Giới hạn phát hiện của phương pháp là nồng độ nhỏ nhất của nguyên tố phân tích trong mẫu để cịn cĩ thể phát hiện được tín hiệu hấp thụ của nĩ theo một
vạch phổ nhất định đã chọn và tín hiệu này phải bằng 1% của băng hấp thụ tồn phần (tương ứng 0,0044 Aufs), hay bằng 3 lần dao động của giá trị nền (3σ).
Để xác định giới hạn phát hiện của Cu, Pb bằng phép đo F-AAS, từ các dung dịch Cu, Pb cĩ nồng độ ở đầu đường chuẩn, ta pha lỗng dần mẫu chuẩn nhỏ nhất và đem đo cường độ hấp thụ của chúng theo các điều kiện đã chọn, kết quả thu được như sau: Bảng 30. Giới hạn phát hiện của Cu CCu (ppm) 0,1 0,05 0,03 0,02 HpicTB (cm) 0,20 0,10 0,05 (≥3σ) Khơng phát hiện được Bảng 31. Giới hạn phát hiện của Pb CPb (ppm) 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 HpicTB (cm) 0,20 0,15 0,12 0,05 (≥3σ) Khơng phát hiện được Như vậy giới hạn phát hiện được của Cu và Pb bằng phép đo F-AAS là 0,03 và 0,2 ppm. 3.4.3. Tổng hợp các điều kiện xác định Cu và Pb Từ các kết quả nghiên cứu ở trên, các điều kiện phù hợp nhất để xác định Cu, Pb được chọn, tổng kết và chỉ ra trong bảng 32:
Bảng 32. Tổng kết các điều kiện xác định Cu và Pb
Nguyên tố Cu Pb
Vạch đo λ (nm) 324,8 217,0
Khe đo (nm) 0,5 0,5
Cường độ dịng đèn HCL (mA) 11 (73% Imax) 8 (80% Imax)
Thế ghi (mV) 10 10
Tốc độ giấy (mm/phút) 30 30
Thời gian ghi phổ (giây) 5 5
Thành phần khí -Khơng khí (L/phút) 4,75 4,75 -C2H2(L/phút) 1,15 1,15 Tốc độ dẫn mẫu (mL/phút) 5 5 Mơi trường của mẫu đo (HCl, %) 1 1 Thành phần nền (%) NH4Ac 1 1 LaCl3 1 1 Khoảng tuyến tính (µg/mL) 0,1÷ 4,5 0,3 ÷ 8 Giới hạn phát hiện (µg/mL) 0,03 0,2 3.4.4. Sai số và độ lặp lại của phép đo 3.4.4.1. Sai số của phép đo
Để đánh giá sai số của phép đo, chúng tơi pha 3 mẫu dung dịch cĩ nồng độ nằm ở đầu, giữa và cuối các đường chuẩn trong mơi trường và nền đã chọn. Sau đĩ đo phổ của 3 mẫu này 10 lần trong các điều kiện như trên và dựa vào đường chuẩn của Cu, Pb ta xác định được sai số của phép phân tích (bảng 33, 34).
Sai số của phép đo được tính theo cơng thức: %X = [(Hi - Ht) / Ht] *100
Trong đĩ, %X : sai số phần trăm tương đối Hi : giá trị chiều cao pic đo được
Ht : giá trị chiều cao pic tìm được theo đường chuẩn
Bảng 33. Sai số của phép đo Cu bằng F-AAS
CCu (ppm) 0,5 2 4
Ht (cm) 0,96 3,65 7,23
1 0,95 1,04 3,65 0 7,25 0,28 2 1,00 4,17 3,65 0 7,25 0,28 3 1,00 4,17 3,70 1,37 7,20 0,41 4 1,00 4,17 3,65 0 7,25 0,28 5 0,95 1,04 3,70 1,37 7,15 1,11 6 0,95 1,04 3,70 1,37 7,15 1,11 7 1,00 4,17 3,65 0 7,20 0,41 8 0,95 1,04 3,65 0 7,20 0,41 9 1,00 4,17 3,65 0 7,15 1,11 10 1,00 4,17 3,65 0 7,20 0,41 Trung bình 0,98 2,92 3,65 0,41 7,20 0,58 Bảng 34. Sai số của phép đo Pb bằng F-AAS CPb (ppm) 1 4 8 Ht (cm) 0,36 1,40 2,79 Lần đo Hi %X Hi %X Hi %X 1 0,35 2,78 1,40 0 2,65 5,02 2 0,35 2,78 1,40 0 2,75 1,43 3 0,35 2,78 1,40 0 2,65 5,02 4 0,40 11,11 1,45 3,57 2,75 1,43 5 0,40 11,11 1,40 0 2,75 1,43 6 0,35 2,78 1,40 0 2,70 3,22 7 0,35 2,78 1,35 3,57 2,75 1,43 8 0,40 11,11 1,35 3,57 2,80 0,36 9 0,35 2,78 1,40 0 2,75 1,43 10 0,35 2,78 1,35 3,57 2,65 5,02 Trung bình 0,37 5,28 1,39 1,93 2,72 2,58
Kết quả khảo sát cho thấy, sai số của phép đo tuân theo định luật phân bố Gause: ở nồng độ nhỏ và nồng độ lớn (đầu và cuối đường chuẩn), sai số lớn hơn; ở vùng nồng độ nằm giữa đường chuẩn sai số là nhỏ nhất, nhưng tất cả đều nhỏ hơn giới hạn cho phép của phân tích lượng vết (15%).
3.4.4.2. Độ lặp lại của phép đo
Một phương pháp phân tích tốt phải cĩ độ lặp lại cao và hệ số biến động nhỏ. Để đánh giá độ lặp lại của phép đo xác định Cu, Pb bằng F-AAS, chúng tơi dựa vào các giá trị chiều cao pic hấp thụ của 3 mẫu cĩ nồng độ ở đầu, giữa và cuối đường chuẩn như trên.
Độ lặp lại dược đánh giá ở 3 khoảng đầu, giữa và cuối đường chuẩn theo cơng thức:
S2 = [Σ(Hi - Htb)2] / (n-1) và V = (S / Htb)*100% Trong đĩ, Hi : chiều cao pic ở lần đo thứ i
Htb : chiều cao pic trung bình của n lần đo n : số lần đo S : độ lệch chuẩn S2 : phương sai của phép đo V : hệ số biến động của phép đo Kết quả tính tốn được chỉ ra ở bảng 35: Bảng 35. Độ lặp lại của phép đo F-AAS xác định Cu, Pb C (ppm) Độ lệch chuẩn S Hệ số biến động (%) Cu Pb Cu Pb Cu Pb 0,5 1 0,0258 0,0247 2,635 6,681 2 4 0,0247 0,0254 0,674 1,826 4 8 0,0561 0,0537 0,717 1,976
Như vậy, với nồng độở giữa đường chuẩn, phép đo cĩ độ lặp lại cao hơn so với nồng độ ởđầu và cuối đường chuẩn.
Qua việc khảo sát khoảng tuyến, cũng như xác định sai số và độ lặp lại của phép đo Cu, Pb bằng F-AAS, chúng tơi thấy rằng đây là phương pháp phân tích cĩ độ nhạy, độ ổn định và độ chính xác tương đối cao thích hợp cho việc xác định vi lượng Cu, Pb trong mẫu tỏi tươi và các chế phẩm từ tỏi.
3.5. ứng dụng phương pháp AAS định lượng Cu, Pb trong tỏi 3.5.1. Xử lý mẫu 3.5.1. Xử lý mẫu
Để xác định được hàm lượng các nguyên tố Cu, Pb trong mẫu tỏi và thuốc từ tỏi, trước tiên ta phải tiến hành xử lý mẫu nhằm mục đích chuyển mẫu từ trạng thái ban đầu, chứa nhiều chất hữu cơ, thành dung dịch vơ cơ để cĩ thể đo phổ hấp thụ nguyên tử của chúng theo quy trình đã chọn. Quá trình xử lý mẫu rất quan trọng vì nếu xử lý mẫu khơng tốt sẽ làm mất chất hoặc nhiễm bẩn chất thêm vào dẫn đến sai lạc kết quả phân tích và khơng đúng với sự tồn tại thực tế hàm lượng chất trong mẫu.
Trong khố luận này, chúng tơi tiến hành xử lý mẫu theo phương pháp tro hố ướt với 4 mẫu thực :
* Mẫu 1: Tỏi tươi được trồng tại Gia Lương - Hà Bắc.
* Mẫu 2: Mẫu thuốc tỏi do cơng ty XNK Y tế Đồng Tháp sản xuất ngày 16/04/2001.
* Mẫu 3: Mẫu thuốc tỏi do cơng ty XNK Y tế Đồng Tháp sản xuất ngày 05/01/2002.
* Mẫu 4: Tỏi tươi giống Trung Quốc, bán tại chợ Nguyễn Cao - Hà Nội. Các mẫu này trước khi vơ cơ hĩa đều được nghiền nhỏ (riêng đối với mẫu tỏi tươi trước khi nghiền phải bĩc sạch vỏ) và bảo quản trong tủ lạnh ở 7-100C.
Qúa trình xử lý mẫu như sau:
Cân mỗi mẫu 2 gam, sau đĩ chuyển mẫu vào bình Kendal và them vào đĩ 25 ml HNO3 đặc (đã kiểm tra khơng cĩ Cu, Pb), đậy bằng phễu lọc cĩ đuơi dài. Đun sơi nhẹ để mẫu phân huỷ trong vịng vài giờ cho đến khi thu được dung dịch trong
màu vàng nhạt và khí NO2 ngừng xuất hiện (khi đĩ các chất hữu cơ cĩ trong mẫu đã bị oxy hố hồn tồn). Tiếp tục cho thêm 1 ml H2O2 30% và đun sơi trong 1 giờ để đuổi bớt HNO3 dư. Chuyển tồn bộ dung dịch vào cốc thuỷ tinh chịu nhiệt loại 250 ml, đun nhẹ làm bay hơi đến cịn muối ẩm. Nếu thấy xuất hiện các bọt màu nâu đen thì thêm vài giọt HNO3 đặc vào đến khi hết hiện tượng này. Để nguội, hồ tan bằng 2,5 ml HCl 10 %, thêm các dung dịch nền 2,5 ml NH4Ac 10% + 2,5 ml LaCl3 10% và định mức thành 25 ml.
3.5.2. Qui trình phân tích mẫu 3.5.2.1. Nguyên tắc 3.5.2.1. Nguyên tắc
Mẫu cần xác định hàm lượng Cu, Pb được xử lý theo phương pháp tro hĩa ướt, cơ đặc đến muối ẩm rồi hồ tan bằng axit HCl và định mức sao cho dung dịch cuối cùng đem đo phổ thoả mãn yêu cầu sau:
- Nồng độ chất phân tích nằm trong đường chuẩn,
- Nền mẫu cĩ thành phần : HCl 1% + NH4Ac 1%+ LaCl3 1%.
Đo phổ AAS của Cu, Pb tại các điều kiện đã chọn (bảng 32) và xác định nồng độ của chúng theo phương pháp đường chuẩn.
3.5.2.2. Tiến hành phân tích
* Pha một dãy chuẩn của Cu, Pb cĩ nồng độ trong khoảng tuyến tính (Cu: 0,1 - 4 ppm ; Pb : 0,3 - 8 ppm) với thành phần nền HCl 1% + NH4Ac 1% + LaCl3 1%.
* Chuẩn bị mẫu phân tích (mục 3.5.1). *Tiến hành đo phổ và phân tích kết quả :
- Bật cho máy chạy và đặt các thơng số máy như đã chọn ở trên, để cho máy ổn định trong 20-30 phút.
- Mở van khơng khí nén và bình khí acetylen, kiểm tra tốc độ các khí này. Bật ngọn lửa đèn khí.
- Sét zero của hệ thống máy đo.
- Tiến hành đo phổ AAS của Cu, Pb theo thứ tự lần lượt các mẫu : + Mẫu trắng
+ Các mẫu để dựng đường chuẩn + Mẫu phân tích
- Dựng đường chuẩn theo hệ toạđộ Hpic- Cng.tố
- Dùng đường chuẩn để xác định nồng độ Cu, Pb trong mẫu phân tích. 3.5.3. Kết quả phân tích hàm lượng Cu, Pb trong tỏi và thuốc từ tỏi
Ứng dụng phương pháp phân tích F-AAS đểđịnh lượng Cu, Pb trong tỏi và các sản phẩm từ tỏi, chúng tơi thu được kết quả như sau (bảng 36):
Bảng 36. Hàm lượng Cu, Pb trong tỏi và thuốc chế biến từ tỏi
Mẫu Hàm lượng (µg/g) Cu Pb 1 1,35 2,37 2 1,90 1,87 3 1,37 1,83 4 2,05 2,92
* Hàm lượng chất phân tích được tính theo cơng thức: X = [C.V] / m
X : hàm lượng nguyên tố phân tích trong 1 gam mẫu (µg/g).
C : hàm lượng nguyên tố phân tích trong dung dịch mẫu tìm được theo đường chuẩn (µg/ml).
V : thể tích dung dịch mẫu (ml).
m : lượng mẫu phân tích đem xử lý (gam).
* Nhận xét: Kết quả phân tích cho thấy, hàm lượng Cu, Pb trong tỏi Trung Quốc cao hơn so với giống tỏi Việt Nam trồng tại Gia Lương- Hà Bắc và hàm
lượng Pb trong thuốc Dogarlic (mẫu 2, 3) thấp hơn trong tỏi tươi, nhưng tất cả đều nhỏ hơn giới hạn cho phép :
- Đối với Cu, hàm lượng cho phép trong tỏi tươi là 5 µg/g, cịn trong thuốc tỏi là 3-4 µg/g.
- Đối với Pb, hàm lượng cho phép trong tỏi tươi là 3,5 µg/g, trong thuốc tỏi là 2 µg/g.
3.5.4. Kiểm tra quá trình xử lý mẫu
Sau khi phân tích mẫu thực, để đánh giá độ chính xác cũng như độ lặp lại của phương pháp xử lý mẫu tại các điểm đầu, giữa và cuối đường chuẩn, chúng tơi sử dụng phương pháp thêm như sau:
Tiến hành xử lý mẫu đối với mẫu thuốc tỏi Dogarlic (là mẫu 2 ở trên): + Mẫu 2-0 : 2 gam thuốc tỏi (M02).
+ Mẫu 2-1 : M02 + 0,5 ppm Cu + 1 ppm Pb (M12). + Mẫu 2-2 : M02 + 2 ppm Cu + 4 ppm Pb (M22). + Mẫu 2-3 : M02 + 4 ppm Cu + 8 ppm Pb (M32).
Chúng tơi tiến hành xử lý mẫu 3 lần theo phương pháp tro hố ướt trong cùng điều kiện như trên và định mức thành 10 ml với các dung dịch nền đã chọn. Ngồi ra để đánh giá sự đúng đắn của qui trình phân tích, chúng tơi phân tích một số mẫu chuẩn đã biết trước nồng độ và thu được các kết quả nhưở bảng 37.
Bảng 37. Kết quả kiểm tra xử lý mẫu Chất phân tích Mẫu Ccĩ (ppm) Ctìmđược(ppm) ∆C Sai số (%) Cu M02 0,39 M12 0,89 0,82 0,07 7,87 M22 2,39 2,33 0,06 2,51 M32 4,39 4,21 0,18 4,10 Chuẩn 1 0,5 0,479 0,021 4,20 2 1,0 0,973 0,027 2,70 M02 0,38 M12 1,38 1,25 0,13 9,42
Pb M22 4,38 4,27 0,11 2,51
M32 8,38 7,74 0,64 7,64
Chuẩn 1 0,5 0,475 0,025 5,00
2 1,0 0,967 0,033 3,30
Nhận xét:
Các kết quả phân tích mẫu thêm và mẫu chuẩn đều nằm trong phạm vi sai số cho phép đối với phân tích lượng vết (< 15%). Như vậy, kết quả định lượng Cu, Pb bằng phép đo F-AAS theo qui trình trên là đáng tin cậy.
KẾT LUẬN
Với đề tài nghiên cứu ứng dụng phép đo phổ F-AAS phân tích lượng vết Cu, Pb trong tỏi tươi và các chế phẩm từ tỏi, chúng tơi đã đạt được các kết quả sau:
1. Chọn được các điều kiện thực nghiệm đo phổ phù hợp với việc xác định Cu, Pb trong tỏi và một số thuốc từ tỏi.
2. Khảo sát các yếu tố ảnh hưởng và chọn nền phù hợp cho phép đo F-AAS xác định Cu, Pb.
3. Xác định khoảng tuyến tính của Cu, Pb.
4. Đánh giá sai số và độ lặp lại của phép đo F-AAS. 5. Nghiên cứu xử lý mẫu.
6. Xây dựng một qui trình phân tích Cu, Pb trong tỏi bằng kỹ thuật F-AAS. 7. Tiến hành xác định hàm lượng Cu, Pb trong 4 mẫu tỏi và thuốc từ tỏi theo qui trình đã chọn.
Từ kết quả thu được, chúng tơi thấy rằng kỹ thuật F-AAS là một kỹ thuật thích hợp để phân tích lượng vết các nguyên tố Cu, Pb trong các đối tượng sinh học với nhiều ưu điểm: phân tích nhanh, hàng loạt, tốn ít mẫu, cĩ độ nhạy, độ chính xác và lặp lại tương đối cao, ít bị ảnh hưởng của thành phần mẫu, dễ dàng áp dụng ở Việt Nam.
Hy vọng rằng những nghiên cứu của chúng tơi sẽ gĩp phần vào việc ứng dụng kỹ thuật AAS để xác định nguyên tố vi lượng trong các đối tượng sinh học phục vụ cho việc kiểm tra chất lượng lương thực, thực phẩm, đồ uống nhằm bảo vệ sức khoẻ cộng đồng và gĩp phần vào việc nghiên cứu sử dụng tỏi làm nguyên liệu sản xuất các loại thuốc.
TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1]. Nguyễn Bá Mão Tỏi trị bách bệnh. NXB Hà Nội. 2000. [2]. Trương Chí Hoa.
700 bài thuốc dưỡng sinh trị bệnh bằng hành, gừng tỏi. Ngọc Minh biên dịch. NXB Thanh Hố 1999. [3]. Heinrich P. Kock. Tỏi - Khoa học và tác dụng chữa bệnh. Trần Tất Thắng dịch. NXB Y học 2000. [4]. Hồ Thái Bình. Chức năng củ tỏi trong phịng chống bệnh tật. Tạp chí thuốc và sức khoẻ số 175 (1.11.2000). [5]. Wolfdietrich Eichler. Chất độc trong thực phẩm. Nguyễn Thị Thìn dịch. NXB Khoa học Kĩ thuật 2001. [6]. Hồng Nhâm. Hố học các kim loại chuyển tiếp. ĐHQGHN 1997. [7]. Nguyễn Trọng Uyển.
Giáo trình hố học vơ cơ. Phần 1 Các nguyên tốđiển hình. ĐHTH Hà Nội 1990.
[8]. F Cootton. G wilkinson. Cơ sở hố học vơ cơ.
NXB Đại học và trung học chuyên nghiệp. Hà Nội 1989. [9]. Từ Vọng Nghi, Trần Chương Huyến và Phạm Luận.
Cơ sở lí thuyết một số phương pháp phân tích điện hố hiện đại. ĐHTH HN 1990. [10]. Nguyễn Văn Ri. Thực tập hố học phân tích. Trường ĐHKHTN 2000. [11]. Từ Vọng Nghi.
Hố học phân tích. Phần 1 Cơ sở lí thuyết các phương pháp phân tích hố học.
ĐHKHTN 1998. [12]. G. Saclo.
Các phương pháp hố phân tích. Tập 1. Đào Hữu Vinh, Từ Vọng Nghi dịch.
NXB Đại học và trung học chuyên nghiệp, 1972. [13]. Phạm Luận.
Cơ sở lí thuyết phương pháp phân tích phổ phát xạ và hấp thụ nguyên tử. Phần I và II.
Trường ĐHKHTN 1998.
[14]. Trần Tứ Hiếu, Từ Vọng Nghi, Nguyễn Văn Ri, Nguyễn Xuân Trung. Hố học phân tích. Phần 2. Các phương pháp phân tích cơng cụ. ĐKHTN 1999.
[15]. Nguyễn Việt Huyến.
Cơ sở các phương pháp phân tích điện hĩa.
Trường Đại học khoa học tự nhiên. Hà Nội 1999. [16]. Phạm Luận.
Cơ sở lí thuyết của phép đo phổ hấp thụ phân tử UV-VIS.
Khoa Hố. Bộ mơn Hố phân tích. Trường ĐHKHTN. HN 1998. [17]. Trần Ngọc Phú.
Khố luận tốt nghiệp.
Bộ mơn Hố Phân tích 2000. [18]. Trần Thị Ngọc Diệp.
Khố luận tốt nghiệp.
Bộ mơn Hố Phân tích 2001.
[19]. Dương Quang Phùng, Bùi Thu Thuỷ, Nguyễn Thanh Thuý, Nguyễn Thị Nguyệt, Đỗ Văn Huê.
Nghiên cứu sự tạo phức của một số ion kim loại Đồng (II), Chì(II), Zn(II) và Cd(II) với 4-(2-pyridilazo)-rezocxin (PAR) và ứng dụng chúng vào việc phân tích nước thải.
Tuyển tập cơng trình khoa học. Hội nghị khoa học phân tích Hố, Lí, Sinh học VN lần thứ nhất.
HN-VN 2000.
[20]. Phạm Luận và cộng sự.
Kết quả xác định một số kim loại trong máu, huyết thanh và tĩc của cơng nhân khu gang thép Thái Nguyên và cơng nhân nhà máy in.1996.