3.1.2. Xác đ nh giá tr sử dụng của phương phá phân tích HCB trên thi t b GC-ECD
3.1.2.1. Đánh giá độ tương quan và độ ổn định
Hình 3.11 trình bày kết quả độ tương quan của GC-ECD đối với sự thay đổi về nồng độ của HCB. Hệ số r2 của đường chuẩn này là 0,9981 hệ số này > 0,99 phù hợp để sử dụng cho phân tích HCB.
Độ ổn định cho phân tích HCB được thực hiện bằng cách bơm lặp lại nồng độ 20 ppb 2 lần, với khoảng thời gian giữa 2 lần bơm là 24 giờ.
Kết quả độ ổn định của HCB được trình bày trong bảng 3.2. Thời gian lưu của lần bơm đầu tiên của HCB nồng độ 20 ppb là 11,383 phút, thời gian lưu của lần bơm nồng độ 20 ppb sau 24 giờ là 11,389 phút. Độ lệch thời gian lưu giữa 2 lần bơm là 0,006 phút. Như vậy độ lệch thời gian lưu này cho thấy việc đo HCB bằng GC-ECD là hoàn toàn ổn định.
Bảng 3.2. Kết quả đánh giá độ ổn định HCB ở nồng độ 20 ppb bằng GC-EC
Tên mẫu Thời gian lƣu (phút) Diện tích pic
HCB 20ppb_t = 0 giờ 11,383 25792,5 HCB 20ppb_t=24 giờ 11,389 25890,2 Độ lệch giữa 2 lần bơm 0,006 97,7
3.1.2.2. Đánh giá giới hạn phát hiện(LOD), giới hạn định lượng(LOQ) của thiết bị
Bảng 3.3 trình bày kết quả phân tích đối với 5 lần bơm HCB có nồng độ 5 ppb lên máy, độ lệch chuẩn tương đối về diện tích 5 lần bơm của HCB được trình bày dưới bảng sau:
Bảng 3.3. Kết quả đánh giá giới hạn phát hiện và giới hạn định lượng của thiết bị
STT Mẫu Thời gian lƣu(phút) Diện tích pic
1 HCB 5ppb_lần 1 11,383 5637 2 HCB 5ppb_lần 2 11,382 5958 3 HCB 5ppb_lần 3 11,384 6015 4 HCB 5ppb_lần 4 11,382 6980 5 HCB 5ppb_lần 5 11,385 7528 Trung bình 11,383 6423 Độ lệch chuẩn 0,0013 940
Đánh giá LODd đối với HCB tính được: Hệ số R bằng giá trị trung bình chia cho độ lệch chuẩn của HCB là 6,8 đạt yêu cầu 4<R<10[4]. Vì vậy, LODd tính được đối với HCB là phù hợp và đáng tin cậy.
Kết luận: LODd của HCB: 1,3 ppb, LOQd của HCB: 4,0 ppb
Như vậy, từ các số liệu thực nghiệm và áp dụng công thức (1), (2), (3) cho tính tốn, giá trị giới hạn phát hiện của thiết bị đối với HCB: LODd là 1,3 ppb, LOQd là 4,0 ppb.
3.1.3. Khảo sát các điều kiện tối ưu đ n quá tr nh tách, chi t mẫu
phương pháp chiết Soxhlet. Sử dụng 10 g mẫu nền có bổ sung chất chuẩn HCB và chuẩn đồng hành (CB 209) có nồng độ 10 μg/kg. Thí nghiệm được lặp lại 5 lần để xác định hiệu suất chiết mẫu và mức độ sai số..
Để đạt được hiệu suất tách chiết HCB ra khỏi mẫu cao, nghiên cứu đã tiến hành khảo sát hiệu suất thu hồi của từng phân đoạn tách chiết:
Khảo sát hiệu suất thu hồi trong phân đoạn chiết mẫu theo phương pháp chiết Shoxlet bằng hỗn hợp dung môi Axe : n-Hec theo tỉ lệ 1:1[2].
Khảo sát hiệu suất thu hồi trong phân đoạn làm sạch mẫu bằng cột nhồi Silicagel + Than hoạt tính bằng hỗn hợp dung mơi DCM : n-Hec theo tỉ lệ 1:3[2].
3.1.3.1. Phương pháp chiết oxhlet
Mẫu cho quá trình khảo sát này được chuẩn bị như sau: 10 g mẫu nền được cho vào ống Thimble, thêm chất chuẩn HCB nồng độ 10 ng/g, chuẩn đồng hành CB 209 nồng độ 10 ng/g và 10 g Na2SO4 khan. Lựa chọn sử dụng hỗn hợp Axe: n-Hec (1:1) [2], quá trình tách chiết mẫu được tiến hành lặp lại 5 lần để xác định hiệu suất thu hồi của quá trình chiết. Thời gian chiết 16 giờ và tốc độ chiết 4-6 vòng/giờ. Sau khi chiết, mẫu được cơ về thể tích 1ml và phân tích bằng thiết bị GC/ECD để xác định nồng độ HCB. Kết quả hiệu suất thu hồi của quá trình chiết mẫu bằng phương pháp Shoxhlet với hỗn hợp Axe : n-Hec (1:1; v/v) được trình bày trong bảng 3.4.
Bảng 3.4. Kết quả hiệu suất thu hồi của quá trình chiết mẫu
Số lần HCB (%) 1 88,3 2 90,7 3 92,1 4 83,3 5 87,5 Trung bình 88 %
Nhìn vào kết quả tính tốn hiệu suất thu hồi bảng 3.4 cho thấy: hiệu suất thu hồi cho quá trình tách chiết HCB từ mẫu tro là rất tốt đạt 88 % khi sử dụng hỗn hợp dung môi Axe : n-Hec với tỉ lệ 1:1, v/v.
3.1.3.2. Khảo sát các điều kiện tối ưu trong quá trình làm sạch mẫu
Mẫu sau khi chiết phải được làm sạch bằng các phương pháp thích hợp để có thể loại bỏ triệt để các hợp chất gây nhiễu trong q trình phân tích trên thiết bị sắc kí. Trong q trình phân tích này, luận văn đã nghiên cứu phương pháp làm sạch mẫu phổ biến: hỗn hợp Silicagel và than hoạt tính.
Phương pháp làm sạch dịch chiết trên cột sử dụng hỗn hợp Silicagel trộn than hoạt tính
Silicagel rất tốt dùng để làm sạch hợp chất kém phân cực, giúp tách tối đa các chất này ra khỏi nền mẫu, tránh gây nhiễu đường nền khi đưa lên phân tích bằng cột sắc kí mao quản. Silicagel có tính acid yếu, được điều chế từ natrisilicat và acid sulfuric.
Than hoạt tính sử dụng để loại đi một số tạp chất có phân tử mạch dài này có thể gây ảnh hưởng tới quá trình bơm mẫu và gây sai số cho q trình phân tích.
Silicagel sử dụng trong phương pháp này được hoạt hóa ở 150°C - 160°C trong 12 giờ, và được trộn thêm 10 % than hoạt tính. Hỗn hợp được trộn đều và để yên trong 6 giờ trước khi sử dụng. Sử dụng cột nhồi thủy tinh 10 ml thêm vào đó 10g Na2SO4, 2g Silicagel + than hoạt tính tỉ lệ 9:1 (m/m). Hoạt hóa cột bằng 10 ml dung mơi rửa giải trước.
Chuyển 3 ml mẫu cần làm sạch vào cột chỉnh tốc độ dòng vào khoảng 5ml/phút. Sử dụng 60 ml dung môi để rửa giải. Quá trình làm sạch được tiến hành 5 lần để khảo sát hiệu suất thu hồi của quá trình làm sạch. Hỗn hợp dung mơi rửa giải là DCM : n- Hec = 1:3 tương ứng được lựa chọn để làm dung môi rửa giải cho các phương pháp làm sạch trên.
Sử dụng mẫu thử nghiệm là cát nền bổ sung chất chuẩn HCB có nồng độ 10 ng/g.
Kết quả hiệu suất thu hồi của quá trình làm sạch bằng cột Silicagel + Than hoạt tính được thể hiện trong bảng 3.5.
Bảng 3.5. Hiệu suất của quá trình rửa giải qua cột
Số lần HCB (%) 1 100,2 2 89,7 3 92,1 4 85,9 5 90,4 Trung bình 91,66
Nhìn vào bảng kết quả cho thấy hiệu suất rửa giải với hệ hỗn hợp dung môi DCM : n-Hec theo tỉ lệ 1:3 tốt, cho HCB đạt 91,66%
3.1.4. Nghiên cứu các y u tố ảnh hư ng đ n quá tr nh xác đ nh HCB
Quá trình bơm mẫu, nhiệt độ lò cột, loại cột sử dụng, tốc độ dịng khí mang,...cũng gây ảnh hưởng ít nhiều đến q trình phân tích mẫu trên thiết bị. Những yếu tố này có thể khắc phục bằng cách lựa chọn được chương trình phân tích tối ưu trên thiết bị. Ngồi ra sự ảnh hưởng này cịn liên quan đến tính chất của mẫu cần phân tích. Đối với các mẫu tro thải của lị đốt có thành phần hóa học phức tạp và phụ thuộc nhiều vào thành phần nguyên liệu đốt ban đầu. Do vậy, khi xác định hàm lượng HCB sẽ gặp nhiều yếu tố gây ảnh hưởng đến khả năng phân tích HCB trên thiết bị.
3.1.4.1. Ảnh hưởng của việc lây nhiễm chéo trong q trình xử lý mẫu phân tích
Trong các dụng cụ xử lý mẫu, nhất là dụng cụ chế tạo bằng nhựa có chứa một lượng lớn este phtalat. Trong quá trình chuẩn bị mẫu, este phtalat cũng có thể gây ra một số hiện tượng như nhiễu nền pic và nâng nền pic và giảm khả năng xác định HCB. Để hạn chế sự ảnh hưởng này, hạn chế tối đa sử dụng vật liệu nhựa, kiểm tra dụng cụ và dung mơi có thể nhiễm este phatalat.
pic của este phtalat rất lớn xuất hiện ở khoảng thời gian lưu từ 20 - 25 phút (hình 3.12). Ảnh hưởng của sự nhiễm este phtalat không đáng kể đến việc định lượng và định tính HCB do thời gian lưu cách rất xa nhau. Tuy nhiên có thể ảnh hưởng đến việc xác định độ thu hồi khi phân tích mẫu thật do thời gian lưu của este phtalat khá gần với thời gian lưu của pic CB 209.