Nghiên cứu xác định lượng vết crom bằng phương pháp von ampe hòa tan hấp phụ tt

Đây là luận án đầu tiên tại Việt Nam nghiên cứu một cách có hệ thống các loại điện cực dùng cho việc xác định lượng vết crom bằng phương pháp Von-Ampe hòa tan hấp phụ.. Lần đầu tiên áp d

ĐẠI HỌC HUẾ TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC -

ĐẠI HỌC HUẾ TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC -

TÓM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SĨ HÓA PHÂN TÍCH

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:

1 PGS.TS NGUYỄN VĂN HỢP

2 GS.TS LÊ QUỐC HÙNG

MỞ ĐẦU

1 Tính cấp thiết của đề tài

Sự nghiệp công nghiệp hóa, hiện đại hóa và bảo vệ môi trường trong giai đoạn hiện nay đòi hỏi ngành khoa học phân tích phải phát triển và hoàn thiện các phương pháp phân tích có độ nhạy

và độ chọn lọc cao để xác định chính xác những lượng vết kim loại trong các đối tượng phức tạp Để giải quyết nhiệm vụ đó, một loạt phương pháp phân tích đa năng đã ra đời như: Quang phổ hấp thụ nguyên tử, quang phổ phát xạ plasma, sắc ký khí cột mao quản, sắc

ký lỏng hiệu năng cao và các phương pháp phân tích điện hóa hiện đại, điển hình là phương pháp cực phổ xung vi phân và các phương pháp Von - Ampe hòa tan

Hiện nay, đa số các nghiên cứu về phương pháp Von-Ampe hoà tan hấp phụ (AdSV) đều sử dụng điện cực giọt thuỷ ngân treo (HMDE) hoặc điện cực giọt thủy ngân tĩnh (SMDE) - là những điện cực đắt tiền và rất khó chế tạo Hướng nghiên cứu sử dụng điện cực màng thủy ngân (MFE), điện cực màng bismut (BiFE) trên điện cực rắn đĩa trơ - là những loại điện cực rẻ tiền, dễ chế tạo hơn và BiFE thân thiện với môi trường - mới chỉ được một số tác giả quan tâm nghiên cứu Theo chúng tôi, nếu thành công trong nghiên cứu sử dụng điện cực MFE, BiFE thay thế cho điện cực HMDE và SMDE, thì khi đưa vào áp dụng, sẽ có tính khả thi cao hơn ở hoàn cảnh nước

ta hiện nay

Crom là nguyên tố tương đối phổ biến trong thiên nhiên, lương crom trong môi trường có xu hướng tăng bởi các hoạt động công nghiệp như mạ điện, thuộc da, chế biến và khai thác khoáng sản Trong môi trường, crom thường tồn tại ở dạng Cr(III) và Cr(VI), tuỳ thuộc vào trạng thái oxi hoá khử của nước mà crom tồn tại ở dạng nào nhiều hơn Tính chất và độc tố của các dạng crom lại phụ thuộc vào trạng thái oxy hoá của nó, crom chỉ gây độc khi tồn tại dạng Cr(VI), còn Cr(III) lại là dạng vi lượng cần thiết cho cơ thể Do vậy, trong nghiên cứu môi trường nếu chỉ phân tích hàm lượng crom tổng là chưa đủ mà cần phải phân tích các dạng tồn tại khác nhau của chúng Do vậy xây dựng quy trình phân tích crom trong các đối tượng môi trường là vấn đề cần thiết và cấp bách

Xuất phát từ những vấn đề trên, chúng tôi chọn đề tài: “Nghiên cứu xác định lượng vết crom bằng phương pháp Von-Ampe hoà tan hấp

phụ” sử dụng phối tử tạo phức là DTPA, thành phần nền là đệm axetat

Để thực hiện mục đích đó cần giải quyết các nội dung sau:

- Nghiên cứu xác định lượng vết crom theo phương pháp AdSV dùng HMDE, MFE và BiFE So sánh ưu nhược điểm của các loại điện cực và chọn điện cực tốt nhất và khả thi nhất để áp dụng vào phân tích thực tế

- Xây dựng qui trình xác định lượng vết crom trong nước tự nhiên và áp dụng vào thực tế để xác định crom trong một số loại mẫu môi trường ở tỉnh Thừa Thiên - Huế: nước sông, nước dưới đất, trầm tích sông và trầm tích vùng đầm phá

2 Mục tiêu nghiên cứu

- Góp phần nghiên cứu phát triển phương pháp Von - Ampe hòa tan hấp phụ

- Tìm ra kiểu điện cực làm việc mới, dễ sử dụng và áp dụng được vào phân tích thực tế

- Xây dựng qui trình xác định lượng vết crom trong một số đối tượng môi trường.

3 Điểm mới của luận án về mặt khoa học và thực tiễn

1 Đây là luận án đầu tiên tại Việt Nam nghiên cứu một cách có hệ thống các loại điện cực dùng cho việc xác định lượng vết crom bằng phương pháp Von-Ampe hòa tan hấp phụ

2 Lần đầu tiên sử dụng phương pháp Von-Ampe hoà tan hấp phụ dùng điện cực màng Bismut để xác định lượng vết crom tại Việt Nam

3 Đã thành công trong việc phát triển một kiểu điện cực

màng bismut mới, điện cực màng bismut in situ (BiFE in situ) Phương pháp Von-Ampe hòa tan hấp phụ dùng điện cực BiFE in situ cho độ nhạy tốt hơn các loại điện cực khác (HMDE, MFE, BiFE ex

situ) GHPH đạt được thấp (cỡ 0,1 ppb) với thời gian phân tích ngắn

Bằng kỹ thuật chế tạo đơn giản, thích hợp với điều kiện của các phòng thí nghiệm phân tích chưa được trang bị đầy đủ, loại điện cực mới này có thể sẽ góp phần phục vụ thiết thực cho nhu cầu quan trắc kiểm soát ô nhiễm crom và khai thác sử dụng các nguồn nước tại Việt Nam

4 Lần đầu tiên áp dụng phương pháp Von-Ampe hòa tan hấp

phụ dùng điện cực BiFE in situ để xác định lương vết crom trong các

mẫu nước ngọt, nước lợ và nước mặn khu vực Thừa thiên Huế

4 Bố cục luận án

Luận án gồm 153 trang, với 75 bảng và 55 hình, trong đó:

- Mục lục, danh mục viết tắt, bảng, hình 11 trang

- Phần mở đầu 04 trang

- Chương 1: Tổng quan lý thuyết 31 trang

- Chương 2: Nội dung và phương pháp nghiên cứu 05 trang

- Chương 3: Kết quả và thảo luận 86 trang

- Chương 4: Kết luận 02 trang

- Tài liệu tham khảo 12 trang

NỘI DUNG LUẬN ÁN Chương 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU

 Giới thiệu về crom, một số ứng dụng, các nguồn thải crom

vào môi trường, tác động của crom đối với con người và môi trường

 Tổng quan về phương pháp Von-Ampe hòa tan hấp phụ: Nguyên tắc của phương pháp, thuốc thử tạo phức, các điện cực làm việc dùng trong phương pháp Von-Ampe hòa tan hấp phụ, các kỹ thuật ghi đường Von-Ampe hòa tan hấp phụ

 Các yếu tố cần khảo sát khi xây dựng một qui trình phân tích theo phương pháp Von-Ampe hòa tan hấp phụ

 Hiện trạng về các phương pháp phân tích lượng vết crom: Các phương pháp phân tích quang phổ, các phương pháp phân tích điện hóa hiện đại

 Những điều cần chú ý khi nghiên cứu phân tích vết

Hiện nay, phương pháp AdSV là hướng nghiên cứu được tập trung nhiều nhất nhằm phát triển phương pháp điện hóa để phân tích crom Trong 44 công trình nghiên cứu chính (liệt kê ở bảng 1.3) từ năm 1987 đến nay cho thấy, có 28 nghiên cứu sử dụng phương pháp AdSV, 16 công trình dùng điện cực HMDE, 06 công trình dùng điện

cực BiFE ex situ để phân tích crom Điện cực giọt thủy ngân treo

HMDE và điện cực BiFE kết hợp với các kỹ thuật DP và SqW được

sử dụng phổ biến Trong đề tài này, chúng tôi nghiên cứu xác định crom bằng phương pháp AdSV dùng 3 kiểu điện cực là HMDE, MFE, BiFE với 02 kỹ thuật DP và SqW nhằm tìm ra phương pháp có

độ nhạy cao và độ lặp lại tốt

Chương 2 NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1 Nội dung nghiên cứu cụ thể

- Khảo sát đặc tính Von-Ampe hòa tan hấp phụ của crom

- Nghiên cứu xác định Cr(VI) bằng phương pháp Von-Ampe hòa tan hấp phụ dùng điện cực HMDE và điện cực MFE

- Nghiên cứu xác định Cr(VI) bằng phương pháp Von-Ampe hòa tan hấp phụ dùng điện cực BiFE

- Nghiên cứu xác định Cr(VI) bằng phương pháp Von-Ampe hòa tan hấp phụ dùng điện cực BiFE

+ Nghiên cứu xác định Cr(VI) bằng phương pháp Von-ampe

hòa tan hấp phụ xung vi phân dùng điện cực BiFE ex situ

+ Nghiên cứu xác định Cr(VI) bằng phương pháp Von-ampe

hòa tan hấp phụ sóng vuông dùng điện cực BiFE ex situ

+ Nghiên cứu xác định Cr(VI) bằng phương pháp Von-ampe

hòa tan hấp phụ xung vi phân dùng điện cực BiFE in situ

+ Nghiên cứu xác định Cr(VI) bằng phương pháp Von-ampe

hòa tan hấp phụ sóng vuông dùng điện cực BiFE in situ

- So sánh các loại điện cực đã khảo sát, lựa chọn loại điện cực và kiểu chế tạo phù hợp, dễ áp dụng trong các phòng thí nghiệm nước ta

- Áp dụng thực tế và xây dựng quy trình phân tích

+ Kiểm soát chất lượng quy trình phân tích qua phân tích mẫu chuẩn

+ Phân tích mẫu thực tế (lấy và bảo quản, xử lý và phân tích mẫu thực tế)

+ Quy trình phân tích

2.2 Phương pháp nghiên cứu

- Sử dụng phương pháp Von-Ampe hòa tan hấp phụ dùng điện cực

màng HMDE, MFE ex situ, BiFE ex situ và in situ;

- Đánh giá các yếu tố ảnh hưởng bằng phương pháp đơn biến;

- Đánh giá độ tin cậy của phương pháp qua các yếu tố lặp lại, độ

nhạy, giới hạn phát hiện và khoảng tuyến tính;

- Xử lý và biểu diễn số liệu bằng các phần mềm MS Excel 2010 và

MS Office 2010

- Chuẩn bị điện cực làm việc:

Có 3 loại điện cực làm việc được sử dụng trong nghiên cứu này:

 Điện cực HMDE dùng cho các thí nghiệm với phương pháp AdSV/HMDE Chuẩn bị điện cực theo qui trình hướng dẫn của hãng sản xuất (Metrohm, Thụy Sỹ)

 Điện cực MFE dùng cho các thí nghiệm với phương pháp

AdSV/MFE ex situ được chuẩn bị như sau:

+ Làm sạch điện cực đĩa rắn GC: Điện cực đĩa GC được

làm sạch bằng cách đánh bóng bề mặt với bột Al2O3 mịn chuyên dụng (kích thước hạt 0,6 μm), rửa bằng nước cất, rồi bằng dung dịch NaOH 1M để loại bỏ hết các hạt Al2O3 trên bề mặt GC Nhúng điện cực vào dung dịch HCl 1M để trung hòa NaOH Sau

đó, rửa điện cực lại nhiều lần bằng nước cất 2 lần và làm khô điện cực bằng giấy lọc mềm

+ Chuẩn bị điện cực MFE ex situ: Lắp điện cực GC đã làm

sạch vào máy phân tích điện hóa, tiến hành điện phân dung dịch Hg(NO3)2 7,78.10-4 M ở thế - 1000 mV (so với điện cực Ag/AgCl/KClbh hoặc điện cực Hg/HgCl2/KClbh) trong thời gian 120 s, sau đó rửa bằng nước cất 2 lần và lau khô phần thân điện cực (không được chạm vào bề mặt điện cực) [53, 129]

 Điện cực BiFE ex situ và BiFE in situ dùng cho các thí

nghiệm với phương pháp AdSV/ BiFE ex situ và AdSV/ BiFE in situ được chuẩn bị như sau:

+ Làm sạch điện cực đĩa rắn GC: Tương tự như đối với

điện cực MFE

+ Chuẩn bị điện cực BiFE ex situ:

Lắp điện cực GC đã làm sạch vào bình điện phân chứa dung dịch đệm axetat 0,1 M, Bi(III) 500 ppb, KBr 4,2.10-6 M; Cho điện cực quay với tốc độ không đổi 2000 vòng/phút và tiến hành điện phân ở thế -1200 mV trong 120 s Sau đó lấy điện cực ra và tia rửa điện cực cẩn thận bằng nước cất 2 lần và làm khô phần thân điện cực bằng giấy lọc mềm

+ Chuẩn bị điện cực BiFE in situ:

Điện cực BiFE in situ được tạo thành ngay trong quá trình

điện phân làm giàu chất phân tích theo cách như sau: Nhúng điện cực GC vào bình điện phân chứa điện cực so sánh, điện cực phụ trợ và dung dịch phân tích (chứa đệm axetat 0,4 M, NaNO3 0,4 M, DTPA 0,4.10-3 M, Bi(III) 600 ppb, KBr 5,0.10-6 M và Cr(VI)); Cho điện cực GC quay với tốc độ không đổi và tiến hành điện phân ở thế -800 mV (Ead) trong thời gian xác định (tad) Trong quá

trình đó, Bi(III) bị khử thành Bi kim loại bám trên bề mặt GC, tạo

thành điện cực BiFE in situ

Chương 3 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN

Để có cơ sở cho việc lựa chọn phương pháp nhằm phát triển, xây dựng qui trình phân tích xác định lượng vết crom trong môi trường nước, phương pháp Von- Ampe hòa tan hấp phụ dùng các

loại điện cực khác nhau (HMDE, MFE ex situ, BiFE ex situ và in

situ) đã được khảo sát với 2 kỹ thuật quét thế DP và SqW trong dung

dịch có chứa đồng thời thành phần nền (đệm axetat), phối tử tạo phức (DTPA) và NaNO3

3.1 Đặc tính Von-Ampe hòa tan hấp phụ của crom

3.1.1 Đặc tính Von-Ampe hòa tan của crom trên điện cực HMDE

Để tìm hiểu đặc tính Von-Ampe hòa tan (SV) của crom trên điện cực HMDE, tiến hành khảo sát đường Von -Ampe vòng của dung dịch Cr(VI) trong các điều kiện khác nhau Tiến hành quét thế

từ -800 mV đến -1600 mV, tốc độ quét thế v = 15 mV/s, tốc độ khuấy  = 2000 vòng/phút

Trường hợp A: dung dịch chứa Cr(VI) 10 ppm, đệm axetat 0,4 M, không điện phân làm giàu

Trường hợp B: dung dịch chứa Cr(VI) 10 ppm, đệm axetat 0,4 M, DTPA 0,4.10-3 M không điện phân làm giàu

Trường hợp C: dung dịch chứa Cr(VI) 10 ppm, đệm axetat 0,4 M, DTPA 0,4.10-3 M, NaNO3 0,4 M, không điện phân làm giàu

Trường hợp D: dung dịch chứa đệm axetat 0,4 M, DTPA 0,4.10-3 M, NaNO3 0,4 M, không điện phân làm giàu

Trường hợp E: dung dịch Cr(III) 10 ppm, đệm axetat

Các đường Von-Ampe vòng được trình bày ở hình 3.1( ở luận án) cho phép nhận xét:

- Đường Von-Ampe vòng trường hợp A, B, C và D cho thấy: chỉ khi có mặt đủ các thành phần đệm axetat, DTPA, NaNO3 thì mới xuất hiện dòng đỉnh hòa tan crom

- Từ 2 đường Von-Ampe vòng B và C cho thấy rằng: không

có NaNO3 thì không xuất hiện dòng đỉnh hòa tan và điều này cho phép khẳng định chỉ NO3  mới oxy hóa Cr(II) – DTPA  Cr(III) – DTPA, Cr(VI) dư trong dung dịch không oxy hóa được Cr(II) – DTPA  Cr(III) – DTPA (xem hình 1.4 phần 1.4)

- Từ 2 đường Von-Ampe vòng C và E cho thấy rằng chỉ Cr(III) mới sinh từ phản ứng khử điện hoá Cr(VI) mới tạo phức với DTPA

- Từ 2 đường Von-Ampe vòng C và F cho thấy có sự hấp phụ phức Cr(III)-DTPA trên bề mặt điện cực

3.1.2 Đặc tính SV của crom trên điện cực BiFE ex situ

Khảo sát đường Von- Ampe vòng trên điện cực BiFE ex situ

Qua các khảo sát đặc tính Von-Ampe cho phép khẳng định rằng:

- Phải có mặt NaNO3 thì Cr(VI) mới thể hiện hoạt tính điện hóa trong hệ này

- Zn(II), Co(II) và Cr(III) không có hoạt tính điện hóa trong

hệ này

- Trong số các ion Zn(II), Co(II), Cr(III) (là những ion có thế

đỉnh hòa tan gần với Cr(VI)) và Cr(VI) chỉ duy nhất Cr(VI) có hoạt

tính điện hóa trong hệ này (hệ gồm thành phần nền (đệm axetat), phối tử tạo phức (DTPA) và NaNO 3 )

3.2 Nghiên cứu xác định Cr(VI) bằng phương pháp Von-Ampe hòa tan dùng điện cực HMDE và điện cực MFE

- Khảo sát ảnh hưởng của thành phần nền

- Ảnh hưởng của nồng độ thủy ngân đến độ lặp lại của tín hiệu hòa tan trên điện cực MFE ex situ

- Ảnh hưởng của tốc độ quay cực và các thông số kỹ thuật Von-Ampe xung vi phân ( xét cho phương pháp DP – AdSV/ MFE)

- Ảnh hưởng của thế hấp phụ làm giàu, thời gian hấp phụ làm giàu và thời gian cân bằng

- Khảo sát ảnh hưởng của nồng độ DTPA và nồng độ NaNO3

- Ảnh hưởng của oxy hòa tan

- Đánh giá độ tin cậy của phương pháp

3.3 Nghiên cứu xác định Cr(VI) bằng phương pháp von-ampe hòa tan hấp phụ dùng điện cực BiFE

- Nghiên cứu xác định Cr(VI) bằng phương pháp

Von-Ampe hòa tan hấp phụ xung vi phân dùng điện cực BiFE ex

situ (DP-AdSV/BiFE ex situ)

- Nghiên cứu xác định Cr(VI) bằng phương pháp

Von-Ampe hòa tan hấp phụ sóng vuông dùng điện cực BiFE ex

situ (SqW-AdSV/BiFE ex situ)

- Nghiên cứu xác định Cr(VI) bằng phương pháp

Von-Ampe hòa tan hấp phụ xung vi phân dùng điện cực BiFE in

situ (DP-AdSV/BiFE in situ)

- Nghiên cứu xác định Cr(VI) bằng phương pháp

Von-Ampe hòa tan hấp phụ sóng vuông dùng điện cực BiFE in

situ (SqW-AdSV/BiFE in situ)

 Khoảng tuyến tính, độ nhạy, giới hạn phát hiện và giới hạn định

lượng của phương pháp AdSV/BiFE ex situ

- Khoảng tuyến tính:

+ Đối với phương pháp SqW-AdSV: giữa Ip và CCr(VI) có tương quan tuyến tính tốt trong khoảng CCr(VI) = 0,2  1,6 ppb với hệ số tương quan R = 0,9911 (P=0,95);

+ Đối với phương pháp DP-AdSV: tương quan tuyến tính tốt trong khoảng CCr(VI) = 5,2  20,8 ppb với R = 0,9995 (P=0,95)

- Độ nhạy: Phương pháp SqW-AdSV đạt được độ nhạy (21,4

A/ppb) cao hơn khoảng 15,4 lần so với phương pháp DP- AdSV (1,389 A/ppb)

 Khoảng tuyến tính, độ nhạy, giới hạn phát hiện và giới hạn định

lượng của phương pháp AdSV/BiFE in situ

Hình 3.1 (A) Đường hồi qui tuyến tính đối với phương pháp SqW-AdSV/BiFE in situ;

(B) Các đường von-ampe hòa tan SqW-AdSV/BiFE in situ: đường dưới cùng là đường nền, tiếp theo là 9 đường thêm chuẩn, mỗi lần thêm 0,2 ppb; (C) Sự phu thuộc giữa Ip và

CCr(VI) khi khảo sát khoảng tuyến tính của phương pháp DP-AdSV/BiFE in situ; (D)

Đường hồi qui tuyến tính đối với phương pháp DP-AdSV/BiFE in situ

- Khoảng tuyến tính:

+ Đối với phương pháp SqW-AdSV: giữa Ip và CCr(VI) có tương quan tuyến tính tốt trong khoảng CCr(VI) = 0,3  1,8 ppb với hệ số tương quan R = 0,9994 (Hình 3.1.A, hình 3.1.B)

+ Đối với phương pháp DP-AdSV: tương quan tuyến tính tốt trong khoảng CCr(VI)= 2  12 ppb với R = 0,9989

- Độ nhạy: Phương pháp SqW-AdSV đạt được độ nhạy (23

A/ppb) cao hơn khoảng 34 lần so với phương pháp DP-AdSV (0,682 A/ppb) ( Hình 3.1.C, hình 3.1.D)

Phương pháp SqW-AdSV đạt được khoảng tuyến tính hẹp hơn

so với phương pháp DP-AdSV, nhưng nó lại đạt được độ nhạy cao hơn phương pháp DP-AdSV (do có LOD thấp hơn và độ dốc của đường HQTT lớn hơn) Có thể cho rằng, với LOD như trên, có thể sử dụng phương pháp DP-AdSV và SqW-AdSV với điện cực BiFE in situ

ra từ so sánh này:

- pH dung dịch điện phân nằm trong khoảng 5,8 - 6,2 (trừ

phương pháp DP- AdSV/ MFE ex situ pH= 5,0 - 5,2)

- Nồng độ phối tử tạo phức thích hợp là CDTPA = 4 10-3M giống nhau trong các phương pháp (trừ phương pháp DP- AdSV/ HMDE CDTPA = 0,8 10-3M)

- Nồng độ NaNO3 thích hợp CNaNO3 = 0,4 M giống nhau trong tất cả các phương pháp (trừ DP- AdSV/ HMDE dùng CNaNO3 =

1 M và DP- AdSV/ MFE dùng CNaNO3 = 0,5 M)

- Thế hấp phụ thích hợp Ead = - 800 mV giống nhau trong tất cả các phương pháp (trừ DP- AdSV/ HMDE có Ead = -1100 mV

và DP- AdSV/ MFE có Ead = -1000 mV)

- Thời gian hấp phụ (tad) thích hợp là khác nhau, phụ thuộc vào từng phương pháp

- Điện cực MFE đạt GHPH khá thấp (0,3 ppb) cũng có thể xác định được Cr(VI) trong môi trường, nhưng vì Hg(II) là nguyên tố độc ảnh hưởng không tốt đến môi trường Điện cực HMDE GHPH đạt được cao hơn (1,2 ppb) và có nhiều trở ngại trong quá trình sử dụng nên việc áp dụng vào thực tế là không thể

- Hai phương pháp AdSV/ BiFE in situ và AdSV/ BiFE ex situ đạt GHPH thấp nhất (LOD = 0,1 ppb và

SqW-0,2 ppb), bismut không độc, thân thiện với môi trường…qui trình sử dụng tương đối đơn giản, do vậy 2 phương pháp này được chọn để phân tích mẫu thực tế Tuy vậy, để khẳng định chắc chắn về khả năng ứng dụng hai phương pháp xác định Cr(VI) đó, nhất thiết phải kiểm soát chất lượng của chúng trước

khi áp dụng vào thực tế

3.5 Áp dụng thực tế và xây dựng qui trình phân tích

Các kết quả nghiên cứu thực nghiệm cho thấy: ứng dụng

điện cực BiFE ex situ và BiFE in situ để xác định lượng vết crom

bằng phương pháp SqW-AdSV là khả thi nhất

3.5.1 Xác định crom trong nước tự nhiên theo phương pháp

SqW-AdSV dùng điện cực BiFE

Trong các mẫu nước tự nhiên, thông thường crom tồn tại

cả hai dạng Cr(VI) và Cr(III) Như đã khảo sát, phương pháp nghiên cứu nêu trong đề tài này xác định được Cr(VI) và cũng xác định được tổng Cr(VI) + Cr(III) nếu trong quá trình phân hủy mẫu

có cho thêm chất oxy hóa để oxy hóa Cr(III) lên Cr(VI) Như vậy chúng ta hoàn toàn có thể xác định được crom theo từng dạng riêng

lẻ bằng cách xác định hàm lượng Cr(VI) (), tổng hàm lượng Cr(VI) + (III) (), từ đó suy ra hàm lượng Cr(III) là hiệu số của () và ()

Các kết quả nghiên cứu trong các mục trước cho thấy rằng: có thể áp dụng phương pháp Von – Ampe hòa tan hấp phụ sóng vuông với

điện cực BiFE ex-situ và BiFE in situ để xác định lượng vết Cr(VI) với

GHPH tương ứng là 0,2 ppb và 0,1 ppb

Với GHPH đó, phương pháp SqW-AdSV dùng điện cực

BiFE ex-situ và BiFE in situ hoàn toàn có thể xác định trực tiếp

lượng vết Cr(VI) trong nước tự nhiên, không qua giai đoạn làm giàu, đây là ưu điểm lớn của phương pháp SqW-AdSV/ BiFE

Để trả lời câu hỏi liệu có thể áp dụng phương pháp phân tích đã nghiên cứu để phân tích lượng vết crom trong các mẫu nước tự nhiên được hay không, chúng tôi đã tiến hành các thí nghiệm để kiểm chứng độ đúng (thông qua việc phân tích mẫu chuẩn CRM) và áp dụng phân tích một số mẫu nước tự nhiên Trên cơ sở các thí nghiệm đã nêu, đề xuất qui trình phân tích Cr(VI) và tổng crom Cr(VI+ III) trong môi trường nước bằng

phương pháp SqW-AdSV/ BiFE in situ

3.5.1.1 Kiểm soát chất lượng qui trình phân tích qua phân tích mẫu chuẩn

a Đối với mẫu nước mặt

Chọn mẫu vật liệu so sánh nước mặt (ký hiệu SPS- SW1 Batch 122) để đánh giá độ đúng của phương pháp Giá trị thực của hàm lượng crom trong mẫu là 2,00  0,02 ppb (biên giới tin cậy 95% ε =

 0,02 ppb) Phân tích mẫu nước mặt SPS-SW1 chuẩn (CRM) bằng

phương pháp SqW – AdSV dùng 2 kiểu điện cực BiFE ex situ và BiFE in situ với các điều kiện thí nghiệm thích hợp ở bảng 3.5.1,

phân tích lặp lại 3 lần Thể tích dung dịch mẫu lấy vào bình điện phân là 2 mL, thể tích dung dịch trong bình điện phân là 10 mL Các kết quả thu được ở bảng 3.5.2 cho thấy:

 Phương pháp SqW – AdSV dùng điện cực BiFE ex

situ có độ lặp lại khá tốt (RSD = 7% (n=3) ≤ ½ RSDH (RSDH

= 2(1 - 0,5lgC), đối với những nồng độ cỡ 2 ppb là 41% ), điện cực

BiFE in situ cho độ lặp lại tốt (RSD= 4% (n = 3) ≤ ½ RSDH = 20% )

 Cả 2 phương pháp đều có độ đúng tốt do hàm lượng Cr xác định được nằm trong khoảng tin cậy 95% của mẫu CRM

 Phương pháp SqW – AdSV/BiFE in situ có độ đúng và độ lặp lại tốt hơn phương pháp SqW – AdSV/BiFE ex situ