KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN
3.1. KHẢO SÁT VÀ LỰA CHỌN CÁC ĐIỀU KIỆN TỐI ƯU XÁC ĐỊNH HÀM LƯỢNG ĐỒNG, CHÌ, CADIMI, KẼM BẰNG PHƯƠNG
3.1.6. Khảo sát khoảng tuyến tính của nồng độ kẽm bằng phương pháp GF-AAS
Với phép đo phổ hấp thụ nguyên tử, tín hiệu hấp thụ của vạch phổ phụ thuộc vào nồng độ của nguyên tố phân tích và được xác định theo phương trình sau: Aλ = K. Cb
Trong đó: Aλ: Cường độ vạch phổ hấp thụ K: Hằng số thực nghiệm
C: Nồng độ của nguyên tố trong mẫu đo phổ b: Hằng số bản chất (0 < b ≤ 1)
Trong một khoảng nồng độ nhất định thì b = 1, mối quan hệ giữa A và C là tuyến tính theo phương trình dạng y = ax. Khoảng nồng độ này được gọi là khoảng tuyến tính của phép đo. Đối với các nguyên tố khác nhau thì giá trị khoảng tuyến tính khác nhau và phụ thuộc vào kĩ thuật đo.
Để xác định khoảng tuyến tính của Zn, chúng tôi tiến hành pha dãy mẫu chuẩn với Zn có nồng độ từ 0,1- 7,0ppb trong dung dịch HNO3 2% và Mg(NO3)2. Sau đó đo phổ lặp lại 3 lần và lấy kết quả trung bình. Kết quả khảo sát khoảng nồng độ tuyến tính của kẽm được thể hiện ở bảng 3.8 và hình 3.2.
Bảng 3.8. Kết quả khảo sát khoảng nồng độ tuyến tính của Zn STT Nồng độ Zn (ppb) Độ hấp thụ (Abs)
1 0,1 0,0512
2 0,3 0,0856
3 0,5 0,1334
4 1,0 0,1695
5 1,5 0,1984
6 2,0 0,2286
7 3,0 0,2859
8 5,0 0,3715
9 6,0 0,3851
10 7,0 0,3996
0 1 2 3 4 5 6 7 8 0.00
0.05 0.10 0.15 0.20 0.25 0.30 0.35 0.40 0.45
Abs
C(ppb)
Hình 3.2. Đồ thị khảo sát khoảng nồng độ tuyến tính của Zn
Kết quả khảo sát trên xác định được khoảng nồng độ tuyến tính của kẽm từ 0,5 ppb đến 5 ppb.
Đối với nguyên tố đồng, chì, cadimi chúng tôi tham khảo kết quả khảo sát các điều kiện đo phổ hấp thụ nguyên tử GF – AAS của các luận văn thạc sĩ năm 2013 [7, 8] và kết quả khảo sát các điều kiện đo phổ GF –AAS đối với nguyên tố kẽm được trình bày ở trên, chúng tôi tổng kết các điều kiện tối ưu trong phép đo phổ GF-AAS của các nguyên tố này trong bảng 3.9.
Bảng 3.9. Tóm tắt các điều kiện tối ưu của phép đo phổ hấp thụ nguyên tử GF-AAS xác định hàm lượng Cu, Pb, Cd, Zn
STT Các điều kiện đo
Nguyên tố
Cu [7,8] Pb [7,8] Cd [7,8] Zn
1 Bước sóng (nm) 324,40 283,57 228,77 213,70
2 Cường độ dòng đèn catot rỗng
HCL (mA) 6 7 7 8
3 Độ rộng khe đo (nm) 0,7 0,7 0,7 0,7L
4 Môi trường khí (ml/ph) Ar Ar Ar Ar
5 Điều kiện nguyên
Nhiệt độ làm khô (oC) 160 120 150 120
Nhiệt độ sấy (oC) 260 250 250 240
tử hóa
Nhiệt độ tro hóa(oC) 850 600 500 450
Nhiệt độ nguyên tử hóa
(oC) 2450 2500 2200 2250
Nhiệt độ rửa cuvet (oC) 2600 2600 2400 2400 6 Môi trường dung dịch mẫu HNO3 2% HNO3 2% HNO3 2% HNO3 2%
7 Chất biến tính Mg(NO3)2 Mg(NO3)2 Mg(NO3)2 Mg(NO3)2
8 Lượng mẫu (àl) 10 10 10 10
9 Khoảng nồng độ tuyến tính (ppb) 0,5 – 12,0 0,5 – 20,0 0,1 – 5,0 0,5 – 5,0 3.1.7. Xây dựng đường chuẩn xác định đồng, chì, cadimi, kẽm bằng phương pháp GF-AAS
Trong luận văn này, chúng tôi dùng phương pháp đường chuẩn để xác định nồng độ đồng, chì, cadimi, kẽm. Chúng tôi chuẩn bị các dung dịch xây dựng đường chuẩn đồng thời với dung dịch mẫu phân tích. Nồng độ các dung dịch để xây dựng đường chuẩn được chuẩn bị chính xác, khác nhau và tăng dần trong phạm vi tuyến tính đã khảo sát với nền axit đã được lựa chọn. Dựa vào đường chuẩn được xây dựng chúng ta xác định được nồng độ các ion kim loại trong mẫu.
Kết quả phân tích sẽ có độ chính xác cao nhất khi nồng độ các nguyên tố này nằm trong khoảng tuyến tính. Do đó trong quá trình xử lý mẫu, chúng ta phải đưa nồng độ các ion kim loại cần phân tích nằm vào khoảng tuyến tính đã xác định. Nếu hàm lượng chất phân tích vượt quá ngoài khoảng tuyến tính thì phải pha loãng dung dịch trước khi đo, ngược lại nồng độ các chất phân tích quá nhỏ, chúng ta phải làm giàu trước khi phân tích.
Trên cơ sở các điều kiện đã chọn (bảng 3.9), chúng tôi tiến hành xây dựng đường chuẩn biểu diễn sự phụ thuộc của độ hấp thụ vào nồng độ đồng, chì, cadimi và xử lí bằng phần mềm Origin 8.0. Kết quả xây dựng
đường chuẩn xác định hàm lượng đồng, chì, cadimi được thể hiện ở các bảng từ 3.10 đến 3.13 và các hình từ 3.3 đến 3.6.
Bảng 3.10. Sự phụ thuộc tuyến tính của độ hấp thụ vào nồng độ Cu
CCu (ppb) 2,0 4,0 6,0 8,0 12,0
Abs 0,0162 0,0269 0,0392 0,0499 0,0768
2 4 6 8 10 12
0.01 0.02 0.03 0.04 0.05 0.06 0.07 0.08
Abs
C(ppb)
Equation y = a + b*x Adj. R-Square 0.99695
Value Standard Error
a Intercept 0.00305 0.00122
b Slope 0.00605 1.67235E-4
Hình 3.3. Đường chuẩn xác định hàm lượng Cu
Đường chuẩn xác định hàm lượng đồng được thể hiện trong hình 3.3.
Từ kết quả xử lí, thu được phương trình đường chuẩn là:
ACu = (0,00305 ± 0,00122) + (0,00605 ± 1,67.10-4).CCu
với hệ số tương quan R2 = 0,99695.
Bảng 3.11. Sự phụ thuộc tuyến tính của độ hấp thụ vào nồng độ Pb
CPb (ppb) 1,0 5,0 10,0 15,0 20,0
Abs 0,0119 0,0556 0,0814 0,1268 0,1697
0 5 10 15 20 0.00
0.02 0.04 0.06 0.08 0.10 0.12 0.14 0.16 0.18
Abs
C(ppb)
Equation y = a + b*x Adj. R-Square 0.98932
Value Standard Error
a Intercept 0.00702 0.00512
b Slope 0.00805 4.1741E-4
Hình 3.4. Đường chuẩn xác định hàm lượng Pb
Đường chuẩn xác định hàm lượng chì được thể hiện trong hình 3.4. Từ kết quả xử lí, thu được phương trình đường chuẩn là:
APb = (0,00702 ± 0,00512) + (0,00805 ± 4,17.10-4).CPb
với hệ số tương quan R2 = 0,98932
Bảng 3.12. Sự phụ thuộc tuyến tính của độ hấp thụ vào nồng độ Cd
C (ppb) 0,1 0,5 1,0 3,0 5,0
Abs 0,1023 0,1852 0,3523 1,0743 1,7254
0 1 2 3 4 5 0.0
0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4 1.6 1.8
Abs
C(ppb)
Equation y = a + b*x Adj. R-Square 0.99831
Value Standard Error
a Intercept 0.03742 0.01852
b Slope 0.33879 0.00698
Hình 3.5. Đường chuẩn xác định hàm lượng Cd
Đường chuẩn xác định hàm lượng cadimi được thể hiện trong hình 3.5.
Từ kết quả xử lí, thu được phương trình đường chuẩn là:
ACd = (0,03742 ± 0,01852) + (0,33879 ± 0,00698).CCd
với hệ số tương quan R2 = 0,99831
Bảng 3.13. Sự phụ thuộc tuyến tính của độ hấp thụ vào nồng độ Zn
C (ppb) 0,5 0,8 1,0 3,0 5,0
Abs 0,1323 0,1452 0,1689 0,2856 0,3725
0 1 2 3 4 5 0.10
0.15 0.20 0.25 0.30 0.35 0.40
Abs
C(ppb)
Equation y = a + b*x Adj. R-Square 0.98926
Value Standard Error
a Intercept 0.10925 0.00756
b Slope 0.0542 0.00282
Hình 3.6. Đường chuẩn xác định hàm lượng Zn
Đường chuẩn xác định hàm lượng kẽm được thể hiện trong hình 3.6.
Từ kết quả xử lí, thu được phương trình đường chuẩn là:
AZn = (0,10925 ± 0,00756) + (0,05420± 0,00282).CZn
với hệ số tương quan R2 = 0,98926
Kết quả tổng hợp đường chuẩn xác định hàm lượng các nguyên tố Cu, Pb, Cd và Zn trình bày trong bảng 3.14.
Bảng 3.14. Đường chuẩn xác định các nguyên tố Cu, Pb, Cd, Zn ST
T Nguyên tố Khoảng tuyến tính (ppb) Phương trình đường chuẩn 1 Cu 0,5 ÷ 12,0 ACu = (0,00305 ± 0,00122) +
(0,00605 ± 1,67.10-4).CCu
2 Pb 0,5 ÷ 20,0 APb = (0,00702 ± 0,00512) + (0,00805 ± 4,17.10-4).CPb
3 Cd 0,1 ÷ 5,0 ACd = (0,03742 ± 0,01852) + (0,33879 ± 0,00698).CCd
4 Zn 0,5 ÷ 5,0 AZn = (0,10925 ± 0,00756) + (0,05420± 0,00282).CZn
3.2. ĐÁNH GIÁ SAI SỐ, ĐỘ LẶP VÀ GIỚI HẠN PHÁT HIỆN