giáo trình các phương pháp phân tích môi trường

1

LÊ ðỨC (Chủ biên)











MỘT SỐ PHƯƠNG PHÁP
PHÂN TÍCH MÔI TRƯỜNG

NHÀ XUẤT BẢN ðẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com

diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com

diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com

2


LỜI NÓI ðẦU

Ngày nay, các vấn ñề môi trường ñã trở thành mối quan tâm của nhân loại. Nhiều nơi trên thế
giới và ở Việt Nam môi trường ñang bị suy thoái, tài nguyên thiên nhiên trở nên cạn kiệt, hệ sinh thái
mất cân bằng, chất lượng cuộc sống suy giảm. Một trong những nguyên nhân chính là do hành vi,
nhận thức và thái ñộ của con người ñối với môi trường sống của mình còn hạn chế. Trong luật bảo vệ
môi trường (1993) ñã chỉ rõ: "Nhà nước có trách nhiệm tổ chức thực hiện việc giáo dục, ñào tạo,
nghiên cứu khoa học và công nghệ, phổ biến kiến thức khoa học và pháp luật bảo vệ môi trường".
Giáo dục môi trường ở tất cả các cấp học ñã trở nên vô cùng quan trọng trong thời kỳ công nghiệp hoá
và hiện ñại hoá ñất nước.
Nghị ñịnh số 1363/Qð-TTg ngày 17 tháng 10 năm 2001 ñã phê duyệt ñề án và nêu ra 5 hoạt ñộng
cụ thể, trong ñó hoạt ñộng số 1 là xây dựng chương trình, giáo trình, bài giảng về giáo dục bảo vệ môi
trường cho các bậc học, cấp học và các trình ñộ ñào tạo. Thực hiện chủ trương trên, Bộ Giáo dục và
ðào tạo ñã tổ chức biên soạn cuốn sách "Khoa học môi trường" xuất bản năm 2001, làm tài liệu học
tập và tham khảo cho các trường ðại học và Cao ñẳng.
ðể thực hiện tiếp việc xây dựng chương trình, giáo trình chúng tôi tiến hành biên soạn cuốn sách
"Một số phương pháp phân tích môi trường".
Nội dung cuốn sách gồm 2 phần chính:

Phần 1: Giới thiệu cơ sở của một số phương pháp phân tích phổ biến trên thế giới dùng trong
phân tích môi trường, ñó là các phương pháp trắc quang, quang phổ hấp thụ nguyên tử, các phương
pháp phân tích ñiện hóa, phương pháp cực phổ, các phương pháp sắc kí, khối phổ, kết hợp sắc kí khí -
khối phổ ñể phân tích các chất ô nhiễm thường gặp trong môi trường như kim loại nặng, hóa chất bảo
vệ thực vật ðồng thời cũng giới thiệu một số phương pháp dùng ñể ñánh giá kết quả của các số liệu
phân tích.
Phần 2: Giới thiệu phương pháp lấy mẫu, bảo quản mẫu và phương pháp phân tích một số chỉ
tiêu quan trọng trong các thành phần môi trường: ñất, nước, không khí. Mỗi phương pháp phân tích
ñược trình bày theo trình tự: nguyên lí phương pháp, trình tự phân tích, tính toán ñánh giá kết quả
phân tích.
Cuốn sách: "Một số phương pháp phân tích môi trường" là một giáo trình trong chương trình ñào
tạo cử nhân khoa học môi trường, trang bị cho học sinh, sinh viên những kiến thức thực hành về phân
tích môi trường. Sách còn là tài liệu tham khảo cho những nhà quản lí môi trường, những kỹ thuật viên
phân tích trong các phòng thí nghiệm hóa học, sinh học và môi trường.
Do những hạn chế về thời gian biên soạn, chắc chắn cuốn sách không tránh khỏi sai sót, chúng tôi
mong nhận ñược ý kiến ñóng góp của người ñọc ñể cuốn sách ñược hoàn thiện.
Hà Nội, ngày 22/12/2002
Tập thể tác giả

diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com

diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com

diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com

3

Phần 1. Những vấn ñề chung

Chương 1. Mở ñầu
1.1. Môi trường

Môi trường bao gồm tất cả các yếu tố lí học, hoá học, các chất hữu cơ và vô cơ của
khí quyển, thạch quyển và ñại dương. Môi trường sống là tập hợp các ñiều kiện xung
quanh có ảnh hưởng ñến cơ thể sống, ñặc biệt là con người. Môi trường quyết ñịnh
chất lượng và sự tồn tại của cuộc sống.
Một số nhà nghiên cứu ñã sử dụng thuật ngữ vi môi trường ñể chỉ rõ môi trường
chức năng (functional environment), nghĩa là môi trường riêng biệt của các cá thể ñặc
biệt. Theo nghĩa ñen, thuật ngữ này liên quan ñến môi trường nhỏ, nghĩa là môi trường
trực tiếp ảnh hưởng của cá thể.
1.2. Phân tích môi trường
Phân tích môi trường có thể ñược ñịnh nghĩa là sự ñánh giá môi trường tự nhiên và
những suy thoái do con người cũng như do các nguyên nhân khác gây ra. Vì vậy,
phân tích môi trường bao gồm các quan trắc về các yếu tố môi trường nói chung. ðây
là vấn ñề rất quan trọng vì qua ñó chúng ta có thể biết ñược yếu tố nào cần ñược quan
trắc và biện pháp nào cần ñược áp dụng ñể quản lý, giúp chúng ta có thể tránh khỏi các
thảm hoạ sinh thái có thể xẩy ra.
Trong những năm gần ñây, nghiên cứu sinh thái không chỉ là sự tiếp cận về chất
lượng mà còn cả số lượng. ðể có thể hiểu biết và ñánh giá về một hệ sinh thái ñòi hỏi
phải quan trắc ñầy ñủ sự biến ñộng theo không gian và thời gian của cả các yếu tố môi
trường, cả về số lượng và chất lượng có liên quan ñến cấu trúc và chức năng của hệ.
ðó là các tính chất lý, hoá và sinh học của hệ sinh thái.
1.3. Sự lựa chọn phương pháp ñể phân tích môi trường
Việc lựa chọn phương pháp và các quy trình trong phân tích môi trường ñòi hỏi
phải có nhiều kinh nghiệm. Các phương pháp lựa chọn phải trả lời ñược những câu hỏi
sau:
 Sử dụng phương pháp phân tích nào?
 Lượng mẫu có ñủ cho nhiều phòng thí nghiệm không?
 Yếu tố nào hạn chế sự phát hiện, ñộ chính xác của các phương pháp phân
tích ñược sử dụng.
 Người sẽ tiến hành phân tích?
diendanmoitruong.com

diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com

diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com

diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com

4

 Những vấn ñề gì cần chú ý ñể tránh làm bẩn mẫu trong quá trình bảo quản
mẫu.
 Các chỉ tiêu nào cần phân tích ñể phản ánh thực tế khả năng ñộc hại của
môi trường? Hàm lượng hay dạng tồn tại của các nguyên tố hoá học.
1.4. Giá trị của các số liệu trong phân tích môi trường
Một việc khó khăn với các nhà nghiên cứu là phải xác ñịnh ñược những chỉ tiêu
phân tích nào là cần thiết. Việc xác ñịnh thành phần các nguyên tố là ñủ hay còn cần
phải phân tích các phân tử hay các nhóm chức của các chất?
Ví dụ: Khi phân tích hàm lượng tổng số các nguyên tố như Hg, Pb, P, có thể sẽ
không ñánh giá hết ñược tiềm năng gây hại cho sức khỏe con người. ðiều này cũng
tương tự như việc ñánh giá mối quan hệ giữa hàm lượng tổng số của các chất ở trong
ñất với khả năng sử dụng của cây trồng.
Chỉ có một phần trong hàm lượng tổng số là dễ tiêu ñối với thực vật. Do vậy vấn
ñề khó khăn là sử dụng phương pháp hoá học nào ñể phản ánh ñúng các hoạt ñộng của
hệ rễ thực vật. Trên thực tế kết quả này thường rất hạn chế . Ví dụ với cây rau diếp
(lettuce), hàm lượng chì trong cây có quan hệ với lượng chì chiết rút từ ñất bằng HNO
3

1M. Trong khi với cây yến mạch (Oat), hàm lượng chì trong cây lại tương quan với chì
chiết rút bằng HNO
3
0.01M hoặc NH
4
CH

3
COO 1M. Việc phun dung dịch CuSO
4
lên
lá hoặc ñất làm tăng hàm lượng ñồng trong cây lúa mì, nhưng hàm lượng ñồng trong
cây lại không có tương quan với lượng ñồng dễ tiêu ñược xác ñịnh trong dung dịch
chiết rút NH
4
CH
3
COO 1M, axit mạnh hoặc chất tạo phức (EDTA).
Mặc dù có những hạn chế nhất ñịnh, các quan trắc các yếu tố riêng biệt vẫn cần
ñược tiến hành như xác ñịnh các vùng bị ô nhiễm ñể ghi nhận các thay ñổi về mức ñộ
các chất ô nhiễm và các dẫn liệu của các yếu tố bên ngoài như gió, mưa, ñịa hình,
ðể nghiên cứu xu hướng biến ñổi, có thể xác ñịnh một chuỗi quan trắc. Ví dụ: số
liệu ở bảng 1.1 ñưa ra mức ñộ ô nhiễm ở 4 loại chỉ thị ñã ñược phân tích.
Bảng 1.1. ảnh hưởng của hướng từ nguồn ñối với sự tích luỹ
của ion kim loại trong mẫu
Mẫu
ðiểm lấy mẫu
Cỏ ðịa y Rêu ðất
Pb (ppm)
A 10 130 120 -
B 49 1528 1200 -
C 86 - - 270
D 150 - - 230
Zn (ppm)
A 102 675 1213 -
B 146 1135 4870 -
C 350 - - 450

D 270 - - 416
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com

diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com

diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com

5

Cd (ppm)
A 8 68 93 -
B 13 83 137 -
C 9 - - 7.1
D 9 - - 7.7

Số liệu bảng 1.1 cho thấy mức ñộ ô nhiễm thay ñổi theo hướng ñịa lý (hướng
A,B,C,D). Tuy nhiên nếu việc lựa chọn có ñịnh hướng sẽ cho thấy mức ñộ ô nhiễm so
với các vùng khác.
Những quan trắc tương tự cũng có thể ñược áp dụng với môi trường nước. Nhưng
việc phân tích ñơn thuần các mẫu nước lọc sẽ hạn chế ý nghĩa của các số liệu phân
tích. Trên thực tế các chất lơ lửng và các chất lắng ñọng ở các hồ nước có thể giải
phóng ra các chất ñộc hại trong các chuỗi thức ăn hoặc ñời sống của các sinh vật thủy
sinh.
Cặn lơ lửng thường là những hỗn hợp phức tạp bao gồm các chất hữu cơ, vô cơ và
phức hữu cơ - vô cơ. Giữa chúng lại có sự tương tác khác nhau như các keo sét trong
nước mặn có thể hấp phụ trên 2,5% axit mùn. Sự có mặt của các axit humic sẽ làm
tăng khả năng hấp phụ của các chất lơ lửng. Sự thay ñổi của các chất ñiện ly sẽ làm
thay ñổi quá trình này (trong nước ngọt lượng axit humic ñược hấp phụ là nhỏ hơn
0,4%). Do vậy tại nơi tiếp giáp giữa vùng nước ngọt và nước mặn (vùng cửa sông) sẽ
có sự biến ñổi ñột ngột về sự phân bố của các kim loại nặng giữa pha rắn và lỏng.
Vì các sinh vật biển có xu hướng tích luỹ các kim loại nặng khi sống trong môi

trường ô nhiễm nên chúng có thể ñược coi như các vật chỉ thị. Các số liệu này có thể
so sánh với kết quả ñiều tra trung bình trong ñộng vật giáp xác (tôm, cua ). ðối với
thực vật, hàm lượng ion kim loại của một sinh vật có biến ñộng lớn (hàng chục lần) so
với vị trí tương ñối của nó ñối với nguồn ô nhiễm, nhưng hàm lượng này là tương ñối
ổn ñịnh trong vùng lấy mẫu và có sự khác nhau lớn so với các giá trị ñã ñược xác ñịnh.
Tại một nơi xác ñịnh sự dao ñộng hàm lượng của một chất có thể là ± 20%. Vì vậy
sự khác nhau ở những nơi khác nhau phải lớn hơn ñể số liệu thống kê có ý nghĩa.
1.5. Ảnh hưởng của cân bằng
Các số liệu trong bảng 1.1 ñược xem xét trên cơ sở các cân bằng như dưới ñây.
Vì rêu là vật bám trên cây nên sự tích luỹ các ion kim loại có thể trước hết là từ
bụi và khí xung quanh. Vì vậy, hàm lượng của một số chất có thể bị giảm nước mưa
rửa trôi. Các cây mọc trên ñất có khả năng sử dụng các chất rất khác nhau và phụ
thuộc vào các tính chất của ñất. Khả năng hấp thu các chất của cây cũng bị giảm sút
khi có sự cạnh tranh giữa các chất hấp thu. Nếu hệ thống không quá phức tạp, quá
trình hấp thu các chất có thể ñược biểu diễn bằng phương trình toán học như sau:
(x/m) a = k
1
.Ca.Sv/ ( 1+k
1
Ca + k
2
Cb + k
3
Cc + )
Trong ñó: (x/m)a : Là số lượng mà loài a hút thu trên 1g chất
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com

diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com

diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com

6

S
v
: Là giá trị cực ñại (hoặc bão hoà), Ca, Cb,Cc là hàm lượng của các loài
cạnh tranh a,b,c ; k
1
, k
2
, k
3
là hệ số hút thu tương ứng. Trong trường hợp k
2
Cb hoặc k
3

Cc >> k
1
Ca thì (x/m)a sẽ giảm rất mạnh.
Các quá trình trong hệ thống cân bằng ñược trình bầy ở hình 1.1 .

Vai trò quan trọng trong hệ thống này là hoạt ñộng của vi khuẩn, như ở trường hợp
ô nhiễm thuỷ ngân (Hg). Sự chuyển hoá giữa hợp phần thuỷ ngân vô cơ thành ion
metyl thuỷ ngân (II) (CH
3
Hg
+
) xảy ra rất phổ biến ở tầng mặt của các chất trầm tích
hoặc các phần hữu cơ lơ lửng.
Tốc ñộ chuyển hoá phụ thuộc vào quá trình thủy ngân xâm nhập vào chất hữu cơ.
Dạng liên kết hữu cơ - kim loại sẽ nhanh chóng ñược cá và thực vật sử dụng, chúng có
xu hướng tích luỹ trong cơ thể sinh vật. Sự tích luỹ Hg trong hệ thống hồ hoặc vùng
cửa sông như sau: Chất trầm tích chứa 90 - 99% thủy ngân (khoảng 10% là CH
3
Hg
+
),
pha nước từ 1 ñến 10% (hầu hết ở dạng liên kết vô cơ với các chất lơ lửng), sinh vật
<0,1% (chủ yếu là CH
3
Hg

+
). ðặc biệt các loài giáp xác trong sinh quyển biển (như
trai, sò, tôm cua ) có khả năng tích luỹ thủy ngân rất cao.
Một số vi khuẩn có khả năng chống chịu với nồng ñộ Hg cao và có thể chuyển hoá
các hợp chất hữu cơ - thủy ngân thành dạng thủy ngân tự do không hoà tan. Hơn nữa
trong ñiều kiện kỵ khí, các vi khuẩn khử sunphat cũng có khả năng sinh ra
B
ụ
i

Sol khí

Ch
ấ
t khí

ION CH
Ấ
T VÔ CƠ

ðƠN GIẢN

CH
ẤT HỮU C
Ơ
HÒA TAN

+

Phức hệ

hòa tan

CHẤT RẮN

VI SINH VẬT
SINH VẬT
Nư
ớ
c trao ñ
ổ
i

O
2

Hấp phụ trao
ñổi ion

Chất lắng ñọng
Ho
ạt ñộng của

vi sinh v
ật

Trầm tích sinh học hoặc
vật thể vô cơ
Hình 1.1. Sơ ñồ hệ thống cân bằng và tác ñộng qua lại giữa chúng trong hệ nước tự nhiên
CO
2

KHÍ QUY
ỂN

O
2

diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com

diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com

diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com

7

hydrosunphua ñể cố ñịnh Hg
2+
dưới dạng sunphua, vi khuẩn không chuyển hoá hợp
chất này thành metyl thuỷ ngân.
Xem xét các cân bằng phức tạp trong hầu hết các hệ thống tự nhiên, ñiều cần lưu ý
không chỉ là việc lựa chọn các chỉ thị mà còn là các khó khăn trong việc lấy, vận
chuyển và bảo quản mẫu. Về lý thuyết, ñiều cần thiết là làm ngừng trệ tất cả các quá
trình hoá học cũng như sinh học bằng các phương pháp thích hợp. Các quá trình biến
ñổi này sẽ ñược giảm tới mức tối thiểu ở nhiệt ñộ thấp hoặc sử dụng những phòng thí
nghiệm di ñộng. Tuy nhiên tồn tại một vấn ñề là: hệ thống cân bằng trong tự nhiên
luôn luôn bị xáo trộn. Ví dụ như lấy một mẫu nước ở phía trên trầm tích (hoặc tách các
chất lơ lửng) sẽ làm cho một hợp phần hoặc các chất hoà tan thiết lập một cân bằng
mới. Tuy nhiên, về mặt tổng số vẫn không thay ñổi và sẽ là các dẫn liệu cho sự ô
nhiễm.
Vấn ñề tiếp theo cần chú ý ñể ñánh giá mức ñộ ô nhiễm là phải lựa chọn các
phương pháp phân tích có ñộ chính xác thích hợp và cần ñược tiến hành trong thời

gian nhất ñịnh.
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com

diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com

diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com

8

Chương 2. ðộ chính xác và ñộ tin cậy của phép phân tích
2.1. Bảo ñảm và kiểm soát chất lượng trong phân tích môi trường
Bảo ñảm và kiểm soát chất lượng ñòi hỏi tất cả các phòng thí nghiệm phải tuân
thủ theo các hướng dẫn ñã ñược ñưa ra ñể ñảm bảo kết quả phân tích có ñộ tin cậy cao.
Bảo ñảm chất lượng thông qua hàng loạt các nguyên lý và sự giám sát chặt chẽ ñể ñộ
chính xác của kết quả phân tích có ñộ tin cậy và tính pháp lý cao. Vấn ñề bảo ñảm chất
lượng bao gồm cả việc lấy mẫu và bảo quản mẫu của các phòng thí nghiệm và trách
nhiệm cũng như kỹ năng của các cá nhân phân tích và người chịu trách nhiệm. Với ý
nghĩa rộng hơn thì cả kế hoạch cũng ñược bao gồm trong việc kiểm soát chất lượng.
Kiểm soát chất lượng phòng thí nghiệm bao gồm: các tài liệu và phương pháp tiêu
chuẩn, các phép thử, chuẩn bị các ñường chuẩn và kiểm tra thường xuyên các thuốc
thử, máy móc, xác ñịnh ñộ chính xác và ñộ tin cậy của phép phân tích, chuẩn bị sơ ñồ
kiểm tra.
Chuẩn bị ñường chuẩn:
Các ñường chuẩn ñược xây dựng trên cơ sở các phép ño màu hoặc sắc kí khí ở các
nồng ñộ khác nhau và ñược chuẩn bị hàng ngày trước khi phân tích mẫu. Nếu kết quả
ño có sai số ± 15% thì cần phải xây dựng lại ñường chuẩn.
2.2. Sai số và ñộ chính xác
Sai số ñược thể hiện qua kết quả phân tích của các lần lặp lại. Nếu một mẫu ñược
phân tích lặp lại nhiều lần trong cùng một ñiều kiện thì kết quả cũng sẽ khác nhau do
sai số thí nghiệm hoặc do thao tác. Các kết quả này sẽ phân bố một cách ngẫu nhiên
xung quanh một giá trị trung bình là giá trị trung bình cộng của các phép ño. Khi các

kết quả ño phân bố như dạng hình quả chuông ñược gọi là ñường cong phân bố chuẩn
hoặc ñường Gauss (Gaussian Curve) như hình 2.1 (trong nhiều mẫu môi trường bị
nhiễm bẩn thì kết quả sẽ không theo sự phân bố chuẩn).






Hình 2.1. ðường cong phân bố chuẩn
Giá trị trung bình (
x
) ñược tính bằng
n
x
∑
( x: các giá trị ño, n: số lần ño).
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com

diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com

diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com

9

ðộ lệch chuẩn (S) sẽ xác ñịnh chiều rộng của ñồ thị phân bố và ñược tính như
sau:
S =
(
)
1

2
−
−
∑
n
xx

Trong trường hợp hàm phân bố chuẩn thì 68,27% diện tích nằm trong khoảng
x
±
1S; 95,45% nằm trong khoảng
x
± 2S, và 99,70% nằm trong khoảng
x
± 3S. Giá trị
3S xung quanh giá trị trung bình là giới hạn trên và dưới trong ñồ thị kiểm tra. Tất cả
các giá trị nằm ngoài
x
± 3S ñược xem là không bình thường. ðiều này chứng tỏ rằng
có vấn ñề nào ñó trong quá trình phân tích cần phải ñược xem xét ngay.
ðộ lệch chuẩn cũng có thể ñược tính theo công thức như sau:
S =
(
)
1
2
2
−
−
∑

∑
n
n
x
x

Trong ñó :
:
2
∑
x
Tổng bình phương của các giá trị ño

:
∑
x
Tổng các giá trị ño
n : Số phép ño
Mặc dù sai số hoặc kết quả phân tích lặp lại có thể ñược biểu diễn dưới dạng của
ñộ lệch chuẩn nhưng ñộ lớn giá trị phân tích có thể làm thay ñổi ñáng kể ñộ lệch chuẩn
lên các giá trị tương ứng. Có thể minh hoạ ñiều này qua 2 ví dụ sau ñây:
Ví dụ 1: Hàm lượng tổng số hyñrocacbon dầu mỏ - TPH (total petroleum
hydrocarbon, TPH) trong mẫu bị nhiễm bẩn với 6 lần phân tích là 5,3 - 4,9 - 5,1 - 5,5 -
4,7 và 5,0 mg/L. Xác ñịnh ñộ lệch chuẩn như sau:

x x
2
5,30
0,5
7,4

5,5
1,5
9,4
3,5

45,155
00,25
09,22
25,30
01,25
01,24
09,28


∑
= 5,30x

45155
2
,x =
∑

(
)
25930
2
,x =
∑
n =6
26,01

diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com

diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com

diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com

10

S =
l/mg,
,
,
290
16
6
25930
45155
=
−
−

Ví dụ 2: Nếu kết quả phân tích TPH trong mẫu có giá trị lớn gấp 10 lần
nghĩa là 53 - 49 - 51 - 55 - 47 và 50 mg/l thì ñộ lệch chuẩn sẽ là :
x =
5
6
93025
15545 −
= 2,86 mg/l
Nếu giá trị ño ñược lớn hơn, ví dụ như 530 - 490 - 510- 550 - 470 và 500 mg/l thì
S = 28,6 mg/l. Như vậy ñộ lệch chuẩn khi biến ñổi theo ñộ lớn các giá trị ño ñược là

không có ý nghĩa trừ khi ñộ lớn của giá trị phân tích ñược xác ñịnh trước.
Nói một cách khác, sai số phân tích sẽ luôn có giá trị khi liên quan với giá trị của
mẫu ño. Một cách biểu thị khác là ñộ lệch chuẩn tương ñối (RSD - Relative Standard
Deviation) hoặc hệ số biến thiên (Coefficient of Variance - CV). ðây là tỷ số giữa ñộ
lệch chuẩn và giá trị trung bình ñại số:
RSD =
%100.
x
S

Trong ví dụ 1 và 2 ở trên, RSD sẽ là :
%708,5100.
08,5
29,0
=

%708,5100.
8,50
86,2
=

Như vậy, RSD ở hai ví dụ này là bằng nhau trong khi S có sự khác nhau rõ rệt
(0,29 và 2,8 mg/l).
Một cách khác biểu thị sai số là sai số chuẩn của giá trị trung bình (M), ñây là tỷ
số giữa S và căn bậc hai của số lần ño (n).
M =
n
S

Trong phân tích môi trường, thông thường việc lặp lại nhiều lần là khó thực hiện

ñược. Vì vậy sai số của phép phân tích ñược tính toán thông qua ñộ khác nhau phần
trăm tương ñối (Relative percent difference - RPD). Tỷ số này ñược xác ñịnh thông
qua sự phân tích lặp lại hai lần mẫu trong một ñiều kiện xác ñịnh. ðó là tỷ lệ phần
trăm giữa hiệu số của kết quả giữa hai lần phân tích với giá trị trung bình cộng của
chúng.
RPD =
(
)
(
)
%x
aa
aahoÆcaa
100
2
21
1221






+
−−

Trong ñó: a
1
và a
2

là giá trị của hai lần phân tích một mẫu
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com

diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com

diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com

11

Ví dụ 3: Hàm lượng Cl
-
trong hai lần phân tích một mẫu là 9,7 và 11,1 mg/l. Sai số
sẽ ñược xác ñịnh như sau:
RPD =
(
)
513100
2
79111
79111
,%x
,,
,,
=






+

−
%
ðộ chính xác của giá trị phân tích là mức ñộ chính xác của nó so với hàm lượng
thực tế có trong mẫu. ðộ chính xác ñược ñánh giá qua việc cho thêm vào mẫu một
lượng nhất ñịnh dung dịch chuẩn có nồng ñộ ñã biết. Dựa trên phần trăm nồng ñộ cho
thêm ñược phát hiện ñể ñiều chỉnh ñộ chính xác cho kết quả phân tích. Nhìn chung
trong phân tích mẫu môi trường, không yêu cầu các phép tính ñiều chỉnh ñộ sai số của
kết quả phân tích. Tuy nhiên trong những phép phân tích ñặc biệt nào ñó, việc ñiều
chỉnh ñộ sai số có thể ñược ñặt ra. Khi phân tích một số chất hữu cơ trong nước thải,
U.S.EPA (The United States Environment Protection Agency) ñã ñưa ra bốn vùng cho
lượng phần trăm ñược xác ñịnh. Nếu giá trị của bất kì một phép phân tích nào ñó nằm
ngoài các vùng này thì các chỉ số QC cho phép phân tích ñó sẽ không ñược ñáp ứng.
Một ma trận lượng bổ sung phát hiện ñược có thể ñược xác ñịnh bằng hai cách:
Phương pháp xác ñịnh phần trăm thu hồi từ lượng tiêu chuẩn thêm vào chẳng hạn như
phương pháp của U.S. EPA
(1)
và phương pháp tính phần trăm thu hồi giữa mẫu cần ño
và dung dịch chuẩn
(2)
. Lượng tìm thấy ñược tính toán bởi hai phương pháp sẽ cho các
giá trị khác nhau.
Cách xác ñịnh 1 (U.S. EPA):
% lượng tìm ñược =
(
)
100x
k
xx
ui
−

Trong ñó : X
i
: Giá trị ño ñược cho mẫu ñã hoà trộn
X
u
: Giá trị ño ñược cho mẫu không hoà trộn ở thể tích sau khi
hòa trộn.
K : Giá trị ñã biết nồng ñộ của mẫu chuẩn trong mẫu hoà trộn
Cách xác ñịnh 2:



Nồng ñộ lý thuyết có thể tính như sau:

(
)
( )
(
)
( )
su
ss
su
uu
VV
xVC
VV
xVC
+

+
+

Trong ñó : C
u
: Nồng ñộ ño ñược của mẫu
C
s
: Nồng ñộ của dung dịch tiêu chuẩn
V
u
, V
s
: Là thể tích của mẫu và dung dịch tiêu chuẩn
Phần trăm lượng thu hồi theo các cách tính trên ñây có thể ñược minh họa trong
các ví dụ sau ñây:
Nồng ñộ ño ñược

% lượng tìm ñược

Nồng ñộ lý thuyết
=

x
100
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com

diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com

diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com

12

Ví dụ 4: Một mẫu nước thải ñược xác ñịnh có nồng ñộ xianua là 3,8 mg/l. Sau khi
cho thêm 10ml dung dịch tiêu chuẩn có nồng ñộ xianua là 50 mg/l vào 100ml mẫu
nước thải trên. Nồng ñộ của xianua trong hỗn hợp thu ñược là 8,1 mg/l.
- Tính phần trăm lượng thu hồi từ dung dịch này (sau khi pha lẫn) theo cách tính 1.
+ Dựa theo nồng ñộ xác ñịnh:
X
i
= 8,10 mg/l
X
u
= (3,8 mg/l . 100 ml)/ 110 ml = 3,454 mg/l
K = (50 mg/l . 10 ml)/ 110 ml = 4,545 mg/l
% lượng thu hồi = (8,10 mg/l - 3,454 mg/l).100%/ 4,545 mg/l = 102,2%
+ Dựa trên khối lượng (phương pháp chuyển ñổi) khối lượng tổng số của ion CN
-

trong 110 ml mẫu và dung dịch tiêu chuẩn là:
8,1 mg/l x 0,110l = 0,891mg
Khối lượng ion CN
-
tính theo phần trăm trong 100ml mẫu cần xác ñịnh ban ñầu:
3,8 mg/l x 0,100 L = 0,38 mg
Khối lượng ion CN
-
trong 10 ml dung dịch tiêu chuẩn là:
50 mg/l x 0,010 L = 0,500 mg
- Tính phần trăm lượng tìm ñược như trong cách xác ñịnh 2.
+ Tính toán dựa trên nồng ñộ:

Nồng ñộ CN
-
ño ñược sau khi ñược bổ sung thêm bằng dung dịch chuẩn là
8,1mg/L. Nồng ñộ thực tế của CN
-
sau khi pha trộn sẽ có giá trị bằng nồng ñộ CN
-
ban
ñầu trong mẫu + nồng ñộ CN
-
trong lượng dung dịch tiêu chuẩn bổ sung thêm. Hay:
(3,8 mg/l . 100 ml + 50 mg/l . 10 ml)/ 110 ml = 8,00 mg/l
% lượng tìm ñược = (8,10 mg/l . 100)/ 8,00 mg/l = 101,2%
+ Tính toán dựa trên khối lượng (phương pháp chuyển ñổi):
Khối lượng xianua ño ñược trong tổng số 110 ml dung dịch (100 ml mẫu + 10 ml
dung dịch chuẩn bổ sung thêm) sẽ là:
8,1mg/l x 0,110l = 0,891 mg
Khối lượng thực tế của xianua trong 110 ml dung dịch này là:
(3,8mg/L x 0,100L) + (50mg/L x 0,01L) = 0,880 mg
% lượng tìm ñược =
%,x
,
,
2101100
8800
8910
=

Ví dụ 5: Một mẫu ño ñược 11,7 mg/l. Nếu bổ sung thêm 5 ml dung dịch chuẩn có
nồng ñộ 100 mg/l vào 50 ml dung dịch này sẽ ñược dung dịch có nồng ñộ ño ñược là

18,8 mg/l.
Tính lượng bổ sung tìm thấy ñược như trong cách tính 1 và 2 (tính trên cơ sở nồng
ñộ).
Cách xác ñịnh 1:
X
i
= 18,8 mg/l
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com

diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com

diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com

13

X
u
= (11,7 mg/l . 50 ml)/ 55 ml = 10,64 mg/l
K = (100 mg/l . 5 ml)/ 55 ml = 9,09 mg/l
% lượng tìm ñược = (18,80 mg/l - 10,64 mg/l).100/ 9,09 mg/l = 89,8%
Cách xác ñịnh 2:
Nồng ñộ ño ñược =18,8 mg/l
Nồng ñộ thực = (11,7 mg/l . 50 ml + 100 mg/l . 5 ml)/ 55 ml = 19,7 mg/l
% tìm ñược = 18,8 mg/l . 100%/ 19,7 mg/l = 95,3%
Khi lượng tìm thấy là nhỏ hơn 100% theo US. EPA (cách tính 1) sẽ cho giá trị
thấp hơn khi tính theo cách thứ 2 (ví dụ 5). Tuy nhiên nếu lượng tìm lại ñược mà lớn
hơn 100% sẽ cho giá trị ngược lại (ví dụ 4).
ðối với việc phân tích các mẫu ñất và chất thải rắn thì không cần phải ñiều chỉnh
như ñối với mẫu nước. Vì ñất và chất thải rắn phải dùng một chất lỏng ñể chiết rút,
như ở ví dụ 6 dưới ñây.
Ví dụ 6: Một mẫu ñất ñược chiết rút ñể xác ñịnh hydrocacbon dầu mỏ (PHC) bằng

phương pháp ño phổ hồng ngoại. Hàm lượng PHC trong mẫu xác ñịnh ñược là 285
mg/ kg. Thêm 2 ml dung dịch chuẩn PHC có nồng ñộ 1000 mg/l vào 40 gam mẫu.
Nồng ñộ PHC mẫu này ño ñược là 326 mg/kg. Xác ñịnh ñộ tin cậy của phép phân tích
theo phần trăm lượng tìm ñược từ lượng bổ sung của dung dịch chuẩn.
Khối lượng của PHC trong mẫu ñã thêm dung dịch chuẩn là:
40 g x
mg,
g
mg
0413
1000
326
=

Khối lượng của PHC trong mẫu trước khi bổ sung dung dịch tiêu chuẩn chứa PHC
là:
40 g x
mg,
g
mg
4011
1000
285
=

Lượng bổ sung = 2ml x
mg,
ml
mg
002

1000
1000
=

% tìm ñược =
%,x
mg,
mg,mg,
896100
4011
0020413
=
−

Như vậy, khối lượng mẫu ñã ñược bổ sung bằng dung dịch PHC chuẩn là 40 g chứ
không phải 43 g (thêm 2 ml dung dịch chuẩn có tỷ trọng khoảng 1,5 g/ml) theo tính
toán ở trên. Thực tế là 2 ml dung môi thêm vào sẽ trộn lẫn vào chất chiết rút. Vì vậy,
khối lượng của mẫu sau khi chiết rút (tức là khối lượng của phần chất rắn còn lại) hầu
như không thay ñổi so với trước khi chiết rút chúng.
Phần trăm phát hiện ñược từ lượng bổ sung thêm vào mẫu nói trên có thể ñược xác
ñịnh theo công thức US. EPA như sau:
X
i
= 326 mg/kg
X
u
= 285 mg/kg
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com

diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com

diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com

diendanmoitruong.com

14

K =
kg/mg
kg
g
x
g
ml
mg
mlx
50
1
1000
40
1000
1000
2
=







% phát hiện ñược =
(

)
%,x
kg/mg
kg/mgkg/mg
082100
50
285326
=
−

Không có sự ñiều chỉnh chính xác về khối lượng hoặc thể tích nào ñược ñưa vào
trong cách tính toán trên. Vì vậy, X
u
ñã ñược lấy là 285 mg/kg.
Lượng phần trăm phát hiện ñược trong ví dụ trên ñược tính theo cách 2 sẽ là:

( ) ( )
%,x
kg/mgkg/mg
kg/mg
397100
50285
326
=
+

2.3. ðồ thị kiểm tra
Có hai loại ñồ thị kiểm tra là ñồ thị kiểm tra ñộ chính xác và ñồ thị kiểm tra sai số.
ðồ thị kiểm tra ñộ chính xác ñược xây dựng từ các lượng phát hiện ñược (%) trong các
phân tích thông thường. ðồ thị kiểm tra sai số có thể ñược xây dựng trên cơ sở sự khác

nhau phần trăm tương ñối (RPD) của nồng ñộ phân tích trong mẫu và số liệu phân tích
lặp lại. Các khác nhau phần trăm tương ñối (RPDs) ñược tính toán cho phần trăm
lượng phát hiện ñược trong ma trận các nồng ñộ tiêu chuẩn và phân tích lặp lại các ma
trận chất chuẩn trong mỗi ñợt. Khoảng 20 ñiểm (hoặc một số lượng hợp lý các ñiểm số
liệu) ñược ñưa ra sẽ phản ảnh tần suất hoặc số lần phân tích. Nếu những mẫu không
phát hiện ñược, cần phải pha thêm dung dịch chuẩn có chứa chất phân tích và RPD cần
phải ñược xác ñịnh cho một ma trận các lượng phát hiện ñược. Các số liệu này có thể
ñược kiểm tra dựa vào các thông tin có sẵn trên ñồ thị kiểm tra. Bất kì một vấn ñề nào
xuất hiện trong phép phân tích có thể ñược nhận biết thông qua ñộ lệch lớn so với giá
trị trung bình.
Trong phép phân tích bình thường, một mẫu phân tích sẽ ñược pha với một nồng
ñộ chuẩn ñã biết, và sẽ xác ñịnh ñược phần trăm lượng phát hiện ñược. ðồ thị kiểm tra
ñược xây dựng như ở hình 2.2.











Số lần phân tích

Tần suất

+3S

+2S

S

-2S

-3S

diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com

diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com

diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com

15

Hình 2.2. ðồ thị kiểm tra ñộ chính xác
Giới hạn cảnh báo cận trên UWL (Upper Warning Limits) và cận dưới LWL
(Lower Warning Limits) ñược xác ñịnh ở mức ± 2S. Giới hạn kiểm tra cận trên UCL
(Upper Control Limits) và cận dưới LCL (Lower Control Limits) ñược xác ñịnh ở mức
± 3S xung quanh giá trị trung bình. Nếu số liệu nào ñó nằm ngoài vùng UCL và LCL,
thì sai số phân tích cần phải ñược xác ñịnh và ñược làm chính xác lại.
Lượng thu hồi tốt nhất là nằm trong giới hạn giữa UWL và LWL. Nếu có 7 số liệu
liên tiếp nằm ở phía trên hoặc phía dưới giá trị trung bình sẽ chứng tỏ có sai số trong
phân tích. Cần thiết phải có 2/3 số ñiểm phân tích nằm trong phạm vi của ñộ lệch
chuẩn quanh giá trị trung bình.
ðồ thị kiểm tra ñược trình bày ở trên xác ñịnh cả sai số và ñộ chính xác của phép
phân tích, nhưng ñộ chính xác không ñược thể hiện rõ rệt, ví dụ như khi ñồ thị ñược
xây dựng không chính xác. Tuy nhiên ñồ thị kiểm tra là rất hữu ích trong ñánh giá chất
lượng số liệu phân tích môi trường. ðồ thị kiểm tra sai số cũng có ñược xây dựng trên
cơ sở các giá trị RPD từ kết quả phân tích lặp lại các mẫu. Giá trị trung bình và ñộ lệch

chuẩn sẽ ñược xác ñịnh. Các giới hạn UWL, LWL, UCL và LCL cũng ñược xác ñịnh
tại ± 2S và ± 3S. Phương pháp này ñược coi như hình thức kiểm tra sai số bổ sung
cùng với ñồ thị kiểm tra lượng thu hồi ở trên. Các ñồ thị kiểm tra là một phần quan
trọng của chương trình kiểm tra chất lượng (QC Programs) trong phân tích môi
trường.
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com

diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com

diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com

16


chương 3. Phương pháp trắc quang
3.1. Phương pháp so màu quang ñiện
Phương pháp so màu quang ñiện là phương pháp phân tích dựa trên sự so sánh
cường ñộ màu của dung dịch nghiên cứu với cường ñộ màu của dung dịch tiêu chuẩn
có nồng ñộ xác ñịnh.
Phương pháp này ñược dùng chủ yếu ñể xác ñịnh lượng nhỏ của các chất, tốn ít
thời gian so với các phương pháp hoá học khác.
a. ðịnh luật cơ bản của phương pháp so màu:
Nếu chiếu một dòng sáng (cường ñộ I
0
) vào một cuvet ñựng dung dịch thì một
phần của nó (cường ñộ I
r
) bị phản xạ từ mặt cuvet, một phần khác (cường ñộ I
a
) bị
dung dịch hấp thụ, phần còn lại (cường ñộ I

t
) ñi qua cuvet. Ta có:
I
0
= I
a
+ I
r
+ I
t

Khi sử dụng một loại cuvet có thể xem cường ñộ dòng ánh sáng phản xạ là không
ñổi, và thường không lớn nên có thể bỏ qua. Khi ñó phương trình trên có d
ạng:
I
0
= I
a
+ I
t

I
0
và I
t
có thể ño trực tiếp còn I
a
tìm ñược theo công thức I
a
= I

0
- I
t
. Dựa trên
nghiên cứu thực nghiệm Bugơ (Bougueur) và Lămbe (Lambert) ñã thiết lập ñịnh luật
và phát biểu như sau: Những lớp chất có chiều dày ñồng nhất trong những ñiều kiện
khác như nhau, luôn hấp thụ một tỉ lệ bằng nhau của chùm sáng chiếu vào những lớp
chất ñó.
Biểu thức toán học của ñịnh luật là:
I
t
= I
0
. e
-kl

Trong ñó: l : Chiều dày lớp hấp thụ
k : Hệ số tắt, hệ số này chỉ phụ thuộc vào bản chất chất tan và bước
sóng ánh sáng chiếu vào dung dịch. Do ñó dịnh luật hấp thụ ánh sáng Bugơ -
Lămbe chỉ ñúng cho tia ñơn sắc.
Khi nghiên cứu sự hấp thụ ánh sáng của dung dịch, Bia (Beer) ñã thiết lập ñược
mối tương quan giữa hệ số tắt k với nồng ñộ chất hấp thụ theo phương trình:
k = ε
'
. C
Kết hợp những nghiên cứu của Bugơ - Lămbe - Bia thì:
I
0
. e
-

ε
,
C l

hay I
t
= I
0
. 10
- ε C l

diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com

diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com

diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com

17

Nếu nồng ñộ C ñược tính theo mol/l; chiều dày lớp dung dịch (l) ño bằng cm thì ε
ñược gọi là hệ số tắt phân tử hay hệ số hấp thụ phân tử; ε là một ñại lượng không ñổi
phụ thuộc vào bước sóng ánh sáng, bản chất của chất tan, nhiệt ñộ dung dịch.
b. Các ñại lượng thường dùng trong phương pháp so màu:
Tỉ số giữa cường ñộ chùm sáng sau khi ñi qua dung dịch (I
t
) với cường ñộ chùm
sáng chiếu vào dung dịch (I
0
) gọi là ñộ truyền qua, kí hiệu bằng T.
T =
I

I
t
0
= 10
- ε C l

ðại lượng T ứng với chiều dày lớp dung dịch bằng 1 cm gọi là hệ số truyền qua.
Logarit của ñại lượng nghịch ñảo với ñộ truyền qua gọi là mật ñộ quang D hay ñộ
tắt E (extinction):
D = E = lg
1
T
= lg
I
I
t
0
= ε. C .l
Từ ñịnh nghĩa này thấy rằng là mật ñộ quang D tỉ lệ thuận với nồng ñộ chất tan
trong dung dịch.
c. Vùng quang phổ hấp thụ
ðặc ñiểm hấp thụ ánh sáng của các hợp chất màu là sự hấp thụ chọn lọc. Hệ số
hấp thụ phân tử của hợp chất màu và mật ñộ quang của dung dịch khác nhau ñối với
chùm ánh sáng ñi qua có các bước sóng khác nhau. Vì vậy phổ hấp thụ cũng là một
ñặc trưng ñiển hình của các hợp chất màu.
Khi sử dụng phương pháp so màu ñể ñịnh lượng một chất cần phải dùng tia ñơn
sắc nào mà khi chiếu qua dung dịch, dung dịch có khả năng hấp thụ lớn nhất. ðể xác
ñịnh bước sóng ánh sáng hấp thụ cực ñại người ta ño giá trị mật ñộ quang hoặc hệ số
hấp thụ phân tử của dung dịch màu với những bước sóng khác nhau, cách nhau 10 - 20
nm. ở giá trị bước sóng nào mà mật ñộ quang ño ñược là lớn nhất thì ñó là bước sóng

ánh sáng thích hợp ñể ñịnh lượng hợp chất màu này.






D
max

λ
max

λ
(nm)

D
Hình 3.1. Vùng quang phổ hấp thụ

diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com

diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com

diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com

18

d. Kính lọc màu
ðể ñảm bảo ñộ nhạy và ñộ chính xác của phép xác ñịnh, người ta không cho dung
dịch hấp thụ một chùm ánh sáng mà chỉ cho những tia ñơn sắc bị dung dịch màu hấp
thụ cực ñại ñi qua. Muốn tách ñược những tia sáng này người ta phải dùng kính lọc

sáng (kính lọc màu).
Kính lọc sáng là tên gọi chung các môi trường như thủy tinh, màng tổng hợp chỉ
cho những tia sáng thuộc một vùng xác ñịnh của quang phổ ñi qua.
Kính lọc sáng trong phương pháp so màu, phải ñảm bảo cho ánh sáng ñơn sắc
truyền qua ñạt cực ñại ở những bước sóng trùng với bước sóng hấp thụ cực ñại và ñi
qua kính lọc màu phải bị dung dịch hấp thụ chọn lọc cao nhất. Muốn vậy trước khi ño
mật ñộ quang dung dịch một hợp chất màu chưa biết λ
max
(bước sóng ánh sáng bị hấp
thụ cực ñại) cần tiến hành phương pháp thực nghiệm: quay các kính lọc màu xem kính
nào cho ánh sáng màu bị hấp thụ mạnh nhất, hoặc có thể dựa vào màu sắc của dung
dịch xác ñịnh ñể tìm kính lọc màu thích hợp theo bảng sau:
Bảng 3.1. Các kính lọc sử dụng cho các dung dịch màu
MÀU CỦA DUNG DỊCH MÀU CỦA KÍNH LỌC SÁNG
Tím
Xanh
Xanh lục
Lục xanh
Lục
Lục vàng
Vàng
Da cam
ðỏ
Lục vàng
Vàng
Da cam
ðỏ
ðỏ nâu
Tím
Xanh

Xanh lục
Lục xanh

e. Phương pháp xác ñịnh nồng ñộ các chất
Khi tiến hành một loạt phép xác ñịnh, phương pháp thuận lợi nhất là phương pháp
ñường chuẩn. ðể xây dựng ñường chuẩn ta ño màu các dung dịch chuẩn của chất ñó
với các nồng ñộ hoặc hàm lượng ñã biết.
Tiến hành ño giá trị mật ñộ quang D (hay phần trăm ñộ truyền qua) của dãy dung
dịch chuẩn này và xây dựng ñường chuẩn bằng phương pháp hồi qui tuyến tính. Trục
hoành biểu diễn giá trị D, trục tung biểu diễn giá trị nồng ñộ hoặc hàm lượng của chất
chuẩn.
Nếu nồng ñộ dung dịch màu nằm trong khoảng tuân theo ñịnh luật Bugơ - Lămbe -
Bia thì tất cả giá trị mật ñộ quang nhận ñược nằm trên một ñường thẳng. Sau ñó ño giá
trị mật ñộ quang của dung dịch màu nghiên cứu với cùng cuvet và kính lọc mầu sử
dụng ñể ño các dung dịch chuẩn. Dựa vào ñường chuẩn, ta xác ñịnh ñược nồng ñộ
dung dịch mầu nghiên cứu. Hình 3.2 sẽ minh họa việc xây dựng một thang chuẩn
trong xác ñịnh hàm lượng photpho (P
2
O
5
) bằng phép hồi qui tuyến tính, ñiểm chấm là
ñiểm thực nghiệm và ñường thẳng là ñường hồi qui:
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com

diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com

diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com

19

y = 0.501x

R
2
= 0.9857
0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0 0.2 0.4 0.6 0.8 1
D
mg P
2
O
5

Hình 3.2. ðường chuẩn trong phương pháp xác ñịnh photpho
Về lí thuyết, các ñiểm khi xây dựng ñường chuẩn phải nằm trên một ñường thẳng,
nhưng trong thực tế do có những sai số khó tránh khỏi, chúng có chênh lệch ít nhiều.
Vì màu của dung dịch biến ñổi theo thời gian (thường bị nhạt dần), cho nên do vậy
không nên kéo dài thời gian ño, do ñó số lượng mẫu phải hạn chế. Nhưng nếu dung
dịch có màu bền thì không ñòi hỏi khắt khe như vậy.
3.2. Phương pháp quang kế ngọn lửa ( flamephotomet )
Phương pháp quang kế ngọn lửa là một dạng phân tích quang phổ phát xạ. Nguyên
lý cơ bản của phương pháp như sau: Dưới tác dụng của nhiệt ñộ ngọn lửa các nguyên
tử, phân tử hoặc ion của chất bị kích thích sẽ chuyển sang trạng thái các dao ñộng của
ñiện tử phát xạ. Cường ñộ phát xạ này ñược ño bằng dụng cụ quang học rồi từ ñó tính
ra nồng ñộ chất cần xác ñịnh. Phạm vi sử dụng quang kế ngọn lửa rất lớn. Rất nhiều
nguyên tố có thể dùng phương pháp này ñể xác ñịnh trực tiếp hoặc gián tiếp với tốc ñộ
nhanh và có ñộ chính xác cao.

a. Cơ sở lí thuyết: Sự hấp thụ hoặc phát xạ năng lượng ánh sáng làm cho nguyên
tử (hoăc phân tử, ion) chuyển từ trạng thái bình thường sang trạng thái kích thích và
ngược lại.
ở trạng thái bình thường nguyên tử có năng lượng nhỏ nhất, khi hấp thụ năng
lượng chúng chuyển sang trạng thái kích thích. Thời gian nguyên tử ở trạng thái kích
thích rất ngắn (thường là 10
-8
giây) rồi lại chuyển về trạng thái cân bằng kèm theo sự
phát xạ.
Sự phát xạ phụ thuộc vào mức năng lượng của chúng ở trạng thái bình thường và
trạng thái kích thích.
∆E = E
2
- E
1
= hν
Như vậy mỗi một nguyên tử hay ion biến ñổi từ trạng thái bình thường sang trạng
thái kích thích ñược ñặc trưng bằng một trị số năng lượng nhất ñịnh. Vì vậy, sự phát xạ
nguyên tử của bất kì một nguyên tố nào cũng có thành phần quang phổ ñặc trưng hay
cấu tạo vạch quang phổ ñặc trưng.
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com

diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com

diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com

20

ðể ứng dụng trong phép phân tích ñịnh lượng người ta chọn lấy một vạch quang
phổ ñặc trưng nhất tức là vạch phổ xuất hiện cuối cùng khi giảm dần nồng ñộ chất. Sự
thay ñổi cường ñộ của vạch này sẽ xác ñịnh lượng nguyên tố cần phân tích.

Sự kích thích quang phổ phát xạ tăng lên khi tăng nguồn năng lượng ban ñầu cung
cấp, tức là nhiệt ñộ. Tuy nhiên, một số nguyên tố (như kim loại kiềm, kiềm thổ) có thể
phát xạ ánh sáng ở nhiệt ñộ không cao lắm, vì vậy việc xác ñịnh những nguyên tố này
không cần thiết phải ñốt ở nhiệt ñộ rất cao. Nhìn chung ñể nhận dược những vạch
quang phổ cần có nhiệt ñộ thích hợp cho từng nguyên tố.
Bảng 3.2. Nhiệt ñộ của một số ngọn lửa thường dùng
(Theo Poluectov)
Hỗn hợp cháy
Nhiệt ñộ ngọn lửa(
0
C)
Propan - không khí 1700 - 1800
Hidro - không khí 2000 - 2045
Axetylen 2125 - 2397
Hidro - oxi 2550 - 2660
Axetylen - oxi 3100 - 3137
Propan - N
2
O 2850 - 2900

Khi tăng nồng ñộ nguyên tố có thể xảy ra hiện tượng hấp thụ phát xạ, tức là những
nguyên tố không bị kích thích sẽ hấp thụ một phần năng lượng phát xạ. Vì thế nên bắt
ñầu từ một giới hạn nồng ñộ nào ñó (ñối với mỗi nguyên tố xác ñịnh) thì quan hệ giữa
cường ñộ phát xạ I và nồng ñộ C sẽ không là tuyến tính (hình 3.3), tức là phương pháp
quang kế ngọn lửa chỉ ñúng và dùng ñược trong phạm vi nồng ñộ nhất ñịnh ñối với
từng nguyên tố.

Hình 3.3. Quan hệ giữa cường ñộ phát xạ và nồng ñộ nguyên tố
Ngoài ra cần chú ý tới những ñiều kiện sau:
+ Quá trình xảy ra trong ngọn lửa: ở ñiều kiện nhiệt ñộ cao thường có sự bay hơi
lớn, phân tử các muối phân li tham gia phản ứng với các thành phần khác, kết quả là
cùng một lúc trong ngọn lửa tồn tại một lượng electron tự do, ion, phân tử, nguyên
tử Cân bằng giữa những dạng này phụ thuộc vào nhiệt ñộ của ngọn lửa, thành phần
hơi của dung dịch, ñiều kiện oxi hoá - khử. Vì vậy thành phần dung dịch chứa nguyên
lgI
lgC
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com

diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com

diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com

21

tố cần xác ñịnh có ảnh hưởng ñến kết quả phân tích. ðể loại trừ ảnh hưởng này, cần
chuẩn bị dung dịch chuẩn có thành phần giống như thành phần dung dịch phân tích.
+ Thành phần dung dịch không những ảnh hưởng ñến các quá trình xảy ra trong
ngọn lửa mà còn ảnh hưởng tới quá trình bơm mẫu. Nhiệt ñộ, sức căng bề mặt sẽ thay
ñổi lượng dung dịch ñược hút qua vòi phun tham gia vào trong ngọn lửa, nên ñộ sáng
của ngọn lửa cũng sẽ thay ñổi. ðiều ñó sẽ gây nên sai số cho phép phân tích.
+ Sự có mặt của các ion lạ với lượng lớn trong dung dịch sẽ làm chuyển dịch cân
bằng trong các phản ứng phân li và ion hoá trong dung dịch. Ví dụ như cường ñộ phát
xạ của canxi và của các kim loại kiềm khác giảm xuống khi có mặt nhôm vì khi ñó tạo
thành một hợp chất khó phân li (nCaO.Al
2
O
3

). Lượng canxi càng nhiều thì giá trị n
càng lớn.
+ Các cation kim loại kiềm có ảnh hưởng ñến sự phát xạ của nhau, thường làm
tăng cường ñộ phát xạ. ảnh hưởng của các cation kim loại kiềm giảm theo thứ tự sau:
Cs > Rb > K > Na > Li
+ ảnh hưởng của anion: Khi có mặt một vài anion trong dung dịch sẽ làm giảm
nồng ñộ và cường ñộ phát xạ của nguyên tử kim loại. Anion nitrat NO
3
-
có ảnh hưởng
nhất ñến sự phát xạ của kim loại kiềm. Mức ñộ ảnh hưởng tăng dần theo thứ tự sau:
SO
4
2-
< Cl
-
< PO
4
3-

+ Rất nhiều chất có mặt trong dung dịch thường tự phát xạ với những bước sóng
gần với bước sóng phân tích của nguyên tố xác ñịnh. ðiều ñó làm tăng kết quả xác
ñịnh. Ví dụ, khi xác ñịnh nitrat cần chú ý vạch quang phổ của canxi, khi xác ñịnh kali
cần chú ý vạch của liti và rubiñi.
b. Quang kế ngọn lửa
Cấu tạo:
Bất kì một quang kế ngọn lửa nào cũng gồm những bộ phận chính như sau:
+ Nguồn phát xạ: gồm máy bơm không khí nối với ống phun mù ñể chuyển dung
dịch sang trạng thái sol khí ñưa vào ngọn lửa, bộ phận cấp hơi ñốt ñưa vào ñèn.
+ Thiết bị ñơn sắc: thường là các kính lọc phân lập, mỗi nguyên tố có kính lọc

màu riêng, thường có các kính lọc của natri, kali, canxi
+ Máy thu phát xạ: ño cường ñộ phát xạ. ða số các nước thường dùng tế bào
quang ñiện.
+ ðiện kế nhạy (ñến 10
-10
A). ðó là kiểu ñiện kế gương quay.
Sử dụng:
Chuẩn bị một thang dung dịch chuẩn ñã biết nồng ñộ, có thành phần tương tự với
thành phần dung dịch phân tích.
Mở bình nén không khí và khí ñốt axetylen (trước khi ñi vào vòi phun và ñèn ñốt,
khí ñốt và không khí cần ñược làm sạch bằng dung dịch H
2
SO
4
ñặc). ðiều chỉnh áp
suất khí ñốt và không khí cho thích hợp tức là làm sao cho ngọn lửa cháy tốt (nếu ngọn
lửa có màu vàng và có khói là thừa khí ñốt, ñiều chỉnh sao cho ngọn lửa ñều không có
màu) và dung dịch bị hút vào ổn ñịnh, vừa phải.
Quay kính lọc tương ứng.
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com

diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com

diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com

22

Mở công tắc, ñưa và dung dịch chuẩn có nồng ñộ lớn nhất. Nếu chỉ số của ñiện kế
chỉ ngoài thang thì phải giảm màng chắn ñể ñọc ñược chỉ số trên ñiện kế. Tiếp tục ño
thang chuẩn với nồng ñộ từ thấp ñến cao. Số ñọc phải lập lại hai lần. Mỗi lần thay ñổi
dung dịch ñều phải rửa ñèn bằng nước cất và kim ñiện kế phải chỉ về 0. Vẽ ñồ thị

chuẩn.
Thay dung dịch chuẩn bằng dung dịch phân tích. ðọc trị số trên ñiện kế.
Dựa ñồ thị xác ñịnh ñược nồng ñộ chất cần phân tích.
ðóng vòi khí ñốt, ñóng tế bào quang ñiện. Rửa vòi phun bằng nước cất. Thông khí
toàn bộ hệ thống.
3.3. Phương pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử (AAS)
Như ñã biết, vật chất ñược cấu tạo từ các nguyên tử và nguyên tử là phần tử nhỏ
nhất còn giữ ñược tính chất của nguyên tố. Trong ñiều kiện bình thường nguyên tử
không thu hay phát ra năng lượng dưới dạng các bức xạ lúc này nguyên tử tồn tại ở
trạng thái cơ bản. ðó là trạng thái bền vững và có mức năng lượng thấp nhất của
nguyên tử. Khi ở trạng thái hơi nguyên tử tự do nếu chiếu một chùm tia sáng có những
bước sóng xác ñịnh vào ñám hơi nguyên tử ñó thì các nguyên tử tự do sẽ hấp thụ các
bức xạ có bước sóng nhất ñịnh, ứng với những tia bức xạ mà nó có thể phát ra ñược
trong quá trình phát xạ. Lúc ñó nguyên tử ñã nhận năng lượng dưới dạng các tia bức
xạ và nó chuyển lên trạng thái kích thích, có năng lượng cao hơn trạng thái cơ bản. ðó
là tính chất ñặc trưng của nguyên tử ở trạng thái hơi. Quá trình ñó gọi là quá trình hấp
thụ năng lượng của nguyên tử. Phổ sinh ra trong quá trình này ñược gọi là phổ hấp thụ
nguyên tử.
Nghiên cứu sự phụ thuộc của cường ñộ một vạch phổ hấp thụ của một nguyên tố
và nồng ñộ C trong mẫu phân tích, lí thuyết và thực nghiệm cho thấy rằng: trong một
vùng nồng ñộ C nhỏ, mối quan hệ giữa cường ñộ vạch phổ hấp thụ và nồng ñộ của
nguyên tố ñó trong ñám hơi cũng tuân theo ñịnh luật Bugơ - Lămbe - Bia:
D = 0,43. K.C.l
K : Hệ số hấp thụ, phụ thuộc vào chiều dài sóng
C : Nồng ñộ nguyên tố cần xác ñịnh có trong ngọn lửa
l : Chiều dày của lớp hấp thụ
D : Mật ñộ quang của ngọn lửa ( D= lg I
0
/ I)
Dựa vào giá trị mật ñộ quang, người ta xác ñịnh nồng ñộ nguyên tử của nguyên tố

cần xác ñịnh trong thể tích mẫu. Biểu thức trên chứng tỏ mật ñộ quang của lớp hấp thụ
tỉ lệ thuận với nồng ñộ của nguyên tử chứa trong ñó tại bước sóng hấp thụ ứng với
nguyên tố ñó. Tính tỉ lệ này ñược bảo toàn trong một khoảng nồng ñộ nhất ñịnh, tùy
thuộc vào tính chất của nguyên tố cần xác ñịnh và tính chất của ñèn. Sự phụ thuộc trên
là cơ sở thực tiễn của phương pháp phân tích hấp thụ nguyên tử ñịnh lượng.
a. Nguyên lí và thiết bị của phép ño quang phổ hấp thụ nguyên tử (AAS):
Cơ sở lí thuyết của phép ño AAS là sự hấp thụ năng lượng (bức xạ ñơn sắc) của
nguyên tử tự do ở trạng thái hơi (khí) khi chiếu chùm tia bức xạ qua ñám hơi của
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com

diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com

diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com

23

nguyên tố ấy trong môi trường hấp thụ. Vì vậy muốn thực hiện ñược phép ño phổ hấp
thụ nguyên tử cần phải có các quá trình sau:
+ Chọn các ñiều kiện và một loại thiết bị phù hợp ñể chuyển mẫu phân tích từ
trạng thái ban ñầu (rắn hay dung dịch) thành trạng thái hơi của các nguyên tử tự do.
ðó là quá trình nguyên tử hoá mẫu. Những thiết bị ñể thực hiện quá trình này gọi là hệ
thống nguyên tử hoá mẫu.
+ Chiếu chùm tia sáng phát xạ của nguyên tố cần phân tích qua ñám hơi nguyên tử
vừa ñiều chế ñược ở trên. Các nguyên tử của nguyên tố cần xác ñịnh trong ñám hơi sẽ
hấp thụ những tia bức xạ nhất ñịnh và tạo ra phổ hấp thụ của nó. ở ñây, một phần
cường ñộ của chùm sáng ñã bị một loại nguyên tử hấp thụ và phụ thuộc vào nồng ñộ
của nguyên tố trong môi trường hấp thụ. Nguồn cung cấp chùm tia sáng phát xạ của
nguyên tố cần xác ñịnh gọi là nguồn bức xạ ñơn sắc.
+ Dựa trên nguyên tắc của phép ño phổ hấp thụ nguyên tử nên dụng cụ dùng trong
phương pháp này gồm có những bộ phận chính như sau: nguồn sáng, bộ hấp thụ, thiết
bị quang học, thiết bị thu và ghi.

Hình 3.4. Sơ ñồ nguyên tắc của một máy ño quang phổ hấp thụ nguyên tử
1. ðèn catôt rỗng 2. Bộ ngắt chùm sáng
3. Ngọn lửa 4. Máy ñơn sắc
5. Bộ phận quang 6. Bộ khuếch ñại
7. Microampe 8. Bộ tự ghi
+ Nguồn sáng: Nguồn sáng chính dùng trong phương pháp phân tích quang phổ
hấp thụ nguyên tử là các ñèn catôt rỗng. ðèn này là bình hay ống hình trụ bằng thuỷ
tinh có các ñiện cực dùng ñể ñốt nóng. Bình ñược nạp ñầy một khí trơ nào ñó có áp
suất thấp (agon, neon, heli, xenon ). ðể có vùng bức xạ tử ngoại, cửa ra của ñèn ñược
chế tạo bằng thạch anh hoặc thuỷ tinh ñặc biệt.
Catôt rỗng của ñèn ñược chế tạo bằng một kim loại tinh khiết (hoặc bằng vật liệu
khác) dưới dạng ống hình trụ mà mặt phía trong của nó ñược phủ bằng một chất có
chứa nguyên tố cần xác ñịnh.
Tính ổn ñịnh của ñèn khi làm việc là yếu tố rất quan trọng, nó ảnh hưởng ñến ñộ
chính xác và ñộ nhạy của phương pháp phân tích. Tính ổn ñịnh ñó ñược xác ñịnh bằng
tính ổn ñịnh của nguồn duy trì khi làm việc, bằng ñặc tính cấu trúc và những tính chất
ñặc thù của ñèn. Tính ổn ñịnh của ñèn khi làm việc ñặc biệt có ý nghĩa trong trường
hợp sử dụng thang rộng.
1
2
3
4
5
6
7 8
diendanmoitruong.com

diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com

diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com

diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com

24

Ngoài những loại ñèn catôt rỗng trong thực tế phân tích người ta còn dùng các ñèn
không cực cao tần. ðó là các bình bằng thạch anh hay bằng thuỷ tinh có ñường kính từ
10mm ñến 20 mm, trong ñó có ñưa vào một kim loại tương ứng (hay hợp chất của nó
và một khí trơ (có áp suất vài mmHg) dùng ñể duy trì sự phóng ñiện trong ñèn. Sự
phóng ñiện trong ñèn ñược sinh ra khi ñặt nó vào trong một trường ñiện từ của máy
phát có tần số làm việc 100 - 2450 MHz. Cũng có thể sử dụng những nguồn phổ hấp
thụ như là ñèn hidro, ñèn xenon, ñèn ñơteri, nhưng các ñèn ñó còn chưa ñược sử dụng
rộng rãi trong phân tích quang phổ hấp thụ nguyên tử.
+ Bộ hấp thụ: Bộ hấp thụ dùng ñể chuyển chất phân tích sang trạng thái mà trong
ñó các chất cần xác ñịnh sẽ tồn tại dưới dạng những nguyên tử tự do, có khả năng hấp
thụ ánh sáng của nguồn sáng bên ngoài. Có thể dùng các loại ñèn khí làm bộ hấp thụ.
Các khí thường dùng ñể ñốt ñèn là propan, butan, axetylen, hidro.
Chất oxi hoá khi ñốt cháy là oxi, ñược sử dụng dưới dạng tinh khiết hoặc dưới
dạng hỗn hợp với không khí và một vài loại khí khác.
ðặc tính cơ bản của ngọn lửa là nhiệt ñộ và thành phần khí của nó, thành phần khí
phụ thuộc vào dạng khí ñốt và chất oxi hoá. Nhiệt ñộ và thành phần khí của ngọn lửa
xác ñịnh mức ñộ phân li của các hợp chất ñưa vào và ñược tạo thành trong ngọn lửa.
Tuỳ thuộc vào tỉ lệ giữa cacbon và oxi, ngọn lửa sẽ có tính khử hay tính oxi hoá. Ngọn
lửa có tính khử khi C > 0, có tính oxi hoá khi C < 0 và là trung hoà khi C = 0.
ðặc tính của dung môi trong mẫu ñược ñưa vào ngọn lửa có thể ảnh hưởng ñến
nhiệt ñộ, thành phần khí và làm cho ngọn lửa có tính khử hoặc tính oxi hoá.
Trong ngọn lửa, sự nguyên tử hoá các nguyên tố hoặc các hợp chất của chúng xảy
ra trong những ñiều kiện khác nhau, tuỳ thuộc vào hợp chất của nguyên tố ở dạng bền
vững với nhiệt hoặc không bền với nhiệt.

Bộ phận phun và ñèn là hai phần rất quan trọng của bộ hấp thụ. Chúng có tác dụng
quyết ñịnh ñến ñộ nhạy và ñộ chính xác của phép phân tích. Thiết bị phun ñược dùng
ñể chuyển dung dịch phân tích thành trạng thái sol khí ñể ñưa vào ngọn lửa.
ðèn cũng giữ vai trò ñáng kể trong việc xác ñịnh tính ổn ñịnh và vì vậy ñèn cũng
xác ñịnh cả ñộ nhạy và ñộ chính xác của phép phân tích. ðèn thường có một khe liền
hoặc có một số dãy các lỗ riêng biệt.
Hiện nay người ta ñã nghiên cứu thành công các phương pháp nguyên tử hoá chất
phân tích trong bộ phận hấp thụ, ñó là phương pháp không dùng ngọn lửa và phương
pháp kết hợp (lò - ngọn lửa). Nhờ những phương pháp này mà ñộ nhạy tăng lên rất
nhiều khi xác ñịnh một loạt các nguyên tố.
Kĩ thuật nguyên tử hoá không ngọn lửa
KĨ THUẬT NGUYÊN TỬ HOÁ KHÔNG NGỌN LỬA RA ðỜI SAU KĨ
THUẬT NGUYÊN TỬ HOÁ TRONG NGỌN LỬA. NHƯNG KĨ THUẬT NÀY
PHÁT TRIỂN RẤT NHANH VÀ HIỆN ðƯỢC ỨNG DỤNG RẤT PHỔ BIẾN VÌ KĨ
THUẬT NÀY CUNG CẤP CHO PHÉP ðO AAS CÓ ðỘ NHẠY RẤT CAO CÓ KHI
GẤP HÀNG TRĂM ðẾN HÀNG NGHÌN LẦN PHÉP ðO TRONG NGỌN LỬA.
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com

diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com

diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com

25

Phép ño không ngọn lửa ñòi hỏi một lượng mẫu tương ñối nhỏ. Thông thường mỗi
lần ño chỉ cần từ 20 ñến 50 µl do ñó không cần nhiều mẫu phân tích, việc chuẩn bị
mẫu cũng dễ dàng hơn.
Về nguyên tắc kĩ thuật nguyên tử hoá không ngọn lửa là quá trình nguyên tử hoá
tức khắc trong thời gian rất ngắn nhờ năng lượng của dòng ñiện công suất lớn và trong
môi trường khí trơ.
Dụng cụ ñể nguyên tử hoá theo kĩ thuật này gồm các nhóm chính như sau:

- Các loại cuvet graphít
- Các loại cốc graphít
- Các loại thuyền làm bằng kim loại chịu nhiệt như Tali
Quá trình nguyên tử hóa không ngọn lửa thường gồm 3 giai ñoạn:
+ Sấy khô mẫu: thường ở nhiệt ñộ 100 - 150
0
C trong thời gian 20 ñến 40 giây với
lượng mẫu nhỏ hơn 100 µl - nhiệt ñộ và thời gian sấy phụ thuộc vào bản chất của các
chất ở trong mẫu và dung môi hòa tan.
+ Tro hóa: ðốt cháy các chất hữu cơ và nung luyện mẫu ở nhiệt ñộ thuận lợi cho
giai ñoạn nguyên tử hóa - nhiệt ñộ tro hóa phụ thuộc vào bản chất của mỗi nguyên tố
và dạng hợp chất mà nguyên tố ñó tồn tại - nhiệt ñộ tro hóa thường thấp hơn nhiệt ñộ
tro hóa giới hạn của nguyên tố từ 30 - 50
0
C ; thời gian tro hóa thường từ 20 - 60 giây
với lượng mẫu ñưa vào cuvét nhỏ hơn 100 µl trong ñó 1/3 thời gian dùng ñể nâng
nhiệt ñộ từ nhiệt ñộ sấy ñến nhiệt ñộ tro hóa ñã ñặt; 2/3 thời gian dùng ñể luyện mẫu ở
nhiệt ñộ tro hóa ñã chọn.
+ Nguyên tử hóa: là giai ñoạn quyết ñịnh cường ñộ của vạch phổ, thời gian rất
ngắn, từ 3 ñến 6 giây, ñôi khi có thể ñến 10 giây. Tốc ñộ tăng nhiệt ñộ rất lớn (1500 -
2000
0
C/ 1 giây) ñể ñạt ngay tức khắc ñến nhiệt ñộ nguyên tử hóa.
Nhiệt ñộ nguyên tử hóa của mỗi nguyên tố phụ thuộc vào bản chất của nguyên tố,
trạng thái và thành phần của mẫu.
+ Thiết bị quang học: Thiết bị này bao gồm, dụng cụ quang học (máy ñơn sắc hay
kính lọc ) dùng ñể tách các vạch phân tích của nguồn, các thấu kính, các màng chắn và
các gương phụ ñể ñưa các chùm sáng từ nguồn qua bộ phận hấp thụ.
+ Thiết bị thu và ghi: Thiết bị này gồm bộ ghi ánh sáng bao gồm bộ nhân quang và
các thiết bị ñiện ñể nuôi bộ khuyếch ñại dòng quang ñiện. Bộ ghi có thể là thiết bị ñọc

biểu kiến, thiết bị tự ghi hoặc thiết bị hiện số cùng các sơ ñồ ñiện tương ứng của nguồn
nuôi hay là thiết bị ñể in.
b. Những ưu ñiểm và nhược ñiểm của phép ño AAS:
Cũng như các phương pháp phân tích khác, phương pháp phân tích phổ hấp thụ
nguyên tử cũng có những ưu ñiểm và nhược ñiểm nhất ñịnh.
Ưu ñiểm:
+ Phép ño phổ hấp thụ nguyên tử có ñộ nhạy và ñộ chọn lọc cao. Gần 60 nguyên
tố hoá học có thể ñược xác ñịnh bằng phương pháp này với ñộ nhạy từ 1.10
-4
ñến 1.10
-
5
%. ðặc biệt nếu sử dụng kĩ thuật nguyên tử hoá không ngọn lửa thì có thể ñạt ñến ñộ
nhạy n.10
-7
%.
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com

diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com

diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com
diendanmoitruong.com