Tìm hiểu về ion Nitrat và nitric P4.

[ong noi loc]

TÌM HIỂU VỀ ION NITRAT VÀ NITRIC , TÁC HẠI CỦA CHÚNG
PHẦN IV PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH NITRIC​

Các phương pháp xác định Nitrit

1. Phương pháp thể tích

Phương pháp này có thể xác định được nitrit dựa trên cơ sở oxi hoá nitrit thành nitrat khi dùng thuốc thử KMnO4. Điểm cuối của quá trình chuẩn độ được nhận biết khi xuất hiện màu hồng nhạt của KMnO4 ( có thể áp dụng phương pháp chuẩn độ trực tiếp hay chuẩn độ ngược).

Phương trình chuẩn độ:

2MnO[SUB]4[/SUB]- + 5NO[SUB]2[/SUB]- + 6H+ ---> 2Mn[SUP]2+ [/SUP]+ 5NO[SUB]3[/SUB]- + 3H2O

Tuy nhiên, trong môi trường axit ion NO2- bị phân huỷ thành NO và NO[SUB]2[/SUB] theo phương trình:
NO[SUB]2[/SUB]- + H+ HNO[SUB]2[/SUB] --> NO + NO[SUB]2[/SUB] + H2O

Do đó cần đảo ngược thứ tự phản ứng ( nhỏ từ từ dung dịch NO2- vào dung dịch MnO4- trong môi trường axit).
Phương pháp này có độ nhạy không cao và tính chọn lọc kém vì trong dung dịch có nhiều ion có khả năng bị MnO4- oxi hoá.
Ví dụ: Nếu chuẩn độ chậm dung dịch nitrit đã được axit hoá bằng dung dịch KMnO4 thì sẽ thu được kết quả thấp do axit nitrơ không bền dễ bay hơi. Ngoài ra oxi không khí cũng oxi hoá nitrit thành nitrat. Do đó, nên thêm chính xác dung dịch nitrit từ buret vào dung dịch KMnO4 đã được axit hoá cho đến khi mất màu dung dịch. Nhưng ion NO2- phản ứng chậm với MnO4-, do đó có thể xảy ra sự phân huỷ NO2- trước khi phản ứng với MnO4-.

2. Phương pháp phân tích khối lượng

Nitrit có thể tạo thành muối khó tan với 2,4-điamino 6-oxypyriđin là 2,4 điamino 5 nitrozo 6 -oxypyriđin. Sấy khô muối ở nhiệt độ 120-140[SUP]o[/SUP]C rồi xác định trọng lượng của muối. Phương pháp phân tích này hầu như ít được nghiên cứu vì thời gian phân tích quá dài, không thích hợp khi cần phân tích nhanh.

Ngoài ra, người ta còn xác định nitrit bằng phương pháp gián tiếp dựa trên phản ứng:

3HNO[SUB]2[/SUB] + AgBrO[SUB]3[/SUB] ---> AgBr + HNO[SUB]3[/SUB]​

Lọc lấy kết tủa AgBr, đem rửa bằng dung dịch H2SO4 (1:4) và sấy ở nhiệt độ 85-90[SUP]o[/SUP]C rồi đem cân. Từ lượng AgBr kết tủa ta tính được NO2- có trong dung dịch. Phương pháp này chỉ áp dụng với những mẫu có chứa lượng lớn NO2-.

3. Phương pháp cực phổ

Nitrit là anion có hoạt tính cực phổ. Khi xác định nitrit bằng phương pháp cực phổ dùng nền LaCl3 2% và BaCl2 2% thì nitrit cho sóng cực phổ ở 1,2V so với anot thuỷ ngân.

Nếu dùng nền là hỗn hợp đệm xitrat 2M có pH = 2,5 thì giới hạn phát hiện là 0,225 ppm NO2- .

Nếu dùng nền là hỗn hợp KCl 0,2M + SCN- 0,04M + Co2+ 2.10-4M ở
pH = 1-2 thì sẽ cho một pic cực phổ xung vi phân rất rõ khi có mặt ion NO2-. Pic xuất hiện ở thế - 0,5V ( so với điện cực calomen bão hoà) và chiều cao pic tỉ lệ với nồng độ của ion NO2-.

Có thể xác định NO2- bằng cách chuyển nó thành điphenyl nitrosamin. Phản ứng được tiến hành trong môi trường axit.

Khi xác định NO2- trong mẫu người ta thêm 5ml dung dịch nền (gồm 4,86g KSCN và 17,2ml HClO4 70% trong một lít nước cất), 1,25ml điphenylamin ( hoà tan 0,44g điphenylamin trong 400 ml rượu metylic thành một lít ) và 20ml mẫu. Điều chỉnh pH từ 1- 2 bằng axit HClO4 nếu cần. Đuổi không khí bằng dòng khí nitơ, sau đó ghi phổ xung vi phân từ - 0,2 đến - 0,8 V. Thế đỉnh pic xuất hiện ở - 0,52V.

4. Phương pháp sắc kí

Ion nitrit phân tích bằng phương pháp sắc kí lỏng cao áp với pha động là axit p - hyđrobenroic 8mM và Bis - Tris 3,2mM. Hàm lượng nitrit có thể xác định được đến 10e-8M.

Ion nitrit cũng có thể xác định được cùng với các ion khác bằng phương pháp sắc kí ion. Tuy nhiên giới hạn phương pháp này chỉ xác định được 0,1 mg NO2-/ lit. Mẫu được bơm vào cột tách bằng van bơm mẫu, nhờ pha động thích hợp để qua cột tách. Tại đây các cấu tử trong hỗn hợp được tách ra khỏi nhau và xác định nhờ bộ Detector thích hợp.

5. Phương pháp phân tích dòng chảy.

Trong môi trường axit yếu, ion NO2- phản ứng định lượng với thuốc thử sunfanylamit và N ( 1- naphtyletylen điamin) tạo ra hợp chất màu azôic hấp thụ quang mạnh tại bước sóng 540 nm. Nếu bơm mẫu và hệ FIA có dòng chất mang chứa thuốc thử nói trên thì có thể xác định được nồng độ của NO2- trong mẫu nhờ Detector hấp thụ quang UV-VIS tại bước song 540 nm.

6. Phương pháp trắc quang

Nitrit xác định bằng phương pháp trắc quang dựa trên cơ sở hình thành hợp chất màu azo. Nitrit phản ứng với amin thơm bậc một trong môi trường axit tạo thành muối điazo ở giai đoạn trung gian, muối này khi tác dụng với hợp chất amin hay hyđroxyl tạo thành hợp chất màu azo tương ứng, thích hợp cho phương pháp trắc quang.

Nếu sử dụng thuốc thử axit sunfanilic và α- naphtylamin thì phản ứng tạo màu xảy ra như sau:

Đầu tiên nitrit phản ứng với axit sunfanilic tạo thành muối điazo:

Sau đó muối này phản ứng với α- naphtylamin tạo thành hợp chất azo có màu hồng.

Cực đại hấp thụ màu ở 520 nm. pH = 2,0-2,4.

Phương pháp này có độ chọn lọc cao. Chỉ có một lượng rất lớn (thường gấp 100 lần) của cloramin, clo, thiosunfat, natri poly photphat và sắt (III) thì sai số của phương pháp này là 10%.