THẢO LUẬN
ĐỀ TÀI : NÊU NGUYÊN TẮC, CÁCH TÌM ĐIỀU KIỆN TỐI
ƯU TRONG PHƯƠNG PHÁP PHỔ HẤP THỤ NGUYÊN TỬ
KHÔNG NGỌN LỬA CỦA NGUYÊN TỐ ASEN
1. Phương pháp hấp thụ nguyên tử
1.1. Sự xuất hiện phổ hấp thụ nguyên tử
1.2. Nguyên tắc của phép đo phổ hấp thụ nguyên tử
1.3. Đối tượng của phương pháp
1.4. Ưu nhược điểm của phương pháp
2. Phương pháp hấp thụ nguyên tử không ngọn lửa
2.1. Nguyên tắc
2.2. Đặc điểm
2.3. Các yếu tố ảnh hưởng trong phép đo
GF- ASS
3. Khảo sát các điều kiện đo phổ GF-AAS của Asen
3.1.Khảo sát chọn vạch đo
3.2. Khảo sát chọn khe đo của máy phổ hấp thụ nguyên tử
3.3. Khảo sát cường độ dòng đèn catot rỗng
3.4. Khảo sát các điều kiện nguyên tử hoá mẫu
3.4.1. Nhiệt độ sấy khô mẫu
3.4.2. Khảo sát nhiệt độ tro hoá luyện mẫu
3.4.3. Khảo sát nhiệt độ nguyên tử hoá mẫu
3.4.4.Các điều kiện khác
3.4 4.1. Khí môi trường cho quá trình nguyên tử hoá
3.4.4.2. Thể tích mẫu
3.5. Khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến phép đo GF – AAS
3.5.1. Khảo sát ảnh huởng của nồng độ axit và loại axit
3.5.2 Khảo sát ảnh hưởng của chất cải biến nền (chất cải biến hóa học)
3.5.3.Khảo sát ảnh hưởng của các cation và anion
3.6 Phương pháp đường chuẩn đối với phép đo GF – AAS
3.6.1 Khảo sát khoảng tuyến tính

1.3 . Đối tượng của phương pháp
Đối tượng chính của phương pháp là phân tích lượng nhỏ các kim loại trong
nhiều đối tượng mẫu khác nhau của các chất vô cơ và hữu cơ và đặc biệt là hàm
lượng các kim loại có trong dầu mỏ và các phân đoạn dầu mỏ
Phương pháp phổ hấp thụ nguyên tử được sử dụng khá phổ biến để xác định
các kim loại trong các mẫu quặng, đất, đá, nước khoáng, dầu mỏ, các mẫu y
học, sinh học, các sản phẩm nông nghiệp, rau quả, thực phẩm, nước uống, các
nguyên tố vi lượng trong phân bón, thức ăn gia súc….
Phương pháp đo phổ hấp thụ nguyên tử đang được phát triển rất nhanh,
không những để phân tích các kim loại, mà phương hướng đang phát triển nhất
hiện nay là nghiên cứu xác định các chất hữu cơ, như các hợp chất halogen, lưu
huỳnh, photpho. Nó cũng đã và đang được sử dụng như một công cụ phân tích
cho nhiều ngành khoa học và kinh tế
1.4 . Ưu nhược điểm của phương pháp
Ưu điểm : Phép đo phổ hấp thụ nguyên tử có độ nhạy và độ chọn lọc tương
đối cao. Gần 60 nguyên tố đã được xác định bằng phương pháp này với độ
nhạy từ 10^
-4
– 10^
-5
. Đặc biệt nếu sử dụng kỹ thuật nguyên tử hóa không ngon
lửa thì có thể đạt đến độ nhạy 10
^-7 .
Do có độ nhạy cao nên trong nhiều trường
hợp không phải làm giàu mẫu nguyên tố cần xác định trước khi phân tích, do
đó tốn ít nguyên liệu, tốn ít thời gian không cần phải dùng nhiều hóa chất tinh
khiết cao khi làm giàu mẫu . Mặt khác cũng tránh được sự nhiễm bẩn mẫu khi
xử lý qua các giai đoạn phức tạp. Trong phương pháp này các động tác thực
hiện nhẹ nhàng. Các kết quả phân tích có thể được lưu lại trên máy tính . Đồng
thời có thể xác định đồng thời hoặc liên tiếp nhiều nguyên tố trong một mẫu,

hưởng của anion và cation trong mẫu, thành phần nền của mẫu, ảnh hưởng của
dung môi hữu cơ
3. Khảo sát các điều kiện đo phổ
GF-AAS của Asen
3.1.Khảo sát chọn vạch đo
Ở trạng thái hơi, mỗi loại nguyên tử của một nguyên tố hoá học chỉ có thể
hấp thụ những bức xạ có bước sóng mà chính nó phát ra trong quá trình phát
xạ. Nhưng thực tế không phải mỗi loại nguyên tử có thể hấp thụ được tất cả các
bức xạ mà nó phát ra, quá trình hấp thụ chỉ tốt và nhạy chủ yếu đối với các vạch
nhạy (vạch đặc trưng). Đối với một nguyên tố vạch phổ nào có khả năng hấp
thụ càng mạnh thì phép đo vạch đó có độ nhạy càng cao. Như vậy, đối với một
nguyên tố các vạch phổ khác nhau sẽ có độ nhạy khác nhau, đồng thời với mỗi
vạch này có thể có rất nhiều các nguyên tố khác trong mẫu có những vạch phổ
gần với vạch phổ này, có thể chen lẫn hay nhiễu tới vạch phổ của nguyên tố
phân tích làm cho việc đo cường độ vạch phân tích là thiếu chính xác. Vì mục
đích xác định hàm lượng As có nồng độ rất nhỏ nên tiến hành khảo sát để tìm
ra vạch phổ có độ nhạy cao và hạn chế được ảnh hưởng của các nguyên tố có
vạch phổ lân cận. Asen có 3 bước sóng hấp thụ cộng hưởng là 189,0 nm; 193,7
nm; 197,2 nm.
Bảng 3.1. Khảo sát vạch đo của Asen
Vạch
đo
Abs
Lần
1
Abs
Lần 2
Abs
Lần 3
Abs

max
. Vì ở điều kiện dòng cực
đại thì đèn làm việc không ổn định và nhanh hỏng đèn, đồng thời phép đo có độ
nhạy và độ lặp lại kém. Khảo sát cường độ dòng đèn HCL của Asen để xem xét
mối quan hệ giữa cường độ vạch phổ với cường độ dòng đèn, đồng thời chọn ra
cường độ dòng đèn thích hợp nhất cho nguyên tố Asen.
Bảng 3.2. Sự phụ thuộc của độ hấp thụ vào cƣờng độ dòng đèn
Cường độ dòng
(mA)
9 10 11
Độ
hấp thụ
của As
Lần 1 0,1122 0,1121 0,1118
Lần 2 0,1119 0,1121 0,1115
Lần 3 0,1120 0,1119 0,1108
Trung
bình
0,1120 0,1120 0,1114
Sai số (%RSD) 0,1163 0,1030 0,1866
Kết quả nghiên cứu bảng 3.2 cho thấy ở cường độ dòng 10 mA sai số nhỏ
mà vẫn đảm bảo độ hấp thụ tốt. Vì vậy chọn cường độ dòng đèn cho phép đo
là 10 mA
3.4. Khảo sát các điều kiện nguyên tử hoá mẫu
Kĩ thuật nguyên tử hóa không ngọn lửa là quá trình nguyên tử hoá tức khắc
trong thời gian rất ngắn nhờ năng lượng của dòng điện có công suất lớn và
trong môi trường khí trơ. Quá trình nguyên tử hoá mẫu xảy ra theo bốn giai
đoạn kế tiếp nhau: - Giai đoạn sấy khô - Giai đoạn tro hoá luyện mẫu - Giai
đoạn nguyên tử hoá mẫu để đo phổ hấp thụ nguyên tử và cuối cùng là giai đoạn
làm sạch cuvet. Trong đó hai giai đoạn đầu là chuẩn bị cho giai đoạn nguyên tử

nhiệt độ giới hạn thì phép đo luôn cho kết quả ổn định. Mỗi nguyên tố đều có
một nhiệt độ tro hoá luyện mẫu giới hạn (nhỏ hơn 650
o
C). Thực nghiệm cũng
cho ta thấy tro hoá luyện mẫu ở nhiệt độ quá thấp so với nhiệt độ tro hoá tới
hạn, thì mẫu chuẩn bị cho giai đoạn nguyên tử hoá sẽ không tốt, nếu tro hoá
mẫu ở nhiệt độ lớn hơn nhiệt độ đó thì cường độ vạch phổ giảm và không ổn
định
Ngoài yếu tố nhiệt độ thì tốc độ tăng nhiệt độ trong quá trình tro hoá cũng ảnh
hưởng đến độ ổn định của cường độ vạch phổ. Tốc độ tăng nhiệt độ quá lớn
làm cho bắn mẫu, tăng chậm nhiệt độ cho kết quả tốt hơn. Từ thực nghiệm cho
thấy thời gian tro hoá luyện mẫu 20 – 25 giây với lượng mẫu đưa vào cuvet nhỏ
hơn 100µl. Ở đây chọn tổng thời gian tro hoá luyện mẫu là 20 giây. Trong đó
10 giây dùng cho việc tăng nhiệt độ từ sấy đến nhiệt độ tro hoá, 10 giây giữ
nhiệt độ không đổi để luyện mẫu. Để chọn được nhiệt độ tro hoá phù hợp tiến
hành khảo sát đối với dung dịch chuẩn As 8 ppb trong HNO
3
2% có nền
Mg(NO
3
)
2
0.01%. Chọn tổng thời gian tro hoá luyện mẫu là 20 giây, tốc độ tăng
nhiệt độ (Ram time) là 60- 100 độ/giây, kết quả lấy trung bình của ba lần đo
được dẫn ra bảng 3.3.
Bảng 3.3. Kết quả khảo sát nhiệt độ tro hoá của Asen
Nhiệt độ
(t
0
C)

0
C)
Abs-
As
0,1117 0,1117 0,1118 0,1120 0,1121 0,1120 0,1119 0,1119
Từ kết quả thu được bảng 3.4 ta thấy tại nhiệt độ 2200
0
C thì độ hấp thụ lớn
nhất, vì vậy chọn nhiệt độ 2200
0
C để nguyên tử hoá mẫu cho phép đo Asen
3.4.4.Các điều kiện khác
3.4 4.1. Khí môi trường cho quá trình nguyên tử hoá
Quá trình nguyên tử hoá được thực hiện trong môi trựờng khí trơ Argon (Ar),
Nitơ (N
2
), hay Heli (He). Bản chất, thành phần và tốc độ dẫn khí trơ vào cuvet
graphite đều ảnh hưởng đến cường độ vạch phổ và nhiệt độ trong cuvet graphite.
Trong ba loại khí trên thì khí Argon là tốt nhất và trên máy AA-6300 khí Argon được
chọn sử dụng. Tốc độ dẫn khí cho giai đoạn sấy mẫu là 600 ml/phút, giai đoạn tro
hoá luyện mẫu là 400 ml/phút và giai đoạn nguyên tử hoá là 30 ml/phút
3.4.4.2. Thể tích mẫu
Thể tích mẫu được đưa vào cuvet để nguyên tử hoá đo phổ là 20 µl
3.5. Khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến phép đo GF – AAS
3.5.1. Khảo sát ảnh huởng của nồng độ axit và loại axit
Nồng độ axit và loại axit trong dung dịch mẫu có ảnh hưởng đến tín hiệu hấp
thụ của Asen. Ảnh hưởng này gắn liền với ảnh hưởng các loại anion của axit. Thông
thường các axit dễ bay hơi ít ảnh hưởng, các axit càng khó bay hơi càng làm giảm tín
hiệu vạch phổ. Axit HCl và HNO
3

3.5.3.Khảo sát ảnh hưởng của các cation và anion
-) Ảnh hưởng của các cation
Nhóm kim loại kiềm: Na
+
, Li
+

Nhóm kim loại kiềm thổ: Ca
2+
, Mg
2+
, Ba
2+
, Sr
2+

Nhóm kim loại nhóm IIIA và nhóm IVA: Al3
+
, Sn
2+

Nhóm kim loại nặng: Cr
3+
, Mn
2+
, Fe
3+
, Co
2+
, Ni

(ppb) 0 100 200 400 600 800
Ba
2+
(ppb) 0 100 200 400 600 800
Al
3+
(ppb) 0 50 100 200 300 400
Sn
2+
(ppb) 0 20 40 60 80 100
Fe
3+
(ppb) 0 20 40 60 80 100
Co
2+
(ppb) 0 20 40 60 80 100
Ni
2+
(ppb) 0 20 40 60 80 100
Cr
3+
(ppb) 0 20 40 60 80 100
Mn
2+
(ppb) 0 20 40 60 80 100
Cu
2+
(ppb) 0 20 40 60 80 100
Pb2+(ppb) 0 20 40 60 80 100
Zn

-
(ppb) 0 200 400 600 800 1000
SiO
3
2-
(ppb)
0 20 40 60 80 100
Asb - As 0,1119 0,1119 0,1120 0,1121 0,1121 0,1121
Kết quả cho thấy các anion với nồng độ như trên đều không ảnh hưởng
đến cường độ vạch phổ của Asen.
3.6 Phương pháp đường chuẩn đối với phép đo GF – AAS
3.6.1 Khảo sát khoảng tuyến tính
Để xác định khoảng tuyến tính của phép đo ETA-AAS, tiến hành khảo sát
đối với dung dịch chuẩn Asen với các nồng độ từ 0,5 – 70 ppb.
Các kết quả nghiên cứu đối với Asen được dẫn ra bảng
Bảng . Khảo sát khoảng tuyến tính của Asen
Nồng độ
(ppb
Abs - As
Lần 1 Lần 2 Lần 3 TB %RSD
0,5 0,0070 0,00695 0,00690 0,00695 1,017
1 0,0139 0,0140 0,0140 0,0140 0,584
5 0,0699 0,0700 0,0695 0,0698 0,584
10 0,1397 0,1397 0,1396 0,1397 0,0413
20 0,2795 0,2794 0,2795 0,2795 0,0207
30 0,4192 0,4192 0,4193 0,4192 0,0138
40 0,5589 0,5587 0,5588 0,5588 0,0180
50 0,6987 0,6987 0,6988 0,6987 0,0083
60 0,7556 0,7554 0,7559 0,5756 0,0333
70 0,7795 0,7796 0,7799 0,7797 0,0267

, và mẫu phân tích là
C
1X
, C
2X
,…Sau đó chọn các điều kiện phù hợp và đo cường độ của một
vạch phổ hấp thụ của nguyên tố phân tích trong tất cả các mẫu đầu và mẫu
phân tích đã chuẩn bị ở trên.
Bảng . Xác định đường chuẩn của Asen
Nồng độ (ppb) Abs - As %RSD
1,0 0,01397 0,0413
2,0 0,02795 0,0900
4,0 0,05589 0,0179
10,0 0,13972 0,0072
20,0 0,27947 0,0109
Hình 3.3. Đồ thị và phương trình đường chuẩn của Asen
3.7.Đánh giá sai số, giới hạn phát hiện, giới hạn định lượng và độ lặp lại
của phép đo
Để đánh giá sai số, giới hạn phát hiện, giới hạn định lượng và độ lặp lại
của phép đo ta tiến hành pha ba mẫu có nồng độ ở điểm đầu, điểm giữa, và
điểm cuối của đường chuẩn trong các điều kiện và thành phần giống như
mẫu chuẩn. Thực hiện đo mỗi mẫu 7 lần.
Sai số được tính theo công thức:
ǀ A
i
-A
t
ǀ
%X= A
t

193.7 Giới hạn phát
hiện
0,0114 (ppb)
Khe đo (nm) 0.5 Giới hạn định
lượng
0,0379 (ppb)
Cường độ
dòng đèn
10
(70% I
max
)
(mA)
Vùng tuyến
tính
1 -50 (ppb)
Khí môi Argon Chương trình
trường nguyên
tử hoá mẫu
Chiều cao
burner (mm)
Auto 1. Sấy mẫu 120
O
C-20s
250
o
C-9s
Thành
phần
mẫu