Chƣơng 3 : THỰC NGHIỆM VÀ BÀN LUẬN KẾT QUẢ
3.1. Khảo sát điều kiện đo phổ GF-AAS của Cd và Pb để xây dựng quy trình đo
3.1.1. Khảo sát chọn vạch đo phổ
Mỗi nguyên tử của một nguyên tố hóa học chỉ có thể hấp thụ những bức xạ đặc trưng có bước sóng mà chính nó phát ra trong q trình phát xạ. Thực tế khơng phải mỗi loại nguyên tố có thể hấp thụ được tất cả các bức xạ mà nó phát ra, quá trình hấp thụ chỉ tốt, nhạy chủ yếu với các vạch đặc trưng. Đối với một nguyên tố vạch phổ nào có khả năng hấp thụ càng mạnh thì phép đo vạch có độ nhạy càng cao. Như vậy đối với một
nguyên tố các vạch phổ khác nhau sẽ có độ nhạy khác nhau, đồng thời với mỗi vạch này có thể có rất nhiều các nguyên tố khác trong mẫu có những vạch phổ gần với vạch phổ này, nó có thể chen lấn hay gây nhiễu tới vạch phổ của nguyên tố phân tích làm cho việc đo cường độ vach phân tích là rất khó khăn và thiếu chính xác. Vì mục đích xác định hàm lượng Cd, Pb trong thuốc đơng y thường có nồng độ rất nhỏ (lượng vết) nên chúng tơi tiến hành khảo sát để tìm ra vạch phổ có độ nhạy cao.
Đối với Cd: Chỉ có một vạch phổ nhạy là vạch 228,8nm. Vì vậy, chúng tơi chọn vạch
phổ 228,8nm để đo phổ hấp thụ của Cd. Chúng tôi tiến hành khảo sát với dung dịch Cd 1ppb trong nền HNO3 2% và kết quả chỉ ra ở bảng 3.1.
Bảng 3.1. Khảo sát chọn vạch đo phổ của Cd
Vạch phổ (nm) Abs-lần 1 Abs-lần 2 Abs-lần 3 Abs-TB %RSD
228,8 0,1780 0,1782 0,1782 0,1781 0,07
Đối với Pb: Chỉ có một vạch phổ nhạy là vạch 217 nm. Vì vậy, chúng tơi chọn vạch
phổ 217nm để đo phổ hấp thụ của Pb. Khảo sát đối với dung dịch chuẩn Pb trong HNO3 2% và kết quả thu được ở bảng 3.2.
Bảng 3.2. Khảo sát chọn vạch đo phổ của Pb
Vạch phổ (nm) Abs-lần 1 Abs-lần 2 Abs-lần 3 Abs-TB %RSD
217,0 0,2279 0,2340 0,2383 0,2334 0,52
283,3 0,0995 0,1153 0,1059 0,1069 0,79
Qua kết quả khảo sát ta thấy tại vạch đo 217,0 nm độ hấp thụ của Pb lớn hơn và sai số nhỏ hơn ở vạch đo 283,3 nm. Do đó, chúng tơi chọn vạch đo của Pb là 217,0 nm.
3.1.2. Khảo sát khe đo của máy phổ hấp thụ nguyên tử
Theo nguyên tắc hoạt động của hệ thống đơn sắc trong máy phổ hấp thụ nguyên tử, chùm tia phát xạ cộng hưởng của nguyên tố cần nghiên cứu được phát ra từ đèn catot
rỗng, sau khi đi qua môi trường hấp thụ, sẽ hướng vào khe đo của máy, được chuẩn trực, được phân ly và sau đó chỉ một vạch phổ cần đo được chọn và hướng vào khe đo để tác dụng vào nhân quang điện để phát hiện và xác định cường độ của vạch phổ. Do vậy khe đo của máy phải được chọn chính xác phù hợp với từng vạch phổ, có độ lặp lại cao trong mỗi phép đo và lấy được hết độ rộng vạch phổ.
Đối với Cd: Chúng tôi khảo sát với dung dịch Cd chuẩn 1,00ppb ở các giá trị khe đo
là 0,2nm; 0,5nm; 1nm; 2nm. Kết quả được chỉ ra ở bảng 3.3.
Bảng 3.3. Khảo sát khe đo của máy phổ hấp thụ nguyên tử đối với Cd
Khe đo
(nm) Abs-lần 1 Abs-lần 2 Abs-lần 3 Abs-TB %RSD
0,2 0,1645 0,1638 0,1650 0,1644 0,37
0,5 0,1781 0,1783 0,1780 0,1781 0,08
1 0,1764 0,1759 0,1768 0,1764 0,26
2 0,1634 0,1623 0,1641 0,1633 0,56
Đối với Pb: Chúng tôi khảo sát với dung dịch Pb chuẩn 4,00 ppb ở các giá trị khe đo
là 0,2nm; 0,5nm; 1nm. Kết quả được chỉ ra ở bảng 3.4.
Bảng 3.4. Khảo sát khe đo của máy phổ hấp thụ nguyên tử đối với Pb
Khe đo
(nm) Abs-lần 1 Abs-lần 2 Abs-lần 3 Abs-TB %RSD
0,2 0,2452 0,2579 0,2610 0,2547 0,83
0,5 0,2767 0,2713 0,2798 0,2759 0,43
1 0,2398 0,2720 0,2819 0,2646 2,20
Qua kết quả khảo sát ta thấy tại khe đo 0,5nm độ hấp thụ của Pb, Cd là lớn nhất và sai số là nhỏ nhất (100% diện tích vạch phổ nằm trong khe đo).
3.1.3. Khảo sát cƣờng độ dòng đèn catot rỗng (HCL)
Đèn catot rỗng (HCL) là nguồn phát bức xạ cộng hưởng, nó chỉ phát ra những tia sáng nhạy của nguyên tố được dùng làm catot rỗng. Đèn HCL làm việc tại mỗi chế độ dòng nhất định sẽ cho chùm phát xạ có cường độ nhất định. Cường độ làm việc của đèn HCL có liên quan chặt chẽ tới cường độ hấp thụ của vạch phổ. Dòng điện làm việc của đèn HCL của mỗi nguyên tố là rất khác nhau. Mỗi đèn HCL đều có dịng giới hạn cực đại (Imax) được ghi trên vỏ đèn. Theo lý thuyết và thực nghiệm phân tích phổ hấp thụ nguyên tử, chỉ nên dùng cường độ trong vùng giới hạn từ 60 ÷ 85% dịng cực đại. Nếu dùng dịng cực đại đèn sẽ rất chóng hỏng, đèn làm việc khơng ổn định, độ nhạy và độ lặp lại kém.
Khảo sát cường độ dòng đèn HCL của Cd và Pb để xem xét mối quan hệ giữa cường độ vạch phổ với cường độ dòng đèn, đồng thời chọn ra cường độ dịng đèn thích hợp nhất cho hai nguyên tố Cd và Pb.
Với đèn đơn Cd có Imax = 10mA, Pb có Imax = 15mA, tiến hành khảo sát cường độ đèn HCL trong vùng 50 – 93% Imax.
Đối với Cd: Chuẩn bị một dung dịch chuẩn Cd có nồng độ 1ppb, tiến hành đo phổ
GF-AAS của Cd ở các cường độ đèn khác nhau, kết quả thu được ở bảng 3.5:
Bảng 3.5. Khảo sát cƣờng độ dòng đèn đến kết quả đo phổ đối với Cd
IHCL(mA) 5(50% Imax) 6(60% Imax) 7(70% Imax) 8(80% Imax) 8,5(85% Imax) 9(90% Imax) Abs 0,1659 0,1685 0,1736 0,1785 0,1789 0,1812 %RSD 1,53 2,04 1,45 0,16 1,94 2,35
Từ kết quả thu được ta thấy, khi cường độ đèn đặt ở 80% so với giá trị cường độ đèn cực đại thì kết quả ổn định và lặp lại tốt. Khi cường độ đèn đặt ở 85% hay 90% so với giá trị cường độ đèn cực đại thì độ hấp thụ có tăng ít nhưng độ lặp lại kém. Vậy chọn
cường độ làm việc của đèn là 80% so với giá trị cường độ đèn cực đại (tương đương với I = 8mA) cho tất cả các thí nghiệm sau.
Đối với Pb: Chuẩn bị một dung dịch chuẩn Pb có nồng độ 4,00 ppb, tiến hành đo phổ
GF-AAS của Pb ở các cường độ đèn khác nhau, kết quả thu được ở bảng 3.6:
Bảng 3.6. Ảnh hƣởng cƣờng độ dòng đèn đến kết quả đo phổ đối với Pb
IHCL(mA) 8(67% Imax) 9(75% Imax) 10 (67% Imax) 11(73 % Imax) 12(80% Imax) 13(87% Imax) 14(90% Imax) Abs 0,2377 0,2349 0,2364 0,2617 0,2544 0,2684 0,2538 %RSD 1,7675 1,6098 1,7048 0,2462 1,0163 1,3167 1,6257
Qua kết quả khảo sát ta thấy khi cường độ dòng đèn tăng thì độ hấp thụ của vạch phổ tăng nhưng hệ số biến động tăng hay sai số tăng. Vì vậy ta phải chọn được cường độ dòng đèn sao cho cường độ vạch phổ vừa cao vừa ổn định tức sai số nhỏ, do đó chúng tơi chọn cường độ dòng đèn Pb là 11mA (73%Imax).