Bối cảnh và vấn đề nghiên cứu

Stronti (Sr) là một kim loại kiềm thổ tồn tại phổ biến trong tự nhiên, với nồng độ dao động từ vài chục phần tỷ (ppb) trong nước ngọt đến vài phần triệu (ppm) trong nước biển và nước khoáng. Trong nước biển, stronti là cation phổ biến thứ năm (đứng sau natri, magie, canxi và kali). Các hợp chất stronti không tan trong nước có thể chuyển hóa thành dạng tan thông qua các phản ứng hóa học tự nhiên, từ đó xâm nhập và gây ô nhiễm nguồn nước sinh hoạt. Về mặt sinh học và y tế, các hợp chất stronti tan trong nước tiềm ẩn nguy cơ lớn đối với sức khỏe con người; trong đó hợp chất stronti cromat có khả năng gây ung thư phổi. Ở trẻ em, việc hấp thụ quá mức stronti có thể dẫn đến rối loạn phát triển xương do stronti có đặc tính hóa học tương tự canxi và có thể thay thế canxi trong cấu trúc xương. Đặc biệt, đồng vị phóng xạ $^{90}\text{Sr}$ phát tán từ các vụ nổ hạt nhân và sự cố nhà máy điện hạt nhân (như thảm họa Fukushima Daiichi) là tác nhân nguy hiểm gây tổn thương tủy xương, thiếu máu và ung thư. Do đó, việc xây dựng quy trình phân tích chọn lọc, có độ nhạy cao để xác định hàm lượng stronti trong các mẫu nước môi trường là yêu cầu cấp thiết.

Phương pháp chiết vi pha lỏng - lỏng có hỗ trợ rung xoáy (VALLME) kết hợp sắc ký ion (IC) đã được áp dụng thành công trên các thể tích mẫu nhỏ (2 mL). Tuy nhiên, độ nhạy đối với các mẫu có nồng độ vết còn hạn chế và phương pháp này gặp khó khăn khi xử lý các nền mẫu phức tạp (như mẫu có độ mặn cao). Để giải quyết vấn đề này, đề tài tập trung nghiên cứu việc tăng thể tích mẫu lên 50 mL trong VALLME và kết hợp kỹ thuật chiết pha rắn với VALLME (SPE-VALLME) nhằm nâng cao độ nhạy phát hiện stronti trên hệ thống sắc ký ion.

Mục tiêu nghiên cứu:

  • Mục tiêu tổng quát: Đánh giá sự gia tăng độ nhạy trong xác định stronti khi kết hợp chiết pha rắn và tăng thể tích mẫu với chiết vi pha lỏng - lỏng có hỗ trợ rung xoáy bằng sắc ký ion.
  • Các mục tiêu cụ thể:
    1. Đánh giá sự gia tăng độ nhạy phát hiện khi tăng thể tích mẫu phân tích lên 50 mL.
    2. So sánh hiệu quả phân tích của phương pháp SPE-VALLME với các phương pháp VALLME ở thể tích nhỏ (2 mL) và thể tích lớn (50 mL).

Câu hỏi và giả thuyết nghiên cứu:

  • Quy trình phân tích SPE-VALLME có mang lại hiệu quả cao hơn các phương pháp đơn lẻ hay không?
  • Khi tăng thể tích mẫu, độ nhạy xác định stronti trên thiết bị sắc ký ion tăng hay giảm?

Đối tượng và phạm vi nghiên cứu:

  • Đối tượng nghiên cứu: Ion stronti ($\text{Sr}^{2+}$) trong dung dịch chuẩn và mẫu nước môi trường.
  • Phạm vi không gian: Thực nghiệm được tiến hành tại Phòng thí nghiệm thuộc Khoa Kỹ thuật Y sinh và Khoa học Môi trường, Đại học Quốc lập Thanh Hoa (National Tsing Hua University - NTHU), Đài Loan.
  • Phạm vi thời gian: Đề tài thực hiện trong giai đoạn 2016 – 2017 theo chương trình liên kết đào tạo cử nhân ngành Khoa học và Quản lý Môi trường giữa Đại học Nông Lâm Thái Nguyên và Đại học Quốc lập Thanh Hoa.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp

Khóa luận dựa trên các cơ sở lý thuyết hóa phân tích, hóa học phức chất và các kỹ thuật tách chiết làm giàu mẫu:

  • Lý thuyết chiết phức tạo vòng: Sử dụng ete thân dầu $4',4''(5'')\text{-di-tert-butyldicyclohexano-18-crown-6}$ ($\text{DtBuCH18C6}$) làm tác nhân tạo phức chọn lọc với ion $\text{Sr}^{2+}$, kết hợp với natri tetraphenylborat ($\text{NaTPB}$) đóng vai trò làm tác nhân ghép cặp ion nhằm chuyển phức chất vào pha hữu cơ.
  • Kỹ thuật chiết pha rắn (Solid-Phase Extraction - SPE): Nguyên lý làm giàu vết mẫu và loại bỏ các chất cản trở từ nền mẫu lỏng thông qua việc giữ chọn lọc ion phân tích trên cột nhồi nhựa chuyên dụng cho stronti (Sr resin), sau đó giải hấp (elution) bằng dung môi phù hợp.
  • Kỹ thuật chiết vi pha lỏng - lỏng hỗ trợ rung xoáy (Vortex-Assisted Liquid-Liquid Microextraction - VALLME): Phân tán vi thể tích dung môi chiết hữu cơ tỷ trọng thấp (1-octanol) vào pha nước nhờ lực khuấy xoáy mạnh, tạo các giọt mịn giúp tăng diện tích tiếp xúc pha và đẩy nhanh quá trình đạt cân bằng chiết mà không cần dùng dung môi phân tán thứ ba.
  • Sắc ký ion (Ion Chromatography - IC): Định lượng ion $\text{Sr}^{2+}$ sau khi chiết ngược (stripping) về pha nước bằng dung dịch axit nitric ($\text{HNO}_3$).

Phương pháp thực nghiệm và hóa chất sử dụng:

  • Hóa chất: Nước khử ion (DIW); dung dịch axit nitric ($\text{HNO}_3$ $14{,}65\text{ M}$, $8\text{ M}$, $3\text{ M}$, $0{,}65\text{ M}$, $0{,}1\text{ M}$); 1-octanol ($99%$); ete vương miện $\text{DtBuCH18C6}$ ($90%$, $10\text{ mM}$ trong 1-octanol); natri tetraphenylborat ($\text{NaTPB}$ $50\text{ mM}$); nhựa chiết stronti (Sr resin); bông thủy tinh; dung dịch chuẩn $\text{Sr}^{2+}$ ở các nồng độ $0{,}5\text{ ppm}$, $1\text{ ppm}$, $2\text{ ppm}$, $5\text{ ppm}$, $50\text{ ppm}$ và các dải nồng độ ppb ($10 - 2000\text{ ppb}$).
  • Thiết bị phân tích: Máy sắc ký ion Dionex DX-120 tích hợp đầu đo độ dẫn, bộ triệt nhiễu tự tái sinh (SRS), cột phân tích Dionex IonPac CS12A ($250\text{ mm} \times 4\text{ mm}$), pha động axit metansulfonic (MSA) $30\text{ mM}$ đẳng dung, tốc độ dòng $1{,}0\text{ mL/phút}$, thể tích vòng tiêm mẫu $100\ \mu\text{L}$, nhiệt độ vận hành $25^\circ\text{C}$; máy khuấy xoáy Thermolyne Maxi Mix II 37600 Mixer; máy ly tâm Eppendorf Model 5810R; thiết bị khối phổ plasma cảm ứng cao tần (ICP-MS) Agilent 7500a dùng làm phương pháp đối chứng.

Nội dung chính theo từng chương

Phần I: Mở đầu (Part I: Introduction)

Tác giả trình bày tính cấp thiết của việc kiểm soát ô nhiễm stronti trong môi trường nước và bảo vệ sức khỏe cộng đồng. Phân tích rõ sự tồn tại của stronti trong nước tự nhiên, tính chất thay thế canxi trong mô xương và độc tính phóng xạ của $^{90}\text{Sr}$. Chương này xác định rõ các mục tiêu, câu hỏi nghiên cứu, giả thuyết thực nghiệm và giới hạn thời gian thực hiện đề tài.

Phần II: Tổng quan tài liệu (Part II: Literature Review)

Tổng hợp các công trình nghiên cứu về đặc tính lý hóa của stronti, nguồn gốc phát tán trong môi trường tự nhiên và nhân tạo, các tác động độc lý học đối với con người.

Thuộc tính lý hóa Giá trị
Điểm nóng chảy $777^\circ\text{C}$ ($1050\text{ K}$)
Điểm sôi $1380^\circ\text{C}$ ($1653\text{ K}$)
Khối lượng nguyên tử $87{,}62\text{ g/mol}$
Khối lượng riêng ($20^\circ\text{C}$) $2{,}6\text{ g/cm}^3$
Số hiệu nguyên tử 38
Bán kính ion (+2) $0{,}113\text{ nm}$
Cấu hình electron $[\text{Kr}] 5s^2$
Năng lượng ion hóa thứ nhất $549{,}5\text{ kJ/mol}$
Năng lượng ion hóa thứ hai $1064\text{ kJ/mol}$

Chương này cũng tổng quan sâu về các kỹ thuật tiền xử lý mẫu:

  • Phương pháp SPE: Phân tích 4 bước tối ưu hóa quy trình SPE (điều hòa cột, nạp mẫu, rửa giải chất cản trở, phản hấp phụ chất phân tích). Đánh giá ưu thế làm giàu mẫu nồng độ vết và làm sạch nền mẫu phức tạp.
  • Phương pháp VALLME: Tổng thuật sự phát triển từ chiết pha lỏng thu nhỏ (LPME), chiết vi pha lỏng - lỏng phân tán (DLLME) đến VALLME; phân tích cơ chế tạo nhũ tương nhẹ nhờ lực rung xoáy mà không cần dung môi phân tán.
  • Phương pháp kết hợp SPE-VALLME: Đánh giá các nghiên cứu tiền nhiệm (Assadi và cộng sự năm 2007; Liu và cộng sự năm 2009; Wu và cộng sự năm 2009; Zhao và cộng sự năm 2009; Montes và cộng sự năm 2009) áp dụng kỹ thuật kết hợp để loại bỏ cản trở từ nền mẫu phức tạp và đạt hệ số làm giàu siêu cao.
  • Đặc tính phối tử: Trình bày cấu trúc và tính chất của $4',4''(5'')\text{-di-tert-butyldicyclohexano-18-crown-6}$ (CAS: 28801-57-2, $\text{C}{28}\text{H}{52}\text{O}6$, $484{,}71\text{ g/mol}$) và chất tạo kết tủa/ghép cặp ion $\text{NaTPB}$ (CAS: 143-66-8, $\text{C}{24}\text{H}_{20}\text{BNa}$, $342{,}22\text{ g/mol}$).

Phần III: Vật liệu và phương pháp nghiên cứu (Part III: Materials and Methods)

Trình bày chi tiết hóa chất, cấu hình thiết bị và các bước quy trình thực nghiệm:

  1. Chuẩn bị cột chiết SPE: Nhồi $534\text{ mg}$ hạt nhựa Sr resin cùng $20\text{ mg}$ bông thủy tinh, ngâm trong DIW 1 giờ, rửa sạch cột bằng $10\text{ mL}$ DIW. Nạp $100\text{ mL}$ mẫu chứa $1\text{ ppm}$ $\text{Sr}^{2+}$ pha trong $\text{HNO}_3$ $3\text{ M}$ hoặc $8\text{ M}$. Rửa cột bằng $2\text{ mL}$ $\text{HNO}_3$ ($3\text{ M}$ hoặc $8\text{ M}$). Giải hấp bằng $8\text{ mL}$ DIW chia làm 4 phân đoạn ($2\text{ mL}$/phân đoạn). Gia nhiệt phân đoạn 1 và 2 ở $200^\circ\text{C}$ để tăng pH dung dịch trước khi nạp vào máy IC.
  2. Quy trình VALLME thể tích lớn (50 mL): Lấy $47\text{ mL}$ dung dịch mẫu nước chứa stronti vào ống ly tâm đáy hình nón $50\text{ mL}$, thêm $3\text{ mL}$ $\text{NaTPB}$ $50\text{ mM}$ và $400\ \mu\text{L}$ 1-octanol chứa $\text{DtBuCH18C6}$ $10\text{ mM}$. Lắc tay 10 giây, khuấy xoáy ở tốc độ $3000\text{ vòng/phút}$ trong 20 giây. Ly tâm tách pha ở $3200\text{ rcf}$ trong 4 phút. Hút $130\ \mu\text{L}$ pha hữu cơ chuyển sang ống micro-centrifuge $1{,}5\text{ mL}$. Chiết ngược ion $\text{Sr}^{2+}$ bằng $60\ \mu\text{L}$ $\text{HNO}_3$ $0{,}1\text{ M}$, lắc tay 10 giây, khuấy xoáy 3 phút, ly tâm ở $6000\text{ vòng/phút}$ trong 4 phút. Thu pha nước và định mức lên $200\ \mu\text{L}$ bằng DIW trước khi tiêm vào hệ thống IC.

Phần IV: Kết quả nghiên cứu (Part IV: Results)

Trình bày các kết quả thực nghiệm thông qua bảng biểu và đồ thị:

  • Đánh giá hiệu suất thu hồi của SPE theo nồng độ $\text{HNO}_3$: Với mẫu $100\text{ mL}$ $\text{Sr}^{2+}$ $1\text{ ppm}$ sử dụng $\text{HNO}_3$ $3\text{ M}$, tín hiệu sắc ký của các mẫu gia nhiệt (#1 và #2) đạt diện tích pic lần lượt là 88,48 và 88,32 $\mu\text{S}\cdot\text{s}$, cao hơn các mẫu không gia nhiệt (#3 và #4 đạt 80,48 và 80,31 $\mu\text{S}\cdot\text{s}$), hiệu suất thu hồi tổng thể đạt xấp xỉ $81%$. Đối với $\text{HNO}_3$ $8\text{ M}$, diện tích pic mẫu #1 và #2 là 33,26 và 33,51 $\mu\text{S}\cdot\text{s}$ (mẫu #3 và #4 là 76,51 và 76,21 $\mu\text{S}\cdot\text{s}$), hiệu suất thu hồi chỉ đạt khoảng $45%$. Do đó, $\text{HNO}_3$ $3\text{ M}$ được lựa chọn để phối hợp với VALLME.
  • Đường chuẩn VALLME ở thể tích mẫu nhỏ (2 mL): Thiết lập đường chuẩn trong khoảng nồng độ $10 - 2000\text{ ppb}$ ($0{,}01 - 2{,}0\text{ ppm}$) với $400\ \mu\text{L}$ TPB $15\text{ mM}$ và $150\ \mu\text{L}$ $\text{DtBuCH18C6}$ trong 1-octanol; phương trình hồi quy đạt $y = 136{,}0x + 0{,}0457$ với hệ số xác định $R^2 = 0{,}9992$.
  • Khảo sát thể tích thu hồi của 1-octanol: Khi có mặt TPB và crown ether, thể tích 1-octanol thu hồi được sau ly tâm thấp hơn đáng kể so với mẫu không chứa TPB và crown ether.
Thể tích 1-octanol ban đầu ($\mu\text{L}$) Thể tích thu hồi khi có TPB và crown ether ($\mu\text{L}$) Thể tích thu hồi khi không có TPB và crown ether ($\mu\text{L}$)
250 50 65
300 45 85
350 80 90
400 100 210
450 130 250
  • Ảnh hưởng của thể tích dung môi chiết: Khảo sát thể tích $\text{DtBuCH18C6}$ trong 1-octanol từ $250\ \mu\text{L}$ đến $650\ \mu\text{L}$ (trên mẫu $50\text{ mL}$, nồng độ $\text{Sr}^{2+}$ $50\ \mu\text{g/L}$, $3\text{ mL}$ TPB). Diện tích pic tăng dần từ 250 đến $400\ \mu\text{L}$ (đạt cực đại khoảng $77\ \mu\text{S}\cdot\text{s}$ tại $400\ \mu\text{L}$), sau đó giảm dần khi tăng thể tích lên trên $400\ \mu\text{L}$. Thể tích $400\ \mu\text{L}$ được cố định cho các thí nghiệm tiếp theo.
  • Đường chuẩn VALLME ở thể tích mẫu lớn (50 mL): Thiết lập đường chuẩn tuyến tính trong dải nồng độ $0{,}1 - 2{,}0\text{ mg/L}$ ($100 - 2000\text{ ppb}$), phương trình đường chuẩn $y = 763{,}10x + 0{,}8482$ ($R^2 = 0{,}9993$), giới hạn phát hiện (LOD) đạt $8\text{ ppb}$.
  • So sánh các phương pháp phân tích: So sánh độ dốc đường chuẩn (đại diện cho độ nhạy của đầu đo) giữa ba điều kiện: VALLME mẫu $2\text{ mL}$, VALLME mẫu $50\text{ mL}$ và SPE-VALLME mẫu lớn.
Phương pháp phân tích Độ dốc đường chuẩn (Độ nhạy) Hệ số xác định ($R^2$)
VALLME (thể tích mẫu nhỏ $2\text{ mL}$) 0,1366 0,9992
VALLME (thể tích mẫu lớn $50\text{ mL}$) 0,7635 0,9993
SPE-VALLME (kết hợp) 1,0671 0,999x

Phần V: Thảo luận và kết luận (Part V: Discussion and Conclusion)

Phân tích nguyên nhân làm tăng độ nhạy khi tăng thể tích mẫu và khi kết hợp SPE với VALLME. Làm rõ vai trò bổ trợ của SPE trong việc làm giàu sơ bộ và làm sạch nền mẫu mặn, kết hợp với khả năng siêu làm giàu của VALLME. Nêu rõ tính chất nhạy cảm của phương pháp do thao tác với lượng vi thể tích ($\mu\text{L}$) và kết luận về tính khả thi của quy trình.

Kết quả và đóng góp

Kết quả định lượng chính:

  • Tối ưu hóa điều kiện chiết cho hệ VALLME thể tích lớn: mẫu nước $50\text{ mL}$ ($47\text{ mL}$ mẫu $+ 3\text{ mL}$ $\text{NaTPB}$ $50\text{ mM}$), $400\ \mu\text{L}$ 1-octanol chứa $\text{DtBuCH18C6}$ $10\text{ mM}$, lắc tay 10 giây kết hợp rung xoáy 20 giây ở $3000\text{ vòng/phút}$, ly tâm $3200\text{ rcf}$ trong 4 phút; chiết ngược bằng $60\ \mu\text{L}$ $\text{HNO}_3$ $0{,}1\text{ M}$ (rung xoáy 3 phút, ly tâm $6000\text{ vòng/phút}$ trong 4 phút).
  • Trong phương pháp SPE, dung dịch axit $\text{HNO}_3$ $3\text{ M}$ mang lại hiệu suất thu hồi $\text{Sr}^{2+}$ xấp xỉ $81%$, vượt trội so với nồng độ $\text{HNO}_3$ $8\text{ M}$ (chỉ đạt khoảng $45%$). Việc gia nhiệt phân đoạn giải hấp lên $200^\circ\text{C}$ giúp tăng pH và cải thiện diện tích pic sắc ký ion.
  • Việc tăng thể tích mẫu trong VALLME từ $2\text{ mL}$ lên $50\text{ mL}$ đã nâng độ nhạy đầu đo (độ dốc đường chuẩn) từ 0,1366 lên 0,7635 ($R^2 = 0{,}9993$, $\text{LOD} = 8\text{ ppb}$).
  • Khi kết hợp SPE với VALLME (SPE-VALLME), độ nhạy của hệ thống đạt giá trị cao nhất với độ dốc đường chuẩn là 1,0671.

Giải pháp và kiến nghị kỹ thuật:

  • Ứng dụng nồng độ $\text{HNO}_3$ $3\text{ M}$ trong các bước nạp và rửa cột chiết pha rắn để đảm bảo hiệu suất thu hồi ion kim loại tối ưu trước khi chuyển sang pha vi chiết.
  • Cố định thể tích dung môi chiết $\text{DtBuCH18C6}$/1-octanol ở mức $400\ \mu\text{L}$ đối với mẫu $50\text{ mL}$ nhằm tránh hiện tượng suy giảm hiệu suất chiết khi dùng lượng dung môi hữu cơ quá lớn.
  • Che bọc giấy bạc quanh các bình chứa mẫu và ống nghiệm chứa $\text{NaTPB}$, $\text{DtBuCH18C6}$ và $\text{HNO}_3$ trong suốt quá trình chuẩn bị để tránh hiện tượng quang hóa hoặc suy giảm hoạt tính do ánh sáng.

Đóng góp học thuật và thực tiễn:

  • Chứng minh thành công tính khả thi của việc mở rộng thể tích mẫu từ quy mô vi lượng ($2\text{ mL}$) lên thể tích bán vi lượng ($50\text{ mL}$) trong kỹ thuật VALLME để nâng cao độ nhạy xác định stronti.
  • Thiết lập quy trình kết hợp SPE-VALLME giải quyết được nhược điểm của VALLME đơn lẻ khi xử lý các nền mẫu có độ mặn cao, tận dụng dịch rửa giải từ SPE làm pha phân tán trực tiếp cho VALLME nhằm loại bỏ bước cô quay bay hơi tốn thời gian và năng lượng.

Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp

  • Hạn chế: Do thời gian thực tập và đào tạo làm khóa luận ở nước ngoài ngắn, một số nội dung thực nghiệm chưa thể hoàn thiện trọn vẹn toàn bộ các chỉ tiêu mở rộng. Kỹ thuật thao tác ở mức vi thể tích ($\mu\text{L}$) đòi hỏi độ chuẩn xác rất cao, dễ tạo sai số ngẫu nhiên giữa các lần lặp lại nếu kỹ năng thực hành của người phân tích không đồng đều.
  • Hướng nghiên cứu tiếp: Tiếp tục hoàn thiện quy trình kiểm định phương pháp trên các nền mẫu nước biển thực tế có độ mặn phức tạp; so sánh đối chiếu mở rộng với kết quả đo trên hệ thống khối phổ ICP-MS để chuẩn hóa phương pháp phân tích tiêu chuẩn.

Giá trị tham khảo

Tài liệu khóa luận có giá trị tham khảo chuyên môn đối với:

  • Sinh viên, học viên cao học và nghiên cứu viên thuộc các ngành Hóa phân tích, Khoa học Môi trường, Quản lý Môi trường, Kỹ thuật Hóa học chuyên sâu về phân tích vết kim loại.
  • Các nhóm nghiên cứu đang phát triển kỹ thuật tiền xử lý mẫu thân thiện môi trường (Green Analytical Chemistry), đặc biệt là các kỹ thuật vi chiết pha lỏng (LPME, DLLME, VALLME) và kỹ thuật ghép nối đa tầng (SPE-DLLME, SPE-VALLME).
  • Các cán bộ kỹ thuật tại phòng thí nghiệm quan trắc môi trường cần tham khảo quy trình chiết chọn lọc stronti bằng ete vương miện $\text{DtBuCH18C6}$ và điều kiện chạy máy sắc ký ion Dionex DX-120 sử dụng cột Dionex IonPac CS12A.

Câu hỏi thường gặp

1. Hóa chất tạo phức chọn lọc nào được sử dụng để chiết stronti trong nghiên cứu này?
Tác giả sử dụng ete vương miện $4',4''(5'')\text{-di-tert-butyldicyclohexano-18-crown-6}$ ($\text{DtBuCH18C6}$) nồng độ $10\text{ mM}$ hòa tan trong 1-octanol kết hợp với natri tetraphenylborat ($\text{NaTPB}$) $50\text{ mM}$ đóng vai trò là tác nhân ghép cặp ion để chiết chọn lọc $\text{Sr}^{2+}$ từ pha nước sang pha hữu cơ.

2. Vì sao nồng độ $\text{HNO}_3$ $3\text{ M}$ được lựa chọn cho quy trình SPE thay vì $\text{HNO}_3$ $8\text{ M}$?
Kết quả thực nghiệm trên cột nhồi $534\text{ mg}$ Sr resin cho thấy khi nạp $100\text{ mL}$ mẫu chứa $1\text{ ppm}$ $\text{Sr}^{2+}$, dung dịch $\text{HNO}_3$ $3\text{ M}$ cho hiệu suất thu hồi tổng thể xấp xỉ $81%$ (diện tích pic đạt 88,48 và 88,32 $\mu\text{S}\cdot\text{s}$), trong khi dung dịch $\text{HNO}_3$ $8\text{ M}$ chỉ đạt hiệu suất thu hồi khoảng $45%$ (diện tích pic đạt 33,26 và 33,51 $\mu\text{S}\cdot\text{s}$).

3. Thể tích dung môi chiết $\text{DtBuCH18C6}$ trong 1-octanol tối ưu cho mẫu nước $50\text{ mL}$ là bao nhiêu?
Thể tích tối ưu được xác định là $400\ \mu\text{L}$. Khi khảo sát từ $250\ \mu\text{L}$ đến $650\ \mu\text{L}$, hiệu suất chiết tăng dần và đạt đỉnh cao nhất tại $400\ \mu\text{L}$ (diện tích pic xấp xỉ $77\ \mu\text{S}\cdot\text{s}$); khi vượt quá $400\ \mu\text{L}$, diện tích pic có xu hướng suy giảm.

4. Mức độ cải thiện độ nhạy của phương pháp SPE-VALLME so với VALLME đơn lẻ ở các thể tích khác nhau như thế nào?
Độ nhạy phân tích thể hiện qua độ dốc của đường chuẩn sắc ký ion tăng rõ rệt: từ 0,1366 ở phương pháp VALLME thể tích nhỏ ($2\text{ mL}$) lên 0,7635 ở phương pháp VALLME thể tích lớn ($50\text{ mL}$), và đạt mức cao nhất là 1,0671 khi kết hợp SPE với VALLME (SPE-VALLME).

Kết luận

Khóa luận đã chứng minh việc tăng thể tích mẫu lên $50\text{ mL}$ trong kỹ thuật VALLME và kết hợp chiết pha rắn với chiết vi pha lỏng - lỏng hỗ trợ rung xoáy (SPE-VALLME) giúp nâng cao đáng kể độ nhạy xác định stronti trên thiết bị sắc ký ion so với phương pháp vi chiết truyền thống ở thể tích nhỏ ($2\text{ mL}$). Quy trình tối ưu sử dụng ete vương miện $\text{DtBuCH18C6}$ trong 1-octanol kết hợp $\text{NaTPB}$ đạt độ tuyến tính cao ($R^2 > 0{,}999$) và giới hạn phát hiện $8\text{ ppb}$. Kết quả nghiên cứu cung cấp cơ sở thực nghiệm quan trọng cho việc hoàn thiện các giải pháp phân tích vết stronti và các chất ô nhiễm kim loại trong các nền mẫu môi trường nước phức tạp.