Để xỏc định Asen cú rất nhiều phương phỏp khỏc nhau như: phương phỏp phõn tớch thể tớch, phương phỏp trắc quang, phương phỏp hấp thụ nguyờn tử, phương phỏp ICP - MS...Và dưới đõy là một số phương phỏp xỏc định Asen.
1.6.1. Phƣơng phỏp trắc quang
Xỏc định Asen theo phương phỏp trắc quang phổ biến là phương phỏp xanh molipden và phương phỏp bạc đietylđithiocacbanat
Đối với phương phỏp xanh molipden người ta tiến hành như sau:
Cho As(V) phản ứng thuốc thử amonimolypdat tạo phức dị đa màu vàng AsO43- +12MoO42- + 3NH4+ + 24H+ → (NH4)3H4[As(Mo2O7)6] ↓+ 10 H2O
Sau đú dựng cỏc chất khử: axớt ascorbic, hydrazine sulfat, hydroquinone để khử dạng vàng về dạng xanh
Độ hấp thụ quang của phức dị đa màu xanh được đo ở bước súng 840 nm Cỏc nguyờn tố ảnh hưởng lờn phương phỏp xỏc định này là: PO43-
, SiO32- do chỳng cú khả năng tạo phức dị đa với molypdat.[1]
Ngoài ra người ta cũng cú thể dựng thuốc thử bạc đietyldithiocacbanat. Dựng H mới sinh để khử Asen vụ cơ thành asin và dẫn khớ asin vào ống hấp thụ chứa bạc đietylđithiocacbamat(AgDDC) trong piridin hoặc cloroform. Khi đú khử AgDDC thành nano bạc màu đỏ tớm và tiến hành đo độ hấp phụ quang ở bước súng = 535 nm.
Trong quỏ trỡnh khử, hợp chất Asen thành Asin đồng thời cũng tạo ra cỏc hợp chất dễ bay hơi: SbH3, PH3, GeH3, H2S. Những chất này sau đú cũng tỏc dụng với AgDDC cho màu tương tự như Asen. Do đú, để hạn chế ta phải cho bay hơi đi qua ống làm sạch chứa bụng thuỷ tinh chứa Pb(CH3COO)2. Để loại trừ ảnh hưởng của một số nguyờn tố và tăng hiệu quả của quỏ trỡnh khử thỡ người ta khử trước dung dịch bằng cỏch đưa SnCl2 và KI (KI, SnCl2 sẽ loại trừ ảnh hưởng của Pb, muối Ni và làm tăng quỏ trỡnh khử Asen thành Asin).[15]
Cỏc nguyờn tử khi ở trạng thỏi hơi tự do , nếu chiếu một chựm tia sỏng cú những bước súng ( tần số) xỏc định vào đỏm hơi nguyờn tử đú thỡ cỏc nguyờn tử đú sẽ hấp thụ bức xạ cú bước súng ứng đỳng với tia bức xạ mà chỳng cú thể phỏt ra trong quỏ trỡnh phỏt xạ. Quỏ trỡnh đú gọi là quỏ trỡnh hấp thụ năng lượng của nguyờn tử tự do ở trạng thỏi hơi và tạo ra phổ hấp thụ nguyờn tử của nguyờn tố đú. Phổ sinh ra trong quỏ trỡnh này gọi là phổ hấp thụ nguyờn tử.
Trong phương phỏp phõn tớch quang phổ hấp thụ nguyờn tử thỡ quỏ trỡnh nguyờn tử húa là quan trọng nhất. Tựy thuộc vào kỹ thuật nguyờn tử húa mẫu mà chia thành: Phương phỏp quang phổ hấp thụ nguyờn tử ngọn lửa cú độ nhạy cỡ mg/l và phương phỏp quang phổ hấp thụ nguyờn tử khụng ngọn lửa cú độ nhạy cỡ ppb [12,16,25,35]
Phương phỏp quang phổ hấp thụ nguyờn tử cú nhiều ưu việt như độ nhạy, độ chớnh xỏc cao, độ chọn lọc tốt, lượng mẫu tiờu tốn ớt và tốc độ phõn tớch mẫu nhanh. Với những ưu điểm này, AAS dựng làm phương phỏp chuẩn trong một số quy trỡnh xỏc định cỏc kim loại trong đú cú As trong nhiều đối tượng khỏc nhau như mẫu y học, sinh học, và kiểm tra cỏc húa chất cú độ tinh khiết cao. ứng dụng rộng rói trong cỏc ngành : địa chất, cụng nghiệp húa học, húa dầu, y học, sinh học, cụng nghiệp dược phẩm, nụng nghiệp và thực phẩm [38,41]
Emil A. Cordosa và cỏc cộng sự [31] đó xỏc định hàm lượng As(III) và As(V) trong mẫu trờn hệ HG - AAS bằng cỏch điều chỉnh pH của mụi trường phản ứng. Nghiờn cứu chỉ ra rằng, với cỏc điều kiện khử nhất định ( về tốc độ dũng, nồng độ chất khử...) thỡ As(V) sẽ hoàn toàn khụng bị khử tại pH = 2, do đú cú thể xỏc định riờng hàm lượng As(III), sau đú sử dụng L - cystein khử hoàn toàn As(V) về As(III) để xỏc định tổng hàm lượng và suy ra lượng As(V).
Tỏc giả Chu Đỡnh Chớnh và cộng sự [2] đó sử dụng hệ HPLC - HG - AAS để tỏch và định lượng cỏc dạng As(III), DMA, MMA, As(V) cú trong nước ngầm và một số mẫu sinh học( chủ yếu là động vật nhuyễn thể và nước tiểu). Để tăng độ nhạy của phương phỏp, nhúm tỏc giả đó sử dụng bộ phản ứng quang húa sau cột
để chuyển cỏc dạng Asen về dạng Asen vụ cơ. Kết quả thu được : Giới hạn phỏt hiện của phộp đo đạt 5 ng/ml đối với As(III), MMA và As(V), 10 ng/ml đối với DMA. Giới hạn định lượng đạt 10ng/ml đối với As(III), MMA và As(V) đạt 20ng/ ml đối với DMA.
1.6.3. Phƣơng phỏp phổ khối dựng nguồn cảm ứng cao tần(ICP)
Phương phỏp ICP được phỏt triển rất sớm từ những năm 60. Theo phương phỏp này: mẫu được axit húa và được phun thẳng vào plasma, nhiệt độ cao của plasma sẽ nguyờn tử húa và ion húa cỏc dạng Asen.
Thụng thường ICP thường kốm với kỹ thuật phõn tớch khỏc như phổ khối (MS) hoặc AES. Trong đú ICP - MS là một trong những kỹ thuật phõn tớch tương đối phổ biến để xỏc định As.
Khi dẫn mẫu phõn tớch vào ngọn lửa plasma (ICP), trong điều kiện cao của plasma, cỏc chất cú trong mẫu khi đú sẽ bị húa hơi, nguyờn tử húa và ion húa tạo thành ion dương cú điện tớch +1 và cỏc electron tự do. Cỏc ion này trong ICP là nguồn tạo ra phổ ICP - MS khi chỳng được phõn giải theo số khối ( m/z) nhờ hệ thống phõn giải khối trong trường tứ cực trong chõn khụng và phỏt hiện bằng detector thớch hợp. Sau đú đỏnh giỏ định tớnh và định lượng phổ thu được.[13]
Cỏc tỏc giả A.J. Bednar và cộng sự [24] đó tiến hành xỏc định hàm lượng cỏc As trong mẫu nước tự nhiờn với độ nhạy khỏ cao (<1ppb) và độ thu hồi tốt khi sử dụng hệ HPLC - ICP - MS để tỏch và định lượng. Cũng sử dụng hệ này, tỏc giả Zhilong [52] đó thử nghiệm khả năng tỏch trờn cột tỏch ODS phủ photphatidylcholin, pha động là hệ đệm citrat cú pH bằng 4 và hợp chất tạo cặp ion để tỏch cỏc dạng hữu cơ và vụ cơ là tetrametylamoni hidroxit xỏc định cỏc dạng As. Nghiờn cứu này cho thấy cú thể xỏc định được 5 dạng As cú trong huyết thanh bệnh nhõn sau khi điều trị nhiễm độc As là As(III), As(V) , DMA, MMA và AB với độ nhạy dưới 5 ppb cho cỏc dạng và lượng mẫu tiờu tốn thấp. Cỏc nghiờn
cứu khỏc cũng cho những thành tựu đỏng lưu ý trong việc mở rộng đối tượng xỏc định cũng như nõng cao độ nhạy của phương phỏp.
1.6.4. Phƣơng phỏp Von - ampe hũa tan catot
Trong phương phỏp Von - Ampe, đầu tiờn điện phõn tớch gúp chất điện hoạt cần xỏc định ở một điện thế xỏc định lờn bề mặt điện cực theo thời gian. Lượng chất tớch gúp phụ thuộc vào diện tớch điện cực. Do vậy để đạt độ lặp lại cao thỡ bề mặt điện cực khụng thay đổi trong suốt quỏ trỡnh đo.
Hiện nay loại điện cực thường được sử dụng cho phương phỏp này gồm: điện cực giọt thủy ngõn treo, điện cực đĩa trơ, điện cực đĩa khụng trơ. Phương phỏp Von - Ampe cú độ nhạy khỏ cao, cú thể phõn tớch ở nồng độ 10-9
M.
Người ta đó ứng dụng phương phỏp này để xỏc định lượng vết Asen. Trong quỏ trỡnh xỏc định As(III) dễ bị khử về As nguyờn tố trong mụi trường axit và bị kết tủa lờn trờn cỏc điện cực rắn như vàng, bạc. Để khắc phục cỏc nhược điểm này, phương phỏp von - ampe với điện cực thủy ngõn giọt treo (HMDE) đó được sử dụng. Phương phỏp này dựa trờn nguyờn tắc Asen được làm giàu trong mụi trường axit cao. Phương phỏp này đũi sự cú mặt của một lượng lớn ion Cu, hoặc Se như một bước làm giàu dưới dạng hợp chất đa kim loại Cu - As trờn bề mặt thủy ngõn để xỏc định As(III) bằng thiosunfat hay KI. As(V) được khử về As(III) và ta dễ dàng xỏc định Asen tổng, khi đú hàm lượng của As(V) được tớnh bằng sự khỏc biệt giữa Asen tổng và As(III). Trong dung dịch nước đơn giản, giới hạn phỏt hiện cho As(III) là 0,4 ppb và 2 ppb cho As(V). Tuy nhiờn việc xỏc định chỳng chịu ảnh hưởng rất nhiều bởi cỏc ion: Se4+