Phương pháp chuẩn độ oxi hóa khử

Chương LẤY MẪU VÀ XỬ LÍ MẪU PHÂN TÍCH LẤY MẪU VÀ QUẢN LÝ MẪU PHÂN TÍCH Tại phải lấy mẫu quản lý mẫu phân tích? Kết phân tích chọn mẫu đại diện, có nghĩa mẫu chọn phản ánh trung thành đại diện cho đối tượng cần phân tích Một số nguyên tắc lấy mẫu cho đối tượng? Việc lấy mẫu tùy thuộc vào mục đích phân tích loại mẫu Nhưng dù nào, loại cần phải thỏa mãn điều kiện sau: Đại diện cho đối tượng cần nghiên cứu phân tích Không làm chất cần nghiên cứu phân tích Không làm nhiễm bẩn thêm chất cần phân tích Khối lượng đủ cho công việc nghiên cứu phân tích Phù hợp với phương pháp chọn để xử lý phân tích Mỗi mẫu phải có hồ sơ đầy đủ Phải thực QA/QC lấy mẫu quản lý mẫu Khi lấy mẫu cần sử dụng dụng cụ qui định cho đối tượng mẫu Các dụng cụ phục vụ cho lấy mẫu, chứa mẫu bảo quản mẫu ptích cần phải bảo đảm đkiện sau: - Đủ độ yêu cầu đối tượng phân tích theo mức độ phân tích yêu cầu - Không gây nhiễm bẩn hay mẫu, chất phân tích - Không làm sai lệch thành phần chất mẫu phân tích - Phù hợp với loại mẫu cần lấy t.thái, độ sâu, lượng mẫu - Có thể đong, đo lượng mẫu cần lấy theo yêu cầu đặt - Không có tương tác với chất mẫu lấy, chuyên chở bảo quản Mẫu phân tích sau lấy xong cần bảo quản cẩn thận dụng cụ đựng mẫu để tránh bị ô nhiễm môi trường xung quanh Lập hồ sơ mẫu Mỗi mẫu phải có ghi chép lập hồ sơ đầy đủ: tên mẫu, ngày lấy mẫu, người lấy mẫu, địa điểm lấy mẫu, điều kiện thời tiết (mưa, nắng, gió, nhiệt độ ), cách lấy mẫu, cách sơ chế mẫu (nếu có) mục đích việc lấy mẫu (để phân tích tiêu nào) Việc lập hồ sơ cần xác ⇒ không bị nhầm lẫn mẫu nhầm lẫn kết phân tích Mặt khác, sở hồ sơ tình trạng cụ thể đầy đủ đó, người làm phân tích dễ dàng tìm cách xử lý mẫu thích hợp cho phân tích đạt kết tốt CÁC CÁC KỸ KỸ THUẬT THUẬT XỬ XỬ LÝ LÝ MẪU MẪU PHÂN PHÂN TÍCH TÍCH Nội dung: + Xử lý mẫu gì? Tại phải xử lý mẫu + Các phương pháp xử lý mẫu     Kỹ thuật vô hoá khô (xử lý khô), Kỹ thuật vô hoá ướt (xử lý ướt) Kỹ thuật vô hoá khô- ướt kết hợp, Các kỹ thuật chiết (lỏng-lỏng,lỏng-rắn, rắn-lỏng), XỬ XỬ LÝ LÝ MẪU MẪU LÀ LÀ GÌ GÌ - Xử lý mẫu trình hoà tan phân huỷ, chuyển chất cần xác định trạng thái phù hợp với trình phân tích - Xử lý mẫu đồng thời xãy hai trình: Phân hủy cấu trúc mẫu chuyển chất cần xác định trạng thái phù hợp với trình phân tích TẠI TẠI SAO SAO PHẢI PHẢI XỬ XỬ LÝ LÝ MẪU MẪU - Để đưa chất cần xác định trạng thái thích hợp cho phép đo, theo phương pháp phân tích chọn - Để chất phân tích tồn trạng thái bền vững phù hợp với kỹ thuật đo - Đưa cấu tử phân tích từ nhiều trạng thái khác mẫu trạng thái đồng Các nguồn sai số thường gặp trình xử lý mẫu • Sự hòa tan không hoàn toàn chất cần phân tích • Sự phần chất cần phân tích bay • Đưa chất bẩn từ dung môi vào chất cần phân tích • Đưa chất bẩn từ phản ứng dung môi với thành bình vào mẫu (thường gặp phân hủy mẫu, ví dụ nung chảy nhiệt độ cao) Các yêu cầu xử lý mẫu - Lấy hoàn toàn, không làm chất phân tích - Không làm nhiễm bẩn thêm chất phân tích vào mẫu từ nguồn - Dùng hóa chất phải đảm bảo độ y/cầu, mục đích mức độ phân tích - Không đưa thêm chất có ảnh hưởng vào mẫu - Có thể tách hay làm giàu chất phân tích tốt SOLID-PHASE SOLID-PHASE EXTRACTION EXTRACTION THIẾT LẬP ĐIỀU KIỆN CHO NỀN HẤP THỤ LÀ SILICA MeOH Thêm Dung Môi Hửu Cơ Để Làm Sạch Và Hoạt Hóa Chuổi Alkyl- (C18, C8 Etc.)! Không Được Để Cột Bị Khô ! 50 MỘT MỘT SỐ SỐ VÍ VÍ DỤ DỤ CHIẾT CHIẾT TRÊN TRÊN PHA PHA RẮN RẮN Ví dụ 1: Trích ly nhanh chất màu đồ uống Chuẩn bị mẩu: mL blackberry-juice hòa tan mL nước cất Ổn định cột A mL C18 (Baker: 7020-03) cột SPE thiết lập với 1ml metanol sau nước cất Thêm mẫu rửa giãi: Mẫu sau chuẩn bị cho vào cột, thêm ml nước cất để rữa giãi thành phần đường, chất màu đường hay axit hửu Giải hấp : Các chất màu anthocyanines, flavonoids, tannins and/or alkaloids rữa giãi qua cột metanol 2-propanol Định lượng: Các chất cần phân tích lúc nằm dung dịch rữa giãi xác định phương pháp : TLC- GC-LC v.v… 52 Rapid Extraction of iron-ions from water samples or waste water Sample Preparation: Dissolve 100 mg Fe(NO3)3 or FeCl3 in 10ml of distilled water or use an amount of approximately 100mL waste water, which contains iron (III) ions Column Conditioning: A mL sulfonic acid (Baker: 7090-03) SPE column is conditioned with mL methanol followed by one column volume of distilled water Sample Addition/Wash: mL of the sample is aspirated through the column The column is washed with mL of distilled water Elution: Fe3+ - ions are eluted in 1-2 mL hydrochlorid acid (C = 0,1M) The eluate is coloured yellow Analysis: 53 Add NH4SCN to the eluate The colour changes to deep red CHIẾT CHIẾT RẮN RẮN LỎNG LỎNG (( Mẫu Mẫu chiết chiết là dạng dạng rắn) rắn)  Quá trình chiết hợp chất hửu lipid, chất màu, hương, chất có hoạt tính sinh học v.v  Quá trình chiết thực tác động dung môi tác động yếu tố : lắc, nhiệt độ, áp suất, sóng siêu âm, vi sóng v.v…  Chất tan khỏi bề mặt sau hòa tan, phân tán vào dung môi Đồ thị mô tả hiệu suất thu hồi chất tan từ mẫu rắn theo thời gian John R, Dean – Extraction techniques in analytical sciences CÁC CÁC KỸ KỸ THUẬT THUẬT CHIẾT CHIẾT RẮN RẮN –– LỎNG LỎNG  Chiết Soxhlet  Chiết Soxhlet tự động ( Soxtec)  Chiết PFT (Pressure fluid extraction)  Chiết SFT( Supercritical fluid extraction) MỘT MỘT SỐ SỐ KỸ KỸ THUẬT THUẬT CHIẾT CHIẾT RẮN-LỎNG RẮN-LỎNG  Bộ chiết Soxhlet bào gồm phận chính: bình chưa dung môi- phận chiết - phận sinh hàn  Vật liệu cho vào phận chiết Tùy vào mục đích trình mà người ta có thêm chất khác : chất hấp thụ nước, chất tăng độ phân tán, chất tạo kết tủa v.v…  Thông thường gồm chu kỳ/ tiến trình thực từ – 24  Đây kỹ thuật xem chuẩn so sánh với kỹ thuật khác  Quá trình chiết Soxhtec qua giai đoạn: Giai đoạn mẫu ngâm dung môi đun sôi- giai đoạn hai, túi chứa mẫu nhấc khỏi pha dung môi, tiến trình thực chiết Soxhlet- giai đoạn thu hồi dung môi  Tùy vào chất trình mà thời gian thực cho trình khác  Sự kết hợp tiến trình xãy qua giai đoạn làm cho hiệu chiết tăng cao so với chiết Soxhlet Chiết Soxhlet kết hợp với siêu âm vi sóng Tác Tác dụng dụng của vi vi sóng sóng trong chiết chiết + Vi sóng có tần số 0.3 – 300 GHz thường sử thực phẩm 2450MHz + Năng lượng photon tương ứng 0,016eV nhỏ so với H-OH 4,8 eV, CH3-CH3 3,61 eV, nối hydrogen 0,04-0,44 eV) +Vi sóng có chất sóng điện từ, dòng xạ điện từ tác động lên dung dịch có chứa phân tử phân cực chúng làm cho phân tử quay, lượng quay phân tử chuyển sang nhiệt làm nhiệt độ hệ tăng Tác Tác dụng dụng của vi vi sóng sóng trong chiết chiết + Vi sóng nâng nhiệt độ vật thể từ bên trong, cách đồng nhanh chóng + Hiện tượng làm tăng tốc trình khuếch tán chất cần chiết vào dung môi + Sự tăng nhiệt đột ngột làm hóa phân tử dung môi, gia tăng đột ngột áp suất giúp phá vỡ cấu trúc tế bào, chuyển chất tan vào dung môi + Các trình chiết vi sóng thường có thời gian ngắn nhiều so với phương pháp chiết thông thường, Hiệu truyền nhiệt hai kỹ thuật Tác Tác dụng dụng của sóng sóng siêu siêu âm âm trong chiết chiết + Siêu âm sóng âm có tần số lớn Năng lượng siêu âm dải tần số 20 – 100kHz + Sóng siêu âm lan truyền chậm sóng điện từ khoảng 100.000 lần + Sóng siêu âm dễ dàng xâm nhập vào vật liệu chắn sáng, nhiều xạ ánh sáng không làm Tác Tác dụng dụng của sóng sóng siêu siêu âm âm trong chiết chiết +Tác dụng nhiệt: Khi sóng siêu âm tác dụng lên vật, lượng chúng chuyển sang vật dạng nhiệt Nhiệt độ tăng cục lên đến 4800K với số sóng siêu âm + Tác dụng xâm thực: Xâm thực làm hình thành, phát triển vỡ bọt khí gây nên biến đổi áp suất Tại bọt khí thời điểm vỡ bọt đạt nhiệt độ lên đến 5000K áp suất 200atm dẫn tới làm phá vỡ bề mặt vật liệu tăng khả khuếch tán dung môi Tác Tác dụng dụng của sóng sóng siêu siêu âm âm trong chiết chiết + Tác dụng lên cấu trúc: chất lỏng nằm trường tác động sóng siêu âm cường độ cao, dao dộng áp lực sóng sẻ làm tăng độ nhớt chất lỏng + Nén dãn: sóng siêu âm lượng cao qua môi trường rắn, gây nên loạt chu kỳ nén dãn liên tục tương ứng với tần số sóng siêu âm Sự nén dản liên tục với tần số cao làm cho bề mặt vật liệu rắn bị phá vỡ [...]... Nguyên tắc: + Xử lý sơ bộ bằng phương pháp ướt + Thực hiện quá trình nung mẫu + Hòa tan mẫu bằng dung môi thích hợp • Ưu điểm + Tận dụng được ưu điểm của cả hai phương pháp + Rút ngắn thời gian + Giảm chi phí, chỉ bằng 1/5 phương pháp ướt Phương pháp vô cơ hóa mẫu khô – ướt kết hợp đã phát huy được ưu điểm và khắc phục được nhược điểm của phương pháp vô cơ hóa mẫu khô và vô cơ hóa mẫu ướt Xử Xử lý lý mẫu... phi kim KỸ KỸ THUẬT THUẬT VÔ VÔ CƠ CƠ HÓA HÓA KHÔ KHÔ Nguyên tắc: Kỹ thuật xử lý khô là kỹ thuật nung mẫu trong lò nung ở một nhiệt độ thích hợp Mẫu sau khi nung được hoà tan bằng dung dịch axit phù hợp, chuyển về dạng dung dịch, sau đó xác định theo phương pháp đã chọn KỸ KỸ THUẬT THUẬT VÔ VÔ CƠ CƠ HÓA HÓA KHÔ KHÔ Các yếu tố ảnh hưởng đế quá trình nung • Nhiệt độ nung • Thời gian nung • Chất phụ gia:... học của các chất trong mẫu  Phương pháp phân tích được lựa chọn để xác định chúng  Hàm lượng của chất cần xác định ở mức nào trong mẫu Xử lý mẫu trong phân tích là khâu hết sức quan trọng, một trong những yếu tố ảnh hưởng đến độ chính xác của kết quả phân tích Tuỳ từng đối tượng mẫu, tuỳ từng chỉ tiêu phân tích mà phải có cách xử lý khác nhau CÁC CÁC PHƯƠNG PHƯƠNG PHÁP PHÁP XỬ XỬ LÝ LÝ MẪU MẪU  Kỹ... THUẬT VÔ VÔ CƠ CƠ HÓA HÓA ƯỚT ƯỚT Kỹ thuật vô cơ hóa ướt: - Bằng axit mạnh đặc nóng - Bằng kiềm nóng chảy ` KỸ KỸ THUẬT THUẬT VÔ VÔ CƠ CƠ HÓA HÓA BẰNG BẰNG AXIT AXIT ĐẶC ĐẶC NÓNG NÓNG + Dựa vào tính axit và tính oxy hóa của các axit để thực hiện quá trình phá mẫu như : HCl HNO3, H2SO4, HClO4 v.v… + Tùy vào bản chất của các axit cũng như thành phần hổn hợp axit mà tạo ra những nhiệt độ khác nhau KỸ... CƠ HÓA HÓA KHÔ KHÔ Kỹ thuật tro hoá khô thường được dùng cho các mẫu hữu cơ, xử lý để xác định các kim loại, và các mẫu quặng vô cơ có cấu trúc bền vững rất khó tan trong ngay cả các axit hay kiềm mạnh Việc tro hóa cũng có thể được thực hiện khi có hoặc không có thêm chất phụ gia, chất bảo vệ hay chất chảy vào mẫu Ví dụ về các quá trình trong xử lý khô trong lò nung KỸ KỸ THUẬT THUẬT VÔ VÔ CƠ CƠ HÓA... THUẬT THUẬT VÔ VÔ CƠ CƠ HÓA HÓA BẰNG BẰNG AXIT AXIT ĐẶC ĐẶC NÓNG NÓNG Với axit đơn Axit HCl Nồng độ (%) 36 T(sôi) oC 110 Với hỗn hợp axit HNO3 H2SO4 H3PO4 HClO4 65 98 78 72 121 280 213 203 Loại hỗn hợp của (HCl/HNO3) (HNO3+ H2SO4) (HNO3+ H2SO4 ) (HNO3+ H2SO4 + HClO4 ) (HF+ H2SO4 ) (HNO3+ H2SO4 + HF) (H2SO4 + KMnO4) Thành phần (V/V) 3/1 4/1 3/2 4/2/2 2/1 2/1/1 HF 40 120 Nhiệt độ sôi oC 116-118 130-135... những tốc độ khác nhau và phân bố trên bề mặt chất hấp phụ + Mỗi chất sẽ lần lượt được rữa giãi ra khỏi bề mặt chất hấp thụ bằng dung môi rữa giãi 35 SOLID-PHASE SOLID-PHASE EXTRACTION EXTRACTION Pha tĩnh trong p.p SPE Chất chiết là các hạt silica trung tính, các hạt nhôm oxit hay silicagel đã alkyl hóa nhóm OH bằng những nhóm alkyl mạch thẳng C2, C4, C8 hay C18 hay nhóm phenyl Các hạt này có độ xốp... chiết các mẫu vô cơ và hữu cơ + Sản phẩm chiết phù hợp được cho nhiều phương pháp phân tích PP chiết tĩnh đơn giản, dễ thực hiện ⇒ ứng dụng phổ biến và rất có hiệu quả trong tách chiết và làm giầu các chất phân tích phục vụ cho việc xác định hàm lượng vết của chúng trong mẫu Nhất là tách và làm giầu các kim loại, các chất hữu cơ, HCBVTV độc hại trong các mẫu nước, nước thải, nước biển, v.v SOLID-PHASE... +NaHCO3), hay (KOH + Na2O2), nồng độ khoảng (10 -20%), để phân huỷ mẫu phân tích về dạng hydroxyl hay muối kiềm để tan •Lượng dung dịch phân huỷ: cần lượng lớn từ 8-15 lần lượng mẫu •Thời gian phân huỷ: từ 4 - 10 giờ trong hệ hở Còn trong hệ lò vi sóng kín chỉ cần thời gian 1-2 giờ Ví dụ 1: htan oxit nhôm bằng d.dịch NaOH 10% nóng Cơ chế ở đây là chuyển trạng thái tinh thể rắn oxit sang dạng ion tan trong... HCl 1/1 và có thêm 1.0 mL HNO3 65%, đun nóng cho mẫu tan hoàn toàn, đuổi hết axit dư đến còn muối ẩm, và định mức thành 25 mL bằng axit HCl 2% Đây là dung dịch mẫu để xác định các kim loại bằng các phương pháp UV-VIS, hay AAS, hay ICP-OES, hoặc ICP-MS CÁC CÁC KỸ KỸ THUẬT THUẬT CHIẾT CHIẾT TRONG TRONG XỬ XỬ LÝ LÝ MẪU MẪU + Chiết là một quá trình tách một chất ra khỏi mẫu ban đầu, bằng một pha lỏng thích ... axit đơn Axit HCl Nồng độ (%) 36 T(sôi) oC 110 Với hỗn hợp axit HNO3 H2SO4 H3PO4 HClO4 65 98 78 72 121 280 213 203 Loại hỗn hợp (HCl/HNO3) (HNO3+ H2SO4) (HNO3+ H2SO4 ) (HNO3+ H2SO4 + HClO4 ) (HF+... nung, thêm mL HNO3 45%, mL H2SO4 98% mL Mg(NO3)2 5% ( hay KNO3), đun sôi •Nung 400-450oC giờ, tiếp 550oC cho mẫu tro hoá đến thấy bả không đen •Hoà tan tro thu 18 mL HCl 1/1 có thêm 1.0 mL HNO3... silica trung tính, hạt nhôm oxit hay silicagel alkyl hóa nhóm OH nhóm alkyl mạch thẳng C2, C4, C8 hay C 18 hay nhóm phenyl Các hạt có độ xốp lớn diện tích bề mặt xốp thường từ 50-200m2/g Các chất