Chƣơng 2 NỘI DUNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
2.2. PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
2.2.1. Tiến trình thí nghiệm
Việc nghiên cứu xây dựng quy trình phân tích xác định asen bằng phƣơng pháp SV đƣợc thực hiện chủ yếu trên dung dịch AsIII. AsV đƣợc xác định sau khi khử về AsIII bằng chất khử thích hợp.
Ảnh hƣởng của các yếu tố khảo sát đƣợc đánh giá qua ảnh hƣởng của chúng đến tín hiệu hịa tan (Ep và Ip), độ lặp lại (thông qua giá trị RSD), dạng đỉnh hòa tan và dạng đƣờng nền.
Tất cả các thí nghiệm đều đƣợc tiến hành theo phƣơng pháp khảo sát đơn biến, thực hiện ở nhiệt độ phòng.
2.2.1.1. Chuẩn bị điện cực làm việc
Có hai loại điện cực làm việc đƣợc sử dụng trong nghiên cứu này:
Điện cực HMDE dùng cho các thí nghiệm với phƣơng pháp CSV. Chuẩn
bị điện cực theo quy trình hƣớng dẫn của hãng sản xuất (Metrohm, Thụy Sỹ).
Điện cực AuFE ex-situ dùng cho các thí nghiệm với phƣơng pháp ASV,
đƣợc chế tạo theo các bƣớc sau:
đánh bóng bề mặt với bột Al2O3 mịn chun dụng (kích thƣớc hạt 0,6 µm), rửa bằng nƣớc cất, rồi bằng dung dịch NaOH 1 M để loại bỏ hết các hạt Al2O3 trên bề mặt GC. Nhúng điện cực vào dung dịch HCl 1 M để trung hịa NaOH. Sau đó, rửa điện cực lại nhiều lần bằng nƣớc cất và làm khô bằng giấy lọc mềm.
Chuẩn bị điện cực AuFE ex-situ: lắp điện cực GC đã làm sạch vào máy
phân tích điện hóa, tiến hành điện phân tạo màng trong dung dịch AuIII 5 mM chứa HCl 1 M ở một thế và khoảng thời gian xác định. Trong q trình điện phân khơng quay điện cực. Kết thúc quá trình điện phân tạo màng vàng, tiến hành làm sạch điện cực ở một thế và thời gian thích hợp. Điện cực AuFE thu đƣợc có màu vàng sáng bóng. Lấy điện cực ra khỏi dung dịch điện phân, tia rửa cẩn thận bằng nƣớc cất. AuFE ex-situ đƣợc chuẩn bị ngay trƣớc mỗi thí nghiệm, khơng để bề
mặt điện cực khơ trong khơng khí.
Sau khi kết thúc một loạt các phép đo trên cùng một AuFE, tín hiệu đo sẽ bị suy giảm, lúc này cần chuẩn bị điện cực mới. Dùng giấy lọc mềm để làm sạch lớp vàng trên bề mặt điện cực đang quay, rồi lặp lại quá trình chuẩn bị nhƣ trên.
2.2.1.2. Ghi đƣờng SV
Ghi đường CSV:
Chuẩn bị dung dịch nghiên cứu chứa AsIII và thành phần nền gồm HCl, CuII, natri dietyldithiocacbamat (Na-DDTC), axit ascorbic (AA). Tiến hành điện phân làm giàu để tập trung asen lên bề mặt HMDE ở thế (Edep) và thời gian điện phân (tdep) xác định. Trong quá trình điện phân làm giàu, khuấy dung dịch với tốc độ không đổi. Kết thúc giai đoạn này thì ngừng khuấy, để dung dịch yên tĩnh từ 10 đến 30 s. Sau đó, quét thế theo chiều âm dần (quét catot) từ -400 đến -900 mV, đồng thời ghi đƣờng SV bằng kỹ thuật DP.
Tồn bộ q trình ghi đƣờng CSV ở trên đƣợc thực hiện tự động trên máy phân tích điện hóa 693 VA-Processor theo chƣơng trình chính (operation sequence) và chƣơng trình con (segment) đã lập trình sẵn với các dữ liệu nhập từ bàn phím (Phụ lục 2), q trình đƣợc minh họa trên sơ đồ ở Hình 2.1.
Hình 2.1. Sơ đồ minh họa quá trình ghi đƣờng SV.
Ghi đường ASV:
Chuẩn bị dung dịch nghiên cứu chứa AsIII và thành phần nền chứa HCl, AA. Lắp AuFE ex-situ đã chuẩn bị vào giá điện cực. Tiến hành điện phân làm
giàu để tập trung asen lên bề mặt AuFE ex-situ ở thế và thời gian xác định. Trong quá trình điện phân làm giàu, quay điện cực với tốc độ không đổi. Kết thúc giai đoạn này, ngừng quay cực trong thời gian 10 30 s để cho dung dịch yên tĩnh. Sau đó, quét thế theo chiều dƣơng dần (quét anot), đồng thời ghi đƣờng von- ampe hồ tan bằng kỹ thuật DP (Hình 2.1).
Khi kết thúc giai đoạn hòa tan và ghi đƣờng von-ampe, điện cực đƣợc làm sạch ở thế và thời gian thích hợp trƣớc khi thực hiện phép đo tiếp (để hòa tan hết lƣợng asen có thể cịn lại hoặc các tạp chất kim loại khác trên bề mặt AuFE ex-
situ nếu có). Tồn bộ quá trình ghi đƣờng ASV và xác định Ip đều đƣợc thực
hiện tự động trên máy phân tích điện hóa Metrohm 797 VA Computrace theo một chƣơng trình đã lập trƣớc.
Đƣờng von-ampe hoà tan của mẫu trắng (nền) đƣợc ghi trƣớc mỗi thí nghiệm để kiểm tra ảnh hƣởng của sự nhiễm bẩn dung dịch nghiên cứu.
2.2.2. Phƣơng pháp định lƣợng As và xác định độ nhạy, GHPH
Số liệu thực nghiệm đƣợc xử lý, biểu diễn bằng phần mềm MS EXCEL 2007 và MS WORD 2007.
Độ nhạy đƣợc xác định từ phƣơng trình đƣờng chuẩn (hệ số b trong phƣơng trình y = a + bx).
GHPH đƣợc tính theo “quy tắc 3 ” [86,[87].