CHƯƠNG I : TỔNG QUAN TÀI LIỆU
1.6.Phương pháp xử lý mẫu
Trong tất cả các loại phương pháp phân tích, dù là phân tích hóa học hay là phân tích cơng cụ, để xác định hàm lượng các chất hầu như khơng có phương pháp nào có thể xác định trực tiếp được các chất cần phân tích khi nó đang tồn tại trên thực địa, mà cần phải qua xử lý, đưa về dạng tồn tại thích hợp. Vì với bất kỳ một phương pháp nào, mỗi chất phân tích chỉ có thể xác định được khi nó tồn tại ở một dạng nhất định phù hợp với kỹ thuật đó. Hơn nữa, các chất cần xác định tồn tại trong các trạng thái liên kết hóa học khác nhau, trong thái vơ cơ, hữu cơ khác nhau, có khi rất bền vững. Do đó, khơng thể xác định một cách chính xác hàm lượng của nó trong một tổ hợp bền vững và bị các nguyên tố, các chất khác, mạng lưới tồn tại của mẫu cản trở. Vậy, cần phải xử lý mẫu để phá vỡ các cấu trúc phức tạp đưa đối
24
tượng phân tích về dạng hợp chất đơn giản phù hợp với phương pháp phân tích đã chọn.
1.6.1. Phương pháp xử lý khô
* Nguyên tắc: Đối với các mẫu hữu cơ trước hết phải được xay nghiền thành
bột, vữa hay thể huyền phù. Sau đó dùng nhiệt để hóa tro mẫu, đốt cháy chất hữu cơ và đưa các kim loại về dạng oxit hay muối của chúng. Cụ thể là: Cân lấy một lượng mẫu nhất định (5- 10g) vào chén nung. Nung chất mẫu ở nhiệt độ thích hợp, để đốt cháy hết các chất hữu cơ, và lấy bã vô cơ còn lại của các mẫu là các oxit, các muối… sau đó hịa tan bã thu được trong các axit vô cơ như HCl, HNO3 … để chuyển các kim loại về dạng ion trong dung dịch. Quyết định dạng tro hóa ở đây là nhiệt độ nung và thời gian nung (nhiệt độ tro hóa và thời gian tro hóa) và các chất phụ gia thêm vào mẫu khi nung. Nhiệt độ tro hóa các chất hữu cơ thường được chọn thích hợp trong khoảng 400- 5500C, tùy theo mỗi loại mẫu và chất cần phân tích.
* Sử dụng phương pháp này có những ưu - nhược điểm như:
- Tro hóa triệt để được mẫu, hết các chất hữu cơ.
- Đơn giản, dễ thực hiện, q trình xử lý khơng lâu như phương pháp vơ cơ hóa ướt.
- Không tốn nhiều axit tinh khiết cao và khơng có axit dư. - Hạn chế được sự nhiểm bẩn do dùng ít hóa chất.
- Mẫu dung dịch thu được sạch sẽ và trong.
- Nhưng hay bị mất một số nguyên tố phân tích (Pb, Zn, Cu, Cd…), nếu không dùng chất bảo vệ và chất chảy. [13], [14], [15]
1.6.2. Phương pháp xử lý ướt
* Nguyên tắc của phương pháp là dùng axit đặc có tính oxi hóa mạnh như
(HNO3, HClO4…), hay hỗn hợp cả axit đặc có tính oxi hóa mạnh (HNO3 + H2O2)… để phân hủy hết các chất hữu cơ của mẫu trong bình Kendan, trong ống nghiệm, trong cốc hay trong là vi sóng để chuyển các kim loại ở dạng hữu cơ về dạng các ion trong dung dịch muối vơ cơ. Việc phân hủy có thể thực hiện trong hệ đóng kín (áp suất cao), hay trong hệ mở (áp suất thường). Lượng axit thường phải dùng gấp từ 10 ÷ 15 lần lượng mẫu, tùy thuộc mỗi loại mẫu và cấu trúc vật lý hóa học của nó.
25
Thời gian phân hủy mẫu trong các hệ mở, bình Kendan, ống nghiệm, cốc… thường từ vài giờ đến vài chục giờ, cũng tùy loại mẫu, bản chất của các chất, còn nếu trong lị vi sóng hệ kín thì chỉ cần vài chục phút. Thường khi phân hủy xong phải đuổi hết axit dư trước khi định mức và tiến hành đo phổ.
* Ưu - nhược điểm của phương pháp này là:
- Không mất một số kim loại như Pb, Fe, Zn, Cu… - Thời gian phân huỷ lâu, thường là từ 10 ÷ 12 giờ.
- Tốn nhiều axit tinh khiết, axit dư nhiều, phải đuổi axit sau khi xử lý. - Dễ gây nhiễm bẩn, nếu các hố chất khơng có độ sạch cao.
- Phải đuổi axit dư lâu, có khi khó khăn khơng hết được. Đồng thời khi đun đuổi axit lâu lại gây ra sự nhiễm bẩn hay bắn mất mẫu. [13], [14], [15]
1.6.3. Phương pháp khô - ướt kết hợp
* Nguyên tắc của kỹ thuật này là mẫu được phân hủy trong chén nung. Trước
hết phải xử lý sơ bộ trong cốc hay chén nung bằng lượng nhỏ axit để phá vỡ cấu trúc ban đầu của mẫu, tạo điều kiện giữ một số nguyên tố có thể bay hơi khi nung, sau đó đem nung ở nhiệt độ thích hợp. Vì vậy lượng axit dùng để xử lý mẫu chỉ bằng 1/4 hay 1/3 lượng cần dùng cho xử lý ướt.
* Ưu điểm của phương pháp này:
- Q trình tro hóa triệt để, sau khi hịa tan sẽ có dung dịch trong suốt. - Không tốn nhiều axit tinh khiết cao.
- Hạn chế được sự mất của một số chất phân tích.
- Không phải đuổi axit dư lâu nên hạn chế được sự nhiễm bẩn do môi trường.
- Thời gian xử lý nhanh hơn phương pháp tro hóa ướt. - Phù hợp cho nhiều mẫu khác nhau để xác định kim loại.
Qua quá trình tìm hiểu nghiên cứu nhận thấy phương pháp vơ cơ hóa mẫu khơ - ướt kết hợp có những ưu điểm phù hợp với phân tích xác định hàm lượng Pb và Zn trong mẫu rau bằng phương pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử AAS. Vì vậy trong đề tài này chúng tơi chọn phương pháp vơ cơ hóa mẫu khơ - ướt kết hợp. [13], [14], [15]
26