Điều kiện đo Phƣơng pháp CE-C4D
Mao quản Silica
Điện thế (kV) 18
Tổng chiều dài mao quản (cm) 53
Chiều dài hiệu dụng (cm) 44
Chiều cao bơm mẫu (cm/s) 20
Thành phần đệm Tris/ Histadin (50mM/20mM)
2.4. Ứng dụng vật liệu γ-Al2O3hấp phụ bằng SDS và STS trong kỹ thuật chiết
pha rắn
Khả năng hấp phụ của vật liệu γ-Al2O3 phụ thuộc vào bản chất điện tích bề mặt và độ xốp. Do vậy, vật liệu γ-Al2O3chƣa biến tính là vật liệu có khả năng hấp phụ chƣa cao và ứng dụng để xử lý làm giàu ion kim loại nặng cịn khá hạn chế. Vì vậy, cần biến tính vật liệu γ-Al2O3 để tăng khả năng hấp phụ và ứng dụng để làm giàu trong kỹ thuật chiết pha rắn để phân tích ion kim loại nặng trong mẫu nƣớc thực.
Hấp phụ SDS và STS trên vật liệu γ-Al2O3
Quá trình hấp phụ STS và SDS đƣợc tiến hành nhƣ sau:
Vật liệu γ- Al2O3 ban đầu đƣợc rửa nhiều lần với NaOH 0,2M; sau đó rửa lại bằng nƣớc deion khoảng 10 lần (rửa gạn đến pH=7,0).
Vật liệu thu đƣợc đem sấy khô trong tủ sấy (8 giờ ở 800C). Sau đó đem nung 0
Vật liệu M0 sau khi đã xử lý bề mặt đƣợc sử dụng để hấp phụ SDS và STS theo quy trình nhƣ sau:
- Cân 5,0g vật liệu M0
- Pha dung dịch SDS (hoặc STS) 0,01M, sau đó thêm NaCl 0,1M bằng nƣớc deion. Chỉnh pH=4,0 bằng dung dịch NaOH 0,1M và HCl 0,1M [38].
- Lắc vật liệu M0 với dung dịch SDS (hoặc STS) trong 3,0 giờ - Gạn bỏ dung dịch, rửa lại 1 lần bằng nƣớc deion
- Sấy khô vật liệu ở 600C trong 24 giờ thu đƣợc vật liệu M1 và M2. 2.5. Các thông số đánh giá độ tin cậy của phƣơng pháp phân tích
2.5.1. Giới hạn phát hiện (LOD), giới hạn định lượng (LOQ)
Giới hạn phát hiện (Limit of Detection- LOD) là nồng độ thấp nhất của chất
phân tích mà hệ thống phân tích cịn cho tín hiệu phân tích khác có nghĩa với tín hiệu của mẫu trắng hay tín hiệunền.
Giới hạn định lƣợng (Limit of Quantification- LOQ) là nồng độ thấp nhất
của chất phân tích mà hệ thống phân tích định lƣợng đƣợc với tín hiệu phân tích khác có nghĩa định lƣợng với tín hiệu của mẫu trắng hay tín hiệunền.
Cơng thức tính LOD và LOQ: LOD= 3.Sy
𝑏 (2.2) LOQ= 10.Sy𝑏 (2.3) Trong đó:
b là hệ số góc trong phƣơng trình hồi quy;
Sy là độ lệch chuẩn của mẫu trắng sau n thí nghiệm (ít nhất 10 thí nghiệm độc lập).
2.5.2. Độ lặp lại của phương pháp
Độ lặp lại đặc trƣng cho mức độ gần nhau giữa các giá trị riêng lẻ xi khi tiến hành trên các mẫu thử giống hệt nhau, đƣợc tiến hành bằng một phƣơng pháp phân tích, trong cùng một điều kiện thí nghiệm (ngƣời phân tích, trang thiết bị, phịng thí nghiệm) trong các khoảng thời gian ngắn [10].
Độ lặp lại của phƣơng pháp đƣợc xác địnhqua độ lệch chuẩn (SD) và độ lệch chuẩn tƣơng đối (RSD%) theo các công thức sau[9-10]:
Độ lệch chuẩn và độ lệch chuẩn tƣơng đốiđƣợc tính theo cơng thức: SD= (𝑆𝑖−𝑆𝑡𝑏)2
𝑛−1 (2.4) RSD(%) = 𝑆𝐷
𝑆𝑡𝑏x100 (2.5) Trong đó:
Si là diện tích; Stb là diện tích trung bình của n lần chạy; n là số lần chạy lặp.
2.5.3. Hiệu suất thu hồi của phương pháp
Hiệu suất thu hồi đƣợc xác định bằng cách thêm chuẩn vào mẫu trắng. Khi đó, hiệu suất thu hồi phép đo tính theo cơng thức:
H=𝐶𝑜𝐶𝑡 .100(%) (2.6) Trong đó:
H là hiệu suất thu hồi (%);
C0 là nồng độ thêm chuẩn vào mẫu trắng theo lý thuyết (mg/l); Ct là nồng độ tính tốn đƣợc thực tế (mg/l).
2.5.4. Hiệu suất (H%) và dung lượng hấp phụ 𝜞
Hiệu suất hấp phụ (H%)
Xác định hiệu suất hấp phụ của vật liệu nhôm oxit đƣợc tính theo cơng thức: H = 𝐶𝑜−𝐶𝑡
𝐶𝑜 .100 (%) (2.7) Trong đó:
Dung lƣợng hấp phụ 𝜞
Dung lƣợng hấp phụ đƣợc xác định theo công thức:
𝛤 = 𝐶𝑜−𝐶𝑒𝑚 . V.M (2.8) Trong đó:
𝛤 là dunglƣợng hấp phụ (mg/g);
Co là nồng độ ban đầu của chất phân tích trƣớc hấp phụ (mmol/l); Ce lànồng độ chất phân tích khi đạt cân bằng hấp phụ (mmol/l); m làlƣợng chất hấp phụ (g);
M là phân tử khối của SDS hoặc STS; V là thể tích dung dịch (l).
CHƢƠNG 3- KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
3.1. Đánh giá phƣơng pháp phân tích xác định chất chất hoạt động bề mặt 3.1.1. Lập đường chuẩn 3.1.1. Lập đường chuẩn
Một dãy dung dịch chuẩn từ 5.10-7M đến 1,5.10-5M của chất hoạt động bề mặt ankyl sulfat gồm SDS (C12) và STS (C14) đƣợc chuẩn bị từ dung dịch gốc. Kết quảđƣờng chuẩn xác định SDS và STS bằng phƣơng pháp UV-Vis với thuốc thử xanh methylen và dung môi CHCl3 tại pH=5,5 đƣợc chỉ ra ở Hình 3.1 và 3.2.
Hình 3.1. Đường chuẩn xác định chất hoạt động bề mặt SDS bằng phương pháp UV-Vis
Hình 3.2.Đường chuẩn xác định chất hoạt động bề mặt STS bằng phương pháp UV-Vis
Tra bảng chuẩn t với bậc tự do f=4, độ tin cậy 95%, tbảng =2,776, sử dụng phần mềm Minitab 16 để tìm các giá trị a, b, Δa, Δb. Ta thu đƣợc bảng dƣới đây:
Bảng 3.1.Số liệu thống kê lập đường chuẩn xác định chất hoạt động bề mặt SDS và STS
Thông số
Tên chất a b Δa Δb
SDS 94894 -0,0014 1103 0,0085
STS 107290 0,0095 1538 0,0119
Tử bảng trên kết hợp tbảng =2,776 thu đƣợc phƣơng trình hồi quy của đƣờng chuẩn là:
Tên chất hoạt động bề mặt
Phƣơng trình hồi quy tuyến tính đầy đủ Hệ số tƣơng quan R²
SDS Y=(-0,0014 ±0,0236)+(94894±3062)x 0,9995 (3.1) STS Y=(0,0095±0,0330)+(107290±4269)x 0,9992(3.2)
Trong đó : Y là độ hấp thụ quang (A) X là nồng độ của SDS hoặc STS (mol/l).
3.1.2. Đánh giá phương pháp phân tích
3.1.2.1. Đánh giá phương trình hồi quy của đường chuẩn
Theo Bảng 3.1 ở trên, phƣơng pháp cho hệ số tƣơng quan tốt (R² ≥0,999). Qua đó thể hiện mối tƣơng quan tuyến tính giữa x và y.
Phƣơng pháp xây dựng đƣờng chuẩn có thể mắc sai số hệ thống. Để kiểm tra phƣơng pháp đo có mắc sai số hệ thống hay khơng cần tiến hành kiểm tra các giá trị A của phƣơng trình hồi quy với giá trị 0 với độ tin cậy 95%.
Dựa trên phần mềm Minitab 16 xác định đƣợc giá trị Pvalue của hằng số A trong đƣờng chuẩn. Giá trị Pvalue của SDS và STS đềunhỏ hơn 0,05 với độ tin cậy 95%. Chứng tỏ, hệ số A của phƣơng trình đƣờng chuẩn khác 0 khơng có ý nghĩa thống kê. Nhƣ vậy phƣơng pháp phân tích khơng mắc sai số hệ thống.
3.1.2.2. Giới hạn phát hiện (LOD) và giới hạn định lượng của phương pháp
(LOQ)
Để xác định LOD và LOQ, tiến hành chuẩn bị các dung dịch mẫu trắng bằng cách lấy vào 10 ống fancol 10ml. Cho vào mỗi ống có chứa sẵn 1,0ml muối NaCl 10-3M; 1,0ml dung dịch xanh methylen 10-3M. Thêm 2ml CHCl3 (2 lần) vào mỗi ống và lắc trộn mạnh. Pha nƣớc và pha hữu cơ clorofom đƣợc tách ra bới máy li tâm tại 4000rpm trong 10 phút ở nhiệt độ phòng. Độ hấp thụ quang đƣợc đo trong pha clorofom ở bƣớc sóng 655nm bằng thiết bị quang phổ UV-Vis (với dung dịch so sánh là cloroform) ta thu đƣợc kết quả nhƣ trong Bảng 3.2.