XÁC NHẬN GIÁ TRỊ SỬ DỤNG CỦA PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH SUNFAT TRONG NƯỚC BẰNG PHƯƠNG PHÁP SO MÀU ĐỘ ĐỤC (SMEWW 4500 SO42 E)
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (961.48 KB, 58 trang )
TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG HÀ NỘI
KHOA MÔI TRƯỜNG
TRỊNH THỊ HIỀN
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
XÁC NHẬN GIÁ TRỊ SỬ DỤNG CỦA PHƯƠNG PHÁP
PHÂN TÍCH SUNFAT TRONG NƯỚC BẰNG
PHƯƠNG PHÁP SO MÀU ĐỘ ĐỤC (SMEWW 4500 SO42- - E)
HÀ NỘI, 2016
TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG HÀ NỘI
KHOA MÔI TRƯỜNG
TRỊNH THỊ HIỀN
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
XÁC NHẬN GIÁ TRỊ SỬ DỤNG CỦA PHƯƠNG PHÁP
PHÂN TÍCH SUNFAT TRONG NƯỚC BẰNG
PHƯƠNG PHÁP SO MÀU ĐỘ ĐỤC (SMEWW 4500 SO42- - E)
Chuyên ngành : Kỹ thuật kiểm soát ô nhiễm Môi trường
Mã ngành
: D510406
NGƯỜI HƯỚNG DẪN: Th.S Lê Thu Thủy
Th.S Nguyễn Thị Huế
HÀ NỘI, 2016
Đồ án tôt nghiệp
Khoa Môi trường
LỜI CẢM ƠN
Em xin gửi lời cảm ơn chân thành và sự tri ân sâu sắc tới Th.S Lê Thu Thủy –
Trường Đại học Tài nguyên và Môi trường Hà Nội và Th.S Nguyễn Thị Huế –
Phòng Phân tích thí nghiệm Tổng hợp Địa lý – Viện Địa lý – Viện Hàn lâm Khoa
học và Công nghệ Việt Nam những người đã tận tình hướng dẫn, quan tâm, chỉ bảo
và tạo điều kiện thuận lợi cho em trong quá trình thực hiện đồ án tốt nghiệp.
Em xin gửi lời cảm ơn tới toàn thể các cán bộ trong phòng phân tích thí
nghiệm tổng hợp Địa lý – Viện Địa lý – Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt
Nam đã nhiệt tình hướng dẫn, chỉ bảo và cung cấp những trang thiết bị, tài liệu cần
thiết trong quá trình thực hiện đồ án tốt nghiệp của mình.
Em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới các quý thầy cô trong khoa Môi Trường
- Trường Đại học Tài nguyên và Môi trường Hà Nội đã truyền đạt các kiến thức quý
báu trong suốt các năm học qua và giúp đỡ em thực hiện đồ án trong điều kiện tốt
nhất.
Cuối cùng em xin gửi lời cảm tới toàn thể gia đình, bạn bè đã luôn sát cánh
ủng hộ, động viên và tạo mọi điều kiện thuận lợi nhất trong suốt quá trình thực hiện
đồ án.
Em xin chân thành cảm ơn!
Hà Nội, Ngày 07 tháng 03, năm 2016
Sinh viên
Trịnh Thị Hiền
SVTH: Trịnh Thị Hiền
i
Đồ án tôt nghiệp
Khoa Môi trường
MỤC LỤC
Th.S Nguyễn Thị Huế...................................................................................................................................... i
HÀ NỘI, 2016.................................................................................................................................................. i
LỜI CẢM ƠN....................................................................................................................i
MỤC LỤC........................................................................................................................ii
AOAC:.............................................................................................................................v
LOD:...............................................................................................................................v
LOQ:...............................................................................................................................v
ISO:................................................................................................................................v
Tổ chức tiêu chuẩn hóa quốc tế (International Standars Organization)...........................v
RSD:...............................................................................................................................v
SD:..................................................................................................................................v
Độ lệch chuẩn.................................................................................................................v
TCVN:.............................................................................................................................v
ĐKĐBĐ:..........................................................................................................................v
DANH MỤC BẢNG.......................................................................................................................................... vi
DANH MỤC HÌNH........................................................................................................................................... ix
MỞ ĐẦU.........................................................................................................................1
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN...............................................................................................3
1.2Tổng quan về phương pháp xác nhận giá trị sử dụng..............................................................4
1.2.1 Một số khái niệm về xác nhận giá trị sử dụng của phương pháp [5].......................................................4
1.2.2 Tổng quan về phương pháp xác nhận giá trị sử dụng.............................................................................5
1.3Tổng quan về anion nghiên cứu...............................................................................................6
1.3.1Tổng quan về Sunfat.............................................................................................................6
Các hợp chất quan trọng của Sunfat như: BaSO4, CaSO4, Na2SO4, CuSO4, Al2(SO4)3, .................................6
1.4 Xác định Sunfat trong nước bằng phương pháp so màu độ đục (SMEWW 4500 SO42- - E) [2],
[10]
7
1.5 Phương pháp xử lý số liệu [5].................................................................................................7
Hay tính độ không đảm bảo đo trên mẫu cùng nồng độ.................................................................................8
Phân tích mẫu lặp lại tối thiểu 20 lần, tính kết quả các lần phân tích (các lần phân tích nên được bố trí các
ngày khác nhau)..................................................................................................................................... 9
SVTH: Trịnh Thị Hiền
ii
Đồ án tôt nghiệp
Khoa Môi trường
Độ không đảm bảo đo được tính theo theo công thức sau:............................................................................9
Trong đó:........................................................................................................................................................ 9
U: Độ không đảm bảo đo tổng (%)................................................................................................................. 9
CV: Hệ số biến thiên của kết quả đo (%)......................................................................................................... 9
tα,k: Giá trị t tra bảng với mức ý nghĩa α = 0,05; bậc tự do k = n – 1 (Phụ lục 3).............................................9
n: Số lần phân tích lặp lại............................................................................................................................... 9
CHƯƠNG 2. THỰC NGHIỆM..........................................................................................10
2.1 Đánh giá điều kiện phòng thí nghiệm...................................................................................10
2.2 Hóa chất...............................................................................................................................11
2.3 Dụng cụ và thiết bị................................................................................................................11
2.4 Quy trình xác định Sunfat trong nước...................................................................................11
Các mẫu nước thực nghiêm được tến hành đo nồng độ SO42- được kí hi êu như sau: ĐL261, ĐL262, ĐL263,
ĐL264, ĐL230....................................................................................................................................... 11
2.5 Quy trình xác định khoảng tuyến tính của phương pháp......................................................12
2.6 Quy trình xác nhận giá trị sử dụng của phương pháp...........................................................12
2.6.1 Quy trình xác nhận giá trị sử dụng của phương pháp........................................................12
Dựng thang chuẩn: Tiến hành như bảng 2.2................................................................................................. 15
2.6.2 Bố trí thí nghiệm................................................................................................................16
Xác định độ thu hồi:..................................................................................................................................... 22
CHƯƠNG 3. KẾT QUẢ THỰC NGHIÊM...........................................................................24
3.1 Khoảng tuyến tính và khảo sát tuyến tính.............................................................................24
3.2 Xác nhận giá trị sử dụng.......................................................................................................26
3.2.1 Xác định giới hạn phát hiện (LOD), giới hạn định lượng (LOQ).............................................................26
Tiến hành các bước như trên rồi đem mẫu đi đo ở bước sóng 420nm.........................................................26
STT 27
3.2.2 Xác định đô lặp lại............................................................................................................................... 27
3.2.3 Xác định độ tái lâp............................................................................................................................... 30
3.2.4 Xác định độ thu hồi.............................................................................................................................. 34
3.2.5 Xác định độ không đảm bảo đo........................................................................................................... 35
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ...............................................................................................37
Kết luận 37
R2 =0,998..................................................................................................................................................... 37
Kiến nghị 37
TIÊNG VIÊT................................................................................................................................................... 39
SVTH: Trịnh Thị Hiền
iii
Đồ án tôt nghiệp
Khoa Môi trường
[3]. TCVN 6910-1 : 2001 ( ISO 5725-1 : 1994) đ ô chính xác (đ ô đung và đ ô chụm) của phương pháp đo và kết
quả đo – Phần 1................................................................................................................................... 39
TIÊNG ANH................................................................................................................................................... 39
[10]. “ Standard Methods for the Examinaton of Water and Wastewater” / 4500 -SO42- - E. Turbidimetric
Method (SMEWW 4500 – SO42- - E).................................................................................................... 39
PHỤ LỤC.......................................................................................................................40
43
43
44
44
45
45
SVTH: Trịnh Thị Hiền
iv
Đồ án tôt nghiệp
Khoa Môi trường
DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT
AOAC:
Hiệp hội các nhà hóa học phân tích (Association of Official
Analytical Chemists)
LOD:
Giới hạn phát hiện (Limit of Detection)
LOQ:
Giới hạn định lượng (Limit of Quantification)
ISO:
Tổ chức tiêu chuẩn hóa quốc tế (International Standars Organization)
RSD:
Độ lệch chuẩn tương đối
SD:
Độ lệch chuẩn
TCVN:
Tiêu chuẩn Việt Nam
ĐKĐBĐ:
Độ không đảm bảo đo
SVTH: Trịnh Thị Hiền
v
Đồ án tôt nghiệp
Khoa Môi trường
DANH MỤC BẢNG
Th.S Nguyễn Thị Huế...................................................................................................................................... i
HÀ NỘI, 2016.................................................................................................................................................. i
LỜI CẢM ƠN....................................................................................................................i
MỤC LỤC........................................................................................................................ii
AOAC:.............................................................................................................................v
LOD:...............................................................................................................................v
LOQ:...............................................................................................................................v
ISO:................................................................................................................................v
Tổ chức tiêu chuẩn hóa quốc tế (International Standars Organization)...........................v
RSD:...............................................................................................................................v
SD:..................................................................................................................................v
Độ lệch chuẩn.................................................................................................................v
TCVN:.............................................................................................................................v
ĐKĐBĐ:..........................................................................................................................v
DANH MỤC BẢNG.......................................................................................................................................... vi
DANH MỤC HÌNH........................................................................................................................................... ix
MỞ ĐẦU.........................................................................................................................1
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN...............................................................................................3
1.2Tổng quan về phương pháp xác nhận giá trị sử dụng..............................................................4
1.2.1 Một số khái niệm về xác nhận giá trị sử dụng của phương pháp [5].......................................................4
1.2.2 Tổng quan về phương pháp xác nhận giá trị sử dụng.............................................................................5
1.3Tổng quan về anion nghiên cứu...............................................................................................6
1.3.1Tổng quan về Sunfat.............................................................................................................6
Các hợp chất quan trọng của Sunfat như: BaSO4, CaSO4, Na2SO4, CuSO4, Al2(SO4)3, .................................6
1.4 Xác định Sunfat trong nước bằng phương pháp so màu độ đục (SMEWW 4500 SO42- - E) [2],
[10]
7
1.5 Phương pháp xử lý số liệu [5].................................................................................................7
Hay tính độ không đảm bảo đo trên mẫu cùng nồng độ.................................................................................8
Phân tích mẫu lặp lại tối thiểu 20 lần, tính kết quả các lần phân tích (các lần phân tích nên được bố trí các
ngày khác nhau)..................................................................................................................................... 9
SVTH: Trịnh Thị Hiền
vi
Đồ án tôt nghiệp
Khoa Môi trường
Độ không đảm bảo đo được tính theo theo công thức sau:............................................................................9
Trong đó:........................................................................................................................................................ 9
U: Độ không đảm bảo đo tổng (%)................................................................................................................. 9
CV: Hệ số biến thiên của kết quả đo (%)......................................................................................................... 9
tα,k: Giá trị t tra bảng với mức ý nghĩa α = 0,05; bậc tự do k = n – 1 (Phụ lục 3).............................................9
n: Số lần phân tích lặp lại............................................................................................................................... 9
CHƯƠNG 2. THỰC NGHIỆM..........................................................................................10
2.1 Đánh giá điều kiện phòng thí nghiệm...................................................................................10
2.2 Hóa chất...............................................................................................................................11
2.3 Dụng cụ và thiết bị................................................................................................................11
2.4 Quy trình xác định Sunfat trong nước...................................................................................11
Các mẫu nước thực nghiêm được tến hành đo nồng độ SO42- được kí hi êu như sau: ĐL261, ĐL262, ĐL263,
ĐL264, ĐL230....................................................................................................................................... 11
2.5 Quy trình xác định khoảng tuyến tính của phương pháp......................................................12
2.6 Quy trình xác nhận giá trị sử dụng của phương pháp...........................................................12
2.6.1 Quy trình xác nhận giá trị sử dụng của phương pháp........................................................12
Dựng thang chuẩn: Tiến hành như bảng 2.2................................................................................................. 15
2.6.2 Bố trí thí nghiệm................................................................................................................16
Xác định độ thu hồi:..................................................................................................................................... 22
CHƯƠNG 3. KẾT QUẢ THỰC NGHIÊM...........................................................................24
3.1 Khoảng tuyến tính và khảo sát tuyến tính.............................................................................24
3.2 Xác nhận giá trị sử dụng.......................................................................................................26
3.2.1 Xác định giới hạn phát hiện (LOD), giới hạn định lượng (LOQ).............................................................26
Tiến hành các bước như trên rồi đem mẫu đi đo ở bước sóng 420nm.........................................................26
STT 27
3.2.2 Xác định đô lặp lại............................................................................................................................... 27
3.2.3 Xác định độ tái lâp............................................................................................................................... 30
3.2.4 Xác định độ thu hồi.............................................................................................................................. 34
3.2.5 Xác định độ không đảm bảo đo........................................................................................................... 35
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ...............................................................................................37
Kết luận 37
R2 =0,998..................................................................................................................................................... 37
Kiến nghị 37
TIÊNG VIÊT................................................................................................................................................... 39
SVTH: Trịnh Thị Hiền
vii
Đồ án tôt nghiệp
Khoa Môi trường
[3]. TCVN 6910-1 : 2001 ( ISO 5725-1 : 1994) đ ô chính xác (đ ô đung và đ ô chụm) của phương pháp đo và kết
quả đo – Phần 1................................................................................................................................... 39
TIÊNG ANH................................................................................................................................................... 39
[10]. “ Standard Methods for the Examinaton of Water and Wastewater” / 4500 -SO42- - E. Turbidimetric
Method (SMEWW 4500 – SO42- - E).................................................................................................... 39
PHỤ LỤC.......................................................................................................................40
43
43
44
44
45
45
SVTH: Trịnh Thị Hiền
viii
Đồ án tôt nghiệp
Khoa Môi trường
DANH MỤC HÌNH
Th.S Nguyễn Thị Huế...................................................................................................................................... i
HÀ NỘI, 2016.................................................................................................................................................. i
LỜI CẢM ƠN....................................................................................................................i
MỤC LỤC........................................................................................................................ii
AOAC:.............................................................................................................................v
LOD:...............................................................................................................................v
LOQ:...............................................................................................................................v
ISO:................................................................................................................................v
Tổ chức tiêu chuẩn hóa quốc tế (International Standars Organization)...........................v
RSD:...............................................................................................................................v
SD:..................................................................................................................................v
Độ lệch chuẩn.................................................................................................................v
TCVN:.............................................................................................................................v
ĐKĐBĐ:..........................................................................................................................v
DANH MỤC BẢNG.......................................................................................................................................... vi
DANH MỤC HÌNH........................................................................................................................................... ix
MỞ ĐẦU.........................................................................................................................1
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN...............................................................................................3
1.2Tổng quan về phương pháp xác nhận giá trị sử dụng..............................................................4
1.2.1 Một số khái niệm về xác nhận giá trị sử dụng của phương pháp [5].......................................................4
1.2.2 Tổng quan về phương pháp xác nhận giá trị sử dụng.............................................................................5
1.3Tổng quan về anion nghiên cứu...............................................................................................6
1.3.1Tổng quan về Sunfat.............................................................................................................6
Các hợp chất quan trọng của Sunfat như: BaSO4, CaSO4, Na2SO4, CuSO4, Al2(SO4)3, .................................6
1.4 Xác định Sunfat trong nước bằng phương pháp so màu độ đục (SMEWW 4500 SO42- - E) [2],
[10]
7
1.5 Phương pháp xử lý số liệu [5].................................................................................................7
Hay tính độ không đảm bảo đo trên mẫu cùng nồng độ.................................................................................8
SVTH: Trịnh Thị Hiền
ix
Đồ án tôt nghiệp
Khoa Môi trường
Phân tích mẫu lặp lại tối thiểu 20 lần, tính kết quả các lần phân tích (các lần phân tích nên được bố trí các
ngày khác nhau)..................................................................................................................................... 9
Độ không đảm bảo đo được tính theo theo công thức sau:............................................................................9
Trong đó:........................................................................................................................................................ 9
U: Độ không đảm bảo đo tổng (%)................................................................................................................. 9
CV: Hệ số biến thiên của kết quả đo (%)......................................................................................................... 9
tα,k: Giá trị t tra bảng với mức ý nghĩa α = 0,05; bậc tự do k = n – 1 (Phụ lục 3).............................................9
n: Số lần phân tích lặp lại............................................................................................................................... 9
CHƯƠNG 2. THỰC NGHIỆM..........................................................................................10
2.1 Đánh giá điều kiện phòng thí nghiệm...................................................................................10
2.2 Hóa chất...............................................................................................................................11
2.3 Dụng cụ và thiết bị................................................................................................................11
2.4 Quy trình xác định Sunfat trong nước...................................................................................11
Các mẫu nước thực nghiêm được tến hành đo nồng độ SO42- được kí hi êu như sau: ĐL261, ĐL262, ĐL263,
ĐL264, ĐL230....................................................................................................................................... 11
2.5 Quy trình xác định khoảng tuyến tính của phương pháp......................................................12
2.6 Quy trình xác nhận giá trị sử dụng của phương pháp...........................................................12
2.6.1 Quy trình xác nhận giá trị sử dụng của phương pháp........................................................12
Dựng thang chuẩn: Tiến hành như bảng 2.2................................................................................................. 15
2.6.2 Bố trí thí nghiệm................................................................................................................16
Xác định độ thu hồi:..................................................................................................................................... 22
CHƯƠNG 3. KẾT QUẢ THỰC NGHIÊM...........................................................................24
3.1 Khoảng tuyến tính và khảo sát tuyến tính.............................................................................24
3.2 Xác nhận giá trị sử dụng.......................................................................................................26
3.2.1 Xác định giới hạn phát hiện (LOD), giới hạn định lượng (LOQ).............................................................26
Tiến hành các bước như trên rồi đem mẫu đi đo ở bước sóng 420nm.........................................................26
STT 27
3.2.2 Xác định đô lặp lại............................................................................................................................... 27
3.2.3 Xác định độ tái lâp............................................................................................................................... 30
3.2.4 Xác định độ thu hồi.............................................................................................................................. 34
3.2.5 Xác định độ không đảm bảo đo........................................................................................................... 35
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ...............................................................................................37
Kết luận 37
R2 =0,998..................................................................................................................................................... 37
SVTH: Trịnh Thị Hiền
x
Đồ án tôt nghiệp
Khoa Môi trường
Kiến nghị 37
TIÊNG VIÊT................................................................................................................................................... 39
[3]. TCVN 6910-1 : 2001 ( ISO 5725-1 : 1994) đ ô chính xác (đ ô đung và đ ô chụm) của phương pháp đo và kết
quả đo – Phần 1................................................................................................................................... 39
TIÊNG ANH................................................................................................................................................... 39
[10]. “ Standard Methods for the Examinaton of Water and Wastewater” / 4500 -SO42- - E. Turbidimetric
Method (SMEWW 4500 – SO42- - E).................................................................................................... 39
PHỤ LỤC.......................................................................................................................40
43
43
44
44
45
45
SVTH: Trịnh Thị Hiền
xi
Đồ án tôt nghiệp
Khoa Môi trường
MỞ ĐẦU
Hiện nay ô nhiễm môi trường đã và đang trở thành vấn đề cấp bách đối với thế
giới nói chung cũng như Việt Nam nói riêng. Cùng với ô nhiễm không khí, đất thì ô
nhiễm nước là vấn đề đáng báo động hiện nay.
Ở nước ta, quá trình đô thị hóa, công nghiệp hóa, hiện đại hóa đang tạo ra áp
lực lớn đến môi trường sống, gây ra nguy cơ ô nhiễm môi trường. Một trong các tác
nhân gây ô nhiễm môi trường mà đang rất được quan tâm là ô nhiễm môi trường
nước. Trong số các anion thì Sunfat là anion thường gặp trong nước tự nhiên, nó là
chỉ tiêu quan trọng trong nước cấp vì khi hàm lượng sunfat trong nước cao sẽ ảnh
hưởng đến con người do tính chất tẩy rửa của SO42-.
Vì vậy việc xác định và kiểm soát hàm lượng anion là việc làm rất cần thiết và
cấp bách hiện nay.
Hiện nay đã có nhiều phương pháp để xác định hàm lượng anion như: Phương
pháp đo độ đục, phương pháp khối lượng, phương pháp so màu, phương pháp so
màu độ đục (SMEWW 4500 SO42- - E), … Trong đó, phương pháp so màu độ đục
(SMEWW 4500 SO42- - E) là phương pháp đơn giản và có độ chính xác, độ nhạy, độ
tin cậy cao. Đồng thời, đây phương pháp được sử dụng khá phổ biến tại phòng thí
nghiệm ở nước ta.
Tuy nhiên, khi triển khai một phương pháp phân tích vào hoạt động thử
nghiệm tại phòng thí nghiệm cần phải đảm bảo kết quả thử nghiệm/đo lường đạt kết
quả tin cậy, có giá trị khoa học hay không, cần xây dựng hệ thống quản lý phòng thí
nghiệm theo tiêu chuẩn quy định của Quốc gia hoặc Quốc tế. Ở Việt Nam hiện nay,
phòng thí nghiệm có các phép thử lý, hóa, sinh cần đạt tiêu chuẩn ISO/IEC
17025:2007. Tiêu chuẩn này đặt ra yêu cầu đối với cả về mặt kỹ thuật và quản lý.
Xác nhận giá trị sử dụng của phương pháp là một trong những yêu cầu về mặt kỹ
thuật trong tiêu chuẩn, nhằm hướng dẫn kỹ thuật để xác nhận giá trị sử dụng của
phương pháp thử và cung cấp bằng chứng khách quan rằng các yêu cầu xác định
cho việc lựa chọn và sử dụng phương pháp thử đã được đáp ứng.
Xuất phát từ những lý do trên, tôi chọn đề tài “Xác nhận giá trị sử dụng
phương pháp phân tích Sunfat trong nước bằng phương pháp so mầu độ đục
(SMEWW 4500 SO42- - E)” làm đề tài nghiên cứu cho đồ án tốt nghiệp.
SVTH: Trịnh Thị Hiền
1
Đồ án tôt nghiệp
Khoa Môi trường
Mục tiêu nghiên cứu của đề tài là xác nhận giá trị sử dụng của phương pháp
xác định Sunfat trong nước bằng phương pháp so màu độ đục (SMEWW 4500 SO42- E) tại phòng Phân tích thí nghiệm tổng hợp Địa Lý - Viện Địa lý.
Với mục tiêu trên thì các nội dung nghiên cứu của đề tài gồm:
- Tổng quan tài liệu về quy trình xác nhận giá trị sử dụng, các phương pháp
phân tích Sunfat trong nước.
- Lập kế hoạch xác nhận giá trị sử dụng của phương pháp bao gồm: Xác định
thời gian thực hiện, người thực hiện, chỉ tiêu thử, mẫu cần phân tích, mục đích phải
đạt, các thí nghiệm cần phải làm, điều kiện của PTN (đánh giá điều kiện môi
trường, điều kiện trang thiết bị, nhiệt độ, độ ẩm, ...)
- Xác định giá trị sử dụng của quy trình phân tích nội bộ đã chọn bằng phương
pháp mẫu chuẩn:
+ Xác định khoảng tuyến tính của phương pháp.
+ Xác định giới hạn phát hiện (LOD) và giới hạn định lượng (LOQ) của
phương pháp phân tích.
+ Xác định độ lặp lại, độ tái lập
+ Độ thu hồi của quy trình phân tích đã chọn.
+ Xác định độ không đảm bảo đo của phương pháp.
+ Đánh giá độ lặp, độ tin cậy của phương pháp trên một số đối tượng trong
mẫu nước.
- Viết báo cáo đồ án.
SVTH: Trịnh Thị Hiền
2
Đồ án tốt nghiệp
Khoa Môi trường
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN
1.1 Tổng quan về TCVN ISO/IEC 17025:2007 và phòng thí nghiệm
1.1.1 Tổng quan về tiêu chuẩn TCVN ISO/IEC 17025:2007
TCVN ISO/IEC 17025:2007 là tiêu chuẩn thể hiện năng lực đối với phòng thử
nghiệm và hiệu chuẩn, được ban hành theo ISO/IEC 17025:2005. ISO/IEC
17025:2005 là tiêu chuẩn được ban hành chứng nhận khả năng của phòng thử
nghiệm và hiệu chuẩn. Tiêu chuẩn có vai trò quan trọng trong thương mại, phát
triển sản xuất, sản phẩm và trong việc bảo vệ khách hàng [7].
Trên thế giới có khoảng 25000 phòng thử nghiệm được công nhận ISO/IEC
17025:2005. Tại Việt Nam có khoảng 400 đơn vị thực hiện ISO/IEC 17025:2005 đã
được cấp chứng chỉ công nhận BOA/VILAS. Từ ngày 12/5/2007 các phòng thử
nghiệm, hiệu chuẩn được công nhận bắt buộc phải thực hiện các yêu cầu của phiên
bản tiêu chuẩn TCVN ISO/IEC 17025:2007 [9].
Cấu trúc của tiêu chuẩn TCVN ISO/IEC 17025:2007 bao gồm 5 thành phần,
trong đó phòng thử nghiệm cần phải đáp ứng các yêu cầu trong phần 4 và phần 5
của tiêu chuẩn này:
- Phạm vi
- Tiêu chuẩn trích dẫn
- Thuật ngữ và định nghĩa
- Các yêu cầu về quản lý (bắt buộc)
- Các yêu cầu về kỹ thuật (bắt buộc)
Các yếu tố ảnh hưởng đến độ tin cậy của kết quả thử nghiệm/hiệu chuẩn bao gồm:
- Yếu tố con người
- Điều kiện môi trường
- Lấy mẫu
- Các phương pháp thử
- Quản lý
- Các thiết bị
Yêu cầu đặt ra hết sức quan trọng đối với mỗi phòng thử nghiệm là phải xác
định mức độ tin cậy của kết quả phân tích, muốn thực hiện được thì phòng thử
nghiệm phải xác nhận giá trị sử dụng của phương pháp thử. Xác nhận giá trị sử
dụng của phương pháp là một yêu cầu về kỹ thuật trong tiêu chuẩn TCVN ISO/IEC
17025:2007 bắt buộc phòng thử nghiệm phải thực hiện khi xây dựng hệ thống
phòng thử nghiệm đạt chuẩn [7].
1.1.2 Tổng quan về phòng thí nghiệm
SVTH: Trịnh Thị Hiền
3
Đồ án tốt nghiệp
Khoa Môi trường
Viện Địa lý được thành lập theo Quyết định số 24/CP ngày 22/5/1993 của
Chính phủ và Quyết định số 19/KHCN QG – QĐ ngày 19/6/1993 của Trung tâm
Khoa học tự nhiên và Công nghệ Quốc gia nay là Viện Khoa học và Công nghệ Việt
Nam.
Phòng phân tích tổng hợp viện Địa lý thuộc Viện Hàn lâm Khoa học và Công
nghệ Việt Nam. Theo quyết định số 38.2014 /QD-VPCNC ngày 22/1/2014 của
Giám đốc Văn phòng Công nhận chất lượng, Bộ Khoa học và Công nghệ, Phòng
phân tích thí nghiệm Tổng hợp Địa lý thuộc Viện Địa lý, Viện Hàn lâm Khoa học và
Công nghệ Việt Nam đã đạt tiêu chuẩn TCVN ISO/IEC 17025:2007 lĩnh vực Hóa,
được phép mang số hiệu VILAS 715.
- Chức năng và nhiệm vụ:
• Tiến hành phân tích vật lý, hóa học, sinh học và nghiên cứu về môi trường
và tài nguyên theo yêu cầu từ các dự án được thực hiện bởi Viện Địa lý hoặc các tổ
chức khác
• Tiến hành nghiên cứu và đánh giá định lượng các nguồn tài nguyên nước và đất
• Xây dựng quy trình phân tích thích hợp áp dụng cho nghiên cứu về địa lý
môi trường
• Quản lý và vận hành có hiệu quả hệ thống thiết bị phân tích của IG phối hợp
với các phòng thí nghiệm trực thuộc có trụ sở tại các trạm giám sát
• Tiến hành đào tạo và xây dựng năng lực trong các lĩnh vực phân tích địa lý
và thử nghiệm, và đánh giá định lượng các nguồn tài nguyên đất và nước
• Thực hiện và thúc đẩy hợp tác quốc tế với các đối tác trong các lĩnh vực phân
tích địa lý và thử nghiệm và đánh giá định lượng các nguồn tài nguyên đất và nước.
1.2 Tổng quan về phương pháp xác nhận giá trị sử dụng
1.2.1 Một số khái niệm về xác nhận giá trị sử dụng của phương pháp [5]
Xác nhận giá trị sử dụng của phương pháp: Là sự khẳng định bằng việc kiểm
tra và cung cấp bằng chứng khách quan chứng minh rằng phương pháp đó đáp ứng
được các yêu cầu đặt ra.
Khoảng tuyến tính của một phương pháp phân tích: Là khoảng nồng độ ở đó
có sự phụ thuộc tuyến tính giữa đại lượng đo được và nồng độ chất phân tích.
Giới hạn phát hiện (LOD): Là nồng độ mà tại đó giá trị xác định được lớn hơn
độ không đảm bảo đo của phương pháp. Đây là nồng độ thấp nhất của chất phân
tích trong mẫu có thể phát hiện được nhưng chưa thể định lượng được (đối với
phương pháp định lượng).
SVTH: Trịnh Thị Hiền
4
Đồ án tốt nghiệp
Khoa Môi trường
Giới hạn định lượng (LOQ): Là nồng độ tối thiểu của một chất có trong mẫu
thử mà ta có thể định lượng bằng phương pháp khảo sát và cho kết quả có độ chụm
mong muốn.
Độ chụm: Mức độ gần nhau giữa các kết quả thử nghiệm.
Độ lặp lại: Độ chụm trong các điều kiện lặp lại.
Độ đúng: Mức độ gần nhau giữa giá trị trung bình của kết quả thử nghiệm và
giá trị thực hoặc giá trị được chấp nhận là đúng.
Độ thu hồi: Là độ thống nhất giữa kết quả phân tích phát hiện bằng phương
pháp thử cần thẩm định so với kết quả phân tích của phương pháp thêm chuẩn.
Độ không đảm bảo đo của phép đo: Là thông số gắn với kết quả của phép đo,
thông số này đặc trưng cho mức độ phân tán của các giá trị có thể chấp nhận được
quy cho đại lượng đo của phép đo. Độ không đảm bảo đo nói lên độ tin cậy của
phép đo.
1.2.2 Tổng quan về phương pháp xác nhận giá trị sử dụng
Phòng thử nghiệm thường sử dụng nhiều phương pháp khác nhau. Dựa vào
nguồn gốc có thể phân loại các phương pháp thành hai nhóm [5]:
- Các phương pháp tiêu chuẩn: Các phương pháp thử theo tiêu chuẩn quốc gia,
quốc tế, hiệp hội khoa học chấp nhận rộng rãi trên thế giới như TCVN, ISO,
AOAC,...
- Các phương pháp không tiêu chuẩn hay phương pháp nội bộ: Là các phương
pháp do phòng thử nghiệm tự xây dựng, phương pháp theo hướng dẫn của nhà sản
xuất thiết bị, phương pháp theo các tạp chí, tài liệu chuyên ngành,...
Trước khi phê duyệt, phương pháp thử lựa chọn phải được xác nhận/xác nhận
giá trị sử dụng theo yêu cầu mục 5.4.5 ISO/IEC 17025:2007 (Yêu cầu chung về
năng lực của phòng thử nghiệm và hiệu chuẩn). Bao gồm 5 bước:
Bước 1: Lựa chọn phương pháp áp dụng (Phương pháp tiêu chuẩn hay phương
pháp nội bộ).
Bước 2: Xác định các thông số của phương pháp cần xác nhận
Việc lựa chọn các thông số cần xác nhận phụ thuộc vào kỹ thuật phân tích áp dụng
trong phương pháp, điều kiện kỹ thuật cụ thể của PTN.
Bước 3: Lập kế hoạch xác nhận
Kế hoạch xác nhận bao gồm thời gian, người thực hiện, chất cần phân tích, xác định mục
đích cần phải đạt (LOD, LOQ, độ đúng…), xác định các thí nghiệm phải thực hiện.
Bước 4: Tiến hành các phép thí nghiệm để xác nhận
Bước 5: Báo cáo kết quả xác nhận
SVTH: Trịnh Thị Hiền
5
Đồ án tốt nghiệp
Khoa Môi trường
Trong báo cáo cần có các thông tin về tên người thực hiện, thời gian bắt đầu, thời
gian kết thúc, tóm tắt các phương pháp (nguyên lý, thiết bị, hóa chất, quy trình), các
kết quả (có diễn giải và nhận xét).
Nếu tất cả các tiêu chí yêu cầu đều đạt, các thông số cần xác định đều xác định được
thì kết luận phương pháp phù hợp áp dụng và trình lãnh đạo phê duyệt.
Việc lựa chọn các thông số cần xác nhận phụ thuộc vào kỹ thuật phân tích áp
dụng trong phương pháp, điều kiện kỹ thuật cụ thể của phòng thí nghiệm. Một số
thông số cần xác nhận trong phân tích hóa học bao gồm:
- Khoảng tuyến tính.
- LOD, LOQ.
- Độ chụm: độ lặp lại, độ tái lập.
- Độ đúng: độ thu hồi.
- Độ không đảm bảo đo
1.3
Tổng quan về anion nghiên cứu
1.3.1 Tổng quan về Sunfat
Sunfat là một trong những anion thường gặp trong nước tự nhiên, nó là chỉ tiêu
quan trọng trong nước cấp vì khi hàm lượng sunfat trong nước cao sẽ gây ảnh hưởng
đến con người do tính chất tẩy rửa của SO42-. Nguồn sunfat trong nước tự nhiên chủ
yếu tạo thành do sự oxi hóa pyrite từ các mỏ hoặc từ các tầng phèn. Và Sunfat thường
có mặt trong nước là do quá trình oxy hóa các chất hữu cơ có chứa sunfua hoặc do ô
nhiễm từ nguồn nước thải ngành dệt nhuộm, thuộc da, luyện kim, sản xuất giấy.
Nước nhiễm phèn thường chứa hàm lượng sunfat cao. Cùng với clorua, sunfat là một
chỉ tiêu quan trọng để đánh giá tính chất và độ mặn của nước [2].
Đối với nước cấp, nồng độ giới hạn của Sunfat là 250mg/l [8].
1.3.2 Độc tính và hợp chất của Sunfat
Các nguồn nước tự nhiên, đặc biệt nước biển và nước phèn, thường có nồng
độ sunfat cao. Sunfat trong nước có thể bị vi sinh vật chuyển hóa tạo ra sunfit và
axit sunfuric có thể gây ăn mòn đường ống và bê tông. Ở nồng độ cao, sunfat có thể
gây hại cho cây trồng [1].
Sunfat gây độc hại đến sức khỏe con người vì sunfat có tính nhuận tràng.
Nước có Sunfat cao sẽ có vị chát, uống vào sẽ gây bệnh tiêu chảy [1].
Xác định chính xác hàm lượng sunfat trong nước có ý nghĩa quan trọng trong
kiểm soát chất lượng môi trường và bảo vệ sức khỏe con người.
Các hợp chất quan trọng của Sunfat như: BaSO4, CaSO4, Na2SO4, CuSO4,
Al2(SO4)3, ...
SVTH: Trịnh Thị Hiền
6
Đồ án tốt nghiệp
Khoa Môi trường
1.4 Xác định Sunfat trong nước bằng phương pháp so màu độ đục (SMEWW
4500 SO42- - E) [2], [10]
a) Nguyên tắc
Dựa trên phản ứng của ion SO42- với ion Ba2+ tạo kết tủa BaSO4. Sau đó đo độ
hấp thụ ánh sáng (độ đục) của dung dịch tạo ra ở bước sóng λ = 420nm.
b) Ưu điểm, nhược điểm của phương pháp
+ Ưu điểm: Phương pháp này đơn giản, cho độ chính xác cao
+ Nhược điểm: các chất dạng keo, lơ lửng, độ đục cao gây cản trở phép xác định.
c) Hóa chất
Dung dịch đệm: 30,00g MgCl2.6H2O + 5,00g CH3COONa.3H2O + 1,00g
KNO3 + 20ml CH3COOH trong 500ml nước định mức 1 lít.
BaCl2 tinh thể.
d) Thang chuẩn
- Cân 0,1479g Na2SO4 pha thành 1 lít bằng nước cất được dung dịch
100mgSO42-/l.
- Từ dung dịch 100mgSO42-/l hút lần lượt thể tích 0; 1,25; 2,5; 5; 7,5; 10; 20ml
vào bình định mức 50ml + 20ml dung dịch đệm, sau đó định mức đến vạch bằng
nước cất được các dung dịch làm việc có các nồng độ 0; 2,5; 5; 10; 15; 20; 40ml.
Sau đó thêm lần lượt 1,00g BaCl2 rồi khuấy đều trước khi đo.
e) Tiến hành
Hút 20ml mẫu + 20ml dung dịch đệm + 1,00g BaCl2, khuấy đều rồi so màu ở
bước sóng 420nm.
1.5 Phương pháp xử lý số liệu [5]
Nghiên cứu sử dụng phương pháp hồi quy và phân tích tương quan để xác
định mối liên quan hệ số tương quan R 2 bằng cách sử dụng phần mềm trợ giúp
Excel, lập bảng tính để xác định phương trình hồi quy và hệ số tương quan.
Phương pháp xử lý số liệu thống kê được dùng để đánh giá độ lặp, độ tin cậy
của phép đo.
Một số đại lượng thống kê được sử dụng trong xử lý số liệu:
- Giá trị trung bình Ctb:
C + C 2 + C 3 + ... + C n
Ctb= 1
n
(1.1)
- Độ lệch chuẩn của phép đo:
SD =
SVTH: Trịnh Thị Hiền
2
(1.2)
7
Đồ án tốt nghiệp
Khoa Môi trường
Trong đó:
Ctb : Là nồng độ trung bình của các mẫu, đơn vị : mgSO42-/l
Ci : Là giá trị nồng độ của từng mẫu, đơn vị : mgSO42-/l
n : Số lần thử nghiệm
- Giới hạn phát hiện (LOD):
Tính trên mẫu thực: LOD = 3 x SD
- Giới hạn định lượng (LOQ):
LOQ = 10 x SD
- Độ lệch chuẩn tương đối RSD:
RSD (%)=
- Hệ số biến thiên của kết quả đo:
SD
CV (%) =
x 100
C tb
- Độ thu hồi:
R (%) =
(1.3)
(1.4)
(1.5)
(1.6)
C m+c − C m
x 100
Cc
(1.7)
Trong đó:
-
Cm+c: Nồng độ chất phân tích trong mẫu đã thêm chuẩn
Cm: Nồng độ phân tích trong mẫu thực
Cc: Nồng độ chuẩn thêm (lý thuyết)
Độ không đảm bảo đo chuẩn loại A:
Phương pháp này đánh giá độ không đảm bảo đo bằng cách tiến hành phân tích
thống kê dãy giá trị, với số lần lặp lại ≥ 6 lần (phân phối chuẩn). Độ không đảm bảo đo
chuẩn có thể được biểu thị bằng độ lệch chuẩn hoặc độ lệch chuẩn tương đối:
2
u = SD =
u (%) = RSD (%) =
SD
x 100
C tb
(1.8)
(1.9)
Trong đó:
u: Độ không đảm bảo đo, đơn vị: mgSO42-/l
n: Số lần thử nghiệm
- Hay tính độ không đảm bảo đo trên mẫu cùng nồng độ
Phân tích mẫu chuẩn đã biết hàm lượng, hoặc phân tích một mẫu đồng nhất có
hàm lượng xác định.
SVTH: Trịnh Thị Hiền
8
Đồ án tốt nghiệp
Khoa Môi trường
Phân tích mẫu lặp lại tối thiểu 20 lần, tính kết quả các lần phân tích (các lần
phân tích nên được bố trí các ngày khác nhau)
Tính giá trị trung bình, độ lệch chuẩn và hệ số biến thiên của các kết quả phân tích
Độ không đảm bảo đo được tính theo theo công thức sau:
U(%) = tα,k x CV(%)
(1.10)
Trong đó:
U: Độ không đảm bảo đo tổng (%)
CV: Hệ số biến thiên của kết quả đo (%)
tα,k: Giá trị t tra bảng với mức ý nghĩa α = 0,05; bậc tự do k = n – 1 (Phụ lục 3)
n: Số lần phân tích lặp lại
- Xác định hệ số R:
R=
C tb
LOD
SVTH: Trịnh Thị Hiền
(1.11)
9
Đồ án tốt nghiệp
Khoa Môi trường
CHƯƠNG 2. THỰC NGHIỆM
2.1 Đánh giá điều kiện phòng thí nghiệm
Tên phương pháp: Xác định Sunfat trong nước bằng phương pháp so màu độ
đục (SMEWW 4500 SO42- - E)
Phương pháp tiêu chuẩn
Số hiệu phương pháp: SMEWW 4500 SO42- - E
Phương pháp không tiêu chuẩn
Tiêu chuẩn tham chiếu: Xác định Sunfat trong nước bằng phương pháp so màu độ
đục (SMEWW 4500 SO42- - E)
Bảng 2.1. Đánh giá điều kiện cơ bản của phương pháp phân tích Sunfat trong nước.
Chưa
phù
hợp/cần
bổ sung
TT
Nội
dung
Yêu cầu của phương pháp
Phù
hợp/
sẵn có
1
Nhân
lực
Có kỹ năng chuyên môn, nắm
vững các nội quy, quy trình thí
nghiệm, quy trình thao tác thiết bị
x
MgCl2.6H2O
x
CH3COONa.3H2O
x
KNO3
x
CH3COOH
x
BaCl2
x
(Merk)
Na2SO4
x
(Merk)
Kiểm soát môi trường thử nghiệm
không bị nhiễm bẩn
x
Kiếm soát độ ẩm, nhiệt độ, áp suất
phòng thử nghiệm
x
Phòng thử nghiệm đảm bảo hệ
thống điện, nước, có hệ thống
cảnh báo cháy nổ…
x
Phòng thử nghiệm chia thành các
khu vực ngăn cách thích hợp
x
Các dụng cụ đầy đủ
x
2
3
4
Hóa
chất
Môi
trường
Thiết
SVTH: Trịnh Thị Hiền
10
Chi
phí
Ghi
chú
Đồ án tốt nghiệp
Khoa Môi trường
Máy cất nước hai lần
bị,
Dụng
cụ
x
Tủ bảo quản mẫu
Máy quang phổ UV-VIS (HD09/IG), cuvet 1cm; máy đo pH
(HD-06/IG)
x
2.2 Hóa chất
- Dung dịch đệm : 30,00g MgCl2.6H2O + 5,00g CH3COONa.3H2O + 1,00g
KNO3 + 20ml CH3COOH trong 500ml nước định mức 1 lít.
- BaCl2 tinh thể.
- Na2SO4: Cân 0,1479g Na2SO4 pha thành 1 lít bằng nước cất được dung
dịch 100mgSO42-/l.
2.3 Dụng cụ và thiết bị
- Pipet loại thẳng loại: 1ml, 5ml,10ml
- Pipet loại bầu: 20 ml, 50ml,
- Giá để dụng cụ
- Bình định mức 25ml, 50ml, 100ml và 1000ml
- Cốc thủy tinh 250ml có mỏ
- Auto pipet loại: (5-50µl) và (100-1000µl)
- Bình tam giác, bình tia nước cất
- Quả bóp
Tất cả các dụng cụ thủy tinh đều phải được rửa với axit HNO 3 loãng và tráng
kỹ với nước cất hai lần.
- Máy quang phổ UV-VIS (HD-09/IG), cuvet 1cm; máy đo pH (HD-06/IG).
- Tủ hút khí độc.
2.4 Quy trình xác định Sunfat trong nước
- Các mẫu nước thực nghiệm được tiến hành đo nồng độ SO 42- được kí hiệu
như sau: ĐL261, ĐL262, ĐL263, ĐL264, ĐL230.
- Tiến hành: Hút 20ml mẫu + 20ml dung dịch đệm + 1,00g BaCl 2, lắc đều rồi
so màu ở bước sóng 420nm.
- Thang chuẩn: Cân 0,1479g Na2SO4 pha thành 1 lít bằng nước cất được dung
dịch 100mgSO42-/l.
Từ dung dịch 100mgSO42-/l hút lần lượt thể tích 0; 1,25; 2,5; 5; 7,5; 10; 20ml
vào bình định mức 50ml + 20ml dung dịch đệm, định mức đến vạch bằng nước cất
được các dung dịch làm việc có các nồng độ 0; 2,5; 5; 10; 15; 20; 40ml. Sau đó
thêm lần lượt 1,00g BaCl2 rồi khuấy đều trước khi đem đi đo.
SVTH: Trịnh Thị Hiền
11
Đồ án tốt nghiệp
Khoa Môi trường
2.5 Quy trình xác định khoảng tuyến tính của phương pháp
Bước 1: Chuẩn bị 6 bình định mức 50 ml có dán nhãn đánh số từ 1 đến 6.
Bước 2: Từ dung dịch làm việc có nồng độ 100mgSO42-/l pha dải đường chuẩn
với các nồng độ như trên cụ thể được thể hiện ở bảng 2.2.
Bảng 2.2. Số liệu chuẩn bị để xây dựng đường chuẩn phân tích Sunfat.
Điểm
Điểm
1
Điểm
2
Điểm
3
Điểm
4
Dải đường chuẩn
0
2,5
10
(mgSO42-/l)
V hút từ dung dịch chuẩn
0
1,25
5
100mgSO42-/l (ml)
Dung dịch đệm (ml)
20
20
20
Bình (ml)
50
50
50
Định mức tới vạch bằng nước cất
Thêm 1,00g BaCl2
Đo trên máy quang phổ UV-VIS
Điểm
5
Điểm 6
15
20
40
7,5
10
20
20
50
20
50
20
50
Bước 3: Dựng đường chuẩn. Vẽ đường phụ thuộc giữa tín hiệu đo và nồng
độ, sau đó quan sát sự phụ thuộc cho đến khi không còn tuyến tính.
Xác định các giá trị đo được y theo nồng độ x. Nếu sự phụ thuộc tuyến tính,
ta có khoảng khảo sát đường biểu diễn là một phương trình:
y = ax + b
Hệ số tương quan R: Chỉ tiêu đầu tiên của một đường chuẩn đạt yêu cầu là
hệ số tương quan hồi quy (R) phải đặt yêu cầu sau:
0,995 ≤ R ≤ 1 hay 0,99 ≤ R2 ≤ 1
2.6 Quy trình xác nhận giá trị sử dụng của phương pháp
2.6.1 Quy trình xác nhận giá trị sử dụng của phương pháp
Xác nhận giá trị sử dụng của phương pháp được thực hiện theo một quy trình.
Dưới đây là các bước tóm tắt của quy trình đó:
Bước 1: Lựa chọn phương pháp
Căn cứ vào điều kiện và khả năng cụ thể của phòng thí nghiệm để lựa chọn
phương pháp phù hợp. Đối với quy trình phân tích Sunfat trong môi trường nước
tác giả chọn phương pháp so màu độ đục (SMEWW 4500 SO42- - E).
Bước 2: Xác định thông số của phương pháp cần xác định
SVTH: Trịnh Thị Hiền
12
