nghiên cứu xây dựng quy trình phân tích vài anion quan trọng trong môi trường...

8/20/2019 Nghiên cứu xây dựng quy trình phân tích vài Anion quan trọng trong môi trường nước trên cơ sở dùng thiết bị điện di mao quản xách tay

http://slidepdf.com/reader/full/nghien-cuu-xay-dung-quy-trinh-phan-tich-vai-anion-quan-trong-trong 1/68

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN

Đỗ Minh Tuấn

NGHIÊN CỨ U XÂY DỰ NG QUY TRÌNH PHÂN TÍCH

MỘT SỐ ANION QUAN TR ỌNG TRONG MÔI TRƯỜ NG

NƯỚC TRÊN CƠ SƠ SỬ DỤNG THIẾT BỊ ĐIỆN

DI MAO QUẢN XÁCH TAY



ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN

Đỗ Minh Tuấn

NGHIÊN CỨ U XÂY DỰ NG QUY TRÌNH PHÂN TÍCHMỘT SỐ ANION QUAN TR ỌNG TRONG MÔI TRƯỜ NG

NƯỚC TRÊN CƠ SƠ SỬ DỤNG THIẾT BỊ ĐIỆNDI MAO QUẢN XÁCH TAY



LỜ I CẢM ƠN

Vớ i lòng biết ơn sâu sắc, em xin chân thành cảm ơn Thầy giáo GS. TS.

Phạm Hùng Việt đã giao đề tài, nhiệt tình hướ ng dẫn và tạo mọi điều kiện thuận lợ i

cho em trong quá trình thực hiện luận văn. Đồng thờ i em cũng xin chân thành cảm

ơn ThS. Phạm Thị Thanh Thủy là người đã tr ực tiế p chỉ bảo, giúp đỡ em trong suốt

quá trình nghiên cứu và đưa ra những lờ i giải thích chính xác khi em gặp khó khăn

trong quá trình thực hiện luận văn.

Em xin chân thành cảm ơn các cán bộ trong Trung tâm nghiên cứu Môi

trườ ng và Pháp triển Bền vững – Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, đặc biệt là

TS. Dương Hồng Anh và các nghiên cứu viên trong nhóm Điện di mao quản đã

giúp đỡ em r ất nhiều trong quá trình em thực hiện luận văn và luôn động viên khi

em gặp khó khăn.

Em xin chân thành cảm ơn các Thầy cô trong Khoa Hóa học, Trường Đại

học Khoa học Tự nhiên đã cho em những kiến thức quý giá tạo nền tảng để

em thực hiện luận văn này.

đ h à hà h kh ô khổ đề i hi hiế kế hế



MỤC LỤC

Trang

Lờ i cảm ơn ................................................................................................................. i

Mục lục ...................................................................................................................... ii

Danh mục các từ viết tắt ........................................................................................... v

Danh mục hình ........................................................................................................ viDanh mục bảng ...................................................................................................... viii

Mở đầu ....................................................................................................................... 1

CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN ..................................................................................... 2

1.1. Một số vấn đề các anion Cl-, NO3-, NO2

-, SO42-, PO4

3- trong môi trường nướ c ... 2

1.1.1. Khái quát về các anion Cl-, NO3-, SO42-, NO2-, PO43- ................................... 2

1.1.2. Các phương pháp xác định ............................................................................ 4

1.2. Phươ ng pháp điện di mao quản ........................................................................ 4

1.2.1. Nguyên tắc tách chất trong điện di mao quản ............................................... 4

1.2.2. Độ linh động điện di ...................................................................................... 5



2.3. Hóa chất, thiết bị .............................................................................................. 14

2.3.1. Hóa chất ...................................................................................................... 14

2.3.2. Chuẩn bị các dung dịch hóa chất ................................................................ 14

2.3.3. Thiết bị và dụng cụ ...................................................................................... 15

CHƯƠNG 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN ......................................................... 16

3.1. Nghiên cứ u lự a chọn các điều kiện phân tích anion (Cl-

, NO3

-

, NO2

-

,SO4

2-, H2PO4-).........................................................................................................166

3.1.1. Khảo sát thành phần dung dịch đệm điện di .............................................166

3.1.2. Khảo sát ảnh hưở ng của pH dung dịch đệm tớ i sự phân tách pic của các

ion phân tích .......................................................................................................... 18

3.2. Khảo sát các điều kiện dẫn lỏng của hệ điện di mao quản tự động để phân tích đồng thờ i các anion Cl-; NO3

-; NO2-, SO4

2- và H2PO4- ......................199

3.2.1. Khảo sát lựa chọn sự thay đổi độ mở van chia .........................................199

3.2.2. Khảo sát lựa chọn sự thay đổi thể tích vòng mẫu ....................................211

3.2.3. Khảo sát lựa chọn sự thay đổi điện thế tách .............................................244



K ẾT LUẬN .............................................................................................................. 43

TÀI LIỆU THAM KHẢO ...................................................................................... 45

PHỤ LỤC ................................................................................................................. 48



DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT

AAS: Phươ ng pháp quang phổ hấ p thụ nguyên tử

AC: Dòng điện xoay chiều (alternating current)

ANOVA: Phân tích phươ ng sai (Analysis of Variance)

ATP: Adenozin triphotphatC4D: Detecto đo độ dẫn không tiế p xúc k ết nối kiểu tụ điện (capicitively

coupled contactless conductivity detection)

CAPS: Axit 3(xyclohexylamino)-1-propansunphonic

CE: Điện di mao quản (capillary electrophoresis)

CTAB: Hexadexyltrimetyl amoni bromit

CV: Hệ số biến thiên (coefficient variation)

CZE: Điện di mao quản vùng (capillary zone electrophoresis)

DC: Dòng điện một chiều (direct current)

đ ệ ẩ ấ



DANH MỤC HÌNH

TT Tên hình Trang

Hình 1.1. Sơ đồ hệ điện di mao quản .......................................................................... 4

Hình 1.2. Hình ảnh dòng điện thẩm trong điện di mao quản ...................................... 5

Hình 1.3. Mặt cắt ngang của mao quản ....................................................................... 7

Hình 1.4. Lớ p điện tích kép trên bề mặt mao quản ..................................................... 7

Hình 1.5. Ảnh hưở ng của dòng EOF đến tốc độ của các ion trong quá trình điện di ....... 8

Hình 1.6. Các nguyên tắc bơm mẫu trong điện di mao quản ...................................... 9

Hình 1.7. Sơ đồ detecto đo độ dẫn không tiế p xúc ................................................... 11

Hình 1.8. Sơ đồ hệ thiết bị điện di mao quản bơm mẫu tự động bằng khí nén ........ 12

Hình 3.1. Điện di đồ phân tích các anion Cl-, SO42-, NO3

-, NO2-, H2PO4

- sử dụng

các hệ đệm khác nhau .............................................................................. 17

Hình 3.2. Điện di đồ phân tích các anion Cl-, SO42-, NO3

-, NO2-, H2PO4

- ở các giá

tr ị pH của dung dịch đệm khác nhau ...................................................... 18

Hình 3.3. Đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của diện tích pic vào van chia dòng .......199

Hình 3.4. Sự biến đổi diện tích pic theo độ mở van chia .......................................... 20

ồ ế



Hình 3.16. Biến đổi diện tích píc của các ion chất phân tích khi thay đổi thờ i

gian bơm mẫu ........................................................................................277

Hình 3.17. Sự biến đổi diện tích pic Cl- theo thời gian bơm mẫu vào mao quản. ..277

Hình 3.18. Sự biến đổi diện tích pic NO3- theo thời gian bơm mẫu vào mao quản. ..... 28

Hình 3.19. Sự biến đổi diện tích pic SO42- theo thời gian bơm mẫu vào mao quản. .... 28

Hình 3.20. Sự biến đổi diện tích pic NO2- theo thời gian bơm mẫu vào mao quản. ..... 29

Hình 3.21. Sự biến đổi diện tích pic H2PO4- theo thời gian bơm mẫu vào mao quản... 29

Hình 3.22. Điện di đồ phân tích các anion trong mẫu chuẩn khi thay đổi thờ i

gian bơm mẫu ........................................................................................300

Hình 3.23. Điện di đồ khảo sát sự ảnh hưở ng của Br - đến sự phân tách các pic ....311

Hình 3.24. Điện di đồ khảo sát sự ảnh hưở ng của F- đến sự phân tách các pic ......311

Hình 3.25. Điện di đồ khảo sát sự ảnh hưở ng của SCN- đến sự phân tách các pic 322

Hình 3.26. Độ lặ p về diện tích píc theo thờ i gian của các anion nghiên cứu .........366

Hình 3.27. Điện di đồ phân tích một số mẫu nướ c ngầm và nướ c mặt sử dụng

quy trình phân tích do tôi đề xuất ............................................................ 38

Hình 3.28. Đồ thị thể hiện sự tương quan giữa nồng độ Cl- thu đượ c từ phương



DANH MỤC BẢNG

TT Tên bảng Trang

Bảng 3.1. Diện tích pic và thời gian lưu của các anion ở các điều kiện đệm

khác nhau ................................................................................................ 17

Bảng 3.2. Độ phân giải giữa píc SO42- và NO2

- theo pH của dung dịch đệm. Sự

biến đổi diện tích píc H2PO4

-

.................................................................199

Bảng 3.3. Khoảng tuyến tính, giớ i hạn phát hiện (LOD), giớ i hạn định lượ ng

(LOQ) và hệ số tương quan R 2 của các đườ ng chuẩn tương ứng ..........333

Bảng 3.4. Đánh giá độ thu hồi đườ ng chuẩn của các anion ....................................355

Bảng 3.5. Độ lặ p lại về diện tích pic và thời gian lưu đối vớ i các anion ................366

Bảng 3.6. So sánh các k ết quả phân tích các mẫu so sánh các mẫu giữa phương pháp điện di mao quản(CE) và phương pháp IC ...................................377

Bảng 3.7. Nồng độ của các anion trong các mẫu so sánh thu đượ c từ hai phương

pháp và sai số tương ứng ......................................................................... 39



MỞ ĐẦU

Ô nhiễm nướ c ở Việt Nam đang là vấn đề thờ i sự và thu hút sự quan tâm,

chú ý của nhiều nhà khoa học trong và ngoài nước, đặc biệt trong bối cảnh luật môi

trường đang đượ c thực thi một cách mạnh mẽ, nhiều công ty xả thẳng nướ c thải

chưa xử lý ra môi trườ ng gây ô nhiễm nghiêm tr ọng. Trong lĩnh vực nướ c cấ p, gầnđây nhiều nhà nhà máy nước đã chuyển sang sử dụng nướ c mặt làm nguồn nước để

sản xuất nướ c sinh hoạt thay cho nguồn nướ c truyển thống do nguồn nướ c mặt có

ưu điểm là ít bị ô nhiểm asen và các nguyên tố độc hại khác có nguồn gốc tự nhiên

từ trong tr ầm tích. Tuy nhiên, nguồn nướ c này bị ô nhiễm vi sinh, và các thành phần

có trong nướ c thải sinh hoạt khi nguồn thải này không đượ c sử lý triệt để trướ c khixả ra các hệ thống sông, hồ. Trong số các chỉ tiêu nướ c mặt thì các chỉ tiêu anion

như SO42-, NO3

-, PO43-, Cl-, NO2

-, CN-, F-, đặc biệt là ion NO3- và NO2

- cần đượ c

giám sát định kì một cách nghiêm ngặt để đảm bảo chất lượng nước đến ngườ i tiêu

thụ.



Chương 1 . TỔNG QUAN

1.1. Một số vấn đề các anion Cl-, NO3-, NO2

-, SO42-, PO4

3- trong môi trườ ng

nướ c

1.1.1. Khái quát v ề các anion Cl - , NO 3 - , SO 4 2- , NO 2 - , PO 4 3-

Nướ c mặt: bao gồm các nguồn nướ c trong các hồ chứa, sông suối. Do k ết

hợ p từ các dòng chảy trên bề mặt và thườ ng xuyên tiế p xúc vớ i không khí nên cácđặc trưng của nướ c mặt là [1]

- Chứa khí hoà tan, đặc biệt là oxy

- Chứa nhiều chất r ắn lơ lửng (riêng trường hơp nước trong các ao, đầm, hồ,

chứa ít chất r ắn lơ lửng và chủ yếu ở dạng keo)

- Có hàm lượ ng chất hữu cơ cao

- Có sự hiện diện của nhiều loại tảo

- Chứa nhiều vi sinh vật

Để đánh giá khả năng ô nhiễm nguồn nướ c, cần cân nhắc thêm các yếu tố

sau đây:



Nồng độ NO3- cao là môi trường dinh dưỡ ng tốt cho tảo, rong phát triển, gây

ảnh hưởng đến chất lượng nướ c dùng trong sinh hoạt. Tr ẻ em uống nướ c có nồng

độ nitrat cao có thể ảnh hưởng đến máu (chứng methaemoglo binaemia). Theo quy

định của Tổ chức Y tế thế giớ i, nồng độ NO3- trong nướ c uống không được vượ t

quá 10 mg/l (tính theo N). Những ngườ i khỏe mạnh có thể tiêu thụ một lượ ng khá

lớ n của Nitrat vớ i ít tác dụng tớ i sức khỏe. Tuy nhiên nếu hàm lượ ng lớ n và kéo dàicó liên quan tớ i vấn đề dạ dày do sự hình thành của chất nitrosamine. Các hợ p chất

nitrosamine đã đượ c chứng minh là gây ung thư ở động vật thử nghiệm.

1.1.1.2. Các hợ p chấ t photpho

Trong nướ c tự nhiên, thườ ng gặ p nhất là photphat. Đây là sản phẩm của quá

trình phân huỷ sinh học các chất hữu cơ. Cũng như nitrat là chất dinh dưỡ ng cho sự phát triển của rong tảo. Nguồn photphat đưa vào môi trường nướ c là từ nướ c thải

sinh hoạt, nướ c thải một số ngành công nghiệp và lượng phân bón dùng trên đồng

ruộng [2].

Photphat không thuộc loại hóa chất độc hại đối với con người, nhưng sự tồn



1.1.2. Các phương pháp xác đị nh

- Phương pháp điện cực chọn lọc ion: điện cực dùng trong phương pháp điện

thế để xác định nồng độ của một loại ion trong dung dịch hỗn hợ p nhiều loại ion

dựa trên nguyên tắc là điện thế ở cực chỉ thay đổi vớ i nồng độ ion cần phân tích mà

không chịu ảnh hưở ng của nồng độ ion khác. Tuy nhiên phương pháp này có độ lặ p

lại kém.- Phương pháp sắc kí ion (IC): Đây là phương pháp tiêu chuẩn để phân tích

các anion trong các mẫu nướ c ngầm và nướ c mặt. Cho k ết quả r ất chính xác nhưng

do yêu cầu nghiêm ngặt của việc chuẩn bị mẫu để phân tích IC tránh việc gây tắc

cột tách r ất đắt tiền. Nên để phân tích các mẫu nướ c thì r ất tốt nhưng không tiết

kiệm kinh tế.- Phương pháp điện di mao quản (CE): Mức độ tương quan giữu các k ết quả

thu đượ c của hai phương pháp đều tốt. Có ưu điểm vượ t tr ội so với phương pháp IC

về khả năng phân tích hiện trường, giá thành đầu tư thiết bị ban đầu, giá phân tích

đối vớ i một mẫu, thờ i gian phân tích ngắn và dễ vận hành. Tại trung tâm Cetasd đã



Điện di mao quản gồm nhiều các k ỹ thuật tách khác nhau, mỗi k ỹ thuật tách

đều có 1 cơ chế riêng:

- Điện di mao quản vùng (CZE)

- Sắc ký mao quản Gel (CGE)

- Sắc ký mao quản điện động học mixen(MEKC)

- Sắc ký điện di mao quản (CEC)- Điện di mao quản điểm đẳng điện (CIEF)

- Điện di mao quản đẳng tốc độ (CITP) [5]

Trong đó kỹ thuật điện di mao quản vùng (CZE) đượ c sử dụng nhiều bởi đặc

tính đơn giản và hiệu quả [11, 19].

1.2.2. Độ linh động điện di

Trong điện di, tốc độ di chuyển của các hạt tích điện (v) tỉ lệ thuận với cườ ng

độ điện trườ ng E: Vi = μi ; E = μi . V/L

Trong đó: vi: tốc độ di chuyển của ion

μi: độ linh động điện di



Dòng điện thẩm hay chính là dòng của khối dung dịch di chuyển về phía

catốt xảy ra khi một điện thế cao đượ c áp giữa hai đầu mao quản silica chứa dung

dịch đệm [14]. Tốc độ của dòng điện thẩm có thể ảnh hưởng đáng kể đến tốc độ di

chuyển của các chất trong dung dịch. Ví dụ một dung dịch đệm nồng độ 50 mM vớ i

pH= 8 chảy trong một mao quản dài 50 cm về phía catốt vớ i vận tốc khoảng 5

cm/phút ở hiệu điện thế +25 kV [17]. Nguyên nhân của dòng điện thẩm là do sự hình thành của lớp điện kép. Trên

bề mặt của mao quản silica luôn tồn tại các nhóm silanol. Tại điều kiện pH lớn hơn

4, các nhóm SiOH này có thể bị đề proton theo phương trình: ≡Si– OH -> ≡Si– O- +

H+ và tạo thành lớp điện tích âm. Từ đó, các cation trong dung dịch đệm liên k ết

vớ i lớp điện tích âm ở thành silica tạo thành lớp điện kép. Các ion dương trongdòng dung dịch do đó sẽ bị kéo về phía catốt, vì chúng hòa tan trong dung dịch nên

chúng sẽ kéo theo cả khối dung dịch cùng về phía điện cực âm [8,9].

Thông thườ ng tốc độ của dòng điện thẩm cao hơn đáng kể so vớ i tốc độ di cư

của các hạt mang điện trong mao quản vì lý do đó dòng điện thẩm tr ở thành pha



- Nồng độ dung dịch đệm: cường độ dòng EOF sẽ tăng khi nồng độ của dung

dịch đệm tăng và ngược lại. Nhưng nó cũng làm nóng mao quản và độ nét của pic bị

ảnh hưởng khi ở nồng độ cao.

- Các chất hoạt động bề mặt (HDBM): là các chất được thêm vào dung dịch

đệm thì chúng sẽ bám lên thành mao quản và tạo ra hiệu ứng ion (hay hiệu ứng kị

nước). Nếu chất HDBM phân li ra anion thì làm tăng cường độ dòng EOF còn nếulà cation thì sẽ làm giảm và có thể đảo ngược chiều dòng EOF .

1.2.4. Mao qu ản điện di

Mao quản là một bộ phận quan tr ọng trong hệ điện di mao quản. Đây chính

là một trong các yếu tố quyết định sự điện di hỗn hợ p của các chất mẫu. Mao quản

đượ c chế tạo chủ yếu là silica đượ c gọi là mao quản silica. Trong một số tr ườ nghợ p ngườ i ta cũng dùng mao quản teflon, khi mao quản silica không phù hợ p, ví dụ

mẫu có ion F- và tách ở pH thấ p [4].



Dòng EOF di chuyển từ cực dương sang cực âm, dướ i tác dụng của điện

tr ườ ng, các cation di chuyển cùng chiều vớ i dòng EOF do đó di chuyển nhanh

hơ n, ngượ c lại các anion di chuyển ngượ c chiều vớ i dòng EOF do đó di chuyển

chậm hơn còn các phần tử trung hòa không chịu tác động của điện tr ườ ng nên di

chuyển cùng tốc độ vớ i dòng EOF.

Hình 1.5. Ả nh hưở ng c ủa dòng EOF đế n t ố c độ c ủa các ion

trong quá trình điện di

Do vậy, để có đượ c hiệu quả tách cao cần tìm đượ c dòng EOF có cườ ng độ

phù hợ p vớ i chất phân tích, có nghĩa là phải tối ưu hóa các điều kiện của quá trình

điện di.

1.2.5. Phương pháp bơm mu



chênh lệch so với đầu còn lại của mao quản. Mẫu sẽ tự động đi vào mao quản theo

nguyên tắc ông syphon. Lượ ng mẫu bơm vào mao quản phụ thuộc vào độ cao chênh

lệch và thời gian bơm mẫu [12].



sử dụng piston, khí nén hay dùng chân không tương đối dễ dàng tự động hóa, giúp

cho các yếu tố trong quá trình bơm mẫu được đảm bảo bao gồm cả nhiệt độ.

1.2.6. Các detecto thông d ụng trong CE

- Nguyên tắc định lượ ng

Nguyên tắc của việc phát hiện hay định lượ ng các chất tan dựa trên cơ sở của

mối quan hệ tín hiệu đo của chất phân tích và nồng độ Cx của nó theo biểu thức cơ bản sau đây [4]:

H = k.Cx hoặc A = k.Cx

Trong đó: H là chiều cao

A là diện tích pic điện di của chất phân tích.

-

Sự phát hiện chất trong phương pháp điện di mao quảnQuá trình tách chất dựa trên sự khác nhau về độ linh động điện di của các

chất tan. Do độ linh động điện di của các chất tan khác nhau thì tốc độ di chuyển

của các chất tan (chất tan là ion) trong mao quản khác nhau. Sự phát hiện chất trong

quá trình phân tách điện di được thực hiện một cách trực tiếp hay gián tiếp, tùy



Hình 1.7. Sơ đồ detecto đo độ d n không ti ế p xúc

(A) không sử dụng màng chắn.

ắ



1.2.7. H ệ điện di mao qu ản m ột kênh bơm m u b ằng khí nén vàs ử d ụng detecto

đo độ d n không ti ế p xúc

Hình 1.8. S ơ đồ hệ thiết bị điện di mao quản bơm mu t động bằng kh nén

Hệ thiết bị điện di thông thường bao gồm 3 bộ phận chính: bộ phận bơm

ế



Chương 2 . THỰ C NGHIỆM

2.1. Đối tượ ng, mục tiêu và nội dung nghiên cứ u

2.1.1. Đố i tượ ng vàm ục tiêu nghiên c ứ u

Nghiên cứu và tối ưu hóa phương pháp phân tích các anion Cl-, NO3-, NO2

-,

SO42-, PO4

3- bằng thiết bị CE-C4D xách tay. Trong đó các ion NO3-, NO2

- trong

nướ c mặt và nướ c ngầm thườ ng ở nồng độ thấ p, việc xác định các ion này bằngthiết bị CE-C4D tương đối khó khăn để đạt đượ c giớ i hạn phát hiện đáp ứng quy

chuẩn Việt Nam cho phép đối vớ i các loại nướ c này. Việc phân tích anion này trên

thiết bị CE-C4D đòi hỏi dung dịch đệm riêng đặc thù và tại pH thích hợ p khác nhau

vớ i quy trình phân tích các anion nói trên.

2.1.2. N ội dung nghiên c ứ u

- Khảo sát và lựa chọn các điều kiện tối ưu để phân tích các anion (Cl-, NO3-,

NO2-, SO4

2-, PO43-) bằng thiết bị điện di mao quản xách tay

+ Thành phần và pH dung dịch đệm

+ Khảo sát ảnh hưở ng nền (nếu có)



2.2. Phương pháp nghiên cứ u

2.2.1. Phương pháp điện di mao qu ản s ử d ụng detecto đo độ d n không ti ế p xúc

(CE – C 4 D)

- Phương pháp điện di mao quản vùng (CZE) đượ c áp dụng để tách và

xác định anion Cl-, NO3-, NO2

-, SO42-, PO4

3- trong mẫu nghiên cứu, và các mẫu

nướ c tại hiện trườ ng dựa trên các điều kiện tối ưu đã khảo sát ở trên [18, 20].- Các số liệu thu thập đượ c sẽ đượ c xử lý và đánh giá theo các phương

pháp thống kê [3, 6].

2.2.2. Phươ ng pháp x ử lý m u

Mẫu đượ c lọc qua giấy lọc cỡ n 0,45µm trướ c khi đượ c bơm vào hệ.

2.3. Hóa chất, thiết bị

2.3.1. Hóa ch ấ t

Chất hoạt động bề mặt CTAB C19H42BrN, pA, Fluka

Kiềm dạng viên NaOH, pA, Merck

Đệm CAPS C9H19 NO3S, pA, Sigma



100 mM. Dung dịch đượ c bảo quản trong tủ lạnh từ 2- 8oC, tránh ánh sáng và có

thể sử dụng trong vòng 1 năm.

Từ dung dịch chuẩn trên ta có thể pha các dung dịch chuẩn làm việc có các

nồng độ khác nhau. Các dung dịch làm việc đượ c pha hàng ngày.

*Pha dung dịch đệm

Các dung dịch đệm điện di đượ c cân và pha tr ực tiế p vào bình định mức bằng nướ c đề-ion. Tất cả các dung dịch đều đượ c rung siêu âm và chuẩn lại giá tr ị

pH tr ướ c khi sử dụng. Dung dịch đệm đượ c pha mớ i hàng ngày.

2.3.3. Thi ế t b ị vàd ụng c ụ

Máy điện di mao quản tích hợ p vớ i detecto đo độ dẫn không tiế p xúc theo

kiểu tụ điện, đây là thiết bị do GS Peter Hauser, khoa Hóa học, trường Đại

học Basel, Thụy Sĩ lắp đặt.

Mao quản silica đườ ng kính trong 50 µm, tổng chiều dài 60 cm, chiều dài

hiệu dụng 53 cm.

Máy phân tích quang phổ hấ p thụ nguyên tử AA-6800 Shimadzu.



Chương 3 . K ẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN

3.1. Nghiên cứ u lự a chọn các điều kiện phân tích anion (Cl-, NO3-, NO2

-, SO42-,

H2PO4-)

Để tìm được điều kiện điện di phân tích các anion (Cl-, NO3-, NO2

-, SO42-,

H2PO4-), trướ c hết tôi sử dụng thiết bị điện di mao quản vận hành tự động, điện thế

tách đượ c giữ cố định ở giá tr ị +15 kV, để tối ưu các yếu tố như: thành phần dungdịch đệm, pH của dung dịch đệm, nồng độ của các cấu tử trong dung dịch đệm, loại

mao quản sử dụng làm cột tách. Sau đây là các kết quả khảo sát chi tiết về ảnh

hưở ng của từng yếu tố.

3.1.1. Kh ảo sát thành ph ần dung d ịch đệm điện di

Thành phần của dung dịch đệm điện di là một trong những yếu tố quan tr ọng

nhất quyết định hiệu quả tách của phép phân tách bằng phương pháp điện di. Tôi đã

khảo sát bốn hệ đệm có thành phần như sau:

Histidine/axit axetic ở pH 4,0: Histidine đượ c pha và điều chỉnh thêm

axit axetic cho đến pH 4,0 và dung dịch sau khi điều chỉnh ở nồng độ 12



Hình 3.1. Điện di đồ phân tích các anion Cl -

, SO 4 2-

, NO 3 -

, NO 2 -

, H 2 PO 4 -

s ử d ụng các h ệ đệm khác nhau

Nồng độ của các ion Cl-, SO42-, NO3

-, NO2- lần lượ t là (3,55 mg_Cl-/L;

4,60 mg_NO2-/L; 6,20mg_NO3

-/L; 9,61 mg_SO42-/L)và của HPO4

2- là

23,75mg_PO43-/L. Có thể thấy r ằng trong số các hệ đệm nghiên cứu chỉ có hai hệ



3.1.2. Kh ảo sát ảnh hưở ng c ủa pH dung d ịch đệm t ớ i s phân tách pic c ủa các

ion phân tích

H3PO4 là một axit yếu với pK a1 = 2,12. Do đó ở pH thấp ion H2PO4- sẽ

chuyển về dạng H3PO4. Chính vì thế dung dịch điện li cần được khảo sát trong điều

kiện pH không quá thấp. Trong trườ ng hợ p này, pH của dung dịch đệm có ảnh

hưởng đến sự phân ly của các chất phân tích, đặc biệt là anion H2PO4-



B ảng 3.2 . Độ phân gi ải gi ữ a píc SO 4 2- vàNO 2 - theo pH c ủa dung d ịch đệm. S

bi ến đổ i di ện tích píc H 2 PO 4 -

pH Độ phân giải giữ a píc SO42- và NO2

- Diện tích píc H2PO4-

4,10 0,90 0,14

4,01 1,06 0,20

3,75 3,76 0,073,43 8,85 0

Căn cứ vào bảng trên tôi thấy r ằng pH 4,0 là giá tr ị pH phù hợp hơn cả cho

mục tiêu phân tích cả H2PO4- đồng thờ i vẫn duy trì độ phân giải giữa píc của SO4

2-

và NO2- ở giá tr ị chấ p nhận đượ c là 1,06.

3.2. Khảo sát các điều kiện dẫn lỏng của hệ điện di mao quản tự động để phântích đồng thờ i các anion Cl-; NO3

-; NO2-, SO4

2- và H2PO4-

3.2.1. Kh ảo sát l a ch ọn s thay đổi độ m ở van chia

Khi giữ cố định các điều kiện phân tích khác: điện thế tách +15 kV; mao quản

chiều dài 60 cm, chiều dài hiệu dụng 47 cm, đượ ng kính trong 50 µm; thờ i gian



Hình 3.4. S bi ến đổ i di ện tích pic theo độ m ở van chia

K ết quả thí nghiệm cho thấy r ằng khi độ mở của van chia càng tăng thì diện

tích của các píc của các chất phân tích giảm từ từ. Tuy nhiên độ thay đổi này không

lớn, thườ ng là nhỏ hơn 0,02 (V.s).

0

0,02

0,040,06

0,08

0,1

0,12

0,14

0,16

0,18

0,2

0.07 0.10 0.12 0.14 0.17

D I ệ n t í c h

p i c ( m V . s

)

Độ mở van chia

Cl-

NO3-

SO42-

NO2-

H2PO4-

Cl-

NO3-

SO42-

NO2-

H2PO4

-



3.2.2. Kh ảo sát l a ch ọn s thay đổ i th ể tích vòng m u

Tiế p tục giữ cố định các thông số bao gồm: van chia đã lựa chọn phù hợ p mở

ở 0.12; điện thế tách +15 kV; mao quản chiều dài 60 cm, chiều dài hiệu dụng 47

cm, đườ ng kính trong 50 µm; thời gian bơm mẫu vào mao quản 10 giây; trong khi

thay đổi thể tích của vòng mẫu tử 75; 100; 125; 150; 175 µL. Để tiến hành nghiên

cứu ảnh hưở ng của thể tích vòng mẫu đến sự phân tách giữa các píc và diện tích píc

của các chất phân tích. Trong thí nghiệm này nồng độ của các anion phân tích vẫn

đượ c giữ cố định như sau: Cl- 3,5 mg/L; NO3- 1,4 mg/L; và SO4

2- 3,2 mg/L; H2PO4-

6,2 mg/L và NO2- 2,8 mg/L.

0,02

0,04

0,06

0,08

0,1

0,12

0,140,16

0,18

D i ệ n t í c h p i c ( m V . s

)



Hình 3.8. S bi ến đổ i di ện tích pic NO 3 - theo th ể tích vòng m u

-0,02

0,03

0,08

0,13

0,18

50 70 90 110 130 150 170 190 210

D i ệ n t í c h p i c

( m V . s

)

Thể tích vòng mẫu (µL)

0,28



Hình 3.10. S bi ến đổ i di ện tích pic NO 2 - theo th ể tích vòng m u

-0,02

0,03

0,08

0,13

0,18

50 70 90 110 130 150 170 190 210

D i ệ n t í c h

p i c ( m V . s

)

Thể tích vòng mẫu (µL)



Hình 3.12 . Đi ện di đồ kh ảo sát s ảnh hưở ng c ủa th ể tích vòng m u đế n s phân

tách các pic

Từ k ết quả của quá trình phân tích ta thấy r ằng khi thể tích vòng mẫu càng

tăng thì diện tích của các píc tương ứng của các chất phân tích càng tăng. Và khi

thể tích vòng mẫu là 150 µL so vớ i khi thể tích vòng mẫu là 175 µL không đáng kể.



Hình 3.13 . Đi ện di đồ kh ảo sát s ảnh hưở ng c ủa điện th ế tách đế n s phân tách

các pic

0,25



Hình 3.15 . Đồ th ị bi ể u di ễ n s ph ụ thu ộc c ủa di ện tích các pic theo điện th ế tách.

0,025

0,045

0,065

0,085

0,105

0,125

0,145

0,165

0,185

0,205

0,225

+ 1 0 K V + 1 3 K V + 1 5 K V + 1 7 K V + 2 0 K V + 2 5 K V

D i ệ n t í c h p i c ( m

V . s

)

Điện thế tách (kV)

Cl- NO3- SO42- NO2- H2PO4- Cl- NO3- SO4

2- NO2- H2PO4

-



3.2.4. Kh ảo sát l a ch ọn s thay đổ i th ời gian bơm m u vào mao qu ản

Ảnh hưở ng của thời gian bơm mẫu vào mao quản đượ c nghiên cứu bằng

cách giữ cố định các điều kiện thí nghiệm như trên và thay đổi thời gian bơm mẫu

vào mao quản 10,12, 15, 17 và 20 giây; Trong thí nghiệm này nồng độ của các

anion phân tích đượ c giữ cố định cụ thể như sau: Cl- 3,5 mg/L; NO3- 1,4 mg/L; và

SO4

2-

3,2 mg/L; H2PO4

-

6,2 mg/L và NO2

-

2,8 mg/L.Các k ết quả thí nghiệm cho thấy tăng thời gian bơm mẫu trong khoảng 10

đến 20 giây không có ảnh hưở ng nhiều đến diện tích của píc của các chất phân tích.

Điều này đượ c thể hiện trong Hình dưới đây

0

0,02

0,04

0,06

0,08

0,1

0,12

0,140,16

0,18

D i ệ n t í c h p i c ( m V . s

)



Hình 3.20. S bi ến đổ i di ện tích pic NO 2 - theo th ời gian bơm m u

vào mao qu ản.

0,045

0,05

0,055

0,06

0,065

0,07

0,075

0,08

0,085

0,09

9 11 13 15 17 19 21

D i ệ

n t í c h p i c ( m V . s

)

Thời gian bơm mẫu (s)

0,19



Hình 3.22 . Đi ện di đồ phân tích các an ion trong m u chu ẩn khi thay đổ i th ờ i gian bơm m u

Do trong khoảng thời gian bơm mẫu từ 10 giây đến 20s, diện tích píc của ion

chất phân tích không thay đổi nhiều, vì vậy tôi quyết định lựa chọn thời gian bơm

mẫu ở 15 giây để tiến hành các thí nghiệm tiế p theo.



Hình 3.23 . Điện di đồ kh ảo sát s ảnh hưở ng c ủa Br - đế n s phân tách các pic

3.2.5.2. Khảo sát ảnh hưở ng của anion F -

Nướ c ngầm từ các vùng đất chứa quặng apatit, đá alkalic, granit thườ ng có

hàm lượng florua cao đến 10 mg/l. Trong nướ c thiên nhiên, các hợ p chất của florua

khá bền vững và khó loại bỏ trong quá trình xử lý thông thườ ng. Ở nồng độ thấ p, từ

0,5mg/l đến 1mg/l, florua giúp bảo vệ răng. Tuy nhiên, nếu dùng nướ c chứa florua

lớn hơn 4mg/l trong một thờ i gian dài thì có thể gây đen răng và huỷ hoại răng vĩnh



Tín hiệu của F- đượ c r ửa giải ra ở khoảng cách an toàn so vớ i tín hiệu của

các ion nghiên cứu.

3.2.5.3. Khảo sát ảnh hưở ng của các anion SCN -

Để nghiên cứu ảnh hưở ng của Br -, tôi khảo sát ảnh hưở ng của anion SCN-

đến phép phân tích các anion nghiên cứu bằng cách giữ cố định nồng độ của các

anion khác như sau: Cl- 3,5 mg/L; NO3- 1,4 mg/L; NO2- 1,4 mg/L; SO42- 3,2 mg/L

và H2PO4- 6,2 mg/L và phân tích dung dịch chuẩn có chứa SCN- vớ i các nồng độ

0,58 mg/L, 1,74 mg/L, 2,9 mg/L, 11,6 mg/L và không chứa SCN-. Từ các điện di

đồ thu đượ c thấy r ằng SCN- ở nồng độ 2,9 mg/L có ảnh hưởng đến tín hiệu của các

anion Cl-; NO3- NO2- và SO42-. Do vậy, các điều kiện phân tích đã lựa chọn có thể

áp dụng được để phân tích các mẫu nướ c có chứa SCN- có nồng độ thấp hơn 2,9

mg/L trong nền mẫu.



cũng tiến hành phân tích các mẫu so sánh đồng thờ i bởi phương pháp CE-C4D và

phương pháp IC, phương pháp tiêu chuẩn để xác định các anion.

Độ lặ p lại của các k ết quả phân tích được được đánh giá qua đại lượng độ

lệch chuẩn tương đối RSD, độ đúng của phương pháp thể hiện qua tương quan giữa

các k ết quả phân tích bởi phương pháp CE-C4D, các giá tr ị LOD và LOQ đượ c xác

định theo phương pháp 3 và 10 lần tỷ lệ (tín hiệu/nhiễu nền). Các giá tr ị này đượ c

trình bày trong bảng sau.

B ảng 3.3. Kho ảng tuy ế n tính, gi ớ i h ạn phát hi ện (LOD), gi ớ i h ạn định lượ ng

(LOQ) vàh ệ s ố tương quan R2 c ủa các đườ ng chu ẩn tương ứ ng

Anion

Khoảng

tuyến tính

(mg/L)

Hệ số R 2

củađườ ng

chuẩn

LODa(mg/L)

LOQb(mg/L)

QCVN 09:2008/BTNMT

QCVN 08:

2008/BTNMT

A1 A2

Cl- 0,20 – 28,40 0,9989 0,06 0,20 250,0 250,0 400,0

NO2- 0,02 – 5,60 0,9994 0,02 0,08 1,0 0,01 0,02



NS: Không được quy định trong quy chuẩn

A1: Nướ c sử dụng tốt cho mục đích cấp nướ c sinh hoạt và các mục đích khác

yêu cầu chất lượng nướ c thấp hơn như: A2, B1 và B2.

A2: Dùng cho mục đích cấp nướ c sinh hoạt nhưng phải áp dụng công nghệ

xử lý phù hợ p; bảo tồn động thực vật thủy sinh, hoặc các mục đích sử dụng như loại

B1 và B2

Thấy r ằng các giá tr ị hệ số tương quan của các đườ ng chuẩn anion đều đạt từ

0,99 tr ở lên chứng tỏ hệ CE-C4D cho tín hiệu của các chất phân tích tỷ lệ r ất tuyến

tính vớ i giá tr ị nồng độ chất phân tích. Về so sánh khả năng phát hiện của phương

pháp đối vớ i các anion nghiên cứu theo các quy chuẩn quốc gia hiện hành đối vớ i

các loại nướ c khác nhau, tôi có một số k ết luận sau:+ Đối vớ i ion Cl-: LOD của phương pháp được đối vớ i ion Cl- là 0,2 mg/L.

Giá thị này thỏa mãn cả quy chuẩn Việt Nam đối vớ i cả nướ c ngầm (250,0 mg/L)

và nướ c mặt lại A1 (250,0 mg/L) và nướ c ngầm loại A2 (400,0 mg/).

+ Đối vớ i anion NO2-: giá tr ị LOD của phương pháp đối vớ i ion này là: 0,02



cho việc phân tích anion H2PO4-. Tuy nhiên, đây lại là hệ đệm r ất tốt để phân tích

các anion còn lại. Do vậy, tôi đã quyết định sử dụng hệ đệm trên. Đối với nướ c

ngầm, nồng độ của ion này không được quy định.

3.3.2. Độ đúng

Tiến hành phân tích các dung dịch chuẩn đã biết trướ c nồng độ. Để đánh giá

đúng của phương pháp nghiên cứu, Sử dụng các đườ ng chuẩn các anion vừa dựng

được để ngoại suy nồng độ của các ion trong các mẫu này và tính % sai số từ đó xác

định được độ đúng của phương pháp nghiên cứu đối vớ i các mẫu tự pha. Nồng độ

của các anion phân tích đượ c và sai số tương ứng đượ c trình bày trong Bảng.

B ảng 3.4. Đánh giá độ thu h ồi đườ ng chu ẩ n c ủa các an ion

AnionK ết quả đo

(mg/L)

Nồng độ mẫu pha

(mg/L)

Sai số

(%)

Cl- 8,55 8,46 1,1

NO2- 1,55 1,63 -4,9



tích mẫu cứ sau 30 phút. Độ lặ p lại về diện tích pic và thời gian lưu của các chất

phân tích đượ c thể hiện trong bảng sau:

B ảng 3.5. Độ l ặp l ại v ề di ện tích pi c vàth ời gian lưu đố i v ớ i các anion

AnionĐộ lặp thời gian lưu

(%RSD của thời gian lưu)

Độ lặp diện tích pic

(%RSD của diện tích pic)

Cl- 2,03 1,53

NO2- 1,84 2,02

NO3- 2,10 2,05

SO42- 2,09 3,02

H2PO4- 1,85 10,12

Các số liệu trong bảng cho thấy thời gian lưu của 5 anion lặ p lại tốt (%RSD

< 2,2). Diện tích píc của các anion đều có độ lặ p lại ≤ 10%. Hình biểu diễn sự thay

đổi diện tích píc của các anion theo thờ i gian.



3.3.4. So sánh k ế t qu ả phân tch thu đượ c t ừ phương pháp CE – C 4 D v ớ i các k ế t

qu ả phân tch thu đượ c t ừ phương pháp sắc kí ion

Để đánh giá độ đúng của phương pháp nghiên cứu trước khi đưa thiế t bị ra

ứng dụng trong phân tích tại hiện trườ ng, tôi tiến hành phân tích các mẫu đối chứng

đồng thờ i bằng phương pháp CE-C4D và phương pháp sắc ký ion, sử dụng thiết bị

IC của hãng Shimadzu (đây là phương pháp đượ c xác nhận là phương pháp chuẩn

để xác định các anion). Nồng độ của các anion trong các mẫu so sánh thu đượ c từ

hai phương pháp và sai số tương ứng đượ c trình bày trong Bảng sau.

B ảng 3.6. So sánh các k ế t qu ả phân tích các m u so sánh các m u gi ữa phương

pháp điện di mao qu ản(CE) và phương pháp IC

Tên mẫuCl

-

(mg/L) NO3-

(mg/L) SO42-

(mg/L)

IC CESai số

(%)IC CE

Sai số

(%)IC CE

Sai số

(%)

HN-A- 15 12,66 12,64 -0,12 4,82 4,93 2,19 21,56 19,80 -8,15

HN-A- 21 12,02 12,04 0,16 5,15 5,05 -1,93 20,99 19,65 -6,39



Dễ thấy r ằng các k ết quả phân tích thu đượ c từ phương pháp nghiên cứu có sự

tương quan tốt vớ i các k ết quả thu đượ c từ phương pháp tiêu chuẩn IC. Sai số thu đượ c

đều nhỏ hơn 11,5%. Duy chỉ có trườ ng hợ p vớ i mẫu VNUA 7, nồng độ Cl- của mẫu

này mắc sai số giữ 2 phương pháp là 19,7% tuy nhiên đây là giá trị nồng độ thấ p nhất

trong đườ ng chuẩn Cl- của phương pháp IC đồng thờ i vớ i sai số cho phép của phương

pháp 10% thì sự sai lệch giữa nồng độ thu đượ c từ phương pháp IC - 2 mg/L nồng độ thu đượ c từ phương pháp CE – 1,6 mg/L là toàn toàn chấ p nhận đượ c.



sắc ký ion – suppressor sử dụng cột IC-SA2 của hãng Shimadzu. So sánh các giá tr ị

nồng độ thu đượ c từ phương pháp CE và phương pháp CE đượ c trình bày trong

bảng sau.

B ảng 3.7. N ồng độ c ủa các an ion trong các m u so sánh thu đượ c t ừ hai phương

pháp vàsai s ố tương ứ ng

Cl- (mg/L) NO3- (mg-N/L) SO4

2- (mg/L) NO2- (mg-N/L)

Tên hồ ST

T

Tên

mẫuIC CE

(CE-IC)

*100%/I

C

IC CE

(CE-IC)

*100%/I

C

IC CE(CE-IC)

*100%/ICIC CE

(CE-IC)

*100%/IC

H Tây 1 T1 33,97 33,19 -2,29 0,07 0,10 40,09 20,95 18,09 -13,65 0,03 - -

2 T2 37,31 36,57 -1,98 0,15 0,18 25,29 20,79 18,73 -9,93 0,24 0,22 -8,53

3 T3 34,32 36,44 6,17 0,73 0,80 10,77 20,31 18,78 -7,56 0,06 0,09 41,37

Trúc Bạch 4 TB1 44,00 46,83 6,43 0,74 0,74 -0,84 21,04 23,21 10,31 1,10 1,12 1,76

5 TB2 45,11 47,41 5,10 0,65 0,68 3,57 21,84 23,05 5,54 1,24 1,18 -4,67

Ngọc

Khánh6 NK1 54,47 52,65 -3,34 1,12 1,06 -5,84 20,67 20,34 -1,64 1,21 1,22 0,55

8 NK2 53,93 52,91 -1,90 1,19 1,24 3,62 20,51 20,28 -1,15 1,39 1,28 -8,01

Giảng Võ 9 GV1 25,75 24,74 -3,94 - - - 14,85 15,26 2,76 0,12 0,12 -1,34

11 GV2 25,64 25,47 -0,65 - - - 14,81 16,11 8,81 0,05 - -



Hình 3.28 . Đồ th ị th ể hi ện s tương quan giữ a n ồng độ Cl - thu đượ c

t ừ phương pháp CE và IC

Vớ i anion Cl-, trong số 20 mẫu phân tích chỉ có một mẫu duy nhất (mẫu

MayM3) mắc sai số 13,3%. Vớ i các mẫu còn lại sai số đều nhỏ hơn 10% và sai số

y = 0.9888x + 0.4828

R² = 0.9844

5,0

15,0

25,0

35,0

45,0

55,0

5,0 10,0 15,0 20,0 25,0 30,0 35,0 40,0 45,0 50,0 55,0

P H ư ơ n g p h á p

C E

Phương pháp IC



Hình 3.30 . Đồ th ị th ể hi ện s tương quan giữ a n ồng độ NO 2 -

thu đượ c t ừ phương pháp CE và IC

Đối vớ i 2 anion còn lại là NO3- và NO2

-, mặc dù có mặt ở nồng độ r ất thấ p

tuy nhiên sai số giữa hai phương pháp đối vớ i 2 anion này đều r ất nhỏ. Tuy có một

số mẫu có sai số trên 10%. Chú ý r ằng nồng độ của của NO3- và NO2

- tìm thấy

y = 0,942x + 0,0277

R² = 0,9909

0,2

0,4

0,6

0,8

1,0

1,2

1,4

0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 1,2 1,4

p h ư ơ n g p h á p

C E

phương pháp IC



Vớ i anion SO42-, sai số giữa 2 phương pháp đều nhỏ hơn 10% . Chỉ tr ừ có

mẫu T1 mắc sai số 13% .

Từ k ết quả cho thây sai số của 2 phương pháp không quá lớ n và khá phù

hợ p. Như vậy, có thể sử dụng phương pháp CE-C4D để xây dựng quy trình phân

tích một số anion quan tr ọng trong môi trường nướ c.



K ẾT LUẬN

Qua cơ sở nghiên cứu các điều kiện thực nghiệm, vớ i mục đích “ Nghiên c ứ u

xây d ng quy trình phân tích m ột s ố anion quan tr ọng trong môi trường nướ c

trên cơ sở s ử d ụng thi ế t b ị điện di mao qu ản xách tay ” luận văn đã thu đượ c các

k ết quả sau:

- Đã nghiên cứu lựa chọn đượ c các điều kiện phân tích các anion (Cl-

, NO3

-

, NO2-, SO4

2-, H2PO4-) bằng phương pháp CE - C4D. Các điều kiện khảo sát bao

gồm: detecto: CE - C4D; dung dịch diện ly: đệm Histidin/axetic pH=4,01; Thế

điện di: +15 kV; Độ mở van chia là 0.12; Thể tích vòng mẫu 150 µL; Thờ i gian

bơm mẫu là 15 s; Sử dụng mao quản silica tr ần, tổng chiều dài 60 cm, chiều dài

hiệu dụng 47 cm, đườ ng kính trong 50 µm; Thứ tự các ion tách đượ c vớ i mao

quản silica là: Cl-, NO3-, SO4

2-, NO2-, H2PO4

-.

- Đánh giá đượ c phươ ng pháp phân tích: xây dựng đườ ng chuẩn xác định

các trong khoảng nồng độ Cl- từ 0,20 – 28,40 mg/L; NO2- 0,02 – 5,60 mg/L; NO3

-

0,03 – 11,20 mg/L; SO42- 0,10 – 38,40 mg/L; H2PO4

- 7,05 – 57,00 mg/L, tính tuyến



Từ các k ết quả thu đượ c, tôi nhận thấy phương pháp điện di mao quản tích

hợ p detecto đo độ dẫn không tiế p xúc (CE-C4D) phù hợ p vớ i việc phân tích đồng

thờ i các anion quan tr ọng Cl-, NO3-, SO4

2-, NO2-, H2PO4

-



TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tiếng Việt

1. Đặng Đình Bạch (2006), Giáo trình hóa học môi tr ườ ng, Nhà xuất bản khoa

học và kĩ thuật, Hà Nội.

2. Bộ Tài nguyên và Môi Tr ườ ng (2010), T ổ ng quan môi tr ườ ng Việt Nam, Bộ Tài

nguyên và Môi tr ườ ng.3. Trần Tứ Hiếu, Từ Vọng Nghi, Nguyễn Văn Ri, Nguyễn Xuân Trung (2007),

Hoa học phân tch, Nhà xuất bản khoa học kĩ thuật, Hà Nội.

4. Phạm Luận (2005), Cơ sở lý thuyế t của S ắ c kí điện di mao quản hiệu năng

cao, Giáo trình giảng dạy dành cho sinh viên chuyên ngành Hóa Phân

tích, Tr ườ ng ĐH Khoa học Tự nhiên, Hà Nội.5. Nguyễn Văn Ri (2007), Các phương pháp tách chiế t , Trường Đại Học Khoa

học Tự nhiên, Hà Nội.

6. Tạ Thị Thảo (2010), Bài giảng chuyên đề thố ng kê trong hóa phân tích,

ĐH Khoa học Tự nhiên, Hà Nội.



11. Johns C., et al. (2004), "Simultaneous separation of anions and cations by

capillary electrophoresis with high magnitude, reversed electroosmotic

flow" , Journal of Chromatography A, 1050(2), pp. 217-222.

12. Li S. F. Y. (1992), Capillary Electrophoresis: Principles, Practice and

applications, Elsevier Science Publishers, pp, 4-12.

13. Li, S.F.Y. (1992), Capillary electrophoresis: principles, practice, and

applications, Elsevier Science Ltd.

14. Lodén H. (2008), Separation of Pharmaceuticals by Capillary Electrophoresis

using Partial Filling and Multiple-injections, Department of Medicinal

Chemistry, Analytical Pharmaceutical Chemistry, Uppsala University:

Uppsala, Sweden.15. Thanh Duc Mai (2011), Capacitively coupled contactless conductivity

detection and sequential injection analysis in capillary electrophoresis

and capillaryelectro-chromatography, Chemistry Dotoral Thesis,

University of Basel, Switzerland.



20. Šimuničová, E., D. Kaniansky, and K. Lok šíková (1994), "Separation of alkali

and alkaline earth metal and ammonium cations by capillary zone

electrophoresis with indirect UV absorbance detection" , Journal of

Chromatography A, 665(1), pp. 203-209.

21. Skoog, D.A., F.J. Holler, and S.R. Crouch, Thomson Brooks Cole (2007),

Principles of Instrumental Analysis, Cengage Learning.

22. Thomson Brooks, Cole. Altria, K.D. (2007), Capillary electrophoresis

guidebook: principles, operation, and applications, Humana Pr Inc, 52.



PHỤ LỤC

Bảng 1: K ết quả khảo sát diện tích pic phụ thuộc vào độ mở van chia

Độ mở

van

chia

Diện tích

trung bình

pic Cl-

Diện tích

trung bình

pic NO3-

Diện tích

trung bình

pic SO42-

Diện tích

trung bình

pic NO2-

iện tích trung

bình pic

H2PO4-

0.07 0,046 0,045 0,111 0,046 0,043

0.10 0,046 0,045 0,109 0,045 0,042

0.12 0,04 0,04 0,099 0,042 0,036

0.14 0,04 0,04 0,093 0,041 0,038

0.17 0,041 0,039 0,092 0,043 0,039

Bảng 2: K ết quả khảo sát diện tích pic phụ thuộc vào thể tích vòng mẫu

Thể tích Diện tích Diện tích Diện tích Diện tích Diện tích



Bảng 3: K ết quả khảo sát diện tích pic phụ thuộc vào điện thế tách

Điện thế

tách

Diện tích

trung bình

pic Cl-

Diện tích

trung bình

pic NO3-

Diện tích

trung bình

pic SO42-

Diện tích

trung bình

pic NO2-

Diện tích

trung bình

pic H2PO4-

+10kV 0,092 0,087 0,159 0,091 0,055

+13kV 0,103 0,102 0,186 0,106 0,054

+15kV 0,118 0,113 0,205 0,122 0,078

+17kV 0,077 0,076 0,139 0,08 0,066

+20kV 0,056 0,055 0,104 0,059 0,036

+25kV 0,052 0,051 0,098 0,056 0,043

Bảng 4: K ết quả khảo sát diện tích pic phụ thuộc vào thời gian bơm mẫu

Thời gianDiện tích Diện tích Diện tích Diện tích

Diện tích trung



50

B ảng 5 : K ế t qu ả phân tích m u nướ c m ặt t ại m ột s ố h ồ trên đị a bàn HàN ội

Tên hồ Tên

mẫu

Các

anion

Diện tích Nồng độ Nồng độ trung bình

(mg/L)

SD của

nồng độ

(mg/L)

%RSDLần

1 Lần 2 Lần

3

Lần

1

Lần

2

Lần

3

Hồ Tây

A-T1

Cl- 1,1 1,09 1,11 33,19 32,96 33,42 33,19 0,23 0,7

NO3- 0 0 0 0,09 0,11 0,1 0,1 0,01 10,77

SO42- 0,42 0,42 0,43 18 17,86 18,42 18,09 0,29 1,61

NO2-

A-T2

Cl- 1,21 1,23 1,21 36,4 36,98 36,33 36,57 0,36 0,98

NO3- 0,01 0,01 0,01 0,18 0,2 0,18 0,18 0,01 5,92

SO42- 0,44 0,44 0,44 18,9 18,61 18,67 18,73 0,16 0,83

NO2- 0,01 0,01 0,01 0,22 0,22 0,22 0,22 0 1,14

A-T3

Cl- 1,22 1,17 1,23 36,83 35,3 37,19 36,44 1 2,75

NO3- 0,06 0,06 0,06 0,79 0,79 0,83 0,8 0,02 2,62

SO42- 0,44 0,43 0,45 18,86 18,19 19,29 18,78 0,55 2,94

NO2- 0 0 0 0,09 0,09 0,09 0,09 0 3,17

Trúc Bạch A-TB1Cl- 0,78 0,77 0,77 47,26 46,62 46,63 46,83 0,37 0,79

NO3- 0,02 0,02 0,03 0,76 0,7 0,76 0,74 0,04 4,98



51

Tên hồ Tên

mẫu

Các

anion


(mg/L)

SD của

nồng độ

(mg/L)

%RSDLần

1Lần 2

Lần

3

Lần

1

Lần

2

Lần

3

SO42- 0,26 0,25 0,26 23,49 23 23,14 23,21 0,26 1,1

NO2- 0,05 0,05 0,05 1,13 1,09 1,13 1,12 0,02 2,13

A-TB2

Cl- 0,78 0,79 0,78 47,3 47,96 46,96 47,41 0,51 1,08

NO3- 0,02 0,02 0,02 0,67 0,65 0,71 0,68 0,03 4,72

SO42- 0,25 0,26 0,25 22,73 23,72 22,7 23,05 0,58 2,52

NO2- 0,05 0,05 0,05 1,19 1,19 1,17 1,18 0,01 0,71

Ngọc

Khánh

A-NK1

Cl- 0,87 0,88 0,86 52,68 53,16 52,11 52,65 0,53 1NO3

- 0,04 0,04 0,04 1,03 1,11 1,04 1,06 0,04 4,09

SO42- 0,22 0,22 0,22 20,4 20,54 20,06 20,34 0,25 1,23

NO2- 0,05 0,05 0,05 1,26 1,2 1,19 1,22 0,04 3,05

A-NK2

Cl- 0,86 0,89 0,88 52,21 53,62 52,9 52,91 0,71 1,33

NO3- 0,04 0,05 0,04 1,19 1,28 1,24 1,24 0,05 3,73

SO42- 0,21 0,22 0,22 19,64 20,64 20,56 20,28 0,55 2,73

NO2- 0,05 0,06 0,05 1,27 1,31 1,27 1,28 0,02 1,87

Giảng Võ A-GV1 Cl- 0,91 0,91 0,94 27,59 27,46 28,34 24.737 0,48 1,71



52

Tên hồ Tên

mẫu

Các

anion


(mg/L)

SD của

nồng độ

(mg/L)

%RSDLần

1Lần 2

Lần

3

Lần

1

Lần

2

Lần

3

NO3-

SO42- 0,34 0,35 0,36 14,89 15,16 15,73 15,26 0,43 2,82

NO2- 0 0 0,01 0,11 0,11 0,14 0,12 0,01 12,58

A-GV2

Cl- 0,93 0,93 0,98 28,01 28,19 29,66 25.471 0,91 3,18

NO3-

SO42- 0,36 0,37 0,39 15,68 15,85 16,8 16,11 0,61 3,76

NO2-

Ba Mẫu

A-

BaM1

Cl- 1,17 1,16 1,18 35,36 35 35,44 31.389 0,23 0,66

NO3- 0 0 0,06 0,08 0,08 0,0664 0,02 20,73

SO42- 0,43 0,46 0,44 18,45 19,53 18,65 18,88 0,57 3,04

NO2-

A-BaM2

Cl- 1,13 1,2 1,18 33,93 36,12 35,55 31.326 1,14 3,24

NO3- 0,01 0,01 0,12 0,13 0,1122 0 3,72SO4

2- 0,42 0,45 0,42 17,98 19,26 18,16 18,47 0,69 3,74

NO2- 0 0 0 0,08 0,11 0,11 0,1 0,02 15,71



53

Tên hồ Tên

mẫu

Các

anion


(mg/L)

SD của

nồng độ

(mg/L)

%RSDLần

1Lần 2

Lần

3

Lần

1

Lần

2

Lần

3

Thanh

Nhàn

A-TN1

Cl- 0,79 0,79 0,78 23,84 24 23,6 21.193 0,2 0,85

NO3- 0,03 0,03 0,03 0,43 0,42 0,43 0,389 0,01 1,55

SO42- 0,33 0,33 0,33 14,35 14,52 14,66 14,51 0,16 1,08

NO2- 0,03 0,03 0,03 0,37 0,39 0,37 0,38 0,01 1,81

A-TN2

Cl- 0,8 0,78 0,79 24,32 23,68 23,76 21.288 0,35 1,45

NO3- 0,04 0,03 0,03 0,51 0,48 0,44 0,435 0,03 6,83

SO42- 0,33 0,33 0,33 14,53 14,36 14,58 14,49 0,12 0,81NO2

- 0,02 0,03 0,03 0,33 0,35 0,33 0,34 0,01 4,18

Đống Đa

A-DD1

Cl- 0,81 0,79 0,81 24,61 23,83 24,59 21,67 0,44 1,81

NO3- 0,02 0,02 0,02 0,34 0,37 0,37 0,329 0,02 4,33

SO42- 0,33 0,33 0,34 14,55 14,32 14,75 14,54 0,22 1,48

NO2- 0,04 0,04 0,04 0,44 0,47 0,52 0,47 0,04 8,43

A-DD2

Cl- 0,77 0,8 0,82 23,14 24,26 24,76 24,41 0,83 3,43

NO3- 0,03 0,03 0,03 0,45 0,48 0,42 0,41 0,03 6,22

SO42- 0,31 0,33 0,32 13,8 14,34 14,23 14,12 0,29 2,04



54

Tên hồ Tên

mẫu

Các

anion


(mg/L)

SD của

nồng độ

(mg/L)

%RSDLần

1Lần 2

Lần

3

Lần

1

Lần

2

Lần

3

NO2- 0,04 0,04 0,04 0,51 0,52 0,52 0,51 0 0,63

Hoàn Kiếm

A-HK1

Cl- 0,28 0,29 0,29 8,74 8,95 8,98 7.914 0,13 1,48

NO3- 0,03 0,03 0,03 0,41 0,44 0,51 0,411 0,05 11,27

SO42- 0,21 0,22 0,22 9,89 10,32 10,19 10,13 0,22 2,18

NO2-

A-HK2

Cl- 0,3 0,3 0,3 9,24 9,25 9,24 9,24 0,06 0,63

NO3- 0,01 0,01 0,01 0,22 0,23 0,24 0,23 0,01 4,75

SO42- 0,22 0,23 0,22 10,4 10,61 10,08 10,36 0,27 2,59

NO2-

Bảy Mẫu

A-

BayM1

Cl- 0,5 0,49 0,52 30,67 29,97 31,4 30,68 0,72 2,33

NO3- 0,02 0,02 0,02 0,57 0,64 0,66 0,566 0,05 7,74

SO42- 0,22 0,21 0,21 20,21 19,31 19,3 19,61 0,52 2,66

NO2

-

0,01 0,01 0,01 0,44 0,41 0,41 0,42 0,02 4,75A-

BayM2

Cl- 1,06 1,09 1,08 31,99 32,98 32,47 32,48 0,5 1,53

NO3- 0,02 0,02 0,02 0,35 0,37 0,37 0,37 0,01 3



55

Tên hồ Tên

mẫu

Các

anion


(mg/L)

SD của

nồng độ

(mg/L)

%RSDLần

1Lần 2

Lần

3

Lần

1

Lần

2

Lần

3

SO42- 0,44 0,46 0,45 18,9 19,74 19,33 19,32 0,42 2,17

NO2- 0,04 0,05 0,05 0,5 0,55 0,57 0,54 0,03 5,97

Cl- 0,49 0,52 0,52 29,94 31,86 31,63 31,14 1,05 3,36

NO3- 0,01 0,01 0,01 0,4 0,38 0,35 0,38 0,03 7,39

SO42- 0,2 0,21 0,21 18,73 19,69 19,61 19,34 0,53 2,74

NO2- 0,02 0,02 0,02 0,53 0,57 0,52 0,54 0,03 4,78

A-

BayM3

Cl- 0,73 0,72 0,73 22 21,86 21,99 21,62 0,08 0,36NO3

- 0 0 0 0,11 0,11 0,1 0,11 0 2,43

SO42- 0,34 0,34 0,35 14,88 14,83 15,09 14,68 0,14 0,94

NO2-



56

Bảng 6: K ết quả lập đườ ng chuẩn phân tích mẫu thật ngoài hiện trườ ng

Tên mẫu Các anionDiện tích pic

lần 1 Diện tích pic



trung bìnhSD

%RSD của diệntích pic

SDT1

Cl- 0,11 0,11 0,12 0,11 0 2,42

NO3-

SO42- 0,09 0,1 0,1 0,1 0 2,22

NO2-

STD2

Cl- 0,15 0,14 0,17 0,16 0,01 8,1

NO3- 0 0 0,01 0 0 37,08

SO4

2-

0,13 0,14 0,14 0,14 0,01 4,59NO2

- 0 0,01 0 0 0 19,81

STD3

Cl- 0,22 0,23 0,23 0,23 0,01 2,32

NO3- 0,01 0,01 0,01 0,01 0 10,65

SO42- 0,2 0,2 0,2 0,2 0 1,51

NO2- 0,02 0,01 0,01 0,01 0 4,06

STD4

Cl- 0,28 0,29 0,29 0,29 0,01 2,16

NO3- 0,03 0,03 0,03 0,03 0 2,48

SO42- 0,25 0,25 0,26 0,25 0,01 2,63

NO2- 0,03 0,03 0,04 0,03 0 9,05

Cl- 0,35 0,35 0,36 0,35 0,01 2,05



57

STD5

NO3- 0,05 0,05 0,05 0,05 0 2,21

SO42- 0,32 0,31 0,32 0,32 0 0,85

NO2- 0,06 0,06 0,06 0,06 0 2,78

STD6

Cl- 0,53 0,47 0,46 0,48 0,04 7,58

NO3- 0,12 0,11 0,1 0,11 0,01 9,2

SO42- 0,5 0,46 0,44 0,47 0,03 6,28

NO2- 0,03 0,03 0,02 0,03 0 6,12



58

Hình 1: Hình ảnh khi đi phân tích mẫu nướ c mặt tại một số hồ trên địa bàn Hà Nội

nghiên cứu xây dựng quy trình phân tích vài anion quan trọng trong môi trường...

Documents