3.5.1.1 Khảo sát các điều kiện đo phổ của asen.
Những kết quả nghiên cứu và khảo sát cho thấy phép đo phổ hấp thụ nguyên tử của As sử dụng kĩ thuật lò graphit (GF-AAS) trên máy Perkin Elmer sẽ cho kết quả tốt nhất với các thông số máy như sau:
Bảng 3.14: Các điều kiện đo phổ GF-AAS của As.
Thông số máy Các điều kiện đƣợc lựa chọn
Nguồn sáng Đèn phóng điện không cực (EDL)
Bước sóng 193,7 nm
Độ rộng khe đo 0,7 nm
Cường độ dòng đèn 200 mA
Thời gian đo 5 giây
Thể tích mẫu đo (l) 20 l
Kỹ thuật nguyên tử hoá Lò graphit
Cuvet chứa mẫu Cuvet graphit
Chế độ đo Có bổ chính nền (AA-BG)
Kỹ thuật bổ chính nền Đèn D2 (Deterium)
Bảng 3.15: Chƣơng trình hóa nhiệt độ cho lò graphit.
Các điều kiện Nhiệt độ (oC) Thời gian tăng Thời gian duy trì
Sấy khô 100-200 5 (giây) 30(giây)
Tro hóa luyện mẫu 400-1000 10(giây) 20(giây) Nguyên tử hóa mẫu 1600-2000 0(giây) 5(giây)
Làm sạch 2600 1(giây) 5(giây)
3.5.1.2 Khảo sát ảnh hưởng chương trình nhiệt độ .
Khảo sát nhiệt độ sấy khô.
Để khảo sát nhiệt độ sấy khô cho quá trình đo phổ hấp thụ nguyên tử của asen chúng tôi tiến hành pha nồng độ asen là 20g/l trong nền HNO3 0,2% và thay đổi nhiệt độ sấy khô từ 100oC đến 200oC đồng thời giữ cố định nhiệt độ tro hóa luyện mẫu, nhiệt độ nguyên tử hóa. kết quả được chỉ ra trong bảng sau:
Bảng 3.16: Kết quả khảo sát ảnh hƣởng của nhiệt độ sấy khô. STT Nhiệt độ sấy khô (t0
) Độ hấp thụ (A) 3 100 0.137 4 120 0.215 5 140 0.214 6 160 0.216 7 180 0.213 8 200 0.215
Hình 3.7: Ảnh hƣởng của nhiệt độ sấy khô đến độ hấp thụ của asen.
Kết quả khảo sát ảnh hưởng nhiệt độ của quá trình sấy khô đến độ hấp thụ của asen trong bảng 3.16 và hình 3.7 cho thấy, tại nhiệt độ100o
C quá trình làm khô mẫu chưa được hoàn toàn, nên khi chuyển sang quá trình tro hóa luyện mẫu sẽ gây ra hiện tượng bắn mẫu dẫn đến độ hấp thụ giảm. Khi tăng dần nhiệt độ đến 200oC, độ hấp thụ đạt giá trị lớn nhất và ổn định trong khoảng từ 120 đến 200oC. Do vậy, để tăng tuổi thọ của cuvet chúng tôi chọn nhiệt độ sấy khô là 120o
Khảo sát ảnh hƣởng của nhiệt độ tro hóa luyện mẫu.
Để khảo sát nhiệt độ tro hóa luyện mẫu tối ưu, chúng tôi sử dụng dung dịch asen chuẩn nồng độ 20 µg/l trong nền HNO3 0,2% , giữ nhiệt độ sấy khô là 1200C và thay đổi nhiệt độ tro hóa luyện mẫu từ 400o
C – 1000oC, kết quả thu được ở bảng sau:
Bảng 3.17: Ảnh hƣởng của nhiệt độ tro hóa luyện mẫu. STT (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Nhiệt độ tro hóa luyện mẫu (t0 ) Độ hấp thụ (A) Độ lệch chuẩn tƣơng đối (%) 1 400 0.251 0,041 2 500 0.231 0,034 3 600 0.214 0,004 4 700 0.197 0,005 5 800 0.187 0,003 6 1000 0.171 0,004
Kết quả khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ tro hóa luyện mẫu đến độ hấp thụ của asen cho thấy, khi tăng nhiệt độ tro hóa luyện mẫu thì độ hấp thụ giảm dần, nguyên nhân là do asen bị mất trong nền HNO3 khi tăng nhiệt độ. Khi ở nhiệt độ thấp, phép đo cho độ nhạy cao nhưng độ lặp lại kém thể hiện qua độ lệch chuẩn là lớn nhất khi ở 400oC. Khi tăng nhiệt độ từ 600oC đến 1000o
C, phép đo có độ lặp lại tốt là do quá trình tro hóa luyện mẫu được hoàn toàn và mẫu có sự đồng nhất cao trước khi nguyên tử hóa. Tuy nhiên nhiệt độ tro hóa luyện mẫu càng cao thì độ hấp thụ lại càng giảm. Do vậy để phép đo vừa đạt được nhạy cao và độ lặp lại tốt, chúng tôi sử dụng nhiệt độ tro hóa luyện mẫu là 600oC.
Khảo sát nhiệt độ nguyên tử hóa mẫu.
Để khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ nguyên tử hóa mẫu đến tín hiệu hấp thụ của asen, chúng tôi sử dụng dung dịch asen chuẩn nồng độ 20 µg/l trong nền HNO3 0,2%, giữ nhiệt độ sấy khô là 1200C, nhiệt độ tro hóa luyện mẫu là 600oC và thay đổi nhiệt nguyên tử hóa 1600o
C – 2000oC, kết quả thu được ở bảng sau:
Bảng 3.18: Ảnh hƣởng của nhiệt độ nguyên tử hóa mẫu. TT Nhiệt độ nguyên tử hóa (to
c) Độ hấp thụ (A) 1 1600 0.123 2 1700 0.188 3 1800 0.212 4 1900 0.214 5 2000 0.211
Hình 3.9: Ảnh hƣởng của nhiệt độ nguyên tử hóa mẫu.
Kết quả ở bảng 3.18 và hình 3.9 cho thấy, khi nhiệt độ nguyên tử hóa tăng thì độ hấp thụ tăng và đạt giá trị lớn nhất tại nhiệt 1800oC, nếu tiếp tục tăng nhiệt độ đến 2000 oC thì độ hấp thụ không tăng và đạt giá trị cân bằng. Do vậy để tăng tuổi thọ của cuvet, chúng tôi sử dụng nhiệt độ nguyên tử hóa là 1800oC.
Bảng 3.19: Chƣơng trình hóa nhiệt độ tối ƣu cho lò graphit
Các điều kiện Nhiệt độ (oC) Thời gian tăng Thời gian duy trì
Sấy khô 120 5 (giây) 30(giây)
Tro hóa luyện mẫu 600 10(giây) 20(giây)
Nguyên tử hóa mẫu 1800 0(giây) 5(giây)
Làm sạch 2600 1(giây) 5(giây)
Lựa chọn chất cải biến nền.
Trong kỹ thuật quang phổ hấp thụ nguyên tử - lò graphit, quá trình nguyên tử hoá mẫu trong cuvet graphit xẩy ra theo 3 giai đoạn chính (sấy khô, tro hoá luyện mẫu, và nguyên tử hoá để đo phổ), và hai giai đoạn phụ (làm sạch cuvet, làm lạnh cuvet về nhiệt độ phòng), các giai đoạn này kế tiếp nhau và ảnh hưởng lẫn nhau. Giai đoạn 1 và 2 là hai quá trình chuẩn bị cho đo phổ. Vì thế nếu hai giai đoạn đầu xảy ra không tốt, sẽ ảnh hưởng lớn đến kết quả đo
phổ. Nếu trong mẫu đo có thành phần nền rất phức tạp, nó có ảnh hưởng lớn đến kết quả đo phổ Asen, đồng thời Asen là một nguyên tố dễ bay hơi. Vì vậy rất nhiều nghiên cứu sử dụng chất cải biến nền gồm: Pd(NO3)2 và Mg(NO3)2 , với mục đích làm giảm đáng kể sự bay hơi của nguyên tố asen trong quá trình nhiệt phân và chuyển dịch quá trình nguyên tử hoá asen đến nhiệt độ cao hơn, đồng thời làm gia tăng sự bay hơi của nền trong quá trình nhiệt phân đến mức có thể và chuyển hóa tất cả các dạng tồn tại của nguyên tố phân tích về một dạng để quá trình nguyên tử hóa tiếp theo diễn ra một cách ổn định và triệt để. Tuy nhiên trong nghiên cứu này, chúng tôi sử dụng mẫu chuẩn asen để khảo sát quá trình hấp phụ của bùn đỏ, do vậy trong mẫu không chứa các thành phần phức tạp, mặt khác nồng độ asen được sử dụng là lớn, quy trình phân tích không yêu cầu quá ngặt nghèo về độ nhạy. Từ những lý do trên, chúng tôi không sử dụng chất cải biến nền trong phân tích asen.
3.5.1.3 Xây dựng đường chuẩn để phân tích asen.
Chuẩn bị một dãy dung dịch chuẩn có nồng độ asen lần lượt là: 0; 5,0; 10,0; 15,0; 20,0; 25,0 g/l trong nền nền HNO3 0,2% và tiến hành đo phổ hấp thụ nguyên tử của asen theo các điều kiện tối ưu đã lựa chọn. Sự phụ thuộc của độ hấp thụ vào nồng độ chì đựợc đưa ra ở hình 3.8.
Đường chuẩn trên hình 3.10 có hệ số tương quan 0,99889 và độ dốc là 0,0103. Khoảng tuyến tính của đường chuẩn từ 5g/l đến 25 g/l.
Hàm lượng asen trong mẫu được phân tích dựa trên đường chuẩn này.
3.5.1.4 Giới hạn phát hiện của phương pháp.
Để xác định giới hạn phát hiện của phương pháp, chúng tôi tiến hành đo 7 lần mẫu dung dịch chuẩn asen nồng độ 1g/l, chấp nhận sự sai khác giữa mẫu chuẩn và mẫu trắng không đáng kể, các điều kiện đo như khi lập đường chuẩn. Kết quả như trong bảng sau:
Bảng 3.20: Kết quả phân tích mẫu asen 1g/l.
TT Hàm lượng asen đo được (g/l)
Đo lần 1 1,09 Đo lần 2 1.11 Đo lần 3 0.97 Đo lần 4 0.96 Đo lần 5 1.07 Đo lần 6 1.11 Đo lần 7 1.07 Trung bình 7 lần đo 1.06
Độ lệch chuẩn (S): 0,118 Giá trị trung bình: 1,06 Bậc tự do (n-1): 6
Giá trị t tra bảng với độ tin cậy 99%: 3,143 (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});