1.4 PHÂN TÍCH ĐỊNH LƯỢNG
14.2.3 Các phương pháp xác định trực tiếp
Về nguyên tắc thì tất cả các nguyên tố và các chất có phổ hấp thụ nguyên tử chúng ta đều có thể xác định nó một cách trực tiếp theo phổ hấp thụ nguyên tử của nó từ dung dịch mẫu phân tích. Nghĩa là các phương pháp xác định trực tiếp chỉ phù hợp cho việc xác định các kim loại có vạch phổ hấp thụ nguyên tử. Vì các kim loại đều có phổ hấp thụ nguyên tử của nó trong những điều kiện nhất định. Theo cách này, nói chung trong nhiều trường hợp, mẫu phân tích trước hết được xử lý theo một cách phù hợp để được dung dịch mẫu có chứa các ion kim loại cần phân tích. Tiếp đó tiến hành định lượng nó theo một trong các cách chuẩn hóa đã biết (như theo phương pháp đường chuẩn, phương pháp thêm, hay phương pháp một mẫu đầu, ... đã được trình bày trong mục ở trên). Đây là các phương pháp phân tích thông thường, đã và đang được dùng rất phổ biến, để xác định lượng vết các kim loại trong các đối tượng mẫu hữu cơ và vô cơ khác nhau theo phổ hấp thụ nguyên tử của nó. Vì thế người ta gọi đối tượng của các phương pháp phân tích này là phân tích kim loại trong các loại mẫu vô cơ và hữu cơ. Ví dụ các mẫu vô cơ là quặng, đất, đá, khoáng liệu, muối, oxit, kim loại, hợp kim, xi măng, nước, không khí và các mẫu hữu cơ là các mẫu thực phẩm, đường, sữa, đồ hộp, rau quả, đồ uống, giải khát, máu, serum, nước tiểu, các mẫu cây và sinh học.
Khi phân tích các loại mẫu này thì nguyên tắc chung là gồm hai giai đoạn.
Giai đoạn I : Xử lý mẫu để đưa nguyên tố kim loại cần xác định có trong mẫu về trạng thái dung dịch của các cation theo một kỹ thuật phù hợp để chuyển được hòan toàn nguyên tố cần xác định vào dung dịch đo phổ.
Giai đoạn II : Phân tích nguyên tố cần thiết theo phổ hấp thụ nguyên tử của nó theo những điều kiện phù hợp (một quy trình) đã được nghiên cứu và chọn ra.
Tất nhiên, ở đây giai đoạn I là cực kỳ quan trọng. Vì nếu xử lý mẫu không tốt thì có thể làm mất nguyên tố cần phân tích hay làm nhiễm bẩn thêm vào. Nghĩa là việc xử lý mẫu không đúng sẽ là một nguồn sai số rất lớn cho kết quả phân tích, mặc dầu phương pháp phân tích đã được chọn là phù hợp nhất. Vấn đề này đặc biệt có ý nghĩa lớn trong phân tích lượng vết các nguyên tố.
Các phương pháp phân tích trực tiếp này là thích hợp để xác định các kim loại, mà bản thân chúng có phổ hấp thụ nguyên tử. Nhưng trong khoảng năm năm lại đây nhiều phương pháp phân tích gián tiếp đã xuất hiện để phân tích các chất không có phổ hấp thụ nguyên tử, ví dụ như xác định các anion, các nhóm phân tử, các hợp chất hữu cơ, các dược phẩm.
1.4.2.4 Các phương pháp xác định gián tiếp
Đây là một phạm vi ứng dụng mới của phương pháp đo phổ hấp thụ nguyên tử để phân tích các chất không có phổ hấp thụ nguyên tử hay phổ hấp thụ nguyển tử của nó kém nhạy. Các phương pháp này hiện nay đang được phát triển và ứng dụng để phân tích các anion và các chất hữu cơ.
Nguyên tắc của các phương pháp phân tích gián tiếp này là nhờ một phản ứng hóa học trung gian có tính chất định lượng của chất ta cần nghiên cứu (xác định) với một thuốc thử thích hợp trong một điều kiện nhất định. Sau đây là một vài phương pháp cụ thể.
-Các phương pháp theo các phản ứng gián tiếp.
Theo cách xác định gián tiếp này, người ta có các phương pháp phân tích cụ thể dựa theo một số phản ứng hóa học đã biết :
Ví dụ : Phản ứng của chất phân tích với một ion kim loại tạo ra kết tủa.
Nói chung các chất nào khi tác dụng với một ion kim loại trong dung dịch tạo ra được một kết tủa ít tan, có tính chất định lượng và có thể tách ra được khỏi dung dịch mẫu thì phản ứng đó có thể dùng được cho phép đo này. Theo nguyên tắc này người ta đã xây dựng phương pháp phân tích các ion SO42−, Cl-, C O2 42−, PO43−, NH4+. Ví dụ để xác định SO42− người ta cho ion này tác dụng với dung dịch BaCl2 hay Pb(NO3)2 có nồng độ xác định trong điều kiện phù hợp để tạo ra kết tủa BaSO4 hay PbSO4, lọc tách kết tủa khỏi dung dịch. Sau đó xác định Ba2+ hay Pb2+ theo hai cách hoặc là trong kết tủa sau khi hòa tan chúng, hoặc là xác định lượng Ba2+ hay Pb2+ còn dư có trong dung dịch sau khi đã phản ứng với ion sunphat. Như vậy từ lượng Ba2+ hay Pb2+ đã tiêu tốn để kết tủa ion SO42− chúng ta dễ dàng tính được hàm lượng của ion sunphat có trong mẫu phân tích.
Cũng bằng cách này người ta đã tiến hành xác định penicillin theo phép đo AAS bằng cách cho mẫu penicillin tác dụng với một lượng xác định NaPbO2 trong KOH nóng chảy ở 280oC. Vì trong điều kiện này, cứ một phân tử penicillin bao giờ cũng tạo ra một phân tử PbS. Sau đó tách lấy kết tủa PbS, rửa sạch và hòa tan nó trong axit
nitric 6M và xác định Pb2+. Rồi từ hàm lượng Pb ta tính được hàm lượng của penicillin trong mẫu phân tích.