Xác định hàm lượng một số kim loại nặng đồng, crom, niken trong rau xanh tại thành phố thái nguyên bằng phương pháp phổ hấp thụ nguyên tử ngọn lửa (f-aas)

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
1
ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM
---------------------



VŨ THỊ TÂM HIẾU



XÁC ĐỊNH HÀM LƢỢNG MỘT SỐ KIM LOẠI NẶNG
ĐỒNG, CROM, NIKEN TRONG RAU XANH TẠI THÀNH
PHỐ THÁI NGUYÊN BẰNG PHƢƠNG PHÁP PHỔ HẤP
THỤ NGUYÊN TỬ NGỌN LỬA (F-AAS)



LUẬN VĂN THẠC SĨ HÓA HỌC






Thái Nguyên, năm 2009
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
2
ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM

---------------------




VŨ THỊ TÂM HIẾU


XÁC ĐỊNH HÀM LƢỢNG MỘT SỐ KIM LOẠI NẶNG
ĐỒNG, CROM, NIKEN TRONG RAU XANH TẠI THÀNH
PHỐ THÁI NGUYÊN BẰNG PHƢƠNG PHÁP PHỔ HẤP
THỤ NGUYÊN TỬ NGỌN LỬA (F-AAS)

Chuyên ngành: Hóa phân tích
Mã số: 60.44.29


LUẬN VĂN THẠC SĨ HÓA HỌC


NGƢỜI HƢỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS.TS. NGUYỄN ĐĂNG ĐỨC



Thái Nguyên, năm 2009
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
3
Lời cảm ơn
Với tấm lòng biết ơn sâu sắc, em xin bày tỏ lòng cảm ơn tới thầy
giáo - PGS. TS. Nguyễn Đăng Đức, PGS. TS Nguyễn Hữu Thiềng đã tận tình

chỉ bảo, hƣớng dẫn, giúp đỡ em trong quá trình nghiên cứu và hoàn thành
luận văn.
Em xin chân thành cảm ơn Ban giám hiệu, Khoa sau đại học, các thầy cô
khoa Hóa học, trƣờng Đại học sƣ phạm, Đại học Thái Nguyên, gia đình và
bạn bè đã tạo điều kiện thuận lợi, động viên, khích lệ em trong thời gian học
tập và thực hiện luận văn.
Dù đã có nhiều cố gắng, song do năng lực còn hạn chế nên trong luận
văn của em chắc chắn không thể tránh khỏi thiếu sót. Em rất mong nhận đƣợc
sự chỉ bảo, đóng góp ý kiến của các thầy giáo, cô giáo để luận văn của em
đƣợc hoàn chỉnh hơn.
Thái Nguyên, tháng 10 năm 2009
Học viên


Vũ Thị Tâm Hiếu


Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
4
MỤC LỤC
Mở đầu ........................................................................................................... 1
CHƢƠNG I. TỔNG QUAN TÀI LIỆU .......................................................... 3
1.1.Giới thiệu chung về rau ............................................................................ 3
1.1.1.Đặc điểm và thành phần ........................................................................ 3
1.1.2.Công dụng của rau xanh ........................................................................ 3
1.2.Sơ lƣợc về một số kim loại nặng .............................................................. 4
1.2.1.Tình trạng rau xanh bị nhiễm kim loại nặng ......................................... 4
1.2.2.Tác dụng sinh hoá của kim loại nặng đối với con ngƣời và môi trƣờng . 4
1.2.3. Tính chất độc hại của các kim loại nặng đồng, crom, niken .................. 5
1.3.Phƣơng pháp phổ hấp thụ nguyên tử......................................................... 6

1.3.1. Nguyên tắc của phƣơng pháp ................................................................ 6
1.3.2. Phép định lƣợng của phƣơng pháp ........................................................ 9
1.3.3. Ƣu nhƣợc điểm của phƣơng pháp ....................................................... 10
1.4.Phƣơng pháp xử lý mẫu phân tích xác định đồng, crom, niken ............... 11
1.4.1.Phƣơng pháp xử lý ƣớt ........................................................................ 11
1.4.2.Phƣơng pháp xử lý khô ........................................................................ 12
1.5. Một số phƣơng pháp phân tích xác định lƣợng vết các kim loại nặng .... 13
CHƢƠNG 2. THỰC NGHIỆM .................................................................... 14
2.1. Thiết bị và hoá chất ............................................................................... 14
2.1.1. Thiết bị ............................................................................................... 14
2.1.2.Hoá chất .............................................................................................. 14
2.2.Khảo sát các điều kiện đo phổ hấp thụ nguyên tử dùng ngọn lửa trực tiếp
của đồng , crom, niken(F-AAS) ................................................................... 14
2.2.1. Khảo sát các thông số của máy ........................................................... 14
2.2.2. Ảnh hƣởng các loại axit và nồng độ axit ............................................. 20
2.2.3. .Khảo sát thành phần nền của mẫu ...................................................... 26
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
5
2.2.4 . Khảo sát ảnh hƣởng của các cation .................................................... 28
2.3. Phƣơng pháp đƣờng chuẩn đối với phép đo F- AAS .............................. 32
2.3.1. Khảo sát xác định khoảng nồng độ tuyến tính. .................................... 32
2.3.2. Xây dựng đƣờng chuẩn, xác định giới hạn phát hiện và giới hạn định
lƣợng ............................................................................................................ 34
2.4. Đánh giá sai số và độ lặp lại của phƣơng pháp ...................................... 38
2.5.Định lƣợng đồng, crom, niken trong các mẫu giả. .................................. 41
2.6. Tổng kết các điều kiện đo phổ F- AAS của Cu, Cr, Ni .......................... 43
2.7. Phân tích mẫu thực ................................................................................ 43
2.7.1.Lấy mẫu .............................................................................................. 43
2.7.2.Khảo sát quá trình xử lý mẫu ............................................................... 44
2.8. Thực nghiệm đo phổ và tính toán kết quả .............................................. 46

2.8.1. Kết quả đo phổ ................................................................................... 46
2.9. Kiểm tra quá trình xử lý mẫu ................................................................ 57
KẾT LUẬN .................................................................................................. 60
TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................ 62

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
6
DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT

Viết tắt Tiếng Anh Tiếng Việt
Abs Absorbance Độ hấp thụ
AAS Atomic Absorption
Spectrometry
Phép đo phổ hấp thụ nguyên tử

F_AAS Flame – Atomic Absorption
Spectrometry
Phép đo quang phổ hấp thụ nguyên
tử ngọn lửa

HCl Hollow Cathoe Lamps Đèn catôt rỗng
ppm part per million Một phần triệu
EDL Electrodeless Discharge Lamp Đèn phóng điện không điện cực

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
1
Mở đầu
Xã hội ngày một phát triển, nhu cầu của con ngƣời ngày càng cao. Sự tăng
trƣởng mạnh của nền kinh tế đã đƣa nhu cầu của con ngƣời từ mong muốn “ăn no,
mặc đủ” lên “ăn ngon, mặc đẹp”. Vì thế nhu cầu về thực phẩm sạch, đảm bảo sức
khỏe đã trở thành nhu cầu thiết yếu, cấp bách và đƣợc xã hội quan tâm hàng đầu.
Ở nƣớc ta, sự bùng nổ dân số cùng với tốc độ đô thị hoá, công nghiệp hoá
nhanh chóng đã tạo ra một sức ép lớn tới môi trƣờng sống Việt Nam. Vấn đề vệ sinh
an toàn thực phẩm đối với nông sản nhất là rau xanh đang đƣợc cả xã hội quan tâm.
Rau xanh là nguồn thực phẩm cần thiết và quan trọng không thể thiếu đƣợc
trong mỗi bữa ăn hàng ngày, là nguồn cung cấp vitamin, khoáng chất, vi lƣợng, chất
xơ,…. cho cơ thể con ngƣời không thể thay thế đƣợc. Ngoài ra, rau còn đƣợc dùng
nhƣ một loại thuốc chữa các bệnh thông thƣờng: nƣớc rau má giúp giải nhiệt, rau
ngải cứu giúp an thai, rau diếp cá dùng để hạ sốt, rau muống giúp cầm máu… Tuy
nhiên, hiện nay nhiều khu vực trồng rau đang đe doạ ô nhiễm bởi chất thải của các
nhà máy, xí nghiệp cùng với việc sử dụng phân bón một cách thiếu khoa học dẫn
đến một số loại rau có thể bị nhiễm các kim loại nặng, có ảnh hƣởng đến sức khoẻ
con ngƣời.
Các nguyên tố thuộc nhóm kim loại nặng nhƣ Cr,Ni, Pb, Cd….. gây độc hại
đối với cơ thể con ngƣời tuỳ hàm lƣợng của chúng. Một số khác nhƣ Cu,Fe, Zn… là
những nguyên tố vi lƣợng cần thiết cho cơ thể con ngƣời. Tuy nhiên khi hàm lƣợng
của chúng vƣợt quá ngƣỡng cho phép chúng bắt đầu gây độc.
Thời gian gần đây, vấn đề rau sạch đang là vấn đề nóng bỏng đƣợc nhiều cơ
quan môi trƣờng và Xã hội quan tâm:
Theo báo Lao Động số 288 Ngày 12/12/2008 thì Trung bình 33km
2
mới có 1
điểm bán rau an toàn. Theo Chi cục Bảo vệ thực vật Hà Nội, đến thời điểm này, sản
lượng rau an toàn của toàn thành phố hàng năm chỉ đáp ứng được gần 14% nhu cầu

rau xanh của người dân thủ đô. Nhƣ thế, việc điều tra, đánh giá chất lƣợng rau sạch
trở nên vô cùng cấp thiết. Một trong các chỉ tiêu dùng để đánh giá độ an toàn của thực
phẩm nói chung và rau sạch nói riêng là chỉ tiêu về hàm lƣợng các kim loại nặng.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
2
Phƣơng pháp phổ hấp thụ nguyên tử là một trong những phƣơng pháp có độ
chọn lọc và độ chính xác cao, phù hợp cho việc xác định lƣợng vết các kim loại
nặng trong thực phẩm. Xuất phát từ những lý do trên nên chúng tôi đã chọn đề tài
“Xác định hàm lượng một số kim loại nặng đồng, crom, niken trong rau xanh tại
thành phố Thái Nguyên bằng phương pháp phổ hấp thụ nguyên tử ngọn lửa (F-
AAS).
Để thực hiện đề tài này, chúng tôi tập trung giải quyết các nhiệm vụ sau:
1. Khảo sát các điều kiện xác định Cu, Cr, Ni trong rau xanh bằng phép đo phổ
hấp thụ nguyên tử ngọn lửa( F- AAS)
2. Nghiên cứu tối ƣu hóa quá trình xử lý mẫu đối với các mẫu rau xanh.
3. Xác định hàm lƣợng của Cu, Cr, Ni trong một số mẫu rau xanh tại thành phố
Thái Nguyên bằng phƣơng pháp đƣờng chuẩn và phƣơng pháp thêm chuẩn.
4. So sánh hàm lƣợng các kim loại nặng trong một số mẫu rau xanh ở Thái
Nguyên với một số mẫu rau an toàn. Đánh giá mức độ độc hại của các kim loại
nặng đó trong rau xanh đến sức khỏe con ngƣời.

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
3
CHƢƠNG I
TỔNG QUAN TÀI LIỆU
1.1.Giới thiệu chung về rau [25, 26, 29]
1.1.1.Đặc điểm và thành phần
Rau là cây trồng ngắn ngày có giá trị dinh dƣỡng và hiệu quả kinh tế cao nên
đã đƣợc trồng và sử dụng từ lâu đời. Rau có ý nghĩa quan trọng trong dinh dƣỡng
của con ngƣời, chứa nhiều sinh tố, chất khoáng và chất sơ cần thiết cho cơ thể. Rau
là nguồn khoáng chất và vitamin phong phú, một số loại rau tuy không cung cấp
nhiều nhiệt lƣợng nhƣng lại cung cấp những sinh tố và chất khoáng không thể thiếu
đối với sức khoẻ.
1.1.2.Công dụng của rau xanh
Rau không những là loại thực phẩm hàng ngày rất cần thiết cho cơ thể mà
còn là loại thuốc chữa bệnh rất dễ kiếm và dễ sử dụng.
Cải bắp là loại rau có nguồn gốc ôn đới, có rất nhiều tác dụng. Dùng đắp
ngoài để tẩy uế làm liền sẹo, mụn nhọt… ngoài ra, còn là thuốc làm dịu đau trong
bệnh thấp khớp, đau dây thần kinh hông… Sau hết, nó là loại thuốc mạnh để chống
kích thích thần kinh và chứng mất ngủ, dùng cho những ngƣời hay lo âu, những
ngƣời bị suy nhƣợc thần kinh [29]
Rau muống là loại rau rất phổ biến, dễ trồng, có thể trồng trên cạn hoặc dƣới
nƣớc. Tính hàn, vị ngọt [29]. Khi bị chảy máu mũi dùng rau muống tƣơi nghiền nát
với đƣờng đỏ uống sẽ giúp cầm máu. Nếu có mụn nhọt, dùng rau muống tƣơi đánh
nhuyễn với mật ong đắp vào chỗ đau cũng rất tốt…
Cải xoong giúp ta ăn ngon miệng, tẩy độc, lợi tiểu, cung cấp nhiều chất xơ có
tác dụng tốt đối với dạ dày. Canh cải xoong nấu với cỏ tƣơi vừa ngon, bổ, mát lại có

tác dụng giải nhiệt… Ngoài ra, cải xoong kết hợp với một số vị thuốc khác có tác
dụng chữa một số bệnh nhƣ: viêm phế quản, ho lao, bí tiểu…
Ngải cứu là vị thuốc có tính ôn, vị cay, dùng làm thuốc ôn khí huyết, điều kinh,
an thai, thổ huyết máu cam, dùng chữa đau bụng hành kinh, đau bụng do hàn…
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
4
Xà lách có vị hơi đắng ngọt, hơi hàn. Công năng ích ngũ tạng, thông kinh
mạch, cứng gân cốt, lợi tiểu và làm trắng đẹp da. Dùng chữa tăng huyết áp, viêm
thận mãn, sữa không thông sau khi sinh nở…
Giấp cá theo có tính mát, tán khí, trị kiết lỵ, sởi. Nghiền nhỏ lá đắp vào các
chỗ bầm dập trên mí mắt trị đỏ mắt, và còn trị mể đay…
1.2.Sơ lƣợc về một số kim loại nặng
1.2.1.Tình trạng rau xanh bị nhiễm kim loại nặng
Hiện nay, cùng với sự phát triển của khoa học và công nghệ thì việc ô nhiễm
vi sinh vật, hoá chất độc hại, kim loại nặng và thuốc bảo vệ thực vật tồn dƣ trên rau,
đặc biệt là rau ăn lá đã ảnh hƣởng không nhỏ trƣớc mắt cũng nhƣ lâu dài đối với sức
khoẻ cộng đồng. Hơn thế nữa, mức độ ô nhiễm kim loại nặng ở các khu công
nghiệp, khu chế xuất, cụm công nghiệp tập trung là rất lớn. Ở thà nh phố Thá i
Nguyên, nƣớ c thả i tƣ̀ cá c cơ sở sả n xuấ t giấ y , luyệ n gang thé p, kim loạ i mà u chƣa
đƣợc xƣ̉ lý thả i trƣ̣ c tiế p ra sông Cầ u [28]. Hàng trăm làng nghề đú c đồ ng, nhôm,
chì thuộc các tỉnh lƣu vực sông Cầu với lƣu lƣợng hàng ngàn m
3
/ngày không qua
xƣ̉ lý , gây ô nhiễ m nghiêm trọ ng nguồ n nƣớ c và môi trƣờ ng khu vƣ̣ c . Theo cá c số
liệ u phân tí ch cho thấ y , hàm lƣợng các kim loại nặn g trong nguồ n nƣớ c nơi tiế p
nhậ n nƣớ c thả i đề u xấ p xỉ hoặ c vƣợ t quá tiêu chuẩ n cho phép [4].
Rau bị nhiễm độc kim loại nặng đã và đang ảnh hƣởng mạnh mẽ đến sức
khỏe cộng đồng, cho nên chất lƣợng các sản phẩm rau là điều phải đặc biệt quan
tâm trong nghành trồng trọt cũng nhƣ các nghành nghiên cứu khoa học khác.
1.2.2.Tác dụng sinh hoá của kim loại nặng đối với con người và môi trường

Các kim loại nặng ở nồng độ vi lƣợng là các nguyên tố dinh dƣỡng cần thiết
cho sự phát triển bình thƣờng của con ngƣời. Tuy nhiên, nếu nhƣ vƣợt quá hàm lƣợng
cho phép, chúng lại gây các tác động hết sức nguy hại tới sức khoẻ con ngƣời.
Các kim loại nặng xâm nhập vào cơ thể thông qua các chu trình thức ăn. Khi
đó, chúng sẽ tác động đến các quá trình sinh hoá và trong nhiều trƣờng hợp dẫn đến
những hậu quả nghiêm trọng. Về mặt sinh hoá, các kim loại nặng có ái lực lớn với
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
5
các nhóm –SH, -SCH
3
của các nhóm enzym trong cơ thể. Vì thế, các enzym bị mất
hoạt tính, cản trở quá trình tổng hợp protein của cơ thể [6].
1.2.3. Tính chất độc hại của các kim loại nặng đồng, crom, niken
1.2.3.1. Tính chất độc hại của đồng
Đồng có một lƣợng bé trong thực vật và động vật. Trong cơ thể ngƣời, đồng có
trong thành phần của một số protein, enzym và tập trung chủ yếu ở gan. Sự thiếu
đồng gây ra thiếu máu. Khi cơ thể bị nhiễm độc đồng có thể gây một số bệnh về
thần kinh, gan, thận, lƣợng lớn hấp thụ qua đƣờng tiêu hoá có thể gây tử vong [17].
Đối với thực vật thì đồng ảnh hƣởng trực tiếp đến quá trình sinh trƣởng và
phát triển của cây. Đồng có tác dụng kích thích các loại men, tạo điều kiện cho cây
sử dụng protein hình thành clorofom, thiếu đồng thì cây không phát triển đƣợc.
1.2.3.2. Tính chất độc hại của crom
Nƣớ c thả i tƣ̀ công nghiệ p mạ điệ n , công nghiệ p khai thá c mỏ , nung đố t các
nhiên liệ u hoá thạ ch ,...là nguồn gốc gây ô nhiễm crom . Rau xanh có thể bị nhiễm
crom từ nguồn nƣớc này . Crom trong nƣớ c thả i thƣờ ng gặ p ở dạ ng Cr (III) và
Cr(VI). Cr(III) ít độc hơn nhiều so với Cr(VI). Với hàm lƣợng nhỏ Cr(III) rất cần
cho cơ thể, trong khi Cr(VI) lại rất độc và nguy hiểm.
Crom xâm nhậ p và o cơ thể theo ba con đƣờ ng : hô hấ p, tiêu hoá và da . Qua
nghiên cƣ́ u thấ y rằ ng , crom có vai trò quan trọng trong việc chuyể n hoá glucozơ .
Tuy nhiên với hà m lƣợ ng cao crom có thể là m kế t tủ a protein, các axit nucleic và ức

chế hệ thố ng enzym cơ bả n. Crom chủ yế u gây cá c bệ nh ngoà i da nhƣ loé t da , viêm
da tiế p xú c, loét thủng màng ngăn mũi, viêm gan, viêm thậ n, ung thƣ phổ i,...[3].
1.2.3.3. Tính chất độc hại của niken.
Niken thƣờ ng có mặ t trong cá c chấ t sa lắ ng , trầ m tí ch, trong thuỷ hả i sả n và
trong mộ t số thƣ̣ c vậ t .
Niken là kim loạ i có tí nh linh độ ng cao trong môi trƣờ ng nƣớ c , có khả năng
tạo phức bền với các chất hữu cơ.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
6
Niken có thể gây các bệnh về da , tăng khả năng mắc bệnh ƣng thƣ đƣờng hô
hấp,… Khi bị nhiễ m độ c niken, các enzim mất hoạt tính , cản trở quá trình tổng hợp
protein của cơ thể . Cơ thể bị nhiễm niken chủ yế u qua đƣờ ng hô hấ p , gây cá c triệ u
chƣ́ ng khó chị u , buồ n nôn, đau đầ u, nế u tiế p xú c nhiề u sẽ ả nh hƣở ng đế n phổ i , hệ
thầ n kinh trung ƣơng, gan, thậ n và có thể sẽ gây ra cá c chƣ́ ng bệ nh kinh niên . Nế u
da tiế p xú c lâu dà i vớ i niken sẽ gây hiệ n tƣợ ng viêm da , xuấ t hiệ n dị ƣ́ ng ở mộ t số
ngƣờ i [18].
1.3.Phƣơng pháp phổ hấp thụ nguyên tử
1.3.1. Nguyên tắc của phương pháp
Phép đo phổ hấp thụ nguyên tử dựa trên cở sở nguyên tử ở trạng thái hơi có
khả năng hấp thụ các bức xạ có bƣớc sóng nhất định mà nó có thể phát ra trong quá
trình phát xạ khi chiếu một chùm tia sáng có bƣớc sóng nhất định vào đám hơi nguyên
tử đó. Muốn thực hiện các phép đo phổ ta cần thực hiện các quá trình sau:
Chuyển mẫu phân tích thành trạng thái hơi của các nguyên tử tự do (quá trình
nguyên tử hoá mẫu). Đây là việc rất quan trọng của phép đo vì chỉ có các nguyên tử
ở trạng thái tự do ở trạng thái hơi mới có khả năng cho phổ hấp thụ nguyên tử. Số
nguyên tử tự do ở trạng thái hơi là yếu tố quyết định cƣờng độ vạch phổ. Quá trình
nguyên tử hoá mẫu tốt hay không tốt đều ảnh hƣởng tới kết quả phân tích. Có hai kỹ
thuật nguyên tử hoá mẫu là kỹ thuật nguyên tử hoá trong ngọn lửa (F-AAS) và kỹ
thuật nguyên tử hoá mẫu không ngọn lửa (EST-AAS). Nguyên tắc chung là dùng
nhiệt độ cao để hoá hơi và nguyên tử hoá mẫu phân tích.

Sau đó chiếu chùm sáng phát xạ của nguyên tố cần phân tích từ nguồn bức xạ
vào đám hơi nguyên tử đó để chúng hấp thụ những bức xạ đơn sắc nhạy hay bức xạ
cộng hƣởng có bƣớc sóng nhất định ứng đúng với tia phát xạ nhạy của chúng.
Nguồn phát xạ chùm tia đơn sắc có thể là đèn catot rỗng (HCL), các đèn phóng điện
không điện cực (EDL) hay nguồn phát xạ liên tục đã đƣợc biến điệu. Ở đây, cƣờng
độ bức xạ bị hấp thụ tỷ lệ với số nguyên tử tự do có trong môi trƣờng hấp thụ theo
công thức:
S húa bi Trung tõm Hc liu i hc Thỏi Nguyờn
7

)..(
.
LNK
o
eII



(1.1)
Trong ú:
I
o
: cng chựm sỏng chiu vo ỏm hi nguyờn t
I: cng chựm sỏng ra khi ỏm hi nguyờn t
K

: h s hp th nguyờn t ca vch ph tn s
L: b dy lp hp ph
Tiếp đó nhờ hệ thống máy quang phổ ng-ời ta thu đ-ợc toàn bộ chùm sáng,
phân ly và chọn một vạch phổ hấp thụ nguyên tử cần phân tích để đo c-ờng độ của

nó. C-ờng độ đó chính là tín hiệu hấp thụ của vạch phổ hấp thụ nguyên tử.
Nếu A

là mật độ quang của chùm bức xạ có c-ờng độ I
o
, sau khi đi qua môi
tr-ờng hấp thụ còn lại là I, ta có:
A

= lg(I
0
/I) = 2,303.K


.N.l (1.2)
hay A

= k

.N
với k = 2,303.K


.l
Giữa N và nồng độ C của nguyên tố trong dung dịch phân tích có quan hệ với
nhau. Nhiều thực nghiệm cho thấy trong một giới hạn nhất định của nồng độ C thì:
N = k
a
.C
b

(1.3)
Trong ú:
k
a
là hằng số thực nghiệm, phụ thuộc vào tất cả các điều kiện hoá hơi và
nguyên tử hoá mẫu.
b là hằng số bản chất phụ thuộc vào từng vạch phổ của từng nguyên tố

10 b

Từ (1.2) và (1.3) ta có:
A

= a

.C
b
(1.4)
Trong đó :
a = k.k
a
là hằng số thực nghiệm
với b = 1 thì quan hệ A, C là tuyến tính: A

= a.C (1.5)
S húa bi Trung tõm Hc liu i hc Thỏi Nguyờn
8
Ph-ơng trình (1.4) đ-ợc coi là ph-ơng trình cơ sở của phép đo định l-ợng các
nguyên tố theo ph-ơng pháp phổ hấp thụ nguyên tử .
Nói chung, ph-ơng pháp này ngoài cho độ nhạy và độ chọn lọc rất cao còn có

một số điểm mạnh khác nh-: khả năng phân tích với số l-ợng lớn các nguyên tố hoá
học khác nhau. Ngoài các nguyên tử kim loại còn có thể phân tích đ-ợc một số á
kim (S, Cl), một số hợp chất hữu cơ, l-ợng mẫu tốn ít, thời gian nhanh, đơn giản,
dùng hiệu quả đối với nhiều lĩnh vực nh- y học, d-ợc học, sinh học, phân tích môi
tr-ờng, phân tích địa chấtđặc biệt là l-ợng vết các kim loại.
1.3.1.1.K thut o F-AAS
õy l k thut, ngi ta dựng nng lng nhit ca ngn la ốn khớ hoỏ
hi v nguyờn t hoỏ mu phõn tớch. Vỡ th mi quỏ trỡnh xy ra trong khi nguyờn
t hoỏ mu ph thuc vo cỏc c trng v tớnh cht ca ngn la ốn khớ, nhng
ch yu l nhit ngn la. ú l yu t quyt nh hiu sut nguyờn t hoỏ mu
phõn tớch, v mi yu t nh hng n nhit ngn la ốn khớ u nh hng
n kt qu ca phng phỏp phõn tớch.
Tỏc gi Phm Lun v cỏc cng s [16] ó ng dng phng phỏp ph hp
th nguyờn t ngn la phõn tớch xỏc nh mt s kim loi nng (Cu, Pb, Cd, Co,
Cr, Fe, Mn) trong mỏu, huyt thanh v túc ca cụng nhõn khu gang thộp Thỏi
Nguyờn v cụng nhõn nh mỏy in.
Nhiu sinh viờn khoa hoỏ HKH- H Thỏi Nguyờn ó ng dng phng
phỏp ny xỏc nh lng vt cỏc kim loi nng trong cỏc i tng khỏc nhau:
rau qu, thc phm, nc, tho dc.[10] [20].
1.3.1.2.K thut o GF-AAS
K thut nguyờn t hoỏ khụng ngn la ra i sau k thut nguyờn t hoỏ
trong ngn la. Nhng k thut ny c phỏt trin rt nhanh v hờn nay ang c
s dng rt ph bin vỡ k thut ny cú nhy rt cao (mc ppb). Do ú, khi phõn
tớch lng vt kim loi trong trng hp khụng cn thit phi lm giu s b cỏc
nguyờn t cn phõn tớch.
V nguyờn tc, k thut nguyờn t hoỏ mu khụng ngn la l quỏ trỡnh
nguyờn t hoỏ tc khc trong thi gian rt ngn nh nng lng nhit ca dũng in
cú cụng sut ln v trong mụi trng khớ tr. Quỏ trỡnh nguyờn t hoỏ xy ra theo 3
S húa bi Trung tõm Hc liu i hc Thỏi Nguyờn
9

giai on k tip nhau: sy khụ, tro hoỏ luyn mu, nguyờn t hoỏ o ph hp th
nguyờn t v cui cựng l lm sch cuvet. Nhit trong cuvet graphit l yu t chớnh
quyt nh mi s din bin ca quỏ trỡnh nguyờn t hoỏ mu.
Tỏc gi Phm lun v cỏc cng s thuc trng i Hc Tng Hp H Ni
ó nghiờn cu xỏc nh Cd trong lỏ cõy v cõy thuc ụng y Vit Nam, trong thc
phm ti sng bng phng phỏp ph hp th nguyờn t khụng ngn (GF- AAS)
[15] [16].
1.3.2. Phộp nh lng ca phng phỏp
Sự phụ thuộc của c-ờng độ vạch phổ hấp thụ nguyên tử của một nguyên tố vào
nồng độ của nguyên tố đó trong dung dịch mẫu phân tích đ-ợc nghiên cứu thấy
rằng, trong một khoảng nồng độ C nhất định của nguyên tố trong mẫu phân tích
c-ờng độ vạch phổ hấp thụ và số nguyên tử N của nguyên tố đó trong đám hơi
nguyên tử tuân theo định luật Lambe-Bia:
A = k.N.l (1.6)
Trong đó:
A là c-ờng độ hấp thụ của vạch phổ
k là hệ số thực nghiệm phụ thuộc vào nhiệt độ môi tr-ờng hấp thụ và
hệ số hấp thụ nguyên tử của nguyên tố.
l là bề dày lớp hấp thụ (cm)
N là số nguyên tử của nguyên tố trong đám hơi nguyên tử .
Nếu gọi C là nồng độ của nguyên tố phân tích có trong mẫu đem đo phổ thì
mối quan hệ giữa N và C đ-ợc biểu diễn:
N = k
a
.C
b
(1.7)
Trong đó:
b gọi là hằng số bản chất, nó phụ thuộc vào nồng độ C, tính chất hấp
thụ nguyên tử của nguyên tố đó.

k
a
là hằng số thực nghiệm, phụ thuộc vào tất cả các điều kiện hoá hơi
và nguyên tử hoá mẫu.
Nh- vậy, ta có ph-ơng trình cơ sở của phép định l-ợng các nguyên tố theo phổ
hấp thụ nguyên tử của nó là:
A

= a

.C
b
(1.8)
S húa bi Trung tõm Hc liu i hc Thỏi Nguyờn
10
1 2 3 4 5
6
7 8
9
0.05
0.1
0.15
0.2
0.25
0.3
0.35
0.4
0.45
A
C

0
b = 1
b < 1
a = k.k
a
gọi là hằng số thực nghiệm phụ thuộc vào tất cả các điều kiện thực
nghiệm để hoá hơi và nguyên tử hoá mẫu. Đ-ờng biểu diễn mối quan hệ đ-ợc chỉ ra
trong hình 1.1








Hình 1.1: Quan hệ giữa A và C
Khi xác định hàm l-ợng các chất trong mẫu phân tích theo đồ thị chuẩn, chỉ
nên dùng trong khoảng nồng độ tuyến tính tức b = 1 ph-ơng trình phụ thuộc trở
thành : A = a.C
1.3.3. u nhc im ca phng phỏp
1. u im
Phộp o ph hp th nguyờn t cú nhy v chn lc tng i cao. Gn 60
nguyờn t cú th xỏc nh bng phng phỏp ny vi nhy t 1.10
-4
ữ1.10
-5
%.
c bit nu s dng k thut nguyờn t hoỏ mu khụng ngn la cú th t ti
nhy n.10

-7
g/L. Vỡ vy, õy l phng phỏp c dựng trong nhiu lnh vc xỏc
nh lng vt kim loi. c bit l trong phõn tớch cỏc nguyờn t vi lng, trong cỏc
i tng mu y hc, sinh hc, nụng nghip, kim tra hoỏ cht cú tinh khit cao.
ng thi cng do cú nhy cao nờn trong nhiu trng hp khụng phi lm
giu nguyờn t cn xỏc nh trc khi phõn tớch nờn tn ớt nguyờn liu mu, tn ớt
thi gian, khụng phi dựng nhiu hoỏ cht tinh khit cao khi lm giu mu. Mt
khỏc, phng phỏp gm nhng ng tỏc thc hin nh nhng, cỏc kt qu phõn tớch
cú th lu gi li. Ngoi ra cú th xỏc nh ng thi hay liờn tip nhiu nguyờn t
trong mt mu. Cỏc kt qu rt n nh sai s nh (khụng quỏ 15%) vi vựng nng
c
21
ppm. Hn na vi s ghộp ni vi mỏy tớnh cỏ nhõn v cỏc phn mm
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
11
nên quá trình đo và xử lý kết quả nhanh dễ dàng và lƣu lại đƣợc đƣờng chuẩn cho
các lần sau.
2. Nhược điểm
Một số hạn chế và nhƣợc điểm của phƣơng pháp phổ hấp thụ nguyên tử có
thể kể tới nhƣ:
Hệ thống máy AAS tƣơng đối đắt tiền, vì vậy nhiều cơ sở không đủ điều
kiện để xây dựng phòng thí nghiệm và mua sắm máy móc.
Cũng do phép đo có độ nhạy cao nên sự nhiễm bẩn rất có ý nghĩa đối với kết
quả phân tích hàm lƣợng vết. Đòi hỏi dụng cụ phải sạch sẽ, hoá chất có độ tinh
khiết cao.
Mặt khác, trang thiết bị máy móc là khá tinh vi, phức tạp nên cần tới sự am
hiểu, thành thạo vận hành cũng nhƣ bảo dƣỡng máy của cán bộ làm phân tích.
Một nhƣợc điểm chính của phƣơng pháp phân tích này là chỉ cho ta biết
thành phần nguyên tố mà không chỉ ra trạng thái liên kết của nguyên tố đó trong
mẫu phân tích.

1.4.Phƣơng pháp xử lý mẫu phân tích xác định đồng, crom, niken [13]
Để xác định hàm lƣợng đồng, crom, niken trong rau, trƣớc hết ta phải tiến
hành xử lý mẫu nhằm chuyển các nguyên tố cần xác định có trong mẫu từ trạng thái
ban đầu( dạng rắn) về dạng dung dịch. Đây là công việc rất quan trọng vì nó có thể
dẫn đến những sai lệch trong kết quả phân tích do sự nhiễm bẩn mẫu hay làm mất
chất phân tích nếu thực hiện không tốt. Hiện nay có rất nhiều kĩ thuật xử lý mẫu
phân tích, với đối tƣợng rau xanh thì hai kĩ thuật chính dùng để phá mẫu gồm kĩ
thuật tro hoá ƣớt bằng axit đặc oxi hoá mạnh (Phƣơng pháp xử lý ƣớt) và kĩ thuật
tro hoá khô (Phƣơng pháp tro hoá khô)
1.4.1.Phương pháp xử lý ướt
Nguyên tắc chung: Dùng axit đặc có tính oxi hoá mạnh (HNO
3
, HClO
4
…), hay
hỗn hợp các axit và một chất oxi hoá mạnh (HNO
3
+ HClO
4
) hoặc hỗn hợp một axit
mạnh và một chất oxi hoá ( HNO
3
+ H
2
O
2
)… để phân huỷ hết chất hữu cơ và
chuyển các kim loại ở dạng hữu cơ về dạng các ion trong dung dịch muối vô cơ.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
12

Việc phân huỷ có thể thực hiện trong hệ đóng kín (áp suất cao), hay trong hệ mở (
áp suất thƣờng). Lƣợng axit phải dùng từ 10-15 lần lƣợng mẫu, tuỳ thuộc mỗi
loại mẫu và cấu trúc vật lý hoá học của nó. Thời gian phân huỷ trong các hệ hở,
bình Kendanl, ống nghiệm, cốc…, thƣờng từ vài giờ đến hàng chục giờ, cũng tuỳ
loại mẫu, bản chất của các chất, còn nếu trong lò vi sóng hệ kín thì cần vài chục
phút [8]. Thƣờng khi phân huỷ xong phải đuổi hết axit dƣ trƣớc khi định mức và
tiến hành đo phổ.
Ưu nhược điểm của kĩ thuật này là:
+ Không bị mất các chất phân tích, nhất là trong lò vi sóng
+ Nếu xử lý trong các hệ hở thì thời gian phân huỷ mẫu rất dài, tốn nhiều axit
đặc tinh khiết cao, dễ bị nhiễm bẩn do môi trƣờng hay axit dùng và phải đuổi axit
dƣ lâu nên dễ bị nhiễm bụi bẩn vào mẫu.
1.4.2.Phương pháp xử lý khô
Nguyên tắc: Đối với các mẫu hữu cơ trƣớc hết phải đƣợc xay hay nghiền
thành bột, vữa hay thể huyền phù. Sau đó dùng nhiệt để tro hoá mẫu, đốt cháy chất
hữu cơ và đƣa các kim loại về dạng oxit hay muối của chúng. Cụ thể là: Cân một
lƣợng mẫu nhất định (5-10gam) vào chén nung. Nung chất mẫu ở một nhiệt độ
thích hợp, để đốt cháy hết các chất hữu cơ, và lấy bã vô cơ còn lại của mẫu là các
oxit, các muối,… Sau đó hoà tan bã thu đƣợc này trong axit vô cơ, nhƣ HCl(1/1),
HNO
3
(1/2),…để chuyển các kim loại về dạng các ion trong dung dịch. Nhiệt độ tro
hoá các chất hữu cơ thƣờng đƣợc chọn trong vùng từ 400-500
0
C, nó tuỳ theo mỗi
loại mẫu và chất cần phân tích [8]
Ưu nhược điểm của kĩ thuật này là:
+ Tro hoá triệt để mẫu, hết các chất hữu cơ
+ Đơn giản, dễ thực hiện, quá trình xử lý không lâu nhƣ phƣơng pháp ƣớt
+ Không tốn nhiều axit tinh khiết cao và không có axit dƣ

+ Hạn chế đƣợc sự nhiễm bẩn do dùng ít hoá chất
+ Mẫu dung dịch thu đƣợc sẽ sạch và trong
+ Hay bị mất một số nguyên tố nhƣ Cd, Pb, Zn…nêu không dùng chất bảo vệ
và chất chảy.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
13
1.5. Một số phƣơng pháp phân tích xác định lƣợng vết các kim loại nặng
Ngày nay yêu cầu xác định các hàm lƣợng các chất với hàm lƣợng ngày càng
thấp, độ chính xác cao. Đặc biệt trong phân tích môi trƣờng thƣờng xuyên đòi hỏi
phân tích lƣợng vết các chất ô nhiễm trong các đối tƣợng môi trƣờng với hiệu suất
cao (độ nhạy, độ chọn lọc, tính bền, phạm vi tuyến tính, đúng đắn, chính xác và thời
gian phân tích). Chính vì vậy đã phát triển rất nhiều phƣơng pháp phân tích khác
nhau cho phép định lƣợng chính xác và nhanh chóng.
Bảng 1.2. Một số phương pháp phân tích xác định lượng vết các kim loại

STT Tên phƣơng pháp Khoảng nồng độ (ion.g/l)
1 Phổ hấp thụ phân tử
10
-5
 10
-6
2 Phổ huỳnh quang phân tử
10
-6
 10
-7

3 Phổ hấp thụ nguyên tử
10
-6

 10
-7

4 Phổ huỳnh quang nguyên tử
10
-7
 10
-8

5 Phổ phát xạ nguyên tử
10
-5
 10
-6

6 Phân tích kích hoạt nơtron
10
-9
 10
-10

7 Điện thế dùng điện cực chọn lọc ion
10
-4
 10
-5

8 Cực phổ cổ điển
10
-4

 10
-5

9 Cực phổ sóng vuông
10
-6
 10
-7

10 Cực phổ xoay chiều hoà tan bậc hai
10
-6
 10
-8

11 Von - Ampe hoà tan dùng điện cực
HMDE
10
-6
 10
-9

12 Von - Ampe hoà tan dùng điện cực màng
Hg
10
-8
 10
-10

Theo bảng trên phƣơng pháp kích hoạt notron có độ nhạy cao nhất, nhƣng đòi
hỏi thiết bị đắt tiền, điều kiện tiến hành khó khăn nên ít đƣợc sử dụng phổ biến.
Phƣơng pháp hấp thụ nguyên tử có độ nhạy, độ chính xác cao và có ƣu điểm nổi bật
rất thuận lợi cho việc xác định chính xác vết kim loại và các hợp chất độc hại trong
nhiều đối tƣợng khác nhau, các kết quả rất ổn định sai số nhỏ (không quá 15%) với
vùng nồng độ cỡ 1-2ppm.


Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
14
Chƣơng 2: THỰC NGHIỆM

2.1. Thiết bị và hoá chất
Để thực hiện đề tài này, chúng tôi đã sử dụng các thiết bị và hóa chất sau
2.1.1. Thiết bị
-Máy đo quang phổ hấp thụ nguyên tử Thermo( Anh) - Phòng thí nghiệm
Hoá Đại học Khoa Học- Đại học Thái Nguyên.
-Pipet 1, 2, 5, 10ml
-Pipet man
-Bình kendal
-Bình định mức 10, 25, 50, 100, 200ml
-Cốc thuỷ tinh
-Ống đong, phễu…
-Tủ sấy Jeio tech ( Hàn Quốc)
-Cân phân tích và một số thiết bị khác
2.1.2.Hoá chất
Nƣớc cất hai lần
Axit đặc HCl 36%, HNO
3
65%, HClO

4
70% : Merck
Dung dịch chuẩn Cu
2+
1000 ppm, Ni
2+
1000 ppm, Cr
3+
1000 ppm đi kèm theo máy.
Các dung dịch nền CH
3
COONH
4
PA 10% (Merck)
CH
3
COONa PA 10% (Merck)
LaCl
3
PA PA 10% (Merck)
Dung dịch các cation kim loại để nghiên cứu ảnh hưởng.
2.2.Khảo sát các điều kiện đo phổ hấp thụ nguyên tử dùng ngọn lửa trực tiếp
của đồng , crom, niken(F-AAS)
2.2.1. Khảo sát các thông số của máy
2.2.1.1. Khảo sát vạch phổ hấp thụ
Mỗi loại nguyên tử của một nguyên tố hoá học chỉ có thể hấp thụ đƣợc
những bức xạ có bƣớc sóng mà chính nó có thể phát ra trong quá trình phát xạ khi
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
15
chúng ở trạng thái hơi. Nhƣng thực tế không phải mỗi loại nguyên tử có thể hấp thụ

tốt tất cả những bức xạ mà nó phát ra, quá trình hấp thụ chỉ tốt và nhạy chủ yếu đối
với các vạch nhạy(vạch đặc trƣng hay vạch cộng hƣởng). Vì mục đích xác định hàm
lƣợng đồng, crom, niken trong rau thƣờng có nồng độ rất nhỏ( lƣợng vết) nên chúng
tôi tiến hành khảo sát để tìm ra vạch phổ có độ nhạy cao.


Đối với đồng
Chúng tôi đã tiến hành khảo sát sự hấp thụ của đồng trong dung dịch Cu
2+

nồng độ 1 ppm ở những bƣớc sóng khác nhau, kết quả đƣợc trình bày ở bảng 2.1
Bảng 2.1: Kết quả khảo sát các bước sóng hấp thụ khác nhau của đồng
Stt Vạch phổ(nm)
(Lý thuyết)
Mức độ nhạy kém
vạch phổ số 1
Vạch phổ(nm)
(Thực tế)
Độ hấp thụ
(Abs)
1 324,76 1 324,80 0,0477
2 327,40 2lần kém 327,44 0,0243
3 217,90 4 lần kém 218,00 0,0362
4 222,60 21lần kém 222,00 0,0120



Đối với Crom:
Chúng tôi đã tiến hành khảo sát sự hấp thụ của crom trong dung dịch Cr
3+

nồng
độ 4 ppm ở những bƣớc sóng khác nhau, kết quả đƣợc trình bày ở bảng 2.2
Bảng2.2 : Kết quả khảo sát các bước sóng hấp thụ khác nhau của crom
Stt Vạch phổ(nm)
(Lý thuyết)
Mức độ nhạy kém
vạch phổ số 1
Vạch phổ(nm)
(Thực tế)
Độ hấp thụ
(Abs)
1 357,90 1 357,80 0,1179
2 359,40 2lần kém 359,30 0,0627
3 360,30 3,6 lần kém 360,60 0,1015
4 429,00 6 lần kém 429,00 0,0164



Đối với Niken
Chúng tôi đã tiến hành khảo sát sự hấp thụ của Ni trong dung dịch Ni
2 +
nồng
độ 2 ppm ở những bƣớc sóng khác nhau, kết quả đƣợc trình bày ở bảng 2.3



Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
16
Bảng2.3 : Kết quả khảo sát các bước sóng hấp thụ khác nhau của niken
Stt Vạch phổ(nm)

(Lý thuyết)
Mức độ nhạy kém
vạch phổ số 1
Vạch phổ(nm)
(Thực tế)
Độ hấp thụ
(Abs)
1 232,00 1 231,60 0,0766
2 341,50 2,5lần kém 341,50 0,0213
3 305,10 4,5 lần kém 305,10 0,0147
4 234,60 8 lần kém 234,60 0,0058

Nhƣ vậy qua kết quả khảo sát, dựa vào các tài liệu tham khảo và xuất phát từ
yêu cầu xác định vi lƣợng đồng, crom, niken nên chúng tôi chọn vạch 324,80 nm
cho Cu; 357,8 nm cho Cr; 231,60 nm cho Ni. Đây là vạch phổ đảm bảo cho độ hấp
thụ cao, độ lặp tốt ,phù hợp với phép phân tích.
2.2.1.2. Khảo sát cường độ dòng đèn
Trong phép đo phổ hấp thụ nguyên tử dùng ngọn lửa trực tiếp (F-AAS) thì
nguồn phát tia bức xạ đơn sắc của nguyên tố cần xác định thƣờng là đèn catôt
rỗng(HCL). Đèn HCL làm việc tại mỗi chế độ dòng nhất định sẽ cho chùm phát xạ
có cƣờng độ nhất định. Cƣờng độ làm việc của đèn catot rỗng ( HCL) có liên quan
chặt chẽ tới cƣờng độ hấp thụ của vạch phổ. Dòng điện làm việc đèn HCL của mỗi
nguyên tố là rất khác nhau. Mỗi đèn HCL đều có dòng giới hạn cực đại( Imax) đƣợc
ghi trên vỏ đèn. Theo lý thuyết và thực nghiệm phân tích phổ hấp thụ nguyên tử, chỉ
nên dùng cƣờng độ trong vùng giới hạn từ 60 85 (%) dòng cực đại. Vì nếu ở điều
kiện dòng cực đại thì đèn làm việc không ổn định và rất chóng hỏng, đồng thời phép
đo có độ nhạy và độ lặp lại kém.
Với đèn đơn đồng có Imax = 5mA, crom có Imax = 12mA, niken có Imax =
15mA, tiến hành khảo sát cƣờng độ đèn HCL trong vùng từ 60-85% Imax đối với :
Dung dịch Cu

2+
1 ppm và dung dịch Cu
2+
2 ppm trong HNO
3
0,5mol/l
Dung dịch Cr
3+
4 ppm và dung dịch Cr
3+
6 ppm trong HNO
3
0,5mol/l
Dung dịch Ni
2+
2 ppm và dung dịch Ni
2+
4 ppm trong HNO
3
0,5mol/l
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
17
Bảng2.4. Sự phụ thuộc phổ hấp thụ nguyên tử của đồng vào cường độ dòng đèn.
I(mA)
Abs-Cu
60%Imax
(3mA)
65%Imax
(3,25mA)
70%Imax

(3,5mA)
75%Imax
(3,75mA)
80%Imax
(4mA)
1 ppm
0,0957 0,0752 0,0654 0,0551 0,0554
Sai số
0,2 0,4 0,7 0,5 1,0
2 ppm 0,115 0,114 0,113 0,114 0,114
Sai số 0,4 0,6 0,5 0,9 0,5

Bảng 2.5: Sự phụ thuộc phổ hấp thụ nguyên tử của crom vào cường độ dòng đèn.
I(mA)
Abs-Cr
60%Imax
(7mA)
65%Imax
(8mA)
70%Imax
(9mA)
75%Imax
(mA)
85%Imax
(4mA)
4ppm
0,1292 0,1082 0,0886 0,0983 0,0789
Sai số
0,7 0,4 0,8 0,4 5,0
6ppm 0,2139 0,2036 0,1723 0,1502 0,1235

Sai số 0,2 0,2 0,1 0,4 0,3

Bảng 2.6: Sự phụ thuộc phổ hấp thụ nguyên tử của niken vào cường độ dòng đèn.
I(mA)
Abs-Ni
60%Imax
(9mA)
70%Imax
(10mA)
73%Imax
(11mA)
80%Imax
(12mA)
2ppm
0,0715 0,0316 0,0115 0,0105
Sai số
0,3 0,4 0,9 1,1
4ppm 0,1458 0,1329 0,1146 0,1148
Sai số 0,2 0,1 0,3 0,5

Qua kết quả khảo sát ta thấy rằng khi cƣờng độ dòng đèn giảm thì cƣờng độ hấp thụ
cuả vạch phổ tăng nhƣng hệ số biến động tăng hay sai số giảm, vì vậy ta phải chọn đƣợc
cƣờng độ dòng đèn sao cho cƣờng độ vạch phổ vừa cao vừa ổn định tức sai số nhỏ, do đó
chúng tôi chọn cƣờng độ dòng đèn đồng 3mA (60%Imax), crom 7mA (60%Imax),
niken10mA ( 70% Imax).
2.2.1.3.Khảo sát độ rộng khe đo

Theo nguyên tắc hoạt động của hệ thống đơn sắc trong máy phổ hấp thụ nguyên tử,
chùm tia phát xạ cộng hƣởng của nguyên tố cần nghiên cứu đƣợc phát ra từ đèn catot rỗng,
sau khi đi qua môi trƣờng hấp thụ, sẽ đƣợc hƣớng vào khe đo của máy, đƣợc trực chuẩn,

đƣợc phân ly và sau đó chỉ một vạch phổ cần đo đƣợc chọn và hƣớng vào khe đo để tác
dụng vào nhân quang điện để phát hiện và xác định cƣờng độ của vạch phổ. Do vậy, khe đo
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
18
của máy phải đƣợc chọn chính xác, phù hợp với từng vạch phổ, có độ lặp lại cao trong mỗi
phép đo và lấy đƣợc hết độ rộng của vạch phổ.
Đối với vạch phổ hấp thụ của đồng, crom, niken khe đo phù hợp là 0,5nm. Ở điều
kiện này, 100% diện tích pic của vạch phổ sẽ nằm trong khe đo.
2.2.1.4. Khảo sát chiều cao của đèn nguyên tử hoá mẫu

Cấu tạo ngọn lửa khí gồm 3 thành phần chính: phần tối, phần trung tâm và
đuôi ngọn lửa. Trong đó phần trung tâm có nhiệt độ cao nhất và thƣờng không có
màu hoặc màu lam rất nhạt. Trong phần này, hỗn hợp khí đƣợc đốt cháy tốt nhất, các
phản ứng thứ cấp ở mức độ tối thiểu, quá trình hoá hơi, nguyên tử hoá mẫu có hiệu
suất cao và ổn định. Do đó, trong phép đo F-AAS ngƣời ta phải cho chùm tia bức xạ
đi qua phần này. Điều đó đƣợc thực hiện bằng cách chỉnh và chọn chiều cao đầu đốt
(vị trí chùm tia là cố định) sao cho phù hợp với từng nguyên tố cần xác định.
Với máy Thermon (Anh) có bộ phận điều chỉnh tự động chiều cao đầu đốt.
Chúng tôi đã tiến hành khảo sát sự hấp thụ của đồng, crom, niken trong các dung
dịch Cu
2+
nồng độ 1 ppm, Cr
3+
4 ppm và Ni
2+
2 ppm. Kết quả đƣợc trình bày ở bảng
2.7, kết quả này là giá trị trung bình của 3lần đo và có trừ đi mẫu trắng
Bảng2.7: Sự phụ thuộc phổ hấp thụ nguyên tử vào chiều cao đầu đốt

Chiều cao
(mm)
Độ hấp thụ (Abs)
Cu 1 ppm Cr 4 ppm Ni 2 ppm
4 0,0384 0,0146 0,0317
5 0,0405 0,0180 0,0851
6 0,0456 0,0363 0,0885
7 0,0736 0,1510 0,1093
8 0,1015 0,0957 0,1065
9 0,0951 0,1331 0,0983
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
19
Qua kết quả khảo sát chiều cao của đầu đốt phù hợp (ổn định và có độ
hấp thụ cao ) cho phép đo phổ hấp thụ nguyên tử của đồng là 8mm, của crom
và niken là 7mm.
2.2.1.5. Khảo sát lưu lượng khí axetilen
Nhiệt độ ngọn lửa phụ thuộc vào tỉ lệ hỗn hợp khí (tỉ lệ không khí/ axetilen).
Trên hệ thống máy Thermon (Anh), lƣu lƣợng không khí nén đƣợc giữ ở 15
(lit/phút) để tối ƣu hoá quá trình tạo thể sol khí. Do đó lƣu lƣợng khí axetilen sẽ
đƣợc thay đổi để khảo sát ảnh hƣởng của nhiệt độ ngọn lửa tới sự hấp thụ của các
nguyên tố, từ đó chọn ra lƣu lƣợng khí axetilen phù hợp. Kết quả đƣợc trình bày ở
bảng sau.
Bảng 2.8: Ảnh hưởng của tốc độ khí axetilen đến độ hấp thụ đồng
Lƣu lƣợng khí
C
2
H
2
(lit/phút)
Độ hấp thụ của Cu

2+
1ppm
Lần 1 Lần 2 Lần 3 Trung bình
1,0 0,0557 0,0558 0,0557 0,0557
1,1 0,0574 0,0576 0,0580 0,0577
1,2 0,1127 0,1125 0,1117 0,1123
1,4 0,1005 0,1010 0,1021 0,1012
1,6 0,0949 0,0950 0,0950 0,050
1,8 0,0840 0,0824 0,0812 0,0825
2,0 0,0815 0,0811 0,0804 0,0810

Bảng 2.9: Ảnh hưởng của tốc độ khí axetilen đến độ hấp thụ crom
Lƣu lƣợng khí
C
2
H
2
(lit/phút)
Độ hấp thụ của Cr
3+
4 ppm
Lần 1 Lần 2 Lần 3 Trung bình
1,2 0,1680 0,1676 0,1693 0,1683
1,3 0,1148 0,1165 0,1108 0,1140
1,4 0,0769 0,0732 0,0710 0,0737
1,6 0,0521 0,0542 0,0507 0,0523
1,8 0,0316 0,0301 0,0305 0,0307
2,0 0,0311 0,0310 0,0321 0,0314