Trước khi áp dụng một phương pháp phân tích bất kỳ vào thực tế, bắt buộc phải kiểm tra (hay xác định) các thông số thể hiện năng lực của phương pháp phân tích (performance parameters) như: giới hạn phát hiện (limit of detection, viết tắt là LOD) và giới hạn định lượng (limit of quantification, viết tắt là LOQ), độ lặp lại,
2.2.4.1. Giới hạn phát hiện và giới hạn định lượng
Giới hạn phát hiện của phương pháp phân tích là nồng độ nhỏ nhất của chất phân tích có thể xác định được một cách tin cậy. LOD thể hiện khả năng định tính của phương pháp phân tích, tức là có thể phân biệt được mẫu chứa chất phân tích với mẫu trắng. Theo định nghĩa này, LOD được xác định theo “Quy tắc 3σ” [105], [132]:
yLOD = yB + 3SB (2.6)
Trong đó:
yLOD: Tín hiệu đo ứng với LOD; yB: Tín hiệu đo ứng với mẫu trắng; SB: Độ lệch chuẩn của giá trị yB.
Trong phân tích điện hóa, thường xác định LOD dựa vào các thông tin (hay thông số) thu được từ đường hồi quy tuyến tính và chỉ sử dụng các số liệu thu được ở vùng gần gốc tọa độ, tức là vùng có nồng độ chất phân tích không lớn hơn nhau quá 30 lần [105]. Theo đó, yB được chấp nhận bằng đoạn cắt trên trục tung (a) của đường hồi quy tuyến tính (có dạng y = a + bx), còn SB được chấp nhận bằng sai số
chuẩn của tín hiệu đo trên trục tung (ký hiệu là Sy/x); từ đó tính được LOD theo (2.7)
[105]:
LOD = 3Sy/x /b (2.7)
Trong đó, b là độ dốc của đường hồi quy tuyến tính.
Giới hạn định lượng là thông số thể hiện khả năng định lượng của phương pháp phân tích. LOQ được định nghĩa là nồng độ nhỏ nhất trên một đường chuẩn tin cậy [105]. Tín hiệu đo ứng với LOQ (yLOQ) được xác định bằng phương trình (2.8) [105]:
yLOQ = yB + 10SB (2.8)
Tương tự như trên, từ (2.8) có thể xác định được giá trị LOQ bằng phương trình (2.9):
LOQ = 10Sy/x /b (2.9)
2.2.4.2. Độ lặp lại
kết quả trung bình (xTB). Độ lặp lại phản ánh sai số ngẫu nhiên của phương pháp phân tích và được đánh giá qua độ lệch chuẩn tương đối (RSD) [132]:
𝑅𝑆𝐷 (%) = 𝑥𝑆
𝑇𝐵× 100 (2.10)
Trong đó, S là độ lệch chuẩn của các kết quả đo riêng lẻ.
Độ lặp lại thường được chia thành: Độ lặp lại trong điều kiện thí nghiệm đồng nhất (repeatability) hay độchụm (precision, trong một số trường hợp còn được gọi là độ lặp lại trong nội bộ phòng thí nghiệm) và độ lặp lại trong điều kiện thí nghiệm không đồng nhất (reproducibility) hay độ tái lặp (độ lặp lại trong nhiều phòng thí nghiệm hoặc khi thay đổi điều kiện trong phòng thí nghiệm như hóa chất, thiết bị…). Từ phương trình (2.11) có thể thấy độ lặp lại (đánh giá qua RSD) phụ thuộc vào nồng độ chất phân tích (ký hiệu là C). Khi C càng nhỏ, độ lặp lại (hay sai số ngẫu nhiên) càng lớn. Phương pháp phân tích đạt được độ lặp lại tốt (hay thỏa mãn yêu cầu) khi RSD ≤ ½ RSDHorwitz, với RSDHorwitz là độ lệch chuẩn tương đối tính theo hàm Horwitz [70], [132]:
𝑅𝑆𝐷𝐻𝑜𝑟𝑤𝑖𝑡𝑧 = 2(1−0,5log10𝐶) (2.11) với C được biểu diễn dưới dạng phân số.
Cũng có thể đánh giá độ lặp lại bằng cách đối chiếu với mức quy định của AOAC (Hiệp hội các Nhà khoa học Phân tích Hoa Kỳ) [25], [132]: RSD thu được phải nhỏ hơn giá trị kỳ vọng do AOAC thiết lập; RSD phụ thuộc vào nồng độ chất phân tích.
2.2.4.3. Độđúng
Độ đúng (accuracy) của phương pháp phân tích là độ gần của kết quảđo với giá trị thực của nó [132]. Độ đúng của một phương pháp được đánh giá theo 3 cách [81], [132]: (i) Phân tích mẫu chuẩn được chứng nhận (certified reference material, viết tắt là CRM); (ii) Phân tích mẫu thực tế được thêm chuẩn (spiked sample) và (iii) So sánh phương pháp đang dùng với một phương pháp chuẩn nào đó. Trong nghiên cứu của luận án, độ đúng được đánh giá theo cả cách (ii) và (iii).
Trước hết định lượng chất phân tích trong một mẫu thực tế, được kết quả C0;
Tiếp theo, dùng dung dịch chuẩn chất cần phân tích được pha chế từ hóa chất tinh khiết để thêm vào phần mẫu đó sao cho phần nồng độ chất phân tích tăng thêm một lượng C; Tiến hành phân tích mẫu đã thêm chuẩn, được kết quả C1. Tính độ thu hồi (recorvery, viết tắt là Rev) theo công thức (2.12):
𝑅𝑒𝑣 (%) = (𝐶1∆𝐶− 𝐶0)× 100 (2.12)
Phương pháp phân tích được xem là có độ đúng tốt khi tuân thủ quy định của AOAC về Rev (Rev phụ thuộc vào nồng độ chất phân tích trong mẫu) [23], [132]. Khi phân tích những nồng độ cỡ 100 ppb –1 ppm, 10 ppb và 1 ppb, nếu đạt được Rev
tương ứng trong khoảng 80–110 %, 60–115 % và 40–120 % thì phương pháp có độ đúng tốt.
Đánh giá độđúng bằng cách so sánh với phương pháp chuẩn
Theo cách này, tiến hành phân tích nhiều mẫu thực tế có nồng độ kim loại khác nhau bằng phương pháp đang dùng (ASV) và phương pháp chuẩn (CV-AAS). Sau đó so sánh kết quả của 2 phương pháp bằng kiểm định t theo cặp (paired-t-test) [105].
2.2.4.4. Khoảng tuyến tính
Khoảng tuyến tính của phương pháp đối với một chất phân tích xác định là khoảng nồng độ của chất mà trong đó có tương quan tuyến tính giữa tín hiệu đo (y) và nồng độ (x). Để thiết lập phương trình hồi quy tuyến tính (y = a + bx), cần áp dụng phương pháp bình phương tối thiểu để xác định a và b. Phép hồi quy được đánh giá qua hệ số xác định R2, sai số chuẩn của y (Sy/x), hệ số a và b và phân tích phương sai
(ANOVA) dùng F-test: Chỉ khi phương sai hồi quy lớn hơn so với phương sai dư, tức là mức ý nghĩa thống kê (p) tính toán được nhỏ hơn 0,05, thì phép hồi quy mới có giá trị [105].
2.2.5. Công cụ phân tích thống kê
Sử dụng phần mềm MS Excel với công cụ Data Analysis để phân tích thống kê các số liệu: tính toán các đại lượng thống kê mô tả (trung bình số học, độ lệch
chuẩn, biên giới tin cậy 95 %); phân tích tương quan và hồi quy tuyến tính; kiểm định thống kê (t-test, F-test)…
Chương 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
Để có cơ sở cho việc lựa chọn phương pháp nhằm phát triển, xây dựng quy trình phân tích xác định lượng vết Hg trong môi trường nước, phương pháp von-ampe hòa tan anot với 3 loại điện cực nền khác nhau (GC, CP, CP-CNTs) đã được khảo sát với kỹ thuật ghi đường von-ampe hòa tan xung vi phân trong dung dịch có chứa đồng thời thành phần nền HClO4, các ion của các kim loại tạo màng Au và Au khi có mặt Cu.