Nghiên cứu chế tạo bộ kit thử kết hợp với máy đo quang cầm tay để định lượng nhanh Nitrit và Nitrat trong mẫu nước tại hiện trường

. Ảnh hưởng của môi trường và 
thời gian khử 
Theo tài liệu [15], để khử NO3- trong 
dung dịch thành NO2- thì môi trường 
khử có mặt của muối NH4Cl. Sự có 
mặt của muối NH4Cl như một chất xúc 
tác để tăng hiệu suất của quá trình 
khử. 
Các thí nghiệm ở nồng độ nitrat 3,0 
ppm trong thể tích 10,0 ml mẫu, lượng 
NH4Cl thay đổi từ 0,03 – 0,2 g cho thấy 
nếu nồng độ NH4Cl thấp, hiệu suất khử 
nitrat rất kém và phản ứng rất chậm. 
Nhưng nếu nồng độ NH4Cl cao, kẽm 
bột phản ứng sinh ra nhiều khí hyđro 
làm cho hiệu suất phản ứng giảm. Với 
khối lượng NH4Cl trong khoảng 0,1 – 
0,16 g thì độ hấp thụ quang đạt cao nhất 
và ổn định. Vì vậy, khi chế chế tạo kit 
thử chúng tôi sử dụng 0,12g NH4Cl cho 
1 túi kit thử với 10,0 ml dung dịch mẫu 
phân tích. 
Sau khi thêm bột kẽm và NH4Cl, lắc 1 
phút thì nếu thời gian khử dưới 1 phút 
hiệu suất thấp và không ổn định. Nhưng 
nếu lắc sau 3 phút thì độ hấp thụ quang 
bị giảm do NO2- bị khử tiếp thành 
NH4+. Vì vậy trong các khảo sát tiếp 
theo chúng tôi chọn thời gian khử là 2 
phút sau khi lắc 1 phút. 
3.2.3. Xác định nitrat khi có mặt nitrit 
Khi dùng kẽm làm chất khử, thực 
nghiệm cho thấy một phần nitrit (hình 
2) làm thay đổi độ nhạy phép xác định. 
Do vậy, muốn xác định nitrat cần xác 
định nitrit theo phương trình đường 
chuẩn khi có mặt chất khử trên cơ sở 
xác định nitrit khi không có chất khử. 
A2 = (0,00672 ± 0,00643) + (0,30513 ± 
0,01632) A1 
Hình 2: Đường chuần nitrit với kit thử 
khi có và không có mặt chất khử 
Từ đó tính được nồng độ nitrit trong 
môi trường khử qua phương trình: 
A2 = (0,00603 ± 0,00589) + (0,22977 ± 
0,01121)CNO2- 
Tổng hàm lượng NO3- và NO2- trong 
mẫu: Lấy 10,00 ml mẫu cho vào cốc 
(nếu nước bị đục thì lọc qua giấy lọc 
định lượng), cho thêm 0,12g NH4Cl, lắc 
cho tan hết. Sau đó cho 0,1 g hỗn hợp 
khử (Zn : đường = 02 : 8), lắc đều trong 
1 phút, để yên 2 phút tiến hành lọc qua 
đầu lọc. Hút ra 4,00 ml dung dịch sau 
khử cho vào bình định mức 10,00ml. 
Cho tiếp 0,2 g kit NO2-, lắc cho tan hết, 
định mức đến vạch bằng nước cất. Sau 
5 phút đem đo độ hấp thụ quang tại 
bước sóng 520nm. Dựa vào đường 
 63
chuẩn NO3- xác định tổng hàm lượng 
NO3- và NO2- có trong mẫu (kí hiệu B). 
Hàm lượng NO3
- (C mg/l) trong mẫu 
được tính như sau: C(mg/l) = B – CNO2-
( điều kiện khử). Khoảng tuyến tính 
của phương pháp bằng kit thử là 1,17- 
10,0 ppm NO3- 
3.2.4. Đánh giá đặc tính kit thử nitrat 
Từ các kết quả nghiên cứu trên, kit thử 
nitrat được chế tạo với 3 gói chất rắn là : 
gói A chứa 0,1g hỗn hợp khử Zn và 
đường glucozơ theo tỷ lệ khối lượng 2 : 
8; gói B chứa 0,12g NH4Cl và gói C là kit 
thử nitrit, dùng vừa đủ cho 10,0 ml mẫu. 
* Độ chính xác: Kết quả phân tích mẫu 
kiểm tra bằng kit thử và dụng cụ đo 
hiện trường cho thấy RSD% sau 5 lần 
làm lặp lại ở các mức nồng độ nitrat 
1ppm, 4ppm, 10ppm từ 3-4,5%, với 
mẫu nước mặt ở mức nồng độ là 0,06 
ppm là 2-4,3%. 
Độ đúng của phương pháp được đánh 
giá thông qua hiệu suất thu hồi bằng 
cách thêm lượng chất chuẩn nitrat vào 
mẫu nước ruộng lấy ở Hải Dương ngày 
14/9/2015 ở các nồng độ nitrat là 0,5; 
2,0; 4,0 ppm. Hiệu suất thu hồi nitrat 
của phương pháp khá tốt dao động từ 
97,6 – 101 % chứng tỏ ta có thể sử dụng 
phương pháp để phân tích mẫu thực. 
* Độ bền của kit thử nitrat: 
Độ bền của kit nitrat chúng tôi tiến hành 
khảo sát sự tạo phức màu của NO3- 4,0 
ppm với kit ở các thời gian khác nhau 
sau khi trộn từ 1- 40 ngày. Kết quả cho 
thấy các giá trị trung bình tìm lại về 
hàm lượng nitrit sau 5 lần phân tích lặp 
lại đều nằm trong giưới hạn cho phép ± 
2, chứng tỏ kít thử trong 40 ngày bảo 
quản ở điều kiện thường vẫn không thay 
đổi. 
3.3. Nghiên cứu ứng dụng kit thử cho 
máy cầm tay thương mại 
Dùng mẫu nước mặt tự tạo có các nồng 
độ nitrit và nitrat khác nhau từu 0,02 
đến 1,0 ppmvà sử dụng kit thử tự chế 
tạo được, tiến hành xác định lại nồng độ 
các mẫu trên hai máy UV – VIS 1650 
PC và máy đo quang cầm tay DPM – 
MT. Mỗi tương quan về nồng độ nitrit 
và nitrat trong mẫu đo bằng hai máy 
khác nhau có dạng: 
CNO2- (UV-VIS) = (-0,00276 ± 0,00331) 
+ (1,08914 ± 0,02179) .CNO2(DPM-
MT). 
CNO3- (UV-VIS) = (0,05245 ± 0,01939) 
+ (3,02439 ± 0,01905) .CNO3- (DPM-
MT). 
Hệ số tương quan hai phương trình này 
đều đạt R> 0.998. 
Kết quả thực nghiệm này cho thấy có sự 
tương quan rất tốt giữa nồng độ các 
mẫu khi phân tích nitrit, nitrat bằng kit 
thử trên máy UV – VIS và máy DPM – 
MT. Từ đó có thể dùng máy đo DPM – 
MT mang ra hiện trường và phân tích 
bằng kit thử. Dựa vào mối tương quan 
về nồng độ khi phân tích trên 2 máy có 
thể tính toán về nồng độ thực trong 
mẫu. Do vậy, chỉ chỉ cần mua máy và 
dùng kit thử tự chế tạo mà không cần 
đặt kit thử của hãng. 
 64
4. KẾT LUẬN 
Dựa trên các phương pháp trắc quang 
tiêu chuẩn xác định nitrit và nitrat, 
nghiên cứu này đã chế tạo thành công 
hai bộ kit thử dạng bột hoàn toàn kết 
hợp với máy đo quang cầm tay DPM – 
MT của hãng Kyoritsu water analysis, 
Nhật Bản để ứng dụng phân tích nhanh 
lượng vết nitrit và nitrat tại hiện trường. 
Các đánh giá đặc tính kit thử và chứng 
minh mối tương quan hàm lượng khi sử 
dụng kit thử đo trên máy đo quang cầm 
tay của hãng bất kỳ và máy đo quang 
trong phòng thí nghiệm cho thấy hoàn 
toàn có thể sử dụng kit thử tự chế tạo 
cho các máy khác nhau nếu người sử 
dụng tìm được mối tương quan hàm 
lượng thông qua mẫu chuẩn. 
TÀI LIỆU THAM KHẢO 
1. Adnan Aydın, Ozgen Ercan, Sulin 
Tascioglu (2005), A novel method for the 
spectrophotometric determination of nitrite 
in water”, Talanta, 66,p 1181–1186. 
2. Emilio García-Robledo , Alfonso 
Corzo, Sokratis Papaspyrou (2014), A 
fastand direct spectrophotometric 
method for the sequential determination 
of nitrate and nitrit at low 
concentrations in small volumes, 
Marine Chemistry, vol 162, p.30-36. 
3. Badiadka Narayana and Kenchaiah 
Sunil (2009), A Spectrophotometric 
Method for the Determination of Nitrite 
and Nitrat, Erausian Journal of 
Analytical Chemistry, 4(2), p204-214. 
4. Timothy A. Doane, William R. 
Horwath (2003), Spectrophotometric 
Determination of Nitrate with a Single 
Reagent, Analytical Letters, vol 36(12), 
p. 2713-2722. 
5. Maria R. Plata, Noelia Pérez-Cejuela, 
Juana Rodríguez, Ángel Ríos, 
Development and validation strategies 
for qualitative spot tests: application to 
nitrite control in waters. Analytica 
Chimica Acta, Volume 537, Issues 1- 2, 
29 April 2005, Pages 223-230 
6. Yoshiaki Kiso, Yong-Jun Jung, 
Kazumichi Kuzawa, Yasunori Seko, 
Yoshihiro Saito, Toshiro Yamada, 
Masahiro Nagai, Visual determination 
of nitrite and nitrate in waters by color 
band formation method. Chemosphere, 
Volume 64, Issue 11, September 2006, 
Pages 1949-1954. 
7. Emilio García-Robledo, Alfonso 
Corzo, Sokratis Papaspyrou (2014), A 
fast and direct spectrophotometric 
method for the sequential determination 
of nitrate and nitrit at low 
concentrations in small volumes, 
Marine Chemistry, vol 162, p.30-36. 
8. Ghosh S.P, Sahai B.N. (1984). 
Handbook of Practical Chemistry. 
Motilal Banarsidass publisher. 
9. Kyoritsu- Chemical check lab. Corp. 
Digital Packtest- Multi/ Digitalpacktest- 
Multi Set. 
10. TCVN 8742 : 2011. Xác định nitrat 
và nitrit bằng phương pháp trắc quang. 
11. APHA, AWWA, WEF. Standard 
Methods for the examination of water 
and waste water. 21 st edition. 4500- 
N; NH3, NO2-, NO3- 
 65
12. Bernhard Schnetger, Carola Lehners 
(2014), Determination of nitrate plus 
nitrite in small volume marine water 
samples using vanadium (III)chloride 
as a reduction agent, Marine 
Chemistry, vol 160,p. 91-98. 
13. Yoshiaki Kiso, Yong-Jun Jung, 
Kazumichi Kuzawa, Yasunori Seko, 
Yoshihiro Saito, Toshiro Yamada, 
Masahiro Nagai. Visual determination 
of nitrite and nitrate in waters by color 
band formation method. Chemosphere, 
Volume 64, Issue 11, September 2006, 
Pages 1949-1954 
14. Cataldo et al. (1975), Rapid 
colorimetric determination of nitrate in 
plant tissues by nitration of salicylic 
acid. Commun. Soil Science and Plant 
Analysis 6(1) 71-80 
15. U.S. Environmental Protection 
Agency (2001) Method 1686 
Nitrate/Nitrite-N in Water and Biosolids 
by Manual Colorimetry. Engineering 
and Analysis Division. 
_____________________________________________________________________ 
TỔNG HỢP OXIT HỖN HỢP CaO-CuO-CeO2 BẰNG.... (tiếp theo trang 86) 
5. Li J., Zhu P., Zuo S., Huang Q., Zhou 
R (2010). “Influence of Mn doping on 
the performance of CuO-CeO2 catalysts 
for selective oxidation of CO in 
hydrogen-rich streams”, Applied 
Catalysis A: General, 261–266, 381. 
6. Li L., Song L., Wang H., Chen C., 
She Y., Zhan Y., Li X. and Zheng Q 
(2011). “Water-gas shift reaction over 
CuO/CeO2 catalysts: Effect of CeO2 
supports previously prepared by 
precipitation with different 
precipitants”, International Journal of 
Hydrogen Energy, 8839-8849, 36. 
7. Li L., ZhanY.,ZhengQ.,Zheng 
Y.,Chen C., SheY.,Lin X.,Wei K. 
(2009), “Water–Gas Shift Reaction 
over CuO/CeO2 Catalysts: Effect of the 
Thermal Stability and Oxygen 
Vacancies of CeO2 Supports Previously 
Prepared by Different Methods”, Catal 
Lett, 532–540, 130. 
8. Luo M. F., Song Y. P., Wang X. Y., 
Xie G. Q., Pu Z. Y., Fang P., Xie Y. L 
(2007). “ Preparation and 
characterization of nanostructured 
Ce0.9Cu0.1O2-δ solid solution with high 
surface area and its application for low 
temperature CO oxidation”, Catalysis 
Comunication, 834-838, 8. 
9. Massa P., Ivorra F., Haure P., 
Fenoglio R (2011). “Catalytic wet 
peroxide oxidation of phenol solutions 
over CuO/CeO2 systems”, Journal of 
Hazardous Materials, 1068–1073, 190. 
10. Zhu P., Li J., Zuo S., Zhou R 
(2008). “Preferential oxidation 
properties of CO in excess hydrogen 
over CuO-CeO2 catalyst prepared by 
hydrothermal method”, Applied Surface 
Science, 2903–2909, 255.