CHƯƠNG 3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN
3.1. Xác định nồng độ của Rhodamine B bằng phương pháp phổ hấp thụ phân
3.1.1. Lựa chọn bước sóng
Dung dịch RhB 10-5 M được sử dụng để quét phổ UV-Vis trong khoảng bước sóng từ 400-800 nm xác định cực đại hấp thụ. Kết quả phổ UV-Vis của dung dịch RhB đƣợc chỉ ra trong hình 3.1.
Hình 3.1. Phổ hấp phụ phân tử UV-Vis của RhB với nồng độ 10-5 M
Từ phổ hấp phụ phân tử UV-Vis của RhB (Hình 3.1) có thể thấy RhB có một cực đại hấp phụ duy nhất tại bước sóng 554 nm. Do đó, bước sóng 554 nm được sử dụng để khảo sát các thí nghiệm tiếp theo.
3.1.2. Xây dựng đường chuẩn
Để xây dựng đường chuẩn của RhB sử dụng phương pháp UV-Vis, các dung dịch RhB đƣợc chuẩn bị ở các nồng độ 5.10-7, 1.10-6, 2.10-6, 5.10-6, 8.10-6 và 10-5 M đƣợc pha loãng từ dung dịch chuẩn gốc (RhB 10-3 M). Mỗi mẫu đƣợc đo độ hấp thụ quang 3 lần lấy trung bình tại bước sóng cực đại 554 nm. Các kết quả được trình bày ở bảng 3.1 và hình 3.2.
Bảng 3.1. Độ hấp thụ quang khi xác định RhB ở các nồng độ khác nhau tại bước sóng 554 nm
C (M) 5.10-7 1.10-6 2.10-6 5.10-6 8.10-6 10-5 Abs (TB) 0,048 0,096 0,207 0,513 0,810 1,012 SD 0,0021 0,0035 0,0031 0,0036 0,0125 0,0101
Hình 3.2. Đường chuẩn xác định RhB bằng phương pháp UV-Vis
0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2
0.0E+00 2.0E-06 4.0E-06 6.0E-06 8.0E-06 1.0E-05 1.2E-05
Abs
CRhB (mo/L)
Từ các giá trị A= -0.00076; B= 101492.7 với độ lệch chuẩn SA = 0,003152, SB = 554.0,353 và Sy = 0,004868 thu đƣợc từ phần mềm Minitab14 và tra giá trị chuẩn t với bậc tự do f = 4, độ tin cậy 95% thu được phương trình hồi quy đầy đủ của RhB có dạng:
Y = (-0,00076 ± 0,003152) + (101492,7 ± 554,0353).X Trong đó:
Y là độ hấp thụ quang của RhB tại bước sóng 554 nm X là nồng độ của RhB trong dung dịch (mol/L)
Kết quả thu được từ phương tình hồi quy trong hình 3.2 có hệ số tương quan rất tốt R2 =0,9999 chứng tỏ X và Y có quan hệ tương quan tuyến tính.
3.1.3. Đánh giá phương trình hồi quy của đường chuẩn
Trường hợp lý tưởng của phương trình hồi quy tuyến tính dạng Y = A + Bx khi A= 0 (tức là khi không có chất phân tích thì không có tín hiệu). Tuy nhiên, thực nghiệm có thể mắc sai số hệ thống khi A≠0. Do đó, trước khi áp dụng phương trình hồi quy để tính toán, cần phải kiểm tra sự khác nhau có ý nghĩa thống kê hay không giữa A và giá trị 0.
Để kiểm tra sự sai khác giữa A và giá trị 0 có ý nghĩa hay không, giá trị Pvalue của A đƣợc so sánh với 0,05 (độ tin cậy 95%). Khi Pvalue > 0,05 có nghĩa A khác 0 không có ý nghĩa thống kê.
Kết quả tính toán bằng minitab 14 cho thấy giá trị Pvalue > 0,05 (0,15>0,05), chứng tỏ hệ số A của phương trình chuẩn khác 0 không có ý nghĩa thống kê. Vậy với độ tin cây 95%, phương pháp phân tích không mắc sai số hệ thống.
3.1.4. Giới hạn phát hiện (LOD), giới hạn định lƣợng (LOQ) a. Xác định giới hạn phát hiện (LOD) từ phương trình hồi quy
Giới hạn phát hiện (LOD) là nồng độ thấp nhất của chất phân tích (XLOD) mà thiết bị phân tích còn cho tín hiệu phân tích (YLOD) khác có ý nghĩa với tín hiệu của mẫu trắng (blank).
Có 2 cách để xác định LOD:
Cách 1: Tiến hành thí nghiệm xác định nồng độ của n mẫu trắng (blank), thu đƣợc các giá trị ybi (i = 1÷ n). Từ đó tính đƣợc giá trị ӯbi và Sb theo công thức:
ӯbi = (∑ (3.1) ∑ (3.2)
Khi đó, LOD đƣợc tính theo công thức:
(3.3) Trong đó:
Sblank là độ lệch chuẩn của mẫu trắng A, B là hệ số của phương trình hồi quy
Cách 2: Xây dựng phương trình đường chuẩn, từ đó xác định Sy (độ lệch chuẩn của tín hiệu Y trên đường chuẩn) và chấp nhận Sb = Sy. Từ đó, tính được LOD là nồng độ của chất phân tích cho tín hiệu 3Sy.
Trong luận văn này, chúng tôi sử dụng các thứ 2 để tính LOD. Do đó, LOD đƣợc tính theo công thức:
= 1,44.10-7 (M) (3.4) Trong đó:
Sy là độ lệch chuẩn của phương trình hồi quy B là hệ số góc phương trình hồi quy
b. Xác định giới hạn định lượng (LOQ) từ phương trình hồi quy
Giới hạn định lƣợng (LOQ) đƣợc xem là nồng độ thấp nhất (XQ) của chất phân tích mà hệ thống phân tích định lƣợng đƣợc với tín hiệu phân tích (YQ) khác có ý nghĩa định lƣợng với tín hiệu của mẫu trắng hay tín hiệu nền.
LOQ đƣợc tính theo công thức sau:
= 4,79.10-7 (M) (3.5)
3.2. Phân tích thành phần và cấu trúc vật liệu