Bảng 3.5 :Ảnh hưởng của ion cản trở đến độ hấp thụ quang xác định nitrit

Hình 3.6: Đường chuẩn xác định nitrit với thuốc thử Griess

Phương trình hồi qui của đường chuẩn sẽ có dạng :

Y = (0,00394 ± 0,00910) + (0,84808 ± 0,01730)x.

Hay độ hấp thụ quang A = (0,00394 ± 0,00910) + (0,84808 ± 0,01730)C_NO2^-.

Giá trị hệ số a có P_value = 0,33> 0,05. Có nghĩa là hệ số a không có sự khác nhau có nghĩa với giá trị 0 ở độ tin cậy 95% hay phương pháp không mắc sai số hệ thống.

Giới hạn phát hiện: LOD = 3Sy/b = 0,024 ppm NO₂^- hay 0,007 ppm NO₂^- - N.

Giới hạn định lượng: LOQ = 10Sy/b = 0,082 ppm NO₂^- hay 0,025 ppm NO₂^- - N.

Khoảng tuyến tính là: 0,082 – 1,0 ppm NO₂^- hay 0,025 – 0,3 ppm NO₂^- - N.

Nếu phân tích mẫu nước mặt với 10,00 ml mẫu sau đó định mức lên 25,00 ml thì giới hạn phát hiện của phương pháp là: (0,025x 25):10 = 0,006 ppm NO₂^- - N. Do đó để định lượng trực tiếp nitrit trong nước mặt cần cải tiến thuốc thử tránh pha loãng dung dịch.

3.1.2. Nghiên cứu chế tạo kit thử định lượng nitrit

Theo kết quả khảo sát các điều kiện xác định nitrit trong phòng thí nghiệm thì hàm lượng thuốc thử cho vào bình định mức 25,00 ml là rất nhỏ. Do đó, khi kit thử được chuyển sang dạng rắn để tiện sử dụng, bảo quản trong thời gian dài và làm giảm sai số cho quá trình cân, cần sử dụng thêm chất độn để tăng lượng cân cho mỗi túi kit. Chất độn phải trơ đối với thuốc thử và nitrit, không làm thay đổi pH của dung dịch sau khi được hòa tan. Các muối clorua của kim loại kiềm đáp ứng được các yêu cầu trên đồng thời tạo nên môi trường có lực ion không đổi. Vậy nên chúng tôi chọn muối NaCl làm chất độn.

3.1.2.1. Xây dựng thành phần kit thử nitrit

Trên cơ sở khảo sát hàm lượng thuốc thử và khoảng pH tối ưu khi phân tích nitrit trong phòng thí nghiệm chúng tôi xây dựng thành phần kit thử rắn như sau: Cân 0,2 g α-naphtylamin, 0,5g axit sunfanilic, 3g axit oxalic, 26,3 g NaCl. Tiến hành nghiền nhỏ, trộn đều hỗn hợp trên và bảo quản trong lọ kín được 150 gói kit nitrit, với lượng cân mỗi gói là 0,2g sử dụng cho phân tích 10,00 ml mẫu.

3.1.2.2. Khảo sát khả năng sử dụng axit oxalic làm môi trường phản ứng

Các mẫu nước, nước thải, nước sinh hoạt thường có ion NO₃^- , mà trong môi trường axit, nitrat thể hiện tính oxi hóa mạnh, axit oxalic là chất khử, do vậy cần xem xét khả năng khử của axit oxalic đối với ion NO₃^-.

Lấy vào các bình định mức 10,00 ml gồm 0,6 ml NO₂^- 10ppm, thêm thể tích dung dịch NO₃^- tiêu chuẩn để được các mức nồng độ như bảng 3.7. Thêm tiếp 0,2g kit thử nitrit, lắc cho tan hết, định mức đến vạch bằng nước cất. Lắc đều và tiến hành đo độ hấp thụ quang ở bước sóng 520nm với dung dịch so sánh là mẫu trắng. Kết quả được biểu thị trong bảng 3.7.

Bảng 3.7: Khảo sát khả năng khử của axit oxalic đối với nitrat

C NO2-(ppm)	0,6	0,6	0,6	0,6	0,6	0,6
C NO3-(ppm)	0	0,6	6	60	120	240
Abs	0,524	0,529	0,523	0,530	0,520	0,524

Kết quả thực nghiệm cho thấy NO₃^- không bị khử xuống NO₂^- bởi axit oxalic. Do đó có thể sử dụng axit oxalic để thay thế cho axit axetic trong thuốc thử Griess mà không làm ảnh hưởng đến kết quả phân tích nitrit khi mẫu có chứa NO₃^-.

3.1.2.3. Khảo sát thời gian ổn định màu của phức khi sử dụng kit thử

Lấy vào bình định mức 10,00 ml gồm 0,6 ml dung dịch chuẩn NO₂^- 10 ppm, thêm 0,2g kit thử nitrit, lắc cho tan hết, định mức đến vạch bằng nước cất. Lắc đều và tiến hành đo độ hấp thụ quang theo thời gian ở chế độ đo động học với bước sóng 520 nm trong 30 phút, với dung dịch so sánh là mẫu trắng. Kết quả thu được ở bảng 3.8 và hình 3.7:

Bảng 3.8: Ảnh hưởng của thời gian đến độ hấp thụ quang của phức màu azo

Thời gian(phút)	1	4	5	6	10	15	20	25	30
Abs	0,408	0,511	0,515	0,518	0,519	0,519	0,518	0,516	0,514

Hình 3.7 : Ảnh hưởng của thời gian đến độ hấp thụ quang của phức màu azo

Kết quả thực nghiệm cho thấy phức azo có độ hấp thụ quang cao và ổn định từ 4 đến 25 phút. Thời gian ổn định màu của phức khi sử dụng kit nitrit nhanh hơn khi sử dụng thuốc thử Griess cổ điển. Vì vậy trong các thí nghiệm tiếp theo chúng tôi tiến hành đo độ hấp thụ quang của phức màu sau khi thuốc thử tan hết từ 5 - 25 phút.

3.1.2.4. Khảo sát khoảng tuyến tính và xây dựng đường chuẩn xác định nitrit khi sử dụng kit thử

Chuẩn bị các bình định mức 10,00 ml với nồng độ NO₂^- trong khoảng từ 0,05 – 1,2 ppm, thêm 0,2g kit thử nitrit, lắc cho tan hết, định mức đến vạch bằng nước cất. Sau 5 phút đem đo độ hấp thụ quang tại bước sóng 520 nm, với mẫu trắng làm dung dịch so sánh. Kết quả được trình bày trong bảng 3.9 và được biểu diễn trên hình 3.8 :

Bảng 3.9: Sự phụ thuộc của độ hấp thụ quang vào nồng độ NO₂^-

Cnitrit (ppm)	0,05	0,1	0,2	0,4	0,6	0,8	1,0	1,2
Abs	0,045	0,088	0,157	0,322	0,461	0,611	0,766	0,816

Hình 3.8: Sự phụ thuộc của độ hấp thụ quang vào nồng độ NO₂^-

Kết quả khảo sát cho thấy khoảng tuyến tính của phương pháp là: 0,05 – 1,0 ppm. Từ đó xây dựng đường chuẩn nitrit trong khoảng nồng độ 0,05 – 1,0 ppm. Kết quả được biểu diễn trên hình 3.9.

Hình 3.9: Đường chuẩn xác định nitrit với kit thử

Phương trình hồi qui của đường chuẩn sẽ có dạng :

Y = (0,00765 ± 0,00776) + (0,7593 ± 0,0147)x.

Hay độ hấp thụ quang A = (0,00765 ± 0,00776) + (0,7593 ± 0,0147)C_NO2^-.

Giá trị hệ số a có P_value = 0,062 > 0,05. Có nghĩa là hệ số a không có sự khác nhau có nghĩa với giá trị 0 ở độ tin cậy 95% hay phương pháp không mắc sai số hệ thống.

Giới hạn phát hiện, giới hạn định lượng:

LOD được xem là nồng độ thấp nhất của chất phân tích mà hệ thống phân tích còn cho tín hiệu phân tích khác có nghĩa với tín hiệu của mẫu trắng. Để xác định LOD chúng tôi tiến hành đo độ hấp thụ quang của mẫu trắng kết quả thu đươc ở bảng 3.10.

Bảng 3.10: Độ hấp thụ quang của mẫu trắng khi xác định nitrit

STT	1	2	3	4	5	6	7
Abs	0,002	0,002	0,001	0,004	0,001	0,002	0,002

Từ kết quả trên ta tính được S_blank = 0,001

Giới hạn phát hiện LOD = 3S_blank /b = 0,004 ppm NO₂^- hay 0,0012 ppm NO₂^- - N.

Giới hạn định lượng: LOQ = 10Sy/b = 0,013ppm NO₂^- hay 0,004 ppm NO₂^- - N.

Khoảng tuyến tính là: 0,013– 1,0 ppm NO₂^- hay 0,004 – 0,3 ppm NO₂^- - N.

3.1.2.5. Nghiên cứu thay thế pipet và bình định mức bằng dụng cụ ngoài hiện trường (xy lanh, ống fancol)

Điều kiện thí nghiệm:

- Dung dịch mẫu chứa nitrit được lọc qua giấy lọc vào bình nón. Dùng pipet hút 5,00 ml mẫu giả chứa 0,4 ppm NO₂^-vào bình định mức 10,00 ml, thêm 0,2g kit thử NO₂^-, lắc cho tan hết, định mức bằng nước cất đến vạch. Để ổn định 5 phút, đo độ hấp thụ quang ở bước sóng 520 nm.

- Dùng xy lanh gắn đầu lọc lấy hút 5,00 ml mẫu giả vào ống fancol 15,00 ml, thêm 0,2g kit thử NO₂^-, lắc cho tan hết, định mức bằng nước cất đến vạch 10,00 ml. Để ổn định 5 phút, đo độ hấp thụ quang ở bước sóng 520 nm.

Kết quả được trình bày trong bảng 3.11

Bảng 3.11: Kết quả phân tích nitrit trong mẫu nước bằng dụng cụ PTN và dụng cụ hiện trường

C xy lanh+ Ống fancol (ppm)	0,398	0,396	0,405	0.405	0.401
C pipet + bình định mức (ppm)	0,398	0,403	0.403	0.401	0.409

Từ số liệu ở bảng 3.11 sử dụng chuẩn t so sánh hai giá trị trung bình và Minitab 16 thì cho kết quả P_value = 0,427 > 0,05 hay giá trị t_tính < t_bảng. Như vậy hai giá trị hàm lượng trung bình hàm lượng NO₂^- trong mẫu giả khác nhau không có ý nghĩa thống kê. Vậy có thể thay thế pipet và bình định mức trong phòng thí nghiệm bằng các dụng cụ ngoài hiện trường như xy lanh và ống fancol.

3.1.2.6. So sánh sự sai khác 2 nồng độ trong dung dịch mẫu khi sử dụng quy trình phòng thí nghiệm và phân tích hiện trường xác định nitrit

- Tại hiện trường: lấy 5,00 ml mẫu nước tự tạo chứa 0,4 ppm NO₂^- vào ống fancol 15,00 ml, thêm 0,2g kit thử NO₂^-, lắc cho tan hết, định mức bằng nước cất đến vạch 10,00 ml. Để ổn định 5 phút, đo độ hấp thụ quang ở bước sóng 520 nm.

- Tại phòng thí nghiệm: lấy 5,00 ml mẫu nước tự tạo chứa 0,4 ppm NO₂^- vào bình định mức 10,00 ml, thêm 1,00 ml dung dịch B và 1,00 ml dung dịch A, lắc đều và định mức bằng nước cất đến vạch. Để ổn định 10 phút, đo độ hấp thụ quang ở bước sóng 520 nm. Kết quả được trình bày trong bảng 3.12

Bảng 3.12: Kết quả đo mẫu xác định nitrit bằng quy trình PTN và hiện trường

Hiện trường	0.398	0.396	0.405	0.405	0.401
PTN	0.414	0.392	0.393	0.423	0.412

Từ số liệu ở bảng 3.11 sử dụng chuẩn t so sánh hai giá trị trung bình và Minitab 16 thì cho kết quả P_value = 0,417 > 0,05 hay giá trị t_tính < t_bảng. Như vậy hai giá trị hàm lượng trung bình hàm lượng NO₂^- trong mẫu tự tạo khác nhau không có ý nghĩa thống kê.

Vậy có thể thấy kết quả phân tích cùng mẫu khi sử dụng quy trình phòng thí nghiệm và hiện trường là không khác nhau.

3.1.2.7. Đánh giá độ chính xác của phép phân tích dùng kit thử nitrit

* Độ lặp lại

- Với dung dịch chuẩn

Tiến hành khảo sát độ lặp lại của phương pháp khi phân tích lại dung dịch chuẩn ở 3 mức nồng độ 0,1; 0,4; 0,8 ppm. Đo các mẫu tương tự như khi xây dựng đường chuẩn với kit thử định lượng nitrit. Mỗi mẫu tiến hành đo 5 lần, độ lặp lại được đánh giá dựa trên độ lệch chuẩn và độ lệch chuẩn tương đối

Bảng 3.13: Đánh giá độ lặp lại của phép đo với dung dịch chuẩn khi sử dụng kit thử nitrit

Nồng độ(ppm)	A1	A2	A3	A­4	A5	RSD (%)
0,1	0,088	0,086	0,094	0,087	0,095	4,65
0,4	0,32	0,313	0,321	0,329	0,326	1,9
0,8	0,614	0,625	0,62	0,626	0,623	0,78

- Với mẫu thực

Tiến hành khảo sát độ lặp lại với mẫu nước mẫu nước mặt vùng hạ lưu sông Cầu Hải Dương. Mẫu nước 25-2 và mẫu 11-1 (lấy mẫu ngày 4 /9 /2015).

Lấy 350 ml mẫu, dùng xylanh gắn đầu lọc lấy 9,00 ml mẫu nước và đo các mẫu tương tự như khi xây dựng đường chuẩn. Độ lặp lại được đánh giá dựa trên độ lệch chuẩn và độ lệch chuẩn tương đối của giá trị hàm lượng (ppm) cùng một mẫu, phân tích lặp lại 5 lần.

Bảng 3.14: Đánh giá độ lặp lại của phép đo với mẫu thực khi sử dụng kit thử nitrit

Kí hiệu	C1	C2	C3	C­4	C5	S	RSD (%)
25-2	0,28	0,306	0,305	0,297	0,312	1,25.10-2	4,17
11-1	0,098	0,098	0,095	0,1	0,099	4,5.10-2	4,52

Độ lệch chuẩn tương đối của phép đo với dung dịch chuẩn và trên nền mẫu thực tương đối nhỏ, sai số nhỏ hơn 5% như vậy phương pháp có độ lặp lại tốt.
* Độ đúng

Đánh giá độ đúng của phương pháp thông qua độ thu hồi bằng cách thêm vào mẫu tự tạo hàm lượng nitrit ở các nồng độ 0,1; 0,2; 0,4 ppm. Tiến hành phân tích đồng thời mẫu đã được thêm chuẩn và mẫu chưa thêm chuẩn tương tự như khi xây dựng đường chuẩn. Mỗi mẫu làm lặp lại 3 lần.

Bảng 3.15. Kết quả phân tích mẫu thực tế đánh giá độ đúng của phương pháp phân tích nitrit

Lượng thêm vào(ppm)	Atb ± SD	Lượng tìm thấy(ppm) ± SD	Hiệu suất thu hồi(%)
0	0,087±0,0006	0,105±0,003	-
0,1	0,170±0,002	0,214±0,011	108
0,2	0,250±0,004	0,319±0,007	107
0,4	0,419±0,004	0,542±0,027	109

Từ kết quả cho thấy hiệu suất thu hồi nitrit của phương pháp khá tốt dao động từ 107 – 109 % chứng tỏ ta có thể sử dụng phương pháp để phân tích mẫu thực.

3.1.2.8. Khảo sát độ bền của kit thử nitrit

Để đánh giá độ bền của kit nitrit chúng tôi tiến hành khảo sát sự tạo phức màu của NO₂^- 0,4ppm với kit ở các thời gian khác nhau sau khi trộn. Lấy vào bình mức 10,00 ml: 0,4 ml dung dịch chuẩn NO₂^- 10,00ppm, thêm 0,2g kit thử nitrit, lắc cho tan hết, định mức đến vạch bằng nước cất. Sau 5 phút đem đo độ hấp thụ quang tại bước sóng 520 nm, với mẫu trắng làm dung dịch so sánh. Kết quả được trình bày trong bảng 3.16.

Bảng 3.16: Độ bền của hỗn hợp kit nitrit theo thời gian

TN Ngày		1	2	3	4	5
1	A	0,321	0,320	0,319	0,319	0,321
	C(ppm)	0,413	0,411	0,410	0,410	0,412
10	A	0,324	0,322	0,327	0,326	0,317
	C(ppm)	0,417	0,414	0.420	0,419	0,407
20	A	0,329	0,329	0,322	0,320	0,327
	C(ppm)	0,423	0,423	0,414	0,411	0,420
60	A	0,318	0,321	0,315	0,325	0,329
	C(ppm)	0,409	0,413	0,405	0,418	0,423
90	A	0,323	0,327	0,320	0,320	0,319
	C(ppm)	0,415	0,420	0,411	0,411	0,410
120	A	0,325	0,327	0,325	0,329	0,322
	C(ppm)	0,418	0,420	0,418	0,423	0,414
145	A	0,325	0,326	0,327	0,329	0,325
	C(ppm)	0,418	0,419	0,420	0,423	0,418

Nhập số liệu vào phần mềm thống kê để xử lý cho kết quả biểu diễn trên hình 3.10:

Hình 3.10: Đồ thị đảm bảo chất lượng (QC) về độ bền của hỗn hợp kit nitrit theo thời gian

Từ số liệu ở bảng 3.15 sử dụng phân tích Anova so sánh các giá trị trung bình và xử lý bằng phần mềm thống kê Minitab 14 cho kết quả ở hình 3.10. Như vậy các giá trị trung bình hàm lượng NO₂^- trong khoảng thời gian khảo sát vẫn nằm trong giới hạn quyết định, đặc trưng cho khoảng tin cậy của giá trị trung bình chung. Nói cách khác kit thử nitrit bền trong thời gian khảo sát.

Каталог: files -> ChuaChuyenDoi
ChuaChuyenDoi -> ĐẠi học quốc gia hà NỘi trưỜng đẠi học khoa học tự nhiên nguyễn Thị Hương XÂy dựng quy trình quản lý CÁc công trìNH
ChuaChuyenDoi -> TS. NguyÔn Lai Thµnh
ChuaChuyenDoi -> Luận văn Cao học Người hướng dẫn: ts. Nguyễn Thị Hồng Vân
ChuaChuyenDoi -> 1 Một số vấn đề cơ bản về đất đai và sử dụng đất 05 1 Đất đai 05
ChuaChuyenDoi -> Lê Thị Phương XÂy dựng cơ SỞ DỮ liệu sinh học phân tử trong nhận dạng các loàI ĐỘng vật hoang dã phục vụ thực thi pháp luật và nghiên cứU
ChuaChuyenDoi -> TRƯỜng đẠi học khoa học tự nhiên nguyễn Hà Linh
ChuaChuyenDoi -> ĐÁnh giá Đa dạng di truyền một số MẪu giống lúa thu thập tại làO
ChuaChuyenDoi -> TRƯỜng đẠi học khoa học tự nhiêN
ChuaChuyenDoi -> TRƯỜng đẠi học khoa học tự nhiên nguyễn Văn Cường

tải về 1.06 Mb.

Chia sẻ với bạn bè của bạn: