Thạc Sĩ Phân tích As bằng phương pháp HG-GF-AAS. Áp dụng xác định As trong mẫu Kali sorbate

LỜI NÓI ĐẦU

Arsen là một nguyên tố á kim, được tìm thấy nhiều trong môi trường tự nhiên ở nhiều dạng hợp chất khác nhau. Trong các loại arsen thì hợp chất arsen vô cơ như As (III) và As(V) có độc tính cao, ảnh hưởng rất nhiều đến sức khỏe con người. Cơ quan nghiên cứu ung thư Quốc tế (IARC) cũng đã kết luận rằng arsen và hợp chất của nó có thể gây ung thư ở người.
Có rất nhiều phương pháp phân tích As tổng và các loại arsen như quang phổ hấp thu nguyên tử (AAS), quang phổ huỳnh quang nguyên tử (AFS), quang phổ phát xạ nguyên tử plasma khối phổ (ICP/MS), sắc ký lỏng ghép nối quang phổ phát xạ khối phổ (HPLC-ICP-MS) .cũng như nhiều kỹ thuật hóa hơi trong AAS như kỹ thuật lò graphite, kỹ thuật hóa hơi hydride qua cell thạch anh được sử dụng trên Thế giới. Cả hai kỹ thuật này đều có ưu và nhược điểm.Chẳng hạn như nguyên tử hóa bằng kỹ thuật lò graphite thì không thích hợp cho việc phân tích đối tượng mẫu có thành phần nền phức tạp trong khi kỹ thuật hóa hơi hydride qua cell thạch anh thì rất nhạy cho các loại đối tượng trên dù rằng kỹ thuật này có nhiệt độ nguyên tử hóa thấp và nền mẫu phức tạp. Sự kết hợp (HG-GF) cho phép tận dụng triệt để thế mạnh của từng kỹ thuật để khắc phục các hạn chế nêu trên. Tuy nhiên, kỹ thuật HG GF AAS chưa được ứng dụng rộng rãi phổ biến trong các phòng thí nghiệm ở Việt Nam. Do đó, mục tiêu của đề tài này là xác định hàm lượng arsen tổng trong các mẫu có thành phần phức tạp bằng phương pháp quang phổ hấp thu nguyên tử, nguyên tử hóa arsine trong lò graphite.

MỤC LỤC

Lời cam đoan .1
Lời cảm ơn .2
Danh mục từ viết tắt .3
Danh mục bảng 4
Danh mục hình vẽ 5
Mục lục 6
Lời nói đầu .8
1 CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU .10
1.1 Giới thiệu một số đặc điểm của arsen .10
1.1.1 Tính chất lý học của arsen .10
1.1.2 Các hợp chất của arsen 10
1.1.3 Tác động của arsen lên sức khỏe con người: .11
1.2 Các phương pháp phân tích: 14
1.2.1 Phương pháp phổ phát xạ nguyên tử .15
1.2.2 Phương pháp huỳnh quang nguyên tử (AFS) 15
1.2.3 Phương pháp quang phổ hấp thu nguyên tử 16
1.3 Các kỹ thuật nguyên tử hóa thông dụng xác định arsen. 18
1.3.1 Kỹ thuật lò graphite .18
1.3.2 Kỹ thuật tạo hơi hydride qua cell thạch anh 25
1.3.3 Kỹ thuật ghép nối lò graphite với bộ hóa hơi hydride qua bộ kít nối FIAS 29
2 CHƯƠNG 2: NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 31
2.1 Mục đích nghiên cứu .31
2.2 Đối tượng nghiên cứu: 31
2.3 Nội dung nghiên cứu: 32
2.4 Giới thiệu chung về phương pháp hấp thu nguyên tử kỹ thuật hydride hóa ghép nối
lò graphite 34
2.4.1 Nguyên lý của phương pháp 34
2.4.2 Phép định lượng của phương pháp 35
2.5 Đánh giá kết quả phân tích27 .36
2.5.1 Giới hạn phát hiện (LOD) và giới hạn định lượng (LOQ) 36
2.5.2 Đánh giá kết quả phân tích3, 28-29 .37
2.6 Trang thiết bị nghiên cứu: .38
2.6.1 Giới thiệu máy quang phổ hấp thu nguyên tử PE AA-800 .38
2.6.2 Trang thiết bị phụ trợ .43
2.7 Dụng cụ và hóa chất thí nghiệm 44
2.7.1 Các dụng cụ thí nghiệm chính .44
2.7.2 Hóa chất .44
2.7.3 Chuẩn bị hóa chất: .44
3 CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM VÀ BÀN LUẬN 47
3.1 Khảo sát các điều kiện thí nghiệm trên máy AA 800 (Perkin Elner) 47
3.1.1 Chọn các thông số vận hành máy 47
3.1.2 Chọn áp suất của thiết bị tạo hơi hydride (FIAS 100) .47
3.2 Khảo sát và chọn các điều kiện tạo hợp chất hydride của As .47
Phân tích As bằng phương pháp HG-GF-AAS. Áp dụng xác định As trong mẫu Kali sorbate
8
3.2.1 Khảo sát tốc độ bơm nhu động 47
3.2.2 Tối ưu nồng độ HCl .48
3.2.3 Tối ưu nồng độ NaBH4: .50
3.3 Khảo sát thời gian tích góp trên FIAS 100 52
3.4 Khảo sát nhiệt độ nguyên tử hóa arsen trong chương trình nhiệt của lò graphite .54
3.5 Khảo sát điều kiện khử As(V) về As(III) 57
3.5.1 Ảnh hưởng nồng độ acid ascorbic đến phản ứng khử As(V) As(III) .57
3.5.2 Khảo sát thời gian khử .59
3.5.3 Khảo sát nhiệt độ khử 60
3.5.4 Khảo sát môi trường khử .62
3.6 Khảo sát mức độ ảnh hưởng của các acid tham gia trong xử lý mẫu và các kim loại
khác có trong mẫu .63
3.7 Xây dựng đường chuẩn .65
3.7.1 Khảo sát sự tương quan tuyến tính và độ lặp lại: 66
3.7.2 Khảo sát độ tái lặp: 67
3.8 Tiến hành phân tích mẫu .68
3.8.1 Chuẩn bị mẫu: 68
3.8.2 Xử lý mẫu: .69
3.8.3 Tiến hành khử As(V) về As(III): .69
3.9 Đánh giá kết quả phân tích mẫu 70
3.9.1 Tính toán giới hạn phát hiện (LOD) và giới hạn định lượng (LOQ) .70
3.9.2 Giới hạn định lượng và giới hạn phát hiện của phương pháp: 72
3.9.3 Khảo sát hiệu suất thu hồi. 73
3.9.4 Ảnh hưởng nền mẫu đến hiệu suất thu hồi 75
3.9.5 Độ lặp lại và độ tái lặp của mẫu 76
3.9.6 Tính toán độ không đảm bảo đo . 77
3.9.7 Mẫu đối chứng thông qua chương trình PT 79
3.10 Kỹ thuật hydride qua lò gia nhiệt bằng điện .80
3.10.1 Hoạt hóa cell thạch anh .80
3.10.2 Tối ưu hóa tốc độ bơm. .81
3.10.3 Tính toán giới hạn phát hiện (LOD) và giới hạn định lượng (LOQ) .82
3.10.4 Hiệu suất thu hồi 84
3.10.5 Độ lặp lại và độ tái lặp .85
3.10.6 Tính toán độ không đảm bảo đo . 85
3.10.7 Mẫu đối chứng thông qua chương trình PT. .87
3.11 So sánh kỹ thuật hydride qua lò graphite và kỹ thuật hydride qua lò gia nhiệt bằng
điện (cell thạch anh). .88
3.11.1 Về giới hạn phát hiện (LOD) và giới hạn định lượng (LOQ) .88
3.11.2 Sự tương quan của hai kỹ thuật .88
3.11.3 Hiệu quả kinh tế 89
4 CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 91
4.1 Kết luận: 91
4.2 Kiến nghị: 91
Tài liệu tham khảo 91
Phụ lục 94