Để lựa chọn được thời gian điện phõn làm giàu thớch hợp, chỳng tụi tiến hành thớ nghiệm nghiờn cứu với dung dịch vitamin C 50ppb, thờm vào đú 0,5mL dung dịch đệm axetat cú pH 4,6 và thay đổi thời gian điện phõn từ 15s đến 300s. Sau đú, tiến hành ghi đo đường ASV của vitamin C với cỏc điều kiện ghi đo tương tự như phần 2.2.1.1. Kết quả ghi đo được thể hiện trờn hỡnh 3.9 và bảng 3.5:
-200m -100m 0 100m 200m U (V) 25.0n 50.0n 75.0n 100n 125n 150n I (A )
Hỡnh 3.9. Cỏc đƣờng ASV của vitamin C ở cỏc thời gian điện phõn làm giàu khỏc nhau
ĐKTN: : CVit. C =50 ppb; tnghỉ = 20s; = 2000 vũng/phỳt; Kớch cỡ giọt thủy ngõn θ = 4; Đuổi oxi hũa tan (DO) bằng N25.0 trong 60s;
Bảng 3.5. Cỏc giỏ trị Ip của vitamin C ở cỏc thời gian điện phõn làm giàu khỏc nhau
tđf (s) IVit.C (nA) tđf (s) IVit.C (nA)
5 67,0 60 62,2 10 80,0 70 60,9 20 79,0 80 61,1 30 70,0 90 60,4 40 63,0 100 59,8 50 62,7
Từ cỏc kết quả nghiờn cứu ở hỡnh 3.9 và bảng 3.5 chỳng tụi xõy dựng đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc Ip của vitanmin C vào thời gian điện phõn làm giàu. Kết quả được chỉ ra trờn hỡnh 3.10:
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 tđp(s) Ip(nA) Ip(Vit.C)
Hỡnh 3.10. Đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của Ip vào thời gian điện phõn
Dựa vào kết quả thu được ở hỡnh 3.9, bảng 3.5 và hỡnh 3.10 chỳng tụi nhận thấy: Khi tăng thời gian điện phõn thỡ cỏc giỏ trị Ip của vitamin C thay đổi khụng nhiều. Tuy nhiờn, ở những thời gian đầu chiều cao pic chưa ổn định, chõn pic cao và rộng, pic khụng cõn đối. Trong khoảng thời gian từ 50s trở đi chiều cao pic ổn định, chõn pic hẹp và thấp, pic cõn đối hơn rất nhiều. Điều này cú thể là do lỳc này tốc độ khử vitamin C mới ổn định, lượng vitamin C khuếch tỏn vào trong lũng điện cực thủy ngõn đạt giỏ trị ổn định và lớn nhất. Như vậy, để đảm bảo độ chớnh xỏc của phộp phõn tớch vitamin C, chỳng tụi chọn thời gian điện phõn làm giàu là 50s.
3.1.7. Nghiờn cứu ảnh hƣởng của kớch cỡ giọt thủy ngõn
Khi tiến hành phộp phõn tớch DP-ASV trờn điện cực HMDE , độ lặp lại của kớch thước giọt thuỷ ngõn sau cỏc lần đo cú ảnh hưởng trực tiếp đến độ lặp của cỏc phộp đo. Mặt khỏc việc tăng kớch cỡ giọt thuỷ ngõn làm diện tớch bề mặt của giọt cũng tăng dẫn tới lượng chất kết tủa lờn bề mặt giọt thủy ngõn tăng. Vỡ vậy, tăng kớch thước giọt cú thể làm tăng độ nhạy của phộp phõn tớch. Tuy nhiờn với giọt treo khi kớch cỡ giọt quỏ lớn thỡ giọt dễ bị rơi trong quỏ trỡnh phõn tớch làm kết quả phõn tớch kộm chớnh xỏc. Do đú chỳng tụi tiến hành khảo sỏt sự phụ thuộc của cường độ dũng hoà tan Ip vào kớch thước giọt thuỷ ngõn.
Chỳng tụi tiến hành thớ nghiệm nghiờn cứu với dung dịch vitamin C 50 ppb, thờm vào đú 0,5mL dung dịch đệm axetat cú pH 4,6 và thay đổi kớch cỡ giọt thủy
ngõn từ 1 đến 9. Sau đú, tiến hành ghi đo đường ASV của vitamin C với thời gian điện phõn là 50s và cỏc điều kiện ghi đo khỏc tương tự như phần 2.2.1.1. Kết quả ghi đo được thể hiện trờn hỡnh 3.11 và bảng 3.6:
-100m 0 100m 200m U (V) 0 25.0n 50.0n 75.0n 100n 125n I (A )
Hỡnh 3.11. Cỏc đƣờng ASV của vitamin C ứng với kớch cỡ giọt thủy ngõn khỏc nhau
ĐKTN: CVit. C = 50 ppb; Eđp= -0,2V; tđp= 50s; tnghỉ = 20s; = 2000 vũng/phỳt;
Đuổi oxi hũa tan (DO) bằng N25.0 trong 30s;cỏc đường từ 1 đến 9 tương ứng với kớch cỡ giọt từ 1 đến 9.
Bảng 3.6. Kết quả khảo sỏt ảnh hƣởng của
kớch cỡ giọt thủy ngõn (θ ) đến dũng đỉnh hũa tan của vitamin C
θ IVit.C (nA) θ IVit.C (nA)
1 32,2 6 66,8 2 47,0 7 73,0 3 56,1 8 79,5 4 62,5 9 91,0 5 63,7 9 2 4 6 7 1 3 5 8
Từ cỏc kết quả nghiờn cứu ở hỡnh 3.11 và bảng 3.6 chỳng tụi xõy dựng đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc Ip của vitanmin C vào kớch cỡ giọt thủy ngõn. Kết quả được chỉ ra trờn hỡnh 3.12: 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 0 2 4 6 8 10 Kớch cỡ giọt Ip(nA) Ip(Vit.C)
Hỡnh 3.12. Đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của Ip vào kớch cỡ giọt Hg
Cỏc kết quả nghiờn cứu cho thấy khi kớch cỡ giọt Hg tăng dần từ 1 đến 9 thỡ dũng đỉnh hũa tan Ip cũng tăng dần. Tuy nhiờn, khi tăng kớch thước giọt thủy ngõn quỏ lớn thỡ giọt dễ bị rơi trong quỏ trỡnh phõn tớch làm sai lệch kết quả phõn tớch. Chớnh vỡ vậy, để thuận lợi cho quỏ trỡnh phõn tớch chỳng tụi chọn kớch cỡ giọt bằng 4 trong cỏc phộp ghi đo.
3.1.8. Nghiờn cứu ảnh hƣởng của thế điện phõn làm giàu
Mục đớch của việc chọn thế điện phõn tối ưu là để kết tủa làm giàu tốt vitamin C lờn bề mặt điện cực, đồng thời cú thể hạn chế đến mức tối đa cỏc hợp chất khỏc kết tủa theo lờn bề mặt điện cực, nhằm làm tăng độ nhạy và độ chọn lọc của phộp đo. Đõy là một yếu tố quan trọng, quyết định kết quả phõn tớch.
Tiến hành thớ nghiệm nghiờn cứu với dung dịch vitamin C 50ppb, thờm vào đú 0,5mL dung dịch đệm axetat cú pH 4,6; kớch cỡ giọt thủy ngõn bằng 4, điện phõn trong thời gian 50s. Sau đú, tiến hành ghi đo đường ASV của vitamin C với sự thay đổi giỏ trị thế điện phõn làm giàu từ - 0,30V đến 0,30V và cỏc điều kiện ghi đo khỏc tương tự như phần 2.2.1.1. Kết quả ghi đo được thể hiện trờn hỡnh 3.13 và bảng 3.7:
-200m -100m 0 100m 200m U (V) 20.0n 40.0n 60.0n 80.0n I (A )
Hỡnh 3.13. Cỏc đƣờng ASV của vitamin C ở cỏc thế điện phõn làm giàu khỏc nhau
ĐKTN: : CVit. C =50 ppb; tđp= 50s; tnghỉ = 20s; = 2000 vũng/phỳt; Đuổi oxi hũa tan (DO) bằng N25.0 trong 60s.
Bảng 3.7. Giỏ trị Ip của vitamin C ở cỏc giỏ trị thế điện phõn (Eđf) khỏc nhau Eđf (V) Ip (nA) Eđf (V) Ip (nA) -0,30 56,7 0,05 50,1 -0,25 59,7 0,10 48,0 -0,20 61,2 0,20 43,6 -0,15 57,0 0,30 41,4 -0,10 55,7
Từ cỏc kết quả nghiờn cứu ở hỡnh 3.13 và bảng 3.7 chỳng tụi xõy dựng đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc Ip của vitanmin C vào thế điện phõn làm giàu. Kết quả được chỉ ra trờn hỡnh 3.14:
0 10 20 30 40 50 60 70 -0.3 -0.25 -0.2 -0.15 -0.1 0.05 0.1 0.2 0.3 Eđf (V) Ip(nA) Ip(Vit.C)
Hỡnh 3.14. Đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của Ip vào thế điện phõn
Dựa vào cỏc kết quả thu được ở trờn chỳng tụi nhận thấy: Khi tăng dần giỏ trị thế điện phõn đặt vào hai điện cực từ - 0,30V đến - 0,20V thỡ giỏ trị Ip của vitamin C cũng tăng dần và đạt giỏ trị lớn nhất ở thế bằng – 0,20V. Tuy nhiờn khi tăng dần giỏ trị thế điện phõn từ -0,15V đến 0,30V, giỏ trị Ip của vitamin C cú xu hướng giảm dần. Điều này là do càng gần với thế đỉnh pic Ep của chất nghiờn cứu thỡ sự khuếch tỏn cỏc chất điện hoạt tới điện cực giảm, do đú lượng chất kết tủa trờn bề mặt điện cực giảm dẫn tới cường độ dũng Ip giảm. Chớnh vỡ vậy, để thuận lợi cho quỏ trỡnh phõn tớch chỳng tụi chọn giỏ trị thế điện phõn làm giàu thớch hợp nhất là - 0,20V trong cỏc phộp ghi đo.
3.1.9. Nghiờn cứu ảnh hƣởng của tốc độ khuấy dung dịch
Trong quỏ trỡnh điện phõn làm giàu, cỏc chất phõn tớch được kết tủa trờn bề mặt và hoà tan vào giọt thuỷ ngõn ở dạng hỗn hống làm cho nồng độ chất phõn tớch trong lớp dung dịch sỏt bề mặt giọt thuỷ ngõn giảm xuống. Do đú, 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, chỳng ta phải tiến hành khuấy dung dịch trong suốt thời gian điện phõn làm giàu. Tốc độ khuấy càng lớn thỡ Ip càng cao. Tuy nhiờn nếu tốc độ khuấy quỏ lớn sẽ tạo ra dũng xoỏy làm ảnh hưởng đến độ lặp của phộp đo, mặt khỏc cũng cú thể làm rơi giọt thuỷ ngõn.
Để lựa chọn được tốc độ khuấy phự hợp nhất cho phộp phõn tớch, chỳng tụi tiến hành thớ nghiệm nghiờn cứu với dung dịch vitamin C 50ppb, thờm vào đú
0,5mL dung dịch đệm axetat cú pH 4,6; kớch cỡ giọt thủy ngõn bằng 4, điện phõn trong thời gian 50s ở thế điện phõn bằng -0,2V. Sau đú, tiến hành ghi đo đường ASV của vitamin C với sự thay đổi giỏ trị tốc độ khuấy từ 800 đến 3000 vũng/phỳt và cỏc điều kiện ghi đo khỏc tương tự như phần 2.2.1.1. Kết quả ghi đo được thể hiện trờn hỡnh 3.15 và bảng 3.8: -100m 0 100m 200m U (V) 0 20.0n 40.0n 60.0n 80.0n 100n 120n I (A )
Hỡnh 3.15. Cỏc đƣờng ASV khảo sỏt ảnh hƣởng tốc độ khuấy dung dịch đến dũng đỉnh hũa tan Ip của vitamin C
ĐKTN: CVit. C= 50 ppb; Eđp= - 0,2V; tđp= 30s; tnghỉ = 20s;
θ = 4 ; Đuổi oxi hũa tan (DO) trong 60s bằng N25.0;
Bảng 3.8. Cỏc giỏ trị Ip của vitamin C ở cỏc giỏ trị tốc độ khuấy dung dịch ( )
khỏc nhau Tốc độ khuấy dung dịch (vũng/phỳt) IVit.C (nA) Tốc độ khuấy dung dịch (vũng/phỳt) IVit.C (nA) 400 60,5 2000 61,0 800 56,5 2400 63,3 1200 58,0 3000 63,4 1600 62,3
Từ cỏc kết quả nghiờn cứu ở hỡnh 3.15 và bảng 3.8 chỳng tụi xõy dựng đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc Ip của vitamin C vào tốc độ khuấy dung dịch. Kết quả được chỉ ra trờn hỡnh 3.16: 0 10 20 30 40 50 60 70 400 800 1200 1600 2000 2400 2800 (vũng/phỳt) Ip(nA) Ip(Vit.C )
Hỡnh 3.16. Đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của Ip vào tốc độ khuấy dung dịch
Cỏc kết quả khảo sỏt cho thấy khi tốc độ khuấy dung dịch càng lớn thỡ cỏc giỏ trị Ip của vitamin C càng cao. Tuy nhiờn khi tốc độ khuấy lớn thỡ sự khuếch tỏn chất phõn tớch tới bề mặt điện cực khụng đồng đều, dễ tạo thành sự đa lớp của chất phõn tớch, đồng thời tốc độ khuấy quỏ cao cũng dễ dẫn tới hiện tượng rơi giọt. Chớnh vỡ vậy, để thuận lợi cho phộp phõn tớch chỳng tụi chọn tốc độ khuấy 2000 vũng/phỳt là giỏ trị tối ưu sử dụng cho cỏc phộp ghi đo.
3.1.10. Kết kuận về cỏc điều kiện tối ưu xỏc định vitamin C bằng phương phỏp ASV
Tổng hợp cỏc kết quả khảo sỏt chỳng tụi đó xỏc định cỏc điều kiện tối ưu cho việc xỏc định vitamin C bằng phương phỏp ASV được trỡnh bày ở bảng 3.9:
Bảng 3.9. Cỏc điều kiện thớ nghiệm thớch hợp cho phộp ghi đo xỏc định vitamin C bằng phƣơng phỏp ASV
Dung dịch nền Đệm Axetat Thời gian điện phõn 50s pH dung dịch nền 4,6 Kớch cỡ giọt thủy ngõn 4 Thể tớch dung dịch đệm 0,5mL Thế điện phõn Eđp= -0,20V Thời gian sục khớ 60s Tốc độ khuấy dung dịch 2000 rpm
3.2. Độ chớnh xỏc, giới hạn phỏt hiện, giới hạn định lƣợng của phộp đo 3.2.1. Độ chớnh xỏc
3.2.1.1. Độ đỳng
Dựa trờn cỏc điều kiện tối ưu đó khảo sỏt được theo bảng 3.10, chỳng tụi tiến hành đỏnh giỏ độ đỳng của phộp đo thụng qua dung dịch chuẩn và cỏc điều kiện phõn tớch đó chuẩn bị ở phần 2.2.1.1. Mẫu được xỏc định bằng phương phỏp thờm chuẩn. Kết quả phõn tớch được thể hiện trờn hỡnh 3.17 và bảng 3.10:
Determination of Vitamin C. AB 98 Vitamin C sample -0.10 -0.05 0 0.05 0.10 0.15 U (V) 50.0n 100n 150n 200n I (A ) Vit.C
Hỡnh 3.17. Cỏc đƣờng ASV phõn tớch mẫu chuẩn vitamin C
ĐKTN: CVit.C= 50 ppb; Eđp= - 0,2V; tđp= 60s; tnghỉ = 20s; = 2000 vũng/phỳt
θ = 4; Đuổi oxi hũa tan (DO) trong 60s bằng N25.0;
Bảng 3.10. Kết quả xỏc định hàm lƣợng vitamin C trong mẫu chuẩn
Mẫu phõn tớch Nồng độ vitamin C (ppb)
Lần 1 51,035 2,359
Lần 2 50,076 1,752
Lần 3 50,367 1,415
Như vậy, cỏc kết quả nhận được cho thấy kết quả phõn tớch được bằng thực nghiệm so với kết quả thực sai khỏc khụng đỏng kể, sai số tương đối = 0,98. Điều đú cho thấy phộp đo cú độ đỳng tốt.
3.2.1.2. Độ chụm
Để xỏc định độ chụm của phộp đo chỳng tụi tiến hành ghi đo đường Von- Ampe hũa tan anot của dung dịch vitamin C nồng độ 50ppb trong cỏc điều kiện tối ưu đó khảo sỏt theo bảng 3.9, lặp lại phộp đo 10 lần. Kết quả ghi đo được thể hiện trờn hỡnh 3.18 và bảng 3.11: -200m -100m 0 100m 200m U (V) 0 20.0n 40.0n 60.0n 80.0n 100n I (A )
Hỡnh 3.18. Cỏc đƣờng ASV của Vitamin C trong 10 lần đo lặp lại
ĐKTN: CVit. C= 50 ppb; Eđp= - 0,2V; tđp= 60s; tnghỉ = 20s; = 2000 vũng/phỳt
θ = 4; Đuổi oxi hũa tan (DO) trong 60s bằng N2 5.0
Bảng 3.11. Cỏc giỏ trị Ip của vitamin C trong 10 lần đo lặp lại Lần đo IVit.C (nA) Lần đo IVit.C (nA)
1 62,4 6 62,3
2 63,8 7 62,3
3 63,2 8 63,5
4 62,2 9 63,7
Sử dụng cỏc kết quả ghi đo trong phần khảo sỏt độ chụm của phộp đo để tớnh, ỏp dụng cỏc cụng thức (2.1) đến (2.7), chỳng tụi thu được kết quả sau:
Giỏ trị Ip trung bỡnh Ip(tb) = 62,78 (nA) Độ lệch chuẩn: S = 0,69
Phương sai S2
= 0,48
Độ lệch chuẩn của đại lượng trung bỡnh S = 0,221X
Độ chớnh xỏc của phộp đo: X( ,k) = t. sx= 2,36.0,221 = 0,52
Từ kết quả trờn chỳng tụi thấy giỏ trị Ip của vitamin C trong cỏc lần đo sai khỏc nhau khụng đỏng kể, điều đú cho thấy phộp đo cú độ chụm tốt. Như vậy, những điều kiện tối ưu chỳng tụi đó lựa chọn là phự hợp cho phộp đo.
3.2.2. Giới hạn phỏt hiện (LOD)
Sử dụng cỏc kết quả ghi đo trong phần khảo sỏt độ chụm của phộp đo để tớnh GHPH theo cỏch 2, ỏp dụng cụng thức (2.8), chỳng tụi thu được kết quả như sau :
[Vit.C] = 2,83.10-7 M
LOD = 9,46.10-9 M = 1,66 ppb
3.2.3. Giới hạn định lƣợng:
Giới hạn định lượng được theo cụng thức (2.9): LOQ 3 LOD = 28,38 .10-9(M)= 4,99ppb
3.3. Nghiờn cứu cỏc điều kiện tối ƣu chiết tỏch vitamin C
3.3.1. Quỏ trỡnh chiết tỏch và ghi đo đƣờng ASV của vitamin C trong dịch chiết
Tiến hành ngõm chiết 50g cỏc mẫu lỏ chựm ngõy với một lượng dung mụi hữu cơ thớch hợp với độ loóng tương ứng nhất định, trong một thời gian nhất định. Sau đú lọc dịch chiết bằng bơm hỳt chõn khụng thu được dịch chiết 1 (DC1), chuyển DC1 vào phễu chiết buchner rồi đem lắc trong n-hecxan thu được dịch chiết 2 (DC2) trong pha nước, kiềm húa DC2 bằng dung dịch NaOH 1M thu được dịch chiết 3 (DC3), sau đú axit húa phần DC3 bằng dung dịch HCl 1M thu được dịch chiết 4 (DC4), chiết lỏng-lỏng DC4 trong etylaxetat thu được dịch chiết 5 (DC5) trong pha nước. Cất cụ quay cho bay hơi dung mụi etylaxetat trong DC5 thu được cặn rồi hũa tan bằng nước cất siờu sạch và định mức trong bỡnh định mức 50mL thu được dịch chiết 6 (DC6) chớnh là dịch chiết chứa vitamin C.
Sau khi chiết tỏch được DC6, lấy 1mL dịch chiết thu được vào bỡnh định mức 25 mL, rồi thờm nước cất siờu sạch đến vạch định mức, điều chỉnh pH của dung dịch về 4,6 bằng dung dịch NaOH 0,1M hoặc dung dịch HCl 0,1M trờn mỏy đo pH, thờm vào đú dung dịch đệm axetat pH 4,6. Sau đú tiến hành ghi đo đường ASV của vitamin C dựa trờn cỏc điều kiện tối ưu đó khảo sỏt theo bảng 3.9.
3.3.2. Nghiờn cứu ảnh hƣởng của hệ dung mụi đến quỏ trỡnh chiết
Dung mụi là một yếu tố cú vai trũ quyết định trong quỏ trỡnh chiết. Mỗi dung mụi cú khả năng hũa tan cỏc hợp chất khỏc nhau ở cỏc mức độ khỏc nhau. Việc lựa chọn dung mụi cú ảnh hưởng rất lớn đến hiệu suất thu hồi cỏc hợp chất. Độ phõn cực của dung mụi, độ nhớt và sức căng bề mặt của dung mụi là những yếu tố ảnh