2.2.2.1 Đỏnh giỏ mức độ suy giảm độ nhạy giữa chế độ No gas và He mode
Để đỏnh giỏ mức độ suy giảm độ nhạy giữa hai chế độ cú và khụng cú khớ va chạm, một dóy chuẩn cỏc dung dịch chuẩn R1ữR5 được chuẩn bị trong nền HNO3 1%.
Nồng độ cỏc nguyờn tố kim loại nặng trong cỏc dung dịch chuẩn R1, R2, R3, R4, R5 được chuẩn bị tương tự như trong cỏc dung dịch chuẩn S1, S2, S3, S4, S5 (mục 2.2.1.2) tương ứng. Tớn hiệu của cỏc dung dịch này tại những đồng vị nghiờn cứu được ghi trong chế độ khụng sử dụng khớ va chạm và cú sử dụng khớ va chạm. Từ cỏc kết quả thu được tớnh toỏn xõy dựng đường chuẩn của cỏc đồng vị nghiờn cứu trong cả hai chế độ theo phương phỏp bỡnh phương tối thiểu, đồng thời xỏc định cỏc
43
hệ số a và b của đường chuẩn (hàm 2-2). Đường chuẩn được chấp nhận là tuyến tớnh khi hệ số tương quan đạt R >0,999. Độ suy giảm tớn hiệu giữa hai chế độ No gas và He mode được tớnh theo cụng thứcđề xuất sau:
Độ suy giảm 1 2
= a
a (lần) (2-8)
Trong đú a1: hệ số gúc của đường chuẩn trong chế độ No gas
a2: hệ số gúc của đường chuẩn trong chế độ He mode
2.2.2.2 Tối ưu húa cỏc thụng số vận hành ICP-MS trong chế độ va chạm a. Tối ưu húa cỏc thụng số plasma, thấu kớnh, bộ lọc khối và detector
Sử dụng dung dịch chuẩn 1 àg.l-1 nguyờn tố Li, Y và Tl và chức năng điều chỉnh tự động của thiết bị điều chỉnh cỏc thụng số plasma, thụng số hệ thống thấu kớnh, thụng số bộ lọc khối tứ cực và detector với cỏc mục tiờu điều chỉnh then chốt gồm: độ nhạy cường độ tớn hiệu pớc khối lượng (theo cps), độ lặp lại tớn hiệu phổ (theo RSD%), tỷ lệ oxit (theo %), tỷ lệ dạng ion tớch điện 2+ (theo %), độ phõn giải pớc khối lượng (theo độ rộng tại 10% chiều cao pớc), độ đỳng trục khối lượng (theo độ lệch tuyệt đối so với giỏ trị đỳng)[13].
Để đạt độ nhạy, giới hạn phỏt hiện, độ chớnh xỏc tối đa kết quả tớn hiệu phổ đồng thời trờn toàn dải khối lượng của thiết bị ICP-MS, kết quả điều chỉnh phải đỏp ứng cỏc tiờu chuẩn trong Bảng 2.2.
Bảng 2.2: Tiờu chuẩn đỏp ứng đối với cỏc thụng số đỏnh giỏ hiệu quả vận hành ICP-MS
Đồng vị 7Li 89Y 205Y
Thụng số điều chỉnh Tiờu chuẩn đỏp ứng
Độ phõn giải khối lượng chế độ khụng cú khớ va
chạm (độ rộng tại 10% chiều cao pớc khối lượng) 0,65 ữ 0,80 0,65 ữ 0,80 0,65 ữ 0,80
Trục khối trong chế độ khụng cú khớ va chạm
(tớnh theo độ lệch tuyệt đối so với vị trớ đỳng
mảnh khối lượng) 7,00 ± 0,05 89,00 ± 0,05 205,00± 0,05
Dạng tớch điện 2+ chế độ chuẩn
(tớnh theo tỷ lệ 70Ce2+/140Ce+) ≤ 3%
Dạng oxit trong chế độ chuẩn
(tớnh theo tỷ lệ 156CeO+/140Ce+) ≤ 1,5%
44
b. Tối ưu húa tốc độ dũng khớ va chạm He
* Tối ưu tốc độ dũng khớ va chạm trờn toàn dải khối của thiết bị
Để tối ưu tốc độ dũng khớ He trong chế độ va chạm bảo đảm hiệu quả loại bỏ ảnh hưởng cao nhất trong khi vẫn duy trỡ độ nhạy, giới hạn phỏt hiện đặc trưng của kỹ thuật phõn tớch ICP-MS trờn toàn dải khối, pha dung dịch chuẩn 1 àg.l-1 cỏc nguyờn tố Li, Y và Tl trong nền HNO3 1% theo đề nghị của nhà sản xuất thiết bị. Trong đú 7Li đại diện cho cỏc đồng vị cú m/z nằm trong khoảng thấp (m/z 1ữ86), 89Y đại diện cho cỏc đồng vị cú m/z nằm trong khoảng trung bỡnh (m/z 86ữ170) và 205Tl đại diện cho cỏc đồng vị cú m/z nằm trong khoảng cao (m/z 170ữ260).
Tiến hành khảo sỏt tớn hiệu tại cỏc đồng vị 7Li, 89Y, 205Tl vớitốc độ dũng khớ He thay đổi 0,0 đến 7,0 ml.ph-1; bước tăng 0,5 ml.ph-1. Đồng thời ghi tớn hiệu của cỏc đồng vị trờn đối với dung dịch trắng HNO3 1% cũng tại những tốc độ dũng khớ He như trong khảo sỏt với dung dịch chuẩn.
Từcỏc số liệu thu được đỏnh giỏ phần trăm cũn lại của tớn hiệu cỏc đồng vị được khảo sỏt. Phần trăm cường độ tớn hiệu cũn lại của đồng vị khảo sỏt được tớnh theo cụng thức: % tớn hiệu cũn lại [ ] [ ] [ ]0 [ ]0 100% i i S B S B - = ´ - (2-9) Trong đú [S]i: cường độ tớn hiệu (cps) mẫu chuẩn tại từng tốc độ dũng He;
[B]i: cường độ tớn hiệu (cps) mẫu trắng tại từng tốc độ dũng He.
[S]0: cường độ tớn hiệu (cps) mẫu chuẩn tại tốc độ dũng He 0 ml.ph-1;
[B]0: cường độ tớn hiệu (cps) mẫu trắng tại tốc độ dũng He 0 ml.ph-1. Tốc độ dũng khớ va chạm He tối ưu được lựa chọn tại giỏ trị mà mức độ suy giảm tớn hiệu chấp nhận được, đồng thời cựng với phần trăm cũn lại của tớn hiệu chuẩn vẫn đảm bảo độ nhạy tốt nhất cú thể.
Cỏc số liệu thu được được sử dụng để vẽ đồ thị phần trăm tớn hiệu cũn lại của cỏc đồng vị được khảo sỏt theo tốc độ dũng Hevà đồ thị phần trăm suy giảm tớn hiệu.
45
* Tối ưu tốc độ dũng khớ va chạm trờn thành phần nền thay đổi đối với cỏc đồng vị bị ảnh hưởng
Trong cỏc đồng vị nghiờn cứu, cú 52Cr, 60Ni, 63Cu, 66Zn và 75As là cỏc đồng vị chịu ảnh hưởng polyatom. Do đú để khảo sỏt tốc độ tối ưu của dũng khớ va chạm He đảm bảo hiệu quả loại bỏ ảnh hưởng nền, tiến hành ghi tớn hiệu m/z tương ứng với cỏcđồng vị 52Cr và 75As (hai đồng vị nằm tại hai đầu dải đồng vị nghiờn cứubị ảnh hưởng theo m/z) trong cỏc thành phần nền thay đổi A, B, D, Ftheo sự thay đổi của tốc độ dũng khớ va chạm He tương tự như trong thớ nghiệm tối ưu tốc độ dũng He trờn toàn dải khối.
Xỏc định mức độsuy giảmtớn hiệu nền theo cụng thức (2-1) đồng thời vẽ đồ thị biểu diễn mức độ suy giảm tớn hiệu nền của hai đồng vị này trong cỏc dung dịch nền A, B, D, F. Phần trăm suy giảm tớn hiệu nền càng cao càng chứng tỏ hiệu quả loại bỏ ảnh hưởng nền càng tốt.Từ cỏc kết quả trờn xỏc định tốc độ dũng He tối ưu (ml.ph-1).
* Tối ưu tốc độ dũng khớ va chạm đối với cỏc đồng vị nghiờn cứu
Tiếp tục tối ưu tốc độ dũng khớ va chạm He đối với cỏc đồng vị nghiờn cứu và so sỏnh với cỏc kết quả tốc độ dũng He ở hai khảo sỏt trờn để lựa chọn tốc độ dũng He tối ưu nhất. Khảo sỏt được tiến hành với dung dịch cú cỏc đồng vị nghiờn cứunồng độ 1àg.l-1trong nền HNO3 1% và HCl 1%.
Dung dịch nền HNO31% (65%; d= 1,39 g.ml-1) và HCl 1% (37%; d= 1,19 g.ml-1) (5 ml HNO3 và 5 ml HCl định mức lờn 500ml bằng nước 18 MΩ).
Chuẩn bị dung dịch chuẩn làm việc 1 trong dung dịch nền HNO3 1% và HCl 1% gồm cỏc nguyờn tố Cr, Ni, Cu, Zn, As, Cd, Hg, Pb nồng độ 1 mg.l-1. Pha loóng dung dịch chuẩn làm việc 1 bằng chớnh nền HNO3 1% và HCl 1% để được dung dịch 2 chứa cỏc nguyờn tố nghiờn cứu nồng độ 1àg.l-1.
Ghi tớn hiệu cỏc đồng vị nghiờn cứu trong dung dịch trờn tại cỏc tốc độ dũng He thay đổi từ 0,0 đến 7,0 ml.ph-1 với mức thay đổi là 0,5 ml.ph-1. Tớnh mức độ suy giảm tớn hiệu theo cụng thức (2-1) và phần trăm tớn hiệu cũn lại của cỏc đồng vị nghiờn cứu theo cụng thức (2-9). Từ đú vẽ đồ thị phần trăm suy giảm tớn hiệu và đồ
46
thị phần trăm tớn hiệu cũn lại của cỏc đồng vị nghiờn cứu và so sỏnh lựa chọn tốc độ dũng khớ va chạm He tối ưu nhất.