TRƯỜng đẠi học khoa học tự nhiên lưƠng thị loan
tải về 5.69 Mb.
|
| 1.2. Các phương pháp xác định đồng, chì và cadimi
Để xác định hàm lượng đồng, chì và cadimi trong huyết thanh, có rất nhiều phương pháp như phương pháp trắc quang, phương pháp cực phổ, phương pháp hấp thụ nguyên tử dùng lò grafit hay ngọn lửa AAS,… 1.2.1. Phương pháp trắc quang[3] Nguyên tắc của phương pháp là dựa trên sự tạo phức mầu của các ion với thuốc thử. Nồng độ của các ion trong phức thay đổi sẽ tạo ra màu khác nhau, dẫn đến độ hấp thụ quang khác nhau. Độ hấp thụ quang được xác định theo định luật Lamber-Beer theo phương trình: A = .l.C Trong đó: : Hệ số hấp thụ phụ thuộc vào bản chất màu và bước sóng của ánh sáng tới. l: Chiều dày cu vet. C: Nồng độ chất phân tích. Khi l và không đổi, độ hấp thụ quang phụ thuộc tuyến tính vào nồng độ. Vì vậy, khi xây dựng được đường chuẩn biểu thị mối quan hệ giữa độ hấp thụ và nồng độ C trong từng trường hợp cụ thể sẽ dễ dàng xác định được nồng độ chưa biết của một chất thông qua độ hấp thụ quang. Giới han phát hiện của phương pháp cỡ 10-5M – 10-6M. 1.2.2. Phương pháp chuẩn độ[16] Dựa trên sự tạo phức bền của các ion kim loại với EDTA trong môi trường pH ổn định với chỉ thị axit sunfosalixilic. Phương trình phản ứng được mô tả như sau 
1.2.3. Phương pháp cực phổ[6] Phương pháp cực phổ là phương pháp phân tích điện hóa. Phương pháp này do một nhà bác học người Tiệp Khắc phát minh vào năm 1922.
Phương pháp cực phổ dựa trên việc nghiên cứu và sử dụng các đường dòng thế được ghi trong các điều kiện đặc biệt. Trong đó các chất điện phân có nồng độ khá nhỏ từ 10-3 đến n.10-6 M còn chất điện ly trơ có nồng độ lớn, gấp hơn 100 lần. Do đó, chất điện phân chỉ vận chuyển đến điện cực bằng con đường khuếch tán. Điện cực làm việc (còn gọi là điện cực chỉ thị) là điện cực phân cực có bề mặt rất nhỏ, khoảng một vài mm2. Trong cực phổ cổ điển người ta dùng điện cực chỉ thị là điện cực giọt thủy ngân. Điện cực so sánh là điện cực không phân cực. Đầu tiên người ta dùng điện cực đáy thủy ngân có diện tích bề mặt tương đối lớn, sau đó thay bằng điện cực Calomen hay điện cực Ag/AgCl. Đặt vào điện cực làm việc điện thế một chiều biến thiên liên tục nhưng tương đối chậm để có thể coi là không đổi trong quá trình đo dòng I. Cực phổ hiện đại bao gồm cực phổ sóng vuông, cực phổ xung và cực phổ xung vi phân đã đạt tới độ nhạy 10-5-5.10-7 M. *Ưu điểm của phương pháp Trang thiết bị tương đối đơn giản, tốn ít hóa chất mà có thể phân tích nhanh với độ nhạy và độ chính xác khá cao. Trong nhiều trường hợp có thể xác định hỗn hợp các chất vô cơ và hữu cơ mà không cần tách riêng chúng ra. Do đó phương pháp này phù hợp để phân tích hàm lượng các chất trong mẫu sinh học. 1.2.4. Phương pháp Vôn –Ampe hòa tan[6] Phương pháp này có thể xác định được gần 30 kim loại trong khoảng nồng độ 10-6 -10-9M với độ chính xác khá cao có thể định lượng đồng thời 3-4 ion kim loại cùng có trong cùng dung dịch. Phương pháp này được thực hiện qua giai đoạn - Điện phân làm giàu chất cần phân tích lên bề mặt điện cực tại thế không đổi, đo dưới dạng một kết tủa ( kim loại, hợp chất khó tan ). - Hòa tan kết tủa đã được làm giàu và ghi đo đường hòa tan. Nồng độ của chất tương ứng với chiều cao pic hòa tan. *Ưu điểm của phương pháp Phương pháp có độ nhạy và độ chính xác cao, kỹ thuật phân tích và trang thiết bị không quá phức tạp, kết quả ổn định. Chính vì vậy, phạm vi ứng dụng của phương pháp này rất rộng như phân tích môi trường, xác định lượng vết kim loại trong nước biển và các loại nước thiên nhiên. Ngoài ra phương pháp này còn sử dụng để phân tích kim loại trong các mẫu lâm sàng (máu, tóc, nước tiểu,…) và trong mẫu thực phẩm (sữa, rau quả, gạo, thịt…). 1.2.5 Phương pháp quang phổ phát xạ nguyên tử[7] *Nguyên tắc của phương pháp Mẫu phân tích được chuyển thành hơi của nguyên tử hay ion tự do trong môi trường kích thích bằng cách dùng nguồn năng lượng phù hợp. Thu, phân li và ghi toàn bộ phổ phát xạ của mẫu nhờ máy quang phổ. Đánh giá phổ đã ghi về mặt định tính và định lượng theo những yêu cầu đã đặt ra.
Xác định hàm lượng các kim loại trong các các đối tương mẫu khác nhau như địa chất, hóa học, nông nghiệp, thực phẩm, y dược,…thuộc các loại mẫu rắn, mẫu dung dịch, mẫu bột, mẫu quặng, mẫu khí. *Ưu điểm của phương pháp Có độ nhạy rất cao (10-5-10-8 M) và độ chính xác cao (sai số dưới 10%).Phân tích đồng thời nhiều nguyên tử trong một mẫu mà không cần tách riêng, tiêu tốn ít mẫu, có thể kiểm tra được độ đồng nhất về thành phần của vật mẫu ở những vị trí khác nhau. Kết quả phổ thu được ghi trên phim ảnh có thể lưu trữ, khi cần thiết có thể đánh giá hay xem xét lại mà không cần phải có mẫu phân tích . 1.2.6. Phương pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử[7] *Nguyên tắc của phương pháp Mẫu phân tích được chuyển thành hơi của nguyên tử hay ion tự do trong môi trường kích thích bằng cách dùng nguồn năng lượng phù hợp. Thu, phân li và ghi toàn bộ phổ hấp thụ của nguyên tố cần nghiên cứu nhờ máy quang phổ. Đánh giá phổ đã ghi về mặt định tính và định lượng theo những yêu cầu đặt ra. *Giới hạn phát hiện của phương pháp Gần 60 nguyên tố hóa học có thể được xác định bằng phương pháp với giới hạn phát hiện thấp 10-4 đến 10-5 ppm . Đặc biệt nếu sử dụng kĩ thuật không ngọn lửa thì có thể hạ giới hạn phát hiện xuống 10-7 ppm. *Ưu nhược điểm của phương pháp Phép đo phổ hấp thụ nguyên tử có độ nhạy và độ chọn lọc cao, nên trong nhiều trường hợp không phải làm giàu nguyên tố cần xác định trước khi phân tích. Do đó tốn ít nguyên liệu mẫu, tốn ít thời gian, không cần phải dùng nhiều hóa chất tinh khiết cao khi làm giàu, nên cũng tránh được sự nhiễm bẩn khi xử lí mẫu qua các giai đoạn phức tạp. Kết quả phân tích ổn định, sai số nhỏ, có thể lưu lại đường chuẩn cho các lần sau. Bên cạnh những ưu điểm, phép đo phổ hấp thụ nguyên tử cũng có hạn chế như trang thiết bị rất đắt tiền, rất tinh vi, phức tạp nên cần các cán bộ phân tích có trình độ cao để vận hành máy. Phương pháp này chỉ cho ta biết thành phần nguyên tố của chất mà không chỉ ra được trạng thái liên kết của nguyên tố trong mẫu. *Đối tượng của phương pháp Phương pháp này thích hợp để xác định lượng vết của kim loại, đặc biệt là xác định các nguyên tố vi lượng trong các mẫu y học, sinh học, nông nghiệp, kiểm tra các hóa chất có độ tinh khiết cao. *Phạm vi ứng dụng của phương pháp Do phương pháp có độ nhạy và độ chính xác cao nên nó được sử dụng rất phổ biến trong các phòng thí nghiệm trên toàn thế giới. Tuy nhiên ở Việt Nam, có rất ít các phòng thí nghiệm được trang bị thiết bị đo quang phổ hấp thụ nguyên tử do hạn chế về kinh tế và trình độ cán bộ. 1.2.7. Phương pháp quang phổ plasma ghép nối khối phổ (ICP – MS)[2, 4, 23] Kỹ thuật ICP – MS là một trong những kỹ thuật phân tích hiên đại có khả năng phân tích trên 60 nguyên tố trong bảng hệ thống tuần hoàn với độ nhạy cao. Kỹ thuật này được nghiên cứu và phát triển mạnh trong những năm gần đây. Chính vì có những ưu điểm vượt trội hơn hẳn các phương pháp phân tích trước đó nên kỹ thuật này được nghiên cứu và ứng dụng rất rộng rãi trong nhiều đối tượng khác nhau, đặc biệt là trong lĩnh vực phân tích vết và siêu vết, phục vụ nghiên cứu vật liệu bán dẫn, vât liệu hạt nhân, mẫu địa chất, nông nghiệp, sinh học, môi trường. Điểm mạnh của phương pháp này là có thể phân tích đồng thời nhiều nguyên tố kim loại trong một mẫu, có thể phân tích định lượng, bán định lượng. Ngoài ra kỹ thuật này còn có thể phân tích xác định các đồng vị của một nguyên tố trong cùng một đối tượng mẫu. Vì vậy nó được sử dụng mạnh mẽ trong phân tích, đánh giá mức độ phơi nhiễm độc tố kim loại trong nhiều đối tượng sinh học và môi trường. Hai phương pháp phân tích ICP phổ biến hiện nay là phương pháp quang phổ phát xạ Plasma (ICP-AES) và ICP – MS. Ưu điểm của hai phương pháp này so với các phương pháp thông thường khác là sử dụng nguồn plasma có thể tạo ra nhiệt độ từ 5000-10000K. Với nhiệt độ này có thể nguyên tử hóa hoàn toàn các nguyên tố các nguyên tố cần phân tích. So với ICP-AES thì kỹ thuật ICP-MS có khả năng phân tích tốt hơn bởi vì nó có thể phân tích chính xác các ion khác nhau, xác định các đồng vị trong mẫu dựa trên giá trị tỷ lệ m/z và được tính toán theo các đường chuẩn độc lập. Hiệu quả phân tích của ICP-MS so với các kỹ thuật phân tích khác như quang phổ hấp thụ nguyên tử (AAS), ICP-OES, … đã được nhiều nhà khoa học nghiên cứu. Bảng sau cho thấy khả năng phát hiện của ICP-MS hơn so với các kỹ thuật khác Bảng 2: So sánh khả năng phát hiện của các kỹ thuật phân tích
(KPH : không phát hiện được) *Phương pháp ICP-MS có ưu điểm - Phân tích nhanh và đồng thời nhiều nguyên tố - Giới hạn phát hiên thấp thích hợp phân tích lượng vết và siêu vết - Khả năng phân tích định lương và bán định lượng - Có thể phân tích và đưa ra đầy đủ thông tin về các đồng vị của một nguyên tố trong một mẫu. *Nhược điểm của phương pháp
*Nguyên tắc chung của phương pháp Mẫu phân hủy tới dạng đồng nhất bằng các phương pháp phân hủy mẫu thích hợp, sau đó được đưa vào phân tích trên thiết bị ICP-MS. Mẫu ở dạng đồng nhất được sol hóa thành sol khí và đưa tới tâm ngọn lửa ICP, ở đây xảy ra quá trình nguyên tử hóa và ion hóa. Các ion kim loại được thu nhận qua hệ thống phân giải phổ theo số khối (tỉ số khối lượng /điện tích ion m/z) và được thu nhận các tín hiệu qua bộ nhân quang điện. Pic phổ hoặc số hạt thu nhận được lưu giữ trong máy tính. *Các yếu tố ảnh hưởng đến phép đo ICP-MS - Nồng độ muối ảnh hưởng từ 0,1 – 0,4%. - Đồng vị của các nguyên tố khác nhau có số khối trùng nhau. Sự kết hợp giữa các nguyên tử tạo ra một phân tử mới có số khối trùng với số khối của nguyên tố cần phân tích. - Các nguyên tử khi ion hóa bậc 1 hoặc bậc 2 sẽ cho các số khối khác nhau trùng với số khối của nguyên tố cần phân tích. - Ảnh hưởng của mẫu phân tích trước. *Phạm vi ứng dụng của phương pháp ICP-MS
Do có khả năng phân tích hàng loạt các nguyên tố kim loại cùng một lúc với độ nhạy và độ chính xác cao, nên ICP-MS được ứng dụng trong nhiều ngành nghề khác nhau như công nghệ luyện kim, chế tạo máy, địa chất, lĩnh vực môi trường,…
Каталог: jspui -> bitstream -> 123456789 -> 2750 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) 2750 -> TRƯỜng đẠi học khoa học tự nhiên lưƠng thị loan tải về 5.69 Mb. Chia sẻ với bạn bè của bạn:
|