TT các PP PT cấu trúc và đl buổi 2 phổ NGUYÊN TỬ

1 GIÁO TRÌNH THỰC TẬP CÁC PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH CẤU TRÚC VÀ ĐỊNH LƯỢNG PHẦN 1 CÁC PHƯƠNG PHÁP ĐỊNH LƯỢNG BẰNG CÔNG CỤ (Các bài TT trong phần này được trích từ giáo trình “Thực tập phân tích công cụ” 2 BUỔI 2 CÁC PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH PHỔ NGUYÊN TỬ BÀI 3 PHƯƠNG PHÁP QUANG PHỔ HẤP THỤ VÀ PHÁT XẠ NGUYÊN TỬ NGỌN LỬA (F AAS VÀ F AES ) Xác định K, Na và hàm lượng một số kim loại nặng trong đất và rau 3 1 Mục đích thí nghiệm Hiện nay, tình trạng nhiễm độc trong thực phẩm thường xuyên xảy ra tại Việt Na.

t kim lo i n ng có đ c tính cao (As, Pb, Cd, Hg, Sn) lƠ các đ i t ng c n ki m soát hƠm l ng r t th p do l ng n vƠo hƠng tu n có th ch p nh n đ c ch t 0,005 mg/kg

th tr ng v i Hg đ n 0,025 mg/kg v i Pb V i các kim lo i n ng khác nh Fe, Zn, Mn, Cu l ng v t c a chúng l i r t c n thi t v i c th s ng Vì v y, vi c xác đ nh hàm

l ng các kim lo i n ng đ c h i có ý ngh a vô cùng quan tr ng

Trong cu c s ng hàng ngày, rau là th c ph m đ c ng i Vi t dùng r t nhi u trong b a n Bên c nh nguy c th ng tr c v d l ng thu c b o v th c v t thì ô nhi m kim lo i n ng trong rau hi n c ng đáng báo đ ng Khi canh tác, n u rau đ c

tr ng trên đ t b ô nhi m ho c đ c t i b ng n c th i có hƠm l ng kim lo i n ng cao s tích l y kim lo i vào rau Tùy thu c t ng lo i rau mà m c đ tích l y các kim

lo i n ng khác nhau là khác nhau

Do qui đ nh v m c cho phép hƠm l ng các kim lo i n ng, đ c bi t kim lo i

n ng có đ c tính cao trong th c ph m r t nh nên đ đ nh l ng nhóm ch tiêu này,

th ng s d ng các ph ng pháp ph nguyên t nh AAS, ICP-OES, ICP-MS do có đ

nh y, đ ch n l c cao, có kh n ng xác đ nh nhanh nhi u nguyên t Hi n nay, nhi u phòng thí nghi m đư đ c trang thi t b AAS, nên vi c nghiên c u phân tích các ch tiêu kim lo i n ng này trong m u đ t, tr m tích và th c ph m r t thu n l i

Trong bài th c t p này, sinh viên s th c hƠnh phơn tích l ng v t Fe, Zn, Mn,

Cu trong rau b ng ph ng pháp ph h p th nguyên t ng n l a (F-AAS), t đó so sánh

v i m t s nghiên c u đư công b v hƠm l ng hai nguyên t nƠy trong đ i t ng phân tích

3.2 C s lý thuy t c a ph ng pháp phơn tích

3.2.1 Nguyên t c và c s đ nh l ng b ng AAS

Khi tr ng thái h i, các nguyên t kim lo i tr ng thái c b n (Mo(k)) có kh

n ng h p th n ng l ng (E) c a tia sáng có b c sóng () phù h p, các electron hóa tr

c a các nguyên t t do s nh y lên tr ng thái kích thích (m c n ng l ng cao) (M(k)*) Sau khi t n t i tr ng thái nƠy th i gian ng n, các electron hóa tr l i tr v tr ng thái

c b n vƠ gi i phóng n ng l ng nhi t

Mo(k) + n(h) → M(k)*

B ng cách tính s gi m c ng đ ánh sáng t i m u do các nguyên t kim lo i (th khí) h p th s tìm đ c n ng đ ion kim lo i trong m u Ph ng pháp phơn tích này g i là ph h p th nguyên t (AAS)

V c b n, trong đ nh l ng ch t phân tích, ph h p th nguyên t có b n ch t

gi ng ph h p th phân t v h p th ánh sáng khi xác đ nh s suy gi m c ng đ tia sáng khi đi qua đám h i nguyên t t do S khác nhau đáng chú ý v i ph UV-Vis n m thi t b đo, đ c bi t là ngu n sáng, b ph n ch a m u phân tích và v trí đ t b ph n

t o tia đ n s c S đ kh i c a h đo F-AAS đ c mô t Hình 3.1

Nh v y, có th th y trong thi t b F-AAS, ngu n sáng (th ng s d ng đèn catot

r ng (HCL)) phát ra các tia sáng mà nguyên t t do (th khí) c a nguyên t phân tích

có th h p th đ c Ánh sáng t đèn catot r ng s chi u tr c ti p vào ng n l a ch a

m u phân tích mà không qua b ph n t o tia đ n s c B ph n ch a m u phân tích là

ng n l a ph i đ r ng (th ng t 6-15 cm) đ có th phát hi n l ng n ng đ v t nguyên

t c n phân tích trong ng n l a Sau khi đi qua ng n l a, chùm sáng đi vƠo b ph n t o tia đ n s c đ tách l y tia sáng có b c sóng mà nguyên t h p th Detector s đo c ng

đ ánh sáng sau khi đi qua m u, (đư hi u ch nh v i n n) vƠ đ n b ph n đ c tín hi u (readout)

• Ngu n b c x đ n s c: Ph AAS lƠ ph v ch (các tia đ n s c), ch x y ra khi tia

kích thích lƠ các v ch ph AES nh y c a kim lo i Do đó, ngu n b c x đ n s c

ph i th a mưn các đi u ki n sau:

− Ngu n phát tia b c x đ n s c t o ra ph i là các tia b c x nh y đ i v i nguyên t c n phân tích Chùm tia sáng ph i có c ng đ (I0) n đ nh l p l i đ c trong các l n đo khác nhau trong cùng đi u ki n và ph i đi u ch nh đ c đ có c ng đ c n thi t trong

m i phép đo (b ng dòng đi n làm vi c c a HCL)

− Ngu n phát tia b c x ph i t o đ c chùm b c x thu n khi t, ch bao g m m t

s v ch nh y c a nguyên t phân tích Ph n n c a nó ph i không đáng k

− Ngu n phát tia b c x ph i t o ra đ c chùm sáng có c ng đ I0 cao nh ng ph i

n đ nh theo th i gian và không b các y u t v t lí khác gây nhi u, không b nh h ng

b i các dao đ ng c a đi u ki n làm vi c NgoƠi ra không đ t quá và không quá ph c t p khi s d ng

Hi n nay trong phép đo ph h p th nguyên t ng i ta dùng ch y u ba lo i ngu n phát tia b c x đ n s c sau:

+ èn catot r ng (HCL - Hollow Cathode Lamp) Sinh viên t đ c thêm v nguyên lý

ho t đ ng c a HCL

+ èn phóng đi n không đi n c c (electrodelees discharge lamp - EDL)

+ èn phát ph liên t c có bi n đi u Xe - Lamp

Trong ba lo i đèn đó, đèn HCL đ c s d ng nhi u nh t Khi phân tích m t nguyên t ,

đ c bi t là các phi kim thì EDL l i có đ nh y cao h n HCL (As, Bi, Cd, Hg, Pb, Sb,

Te, Sn, Tl vƠ Zn) èn phát ph liên t c có bi n đi u m i đ c s d ng trong m y n m

g n đơy, nh ng l i r t u vi t trong thi t b đo nhi u kênh và quá trình phân tích t đ ng liên ti p nhi u nguyên t

• ả th ng nguyên t hóa m u: Trong thi t b AAS, tùy thu c vƠo b ph n nguyên

t hóa m u có th chia ph h p th nguyên t thƠnh các k thu t đo ph khác nhau

Khi h th ng nguyên t hóa m u lƠ đ u đ t (Burner) dùng ng n l a thì có ph

h p th nguyên t ng n l a (F-AAS) K thu t F-AAS cho phép phân tích nhanh, chính xác l n l t các ch tiêu nguyên t đ t t i đ nh y 0,1 mg/L (ppm)

N u h th ng nguyên t hóa là lò nhi t đi n s có ph h p th nguyên t không

ng n l a (ETA-AAS), s d ng h th ng nguyên t hóa lò graphit (GF-AAS) K thu t GF-AAS có đ nh y r t cao, có th đ t t i c µg/L (ppb) Tr ng h p tr c h th ng

nguyên t hóa m u b ng ng n l a có thêm b ph n hidrua hóa ( đó ch t phơn tích đ c chuy n thành h p ch t hidrua có nghi t nguyên t hóa th p h n- ví d các nguyên t

As, Se, Sb, Sn, Pb ) thì g i lƠ k thu t đo ph h p th nguyên t hydrua hóa AAS) N u h th ng nguyên t hóa là b hóa h i l nh (nguyên t trong m u phân tích chuy n thƠnh h i nguyên t đi u ki n th ng- ví d Hg) thì g i lƠ k thu t đo ph h p

(HVG-th nguyên t hóa h i l nh (CV-AAS)

* nh l ng các nguyên t b ng ph ng pháp AAS

Nghiên c u s ph thu c c ng đ dòng ánh sáng b h p th c a m t nguyên t vào n ng đ C c a nguyên t đó trong m u phơn tích, ng i ta th y r ng trong ph h p

th nguyên, vùng n ng đ C nh , m i quan h gi a c ng đ c a tia sáng b h p th

và n ng đ c a nguyên t đó trong đám h i c ng tuơn theo đ nh lu t Lambert-Beer N u cho m t chùm ánh sáng có c ng đ I0 qua đám h i nguyên t có ch a N nguyên t t

do v i b dƠy lƠ b thì c ng đ chùm sáng đi ra kh i đám h i nguyên t có c ng đ I thì:

log = KaNb

trong đó Ka là h s h p th nguyên t , đ c tr ng cho t ng b c sóng c a ánh sáng b

h p th và b n ch t c a nguyên t i l ng log g i lƠ đ h p th quang:

A = log = KaNb

h p th quang A ph thu c vào n ng đ nguyên t bi u th qua s nguyên t N trong môi tr ng h p th và vào b dày b c a l p h p th Trong thi t b đo ph h p th nguyên t , b là chi u dày c a đ u đ t hay cuvet graphit lƠ không đ i, nên gía tr đ h p

th quang A ch còn ph thu c vào s nguyên t N trong môi tr ng h p th , t c là:

A = K.N

trong đó K lƠ h s th c nghi m, nó ph thu c vào:

− H s h p th nguyên t Ka, t c là vào b n ch t nguyên t

− Nhi t đ c a môi tr ng h p th

− B dày c a l p h p th

Gi a s nguyên t N trong môi tr ng h p th v i n ng đ C c a nguyên t trong m u phân tích có m i quan h v i nhau, M i quan h này r t ph c t p, nó ph thu c vào các

đi u ki n nguyên t hóa m u, thành ph n v t lý, hóa h c c a m u phân tích Nhi u k t

qu th c nghi m ch ra r ng, trong m t gi i h n nh t đ nh c a n ng đ C, m i quan h

N = KiCb

trong đó Ki, là h ng s th c nghi m, nó ph thu c vào t t c các đi u ki n hóa h i vƠ nguyên t hoá m u; còn b đ c g i là h ng s b n ch t, nó ph thu c vào nguyên t và

b c sóng c a dòng sáng, b có gía tr  1; b = 1 khi n ng đ C nh ng v i m i b c sóng, m i nguyên t có m t gía tr C = C0 là gi i h n, b t đ u t C  C0 thì b < 1

K t h p các bi u th c trên ta có: A = aCb

trong đó a = KaKi đ c g i là h ng s th c nghi m, ph thu c vào t t c các đi u ki n

th c nghi m đ nguyên t hoá m u nh đư nói trên Chính do th c t này mà trong phép đo đ nh l ng m t nguyên t b ng ph ng pháp h p th nguyên t ph i luôn luôn

gi các đi u ki n nguyên t hóa m u n đ nh vƠ không đ i trong m i thí nghi m

Ph ng trình trên khi n ng đ C nh h n n ng đ ng ng C0 thì b = 1 và:

A = aC

Ph ng trình nƠy đ c g i lƠ ph ng trình bi u di n đ nh lu t c b n c a phép đo h p

th nguyên t vƠ phép đo nƠy ch dùng đ xác đ nh n ng đ nh thì b m i b ng 1 và trong đi u ki n đó A m i ph thu c tuy n tính vào C

• C ác y u t nh h ng đ n đ nh y c a phép đo F-AAS vƠ cách lo i tr

nơng cao đ nh y c a phép đo F-AAS, c n kh o sát l a ch n các y u t sau đ

- Chi u cao đ u đ t (burner) (liên quan đ n đ dƠi c a vùng m u h p th ánh sáng)

- Hi u qu nguyên t hóa m u vƠ gi m nh h ng s ion hóa ch t phơn tích ( nh

h ng c a nhi t đ ng n l a- đi u ch nh thông qua l u l ng khí cháy vƠ khí oxi hóa) Thông th ng trong s tay h ng d n s d ng thi t b c a nhƠ s n xu t có ch d n các thông s t i u Tuy nhiên, trong nhi u tr ng h p, tùy theo đ c đi m c a n n m u

c n kh o sát l i nh h ng c a các y u t nƠy

•M t s y u t khác nh h ng đ n vi c phơn tích m u b ng ph ng pháp F-AAS

- Các nguyên t c a chính nguyên t phơn tích ho c các nguyên t khác có trong

n n m u b ion hóa m t ph n (đ c bi t lƠ các kim lo i ki m, ki m th ) trong ng n l a

- Các nh h ng hóa h c c a n n m u lƠm cho s nguyên t hóa ch t phơn tích

x y ra không hoƠn toƠn (ví d phép phơn tích Ca trong các n n m u sinh h c cho sai s

ơm n u m u ch a photphat; đi u nƠy có th kh c ph c b ng cách thêm LaCl3 c vƠo dung d ch m u vƠ dung d ch chu n (n u đo ng n l a axetylen- không khí) ho c đo ng n

•Hi u ch nh tín hi u n n h p th : Dùng ngu n phát tia liên t c (nh đèn D2 (ch

đ n 350 nm) ho c đèn dơy tóc wonfram (vùng kh ki n) vƠ đo đ h p th quang t i hai

b c sóng, theo đó:

+ đo t ng đ h p th quang (c a ngu n phát ra ph v ch (ví d HCL)

+ đo đ h p th quang không đ c tr ng (c a n n m u) (c a ngu n phát tia liên t c)

- B chính Zeeman: d a trên vi c phơn tách m c n ng l ng c a nguyên t (v i phép đo GF-AAS)

3.2.2 Nguyên t c và c s đ nh l ng b ng AES

Khi kích thích đám h i nguyên t t do b ng m t ngu n n ng l ng phù h p (nh h n

n ng l ng ion hóa c a nguyên t ) đ có s t ng tác không đƠn h i, ví d nh nhi t

n ng, đi n n ng thì đám h i các nguyên t t do s nh n n ng l ng và b kích thích, các electron hóa tr c a chúng s chuy n lên m c n ng l ng cao h n vƠ nguyên t

tr ng thái kích thích Tuy nhiên tr ng thái này không b n, nguyên t ch t n t i vào kho ng 10-8 giây r i có xu h ng gi i phóng n ng l ng (d i d ng ánh sáng) đư nh n vƠo đ tr v tr ng thái c b n ban đ u b n v ng c a nguyên t Chính vì v y, ph này

đ c g i là ph phát x c a nguyên t và thu c nhóm ph quang h c c a các electron hóa tr chuy n m c n ng l ng sinh ra (Hình 3.2)

Hình 3.2 B c chuy n n ng l ng sinh ph AES

Ph phát x nguyên t là s n ph m c a s t ng tác không đƠn h i c a nguyên t t do (v t ch t) v i m t ngu n n ng l ng thích h p

c a các nguyên t Na, K, Li ch có kho ng 40÷60 v ch (n < 80), trong khi đó ph phát

x c a các nguyên t Fe, Mn, Ni, Nd, Ce có đ n vài ngàn v ch (n =200÷1700)

* Nguyên t c c a phép đo ph phát x nguyên t

xác đ nh m t ch t b ng ph ng pháp quang ph phát x nguyên t c n tuân theo các

3 Dùng n ng l ng kích thích nguyên t , chuy n nguyên t lên tr ng thái kích thích, tr ng thái đó nguyên t ch t n t i kho ng 10-8s r i tr v tr ng thái c b n và

gi i phóng ra nh ng b c x , sao cho có hi u su t cao, n đ nh vƠ có đ l p l i t t

4 Dùng m t h th ng phân li quang h c đ tách chùm b c x đó thƠnh nh ng tia

đ n s c, ng v i m i tia đ n s c s t o ra m t v ch ph , ph này g i là ph phát x Do

v y ph phát x là ph v ch

5 D a vào v trí c a v ch ph ta có th đ nh tính đ c các nguyên t có trong m u phơn tích o c ng đ v ch ph thì ta có th đ nh l ng đ c các nguyên t c n phân tích

Nh v y n ng l ng kích thích (Ekt) quy t đ nh s xu t hi n v ch ph , còn c ng

đ v ch ph là do s nguyên t c a nguyên t kh o sát có trong plasma (đám h i gi a hai c c) quy t đ nh

M i quan h gi a c ng đ v ch ph I và n ng đ ch t phơn tích C đ c bi u

di n qua ph ng trình Schaibelomakin: I= aCb trong đó: a lƠ h s t l ; b là h ng s

th c nghi m (b=1 khi C nh ; b<1 khi C l n) Nh v y đ có s ph thu c tuy n tính

gi a c ng đ v ch ph I và n ng đ ch t phơn tích C, ng i ta th ng dùng ph ng pháp ph phát x nguyên t đ phân tích các ch t có hƠm l ng nh

Hình 3.3 Thi t b quang ph phát x và s đ phân tích

Mu n phân tích m t m u b ng ph phát x nguyên t tr c h t ph i làm cho m u y tr thành ngu n phát x Quá trình này g i là quá trình kích thích quang ph Ngu n n ng

l ng dùng đ kích thích quang ph g i là ngu n kích thích

phơn tích đ nh l ng thì đòi h i ngu n kích thích ph i có đ nh y t t vƠ đ l p l i cao Ngu n kích thích có đ nh y t t là ngu n cho ta nh ng ph mƠ c ng đ v ch ph thay

đ i phù h p v i n ng đ c a ch t c n xác đ nh trong m t gi i h n n ng đ càng r ng càng t t

Ngu n kích thích có đ l p l i cao là ngu n mà nh ng đi u ki n hoàn toƠn nh nhau

s cho ta các v ch ph có c ng đ hay t s c ng đ c a v ch ph phân tích v i v ch

so sánh hoƠn toƠn nh nhau

Các ngu n kích thích th ng dùng trong quang ph phát x là:

Ngu n kích thích b ng ng n l a đèn khí cho phép ch n đ c nhi t đ kích

thích tu ý và khá n đ nh Tuy nhiên, c ng đ v ch ph thay đ i r t nhi u khi thay

đ i thành ph n h n h p m u phân tích

H quang đi n m t chi u: Là ngu n kích thích t t nh t dùng trong đ nh tính vì nó t o

ra ch y u là các v ch ph nguyên t

Ngu n h quang đi n m t chi u có u đi m lƠ đ nh y t t, song vì nhi t đ cao nên đi n

c c b n mòn nhanh, do đó kho ng cách gi a hai đi n c c không đ c c đ nh trong quá trình phơn tích lƠm cho đi u ki n kích thích m u không n đ nh d n t i đ l p l i

c a phép phân tích kém H quang đi n m t chi u ch dùng trong phơn tích đ nh tính

H quang đi n xoay chi u

H quang đi n xoay chi u có đ nh y t t, đ ng th i có đ l p l i cao, khi đ t

cháy các đi n c c g n nh không b n mòn vì các đi n c c liên t c đ c đ i d u tu n hoàn Vì v y h quang đi n xoay chi u th ng đ c dùng trong phơn tích đ nh l ng

H quang đi n xu t hi n khi ta n i hai đi n c c b ng than quang ph (có kho ng cách d ả 4mm) v i m t th hi u n (Un = 8÷15kV) Nhi t đ gi a hai đi n c c r t nóng làm cho m u phân tích nóng ch y thành l ng r i thƠnh h i (ho c th ng hoa nhanh), sau

đó các ph n t khí b phân h y thành các nguyên t , các nguyên t ti p t c b kích thích hay b ion hóa K t qu là kho ng gi a hai đi n c c có m t l p khí g m các nguyên

t , ion các electron và th m chí c các phân t L p h i nƠy r t nóng nên phát sáng

Ng i ta g i l p h i đó lƠ plasma nhi t hay plasma h quang

Hình 3.4 S xu t hi n Plasma trong quang ph phát x

Ngoài ra còn dùng các ngu n kích thích khác nh tia đi n, tia lazeầ

• M u phơn tích

Trong m u phân tích g m 3 lo i nguyên t :

+ Nguyên t c n phân tích g i là nguyên t th nh t

+ Nguyên t mà ph c a nó đ c dùng đ so sánh v i ph c a nguyên t c n phân tích g i là nguyên t th hai

+ Các nguyên t khác hai nguyên t trên có trong m u phơn tích đ c g i là nguyên

t th ba

Trong phân tích quang ph phát x ng i ta th ng nghiên c u đ a thêm ch t

ph gia vào m u phân tích Tác d ng c a các ch t ph gia là:

+ i u ch nh quá trình bay h i c a m u cho phù h p v i đ i t ng phơn tích vƠ đi u

Phơn tích đ nh tính vƠ đ nh l ng b ng quang ph phát x

Nguyên t c a các nguyên t hóa h c khác nhau có c u trúc khác nhau, khi b kích thích

b i m t ngu n n ng l ng thích h p các nguyên t hay ion c a chúng

s phát ra các b c x có b c sóng khác nhau Ch p các b c x đó s thu đ c nh ng

v ch ph đ c tr ng cho m i nguyên t T v ch ph đ c tr ng đó s phát hi n đ c trong m u phân tích có nh ng nguyên t nào

Ph c a m i nguyên t có r t nhi u v ch, khi phân tích ta ch ch n nh ng v ch

X lý m u lƠ giai đo n r t quan tr ng đ i v i m t quy trình phơn tích V c b n,

x lý m u bao g m lƠ quá trình phơn hu phá v c u trúc ch t m u (disgestion), hoƠ tan các ch t (disolution) có trong m u, ho c chuy n ch t m u thƠnh tr ng thái mong mu n

(th ng lƠ dung d ch) cho ph ng pháp phơn tích đư ch n

V c ch phân hu m u: Trong đi u ki n th ng có 3 tác đ ng: Tác d ng c a axit, tác d ng c a nhi t, và s chuy n đ ng và va ch m c a các h t m u v i nhau Quá trình này bào mòn h t m u t ngoƠi vƠo đ n nh d n và tan h t Do đó, th i gian phân

hu dƠi (th ng t 4-12 gi )

+ K thu t vô c hóa t

xác đ nh kim lo i n ng trong các m u tr m tích, đ t hay rau, th c ph m,

ph ng pháp x lý t s d ng h n h p axit có tính oxi hóa m nh, đun nóng có hi u

qu cao Có th phân hu m u trong đi u ki n th ng (trong c c, bình Kendan h , ng nghi m, ), ho c trong h p kín và t t nh t là trong lò vi sóng h kín (có áp su t)

Trong lò vi sóng có 3 tác đ ng nh đi u ki n th ng, vƠ có thêm: n ng l ng vi sóng và áp su t cao c a h kín Do đó, quá trình phá m u làm h t m u b phá v t trong

ra Do áp su t cao nên nhhi t đ sôi cao, va ch m nhi u,ầnên có th phá v h t m u t

trong ra do n ng l ng vi sóng K t qu là làm m u tan nhanh (30-40 phút) phá m u

đ t ho c tr m tích có th dùng h n h p HNO3, H2SO4 và HClO4 ho c HNO3, H2SO4 có thêm H2O2

+ K thu t tro hóa m u (dry ashing): các m u th c ph m đ c đ t trong chén s

và tro hóa trong lò nung kho ng 5000C, có th c n đ n 12h (tùy lo i m u th c ph m) cho đ n khi thu đ c bã tro m u tr ng

3.4 Hóa ch t, d ng c , thi t b

3.4.1 Hóa ch t

Hóa ch t do phòng thí nghi m chu n b

- Dung d ch chu n g c riêng bi t c a các ion kim lo i K+ Na+, Fe3+, Cu2+, Mn2+

và Zn2+c n phơn tích: 1000 ppm trong HNO3 2%

- Các hóa ch t tinh khi t (p.A., Merk) g m dung d ch HNO3 đ c (65%), dung

d ch vƠ NH4Ac 10% H2SO4 đ c 98%, H2O2 đ c 30% Các dung d ch đư pha loãng HCl 10% và amoni axetat NH4Ac 10%

- M u đ t đư s y khô, nghi n nh , tr n đ u

- M u rau ngót đư sơy khô, nghi n m n tr n đ u

Sinh viên t pha ch :

- T các dung d ch chu n g c c a các ion kim lo i trên, pha loãng thành dung

d ch chu n h n h p trung gian ch a h n h p các ion kim lo i c n phơn tích,

n ng đ các ch t t ng ng lƠ 100 ppm (v i Mn2+ và Fe3+) vƠ 20 ppm (v i

Zn2+ và Cu2+) trong n n HNO3 2% (50 ppm v i K+, Na+trong n n HCl 1%),

đ nh m c thƠnh 50,00 ml

- T dung d ch chu n h n h p 25,00 ml, pha thƠnh dưy các dung d ch chu n

có th tích 25,00 ml đ xác đ nh t ng nguyên t sao cho n ng đ cu i trong

Chú ý: i v i phép đo ph F-AES c n pha thêm m u chu n có n ng đ các nguyên

t kho ng 10 ppm trong HCl 1% và NH4Ac 1% đ chu n v ch tr c khi đo ph

3.4.2 D ng c , thi t b

- Bình đ nh m c các lo i 10, 25, 50, 100 ml;

- Pipet th y tinh chia v ch 1, 2, 5, 10, 25 ml;

- C c th y tinh, ng đong, ph u l c;

- Thi t b quang ph h p th nguyên t NovAA-400, Analytik Jena, c

Ho c Thi t b quang ph h p th nguyên t AA-6800, Shimadzu, Nh t B n

-Lò vi sóng dơn d ng Sharp R-C942VN(ST) công su t 1000w, dung tích 42L

- Rotor vƠ bình phá m u b ng Teflon

m u đ t vƠ rơy qua sƠng 2 mm, đ ng nh t m u sau đó b o qu n m u trong l nh a khô,

s ch cho đ n khi phân h y m u

+ M u rau: m u rau đ c l y ng u nhiên ho c đ i di n, cho vào túi, dán nhãn và mang

v phòng thí nghi m R a rau b ng n c thi t b đ lo i h t đ t và các ch t bám dính khác L y ph n rau n đ c, r a b ng n c đeion, c t nh , đ khô t nhiên ngoài không khí trong túi gi y, nghi n, rây lo i b ph n còn to, đ ng nh t m u Cho m u rau vào t

s y và s y 1050C đ n kh i l ng không đ i ngu i, cho m u vào túi gi y s ch và

gi trong bình hút m đ n khi phân h y m u

3.5.2 Chu n b m u phân tích

Chú ý: c n ti n hành phân tích l p l i 2 l n cho m i m u đ đánh giá đ ch m c a k t

qu phân tích và luôn ti n hành v i m u tr ng ph ng pháp

3.5.2.1 X lý m u rau

Trong bài th c t p này, sinh viên ti n hành x lý m u rau ngót đư đ c ti n x lý m u

đ n khô (kh i l ng không đ i)

❖ X lý m u phân tích b ng h h : Cơn chính xác trên cơn phơn tích (đ d c c a cân 0,1 mg) c 0,5 gam m u rau ngót đư s y khô nghi n m n (đ c đ trong bình hút

m Desicator) cho vào bình Kendan dung tích 100ml, t m t m u b ng 1ml n c c t

2 l n, thêm 10 ậ 15ml HNO3 65%, 3ml H2O2 30%, l c đ u, c m vào bình Kendan m t

ph u nh dƠi đuôi vƠ đun trên b p đi n (ho c b p cách cát) cho m u sôi nh l n t n vƠ phân hu t i khi dung d ch trong Nh ti p vào vài gi t H2O2 30% (5 ậ 10 gi t), đun cho

h t mƠu nơu ngu i b t, chuy n hoàn toàn m u sang c c 100 ml, và tráng bình Kendan 2 l n b ng 10ml n c c t un sôi dung d ch trong c c vƠ bay h i t t (t t nh t

là b ng đèn H ng ngo i IR) cho h t axit đ n còn mu i m Hoà tan mu i m này b ng 10ml HCl 2% vƠ đ nh m c b ng dung d ch HCl 2% thành 25 ml (V0 ml) ơy lƠ dung

d ch m u đ xác đ nh các kim lo i Fe, Mn, Zn và Cu (dung d ch A1)

Chú ý: m u rau đo K, Na đ c chu n b nh sau:

L y vƠo bình đ nh m c dung tích 25 mL l n l t các ch t sau:

l n phá m u đ u ph i ti n hành m u Blank (m u tr ng ch g m h n h p axit vƠ n c

ngu i b t, chuy n hoàn toàn m u sang bình đ nh m c 25ml Ti n hƠnh đ nh

m c b ng n c c t 2 l n thành 25,00 ml (V0 ml) ơy lƠ dung d ch m u đ xác đ nh các kim lo i Mn và Zn trong m u

3.5.2.2.X lý m u đ t

❖ X lý m u phân tích b ng h h : Cân 0,500 gam m u đ t đư s y khô nghi n m n

đ trong Bình hút m Desicator cho vào bình Kendan dung tích 100ml, t m t b ng 1ml n c c t 2 l n, 10 ậ 15ml HNO3 65%, 3ml H2SO4 98%, l c đ u, c m vào bình Kendan ph u nh dƠi đuôi vƠ đun trên b p đi n (ho c b p cách cát) cho m u sôi nh l n

t n vƠ phơn hu t i khi dung d ch trong Nh vào vài gi t H2O2 30% (5 ậ 10 gi t), đun cho h t mƠu nơu ngu i b t, chuy n hoàn toàn m u sang c c 100ml, và tráng bình Kendan 2 l n b ng 10ml n c c t un sôi dung d ch trong c c vƠ bay h i t t (t t nh t

là b ng đèn H ng ngo i IR) cho h t axit đ n còn mu i m Hoà tan mu i m này b ng 10ml HCl 2% vƠ đ nh m c b ng dung d ch HCl 2% thành 25ml (V0ml)

-Chú ý: có th thay cách phá m u trên b ng thêm 7 ml h n h p 3 axit HNO3 , H2SO4

và HClO4 theo t l th tích 5:1:1 1000C trong 40 phút vƠ sau đó nơng lên 1600C trong 50 phút đ n thu đ c dung d ch trong su t

❖ X lý m u phân tích b ng h kín trong lò vi sóng: Cơn l ng m u t 0,0250 ậ 0,0500g m u đ t đư s y khô nghi n nh M i m u cơn 2 l ng cân cho vào bình x lý

m u trong lò vi sóng (phá m u l p 2 l n) Thêm vào bình 0,5ml H2O c t 2 l n + và 4ml HNO3 đ c, 1ml H2SO4đ c M i l n phá m u đ u ph i ti n hành m u Blank (m u tr ng

ch g m h n h p axit vƠ n c c t)

Ti n hƠnh ch ng trình phá m u b ng lò vi sóng v i ch đ kh ng ch công su t lò nh sau:

Khe đo: 0,2 nm ( i v i Fe vƠ Mn); 0,5nm ( i v i Zn, Cu)

C ng đ đèn: Dùng 60% ậ 80% giá tr Imax ghi trên đèn

Burner: lo i 10 cm, chi u cao 7 - 9 mm

T c đ d n m u: 5ml/phút

Th i gian đo ph : 5 giây

Khí ng n l a: Không khí nén: 8,0 L/phút

Axetylen: 1,8 đ n 2,0 L/phút

Các đi u ki n khác ch n phù h p tùy theo thi t b đo ph AAS

*Trên thi t b đo AES:

❖ Nguyên t xác đ nh: Na, K

❖ Các đi u ki n đo ph :

V ch đo: K ậ 766,50 nm; Na ậ 589,00 nm;

Khe đo: 0,5 nm đ i v i K vƠ 0,2nm đ i v i Na

Burner: lo i 10 cm, chi u cao 7 mm

T c đ d n m u: 5mL/phút

Th i gian đo ph : 5 ậ 7 giây

Khí ng n l a: Không khí nén: 8,00 L/phút

Axetylen: 1,80 L/phút

Ghi đo ph theo ch đ Lamp Mode: EMISSION

Các đi u ki n khác ch n phù h p theo máy đo ph

3.5.4 o ph và tính k t qu

1 Chu n b các m u phân tích và các m u chu n nh đư nói trên

2 t các thông s đo ph cho nguyên t c n phơn tích, đ n đ nh trong 30 phút

H ng d n s d ng thi t b quang ph h p th nguyên t NovAA-400, Analytik Jena, c

- B t ph n m m WinAAS b ng cách b m đúp vƠo bi u t ng WinAAS trên desktop Ch n ch đ đo ng n l a ậ Flame, n u c n khai báo đèn HCL b m vào ắHCL turretẰ

-Ch n Applications/cookbook ho c Methods r i nh n OK ( ch y ch đ gi

l p ch n Simulation) Khi đó, b ng các nguyên t c n đo s hi n ra, nh ng đèn

c a nguyên t nào có s n trong thi t b s có mƠu đ , b m và ch n nguyên t c n

đo (N u đo ph phát x , b m ch n Emission)