Luận án tiến sĩ hóa học: Nghiên cứu chế tạo các điện cực chọn lọc ion nitrat, nitrit và amoni tiếp xúc rắn và ứng dụng chúng làm detector trong kỹ thuật phân tích dòng chảy (FIA)

DANH MỤC CÁC BANG TRONG LUẬN AN2.1 Thanh phan của màng long chon lọc ton su dụng trong nghiên cứu chế tao điện cực chon loc ion nitrat, nitrit va amoni | Hệ số hoạt độ ion cua dung dich

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN

ĐỒ PHÚC QUAN

NGHIÊN CUU CHẾ TẠO CÁC ĐIỆN CUC CHỌN LOC ION

NITRAT, NITRIT VÀ AMONI TIẾP XÚC RÁN VÀ ỨNG

DỤNG CHÚNG LÀM DETECTOR TRONG KỸ THUẬT

PHAN TICH DONG CHAY (FIA)

CHUYEN NGANH : HOA PHAN TICH

MỤC LỤC

Trang

Chương 1 TONG QUAN 4

1.1 Nito trong moi trường 4 1.2 Phuong phap phan tich nitrat, nitrit va amoni 7

1.2.1 Phương pháp quang pho phân tử 7 1.2.2 Phương pháp sac ký lỏng 9

1.2.3 Cac phuong phap dién hoa 10 1.2.4 Phuong pháp khác II

1.3 Phan tích điện the sử dụng điện cực chon lọc ion 12

1.3.1 Nguyên tac hoạt động của điện cực chon loc ion 12 1.3.2 Hoạt độ ton 15 1.3.3 Các loại điện cực mang chon loc ion 16 1.3.4 Hệ số chọn lọc điện thế K,?" 18

1.3.4.1 Phuong pháp can tro cố định 19

1.3.4.2 Phuong pháp dung dịch riêng 19

1.3.5 Các yếu tố đặc trưng khác của điện cực 20

1.3.5.1 Giới han phát hiện của điện cực 20 1.3.5.2 Thời gian đáp ứng của điện cực 21

1.3.5.3 Tuổi tho của điện cực chon lọc ion 22

1.3.5.4 Độ chính xác của phép do thế a

1.3.6 Điện cực chọn lọc ion tiếp xúc ran 24

1.3.7 Phân tích dòng chảy sử dung detector [SE re

1.3.7.1 Nguyên tac của phương pháp FIA 27

1.3.7.2 Các ưu điểm cơ bản của phương pháp FIA 29

Chương 2 NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 31

2.1 Noi dung nghien cuu 3l

2.2 Phương pháp nghiên cứu 32

2.2.1 Chê tạo điện cực chọn lọc ton 32

2.2.1.1 Chuẩn bị dung môi 32

2.2.1.2 Che tạo điện cực chọn lọc ion dung dịch nội 32

2.2.1.3 Chế tạo điện cực chọn lọc ton tiếp xúc ran 36 2.2.2 Khao sát thong so đặc trưng của điện cực 37

2.2.2.1 Do vôn-ampe vòng 37

2.2.2.2 Do điện thế của điện cực chọn lọc ion 37

2.2.2.3 Do tong trở của điện cực chon lọc ion 37

2.2.2.4 Ap dung phân tích mau 38

2.2.3 Hoa chat, dung cu va thiét bi 38

2.2.3.1 Hoa chat 38 2.2.3.2 Thiết bị và dung cu thí nghiệm 39

Chuong 3 KET QUA VA THAO LUAN 40

3.1 Khao sat mang chon loc ion 40

3.1.1 Màng long chọn lọc ion nitrat 40 3.1.2 Mang long chon lọc ion nitrit 43 3.1.3 Mang long chon loc ion amoni 46

3.1.4 Anh hưởng của chất điện ly và chất hữu co 49

3.1.4.1 Ảnh hưởng của chất điện ly 49

3.1.4.2 Ảnh hưởng của chất hữu cơ of

3.2 Tong hop dién hoa polypyrol 52

3.2.1 Tong hop mang PPy/NO, 56

3.2.2 Tong hop mang PPy/NO, 60 3.2.3 Tong hợp mang PPy/NH,CI 62

3.2.4 Cấu trúc be mat và đáp ứng điện thé cua mang polypyrol 67

3.2.4.1 Cấu trúc bẻ mat của màng polypyrol 673.2.4.2 Đáp ứng điện thế của màng polypyrol 68

3.3 Các thong số đặc trưng của các SCISE 73

3.3.1 Đáp ứng điện thế của các SCISE trong đo tĩnh 73

3.3.1.1 Dap ứng điện the của SCISE nitrat 73

3.3.1.2 Dap ứng điện thế của SCISE nitrit 77

3.3.1.3 Dap ứng điện thé của SCISE amoni 80)

3.3.2 Thời gian đáp ứng và tuổi tho cua SCISE 82

3.3.3 Dap ứng điện thể cua SCISE trong FIA

3.3.4 Đánh giá tong trở của các điện cực SCISEw

3.3.5.Hệ số chọn lọc của các điện cực chọn lọc ion tiếp xúc ran

3.3.5.1 Hệ số chon lọc của SCISE nitrat

3.3.5.2 Hệ số chọn lọc của SCISE nitrit

3.3.5.3 Hệ số chọn lọc của SCISE amoni

3.3.6 Anh hưởng của pH và humic

3.3.6.1 Anh hưởng của pH 3.3.6.2 Anh hưởng của humic 3.4 Ap dung thực tế

3.4.1 Độ chính xác và độ lap lại

3.4.1.1 Chuẩn bị các SCISE 3.4.1.2 Chuẩn bị mâu CRM

3.4.1.3 Qui trình phân tích

3.4.2 Phân tích mâu nước

3.4.2.1 Lấy mau va bao quan

3.4.2.2 Két qua phan tich va nhan xét

KẾT LUẬN

DANH MỤC CAC CÔNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BO

TAL LIEU THAM KHAO

105

106 107

109 109 109

113 115 116 142

DANH MỤC CAC Ki HIEU VIET TAT

Bis(1-butylpentyl) adipate - Bis(1-butylpentyl) adipat Certified Reference Material - Vat liệu so sánh

Cyclic Voltammetry - Von-Ampe vong

Bis(2-ethylhexyl) sebacate - Bis(2-etylhexyl) sebacat

Bis(1-butylpentyl) decane-1,10-diyl diglutarate - Bis(1-butylpentyl) decan-1,10-diyl diglutarat

Flow Injection Analysis - Phuong phap phan tich dong chay

Glassy Carbon - Glasy cacbon

lonic Strength Adjustor - Chất điều chỉnh lực ion

lon-Selective Electrode - Điện cực chọn lọc lon

lon-Selective Liquid Membrane - Màng long chọn lọc ion Potassium tetrakis(4-chlorophenyl)borate - Kali tetrakis(4-clophen-

yl )borat

Morpholinoethanesulfonic acid - Axit morpholinetansulfonic

Nitrophenyl octyl ether - Nitrophenyl octyl ete

Polypyrrole — Polypyrol Polyurethan - Polyuretan Polyvinylcloride - Polyvinylclorua

Solid-Contact Ion-Selective Electrode - Điện cực chon lọc ion tiếp xúc ran

Separate Solution Method - Phuong phap dung dich riéng

Tetradecylammonium bromide - Tetradexylamoni bromua Tridodecylmetylammonium cloride - Triđođdexylmetylamoni clorua

Tridodecylmetylammonium nitrate - Tridodexylmetylamoni nitrat

Tetrahydrofuran - Tetrahydrofuran

Tetraoctvlammonium bromide - Tetraoctylamont bromua Tris(hydroxvlmethyl)aminomethane - Tris(hydroxylmetyl)amino-

metan

DANH MỤC CÁC BANG TRONG LUẬN AN

2.1 Thanh phan của màng long chon lọc ton su dụng trong nghiên cứu chế

tao điện cực chon loc ion nitrat, nitrit va amoni

| Hệ số hoạt độ ion cua dung dich phân tích sau khi điệu chính lực ion

bang chat điện ly tương ứng.

3.2 Do lap lai của quá trình chế tao điện cực và dap ứng của chúng theo

thời gian.

3.3 Điều kiện phân tích tong trở của các SCISE.

3.4 Kết qua khao sát tong trở điện hoá của các SCISE nitrat, nitrït và

amon.

3.5 Nong độ các ion trong mau cấp chứng chi

3.6 Thong số tinh toán giá trị trung bình và độ lệch chuẩn sau khi pha

loang mau.

3.7 Giá tri nồng độ các ion trong mau CRM sau khi pha loãng

3.8 Kết qua phân tích mau CRM sử dụng các SCISE.

DANH MUC CAC HINH TRONG LUAN AN

Chu trình nito trong môi trường

Xác định nitrat, nitrit và amoni bang điện cực chon lọc ion

Sơ đồ nguyên tác do thế điện động của điện cực chon lọc ion

Sơ đỏ các loại màng long chon lọc ion sử dụng các chất dan ion khác nhau

Sơ đồ quá trình trao đôi điện tích xảy ra trong ISE sử dụng dung dich

HỘI

Sơ đỏ SCISE sử dụng màng điện ly bão hòa ion

Vùng độ dân của một số polyme dẫn điện thông dụng

Sơ đồ trao đối điện tử-ion xảy ra tại các lớp tiếp xúc của SCISE sử

dụng màng polyme dân điện

Sơ đồ hệ thong FIA đơn giản

Cong thức cấu tạo của các ionophore sử dụng trong chế tạo màng

chon lọc ton

Cong thức cấu tạo cua các chat deo hoá và hop chất cao phan tử sử dụng trong chế tạo màng chọn lọc ion

Anh chụp ISE SCISE và bình dòng chảy sử dụng điện cực chọn lọc

ion tiếp xúc ran

Sơ đồ chuẩn bị dung dịch chuẩn sử dụng trong đo điện thế bảng điệncực chọn lọc ion

Đáp ứng điện thế của màng Nitrat-1&2 trong dung dich nitrat nông độ

từ I0 đến 10M

Hệ so chọn lọc của các màng Nitrat-&2 xác định theo phương pháp

dung dịch riêng tại nồng độ 10° M của các anion khác nhau trongđệm Tris-H,SO, 10° M, pH 7.1

Dap ứng điện the của các mang Nitrit-1&2 và mang không có chất

dan ion trong dung dịch nitrit nồng độ từ 10° đến 10' M

Đáp ứng điện thế cua màng Nitrit- do trong dung dich nitrit từ 10°

He so chọn lọc của mang Nitrit-3 đối với các anion khác nhau xác

đính theo phương pháp dung dịch riêng tại nồng độ ion là 10° M

trong đệm Tris-H,SO, 10° M, pH 7,1

Dap ứng điện the của mang Amoni-! với amoni trong các dung dịch

dem MES, xitrat, phosphat, borat và Tris-HCl Dap ứng điện thế cua mang Amoni-2 với amoni trong các dung dịch dem MES, xitrat, phostphat, borat và Tris-HCl

Đáp ứng điện the của mang Amoni-3 với amoni trong các dung dich

đệm MES, xitrat, phostphat, borat va Tris-HCl

So sánh độ dốc của đặc tuyến của các ISE amoni trong các dung đệm

có thành phân và pH khác nhau

Hệ số chọn lọc của các ISE amoni sử dụng các chất deo hoá khác

nhau được xác định theo phương pháp dung dịch riêng trong các dung

dich cation có nồng độ 10? M pha trong đệm Tris-H,SO, 10° M, pH

7,1

Anh hưởng của nông độ chat ổn định lực ion đến vùng tuyến tính củađiện cực amoni

Hệ so chọn lọc của điện cực màng nitrat/xenluloaxetat đối với các

anion khác nhau sau khi luyện 24 h trong dung dich humic 25 mg/l

Sơ đỏ hình thành polypyrol theo phương pháp tong hợp điện hoá

Đường thế-thời gian của quá trình điện phân PPy/NO, từ dung dịch

Pyrol 0.5 M/NO, 0.5 M, mật độ dòng 2 mA/cm’, thời gian điện phân

150 s

Đường CV của điện cực PPy/NO, được tổng hợp từ dung dịch pyrol

0,5 M/NO, 0,5 M, thời gian điện phân 150 s

Đường CV của điện cực PPy/NO, được tong hợp từ dung dịch Pyrol0.5 M/NO; 0.5M mat độ dong 2 mA/em” ty, từ 90 s đến 180 s

Cac đường CV của điện cực PPy/NO, được tong hợp trong các dung

dp

dich nitrat có nông độ từ 0.1 đến EM Đường CV của điện cực PPy/Cl trong các dung dịch có thành phan

khác nhau

Đường CV cua các mang PPy/Cl với các thời gian điện phan khác

nhau trong dung dịch NHỤ,CI 10'M

Các đường CV với tốc độ quét khác nhau của PPy/Cl trong dung dich

NH,CI 10ˆM đệm Tris 10° M, pH 7,1

Các đường CV cua PPy/Cl trong các dung dich muối clorua của các

cation NH,*, K*, Na‘, Lit nồng độ 10M Các đường CV của PPy/Cl trong các dung dich cation NH,*, Ba”,

Cá ', Mg’? nong độ 10'M Cong thức của nafion và tong hop điện hoá của PPy với su hỗ trợ của

nafion

Đường CV của nafion/PPy/Cl trong dung dịch amoni nồng độ 10M

Anh hiển vi điện tử của màng PPy sử dụng làm màng tiếp xúc rắn pha

lap nitrat, nitrit và amoni clorua

Dap ứng điện the trong dung dich chứa cap oxy hóa khử của điện cực

GC, điện cực GC phú màng polyme dân điện và điện cực chon lọc ion

tiếp xúc ran trên cơ sở màng polyme dan điện do trong dung dịch chất

điện ly NaNO, 0,1 M khi thay đổi ti lệ Fe**/Fe**

Đường đáp ứng điện thế của các điện cuc màng PPy/NO, với thời

gian điện phan khác nhau trong dung dịch nitrat nồng độ từ 10° đến 10'M

Đáp ứng điện thé của điện cực PPy/Cl trong dung dich clorua

Dap ứng điện thé cua các điện cực PPy/NH,Cl khi khong có nafion và

có bo sung nafion trong dung dịch amoni

Sơ do hoạt động cua SCISE sử dụng mang polyme dan điện

Dac tuyến của các điện cực nitrat với các thể tích dung dich mang

chọn lọc ion khác nhau Đặc tuyến của các điện cực nitrat với màng polyme dân điện phụ thuộc vào nồng độ nitrat trong dung dịch điện phân

Đặc tuyến của các điện cực nitrat với màng polyme dân điện có độ

day Khác nhau

Đặc tuyến cua các điện cực nitrat với mang polyme dan điện tong hợp

trong dung dịch điện phân chứa đệm MES có nông độ nitrat khác

Đáp ứng điện thế của các SCISE nitrit với mang dùng chat deo hoá

NPOE trong dung dịch nitrit

Dap ứng điện the của các ISE amoni dung dich nội và điện cực SCISE

sử dụng màng ISM amoni-4 trong dung dịch amoni Đáp ứng điện thế của các SCISE amoni với màng tiếp xúc ran khác

nhau trong dung dich amon

Đáp ứng điện thế cua các SCISE amoni với mang PVC va PU trong

dung dịch amoniĐường đáp ứng của các SCISE trong ving nồng độ từ 107 đến 10° M

của ion chọn lọc tương ứng với tốc độ máy phi là 2 mm/s và 5 mm/s

Đường biểu diễn đáp ứng điện thé của các SCISE trong hệ thong FIA

đổi Với nitrat, nitrit Và amoni

Đường tổng trở điện hoá của 2 SCISE nitrat sử dụng 2 chất dan ionTOAB và TDAB

Đường tổng trở điện hoá của các SCISE nitrit với tổ hợp màng polyme

dan và màng chọn lọc ion khác nhau

Đường tổng trở điện hoá của 2 SCISE amoni với màng chọn lọc ion sử

dụng 2 chất dẻo hoá BBPA và ETH469

Hệ số chọn lọc của điện cực chọn lọc ion nitrat tiếp xúc ran

(SCISE-nitrat0T-04) do trong FIA với đệm phosphat

Hệ số chọn lọc của điện cực chọn lọc ion nitrat tiếp xúc ran

(SCISE-nitrat05-07) do tinh trong đệm MES

Hệ số chon lọc của điện cực chọn lọc ion nitrit tiếp xúc ran

(SCISE-nitrit0 1-03) do trong FIA với đệm phosphat

Hệ số chọn lọc của điện cực chọn lọc ion nitrit tiếp xúc ran

(SCISE-nitrit04-05) do trong FIA với đệm MES

Hệ so chon lọc cua điện cực chon lọc ion amoni tiếp xúc ran amoni01-03) do tinh trong đệm Tris

Hệ số chọn lọc của điện cực chọn lọc ion amoni tiếp xúc ran

amoni04&05) do trong FIA với đệm axetat

Anh hưởng cua pH dung dich đến đáp ứng điện thé của các

SCISE-nitrat với 2 thành phan màng chon lọc ion sử dụng 2 chất dân ion TOAB và TDAB

Anh hưởng của pH dung dịch đến đáp ứng điện thế của SCISE-nitrit

với thành phan màng chọn lọc ion ionophore |/NPOE/PVC

Anh hưởng của pH dung dịch đến đáp ứng điện thế của các

SCISE-amoni với 2 thành phan màng chọn lọc ion sử dụng 2 chat deo hoa

cứu trên địa bàn Hà Nội

Nong độ trung bình của amoni trong nước ngâm tại các khu vực

nghiên cứu trên địa bàn Hà Nội

Nong độ nitrat, nitrit và amoni trong nước thai sinh hoạt thuộc khu

vực nội thành Hà Nội

MỞ ĐẦU

Hiện nay, với tốc độ phát triển nhanh và không kiểm soát được của các ngành công nghiệp hoá chất thực phẩm và hoá dầu với mức gia tăng dân số

cao, hậu quá chiến tranh, nạn cháy rừng, cháy mỏ dâu do con người cũng như

do thiên nhiên gay ra trên nhiều khu vực của hành tinh chúng ta, 6 nhiễm môitrường nøày càng trở nên nghiêm trọng, gây mất cân bang sinh thai trên trái

dat Hàng nam, lượng các khí CO, và NO, thai vào khí quyển cỡ hàng tỷ tan;

các thuy vực của hành tinh chúng ta nhận 7-8 ty tấn chất gây độ cứng và chất

tan trong đó có khoảng 2 triệu tấn thuốc trừ sâu, 6 triệu tấn sản phẩm dầu mỏ

và hàng chục triệu tấn chất hữu cơ Ô nhiễm môi trường đã trở thành vấn đề

quan tâm của nhiều quốc gia, nhiều tổ chức xã hội và nhiều nhà khoa học trên

the giới Việc bảo vệ môi trường sống trên trái đất được đặt ra trước loài người

như một vấn đề bức thiết sống còn cho cả hiện tại và tương lai

Tuỳ thuộc vào sự phát triển của xã hội, tiến bộ khoa học kỹ thuật, cũng

ahu mật độ và mức gia tang dân số, 6 nhiêm môi trường ở môi khu vực va

quốc gia có sự khác nhau Ví dụ: ở Ấn Độ 90 % lượng nước 6 nhiém do chất

thai sinh hoạt gây nên, trong khi đó ở Hàn Quốc có tới 74 % nước nhiém ban

Jo nước thai công nghiệp gay ra.

Ở Việt Nam, tuy sản xuất công nghiệp cũng như nông nghiệp có nhiều

ước nhảy vọt trong những nam gan đây, song sự phát triển sản xuất không đi

sèm với việc bao đảm an toàn cho môi sinh nên đã gây ô nhiễm môi trường

láng kế Các hợp chất chứa nitrat, nitrit và amoni được sử dụng rộng rãi trong san xuất nông nghiệp, bao quản thực phẩm va các ngành công nghệ khác

thau Tuy nhiên, sự có mat của chúng trong môi trường biểu thị mức độ ô

Nhiệm và phú dưỡng của nước tự nhiên, Để đáp ứng yêu cầu ngày càng cao

‘ua công tác quan trac và đánh giá tác động môi trường, nghiên cứu phươngsháp phan tích hiệu qua cao hơn để đánh giá hàm lượng của ion nitrat, nitrit vàumoni trong doi tượng mau có thành phần phức tap là nhiệm vụ can thiết

Hien nay, phương pháp xác định các ton nitrat, nitrit và amon chu yêu dựa

trên phương pháp quang pho phân tử (UV-VIS) hoạc phương pháp sac ký ion.

Nhìn chung, phương pháp quang phố thường bị ảnh hưởng bởi màu sác hoặc

do duc của mau và các yếu tố liên quan đến phản ứng tạo màu như pH, thời

gian phan ứng và độ ôn định màu của sản phẩm Phương pháp sac ký ion là

một phương pháp phân tích hiện đại và nhanh, nhưng thiết bị thuộc loại đấttien, do đó chỉ có các trung tam phân tích lớn mới có khả nang trang bị thiết bị

này và người vận hành máy đòi hỏi được đào tạo chuyên sâu.

Rõ ràng nhờ kha nang phân tích trực tiếp hoặc gián tiếp trong các đối

tượng mau môi trường mà không cần quan tâm đến màu sac hoặc độ đục cua

dung dịch và với ưu thế thiết bị phân tích thuộc loại rẻ tiền, các điện cực chọn

lọc ion (ISE) đã trở thành công cụ phân tích quan trọng trong kiểm soát môi

trường và thực phẩm Hơn nữa, nhờ áp dụng các tiến bộ kỹ thuật trong lĩnhvực khoa học vật liệu và điện tử, các điện cực chọn lọc ion có thể được chế tạothu nhỏ, đạt độ bền cao và không cần bảo dưỡng điện cực, dựa trên cơ sở loại

bỏ hoàn toàn dung dịch nội trong các điện cực thông thường để chế tạo một loại điện cực tiếp xúc ran,

Điện cực chọn lọc ion không sử dụng dung dịch nội đã được quan tâmnghiên cứu từ hơn 2 thập kỷ vừa qua Các điện cực trạng thái ran chế tạo theo

phương pháp phủ trực tiếp màng polyme chọn lọc ion lên trên bề mat của điện

cực so sánh nội đã được sử dụng khá phổ biến trong các phòng thí nghiệm

phân tích môi trường, thực phẩm và lâm sàng do giá thành thấp và chế tạo đơn

giản, Tuy nhiên, các điện cực loại này có vấn đề liên quan đến độ ổn định thế, thời gian đáp ứng chậm và điện cực mất độ ổn định theo thời gian Nhiều công trình nghiên cứu đã được thực hiện nhằm tìm kiếm các vật liệu có khả năng dân điện tu-ion thuận nghịch giữa mang chon lọc ion và bề mat điện cực so sánh nội để tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình thiết lập trang thái cân bang

thê điện động của điện cực chon lọc ion.

Trong những nam gan đây, polyme dân như polypyrol, polythiophen va

pholyanilin đã và dang là đối tượng nghiên cứu của nhiều ngành khoa học và

công nghé khác nhau Các nghiên cứu bang phương pháp vật lý và hoá học đã

khám phá nhiều tính chất quan trong của polyme dan Kết qua nghiên cứu chỉ

ra rang polyme dan khong chỉ có tinh dân điện tử gan tương tự như kim loại,

mà các tương tác hoá học của chúng còn có thể thay đổi được Dac tính quan trong nhất của polyme dan trong ứng dụng điện hoá là kha nang thay đổi tính

chat vat lý và hoá học cua chúng khi được pha tạp các ion thích hợp Các

polyme dan được sử dụng rộng rãi nhằm làm thay doi tính chất bề mat của các

điện cực thông thường Đồng thời, chúng được ứng dụng trong nghiên cứu xúc

tác điện hoá màng tách và sắc ký Ngoài ra, polyme dân còn mở ra các khả

nang công nghệ mới trong nghiên cứu chế tao sensor hoá học và sinh học.

Ở nước ta, lĩnh vực nghiên cứu chế tạo điện cực chọn lọc ion ứng dụng

trong phân tích môi trường và thực phẩm chỉ được một vài cơ sở nghiên cứu

khoa học quan tâm Hầu hết các điện cực chon lọc ion sử dụng tại nước ta hiện

nay là điện cực ngoại nhập với giá thành khá cao nhưng thời gian sử dụng của

chúng còn hạn chế Mat khác điện cực chọn lọc ion tiếp xúc ran hiện dang là

van de khoa học hấp dân các nhà khoa học trong nước và quốc tế.

Xuất phát từ các vấn đề trên, chúng tôi chọn đề tài nghiên cứu này nhằm

góp phan phát triển phương pháp phân tích điện hoá hiện đại ứng dụng điện

cực chọn lọc ion tiếp xúc ran trong phân tích môi trường tại Việt nam Để thực

hiện được mục tiêu đó, chúng tôi tập trung giải quyết các nội dung chính sau:

- Nghiên cứu chế tạo điện cực chọn lọc ion theo nguyên tắc tiếp xúc rắn trên cơ sở sử dụng màng polypyrol tổng hợp bảng phương pháp điện hoá đóng

vai trò chuyển điện tử-ion thuận nghịch giữa màng chọn loc ion và điện cực so

sánh nội.

- Đánh giá các thông số đặc trưng của các điện cực chọn lọc ion tiếp xúc

ran trong trang thái đo tĩnh và do trong hệ thong FIA, áp dung các điện cực để

phân tích một số mau nước tự nhiên Độ tin cậy của phương pháp được đánh giá thông qua phân tích vật liệu so sánh.

CHUONG |

TONG QUAN

1.1 NITO TRONG MOL TRƯỜNG

Nito là một nguyên tố khá phố biến trong tu nhiên, ở dang tự do chiếm

78 % thể tích (76 % khối lượng) của khí quyển trái đất Không giống oxy một thành phan chính khác của khí quyển kha nang phản ứng hoá học của nito rất thấp do vậy nito không thể được sử dụng trực tiếp cho quá trình phát triển của động thực vật Để phá vỡ cả ba liên kết hoá học trong phân tử nitơ cần phải

cung cấp nang lượng là 950 kJ/mol [6] Nito ton tại dưới nhiều dạng hợp chất

hữu cơ và vô cơ khác nhau Các hợp chất này có vai trò đặc biệt quan trọng

đối với sự hình thành phát triển của tất cả các sinh vật trên trái đất và giữa

chúng có sự chuyển hoá cho nhau.

Chu trình nitơ trong môi trường, kể cả phản ứng giải phóng N,, chủ yếu

được tiên hành bởi các vi sinh vật Trong tự nhiên thường xảy ra các quá trình

amoni hoá, nitrat hoá và khử nitrat hoá, nhờ đó mà giữ được cân bang vật chất

của nito [167].

Quá trình amoni hoá là quá trình phân huỷ xác động và thực vat được

thực hiện bởi các vi sinh vật khác nhau Sản phẩm cuối cùng của sự phân huỷ

đó là các đơn phan tử hoặc các ion Sản phẩm phân huỷ các chất hữu cơ nito là

khí amoniac hoặc lon amoni.

(NH,CO+H,O_ ———_ 2NH,+CO, (1.1)

2NH,° +60, ———+ 4NO,+8H++4H,O (12)

4NO, +20, ——— 4NO- (1.3)

5CH,O + 4NO,- + 4H’ 2N; + 5CO, + 7H,O (1.4)

Qua trình nitrat hoá là sự chuyển hoá các ion amoni thành nitrat (phương

trình 1.2 và 1.3) Như vậy trong quá trình khử nitrat tương ứng (phương trình

1.4) sản phẩm tạo thành là khí N, và một lượng nhỏ NO và N,O Ca hai quá

trình nay đóng vai trò quan trong trong dat và nước tự nhiên Trong môi

trường hiểu khí (nước mat ho), nito ton tại chủ yếu ở dang NO, Trái lai, trongmoi trường yếm khí (nước đáy ho), nito ton tại chủ yếu ở dang NH, và NH,'

Nitrit sinh ra trong môi trường yếm khí, ví dụ đất ngập nước Trong môi trường nay, quá trình khứ chất hữu cơ nito thành amoniac thực hiện khong hoàn toàn đã sinh ra nitrit Hau hết thực vật chỉ hấp thụ nito ở dạng nitrat, do vậy amoniac và amoni sử dụng làm phân bón can phải bị oxy hoá bởi vi sinh

vật trước khi nó có thể được sử dụng bởi thực vật

Hiện nay, các nha môi trường đặc biệt quan tâm tới vấn đề nitrat trong

nước ngày càng tang [117,169,202], đạc biệt trong nước giếng tại khu vực sản

xuất nông nghiệp Ban dau, các chất thai của động vật và phân bón là nguồn

chủ yếu sinh ra nitrat Hiện nay, ngay cả khi không sử dụng phân bón hoá học

và phan hữu co, nhưng gặp điều kiện oxy hoá thuận lợi (điều kiện hiếu khí và

am) các chất hữu cơ nitơ trong đất cũng có thể bị oxy hoá sinh ra nitrat.

Theo các báo cáo khoa học về tác động của nitrat đối với sức khoẻ con

người, khi sử dụng nước hoặc thực phẩm có hàm lượng NO,-N vượt quá

ngưỡng cho phép (10 mg/l) trong thời gian dài sẽ gây ra triệu chứng

methemoglobin đối với trẻ từ 3-6 tháng tuôi cũng như sự thiếu hụt các enzym

đặc hiệu trong cơ thể đối với người trưởng thành [6, 117] Quá trình gây bệnh

có thể tóm tát như sau: Vi khuẩn trong các chai sữa không được khử trùng

hoac trong hệ thống tiêu hoá của trẻ có thể khử nitrat thành nitrit theo phản

ung:

NO, +2H*+2e ——> NO, +H,0O (1.5)

Trong co thể nitrit sẽ kết hợp với Fe** trong phân tử hemoglobin, làm

mất kha nang vận chuyển oxy của hemoglobin Trẻ em mác bệnh

methemoglobin trở nên xanh xao và khó thở, nếu duy trì lâu sẽ dân đến tử

vong Hiện nay, bệnh methemoglobin rất ít gap ở các nước công nghiệp phát

trien (ở Anh, báo cáo cuối cùng vé vấn đề này vào nam 1972) Tuy nhiên đối

với các quốc gia dang phát triển, bệnh methemoglobin van còn là mối lo ngại

lớn.

L NO, Nước ngầm | NO, Nước ngấm [ no, |

Hình 1.1 Chu trình nito trong môi trường.

Độc tính của nitrat và nitrit tang lên nhiều khí chúng bị chuyển hoá thành

các dan xuất khác do tác dụng của vi sinh, các loại men và các quá trình sinhhoá khác, ví dụ phản ứng của nitrit với amin hình thành lên các hợp chất

nitrosamin là các chất gây ung thư đối với người và động vật đã được kiểm

nghiệm trong lâm sàng [6, 117].

Quá trình hình thành các nitrosamin trong cơ thể xảy ra như sau: các hợp chất nitroso được tạo thành từ amin bậc hai và axit HNO, có thé trở nên bền

vững nhờ tách loại proton để trở thành nitrosamin.

R, Rii@ ! IX +ON—NO, SN ' N ON—NO> N—NO | NO> een N—NOb

R fi RY h Hà 2 RY

Amin Nitrosamin

Cúc amin bậc ba trong môi trường axit yeu (pH từ 3 đến 6), đặc biệt với

sự có mặt của ion nitrit, de bị phân huy thành aldehyt và amin bac hai, từ đó

tiếp tục được chuyển hoá thành nitrosamin theo sơ đồ sau:

Nếu góc R, và R; là nhóm metyl (-CH,), nitrosamin có tên gọi là

N-nitrodimetylamin có thể hoà tan trong nước hoặc môi trường hữu cơ và được

coi là tác nhân gây ung thư đối với con người nếu chúng ta ngoại suy từ các

kết qua thử nghiệm trên động vật N-nitrodimetylamin có thể chuyển nhóm

metyl tới nguyên tử nito hoặc oxy của phân tử axit deoxyribonucleic (ADN)

và làm thay đổi mã gen của tế bào Vào đầu năm 1980 người ta đã tìm thấy

N-nitrodimetylamin trong bia với hàm lượng 3000 ppt Sau đó các nhà sản

xuất bia đã thay đối qui trình sản xuất bang cách sấy khô các men bia, do vậy

đã làm giảm đáng ké N-nitrodimetylamin trong bia xuống còn 70 ppt [6].

Các amin bậc hai thường xuất hiện trong khi nấu rán thực phẩm giàu

protein hay quá trình lên men Nitrit có trong rau qua vào khoảng 0,05—2

mg/kg Khi dùng thực phẩm chứa hàm lượng nitrit vượt quá giới hạn cho phép

sẽ gây hậu quả trực tiếp với hàm lượng nitrit trong thực phẩm là 0.3 % có thể

gây ra tử vong Vì vậy những thực phẩm chứa nitrit vượt quá 0,1 % cần được

loại bỏ [117].

1.2 PHƯƠNG PHAP PHAN TÍCH NITRAT, NITRIT VÀ AMONI

1.2.1 Phương pháp quang pho phan tử

* Xác định nitrat và nitrit: Phương pháp thông dụng để xác định nitrit

thường dựa tren phản ứng của nitrit trong môi trường axit (pH 2.5) với

sulfanilamit tạo thành muoi diazo, sau đó hợp chất diazo sẽ tham gia phan ứng

ghép doi với hợp chat N-(1-naphtyl)-etylendiamin diclohydric để tạo thành

san phẩm màu có độ hap thụ quang cực đại tại bước sóng 543 nm [12 24, 40,

44 45, 65, 78, 190] Phương pháp trac quang thường cho phép định lượng

trong vung nồng độ NO,-N từ 10 đến 1000 ug/l Phương pháp này bị anh

hưởng chủ yếu bởi CaCO, khi nông độ của nó trong mau lớn hơn 600 mg/l

làm tang pH của dung dịch hoặc khi có mat của các tác nhân oxy hoá hoặc tác nhân khử.

Bên cạnh phan ứng tạo màu với thuốc thu N-(1-naphtyl)-etylendiamin

điclohydric nitrit còn có thể phan ứng với một số loại thuốc thử khác như

safanin O [81], đapson và iminodibenzyl [131]; phan ứng tạo huỳnh quang với

diaminonaphtalen với sóng kích thích tại 305 nm và sóng phát xạ tại 405 nm

[136] Độ nhạy xác định NO, đối với các thuốc thử nêu trên đạt 0,1 ng/ml.

Ngoài ra, nitrit có thể được oxy hoá thành nitrat và xác định tại bước sóng 220

nm [45] Tuy nhiên, phương pháp này có độ chọn lọc kém, vì trong vùng ánh

sáng tử ngoại nhiều hợp chất cho hấp thụ tử ngoại Do vậy chỉ nên áp dụng

phương pháp xác định nitrit gián tiếp qua nitrat khi muốn kiểm tra sơ bộ mau.

Trong thực tế, nitrat thường được xác định đồng thời với nitrit bang cách khử

nitrat thành nitrit bang Cd/Cu, sau đó xác định nitrit bang một trong số cácthuốc thử nêu trên Phương pháp trac quang xác định đồng thời nitrat và nitrit

có thể thực hiện thuận lợi trong hệ thống phân tích dòng chảy (FIA) khi phântích hàng loạt mau

* Xác định Amoni:

+/ Phương pháp Nessler: Phương pháp pho biến để xác định amoni dua

trên cơ sở phản ứng của amoni trong môi trường kiềm với thuốc thử Nessler

(kali tetraiodua thủy ngân K,[Hgl,]) [45] Phức tạo thành có màu vàng đặc

trưng và được do độ hấp thụ quang tại bước sóng 480 nm.

Phương pháp nay bị ảnh hưởng bởi các amin dé bay hơi và các ion kim

loại như Fe`* Co**, Cr’ Ni?* Vì vậy, mau cần phải được xử lý trước khi phân

tích bang cách chưng cất trong bình kjeldahl hoặc có thể thêm một lượng nhỏ

_0-EDTA và muối xenhet (kali natri tartrat C,H,KNaO,) dé che sự ảnh hưởng của

các kim loại.

+/ Phương pháp phenat: Một phan ứng khác dùng trong phương pháp trac

quang để xác định amoni là phan ứng giữa amoni với natri hypoclorit và natri

phenolat, sản phẩm tạo thành là indophenol xanh có cường độ hấp thụ màu

lớn hap thụ trong dai sóng rộng từ 600 nm đến 650 nm và thường được đo độ

hap thụ quang tại 630 nm.

Màu của sản phẩm hình thành ngay sau 10 phút và 6n định trong 24 h.

Cường độ màu phụ thuộc mạnh vào pH của môi trường, nên can do dung dịch

mau và day chuẩn ở cùng một pH nhất định Trong quá trình xử lý mẫu, nên cho thêm EDTA để loại bỏ anh hưởng của các ion kim loại nhóm 2 Phương

pháp này cho phép định lượng NH,'-N xuống tới nồng độ 10 mg/I.

1.2.2 Phương pháp sắc ký lỏng

Phương pháp phân tích sắc ký ngày càng được sử dụng rộng rãi để xác

định nitrat, nitrit và amoni trong các mau môi trường, do tốc độ phân tích

nhanh không sử dụng hoá chất độc hại như thuỷ ngân hoặc cadimi, phân tích

đồng thời nhiều ion và độ chính xác cao [45, 46] Sau quá trình tách bang cộtsac ky việc nhận biết định lượng các ion có thể thực hiện bởi các detector

UV, do dân [110, 45] hoac detector điện hoá [116] Giới hạn định lượng của

phương pháp trong khoảng từ 0.01-0,1 mg/l Hiện nay, trên thị trường xuất

hiện nhiều loại thiết bị HPLC (như Metrohm (Thuy Si), Hewlett Packard,Varian và Dionex (My), Shimadzu (Nhat)) để đáp ứng nhu cầu phân tích các

ion trong các đôi tượng mâu phức tạp Các mâu phân tích được xử lý theo qui

trình tương ứng phù hợp với từng loại máy, sau đó mâu được bơm vào pha

động thích hợp để đưa vào cột tách, tại đây các cấu tử trong hôn hợp tách ra

Khỏi nhau và được xác định nhờ một loại detector tương ứng Đối với môi loại

chat can sử dụng một pha động và cột tách thích hợp.

168 186 197] Sơ đồ tổng quát đối với phương pháp này có thé được trình bày

tóm tat trong hình 1.2 Hiện nay, nhờ các tiến bộ trong lĩnh vực tong hợp hữu

cơ và điện hoá các ion nitrat, nitrit và amoni đều có thể được xác định trực

tiếp bang các ISE

Kjeldahl

Chất hữu cơ

chứa nitơ

Hình 1.2 Xác định nitrat, nitrit và amoni bang điện cực chọn lọc ion.

- Phương pháp von-ampe [27, 135, I8I]: nitrat có thé phân tích bang

phương pháp von-ampe xung vi phân dựa trên phan ứng khử cực của nitrat

thành amoni bang các tác nhân khử điều chế tại chỗ [181] Phương pháp này

có ưu điểm là có độ chọn lọc và độ nhạy cao ít bị ảnh hưởng bởi các chất

cùng ton tai trong dung dich Nitrit có thể phân tích bang phương pháp ampe trên điện cực glasy cacbon biến tính bang mang Pt điều chế tại cho

von-trong môi trường đệm photphat với độ nhạy cỡ 3 ppb [27] Với các điện cực

biến tính bang các polyme dân điện amoni được chuyển hoá thành NH, và

cho tín hiệu von-ampe với giới hạn phát hiện đến cỡ ppb.

1.2.4 Phương pháp khác

Phương pháp the tích [45] xác định nitrit dựa trên cơ sở oxy hoá nitrit

thành nitrat dùng thốc thử pemanganat kali hay muối xeri (IV) Điểm cuối của

quá trình chuẩn độ được nhận biết khi xuất hiện mầu hồng của pemanganat hay qua sự đôi màu của chỉ thị phenaltrolon Fe Phương pháp chuẩn độ có độ

nhạy Không cao và độ chọn lọc kém vì trong dung dịch có rất nhiều ion có khả

nang bị pemanganat oxy hoá Đặc biệt khi xác định nitrit trong nước thai sai

số có thê lên tới vài chục phần trăm Vì vậy phương pháp này ít được sử dụng

trong thực te.

Dựa vào sự chuyển hoá từ NH,’ thành NH, trong môi trường kiềm (pH >

9) amoni có thé được xác định theo phương pháp thể tích như sau: mau phân

tích được cho vào bình kjeldahl cùng với dung dịch NaOH 6N Khi đó dưới

tác dụng của kiểm, NH,* chuyển thành NH, va được chung cất lôi cuốn hơi

nước sau đó được hap thụ trong 50 ml nước cất hay trong 50 ml dung dịch axít

boric 2 % da có san chỉ thị hôn hợp metyl do và metyl xanh Song song với

quá trình cất, ta tiến hành chuẩn lượng NH, bang dung dich axít H,SO, 0,04 N hay HCI 0,1 N Quá trình chuẩn độ kết thúc khi dung dịch có màu xanh tím.

Luong NH, này cũng có thể được xác định bang cách hấp thu trong dung

dich HCI 0.1 N rồi chuẩn độ ngược với NaOH 0,1 N với chất chỉ thị là

phenolphtalein.

Phuong pháp nay độ nhạy khong cao và thường bị anh hưởng bởi uré, các amin bac thấp và xyanua Phương pháp này hay dùng với mau có lượng amoni

lớn hay trong phân tích sơ bộ.

Nitrat có thể xác định bang phương pháp Keldal dựa trên cơ sở khử NO,

thành NH, bang hydro mới sinh của phản ứng giữa NaOH với hợp kimdevarda (Al 46 % Zn 4 %, Cu 50 %) NH, được chung cất ra khỏi hồn hợp

phan ứng và hấp thụ trong bình chứa axit sulfuric, sau đó có thể xác định NH,

theo một trong các phương pháp nêu trên.

1.3 PHAN TÍCH ĐIỆN THẾ SỬ ĐỰNG CỰC CHỌN LOC ION

1.3.1 Nguyen tac hoạt động của điện cực chọn lọc ion

Từ nhiều thập kỉ trước, điện cực chọn lọc ion (ISE) đã trở thành công cụquan trong trong nhiều lĩnh vực hoá phân tích [42, 100 124, 182, 204] ISE là

cong cụ phan tích duy nhất cho phép xác định trực tiếp và chọn lọc hoạt độ

ion trong mau phân tích [123,146] Sơ đồ pin điện hoá sử dụng ISE trình bày

trong hình 1.3 Trong trường hợp xác định thế điện động của pin điện hoá này chỉ phụ thuộc vào hoạt độ ion can xác định trong dung dịch.

Điện cực _— ——_ Điện cực

Ag/AgCl Ag/AgCl

ss ‘ SN Dung dịch

: Pe Sh WOR vờ Cad Sindh an’ “spas ie eo

Dung dich nor - USA Soe 888 2208S SS RSA điệnly

NAAN SAN NAN NOS SSK

AN ASS SAN NANA,

Mang chon _— ›—_ — Màng ngăn xốp

lọc ton `

Điện cực Điện cực so chọn lọc ton sánh ngoại

Hình 1.3 Sơ đồ nguyên tac đo thế điện động của điện cực chọn lọc ton.

Thế điện động của ISE có thể biểu diện dưới dạng sơ đồ tổng quát như

sau: | Ï

Hg: Hg,CI.: KC], Dung dịch | Dung dịch | Màng chon | Dung dich | Điện cực so

(bdo hoà) điền ly cau) máu | loc lon nội sánh; AgCl; Ag

E, EE, E, Ex E, E;

Dien cye so sanh Điện cực mang chọn loc ion

Dien the của pin điện hoá bao gom tong của tất ca các điện thế của các

lớp tiếp xúc và the mang của điện cực chọn lọc ion:

E =(E, +E, ®E:+E,+ E.)ee,+ EB,

ở đây E là điện thế của pin điện hoá: E,,,,, là tong của E, + E, + E, + E, +

E:: E, là the tiếp xúc cua dung dich điện ly trong điện cực so sánh và dungdịch mau [123]: Ey, là the màng chọn lọc ion

Với thiết kế hai be mat màng được tiếp xúc với dung dịch, thế màng

thường bao g6m ba thành phần: thế ranh giới pha của bề mat màng tiếp xúc

với dung dịch nội và dung dịch mau phân tích và thế khuếch tán nội mang [7]

Trong khi thế tại be mat mang/dung dịch nội thường được coi là độc lập với

dung dịch mau, thế khuếch tán nội màng trở nên đáng kể nếu có sự biến thiên

nồng độ ion xảy ra trong màng Trong lịch sử đã xảy ra nhiều cuộc tranh cãi

về thế khuếch tán nội màng Gần đây bằng chứng thực nghiệm cho thấy thế

khuếch tán nội màng là không đáng kể trong các trường hợp thực hành thích

hợp Như vậy, mô hình thế ranh giới pha có thể sử dụng để miêu tả rất chính xác đáp ứng cua ISE trên cơ sở thuyết vận chuyển ion Mô hình này đưa ra các

kết qua minh bach, nếu hoạt độ ion trong màng gần xấp xi bang nồng độ va

như vậy các cân bang khối lượng và điện tích có thể được sử dụng.

Đối với ISE thế khuếch tán nội màng gần bang không nếu không xảy ra

sự biến thiên nông độ ion trong màng Gia thiết này phù hợp doi với mang đáp

ứng theo phương trình Nernst Vì vậy định đề sau được chấp nhận:

Ey = + Epp (1.7)

ở day E,, là thé ranh giới pha tai bề mat mang/dung dich có thể nhận

const

được từ xem xét về mat nhiệt động học

The điện hoá ¿ doi với dung dịch nước được tính theo công thức:

1(aq) = Wag) + =FØ(daq) = (aq) + RT Ina, (aq) + =FØ(ag) (1.8)

và the điện hoa đối với pha hữu co:

A(Org) = org) + 2,Fuorg) = (org) + RTlna (org)+=,PFØ(org) (1.9)

ở đây w la hố the (4/' là hố thế tiêu chuẩn) z, là điện tích ion, a, là hoạt

độ ion I ơ là điện thế, R là hang số khí lý tưởng, 7 là nhiệt độ tuyệt đối và # là hang số Faraday Với giả thiết quá trình vận chuyển ion tại bề mat và quá

trình tạo phức xảy ra nhanh, cân bằng được duy trì tại bề mặt màng và thế điện

hố doi với ca hai pha được là cân bang Điều đĩ sẽ dan đến biểu thức đơn

gian doi với thé ranh giới pha:

E„ =Aø=-# 08 )— tag) RT aad) (1.10)

ZF 2.F a, (org )‘

Thơng thường, các đại lượng hĩa thé được kết hop lại và kí hiệu là

k, =exp(1/'(a4)—= #'(org)}/RT) Kết hợp phương trình 1.7 và 1.10 ta nhận được

RT

val

Kết hợp phương trình 1.6 và 1.12, sự thay đối thế điện cực phụ thuộc vào

Bay =E”+ In a,(a4) (1.12)

hoạt độ của ion phân tích trong dung dịch biểu diễn theo phương trình sau:

f= 4 1n a, (1.13)

z,F 2.303 RT

Trong trường hợp tổng quát với điện cực chọn lọc ion bất kỳ, ion được chọn lọc có the là cation hoặc anion chúng ta có thể sử dụng công thức tong

- a, là hoạt độ của I’' ở dung dich phân tích

- là hàng số khí lý tưởng, có giá trị 8.314 J K'.mol!ở 25 °C.

- 7 là nhiệt độ tuyệt doi (K).

- F là hàng số Faraday, có giá trị 9,6487.107 C.mol” tại nhiệt độ 25 °C

- z, là điện tích của ion

1.3.2 Hoạt độ ion

Trong dung dich, hoạt độ và nông độ ion có quan hệ theo công thức sau

day [123]:

alate (1.16) Tuy nhiên việc xác định hệ số hoạt độ của từng ion riêng lẻ không thể

đánh giá một cách chính xác về mặt nhiệt động Hệ số hoạt độ của các ionriêng lẻ có quan hệ với hệ số hoạt độ trung bình y+ của dung dịch như sau:

=.

Igy =e” +e

EET BPE naa

He so hoạt độ yt phụ thuộc vào luc ion trong dung dich và được xác định theo công thức sau:

1=0.55 27c (1.18)

1.3.3 Cac loai dién cuc mang chon loc ion

Hiện nay, rất nhiều loại ISE đã được chế tạo thành công và ứng dung

trong phân tích [4 32 141, 182, 204] Các ISE có thể phân loại theo bản chất

của vật liệu mang chọn lọc ion như sau:

a Dien cực màng thuy tinh: Màng thuỷ tinh chon lọc ion được chế tạo từvật liệu thuỷ tinh nhôm silicat, liti silicat hoặc thuỷ tinh đa thành phần

b_ Điện cực màng rắn: Mang ran được chế tạo trên cơ sở các vật liệu

khác nhau như đơn tinh thể, vật liệu thiêu kết hoặc đúc khuôn, đa tinh thể ép

viên cũng như sự kết hợp đồng nhất của các muối kết tủa trong vật liệu

polyme Ky nước.

c Điền cuc màng long: Mang long chon lọc ion được chế tạo từ các chất

hữu cơ dưới dạng ran hay long hoa tan trong dung môi hữu cơ lỏng (xem hình

1.4).

- Mang lỏng chứa chat trao đổi ion: các màng lỏng loại nay chứa chat

trao đồi ion rất ky nước và ion cần xác định mang điện tích trái dấu Tính chất

của màng phụ thuộc vào hệ số phân bố của chất trao đối ion và ion cần xác

định giữa dung dich nước và dung môi hữu cơ của màng Ngoài ra tính chất

màng còn phụ thuộc vào mức độ thẩm thấu của ion cản vào bên trong màng.

- Mang long chứa chất dân ion mang điện tích: Day là loại màng long

chon lọc ion dựa trên cơ sở sự tạo phức của ion can xác định với một chat dan

ion mang điện tích có tính ky nước cao.

-

17-Jen cuc chon lọc ion tren co sd chat mang trung tinh

Mau Mang Polyme Dung dich no

trung tính có tính Ky nước cao.

Nhân véi: Các điện cực màng ran có ưu điểm là tuổi thọ cao (khoảng hai

nam) nhưng việc chế tạo chúng rất khó khan, thời gian đáp ứng cham, do vay ảnh hưởng đến kết qua phân tích đặc biệt là độ chon lọc ion so với các ion can hạn chế.

Tuổi thọ của điện cực màng lỏng có giới hạn (3-9 tháng), đặc biệt khi sử

dụng chúng trong hệ dòng chảy liên tục Đối với cực màng lỏng sự mất mát các cau tử màng sẽ làm giảm độ chon lọc và kha nang đáp ứng thế điện động Khi lượng dung môi màng (chat deo hoá) ít hơn 30 % trọng lượng, điện trở

của màng sé tang lên Như vay, tuổi thọ của màng lỏng phụ thuộc vào tốc độ

mat mat các thành phan mang Tuy nhiên màng long có ưu điểm là chế tạo

\ 6/66

đơn gian, độ chọn lọc cao, thời gian đáp ứng nhanh màng chọn lọc có thể

thay được đề đàng nên ngày càng được sử dụng rong rai trong phân tích

1.3.4 Hệ so chon lọc điện the K,”“

Phương trình 1.15 được sử dụng để miêu tả hoạt động của điện cực chọn

lọc ion lý tưởng với một ion nhất định và không bị ảnh hưởng bởi các ion khác

cùng tồn tại trong dung dịch phân tích Trong thực tế, điện thế của cực bị ảnhhưởng bởi các ion tồn tại trong dung dịch với các mức độ khác nhau [123,

154 165] Sự ảnh hưởng của ion can J” có thể được tính gần đúng bang

-K, là hệ số chọn lọc của ion can trở J“ so với ion can do I”

Phương trình cho thay, trừ khi K,/"” rất nhỏ hoặc a, rất nhỏ so VỚI a,, sự cómat của ion J” trong dung dịch sẽ ảnh hưởng đến thế điện cực của ion I".Trong trường hợp này hoặc J” phải được tách ra khỏi dung dịch hoặc J” phảiđược loại trừ bang phương pháp che trước khi đo

Nhu vay K,/"" là đại lượng đạc trưng cho kha nang của điện cực chọn lọc ion [41, 191] biết phân biệt các ion khác nhau có mat trong dung dich, hay nói

cách khác K,““ đặc trưng cho kha nang chon lọc của điện cực chon lọc ion đối

với ion cân xác định I“ khi có mat ion can trở J” [154, 165] Cũng từ phương

trình trên chúng ta thấy rang, khi K,““ càng nhỏ thì điện cực càng chon lọc đối

với ion can xác định Do đó khi chế tạo điện cực chọn lọc ion cần phải chú ý

ot

tới hệ số chon lọc K,#“ Với moi điện cực và môi ion can có một giá trị K,?"

khác nhau.

De xác định K,”“ có hai phương pháp chính là phương pháp can trở cô

định và phương pháp dung dịch riêng.

-

J9-l.3.4.1 Phương pháp cạn trở có định

Phương pháp can trở cố định được IUPAC dua ra để xác định hệ số chọn

lọc K,““ của điện cực chọn lọc ton I“ Người ta tiến hành do thé các dung dịch

có hoạt độ ion can được giữ cố định và thay đổi hoạt độ của ion chính I” Từ

do thị biểu diễn mối quan hệ thế điện cuc-logarit hoạt độ của ion I’, giao điểmcủa các đường tiệm cận với do thị cho ta trị số hoạt độ ion a, Giá trị này được

sư dụng đe tính K,/““ theo phương trình:

qd,

' (4,) `

23)

13.4.2 Phương pháp dung dịch riêng

Phương pháp dung dịch riêng (SSM) được Eisenman đưa ra, để xác định

K„"” người ta do thế điện cực của các dung dịch riêng biệt có hoạt độ ion bang

nhau Nếu trị số thu được lần lượt là #, và #, thì tương ứng giá trị của K,?” được tính theo phương trình:

(E,—E,)-z,-F z

beet He} I ts liga

2,303R7 z (1.24)/

lek?" =

Mac dù phương pháp này không mo ta đúng trạng thai làm việc thực cua

các điện cực, nhưng đặc điểm noi bật là bang phương thức do đơn giản đã có

thể nhận được bức tranh tổng thể về mức độ ảnh hưởng của các ion can so với

các ion can xác định.

Từ giá trị K,„”“ đo được chúng ta có thể xác định được phạm vi ảnh hưởng

của từng ion can lên việc do thé điện cực, từ đó có những biện pháp thích hợp

khi đo các mâu thực tế cũng như tính toán được các mức độ gây sai số bởi các

ion can theo công thức:

đa) 18 (1.25)

Trong do, P, là sai số lớn nhất gay ra bởi sự có mat cua ton can trở J“ có mat trong dung dịch doi với the thu được Cũng từ công thức này chúng ta có

the tính nông độ cực đại của ion can để thu được đáp ứng đối bới độ chính xác

của yeu cau phan tích.

20

-1.3.5 Cac yêu to đặc trưng khác của điện cực

Bên cạnh thông số hệ số chọn lọc đạc trưng cho các ISE, khi chế tao ISE chúng tạ còn phải chú ý đến các yếu to khác như: giới hạn phát hiện, khoảng

tuyến tính thời gian đáp ứng và tuổi tho của điện cực [70].

l.3.Š.I Giới hạn phát hiện của điện cuc Doi với các điện cực chọn lọc ion, độ chọn lọc cao là yếu tô quan trọng

de dam bao độ chính xác của phép do Tuy nhiên một điện cực có độ chon lọc

cao cũng trở thành vô nghĩa nếu nồng độ chất cần phân tích năm ngoài giới

hạn phát hiện của điện cực Giới hạn phát hiện của điện cực được biểu hiện là

nóng độ thấp nhất (giới hạn dưới) hoặc cao nhất (giới hạn trên) mà ở đó điệncực van cho kết qua đo chính xác phù hợp với phương trình Nernst Ngoàikhoảng nông độ này, kết quả đo sẽ không chính xác và không tuân theo

phương trình Nernst.

Giới hạn phát hiện dưới bị ảnh hưởng do quá trình khuếch tán của ionchọn lọc từ trong màng ra ngoài dung dịch mau khi đo dung dịch có nồng độ

thấp và quá trình trao doi ion cạnh tranh giữa ion chọn lọc và ion ảnh hưởng

có mat trong dung dịch [152, 178-180] Gitta hệ số chọn lọc và giới hạn phát hiện có moi liên hệ với nhau theo phương trình 1.25 Sự đáp ứng phan nào của ISE với ion can có mat trong dung dich mâu sẽ có giới hạn phát hiện dưới kém

hơn [7].

Giới han phát hiện trên là kết qua của quá trình đồng kết hợp của ion

chọn lọc và ion đối từ dung dịch vào trong màng chọn lọc ion dân đến đáp ứng

sai lệch của ISE (gọi là sai lệch Donnan) Ví dụ đối với [SE chọn loc cation:

Ƒ (aq)+ 2X (aq) + nE(org) & IL (org)+ zÝ (org) (1.26)

Với hang số đồng kết hop:

= ( \ 9

Kyo ee ET) = 6a 8, (1.27)

a{L|'\ a,

Phuong trình trên cho thay, quá trình nay càng chiếm ưu thé khi độ bên

của phức lớn và độ ky nước của anion đối trong dung dịch lớn Cuối cùng,toàn bộ chat dan ion tự do được sử dụng toàn bộ và trong màng chọn lọc ton

chứa phức cation-phor tứ, anion ky nước và anion mau Vì vay, nó hoạt động

như màng trao doi anion phân ly và khi đó ISE đáp ứng với anion trong dung

dịch.

Giới hạn phát hiện cũng là một đại lượng đặc trưng cho moi điện cực các

điện cực này được cau tao từ vật liệu màng khác nhau sẽ có giới hạn phát hiện

Khác nhau với cùng một ion, với môi dung dich do có thành phan khác nhau

có một giới hạn phát hiện khác nhau cho mỗi điện cực

1.3.5.2 Thời gian đáp ứng của điền cực Thời gian dap ứng là thông số rất quan trọng của điện cực chọn lọc ion,

do vậy nó được nghiên cứu rất tỉ mi [96] Theo định nghĩa của IUPAC về thời

gian dap ứng là thời gian tính từ khi ISE và điện cực so sánh tiếp xúc với dung

dịch mau đến khi thế điện động của pin điện hoá đạt giá trị cân bằng với độ ổn

định trong phạm vi | mV hoặc đạt 90 % giá trị thế ổn định Thời gian đáp ứng của các ISE phụ thuộc vào 3 quá trình chính: (i) quá trình trao đối ion tại bề

mat màng và quá trình cân bằng khuếch tán giữa (ii) dung dich mau và lớp

dung dịch tại ranh giới pha và (HH) giữa ranh giới pha và màng Nghiên cứu

thời gian đáp ứng của ISE người ta nhận thấy rang quá trình (ii) là chậm nhất,quyết định thời gian đáp ứng của các ISE Mac dù quá trình khuếch tán của

một dung dịch có thể được đánh giá bằng lý thuyết nhưng đối với mục đích

thực tế áp dụng phương trình gan đúng sau đây sẽ thuận tiện hon:

E.=E,+-“ mì-li-Srl|®*¿*

z,F a, )7 (1.28)

với a,’ và œ, là hoạt độ ion I tại bề mat màng với t = 0 vat; r“là hang sốthời pian phụ thuộc vào độ dày của lớp khuếch tán Nernst ở và hệ số khuếch

tán /2„ của ion I trong dung dịch Để giảm độ dày lớp khuếch tán trong quá

trình do the can thiết phải khuấy dung dich

- 31)

Thời gian đáp ứng nhanh dam bao độ chính xác của phép do, đạc biệt với

những mau de phan huỷ Nếu thời gian cân bang của điện cực khoảng vài

nehìn giây thì giá trị sử dụng thực tế của nó rất hạn chế

1.3.5.3 Tuoi thọ cua điền cực chon lọc ion

Tuoi thọ của ISE nói chung rat han chế đặc biệt khi chúng được sử dụng

trong hệ thống dòng chảy [140] Đối với các ISE trên cơ sở màng lỏng chọnlọc ion, sự mất mát dan của các thành phan màng (chất dân ion, chat dẻo hoa

và phụ gia) có thé làm giảm nghiêm trong đáp ứng điện thé của điện cực

[141.148] Khi thành phan chất dẻo hoá màng < 30 % trọng lượng trở kháng

của màng tang lên rất cao, hoặc khi chất dan ion giảm xuống còn 107 M làm

mất độ chọn lọc ion của màng Như vậy, tuổi thọ của ISE phụ thuộc vào tốc

độ mat mát các thành phần màng như sau:

Toc độ mất mat vật liệu màng (mol/s) = 4 se (1.29)

‹€

ở day A là diện tích bề mat màng (cm”), ở là độ dày của lớp khuếch tán

(cm) c' là nông độ của thành phần màng trong vùng ranh giới nước (mol/cm’)

và là hệ số khuếch tán tương ứng Các nồng độ trong ranh giới pha và màng

long quan hệ với nhau bởi hệ số phân bố K =c/c và phương trình cân bằng

khôi lượng:

Ác — A D co dD (1.30)

=-——¢

dt Vo Kdo

với V (cm*) và đ (cm) là thể tích và độ dày của mang Vì vậy các nồng độ

cua các thành phan màng giảm theo thời gian theo hàm mũ cho tới khi dat tới

giá trị giới hạn cụ:

p= AGO iy Lo (1.32)

t© ws)

Theo các thong số tính toán cho thấy rang, để điện cực có độ bên trong

thời gian | nam, các hệ số phân bố K cần phải đạt giá trị 10 đối với chất dan

ion và LO’? đối với chất dẻo hoá [144, 148].

1.3.3.4 Po chính vác cua phép do the

Theo phương trình 1.13, moi quan hệ giữa thế điện cực va hoạt độ hay

nồng độ cua ion can phân tích là một hàm logarit, vì vay độ chính xác cua

phép do anh hưởng tới độ chính xác của các kết qua phân tích cũng tuân theo

một hàm thông kê [116] Trong trường hợp đơn giản, phương trình Nernst có

the viết như sau:

E=E,+ “P mẹ V6

zƑ

Nong độ c, có thể được tính như sau:

= exp[40n(e - £„)] (1.34) Lay vi phan đối với E ta có:

Kết hợp các phương trình 1.35 và 1.36, độ lệch chuẩn của nồng độ ion

được tính như sau:

a, =40no, exp[40n(E - EF, )] (1.37)

phép phan tích điện the sử dụng hàng ngày được thực hiện với độ chính xác

cao thì độ lệch chuẩn của Kết qua còn có thể nhỏ hơn nữa Đối với phép phân

tích điện the trực tiếp thì Không thích hợp cho việc xác định các thành phan chính của mau, nếu yêu cầu của công việc can thiết kết qua như vậy thì phải

sử dụng phương pháp chuẩn độ điện thế khi nào đến điểm tương đương thì có

the sử dụng để xác định với do lệch chuẩn khoảng 0.5 % hoặc nhỏ hơn.

1.3.6 Điện cực chon lọc ion tiếp xúc rắn

Hiện nay, ISE ngày càng được sử dụng rộng rãi trong phân tích lâm sàng

(12 kiểm nghiệm dược phẩm [100, 182] và quan trac môi trường [48, 204].

[SE thong thường với cấu tạo gồm điện cực so sánh nội loại hai và dung dich

nội có thành phần xác định, do đó thế trao đổi ion tại bề mặt mang/dung dịch

nội va thế oxy hoá khử của điện cực so sánh được giữ không đối (hình 1.5).

Tuy nhiên dung dịch nội là yếu tố can trở chủ yếu quá trình chế tạo điện

cực kích thước thu nhỏ [3, 23] Ngoài ra, trong các thân điện cực ISE cần phải

chứa một phần không khí để cho phép các dao động của nhiệt độ vì vậy khi

sử dụng phải giữ điện cực đúng theo chiều thuận và điện cực không thể làm

việc trong điều kiện môi trường áp suất cao [ 130]

„ Jung dich nội

fa Mang chon loc ion

Dung dich mau

Hình 1.5 So đồ quá trình trao đối điện tích xảy ra trong ISE

sử dụng dung dịch nội.

Với các lý do nêu trên, ISE với bề mặt tiếp xúc rắn giữa màng chọn lọc

ion và điện cực so sánh nội ngày càng được quan tâm nghiên cứu [1, 2, 5, 10,

13 18 19 22 43 59 60 61, 83 86, 94 05 99, 129, 200] Điện cực chọn lọc

ion tiếp xúc ran (SCISE) với sự loại bỏ hoàn toàn dung dịch nội có ưu điểm

nội bật là giá thành chế tạo thấp có thể vận hành trong điều kiện áp suất và do

kích thước nhỏ vì vậy nó có thể ứng dụng trong phân tích tại vị trí cần quan

' to A

tam và ứng dung trong hệ thong FIA hoặc làm detector cho thiết bị sac ký [69,

85 101, 103] điện di mao quản [77] và trong thiết bị phân tích tong thể thu

Cacbon dan dién Vùng hoạt động

Thân điện cực PVC điện hoá

Mặt tiếp xúc giữa màng Dung dịch

và dung dịch phân tích

_

lonophore„„uu + X %

*4 X-lonophore„¿ao

Hình 1.6 Sơ đồ SCISE sử dụng màng điện ly bão hoa ion

Các nghiên cứu chế tạo SCISE đầu tiên phải kể đến các transitor trường

chọn lọc ion (ISFET) [74 120] và điện cực dây tam (CWE) [35, 54, 89, 175].

Chúng được chế tạo đơn giản bằng cách phủ trực tiếp màng chọn lọc ion lên trên bề mat kim loại hoặc Ag/AgCl Các vấn dé nghiên cứu chủ yếu đối với

hai loại điện cực nêu trên nhằm duy trì ổn định thế ranh giới pha giữa màng

chọn lọc ion và điện cực so sánh nội sao cho không bị ảnh hưởng bởi chất oxy

hoá hoạc tác động của hơi nước từ dung dịch Mac dù vậy, do thất bại trong

việc thực hiện các mục tiêu đó cũng như không thể thiết lập chính xác thế bề mat tiếp xúc quá trình tiến tới chất lượng sản phẩm thương mai của SCISE

hiện nay còn rất khó khăn.

Gần đây một vài nghiên cứu thành công hơn trong chế tạo SCISE dựa

trên cơ sở sử dụng một pha hữu cơ hoà tan một lượng muối đủ để duy trì độ 6n

định the tại be mặt tiếp xúc cua điện cực so sánh/màng chọn lọc ion trong một

thời gian nhất định [194] Sơ đồ chế tạo SCISE theo nguyên tac này đối với

SCISE cation va anion được trình bày trong hình 1.6 Dap ứng điện thế của cực SCISE 6n định trong thời gian sử dụng 30 ngày Trong những nam rất gan

26

-đây, các polyme dân điện (xem hình 1.7) là đối tượng thu hút được nhieu sự

quan tâm nghiên cứu ung dụng trong các ngành ky nghệ điện tu [17, 29, S51.

57] vat liệu học [15, 25, 26, 28, 34, 36, 53, 67, 90, 174] và phân tích điện hoá

(5 9 II, 49, 55, 56, 62, 73, 105] Polyme dân điện có ưu điểm như có thé

tong hợp bang phương pháp điện hoá trong môi trường nước hoạc hữu cơ, có

thể tạo thành dạng màng mỏng trên bề mat của vật dan với kích thước và độ dày xác định Ngoài ra, polyme có thể được pha tạp các thành phần vô cơ và

hữu cơ khác nhau [174, 206] Quá trình pha tạp ion vào bên trong màng

polyme có thể biểu diễn như sau:

Oxy hod

Polyme + A < > Polyme’A +e

Khu

; Trang thai oxy hoa

Đồng > 10 Polyaxetylen Sat 7, Poly y h y Polythiophen

Bismut TM 10 (p-phenylen) Pol |

olypyro

5 : Poly yPy

10 (p-phenylen Germani ¬ ; sulfit) Polyanilin A

Hình 1.7 Vùng độ dân o (S.cm') của một số polyme dan điện thông dụng.

Độ dan điện của các polyme dân (xem hình 1.7) hoàn toàn phụ thuộc vào

điều Kiện tong hợp và mức độ pha tạp của chúng Do có khả nang dân điện tử

như chat bán dan và tính chất trao đổi ion trong dung dich, một vài polyme như polypyrrole [84 153] polyanilin [60 94 95, 201] và polyme tong hợp từ

các dan xuất thiophene [18, 19] đã được dùng làm màng tiếp xúc ran trong các SCISE Sơ đồ tông quát của các SCISE sử dụng màng polyme dân điện đóng

val trò dan điện tử và ion giữa điện cực so sánh nội và màng chọn lọc ion được

đưa ra trong hình 1.8.

GC Polyme ISM Dung dich mau

Hình 1.8 So đồ trao doi điện tử-ion xảy ra tại các lớp tiếp xúc của SCISE

sử dụng màng polyme dân điện

Như vậy, SCISE sử dụng màng polyme dẫn điện tổng hợp bằng điện hoá

có thể chế tạo đơn giản hơn, bền hơn, sử dụng được nhiều loại vật liệu khác

nhau (GC, Au, Pt, v.v ) làm điện cực so sánh nội và kích thước điện cực

được thu nhỏ nhiều lần so với các ISE sử dụng dịch nội cũng như các SCISE

sử dụng vật liệu màng tiếp xúc răn khác Vấn dé quan trọng đối với loại

SCISE này là phải tìm được điều kiện tổng hợp màng có độ dẫn điện cao và

pha tạp được các ion chon lọc vào trong màng polyme dan.

1.3.7 Phân tích dòng chảy sử dụng detector ISE

1.3.7.1 Nguyên tắc của phương pháp FIA

Ky thuật phân tích dòng chảy (FIA) được để xuất dong thời vào nam

1975 bởi Ruzicka va Hansen (Dan Mach) va Stewart (Mỹ) và nhanh chóng

được chap nhận trên toàn thế giới như một kỹ thuật phân tích mới [159, 160]

Ba đặc trưng quan trọng làm cho kỹ thuật này nhanh chóng được chấp nhận đó

là:

e Lý thuyết cơ sở của phương pháp FIA dễ hiểu

e Các thiết bi FIA dê lap đạt va không đất tiền

e Thuận tiện cho việc tự động hoá đối với quá trình phân tích hoá học

trong dung dịch.

Ben cạnh các phương pháp phân tích công cụ hiện đại khác như phương

pháp sac ký và phương pháp quang pho, phương pháp FIA đã phát triển với

toc do rất nhanh cho nhiều đóng góp quan trọng về mặt ứng dụng trong kiếm soát môi trường, phân tích nông nghiệp, dược phẩm và phân tích lâm sàng

[159] Ngày nay, nhờ áp dụng các thành tựu khoa học va kỹ thuật tiên tiếndong thời kết hợp với các loại detector dòng chay hiện có, kỹ thuật FIA đã đạt

đến một trình độ hoàn hao, ví dụ: toàn bộ quá trình phân tích được thực hiện

trong dong chảy [70] hoặc hệ thống FIA có thể tích hợp trên một microchip

[164].

Nguyên tac của phương pháp FIA dựa trên cơ sở kỹ thuật bơm mau trực

tiếp vào dòng chất mang chuyển động liên tục, sau đó trong vòng phản ứng chất phân tích có thể tham gia phản ứng với thuốc thử có trong dòng chất

mang hay được bơm trực tiếp vào đầu vòng phản ứng, để tạo ra một sản phẩm

có thể phát hiện theo một tính chất hoá lý nhất định phù hợp nhất.

Phương pháp FIA khác phương pháp phân tích dòng chảy liên tục ở ba

điểm đó là sự bơm mau, kiểm soát được độ phan tán và điều chỉnh độ lặp lại.

Một hệ thống FIA chủ yêu gôm các bộ phận sau:

- Bơm nhu động: Dụng cụ dùng để bơm liên tục một dòng chất mang

hoặc thuốc thử với tốc độ đều vào vòng phản ứng và đến detector

- Van bơm mâu: Dụng cụ chứa vòng mẫu có thể tích không đổi dùng để

bơm mau vào hệ thong FIA

- Vòng phản ứng: Thực hiện phản ứng chuyển hoá giữa chất cần phân

tích và thuốc thử tạo sản phẩm có thể được phát hiện bảng detector thích hợp.

-20 Detector: Bộ phan phát hiện chat phân tích hay sản phẩm của nó với

thuốc thu theo một tính chất hoá lý phù hợp Ví dụ nếu các chat phân tích có kha nang hap thụ ánh sáng trong vùng tử ngoại, kha kien thì dung detector

LV/VIS [78 93] hoặc nếu các chat đó tham gia vào một phản ứng điện hoa

thi sử dụng detector cực phố [87, 88] hoặc cực chon lọc ion [1, 2 13, 30, 104,

106, 197].

- Bộ phan ghi tín hiệu: Dung cụ để ghi tín hiệu do FIA, có thể là một

máy tự ghi hoặc một hệ thong ghép noi với máy vi tinh.

1.3.7.2 Các wu điềm cơ bản của phương pháp FIA

- Phương pháp FIA thích hợp để xác định các chất hay hop chất không

ben, dé phân huỷ ngay sau khi hình thành một thời gian ngắn.

- FIA là ky thuật phân tích có độ nhậy cao, nên thích hợp đối với phân

tích vết DO nhạy của kỹ thuật FIA phụ thuộc vào các yếu tố sau:

+/ Bản chất của chất cần phân tích

+/ Thành phần của thuốc thử và bản chất và tính chất của sản phẩm

sinh ra do chất phân tích tác dụng với thuốc thử

+/ Tốc độ hình thành sản phẩm cần đo và độ bền của nó

+/ Anh hưởng pH của dung dịch nền

+/ Anh hưởng su pha loãng vùng mau trong quá trình van

chuyển chất phân tích trong dung dịch chất mang

+/ Anh hưởng nhiệt độ của dung dịch

+/ Tốc độ chuyển động của dòng chat mang

- Ky thuật FIA rất thuận tiện cho phân tích hàng loạt mau Day là phương

pháp phân tích nhanh, chi vài giây sau khi bơm mau là có thể nhận được tín

hiệu FIA Dong thời ky thuật này cũng tiêu thu rất ít mau và thuốc thử (cỡ vài

chục đến vài trăm microlit), do đó nó có tính kinh tế cao và thích hợp trong

phan tích y-sinh học.

- Các đường ống vòng chứa mau, van bơm mau và thuốc thu được chếtạo rat chính xác và dong nhất, do đó kết qua phân tích có độ chính xác và độ