Xác định đồng thời Ni, Co, Pd trong bản mạch điện tử

Xác định đồng thời Ni, Co, Pd trong bản mạch điện tử bằng phương pháp trắc quang với thuốc thử PAN sử dụng thuật toán hồi quy đa biến

MỤC LỤC

MỞ ĐẦU 3

CHƯƠNG I: TỔNG QUAN 7

1.1 Tổng quan về rác thải điện, điện tử 7

1.1.1 Tình hình rác thải điện tử trên thế giới 5

1.1.2 Đặc điểm của rác thải điện tử 6

1.1.3 Tình hình thu gom, tái chế và xử lý rác thải điện tử ở Việt Nam 7

1.1.4.Giới thiệu về bản mạch điện tử 12

1.1.4.1 Cấu tạo và thành phần của bản mạch điện tử 14

1.1.4.2 Thành phần chủ yếu của bản mạch 16

1.1.5 Tình hình phát sinh phát thải bản mạch 16

1.2 Giới thiệu chung về Co, Ni, Pd 19

1.2.1 Một số đặc điểm và trạng thái tự nhiên của Co, Ni, Pd 17

1.2.2 Tính chất hoá học 18

1.2.2.1 Đơn chất 20

1.2.2.2 Hợp chất 21

1.2.3 Các phương pháp xác định riêng rẽ coban, niken và paladi 20

1.2.3.1 Phương pháp phân tích hóa học 22

1.2.3.2 Các phương pháp phân tích công cụ 24

1 2.4 Các phương pháp xác định đồng thời coban, niken và paladi 26

1.3 Thuốc thử 1-(2-pyridylazo)-2-naphtol (PAN) 30

1.4 Cơ sở lý thuyết của các phương pháp hồi quy đa biến 34

1.4.1 Phương pháp bình phương tối thiểu thông thường (classical least square-CLS) 33

1.4.2 Phương pháp bình phương tối thiểu nghịch đảo (inverse least squares - ILS) 34

1.4.3 Phương pháp bình phương tối thiểu từng phần (partial least square-PLS ) 36

1.4.4 Phương pháp hồi qui cẩu tử chính ( principal component regression -PCR) 38

CHƯƠNG II: THỰC NGHIỆM 44

2.1 Mục tiêu, nội dung và phương pháp nghiên cứu 44

2.1.1 Phương pháp nghiên cứu 41

2.1.2 Nội dung nghiên cứu 42

2.2 Hóa chất và thiết bị 46

2.2.1 Hóa chất 43

2.2.2 Thiết bị và phần mềm máy tính 43

2.3 Phương pháp xác định đồng thời coban, niken và paladi 47

2.3.1 Phương pháp xác định một cấu tử 44

2.3.2 Phương pháp xác định đồng thời các cấu tử 44

2.4 Chương trình máy tính của các phương pháp hồi quy đa biến 47

2.4.1 Phương pháp bình phương tối thiểu thông thường (CLS) 44

2.4.2 Phương pháp bình phương tối thiểu nghịch đảo ( ILS) 45

2.4.3 Phương pháp bình phương tối thiểu từng phần (PLS 47

2.4.4 Phương pháp hồi qui cẩu tử chính (PCR) 48

CHƯƠNG III: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 53

3.1 Khảo sát điều kiện tối ưu xác định đồng thời Co, Ni và Pd trong cùng hỗn hợp 53

3.1.1 Khảo sát phổ hấp thụ của các dung dịch phức màu 50

3.1.2 Khảo sát ảnh hưởng của các tác nhân phản ứng 51

3.1.2.1 Khảo sát ảnh hưởng của nồng độ chất hoạt động bề mặt (Tween – 80) 54

3.1.2.2 Khảo sát ảnh hưởng của pH 55

3.1.2.3 Khảo sát ảnh hưởng của nồng độ thuốc thử dư 56

3.1.2.4 Khảo sát thời gian hình thành các phức màu 58

3.1.2.5 Ảnh hưởng của các ion cản 58

3.1.3 Nghiên cứu khả năng loại trừ ảnh hưởng của các cation lạ bằng EDTA 63

3.1.3.1 Che ảnh hưởng của Cu2+ 66

3.1.3.2 Che ảnh hưởng của Zn2+ 68

3.1.3.3 Che ảnh hưởng của Pb2+ 69

3.1.3.4 Che ảnh hưởng của Hg2+ 71

3.2 Khảo sát khoảng tuyến tính và xây dựng đường chuẩn đơn biến 73

3.2.1 Khảo sát khoảng tuyến tính và xây dựng đường chuẩn xác định Co2+ 70

3.2.1 Khảo sát khoảng tuyến tính và xây dựng đường chuẩn xác định Ni2+ 73

3.2.1 Khảo sát khoảng tuyến tính và xây dựng đường chuẩn xác định Pd2+ 76

3.3 Đánh giá phương pháp trắc quang xác định riêng rẽ niken, coban và paladi bằng thuốc thử PAN 82

3.3.1 Phương pháp xác định niken 79

3.3.2 Phương pháp xác định coban 80

3.3.3 Phương pháp xác định paladi 81

3.4 Xây dựng phương trình đường chuẩn từ dung dịch chuẩn bằng phương pháp hồi quy đa biến tuyến tính CLS, ILS, PLS, PCR 85

3.5 Thí nghiệm kiểm chứng tính phù hợp của phương trình hồi qui đa biến 86

3.6 Mẫu thực tế 89

3.6.1 Khảo sát tính cộng tính của phổ 5 ion kim loại (Ni2+, Co2+, Pd2+, Cu2+, Zn2+) với thuốc thử PAN 88

3.6.2 Thí nghiệm kiểm chứng tính phù hợp của phương trình hồi qui đa biến (5

nguyên tố) 89

3.6.3.Thí nghiệm đánh giá phương pháp PCR 94

3.6.4 Quá trình xử lý mẫu 96

CHƯƠNG IV: KẾT LUẬN 104

TÀI LIỆU THAM KHẢO 105

Lời cảm ơn

Với lòng biết ơn sâu sắc, tôi xin chân thành cảm ơn PGS.TS Tạ Thị Thảo, đã giao đề tài, tận tình hớng dẫn, tạo điều kiện cho tôi hoàn thành luận văn này

Tôi cũng xin bày tỏ lòng biết ơn PGS TS Chu Xuân Anh cùng các thầy cô trong bộ môn Hoá phân tích đã tạo điều kiện cho tôi trong quá trình học tập và nghiên cứu.

Cuối cùng, tôi xin gửi lời cảm ơn tới gia đình, bạn bè, các anh chị học viên k18 chuyên ngành Hoá phân tích, các em sinh viên đã động viên, giúp

đỡ tôi rất nhiều trong suốt thời gian qua.

Hà Nội, ngày 25 tháng 11 năm 2009 Học viên

Phùng Thị Nga

MỞ ĐẦU

Hiện nay, vấn đề ô nhiễm môi trường đang trở thành mối quan tâm hàng đầucủa toàn nhân loại Số lượng các độc chất phân tán trong môi trường ngày càng giatăng Cùng với sự phát triển như vũ bão của khoa học kỹ thuật và công nghệ dẫnđến sự ra đời hàng loạt các thiết bị điện, điện tử thì thời gian để một thiết bị mới rađời thay thế thiết bị cũ ngày càng bị thu hẹp lại Các thiết bị điện tử lạc hậu quánhanh cũng như nhu cầu sử dụng chúng ngày càng nhiều trong khi việc xử lý cácchất thải điện, điện tử đòi hỏi chi phí khá tốn kém Ngay ở các quốc gia phát triển,chỉ một phần nhỏ rác thải điện tử được xử lý, còn lại sẽ được thu gom và xuất sangcác nước khác Nhu cầu xuất khẩu loại “rác” này gia tăng theo hướng đổ về cácnước đang phát triển và kém phát triển, mà Việt Nam là một trong các điểm đến củarác thải điện, điện tử

Các loại rác thải điện, điện tử chứa rất nhiều các kim loại nặng hoặc nhữnghợp chất độc hại Trong quá trình tái chế, những hợp chất này phát tán từ các bãi thugom và từ nguồn nước thải gây ô nhiễm đất và trầm tích, nước tại các rãnh, ao hồgần bãi sau đó thấm xuống gây ô nhiễm nguồn nước ngầm, gây ô nhiễm môitrường Tuy vậy, trong rác thải điện, điện tử ngoài các kim loại nặng có độc tính caocòn chứa các kim loại quý như Ag, Pd, Au Do vậy, phân tích chính xác hàm lượngcủa chúng trong thành phần các loại rác thải điện tủ, từ đó, có phương pháp táchchiết các kim loại quý như Pd, Au, Ag phù hợp Trên cơ sở nghiên cứu chi tiết này

có thể xây dựng một qui trình thu gom, phân loại và tái chế rác thải điện tử mộtcách hợp lý nhằm đạt được lợi ích kinh tế đồng thời đảm bảo sức khỏe người laođộng, bảo vệ môi trường sống

Trong nghiên cứu xác định lượng vết Pd, các công trình nghiên cứu chủ yếutập trung vào khả năng xúc tác của Pd trong một số phản ứng hoá học – phươngpháp động học xúc tác Tuy nhiên, chi phí cho quá trình phân tích khá lớn do đòihỏi trang thiết bị đắt tiền nên không phải phòng thí nghiệm nào cũng có thể trang bịđược Vấn đề đặt ra trong thực tế thí nghiệm Việt Nam hiện nay là cần nghiên cứumột phương pháp có thể sử dụng các thiết bị phổ biến hơn để xác định Pd khi cómặt một số các kim loại thường đi kèm trong các bản mạch điện tử Vì vậy, các nhànghiên cứu đã tìm cách xác định Pd đơn giản hơn đó là xác định đồng thời Pd vớimột số kim loại khác trong bản mạch điện tử như Co, Ni

Trong những năm gần đây, cùng với sự phát triển mạnh mẽ của ngành toánhọc thống kê và tin học ứng dụng, Chemometrics - một nhánh của hóa học phân tích

hiện đại - đó phỏt triển nhanh chúng và được ứng dụng ngày một rộng hơn Mộtmảng quan trọng trong Chemometrics đang được nghiờn cứu và sử dụng hiệu quả là

kĩ thuật hồi qui đa biến – thuật toỏn xỏc định đồng thời nhiều cấu tử trong hỗn hợp

mà khụng cần tỏch loại Thuật toỏn này đó được ứng dụng rộng rói để giải quyếtnhiều bài toỏn định dạng phức tạp Đối với vấn đề xỏc định cỏc đồng thời Pd , Ni,

Co trong hỗn hợp, hiện nay chưa cú nhiều cụng trỡnh nghiờn cứu theo hướng nàytuy ưu điểm của nú là rất lớn so với cỏc hướng nghiờn cứu khỏc Vỡ vậy, chỳng tụi

đó lựa chọn nghiờn cứu gúp phần phỏt triển cỏc phương phỏp xỏc định đồng thời Pd,

Co, Ni theo hướng ứng dụng Chemometrics trong phạm vi luận văn là “ Xác định

đồng thời Ni, Co, Pd trong bản mạch điện tử bằng phơng pháp trắc quang với thuốc thử PAN sử dụng thuật toán hồi quy đa biến ”

CHƯƠNG I: TỔNG QUAN

1.1.1 Tình hình rác thải điện tử trên thế giới

Khoa học kỹ thuật phát triển đã kéo theo sự ra đời hàng loạt các thiết

bị điện tử Tuy nhiên, do các thiết bị điện tử lạc hậu quá nhanh và nhu cầu sử dụng chúng ngày càng nhiều, trong khi lại có quá ít cơ sở tái chế

ở phương Tây, khiến tại các nước này ngày càng tăng “rác máy tính” và nhu cầu xuất khẩu loại “rác” này gia tăng, theo hướng đổ về các nước đang phát triển Chỉ riêng tại Mỹ, mỗi tuần có khoảng 100 container các thiết bị điện đã qua sử dụng (khoảng 225 tấn) được xuất đi Báo cáo cũng cho biết, khoảng 80% rác thải điện tử ở nước này đáng lẽ được thu thập và tái chế, nhưng lại được đẩy sang quốc gia khác đây là một cách làm tiện lợi và rẻ tiền Tại Liên minh châu Âu, khối lượng rác điện tử dự kiến tăng từ 3-5% mỗi năm, còn ở các nước đang phát triển, con số này

sẽ tăng gấp 3 lần vào năm 2010 Ngoài máy tính, số lượng điện thoại di động bán ra cũng tăng với tốc độ chóng mặt khi đến năm 2008, số người

Hình 1: Điện thoại di động trở lên phổ biến

Vì một số lợi ích kinh tế, không ít quốc gia đang phát triển đang tiếpnhận và xử lý loại rác thải này Do nhận thức của người dân còn rất thấp,khoa học công nghệ còn rất lạc hậu nên đi kèm với một chút lợi ích kinh tếnày là hàng tấn các phế liệu vô ích Rất nhiều trong số này ẩn chứa nguy cơđộc hại lớn, trong khi các quốc gia nhập khẩu lại bỏ lơ hoặc không hề có các

tiêu chuẩn về môi trường.[28]

UNEP nhận định vấn đề then chốt hiện nay là phải tạo ra một khuôn khổtoàn cầu về xử lý rác thải độc hại, kể cả việc quản lý, theo dõi hoạt động vậnchuyển rác thải để biết được nguồn gốc và điểm đến của nguồn rác độc hại.Các tổ chức, các nhà khoa học đang nghiên cứu và tìm ra kinh nghiệm xử lícác loại rác thải như máy tính,điện thoại, acquy, xe hơi, tàu thủy, các linh

kiện điện tử khác….[2]

1.1.2 Đặc điểm của rác thải điện tử

Rác thải điện tử chứa rất nhiều các kim loại nặng hoặc những hợp chấtchất độc hại với con người và môi trường sống Rác thải điện tử làm ô nhiễmkhông khí, làm ô nhiễm nguồn nước, gây ra các căn bệnh nguy hiểm Chấtđộc sản sinh ra như những chất liệu không cháy được và các kim loại nặng

có thể là một nguy cơ đối với sức khỏe của công nhân sản xuất thiết bị vànhững người sinh sống gần các “núi rác” máy tính phế thải Rất nhiều trẻ

em địa phương và công nhân làm việc tại những cơ sở tái chế kém chấtlượng trên đã mắc những chứng bệnh liên quan đến đường hô hấp, bệnh

ngoài da, thậm trí ung thư do linh kiện điện tử [17]

Trong bảng 1 có thống kê các chất độc hại xuất hiện trong rác thải điện tử

và tác hại chủ yếu của chúng [2], [30].

Bảng 1: Các chất độc hại trong rác thải điện, điện tử

điện tử trường và cơ thể sống

Các hợp chất halogen

Polyclo

biphenyl (PCB) Tụ điện, máy biến thế

Gây ung thư, ảnh hưởngđến hệ thần kinh, hệ miễndịch, tuyến nội tiết

TBBA được dùng rộng rãitrong chất chống bắt lửacủa bản mạch máy in vàphủ lên các bộ phận khác

Gây tổn thương lâu dàiđến sức khỏe, gây ngộ độcsau khi cháy

Polybrom

cloflocacbon

(CFC)

Trong bộ phận làm lạnh,bột cách điện

Khi cháy gây nhiễm độc

Gây ngộ độc cấp tính vàmãn tính

Ba Chất thu khí màn hình CRT Gây nổ nếu ẩm ướt

Độc cấp tính và mãn tính

Cr(VI) Băng và đĩa ghi dữ liệu Độc cấp tính và mãn tính,

gây dị ứngGalli asenua Diod phát quang Tổn thương đến sức khỏe

Pb Màn hình CRT, pin, bản

mạch máy in

Gây độc với hệ thần kinh,thận, mất trí nhớ đặc biệtvới trẻ em

Hg

Trong đèn hình màn hìnhLCD, pin kiềm và công tắc

Gây ngộ độc cấp tính vàmãn tính

Ni

Pin Ni-Cd sạc lại hoặc súngbắn điện tử trong màn hìnhCRT

Gây dị ứng

Lượng lớn sẽ gây hại cho

sức khỏe

Kẽm sunfua

Các bộ phận bên trong mànhình CRT, trộn với nguyên

LCD

Bụi màu Hộp màu máy in laser, máy

photocopy

Gây độc đến hệ hô hấp

Chất phóng xạ Thiết bị y tế, detector Gây ung thư

1.1.3 Tình hình thu gom, tái chế và xử lý rác thải điện tử ở Việt Nam

Rác thải điện tử ở các nước phát triển đã và đang được đẩy sang cho cácnước đang và kém phát triển Ở những nơi này chúng được tái chế và xử lýrất thủ công, gây ô nhiễm môi trường và ảnh hưởng tới sức khỏe người dân.Rác thải điện tử vào Việt Nam chủ yếu bằng đường biển Ở miền Bắc chủ

yếu ở cảng Hải Phòng, miền Nam là ở thành phố Hồ Chí Minh Ở Hải Phòng

có rất nhiều công ty, tổ chức nhập khẩu tàu cũ, các thiết bị điện tử đã qua sửdụng, rác thải điện tử sau khi được nhập về sẽ được đưa về các cơ sở tái chế

(là hộ gia đình hoặc một tổ chức kinh tế nhỏ) [2], [19].

Hình 2: Thu gom rác thải điện tử

Ngoài rác thải điện tử được nhập về còn có cả rác thải điện tử trong nước(số này cũng không nhỏ) được người dân thu gom Chúng được chất thànhcác đống lớn ở ngoài trời, sau khi tái chế thủ công được bán làm nguyên liệucho các cơ sở sản xuất Ở các cơ sở tái chế, rác thải được nhập về từ nhiềunơi thông qua nhiều con đương và dưới nhiều hình thức.

Việc tái chế thường bao gồm các bước sau:

- Phân loại rác thải nhập về

- Tách riêng những nguyên liệu khác nhau (nhựa, kim loại…), lấy ranhững thứ còn dùng được Dây kim loại thì đốt nhựa để lấy kim loại, đối vớinhựa thì nghiền nhỏ, rửa sạch, phơi khô…

- Đóng gói và chuyển đến các nơi tiêu thụ (thường dùng làm nguyên liệu đầu chosản suất)

Hình 3: Tái chế rác thải điện tử

Hiện nay ở Việt Nam có rất nhiều hộ gia đình làm nghề thu gom và táichế rác thải điện tử, có những nơi cả làng cùng làm nghề này Việc xử lý và

tái chế rác thải điện tử còn rất lạc hậu Các công việc này được làm thủ côngbằng tay Trẻ em gái và phụ nữ đập vỡ các thiết bị, làm chảy các mối hàn ch ì

để tháo rời các chip máy tính đem bán lại Chì được nung nóng trên chảo, từ

đó làm bay các hơi kim loại độc như chì, cadimi, thủy ngân… và giải phóngchúng vào không khí dưới dạng hơi sương độc hại Sau khi các chip được lấy

ra, chì được “tự do” chảy xuống đất Thế nhưng, không mấy người làm nghềnày hay biết rằng, chì nằm trong số những chất độc thần kinh mạnh nhất, gâytác hại đặc biệt lên trẻ em và những bé sơ sinh.Các phế liệu thừa và nướcthải thường của quá trình ngâm chiết sau khi sử dụng không được xử lý màthải ngay ra môi trường Vì vậy, hàm lượng các kim loại độc hại tích lũy

trong đất ngày càng nhiều, không khí cũng bị ô nhiễm nặng [20], [21]

Việc xử lý lạc hậu, không đúng cách đang làm ô nhiễm nghiêm trọng môi

trường sống xung quanh, gây rất nhiều bệnh nguy hiểm [2], [18], [29].

1.1.4.Giới thiệu về bản mạch điện tử

Bản mạch ra đời cùng với các thiết bị điện và điện tử và chúng đóng vai tròquan trọng trong các thiết bị này Bản mạch điện tử được sử dụng chủ yếu để kếtnối giữa những thành phần như những mạch điện, những điện trở và đầu nối

1.1.4.1 Cấu tạo và thành phần của bản mạch điện tử

* Cấu tạo của bản mạch [3], [9], [30]

Bản mạch điện tử trong tiếng anh là motherboard hay main board, logicboard, systemboar gọi chung là printed circuit board (PCB) Bản mạch điện tử làbản mạch in có chứa các linh kiện điện tử ngoài ra còn có đế cắm, khe cắm các bomạch mở rộng khác Bản mạch bao gồm một tấm bản thành phần chủ yêu là nhựacứng trên đó được phủ đồng và gắn các thành phần khác

Phần bản mạch bao gồm các tấm đồng được dát mỏng ( loại 142g đồng/30.5

cm2) và các tấm sợi thủy tinh với lớp phủ bên ngoài bằng hợp kim hàn (40% chì,60% thiếc) độ dày khoảng 0,0005 inh để chống axit và dễ hàn Hình dưới cấu tạo cơbản của một bản mạch:

Hình 4: Hình ảnh bản mạch của máy vi tính

Với bản mạch nhiều lớp ( một bản mạch với 2 lớp đồng) một mảnh nhựa tổng hợpđược đặt giữa tạo thành lõi cách điện, có chất dính bổ xung sẽ dính chặt 2 lớp đồngbên trên và bên dưới vào Hình 6 dưới là hình ảnh các lớp nhựa:

Hình 6: Cấu tạo lớp lõi

Lá đồng là một tấm bản mỏng được đặt trên bề mặt nhựa và được bám chắc vàobằng chất dính

Hình 7: Lớp đồng

Để bảo vệ đồng chống lại các tác động của môi trường người ta phủ lên lá đồng mộtlớp bọc đồng mỏng bằng thuỷ tinh có tác dụng bao bọc và bảo vệ lớp đồng bêntrong

Hình 8: Mô tả lớp vỏ bọc đồng

Hình 5: Cấu tạo của một bản mạch

của các hợp kim này.

Hình 10: Mô tả lớp hợp kim hàn trên bản mạch

Trên đây chỉ là hình ảnh cấu tạo của một bản mạch cơ bản, ngoài ra còn có một sốthành phần khác như màng che phủ mối hàn, các rãnh và các bờ gồ ghề trên bản

bảng 2:[9]

Bảng 2: Thành phần chính của bản mạchChất độn

Hợp chấtmàu

Trong bản mạch chứa khoảng gần 28% kim loại trong đó có những kim loạikhông chưa sắt như Cu, Al, Sn… Độ thuần khiết của các kim loại này cao hơn 10

lần thành phần của chúng trong các quặng khoáng vật thu được từ tự nhiên.Cácthành phần chủ yếu của bản mạch điện tử bao gồm các xấp xỉ như sau:

- Thành phần không chứa sắt như tấm nhựa cứng (chất dẻo gia cố) 70%

- Đồng 16% - Hợp kim hàn ( thiếc và chì) 4%

- Thành phần sắt và các ferit ( từ lõi máy biến thế) 3%

- Niken 2% - Bạc 0,05% - Vàng 0,03 % - Platin 0,01%

- Các kim loại khác ở lượng vết bao gồm bismut, antimony, tantalum … <0,01%

Lưu ý là thành phần các kim loại trên chỉ có tính chất tương đối do tính chấtphức tạp của nguồn gốc bản mạch, ví dụ như từ máy tính, ti vi, điện thoại di độnghay các thiết bị khác hoặc của các hãng sản xuất ra sản phẩm khác nhau, chúng thayđổi theo năm và có xu hướng ít đi do công nghệ sản xuất phát triển giúp tiết kiệm

nguyên liệu hay yêu cầu bảo vệ môi trường.[9]

Phân tích kim loại có trong bản mạch của máy tính, ti vi và điện thoại diđộng bằng phương pháp nung bằng lò tầng sôi ở nhiệt độ ổn định là 800oC, sau đótách phần cháy có kích thước lớn hơn 600 µm và nhỏ hơn 600 µm cho ta hành phần

cụ thể của kim loại có trong máy tính được chỉ ra trong bản sau: (Đơn vị mg/kg)

Bảng 3: Thành phần kim loại trong bản của máy tính, ti vi và điện thoại di động

Máy tính Ti vi Điện thoại di động >600µm <600µm >600µm <600µm >600µm <600µm

kim loại.[3] , [20], [30]

1.1.5 Tình hình phát sinh phát thải bản mạch

Trong thời gian gần đây cùng với sự phát triển nhanh chóng cùa công nghệđiện tử, viễn thông dẫn đến sự gia tăng nhanh của rác thải điện tử trong đó có bảnmạch Theo như thống kê ở các nước phát triển vòng đời hay tuổi thọ của một sảnphẩm điện tử ngày càng ngắn, năm 2006 chỉ còn là 1 năm Trong những năm gầnđây tốc độ tăng trưởng của sản xuất bản mạch trên thế giới là khoảng 8,7%/ nămtrong đó những khu vực có tốc độ tăng trưởng cao như Đông Nam Á là khoảng

10,8%, Trung Quốc là 10,8% [9], [19]

Số lượng bản mạch tăng lên rất nhiều do nhu cầu tiêu dùng hàng điện tử ngàycàng cao của người dân do các thiết bị điện và điện tử ngày càng phổ biến và đi vàonhiều lĩnh vực của đời sống như ti vi, máy tính, điện thoại di động, các bản điều

khiển các thiết bị như điều khiển quạt, máy lạnh… Cùng với nó là sự ra tăng của rácthải điện tử nói chung và bản mạch nói riêng Theo thống kê thì ở Anh năm 2002chỉ có 15% của 50000 tấn mảnh nhỏ của bản mạch là được tái chế

Ở nước ta cùng với sự hội nhập về kinh tế thế giới những năm gần đây do có

sự hội nhập về kinh tế thế giới, tốc độ tăng trưởng kinh tế nhanh đặc biệt là nhómhàng điện, điện tử đã kéo theo sự xuất hiện ngày một nhiều của rác thải điện tử.Nguồn rác thải này bao gồm cả các bản mạch cũ cần được tái chế Thông thường thìchúng sẽ được thu mua từ các cơ sở sửa chữa hàng điện tử, người thu mua phế liệu

về các điểm thu mua phế liệu điện tử như cửa hàng số 6 đường Nguyễn Công Trứ

-Lê Giai Định, quận Hai Bà Trưng Theo như chủ hàng cho biết trung bình mỗi tuần

họ thu mua khoảng 300 kg bản mạch Ngoài ra các khu chợ Trời (Phố Huế ) cũng lànhững điểm trung truyển một lượng lớn bản mạch điện tử phế thải Do trong bảnmạch điện tử chứa nhiều kim loại nặng và các thành phần chất chống cháy độc hạinếu không được xử lý đúng cách sẽ gây ảnh hưởng đến môi trường, ảnh hưởng đến

sức khoẻ của cộng đồng.[9]

1.2.1 Một số đặc điểm và trạng thái tự nhiên của Co, Ni, Pd [1], [5], [14].

Co, Ni, Pd đều thuộc nhóm VIII B; 27Co; 28Ni; 46Pd

Bảng 3: Một số đặc điểm và tính chất vật lý của Co, Ni, Pd

Coban, niken đều có 2 dạng thù hình : dạng X – cấu trúc lục phương và dạng

δ – cấu trúc lập phương tâm diện Khác với hầu hết các kim loại Co và Ni có từ tính(bị nam châm hút) và chúng tạo nên rất nhiều hợp kim bền nhiệt và bền hoá học cóvai trò quan trọng đối với khoa học và công nghệ

Từ thời cổ đại, người Ai Cập và người Trung Hoa đã chế được men màuxanh đẹp để làm những bức khảm Men đó ngày nay được biết là tạo nên khi nấu

chảy quặng Coban với thạch anh và kalicacbonat Tuy nhiên mãi đến năm 1735,Coban kim loại mới được nhà hoá học Thuỵ Điển Bran (G.Brandt) tách ra từ quặng.

Vì trữ lượng bé của Coban nên hằng năm tổng lượng coban sản xuất trên thế giớichỉ vào khoảng 20 ngàn tấn mặc dù coban là vật liệu chiến lược, nhất là đối với kỹthuật quốc phòng

Tên gọi niken (nichel) được lấy từ tên của khoáng vật Kupfurnichel, kupfer

có nghĩa là đồng, khoáng vật đó đã biết từ thế kỷ XVII và ngày nay khoáng vật đóđược gọi là Niken Lượng niken sản xuất hàng năm trong công nghiệp lớn gấp 10lần lượng coban Nguyên liệu chính dùng để khai thác niken là quặng nghèo chứasunfua đồng và niken với hàm lượng niken từ 0,3 – 4,0%

Paladi Paladi (tiếng La tinh: Palladium) là một kim loại hiếm màu trắng bạc

và bóng, được William Hyde Wollaston phát hiện năm 1803, ông cũng là người đặttên cho nó là palladium theo tên gọi của Pallas, một tiểu hành tinh được đặt tên theotên gọi tượng trưng của nữ thần Athena, có được sau khi vị nữ thần này giết chếtthần khổng lồ Pallas Ký hiệu cho paladi là Pd và số nguyên tử của nó là 46 Paladicùng với platin, rhodi, rutheni, iridi và osmi tạo thành một nhóm các nguyên tố gọichung là các kim loại nhóm platin (PGM) Các PGM chia sẻ các tính chất hóa họctương tự, nhưng paladi là kim loại có điểm nóng chảy thấp nhất và nhẹ nhất trong

số các kim loại quý này Đặc biệt, ở nhiệt độ phòng và áp suất khí quyển, paladi cóthể hấp thụ hiđrô tới 900 lần thể tích của nó [14].

1.2.2 Tính chất hoá học

1.2.2.1 Đơn chất

- Coban, niken là những kim loại hoạt động trung bình Ở điều kiện thường, nếukhông có hơi ẩm, chúng không tác dụng rõ rệt ngay với những nguyên tố không kimloại điển hình như là O2, S, Cl2, Br2 vì có màng oxit bảo vệ nhưng khi đun nóngphản ứng xảy ra mãnh liệt

Co, Ni tác dụng với S khi đun nóng nhẹ tạo nên những hợp chất không hợpthức có thành phần gần với MS

Co, Ni tác dụng trực tiếp với khí CO tạo thành Cacbonyl kim loại

Co, Ni bền với kiềm ở các trạng thái dung dịch và nóng chảy vì oxit củachúng hầu như không thể hiện tính lưỡng tính

Co, Ni đều tan trong dung dịch axit giải phóng H2 tạo muối E2+ và khôngsinh ra E3+ vì kim loại và hiđro mới sinh đều khử được E3+ về E2+

Co, Ni tinh khiết bền với không khí và nước, Ni được dùng để mạ ngoài các

đồ bằng kim loại

Paladi là kim loại màu trắng bạc và mềm, trông tương tự như platin Nó có tỷ

khi gia công nguội Paladi hòa tan chậm trong axít sulfuric, axít nitric và axít

không bị xỉn màu khi ở trong không khí Paladi nung nóng tới 800°C sẽ sinh ra mộtlớp ôxít paladi (II) (PdO) Nó bị xỉn màu nhẹ trong không khí ẩm có chứa lưu

Các trạng thái ôxi hóa phổ biến của paladi là 0, +1, +2 và +4 Mặc dù banđầu thì trạng thái +3 đã được coi là một trong các trạng thái ôxi hóa nền tảng củapaladi, nhưng không có chứng cứ nào cho thấy paladi tồn tại ở trạng thái ôxi hóa+3; điều này được kiểm tra qua nhiễu xạ tia X cho một loạt các hợp chất, chỉ ra chothấy thực chất chúng chỉ là chất nhị trùng của paladi (II) và paladi (IV) mà thôi.Gần đây, các hợp chất của paladi với trạng thái ôxi hóa +6 đã được tổng hợp

1.2.2.2 Hợp chất

* Hợp chất Coban(II), Niken (II), Paladi(II). [14]

CoO; NiO đều có màu lục nhạt, mạng lưới lập phương tâm diện, không tantrong nước, tan dễ dàng trong dung dịch axit, thường được dùng là chất xúc tác, bộtmàu trong sản xuất thuỷ tinh gốm

PdO là oxit bền nhất của Paladi, không tan trong nước khi đun nóng bị H2khử thành kim loại

Co(OH)2; Ni(OH)2 là kết tủa không nhầy, không tan trong nước, có kiến trúclớp Co(OH)2 màu hồng, trong không khí chuyển chậm thành Co(OH)3 màu nâu.Ni(OH)2 màu lục, bền với không khí và chỉ biến đổi khi tác dụng với các chất oxihoá mạnh:

2Ni(OH)2 + Br2 + 2KOH → Ni(OH)3 + 2 KBrCo(OH)2 và Ni(OH)2 tan trong dung dịch NH3 tạo thành phức chất :

M(OH)2 + 6NH3 → [Co(NH3)6] (OH)2Pd(OH)2 là chất dạng kết tủa màu đen, không tan trong nước, tan trong axit

Pd (OH)2 được tạo nên khi đun sôi dung dịch muối Pd2+ với dung dịch kiềm

* Muối coban (II), Niken(II) và paladi(II)

Muối coban(II), niken(II) ở dạng khan có màu khác với muối ở dạng tinh thểhidrat, ví dụ CoBr2 màu lục, CoBr2.6H2O có màu đỏ Muối của axit mạnh nhưclorua, nitrat, sunfat tan dễ trong nước còn muối của axit yếu như sunfua, cacbonat,oxatat khó tan Khi tan trong nước, các muối đều cho ion bát diện [E(H2O)6] 2+ màulục

Paladi(II)clorua dạng X là chất dạng tinh thể màu đỏ thâm, Paladi(II) cloruakhan hút ẩm, tan ít trong nước và thực tế không phân ly

* Phức chất của Co(II); Ni(II) và Pd(II)

Các ion Co2+; Ni2+; Pd2+ tạo nên nhiều phức chất, độ bền của những phức chất

đó tăng lên theo chiều giảm của bán kính ion Co2+ (0,72A0); Ni2+(0,69A0) Co2+; Ni2+thường tạo phức chất bát diện với số phối trí 6

Ngoài ra, Ni2+ Co2+; Pd2+, còn có khả năng tạo phức màu với nhiều thuốcthử hữu cơ như: PAN, PAR, 2 – pyridyl hydrazone, 2 – benzoylpyricdine

1.2.3 Các phương pháp xác định riêng rẽ coban, niken và paladi

1.2.3.1 Phương pháp phân tích hóa học

* Phương pháp khối lượng [5]

Cơ sở chung của phương pháp là dựa trên khả năng tạo thành hợp chất khótan hoặc thực tế không tan của niken và coban với một số thuốc thử, sau đó lọc lấykết tủa và nung đến khối lượng không đổi

Đây là phương pháp dùng từ rất lâu trong tách các ion kim loại Các hoáchất dùng để kết tủa cũng rất đa dạng:

 Kết tủa hiđroxit:

Dựa vào phản ứng tạo kết tủa của ion kim loại với hiđroxit:

Mn+ + nOH- → M(OH)nTuy vậy, với mỗi kim loại khác nhau sẽ kết tủa hiđroxit ở một pH nhất định,thường trong khoảng pH = 7 → 11 Do đó, muốn kết tủa hết kim loại thì phải chọn

pH cho phù hợp

 Kết tủa bằng hợp chất cacbonat:

Coban, niken tạo kết tủa với CO32- theo phản ứng:

2Men+ + nCO32- → Me2(CO3)nKết tủa này không bền trong môi trường axit nên chú ý pH để quá trình kếttủa đạt hiệu quả Sau đó lọc, rửa và thu kết tủa

 Kết tủa bằng S2- :

Dựa vào phản ứng tạo sunfua khó tan trong nước của Me mà có thể tách loại

dễ dàng chúng ra khỏi nguồn nước:

Men+ + S2- → MeSKết tủa MeS rất ít tan trong nước, hạn chế của phương pháp này là sau khikết tủa được các ion kim loại thì trong nước lại có một lượng S2- tự do,S2- là chấtđộc nên thực tế người ta không đưa trực tiếp S2- vào nguồn nước mà dùng các sufuahữu cơ, nhưng hiệu quả xử lý lại thấp Khi đó:

2RS- + Men+ → RS-Me-RS

* Phương pháp phân tích thể tích [5]

Để xác định đồng thời niken và coban trong cùng một mẫu, đầu tiên, người

ta xác định tổng hàm lượng niken và coban, sau đó tách coban khỏi niken bằngcách chiết phức 1- nitrozo – 2- naphtol với coban bằng clorofom Tiếp đó, chuẩn độngược lượng dư EDTA bằng dung dịch chuẩn Zn2+ hoặc Mn2+ với chỉ thị ET-OO.Điều chỉnh pH = 10 bằng cách thêm dung dịch đệm amoni NH3/NH4Cl Tại điểmtương đương dung dịch chuyển từ màu xanh biếc sang đỏ nho

Phương pháp này được ứng dụng để xác định các mẫu chứa lượng niken vàcoban lớn hơn 50mg

1.2.3.2 Các phương pháp phân tích công cụ

* Phương pháp sắc ký [7]

Khác với chiết, trong sắc ký nhờ pha động chuyển động liên tục qua pha tĩnh

mà cân bằng phân bố của chất phân tích được thiết lập liên tục, cộng với đặc trưng

về hệ số phân bố của mỗi chất mà hỗn hợp chất sẽ được tách ra khỏi nhau Sau đóngười ta có thể nhận biết và định lượng từng hợp phần bằng nhiều phương phápkhác nhau

Lượng nhỏ coban được tách khỏi các nguyên tố khác khi sử dụng sắc kýgiấy và các cột trao đổi với chất nhồi từ tế bào thực vật, mạng tế bào thực vậtaxetat, alumina, axit silisic, than hoạt tính, dimetylglyoxim và các vật liệu khác

Coban cũng được xác định đồng thời cùng các nguyên tố kim loại nặngtrong nước theo phương pháp kết hợp kỹ thuật chiết pha rắn và RP- HPLC vớidetector UV-VIS

* Các phương pháp phân tích điện hóa

- Phương pháp cực phổ [5], [7]

Phương pháp này dựa trên các phản ứng điện hoá xảy ra trên các điện cựcchỉ thị được phân cực Dựa vào đặc trưng của đường dòng thế xảy ra có thể địnhtính và định lượng các chất phân tích

Đối với phương pháp phân tích coban, phương pháp dựa trên việc ghi sóngcực phổ khi khử Co2+ về Co(0) Thế bán sóng của Co+2 trong phương pháp phụthuộc vào nền cực phổ Khảo sát trên các nền cực phổ khác nhau ta thấy trong nềnđệm amoni thế bán sóng của Co2+ là - 1,3V so với điện cực calomen bão hoà Trongnền cực phổ pyridin, clorua pirydin ta thấy thế bán sóng của Co2+ và Ni2+ cách nhau0,3V so với điện cực calomen bão hoà Do đó ta có thể xác định đồng thời Co2+ và

Ni2+ trong cùng một dung dịch

Phương pháp cực phổ đã được dùng để xác định lượng vết Co, Ni trongantimon tinh khiết Cường độ dòng điện tỷ lệ với nồng độ của niken và cobantương ứng trong khoảng 0,1- 10 mg/l và 0,01 – 0,5 mg/l Ảnh hưởng của Sb đượcloại bỏ bằng phương pháp cô với HCl và HBr Độ lệch chuẩn phép xác định niken

và coban tương ứng là 4,2 -4,4% và 1,1- 4,5%

- Phương pháp Von- ampe hoà tan [5], [7]

Nguyên tắc của phương pháp gồm hai giai đoạn chính: Làm giàu chất phântích trên bề mặt điện cực bằng cách điện phân ở những điều kiện thích hợp Quátrình làm giàu bằng cách điện phân tiến hành ở thế không đổi, khuấy dung dịch

hoặc sử dụng điện cực rắn đĩa quay Sau đó hoà tan kết tủa bằng cách phân cựcđiện cực chỉ thị theo chiều ngược lại.

Co2+ có thể bị khử về coban(0) trong một số dung dịch chất điện phân không

có chất tạo phức chất Quá trình khử thuận nghịch tăng lên khi có mặt khi có mặtnhững chất tạo phức chất phù hợp (như SCN-, pyridin… ) Thế bán sóng E1/2 = -1,8V trên điện cực thuỷ ngân tĩnh Phương pháp này có thể xác định coban ở nồng

độ tới 5.10-8M, trong khi dùng dung dịch KCl và KNO3 cho đọ nhạy thấp hơn

Ngoài ra coban có thể được làm giàu trên điện cực graphit sau khi oxi hoá

Co+3 (tại +0,5V) bằng quá trình kết tủa với 2-nitrozo-1-naphtol hoặc naphtol Thành phần chất điện phân thích hợp nhất là NH4OH 0,4M và NH4Cl0,05M và 3.10-4% thuốc thử hữu cơ Pic catot hoà tan nằm trong khoảng -0,72V và0,75V Cường độ dòng của pic và nồng độ coban có quan hệ tuyến tính trongkhoảng nồng độ 10-8 – 10-6M

1nitrozo-2-Các tác giả Bùi Mai Hương, Thành Trinh Thực, Nguyễn Xuân Lãng,

Nguyễn Đoàn Huy và Nguyễn Như Tùng [6] đã nghiên cứu đặc tính điện hoá của

của paladi như là một chất inhibitor đối với sóng pic của telu trong môi trường axit

và khảo sát tìm điều kiện tối ưu cho sự xác định paladi bằng phương pháp ampe hoà tan catot xung vi phân trong dung dịch nền H2SO4 0,01N cùng với sự trợgiúp của 50 ng Te+4 tại thế -0,82V Đường chuẩn xác định của phương pháp tuyếntính trong khoảng 0,5 đến 30 ng/ml Pd ( 5.10-9 đến 3.10-7 M) Khả năng phát hiện

von-là 0,05ng/ml (5.10-10 M) Paladi đã được tách riêng biệt ra khỏi các nguyên tố ảnhhưởng bằng cách chiết phức của nó với dimetylglyoxim Pd(HDm)2 vào CHCl3 pha hữu cơ và được vô cơ hoá trước khi xác định Phương pháp đã được sử dụng đểxác định hàm lượng vết paladi trong các mẫu khác nhau như mẫu dầu mỏ thô, xăng

xe máy và xăng máy bay

* Các phương pháp phân tích quang học

- Phương pháp phổ hấp thụ nguyên tử (AAS) [5], [7]

Nguyên tắc của phương pháp này là dựa vào khả năng hấp thụ bức xạ đặctrưng của các nguyên tử ở trạng thái hơi tự do Đây là phương pháp có độ nhạy và

độ chọn lọc rất cao, được dùng rất rộng rãi để xác định lượng vết các kim loại

Bằng phương pháp F-AAS, các tác giả Sibel Saracoglu, Umit Divrikli,Mustafa Soylak và Latif Elci đã xây dựng một quy trình hoàn chỉnh để xác định cáckim loại Cu, Fe, Pb, Cd, Co, Ni trong các mẫu sữa và soda với hiệu suất hơn 95%.Ngoài ra các tác giả Serife Tokalioglu, Senol Kartal và Latif Elci xác định lượng

vết ion kim loại trong nước sau khi làm giàu với độ lệch chuẩn trong vùng 2,9% và giới hạn phát hiện 0,006-0,277ppm.

0,8-Các tác giả cũng đã ứng dụng phương pháp này để xác định đồng thờicoban, sắt và niken trong dung dịch chất điện ly của mangan Bước sóng hấp thụcủa coban, sắt và niken tương ứng là 240,7; 248,3; và 232,0 nm Ảnh hưởng củanền Mn2+ và lượng thích hợp MnSO4 và (NH4)2SO4 Sai số tương đối của coban là3,1%, hiệu suất thu hồi đạt 97,6%

- Phương pháp trắc quang [5], [8], [31]

Phân tích trắc quang là phương pháp được sử dụng phổ biến nhất trong cácphương pháp phân tích hoá lý Bằng phương pháp này có thể định lượng nhanhchóng với độ nhạy và độ chính xác khá cao, đồng thời đây là phương pháp đơngiản, đáng tin cậy

Jahanbakhsh và các cộng tác đã tiến hành xác định đồng thời cả ba nguyên

tố coban, đồng và niken trong các mẫu hợp kim bằng thuốc thử nitrosol-R- salt kếthợp với phương pháp bình phương tối thiểu riêng phần, một công cụ toán học ứngdụng trong phân tích hồi quy đa biến Các thí nghiệm được tiến hành trên ma trậnthực nghiệm cho hệ ba cấu tử Kết quả thu được đối với từng nguyên tố như sau:

Nguyên tố Nồng độ (ppm) Phương trình hồi quy R2

Coban 0,4→2,6 Abs = 0,2938.CCo + 0,1321 0,9920

Niken 0,5→5,5 Abs = 0,1104CNi + 0,2423 0,9980

Ảnh hưởng của pH đến độ nhạy, độ chọn lọc của phép phân tích đã đượcnghiên cứu Khảo sát ảnh hưởng của rất nhiều các cation, anion đến phương pháp

Áp dụng phương pháp này xác định đồng thời coban, đồng, niken trong các mẫuhợp kim Cunico (chứa coban, đồng, niken) và hợp kim Conife (chứa coban, niken,sắt) thu được kết quả tốt

Ngoài ra, các tác giả SHIGEYA SATO, TOSHIE SATO and SUMIOUCHIKAOA đã tổng hợp 2-(3,5 diclo-2 pyridylazo)-5-dimetylaminophenol (3,5-diCl-DMPAP) để xác định coban Thuốc thử 3,5-diCl-DMPAP phản ứng với cobantrong môi trường pH= 2,2 → 6,0, ở nhiệt độ phòng tạo thành phức ML2 tan trongnước, độ hấp thụ quang đạt cực đại ở bước sóng λmax = 590 nm, hệ số hấp thụ phân

tử gam của phức ε = 8,4.104 (l/mol.cm) Ảnh hưởng của các ion kim loại chuyểntiếp khác được loại trừ bằng phương pháp chiết với dung môi 8- hidroxylquinolin.Phương pháp này được ứng dụng thành công xác định coban trong các mẫu thép

[45]

Các tác giả Y HAYASHIBE, M TAKBYA và Y SAYAMA [54] đã sử

dụng phương pháp phân tích dòng chảy với detector UV-VIS để xác định cobantrong điện cực kẽm Mô hình của hệ thống phân tích dòng chảy như sau:

Dung dịch mẫu được bơm vào dung dịch mang gồm axit HCl, (NH4)2HPO4

và H2O2 Sau đó, mẫu được hòa cùng với hơi của dung dịch CH3COONH4 và thuốcthử 2-(5-brom – 2, pyridylazo)-5-(N-propyl-N sulphopropylamino) anilin (5-Br-PSAA) Cuối cùng mẫu được trộn với dung dịch axit H2SO4 2M, độ hấp thụ quangcủa phức Co-PSAA được đo ở λmax = 617 nm Phương pháp phân tích dòng chảy cóthể kết nối để điều khiển bằng máy vi tính, cho phép xác định 12 mẫu/giờ, độ lệch

chuẩn của phương pháp với 0,1μg Co/ml là 5,0%.g Co/ml là 5,0%.[54]

Phương pháp phân tích dòng chảy với detector huỳnh quang kết hợp với

phương pháp động học xúc tác, xác định lượng vết paladi Phương pháp dựa trên

phản ứng phát huỳnh quang của (SAFH) với kali bromat được xúc tác bởi paladitrong môi trường pH = 7,3 và t0 = 300C Dưới các điều kiện thí nghiệm, sản phẩmcủa phản ứng oxi hóa SAFH có bước sóng kích thích và bước sóng phát xạ cực đạitương ứng là 370nm và 460nm Khoảng tuyến tính của phương pháp là 1,0 – 210ng/ml, với RSD = 1,3%, giới hạn phát hiện là 0,3ng/ml đối với paladi Phương pháp

có tốc độ phân tích cao, cho phép phân tích 24 mẫu/h Phương pháp này được đề

xuất và ứng dụng xác định paladi trong các mẫu vật liệu.[26]

Các tác giả [48] đã tiến hành xác định paladi (II) với thuốc thử α –

(2-benzimidazolyl) – α’, α’’ – (N – 5 – nitro – 2 – pyridyl hydrazone) – toluen bằngphương pháp vonampe hòa tan catot hấp phụ Phức Pd(II) với BINPHI được nghiêncứu bằng phương pháp vonampe hòa tan catot hấp phụ sử dụng điện cực giọt thủyngân treo Paladi (II) trong dung dịch mẫu có thể được xác định trong BINPHI vàetylen diamin tetra axetic axit (EDTA) Sự tích tụ được thực hiện bởi sự hấp phụphức Pd(II) – BINPHI lên điện cực giọt thủy ngân treo Các điều kiện tối ưu được

khảo sát: Chất điện phân phụ CH3OONa 0,01M, đệm pH = 5, điện thế tích tụ: 590mV, thời gian tích tụ: 180s, tốc độ quét: 50mV/s, nồng độ BINPHI : 2.10-5M.Khoảng tuyến tính: 20 – 100ng/ml, giới hạn phát hiện: 2ng/ml, RSD = 2% (N = 7).phương pháp có độ chọn lọc cao, các ion ảnh hưởng được che bằng EDTA Phương

-pháp được ứng dụng để xác định paladi trong các mẫu nước sông.[48]

Phương pháp chiết trắc quang xác định paladi (II) với thuốc thử DTDA đãđược nghiên cứu Phức chất của Pd(II) – DTDA được chiết từ dung dịch nước với

pH = 3 vào trong lớp isobutyl ketone (IBMK) Độ hấp thụ quang được đo ở λ =397nm và ε = 1,47.106 (l/mol.cm) Khoảng tuyến tính 0,3 – 220 ng/ml Các yếu tốảnh hưởng đến kết quả thí nghiệm là: pH (1-6), nồng độ NaClO4, nồng độ DTDA vàthời gian lắc.Thành phần phức là 1:1, hằng số bền của phức β = 1,45.106 ứng dụng

của phương pháp để xác định paladi trong các mẫu hợp kim và mẫu xúc tác.[43]

Phương pháp mới xác định paladi dựa trên sự kết nối online lò vi sóng với hệthống phân tích dòng chảy để kiểm soát sự gia tăng tốc độ phản ứng Ứng dụng để

mô hình hóa và tối ưu hóa hệ thống phân tích dòng chảy mới So sánh với phươngpháp đun nóng truyền thống, sử dụng lò vi sóng có thể kiểm soát sự gia tăng tốc độphản ứng tốt hơn và tiêu hao ít năng lượng hơn Sử dụng mô hình mạng nơron nhântạo với thuật toán lan truyền ngược, các điều kiện thực nghiệm tối ưu được khảo sátđồng thời một cách tự động Phương pháp này được kiểm tra trên hệ thống phântích dòng chảy với detector UV – VIS xác định Pd(II) sử dụng thuốc thửclorophotphoazo – P – Cl (CPA - PC) trong môi trường H2SO4, khoảng tuyến tính:

1,0 – 17,0 μg Co/ml là 5,0%.g/ml.[49]

Sự tạo phức của para – Cl – phenylazo – R – axit với Pd (II) đã được nghiêncứu Hằng số phân ly của thuốc thử được tính toán, các hằng số bền của phức đượcxác định ở 250C, tỷ lệ mol của phức 1:1 (KL: thuốc thử) với log β1 = 3,75; 1:2 (KL:thuốc thử) với log β2 = 8,55 Phức kim loại của para – Cl – phenylazo – R axit đượcchuẩn bị và được đặc tính hóa trên cơ sở phân tích nguyên tố và dữ liệu phổ.Phương pháp trắc quang xác định Pd(II) sử dụng thuốc thử para – Cl – phenylazo –

R axit có tốc độ phân tích nhanh, độ nhạy cao Khoảng tuyến tính 0,5 – 10 ppm, pH

= 5,0 – 6,0 tạo ra phức màu đỏ (ε = 7,7.104 l/mol.cm), λmax = 560 nm Các ion ảnhhưởng Cu2+; Cr3+; La3+, Yb3+; Y3+; Rh3+ và được loại trừ bằng cách sử dụng muối

amoni của axit trimellitic để kết tủa các ion ảnh hưởng.[52]

1 2.4 Các phương pháp xác định đồng thời coban, niken và paladi

Một phương pháp mới được đề xuất để hấp thụ, tách và xác định đồng thời

Co2+, Ni2+,Cu2+ và Pd2+ sử dụng thuốc thử 2 – thiophenaldehit – 3 –

thiosemicarbazon (TPTS) bằng phương pháp vi chiết pha rắn kết hợp với sắc kýlỏng hiệu năng cao, detectơ UV Phương pháp dựa trên sự hấp phụ các phức kimloại lên sợi polidimetyl siloxan (PDMS) từ dung dịch chất lỏng, sau đó giải hấp thụtrong phòng giải hấp của bộ phận kết nối giữa vi chiết pha rắn với sắc ký lỏng hiệunăng cao (SPME - HPLC) pha động của PHLC pha đảo là axetonnitrin: nước(65:35) Các yếu tố ảnh hưởng như sự thêm các muối, thời gian chiết, thời gian giảihấp, sự giao động được khảo sát và thu được các điều kiện tối ưu Giới hạn pháthiện của Co2+; Ni2+;Cu2+ và Pd2+ tương ứng là 9 ng/l; 6 ng/l; 1 ng/l và 7 ng/l Độchính xác được tính toán để thu được độ lệch chuẩn tương đối nhỏ hơn 3,5% cho tất

cả các mẫu Phương pháp này được áp dụng thành công với một số mẫu hỗn hợptổng hợp mà không bị ảnh hưởng bởi các ion kim loại phổ biến như: Mo6+; V5+;Ag+; Sn4+; Cd2+; Zn2+; Pb2+; Cr3+ và Cr6+ Phương pháp này được kiểm tra để xácđịnh Co2+; Ni2+; Cu2+ và Pd2+ trong các hợp kim và các mẫu nước với sự có mặt của

các ion trên.[51]

Coban và niken còn được xác định đồng thời bằng phương pháp quang phổhấp thụ phân tử và màng điện trung hoà nhân tạo, dựa trên phản ứng tạo phức chấtcủa Co(II) và Ni(II) với pyrolidine và CS2 Phức chất được chiết bằng p-xylen Giớihạn phát hiện của Co2+ và Ni2+ tương ứng là 5ppm và 6ppm Phương pháp này cho

phép xác định đồng thời các ion kim loại trong hợp kim và vật liệu tổng hợp [29]

Ngoài ra, các tác giả [28] đã tìm ra một phương pháp mới xác định đồngthời Co(II), Ni(II) và Pd(II) sử dụng thuốc thử morpholine-4-carbodithioate(MDTC) trong môi trường trung tính, kết hợp với vi chiết pha rắn (SPME) và sắc

ký lỏng hiệu năng cao (HPLC) , detector UV Phương pháp được thực hiện bằngcách hấp phụ các phức kim loại lên sợi PDMS sau đó giải hấp thụ trong bộ phậngiải hấp tại giao diện của hệ thống SPME–HPLC , sử dụng pha động axetonitrin :nước theo tỷ lệ (60:40) Các phức kim loại tách tốt nhất trên cột C18 Giới hạn pháthiện của Co(II), Ni(II) và Pd(II) tương ứng là 0,17 ng/ml, 0,11 ng/ml và0,06 ng/ ml Phương pháp sử dụng để xác định đồng thời Co(II), Ni(II) và Pd(II)trong các mẫu hợp kim và các mẫu nước uống mà không bị ảnh hưởng bởi các ionkim loại khác như Mo(VI), V(V), Ag(I), Sn(IV), Cd(II), Pb(II), Zn(II), Ag(I),

Sn(II), Cr(III) và Cr(VI) [50]

Phương pháp vonampe hòa tan catot xác định đồng thời Hg(II), Co(II), Ni(II)

và Pd(II) sử dụng điệc cực hỗn hợp cacbon dính chứa đimetylglioxim Hỗn hợpdính gồm các parafin lỏng và glixerol, dung dịch đệm pH = 4,8 Thế sóng hòa tancủa các ion Hg(II), Co(II), Ni(II) và Pd(II) tương ứng là – 0,93V, -1,00V, -1,07V và

-1,25V Phương pháp này có thể xác định đồng thời các ion kim loại trên ở cácnồng độ nhỏ hơn 10-8M, với thời gian tích lũy là 120 giây và ứng dụng để xác định

Hg(II), Co(II), Ni(II) và Pd(II) trong mẫu gạo, mẫu chè và các mẫu tóc.[13]

Phương pháp trắc quang là phương pháp đơn giản, phổ biến và có độ nhạycao, được sử dụng để xác định đồng thời coban, niken và paladi trong cùng hỗnhợp Cơ sở của phương pháp dựa trên sự tạo phức của Co(II), Ni(II) và Pd(II) vớithuốc thử PAN trong môi trường tween – 80 Tất cả các yếu tố ảnh hưởng đến độnhạy của phương pháp đều được tối ưu hoá và xác định được vùng tuyến tính củaCo(II), Ni(II) và Pd(II) Ma trận được chuẩn thực nghiệm được xây dựng bằng cách

đo độ hấp thụ quang của 21 mẫu với hàm lượng Co(II),Ni(II) và Pd(II) tương ứngthuộc khoảng 0,1 – 1,0; 0,05 – 0,5 và 0,05 – 4,0 mg/l, trong vùng bước sóng 520 –

700 mm Sử dụng mô hình bình phương tối thiểu từng phần (PLS), bình phương tốithiểu nghịch đảo (ILS), bình phương tối thiểu thông thường (CLS) và hồi quy cấu tửchính (PCR) để xây dựng đường chuẩn đa biến từ đó xác định hàm lượng các kim

loại có trong mẫu thực tế (bản mạch điện tử) [42]

Thuốc thử PAN là chất rắn màu da cam, có khối lượng phân tử là M =249,3 Công thức cấu tạo của PAN được trình bày như sau:

PAN không tan trong nước, tan trong các dung môi hữu cơ như rượu, CH3Cl,CCl4, axeton…Dung dịch thường có màu vàng, hấp thụ cực đại ở các bước sóng425nm, 470nm và 495nm Thuốc thử PAN không chọn lọc, phản ứng với hầu hết

các ion kim loại và là thuốc thử được dùng phổ biến để phân tích các kim loại.[37]

Trong các dung dịch axit, nguyên tử N ở pyridin bị proton hoá và trong cácdung dịch bazơ nguyên tử H của nhóm OH- bị ion hoá: H2L ↔ HL ↔ L- vàng chanh vàng đỏ

pH < 2,5 pH > 2,5 pH > 12

Các pic hấp thụ của 3 dạng có cực đại ở các bước sóng tương ứng là 425nm,470nm và 495nm PK1 ( = PKNH) = 29; PK2 = 11,5 ( = 1,9 và 12,2 trong đioxan20%; à = 0,08; 250C) PAN tan trong axit sunfuric đặc tạo thành dung dịch màutím.

Các phức vòng càng kim loại với PAN có các nguyên tử kim loại (hay oxohoặc hydroxo cation kim loại) liên kết với nguyên tử O của nhóm OH (H bị thaythế) và nguyên tử N của pyridin, nguyên tử N azo, cấu trúc của phức được minh hoạnhư sau:

N N

O

M N

O M N

1+ hoac 2+

M (II hoac III)

Thành phần của các dạng được chiết vào trong các dung môi không trộn lẫnđược vào nhau Phức vòng càng thông thường không sử dụng được với tất cả cácdạng chiết Ví dụ: phức hỗn hợp PAN – axetat của indi được chiết vào cloroform

Sự chiết indi từ đệm citrat hay đệm biphtalat thu được kết quả kém chọn lọc hơn từđệm axetat Axetat có thể thay thế clorua hay peclorat ở nồng độ cao ở pH = 10;

Cu2+ có thể được chiết dưới dạng CuL2, ở pH = 8, tạo thành phức CuL+ màu tímkhông chiết được trừ khi có mặt các ion Cl-; Br-; SCN- hay axetat Bảng 2 đưa ra

một số đặc điểm, tính chất của các loại chelat kim loại – PAN [37], [40]

Các phức vòng càng không mang điện tích thường tan rất chậm trong nướcnhưng có thể chiết bởi các dung môi hữu cơ không trộn lẫn được vào nhau:cloroforrm (CHCl3) Thuốc thử PAN (dưới dạng HL) có màu vàng trongcloroform,( ở λmax = 470nm), P CHCl3/H2O = 105,2 Phức vòng càng của các ion kimloại dưới đây có màu đỏ trong cloroform (ở λmax thường nằm trong khoảng 540 –

570 nm): Cd2+; Zn2+; Hg2+; Bi3+; Cu2+; Fe3+ - đỏ nâu;

Sn2+; Pb2+; U6+; Ni2+; Th4+ Các phức của PAN với các ion kim loại Pd2+; Rh3+ và

Co2+ có màu xanh, còn lại phức của PAN với V5+; Ti3+ có màu tím Các kim loại

kiềm; Be; As; Ge; Se; và Te không cho phản ứng màu với PAN, [40], [41].

Bảng 4: Các tính chất của một số phức kim loại – PAN

định một cách đồng thời bằng cách đo độ hấp thụ quang ở các bước sóng 565nm;628nm và 764nm Zn có thể xác định được trong sự có mặt của Cd; Cu; Hg; Pb và

Ag bằng cách che các ion kim loại này bởi ion I- , Ni và Co có thể được che bởi ionxianua (CN-)

Sự chiết các kim loại với dung dịch PAN trong cloroform và các dung môitương tự có thể rất chậm Ni2+ có thể được chiết hoàn toàn sau khi lắc 40 giờ Quátrình chiết sẽ nhanh hơn nếu thêm thuốc thử trong một lượng nhỏ ancol

Puschel và các cộng sự đã thực hiện chiết Fe, Co, Ni như sau: đun nóng dungdịch mẫu đến 800C, sau đó thêm PAN và dung dịch đệm axetat (pH = 5), sau đólàm lạnh về nhiệt độ phòng, rồi tiến hành chiết Fe, Co, Ni

Nhôm được xác định bằng phương pháp huỳnh quang dưới dạng phức củanhôm với PAN trong dung dịch rượu etylic Xác định Co trong dung dịch với thuốcthử PAN trong sự có mặt của chất hoạt động bề mặt trung hoà (TritonX – 100)

Thuốc thử p- PAN có thể tổng hợp được, các đặc điểm của phức kim loạivới PAN đã được nghiên cứu Các phản ứng của PAN với hầu hết các kim loại nặngnhạy hơn các phản ứng của các đồng phân - ortho Trong môi trường axit mạnh,thành phần phức vòng càng của Cu2+; Zn2+; Ni2+ với PAN theo tỉ lệ 1M; 2PAN.Thuốc thử PAN phản ứng ở dạng C:

C

H2C

.

c)

Các tác giả đã dùng phương pháp so màu để xác định Zn, Cu và Mn trongquá trình kiểm tra sự thẩm tách của các chất lưu PAN được sử dụng làm thuốc thửtrong phép đo trắc quang với sự có mặt của chất hoạt động bề mặt Trion 5%(w/v).Phổ hấp thụ thu được khi cho các ion Zn2+, Cu2+, Mn2+ tác dụng với dung dịch PANtrong môi trường đệm borat có pH = 9,2 Nồng độ các chất thẩm tách trong mẫu

thẩm tách được xác định trong khoảng 6-500ppm Phương pháp này được dùng để

định tính các chất gây ô nhiễm.[37], [40]

Chemometrics được định nghĩa là việc ứng dụng các phương pháp toán học, thống

kê, đồ hoạ,… để qui hoạch thực nghiệm, tối ưu hoá các thông tin hoá học trích ra từ tập số liệu phân tích và đưa ra tối đa những thông tin hữu ích từ tập số liệu ban đầu

Ra đời từ những năm đầu của thập kỉ 70, cho tới nay Chemometrics đã xáclập được một vị trí quan trọng cho mình trong ngành hoá học, đặc biệt là trong hoáhọc phân tích hiện đại Một mảng lớn trong Chemometrics phát triển nhanh gắn liềnvới toán học và tin học là hồi qui đa biến – kỹ thuật đa biến được dùng rộng rãitrong phòng thí nghiệm hoá học giúp giải quyết các bài toán xác định đồng thờinhiều cấu tử cùng có mặt trong hỗn hợp mà không cần tách loại trước Về nguyêntắc, chỉ cần xây dựng dãy dung dịch chuẩn có mặt tất cả các cấu tử cần xác định vớinồng độ biết trước trong hỗn hợp (các biến độc lập x), đo tín hiệu phân tích của cácdung dịch này dưới dạng một hay nhiều biến phụ thuộc y và thiết lập mô hình toánhọc mô tả quan hệ giữa hàm y (tín hiệu đo) và các biến độc lập x (nồng độ các chấttrong hỗn hợp) Dựa trên mô hình này có thể tìm được nồng độ của các cấu tử trongcùng dung dịch định phân khi có tín hiệu phân tích của dung dịch đó

Nếu các cấu tử có mặt trong hỗn hợp cho tín hiệu đo có tính chất cộng tính

thì có thể sử dụng phương pháp hồi qui đa biến tuyến tính thông thường (multiple

linear regression- MLR) như phương pháp bình phương tối thiểu thông thường

hoặc hiệu quả hơn như bình phương tối thiểu từng phần, phương pháp hồi qui cấu

tử chính, … Nhưng nếu trong hỗn hợp, các cấu tử có sự tương tác lẫn nhau làm mấttính chất cộng tính ở tín hiệu đo thì phải sử dụng mô hình hồi qui đa biến phi tuyến

tính mà phổ biến là các phương pháp kết hợp với mạng nơron nhân tạo.[4], [16]

Tùy thuộc vào đặc điểm của hàm phụ thuộc, có thể chia các phương pháp hồiqui đa biến tuyến tính thành 2 nhóm chính: các phương pháp hồi qui đa biến tuyếntính sử dụng phổ toàn phần như phương pháp CLS, PLS, và phương pháp sửdụng dữ liệu phổ riêng phần như ILS Trong luận văn này chúng tôi tiến hànhnghiên cứu phương pháp hồi quy đa biến tuyến tính xác định đồng thời 3 nguyên tốkim loại Ni, Co và Pd trong các bản mạch điện tử, sử dụng thuốc thử PAN

* Phương pháp hồi quy đa biến tuyến tính.

Giả sử hỗn hợp cần phân tích có k cấu tử (X1, X2…Xk), tín hiệu phân tích củahỗn hợp là y thì phương trình hồi qui đa biến mô tả quan hệ giữa y và các biến Xi(i=1,2,…k) có dạng :

y= a+ b1X1 + b2X2 +…+ bkXk

Về mặt lý thuyết để tìm nồng độ của k cấu tử cần có ít nhất k phương trình hồiqui Vì vậy thực tế sẽ cần tiến hành m thí nghiệm (m x k) với m dung dịch chuẩnhỗn hợp thì sẽ lập được m phương trình hồi qui đa biến Dạng tổng quát của hệphương trình này như sau :

y= a+Xb

Trong đó b là vecto chứa các hệ số của phương trình hồi qui

y là vecto cột chứa m giá trị y1…ym còn X là ma trận có m hàng (ứng với mquan sát) và k cột (ứng với k biến)

m

p p

y y

y

y y

y

y y

2 22

21

1 12

11

Các phương trình hồi qui tuyến tính thu được sẽ cho biết:

- Những biến (cấu tử) nào có ảnh hưởng lớn (nếu giá trị tuyệt đối của hệ số hồiqui lớn) đến kết quả thí nghiệm (tín hiệu đo)

- Biết được chiều hướng các ảnh hưởng (hệ số hồi qui mang dấu dương sẽ cóảnh hưởng cùng chiều đến kết quả thí nghiệm và ngược lại)

- Tìm được nồng độ các cấu tử trong dung dịch cần định phân khi có tín hiệuphân tích y

1.4.1 Phương pháp bình phương tối thiểu thông thường (classical least CLS)

- Từ dạng tổng quát y = XK +e (1)

K là vecto hệ số của phương trình hồi qui K là ma trận (kx1) nếu y là véc tơcột biểu diễn tín hiệu đo của một dung dịch chuẩn với y là vecto (mx1), X là matrận (mxk), và e là vecto số dư (mx1) K là ma trận (kxp) nếu y là số liệu dạng ma

trận (mxp) biểu diễn tín hiệu của dung dịch chuẩn được đo tại nhiều thời điểm (ví

dụ đo độ hấp thụ quang tại p bước sóng)

- Nếu có giá trị nhập vào là biến độc lập X và biến phụ thuộc y sẽ tính đượcgiá trị hệ số b Theo phương pháp bình phương tối thiểu, ma trận hệ số K sẽ đượctính như sau:

K= (XTX)-1 XTy (2)

với XT là ma trận chuyển vị của X (transpose to matrix).

- Khi đã có giá trị hệ số phương trình hồi quy, với mẫu chưa biết cần tìm giá trịX0 từ giá trị y0 ta sẽ có:

Nhược điểm: Phương pháp CLS đòi hỏi những cấu tử trong hỗn hợp phải cho

tín hiệu có tính chất cộng tính Vì vậy cần phải biết tất cả các phổ của những chất

gây ảnh hưởng đến vùng phổ được đo vì chúng đều đóng góp vào đường chuẩn.Điều này có thể được loại trừ đáng kể bằng cách phân tích dải phổ tại một thời điểmsau khi gộp kết quả vào phép phân tích thống kê Nó cho phép loại bỏ dải phổkhông tuân theo định luật Lambe-Bia hoặc những phổ có chứa tín hiệu của ion cản

C = P ATrong phương pháp hồi qui đa biến, phương trình trên có thể khai triểnthành:

C1 = P11A1 + P12A2 + … + P1mAmC2 = P21A1 + P22A2 + … + P2mAm

…

Cx = Px1A1 + Px2A2 + … + PxmAm

Trong đó:

Am : Giá trị tín hiệu đo ở thời điểm mPxm : Giá trị hệ số hồi qui của cấu tử thứ x tại thời điểm m

Cx : Nồng độ cấu tử thứ x

Các bước tính toán trong mô hình ILS bao gồm

* Xây dựng các ma trận dữ liệu chuẩn:

Để xây dựng đường chuẩn sử dụng kĩ thuật ILS ta cần xác định ma trận hệ sốhồi qui P từ mẫu chuẩn có ma trận nồng độ C và ma trận tín hiệu đo A P là ma trậnchứa hệ số hồi qui của phương trình, trong đó mỗi hàng chứa hệ số hồi qui của mộtcấu tử, vì vậy số hàng của P là số cấu tử, số cột là số thời điểm đo

Do trong tập số liệu C và A đều có chứa sai số ngẫu nhiên nên để P mô tảchính xác quan hệ giữa C và A ta cần xác định P bằng phương pháp bình phương tốithiểu (tổng bình phương của sai số giữa giá trị tính theo mô hình và giá trị thựcnghiệm là nhỏ nhất)

* Xác định công thức tính P:

C = A P

AT C= AT A P[AT A]-1 AT C = [AT A]-1 [AT A] P[AT A]-1 AT C = P

Để ma trận nghịch đảo của [AT A] - nghịch đảo giả của A - tồn tại, A cần có

số hàng tối thiểu bằng số cột Mỗi hàng trong A là tín hiệu của một mẫu, mỗi cột làtín hiệu của các mẫu ở một thời điểm nhất định Vì vậy, trong phương pháp ILS sốmẫu không được ít hơn số thời điểm đo Do yêu cầu về số mẫu tối thiểu như trênnên để tiến hành sử dụng phương pháp này, ta cần lựa chọn số thời điểm đo tốithiểu đặc trưng nhất trên toàn dải phổ, vì vậy, phương pháp ILS còn được gọi làphương pháp phổ riêng phần Các điểm đo đặc trưng này thường là những điểmthỏa mãn các yêu cầu sau:

- Giá trị tín hiệu đo tại các thời điểm này lớn so với các điểm đo khác để tăng

độ nhạy

- Tín hiệu của các cấu tử khác nhau tại mỗi điểm đo được lựa chọn phải biếnđổi khác nhau tức là có sự khác biệt lớn về tín hiệu đo tại mỗi điểm của các cấu tử

- Tại các điểm này, tín hiệu của các ion cản trở phép đo là nhỏ nhất

* Dự đoán thông tin của mẫu chưa biết:

Với mẫu chưa biết nồng độ, từ ma trận tín hiệu đo Aunk của mẫu sẽ xác địnhđược nồng độ các chất dựa vào ma trận P đã tính:

Cunk = Aunk P

* Ưu điểm của phương pháp ILS:

- Thích hợp với tập số liệu nhỏ, ít thông tin

- Loại trừ được sai số nhiễu phổ và giảm thiểu được ảnh hưởng của các cấu

tử lạ do đã lựa chọn các thời điểm đo đặc trưng

- Khi tín hiệu đo là các giá trị nhỏ hơn giá trị qui ước của nồng độ thì giá trịcác hệ số trong ma trận P sẽ lớn hơn hệ số hồi qui của phương pháp CLS, điều này

sẽ làm giảm sai số trong quá trình tính toán

* Nhược điểm của phương pháp ILS:

- Cần lựa chọn tối thiểu các thời điểm đo đặc trưng cho các cấu tử Lựa chọnsai lệch sẽ dẫn đến sai số lớn trong quá trình tính toán

- Phải đảm bảo có tính cộng tính cao của các cấu tử ở các thời điểm đo được

lựa chọn [4], [16]

1.4.3 Phương pháp bình phương tối thiểu từng phần (partial least square-PLS )

PLS là phương pháp đa biến dùng để mô hình hoá mối quan hệ giữa biến độclập X và biến phụ thuộc Y, từ đó có thể đoán được thông tin trong Y khi đã biết cácthông tin của X và ngược lại PLS sẽ tối ưu hoá giá trị đồng phương sai (covariance)giữa ma trận X và Y Hai ma trận X và Y được phân tích thành một ma trận số(score matrices) T chung và ma trận nạp (loading matrices) P và Q

Hay X= T x P + E

Y= T x Q + F

Tính chất quan trọng của PLS là chúng ta có thể nhận được một ma trận T

chung cho cả 2 phương trình [4], [16]

1.4.4 Phương pháp hồi qui cẩu tử chính ( principal component regression -PCR)

PCR - phương pháp hồi quy cấu tử chính, gồm 2 quá trình: Phân tích cấu tửchính chuyển sang tập dữ liệu mới, chứa một số ít các yếu tố quan trọng, cần thiết.Sau đó sử dụng phương pháp bình phương tối thiểu nghịch đảo để phân tích tập dữliệu mới này

Trước tiên, chiếu tập số liệu tín hiệu phân tích đó lên không gian có ít chiềuhơn theo PCA mà không làm mất đi các thông tin quan trọng và tiến hành phân tíchhồi qui đa biến trên không gian mới này Nó giả thiết rằng mỗi thành phần trong tập

số liệu có thể được gán một giá trị định lượng đầu tiên cần tạo mô hình PCA cho tập