III.1.2.1. Khảo sỏt ảnh hưởng của tốc độ quột thế
Trong phõn tớch cực phổ, đặc biệt là phƣơng phỏp Von – Ampe hũa tan, tốc độ quột thế cú ảnh hƣởng rất lớn đến cƣờng độ dũng hũa tan. Nếu tốc độ
quột thế nhanh thỡ rỳt ngắn thời gian phõn tớch, đƣờng cong cực phổ trơn, nhƣng khả năng hũa tan của kim loại trong hỗn hống với thủy ngõn khụng tốt nờn độ lặp lại của phộp đo sẽ giảm, tức là độ lệch chuẩn của phộp đo tăng lờn, đồng thời độ cõn đối của pic cũng giảm đi. Ngƣợc lại khi tốc độ quột thế chậm, độ lặp lại của phộp đo cao, pic thu đƣợc cú hỡnh dạng cõn đối, đặc biệt là cú thể tỏch đƣợc cỏc pic riờng biệt đối với cỏc nguyờn tố cú pic gần nhau trờn đƣờng cực phổ, song đƣờng cực phổ thu đƣợc lại khụng trơn. Do đú ta phải chọn tốc độ quột thế hợp lý để tiết kiệm thời gian, đảm bảo độ chớnh xỏc của phộp đo và độ trơn của đƣờng cong cực phổ.
Bảng 3.16: Cỏc thụng số đo chọn tốc độ quột thế
Điện cực làm việc HMDE pH nền HCl 1,0
Thời gian cõn bằng 15s pH nền H2SO4 0,8
Chế độ đo DP KI 0,60ppm
P điều tiờt kớch thƣớc giọt (bar)
Se-0,9
Cu(II) Se :0,7ppm
As-0,75 As :0,4ppm
Tốc độ khuấy (vũng/phỳt) 300 Biờn độ xung 50mV
Thời gian sục khớ N2 200s Thời gian đặt xung 0,04s
Tốc độ quột thế 20mV/s Khoảng thế quột Se (-0,45 ữ -0,85)V
Se(IV) và As(III) 10 ppb Khoảng thế quột As (-0,5 ữ-1,1)V
Thời gian điện phõn Se :150s Thời gian điện phõn As : 120s
a. Khảo sỏt ảnh hưởng của tốc độ quột thế đối với Se(IV)
Chỳng tụi tiến hành khảo sỏt tốc độ quột thế trong khoảng (10 mV/s ữ 40 mV/s). Kết quả khảo sỏt đƣợc trỡnh bày trong bảng 3.17, hỡnh 3.20
Bảng 3.17: Kết qủa đo khảo sỏt chọn tốc độ quột thế tối ưu Se(IV)
Stt 1 2 3 4 5 6 7
Vquột
(mV/s) 10 12 15 20 25 30 40
Hỡnh 3.20: Phổ DP-CSV khảo sỏt chọn
tốc độ quột thế tối ưu của Se(IV) Hỡnh 3.21: Sự phụ thuộc của Ipic
vào tốc độ quột thế tối ưu Se(IV)
Nhận xột: Khi tốc độ quột thế tăng, cƣờng độ pic cũng tăng theo. Tuy
nhiờn ở tốc độ quột thế nhanh ta cú thể thấy đƣờng nền của đƣờng cong cực phổ bị nõng lờn, pic khụng cõn đối. Từ kết quả đó khảo sỏt ở trờn chỳng tụi quyết
định chọn tốc độ quột thế cho cỏc phộp đo sau này là 20 mV/s.
b. Khảo sỏt ảnh hưởng của tốc độ quột thế đối với As(III).
Từ điều kiện đó đƣa ra chỳng tụi tiến hành khảo sỏt và thu đƣợc kết quả theo bảng 3.18, hỡnh 3.22 và hỡnh 3.23.
Bảng 3.18. Kết qủa đo khảo sỏt chọn tốc độ quột thế tối ưu
STT 1 2 3 4 5
Vquột(mV/s) 5 10 12 20 25
Ipic (nA) 107,06 116,95 129,2 140,6 139,95
Hỡnh 3.22. Phổ DP-CSV khảo sỏt tốc độ quột thế tối ưu của As(III)
0 20 40 60 80 100 120 140 160 0 5 10 15 20 25 30 Vquet(mV/s) I(n A )
Hỡnh 3.23. Sự phụ thuộc của Ip vào tốc
Nhận xột: Qua kết quả trong bảng 3.11, hỡnh 3.11 và hỡnh 3.12 chỳng tụi
quyết định chọn tốc độ quột thế cho cỏc phộp đo sau này là 20mV/s.
III.1.2.2. Khảo sỏt ỏp suất điều tiết giọt thủy ngõn
Trong phƣơng phỏp Von – Ampe hũa tan dựng điện cực HMDE, độ lặp lại của kớch thƣớc giọt thủy ngõn ảnh hƣởng trực tiếp đến độ lặp lại của phộp đo. Việc thay đổi kớch thƣớc giọt thủy ngõn làm thay đổi diện tớch bề mặt của giọt kộo theo lƣợng chất kết tủa lờn bề mặt giọt cũng thay đổi theo. Chớnh vỡ vậy chỳng tụi tiến hành khảo sỏt sự phụ thuộc của chiều cao pic (Ip) vào ỏp suất điều tiết kớch thƣớc giọt thủy ngõn.
a. Khảo sỏt ỏp suất điều tiết giọt thủy ngõn đối với Se(IV).
Sau quỏ trỡnh khảo sỏt chỳng tụi thu đƣợc kết quả nhƣ bảng 3.19
Bảng 3.19: Kết qủa khảo sỏt ỏp suất điều tiết giọt thủy ngõn Se(IV)
Stt 1 2 3 4 5
P (bar) 0,7 0,8 0,9 1,0 1,1
Ipic (nA) 49 59 73 99 138
Hỡnh 3.24: Đường DP-CSV khảo sỏt ỏp suất điều tiết giọt
thủy ngõn Se(IV) 0 20 40 60 80 100 120 140 160 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 P (bar) I (n A ) Hỡn: 3.25: Sự phụ thuộc của Ip
vào ỏp suất điều tiết giọt thủy ngõn Se(IV)
Nhận xột: Khi tăng ỏp suất điều tiết kớch thƣớc giọt thủy ngõn thỡ Ip tăng
cũng dễ làm giọt bị rơi trong quỏ trỡnh đo. Vỡ vậy, để thuận lợi, chỳng tụi lựa chọn ỏp suất điều tiết kớch thƣớc giọt là 0,9 bar trong cỏc phộp đo sau này.
b. Khỏo sỏt ỏp suất điều tiết giọt thủy ngõn đối với Asen.
Kết quả khảo sỏt ảnh hƣởng của ỏp suất đến kớch thƣớc giọt thủy ngõn đƣợc trỡnh bày trong bảng 3.21, hỡnh 3.26 và hỡnh 3.27.
Bảng 3.20. Kết qủa khảo sỏt ỏp suất điều tiết giọt thủy ngõn As(III).
STT 1 2 3 4 5
P (bar) 0,65 0,7 0,75 0,8 1,0
Ipic (nA) 63,61 67,55 68,83 73,89 80,42
Hỡnh 3.26: Đường DP-CSV khảo sỏt ỏp suất điều tiết giọt thủy ngõn của As(III)
Hỡnh 3.27:Sự phụ thuộc của Ip vào ỏp suất điều tiết giọt thủy ngõn của
Nhận xột: Khi tăng ỏp suất thỡ kớch thƣớc giọt thủy ngõn cũng tăng dẫn
đến Ip cũng tăng theo (hỡnh 3.26, 3.27). Tuy nhiờn khi ỏp suất lớn, chõn pic bị nõng lờn.Chỳng tụi lựa chọn ỏp suất điều tiết giọt thủy ngõn là 0,75 bar trong cỏc phộp đo sau này.
III.1.2.3. Khảo sỏt thời gian cõn bằng
Thời gian cõn bằng là thời gian chuyển tiếp từ giai đoạn điện phõn và giai đoạn hũa tan (quột thế ngƣợc). Trong giai đoạn này, dung dịch đƣợc ngừng
khuấy và để tĩnh một thời gian để cho kim loại kết tủa đƣợc phõn bố đều trờn bề mặt giọt thủy ngõn. Điều kiện khảo sỏt đƣợc tổng hợp theo bảng 3.21
Bảng 3.21: Cỏc thụng số đo chọn thời gian cõn bằng
Điện cực làm việc HMDE pH nền HCl 1,0
Thời gian cõn bằng 15s pH nền H2SO4 0,8
Chế độ đo DP KI 0,60ppm
P điều tiờt kớch thƣớc giọt (bar)
Se-0,9
Cu(II) Se :0,7ppm
As-0,75 As :0,4ppm
Tốc độ khuấy (vũng/phỳt) 300 Biờn độ xung 50mV
Thời gian sục khớ N2 200s Thời gian đặt xung 0,04s
Tốc độ quột thế 20mV/s Khoảng thế quột Se (-0,45 ữ -0,85)V
Se(IV) và As(III) 10 ppb Khoảng thế quột As (-0,5 ữ-1,1)V
Thời gian điện phõn Se :150s Thời gian điện phõn As : 120s
a. Khảo sỏt thời gian cõn bằng đối với Se(IV).
Kết quả khảo sỏt chọn thời gian cõn bằng tối ƣu đƣợc trỡnh bày trong bảng 3.22, hỡnh 3.28. và hinh 3.29
Hỡnh 3.28: Đường DP-CSV khảo sỏt chọn thời gian cõn bằng Se(IV)
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 0 10 20 30 40 50 t (s) I (n A )
Hỡnh3.29: Đồ thị sự phụ thuộc của Ipic vào thời gian cõn Se(IV)
Stt 1 2 3 4 5 6 tcb (s) 2 8 15 20 30 40
Ipic(nA) 78 87 94 94 91 94
Nhận xột: Ta cú thể thấy khi thời gian cõn bằng đạt đến 15 giõy thỡ Ip đạt
đến giỏ trị ổn định, cú độ lăp là tốt nhất.
b. Khảo sỏt thời gian cõn bằng đối với As(III)
Kết quả khảo sỏt chọn thời gian cõn bằng tối ƣu đƣợc trỡnh bày trong bảng 3.23, hỡnh 3.30. Stt tcb (s) Ipic(nA) 1 5 156,6 2 10 160,6 3 15 162,4 4 20 165,5 5 25 165,7 6 30 165,9
Bảng 3.23. Kết qủa đo khảo sỏt chọn
thời gian cõn bằng tối ưu As(III) Hỡnh 3.30. Phổ DP-CSV khảo sỏt thời
gian cõn bằng
Nhận xột: Khi thời gian cõn bằng đạt đến 10 giõy thỡ Ip đạt đến giỏ trị ổn
định. Tuy nhiờn trong quỏ trỡnh khảo sỏt nhiều lần để đỏnh giỏ độ lặp lại của kết quả đo, kết qủa cho thấy ở thời gian cõn bằng là 15s cho kết quả đo lặp lại tốt nhất.
III.1.2.4. Khảo sỏt tốc độ khuấy của dung dịch
Trong quỏ trỡnh điện phõn làm giàu, để giỳp cỏc chất điện hoạt khuếch tỏn đều đến bề mặt điện cực, đảm bảo cho nồng độ chất điện hoạt ở lớp dung dịch sỏt bề mặt điện cực khụng đổi, ngƣời ta phải tiến hành khuấy dung dịch trong suốt thời gian làm giàu. Quỏ trỡnh khuấy dung dịch là hoàn toàn tự động bằng que khuấy (hoặc con khuấy từ) ở tốc độ khỏc nhau cho mỗi dung dịch phõn tớch khỏc nhau.
Cỏc thụng số đo chọn tốc độ khuấy của dung dịch theo bảng 3.21
Sau quỏ trỡnh khảo sỏt, chỳng tụi thu đƣợc kết quả ở bàng 3.24.
Bảng 3.24: Kết qủa đo khảo sỏt chọn tốc độ khuấy dung dịch Se(IV)
Stt 1 2 3 4 5 6 7 V
(vũng/phỳt) 150 225 300 400 525 600 800 Ipic(nA) 63 67 71 70 66 62 rơi giọt
Hg
Hỡnh 3.31: Đường DP-CSV khảo sỏt chọn tốc độ khuấy dung dịch Se(IV)
61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 0 100 200 300 400 500 600 700 tốc độ (vũng/phỳt) I (n A )
Hỡnh 3.32: Sự phụ thuộc của Ipic vào tốc độ khuấy trộn dung dịch Se(IV)
Nhận xột: Khi càng tăng tốc độ khuấy trộn dung dịch thỡ Ip càng cao, tuy
nhiờn chỳng tụi cũng khảo sỏt độ lặp lại của phộp đo ở từng tốc độ khỏc nhau, kết quả cho thấy ở tốc độ 300 vũng/phỳt cho độ lặp lại là tốt nhất. Mặt khỏc ở tốc độ khuấy quỏ lớn sẽ tạo ra dũng xoỏy trong dung dịch gõy ảnh hƣởng đến kết quả đo và cú thể làm rơi mất giọt thủy ngõn. Vỡ vậy để đảm bảo tớnh ổn định và chớnh xỏc của phộp đo chỳng tụi chọn tốc độ khuấy là 300 vũng/phỳt.
b. Khảo sỏt tốc độ khuấy của dung dịch cho As(III).
Kết quả khảo sỏt chọn tốc độ khuấy dung dịch tối ƣu đƣợc trỡnh bày trong bảng 3.25, hỡnh 3.33 và hỡnh 3.34.
Bảng 3.25. Kết qủa đo khảo sỏt chọn tốc độ khuấy dung dịch As(III).
STT 1 2 3 4 5 6 7
V (vũng/phỳt) 150 225 300 400 525 650 800
Ipic (nA) 106,93 109,94 112,65 119,32 Rơi giọt thủy ngõn
Hỡnh 3.33. Phổ DP-CSV khảo sỏt tốc độ khuấy dung dịch As(III)
106 108 110 112 114 116 118 120 0 100 200 300 400 500 V (vong/phut) I (n A )
Hỡnh 3.34. Sự phụ thuộc của Ip vào tốc độ khuấy dung dịch As(III)
Nhận xột: Giống nhƣ khảo sat cho selen cho ta kết quả ở tốc độ 300
vũng/phỳt cho độ lặp lại là tốt nhất.
III.1.2.5. Khảo sỏt độ lớn xung (biờn độ xung)
Cỏc thụng số đo chọn biờn độ xung của dung dịch theo bảng 3.21
a. Khảo sỏt độ lớn xung (biờn độ xung) đối với Se(IV).
Kết quả khảo sỏt độ lớn xung đƣợc trỡnh bày trong bảng 3.26 hỡnh 3.35 và hỡnh 3.36
Hỡnh3.35 : Đường DP-CSV khảo sỏt biờn độ xung Se(IV) 0 20 40 60 80 100 120 0 10 20 30 40 50 60 biờn độ xung (mV) I (n A )
Hỡnh 3.36: Sự phụ thuộc của Ipic vào biờn độ xung Se(IV)
Nhận xột: Ipic tăng khi biờn độ
xung tăng và đạt cực đại tại biờn độ xung 50 mV. Từ kết quả đo chỳng tụi quyết định chọn biờn độ xung tối ƣu cho phộp phõn tớch Selen là 50 mV.
Bảng 3.26: Kết qủa đo khảo sỏt chọn biờn độ xung Se(IV)
Stt Biờn độ xung Ipic(nA)
1 10 64
2 25 78
3 50 108
b. Khảo sỏt độ lớn xung (biờn độ xung) đối với As(III)
Kết quả khảo sỏt biờn độ xung đƣợc trỡnh bày trong bảng 3.27, hỡnh 3.37 và hỡnh 3.38.
Bảng 3.27. Kết qủa đo khảo sỏt chọn biờn độ xung
STT 1 2 3
Biờn độ xung (mV) 10 25 50
Hỡnh 3.37. Phổ DP-CSV khảo sỏt biờn độ xung As(III)
Hỡnh 3.38. Sự phụ thuộc của Ip vào
biờn độ xung As(III)
Nhận xột: Ipic tăng khi biờn độ xung tăng và đạt cực đại tại biờn độ xung
50 mV. Từ kết quả đú chỳng tụi quyết định chọn biờn độ xung tối ƣu cho phộp phõn tớch asen là 50mV.
III.1.2.6. Khảo sỏt thời gian đặt xung
Cỏc thụng số đo chọn thời gian đặt xung của dung dịch theo bảng 3.21
a. Khảo sỏt thời gian đặt xung đối với Se(IV)
.Từ điều kiện đó đƣa ra chỳng tụi tiến hành khảo sỏt thu đƣợc kết quả theo
bảng 3.28, hỡnh 3.39. và 3.40
Bảng 3.28: Kết qủa đo khảo sỏt chọn thời gian đặt xung Se(IV)
Stt 1 2 3 4 5
t(s) 0,005 0,01 0,02 0,04 0,08
Hỡnh 3.39: Đường DP-CSV khảo sỏt thời gian đặt xung Se(IV)
0 20 40 60 80 100 120 0 0.01 0.02 0.03 0.04 0.05 0.06 0.07 0.08 0.09
thơi gian đặt xung(s)
I(nA)
Hỡnh3.40 : Sự phụ thuộc của Ipic vào
thời gian đặt xung Se(IV)
Nhận xột: Khi thời gian đặt xung nhỏ thỡ Ipic thấp, nếu thời gian đặt xung
tăng lờn thỡ Ipic và ở thời gian 0,04 giấy cú độ lặp tốt hơn. Từ kết qủa đú chỳng tụi quyết định chọn thời gian đặt xung là 0,04 giõy cho selen.
b. Khảo sỏt thời gian đặt xung đối với As(III).
Từ điều kiện đó đƣa ra chỳng tụi tiến hành khảo sỏt và thu đƣợc kết quả theo bảng 3.29, hỡnh 3.38 và hỡnh 3.39.
Bảng 3.29. Kết qủa đo khảo sỏt chọn thời gian đặt xung As(III)
STT 1 2 3 4 5
tđx (s) 0,01 0,02 0,04 0,06 0,08
Ipic (nA) 93,25 97,48 106,25 113,03 131,66
Hỡnh 3.41. Phổ DP-CSV khảo sỏt thời gian đặt xung As(III)
0 20 40 60 80 100 120 140 0 0.02 0.04 0.06 0.08 0.1 0.12 t(s) I (n A )
Hỡnh 3.42. Sự phụ thuộc của Ip vào
Nhận xột: Khi thời gian đặt xung tăng thỡ Ipic tăng, tuy vậy chõn pic lại
quỏ cao (pic 1). Nếu tăng thời gian đặt xung nhỏ hơn thỡ Ipic thấp nhƣng pic thu đƣợc cõn đối, chõn pic thấp. Từ kết qủa đú chỳng tụi quyết định chọn thời gian đặt xung là 0,04 giõy cho Asen.