Đây là một bài hoàn chỉnh hướng dẫn các bạn xác nhận giá trị sử dụng của phương pháp. Chỉ tiêu Nitrit trong nước thải, nước mặt, nước ngầm. Hướng dẫn xác định khoảng tuyến tính Hướng dẫn xác định giới hạn phát hiện Hướng dẫn đánh giá độ lặp lại, độ tái lặp trong PTN Hướng dẫn đánh giá độ không đảm bảo đo
Trang 1PHIẾU XÁC NHẬN GIÁ TRỊ SỬ DỤNG CỦA PHƯƠNG PHÁP
Tên phương pháp: xác đinh nitrit
Phương pháp tiêu chuẩn Phương pháp không tiêu chuẩn
Số hiệu phương pháp: SMEWW4500 NO2- B: 2012
Thời gian thực hiện :
Thành phần thực hiện:
I CÁC THÔNG SỐ CẦN ĐÁNH GIÁ
- Xác định khoảng tuyến tính của đường chuẩn
- Xác định giới hạn phát hiện của phương pháp (LOD)
- Xác định giới hạn định lượng (LOQ)
- Xác định khoảng hiệu suất thu hồi
- Độ lặp lại, độ tái lặp
- Ước lượng độ không đảm bảo đo
II YÊU CẦU ĐỐI VỚI HOÁ CHẤT
Tất cả các thuốc thử đếu tinh khiết
Thuốc thử màu: cho100 mL acid phosphoric 85% và 10g sulfanilamide vào 800
mL nước cất Sau khi sulfanilamide được hòa tan hoàn toàn, thêm 1g N – (1-naphthyl) – ethylenediamine dihydrochloride Trộn đều sau đó pha loãng thành 1 lít với nước cất Dung dịch sử dụng được trong 1 tháng khi được lưu trữ trong chai có màu tối và phải để trong tủ lạnh
Dung dịch Sodium oxalate, 0,025M (0,05N): hòa tan 3,350 g Na2C2O4 trong nước cất và pha loãng thành 1 lít
Dung dịch Ferrous ammonium sufate, 0,05M (0,05N): hòa tan 19,607g
Fe(NH4)2(SO4)2.6H2O + 20 mL acid H2SO4 đậm đặc và pha loãng thành 1 lít Tiêu chuẩn như trong phần 5220B.3d
Dung dịch nitrite stock: hòa tan 1,232g NaNO2 trong nước cất và pha loãng thành
1 lít; 1,00 mL= 250 g N Bảo quản với 1 mL CHCl3
Trang 2 Sử dụng NaNO2 có độ tinh khiết ít nhất 99% Bởi vì NO2 bị oxy hóa nhanh chóng trong điều kiện ẩm ướt, do đó sử dụng chai thật sạch để đựng dung dịch lưu trữ và khi không sử dụng thì phải đóng thật chặt ngăn không khí lọt vào
Chuẩn độ lại dung dịch nitrite chuẩn: cho một lượng dư dung dịch chuẩn KMnO4 0,01M (0,05N) vào dd NaNO2, lượng MnO4 dư s làm cho dd có màu hồng Làm mất màu của permaganate ( MnO4) bằng chất khử Na2C2O4 0,025M hay Fe(NH4)2(SO4)2 0,05M, và chuẩn độ lại lượng Na2C2O4 0,025M hay Fe(NH4)2(SO4)2 0,05M dư với dung dịch KMnO4 Dung dịch s chu ển t không màu đến màu hồng tại điểm kết th c
Chuẩn un ịch N-NO 2 lưu trữ:50mL dung dịch chuẩn MnO4 0,01M (0,05N), 5ml H2SO4 và 50ml dung dịchN-NO2 stock Nh ng pipet có ch a dung dịch permanganate s u trong nước trong khi thêm dd NO2- lưu trữ Lắc nhẹ và tiến hành ở môi trường có nhiệt độ 70 – 800 Loại màu hồng của permanganate ởi việc thêm vào 10ml dd Na2C2O4 0,025M huẩn phần dư Na2C2O4 ằng MnO4
0,05N đến khi chu ển sang màu hồng ẩn thận khi làm m u trắng và sử dụng công
th c tính toán cuối c ng ên dưới
ông th c tính toán nồng độ N-NO2- của dd lưu trữ ằng công th c c n ằng ên dưới:
F
E D C B
Trong đó:
A = mg NO2 mltrong dung dịch lưutrữ NaNO2;
t ng mL MnO4 đem chuẩn;
Nồng độ MnO4;
D = T ng mL chất khử Na2C2O4 thêm vào;
E Nồng độ chất khử Na2C2O4;
F = ml dd NaNO2 lưu trữ đem chuẩn độ
C 1,00 ml KMnO4 0,01M (0,05) tương đương với lượng dd NaNO2 1,750 mg N
- NO2-
Trang 3 Dun ị N - NO 2 - trung gian: Tính toán thể tích ( ) của dung dịch N - NO2- lưu trữ trung gian là 12,5 Pha loãng thể tích (xấp x 50 mL) thành 250 mL với nước cất; 1,00 ml = 50 g N - NO2- Chuẩn bị m i ngà
Dun ị N - NO 2 - uẩn pha loãng 10 mL dung dịch N - NO2- trung gian trong
1 lít nước cất; 1,00 ml 0,5 g N - NO2
Dun ị uẩn n 4 0,01M (0,05N): hòa tan 1,6 g KMnO4 trong 1 lít nước cất ho vào nh thủ tinh và có thể sử dụng ít nhất 1 tuần ẩn thận chắt nước ra
ha d ng pipet h t lớp cặn ên trên Dung dịch nà được xác định theo phương pháp ên dưới:
n lượng gần đ ng 100 – 200 mg Na2C2O4 khan trong eaker 400 mL Thêm 100
mL nước cất và khuấ tan Thêm 10 mL 2SO4 1:1 và gia nhiệt nhanh đến 900
C –
950 huẩn độ với dd chuẩn permanganate, khuấ và nh n thấ điểm kết th c màu hồng trong thời gian ít nhất 1 ph t hông được hạ nhiệt độ xuống dưới 850 Nếu cần, làm nóng phần m u có trong eaker trong quá tr nh chuẩn độ, 100 mg s sử dụng khoảng 6 mL dung dịch Làm m u trắng với nước cất và 2SO4
Nồng độ KMnO4 =( ) 0,33505
4 2 2
B A
O C gNa
Trong đó:
A = thể tích chuẩn độ m u thực, ml;
B = thể tích chuẩn độ m u trắng, ml
III YÊU CẦU ĐỐI VỚI THIẾT BỊ
Pipet 1 ml, 5 ml, 10 ml
Erlen 50 ml, nh định m c 50 ml, phễu lọc đã được tráng bằng acid H2SO4 30% sau
đó được tráng lại bằng nước cất
Má so màu ước sóng 690 nm
Bếp điện
Giấy lọc
IV THỰC HIỆN ĐÁNH GIÁ
Trang 43.1.Xá định khoảng tuyến tính
Lấy 0; 1; 2; 5; 10; 20; 30; 40 ml dung dịch sulfat chuẩn 0,5 mg NO2-/L vào các bình định m c 50 ml, Thêm nước cất đạt thể tích 50ml, theo bảng sau:
Bảng 1: Thể tích dung dịch chuẩn 0,5 mgNO 2 /L và thể tích nước cất
DD chuẩn (mgNO 2 - /L) 0 0,01 0,02 0,05 0,1 0,2 0,3 0,4
Sau đó thêm 2 ml thuốc thử lắc đều, để ên trong 10 ph t đến 2h, tiến hành đo độ hấp thụ quang của dung dịch tại ước sóng 453 nm, Lập đồ thị tương quan giữa độ hấp thụ quang (Abs) và nồng độ (C), Kết quả xây dựng đường chuẩn ở 7 thời điểm khác nhau như sau:
Bảng 2: Độ hấp thụ quang và nồng độ Nitrit ở các thời điểm khác nhau
C (mg NO 2 - - N/L) 0,01 0,02 0,05 0,1 0,2 0,3 0,4
Abs
08/09/2014 0,062 0,126 0,344 0,671 0,1320 1,943 2,514 08/09/2014 0,058 0,132 0,333 0,550 0,1318 1,957 2,565 11/09/2014 0,053 0,110 0,326 0,541 0,1281 1,908 2,511 11/09/2014 0,061 0,114 0,336 0,651 0,1250 1,936 2,534 15/09/2014 0,053 0,108 0,328 0,562 0,1182 1,913 2,492 15/09/2014 0,055 0,122 0,338 0,571 0,1309 1,893 2,489 18/09/2014 0,050 0,111 0,334 0,523 0,1258 1,902 2,504
Bảng 3: Tóm tắt các hệ số từ phương trình Abs = k1* C NO2 - + k0 thể hiện sự tương
quan giữa độ hấp thụ quang và nồng độ Nitrit
Trang 5T ời điểm ko k1 R2
Kết luận: Kết quả xây dựng đường chuẩn ở 7 thời điểm khác nhau cho thấy các đường chuẩn ở các thời điểm khác nhau không biến động nhiều, Đường chuẩn xác định NO 2 -tuyến tính trong khoảng từ 0,005 đến 0,4 mg NO 2 /L, giá trị R 2 trung bình của 7 thí nghiệm là 0,9988, giá trị R 2 kiểm soát tính toán được từ 7 thí nghiệm là 0,9974,
3.2 Xá định giới hạn phát hiện, giới hạn địn lượng, giới hạn báo cáo
Để xác định giới hạn phát hiện (LOD) và giới hạn định lượng (LOQ) của phương pháp, ch ng tôi chọn m u môi trường phân tích lặp lại 10 lần,
Lấy 50ml m u thử cho vào 10 nh định m c sau đó thêm 2ml thuốc thử rồi để
ên 10 ph t đến 2h Sau đó lấy các m u nà đo quang như với m u chuẩn, Kết quả như sau:
Bảng 4: Kết quả thí nghiệm lặp 10 lần trên mẫu môi trường
mg/L
140908001-NN01
Trang 6kết quả Sd 0,0010
Hình 2: Đồ thị thể hiện sự tương quan giữa độ hấp thụ quang và nồng độ Nitrit khi
xác định LOD, LOQ 3.3 Xác định hiệu xuất thu hồi
Để đánh giá độ thu hồi của phương pháp, ch ng tôi thí nghiệm m u có hàm lượng Nitrit nằm trong khoảng tuyến tính của đường chuẩn để nghiên c u, bằng cách thêm dung dịch chuẩn vào m u thử, m i thí nghiệm làm lặp 6 lần, bằng các nồng độ thấp, trung bình, cao (0,02; 0,1; 0,3 mg NO2- l), Sau đó tiến hành ph n tích, để đánh giá độ thu hồi của phương pháp
Mẫu 1: M u nền sử dụng là nước mặt, nước ngầm đã được bảo quản ở nhiệt độ < 4oC
Mẫu thêm chuẩn với nồng độ C Spike1 = 0.01mg/L
Thể tích cho vào m u nền 1 ml dung dịch chuẩn NO2- (5 mg/L)
Nồng độ thêm chuẩn vào m u nền 0,01mg/L,
Cách tiến hành: cho m u nền vào nh định m c 500ml nhưng không cho đến vạch, Sau đó cho 10 ml dung dịch N-NO2- chuẩn ( 5mg L) và định m c bằng m u nền cho đến vạch
Nồng độ Spike cho vào được tính toán bằng công th c:
o Cspike1 =
ĐM
ddNO ddNO
V
V
=
500
1
* 5
= 0.01 mg/L
Trang 7 Mẫu thêm chuẩn với nồng độ C Spike2 = 0,1mg/L
- Thể tích cho vào m u nền 5 ml
- Nồng độ thêm chuẩn vào m u nền 0,1 mg/L
- Cách tiến hành: cho m u nền vào nh định m c 500ml nhưng không cho đến vạch, sau đó cho 5 ml dung dịch N-NO2- chuẩn ( 5mg L) và định m c bằng m u nền cho đến vạch
- Nồng độ Spike cho vào được tính toán bằng công th c:
Cspike2 =
ĐM
ddNO ddNO
V
V
=
500
10
* 5
= 0,1 mg/L
Mẫu thêm chuẩn với nồng độ C Spike3 =0,3 mg/L
- Thể tích cho vào m u nền 30 ml
- Nồng độ thêm chuẩn vào m u nền 0,3 mg/L,
Cách tiến hành: cho m u nền vào nh định m c 500ml nhưng không cho đến vạch, Sau đó cho 30 ml dung dịch N-NO2- chuẩn ( 5 mg L) và định m c bằng m u nền cho đến vạch
Nồng độ Spike cho vào được tính toán bằng công th c:
Cspike3 =
ĐM
ddNO ddNO
V
V
=
500
30
* 5
= 0,3 mg/L
- Sau đó lấy m u thực và m u thêm chuẩn tiến hành thí nghiệm để xác định nồng độ N-NO2 các ước làm được lặp lại 6 lần
Xá địn ệ số t u ồi
ệ số thu hồi Rm được xác định ằng công th c:
Hệ số thu hồi (Rm1,Rm2,Rm3) với Rm = Error! Reference source not found
Sau đó tiến hành phân tích, để đánh giá độ thu hồi của phương pháp ết quả đánh giá độ thu hồi được thể hiện ở bảng sau:
140908001 Cspike 0,022 0,021 0,023 0,021 0,021 0,023 98,33
Trang 8Nền mẫu 1 2 3 4 5 6 R
_NN02 0,01mg/L
R% 100,00 90,00 110,00 90,00 90,00 110,00
Cspike 0,1mg/L 0,109 0,117 0,113 0,109 0,105 0,11
98,50
R% 97,00 105,00 101,00 97,00 93,00 98,00
Cspike 0,3 mg/L 0,312 0,31 0,307 0,315 0,311 0,299
99,00
R% 100,00 99,33 98,33 101,00 99,67 95,67
140908001
-NM01
Cspike 0,01mg/L 0,026 0,028 0,025 0,026 0,028 0,027
96,67
R% 90,00 110,00 80,00 90,00 110,00 100,00
Cspike 0,1mg/L 0,119 0,118 0,124 0,115 0,111 0,112
99,50
R% 102,00 101,00 107,00 98,000 94,00 95,00
Cspike 0,3 mg/L 0,305 0,313 0,326 0,312 0,324 0,308
99,22
R% 96,00 98,67 103,00 98,33 102,30 97,00
Độ thu hồi trung bình m u nước mặt nằm trong khoảng t 96,67% đến 99,5%
Độ thu hồi trung bình của m u nước ngầm nằm trong khoảng t 98,83% đến 99%
4 Xác định độ lặp lại, độ tái lặp trong phòng thử nghiệm
4.1 Xác định độ lặp lại
Để đánh giá độ lặp lại và độ tái lặp trung gian, chúng tôi thí nghiệm m u có hàm lượng N-NO2- nằm trong khoảng tuyến tính của đường chuẩn để nghiên c u, bằng cách thêm dung dịch chuẩn vào m u thử m i nồng độ làm lặp 6 lần, bằng các nồng độ
Trang 9thêm chuẩn ở 3 khoảng nồng độ thấp, trung bình, cao (0,01; 0,1; 0,3 mg/L), T đó đánh giá độ lặp lại của phương pháp ết quả được thể hiện ở bàng sau:
140908001
-NN02
Cspike 0,01mg/L 0,022 0,021 0,023 0,021 0,021 0,023 4,50 Cspike 0,1 mg/L 0,109 0,117 0,113 0,109 0,105 0,11 3,70 Cspike 0,3 mg/L 0,312 0,31 0,307 0,315 0,311 0,299 1,80
140908001
-NM01
Cspike 0,01 mg/L 0,026 0,028 0,025 0,026 0,028 0,027 4,54 Cspike 0,1 mg/L 0,119 0,118 0,124 0,115 0,111 0,112 4,16 Cspike 0,3 mg/L 0,305 0,313 0,326 0,312 0,324 0,308 2,71
Đánh giá độ lặp lại chúng tôi so sánh:
RSD r % ≤ 0,01 x C 0,85
4.2 Độ tái lặp trong nội bộ phòng thử nghiệm
Nghiên c u độ tái lặp trong phòng thử nghiệm, chúng tôi tiến hành để 2 nhân viên phân tích nền m u( nước mặt, nước ngầm) ở nồng độ thêm chuẩn (thấp; trung bình; cao) Tiến hành song song 6 lần với m i khoảng nồng độ trên các nền m u (nước ngầm, nước mặt) trong thời gian ngắn với điều kiện phân tích, thiết bị, hóa chất T đó đánh giá độ tái lặp trong nội bộ phòng thử nghiệm Kết quả :
Nướ n ầm C mẫu 0,012 m /L
Cspike 0,01mg/L Cspike 0,1 mg/L Cspike 0,3 mg/L
140908001-NN02
0,022 0,023 0,109 0,112 0,312 0,313
0,021 0,022 0,109 0,103 0,315 0,311 0,021 0,023 0,105 0,107 0,311 0,308
Trang 10Nướ n ầm C mẫu 0,012 m /L
S ri 0,00098 0,00117 0,004 0,005 0,005 0,005
Nhân viên
t ự iện Qu ền Nga Qu ền Nga Qu ền Nga
(Khi S L có giá trị âm từ các phép tính trên do các tác động ngẫu nhiên thì giá trị đó nên được giả thiết bằng không)
Nướ mặt C mẫu 0,017 m /L
Cspike 0,01mg/L Cspike 0,1 mg/L Cspike 0,3 mg/L
140908001-NM01
0,026 0,028 0,119 0,118 0,305 0,315 0,028 0,025 0,118 0,116 0,313 0,326 0,025 0,025 0,124 0,119 0,326 0,315 0,026 0,028 0,115 0,125 0,312 0,327 0,028 0,026 0,111 0,109 0,324 0,302 0,027 0,024 0,112 0,114 0,308 0,310
Trung nh 0,0267 0,0260 0,1165 0,1168 0,3147 0,3158
S ri 0,0012 0,0017 0,0048 0,0053 0,0085 0,0095
Trang 11S L 0 0 0
Nhân viên
t ự iện Qu ền Nga Qu ền Nga Qu ền Nga
(Khi S L có giá trị âm từ các phép tính trên do các tác động ngẫu nhiên thì giá trị đó nên được giả thiết bằng không)
Đánh giá độ tái lặp trong nội bộ phòng thử nghiệm:
RSD R % ≤ 0,02 x C 0,85
5 Ướ lượn độ k ôn đảm bảo đo
Để ước lượng độ không đảm bảo đo ch ng tôi tiến hành xác định độ không đảm bảo đo trên m u nước mặt Tiến hành phân tích m u đồng nhất có hàm lượng xác định, Phân tích m u lặp lại tối thiểu 20 lần tính kết quả các lần phân tích (chúng tôi tiến hành các lần ph n tích được bố trí ở các ngày khác nhau: T đó
- Tính giá trị trung nh, độ lệch chuẩn và hệ số biến thiên của kết quả phân tích
- Độ không đảm bảo đo được tính theo công th c:
Ut % = tα, k * CV(%)
Trong đó : Ut : Độ không đảm bảo đo t ng (%)
CV : Hệ số biến thiên của kết quả đo(%)
tα, k : Gía trị tra bàng với m c ý nghĩa α 0,05; ậc tự do k = n-1
n : số lần phân tích lặp lại
STT T ời i n p ân tí ết quả p ân tí
(mg/L)
1
140908001-NM02
11/09/2014
0,035
Trang 124 0,037
11
140908001-NM02
18/09/2014
0,036
6 Đán iá kết quả thẩm định
STT Thông số thẩm
định
Kết quả thẩm định Kết luận
(đạt/không )
Nồn độ thẩm định
Giá trị thu được Mức yêu cầu
1 Giới hạn phát hiện LOD =0.003 4 ≤ R ≤10 Đạt
Trang 13STT Thông số thẩm
định
Kết quả thẩm định Kết luận
(đạt/không )
Nồn độ thẩm định
Giá trị thu được Mức yêu cầu LOD
2 Giới hạn định
3
(Nước ngầm)
RSD r
C spike 0,01 mg/L 4,5
≤ 14,09 (Theo AOAC)
Đạt
C spike 0,1 mg/L 3,7
≤ 11,05 (Theo AOAC)
Đạt
C spike 0,3 mg/L 1,8
≤ 9,47 (Theo AOAC)
Đạt
4
(Nước mặt)
RSD r
C spike 0,01 mg/L 4,54
≤ 13,68 (Theo AOAC)
Đạt
C spike 0,1 mg/L 4,16
≤ 10,97 (Theo AOAC)
Đạt
C spike 0,3 mg/L 2,71
≤ 9,48 (Theo AOAC)
Đạt
5
(Nước ngầm)
RSD R
C spike 0,01 mg/L 4.9
≤ 28,18 (Theo AOAC)
Đạt
C spike 0,1 mg/L 3,934
≤ 22,1 (Theo AOAC)
Đạt
C spike 0,3 mg/L 1,63
≤ 18,94 (Theo AOAC)
Đạt
6
(Nước mặt)
RSD R
C spike 0,01 mg/L 5,54
≤ 27,06 (Theo AOAC)
Đạt
C spike 0,1 mg/L 4,37 ≤ 21,94 Đạt
Trang 14STT Thông số thẩm
định
Kết quả thẩm định Kết luận
(đạt/không )
Nồn độ thẩm định
Giá trị thu được Mức yêu cầu
(Theo AOAC)
C spike 0,3 mg/L 2,87
≤ 18,96 (Theo AOAC)
Đạt
7
R%
(nước ngầm)
C spike 0,01 mg/L 98,33
90% - 107%
(Theo AOAC)
Đạt
C spike 0,1 mg/L 98,5
80% - 110%
(Theo AOAC)
Đạt
C spike 0,3 mg/L 99
80% - 110%
(Theo AOAC)
Đạt
8
R%
(nước mặt)
C spike 0,01 mg/L 96,67
80% - 110%
(Theo AOAC)
Đạt
C spike 0,1 mg/L 99,50
80% - 110%
(Theo AOAC)
Đạt
C spike 0,3 mg/L 99,22
80% - 110%
(Theo AOAC)
Đạt
4 KẾT LUẬN
