Yêu cầu chất lượng của cột tách

Cột tách là phần cơ bản của hệ thống sắc kí ion. Khả năng tách của nó phụ thuộc vào nhiều thông số hoạt động, như vật liệu cột và loại dung dịch rửa giải.

Trong phạm vi tiêu chuẩn này, chỉ dùng những cột tách nào có thể tách được tất cả 6 anion (Br^-, Cl^-, NO₃^-, NO₂^- , PO₄^3-, và SO₄^2- ) ở nồng độ mỗi thứ 1 mg/l (xem hình 2). Nếu chỉ vài anion trong hình 2 có thể được xác định thì cột chỉ dùng cho các anion đó. Bởi vậy, độ phân giải R của pic (peak) không được nhỏ hơn 1,3 [xem công thức (1) và hình 3].

Tính độ phân giải R của cặp pic (peak) 2 và 1 bằng công thức

trong đó:

t_R1 là thời gian lưu của pic (peak) 1, tính bằng giây;

t_R2 là thời gian lưu của pic (peak) 2, tính bằng giây;

W₁ là chiều rộng của pic (peak) 1, tính bằng giây;

W₂ là chiều rộng của pic (peak) 2, tính bằng giây.

Phải lấy mẫu thực sự đại diện và mẫu không bị hỏng hoặc bị biến đổi khi vận chuyển, lưu giữ. Lấy mẫu không qui định trong tiêu chuẩn này. Dùng bình polyetylen sạch để lấy mẫu.

Tiến hành phân tích càng nhanh càng tốt sau khi lấy mẫu. Nếu không thể được thì lọc mẫu qua màng lọc và giữ ở 4 ^oC đến 6 ^oC hoặc làm đông lạnh mẫu ở -16 ^oC đến -20 ^oC, miễn sao đảm bảo rằng kết quả sẽ không bị sai (thí dụ bởi kết tủa).

Nếu cần xác định nitrit thì lấy mẫu thật đầy bình và đậy nút kín với không khí.

Để xác định nitrat và nitrit trong mẫu nước thải, không có kĩ thuật bảo quản mẫu thích hợp cho sẵn.

Chú ý không để nồng độ của vài loại nước thải bị thay đổi.

Chú thích -Trình tự rửa giải và thời gian lưu tR có thể thay đổi, phụ thuộc vào loại cột và thành phần dung dịch rửa giải.

Hình 2 -Thí dụ về sắc đồ trên một cột phù hợp với tiêu chuẩn này

Hình 3 - Tách sắc kí lý tưởng

7.1 Xử lý mẫu khi có sunfua

Ion sunfua có thể gây sai số khi xác định sunfat, do đó

- lấy một mẫu nhỏ để xác định sunfat;

- kết tủa sunfua bằng thêm kẽm axetat;

- lọc mẫu qua màng lọc cỡ lỗ 0,45 μm (xem 5.2);

- thêm natri hydroxit để tăng pH đến 9 đến 11.

7.2 Xử lý mẫu tiếp

Sau khi mẫu đến phòng thử nghiệm thì lọc qua màng lọc cỡ lỗ 0,45 m để tránh sự hấp phụ của các anion lên hạt rắn hoặc sự chuyển hóa các anion do vi sinh vật phát triển.

Để tránh phản ứng kết tủa của mẫu trong cột tách thì trước khi phân tích, thêm dung dịch rửa giải đậm đặc ( xem 4.17.1 hoặc 4.17.2) vào mẫu theo tỷ lệ 1 phần dung dịch cho 100 phần mẫu.

Tránh để màng lọc gây ô nhiễm mẫu. Nên tráng màng lọc bằng lượng nhỏ mẫu và khi lọc thì đổ bỏ phần lọc đầu tiên.

Loại hiệu ứng pha loãng bằng cách xử lý dung dịch hiệu chuẩn (xem 4.20) và dung dịch mẫu như nhau.

Trước khi tiêm mẫu vào máy phân tích cần lọc qua màng (cỡ lỗ 0,45 m) để loại hết phần hạt. Chú ý nguy cơ kết tủa có chứa ion cần xác định.

Nếu mẫu có các chất hữu cơ như axit humic, nên dùng cột trước để bảo vệ cột tách.

Chú thích 4 -Có thể dùng hai loại cột trước: cột chứa nhựa cùng loại như cột tách và cột chứa polyme trung tính lỗ xốp lớn.

Mẫu nước bị bẩn bởi chất hữu cơ có thể làm sạch với các loại cột trước nêu trên. Với các mẫu loại này, các chất hữu cơ có thể làm giảm đi bằng phương pháp sau:

a) pha loãng mẫu bằng nước (xem điều 4);

b) lọc mẫu qua pha không phân cực (thí dụ RP C 18 hoặc pha polyvinylpyrolidon).

Xử lý dung dịch hiệu chuẩn và dung dịch trắng cũng giống như xử lý mẫu.

Đặt hệ thống sắc ký ion (5.1) theo sự chỉ dẫn của hãng sản xuất thiết bị (máy có thể làm việc khi đường nền ổn định). Tiến hành dựng đường chuẩn như 8.1.

8.1 Dựng đường chuẩn

Xác định vị trí pic các anion bằng cách so sánh thời gian lưu với các dung dịch tiêu chuẩn (4.19).

Chú ý rằng thời gian lưu phụ thuộc nồng độ và thành phần dung dịch.

Trong tính toán nồng độ, dùng diện tích pic hoặc chiều cao pic vì chúng tỷ lệ với nồng độ anion.

Khi bắt đầu phân tích, và từng khoảng thời gian sau đó lập hàm chuẩn như sau [xem TCVN 6661-1: 2000 (ISO 8466-1)].

Chuẩn bị dung dịch hiệu chuẩn và dung dịch trắng như mô tả ở 4.20 và 4.21.

Dùng các số liệu nhận được tính toán đường hồi quy tuyến tính. Loại bỏ nếu nó không tuyến tính (xem chuẩn cứ tuyến tính ở TCVN 6661-1: 2000(ISO 8466-1).

Xác nhận tính đúng đắn của hàm chuẩn đã thiết lập (xem 8.3).

Hàm chuẩn sau áp dụng cho ion i được xác định:

y_i = b_iρ_i + a₀ ... (2)

trong đó:

y_i là giá trị đo được (độ lớn tín hiệu), tính theo chiều cao pic hoặc diện tích pic, tính bằng milimet hoặc microvon giây;

b_i là độ dốc của đường chuẩn, tính bằng milimet lit trên miligam hoặc microvon giây lit trên miligam;

ρ_i là nồng độ ion i, tính bằng miligam trên lit;

a₀ là giao điểm của đường chuẩn với trục tung (dung dịch trắng), tính bằng milimet hoặc microvon giây.

8.2 Phép đo dùng đường chuẩn

Sau khi xây dựng đường chuẩn, tiêm mẫu đã xử lý trước vào máy (xem điều 7) và đo pic như 8.1.

Nếu nồng độ ion của mẫu vượt quá đường chuẩn thì pha loãng mẫu (xem điều 7). Đôi khi cần xây dựng một hàm chuẩn mới với khoảng nồng độ thấp hơn.

Nếu có cản trở thì dùng phương pháp thêm chuẩn để bảo vệ kết quả.

8.3 Kiểm tra sự đúng đắn của hàm chuẩn

Sau mỗi loạt mẫu và cứ sau 10 đến 20 phép đo cần kiểm tra sự đúng đắn của hàm chuẩn bằng cách đo hai dung dịch hiệu chuẩn có nồng độ khác nhau trong phần giới hạn dưới và giới hạn trên của khoảng làm việc.

Tính nồng độ khối lượng của dung dịch hiệu chuẩn đã phân tích bằng cách dùng hàm chuẩn [xem công thức (3)]. Nồng độ cần nằm trong khoảng tin cậy. Nếu hàm chuẩn không đúng, cần thực hiện chuẩn hoá lại (xem 8.1).

Tính nồng độ khối lượng, ρ_i , tính bằng miligam trên lit của anion trong dung dịch bằng cách dùng diện tích pic hoặc chiều cao pic và tính như sau từ công thức chuẩn (2) đã cải biên (xem 8.1):

ý nghĩa các đại lượng như công thức (2) 8.1.

Phải tính đến mọi bước pha loãng.

10 Biểu thị kết quả

Báo cáo kết quả dùng tối đa ba số có nghĩa.

Thí dụ:

Clorua (Cl^-) 1,45 x103 mg/l

Nitrat ( NO₃^- ) 1,51 mg/l

Kết quả của nitrat, nitrit và orthophosphat có thể biểu diễn như sau:

Nitrat ( NO₃^- ) hoặc nitrat-nitơ ( NO₃^- -N)

Nitrit ( NO₂^- ) hoặc nitrit-nitơ ( NO₂^--N)

Phosphat ( PO₄^3-) hoặc phosphat-phospho ( PO₄^3- -P).

Bảng 6 cho hệ số chuyển đổi để trình bày kết quả theo các cách khác nhau.

Bảng 6 -Hệ số chuyển đổi

Để chuyển đổi kết quả, nhân
NO3-	với	0,225 9	để thành	NO3--N
NO3--N	với	4,426 8	để thành	NO3-
NO2-	với	0,304 5	để thành	NO2--N
NO2--N	với	3,284 6	để thành	NO2-
PO43-	với	0,326 1	để thành	PO43--P
PO43--P	với	3,066 2	để thành	PO43-

11 Thử liên phòng thí nghiệm

Sáu phép thử liên phòng thí nghiệm được tổ chức ở Đức với nhiều máy và điều kiện phân tích phù hợp với phương pháp này (xem bảng 7). Kết quả phân tích được trình bày trong các bảng 8 đến 13.

Báo cáo kết quả cần có những thông tin sau:

a) trích dẫn tiêu chuẩn này;

b) nhận dạng mẫu nước;

c) trình bày kết quả theo điều 10;

d) xử lý mẫu trước, nếu có;

e) những điều kiện sắc kí: loại máy và cột, kích thước cột, dung dịch rửa giải, tốc độ chảy, loại

detector và các thông số detector;

f) phương pháp được dùng để đánh giá (chiều cao pic hay diện tích pic);

g) cách tính kết quả (hàm chuẩn tuyến tính, phương pháp thêm chuẩn);

h) mọi khác biệt với phương pháp này và mọi tình huống có thể ảnh hưởng đến kết quả.

Bảng 8 - Số liệu thống kê cho bromua

Mẫu	Loại mẫu nước	l	n	KA1 %	xnom mg/l	mg/l	WFR %	σr mg/l	VCr %	σR mg/l	VCR %
M1	Công nghiệp	9	33	0	-	54,9	-	1,92	3,50	7,66	14,0
M5	Sinh hoạt	16	57	3,51	-	0,172	-	0,014	8,15	0,044	25,7
M6	Sinh hoạt	26	95	4,21	8,17	8,319	101,8	0,181	2,17	0,490	5,89
M7	Sinh hoạt	18	65	1,54	-	0,203	ư	0,013	6,32	0,052	25,7
M8	Sinh hoạt	26	98	6,12	3,202	3,189	99,6	0,087	2,72	0,156	4,89
M9	Công nghiệp	24	89	8,99	-	144,5	-	2,97	2,05	6,49	4,49
M10	Công nghiệp	24	92	0	174,5	172,3	98,7	2,85	1,66	9,88	5,73
M11	Tổng hợp	26	95	8,42	6	5,984	99,7	0,158	2,63	0,309	5,15
M12	Tổng hợp	12	43	8,5	1,5	1,49	99,3	0,03	2,5	0,06	3,7
M13	Sinh hoạt	12	44	6,4	-	0,65	-	0,03	3,8	0,04	6,1
M14	Sinh hoạt	12	47	0	-	0,49	-	0,03	6,9	0,05	9,8
l là số phòng thí nghiệm tham gia; n là số giá trị phân tích; KA1 là phần trăm giá trị loại bỏ từ các phân tích lặp của tất cả các phòng thí nghiệm; xnom là giá trị danh định thông thường được chấp nhận; là giá trị trung bình tổng; WFR là độ tìm thấy; σr là độ lệch chuẩn lặp lại; VCr là hệ số độ lệch lặp lại; σR là độ lệch chuẩn tái lập; VCR là hệ số độ lệch tái lập.

Bảng 9 - Số hiệu thống kê cho clorua

Mẫu	Loại mẫu nước	l	n	KA1 %	xnom 1) mg/l	mg/l	WFR %	σr mg/l	VCr %	σR mg/l	VCR %
M1	Công nghiệp	7	27	0	3 670	3 658	99,7	52,5	1,42	122,0	3,34
M2	Sinh hoạt	7	27	0	236	227,8	96,5	5,023	2,20	11,26	4,94
M3	Sinh hoạt	7	27	0	404	377,2	93,4	3,709	0,984	11,88	3,15
M4	Công nghiệp	13	54	0	694	707,2	101,9	17,68	2,50	58,79	9,31
l là số phòng thí nghiệm tham gia; n là số giá trị phân tích; KA1 là phần trăm giá trị loại bỏ từ các phân tích lặp của tất cả các phòng thí nghiệm; xnom là giá trị danh định thông thường được chấp nhận; là giá trị trung bình tổng; WFR là độ tìm thấy; σr là độ lệch chuẩn lặp lại; VCr là hệ số độ lệch lặp lại; σR là độ lệch chuẩn tái lập; VCR là hệ số độ lệch tái lập.
1) Xác định xnom theo DIN 38405-D1-2[3].