Phương pháp phân tích cực phổ từ lâu đã được áp dụng để xác định một số
kim loại bằng điện cực giọt thủy ngân rơi (DME). Song, phương pháp này còn có
nhiều điểm hạn chế, đặc biệt là do ảnh hưởng của dòng tụ điện, nên phương pháp
cực phổ chỉ đạt được giới hạn phát hiện (LOD) cỡ ppm [129, 130]. Để loại trừ ảnh
hưởng của dòng tụ điện và nâng cao độ nhạy, người ta đã phát triển các phương pháp cực phổ hiện đại như cực phổ xung vi phân (DPP), cực phổ sóng vuông (SWP),... Nhưng, các phương pháp cực phổ hiện đại chỉ đạt được LOD cỡ 10-7 M. Với mục đích nhằm nâng cao độ lặp lại, độ chọn lọc và giảm LOD, các phương pháp von-ampe hòa tan được phát triển như: von-ampe hòa tan anot (ASV), von- ampe hòa tan hấp phụ (AdSV),... Hiện nay, trong hầu hết các nghiên cứu phát triển và ứng dụng phương pháp von-ampe hòa tan sử dụng điện cực thủy ngân – điện cực gây lo lắng về môi trường. Mặc dù vậy, phương pháp von-ampe hòa tan anot xung vi phân (DP-ASV) dùng điện cực thủy ngân (HMDE và MFE) đã được thừa nhận là phương pháp chuẩn cho phép xác định những nồng độ Cd cỡ 1 ppb [33].
Tuy các phương pháp phân tích điện hóa hòa tan được phân thành nhiều phương pháp khác nhau (Hình 1.1), nhưng chúng có một điểm chung là tiến trình phân tích đều trải qua hai giai đoạn: làm giàu và hòa tan [33, 129, 130].
- Làm giàu chất phân tích trên bề mặt điện cực làm việc bằng cách điện phân hoặc hấp phụ theo cơ chế điện hóa và hóa học. Điện cực làm việc thường là điện cực giọt thủy ngân treo, điện cực màng thủy ngân hoặc điện cực màng bitmut trên nền đĩa rắn quay. Sau thời gian làm giàu lượng chất cần phân tích trên bề mặt điện cực làm việc lớn hơn hàng nghìn, hàng vạn lần so với trong dung dịch.
- Hòa tan chất phân tích đã được làm giàu bằng một trong các phương pháp
điện hóa thích hợp. Nếu quá trình làm giàu là quá trình điện hóa thì quá trình hòa tan là quá trình điện hóa ngược lại.
Trong các điều kiện điện hóa và hóa học thích hợp, cường độ dòng hòa tan tỷ
lệ thuận với lượng chất cần phân tích trên bề mặt điện cực. Bảng 1.5 chỉ ra một số
36 kỹ thuật ghi đo và điện cực làm việc khác nhau.
Bảng 1.5. Một số phương pháp phân tích điện hóa xác định Cd.
Phương pháp phân tích Điện cực
làm việc Giới hạn phát hiện (M) TLTK / năm
Von-ampe hòa tan anot xung vi phân HMDE 9,0.10-8 [129]/2005 Von-ampe hòa tan anot xung vi phân MFE 4,0.10-10 [31]/2008 Von-ampe hòa tan anot xung vi phân BiFE 3,5.10-9 [8]/2008 Von-ampe hòa tan anot sóng vuông HMDE 2,6.10-8 [130]/2008 Von-ampe hòa tan anot sóng vuông MFE 5,0.10-9 [49]/1999 Von-ampe hòa tan anot sóng vuông BiFE 9,0.10-9 [85] / 2002 Von-ampe hòa tan hấp phụ HMDE 1,5.10-11 [143]/1995
Von-ampe hòa tan hấp phụ MFE 4,5.10-9 [10]/2005
Von-ampe hòa tan hấp phụ BiFE 7,0.10-10 [107]/2008
Trong các phương pháp von-ampe hòa tan, phương pháp AdSV có độ nhạy và
độ chọn lọc cao, LOD thấp, nên đã và đang thu hút sự chú ý của nhiều nhà khoa học
trên thế giới cũng như ở Việt Nam. Trong nghiên cứu phát triển phương pháp
AdSV, người ta chủ yếu tập trung vào các hướng sau:
- Phát triển các loại điện cực làm việc mới để thay thế các điện cực thủy ngân;
- Tổng hợp các thuốc thử mới, chủ yếu là thuốc thử hữu cơ, nhằm nâng cao độ
chọn lọc và độ nhạy (hay giảm giới hạn phát hiện) của phương pháp AdSV.
Phụ lục P2 đưa ra các công trình nghiên cứu xác định Cd bằng phương pháp
AdSV trong các đối tượng mẫu khác nhau. Qua Phụ lục P2 cho thấy:
i) Phương pháp AdSV đã được sử dụng để xác định Cd trong nhiều đối tượng mẫu môi trường khác nhau với giới hạn phát hiện là rất thấp khoảng 10-11 M, và do
đó có thể so sánh với các phương pháp phân tích phổ;
ii) Các phối tử tạo phức được sử dụng chủ yếu là các thuốc thử hữu cơ mà trong công thức phân tử có chứa N và O hoặc N và S, đồng thời có cả liên kết π;
iii) Điện cực làm việc được sử dụng trong các nghiên cứu là điện cực HMDE.
Điện cực màng kim loại rất ít được nghiên cứu.
37
triển điện cực BiFE nhằm thay thế điện cực màng thủy ngân vẫn còn là một lĩnh
vực mới mẻ ở nước ta và trên thế giới. Ở nước ta đã có các nghiên cứu phát triển
điện cực BiFE để xác định Ni bằng phương pháp AdSV [5], xác định Se bằng
phương pháp von-ampe hòa tan catot (CSV) [7],…Như vậy, việc phát triển điện cực