Giáo trình Phân tích môi trường

Chia sẻ: Nguyen Ma | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:210

Thêm vào BST

Báo xấu

56
lượt xem 5
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Giáo trình cung cấp những kiến thức cơ bản nhất về cơ sở của một số phương pháp phân tích môi trường phổ biến trên thế giới và một số phương pháp lấy mẫu, bảo quản, phân tích mẫu và đánh giá kết quả của các số liệu phân tích cho sinh viên chuyên ngành Khoa học môi trường.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Giáo trình Phân tích môi trường

ĈҤI HӐC THÁI NGUYÊN TRѬӠNG ĈҤI HӐC NÔNG LÂM TS. NGUYӈN TUҨN ANH (Chӫ biên) TS. ĈӚ THӎ LAN, TS. NGUYӈN THӂ HÙNG Giáo trình PHÂN TÍCH MÔI TRѬӠNG NHÀ XUҨT BҦN NÔNG NGHIӊP Hà Nӝi - 2008 http://www.ebook.edu.vn
LӠI MӢ ĈҪU Môi tr˱ͥng là v̭n ÿ͉ chung cͯa nhân lo̩i ÿang ÿ˱ͫc toàn th͇ giͣi ÿ̿c bi͏t quan tâm. Nhi͉u n˯i trên th͇ giͣi và ͧ Vi͏t Nam môi tr˱ͥng ÿang b͓ suy thoái, tài nguyên thiên nhiên trͧ nên c̩n ki͏t, h͏ sinh thái m̭t cân b̹ng, ch̭t l˱ͫng cu͡c s͙ng suy gi̫m. Nhu c̯u ÿào t̩o các chuyên gia v͉ nghiên cͱu và b̫o v͏ môi tr˱ͥng ͧ n˱ͣc ta hi͏n nay là r̭t c̯n thi͇t. Môn h͕c Phân tích môi tr˱ͥng là môn h͕c nh̹m cung c̭p nhͷng ki͇n thͱc c˯ b̫n nh̭t v͉ c˯ sͧ cͯa m͡t s͙ ph˱˯ng pháp phân tích môi tr˱ͥng ph͙ bi͇n trên th͇ giͣi và m͡t s͙ ph˱˯ng pháp ḽy m̳u, b̫o qu̫n m̳u, phân tích m̳u và ÿánh giá k͇t qu̫ cͯa các s͙ li͏u phân tích cho sinh viên chuyên ngành khoa h͕c môi tr˱ͥng. Giáo trình này còn là tài li͏u tham kh̫o cho nhͷng nhà qu̫n lý môi tr˱ͥng, nhͷng kͿ thu̵t viên phân tích trong các phòng thí nghi͏m khoa h͕c ÿ̭t, sinh h͕c, hoá h͕c và môi tr˱ͥng. Giáo trình phân tích môi tr˱ͥng ÿ˱ͫc t̵p th͋ tác gi̫ cͯa tr˱ͥng Ĉ̩i h͕c Nông Lâm Thái Nguyên biên so̩n g͛m 7 ch˱˯ng, ÿ˱ͫc phân công nh˱ sau: - TS. Nguy͍n Tṷn Anh biên so̩n ch˱˯ng 1, 3, 4, 5 - TS. Ĉ͟ Th͓ Lan biên so̩n ch˱˯ng 6, 7 - TS. Nguy͍n Th͇ Hùng biên so̩n ch˱˯ng 2 Các tác gi̫ cám ˯n s͹ giúp ÿͩ v͉ tài li͏u và ÿóng góp ý ki͇n cho vi͏c biên so̩n cu͙n giáo trình này cͯa các ÿ͛ng nghi͏p ͧ các vi͏n nghiên cͱu, trung tâm phân tích và các th̯y cô giáo khoa Tài nguyên và Môi tr˱ͥng, tr˱ͥng Ĉ̩i h͕c Nông Lâm Thái Nguyên. Trong quá trình biên so̩n, chúng tôi ÿã tham kh̫o nhi͉u tài li͏u gi̫ng d̩y và k͇t qu̫ nghiên cͱu có liên quan ÿ͇n phân tích môi tr˱ͥng ͧ trong và ngoài n˱ͣc. Tuy ÿã có nhi͉u c͙ g̷ng, song ch̷c ch̷n không tránh kh͗i nhͷng thi͇u sót. T̵p th͋ tác gi̫ mong nh̵n ÿ˱ͫc s͹ góp ý cͯa các th̯y cô giáo, sinh viên và ÿ͡c gi̫ trong và ngoài n˱ͣc ÿ͋ giáo trình này ngày càng ÿ˱ͫc hoàn thi͏n h˯n. Các tác giҧ http://www.ebook.edu.vn
Phҫn 1 NHӲNG VҨN Ĉӄ CHUNG Chѭѫng 1 MӢ ĈҪU 1.1. Môi trѭӡng Môi trѭӡng bao gӗm tҩt cҧ các yӃu tӕ lý hӑc, hoá hӑc, các chҩt hӳu cѫ và vô cѫ cӫa khí quyӅn, thҥch quyӇn và ÿҥi dѭѫng. Môi trѭӡng sӕng là tұp hӧp các ÿiӅu kiӋn xung quanh có ҧnh hѭӣng ÿӃn cѫ thӇ sӕng, ÿһc biӋt là con ngѭӡi. Môi trѭӡng quyӃt ÿӏnh chҩt lѭӧng và sӵ tӗn tҥi cӫa cuӝc sӕng. Mӝt sӕ nhà nghiên cӭu ÿã sӱ dөng thuұt ngӳ "vi môi trѭӡng" ÿӇ chӍ rõ môi trѭӡng chӭc năng (functional environment), nghƭa là môi trѭӡng riêng biӋt cӫa các cá thӇ ÿһc biӋt. Theo nghƭa ÿen, thuұt ngӳ này liên quan ÿӃn môi trѭӡng nhӓ, nghƭa là môi trѭӡng trӵc tiӃp ҧnh hѭӣng cӫa cá thӇ. 1.2. Phân tích môi trѭӡng Phân tích môi trѭӡng có thӇ ÿѭӧc ÿӏnh nghƭa là sӵ ÿánh giá môi trѭӡng tӵ nhiên và nhӳng suy thoái do con ngѭӡi cǊng nhѭ do các nguyên nhân khác gây ra. Vì vұy, phân tích môi trѭӡng bao gӗm các quan trҳc vӅ các yӃu tӕ môi trѭӡng nói chung. Ĉây là vҩn ÿӅ rҩt quan trӑng vì qua ÿó chúng ta có thӇ thӃ ÿѭӧc yӃu tӕ nào cҫn ÿѭӧc quan trҳc và biӋn pháp nào cҫn ÿѭӧc áp dөng ÿӇ quҧn lý, giúp chúng ta có thӇ tránh khӓi các thҧm hoҥ sinh thái có thӇ xҭy ra. Trong nhӳng năm gҫn ÿây, nghiên cӭu sinh thái không chӍ là sӵ tiӃp cұn vӅ chҩt lѭӧng mà còn cҧ vӅ sӕ lѭӧng. ĈӇ có thӇ hiӇu biӃt và ÿánh giá vӅ mӝt hӋ sinh thái ÿòi hӓi phҧi quan trҳc ÿҫy ÿӫ sӕ biӃn ÿӝng theo không gian và thӡi gian cӫa cҧ các yӃu tӕ môi trѭӡng, cҧ vӅ sӕ lѭӧng và chҩt lѭӧng có liên quan ÿӃn cҩu trúc và chӭc năng cӫa hӋ. Ĉó là các ҧnh chѫi lý, hoá và sinh hӑc cӫa hӋ sinh thái. 1.3. Sӵ lӵa chӑn phѭѫng pháp ÿӇ phân tích môi trѭӡng ViӋc lӵa chӑn phѭѫng pháp và các quy trình trong phân tích môi trѭӡng ÿòi hӓi phҧi có nhiӅu kinh nghiӋm. Các phѭѫng pháp lӵa chӑn phҧi trҧ lӡi ÿѭӧc nhӳng câu hӓi sau: x Sӱ dөng phѭѫng pháp phân tích nào? x Lѭӧng mүu có ÿӫ cho nhiӅu phòng thí nghiӋm không? x YӃu tӕ nào hҥn chӃ sӵ phát hiӋn, ÿӝ chính xác cӫa các phѭѫng pháp phân tích ÿѭӧc sӱ dөng? http://www.ebook.edu.vn
x Ngѭӡi sӁ tiӃn hành phân tích? x Nhӳng vҩn ÿӅ gì cҫn chú ý ÿӇ tránh làm bҭn mүu trong quá trình bҧo quҧn mүu. x Các chӍ tiêu nào cҫn phân tích ÿӇ phҧn ánh thӵc tӃ khҧ năng ÿӝc hҥi cӫa môi trѭӡng? Hàm lѭӧng hay dҥng tӗn tҥi cӫa các nguyên tӕ hoá hӑc? l.4. Giá trӏ cӫa các sӕ liӋu trong phân tích môi trѭӡng Công viӋc khó khăn ÿӕi vӟi các nhà nghiên cӭu là phҧi xác ÿӏnh ÿѭӧc nhӳng chӍ tiêu phân tích nào là cҫn thiӃt. ViӋc xác ÿӏnh thành phҫn các nguyên tӕ là ÿӫ hay còn cҫn phҧi phân tích các phân tӱ hay các nhóm chӭc cӫa các chҩt? Ví dө: Khi phân tích hàm lѭӧng tәng sӕ các nguyên tӕ nhѭ: Hg, Pb, P,... có thӇ sӁ không ÿánh giá hӃt ÿѭӧc tiӅm năng gây hҥi cho sӭc khӓe con ngѭӡi. ĈiӅu này cǊng tѭѫng tӵ nhѭ viӋc ÿánh giá mӕi quan hӋ giӳa hàm lѭӧng tәng sӕ cӫa các chҩt ӣ trong ÿҩt vӟi khҧ năng sӱ dөng cӫa cây trӗng. ChӍ có mӝt phҫn trong hàm lѭӧng tәng sӕ là dӉ tiêu ÿӕi vӟi thӵc vұt. Do vұy vҩn ÿӅ khó khăn là sӱ dөng phѭѫng pháp hoá hӑc nào ÿӇ phҧn ánh ÿúng các hoҥt ÿӝng cӫa hӋ rӉ thӵc vұt. Trên thӵc tӃ kӃt quҧ này thѭӡng rҩt hҥn chӃ. Ví dө ÿӕi vӟi cây rau diӃp (lettuce), hàm lѭӧng chì trong cây có quan hӋ vӟi lѭӧng chì chiӃt rút tӯ ÿҩt bҵng HNO3 im. Trong khi vӟi cây yӃn mҥch (Oat), hàm lѭӧng chì trong cây lҥi tѭѫng quan vӟi chì chiӃt rút bҵng HNO3 0,01M hoһc CH3COONH4 1M. ViӋc phun dung dӏch CuSO4 lên là hoһc ÿҩt làm tăng hàm lѭӧng ÿӗng trong cây lúa mì, nhѭng hàm lѭӧng ÿӗng trong cây lҥi không có tѭѫng quan vӟi lѭӧng ÿӗng dӉ tiêu ÿѭӧc xác ÿӏnh trong dung dӏch chiӃt rút CH3COONH4 1M, axit mҥnh hoһc chҩt tҥo phӭc (EDTA). Mһc dù có nhӳng hҥn chӃ nhҩt ÿӏnh, viӋc quan trҳc các yӃu tӕ riêng biӋt vүn cҫn ÿѭӧc tiӃn hành nhѭ xác ÿӏnh các vùng bӏ ô nhiӉm ÿӇ ghi nhұn các thay ÿәi vӅ mӭc ÿӝ các chҩt ô nhiӉm và các dүn liӋu cӫa các yӃu tӕ bên ngoài nhѭ: gió, mѭa, ÿӏa hình... ĈӇ nghiên cӭu xu hѭӟng biӃn ÿәi có thӇ xác ÿӏnh mӝt chuӛi quan trҳc. Ví dө: sӕ liӋu ӣ bҧng 1.1 ÿѭa ra mӭc ÿӝ ô nhiӉm ӣ 4 loҥi chӍ thӏ ÿã ÿѭӧc phân tích. B̫ng 1.1. ̪nh h˱ͧng cͯa h˱ͣng tͳ ngu͛n ÿ͙i vͣi s͹ tích luͿ cͯa ion kim lo̩i trong m̳u Mүu ĈiӇm lҩy mүu Cӓ Ĉӏa y Rêu Ĉҩt Pb (ppm) A 10 130 120 - ȼ 49 1528 1200 - ɋ 86 - - 270 D 150 - - 230 Zn (ppm) A 102 675 1213 - ȼ 146 1135 4870 - ɋ 350 - - 450 D 270 - - 416 http://www.ebook.edu.vn
Cd (ppm) A 8 68 93 - ȼ 13 83 137 - ɋ 9 - - 7,1 D 9 - - 7,7 Sӕ liӋu bҧng 1.1 cho thҩy mӭc ÿӝ ô nhiӉm thay ÿôi theo hѭӣng ÿӏa lý (hѭӟng A,B,C,D). Tuy nhiên nӃu viӋc lӵa chӑn có ÿӏnh hѭӟng sӁ cho thҩy mӭc ÿӝ nhiӉm so vӟi các vùng khác. Nhӳng quan trҳc tѭѫng tӵ cǊng có thӇ ÿѭӧc áp dөng vӟi môi trѭӡng nѭӟc. Nhѭng viӋc phân tích ÿѫn thuҫn các mүu nѭӟc lӑc sӁ hҥn chӃ ý nghƭa cӫa các sӕ liӋu phân tích. Trên thӵc tӃ các chҩt lѫ lӱng và các chҩt lҳng ÿӑng ӣ các hӗ nѭӟc có thӇ giҧi phóng n các chҩt ÿӝc hҥi trong các chuӛi thӭc ăn hoһc ÿӡi sӕng cӫa các sinh vұt thuӹ sinh. Cһn lѫ lӱng thѭӡng là nhӳng hӛn hӧp phӭc tҥp bao gӗm các chҩt hӳu cѫ, vô cѫ và phӭc hӳu cѫ - vô cѫ. Giӳa chúng lҥi có sӵ tѭѫng tác khác nhau nhѭ các keo xét trong nѭӟc mһn có thӇ hҩp phө trên 2,5% axit mùn. Sӵ có mһt cӫa các axit humic sӁ làm tăng khҧ năng hҩp phө cӫa các chҩt lѫ lӱng. Sӵ thay ÿәi cӫa các chҩt ÿiӋn ly sӁ làm thay ÿәi qua trình này (trong nѭӟc ngӑt lѭӧng axit humic ÿѭӧc hҩp phө là nhӓ hѫn 0,4%. Do vұy tҥi nѫi tiӃp giáp giӳa các vùng nѭӟc ngӑt và nѭӟc mһn (vùng cӱa sông) sӁ có sӵ biӃn ÿәi ÿӝt ngӝt vӅ sӵ phân bӕ cӫa các kim loҥi nһng giӳa pha rҳn và lӓng. Vì các sinh vұt biӇn có xu hѭӟng tích luӻ các kim loҥi nһng khi sӕng trong mӝt trѭӡng ô nhiӉm nên chúng có thӇ ÿѭӧc coi nhѭ các vұt chӍ thӏ. Các sӕ liӋu này có thӇ so sánh vӟi kӃt quҧ ÿiӅu tra trung bình trong ÿӝng vұt giáp xác (tôm, cua...). Ĉӕi vӟi thӵc vұt hàm lѭӧng lӟn kim loҥi cӫa mӝt sinh vұt có biӃn ÿӝng lӟn (hàng chөc lҫn) so vӟi vӏ trí tѭѫng ÿӕi cӫa nó ÿӕi vӟi nguӗn ô nhiӉm, nhѭng hàm lѭӧng này là tѭѫng ÿӕi әn ÿӏnh trong vùng lҩy mүu và có sӵ khác nhau lӟn so vӟi các giá trӏ ÿã ÿѭӧc xác ÿӏnh. Tҥi mӝt nѫi xác ÿӏnh sӵ dao ÿӝng hàm lѭӧng cӫa mӝt chҩt có thӇ là 20%. Vì vұy sӵ khác nhau ӣ nhӳng nѫi khác nhau phҧi lӟn hѫn ÿӇ sӕ liӋu thӕng kê có ý nghƭa Ȗ. 1.5. Ҧnh hѭӣng cӫa cân bҵng Các sӕ liӋu trong bҧng 1. 1 ÿѭӧc xem xét trên cѫ sӣ các cân bҵng nhѭ dѭӟi ÿây: Vì rêu là vұt bám trên cây nên sӵ tích luӻ các ion kim loҥi có thӇ trѭӟc hӃt là tӯ bөi và khi xung quanh. Vì vұy, hàm lѭӧng cӫa mӝt sӕ chҩt có thӇ bi giҧm do nѭӟc mѭa rӱa trôi. Các cây mӑc trên ÿҩt có khҧ năng sӱ dөng các chҩt rҩt khác nhau và phө thuӝc vào các tính chҩt cӫa ÿҩt. Khҧ năng hҩp phө các chҩt cӫa cây cǊng bӏ giҧm sút khi có sӵ cҥnh tranh giӳa các thҩt hҩp thu. NӃu hӋ thӕng không quá phӭc tҥp, quá trình hҩp thu các chҩt có thӇ ÿѭӧc biӃu diӉn bҵng phѭѫng trình toán hӑc nhѭ sau: (x/m)a = k1.Ca.Sv/(1+k1Ca + k2Cb+ k3Cc+...) http://www.ebook.edu.vn
Trong ÿó: (x/m)a: sӕ lѭӧng mà loài a hút thu trên 1g chҩt; Sv: Giá trӏ cӵc ÿҥi (hoһc bão hoà); CaCbCc: hàm lѭӧng cӫa các loài cҥnh tranh a, b, c; k1 k2 k3: hӋ sӕ hút thu tѭѫng ӭng; Trong trѭӡng hӧp k2Cb hoһc k3Cc>> k1Ca thì (x/m)a sӁ giҧm rҩt mҥnh. Các quá trình trong hӋ thӕng cân bҵng ÿѭӧc trình bày ӣ hình 1.1. Vai trò quan trӑng trong hӋ thӕng này là sӵ hoҥt ÿӝng cӫa vi khuҭn, nhѭ ӣ trѭӡng hӧp ô nhiӉm thuӹ ngân (Hg). Sӱ chuyӇn hoá giӳa hӧp phҫn thuӹ ngân vô có thành ion metyl thuӹ ngân (CH3Hg+) xҧy ra rҩt phә biӃn ӣ tҫng mһt cӫa các chҩt trҫm tích hoһc các phҫn hӳu cѫ lѫ lӱng. Tӕc ÿӝ chuyӇn hoá phө thuӝc vào quá trình thuӹ ngân xâm nhұp vào chҩt hӳu cѫ Dҥng liên kӃt hӳu cѫ - kim loҥi sӁ nhanh chóng ÿѭӧc cá và thӵc vұt sӱ dөng, chúng có xu hѭӟng tích luӻ trong cѫ thӇ sinh vұt. Sӵ tích luӻ Hg trong hӋ thӕng hӗ hoһc vùng cӱa sӕng nhѭ sau: Chҩt trҫm tích chӭa 90 - 99% thuӹ ngân (khoҧng 10% là CH3Hg+), pha nѭӟc tӯ 1 ÿӃn 10% (hҫu hӃt ӣ dҥng liên kӃt vô cѫ vӟi các chҩt lѫ lӱng), sinh vұt < 0,1%(chӫ yӃu là CH3Hg+). Ĉһc biӋt các loҥi giáp xác trong sinh quyӇn biӃn (nhѭ trai, sô tôm, cua...) có khҧ năng tích luӻ thuӹ ngân rҩt cao. Mӝt sӕ vi khuҭn có khҧ năng chӕng chӏu vӟi nӗng ÿӝ Hg cao và có thӇ chuyӇn http://www.ebook.edu.vn
hoá các hӧp chҩt hӳu cѫ - thuӹ ngân thӕng dҥng thuǤ ngân tӵ do không hòa tan. Hѫn nӳa trong ÿiӅu kiӋn kӷ khí, các vi khuҭn khӱ sunphat cǊng có khҧ năng sinh ra hiÿrosunfua ÿӇ cӕ ÿӏnh Hg2+ dѭӟi dҥng sunfua, vi khuҭn không chuyӇn hoá hӧp chҩt này thành metyl thuӹ ngân. Xem xét các cân bҵng phӭc tҥp trong hҫu hӃt các hӋ thӕng tӵ nhiên, ÿiӅu cҫn lѭu ý không chӍ là viӋc lӵa chӑn các chӍ thӏ mà còn khó khăn trong công viӋc lҩy, vұn chuyӇn và bҧo quҧn mүu. Vì lý thuyӃt, ÿiӅu cҫn thiӃt là làm ngӯng trӋ tҩt cҧ các quá trình hoá hӑc cǊng nhѭ sinh hӑc bҵng các phѭѫng pháp thích hӧp. Các qúa trình biӃn ÿәi này sӁ ÿѭӧc giҧm tӟi mӭc tӕi thiӇu ӣ nhiӋt ÿӝ thҩp hoһc sӱ dөng nhӳng phòng thí nghiӋm di ÿӝng. Tuy nhiên tӗn tҥi mӝt vҩn ÿӅ là hӋ thӕng cân bҵng trong tӵ nhiên luôn luôn bӏ xáo trӝn. Ví dө nhѭ lҩy mӝt mүu nѭӟc ӣ phía trên trҫm tích (hoһc tách các chҩt lѫ lӱng) sӁ làm cho mӝt hӧp phҫn hoһc các chҩt hoà tan thiӃt lұp mӝt cân bҵng mӟi. Tuy nhiên, vӅ mһt tәng sӕ vүn không thay ÿәi và sӕ là các dүn liӋu cho sӵ ô nhiӉm. Vҩn ÿӅ tiӃp theo cҫn chú ý ÿӇ ÿánh giá mӭc ÿӝ ô nhiӉm là phҧi lӵa chӑn phѭѫng pháp phân tích có ÿӝ chính xác thích hӧp và cҫn ÿѭӧc tiӃn hành trong thӡi gian nhҩt ÿӏnh http://www.ebook.edu.vn
Chѭѫng 2 ĈӜ CHÍNH XÁC VÀ ĈӜ TIN CҰY CӪA PHÉP PHÂN TÍCH 2.1. Bҧo ÿҧm và kiӇm soát chҩt lѭӧng trong phân tích môi trѭӡng Bҧo ÿҧm và kiӇm soát chҩt lѭӧng ÿòi hӓi tҩt cҧ các phòng thí nghiӋm phҧi tuân thӫ theo các hѭӟng dìm ÿã ÿѭӧc ÿѭa ra ÿӇ ÿҧm bҧo kӃt quҧ phân tích có ÿӝ tin cұy cao. Bҧo ÿҧm chҩt lѭӧng thông qua hàng loҥt các nguyên tҳc và sӵ giám sát chһt chӃ ÿӇ ÿӝ chính xác cӫa kӃt quҧ phân tích có ÿӝ tin cұy và tính pháp lý cao. Vҩn ÿӅ bҧo ÿҧm chҩt lѭӧng bao gӗm cҧ viӋc lҩy mүu và lo quҧn mүu cӫa các phòng thí nghiӋm và trách nhiӋm cǊng nhѭ kӻ năng cӫa các cá nhân phân tích và ngѭӡi chӏu trách nhiӋm. Vӟi ý nghƭa rӝng hѫn thì cҧ kӃ hoҥch cǊng ÿѭӧc bao gӗm trong viӋc kiӇm soát chҩt lѭӧng. KiӇm soát chҩt lѭӧng phòng thí nghiӋm bao gӗm: các tài liӋu và phѭѫng pháp tiêu chuҭn các phép thӱ, chuҭn bi các ÿѭӡng chuҭn và kiӇm tra thѭӡng xuyên các thuӕc thӱ, máy móc, xác ÿӏnh ÿӝ chính xác và ÿӝ tin cұy cӫa phép phân tích, chuҭn bӏ sѫ ÿӗ kiӇm tra. Chu̱n b͓ ÿ˱ͥng chu̱n: Các ÿѭӡng chuҭn ÿѭӧc xây dөng trên cѫ sӣ các phép ÿo màu hoһc sҳc ký khí ӣ các nӗng ÿӝ khác nhau và ÿѭӧc chuҭn bi hàng ngày trѭӟc khi phân tích mүu. NӃu kӃt quҧ ÿo có sai sӕ 15% thì cҫn phҧi xây dөng lҥi ÿѭӡng chuҭn. 2.2. Sai sӕ và ÿӝ chính xác Sai sӕ ÿѭӧc thӇ hiӋn qua kӃt quҧ phân tích cӫa các lҫn lһp lҥi. NӃu mӝt mүu ÿѭӧc phân tích lһp lҥi nhiӅu lҫn trong cùng mӝt ÿiӅu kiӋn thì kӃt quҧ cǊng sӁ khác nhau do sai sӕ thí nghiӋm hoһc do thao tác. Các kӃt quҧ này sӁ phân bӕ mӝt cách ngүu nhiên xung quanh mӝt giá trӏ trung bình là giá trӏ trung bình cӝng cӫa các phép ÿo. Khi các kӃt quҧ ÿo phân bӕ nhѭ dáng hình quҧ chuông ÿѭӧc gӑi là ÿѭӡng cong phân bӕ chuҭn hoһc ÿѭӡng Gauss (Gaussian Curve) nhѭ hình 2.1 (trong nhiӅu mүu môi trѭӡng bӏ nhiӉm bҭn thì kӃt quҧ sӁ không theo sӵ phân bӕ chuҭn). x Giá trӏ trung bình (x) ÿѭӧc tính bҵng ¦ (x: các giá trӏ ÿo; n: sӕ lҫn ÿo) n http://www.ebook.edu.vn
Ĉӝ lӋch chuҭn (S) sӁ xác ÿӏnh chiӅu rӝng cӫa ÿӗ thӏ phân bӕ và ÿѭӧc tính nhѭ sau: Trong trѭӡng hӧp hàm phân bӕ chuҭn thӭ 68,27% diӋn tích nҵm trong khoҧng x r 1S; 95,45% nҵm trong khoҧng x r 2S và 99,70% nҵm trong khoҧng x r 3S. Giá trӏ 3S xung quanh giá trij trung bình là giӟi hҥn trên và dѭӟi trong ÿӗ thij kiӇm tra. Tҩt cҧ các giá trӏ nҵm ngoài x r 3S ÿѭӧc xem ÿӝ là không bình thѭӡng. ĈiӅu này chӭng tӓ rҵng có vҩn ÿӅ nào ÿó trong quá trình phân tích cҫn phҧi ÿѭӧc xem xét ngay. Ĉӝ lӋch chuҭn cǊng có thӇ ÿѭӧc tính theo công thӭc nhѭ sau: n: sӕ phép ÿo Mһc dù sƭ sӕ hoһc kӃt quҧ phân tích lһp lҥi có thӇ ÿѭӧc biӇu diӉn dѭӟi dҥng cӫa ÿӝ lӋch chuҭn nhѭng ÿӝ lӟn giá trӏ phân tích có thӇ làm thay ÿәi ÿáng kӇ ÿӝ lӋch chuҭn lên các giá trӏ tѭѫng ӭng. Có thӇ minh hoҥ ÿiӅu này qua 2 ví dө sau ÿây: Ví dͭ 1: Hàm lѭӧng tәng sӕ hiÿrocacbon dҫu mӓ - TPH (total petroleum hiÿrocacbon, TPH) trong mүu bӏ nhiӉm bҭn vӟi 6 lҫn phân tích là 5,3 - 4,9 - 5,1 - 5,5 - 4,7 và 5,0 mg/l. Xác ÿӏnh ÿӝ lӋch chuҭn nhѭ sau: X x2 5,3 28,09 4,9 24,01 5,1 26,01 5,5 30,25 4,7 22,09 5,0 25,00 30,5 155,45 http://www.ebook.edu.vn
Ví dͭ 2: NӃu kӃt quҧ phân tích TPH trong mүu có giá trӏ lӟn gҩp 10 lҫn nghƭa là 53 - 49 -51- 55 - 47 và 50 mg/l thì ÿӝ lӋch chuҭn sӁ là: NӃu giá trӏ ÿo ÿѭӧc lӟn hѫn, ví dө nhѭ 530 - 490 - 510 - 550 - 470 và 500mg/1 thì S = 28,6mg/l. Nhѭ vұy ÿӝ lӋch chuҭn khi biӃn ÿәi theo ÿӝ lӟn các giá trӏ ÿo ÿѭӧc là không có ý nghƭa trӯ khi ÿӝ lӟn cӫa giá trӏ phân tích ÿѭӧc xác ÿӏnh trѭӟc. Nói mӝt cách khác, sai sӕ phân tích sӁ luôn có giá trӏ khi liên quan vӟi giá trӏ cӫa mүu ÿo. Mӝt cách biӇu thì khác là ÿӝ lӋch chuҭn tѭѫng ÿӕi (relative standard devlation - RSD) hoһc hӋ sӕ biӃn thiên (Coemcient of vanance - CV). Ĉây là tӹ sӕ giӳa ÿӝ lӋch chuҭn và giá trӏ trung binh ÿҥi sӕ: Trong ví dө 1 và 2 ӣ trên, RSD sӁ là: Nhѭ vұy RSD ӣ hai ví dө này là bҵng nhau trong khi S có sӵ khác nhau rõ rӋt (0,29 và 2,8mg/l.) Mӝt cách khác biӇu thӏ sai sӕ là sai sӕ chuҭn cӫa giá trӏ trung bình (M), ÿây là tӹ sӕ giӳa S và căn bұc hai cӫa sӕ lҫn ÿo (n). Trong phân tích môi trѭӡng, thông thѭӡng viӋc lһp lҥi nhiӅu lҫn là khó thӵc hiӋn ÿѭӧc. Vì vұy sai sӕ cӫa phép tính ÿѭӧc tính toán thông qua ÿӝ khác nhau phҫn trăm tѭѫng ÿӕi (Relative percent difference - RPD). Tӹ sӕ này ÿѭӧc xác ÿӏnh thông qua sӵ phân tích lһp lҥi hӋ lҫn mүu trong mӝt ÿiӅu kiӋn xác ÿӏnh. Ĉó là tӹ lӋ phҫn trăm giӳa hiӋu sӕ cӫa kӃt quҧ giӳa hai lҫn phân tích vӟi giá trӏ trung bình cӝng cӫa chúng. http://www.ebook.edu.vn
Trong ÿó: a1 và a2 là giá trӏ cӫa hai lҫn phân tích mӝt mүu Ví dͭ 3: Hàm lѭӧng Cl- trong hai lҫn phân tích mӝt mau là 9,7 và 11,1 mg/l. Sai sӕ sӁ ÿѭӧc xác ÿӏnh nhѭ sau: Ĉӝ chính xác cӫa giá trӏ phân tích là mӭc ÿӝ chính xác cӫa nó so vӟi hàm lѭӧng thӵc tӃ có trong mүu. Ĉӝ chính xác ÿѭӧc ÿánh giá qua viӋc cho thêm vào mүu mӝt lѭӧng nhҩt ÿӏnh dung dӏch chuҭn có nӗng ÿӝ ÿã biӃt. Dӵa trên phҫn trăm cӫa nӗng ÿӝ cho thêm ÿѭӧc phát hiӋn ÿӇ ÿiӅu chӍnh ÿӝ chính xác cho kӃt quҧ phân tích. Nhìn chung trong phân tích mүu môi trѭӡng không yêu cҫu các phép tính ÿiӅu chӍnh ÿӝ sai sӕ cӫa kӃt quҧ phân tích. Tuy nhiên trong nhӳng phép phân tích ÿһc biӋt nào ÿó, viӋc ÿiӅu chӍnh ÿӝ sai sӕ có thӇ ÿѭӧc ÿһt ra. Khi phân tích mӝt sӕ chҩt hӳu cѫ trong nѭӟc thҧi, USEPA- (The UnӍted States Envӯunment Protectlon Agency) ÿã ÿѭa ra bӕn vùng cho lѭӧng phҫn trăm ÿѭӧc xác ÿӏnh. NӃu giá trӏ cӫa bҩt kǤ mӝt phép phân tích nào ÿó nҵm ngoài các vùng này thi các chi sӕ QC cho phép phân tích ÿó sӁ không ÿѭӧc ÿáp ӭng. Mӝt ma trұn lѭӧng bә sung phát hiӋn ÿѭӧc có thӇ xác ÿӏnh bҵng hӳu cách: Phѭѫng pháp xác ÿӏnh phҫn trăm thu hӗi tӯ lѭӧng tiêu chuҭn thêm vào, chҷng hҥn nhѭ phѭѫng pháp cӫa U.S.EPA(I) và phѭѫng pháp tính phҫn trăm thu hӗi giӳa mүu cҫn ÿo và dung dӏch chuҭn(2) Lѭӧng tìm thҩy ÿѭӧc tính toán bӣi hai phѭѫng pháp sӁ cho các giá trӏ khác nhau. Cách xác ÿӏnh 1 (U.S.EPA): Trong ÿó xi: giá trӏ ÿo ÿѭӧc cho mүu ÿã hoà trӝn; xu: giá trӏ ÿo ÿѭӧc cho mүu không hoà trӝn ӣ thӇ tích sau khi hoà trӝn; k: giá trӏ ÿã biӃt nӗng ÿӝ cӫa mүu chuҭn trong mүu hoà trӝn. Cách xác ÿӏnh 2: Nӗng ÿӝ lý thuyӃt có thӇ tính nhѭ sau: Trong ÿó: Cu: nӗng ÿӝ ÿo ÿѭӧc cӫa mүu; http://www.ebook.edu.vn
Cs: nӗng ÿӝ cӫa dung dӏch tiêu chuҭn; Vu, Vs: thӇ tích cӫa mүu và dung dӏch tiêu chuҭn. Phҫn trăm lѭӧng thu hӗi theo các cách tính trên ÿây có thӇ ÿѭӧc minh hoҥ trong các ví dө sau ÿây: Ví dͭ 4: Mӝt mүu nѭӟc thӇ ÿѭӧc xác ÿӏnh có nӗng ÿӝ xianua là 3,8 mg/l. Sau khi cho thêm 10 ml dung dӏch tiêu chuҭn có nӗng ÿӝ xianua là 50 mg/l máu vào 100 mүu nѭӟc thҧi trên. Nӗng ÿӝ cӫa xianua trong hӛn hӧp thu ÿѭӧc là 8,1 mg/l . Tính phҫn trăm lѭӧng thu hӗi tӯ dung dӏch này (sau khi pha loãng) theo cách tính 1. + Dӵa theo nӗng ÿӝ xác ÿӏnh: + Dӵa trên khӕi lѭӧng (phѭѫng pháp chuyӇn ÿӗi) khӕi lѭӧng tәng sӕ cӫa ion - CN trong 110 ml mүu và dung dӏch tiêu chuҭn là: 8,1 màu x 0,110 l = 0891 mg Khӕi lѭӧng ion CN- tính theo phҫn trăm trong 100ml mүu cҫn xác ÿӏnh ban ÿҫu: 3,8 mg/l x 0,100 l = 0,38 mg Khӕi lѭӧng ion CN- trong 10 ml dung dӏch tiêu chuҭn là: 50 mg/l màu x 0,010 l = 0,500 mg Tính phҫn trăm lѭӧng tìm ÿѭӧc nhѭ trong cách xác ÿӏnh 2. + Tính toán dӵa trên nӗng ÿӝ: Nӗng ÿӝ CN- ÿo ÿѭӧc sau khi ÿѭӧc bә sung thêm bҵng dung dӏch chuҭn là 8,1 màu. Nӗng ÿӝ thӵc tӃ cӫa CN- sau khi pha trӝn sӁ có giá trӏ bҵng nӗng ÿӝ CN- ban ÿҫu trong mүu + nӗng ÿӝ CN- trong lѭӧng dung dӏch tiêu chuҭn bә sung thêm. Hay: + Tính toán dӵa trên khӕi lѭӧng (phѭѫng pháp chuyӇn ÿәi): http://www.ebook.edu.vn
Khӕi lѭӧng xianua ÿo ÿѭӧc trong tәng sӕ 110 ml dung dӏch (100 ml mүu + 10 ml dung dӏch chuҭn bә sung thêm) sӁ là: Khӕi lѭӧng thӵc tӃ cӫa xianua trong 110 ml dung dӏch này là: Ví dͭ 5: Mӝt mүu ÿo ÿѭӧc 11,7 mgl/1. NӃu bә sung thêm 5 ml dung dӏch chuҭn có nӗng ÿӝ 100 mg/l vào 50 ml dung dӏch này sӁ ÿѭӧc dung dӏch có nӗng ÿӝ ÿo ÿѭӧc là 18,8 mg/l. Tính lѭӧng bә sung tìm thҩy ÿѭӧc nhѭ trong cách tính 1 và 2 (tính trên cѫ sӣ nӗng ÿӝ). + Cách xác ÿӏnh 1: + Cách xác ÿӏnh 2: Khi lѭӧng tìm thҩy là nhӓ hѫn 100% theo U.S.EPA (cách tính 1) sӁ cho giá trӏ thҩp hѫn khi tính theo cách 2 (ví dө 5). Tuy nhiên nӃu lѭӧng tìm lҥi ÿѭӧc mà lӟn hѫn 100% sӁ cho giá trӏ ngѭӧc lҥi (ví dө 4). Ĉӕi vӟi viӋc phân tích các mүu ÿҩt và chҩt thҧi rҳn thì không cҫn phӫ ÿiӅu chinh nhѭ ÿӕi vӟi mүu nѭӟc vì ÿҩt và chҩt thҧi rҳn phҧi dùng mӝt chҩt lӓng ÿӇ chiӃt rút, nhѭ ӣ ví dө 6 dѭӟi ÿây. Ví dͭ 6: Mӝt mүu ÿҩt ÿѭӧc chӃt rút ÿӅ xác ÿӏnh hiÿrocacbon dҫu mӓ (PHC) bҵng phѭѫng pháp ÿo phә hӗng ngoҥi. Hàm lѭӧng PHC trong mүu xác ÿӏnh ÿѭӧc là 285 mg/kg. Thêm 2 ml dung dӏch chuҭn PHC có nӗng ÿӝ 1000 mg/l vào 40 g mүu. Nӗng http://www.ebook.edu.vn
ÿӝ PHC mүu này ÿo ÿѭӧc là 326 mg/kg. Xác ÿӏnh ÿӝ tin cұy cӫa phép phân tích theo phҫn trăm lѭӧng tìm ÿѭӧc tӯ lѭӧng bә sung cӫa dung dӏch chuҭn. Khӕi lѭӧng cӫa PHC trong mүu ÿã thêm dung dӏch chuҭn là: Khӕi lѭӧng cӫa PHC trong mүu trѭӟc khi bә sung dung dӏch tiêu chuҭn chӭa PHC là: Nhѭ vұy, khӕi lѭӧng mүu ÿã ÿѭӧc bә sung bҵng dung dӏch PHC chuҭn là 40g chӭ không phҧi 43g (thêm 2 ml dung dӏch chuҭn có tӹ trӑng khoҧng 1,5 gian) theo tính toán ӣ trên. Thӵc tӃ là 2 ml dung môi thêm vào sӁ trӝn lүn vào chҩt chiӃt rút. Vì vұy khӕi lѭӧng cӫa mүu sau khi chiӃt rút (tӭc là khӕi lѭӧng cӫa phҫn chҩt rҳn còn lҥi) hҫu nhѭ không thay ÿôi so vӟi trѭӟc khi chiӃt rút chúng. Phҫn trăm phát hiӋn ÿѭӧc tӯ lѭӧng bә sung thêm vào mүu nói trên có thӇ ÿѭӧc xác ÿӏnh theo công thӭc US.EPA nhѭ sau: Không có sӵ ÿiӅu chӍnh chính xác vӅ khӕi lѭӧng hoһc thӇ tích nào ÿѭӧc ÿѭa vào trong cách tính toán trên. Vì vұy, xu ÿã ÿѭӧc lҩy là 285 mg/kg. Phҫn trăm lѭӧng tìm ÿѭӧc trong ví dө trên ÿѭӧc tính theo cách 2 sӁ là: http://www.ebook.edu.vn
2.3. Ĉӗ thӏ kiӇm tra Có hai loҥi ÿӗ thӏ kiӇm tra là kiӇm tra ÿӝ chính xác và ÿӗ thӏ kiӃm tra sai sӕ. Ĉӗ thi kiӇm tra ÿӝ chính xác ÿѭӧc xây dөng tӯ các lѭӧng phát hiӋn ÿѭӧc (%) trong các phân tích thông thѭӡng. Ĉӗ thӏ kiӇm tra sai sӕ có thӇ ÿѭӧc xây dөng trên cѫ sӣ sӵ khác nhau phҫn trăm tѭѫng ÿӕi (RPD) cӫa nӗng ÿӝ phân tích trong mүu và sӕ liӋu phân tích lһp lҥi. Các khác nhau phҫn trăm tѭѫng ÿӕi (RPDS) ÿѭӧc tính toán cho phҫn trăm lѭӧng phát hiӋn ÿѭӧc trong ma trұn các nӗng ÿӝ tiêu chuҭn và phân tích lһp lҥi các ma trұn chҩt chuҭn trong mӛi ÿӧt. Khoҧng 20 ÿiӇm (hoһc mӝt sӕ lѭӧng hӧp lý các ÿiӇm sӕ liӋu) ÿѭӧc ÿѭa ra sӁ phҧn ánh tҫn suҩt hoһc sӕ lҫn phân tích NӃu nhӳng mүu không phát hiӋn ÿѭӧc, cҫn phҧi pha thêm dung dӏch chuҭn có chӭa các chҩt phân tích và RPD cҫn phҧi ÿѭӧc xác ÿӏnh cho mӝt ma trұn các lѭӧng phát hiӋn ÿѭӧc. Các sӕ liӋu này có thӇ ÿѭӧc kiӇm tra dӵa vào các thông tin có sҹn trên ÿӗ thӏ kiӇm tra. Bҩt kǤ mӝt vҩn ÿӅ nào xuҩt hiӋn trong phép phân tích có thӇ ÿѭӧc nhұn biӃt thông qua ÿӝ lӋch lӟn so vӟi giá trӏ trung bình. Trong phép phân tích bình thѭӡng, mӝt mүu phân tích sӁ ÿѭӧc pha vӟi mӝt nӗng ÿӝ chuҭn ÿã biӃt và sӁ xác ÿӏnh ÿѭӧc phân trăm lѭӧng phát hiӋn ÿѭӧc. Ĉӗ thӏ kiӇm tra ÿѭӧc xây dөng nhѭ ӣ hình 2.2. Giӟi hҥn cҧnh báo cұn trên UWL (Upper Waming Limits) và cұn dѭӟi LWL(Lower waming limits) ÿѭӧc xác ÿӏnh ӣ mӭc r 2S. Giӟi hҥn kiӇm tra cұn trên UCL(Upper Control Limits) và cұn dѭӟi LCL (Lower Control Limits) ÿѭӧc xác ÿӏnh ӣ mӭc r 3S xung quanh giá trӏ trung bình. NӃu sӕ liӋu nào ÿó nҵm ngoài vùng UCL và LCL, thì sai sӕ phân tích cҫn phҧi ÿѭӧc xác ÿӏnh và ÿѭӧc làm chính xác lҥi. Lѭӧng thu hӗi tӕt nhҩt là nҵm trong giӟi hҥn giӳa UWL và LWL. NӃu có 7 sӕ liӋu liên tiӃp nҵm ӣ phía trên hoһc phía dѭӟi giá tӯ trung bình sӁ chӭng tӓ có sai sӕ trong phân tích. Cҫn thiӃt phҧi có 2/3 sӕ ÿiӇm phân tích nҵm trong phҥm vi cӫa ÿӝ lӋch chuҭn quanh giá trӏ trung bình. Ĉӗ thӏ kiӇm tra ÿѭӧc trình bày ӣ trên xác ÿӏnh cҧ sai sӕ và ÿӝ chính xác cӫa phép phân tích, nhѭng ÿӝ chính xác không ÿѭӧc thӇ hiӋn rõ rӋt, ví dө khi ÿӗ thӏ ÿѭӧc xây dөng không chính xác. Tuy nhiên ÿӗ thӏ kiӇm tra là rҩt hӳu ích trong ÿánh giá chҩt lѭӧng sӕ liӋu.phân tích môi trѭӡng. Ĉӗ thӏ kiӇm tra sai sӕ cǊng có ÿѭӧc xây dөng trên cѫ sӣ các giá trӏ RPD tӯ kӃt quҧ phân tích lһp lҥi các mүu. Giá trӏ trung bình và ÿӝ lӋch http://www.ebook.edu.vn
chuҭn sӁ ÿѭӧc xác ÿӏnh Các giӟi hҥn UWL, LWL,UCL và LCL cǊng ÿѭӧc xác ÿӏnh tҥi r 2S và r 3S. Phѭѫng pháp này ÿѭӧc coi nhѭ hình thӭc kiӇm tra sai sӕ bә sung cùng vӟi ÿӗ thӏ kiӇm tra lѭӧng thu hӗi ӣ trên. Các ÿӗ thi kiӇm tra là mӝt phҫn quan trӑng cӫa chѭѫng trình kiӇm tra chҩt lѭӧng (QC programs) trong phân tích môi trѭӡng. http://www.ebook.edu.vn
Phҫn 2 MӜT SӔ PHѬѪNG PHÁP DÙNG TRONG PHÂN TÍCH MÔI TRѬӠNG Chѭѫng 3 PHѬѪNG PHÁP TRҲC QUANG 3.1. Phѭѫng pháp so màu quang ÿiӋn Phѭѫng pháp so màu quang ÿiӋn và phѭѫng pháp phân tích dӵa trên sӵ so sánh cѭӡng ÿӝ màu cӫa dung dӏch nghiên cӭu vӟi cѭӡng ÿӝ màu cӫa dung dӏch tiêu chuҭn có nӗng ÿӝ xác ÿӏnh. Phѭѫng pháp này ÿѭӧc dùng chӫ yӃu ÿӇ xác ÿӏnh lѭӧng nhӓ cӫa các chҩt, tӕn ít thӡi gian so vӟi các phѭѫng pháp hóa hӑc khác. 3.1.1. Ĉ͓nh lu̵t c˯b̫n cͯa ph˱˯ng pháp so màu NӃu chiӃu mӝt dòng sáng (cѭӡng ÿӝ I0) vào mӝt cuvet ÿúng dung dӏch thì mӝt phҫn cӫa nó (cѭӡng ÿӝ Ir) bӏ phҧn xҥ tӯ mһt cuvet, mӝt phҫn khác (cѭӡng ÿӝ Ia) bӏ dung dӏch hҩp thө, phҫn còn lҥi (cѭӡng ÿӝ It) ÿi qua cuvet. Ta có: Khi sӱ dөng mӝt loҥi cuvet có thӇ xem cѭӡng ÿӝ dòng ánh sáng phҧn xҥ và không ÿәi và thѭӡng không lӟn nên có thӇ bӓ qua. Khi ÿó phѭѫng trình trên có dҥng I0 và It có thӇ ÿo trӵc tiӃp còn Ia tìm ÿѭӧc theo công thӭc Ia= I0 - It. Dӵa trên nghiên cӭu thӵc nghiӋm Bugѫ (Bougueur) và Lămbe (Lambert) ÿã thiӃt lұp ÿӏnh luұt và phát biӃu nhѭ sau: Nhͷng lͣp ch̭t có chi͉u dày ÿ͛ng nh̭t trong nhͷng ÿi͉u ki͏n khác nh˱ nhau, luôn h̭p thͭ m͡t tͽ l͏ b̹ng nhau cͯa chùm ánh sáng chi͋u vào nhͷng lͣp ch̭t ÿó. BiӇu thӭc toán hӑc cӫa ÿӏnh luұt là: Trong ÿó: I0: là chiӅu dày lӟp hҩp thө k: hӋ sӕ tҳt, hӋ sӕ này chӍ phө thuӝc vào bҧn chҩt cӫa chҩt tan và bѭӟc sóng ánh sáng chiӃu vào dung dӏch. Do ÿó ÿӏnh luұt hҩp thө ánh sáng Bugѫ - Lămbê chӍ ÿúng cho tia ÿѫn sҳc. http://www.ebook.edu.vn
Khi nghiên cӭu sӵ hҩp thө ánh sáng cӫa dung dӏch, Bia (Beer) ÿã thiӃt lұp ÿѭӧc mӕi tѭѫng quan giӳa hӋ sӕ tҳt k vӟi nӗng ÿӝ chҩt hҩp thө theo phѭѫng trình: KӃt hӧp nhӳng nghiên cӭu cӫa Bugѫ- Lăm be- Bia thì: NӃu nӗng ÿӝ C ÿѭӧc tính theo mol/1; ChiӅu dày lӟp dung dӏch (l) ÿo bҵng cm thì İ ÿѭӧc gӑi là hӋ sӕ tҳt phân tӱ hay hӋ sӕ hҩp thө phân tӱ; İ là mӝt ÿҥi lѭӧng không ÿәi phө thuӝc vào bѭӟc sóng ánh sáng, bҧn chҩt cӫa chҩt tan, nhiӋt ÿӝ dung dӏch. 3.1.2. Các ÿ̩i l˱ͫng th˱ͥng dùng trong ph˱˯ng pháp so màu TӍ sӕ giӳa cѭӡng ÿӝ chùm sáng sau khi ÿi qua dung dӏch (It) vӟi cѭӡng ÿӝ chùm sáng chiӃu vào dung dich(I0) gӑi là ÿӝ truyӅn qua, kí hiӋu bҵng T. Ĉҥi lѭӧng T ӭng vӟi chiӅu dày lӟp dung dӏch bҵng 1 cm gӑi là hӋ sӕ truyӅn qua. Logant cӫa ÿҥi lѭӧng nghӏch ÿҧo vӟi ÿӝ truyӅn qua gӑi là mұt ÿӝ quang D hay ÿӝ tҳt E (extinction): Tӯ ÿӏnh nghƭa này thҩy rҵng mұt ÿӝ quang D tӹ lӋ thuұn vӟi nӗng ÿӝ chҩt tan trong dung dӏch 3.1.3. Vùng quang ph͝ h̭p thͭ Ĉһc ÿiӇm hҩp thө ánh sáng cӫa các hӧp chҩt màu là sӵ hҩp thө chӑn lӑc. HӋ sӕ hҩp thө phân tӱ cӫa hӧp chҩt màu và mұt ÿӝ quang cӫa dung dӏch khác nhau ÿӕi vӟi chùm ánh sáng ÿi qua có bѭӟc sóng khác nhau. Vì vұy phӕ hҩp thө cǊng là mӝt ÿһc trѭng ÿiӇn hình cӫa các hӧp chҩt màu. Khi sӱ dөng phѭѫng pháp so màu ÿӇ ÿӏnh lѭӧng mӝt chҩt cҫn phҧi dùng tia ÿѫn sҳc nào mà khi chiӃu qua dung dӏch, dung dӏch có khҧ năng hҩp thө lӟn nhҩt. ĈӇ xác http://www.ebook.edu.vn
ÿӏnh bѭӟc sóng ánh sáng hҩp thө cӵc ÿҥi ngѭӡi ta ÿo giá trӏ mұt ÿӝ quang hoһc hӋ sӕ hҩp thu phân tӱ cӫa dung dӏch màu vӟi nhӳng bѭӟc sóng khác nhau, cách nhau 10- 20nm. Ӣ giá tӱ bѭӟc sóng nào mà mұt ÿӝ quang ÿo ÿѭӧc là lӟn nhҩt thì ÿó là bѭӟc sóng ánh sáng thích hӧp ÿӇ ÿӏnh lѭӧng hӧp chҩt màu này. 3.1.4. Kính l͕c màu ĈӇ ÿҧm bҧo ÿӝ nhҥy và ÿӝ chính xác cӫa phép xác ÿӏnh, ngѭӡi ta không cho dung dӏch hҩp thө mӝt chùm ánh sáng mà chӍ cho nhӳng tia ÿѫn sҳc bӏ dung dӏch màu hҩp thө cӵc ÿҥi ÿi qua. Muӕn tách ÿѭӧc nhӳng tia sang này ngѭӡi ta phҧi dùng kính lӑc sáng (kính lӑc màu). Kính lӑc sáng là tên gӑi chung các môi trѭӡng nhѭ: thuӹ tinh, màng tәng hӧp... chӍ cho nhӳng tia sáng thuӝc mӝt vùng xác ÿӏnh cӫa quang phә ÿi qua. Kính lӑc sáng trong phѭѫng pháp so màu phҧi ÿҧm bҧo cho ánh sang ÿѫn sҳc truyӅn qua ÿҥt cӵc ÿҥi ӣ nhѭng bѭӟc sóng trùng vӟi bѭӟc sóng hҩp thө cӵc ÿҥi và ÿi qua kính lӑc màu phҧi bӏ dung dӏch hҩp thu chӑn lӑc cao nhҩt. Muӕn vұy, trѭӟc khi ÿo mұt ÿӝ quang dung dӏch mӝt hӧp chҩt màu chѭa biӃt Ȝmax (bѭӟc sóng ánh sáng bӏ hҩp thө cӵc ÿҥi) cҫn tiӃn hành phѭѫng pháp thӵc nghiӋm: quay các kính lӑc màu xem kính nào cho ánh sáng màu bӏ hҩp thө mҥnh nhҩt, hoһc có thӇ dӵa vào màu sҳc cӫa dung dӏch xác ÿӏnh ÿӇ tìm kính lӑc màu thích hӧp theo bҧng sau: Sáng 3. 1. Các kính l͕c s͵ dͭng cho các dung d͓ch màu Màu cӫa dung dӏch Màu cӫa kính lӑc sáng Tím Lөc vàng Xanh Vàng Xanh lөc Ĉӓ nâu Lөc xanh Ĉӓ Lөc Ĉӓ nâu Lөc vàng Tím Vàng Xanh hl 3.1.5. Ph˱˯ng pháp xác ÿ͓nh n͛ng ÿ͡ các ch̭t Khi tiӃn hành mӝt loҥt phép xác ÿӏnh, phѭѫng pháp thuұn lӧi nhҩt là phѭѫng pháp ÿѭӡng chuҭn. ĈӇ xây dөng ÿѭӡng chuҭn ta ÿo màu các dung dӏch chuҭn cӫa chҩt ÿó vӟi các nӗng ÿӝ hoһc hàm lѭӧng ÿã biӃt. TiӃn hành ÿo giá trӏ mұt ÿӝ quang D (hay phҫn trăm ÿӝ truyӅn qua) cӫa dãy dung dӏch chuҭn này và xây dөng ÿѭӡng chuҭn bҵng phѭѫng pháp hӗi quy tuyӃn tính. Tác hoành biӇu diӉn giá trӏ D, trөc tung biӃu diӉn giá trӏ nӗng ÿӝ hoһc hàm lѭӧng cӫa chҩt chuҭn. http://www.ebook.edu.vn
NӃu nӗng ÿӝ dung dӏch màu nҵm trong khoҧng tuân theo ÿӏnh luұt Bugѫ- Lăm be- Bia thì tҩt cҧ giá trӏ mұt ÿӝ quang nhұn ÿѭӧc nҵm trên mӝt ÿѭӡng thҷng Sau ÿó ÿo giá trӏ mұt ÿӝ quang cӫa dung dӏch màu nghiên cӭu vӟi cùng cuvet và kính lӑc màu sӱ dөng ÿӇ ÿo các dung dӏch chuҭn. Dӵa vào ÿѭӡng chuҭn, ta xác ÿӏnh ÿѭӧc nӗng ÿӝ dung dӏch màu nghiên cӭu. Hình 3.2 sӁ minh hoҥ viӋc xây dөng mӝt thang chuҭn trong xác ÿӏnh hàm lѭӧng photpho (P2O5) bҵng phép hӗi quy tuyӃn tính, ÿiӇm chҩm là ÿiӇm thӵc nghiӋm và ÿѭӡng thҷng là ÿѭӡng hӗi quy. VӅ lý thuyӃt các ÿiӇm khu xây dөng ÿѭӡng chuҭn phҧi nҵm trên mӝt ÿѭӡng thҷng, nhѭng trong thӵc tӃ do có nhӳng sai sӕ khó tránh khӓi, chӭng có chênh lӋch ít nhiӅu. Vì màu cӫa dung dӏch biӃn ÿôi theo thӡi gian (thѭӡng bӏ nhҥt dҫn), do vұy không nên keo dài thӡi gian ÿo, do ÿó sӕ lѭӧng mүu phҧi hҥn chӃ. Nhѭng nӃu dung dӏch có màu bӅn thì không ÿòi hӓi khҳt khe nhѭ vұy. 3.2. Phѭѫng pháp quang kӃ ngӑn lӱa (Flamephotomet) Phѭѫng pháp quang kӃ ngӑn lӱa là mӝt dҥng phân tích quang phә phát xҥ. Nguyên lý cѫ bҧn cӫa phѭѫng pháp nhѭ sau: Dѭӟi tác dөng cӫa nhiӋt ÿӝ ngӑn lӱa các nguyên tӱ phân tӱ hoһc ion cӫa các chҩt bӏ kích thích sӁ chuyӇn sang trҥng thái các dao ÿӝng cӫa ÿiӋn tӱ phát xҥ. Cѭӡng ÿӝ phát xҥ này ÿѭӧc ÿo bҵng dөng cө quang hӑc rӗi tӯ ÿó tính ra nӗng ÿӝ chҩt cҫn xác ÿӏnh. Phҥm vi sӱ dөng quang kӃ ngӑn lӱa rҩt lӟn. Rҩt nhiӅu nguyên tӕ có thӇ dùng phѭѫng pháp này ÿӇ xác ÿӏnh gián tiӃp hoһc trӵc tiӃp vӟi tӕc ÿӝ nhanh và có ÿӝ chính xác cao. 3.2.1. C˯ sͧ lý thuy͇t Sӵ hҩp thө hoһc phát xҥ năng lѭӧng ánh sáng làm cho nguyên tӱ (hoһc phân tӱ, ion) chuyӇn tӯ trҥng thái bình thѭӡng sang trҥng thái kích thích và ngѭӧc lҥi. Ӣ trҥng thái bình thѭӡng nguyên tӱ có năng lѭӧng nhӓ nhҩt, khi hҩp thө năng lѭӧng chúng chuyӇn sang trҥng thái kích thích. Thӡi gian nguyên tӱ ӣ trҥng thái kích thích rҩt ngҳn (thѭӡng là 10-8 giây) rӗi lҥi chuyӇn vӅ trҥng thái cân bҵng kèm theo sӵ phát xҥ. Sӵ phát xҥ phө thuӝc vào mӭc năng lѭӧng cӫa chúng ӣ trҥng thái bình thѭӡng và trҥng thái kích thích. http://www.ebook.edu.vn