Luận án tiến sĩ hóa học nghiên cứu xác định cadmi trong một số mẫu môi trường bằng phương pháp von ampe hòa tan hấp phụ

Luận án tiến sĩ hóa học: Nghiên cứu phương pháp von ampe hòa tan hấp phụ xác định cadmi trong mẫu môi trường. Phân tích độ chính xác, hiệu quả.

• Tác giả: Nguyễn Hải Phong
• Người hướng dẫn: 1. Từ Vọng Nghi
• Trường học: Trường Đại Học Khoa Học Tự Nhiên
• Chuyên ngành: Hóa Học Phân Tích
• Đề tài: Nghiên cứu xác định cadmi trong một số mẫu môi trường bằng phương pháp von-ampe hòa tan hấp phụ
• Loại tài liệu: Luận án tiến sĩ
• Năm xuất bản: 2011
• Địa điểm: Hà Nội

Mục lục chi tiết

• MỞ ĐẦU
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN LÝ THUYẾT
• 1.1. GIỚI THIỆU VỀ PHƯƠNG PHÁP VON-AMPE HÒA TAN HẤP PHỤ
• 1.2. GIỚI THIỆU VỀ KỸ THUẬT CHIẾT PHA RẮN
• 1.3. GIỚI THIỆU VỀ CADMI
• 1.4. CÁC PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH LƯỢNG VẾT CADMI
• 1.5. NHỮNG VẤN ĐỀ CẦN THIẾT KHI NGHIÊN CỨU PHÂN TÍCH VẾT VÀ SIÊU VẾT
• 2. NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
• 2.1. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
• 2.2. THIẾT BỊ DỤNG CỤ VÀ HÓA CHẤT
• 2.3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ BÀN LUẬN
• 2.3.1. NGHIÊN CỨU ĐẶC TÍNH ĐIỆN HÓA VÀ THÀNH PHẦN PHỨC CHẤT
• 2.3.2. NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA CÁC YẾU TỐ ĐẾN TÍN HIỆU HÒA TAN CỦA CADMI
• 2.3.3. NGHIÊN CỨU TÁCH VÀ LÀM GIÀU CADMI BẰNG KỸ THUẬT CHIẾT PHA RẮN
• 2.4. XÂY DỰNG QUY TRÌNH PHÂN TÍCH VÀ ÁP DỤNG THỰC TẾ
• DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH KHOA HỌC CỦA TÁC GIẢ LIÊN QUAN ĐẾN LUẬN ÁN
• TÀI LIỆU THAM KHẢO
• PHẦN PHỤ LỤC

Tóm tắt

I. Tổng Quan Luận Án Tiến Sĩ Xác Định Cadmi Giới Thiệu

Sự phát triển công nghiệp hóa gia tăng lượng chất thải, đặc biệt là ô nhiễm kim loại nặng. Ô nhiễm ảnh hưởng đến môi trường và sức khỏe con người. Các kim loại độc như Cu, Pb, Cadmi (Cd), Ni, Cr, As, Hg là vấn đề đáng lo ngại. Báo cáo gần đây cho thấy nồng độ Cadmi và chì trong nước mặt sông Hồng vượt quá tiêu chuẩn cho phép, gây ra những lo ngại về an toàn nguồn nước. Cadmi dù ở dạng vết (ppm) hay siêu vết (ppb) đều có độc tính cao, tích lũy trong cơ thể, gây rối loạn chức năng sinh học và các bệnh nguy hiểm. Luận án này tập trung nghiên cứu các phương pháp xác định chính xác Cadmi trong mẫu môi trường.

1.1. Ô nhiễm Cadmi trong môi trường Nguyên nhân và tác động

Ô nhiễm Cadmi có nguồn gốc từ nhiều hoạt động công nghiệp, nông nghiệp, và sinh hoạt. Các hoạt động khai thác, luyện kim, sản xuất phân bón và thuốc trừ sâu, cũng như việc sử dụng các sản phẩm chứa Cadmi, đều góp phần vào sự gia tăng nồng độ Cadmi trong môi trường. Cadmi có thể xâm nhập vào chuỗi thức ăn, gây ảnh hưởng tiêu cực đến sức khỏe con người và động vật. Theo tài liệu gốc, Cadmi có thể thay thế kẽm (Zn) trong các hợp chất của cơ thể sống, gây rối loạn các enzym, huyết áp cao, suy thận và loãng xương. [3, 116]

1.2. Các phương pháp phân tích Cadmi Tổng quan và so sánh

Việc xác định chính xác hàm lượng Cadmi trong các mẫu môi trường đòi hỏi các phương pháp phân tích có độ nhạy và độ chọn lọc cao. Các phương pháp phân tích phổ như GF-AAS, ICP-AES, và ICP-MS thường được sử dụng để xác định Cadmi. Tuy nhiên, các phương pháp này có chi phí đầu tư và vận hành cao. Các phương pháp phân tích điện hóa, đặc biệt là phương pháp von ampe hòa tan (SV), đang ngày càng được ưa chuộng do có chi phí thấp, độ nhạy cao, và quy trình phân tích đơn giản. [33, 129, 130]

II. Thách Thức Xác Định Cadmi Vết Trong Môi Trường Phức Tạp

Việc xác định Cadmi ở nồng độ vết và siêu vết trong mẫu môi trường đặt ra nhiều thách thức. Mẫu môi trường thường phức tạp, chứa nhiều thành phần có thể gây nhiễu hoặc ảnh hưởng đến quá trình phân tích. Nồng độ Cadmi thường rất thấp, đặc biệt trong các mẫu nước tự nhiên, đòi hỏi các phương pháp phân tích có độ nhạy cao. Quá trình chuẩn bị mẫu cũng rất quan trọng để đảm bảo độ chính xác và tin cậy của kết quả. Luận án này tập trung giải quyết các thách thức này bằng cách phát triển một phương pháp phân tích hiệu quả và kinh tế.

2.1. Ảnh hưởng của nền mẫu đến kết quả xác định Cadmi

Nền mẫu phức tạp có thể gây ra nhiều ảnh hưởng đến quá trình xác định Cadmi. Các chất hữu cơ, ion kim loại khác, và các chất hoạt động bề mặt có thể gây nhiễu điện hóa, làm giảm độ nhạy của phương pháp phân tích. Việc lựa chọn phương pháp chuẩn bị mẫu phù hợp là rất quan trọng để loại bỏ các chất gây nhiễu và làm giàu Cadmi trước khi phân tích. Kỹ thuật chiết pha rắn (SPE) là một lựa chọn hiệu quả để loại bỏ các chất gây nhiễu và làm giàu Cadmi từ mẫu môi trường.

2.2. Giới hạn phát hiện và giới hạn định lượng trong phân tích Cadmi

Giới hạn phát hiện (LOD) và giới hạn định lượng (LOQ) là hai thông số quan trọng để đánh giá khả năng của một phương pháp phân tích. LOD là nồng độ thấp nhất của chất phân tích có thể được phát hiện một cách tin cậy, trong khi LOQ là nồng độ thấp nhất có thể được định lượng một cách chính xác. Việc đạt được LOD và LOQ thấp là rất quan trọng khi xác định Cadmi ở nồng độ vết và siêu vết. Luận án này tập trung vào việc tối ưu hóa các điều kiện phân tích để đạt được LOD và LOQ thấp nhất có thể.

III. Von Ampe Phương Pháp Xác Định Cadmi Ưu Việt và Hiệu Quả

Luận án này tập trung vào phương pháp von ampe hòa tan hấp phụ (AdSV) để xác định Cadmi trong mẫu môi trường. Phương pháp AdSV có nhiều ưu điểm so với các phương pháp khác, bao gồm độ nhạy cao, độ chọn lọc tốt, chi phí thấp, và quy trình phân tích đơn giản. Phương pháp AdSV dựa trên nguyên tắc điện hóa, sử dụng điện cực để đo dòng điện sinh ra khi Cadmi bị oxy hóa hoặc khử. Việc sử dụng phối tử tạo phức giúp tăng độ nhạy và độ chọn lọc của phương pháp.

3.1. Nguyên tắc và cơ chế của phương pháp Von Ampe hòa tan hấp phụ

Phương pháp AdSV bao gồm hai giai đoạn chính: giai đoạn làm giàu và giai đoạn đo. Trong giai đoạn làm giàu, Cadmi được hấp phụ lên bề mặt điện cực. Trong giai đoạn đo, điện thế được quét để oxy hóa hoặc khử Cadmi, và dòng điện sinh ra được đo. Dòng điện này tỷ lệ thuận với nồng độ Cadmi trong mẫu. Việc sử dụng phối tử tạo phức giúp tạo thành phức chất với Cadmi, tăng khả năng hấp phụ lên điện cực và cải thiện độ nhạy của phương pháp. [14, 77, 103]

3.2. Lựa chọn và tối ưu hóa điện cực cho phương pháp Von Ampe

Điện cực đóng vai trò quan trọng trong phương pháp AdSV. Các điện cực thường dùng là HMDE, SMDE, và MFE. Tuy nhiên, do độc tính của thủy ngân, các nghiên cứu gần đây tập trung vào phát triển các điện cực phi thủy ngân, chẳng hạn như điện cực màng bitmut (BiFE). Điện cực BiFE được xem là thân thiện với môi trường và có tiềm năng thay thế các điện cực thủy ngân. Luận án này tập trung vào việc tối ưu hóa các điều kiện để sử dụng điện cực BiFE trong phương pháp AdSV để xác định Cadmi.

IV. Tối Ưu Hóa Các Yếu Tố Ảnh Hưởng Đến Xác Định Cadmi Von Ampe

Độ nhạy và độ chính xác của phương pháp von ampe hòa tan bị ảnh hưởng bởi nhiều yếu tố. Các yếu tố này bao gồm pH của dung dịch, nồng độ chất điện ly, thế điện phân làm giàu, thời gian điện phân làm giàu, thế hấp phụ làm giàu, thời gian hấp phụ làm giàu, và các thông số kỹ thuật von-ampe sóng vuông. Luận án này tập trung vào việc nghiên cứu và tối ưu hóa các yếu tố này để đạt được kết quả xác định Cadmi tốt nhất.

4.1. Ảnh hưởng của pH và nồng độ chất điện ly đến tín hiệu Von Ampe

pH của dung dịch có ảnh hưởng lớn đến quá trình điện cực và sự hình thành phức chất của Cadmi. Nồng độ chất điện ly ảnh hưởng đến độ dẫn điện của dung dịch và sự ổn định của dòng điện. Việc lựa chọn pH và nồng độ chất điện ly phù hợp là rất quan trọng để đạt được tín hiệu von ampe mạnh và ổn định. Theo kết quả nghiên cứu trong tài liệu gốc, pH và nồng độ Tris có ảnh hưởng đáng kể đến I, và Ep của Cd.

4.2. Tối ưu hóa các thông số điện phân và hấp phụ trong Von Ampe

Thế điện phân làm giàu (Edep) và thời gian điện phân làm giàu (tdep) ảnh hưởng đến lượng Cadmi được tích lũy trên bề mặt điện cực. Thế hấp phụ làm giàu (Eads) và thời gian hấp phụ làm giàu (tads) ảnh hưởng đến sự hấp phụ của phức chất Cadmi lên điện cực. Việc tối ưu hóa các thông số này giúp tăng độ nhạy của phương pháp. Các nghiên cứu trong tài liệu gốc chỉ ra rằng Epdep và tdep có ảnh hưởng đáng kể đến tín hiệu của Cd.

V. Ứng Dụng Quy Trình Phân Tích Cadmi Cho Mẫu Môi Trường Thực Tế

Sau khi tối ưu hóa các yếu tố ảnh hưởng, luận án xây dựng quy trình phân tích hoàn chỉnh để xác định Cadmi trong mẫu môi trường thực tế. Quy trình bao gồm các bước chuẩn bị mẫu, chiết tách, làm giàu, và đo von ampe. Quy trình này được áp dụng để phân tích các mẫu nước, đất, và trầm tích từ các khu vực khác nhau. Kết quả phân tích được so sánh với các phương pháp khác để đánh giá độ chính xác và tin cậy.

5.1. Chuẩn bị mẫu và loại bỏ chất gây nhiễu trong mẫu môi trường

Quá trình chuẩn bị mẫu bao gồm các bước như hòa tan mẫu, loại bỏ chất hữu cơ, và điều chỉnh pH. Kỹ thuật SPE được sử dụng để loại bỏ các chất gây nhiễu và làm giàu Cadmi. Việc lựa chọn vật liệu hấp phụ phù hợp là rất quan trọng để đạt được hiệu quả chiết tách cao. Quy trình phân hủy mẫu trầm tích sông, tách loại ion Fe(III) bằng kỹ thuật SPE và xác định Cadmi bằng phương pháp SW-AdSV cũng được đề cập trong tài liệu gốc.

5.2. Đánh giá độ chính xác và độ tin cậy của quy trình phân tích

Độ chính xác và độ tin cậy của quy trình phân tích được đánh giá bằng cách sử dụng các mẫu chuẩn và mẫu thêm chuẩn. Kết quả phân tích được so sánh với các phương pháp khác để đảm bảo tính chính xác. Các thông số thống kê như độ lệch chuẩn, độ lệch chuẩn tương đối, và hệ số thu hồi được sử dụng để đánh giá độ tin cậy của quy trình. Kết quả xác định độ đúng của phương pháp DP-ASV được trình bày trong tài liệu gốc.

VI. Kết Luận Triển Vọng Ứng Dụng Von Ampe Trong Kiểm Soát Ô Nhiễm

Luận án đã thành công trong việc phát triển và tối ưu hóa phương pháp von ampe hòa tan hấp phụ để xác định Cadmi trong mẫu môi trường. Phương pháp này có độ nhạy cao, độ chính xác tốt, và chi phí thấp, phù hợp với các phòng thí nghiệm phân tích thông thường ở Việt Nam. Kết quả nghiên cứu có ý nghĩa quan trọng trong việc kiểm soát và đánh giá ô nhiễm Cadmi trong môi trường, góp phần bảo vệ sức khỏe cộng đồng.

6.1. So sánh kết quả và đánh giá ưu nhược điểm của phương pháp

So sánh với các phương pháp khác như AAS và ICP-MS cho thấy phương pháp von ampe hòa tan có chi phí thấp hơn và quy trình đơn giản hơn, nhưng độ nhạy có thể không bằng. Tuy nhiên, với việc tối ưu hóa các điều kiện phân tích, phương pháp von ampe hòa tan có thể đạt được độ nhạy đủ để xác định Cadmi trong nhiều loại mẫu môi trường. Ưu điểm và nhược điểm của các phương pháp khác nhau cũng được thảo luận trong tài liệu gốc.

6.2. Hướng nghiên cứu tiếp theo và tiềm năng ứng dụng mở rộng

Các hướng nghiên cứu tiếp theo có thể tập trung vào việc phát triển các vật liệu điện cực mới, tìm kiếm các phối tử tạo phức hiệu quả hơn, và tự động hóa quy trình phân tích. Phương pháp này có tiềm năng ứng dụng rộng rãi trong kiểm soát ô nhiễm Cadmi trong nước, đất, và không khí, cũng như trong phân tích thực phẩm và các sản phẩm tiêu dùng. Nghiên cứu về khả năng xử lý mẫu đơn giản để xác định nhanh chóng hàm lượng cadmi trong rau quả bằng phương pháp von ampe hòa tan hấp phụ là một hướng đi tiềm năng.

Trích đoạn nội dung tài liệu

MỞ ĐẦU Cùng với sự phát triển mạnh mẽ của quá trình công nghiệp hóa, chất thai công nghiệp và nông nghiệp cũng đang ngày một gia tăng về số lượng, đa dạng về chủng loại. Trong đó, ô nhiễm kim loại nặng đang là van dé rất bức bách ở Việt Nam nói riêng và trên toàn cầu nói chung. Việc sử dụng ngày càng nhiều các hóa chất bảo vệ thực vật và các chất thải được thải ra từ các khu công nghiệp, khu chế xuất và các nhà máy,. gây ô nhiễm đến môi trường đất, nước và không khí làm ảnh hưởng đến sức khỏe của con người cũng như động thực vật.

Do đó, việc kiểm soát và đánh giá mức độ ô nhiễm môi trường đang là mục tiêu quan tâm không chỉ với các nước phát triển mà ngay cả các nước dang phát triển như Việt Nam. Trong các chat 6 nhiễm, nhóm các kim loại độc như: Cu, Pb, Cd, Ni, Cr, As, Hg,. là một van đề đáng lo ngại. Đặc biệt, ngày 16 tháng 3 năm 2011, Báo “Đại đoàn kết” đã đăng tin nồng độ của Cadmi (Cd) và chi (Pb) trong nước mặt sông Hồng tại Thành phố Yên Bái tăng gap 20,6 lần và 36 lần so với mức loại A — QCVN 08/2008 BTNMT.

Cadmi mặc dù ton tại ở dạng vết (cỡ ppm = mg/l) và siêu vết (cỡ ppb = ug/l) nhưng Cd có độc tính cao do có chu kỳ bán phân hủy dài và có khả năng tích lũy trong các mô mềm, chủ yếu ở thận và gan, ở đó Cd liên kết với các protein [3, 116]. Cadmi có thể thay thế kẽm (Zn) trong một sỐ hợp chất có trong cau trúc của cơ thé sống, làm rối loạn vai trò sinh hóa của các enzym, gây huyết áp cao, suy thận, loãng xương, phá hủy các mô và hồng cầu, đặc biệt là bệnh Itai-Itai ở Nhật Bản [2, 110, 137, 138]. Đề định lượng chính xác lượng vết và siêu vết Cd, thường sử dụng hai nhóm phương pháp chính như sau: - Các phương pháp phân tích phổ như: quang phổ hấp thụ nguyên tử không ngọn lửa dùng lò graphit (GF-AAS), quang phổ phát xạ nguyên tử plasma cặp cảm ứng (ICP-AES), khối phổ plasma cặp cảm ứng (ICP-MS), phân tích kích hoạt notron (NAA),. - Các phương pháp phân tích điện hóa hiện đại, điển hình là các phương pháp von-ampe hòa tan (SV) có nhiêu ưu điêm nôi bật như độ nhạy và độ chọn lọc cao, 13 giới hạn phát hiện thấp, qui trình phân tích đơn giản và đặc biệt là chi phí thấp nên ngày càng được ứng dụng rộng rãi trong phân tích vết và siêu vét [33, 129, 130].

Mặt khác, hiện nay ở Việt Nam đã có nhiều nhà nghiên cứu khoa học đã và đang chế tạo ra các thiết bị phân tích điện hóa đa năng có độ nhạy cao và giá thành thiết bị rẻ. Điều này càng nâng cao tính khả thi của phương pháp phân tích điện hóa trong các phòng thí nghiệm ở nước ta. Trong các phương pháp SV, phương pháp von-ampe hòa tan hấp thụ (AdSV) được xem là phương pháp có triển vọng nhất hiện nay, có thể cho phép xác định được hon 60 kim loại va hang trăm hợp chất hữu cơ [14, 77, 103]. Nhưng dé góp phần phát triển phương pháp AdSV xác định các kim loại nói chung và Cd nói riêng, cần định hướng nghiên cứu về các vấn đề sau: - Thứ nhất là tìm ra và lựa chọn được một phối tử tạo phức mới.

- Thứ hai là điện cực làm việc (WE). Các WE thường dùng là điện cực giọt thủy ngân treo (HMDE), điện cực giọt thủy ngân tĩnh (SMDE), điện cực màng thủy ngân (MFE). Tuy nhiên, do độc tính cao của thủy ngân nên ngày nay có xu hướng tìm kiếm và phát triển các loại điện cực khác thay thế. Trên thế giới và ở Việt Nam đã có những công trình nghiên cứu phát trién các điện cực làm việc phi thủy ngân (không dùng thủy ngân kim loại hoặc muối thủy ngân), vi điện cực, điện cực biến tính,.

và gần đây là điện cực màng bitmut (BiFE). Một trong những ưu điểm của điện cực BiFE là không gây 6 nhiễm nên được xem là điện cực “thân thiện với môi trường” [41, 71, 88, 131]. Như vậy, nếu phát triển được phương pháp AdSV dùng điện cực BiFE để xác định lượng vết Cd sẽ không chi góp phan làm giảm chi phi phân tích và chi phí thiết bị, mà còn góp phan đưa vào ứng dụng một loại điện cực mới - điện cực phi thủy ngân cho phương pháp AdSV. Mặc dù có những ưu điểm trên, song nó vẫn có một số nhược điểm là dễ tạo thành hợp chất gian kim loại trên bề mặt điên cực, độ nhạy chưa cao, sự tách đỉnh hòa tan chưa tốt và ảnh hưởng mạnh của chất hoạt động bề mặt.

Gần đây, có nhiều công trình nghiên cứu sử dụng điện cực làm việc được biến tính băng Nafion đã khắc phục được các nhược điểm đó [29, 42, 132, 140]. 14 Một điều rất đáng quan tâm và không thé thiếu trong quy trình phân tích là khâu chuẩn bị mẫu cho các phương pháp phân tích. Các phương pháp phân tích hiện đại mặc dù đã phát triển để đạt được độ nhạy, độ chọn lọc cao và giới hạn phát hiện thấp, nhưng do mẫu môi trường là đa dạng và phức tạp, đồng thời nồng độ của Cd là rất nhỏ, đặc biệt là trong các mẫu nước tự nhiên, thường nhỏ hơn 10° M. Chính vì vay, việc kết hợp phương pháp phân tích va một số kỹ thuật tách và làm giàu đã ra đời dé xác định các kim loại.

Trong các kỹ thuật tách và làm giàu chất phân tích, kỹ thuật chiết pha rắn (SPE) được sử dụng rất thông dụng do có nhiều ưu điểm hơn so với các kỹ thuật khác là hệ số làm giàu cao, không sử dụng dung môi hữu cơ và dễ tự động hóa. Hiện nay trên thế giới và ở một số rất ít phòng thí nghiệm ở Việt Nam đã kết hợp kỹ thuật SPE với phương pháp phân tích, nhưng chủ yếu là các phương pháp phân tích phổ và như vậy, nếu kết hợp với phương pháp von-ampe hòa tan sẽ tạo điều kiện rất thuận lợi cho các phòng thí nghiệm phân tích thông thường ở Việt Nam dé giảm chi phí thiết bị đắt tiền như thiết bị phân tích ph. Xuất phát từ những van dé trên, mục đích của luận án là nghiên cứu phát triển phương pháp AdSV dùng điện cực làm việc phi thủy ngân với phối tử tạo phức mới để xác định lượng vết và siêu vết Cd trong một số mẫu môi trường. Đề thực hiện mục đích này, luận án của chúng tôi tập trung vào các nhiệm vụ chủ yếu sau: - Nghiên cứu tính chất điện hóa của phức chất giữa ion Cd(I) với phối tử tạo phức mới (2-mercaptobenzothiazole — 2-MBT) trên các điện cực làm việc khác nhau.

Áp dụng cơ sở lý thuyết phân tích điện hóa hiện đại để nghiên cứu phức chất và tìm ra các điều kiện thí nghiệm thích hop dé xác định Cd bang phương pháp von- ampe hòa tan hap phụ sóng vuông sử dụng điện cực màng bitmut in situ (BiFE) và điện cực BiFE sau khi được biến tính bằng Nafion (BiFE-bt). - Xây dựng quy trình phân tích lượng siêu vết Cd bằng phương pháp von- ampe hòa tan hấp phụ sóng vuông dùng điện cực màng bitmut biến tính bằng Nafion kết hợp với việc làm giàu bằng kỹ thuật chiết pha rắn và áp dụng để xác định hàm lượng Cd trong một số mẫu môi trường. TONG QUAN LÝ THUYET 1. GIỚI THIỆU VE PHƯƠNG PHAP VON-AMPE HÒA TAN HAP PHU Phương pháp phân tích điện hóa hòa tan (Stripping Analysis — SA) là một trong các phương pháp phân tích điện hóa được phát triển mạnh mẽ từ thập kỷ 60 của thế kỷ 20 khi mà Kemula W.

chế tạo thành công điện cực giọt thủy ngân treo (HMDE) [129]. Chính từ mốc thời gian này mà một số thuật ngữ trong phân tích điện hóa ra đời, như: phân tích hòa tan, von-ampe hòa tan,. mà trước đó chỉ sử dụng thuật ngữ “phân tích cực phổ” khi dùng điện cực giọt thủy ngân rơi (DME). Như vậy, phân tích điện hóa hòa tan là gì ? và việc phân loại các phương pháp phân tích điện hóa hòa tan như thé nào ? Theo Wang J.

Sau đó, chất cần phân tích được hòa tan và đo tín hiệu điện hóa của sự hòa tan. Với khái niệm như vậy, Wang J. đã phân loại các phương pháp phân tích điện hóa hòa tan như sau: Phân tích hòa tan (SA) Hòa tan do thé (SP) 4 Von-ampe Von-ampe Von-ampe Hoa tan do Hòa tan đo thé hoa tan anot hoa tan hoa tan hap thé-chat oxy -dong không (ASV) catot (CSV) phu (AdSV) hóa (CO-SP) doi (CC-SP) Thế hòa tan-dòng không đôi hâp phụ (AdCC-SP) Hình 1. Sơ đồ phân loại các phương pháp phân tích điện hóa hòa tan.

Như vậy, với cách phân loại như trên, phương pháp phân tích điện hóa hòa tan được chia làm hai nhóm do tín hiệu hòa tan, trong đó: 16 - Von-ampe hòa tan (Stripping Voltammetry - SV): dòng hòa tan là hàm của thé trên điện cực làm việc, i = f(E). Sau đây, sé giới thiệu chung về phương pháp von-ampe hòa tan hấp phụ (Adsorptive Stripping Voltammetry — AdSV). Nguyên tac của phương pháp von-ampe hòa tan hap phụ Quy trình phân tích theo phương pháp AdSV cũng được thực hiện qua hai giai đoạn: giai đoạn làm giàu và giai đoạn hòa tan [35, 103, 129, 130, 131]. Giai đoạn làm giàu Trong giai đoạn làm giàu, xảy ra hai quá trình là quá trình tạo phức chất và quá trình hấp phụ.

Phức chất giữa ion kim loại va phối tử tạo phức hình thành trong dung dịch phân tích và được hấp phụ lên bề mặt WE, do vậy chất phân tích được làm giàu. Hai quá trình đó có thể xảy ra gần như đồng thời hoặc một trong hai quá trình sẽ xảy ra trước. Trong giai đoạn này, thế trên WE được giữ cô định trong một thời gian thích hợp và dung dịch được khuấy trộn đều với tốc độ không đổi. Kết thúc giai đoạn này, ngừng khuấy dé dung dịch yên tĩnh trong khoảng 15 + 30 s.

Cơ chế của quá trình hấp phụ làm giàu: nếu trong dung dịch chất điện ly, ion kim loại M”? tạo phức với phối tử L tạo thành phức chat ML," (giả sử L là phối tử trung hòa điện) có hoạt tính điện hóa, thì sự làm giau (tích lũy) lên bề mặt WE có thể xảy ra theo một trong bốn cơ chế sau [4, 35, 51, 103]. 1) lon M”” tạo phức với phối tử L, phản ứng này xảy ra trong dung dịch (dd) và đây là quá trình hóa học: MTM + xL S = ML," (dd) (1.