Chương TỔng quan

Khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến phép đo GF – AAS

tải về 0.76 Mb.

trang	10/13
Chuyển đổi dữ liệu	12.09.2017
Kích	0.76 Mb.
	#33153

1 ... 5 6 7 8 9 10 11 12 13

3.3. Khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến phép đo GF – AAS

Trong phép đo phổ hấp thụ nguyên tử GF – AAS có rất nhiều yếu tố ảnh hưởng đến quá trình đo, nhưng đặc biệt các yếu tố hoá học rất đa dạng và phức tạp có thể dẫn đến những hướng sau:

- Làm giảm cường độ vạch phổ của nguyên tố phân tích do tạo hợp chất bền nhiệt, khó hoá hơi và khó nguyên tử hoá mẫu.

- Làm tăng cường độ vạch phổ do tạo các hợp chất dễ hoá hơi và dễ nguyên tử hoá hay do hạn chế ảnh hưởng của sự ion hoá và kích thích phổ phát xạ của nguyên tố phân tích.

- Tăng cường độ vạch phổ khi nguyên tố phân tích tồn tại trong nền của mẫu là những hợp chất hoá hơi. Khi đó các chất này như một chất mang cho sự hoá hơi nguyên tố phân tích, nó làm hoá hơi với hiệu suất cao.

- Giảm cường độ vạch phổ khi nguyên tố phân tích trong nền của mẫu là những hợp chất bền nhiệt, khó hoá hơi. Lúc này các nguyên tố nền kìm hãm sự hoá hơi các nguyên tố phân tích.

- Chính vì những lí do trên mà việc khảo sát và nghiên cứu sự ảnh hưởng của các yếu tố hoá học đến phép đo là rất cần thiết.

3.3.1. Khảo sát ảnh hưởng của nồng độ axit và loại axit

Đối với các mẫu phân tích kim loại đặc biệt là kim loại nặng, dung dịch luôn luôn phải được axit hóa để tránh hiện tượng tạo phức hidroxo, thủy phân một số hợp chất khó tan khác. Nhưng nồng độ axit và loại axit trong mẫu lại luôn luôn có ảnh hưởng đến cường độ vạch phổ của nguyên tố. Thông thường các axit càng khó bay hơi thì càng làm giảm cường độ vạch phổ vì có thể tạo thành các hợp chất bền nhiệt với nguyên tố có mặt trong mẫu, còn các axit dễ bay hơi ảnh hưởng không đáng kể và đôi khi còn làm tăng tín hiệu phổ. Vì thế trong quá trình xử lý mẫu người ta thường dùng axit dễ bay hơi như HCl; HNO₃. Do vậy chúng tôi chỉ khảo sát ảnh hưởng của hai loại axit này đến phép đo phổ.

Tiến hành khảo sát với dung dịch As 5ppb,Cd 1ppb và Pb 2ppb. Kết quả thu được như sau:

Bảng 14: Khảo sát ảnh hưởng của axit đối với As

Abs-As Axit	Lần 1	Lần 2	Lần 3	Trung bình	%RSD
0	0,0209	0,0214	0,0211	0,0211	1,19
HCl 1%	0,0215	0,0216	0,0218	0,0216	0,71
HCl 2%	0,0220	0,0217	0,0221	0,0219	0,95
HCl 3%	0,0223	0,0220	0,0219	0,0221	0,94
HNO₃ 1%	0,0221	0,0219	0,0222	0,0221	0,69
HNO₃ 2%	0,0224	0,0223	0,0223	0,0223	0,26
HNO₃ 3%	0,0225	0,0225	0,0222	0,0224	0,76

Bảng 15: Khảo sát ảnh hưởng của axit đối với Cd

Abs-Cd Axit	Lần 1	Lần 2	Lần 3	Trung bình	%RSD
0	0,1546	0,1552	0,1545	0,1547	0,21
HCl 1%	0,1512	0,1517	0,1505	0,1511	0,42
HCl 2%	0,1569	0,1564	0,1563	0,1565	0,22
HCl 3%	0,1497	0,1496	0,1492	0,1495	0,20
HNO₃ 1%	0,1658	0,1652	0,1664	0,1658	0,38
HNO₃ 2%	0,1673	0,1675	0,1676	0,1674	0,11
HNO₃ 3%	0,1635	0,1652	0,1643	0,1643	0,50

Bảng 16: Khảo sát ảnh hưởng của axit đối với Pb

Abs-Pb Axit	Lần 1	Lần 2	Lần 3	Trung bình	%RSD
0	0,0675	0,0683	0,0681	0,0679	0,66
HCl 1%	0,0710	0,0715	0,0709	0,0711	0,41
HCl 2%	0,0718	0,0708	0,0721	0,0716	0,87
HCl 3%	0,0733	0,0736	0,0737	0,0735	0,26
HNO₃ 1%	0,0782	0,0779	0,0781	0,0781	0,21
HNO₃ 2%	0,0874	0,0870	0,0873	0,0872	0,24
HNO₃ 3%	0,0889	0,0886	0,0876	0,0884	0,75

Kết quả khảo sát cho thấy HNO₃ 2% cho cường độ hấp thụ cao và ổn định hay sai số nhỏ, do đó chúng tôi chọn HNO₃ 2% để tạo môi trường axit hóa cho mẫu.

3.3.2. Khảo sát ảnh hưởng của chất cải biến nền

Kỹ thuật không ngọn lửa có độ nhạy, độ cao nhưng ảnh hưởng của nền mẫu đến cường độ hấp thụ của As, Cd và Pb là rất lớn, nhất là trong các nền phức tạp. Nếu trong mẫu có chứa các hợp chất bền nhiệt, khó bay hơi, khó nguyên tử hóa thì nó sẽ gây khó khăn, cản trở cho quá trình hóa hơi và nguyên tử hóa các nguyên tố cần phân tích dẫn đến làm giảm độ ổn định và cường độ vạch phổ.Vì vậy, để có được kết quả có độ chính xác cao ta phải tìm cách giảm hoăc loại trừ sự ảnh hưởng của nền mẫu. Để làm việc đó, người ta có thể tăng nhiệt độ nguyên tử hóa mẫu hoặc thêm vào mẫu các chất cải biến hóa học. Do việc tăng nhiệt độ nguyên tử hóa cũng chỉ có một giới hạn nhất định, do đó việc thêm vào các chất cải biến hóa học thành phần mẫu được ứng dụng rộng rãi cho nhiều đối tượng mẫu khác nhau. Có 2 nhóm chất cải biến hóa học:

Nhóm các chất khi thêm vào sẽ tạo với các cấu tử nền những dạng dễ bay hơi, cho phép loại thành phần ảnh hưởng của nền ra khỏi mẫu trước giai đoạn nguyên tử hóa của nguyên tố phân tích. Nhóm này gồm các chất như: NH₄NO₃, NH₄Ac, (NH₄COO)₂,…
Nhóm các chất có khả năng kết hợp với nguyên tố cần phân tích thành các hợp chất khó bay hơi hơn, do đó các quá trình tro hóa và nguyên tử hóa có thể tiến hành ở nhiệt độ cao hơn nhiệt độ hóa hơi của nền mẫu. Các chất điển hình thuộc nhóm này là: Pd(NO₃)_2, Mg(NO₃)_2,NH₄H₂PO₄,…

Ta cũng có thể dùng hỗn hợp các chất cải biến trên để thu được kết quả tốt hơn. Đối với việc đo As, Pb, Cd thường dùng các chất cải biến hóa học thuộc nhóm hai hoặc hỗn hợp Mg(NO₃)₂và NH₄H₂PO₄. Trong luận văn này chúng tôi chọn chất cải biến là Mg(NO₃)₂ , tuy nhiên để chọn được nồng độ phù hợp chúng tôi tiến hành khảo sát ở các nồng độ khác nhau đối với dung dịch mẫu thật (mẫu ốc ở Phủ Tây Hồ ). Kết quả thu được như sau:

Bảng 17: Khảo sát nồng độ chất cải biến nền Mg(NO₃)₂

Nồng độ Mg(NO₃)₂		0(%)	0,01(%)	0,02(%)	0,03(%)
As	Abs	0,0479	0,0482	0,0485	0,0488
	Nền	0,0043	0,0038	0,0051	0,0047
	%RSD	1,15	0,76	2,07	2.44
Cd	Abs	0,0984	0,1016	0,1037	0,1052
	Nền	0,0051	0,0046	0,0058	0,0061
	%RSD	1,58	0,31	0,62	0,84
Pb	Abs	0,2536	0,2544	0,1552	0,2559
	Nền	0,0083	0,0076	0,0090	0,0097
	%RSD	2,83	2,03	3,24	4,02

Kết quả khảo sát cho thấy, khi thêm Mg(NO₃)₂ 0,01% tín hiệu nền giảm và sai số nhỏ. Vì vậy chúng tôi chọn Mg(NO₃)₂ 0,01% để cải biến nền cho phép đo phổ GF – AAS đối với As, Cd và Pb.

3.3.3. Khảo sát sơ bộ thành phần mẫu

Mẫu sau khi xử lý được đưa về dạng dung dịch để phân tích, trong dung dịch mẫu phân tích ngoài As, Pb, Cd còn có nhiều nguyên tố khác tồn tại dưới dạng cation hay anion. Các nguyên tố này có thể có sẵn trong mẫu phân tích hoặc bị lẫn vào do quá trình xử lý mẫu ( phá mẫu, pha mẫu). Vì vậy chúng tôi tiến hành khảo sát sơ bộ thành phần một số mẫu động vật nhuyễn thể bằng phương pháp ICP- MS. Để từ đó định lượng cho việc khảo sát ảnh hưởng của các nguyên tố khác đến cường độ vạch phổ của nguyên tố phân tích và có biện pháp loại bỏ nếu cần thiết. Kết quả thu được như sau:

Bảng 18: Kết quả khảo sát sơ bộ thành phần mẫu

Nguyên tố Kim loại	Hàm lượng các kim loại trong động vật nhuyễn thể (mg/kg)
Nguyên tố Kim loại	Trai	ốc	Trùng trục
Ag	1,08	1,26	0,58
Al	3473	4712	4639
As	10,72	7,66	9,48
Be	1,19	1,49	1,30
Bi	1,02	0,85	1,00
Ca	9108	13154	11276
Cd	0,50	1,37	1,01
Co	4,57	4,15	5,18
Cr	57,50	54,24	62,55
Cu	27,08	28,42	37,26
Fe	2009	2106	2492
Hg	0,08	0,09	0,17
K	8,63	12,47	7,34
Mn	283,14	370,49	476,86
Mo	0,41	0,31	0,45
Na	10,48	42,61	27,86
Ni	29,86	26,32	31,57
Pb	24,76	17,64	11,59
Sb	0,27	0,27	0,25
Se	0,73	1,08	0,81
Sr	22,11	22,13	19,71
Tl	0,26	0,23	0,23
V	40,57	41,00	40,75
Zn	122,19	113,52	117,44
W	0,51	0,55	0,56
Zr	3,05	3,06	3,72
Sn	2,91	2,72	2,45

3.3.4. Khảo sát ảnh hưởng của các cation và anion có trong mẫu.

Trong mẫu phân tích ngoài các ion cần phân tích còn có rất nhiều các ion khác. Các ion này có thể gây ra hiệu ứng rất phức tạp đối với cường độ vạch phổ của nguyên tố phân tích, vì vậy chúng tôi tiến hành khảo sát ảnh hưởng của các ion có trong mẫu đến cường độ vạch phổ của As, Cd và Pb.

3.3.4.1.Ảnh hưởng của cation

Để xem xét ảnh hưởng của cation tới cường độ vạch phổ hấp thụ của nguyên tố phân tích, chúng tôi tiến hành khảo sát theo từng nhóm cation đối với dung dịch As 5ppb, Cd 1ppm và Pb 2ppm trong HNO₃ 2%, có nền Mg(NO₃)₂ 0,01% đó là các nhóm sau:

Nhóm kim loại kiềm
Nhóm kim loại kiềm thổ
Nhóm kim loại nặng hóa trị II
Nhóm kim loại hóa trị III

Kết quả khảo sát được chỉ ra ở các bảng sau:

Bảng 19 : Ảnh hưởng của nhóm kim loại kiềm

Mẫu	C₀	C₁	C₂	C₃	C₄
K⁺ (ppb)	0	2000	4000	6000	8000
Na⁺ (ppb)	0	1000	2000	3000	5000
Abs – Cd	0,1682	0,1685	0,1690	0,1683	0,1683
Abs – Pb	0,0874	0,0872	0,0877	0,0878	0,0875
Abs – As	0,0221	0,0223	0,0220	0,0223	0,0224

Bảng 20: Ảnh hưởng của nhóm kim loại kiềm thổ

Mẫu	C₀	C₅	C₆	C₇	C₈
Ca²⁺ (ppb)	0	5000	10000	15000	20000
Mg²⁺(ppb)	0	1000	2000	4000	6000
Ba²⁺ (ppb)	0	200	400	600	800
Sr²⁺ (ppb)	0	400	600	800	1000
Abs – As	0,0221	0,0223	0,0219	0,0223	0,0224
Abs – Cd	0,1682	0,1683	0,1687	0,1690	0,1685
Abs – Pb	0,0874	0,0876	0,0871	0,0881	0,0883

Bảng 21: Ảnh hưởng của nhóm cation hóa trị II

Mẫu	C₀	C₉	C₁₀	C₁₁	C₁₂
Cu²⁺ (ppb)	0	500	1000	1500	2000
Ni²⁺(ppb)	0	500	1000	1500	2000
Zn²⁺ (ppb)	0	2000	5000	8000	10000
Mn²⁺(ppb)	0	5000	10000	15000	20000
Abs – As	0,0221	0,0221	0,0223	0,0222	0,0223
Abs – Cd	0,1682	0,1681	0,1688	0,1688	0,1686
Abs – Pb	0,0874	0,0874	0,0877	0,0873	0,0881

Bảng 22: Ảnh hưởng của nhóm cation hóa trị III

Mẫu	C₀	C₁₃	C₁₄	C₁₅	C₁₆
Al³⁺ (ppb)	0	5000	10000	15000	20000
Fe³⁺(ppb)	0	5000	10000	150000	20000
Cr³⁺ (ppb)	0	2000	4000	6000	8000
Abs – Cd	0,1682	0,1684	0,1687	0,1691	0,1689
Abs – As	0,0221	0,0219	0,0221	0,0220	0,0222
Abs – Pb	0,0874	0,0875	0,0874	0,0880	0,0882

Bảng 23: Ảnh hưởng tổng của cation

Mẫu	C₀	C₁₇	C₁₈	C₁₉	C₂₀
K⁺ (ppb)	0	2000	4000	6000	8000
Na⁺ (ppb)	0	1000	2000	3000	5000
Ca²⁺ (ppb)	0	5000	10000	15000	20000
Mg²⁺(ppb)	0	1000	2000	4000	6000
Ba²⁺ (ppb)	0	200	400	600	800
Sr²⁺ (ppb)	0	400	600	800	1000
Cu²⁺ (ppb)	0	500	1000	1500	2000
Ni²⁺ (ppb)	0	500	1000	1500	2000
Zn²⁺ (ppb)	0	2000	5000	8000	10000
Mn²⁺(ppb)	0	5000	10000	15000	20000
Al³⁺ (ppb)	0	5000	10000	15000	20000
Fe³⁺ (ppb)	0	5000	10000	150000	20000
Cr³⁺ (ppb)	0	2000	4000	6000	8000
Abs – As	0,0221	0,0220	0,0221	0,0222	0,0221
Abs – Cd	0,1682	0,1687	0,1686	0,1687	0,1690
Abs – Pb	0,0874	0,0873	0,0878	0,0878	0,0875

Từ kết quả khảo sát ta thấy, trong nền đã chọn thì các cation với nồng độ đã chọn để khảo sát không gây ảnh hưởng đến cường độ vạch phổ của As, Cd và Pb. Thực tế, hàm lượng của các cation này đều nhỏ hơn rất nhiều giới hạn đã khảo sát.

3.3.4.2. Ảnh hưởng của anion

Trong mẫu phân tích ngoài các cation còn có các anion tan trong dung dịch . Các anion này có thể đưa thêm vào hay tạo ra trong quá trình xử lý mẫu, do đó có thể gây ảnh hưởng đến cường độ vạch phổ của nguyên tố phân tích.Vì vậy chúng tôi tiến hành khảo sát ảnh hưởng của các anion SO₄^2-,I^-, H₂PO₄^- ,… đối với dung dịch As 5ppb, Cd 1ppm và Pb 2ppm trong HNO₃ 2% và Mg(NO₃)₂ 0,01%

Bảng 24: Ảnh hưởng của anion SO₄^2-,I^-, H₂PO₄^-

Mẫu	C₀	C₁	C₂	C₃	C₄
SO₄^2- (ppb)	0	50	100	150	200
H₂PO₄^-(ppb)	0	50	100	150	200
I^- (ppb)	0	50	100	150	200
Abs – As	0,0221	0,0220	0,0218	0,0220	0,0223
Abs – Cd	0,1682	0,1685	0,1694	0,1693	0,1693
Abs – Pb	0,0874	0,0875	0,0879	0,0881	0,0884

Bảng 25: Ảnh hưởng của tổng anion

Mẫu	C₀	C₅	C₆	C₇	C₈
Cl^- (%)	0	1	2	3	4
NO₃^-(%)	0	1	2	3	4
SO₄^2- (ppm)	0	50	100	150	200
H₂PO₄^- (ppm)	0	50	100	150	200
I^- (ppm)	0	50	100	150	200
Abs – As	0,0221	0,0221	0,0223	0,0223	0,0220
Abs – Cd	0,1682	0,1679	0,1681	0,1685	0,1682
Abs – Pb	0,0874	0,0882	0,0878	0,0880	0,0883

3.3.4.3. Ảnh hưởng của tổng cation và anion

Để đánh giá tổng quát chúng tôi tiến hành khảo sát ảnh hưởng của tổng các cation và anion đến quá trình đo phổ của As, Cd và Pb. Kết quả được thể hiện ở bảng sau:

Bảng26: Khảo sát ảnh hưởng của tổng canion và anion

Mẫu	C₀	C₁	C₂	C₃	C₄
K⁺ (ppb)	0	2000	4000	6000	8000
Na⁺ (ppb)	0	1000	2000	3000	5000
Ca²⁺ (ppb)	0	5000	10000	15000	20000
Mg²⁺(ppb)	0	1000	2000	4000	6000
Ba²⁺ (ppb)	0	200	400	600	800
Sr²⁺ (ppb)	0	400	600	800	1000
Cu²⁺ (ppb)	0	500	1000	1500	2000
Ni²⁺ (ppb)	0	500	1000	1500	2000
Zn²⁺ (ppb)	0	2000	5000	8000	10000
Mn²⁺(ppb)	0	5000	10000	15000	20000
Al³⁺ (ppb)	0	5000	10000	15000	20000
Fe³⁺ (ppb)	0	5000	10000	150000	20000
Cu³⁺ (ppb)	0	2000	4000	6000	8000
Cl^- (%)	0	1	2	3	4
NO₃^-(%)	0	1	2	3	4
SO₄^2- (ppm)	0	50	100	150	200
H₂PO₄^- (ppm)	0	50	100	150	200
I^- (ppm)	0	50	100	150	200
Abs – As	0,0221	0,0223	0,0224	0,0222	0,0223
Abs – Cd	0,1682	0,1687	0,1690	0,1687	0,1692
Abs – Pb	0,0874	0,0876	0,0881	0,0877	0,0885

Каталог: jspui -> bitstream -> 123456789
123456789 -> Nguyễn Ngọc Lý Giám đốc Trung tâm Nghiên cứu về Môi trường và Cộng đồng
123456789 -> Vò Quúnh Thu Cao häc K18
123456789 -> Khoa Báo chí Đhkhxh&NV
123456789 -> Acknowledgements
123456789 -> Danh mục chữ viết tắT
123456789 -> Chương TỔng quan vật liệu mao quản trung bình (mqtb) trật tự 1 Giới thiệu chung
123456789 -> Khoa hóa họC (141 142 báo cáo)

tải về 0.76 Mb.

Chia sẻ với bạn bè của bạn:

1 ... 5 6 7 8 9 10 11 12 13