07 SOP PO4 cach tien hanh phan tich phosphate

Qui trình đo phổ : - Đo độ hấp thụ của mỗi dung dịch bằng máy đo phổ sau 10 phút ở bước sóng 880 nm - Chuẩn bị dung dịch thử trắng, thực hiện chính xác theo quy trình như đối với mẫu, nh

CÔNG TY CP DV TV MÔI TRƯỜNG HẢI ÂU

Đc: 44 – 46 đường S5, phường Tây Thạnh, quận Tân Phú , Tp HCM Điện thoại: 08 3816 4421 Fax: 08 3816 4437

Website: www.moitruong.org.vn

HƯỚNG DẪN XÁC ĐỊNH HÀM LƯỢNG PHOSPHAT

A QUY TRÌNH PHÂN TÍCH

1 Phạm vi áp dụng

- Tiêu chuẩn này trình bày phương pháp xác định hàm lượng Phosphat trong nước: nước ngầm, nước mặt và nước thải

- Tài liệu tham khảo: TCVN 6202: 2008 chất lượng nước – xác định phospho - phương pháp đô phổ dùng amoni molipdat

2 Nguyên tắc:

- Phản ứng giữa ion octophosphat và một dung dịch axit chứa molipdat và ion antimon tạo ra phức chất antimon phosphomolipdat

- Khử phức chất bằng axit ascorbic tạo thành phức chất molipden màu xanh đậm Đo độ hấp thụ của phức chất để xác định nồng độ octophosphat

3 Dụng cụ và hóa chất:

3.1 Dụng cụ:

- Máy quang phổ Pharo 300

- Pipet: 1ml, 2 ml, 5ml, 10ml, 50ml (hàng merck)

- Bình định mức: 50ml, 100ml (hàng merck)

- Cân phân tích: độ chính xác 0,1 mg

- Thiết bị lọc có kích thức lỗ lọc 0,45 µm

- Cuvet với chiều dài quang học nhỏ nhất là 10 mm và phù hợp với độ hấp thu dự kiến của dung dịch thử

3.2 Hóa chất:

- Dùng nước nước cất trong dụng cụ thuỷ tinh có thể tích thích hợp cho phân tích này:

 Dung dịch chuẫn phosphate 50 mg/L :

- Sấy khô vài gam kali dihydrogen phosphat tới khối lượng không đổi ở 105oC Hòa tan 0,2197 g ± 0,0002 g KH2PO4 trong khoảng 800 ml ± 10 ml nước trong bình định mức 1

000 ml Thêm 10 ml ± 0,5 ml dung dịch axit sulfuric 2mol/l và thêm nước tới vạch

- Có thể sử dụng sung dịch chuẩn gốc sẵn có ở thị trường (1000mg/L)

 Dung dịch chuẫn phosphate 2 mg/L :

Lấy 40 ml dd chuẩn gốc phosphate 50 mg/L cho vào bình định mức 1000ml và định mức bằng nước cất tới vạch

 Dung dịch axit sulfuric, c(H2 SO 4 ) ≈ 9 mol/L

Cho 500 ml ± 5 ml nước vào cốc 2 L Thêm cẩn thận, vừa khuấy vừa làm lạnh 500 ml ± 5

ml axit sulfuric,  = 1,84 g/ml Khuấy đều và để dung dịch nguội đến nhiệt độ phòng

 Dung dịch axit sulfuric, c(H2 SO 4 ) ≈ 4,5 mol/L

- Cho 500 ml ± 5 ml nước vào cốc 2 L Thêm cẩn thận, vừa khuấy vừa làm nguội 500 ml

± 5 ml axit sulfuric 9mol/L Khuấy đều và để dung dịch nguội đến nhiệt độ phòng.

 Dung dịch axit ascobic,  = 100g/L

Hòa tan 10 g ± 0,5 g axit ascobic (C6H8O6) trong 100 ml ± 5 ml nước

Chú thích: Dung dịch này ổn định trong hai tuần nếu giữ trong bình thủy tinh màu nâu trong

tủ lạnh và có1 thể sử dụng được lâu nếu dung dịch này vẫn là không màu

 Molipdat trong axit, Dung dịch I.

- Hòa tan 13 g ± 0,5 g amoni heptamolipdat ngậm bốn nước [(NH4)6Mo7O24.4H2O)] trong 100 ml ± 5 ml nước

- Hòa tan 0,35 g ± 0,05 g antimon kali tartrat ngậm 1/2 nước [K(SbO)C4H4O8.1/2 H2O] trong 100 ml ± 5 ml nước

- Cho dung dịch molipdat vào 300 ml ± 5 ml dung dịch axit sulfuric, khuấy liên tục

- Thêm dung dịch tartrat và trộn đều

Chú thích: Thuốc thử này ổn định ít nhất trong hai tháng nếu được giữ trong bình thủy tinh

màu nâu

4 Cách tiến hành:

4.1 Lấy mẫu và chuẩn bị mẫu:

- Lấy mẫu phòng thí nghiệm vào lọ polyetylen, polyvinyl clorua hoặc tốt nhất là bình thủy tinh Trong trường hợp nồng độ phosphat thấp, nhất thiết phải dùng bình thủy tinh

- Lọc mẫu trong vòng 4 h sau khi lấy mẫu, nếu mẫu đã được giữ lạnh, cần đưa về nhiệt độ trong phòng trước khi lọc

- Rửa sạch màng lọc có kích thước lỗ 0,45 µm bằng cách cho 200 ml nước ấm từ 30oC đến

40oC chảy qua để loại bỏ các phosphat Loại bỏ phần nước rửa này Lọc mẫu qua màng lọc và đổ bỏ 10 ml dịch lọc đầu tiên Lấy phần dịch lọc còn lại cho vào bình thủy tinh sạch, khô để xác định ngay octophosphat

- Nếu dịch lọc có pH nằm ngoài khoảng từ 3 đến 10, điều chỉnh bằng dung dịch NaOH hoặc dung dịch H2SO4

- Thời gian lọc phải không quá 10 phút Nếu cần thiết, dùng bộ lọc có đường kính lớn hơn

- Cần phải kiểm tra hàm lượng phospho của màng lọc hoặc phải rửa như đã mô tả Các màng lọc bán sẵn trên thị trường không chứa phospho cũng phải rửa như mô tả trên đây

4.2 Qui trình tạo màu:

- Hút 40 ml mẫu cho vào bình định mức 50ml

- Thêm vào mỗi bình 1 ml dung dịch axit ascorbic, tiếp theo là 2 ml dung dịch axit molipdat I Thêm nước tới vạch và lắc kỹ

4.3 Qui trình đo phổ :

- Đo độ hấp thụ của mỗi dung dịch bằng máy đo phổ sau 10 phút ở bước sóng 880 nm

- Chuẩn bị dung dịch thử trắng, thực hiện chính xác theo quy trình như đối với mẫu, nhưng thay 40 ml mẫu bằng 40 ml nước

- Hiệu chuẩn

+ Dùng pipet lấy tương ứng, 2,0 ml; 4,0 ml; 6,0 ml; 8,0 ml; 10 ml dung dịch chuẩn octophosphat , cho vào bình định mức 50 ml Pha loãng với nước tới khoảng 40

ml Những dung dịch này chứa các nồng độ octophosphat p = 0,08 mg/L đến 0,04 mg/L

+ Thực hiện chính xác theo quy trình như đối với mẫu

- Dựng đường chuẩn

+ Với mỗi dãy dung dịch Phosphat chuẩn, chuẩn bị đồ thị chuẩn bằng cách đặt nồng

độ dung dịch chuẩn phosphat (mg/L) trên trục hoành tương ứng với độ hấp thu trên trục tung

- Thường xuyên lập đường chuẩn

+ Định kỳ kiểm tra đường chuẩn và đặc biệt đối với mỗi mẻ thuốc thử mới

5 Tính toán kết quả:

- Từ loạt dung dịch chuẩn, đo độ hấp thu, vẽ giản đồ A=f(C), sử dụng phương pháp bình phương cực tiểu để lập phương trình y = ax+b

- Từ độ hấp thu Am của mẫu, tính nồng độ Cm Nếu trị số Am của mẫu vượt qua các trị số của dung dịch chuẩn, phải pha loãng mẫu đến nồng độ thích hợp

Báo cáo nồng độ phospho như sau, không lấy hơn ba số có nghĩa:

+ p < 0,1 mg/L chính xác đến 0,001 mg/L;

+ p < 10 mg/L chính xác đến 0,01 mg/L;

+ p ≥ 10 mg/L chính xác đến 0,1 mg/L

6 Kiểm soát chất lượng kết quả

 Mẫu kiểm soát QC:

Kết quả thực hiện mẫu QC phải có độ tìm thấy trong khoảng 80% đến 110% Nếu kết quả mẫu QC nằm ngoài giới hạn trên thì kết quả mẫu thử không được chấp nhận, cần tiến hành xem xét và tìm hiểu nguyên nhân để có những hành động khắc phục

 Kiểm soát chất lượng mẫu thử:

Kết quả thực hiện mẫu thử được kiểm soát dựa vào độ chụm của hai lần phân tích trên cùng một mẫu thử Đối với hai lần lặp, độ chụm được đánh giá dựa trên việc đánh giá RPD, được tính toán như sau:

 

 1 2 / 2 100

2 1

= (%)





LD LD

LD LD

Trong đó:

RPD: phần trăm sai khác tương đối của mẫu lặp;

LD1: kết quả phân tích lần thứ nhất;

LD2: kết quả phân tích lần thứ hai.

+ Giới hạn RPD được tổ chức thực hiện thiết lập dựa trên kết quả phê duyệt

phương pháp phân tích nhưng không vượt quá 15%

+ Nếu RPD nằm trong khoảng giới hạn, kết quả phân tích được chấp nhận

+ Nếu RPD nằm ngoài khoảng giới hạn, và kết quả phân tích được báo cáo, thì người phân tích phải báo cáo với trưởng nhóm để có quyết định đánh giá cuối cùng về kết quả phân tích

+ Nếu RPD nằm ngoài khoảng giới hạn, nhưng các kết quả phân tích mẫu lặp gần với giá trị giới hạn phát hiện của phương pháp, tính toán độ sai khác tuyệt đối như sau:

∆ = LD1 – LD2

Trong đó: ∆ : Độ sai khác tuyệt đối

+ Giới hạn ∆ được chính phòng thí nghiệm thiết lập dựa trên kết quả phê duyệt phương pháp phân tích Nếu ∆ nằm ngoài khoảng giới hạn, và kết quả phân tích được báo cáo, người phân tích phải báo cáo với trưởng nhóm để có quyết định đánh giá cuối cùng về kết quả phân tích

B HIỆU LỰC HÓA PHƯƠNG PHÁP

Mục này được thự hiện nhằm

Xác định:

- Độ chính xác: độ đúng, độ chụm (độ lặp lại, độ tái lặp)

- Phương trình đường chuẩn, hệ số tương quan, vùng tuyến tính

- Độ thu hồi của phương pháp

- giới hạn phát hiện, giới hạn định lượng

Cách thực hiện:

- Mẫu trắng:

- Đối với nước cấp, nước ngầm: mẫu trắng là mẫu nước cất

- Đối với mẫu nước thải, nước mặt: mẫu trắng là mẫu nước thải có nồng độ phosphat rất thấp hay không có

- Kiểm soát mẫu QC: là mẫu trắng được bổ sung chất chuẩn Sau đó tiến hành xử lý mẫu, phân tích và định lượng như quy trình Kết quả thu được đánh giá hiệu suất thu hồi và độ lập lại của phương pháp

- Hóa chất chuẩn:

Lấy 40 ml dung dịch chuẩn gốc phosphat (50 mg/L) cho vào bình định mức sau đó định mức thành 1000 ml với nước cất Ta được dung dịch làm việc có nồng độ 2 mg/L

Cách pha nồng độ các điểm trên đường chuẩn:

- Lần lượt lấy 6 bình định mức 25 ml đánh số 0 đến 5 Thực hiện thao tác giống các bước với mẫu, thay mẫu bằng dung dịch Phosphat làm việc lần lượt từ 0, 2, 4, 6, 8, 10ml

I Độ chính xác:

I.1 Độ đúng:

I.1.1 Thực hiện:

- Sử dụng đường chuẩn đã xây dựng:

Độ hấp thu của mẫu

Phương trình đường chuẩn Phosphate

- Tiến hành phân tích với chuẩn với nồng độ 0,05 mg/L Lặp lại 10 lần

- Tính giá trị thực nghiệm ttn của 10 lần đo được So sánh với t (0,95;9) = 1,833 tra trong bảng Student với mức ý nghĩa 0,05 và đọ tin cậy 95%

I.1.2 Yêu cầu:

- Gía trị thực nghiệm ttn < t (0,95;9) = 1,833

I.1.3 Kết quả:

stt

Sử dụng dung dịch chuẩn có nồng độ 0,05 mg/L

Độ hấp thu

của mẫu

Kết quả suy ra từ đường chuẩn

Gía trị trung bình

Độ lệch chuẩn

Gía trị thực nghiệm

Gía trị thự nghiệm ttn = 0,3039 < t (0,95;9) = 1,833

I.2 Độ chụm

I.2.1 Độ lặp lại

I.2.1.1 Thực hiện

Sử dụng đường chuẩn đã xây dựng:

Stt

Nồng độ

mẫu

Độ hấp thu của mẫu

Phương trình đường chuẩn Phosphate

- Tiến hành mẫu thử có nồng độ 0,05 mg/L thêm chuẩn như sau:

Stt Nồng độ C chuẩn (mg/L) C mẫu + chuẩn (mg/L)

- Lặp lại 10 lần với 3 khoảng nồng độ trên

- Tính độ lệch chuẩn tương đối

I.2.1.2 Yêu cầu:

- Độ lệch chuẩn tương đối không được vượt quá độ lệch chuẩn tương đối chấp nhận trong AOAC

I.2.1.3 Kết quả:

Độ lệch chuẩn

1

) x -(x

s

2



n

Độ lệch chuẩn tương

đối

x

100

* s

=

(%)

RSD

Độ lệch chuẩn tương

I.2.2 Độ lặp lại

I.2.2.1 Thực hiện

- Sử dụng đường chuẩn đã xây dựng:

Phương trình đường chuẩn Phosphate

- Tiến hành phân tích trên mẫu có nồng độ C = 0,05 mg/L thêm chuẩn (10 mg/L) => Cm+c= 0,2 mg/L

- Hai người thực hiện song song

- Lặp lại 10 lần

- Tính độ tái

I.2.2.2. Kết quả

Stt

n = 10: Số lần thử,

p = 2: Số nhân viên

1 0,161 0,2026 0,154 0,1940

2 0,158 0,1989 0,159 0,2002

3 0,160 0,2014 0,162 0,2038

4 0,155 0,1952 0,161 0,2026

5 0,155 0,1952 0,157 0,1977

6 0,157 0,1977 0,156 0,1965

7 0,160 0,2014 0,158 0,1989

8 0,159 0,2002 0,152 0,1915

9 0,155 0,1952 0,159 0,2002

10 0,158 0,1989 0,158 0,1989

0,158 0,199 0,158 0,198

Trung bình từng người thử nghiệm 





n i

Xi

n 1

1 X

0,199 Trung bình chung X tb , (mg/L) 



 2 1

TB 2

1 X

K K

X









n i

i X X

2

) 1 (

1 S

P

S i





2 r

S

1,6522 Độ lặp lại tương đối Sr, (%) Sr(%)   100

TB

r

X S

0,0007

Độ lệch chuẩn của giá trị









2 1

2

1 2

1 S

TB

K

K X X

0,0032

Độ tái lập của phương pháp

S  S r n nS X TB

1,6038

Độ tái lập tương đối của

TB

R

X S

99,28 iệu suất thu hồi, H (%) H (%)   100

Lythuyet

thucte

C C

II Phương trình đường chuẩn, hệ số tương quan, vùng tuyến tính

II.1 Phương trình đường chuẩn, hệ sồ tương quan

II.1.1 Thực hiện

-Xây dựng 7 đường chuẩn, xác định hệ số tương quan của từng đường chuẩn

- Tính ngược lại nồng độ của các điểm chuẩn sử dụng để xây dựng đường chuẩn

- Tính độ chệch (bias)

II.1.2 Yêu cầu

-Hệ số tương quan 0,995 < R2 < 1

-Độ chệch ≤ 15%

II.1.3.Kết quả

R 2

Giới hạn chấp nhận

0,995 < R2 <1

Đạt

- Kiểm tra bằng phương pháp tính ngược lại nồng độ của các điểm chuẩn sử dụng để kiểm soát đường chuẩn

- Giá trị chấp nhận được của độ chệch Δ ≤ 15%

 Bảng 1:

Đường

chuẩn

 Bảng 2:

Đường

chuẩn

Abs C Δ t Abs C Δ t Abs C Δ t Abs C Δ t

0,08 0,076 0,0791 1,1053 0,078 0,0799 0,0684 0,081 0,0803 0,3848 0,077 0,0801 0,1067

0,16 0,163 0,1635 2,1670 0,167 0,1669 4,3296 0,165 0,1632 1,9880 0,162 0,1625 1,5610 0,24 0,241 0,2391 0,3781 0,244 0,2422 0,9089 0,256 0,253 5,3999 0,238 0,2362 1,5901 0,32 0,322 0,3176 0,7417 0,318 0,3145 1,7177 0,328 0,324 1,2480 0,324 0,3196 0,1357 0,4 0,410 0,4029 0,7369 0,409 0,4034 0,8600 0,408 0,4029 0,7301 0,405 0,3981 0,4751

II.2 Xác định vùng tuyến tính

- Khảo sát vùng tuyến tính nhẳm hạn chế sai sót khi tính toán, Đối với những mậu mà kết quả nằm ngoài khoảng tuyến tính phải pha loãng hoặc tiến hành chau63n bị mẫu phân tích lại

II.2.1 Cách thực hiện

- Ghi nhận tín hiệu hấp thu dãy chuẩn có nồng độ 0,04; 0,08; 0,12; 0,16; 0,20; 0,40; 0,80; 1,2; 2,4; 4,8; 5,6 mg/L, Vẽ đồ thị bằng Excel và xác định khoảng tuyến tính khi phân tích bằng kỹ thuật quang phổ trên máy UV – VIS Pharo 300

Phương trình đường chuẩn Phosphate 0-0,4 mg/L

Phương trình đường chuẩn Phosphate 0-10 mg/L

-Từ đồ thị, ta thấy nồng độ Phosphate vượt quá 0,4 mg/L thì đường chuẩn không còn tuyến tính nữa, Vì vậy, đường chuẩn được xây dựng trong khoảng nồng độ từ 0– 0,4 mg/L

III Độ thu hồi

III.1 Thực hiện

-Sử dụng đường chuẩn đã xây dựng:

Stt Nồng độ mẫu Độ hấp thu của mẫu

Phương trình đường chuẩn Phosphate

- Tiến hành mẫu thử có nồng độ 0,05 mmg/L

thêm chuẩn như sau:

Stt Nồng độ C chuẩn (mg/L) C mẫu + chuẩn (mg/L)

- Lặp lại 10 lần với 3 khoảng nồng độ trên

-Tính độ thu hồi

III.2 Yêu cầu:

- Độ thu hồi nằm trong khoảng độ thu hồi chấp nhận trong AOAC

III.3 Kết quả:

Stt

C thấp (0,1 mg/L) C trung bình (0,2 mg/L) C cao (0,3 mg/L)

Gía trị trung bình

Nồng độ mẫu thử

Nồng độ chuẩn thêm

vào

C m + c (mg/L)

Hiệu suất thu hồi

c

m c m

C

C -C

=

(%)

Độ thu hồi chấp

IV.Giới hạn phát hiện và giới hạn định lượng của phương pháp và máy

IV.1 Giới hạn phát hiện và giới hạn lượng của máy

IV.1.1 Thực hiện

-Sử dụng đường huẩn đã dựng:

Phương trình đường chuẩn Phosphate

-Tiến hành phân tích trên nền mẫu nước cất, thực hiện 10 lần

IV.1.2 Kết quả:

Stt

Mẫu nước cất

Lần 4 0,001 0,0046

Gía trị trung bình

Độ lệch chuẩn

Giới hạn phát hiện

Giới hạn định lượng

IV.2 Đối với nước ngầm và nước mặt

IV.2.1 Thực hiện:

-Sử dụng đường chuẩn đã xây dựng:

Phương trình đường chuẩn Nitrat

-Phân tích trên nền mẫu nước mặt được thêm chuẩn: => Cm + c = 0,02 mg/L Nồng độ Phosphat trong mẫu: 0,00 mg/L

IV.2.2 Kết quả:

Mẫu thử + chuẩn

Gía trị trung bình

Độ lệch chuẩn

Hiệu suất thu hồi

c

m c m

C

C -C

=

(%)

Giới hạn phát hiện

Giới hạn định lượng

-MDL được xác nhận bằng cách kiểm tra các điểm sau:

 Nồng độ spike (MDL x 10 > X) 0,065 0,065 > 0,02 Đạt

 Nồng độ spike (MLD < X) 0,0065 0,0065 < 0,02 Đạt

 Ước lượng S/N (TB/SD): 2,5 – 10 9,88 2,5 < 9,88 <10 Đạt

- Vậy nồng độ dung dịch mẫu là phù hợp, MDL tính toán đáp ứng được các tiêu chí trên nên đáng tin cậy, giới hạn phát hiện (MDL) đối với nước ngầm được công bố là 0,0065 (mg/L), Giới hạn định lượng được công bố là 0,021 (mg/L)

C ĐỘ KHÔNG ĐẢM BẢO ĐO CỦA PHƯƠNG PHÁP

Các thành phần không đảm bảo đo bao gồm:

- Độ không đảm bảo đo do hóa chất ΔUA

- Độ không đảm bảo đo do thiết bị, dụng cụ thực hiện ΔUB

- Độ không đảm bảo đo do người thực hiện ΔUC

 Độ không đảm bảo đo tổng hợp

C B

u

u  2  2   2



 Độ không đảm bảo đo mở rộng

U = ΔU *X*2 với k = 2, p = 95%

I Độ không đảm bảo do hóa chất

- Độ không đảm bảo đo do dung dịch Phosphat

Do độ tinh kiết của hóa chất chuẩn phosphat ± 0,1%

0006 , 0 3

* 5 , 99

1 , 0

u

- Độ tinh khiết của ((NH

4

)

6

Mo

7

O

24

.4H

2

O): 99 ± 0,1%

0006 , 0 3

* 99

1 , 0

u

- Độ tinh khiết của K(SbO)C

4

H

4

O

8

.1/2H

2

O: 99 ± 0,1%

0006 , 0 3

* 99

1 , 0

u

 Vậy độ không đảm bảo đo do hóa chất

0010 , 0

2















II Độ không đảm bảo đo do thiết bị dụng cụ

-Pipet: 1 ml

0029 , 0 6

* 1

007 , 0

u

-Pipet: 2 ml

0020 , 0 6

* 2

01 , 0

u

-Pipet: 5 ml

0024 , 0 6

* 5

03 , 0

u

-Pipet: 10ml

0020 , 0 6

* 10

05 , 0

u

-Bình định mức: 50 ml

0005 , 0 6

* 50

06 , 0

u

-Bình định mức: 100ml

0004 , 0 6

* 100

1 , 0

u

- Bình định mức 200ml

0002 , 0 6

* 200

1 , 0

u

- Bình định mức 1000 ml

0002 , 0 6

* 1000

4 , 0

u

Độ chính xác của cân 0,0001 g

- Cân 13g (NH

4)6Mo7O24.4H2O

6

10

* 2 , 2 6 2

* 13

0001 , 0





u

- Cân 0.35g K(SbO)C

4H4O8.1/2H20

5

10

* 24 8 6 2

* 35 0

0001 , 0





u