LẤY MẪU VÀ QUẢN LÝ MẪU PHÂN TÍCH pot

LẤY MẪU VÀ QUẢN LÝ MẪU PHÂN TÍCH

LẤY MẪU VÀ QUẢN LÝ MẪU PHÂN TÍCH

1.1. Tại sao phải lấy mẫu và quản lý mẫu phân tích
Các phương pháp và kỹ thuật phân tích ngày càng được phát triển và hoàn thiện để phục vụ cho
phân tích định tính (phát hiện), phân tích định lượng và cả phân tích xác định thành phần cấu trúc
của các chất. Nhưng căn cứ theo mức độ và khả năng ứng dụng, người ta chia thành hai nhóm:
 Nhóm 1: các phương pháp phân tích hóa học, nó bao gồm
- Các phương pháp phân tích khối lượng
- Các phương pháp chuẩn độ thể tích
Nhóm này là các phương pháp hay kỹ thuật để phân tích xác định hàm lượng lớn (đa lượng)
của các chất, thông thường lớn hơn 0.05%.

 Nhóm 2: các phương pháp phân tích công cụ (máy móc), nhóm này lại được chia thành
4 nhóm dựa vào các đặc trưng của nó, cụ thể là:
- Phương pháp phân tích quang học.
- Phương pháp phân tích điện hóa học
- Phương pháp phân tích sắc ký và
- Các phương pháp phân tích khác
Nhóm này là các phương pháp hay kỹ thuật để phân tích xác định hàm lượng nhỏ (vi lượng)
của các chất, thông thường nhỏ hơn 0.1%
Trong tất cả các phương pháp phong phú như thế, dù là phân tích hóa học đơn giản hay phân
tích công cụ, để xác định hàm lượng của các chất thì gần như không có phương pháp nào có
thể đo đạc, xác định trực tiếp các chất cần phân tích khi nó đang tồn tại trên thực địa. Vì thế
cần phải tách một lượng mẫu nhất định của đối tượng cần quan sát đem về để các định các
chất cần quan tâm trong đối tượng đó. Song sau khi đã có mẫu, chúng ta cũng không thể xác
định các chất ngay trong mẫu vừa được lấy nguyên trạng thô như thế được mà không qua xử
lý để đưa chất cần phân tích về dạng thích hợp, bởi vì:
a. Với bất kỳ một phương pháp xác định nào, hay một kỹ thuật phân tích nào thì mỗi chất
phân tích chỉ có thể xác định được nó khi nó tồn tại ở một trạng thái nhất định phù hợp
với kỹ thuật đó. Ví dụ muốn xác định các kim loại trong mẫu đất, chúng ta không thể bỏ
mẫu đất ngay vào máy quang phổ hấp thu nguyên tử để đo chúng được mà phải đưa các
kim loại tồn tại trong đất về trạng thái các hợp chất tan được trong dung dịch nước, dưới
dạng các cation, thì sau đó mới xác định được chúng trong dung dịch nước.
b. Mẫu phân tích có nhiều loại và đa dạng, từ loại có thành phần đơn giản đến những loại
có thành phần phức tạp. Chúng có thể tồn tại ở các trạng thái khác nhau như rắn, lỏng,
khi và cả huyền phù. Chúng ta không thể bỏ nguyên mẫu như thế vào máy và xác định
nó được. Nên phải xử lý để đưa các chất cần phân tích về trạng thái phù hợp nhất cho
một phương pháp đã được chọn để xác định nó.
c. Các chất cần xác định lại tồn tại trong các trạng thái liên kết hóa học khác nhau, trong
các hợp chất vô cơ, hữu cơ khác nhau, có khi rất bền vững. Nên không thể xác định đúng
đắn hàm lượng của nó trong một tổ hợp phức tạp bền vững và bị các nguyên tố, các chất
khác, mạng lưới liên kết tồn tại của mẫu cản trở. Do đó cần phải xử lý mẫu để phá vỡ

các hợp chất mà chất phân tích đang tồn tại để đưa nó sang một dạng khác được định
lượng tốt theo phương pháp đã chọn.
Chính vì thực tế đó nên muốn xem xét hay phân tích một đối tượng nào của thực tế, chúng
ta phải lấy mẫu phân tích và mọi mẫu phân tích phải được xử lý để có được mẫu cho phân
tích xác định các chất chúng ta mong muốn. Việc lấy mẫu và xử lý mẫu theo cách nào là tùy
thuộc vào:
- Đối tượng cần nghiên cứu phân tích
- Bản chất và sự tồn tại của chất cần xác định và hàm lượng của nó
- Loại mẫu, bản chất của các chất phân tích
- Trạng thái tồn tại và cấu trúc của chất trong mẫu
- Phương pháp phân tích được chọn để xác định chúng
Ngày nay theo sự phát triển của khoa học và ngành hóa học, các kỹ thuật, các phương pháp
và các loại trang bị dụng cụ để xử lý mẫu phân tích cũng được phát triển và hoàn thiện,
tiện lợi và bảo đảm được tốt các yêu cầu của phân tích. Các kỹ thuật đó là:
- Kỹ thuật vô cơ hóa khô, xử lý khô
- Kỹ thuật vô cơ hóa ướt, xử lý ướt
- Kỹ thuật vô cơ hóa khô-ướt kết hợp
- Kỹ thuật xử lý ướt trong lò vi sóng
- Kỹ thuật chiết lỏng-lỏng, chiết rắn-lỏng và chiết rắn-khí
- Kỹ thuật thăng hoa chất phân tích
- Kỹ thuật chlor hóa chất phân tích
- Kỹ thuật chưng cất các kiểu
- Kỹ thuật kết tinh hay hóa lỏng ở nhiệt độ thấp
- Kỹ thuật điện phân tích chất
Trong giáo trình này chúng ta sẽ trình bày những nét cơ bản và bản chất những quá trình vật
lý và hóa học cũng như những ưu, nhược điểm và phạm vi ứng dụng của các kỹ thuật này,
nhất là những kỹ thuật đang được sử dụng phổ biến trong phân tích lượng vết các chất.
1.2. Lấy mẫu để phân tích
1.2.1. Mục đích và yêu cầu của việc lấy mẫu phân tích
1.2.1.1.Mục đích và yêu cầu lấy mẫu để phân tích

Mục đích của việc lấy mẫu phân tích là chọn một thể tích (hay khối lượng) nhỏ phù hợp và
chỉ vừa đủ của đối tượng cần nghiên cứu phân tích để làm phân tích ngay tại hiện trường
hay đóng gói để vận chuyển về phòng thí nghiệm để xử lý và xác định (định tính hay định
lượng) các chất chúng ta mong muốn của đối tượng nghiên cứu nhưng lại phải bảo đảm giữ
nguyên đúng thành phần của đối tượng thực tế lấy mẫu. Do đó lấy mẫu là giai đoạn đầu của
công việc phân tích. Nếu lấy mẫu sai thì kết quả phân tích không phản ánh đúng thực tế. Vì
thế để có kết quả phân tích phản ánh đúng thực tế, việc lấy mẫu phân tích phải đảm bảo
được các yêu cầu sau đây:
- Đại diện đúng cho đối tượng cần nghiên cứu và phân tích
- Đáp ứng đúng yêu cầu phân tích hay nghiên cứu xem xét
- Lấy mẫu, không làm mất mẫu hay nhiễm bẩn mẫu
- Phù hợp với phương pháp lựa chọn phân tích
- Có khối lượng đủ để phân tích, không quá nhỏ và đúng yêu cầu
- Mẫu phải có lý lịch, các điều kiện lấy mẫu rõ ràng
- Đảm bảo đúng yếu tố của QA/QC
1.2.1.2.Các điều kiện cần của công việc lấy mẫu
Chúng ta biết rằng, mục tiêu của lấy mẫu là chọn một phần thể tích (hay khối lượng) mẫu đủ nhỏ
của đối tượng nghiên cứu (hay phân tích) để vận chuyển được về phòng thì nghiệm để phân tích
được các chỉ tiêu cần thiết mà vẫn đảm bảo thể hiện đúng được thành phần thực tế của đối tượng
nghiên cứu. Do đó việc lấy mẫu phải tuân thủ theo những điều kiện nhất định
- Theo một quy trình tiêu chuẩn nhất định cho mỗi loại và đã được chấp nhận
- Theo từng đối tượng mẫu phân tích nhất định
- Theo nguyên tố hay chất cần phân tích
- Dụng cụ lấy mẫu đúng quy cách và phải đảm bảo QA/QC
- Người lấy mẫu phải được huấn luyện và có tay nghề để thực hiện
- Có sổ sách ghi chép và có hồ sơ mẫu rõ ràng
Chỉ khi thỏa mãn các điều kiện và yêu cầu trên thì kết quả phân tích mới nói lên được thành phẩn
(hàm lượng) của chất trong mẫu phân tích. Còn nếu không thỏa mãn các điều kiện đó thì dù phương
pháp phân tích có chính xác đi nữa thì cũng không nói lên được đúng nồng độ (hàm lượng) của
chất. Hay nói một cách khác, chúng ta phải thực hiệnQA/QC trong công tác lấy mẫu.

1.2.2. Trang bị và dụng cụ lấy mẫu
1.2.2.1.Yêu cầu chung về dụng cụ lấy mẫu
Các dụng cụ phục vụ cho lấy mẫu, chứa mẫu và bảo quản mẫu phân tích cần phải bảo đảm các điều
kiện sau:
- Đủ độ sạch yêu cầu của dối tượng phân tích theo mức độ phân tích yêu cầu
- Không gây nhiễm bẩn hay mất mẫu, chất phân tích
- Không làm sai lệch thành phần các chất trong mẫu phân tích
- Phù hợp với mỗi loại mẫu cần lấy về trạng thái, độ sâu, lượng mẫu
- Có thể đong, đo được lượng mẫu cần lấy theo yêu cầu đặt ra
- Dụng cụ phải được xử lý và kiểm tra trước khi dùng bằng một cách phù hợp cho nguyên
tố hay đối tượng của các chất cần phân tích
1.2.2.2.Các dụng cụ lấy và chứa đựng mẫu
1.2.2.2.1. Các yêu cầu chung
Các dụng cụ lấy và chưa đựng mẫu phải:
- Không làm nhiễm bẩn và ảnh hưởng đến mẫu khi lấy và bảo quản
- Phù hợp cho mỗi đối tượng mẫu và lấy được mẫu đúng thực tế
- Không có tương tác với các chất mẫu khi lấy, chuyên chở và bảo quản
1.2.2.2.2. Các trang bị và dụng cụ lấy mẫu
Dụng cụ lấy mẫu bao gồm các loại theo các loại mẫu sau, cho mỗi loại mẫu:
- Loại mẫu rắn và mẫu bột
- Loại mẫu lỏng (như các mẫu nước, mẫu dầu)
- Loại mẫu có tính độc hại
- Loại mẫu có chất phân tích dễ bị phân hủy
- Loại để lấy mẫu khí, không khí và bụi
- Loại để lấy mẫu cho các đối tượng sinh học, nấm
- Loại mẫu ở đáy nước sâu, trầm tích, bùn (dưới biển, sông, hồ )
- Dụng cụ lấy các loại mẫu phù du, lơ lửng
Vì thế dụng cụ lấy mẫu rất đa dạng và phong phú, từ đơn giản đến máy móc tự động, điều
khiển từ xa tùy theo yêu cầu của công việc lấy mẫu. Ngày nay các loại dụng cụ lấy mẫu đã được
nhiều hãng sản xuất và cung cấp theo các mức độ khác nhau cho mỗi loại. Các quy trình phân tích

và lấy mẫu đều có chỉ rõ các điều kiện và dụng cụ để lấy mẫu cho các loại chất phân tích.
1.2.2.2.3. Dụng cụ đựng, chứa và gói mẫu phân tích:
Dụng cụ đựng, chứa và gói mẫu phân tích rất đa dạng và tùy thuộc vào mỗi loại mẫu. Song chúng ta
có thể tóm tắt theo mấy loại chính như sau
- Loại mẫu rắn và bột
+ giấy hay vải gói mẫu (nó phải trơ và sạch)
+ túi nilon hay bao nilon, hộp
+ lọ, chai rộng miệng có nút bằng thủy tinh, thạch anh hay PE
- Loại mẫu lỏng
+ can, thùng (thủy tinh hay nhựa) có nút kín
+ chai, lọ, bình (thủy tinh hay nhựa) có nút kín
+ túi nilon có nút
+ các ống có nút kín
- Loại mẫu có tính độc hại về hóa học
+ can, thùng (thủy tinh hay nhựa) có nút và gắn kín
+ chai, lọ, bình (thủy tinh hay nhựa) có nút và gắn kín
+ túi nilon có nút
- Loại mẫu dễ phân hủy
+ Chai lọ, bình (thủy tinh hay nhựa) chống ánh sáng cho mẫu lỏng
+ Giấy hay túi đen chống ánh sáng cho mẫu rắn và bột
- Loại mẫu sinh học: tùy theo mỗi chất có thể là
+ Các lọ thủy tinh hay thạch anh
+ Các lọ hay can polymer
+ Giấy polimer
1.3. Xử lý sơ bộ khi lấy mẫu
1.3.1. Tại sao phải xử lý sơ bộ
Nhiều loại mẫu khi tách ra khỏi môi trường thực tế, các chất trong mẫu có thể bị thay đổi, bị mất
hay bị phân hủy… vì thế cần phải xử lý mẫu sơ bộ nhằm mục đích là:
- Giữ và bảo toàn được chất phân tích không bị mất do cách hiện tượng
+ Sự tương tác hóa học, tự phân hủy của chất

+ sự thủy phân của các chất
+ Sự sa lắng của chất
+ Sự hấp phụ vào dụng cụ chứa mẫu
- Phục vụ cho di chuyển dễ dàng và không hư hỏng mẫu
- Bảo quản không làm thay đổi thành phần mẫu và chất phân tích
- Phục vụ cho bảo quản được dễ dàng và an toàn sau khi lấy
1.3.2. Các loại mẫu cần xử lý sơ bộ: những loại mẫu của các chất sau đây cần xử lý sơ bộ:
- Mẫu phân tích các kim loại năng dễ thủy phân
- Mẫu phân tích các anion kém bền
- Mẫu phân tích các chất dễ bị phân hủy
- Chất phân tích là các chất dễ bị hấp phụ vào thảnh bình chứa
- Mẫu để phân tích một số chỉ tiêu sinh học, nấm mốc
- Mẫu để xác định các động vật phù du
- Mẫu để xác định các loại trầm tích
1.3.3. Các phương pháp xử lý sơ bộ
1.3.3.1.Phân tích kim loại và anion
- Xử lý dụng cụ: tráng các dụng cụ trước tiên bằng một dung dịch phù hợp nhất, nước cất
hay acid loãng,… dùng chất nào tùy thuộc vào chất phân tích, sau đó phải làm khô hết
dung môi tráng
- Xử lý mẫu khi lấy: vì dụ
+ Xử lý bằng acid HCl hay HNO
3
(kim loại năng, cho 1 L mẫu)
+ Xử lý mẫu bằng kiềm NaOH loãng (kim loại kiềm, anion CN
-
, H
2
S,…)
+ Mẫu để xác định pH (các loại)
+ Xử lý bằng formol, alcohol (các loại mẫu xác định chỉ tiêu sinh học)

+ Xử lý bẳng khí trơ, sạch
1.3.3.2.Phân tích các chất hữu cơ
Nhóm các chất thuộc loại sau:
- Các chất dễ bị anh sang tác dụng và phân hủy
- Các chất phải giữ lạnh (ví dụ lấy mẫu phân tích vitamin A trong máu)
- Các chất dễ bị oxyhoa hay khử
- Các chất dễ bị mất do chuyển hóa sang chất khác, do tự oxyhoa khử
- Các chất dễ bay hơi, thăng hoa
- Các chất dễ đông tụ, sa lắng, bám vào thành bình chứa đựng,…
Đây là những mẫu phải xử lý mẫu sơ bộ khi lấy để bảo vệ chúng bằng một cách phù hợp cho
mỗi chất. Ví dụ: bão hòa khí CO
2
hay N
2
cho các chất dễ bị oxy trong không khí phá hủy.
1.3.3.3.Các đối tượng sinh học
Việc lấy mẫu của các đối tượng sinh học yêu cầu giữ rất nghiêm ngặt các điều kiện. Nếu
không các vi sinh vật, nấm mốc sẽ bị chết, hay biến dạng không còn đúng với thực tế. Một số loài
phải cố định chúng bằng một dung môi hữu cơ thích hợp. Ví dụ các loại mẫu sau đây:
- Vi sinh vật, vi khuẩn, nấm mốc
- Các chỉ tiêu sinh hóa, COD, BOD, DO,
- Các mẫu y học (phân tích kim loại và các chất hữu cơ độc hại)
- Sinh vật lơ lửng
- Các chất lơ lửng
Khi lấy mẫu các loại này người ta phải cố định hay giữ chúng bằng các chất thích hợp được
cho thêm vào mẫu phân tích theo một lượng thích hợp như chất ổn định, chất chống oxyhoa, chất
chống lên men, chất chống sa lắng,
1.4. Các cách lấy mẫu phân tích
Việc lấy mẫu theo kiểu nào là tùy thuộc vào mục đích nghiên cứu, đối tượng, chất cần phân
tích là để xác định hàm lượng đại diện, đặc trưng hay kiểm tra tức thời hay để phân tích lấy kết

quả làm thống kê đánh giá hàm lượng, vẽ biểu đồ, xem xét sự biến thiên, thay đổi, của chất
nghiên cứu. Nghĩa là với mỗi mục đích nghiên cứu hay phân tích các chất khác nhau, sẽ phải có các
cách lấy mẫu thích hợp cho nó. Sau đây chỉ nêu ra một số kiểu điển hình đã và đang được áp dụng.
Tất nhiên việc lấy mẫu thế nào, theo cách nào là tùy thuộc vào mục đích lấy mẫu để làm gì, phân
tích chất gì, mà chọn phương pháp, các dụng cụ lấy mẫu phù hợp để thu được mẫu tốt. Hiện nay,
mỗi đối tượng phân tích, hầu như các nước trên thế giới đều đã có các quy định tiêu chuẩn cho công
việc lấy mẫu. Chúng ta có thể áp dụng TCVN hay các tiêu chuẩn ISO-9000 để thực hiện lấy mẫu.
Vì thế người đi lấy mẫu phải có những hiểu biết cơ bản về công việc lấy mẫu. Đó là vấn đề QA/QC
của lấy mẫu phân tích.
1.4.1. Các kiểu lấy mẫu
Việc lấy mẫu phân tích có thể thực hiện theo các kiểu sau đây, tùy theo yêu cầu, mục đích
phân tích đặt ra mà thực hiện lấy mẫu cho phù hợp:
- Lấy mẫu đơn cho đối tượng nghiên cứu
- Lấy mẫu lặp, lấy mẫu song song
- Lấy mẫy tích phân
- Lấy mẫu có thêm chất chuẩn
Một vấn dề nữa rất quan trọng trong lấy mẫu phân tích là phải đảm bảo đủ các yếu tố của QA/QC
trước lúc (chuẩn bị), trong lúc lấy mẫu và sau khi đã lấy xong mẫu cũng như vận chuyển và bảo
quản chúng. Đó là cả một quá trình mà mọ người đều phải thực hiện đúng các quy trình lấy mẫu, có
như thế mới có được mẫu để phân tích cho ra kết quả phản ánh đúng thực tế của đối tượng cần
nghiên cứu, phân tích.
1.4.2. Cách thức và tần suất lấy mẫu
A. Lấy mẫu theo thời gian
A1. Lấy mẫu liên tục theo chuơng trình thời gian để nghiên cứu
Mục đích: để theo dõi kiểm tra quá trình biến thiên của chất phân tích như thế nào.
Cách lấy:
- chương trình thời gian (liên tục theo chu kỳ vì dụ như sau mỗi 5 phút, mỗi giờ, mỗi
ngày, mỗi tháng )
- Chương trình thời gian theo vùng, tầng ; không gian tầng khác nhau
A2 Lấy định (kỳ theo chu kỳ nhất định, thủy triều, gió mùa )

Mục đích: định kỳ phát hiện các chất mong muốn
Cách lấy: định kỳ thời gian (tuần, tháng, quý, theo triều lên xuống, theo tuần trăng )
A3 Lấy theo xác suất bất kỳ khi nào cần kiểm tra
Mục đích: thỉnh thoảng cần phát hiện các chất mong muốn thì lấy mẫu
Cách lấy: lấy theo nhu cầu mong muốn kiểm tra đột xuất tại những vị trí hay vùng mong
muốn kiểm tra thì lấy mẫu
B. Lấy mẫu theo tầng và lớp
B1. Lấy mẫu đại diện trung bình
Mục đích: xác định hàm lượng trung bình đại diện
Cách lấy: theo cách lấy nhiều chỗ, sau trộn lại lấy trung bình
B2. Lấy cách điểm khác nhau theo bề mặt để đánh giá theo vị trí
Mục đích: xác định hàm lượng tại mỗi chỗ để đánh giá sự khác nhau
Cách lấy: theo cách lấy mẫu cho mỗi chỗ để riêng
B3. Lấy theo các tầng, lớp có độ sâu khác nhau (mẫu đất, nước )
Mục đích: xác định hàm lượng tại mỗi tầng sâu khác nhau
Cách lấy: theo cách lấy ở mội tầng sâu khác nhau riêng
C. Lấy mẫu theo vùng, mặt cắt hay theo điểm cần quan sát
Mục đích: xác định hàm lượng chất phân tích tạo mỗi vùng khảo sát
Cách lấy: theo cách lấy ở mỗi vùng riêng biệt đã định
D. Lấy mẫu theo dòng chảy, hướng gió
Mục đích: xác định hàm lượng chất phân tích theo hướng gió khác nhau
Cách lấy: theo cách lấy ở mỗi hướng gió thuận hay ngược riêng biệt
1.5. Ghi chép lập hồ sơ mẫu khi lấy
Khi lấy mẫu, mỗi mẫu phải có ghi chép lập hồ sơ đầy đủ. Hồ sơ lấy mẫu phải đủ các vấn để sau:
- Địa điểm lấy mẫu
- Vị trí lấy mẫu (chỗ lấy, bề mặt, độ sâu, cách đường, bờ ruộng , khi lấy mẫu nước biển
phải ghi rõ kinh độ, vĩ độ, độ sâu, tọa độ )
- Ngày, giờ, tháng, năm lấy mẫu
- Điều kiện thời tiết (mưa, nắng, gió, nhiệt độ )
- Loại mẫu gì, dạng tồn tại, trình trạng mẫu khi lấy.

- Khối lượng mẫu đã lấy
- Ghi rõ cách xử lý sơ bộ (nếu có)
- Người lấy mẫu và người xác nhận (ghi rõ họ tên)
Hồ sơ này phải có một tờ đi kèm theo mẫu và được bàn giao cho người nhận mẫu để di chuyển hay
bảo quản và cho cả người phân tích sau này. Trên cơ sở hồ sơ về tình trạng cụ thể và đầy đủ đó,
người làm phân tích sẽ dễ dàng tìm được một cách xử lý mẫu thích hợp nhất cho phân tích đạt kết
quả tốt.
1.6. Chuyên chở mẫu từ nơi lấy về kho và phòng thí nghiệm
1.6.1. Các yêu cầu của chuyên chở
Để đảm bảo không làm ảnh hưởng đến kết quả phân tích, việc chuyên chở mẫu cũng phải
đảm bảo các điều kiện:
- Bằng các phương tiện phù hợp, kịp thời nhưng không tốn kém.
- Không làm hư hỏng mẫu, bong tróc nhãn, hư hỏng đồ bao gói, bình chứa
- Không gây xáo trộn, va đập, nhất là mẫu dễ cháy nổ
- Đúng điều kiện giữ mẩu, không cho mẫu phân hủy khi di chuyển
- Phương tiện chuyên chở phải đảm bảo sạch, không làm nhiễm bẩn mẫu
1.6.2. Các phương tiện chuyên chở
Tùy điều kiện thực tế xa hay gần, khẩn cấp hay thong thả mà chọn cách chuyên chở thích
hợp nhất lại không tốn kém và phức tạp, song phải đảm bảo được các yêu cầu chuyên chở, có thể là
- Phương tiện thủ công đơn giản: xa đạp, xe máy, xích lô
- Phương tiện cơ giới chuyên dụng có đủ tiện nghi khống chế các điều kiện như mong
muốn, bảo vệ mẫu và chuyên chở nhanh
Song một điều cần luôn quán triệt là dù bằng cách này thì cũng phải thực hiện đúng các điều
kiện của QA/QC trong vận chuyển mẫu.
1.7. Quản lý và bảo quản mẫu phân tích
1.7.1. Các yêu cầu của quản lý mẫu
Việc quản lý, bảo quản mẫu là một khậu kế tiếp của công việc lấy mẫu phân tích. Lấy mẫu
tốt nhưng bảo quản không tốt thì sẽ làm hỏng mẫu phân tích, vì thế trong công tác bảo quản mẫu
phải đảm bảo được các yếu tố sau:
- Theo đúng yêu cầu để đảm bảo sự tồn tại đúng chất phân tích

- Để riêng từng loại, từng lô, từng nhóm
- Trong môi trường thích hợp (ánh sáng, độ ẩm,nhiệt độ )
- Bảo vệ được chất phân tích không bị phân hủy hay sa lắng,
- Trong nhiệt độ thích hợp theo yêu cầu của chất phân tích
- Không cho các phản ứng hóa học xảy ra làm mất chất phân tích
Do đó mỗi một chất phân tích và mỗi loại mẫu cần được chọn theo những điều kiện thích hợp nhất
để bảo quản chúng trước khi phân tích.
1.7.2. Các phương pháp bảo quản mẫu
Tùy loại mẫu và chất phân tích mà mẫu có thể được bảo quản:
- Trong điều kiện bình thường, trong phòng có không khí sạch
- Trong tủ lạnh có khống chế nhiệt độ theo yêu cầu
- Trong kho kín, khô ráo, không bụi và không có độc hại cho mẫu
- Trong tủ ấm có khống chế nhiệt độ theo yêu cầu
- Nhiệt độ thấp dưới 0 (trong tuyết CO
2
) hay hệ khống chế nhiệt độ
- Trong môi trường khí trơ (Ar, He hay N
2
)
Bảng 1.2 là vài ví dụ về các loại dụng cụ làm từ các vật liệu khác nhau dùng để chứa mẫu và bảo
quản mẫu

Chất phân tích Vật liệu làm bình chứa Chất bảo vệ/điều kiện
b
ảo quản

Thời gian bảo quản tối
đa

Cl

-
, SO
4
2
-

P, G Không 30 ngày
CN
-
P, G 0.06g ascorbic acid/L
4
o
C
15 ngày
Nitrite P, G 4
o
C 48 giờ
SO
3
2
-

P, G 4
o
C 28 ngày
H
+
(pH) P, G Bình thường 24 giờ
Kim lo
ại (II, III)

P, G

HNO
3
, pH<2

3 tháng

Hg P, G HNO
3
, pH<2 20 ngày
Cr(VI)

P, G

4
o
C

24
gi
ờ

Kim loại kiềm P, G HNO
3
, pH<2 36 tháng
Họ acronitril G, PTFE 0.008% Na
2
S

2
O
3
, pH
4-5, 4
o
C
14 ngày
Họ benzidines G, PTFE 0.008% Na
2
S
2
O
3
, 4
o
C 7 ngày
Họ clor hữu cơ G, PTFE 0.008% Na
2
S
2
O
3
, 4
o
C 7 ngày
Họ dioxim G, PTFE 0.008% Na
2
S
2

O
3
, 4
o
C 45 ngày
Halo ether

G, PTFE

0.008% Na
2
S
2
O
3
, 4
o
C

40 ngày

Nitro-aromatic G, PTFE 0.008% Na
2
S
2
O
3
, 4
o
C 40 ngày

Dẩu, mỡ G 0.008% Na
2
S
2
O
3
, 4
o
C 28 ngày
Thuốc trừ sâu hữu cơ
và phosphor hữu cơ
G 5 mL HCl, 4
o
C 28 ngày
Họ PCBs và phthalates
ethers
G, PTFE 4
o
C 40 ngày
Chlor hữu cơ G, PTFE H
2
SO
4
, pH < 2, 4
o
C 28 ngày
Radiological test G, PTFE HNO
3
, pH < 2, normal 6 tháng

1.8. Khái niệm về QA & QC trong lấy mẫu phân tích
Lấy mẫu là khâu đầu tiên và rất quan trọng của quá trình phân tích. Nếu việc lấy mẫu không
đảm bảo được độ trung thực, đúng đắcn và đại diện cho đối tượng cần phân tích thì mọi công việc
phân tích sau đó dù có cẩn thận và chính xác đến đâu đi nữa, số liệu phân tích thu được cũng không
thể đại diện cho đối tượng nghiên cứu được. Vì vậy để đảm bảo cho công việc lấy mẫu phân tích
được tốt, nhất thiết phải thực hiện công tác QA(quality assurance-đảm bảo chất lượng)/QC(quality
control-kiểm soát chất lượng). Vậy QA/QC là gì?
1.8.1. Khái niệm về QA
Mục tiêu chung của QA là cung cấp hay đảm bảo các điều kiện cần thiết để có được kết quả
đạt chất lượng mong muốn. Nói một cách tóm tắt thì QA là một hệ thống tích hợp các hoạt động
quản lý và những điều kiện, quy tắc và biện pháp lỹ thuật cần thiết để đảm bảo cho một sản phẩm
thu được trên bất kỳ lĩnh vực nào của sản xuất hay nghiên cứu khoa học có được chất lượng đáp
ứng (hay thỏa mãn) đúng được mục tiêu đã đặt ra. Do đó trong công tác lấy mẫu phân tích thì QA là
hệ thống của công tác tổ chức quản lý, các quy tắc, biện pháp, các điều kiện đã được nghiên cứu,
lựa chọn và biên soạn thành một quy trình để phục vụ cho công tác lấy mẫu phân tích theo mỗi loại
đối tượng, nhằm mục đích lấy được mẫu phân tích đại diện đúng đối tượng cần phân tích. Vì vậy
việc thực hiện QA trong lấy mẫu phân tích là điều rất cần thiết và chỉ có đảm bảo được QA trong
lấy mẫu thì chúng ta mới có điều kiện đầy đủ để khẳng định các số liệu phân tích thu được theo mẫu
đã lấy có cơ sở khoa học và phản ánh đúng thực tế cần nghiên cứu. Vì thế QA trong lấy mẫu phân
tích bao gồm một loạt các vấn đề sau đây để đảm bảo cho mọi hoạt động lấy mẫu đạt kết quả tốt và
nó là một kế hoạch bảo đảm chất lượng cho công việc lấy mẫu. Kế hoạch đó bao gồm:
- Cán bộ đi lấy mẫu phải được huấn luyện đầy đủ theo yêu cầu lấy mẫu
- Có phương pháp lấy mẫu đúng đắn và được phê chuẩn
- Dụng cụ trang bị và phương tiện để lấy chứa mẫu đã được kiểm chuẩn

- Hóa chất, thuốc thử phục vụ lấy mẫu được chuẩn bị và kiểm chuẩn
- Xác định đúng địa điểm, vùng và vị trí cần lấy mẫu
- Xác định rõ các thong số cần khảo sát
- Có đủ các điều kiện chứa đựng, chuyên chở và bảo quản mẫu
- Phương tiện ghi chép lập hồ sơ khi lấy mẫu đã được chuẩn bị đủ
- Có đủ các tài liệu cần thiết tối thiểu phục vụ cho lấy mẫu
1.8.2. Khái niệm về QC
Mục tiêu chung của QC là cung cấp các điều kiện và biện pháp để giám sát và kiểm soát
chất lượng một quá trình sản xuất hay nghiên cứu khoa học nào đó để đảm bảo chất lượng đồng thời
phát hiện những sai sót và tìm cách khắc phục những sai sót đó để đảm bảo thu được sản phẩm có
chất lượng mong muốn đặt ra. Nói một cách tổng quát thì QC là một tập hợp các phương pháp, điều
kiện kỹ thuật và các hoạt động kỹ thuật để kiểm soát chất lượng của một sản phẩm được tạo ra trong
một quá trình nào đó.Vì thế cùng vói QA, trong công tác lấy mẫu phân tích cũng phải thực hiện cả
QC. Trong công tác lấy mẫu phân tích thì QC là một tổ hợp các biện pháp và điều kiện kỹ thuật cụ
thể để kiểm soát mọi chất lượng hoạt động của công tác lấy mẫu phân tích, đồng thời phát hiện các
sai sót và tìm các biện pháp khắc phục đảm bảo tốt quá trình lấy mẫu. Nó là các quy tắc, biện pháp
và các điều kiện để thực hiện kiểm soát quá trình lấy mẫu từ lúc chuẩn bị đi lấy mẫu đến công việc
lấy mẫu, vận chuyển và bảo quản mẫu, cũng nhằm mục đích làm cho việc lấy mẫu phân tích đảm
bảo được tính chính xác, đúng đắn và mẫu lấy được phản ánh và đại diện đúng cho đối tượng cần
nghiên cứu, phân tích, đồng thời cũng tránh được các sai sót trong lấy mẫu như về trang bị, dụng cụ
hóa chất, sự nhiễm bẩn khi lấy mẫu và các tác động khác…. Vì thế phải lấy:
- Mẫu trắng dụng cụ các loại
- Mẫu trắng chuyên chở
- Mẫu trắng thuốc thử khi có xử lý sơ bộ
- Mẫu thêm chuẩn kiểm tra
1.8.3. Những vần đề và mối quan hệ QA/QC trong lấy mẫu
Như vậy từ những khái niệm ở trên QA/QC trong lấy mẫu phân tích chính là những công cụ
của quản lý và kiểm soát chất lượng được triển khai và áp dụng trong lĩnh vực lấy mẫu phân tích.
Nó là toàn bộ các hoạt động trong lấy mẫu được thực hiện một cách có kế hoạch và có hệ thống.
Thực hiện các hoạt động này sẽ đảm bảo cho sự tin tưởng của mẫu lấy được để phục vụ phân tích.

QC là các hoạt động kỹ thuật có tính chất tác nghiệp (nghiệp vụ) cụ thể để vừa theo dõi quá trình
lấy mẫu vừa đánh giá chất lượng của một sản phẩm do quá trình lấy mẫu tạo ra, vừa đồng thời phát
hiện và loại bỏ hay khắc phục những sai sót của tất cả các khâu trong một quá trình lấy mẫu phân
tích. Các hoạt động QA/QC trong lấy mẫu phân tích gắn bó chặt chẽ với nhau và bổ sung cho nhau,
cùng diễn ra trong khuôn khổ của hệ thống thống nhất để đảm bảo chất lượng của mẫu lấy được.
Lấy mẫu là một hoạt động hiện trường. Nó là hoạt động khởi đầu của toàn bộ dây chuyền
hay công tác phân tích mẫu để có được số liệu (thông tin) về các đối tượng cần quan sát và xem xét.
Vì thế mọi sai sót trong lấy mẫu đều ảnh hưởng đến toàn bộ kết quả thu được. Vì thế phải quan tâm
đúng mức đến việc bảo đảm chất lượng cho công tác lấy mẫu phân tích để có được những lựa chọn
trang bị, phương pháp, các quyết định về cách lấy mẫu, thời gian, địa điểm, tần suất thích hợp, công
tác kiểm tra các hoạt động lấy mẫu…. Đó chính là nội dung của QA/QC trong lấy mẫu. Về vấn đề
này cần có một số quyết định cụ thể để thực hiện theo các nội dung sau đây:
- Chuẩn bị nhân sự phù hợp
- Lập kế hoạch theo mục đích khảo sát và lấy mẫu
- Lựa chọn địa điểm, vùng, vị trí lấy mẫu cho đối tượng cần lấy
- Xác định được kiểu và cách lấy mẫu cho đối tượng cần lấy
- Xác định tần xuất và thời gian lấy mẫu
- Lựa chọn phương pháp lấy mẫu
- Chọn và chuẩn bị các dụng cụ thích hợp cho lấy mẫu
- Chọn cách xử lý sơ bộ khi lấy mẫu (nếu cần)
- Lựa chọn dụng cụ chứa, đựng hay gói và bảo quản mẫu
- Xác dịnh và chọn các cách vận chuyển mẫu thích hợp
- Công việc lập báo cáo, bàn giao mẫu và hồ sơ đủ để lưu trữ
Đó là những vấn đề chung, cònc ác phương pháp và quy trình lấy mẫu cụ thể đã có trong các
tiêu chuẩn của quốc gia và quốc tế. Mỗi người khi thực hiện lấy mẫu đều phải nắm vững các quy
trình đo, các vấn đề này có thể tham khảo ở mục phụ lục cuối chương này.

Đồng thời theo các khái niệm đã nêu trên, công tác lấy mẫu phân tích phải bao gồm các vấn
đề sau đây, bắt đầu từ lúc chuẩn bị đi lấy mẫu cho đến khi thu được mẫu đem về và bảo quản
chúng.

- QA/QC đối với tất cả người thực hiện lấy mẫu
- QA7QC trong kế hoạch lấy mẫu
- QA/QC đối với các phương pháp, trang bị và dụng cụ để lấy mẫu
- QA/QC đối với hóa chất phục vụ lấy mẫu
- QA/QC đối với các loại dụng cụ đựng, chứa và bao gói mẫu
- QA/QC đối với các hoạt động lấy mẫu, ghi chép hồ sơ lấy mẫu
- QA/QC đối với công tác chuyên chở mẫu về phòng thí nghiệm
- QA/QC đối với công tác bảo quản và lưu giữ mẫu sau khi đã lấy được
Làm tốt tất cả các vấn đề này tức là chúng ta đã lấy được mẫu phân tích thỏa mãn được tất cả các
yêu cầu của lấy mẫu. Nghĩa là trong mọi hoạt động của công tác lấy mẫu phân tích từ lúc bắt đầu
chuẩn bị đến lúc lấy được mẫu mang về và bảo quản chúng, hay phân tích ngay tại hiện trường khi
cần thiết. Toàn bộ mối quan hệ của các công việc này có thể mô phỏng theo sơ đồ ở hình sau:
Bảng XX: các phương pháp tiêu chuẩn lấy mẫu phân tích

STT Ký hiệu tiêu
chuẩn
Lấy mẫu cho chỉ tiêu nào Ghi chú
01

TCVN 5994
-
1995

Hư
ớng dẫn lấy mẫu n
ư
ớc hồ ao


02 TCVN 5996-1995 Hướng dẫn lấy mẫu nước sông suối

03

TCVN 5998
-
1995

Hư
ớng dẫn lấy mẫu n
ư
ớc thải


04 TCVN 5999-1995 Hướng dẫn lấy mẫu nước biển
05 TCVN 6000-1995 Hướng dẫn lấy mẫu nước ngầm
06 ISO 5667-13-1993

Lấy mẫu nước thải và bùn


Hình 1.1. Sơ đồ chung về QA/QC trong lấy mẫu và phân tích

Xác định mục tiêu lấy mẫu
Lập chương trình lấy mẫu
Chuẩn bị: nhân lực, phương
tiện, trang thiết bị, dụng cụ,
tài liệu phục vụ lấy mẫu
Thực hiện lấy mẫu theo
các ch
ỉ ti
êu yêu c
ầu phân tích

Bảo quản và vận chuyển

v
ề kho hay PTN

Xử lý mẫu và phân tích
Số liệu phân tích
Xử lý số liệu
Báo cáo kết quả phân tích
Nhận xét và đánh giá
QA/QC
Chương II. CÁC KỸ THUẬT XỬ LÝ MẪU PHÂN TÍCH
2.1. Yêu cầu chung của kỹ thuật xử lý mẫu
2.1.1. Yêu cầu chung của kỹ thuật xử lý mẫu phân tích
Xử lý mẫu là giai đoạn đầu tiên nhưng rất quan trọng của quá trình phân tích. Mọi sai sót
trong giai đoạn này đều là nguyên nhân tạo ra sai số cho kết quả phân tích, có khi sai số rất lớn.Vì
thế mọi cách xử lý mẫu để phân tích, cùng với việc tuân thủ theo QA/QC, còn phải bảo đảm được
các yêu cầu cụ thể sau:
- Lấy được hoàn toàn, không làm mất chất phân tích
+ Không làm nhiễm bẩn thêm chất phân tích vào mẫu từ bất kỳ nguồn nào
+ Kết quả xử lý phải phù hợp với phương pháp phân tích đã chọn
- Dùng các hóa chất phải đảm bảo độ sạch đúng yêu cầu, mục đích và mức độ phân tích
- Không đưa thêm các chất có ảnh hưởng vào mẫu
- Có thể tách hay làm giàu được chất phân tích càng tốt
2.1.2. Vấn đề QA/QC trong xử lý mẫu phân tích
Mục tiêu chung của QA/QC trong xử lý mẫu phân tích là cung cấp hay đảm bảo đủ các điều
kiện, các biện pháp tối thiểu cần thiết để đảm bảo xử lý được tốt mẫu phân tích đạt đúng chất lượng
mong muốn.
Xử lý mẫu là khâu thứ hai và rất quan trọng của quá trình phân tích. Nếu việc xử lý mẫu
không đảm bảo được độ trung thực, đúng đắn và loại được mọi sai sót ảnh hưởng như mất hay
nhiễm bẩn chất phân tích thì các công việc sau đó dù cho có làm cẩn thận và chính xác đến đâu đi
nữa thì số liệu phân tích cũng không cho ta đúng thực tế của chất phân tích có trong mẫu. Vì vậy để

đảm bảo cho công việc xử lý mẫu được tốt thì nhất thiết phải thực hiện công tác QA/QC. Vậy
QA/QC trong xử lý mẫu phân tích là gì?
2.1.2.1 Khái niệm về QA
Như chúng ta đã biết, mục tiêu chung của QA là cung cấp hay đảm bảo các điều kiện và
biện pháp tối thiểu cần thiết để có được một sản phẩm của lĩnh vực nghiên cứu hay sản xuất đạt
đúng chất lượng mong muốn. Do đó có thể nói một cách tóm tắt là trong công tác xử lý mẫu phân
tích thì QA là các quy tắc, biện pháp và các điều kiện cần thiết đã được nghiên cứu, lựa chọn và
biên soạn thành một quy trình (hệ thống), để phục vụ cho công tác xử lý mẫu phân tích nhằm mục
đích lấy được dung dịch mẫu phân tích trung thực, không mất chất phân tích, không bị nhiễm bẩn
và đại diện đúng cho đối tượng cần phân tích. Vì vậy thực hiện QA trong xử lý mẫu phân tích là
điều rất cần thiết và chỉ có đảm bảo được QA trong xử lý mẫu thì chúng ta mới có đầy đủ điều kiện
để khẳng định các số liệu phân tích là có cơ sở khoa học, đúng đắn và phản ánh đúng thành phần
của chất phân tích có trong mẫu nghiên cứu.
2.1.2.2. Khái niệm về QC
Mục tiêu chung của QC là cung cấp các điều kiện và biện pháp kỹ thuật cần thiết để giám
sát và kiểm soát chất lượng của một quá trình nào đó trong sản xuất hay nghiên cứu khoa học để
đảm bảo chất lượng cho sản phẩm, đồng thời phát hiện các sai sót và tìm biện pháp khắc phục các
sai sót để đảm bảo thu được sản phẩm có chất lượng đúng yêu cầu mong muốn. Vì thế trong công
việc xử lý mẫu cùng với QA, cũng còn phải thực hiện cả biện pháp QC. Vậy QC trong xử lý mẫu
phân tích là gì?
Trong công tác xử lý mẫu phân tích, QC là biện pháp, các điều kiện kỹ thuật và hoạt động
giám sát và kiểm soát chất lượng của mọi công việc trong xử lý mẫu phân tích. Nó là các quy tắc,
biện pháp và các điều kiện kỹ thuật đã được lựa chọn, xây dựng, biên soạn thành những quy trình
để phục vụ việc kiểm tra, giám sát, kiểm chuẩn quá trình xử lý mẫu nhằm đảm bảo cho việc xử lý
mẫu phân tích có được tính chính xác, đúng đắn và dung dịch mẫu thu được sau xử lý phản ánh và
đại diện đúng cho đối tượng cần nghiên cứu phân tích. Đồng thời tránh hay hạn chế tối đa được các
sai sót về trang bị, dụng cụ, hóa chất, sự nhiễm bẩn hay mất mát chất phân tích khi tiến hành xử lý
mẫu và các tác động khác của môi trường làm việc mà chúng ta không mong muốn.Vì thế bắt buộc
phải thực hiện các mẫu QC (như mẫu trắng hiện trường, mẫu trắng trang thiết bị, mẫu trắng phương
pháp, mẫu thêm chuẩn, mẫu chuẩn thẩm định…).

2.1.2.3. Nội dung và quan hệ QA/QC trong xử lý mẫu
Xử lý mẫu là một hoạt động được thực hiện ở cả hiện trường và trong phòng thí nghiệm mà
chủ yếu là trong phòng thí nghiệm. Nó là bước hoạt động thứ hai của toàn bộ dây chuyền hay công
tác phân tích mẫu để có được số liệu, thông tin tin cậy về các đối tượng cần quan sát. Vì thế mọi sai
sót trong xử lý mẫu đều ảnh hưởng đến kết quả phân tích. Do đó chúng ta phải quan tâm đúng mức
đến việc bảo đảm chất lượng cho công tác hay mọi hoạt động xử lý mẫu phân tích để có được
những lựa chọn về trang thiết bị, phương pháp, các điều kiện cần thiết về cách xử lý mẫu. Đó chính
là nội dung của QA/QC trong xử lý mẫu phân tích. Về vấn đề này cần có một số quyết định cụ thể
để thực hiện theo các nội dung chính sau đây:
- Nhân sự: xem xét tay nghề và khả năng của cán bộ phân tích
- Lựa chọn phương pháp để xử lý mẫu cho đối tượng cần phân tích
- Xác định khối lượng mẫu cần lấy để xử lý và số lượng cần xử lý kép
- Chọn trang thiết bị, dụng cụ và các điều kiện cần thiết để xử lý mẫu
- Lựa chọn cách kiểm tra phương pháp ứng dụng để xử lý
- Lựa chọn các hóa chất và thuốc thử cần thiết cho xử lý đạt yêu cầu
- Kiểm tra môi trường xung quanh trong quá trình xử lý mẫu
- Công tác kiểm chuẩn trong xử lý mẫu, mẫu lặp và mẫu trắng các loại …
- Chọn phương pháp bảo quản mẫu thu được sau khi đã xử lý để phân tích, nếu chưa tiến
hành phân tích ngay được
Đồng thời theo các nội dung đã nêu trên thì hoạt động QA/QC trong công tác xử lý mẫu
phân tích phải bao gồm các vấn đề sau đây, bắt đầu từ lúc chuẩn bị cho công tác xử lý mẫu phân
tích cho đến khi thu được kết quả của chúng và bảo quản, nghĩa là phải thực hiện công tác QA/QC
- Đối với tất cả những người thực hiện xử lý mẫu phân tích
- Đối với các trang bị, máy móc và dụng cụ dùng để xử lý mẫu
- Đối với các chất chuẩn, hóa chất và thuốc thử cần dùng cho xử lý mẫu
- Đối với các loại dụng cụ đựng, chứa mẫu thu được sau xử lý
- Đối với các hoạt động trong khi tiến hành xử lý và ghi chép hồ sơ xử lý
- Đối với công tác kiểm chuẩn trong quá trình xử lý mẫu
- Đối với công tác bảo quản và lưu mẫu để phân tích
- Đối với việc phát hiện sai sót và các biện pháp khắc phục sai sót

Đó là các vấn đề đặt ra cho người làm phân tích trong giai đoạn xử lý mẫu. Làm tốt tất cả
các vấn đề này tức là chúng ta đã thực hiện được QA/QC và hoạt động xử lý mẫu là thỏa mãn được
các yêu cầu của phân tích. Nghĩa là trong mọi hoạt động của công tác xử lý mẫu phân tích từ lúc bắt
đầu chuẩn bị cho đến lúc đã xử lý xong lấy được dung dịch mẫu và bảo quản chúng để phân tích
theo một phương pháp đã được lựa chọn.
2.2. Phân loại mẫu phân tích
2.2.1. Phân loại theo hóa học phân tích
Theo quan điểm hóa học phân tích, người ta thường chia các loại mẫu phân tích thành hai nhóm
chính, dựa trên thành phần nền (matrix) của mẫu là vô cơ hay hữu cơ
- Nhóm các loại mẫu có chất nền vô cơ
- Nhóm các loại mẫu có chất nền hữu cơ
Trong mỗi nhóm có thể phải xác định (phân tích) cả chất hữu cơ và vô cơ, tùy từng trường hợp và
theo các yêu cầu phân tích cụ thể khác nhau.

2.2.2. Phân loại theo trạng thái tồn tại
Xét về mặt trạng thái của đối tượng mẫu phân tích thì lại có cách phân chia sau:
- các mẫu thuộc trạng thái khí: không khí, bụi, các chất khí …
- Các mẫu thuộc trạng thái rắn và bán rắn: sắt thép, kim loại, đất đá, quặng, bùn, cây, quả
hạt các loại, thuốc dạng bột, viên…
- Các mẫu thuộc trạng thái lỏng như các loại nước tự nhiên, ao hồ, sông suối, nước sinh
hoạt, nước giải khát, bia, rượu, xăng dầu…
Việc phân chia theo cách này, chúng ta thấy chỉ một loại cũng chứa nhiều thứ mẫu khác
nhau về tính chất, vô cơ, hữu cơ lẫn lộn… Vì thế phân loại này có thể rất không khoa học và khó
xem xét khi cần chọn các phương pháp xử lý mẫu để phân tích các chất cần thiết.
2.2.3. Phân loại theo nhóm ngành
- Mẫu nông nghiệp:
+ Các cây cối, thảo mộc
+ Các loại hoa quả, rau củ, sản phẩm nông nghiệp tươi sống
+ Các loại phân bón, đất trồng trọt
- Mẫu công nghiệp

+ Mẫu công nghiệp than và điện
+ Mẫu công nghiệp hóa chất
+ Mẫu công nghiệp dầu khí và tổng hợp hữu cơ
+ Mẫu công nghiệp thực phẩm…
- Mẫu dân dụng và sinh hoạt
+ Các loại mẫu sinh hoạt hằng ngày của người và động vật tạo ra
+ Các loại mẫu bệnh viện
- Các loại mẫu tự nhiên nư khoáng, quặng, đất đá…
Các phân loại này khi mới nhìn tưởng là chi tiết nhưng khi xem xét về cách xử lý mẫu thì mới thấy
nhiều điều không hay. Do đó theo quan điểm của hóa phân tích thì cách đầu tiên là tương đối đơn
giản và thích hợp nhất.
2.3. Trang bị để xử lý mẫu phân tích
2.3.1. Yêu cầu của trang bị và điều kiện để xử lý mẫu
Để xử lý mẫu tùy điều kiện về phân loại mẫu, về chất phân tích mà có sự lựa chọn các trang bị và
phương pháp xử lý mẫu cho phù hợp. Ngày nay trên thị trường có nhiều loại trang thiết bị khác
nhau dùng cho xử lý mẫu từ đơn giản đến phức tạp và hoàn toàn tự động. Song bất kỳ loại thiết bị
nào cũng phải đảm bảo các vấn đề sau:
a. Thực hiện QA/QC trong xử lý mẫu
b. Cần chú ý thêm các yêu cầu cụ thể tối thiểu là:
+ Theo yêu cầu của mức độ phân tích và cấp hàm lượng
+ Phù hợp với mỗi loại mẫu, nếu đơn giản, phổ thông thì càng hay
+ Không làm mất và không làm nhiễm bẩn cho mẫu phân tích
2.3.2. Các loại dụng cụ đơn giản
- Các loại cốc đun và ống nghiệm
- Các loại chén, bát nung (sứ, thạch anh, kim loại quý…)
- Các loại ống nghiệm đun được (chịu nhiệt)
- Lò nung, tủ sấy
- Các loại hệ chiết lỏng-lỏng, lỏng-rắn và lỏng-khí
- Bình Kendan các loại
2.3.3. Các loại trang bị hoàn chỉnh

- Các loại hệ chưng cất khác nhau
- Hệ thống bình Kendan đóng kín, hồi lưu và tự động
- Các loại lò vi song (đơn giản và hoàn chỉnh)
- Các hệ của kỹ thuật chiết lỏng lỏng lien tục
- Các hệ của kỹ thuật chiết lỏng-rắn (chiết pha rắn)
- Các hệ của kỹ thuật chiết khí-rắn (chiết pha khí)
- Các hệ của kỹ thuật chiết siêu âm
- Các trang bị của kỹ thuật chiết Soxhlet
- Các loại thiết bị thăng hoa mẫu
- Các loại khác
Song một điều phải nhớ rằng dù chọn cách nào, dụng cụ nào thì cũng phải đảm bảo xử lý
được mẫu một cách tốt nhất mà không làm mất chất phân tích, không làm nhiễm bẩn và đưa được
chất cần xác định về dạng phù hợp nhất cho phương pháp phân tích đã chọn. Các loại trang thiết bị
này sẽ được nói đến trong các kỹ thuật xử lý mẫu cụ thể.
2.4. Khái quát về bản chất các kỹ thuật xử lý mẫu
Xử lý mẫu phân tích là một quá trình phức tạp, có hóa học, hóa lý hay vật lý và hóa học
phức tạp kết hợp để chuyển các chất hay các nguyên tố hay các ion cần xác định có trong mẫu phân
tích ban đầu, đưa chúng về dạng tan trong một dung môi thích hợp như nước hay dung môi hữu cơ
để sau đó có thể xác định được nó theo một phương pháp phân tích thích hợp. Tuy thế, nhưng việc
xử lý mẫu phân tích là được thực hiện theo rất nhiều kỹ thuật có nguyên lý, bản chất, cơ chế vật lý
và hóa học có khi rất khác nhau tùy theo mỗi loại mẫu và yêu cầu phân tích những chất nào. Ví dụ
như xử lý bằng acid, xử lý bằng kiềm, hay tro hóa khô, tro hóa ướt, sự chiết lỏng lỏng, chiết pha
rắn, chưng cất…. Song một cách đại thể thì chúng ta có thể phân loại theo một số nguyên tắc, cơ
chế dựa theo các cơ chế sau đây của hóa học, hóa lý và vật lý trong quá trình xử lý mẫu.
Vì thế trong chương này chỉ trình bày về các nguyên tắc, bản chất… của các kỹ thuật xử lý
mẫu phân tích, mà không đi sâu vào cấu tạo và cách vận hành các loại dụng cụ hay trang thiết bị.
Đó là các kỹ thuật sau đây:
- Kỹ thuật vô cơ hóa ướt
- Kỹ thuật vô cơ hóa khô
- Kỹ thuật vô cơ hóa khô ướt kết hợp

- Các kỹ thuật chiết thông thường
- Kỹ thuật chiết Soxhlet (kiểu thường và tự động)
- Kỹ thuật chiết pha rắn, pha khí
- Kỹ thuật chiết siêu âm
- Các kỹ thuật chưng cất (thường, chân không, lôi cuốn…)
- Kỹ thuật lên men nấu
- Kỹ thuật thăng hoa chất phân tích
- Kỹ thuật chlor hóa mẫu bằng khí chlorine mới sinh
- Kỹ thuật điện phân

Trong các kỹ thuật đó, mỗi kỹ thuật chỉ thích hợp cho một số chất hay một nhóm chất nhất
định và mội kỹ thuật cũng có một số ưu và nhược điểm riêng và phạm vi ứng dụng của nó. Nghĩa là
không thể có một cách xử lý mẫu nào là phù hợp được cho mọi loại mẫu, mọi chất phân tích. Vì thế
tùy theo yêu cầu cụ thể của công việc phân tích mà người làm phân tích phải nghiên cứu, xem xét
và lựa chọn một kỹ thuật nào cho thích hợp trong cơ sở của mình và đảm bảo được kết quả phân
tích đúng đắn và tin tưởng. Tức là phải thực hiện QA/QC trong công việc xử lý và trong công việc
phân tích đặt ra.
Trong khi xử lý hay phân hủy mẫu, có thể có rất nhiều quá trình vật lý và các phản ứng hóa
học có thể xảy ra đồng thời, tùy thuộc vào mỗi loại nền mẫu, thành phần của mẫu và các chất được
cho vào dùng để thực hiện xử lý mẫu. Nói chung một cách tổng thể có thể có các quá trình sau đây
xảy ra:
- Sự phá vỡ mạng lưới cấu trúc của chất mẫu ban đầu, giải phóng các chất phân tích, đưa
chúng về dạng dung dịch dưới dạng các muối tan của các ion.
- Quá trình oxy hóa khử làm thay đổi hóa trị, chuyển đổi dạng, làm tan vỡ cấu trúc vật
chất mẫu ban đầu để giải phóng chat phân tích về dạng hợp chất tan trong dung dịch.
- Sự đốt cháy, phá hủy các hợp chất hữu cơ và mùn, tạo ra khí CO
2
, NO
2
, SO

2
, nước và
giải phóng các kim loại trong chất mẫu hữu cơ ban đầu, đưa chúng về dạng các hợp chất
hay muối dễ tan trong acid.
- Sự tạo ra các hợp chất phức bền, ít phân ly làm tan chất mẫu, tạo ra các phức dạng tan
của các chất phân tích trong dung dịch (dung môi) qua đó mà hòa tan chất mẫu.
- Tạo ra hợp chất dễ bay hơi, làm mất đi anion của chất mẫu ban đầu… làm mẫu bị phân
hủy tạo ra các chất khác tan trong dung dịch acid hay kiềm hay acid.
- Sự kết tinh hay kết tủa chất phân tích dưới dạng hợp chất khác, làm chất phân tích được
tách ra khỏi mẫu ban đầu và chuyển sang hợp chất mới mà chúng ta lấy được chúng ra
khỏi mẫu ban đầu.
Như vậy trong quá trình xử lý và phân hủy mẫu có thể có các quá trình vật lý, các phản ứng
hóa học xảy ra như phản ứng oxy hóa khử, phản ứng thủy phân, phản ứng tạo phức, phản ứng hòa
tan, phản ứng kết tủa… của các phân tử chất mẫu với dung dịch acid phân hủ mẫu và các phân tử
chất có trong mẫu với nhau.
Đó là nói chung tất cả các khả năng có thể có, song trong thực tế, tùy thuộc vào thành phần
và bản chất của mỗi loại mẫu, loại chất phân tích, phương pháp phân tích, hóa chất xử lý mẫu mà có
những quá trình xảy ra với loại mẫu đó khi xử lý. Sau đây chúng ta sẽ xem xét một số kỹ thuật xử lý
mẫu đã có và đang được dùng.
2.4.1. Kỹ thuật vô cơ hóa ướt (xử lý ướt)
2.4.1.1. Bằng acid mạnh, đặc và có tính oxy hóa
a. Nguyên tắc và bản chất
Dùng acid mạnh HCl, H
2
SO
4
hay các acid mạnh, đặc có tính oxy hóa mạnh (HNO
3
, HClO
4

)
hay hỗn hợp 2 acid (HNO
3
-H
2
SO
4
) hay 3 acid (HNO
3
-H
2
SO
4
-HClO
4
) để phân hủy mẫu trong điều
kiện đun nóng trong bình Kendan hay trong ống nghiệm. Lượng acid thường gấp 20-15 lần lượng
mẫu, tùy loại mẫu. Thời gian hòa tan mẫu (xử lý) trong các hệ hở, bình Kendan thường từ vài giờ
tới vài chục giờ, cũng tùy loại mẫu, bản chất của các chất. Còn nếu trong lò vi song hệ kín (có áp
suất) thì chỉ cần 50-60 phút. Dưới tác dụng của acid đặc và nhiệt độ, ở đây cũng có các quá trình vật
lý và hóa học sau đây xảy ra, ví dụ:
- Sự phá vỡ mạng cấu trúc của chất mẫu, giải phóng các chất phân tích đưa chúng và dung
dịch dưới dạng các muối tan.
- Quá trình oxy hóa khử làm thay đổi hóa trị, chuyển đổi dạng, làm tan vỡ các chất mẫu,
để giải phóng chất phân tích về dạng muối tan trong dung dịch.
- Nếu xử lý mẫu hữu cơ phân tích kim loại thì có sự đốt cháy, phá hủy các hợp chất hữu
cơ và mùn tạo ra khí CO
2
, nước và giải phóng các kim loại trong chất mẫu hữu cơ về
dạng muối vơ cơ tan trong dung dịch.

- Tạo ra hợp chất dễ bay hơi, làm mất đi anion trong phân tử chất mẫu… làm mẫu bị phân
hủy tạo ra các hợp chất khác tan trong dung dịch.
- Như vậy trong quá trình xử lý mẫu ở đây cũng có thể có các phản ứng hóa học xảy ra
như phản ứng oxy hóa khử, phản ứng thủy phân, phản ứng tạo phức, phản ứng hòa tan,
phản ứng kết tủa… của các phần tử chất mẫu với các acid dùng để phân hủy mẫu và các
chất có trong mẫu với nhau.
Sau đây là một vài ví dụ thể hiện các quá trình trên, khi xử lý mẫu phân tích khác nhau:
- ví dụ 1: hòa tan quặng mangan oxide bằng HNO
3
và H
2
O
2
.
+ MnO
2
+ HNO
3
+ H
2
O
2
 Mn(NO
3
)
2
+ H
2
O + NO
2

.
- Ví dụ 2: hòa tan quặng sắt bằng vương thủy
+ Fe
2
O
2
.Fe
3
O
4
+ HNO
3
+ HCl  FeCl
3
+ NO
2
+ H
2
O
- ví dụ 3: xử lý mẫu thực phẩm, rau quả
+ Nền mẫu + HNO
3
+ H
2
SO
4
 CO
2
+ H
2

O + muối kim loại hòa tan
Các dung dịch acid dùng để hòa tan và xử lý mẫu: trong xử lý ướt, người ta thường dùng các
loại dung dịch acid đặc, song tất nhiên chọn loại nào là tùy thuộc vào bản chất của nền mẫu và chất
phân tích tồn tại trong mẫu đó
- Các đơn acid đặc HCl, H
2
SO
4
, HNO
3
, HClO
4
.
- Hỗn hợp 2 acid: cường thủy, HNO
3
-H
2
SO
4
, HF-H
2
SO
4
…
- Hỗn hợp 3 acid: HCl-HNO
3
-H
2
SO
4

, HNO
3
-H
2
SO
4
-HClO
4
.
- Hỗn hợp 1 acid và 1 chất oxy hóa: H
2
SO
4
-KMnO
4
, HNO
3
-H
2
O
2
,…
- Hỗn hợp 2 acid và 1 muối: HNO
3
-H
2
SO
4
-KMnO
4

,…
Nhiệt độ khi xử lý mẫu là phụ thuộc vào nhiệt độ sôi của acid dùng để phân hủy mẫu. Khi
dùng hỗn hợp acid thì nhiệt độ xử lý mẫu còn tùy thuộc thêm vào thành phần của hỗn hợp acid và
thông thường nhiệt độ này nằm trong giới hạn giữa nhiệt độ sôi của acid dễ sôi nhất và acid khó sôi
chất. Đối với những mẫu khó phân hủy, ta phải dùng các acid hoặc hỗn hợp các acid có nhiệt độ sôi
cao và tính oxy hóa mạnh.
Acid HCl

HNO
3

H
2
SO
4

H
3
PO
4

HClO
4

HF
C (%) 36 65 98 78 72 40
T
sôi
(
o

C)

110 121 340 213 203 120

b. Các loại hay kiểu xử lý ướt
Việc xử lý mẫu theo phương pháp ướt có thể được thực hiện trên các loại trang thiết bị khác
nhau, tùy thuộc vào khả năng phòng thí nghiệm và tính chất của mẫu
- Trong điều kiện thường, thiết bị đơn giản
+ Trong cốc thủy tinh, đun nóng trên bếp điện hay đun cách thủy.
+ Trong bình Kendan thường
+ Trong bình Kendan có hồi lưu…
- Trong nồi áp suất cao: mẫu và acid được đặt trong các hộp kín sau đó đặt trong
+ Tủ sấy, bếp cách cát, lò nung…
+ Luộc trong nồi nước sôi hay dầu sôi
- Trong lò vi song (gồm hệ kín và hở)
+ Hệ đơn giản: hệ bình hở hay hệ kín nhưng không điều khiển nhiệt độ, áp suất
+ Hệ nhiều bình, tự động hoàn toàn: hệ hở (có giám sát nhiệt độ) và hệ kín (có giám sát
nhiệt độ và áp suất).
Trong các kiểu xử lý trên, kỹ thuật xử lý ướt với acid đặc có tính oxy hóa mạnh trong bình
Kendan hay trong lò vi sóng hệ kín đang được sử dụng rộng rãi, phổ biến. Ở các nước phát triển, lò
vi sóng hệ kín được sử dụng một cách phổ biến trong xử lý mẫu do nó triệt để, nhanh, hạn chế mất
chất phân tích và nhiễm bẩn và tiêu tốn ít hóa chất.
c. Một số thí dụ về xử lý mẫu theo cách tro hóa ướt
- Ví dụ 1: Hòa tan mẫu kim loại và hợp kim Cu hay Al bằng acid HNO
3
; lấy 1 g mẫu đã
nghiền nhỏ (hay ở dạng phoi bào) vào bình Kendan, tẩm ướt bằng vài giọt nước cất, thêm 10 mL
HNO
3
65%, 4 mL H

2
SO
4
98%, lắc đều, cắm phễu nhỏ vào bình Kendan, đun nhẹ cho mẫu sôi và
phân hủy cho đến khi dung dịch mẫu trong. Sự hòa tan ở đây đã làm thay đổi hóa trị và trạng thái
của Ca, Al kim loại trong hợp kim, chuyển chúng thành muối tan trong dung dịch. Phản ứng hóa
học chính xảy ra là:
Al + HNO
3
 Al(NO
3
)
3
+ NO
2
+ H
2
O
Cu + HNO
3
 Cu(NO
3
)
2
+ NO
2
+ H
2
O
- Ví dụ 2: hòa tan mẫu thép chrome bằng hỗn hợp acid HNO

3
và HCl hay HNO
3
và H
2
SO
4
.
Lấy 0.5 g mẫu đã nghiền nhỏ (hay dạng phoi bào) vào bình Kendan, tẩm ướt bằng vài giọt nước cất,
thêm 15 mL HNO
3
65%, 4 mL H
2
SO
4
98%, lắc đều và đun nhẹ cho mẫu sôi và phân hủy, cho đến
khi dung dịch mẫu trong. Quá trình này có sự oxy hóa khử của Cl và N để sinh ra Cl mới sinh phục
vụ cho phân hủy mẫu. Dưới tác động của hỗn hợp acid đặc này và có nhiệt độ, mạng lưới kim loại
bị phá vỡ, các kim loại chuyển vào dung dịch dưới dạng các muối tan. Phản ứng hóa học chính xảy
ra ở đây là:
Ni-Cr-Fe + HNO
3
+ HCl  Ni(NO
3
)
2
+ Fe(NO
3
)
3

+ Cr(NO
3
)
3
+ NO
2
+ H
2
O
- Ví dụ 3: hòa tan quặng Mn oxide bằng hỗn hợp HNO
3
-H
2
O
2
. Để xác định Mn và các tạp
kim loại trong quặng này, quá trình hòa tan có sự oxy hóa khử, chuyển Mn(IV) về Mn(II) tan trong
dung dịch. Lấy 1 g mẫu quặng đã nghiền nhỏ vào bình Kendan, tẩm ướt bằng vài giọt nước cất,
thêm 15 mL HNO
3
65%, 2 mL H
2
O
2
30%, lắc đều và đun nhẹ cho mẫu sôi và phân hủy cho đến khi
dung dịch mẫu trong. Phản ứng hóa học xảy ra là:
MnO
2
+ HNO
3

+ H
2
O
2
 Mn(NO
3
)
2
+ H
2
O + O
2

- Ví dụ 4: Xử lý mẫu rau quả bằng hỗn hợp hai acid HNO
3
-H
2
SO
4
, trong bình Kendan, để
xác định các kim loại nặng, độc hại, như Cd, Cu, Fe, Mn, Ni, Pb, Zn. Lấy 5 g mẫu đã nghiền mịn và
trộn đều vào bình kendan, thêm 60 mL HNO
3
65%, 5 mL H
2
SO
4
98%, lắc đều và đun nhẹ cho mẫu
sôi và phân hủy, cho đến khi dung dịch mẫu trong không màu (6-8h tùy loại mẫu). Chuyển dung
dịch mẫu vào cốc đun 250 mL, làm bay hơi hết dung dịch acid cho đến khi còn muối ẩm, để nguội,

định mức bằng dung dịch HCl 2% thành 25 mL. Trong quá trình xử lý này, các nguyên tố kim loại
dưới dạng các hợp chất cơ kim của mẫu rau quả sẽ bị acid đặc oxy hóa, đốt cháy các chất hữu cơ,
đưa các kim loại về các muối vô cơ tan trong dung dịch nước. Quá trình hóa học chính:
Nền mẫu + HNO
3
+ H
2
SO
4
 Me
x
(NO
3
)
x
+ Me
n
(SO
4
)
m
+ H
2
O + CO
2
+ NO
2
.
- Ví dụ 5: Xử lý mẫu thịt cá tươi sống bằng hỗn hợp 2 acid HNO
3

-H
2
SO
4
trong bình Kendan
để xác định các kim loại độc hại như Cd, Cu, Fe, Mn, Ni, Pb, Zn. Lấy 5 g mẫu đã nghiền mịn và
trộn đều vào bình Kendan, thêm 60 mL HNO
3
65%, 8 mL H
2
SO
4
98%, cắm phễu nhỏ vào bình
Kendan, lắc đều và đun nhẹ cho mẫu sôi và phân hủy, cho đến khi dung dịch mẫu trong không màu
(6-8h tùy loại mẫu). Chuyển dung dịch mẫu vào cốc đun 250 mL, làm bay hơi hết dung dịch acid
cho đến khi còn muối ẩm, để nguội, thêm 5 mL dung dịch HCl 10%, định mức bằng nước cất thành
25 mL. Trong quá trình xử lý này, các nguyên tố kim loại dưới dạng các hợp chất cơ kim của mẫu
rau quả sẽ bị acid đặc oxy hóa, đốt cháy các chất hữu cơ, đưa các kim loại về các muối vô cơ tan
trong dung dịch nước.
Tất cả các mẫu trong ví dụ 1-3 có thể xử lý trong lò vi sóng hệ kín và lượng acid chỉ cần
dùng ½ là nhiều. Thời gian xử lý chỉ trong 50-60 phút là xong. Còn xử lý như trên thì phải mất từ 6-
10 giờ mà lại không triệt để bằng xử lý trong lò vi sóng.
d. Ưu nhược điểm và phạm vi ứng dụng
Các ưu và nhược điểm chính của kỹ thuật này là:
- Không mất các chất phân tích
- Nhưng thời gian phân hủy mẫu rất dài, nếu không dùng lò vi sóng
- Tốn nhiều acid đặc nhất là khi sử dụng các hệ hở
- Dễ bị nhiễm bẩn khi xử lý bằng hệ hở do môi trường hay acid dùng nhiều
- Phải đuổi acid dư nên dễ bị nhiễm bẩn do bụi, hay mất mẫu
Ứng dụng chủ yếu của kỹ thuật này là để xử lý mẫu phân tích và một số anion vô cơ như

halides, arsenate, sulfate, phosphate trong các loại mẫu sinh hoạt, mẫu hữu cơ, vô cơ, mẫu môi
trường, mẫu đất, nước, bụi, không khí, mẫu kim loại, hợp kim Kỹ thuật này không dùng được cho
việc xử lý tách các chất hữu cơ để phân tích vì trong các điều kiện này, các chất hữu cơ bị phá hủy
hết.
2.4.1.2. Xử lý mẫu bằng dung dịch kiềm mạnh đặc nóng.
a. Nguyên tắc chung
Trong phương pháp này người ta thường dùng các dung dịch kiềm mạnh (NaOH, KOH) đặc
hay hỗn hợp kiềm mạnh và muối kim loại kiềm (NaOH-NaHCO
3
) hay hỗn hợp kiềm mạnh và
peroxide (NaOH-Na
2
O
2
), nồng độ lớn (10-20%) để phân hủy mẫu trong điều kiện đun nóng trong
bình Kendan, trong hộp kín hay trong lò vi sóng.
Trong quá trình xử lý, dưới tác động của kiềm và nhiệt độ cao, có thể xảy ra:
- Phá vỡ cấu trúc nền mẫu, chuyển chất phân tích về dạng dung dịch
- Các chất của mẫu tương tác với kiềm tạo ra sản phẩm tan được
- Có thể sinh ra các khí bay ra giúp mẫu hòa tan tốt hơn
- Có thể tạo ra các hợp chất bền, ít phân ly và tan trong dung dịch
- Tạo ra các sản phẩm kết tủa với nền mẫu
b. Các cách hòa tan và dung dịch hòa tan
Theo kỹ thuật xử lý này, chúng ta có thể dùng các dung dịch của các chất sau đây để xử lý
mẫu:
- Dung dịch kiềm đặc nóng (NaOH, KOH: 10-20%)
- Dung dịch kiềm đặc nóng có chất oxy hóa mạnh (NaOH-Na
2
O
2

)
- Hỗn hợp kiềm đặc nóng có chất khử mạnh.
- Hỗn hợp kiềm mạnh và muối của nó (NaOH-NaHCO
3
, NaOH-Na
2
CO
3
)
Quá trình phân hủy được thực hiện khi đun sôi dung dịch mẫu, trong một thời gian nhất
định, thường là từ 6-10 giờ trong bình Kendan hở. Còn nếu trong lò vi sóng hệ kín (áp suất cao) thì
chỉ mất khoảng 40-60 phút.
Nhiệt độ sôi của các dung dịch kiềm tùy thuộc vào thành phần, nồng độ của dung dịch kiềm
sử dụng để xử lý mẫu. Nói chung trong khoảng từ 115-230
o
C và đây là yếu tố thúc đẩy phản ứng
xảy ra nhanh.
c. Vài ví dụ ứng dụng
- Ví dụ 1: hòa tan oxid nhôm bằng dung dịch naOH 10% nóng. Lấy 0.5 g mẫu dạng bột vào
bình Kendan, tẩm ướt bằng vài giọt nước cất, thêm 10 mL NaOH 10%, đun sôi để hòa tan mẫu. Cơ
chế ở đây là chuyển trạng thái tinh thể rắn oxid sang dạng ion tan trong dung dịch theo phản ứng:
Al
2
O
3
+ NaOH  NaAlO
2
+ H
2
O

- Ví dụ 2: Hòa tan quặng silicate bằng dung dịch NaOH 20% nóng. Lấy 0.5 g mẫu dạng bột
vào bình Kendan, tẩm ướt bằng vài giọt nước cất, thêm 15 mL NaOH 20%, đun sôi để hòa tan mẫu.
Cơ chế ở đây là chuyển trạng thái tinh thể rắn sang ion tan trong dung dịch và bền ở dạng muối
Na
2
SiO
3
theo phản ứng
SiO
2
.nX + NaOH  Na
2
SiO
3
+ H
2
O + nX
d. Ưu nhược điểm và phạm vi ứng dụng
Kỹ thuật tro hóa ướt này cũng có ưu điểm là không làm mất các chất phân tích nhất là các
nguyên tố và hợp chất dễ bay hơi. Nhưng mà có một nhược điểm lớn nhất là tốn nhiều kiềm tinh
khiết cao, thường phải dùng gấp từ 10-15 lần nhu cầu cần thiết mới có thể xử lý được mẫu và vì vậy
khả năng nhiễm bẩn rất cao. Sau khi xử lý mẫu, phải loại bỏ lượng kiềm dư bằng cách trung hòa với
acid, song lại làm loãng mẫu. Đây là một phần việc khó khăn và mất nhiều thời giờ và cũng hay là
nhiễm bẩn mẫu. Vì thế cách này chỉ được dùng cho một số trường hợp khi không có cách lựa chọn
nào khác. Ví dụ khi phân hủy mẫu xác định các anion vô cơ như halides, nitrate, phosphate,
sulfate trong các dối tượng không xử lý được bằng phương pháp acid.
2.4.1.3. Xử lý ướt trong lò vi sóng
a. Nguyên tắc
Kỹ thuật xử lý mẫu ướt trong lò vi sóng thực chất cũng là phân hủy mẫu khi đun nóng bằng
dung dịch acid mạnh, đặc có tính oxy hóa hay bằng dung dịch kiềm đặc nóng như đã nêu bên trên.

Tác nhân phân hủy là các acid và năng lượng nhiệt cung cấp cho mẫu do hiện tượng truyền nhiệt do
đối lưu từ một nguồn nhiệt bên ngoài. Đối với lò vi sóng, năng lượng đun nóng mẫu được cung cấp
bằng bức xạ vi sóng tần số cao, các phân tử mẫu đều được nhận năng lượng đồng đều và trực tiếp từ
nguồn vi sóng, phá vỡ cấu trúc nền mẫu từ phía trong ra, vì thế quá trình xử lý mẫu nhanh và triệt
để hơn. Hơn nữa, đối với hệ kín còn có áp suất cao và nhiệt độ cao do đó hiệu quả cao và rất nhanh
lại tốn ít acid so với phân hủy ở điều kiện thường trong bình Kendan. Các quá trình vật lý và hóa
học xảy ra khi xử lý mẫu bằng vi sóng cũng tương tự như cách xử lý mẫu ướt thông thường khác
nhưng có tốc độ nhanh hơn và triệt để hơn.
b. Trang thiết bị
Việc xử lý mẫu trong lò vi sóng có thể thực hiện trong hệ bình hở hay trong hệ bình kín. Các
thiết bị này ngày nay đã hiện diện trên thị trường với nhiều loại, kích cỡ khác nhau, phục vụ cho
từng mục đích nhất định. Các thiết bị này lại có nhiều kiểu rotor khác nhau có thể thay đổi được
như rotor để phân hủy mẫu, rotor để làm bay hơi dung môi và acid, rotor dùng để chiết, rotor dùng
sấy mẫu, rotor dùng để nung mẫu (như lò nung cao tần) vì thế rất thuận tiện cho công việc xử lý
mẫu phân tích. Kỹ thuật này được sử dụng phổ biến ở các nước phát triển.
c. Các ví dụ ứng dụng
Từ các ví dụ đã trình bày trong mục 2.4.1.1.c và 2.4.1.2.c đều có thể thực hiện trong các hệ
hở. Tuy vậy nếu được thực hiện trong hệ kín thì lượng hóa chất tiêu hao chỉ khoảng ½ và thời gian
rút ngắn xuống còn từ 40-60 phút mà hiệu quả xử lý lại triệt để hơn, ít mất chất phân tích hơn.
2.4.2. Kỹ thuật vô cơ hóa khô (xử lý khô)
2.4.2.1. Nguyên tắc và quá trình xảy ra trong xử lý
Kỹ thuật tro hóa kho là kỹ thuật nung để xử lý mẫu, song thực chất chỉ là bước đầu tiên của
quá trình xử lý mẫu vì sau khi nung, mẫu bã còn lại cần phải được hòa tan (xử lý tiếp) bằng dung
dịch muối hay dung dịch acid phù hợp để chuyển chất phân tích vào dung dịch cho một phương
pháp phân tích đã chọn. Quá trình nung xử lý mẫu có thể không thêm chất phụ gia, chất bảo vệ hoặc
có thêm các chất này vào mẫu để trợ giúp quá trình xử lý được xảy ra nhanh hơn, tốt hơn và hạn chế
mất mát chất phân tích.
Trong quá trình nung xử lý mẫu, có thể có các quá trình vật lý và hóa học sau đây xảy ra tùy
theo bản chất, thành phần của mỗi loại mẫu và phụ gia thêm vào, ví dụ như
- Làm bay hơi nước hấp phụ và nước kết tinh trong mẫu

- Sự tro hóa, đốt cháy chất mùn, các chất hữu cơ khác của mẫu
- Phá vỡ cấu trúc ban đầu của nền mẫu, chuyển sang các nền đơn giản hơn
- Chuyển dạng các chất phân tích từ phức tạo sang đơn giản
- Quá trình oxy hóa – khử thay đổi số oxy hóa của các nguyên tố trong mẫu
- Giải phóng một số khí như CO, CO
2
, SO
2
…
- Có một số tương tác hóa học giữa các chất trong mẫu với nhau và với phụ gia thêm vào
tạo ra các chất mới.
Tất cả các quá trình đó góp phần là tan vỡ mẫu ban đầu, để hòa tan chất phân tích vào dung
dịch. Bảng sau đây là vài ví dụ về sự nung một số mẫu phân tích trong điều kiện có và không có
chất phụ gia
Bảng 2.1: ví dụ về các quá trình trong xử lý khô trong lò nung

Lo
ại mẫu

Ph
ụ gia

Nhi
ệt độ

S
ản phẩm

sau khi nung

Đất sét KOH-Na
2
O
2

550-650 Na
2
SiO
3
-K
2
SiO
3
-H
2
O
Qu
ặng silicate

KOH
-
Na
2
O
2

500
-
600

Na
2
SiO
3
-
K
2
S
i
O
3
-
H
2
O
-
MeX

Quặng Ferit 550-600 FeO-Fe
2
O
3
-SO
2
-H
2
O
Quặng CuS 550-600 CuO-SO
2
-H

2
O-Me
n
X
m

Dolomit 550-650 CaO-MgO-H
2
O-CO
2
-Me
n
X
m

LnCO
3
F.xH
2
O

550-650 Ln
2
O
3
-CO
2
-HF-H
2
O-Me

n
X
m

Nh
ựa đ
ư
ờng


550
-
650

Me
x
O
y
-
CO
2
-
SO
2
-
H
2
O
-
Me

n
X
m

Thực phẩm KNO
3
-HNO
3

500-550 Me
x
O
y
-CO
2
-H
2
O-K
x
X
y
-NO
Rau qu
ả

KNO
3
-
HNO
3

500
-
550

Me
x
O
y
-
CO
2
-
H
2
O
-
K
x
X
y
-
NO

Rau quả 500-550 Me
x
O
y
-CO
2

-H
2
O-Me
x
X
y

Chất hữu cơ 500-600 Me
x
O
y
-CO
2
-H
2
O-NO
2


Đó là những quá trình có thể xảy ra và tất nhiên là đa dạng và phức tạp, và xảy ra như thế
nào là tùy vào thành phần của nền mẫu, các điều kiện nung như nhiệt độ, môi trường nung là không
khí hay khí trơ, có phụ gia hay không trong đó nhiệt độ là yếu tố chính. Kết quả của quá trình nung
là sản phẩm có thành phần có thể đơn giản hơn (như trong bảng trên) và vì vậy tan trong các dung
dịch acid hay kiềm loãng.
Kỹ thuật vô cơ hóa khô thường được dùng cho các mẫu hữu cơ, xử lý để xác định các kim
loại và các mẫu quặng vô cơ có cấu trúc bền vững rất khó tan trong ngay cả các acid hay kiềm
mạnh. Việc tro hóa cũng có thể được thực hiện khi có hoặc không có thêm các phụ gia bảo vệ vào
mẫu. Các chất bảo vệ thường được dùng trong quá trình xử lý mẫu này là
- Các acid mạnh đặc: HNO
3

,H
2
SO
4
,H
3
PO
4

- Một số muối: KNO
3
, Ca(NO
3
)
2
, Mg(NO
3
)
2
, LiBO
2
, Na
2
B
4
O
7

- Hỗn hợp acid-muối: Mg(NO
3

)
2
-HNO
3
, HNO
3
-H
2
SO
4
,
- Hỗn hợp kiềm-muối: KOH-NaHCO
3
, KOH-Na
2
SO
4
,
- Hỗn hợp muối-peroxide: KHCO
3
-Na
2
O
2
, NaHCO
3
-Na
2
O
2

,
- Hỗn hợp kiềm mạnh-peroxide: NaOH-Na
2
O
2
, KOH-Na
2
O
2
,
- Hỗn hợp kiềm-muối-chất oxy hoá: KOH-NaHCO
3
-Na
2
O
2

- Một acid mạnh, đặc và một chất tạo phức
Sau đây chúng ta chỉ điểm qua một vài ví dụ của hai cách nung xử lý mẫu theo kỹ thuật tro
hóa đã đề cập ở trên
2.4.2.2. Trang bị để xử lý mẫu khô
Các trang bị để xử lý mẫu khô thường không đa dạng, bao gồm hai loại chính
- Trang bị thông thường: tủ sấy và lò nung các loại
- Trang bị hiện đại: các loại lò vi sóng
2.4.2.3. Tro hóa không không có phụ gia bảo vệ và chất chảy
Nung mẫu không có phụ gia và chất bảo vệ là quá trình xử lý mẫu sơ bộ nhờ tác dụng của
nhiệt độ thích hợp trong một thời gian nhất định để phá vỡ mạng tinh thể ban đầu của mẫu phân tích
để chuyển nó sang dạng khác, đơn giản hơn, dễ hòa tan vào dung dịch acid hay kiềm trong các giai
đoạn xử lý mẫu kế tiếp. Sau đây là một vài ví dụ:
- Ví dụ 1: tro hóa khô mẫu rau quả để xác định kim loại (Na, K, Ca, Mg, Cd, Co, Cr, Cu, Fe,

Mn, Ni, Pb, Zn). Cân 5 g mẫu vào chén thạch anh, đem sấy khô từ từ cho đến khi mẫu khô đen, rồi
đem nung 3 giờ đầu ở nhiệt độ 450
o
C, sau đó nâng lên 530-550
o
C cho đến khi mẫu hết than đen, thu
được mẫu tro trắng. Hòa tan tro thu được trong 10 mL dung dịch HCl 15%, đun nhẹ cho tan hết,
định mức thành 25 mL bằng nước cất. Các nguyên tố Cd, Cu, Pb Zn sẽ bị mất một ít (8-15%) khi
nung.
- Ví dụ 2: Tro hóa khô mẫu dầu mỏ (dầu thô) để xác định các kim loại (Na, K, Ca, Mg, Cd,
Co, Cr, Cu, Fe, Mn, Ni, Pb, Zn). Cân lấy 5 g mẫu vào bát hay cốc thạch anh, đun nhẹ trên bếp điện
hay sấy khô mẫu từ từ sau đó đem nung ở nhiệt độ 450
o
C trong 3 giờ, sau đó nâng lên 530-550
o
C
đến khi hết than đen, thu được mẫu tro trắng. Hòa tan tro thu được trong 15 mL dung dịch HCl
18%, đun nhẹ cho tan hết, định mức thành 25 mL bằng nước cất. Các nguyên tố Cd, Cu, Pb Zn sẽ bị
mất một ít (8-15%) khi nung.
Theo cách này thông thường một số nguyên tố trong mẫu bị mất khi nung như Cd (10-18%),
Cu (7-12%), Pb (8-15%) và lượng mất đi lại không ổn định, không kiểm soát và khống chế được
trong quá trình nung. Sự mất mát này càng nhiều khi nhiệt độ nung mẫu càng cao hay thời gian
nung càng lâu và gây vì vậy là một nguồn sai số lớn cho kết quả phân tích. Như ví dụ 1, nếu nung
mẫu ở nhiệt độ 530
o
C, Cd và Pb sẽ mất từ 8-10% nhưng khi nung ở 600
o
C thì Cd và Pb sẽ mất đến
gần 20%.

2.4.2.4. Tro hóa có phụ gia và chất chảy bảo vệ
Nung xử lý mẫu có chất phụ gia và chất bảo vệ cũng là quá trình xử lý mẫu sơ bộ nhờ tác
động của nhiệt độ có thêm tương tác hỗ trợ của chất phụ gia, thường là chất chảy, acid đặc , trong
thời gian nhất định để phá vỡ cấu trúc tinh thể dạng ban đầu của mẫu phân tích, chuyển chúng sang
dạng dễ hòa tan hơn trong acid hay kiềm. Khi có chất chảy, nhiệt độ nung thường thấp hơn so với
khi không có chất chảy, thời gian ngắn hơn song lại triệt để hơn nhất là các mẫu phân tích có matrix
bền, chịu nhiệt hay mẫu hữu cơ thì tác dụng của chất phụ gia và bảo vệ lại càng quan trọng. Trong
hai ví dụ trên, nếu xử lý mẫu có chất bảo vệ thì không xảy ra sự mất mát các nguyên tố như trên.

Ví dụ 1: tro hóa mẫu rau quả để xác định kim loại (Na, K, Ca, Mg, Cd, Co, Cr, Cu, Fe, Mn,
Ni, Pb, Zn) dùng chất phụ gia. Cân 5 g mẫu vào chén thạch anh, thêm 1 g KNO
3
, 5 mL HNO
3
65%,
trộn đều và đun nhẹ cho mẫu sôi đều và cho đến khô đen. Nung mẫu ở nhiệt độ 450
o
C trong 3 giờ,
sau đó nâng lên 500-530
o
C, đến khi hết than đen, thu được mẫu tro trắng. Hòa tan tro thu được
trong 15 mL dung dịch HCl 18%, đun nhẹ cho tan hết, định mức thành 25 mL bằng nước cất.

Ví dụ 2: Tro hóa khô mẫu dầu mỏ (dầu thô) để xác định các kim loại (Na, K, Ca, Mg, Cd,
Co, Cr, Cu, Fe, Mn, Ni, Pb, Zn) dùng chất phụ gia là 2 g KNO
3
và 10 g sodium benzene sulfonate.
Cân lấy 5 g mẫu vào bát hay cốc thạch anh, thêm chất phụ gia, đun nhẹ cho mẫu sôi và cho đến khô
đen, sau đó nung ở nhiệt độ 450
o

C trong 3 giờ, sau đó nâng lên 500-530
o
C đến khi hết than đen, thu
được mẫu tro trắng. Hòa tan tro thu được trong 15 mL dung dịch HCl 18%, đun nhẹ cho tan hết,
định mức thành 25 mL bằng nước cất.

Ví dụ 3: Tro hóa mẫu sữa để xác định kim loại (Na, K, Ca, Mg, Cd, Co, Cr, Cu, Fe, Mn, Ni,
Pb, Zn), dùng chất phụ gia là 8 mL H
2
SO
4
45% và 2 g KNO
3
hay LiBO
2
. Lấy 5 g mẫu vào chén
thạch anh, thêm chất phụ gia, trộn đều, sấy cẩn thận cho mẫu khô (mẫu dễ bị sủi bọt và bắn ra
ngoài) và thành than đen sau đó nung ở nhiệt độ 450
o
C trong 3 giờ, sau đó nâng lên 500-530
o
C đến
khi hết than đen, thu được mẫu tro trắng. Hòa tan tro thu được trong 15 mL dung dịch HCl 18%,
đun nhẹ cho tan hết, tiếp tục đun đuổi acid cho đến khi còn muối ảm. Định mức thành 25 mL bằng
HCl 2%.

Ví dụ 4: Xử lý mẫu xác định As trong quăng hay bã thải rắn. Lấy 0.5 g mẫu quặng vào chén
Zr, thêm 4 g KOH, đun nhẹ cho hỗn hợp chảy lỏng, thêm cẩn thận 5 g Na
2
O

2
, lắc đều và nung ở
700
o
C trong 10 phút, để nguội, lấy chén chứa mẫu ra, lau sạch bên ngoài chén và bỏ cả chén vào
cốc dung tích 400 mL chứa sẵn 100 mL nước ấm 70
o
C, lắc kỹ cho mẫu tan, lấy chén Zr ra và tráng
chén (trong và ngoài) 2 lần bằng 20 mL nước cất. Thêm vài mảnh sứ xốp nhỏ vào cốc, đậy kính
đồng hồ và đun sôi nhẹ để đuổi H
2
O
2
(khoảng 15 phút), để nguội. Lọc dung dịch qua giấy băng đỏ,
rửa kết tủa và giấy lọc 3 lần bằng 20 mL dung dịch KOH 0.05% nóng. Gộp nước lọc và nước rửa,
cô cạn còn khoảng 65 mL, thêm 25 mL HCl 35%, lắc đều và định mức 100 mL. Đây là dung dịch
mẫu để xác định As bằng kỹ thuật hydride hóa. Cách xử lý này thích hợp cho các mẫu rắn như
quặng sắt, đất đá, rác thải rắn, bùn, trầm tích để xác định As, nhưng hàm lượng Si trong các mẫu
này phải nhỏ hơn 10%.
2.4.2.5. Ưu nhược điểm và phạm vi sử dụng
- Thao tác và cách làm đơn giản
- Không phải dùng nhiều acid đặc
- Xử lý mẫu được triệt để nhất là các mẫu có matrix hữu cơ
- Không lâu như phương pháp xử lý ướt thông thường
- Nhược điểm: có thể mất một số chất dễ bay hơi như Cd, Pb, Zn, Sb, Sn nếu không
dùng chất phụ gia và bảo vệ.
2.4.3. Kỹ thuật vơ cơ hóa tro-ướt kết hợp
2.4.3.1. Nguyên tắc chung
Nguyên tắc của kỹ thuật này là mẫu được phân hủy trong chén hay cốc nung mẫu. Trước
tiên người ta thực hiện xử lý ướt sơ bộ trong cốc hay chén nung bằng một lượng nhỏ acid và chất

phụ gia để phá vỡ sơ bộ cấu trúc ban đầu của matrix mẫu và tạo điều kiện lưu giữ những chất dễ
bay hơi khi nung. Sau đó đem nung ở nhiệt độ thích hợp. Vì thế lượng acid dùng để xử lý mẫu
thường chỉ bằng ¼ hay 1/3 lượng cần dùng cho xử lý ướt. Quá trình nung sau đó se nhanh hơn và
triệt để hơn, hạn chế bớt sự mất mát chất phân tích so với các cách xử lý mẫu đơn (ướt hay khô)
Các quá trình vật lý và hóa học xảy ra khi xử lý mẫu khô-ướt kết hợp cũng tương tư như các
quá trình xảy ra khi xử lý mẫu khô hay ướt, song ở đây là sự kết hợp hai quá trình kế tiếp nhau. Xử
lý ướt ban đầu là để bảo vệ một số nguyên tố cho xử lý khô kế tiếp theo không bị mất mẫu. Cách
này thích hợp cho các mẫu có matrix là chất hữu cơ, xử lý để xác định kim loại và một số anion.
2.4.3.2. Các phương pháp và ví dụ
Vì là xử lý khô-ướt kết hợp, xử lý khô và ướt kế tiếp nhau nên mọi diễn biến sẽ tương tự
như xử lý theo một trong hai kiểu nói trên. Điểm khác biệt đáng kể trong quy trình xử lý mẫu này so
với kiểu xử lý mẫu ướt là không phải đuổi acid dư. Sau đây là vài ví dụ.

- Ví dụ 1: Xử lý mẫu rau quả để xác định kim loại (Na, K, Ca, Mg, Cd, Co, Cr, Cu, Fe, Mn,
Ni, Pb, Zn), lấy 5 g mẫu cho vào chén nung, thêm 10 mL HNO
3
65% và 5 mL Mg(NO
3
)
2
5%, trộn
đều rồi sấy hay đun trên bếp điện cho mẫu sôi nhẹ và đến khô thành than đen. Đem nung ở nhiệt độ
400-450
o
C trong 3 giờ, sau đó nâng lên 500-530
o
C đến khi hết than đen, thu được mẫu tro trắng.
Hòa tan tro thu được trong 20 mL dung dịch HCl 1:1, đun nhẹ cho tan hết, tiếp tục đun đuổi acid
cho đến khi còn muối ảm. Định mức thành 25 mL bằng HCl 2%. Dung dịch này dùng để xác định
các nguyên tố nói trên.

- Ví dụ 2:Xử lý mẫu sữa để xác định kim loại (Na, K, Ca, Mg, Cd, Co, Cr, Cu, Fe, Mn, Ni,
Pb, Zn),. Lấy 5 g mẫu vào chén nung, thêm 15 mL HNO
3
, 2 mL H
2
SO
4
98% và 5 mL Mg(NO
3
)
2

5%, trộn đều. Để xử lý mẫu ướt sơ bộ: sấy mẫu cẩn thận trên bếp điện hay trong tủ sấy cho mẫu khô
(mẫu dễ bị sủi bọt và bắn ra ngoài) và thành than đen sau đó nung ở nhiệt độ 400-450
o
C trong 3 giờ,
sau đó nâng lên 500-530
o
C đến khi hết than đen, thu được mẫu tro trắng. Hòa tan tro thu được trong
15 mL dung dịch HCl 1:1, đun nhẹ cho tan hết, tiếp tục đun đuổi acid cho đến khi còn muối ẩm.
Định mức thành 25 mL bằng HCl 2%.

- Ví dụ 3: Xử lý mẫu tôm, cua, cá để xác định các kim loại (Na, K, Ca, Mg, Cd, Co, Cr,
Cu, Fe, Mn, Ni, Pb, Zn). Lấy 5 g mẫu vào chén thạch anh, thêm 5 mL H
2
SO
4
98% và 5 mL
Mg(NO

3
)
2
5% trộn đều. Để xử lý mẫu ướt sơ bộ: sấy mẫu cẩn thận trên bếp điện cho mẫu khô và
thành than đen sau đó nung ở nhiệt độ 400-450
o
C trong 3 giờ, sau đó nâng lên 500-530
o
C đến khi
hết than đen, thu được mẫu tro trắng. Hòa tan tro thu được trong 15 mL dung dịch HCl 1:1, đun nhẹ
cho tan hết, tiếp tục đun đuổi acid cho đến khi còn muối ảm. Định mức thành 25 mL bằng HCl 2%.
Đây là dung dịch mẫu dùng để xác định các kim loại nêu trên bằng phương pháp phổ hấp thu phân
tử hay phổ nguyên tử
2.4.3.3. Ưu nhược điểm và phạm vi áp dụng
Ưu điểm của kỹ thuật này là tận dụng và kết hợp các ưu điểm của phương pháp xử lý mẫu
uớt và khô
- Hạn chế sự mất mát của một số chất phân tích
- Sự tro hóa là triệt để, sau khi hòa tan tro sẽ được dung dịch mẫu trong
- Không phải dùng nhiều acid tinh khiết
- Thời gian xử lý mẫu nhanh hơn tro hóa ướt
- Không phải đuổi nhiều acid dư, hạn chế ô nhiễm môi trường, nhiễm bẩn mẫu
- Phù hợp cho nhiều loại mẫu khác nhau để xác định kim loại
- Không cần trang thiết bị phức tạp, hiện đại, đắt tiền
Cách này được ứng dụng chủ yếu để xử lý mẫu cho phân tích các nguyên tố kim loại và một
số anion vô cơ như Cl
-
, Br
-
, sulfate, phosphate trong các loại mẫu sinh học, môi trường, mẫu hữu
cơ, vô cơ. Cách xử lý này không dùng được cho xác định các chất hữu cơ. Trong các phòng thí

nghiệm bình thường, không được trang bị lò vi sóng thì cách xử lý này vẫn là một phương pháp
thích hợp, đơn giản mà vẫn đảm bảo có được kết quả tốt.
2.4.4. Các kỹ thuật chiết
2.4.4.1. Cơ sở, nguyên tắc và điều kiện của sự chiết
a. Nguyên tắc và cơ sở của sự chiết
Chiết dựa trên cơ sở sự hòa tan (hay phân bố) khác nhau của chất phân tích vào trong hai
dung môi không trộn lẫn vào nhau. Tức là chất phân tích tan tốt trong dung môi này nhưng lại
không tan tốt trong dung môi kia, nghĩa là sự phân bố của chất trong hai dung môi là rất khác nhau
nhờ đó mà chúng ta lấy được chất phân tích ra khỏi mẫu ban đầu, chuyển nó vào dung môi chúng ta
mong muốn sau đó xác định nó trong dung môi chúng ta vừa chiết vào. Như thế yếu tố quyết định
sự tách và xử lý mẫu ở đây là hệ số phân bố của chất phân tích trong các phase và điều kiện thực
hiện chiết tách.
b. Hệ số phân bố của chất
Hệ số phân bố là một hằng số vật lý (hằng số nhiệt động) đặc trưng cho sư chiết. Nó cho ta
biết sự phân bố (hay hòa tan) của các chất phân tích trong hai dung môi (hay 2 pha) không trộn lẫn
vào nhau theo tỷ lệ hay mức độ nào. Nếu giá trị hằng số này càng lớn thì sự phân bố đó càng khác
nhau nhiều vì vậy càng thuận lợi cho sự chiết tách các chất. Ví dụ chất X được phân bố vào hai
dung môi không trộn lẫn vào nhau (A và B) thì hệ số phân bố này được xác định theo biểu thức sau
)(
)(
BC
AC
K
X
X
D


Trong đó C
X

(A) và C
X
(B) là nồng độ chất X trong hai dung môi A và B. Nếu hệ số phân bố
K
D
> 99/1 xem như chất X chuyển hoàn toàn vào dung môi A. Đó là điều kiện của quá trình chiết
để lấy chất phân tích ra khỏi nền mẫu.
c. Các điều kiện của sự chiết
Để có được kết quả chiết tốt, quá trình chiết phải có các điều kiện và đạt được các yêu cầu
sau đây
- Dung môi chiết phải có độ tinh khiết cao, đảm bảo không làm nhiễm bẩn chất phân tích
- Dung môi chiết phải hòa tan tốt chất phân tích, nhung không hòa tan tốt các chất có
trong mẫu
- Hệ số phân bố chiết phải lớn để sự chiết được triệt để
- Cân bằng chiết nhanh đạt, thuận nghịch để giải chiết được tốt
- Sự phân lớp khi chiết phải rõ ràng, nhanh và dễ tách ra riêng biệt
- Phải chọn pH hay môi trường acid thích hợp
- Chọn nhiệt độ phù hợp
- Phải thực hiện lắc mạnh trong quá trình chiết
- Cho thêm chất chống tạo bọt khi cần để có sự phân lớp tốt
2.4.4.2. Các phương pháp và kỹ thuật chiết
2.4.4.2.1. Phương pháp chiết lỏng-lỏng
a. Nguyên tắc và điều kiện
Nguyên tắc: nguyên tắc của kỹ thuật chiết này là hai pha lỏng không trộn lẫn được vào nhau,
trong hai dung môi này có thể có một dung môi chứa chất phân tích được để trong một dụng cụ
chiết (phễu chiết). Khi lắc chiết, chất phân tích sẽ được phân bố vào hai dung môi theo tính chất của
chúng để đạt tới trạng thái cân bằng. Vì thế hệ số nhiệt động K
D
của cân bằng chiết là yếu tố quyết
định hiệu quả của sự chiết. Chiết theo kiểu này có hai phương pháp là chiết tĩnh và chiết theo dòng

chay liên tục. Trong phân tích, phương pháp chiết tĩnh được sử dụng phổ biến hơn.
Điều kiện chiết: để quá trình chiết đạt hiệu quả tốt, phải có các điều kiện chiết như đã mô tả bên
trên.
b. Các phương pháp, trang bị và ví dụ
- Phương pháp chiết tĩnh: là phương pháo chiết rất đơn giản, chỉ cần một số phễu chiết dung
tích 100-250 mL, có thể tiến hành được ở mọi phòng thí nghiệm. Việc lắc chiết có thể thực hiện
bằng tay hay máy lắc nhỏ. Tất nhiên khi phải làm hàng loạt mẫu thì sẽ mất nhiều thời gian.
Ví dụ 1: Chiết lượng vết các ion kim loại nặng (Cd, Co, Cr, Cu, Fe, Ni, Pb, Zn) từ nước biển
vào dung môi MIBK với thuốc thử tạo phức APDC trong môi trường pH 3-4 để xác định các
nguyên tố này bằng phương pháp phổ hấp thu nguyên tử. Lấy 250 mL mẫu vào bình chiết, chỉnh pH
3-4 bằng HCl 10%, thêm 2 mL APDC 0.1% và 10 mL MIBK rồi lắc chiết trong 5 phút. Để yên 5
phút cho phân lớp, tách lấy phần MIBK có chứa phức kim loại Me-APDC. Sau đó xác định các kim
loại đã chiết vào MIBK trực tiếp hay gián tiếp sau khi giải chiết kim loại vào dung dịch HNO
3

2.5M. Phương pháp này thường được sử dụng để tách chiết và làm giàu lượng vết các kim loại
trong các loại mẫu nước nhất là nước thải và nước biển.
Ví dụ 2: Chiết lấy tổng iodine-triiodide từ nước biển vào dung môi benzene trong sự hiện
diện của chất oxy hóa mạnh và môi trường acid để chuyển iodide về iodine để được chiết vào
benzene. Sau đó xác định nó bằng chuẩn độ thể tích hay bằng trắc quang. 200 mL mẫu + chỉnh
pH=3 + 5 mL H
2
O
2
+ 10 mL benzene + lắc chiết 6 phút, để yên 5 phút cho phân lớp. Tách lấy lớp
benzene chứa Iodine đi xác định.

Ví dụ 3: Chiết lấy các retinoid (vitamin A) từ mẫu thực phẩm
Loại mẫu thực phẩm có các dạng sau
+ Thực phẩm lỏng như sữa tươi. Lấy 10 mL mẫu vào bình chiết, thêm 20 mL ethanol tuyệt đối,

5-8 g Na
2
SO
4
khan, trộn đều 2 phút, thêm 10 mL dung môi hexane, lắc mạnh 4 phút, để trong tủ
lạnh 2 hút cho tách lớp, lọc hút chân không, tách lấy lớp hexane có chứa các retinoid để phân
tích chúng bằng HPLC hay MCEKC.
+ Các loại mẫu bột, rau quả, trứng thịt: nghiền hay xay thành bột, bảo quản ở -15
o
C. Lấy 5 g
mẫu vào bình xử lý, thêm 15-20 g Na
2
SO
4
khan, trộn đều, thêm 20 mL ethanol tuyệt đối, lắc
mạnh 2 phút, thêm tiếp 10 mL hexane, lắc mạnh 4 phút, đặt trong tủ lạnh 4 phút cho phân lớp,
lọc hút chân không, tách lấy lớp hexane có chứa các retinoid để phân tích chúng bằng HPLC
hay MCEKC.
+ Mẫu huyết thanh: lấy 100 µL mẫu huyết thanh cho vào ống nghiệm, thêm 0.2 mL dung dịch
NaCl 0.9%, 2 mL ethanol tuyệt đối, lắc mạnh 2 phút, thêm 0.5 mL dung môi n-hexane, lắc
mạnh, ly tâm cho phân lớp, tách lấy lớp hexane có chứa retinoid để phân tích chúng bằng HPLC
hay MCEKC.
Ví dụ 4: chiết α và β catotene từ các loại rau quả, lá cây
Trước hết mẫu được chọn và xay thành bột, bảo quản ở -15
o
C trong tủ đông. Lấy 5 g mẫu
cho vào bình chiết, thêm 15 g Na
2
SO
4

khan, 1 g MgCO
3
khan, trộn đều 2 phút, thêm 20 mL dung
môi THF, khuấy đều trong 5 phút, lọc hút chân không, lấy pha THF chứa carotene vào bình cô quay
chân không, cất cho đến còn khoảng 1 mL, để 1 phút cho khô, định mức thành 10 mL bằng THF.
Đây là dung dịch để xác định α và β catotene bằng phương pháp HPLC.

- Phương pháp chiết dòng chảy liên tục
Trong phương pháp này khi thực hiện, chiết hai pha lỏng không trộn lẫn được vào nhau
được bơm liên tục với một tốc độ nhất định qua một hệ chiết như phễu chiết hay bình chiết liên
hoàn đóng kín. Hoặc cũng có thể chỉ một dung môi chuyển động còn một pha đứng yên. Khi đó
chất phân tích sẽ được phân bố vào hai dung môi theo tính chất của chúng, để đạt tới trạng thái cân
bằng. Vì thế ở đây hệ số phân bố nhiệt động K
D
là yếu tố quyết định hiệu quả chiết. Chiết theo cách
này nhanh, hiệu suất cao, đây là phương pháp chiết được ứng dụng nhiều trong chiết sản xuất công
nghệ.
Để thực hiện chiết theo cách này, phải có hệ thống máy chiết, cột chiết, có bơm để bơm các
chất theo dòng chảy ngược chiều nhau và phải có bộ tách pha để tách các chất ngay trong quá trình
chiết, để lấy chất được chiết ra liên tục hay theo từng thời điểm nhất định khi mà cân bằng đã đạt
được.

Ví dụ: Chiết các kim loại nặng từ nước biển. Lấy V mL dung môi chiết thường (V≥ 25 mL
tùy vào hàm lượng chất phân tích) cho vào bình chiết, thêm 2 mL APDC 0.1% trong EtOH, cho
bình chiết vào hệ thống máy chiết, lắp hệ cho kín. Lấy 500 mL mẫu nước biển, chỉnh pH= 4 bằng
HCl 10%. Bơm tuần hoàn liên tục dung dịch mẫu qua bình chiết trong 30 phút, sau đó tách lấy pha
hữu cơ có chứa chất phân tích. Nếu không có hệ thống bơm thì có thể tiến hành chiết theo cách gia
nhiệt bay hơi dung môi chiết.

- Ưu nhược điểm và phạm vi ứng dụng

Phương pháp chiết đơn giản, dễ thực hiện, đã được ứng dụng phổ biến và rất có hiệu quả
trong lĩnh vực tách chiết và làm giàu các chất phân tích phục vụ cho việc xác định hàm lượng vết
của chúng trong mẫu. Nhất là tách và làm giàu các kim loại, các chất hữu cơ độc hại trong các loại
mẫu nước, nước thải, nước biển, nước khoáng. Các ưu và nhược điểm chung của kỹ thuật chiết là:
+ Thích hợp cho cả chiết phân tích và chiết điều chế lượng lớn
+ Loại được các chất ảnh hưởng, nhất là matrix mẫu
+ Thích hợp cho làm giàu lượng nhỏ chất phân tích
+ Phục vụ cho chiết các mẫu vô cơ và hữu cơ

2.4.4.2.2. Kỹ thuật chiết Soxhlet.

a. Nguyên tắc: chiết Soxhlet là một kỹ thuật chiết đặc biệt được thực hiện nhờ một loại thiết
bị riêng của nó. Kiểu chiết này cũng như kiểu chiết lỏng-lỏng nên về bản chất của sự chiết vẫn là
định luật phân bố của một chất trong hai pha không trộn lẫn vào nhau. Song ở đây hai pha không
trộn lẫn vào nhau. Có thể pha mẫu ở trạng thái lỏng, bột, dạng mảnh hay lá. Dung môi chiết (hữu
cơ) ở trong thái lỏng. Ví dụ chiết lấy dầu Meiton từ lá cây bạc hà bằng dung môi hữu cơ n-hexane
hay benzene. Chiết các thuốc trừ sâu hay bảo vệ thực vật trong mẫu rau quả, mẫu đất bằng n-
hexane. Vì thế đây là kiểu chiết của hệ chiết có thể cả đồng thể và dị thể. Trong thực tế, hệ dị thể là
phổ biến và chất phân tích nằm trong matrix rắn.

b. Các trang thiết bị và ví dụ.

Trang bị của kỹ thuật chiết này có hai loại là