36 
1.6.5. Nồng độ đương lượng gam (N)   37 
1.6.6. Nồng độ ppm và ppb  37 
1.6.7. Các đơn vị sử dụng cho nồng độ chất khí  37 
1.7. ĐIỀU CHẾ DUNG DỊCH  39 
1.7.1. Điều chế dung dịch dự trữ  39 
1.7.2. Điều chế dung dịch bằng cách pha loãng  39 
CÂU HỎI LÝ THUYẾT VÀ BÀI TẬP  41 
 
Chương 2: CÂN BẰNG HÓA HỌC 
 
43 
2.1. GIỚI THIỆU  43 
2.2. CÂN BẰNG CỦA PHẢN ỨNG HÓA HỌC  43 
2.2.1. Biểu diễn định lượng của một hệ cân bằng  44 
2.2.2. Cân bằng và nhiệt động học  45 
2.2.2.1. Enthalpy  45 
2.2.2.2. Entropy  46 
2.2.2.3. Năng lượng tự do Gibbs  47 
2.2.2.4. Nguyên lý Le Chatellier  48 
2.2.3. Các hệ cân bằng thường gặp trong hóa phân tích môi trường  49 
2.2.3.1. Hằng số phân ly của nước, KW  49 
2.2.3.2. Cân bằng axit-baz  51 
2.2.3.3. Cân bằng của độ tan   53 
2.2.3.4. Cân bằng tạo phức  54 
2.2.3.5. Cân bằng oxy hóa-khử  55 
2.2.3.6. Cân bằng từng bậc  56 
2.2.4. Tính nồng độ cân bằng  58 
2.3. PHÂN BỐ CỦA CHẤT TAN GIỮA HAI PHA KHÔNG 
TRỘN LẪN 
62 
2.3.1. Định luật phân bố Nernst  62 
2.3.2. Tỷ lệ phân bố  62 
2.3.3. Hiệu suất chiết  63 
CÂU HỎI LÝ THUYẾT VÀ BÀI TẬP   64 
 
Chương 3: XỬ LÝ SỐ LIỆU PHÂN TÍCH 
 
67 
3.1. CHỮ SỐ CÓ NGHĨA  67 
3.2. SAI SỐ TRONG PHÂN TÍCH  68 
3.2.1. Xác định sai số  68 
3.2.2. Biểu diễn kết quả phân tích và sai số  70 
3.2.2.1. Sai số tuyệt đối  70 
3.2.2.2. Sai số tương đối  71 
3.3. ĐỘ LỆCH CHUẨN   71 
3.4. SỰ MỞ RỘNG SAI SỐ  74 
3.4.1. Cộng và trừ  74 
3.4.2. Nhân và chia  74 
3.4.3. Hàm mũ  75 
3.4.4. Logarit  76 
3.5. GIỚI HẠN XÁC ĐỊNH  76 
3.6. KIỂM TRA CÓ NGHĨA  78 
3.6.1. Kiểm tra F  78 
3.6.2. Kiểm tra student t  80 
3.6.3. Loại bỏ kết quả   84 
3.7. BÌNH PHƯƠNG TỐI THIỂU TUYẾN TÍNH  85 
3.8. HỆ SỐ TƯƠNG QUAN  87 
CÂU HỎI LÝ THUYẾT VÀ BÀI TẬP  88 
 
Chương 4: PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH TRỌNG LƯỢNG 
 
91 
4.1. GIỚI THIỆU  91 
4.2. HỆ SỐ TỶ LƯỢNG CỦA PHẢN ỨNG KẾT TỦA  92 
4.3. TÍNH TOÁN TRONG PHÂN TÍCH TRỌNG LƯỢNG  93 
4.4. TÍNH CHẤT CỦA KẾT TỦA  94 
4.4.1. Kích thước hạt và khả năng lọc   94 
4.4.2. Quá trình tạo nhân  95 
4.4.3. Quá trình phát triển hạt  95 
4.5. KẾT TỦA DẠNG KEO   96 
4.5.1.Giai đoạn kết tủa   97 
4.5.2. Xử lý kết tủa keo  97 
4.5.3. Kết tủa tinh thể  98 
4.6. ĐỒNG KẾT TỦA  98 
4.6.1. Hấp phụ bề mặt   98 
4.6.2.Tạo thành tinh thể trộn lẫn  98 
4.6.3. Bám dính và bẫy cơ học  99 
4.7. LÀM KHÔ KẾT TỦA  99 
4.8. ƯU, NHƯỢC ĐIỂM CỦA PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH 
KẾT TỦA 
100 
4.9. PHÂN TÍCH TRỌNG LƯỢNG BẰNG KỸ THUẬT ĐỐT 
CHÁY 
100 
4.10. CÁC TÁC NHÂN KẾT TỦA VÔ CƠ VÀ HỮU CƠ SỬ 
DỤNG TRONG PHÂN TÍCH TRỌNG LƯỢNG 
102 
4.11.  ỨNG  DỤNG PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH TRỌNG 
LƯỢNG TRONG MÔI TRƯỜNG 
103 
CÂU HỎI LÝ THUYẾT VÀ BÀI TẬP  105 
 
Chương 5: CHUẨN ĐỘ 
 
107 
5.1. CƠ SỞ LÝ THUYẾT CỦA PHƯƠNG PHÁP CHUẨN ĐỘ  107 
5.1.1. Điểm tương đương  108 
5.1.2. Điểm cuối  108 
5.1.3. Chất chỉ thị  108 
5.1.4. Đường cong chuẩn độ   109 
5.1.5. Các chất chuẩn trong chuẩn độ  109 
5.1.5.1. Chất chuẩn sơ cấp  109 
5.1.5.2. Chất chuẩn thứ cấp  110 
5.1.6. Biểu diễn nồng độ trong chuẩn độ  110 
5.1.6.1. Nồng độ phân tử gam (molarity)  110 
5.1.6.2. Nồng độ phân tử gam phân tích  110 
5.1.6.3. Nồng độ cân bằng hoặc nồng độ các cấu tử   111 
5.1.6.4.Tính toán với nồng độ phân tử  111 
5.1.6.5. Tính chuẩn độ với nồng độ đượng lượng  113 
5.1.6.6. Một số các đơn vị khác được biểu diễn trong kết quả phân tích  113 
5.1.7. Độ chuẩn   115 
5.2. CHUẨN ĐỘ KẾT TỦA  115 
5.2.1. Giới thiệu  115 
5.2.2. Đường cong chuẩn chuẩn độ kết tủa  116 
5.2.2.1. Trước khi bắt đầu chuẩn độ  116 
5.2.2.2. Trước điểm tương đương  116 
5.2.2.3. Điểm tương đương  118 
5.2.2.4. Sau điểm tương đương  119 
5.2.2.5. Xác định điểm cuối   120 
5.2.2.5.1. Phương pháp xác định bằng chuẩn độ điện thế  120 
5.2.2.5.2. Các phương pháp hóa học xác định điểm cuối 
trong chuẩn độ kết tủa  
121 
5.2.2.5.2.1. Phương pháp Mohr  121 
5.2.2.5.2.2. Phương pháp Volhard  122 
5.2.2.5.2.3. Phương pháp Fajans  123 
5.2.2.6. Các yếu tố ảnh hưởng đến điểm cuối hấp phụ  124 
5.2.2.7. Ứng dụng phân tích định lượng của chuẩn độ kết tủa  125 
5.3. CHUẨN ĐỘ AXIT-BAZ  126 
5.3.1. Các chất chuẩn trong chuẩn độ axit-baz  126 
5.3.2. Dung dịch chuẩn HCl  127 
5.3.3. Dung dịch đệm  128 
5.3.3.1. Một số phương pháp điều chế dung dịch đệm  129 
5.3.3.2. Ảnh hưởng của axít và baz khi thêm vào dung dịch đệm  132 
5.3.3.3. Dung tích đệm  134 
5.3.4. Đường cong chuẩn độ axit-baz  135 
5.3.4.1. Chuẩn độ axit mạnh với baz mạnh  136 
5.3.4.2. Chuẩn độ axit yếu hoặc baz yếu  141 
5.3.4.3. Các chất chỉ thị sử dụng trong chuẩn độ axit-baz  146 
5.3.5. Chuẩn độ axit-baz phức tạp  147 
5.3.5.1. Đường cong chuẩn độ   149 
5.3.5.2. Chuẩn độ hỗn hợp HCO3
-/CO3
2-  154 
5.3.6. Tính sai số trong chuẩn độ axit-baz  155 
5.3.7. Ứng dụng phương pháp chuẩn độ axit-baz trong môi trường 
nước 
156 
5.4. CHUẨN ĐỘ TẠO PHỨC  161 
5.4.1. Một số khái niệm về phức chất  161 
5.4.2. Giới thiệu về EDTA  164 
5.4.2.1. Ảnh hưởng của pH đến sự tạo phức của EDTA  165 
5.4.2.2. Hằng số tạo phức EDTA - kim loại  165 
5.4.2.3. Hằng số tạo thành điều kiện kim loại - EDTA  166 
5.4.2.4. EDTA cạnh tranh với các phối tử tạo phức khác  169 
5.4.3. Đường cong chuẩn độ EDTA  170 
5.4.4. Chất chỉ thị cho chuẩn độ EDTA  175 
5.4.5. Các kỹ thuật chuẩn độ EDTA  176 
5.4.6. Áp dụng chuẩn độ phức chất trong môi trường  177 
5.5. CHUẨN ĐỘ OXY HÓA - KHỬ  178 
5.5.1. Lý thuyết xác định điểm tương đương trong chuẩn độ oxy 
hóa - khử 
178 
5.5.2. Xây dựng đường cong chuẩn độ oxy hóa - khử  181 
5.5.3. Một số tác nhân oxy hóa sử dụng để oxy hóa chất phân tích  183 
5.5.4. Dung dịch chuẩn trong chuẩn độ oxy hóa - khử  184 
5.5.5. Các chất chỉ thị sử dụng trong chuẩn độ oxy hóa - khử  186 
10 
5.5.5.1. Chất chỉ thị chung  186 
5.5.5.2. Chất chỉ thị riêng biệt  188 
5.5.6. Ứng dụng chuẩn độ oxy hóa khử trong phân tích môi trường  188 
CÂU HỎI LÝ THUYẾT VÀ BÀI TẬP  190 
 
Chương 6: PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH ĐIỆN HÓA 
 
195 
6.1. PHƯƠNG PHÁP ĐIỆN THẾ  195 
6.2. ĐIỆN THẾ VÀ NỒNG ĐỘ - PHƯƠNG TRÌNH NERST  196 
6.3. CÁC ĐIỆN CỰC SO SÁNH  196 
6.3.1. Điện cực hydro   196 
6.3.2. Điện cực calomel  197 
6.3.3. Điện cực Ag/AgCl  198 
6.4. CÁC ĐIỆN CỰC CHỈ THỊ KIM LOẠI  199 
6.4. 1. Điện cực chỉ thị loại 1  199 
6.4.2. Điện cực loại 2  199 
6.5. ĐIỆN CỰC MÀNG  200 
6.5.1. Màng chọn lọc ion  201 
6.5.2. Điện cực chọn lọc ion thủy tinh  201 
6.6. ỨNG DỤNG KỸ THUẬT ĐO ĐIỆN THẾ  202 
6.6.1. Phân tích định lượng sử dụng chuẩn ngoài  202 
6.6.2. Phân tích định lượng bằng cách sử dụng phương pháp thêm 
chuẩn 
204 
6.7. PHƯƠNG PHÁP CỰC PHỔ  205 
6.7.1. Hoạt động của điện cực giọt thủy ngân (DME)  206 
6.7.2. Dòng khuếch tán   207 
6.7.3. Thế bán sóng  207 
6.7.4. Phương pháp volta hòa tan  208 
6.8. ỨNG DỤNG PHƯƠNG PHÁP ĐIỆN HÓA TRONG 
PHÂN TÍCH MÔI TRƯỜNG  
209 
11 
6.8.1. Đo pH  209 
6.8.2. Đo độ dẫn điện  210 
6.8.3. Đo oxy hòa tan (DO)  211 
6.8.4. Phân tích vết kim loại nặng trong các đối tượng môi trường  212 
CÂU HỎI LÝ THUYẾT VÀ BÀI TẬP  212 
 
Chương 7: PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH QUANG PHỔ 
 
215 
7.1. QUÁ TRÌNH HẤP THỤ BỨC XẠ  215 
7.1.1. Sự hấp thụ nguyên tử  215 
7.1.2. Sự hấp thụ phân tử  216 
7.1.3. Quang phổ   216 
7.1.4. Phổ UV/Vis đối với phân tử và ion  217 
7.2. ĐỊNH LUẬT LAMBERT-BEER  218 
7.3. XÁC ĐỊNH ĐỘ HẤP THỤ RIÊNG  220 
7.4. ĐO ĐỘ HẤP THỤ  221 
7.5. CÁC BỘ PHẬN CƠ BẢN CỦA CÁC QUANG PHỔ KẾ  222 
7.5.1. Nguồn năng lượng  222 
7.5.2. Lựa chọn bước sóng  222 
7.5.3. Đầu đo (detector)  224 
7.6. QUANG PHỔ UV/VIS  224 
7.7. ỨNG DỤNG PHÂN TÍCH ĐỊNH LƯỢNG  226 
7.8. QUANG PHỔ HỒNG NGOẠI  230 
7.9. QUANG PHỔ HẤP THỤ NGUYÊN TỬ  231 
7.9.1. Nguyên tử hóa bằng ngọn lửa  232 
7.9.2. Nguyên tử hóa nhiệt điện  233 
7.9.3. Phương pháp nguyên tử hóa hỗn hợp  234 
7.9.4. Ứng dụng của AAS  234 
7.10. QUANG PHỔ PHÁT XẠ   235 
7.10.1. Thiết bị quang phổ phát xạ  236 
12 
7.10.2. Ứng dụng quang phổ phát xạ  237 
7.11. QUANG PHỔ DỰA TRÊN SỰ TÁN XẠ          238 
7.11.1. Nguồn gốc tán xạ  239 
7.11.2. Độ đục   239 
7.11.3. Xác định nồng độ bằng phương pháp đo độ đục  239 
CÂU HỎI LÝ THUYẾT VÀ BÀI TẬP  241 
 
Chương 8: TÁCH PHÂN TÍCH CÁC CHẤT Ô NHIỄM 
TRONG MÔI TRƯỜNG BẰNG PHƯƠNG PHÁP SẮC KÝ  
 
245 
8.1. GIỚI THIỆU  245 
8.2. ĐẠI CƯƠNG LÝ THUYẾT SẮC KÝ CỘT  245 
8.3. SẮC KÝ ION  248 
8.3.1. Nguyên tắc của tách sắc ký ion  249 
8.3.2. Các loại pha tĩnh  249 
8.4. SẮC KÝ LỎNG CAO ÁP  253 
8.5. SẮC KÝ KHÍ  255 
8.5.1. Cột và các pha tĩnh  256 
8.5.2. Áp dụng sắc ký khí  257 
 
TÀI LIỆU THAM KHẢO




M_tả
M_tả

Không có nhận xét nào: