3.1. Điều kiện phân tích trên ICP-MS
3.1.1. Lựa chọn số khối, chế độ phân tích các nguyên tố
Việc lựa chọn số khối của các nguyên tố dựa trên những nguyên tắc cơ bản: + Phải là một trong những đồng vị phổ biến nhất trong tự nhiên
+ Ảnh hưởng bởi sự chèn khối phải khơng có hoặc bé nhất + Sự ảnh hưởng của các mảnh ion oxìt càng ìtcàng tốt.
Kết quả lựa chọn số khối của thủy ngânđược thực hiện trong bảng 3.1:
Bảng 3. 1: Số khối của thủy ngân
Nguyên tố Đồng vị Thủy ngân
Số khối 202
Nguyên tố 202Hg có số khối tương đối chọn lọc, ìt bị ảnh hưởng bởi sự trùng khối và cũng là đồng bị phổ biến nhất trong tự nhiên 29,86%, do đó có thể phân tích bằng chế độ chuẩn (Standard mode).
3.1.2. Tối ưu tự động các thông số cho thiết bị ICP-MS
Các thông số khác có ảnh hưởng đến độ chình xác, độ nhạy, độ ổn định của phép phân tích như cơng suất RF, lưu lượng khì mang, độ sâu plasma, thế thấu kình ion…,được tối ưu tự động trên hệ thống, q trính sử dụng các dung dịch chuẩn hóa thiết bị được hãng Perkin Elmer cung cấp. Kết quả được thể hiện như trong bảng 3.2.
Bảng 3. 2: Các thông số tối ưu tự động của thiết bị ICP-MS
Thông số Giá trị đƣợc chọn Thông số Giá trị đƣợc chọn
Công suất RF 1250 W Số lần quét khối 20 lần
Lưu lượng khì 0,8 ml/phút Số lần đo lặp 3 lần
Lưu lượng khì tạo
plasma 19,0 L/phút Độ sâu plasma Chỉnh ở tối ưu
Thế xung cấp 1000V Chế độ đo Standard
Thế quét phổ
trường tứ cực Tự động theo m/Z Các thông số khác Cài đặt mặc định
Trong các thông số trên, công suất cao tần RF, độ sâu plasma, và lưu lượng khì mang là quan trọng nhất, quyết định đến độ nhạy, độ ổn định của phép đo, khả năng Ion hóa. Cơng suất cao tần là tần số radio cung cấp cho cuộn dây tạo plasma. Công suất càng lớn nhiệt độ ngọn lửa plasma càng lớn và ngược lại, quyết định hiệu suất q trính ion hóa và nguyên tử hóa mẫu. Trong khi lưu lượng khì mang tỉ lệ thuận với lượng mẫu đưa vào plasma, và độ sâu plasma có ảnh hưởng đến cường độ vạch phổ. Các thông số trên được tối ưu đồng thời sao cho vừa đạt được tìn hiệu cao nhất của nguyên tố thủy ngân, vừa giảm được ảnh hưởng nhiễu nền. Việc tối ưu được thực hiện bằng dung dịch chuẩn hóa thiết bị của hãng có chứa các nguyên tố có số khối từ nhỏ như Be 9 , đến số khối trung bình In (115) và số khối lớn như U 238 , để có thể đại diện cho các nguyên tố nghiên cứu. Sau khi thực hiện tối ưu tự động, yêu cầu kiểm tra các thông số tiêu chuẩn cần phải đạt được như trong bảng 3.3.
Bảng 3. 3: Các thông số tiêu chuẩn cần đáp ứng của hệ ICP-MS Nexion 350X
Thông số kiểm tra Cường độ tiêu chuẩn Cường độ thực tế
Be9 > 2000 2939 In115 >40000 45320 U238 ˃ 30000 67840 Background 220 ≤ 1 0,23 CeO156/Ce140 ≤ 0,025 0,021 Ce++70/ Ce140 ≤ 0,03 0,002
Trong đó, độ nhạy của thiết bị phải đáp ứng được cường độ của nguyên tố Indium, tỉ lệ CeO/Ce và Ce++/Ce. Cường độ thực tế của các thông số trên sau mỗi lần kiểm tra hằng ngày có thể thay đổi, nhưng vẫn phải đạt được theo tiêu chuẩn kiểm tra của hãng để đảm bảo độ ổn định, độ nhạy của thiết bị. Ví vậy, việc vệ sinh thường xuyên các hệ cone (Sampler cone, Skimmercone , bộ ICP-Plasma torch, thay thế các đường dẫn mẫu của bơm nhu động, cũng như bảo dưỡng định kỳ thiết bị là cần thiết và phải được kiểm tra hàng ngày.
3.2. Tối ƣu các điều kiện cho hệ thống sắc ký lỏng hiệu năng cao (HPLC)
Hệ thống sắc ký HPLC trong nghiên cứu đóng vai trị chía khóa để tách các dạng thủy ngân trước khi đưa tới hệ thống ICP-MS để định lượng. Các dạng thủy ngân trong mẫu sau khi được chiết tách khỏi nền mẫu và đưa lên cột sắc ký, tại đây các dạng được tách dựa trên tình chất, kìch thước phân tử, ái lực của chúng đối với pha động và pha tĩnh. Những yếu tố quan trọng trong quá trính tách trên HPLC như thời gian lưu, độ phân giải các chất, cường độ tìn hiệu chất phân tìch đã được nghiên cứu trong đề tài này. Trong tự nhiên methyl thủy ngân chiếm tỉ lệ rất cao lên tới > 90% tổng hàm lượng thủy ngân hữu cơ, đứng thứ 2 là ethyl thủy ngân là sản phẩm phụ của quá trính chuyển
hóa, ngồi ra ethyl thủy ngân là chất có độ phân cực nhỏ hơn nhiều so với 2 dạng cịn lại nên sẽ có thời gian lưu giữ trên cột C18 lâu hơn nhiều. Do đó, nhóm nghiên cứu đã khảo sát sơ bộ với hỗn hợp 2 dạng thủy ngân tồn tại chủ yếu trong nền mẫu thực tế là Hg2+ và MeHg trong điều kiện pha động có chứa CH3COONH4 20mM, 2- Mercaptoethanol 0,1% [33,46,52]. Khảo sát sơ bộ được thể hiện qua hính 3.1
Hình 3. 1: Kết quả khảo sát của Hg2+, MeHg
Kết quả cho thấy,Hg2+ và MeHg có thời gian lưu khá tương đồng. Qua đó các khảo tiếp theo tập trung chủ yếu tới độ phân giải, tìn hiệu của 2 dạng đó là Hg2+ và MeHg để rút ngắn thời gian khảo sát mà vẫn đảm bảo được các yêu cầu phân tìch.Các khảo sát tiếp theo được thực hiện xoay quanh việc nâng cao được tìn hiệu và độ phân giải của Hg2+ và MeHg nhằm đảm bảo được tình ứng dụng, khả năng đánh giá trên nền mẫu nhưng vẫn đảm bảo được tình khoa học.