nghiÊn cỨu phÂn tÍch ĐỒng thỜi mỘt sỐ hỢp chẤt … tat lats...dũng, tạ thị...
TRANSCRIPT
ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN
--------------------------------
Khuất Hoàng Bình
NGHIÊN CỨU PHÂN TÍCH ĐỒNG THỜI MỘT SỐ
HỢP CHẤT NITRO BẰNG PHƯƠNG PHÁP VON-AMPE
Chuyên ngành:Hóa phân tích
Mã số: 62440118
DỰ THẢO TÓM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SĨ HÓA HỌC
Hà Nội - 2018
Công trình được hoàn thành tại:
Trường Đại học Khoa học Tự nhiên - Đại học Quốc gia Hà Nội
Người hướng dẫn khoa học: 1. PGS.TS. Tạ Thị Thảo
2. PGS.TS. Trần Văn Chung
Phản biện 1:
Phản biện 2:
Phản biện 3:
Luận án sẽ được bảo vệ trước Hội đồng cấp cơ sở chấm luận án tiến sĩ
họp tại: Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, ĐHQGHN
vào hồi giờ ngày tháng năm 2018
Có thể tìm hiểu luận án tại:
- Thư viện Quốc gia Việt Nam
- Trung tâm Thông tin - Thư viện, Đại học Quốc gia Hà Nội
DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH KHOA HỌC CỦA TÁC GIẢ
LIÊN QUAN ĐẾN LUẬN ÁN
1. Khuất Hoàng Bình, Trần Văn Chung, Tạ Thị Thảo, Nguyễn Thu Hương
(2015), “Nghiên cứu xác định một số hợp chất hữu cơ nhóm nitro bằng
phương pháp von-ampe”, Tạp chí Hóa học, 53(5e1), tr.74-77.
2. Khuất Hoàng Bình, Đinh Thế Dũng, Nguyễn Thu Hương,Trần Văn
Chung, Tạ Thị Thảo (2016), “Xác định đồng thời một số hợp chất nitro
bằng phương pháp Von-ampe kết hợp với thuật toán hồi quy đa biến
tuyến tính”, Tạp chí Khoa học Đại học Quốc gia Hà Nội, 32(3), tr.94-98.
3. Khuất Hoàng Bình, Trần Văn Chung, Nguyễn Thu Hương, Đinh Thế
Dũng, Tạ Thị Thảo, (2017), “Xác định đồng thời 6 hợp chất nitro bằng
phương pháp Von-Ampe xung vi phân kết hợp với bình phương tối
thiểu nghịch đảo”, Tạp chí Hóa học, 55(5e12), tr.219-222.
4. Vũ Thị Phương, Khuất Hoàng Bình, Vũ Minh Thành, Nguyễn Tuấn Hồng
(2017), “Phân tích hàm lượng 2,4,6-Trinitrotoluen bằng phương pháp
Von-Ampe”, Tạp chí Xúc tác và Hấp phụ Việt Nam, 6(4), tr.100-103.
5. Khuất Hoàng Bình, Trần Văn Chung, Nguyễn Thu Hương, Tạ Thị Thảo
(2018) “Simultaneous analysis of nitro compounds by Voltammetric
method combined with the partial least squares (PLS) and the principal
component regression (PCR)”, International Journal of Engineering
Research & Science (IJOER), 4(1), pp.44-48.
6. Khuất Hoàng Bình, Trần Văn Chung, Nguyễn Thu Hương, Tạ Thị Thảo
(2018) “Simultaneous analysis of nitro compounds by Voltammetric
method combined with the principal component regression (PCR)”,
International Journal of Engineering Research & Science (IJOER),
4(10), pp.6-11.
A. GIỚI THIỆU LUẬN ÁN
1. Tính cấp thiết của luận án
Các hợp chất hữu cơ nhóm nitro được sử dụng phổ biến trong các ngành
công nghiệp, chúng có độc tính cao, có khả năng gây ô nhiễm môi trường. Các
phương pháp phân tích đã được nghiên cứu như nhóm các phương pháp sắc ký:
HPLC, GC và phương pháp điện di mao quản; các phương pháp quang phổ như
UV-VIS, IR, phổ Raman cũng đã được nghiên cứu nhưng không phổ biến.
Những phương pháp này đòi hỏi phải có quá trình tiền xử lý mẫu trước khi đo
mẫu gây tốn nhiều thời gian, công sức… Phương pháp Von-Ampe có ưu điểm là
độ nhạy cao, kỹ thuật tương đối đơn giản và đặc biệt tốn ít chi phí cũng đã được
sử dụng để xác định các hợp chất nhóm nitro vòng thơm. Tuy nhiên, do độ tương
đồng về công thức cấu tạo nên các píc khử của chúng thường bị chồng chéo lên
nhau, khó định lượng chính xác riêng lẻ từng thành phần chất trong hỗn hợp.
Chính vì vậy, đề tài: "Nghiên cứu phân tích đồng thời một số hợp chất
nitro bằng phương pháp Von-Ampe" sẽ sử dụng phương pháp Von-Ampe kết
hợp với phương pháp hồi quy đa biến tuyến tính và phi tuyến tính, cho phép định
lượng nhanh, chính xác từng hợp chất nitro có mặt trong hỗn hợp mà không cần
tách loại chúng ra khỏi nhau.
2. Mục tiêu của luận án
Xây dựng phương pháp phân tích Von-Ampe kết hợp với phương pháp hồi
quy đa biến để xác định đồng thời các chất hữu cơ vòng thơm chứa nhóm nitro
trong môi trường nước. Ứng dụng để xác định một số hợp chất nitro vòng thơm
trong nước mặt, nước thải tại các nhà máy quốc phòng.
3. Nội dung luận án
- Nghiên cứu đặc tính điện hóa của một số hợp chất hữu cơ nhóm nitro và
tìm điều kiện tối ưu xác định các hợp chất hữu cơ nhóm nitro.
- Đánh giá tính cộng tính tín hiệu đo từ đó lựa chọn và sử dụng mô hình
hồi qui đa biến để phân tích tín hiệu Von-Ampe của mẫu chứa đồng thời các
hợp chất nitro vòng thơm.
- Ứng dụng qui trình phân tích xây dựng được để phân tích mẫu thực tế và
so sánh kết quả với một số phương pháp khác.
4. Những đóng góp mới của luận án
- Điểm mới của luận án: Xây dựng thành công quy trình phân tích
nhanhcác hợp chất nhóm nitro vòng thơm trong cùng hỗn hợp bằng phương
pháp Von-Ampe kết hợp phương pháp hồi quy đa biến.Đã loại trừ được ảnh
hưởng của nền mẫu bằng cách xây dựng mô hình hồi qui đa biến với nền mẫu
thực.
- Ý nghĩa của luận án: Mở ra một hướng nghiên cứu mới trong việc phân
tích đồng thời các hợp chất hữu cơ có nhóm nitro bằng phương pháp Von-
Ampe, với ưu điểm là có độ nhạy và độ chính xác cao, kỹ thuật tương đối đơn
giản, tốn ít kinh phí hơn nhiều so với các phương pháp khác và có thể phân tích
nhanh hàng loạt mẫu mang lại hiệu quả kinh tế.
B. NỘI DUNG CỦA LUẬN ÁN
Chương 1: Tổng quan Chương 1 giới thiệu về một số hợp chất nitro vòng thơm, ứng dụng và
nguồn phát thải của chúng. Đồng thời đã tổng hợp được tài liệu trong và ngoài nước về các phương pháp phân tích hợp chất nitro vòng thơm gồm: Nhóm phương pháp quang phổ, sắc ký và Von-Ampe hay Von-Ampe kết hợp hồi quy đa biến. Tổng quan đặt cơ sở khoa học và định hướng cho việc thực hiện nội dung nghiên cứu để đạt mục tiêu của luận án.
Chương 2: Thực nghiệm và phương pháp nghiên cứu
2.1. Hóa chất và thiết bị
2.1.1. Hóa chất - Chất chuẩn: Nitrobenzen (NB) ở dạng lỏng (Trung Quốc), 2-nitro
phenol (2-NP), 3-nitro phenol (3-NP), 4-nitro phenol (4-NP), TNT và DNT ở dạng rắn (Merk, Đức). Các chất đều có độ tinh khiết P.A.
- Các hóa chất khác được sử dụng trong luận án như NaOH, NH4Cl, NH4OH, CH3COOH, H3BO3, H3PO4, HCl, axit fomic đều có độ tinh khiết (P.A).
- Dung môi sử dụng cho LCMS/MS: Metanol (MS grade)
2.1.2. Thiết bị - Cân phân tích HR 200 (Nhật) có độ chính xác ± 0,002 g - Máy đo pH Precisa (Thụy Sỹ) có độ chính xác ± 0,02 đơn vị pH
- Máy phân tích điện hóa đa năng Metrohom 797 (Thụy Sỹ) với ba điện cực: Điện cực làm việc: HMDE; điện cực so sánh: Ag/AgCl/Cl; điệnphụ trợ: Pt. - Thiết bị sắc ký lỏng khối phổ LC/MS/MS SCIEX X500R QTOF (Mỹ) + Cột tách:C18 110Ao(2,0 mm × 50mm × 3 µm) + Đầu ion hóa điện tử (ESI), đầu ion hóa hóa học tại áp suất khí quyển (APCI) - Thiết bị HPLC PH 1100, detector UV, cột C18 (200 x 4 mm×5 µm).
2.2. Đối tượng và chỉ tiêu phân tích Các hợp chất nitro vòng thơm thuộc nhóm vật liệu nổ được sử dụng nhiều trong quân đội bao gồm: Nitrobenzen (NB), 2-Nitrophenol, 3-Nitrophenol, 4-Nitrophenol, Dinitrotoluen (DNT) và Trinitrotoluen (TNT). Một số mẫu thực tế là các loại nước thải hay nước mặt tại các nhà máy quốc phòng.
2.3. Phương pháp Von-Ampe xác định NB, 2-NP, 3-NP, 4-NP, DNT, TNT
2.3.1. Nghiên cứu đặc tính điện hóa của hợp chất nitro vòng thơm 1. Nghiên cứu đặc tính điện hóa
Điều kiện làm việc ban đầu của thiết bị: + Thế bắt đầu: 0 V + Thế kết thúc: -0,6 V; + Tốc độ quét thế: 12,5 mV/s + Biên độ xung: 50mV + Bước nhảy thế: 5 (mV/s) + Chu kỳ xung:0,04 s + Thời gian thổi khí nitơ: 120 s + Thời gian nghỉ: 10 s, + Kích thước giọt thủy ngân: 4 + Chế độ quét DP.
2. Nghiên cứu xác định điều kiện tối ưu
a. Khảo sát và lựa chọn pH của dung dịch điện li: Sử dụng RB có khoảng
pH từ 2 đến 10
b. Lựa chọn dung dịch nền điện li: Gồm đệm amoni (0,1M) pH = 9,3; hệ đệm
Britton-Robinson ở các giá trị pH khác nhau và đệm axetat (0,1M) pH = 4,6. c. Khảo sát thời gian thổi khí ni tơ, tốc độ quét thế, biên độ xung, thời gian
nghỉ: Theo phương pháp đơn biến, các điều kiện khảo sát ban đầu được giữ
nguyên chỉ thay đổi yếu tố cần khảo sát tại các giá trị khác nhau.
d. Khảo sát ảnh hưởng của một số ion vô cơ: Fe3+, Mn2+, Cu2+, Pb2+, Zn2+, Cd2+
2.3.2. Xác định đồng thời các hợp chất nitro vòng thơm bằng phương pháp
Von-Ampe kết hợp với hồi qui đa biến
1.Tín hiệu Von-Ampe khi có đồng thời các hợp chất: Ghi đường Von-Ampe ở
các điều kiện đã khảo sát được của 6 hợp chất NB, 2-NP, 3-NP, 4-NP, DNT,
TNT riêng biệt có nồng độ 1ppm cho từng chất và đường Von-Ampe dung dịch
hỗn hợp của chúng.
2. Khảo sát tính cộng tính tín hiệu đo
2.3.3. Nghiên cứu lựa chọn mô hình hồi qui đa biến xây dựng trên nền
chuẩn và nền mẫu thực
Chuẩn bị các dung dịch chuẩn để xây dựng ma trận chuẩn và ma trận
kiểm tra chứa hỗn hợp gồm NB, 2-NP, 3-NP, 4-NP, DNT, TNT có nồng độ từ
0,5 đến 2,5 mg/l trên hai nền mẫu chuẩn và nền mẫu thực. Đo cường độ dòng
của các dung dịch tại 120 điểm thế khác nhau trong khoảng thế từ 0 đến -0,6 V
(mỗi 0,005 mV lại ghi một điểm). Lưu kết quả dưới dạng ma trận tín hiệu đo để
xây dựng mô hình hồi qui. Xử lý số liệu trên phần mềm Matlab sử dụng các mô
hình hồi quy đa biến: CLS, ILS, PCR, PLS và ANN.
2.4. Xây dựng phương pháp phân tích đối chứng LC-MS/MS và HPLC-UV
2.4.1. Điều kiện phân tích HPLC-UV
+ Cột Hypersil C18 (200 x 4 mm), Áp suất: 280 bar
+ Tỷ lệ pha động MeOH/H2O:70/30; Tốc độ dòng: 0,8 ml/phút
2.4.2. Nghiên cứu xác định 2-NP,3-NP, 4-NP, DNT và TNT bằng phương
pháp LCMS/MS
1. Khảo sát điều kiện đo trên hệ MS/MS
- Thời gian chạy: 10 phút
- Cài đặt tham số MS và tự động khảo sát các thông số cho từng chất với các giá
trị như sau: Nhiệt độ(oC): 350, 400, 450, 500; GS1 (psi): 25, 30, 40, 50; GS2
(psi): 25, 30, 40, 50; CUR (psi): 10, 15, 20, 25;DP (V) : -100, -90; -80, -70; CE
(V) TOF MS: -5, -10, -20, 30; CE (V) TOF MSMS: -20, -30, -40, -50.
2. Khảo sát điều kiện phân tích trên hệ LC
- Thời gian: 10 phút, tốc độ dòng: 0,3 ml/phút, pha động chạy chế độ gradien sử
dụng hệ dung môi: Pha động A: Nước cất, pha động B: MeOH + 0,1 % acid
formic theo thể tích.
- Thay đổi thông số cần khảo sát bao gồm: Thời gian chạy LC: 7, 10, 12, 15
phút; tốc độ dòng tại các giá trị: 0,1; 0,3; 0,5; 1 ml/phút, khảo sát tỷ lệ pha động
theo một số gradien.
Chương 3: Kết quả và thảo luận
3.1. Nghiên cứu đặc tính điện hóa của hợp chất nitro vòng thơm
3.1.1. Sóng khử Von-Ampe của các hợp chất nitro vòng thơm
VonAmpe đồ của quá trình khử hợp chất nitro vòng thơm trên điện cực
HMDE thu được ở hình 3.1, bảng 3.1.
a-
a-
a-
b-
b-
b-
a-
a-
a-
b-
b-
b-
Hình 3.1: Đường Von-Ampe của NB, 2-NP, 3-NP, 4-NP, DNT và TNT (1mg/l)
a -Nền đệm axetat b- Nền đệm amoni
Bảng 3.1: Thế xuất hiện píc của các hợp chất ở các nền điện ly khác nhau
Nền Thế xuất hiện píc (V)
NB 2-NP 3-NP 4-NP DNT (2 pic) TNT (3pic)
Axetat -0,297 -0.251 -0,267 -0,337 -0,176 -0,076, -0,161
0 -0.10 -0.20 -0.30 -0.40 -0.50 -0.60
U (V)
-5.00n
-10.0n
-15.0n
-20.0n
I (A
)
Nitrobenzen
-0.10 -0.20 -0.30 -0.40 -0.50
U (V)
-5.00n
-10.0n
-15.0n
-20.0n
-25.0n
I (A
)
2-NP
0 -0.10 -0.20 -0.30 -0.40 -0.50
U (V)
0
-10.0n
-20.0n
-30.0n
-40.0n
-50.0n
-60.0n
I (A)
3-NP
-0.30 -0.40 -0.50 -0.60 -0.70 -0.80 -0.90
U (V)
-5.00n
-10.0n
-15.0n
-20.0n
I (A
)
Nitrobenzen
-0.40 -0.50 -0.60 -0.70 -0.80 -0.90
U (V)
-5.00n
-10.0n
-15.0n
-20.0n
-25.0n
-30.0n
I (A
)
2-NP
-0.40 -0.50 -0.60 -0.70 -0.80 -0.90
U (V)
-5.00n
-10.0n
-15.0n
-20.0n
-25.0n
-30.0n
I (A)
3-NP
-0.10 -0.20 -0.30 -0.40 -0.50 -0.60
U (V)
-10.0n
-20.0n
-30.0n
-40.0n
-50.0n
-60.0n
I (A
)
4-NP
0 -0.10 -0.20 -0.30 -0.40 -0.50 -0.60
U (V)
-10.0n
-20.0n
-30.0n
-40.0n
I (A)
DNT2
DNT1
0 -0.10 -0.20 -0.30 -0.40 -0.50 -0.60
U (V)
-10.0n
-20.0n
-30.0n
-40.0n
-50.0n
I (A)
TNT1
TNT3
TNT2
-0.50 -0.60 -0.70 -0.80 -0.90 -1.00 -1.10
U (V)
-5.00n
-10.0n
-15.0n
-20.0n
-25.0n
-30.0n
-35.0n
I (A)
4-NP
-0.20 -0.40 -0.60 -0.80
U (V)
-10.0n
-20.0n
-30.0n
-40.0n
-50.0n
-60.0n
I (A
)
DNT1
DNT2
-0.20 -0.40 -0.60 -0.80
U (V)
-10.0n
-20.0n
-30.0n
-40.0n
-50.0n
I (A
)
TNT2
TNT1
TNT3
(pH = 4,6) -0,282 -0,267
Amoni
(pH = 9,3) -0,587 -0,585 -0,596 -0,797
-0,432
-0,588
-0,301, -0,432
-0,573
3.1.2. Khảo sát điều kiện tối ưu xác định NB, 2-NP, 3-NP, 4-NP, DNT và TNT
3.1.2.1. Ảnh hưởng của pH dung dịch nền điện ly
Sự phụ thuộc của cường độ dòng và thế đỉnh pic vào pH được thể hiện
trong hình 3.2, 3.3, 3.4.
Hình 3.2: Ảnh hưởng của pH tới cường độ dòng và thế đỉnh pic
của NB, 2-NP, 3-NP, 4-NP
Hình 3.3: Ảnh hưởng của pH tới cường độ dòng và thế đỉnh pic của DNT
Hình 3.4: Ảnh hưởng của pH tới cường độ dòng và thế đỉnh pic của TNT
Thực nghiệm cho thấy rằng sự phụ thuộc của tín hiệu pic vào pH là không
giống nhau giữa các chất.
- Đối với NB và nhóm nitro phenol (2,3,4-NP) nhìn chung I có xu hướng giảm
dần khi pH tăng. Tín hiệu pic ở môi trường axit tốt hơn ở môi trường kiềm.
- Đối với DNT cho 2 pic với tín hiệu khác nhau. Ở píc thứ nhất, tín hiệu píc
ổn định đến pH = 6 sau đó giảm nhẹ ở pH = 7 và tăng mạnh khi pH tăng. Píc
thứ 2 lại cho thấy sự giảm cường độ dòng khi tăng pH.
10
20
30
40
50
60
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
NB
2-NP
3-NP
I (nA)
pH 0
0.2
0.4
0.6
0.8
1
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
NB
2-NP
pH
-E (V)
10
20
30
40
50
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
DNT1
DNT2
pH
I (nA)
0
0.2
0.4
0.6
0.8
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
DNT1
DNT2
pH
-E (V)
5
10
15
20
25
30
35
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
TNT1TNT2TNT3
pH
I (nA)
0
0.2
0.4
0.6
0.8
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
TNT1
TNT2
TNT3
-E (V)
pH
- Tương tự DNT, TNT cho 3 pic với tín hiệu khác nhau. Ở pic thứ 1 và 2, tín
hiệu píc ổn định đến pH = 6 sau đó có xu hướng tăng khi pH tăng. Píc thứ 2 lại
cho thấy sự giảm cường độ dòng khi tăng pH.
- Thế xuất hiện pic của cả 5 hợp chất đều có xu hướng dịch chuyển về phía
âm hơn khi tăng pH.
Chọn khoảng pH tối ưu cho xác định các hợp chất trên là từ 4 đến 6 do tín
hiệu pic của chúng đạt tốt nhất, ổn định và không có sự chồng chéo nhiều giữa các đỉnh píc của các chất nghiên cứu.
3.1.2.2. Khảo sát ảnh hưởng của dung dịch nền điện ly a. Lựa chọn dung dịch nền
Bảng 3.2: Ảnh hưởng của dung dịch nền đến cường độ dòng đỉnh pic
Kết quả khảo sát ảnh hưởng của dung dịch nền cho thấy nền đệm axetat
cho chiều cao pic Von-Ampe cao nhất và ổn định nhất, hình dạng pic thu được đẹp hơn các nền đệm còn lại. Vì vậy chúng tôi chọn axetat làm nền điện ly cho
các nghiên cứu tiếp theo.
b. Lựa chọn nồng độ nền điện ly Bảng 3.3. Ảnh hưởng của nồng độ nền đến cường độ dòng đỉnh pic
Hợp chất
(C = 1 mg/l)
Cường độ dòng (nA)
0,005 M 0,01 M 0,03 M 0,05 M 0,1 M 1 M
NB 30,0 33,2 34,9 34,4 32,5 29,6
2-NP 19,1 19,1 18,9 18,7 17,2 16,9
3-NP 43,3 52,5 52,7 51,7 50,5 48,2
4-NP 41,6 44,1 47,4 49,3 47,3 46,3
DNT1 15,2 23,9 23,3 23,4 23,2 22,5
DNT2 10,9 16,4 22,4 26,4 28,6 27,5
TNT1 16,2 17,8 17,1 17,1 16,6 14,1
TNT2 16,6 17,2 17,5 17,6 16,9 14,5
TNT3 16,5 23,2 30,1 32,9 31,1 28,2
Ở nồng độ đệm axetat thấp (<0,005M) tín hiệu píc nhỏ, pic thu được xấu và không cân đối, ở nồng độ cao (> 1 M) pic bắt đầu không cân đối và tín hiệu bị giảm đi. Khi tăng nồng độ đệm axetat từ 0,005 đến 0,01 M đều có sự tăng I đáng
Hợp chất
(C = 1 mg/l)
Cường độ dòng (nA)
Axetat (0,1M)
(pH=4,6)
RB
(pH=4,5)
Amoni (0,1M)
(pH=9,3)
RB
(pH=9,4)
NB 34,4 33,9 15,8 13,7
2-NP 20,9 19,8 17,7 14,0
3-NP 51,2 51,8 19,6 13,1
4-NP 48,2 41,2 24,2 13,6
DNT1 23,3 21,8 42,6 36,5
DNT2 29,0 22,1 23,6 18,3
TNT1 20,6 12,2 28,5 24,8
TNT2 19,4 15,2 33,5 25,2
TNT3 28,6 23,5 16,9 12,3
kể sau đó ít thay đổi ở nồng độ đệm từ 0,01 đến 0,05M và ở nồng độ 0,1 M bắt
đầu có sự giảm nhẹ tín hiệu phân tích. Đồng thời với sự tăng I, Ep cũng có xu
hướng bị dịch chuyển về phía dương hơn khi tăng nồng độ dung dịch đệm. Khoảng nồng độ tối ưu để xác định các hợp chất trên chúng tôi chọn trong
khoảng từ 0,01M đến 0,1M.
3.1.2.3. Ảnh hưởng của thời gian đuổi oxi hòa tan Bảng 3.5: Sự phụ thuộc của cường độ dòng đỉnh pic theo thời gian đuổi ôxy
Khi thời gian sục khí nitơ chưa đủ thì tín hiệu pic thu được thấp, thậm trí
không xuất hiện pic như ở TNT1, TNT2 và hình dạng pic thu được rất xấu, chân
pic dâng cao do xuất hiện pic khử oxi. Cường độ dòng thu được ổn định khi thời
gian sục khí khoảng 60 giây. Tuy nhiên khi thời gian sục khí tăng lên khoảng
180 giây lại thấy có hiện tượng giảm nhẹ cường độ dòng. Kết quả khảo sát cho
thấy thời gian loại oxi bằng dòng khí nitơ là khoảng 90s đến 120s đủ để có
chiều cao pic ổn định.
3.1.2.4. Ảnh hưởng của tốc độ quét thế Bảng 3.6:Sự phụ thuộc của cường độ dòng và thế đỉnh pic và tốc độ quét thế (mV/s)
Hợp chất I (nA) Ep (V)
5 10 12,5 15 20 5 10 12,5 15 20
NB 16,4 18,8 19,9 20,4 21,4 -0,322 -0,322 -0,327 -0,326 -0,330
2-NP 18,7 20,3 21,9 22,6 23,8 -0,273 -0,277 -0,281 -0,283 -0,289
3-NP 17,9 23,4 25,1 26,5 29,5 -0,302 -0,303 -0,306 -0,308 -0,314
4-NP 15,8 20,4 22,6 23,4 26,2 -0,382 -0,386 -0,386 -0,386 -0,394
DNT1 13,5 19,8 21,4 24,6 31,4 -0,227 -0,231 -0,236 -0,237 -0,239
DNT2 17,5 29,1 34,7 37,0 46,3 -0,326 -0,334 -0,337 -0,34 -0,348
TNT1 13,1 15,4 15,7 17,0 17,6 -0,133 -0,135 -0,136 -0,137 -0,135
TNT2 8,2 13,6 16,0 17,3 19,7 -0,214 -0,222 -0,227 -0,226 -0,23
TNT3 20,6 29,6 32,4 34,7 37,3 -0,319 -0,329 -0,327 -0,339 -0,341
Hợp chất Cường độ dòng (nA)
0 giây 30 giây 60 giây 90 giây 120 giây 180 giây
NB 22,2 22,9 23,6 23,6 23,6 22,9
2-NP 17,8 20,6 22,5 22,9 22,7 20,8
3-NP 21,3 24,5 25,3 25,4 25,2 25,1
4-NP 20,7 22,2 23,0 23,1 22,8 21,1
DNT1 17,1 19,9 22,5 22,7 22,8 21,9
DNT2 14,9 17,9 20,1 20,2 20,1 19,7
TNT1 0 12,6 15,8 17,0 17,1 17,1
TNT2 0 13,6 15,8 16,0 16,2 16,1
TNT3 30,4 30,1 32,9 32,7 32,9 32,6
Chiều cao dòng pic Von-Ampe của RNO2 tăng tỉ lệ với căn bậc hai của tốc
độ quét. Thực tế cho thấy khi tăng tốc độ quét thế, Epic dịch chuyển về phía âm
hơn, và đường pic không cân đối, do đó tốc độ quét thế 12,5 mV/s được lựa
chọn cho các thí nghiệm nghiên cứu tiếp theo.
3.1.2.5. Ảnh hưởng của biên độ xung Bảng 3.7: Ảnh hưởng của biên độ xungđến cường độ dòng đỉnh pic
Hợp chất Cường độ dòng (nA)
10 mV 30 mV 50 mV 80 mV 100 mV 150 mV
NB 3,0 11,0 23,5 31,0 43,1 49,3
2-NP 2,1 9,7 21,7 34,9 42,1 48,1
3-NP 2,8 12,0 24,4 41,7 49,2 50,9
4-NP 2,9 10,5 22,6 36,6 52,3 62,6
DNT1 2,2 10,1 22,5 32,4 44,4 40,7
DNT2 2,3 9,2 20,3 27,5 38,6 47,2
TNT1 2,0 8,6 17,1 18,3 16,7 14,3
TNT2 1,2 6,7 16,3 27,7 27,3 22,8
TNT3 3,7 15,8 33,0 51,1 58,6 58,4
Bảng 3.8: Ảnh hưởng của biên độ xung đến thế đỉnh pic(V)
Hợp chất Thế đỉnh pic (V)
10 mV 30 mV 50 mV 80 mV 100 mV 150 mV
NB - 0,337 -0,332 -0,327 -0,316 -0,301 -0,266
2-NP -0,268 -0,254 -0,262 -0,247 -0,202 -0,184
3-NP -0,332 -0,322 -0,311 -0,296 -0,286 -0,241
4-NP -0,401 -0,394 -0,387 -0,372 -0,367 -0,322
DNT1 -0,226 -0,221 -0,221 -0,211 -0,197 -0,148
DNT2 -0,337 -0,342 -0,332 -0,327 -0,312 -0,276
TNT1 -0,125 -0,146 -0,131 -0,116 -0,096 -0,045
TNT2 -0,212 -0,232 -0,227 -0,221 -0,196 -0,156
TNT3 -0,346 -0,337 -0,329 -0,312 -0,297 -0,252
Chiều cao dòng pic Von-Ampe của RNO2 tăng lên khi tăng biên độ xung
từ 10 đến 100 mV, cùng với sự tăng I thì Ep dịch chuyển về phía dương hơn.
Trong quá trình nghiên cứu, biên độ xung được lựa chọn là 50 mV vì ở giá trị
này cho độ nhạy tương đối cao, pic cân đối.
3.1.2.6. Ảnh hưởng của thời gian nghỉ Bảng 3.9: Ảnh hưởng của thời gian nghỉ đến đến cường độ dòng đỉnh pic
Hợp chất
(C = 1 mg/l)
Cường độ dòng (nA)
0 giây 2 giây 5 giây 10 giây 15 giây
NB 19,64 19,63 19,67 19,62 19,65
2-NP 21,32 21,35 21,34 21,37 21,37
3-NP 24,13 24,16 24,11 24,15 25,16
4-NP 22,07 22,06 22,05 22,09 22,01
DNT1 21,46 21,47 21,52 21,49 21,51
DNT2 31,17 31,19 34,20 34,18 34,22
TNT1 15,10 15,16 15,24 15,19 15,23
TNT2 15,91 15,95 15,97 15,96 16,00
TNT3 30,96 30,95 31,04 31,07 31,05
Ở cả 6 hợp chất, cường độ dòng hầu như không thay đổi khi tăng thời gian
nghỉ. Như vậy có thể nhận định là trong khoảng thời gian nghỉ khảo sát, sự hấp
phụ của chất phân tích lên bề mặt điện cực HMDE là không đáng kể. Tuy nhiên
khi thời gian nghỉ ít, tín hiệu đường Von-Ampe ở các điểm thế ban đầu bị
nhiễu, không ổn định. Thời gian nghỉ từ 5 đến 15 giây, tín hiệu dòng đạt ổn định
nhất.
3.1.2.7. Ảnh hưởng của một số ion vô cơ
Các ion kim loại được khảo sát là những ion Fe3+, Mn2+, Cu2+, Pb2+, Zn2+,
Cd2+. Đây là những ion phổ biến, thường có trong các đối tượng cần phân tích
và có khả năng khử cực trên điện cực giọt thủy ngân ở vùng thế khảo sát. Kết
quả khảo sát:
- Không có sự xuất hiện pic khử của các ion Fe3+, Mn2+, Zn2+, Cd2+, đường
Von-Ampe thu được chỉ là đường nhiễu nền với cường độ rất nhỏ.
- Có sự xuất hiện pic khử của Cu2+ tại E = 0V ở gần pic TNT1 (E=0,076 V).
Pic của Pb2+ tại E = -0,409V, gần píc 4-NP (E=0,337 V). Các ion này không ảnh
hưởng nhiều đến việc phát hiện các hợp chất nitro vòng thơm khi ở nồng độ nhỏ
hơn 100 lần nồng độ chất cần xác định.
3.1.3. Khảo sát khoảng tuyến tính, độ lặp lại, LOD, LOQ
3.1.3.1. Khảo sát khoảng tuyến tính, xây dựng đường chuẩn
Quá trình khảo sát nhận thấy giới hạn tuyến tính (LOL) của cả 6 hợp chất
là 9 mg/l, khoảng tuyến tính của các chất là 0,01 mg/l đến 9 mg/l.
3.1.3.2. Đánh giá độ lặp lại, LOD, LOQ
Bảng 3.11: Độ lặp của phép đo, LOD, LOQ xác định
NB, 2-NP, 3-NP, 4-NP (0,05 mg/l) và DNT, TNT (0,1 mg/l)
TT NB 2-NP 3-NP 4-NP DNT1 DNT2 TNT1 TNT2 TNT3
RSD(%) 4,71 4,61 3,29 3,44 2,35 2,32 4,75 3,67 2,61
LOD (mg/l) 0,007 0,007 0,005 0,005 0,007 0,007 0,014 0,011 0,008
LOQ (mg/l) 0,024 0,023 0,016 0,017 0,023 0,023 0,047 0,037 0,026
Độ lệch chuẩn tương đối đều (RSD) < 5% nên nó chấp nhận được trong
phép phân tích.
3.2. Nghiên cứu khả năng kết hợp phương pháp Von-Ampe với hồi quy đa
biến xác định đồng thời các chất
3.2.1. Tín hiệu Von-Ampe khi có đồng thời các hợp chất
Đường Von-ampe của NB, 2-NP, 3-NP, 4-NP, DNT, TNT và hỗn hợp thể
hiện trên hình 3.13.
Thế đỉnh píc của NB, 2-NP, 3-NP
và 4-NP lần lượt tại -0,297, -0,251, -
0,267 và -0,337 V. TNT cho 3 píc tại
-0,076 (TNT1), -0,161 (TNT2), -0,267
V (TNT3) và DNT cho 2 píc tại -0,176
(DNT1), -0,282 V (DNT2). Thế đỉnh
pic của nhóm các chất khảo sát ở rất
gần nhau và có sự xen phủ giữa các
đường Von-Ampe. Để có thể xác định
đồng thời cả 6 hợp chất mà không cần
phải tách loại ra khỏi nhau thì cần phải
kết hợp với phương pháp hồi quy đa
biến.
3.2.2. Khảo sát tính cộng tính tín hiệu đo
Tín hiệu pic của hỗn hợp theo lý thuyết và
theo thực tế không sai khác nhiều, sai số
giữa Ithực và Ilý thuyết hầu hết đều nhỏ hơn
10%. Nhìn chung, phổ Von-Ampe của hỗn
hợp 6 chất theo thực tế và theo lý thuyết gần
như trùng lặp vào nhau. Như vậy có thể kết
luận tín hiệu Von-ampe của chúng có tính
cộng tính. Do đó có thể sử dụng phương
pháp hồi quy đa biến tuyến tính để xác định
đồng thời cả 6 hợp chất trên trong cùng một
hỗn hợp.
3.3. Nghiên cứu lựa chọn mô hình hồi quy đa biến xây dựng trên nền chuẩn
3.3.1. Ma trận mẫu chuẩn và ma trận mẫu kiểm tra
Ma trận nồng độ dung dịch mẫu chuẩn và mẫu kiểm tra có kích thước
(38x6) và (15x6). Lưu kết quả dưới dạng ma trận tín hiệu đo có kính thước
(38x120) và (15x120) để xây dựng mô hình hồi qui.
3.3.2. Nghiên cứu xác định đồng thời sử dụng mô hình CLS
Bảng 3.14: Độ chính xác của các mẫu theo phương pháp CLS
NB 2-NP 3-NP 4-NP DNT TNT
R 0,98 0,63 0,92 0,98 0,98 0,99
Re (%) 96,3 95,8 110,1 102,9 98,3 99,5
RSE (%) 9,1 29,7 24,7 7,3 11,1 5,9
RSEt(%) 18,1
Sử dụng mô hình CLS để xác định TNT, DNT thì cho kết quả tốt nhưng
để xác định đồng thời 6 hợp chất theo mô hình CLS thì lại gặp sai số tương đối
lớn. Vì vậy không nên sử dụng mô hình CLS để định lượng đồng thời các hợp
chất trên.
0.0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6
0
20
40
60
80
100
120
140
160 71: NB
2: 2-NP
3: 3-NP
4: 4-NP
5: DNT
6: TNT
7: HH
Curr
ent (n
A)
Potential (-V)
1
2
43
56
Hình 3.13: Đường Von-ampe của NB, 2-
NP, 3-NP, 4-NP, DNT, TNT (1ppm) và
hỗn hợp của chúng
0.0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.60
30
60
90
120
150
180Phæ lý thuyÕt
I (n
A)
-E (V)
Phæ thùc
Hình 3.13: Đường Von-ampe của NB,
2-NP, 3-NP, 4-NP, DNT, TNT (1ppm)
và hỗn hợp của chúng
3.3.3. Nghiên cứu xác định đồng thời sử dụng mô hình ILS
Bảng 3.15: Độ chính xác của các mẫu theo phương pháp ILS NB 2-NP 3-NP 4-NP DNT TNT
R 0,57 0,39 0,55 0,63 0,46 0,92
Re (%) 65,7 98,2 132,5 92,2 81,1 106,0
RSE (%) 62,4 73,7 108,9 38,7 61,9 24,7
RSEt(%) 67,3
Với phương pháp ILS, sai số chuẩn tương đối (RSE) của từng chất đều rất
lớn, dao động từ 24,7 đến 108,9 % phù hợp với độ tương quan thu được cũng
rất bé. Sai số chuẩn tương đối ước đoán của 15 mẫu RSEt lên đến 67,3 %. Như
vậy mô hình này gặp phải sai số lớn và độ tin cậy thấp.
3.3.4. Nghiên cứu xác định đồng thời sử dụng mô hình PCR
3.3.4.1. Khảo sát lựa chọn số cấu tử chính cho mô hình PCR
Kết quả thu được cho thấy 3 cấu tử đầu tiên đã chứa hầu hết lượng thông
tin của tập số liệu, PC= 3 đến 25 để khảo sát lựa chọn số PC tối ưu. Bảng 3.16: Sự phụ thuộc của RSE, RSEt vào số PC theo phương pháp PCR
Số PC RSE (%) RSEt (%)
NB 2-NP 3-NP 4-NP DNT TNT
3 30,8 26,9 21,1 19,9 28,0 23,9 26,0
5 14,8 24,0 19,3 8,9 10,6 5,7 16,1
7 10,0 15,7 12,6 7,3 9,0 5,3 11,0
9 9,8 16,4 11,3 7,0 7,4 5,8 10,9
11 9,6 17,2 10,7 6,9 7,0 5,3 11,0
13 9,5 15,9 9,5 6,9 9,1 4,8 10,4
15 9,5 14,2 10,0 6,5 9,0 4,8 9,9
17 9,1 14,0 10,5 6,8 10,6 5,4 10,1
19 9,3 16,2 11,3 7,8 10,0 4,7 10,9
21 9,6 15,6 13,5 8,1 8,4 4,7 11,1
23 10,1 15,1 15,6 8,2 7,5 4,8 11,3
25 10,1 16,1 15,6 10,2 8,0 6,2 12,0
Độ chính xác của mô hình hồi quy xác định các hợp chất trong mẫu kiểm
tra tự tạo được biểu diễn trên hình 3.17.
Giá trị RSEt thu được thấp và ổn
định nhất từ PC 7 đến PC thứ 19,
sau đó lại tăng dần lên khi tăng
PC. Tại PC = 15, giá trị sai số
chuẩn ước đoán của 15 mẫu kiểm
tra là thấp nhất (9,9%). Dựa vào cả
3 thông số R, RSE và RSEt chúng
tôi lựa chọn số PC bằng 15 để làm
mô hình chuẩn cho phân tích mẫu
thực tế.
Tại PC = 15, có thể đánh giá
tổng thể khi phân tích 6 hợp chất
Hình 3.17: Độ chính xác của mô hình hồi qui
xác định các hợp chất trong mẫu kiểm tra tự tạo
theo phương pháp PCR
5
10
15
20
25
30
0 5 10 15 20 25
n- PC
RSEt (%)
trong cùng hỗn hợp khi nhìn vào hệ số tương quan và giá trị sai số chuẩn tương
đối: 2-NP có độ tin cậy nhỏ nhất và gặp sai số lớn nhất (RSE = 14,2 %), TNT
cho kết quả rất tốt, độ tin cậy lớn (R gần tiến đến 1) và sai số nhỏ (RSE =
4,8%). Các hợp chất còn lại cũng cho sai số nhỏ hơn 10% và độ tin cậy lớn (đều
lớn hơn 0,9). Như vậy có thể sử dụng mô hình PCR để phân tích đồng thời các
hợp chất trên.
3.3.4.2. Loại trừ giá trị đo bất thường (outlier)
Trong các mẫu lựa chọn làm ma trận chuẩn, mẫu nào khi loại bỏ mà làm giá
trị RSEt nhỏ thì mẫu đó bị mắc sai số hệ thống. Loại bỏ các mẫu mắc sai số ra
khỏi ma trận chuẩn và xây dựng mô hình PCR mới với 34 mẫu dung dịch chuẩn,
sử dụng số PC = 15. Kết quả thu được ở bảng 3.20. Bảng 3.20: Độ chính xác của mô hình PCR trước và sau khi loại bỏ các mẫu gây sai số
NB 2-NP 3-NP 4-NP DNT TNT
Mô
hình cũ
R 0,97 0,84 0,97 0,99 0,98 1,00
Re(%) 99,1 100,7 106,6 103,7 100,1 101,2
RSE (%) 9,5 14,2 10,0 6,5 9,0 4,8
RSEt (%) 9,9
Mô
hình
mới
R 0,97 0,88 0,97 0,99 0,98 0,99
Re(%) 99,6 103,7 104,7 104,3 99,4 100,8
RSE (%) 8,4 13,7 9,6 7,2 9,2 4,6
RSEt (%) 9,5
Mô hình mới giá trị RSEt thu được thấp hơn từ 9,9 giảm xuống còn 9,5 %, hệ số
tương quan của 2-NP đã được cải thiện.
3.3.5. Nghiên cứu xác định đồng thời sử dụng mô hình PLS
3.3.5.1. Khảo sát lựa chọn số cấu tử chính cho mô hình PLS
Kết quả cho thấy 25 cấu tử ban đầu có ảnh hưởng chính tới các thông tin chứa
trong tập số liệu. Khảo sát số PC từ 3 đến 25 để tìm phương trình hồi quy tối ưu.
Các giá trị R, RSE, RSEt và độ thu hồi thu được trong bảng 3.21, 3.22, 3.23. Bảng 3.21: Sự phụ thuộc của RSE, RSEt vào số PC theo phương pháp PLS
Số PC RSE (%) RSEt (%) NB 2-NP 3-NP 4-NP DNT TNT
3 31,4 23,1 17,8 20,2 24,8 26,6 25,1 5 12,4 19,0 18,8 8,4 9,5 4,5 13,8 7 8,8 15,9 19,8 7,2 8,6 4,5 12,2 9 9,0 14,7 16,6 7,2 9,0 4,3 11,2 11 9,2 15,0 15,7 7,6 7,9 4,1 11,1 13 10,1 14,4 15,3 7,5 10,7 3,9 11,2 15 8,7 15,3 15,3 7,2 10,7 4,0 11,2 17 8,6 20,0 18,0 11,3 14,8 5,1 14,1 19 11,2 19,6 17,6 13,8 15,0 6,9 14,7 21 11,1 20,2 17,4 16,9 11,4 9,2 15,1 23 11,3 24,34 19,9 17,2 13,6 10,5 17,2 25 13,1 25,22 19,3 17,5 16,4 11,1 12,0
Độ chính xác của mô hình thông qua giá trị RSEt được biểu diễn trên hình 3.20.
Hình 3.20: Độ chính xác của mô hình
hồi qui xác định các hợp chất trong
mẫu kiểm tra tự tạo theo phương pháp
PLS
PC 5 bắt đầu có sự giảm rõ dệt giá trị
RSEt. Từ PC 9 đến PC thứ 15, giá trị
RSEt thu được thấp và ổn định nhất
sau đó giá trị RSEt lại tăng dần lên khi
tăng PC. Vì vậy có thể lựa chọn PC trong khoảng từ 9 đến 15 để tìm phương
trình hồi quy tối ưu. Tại PC = 11, giá trị RSEt thu được thấp nhất (11,1%), dựa
vào cả 3 thông số R, RSE và RSEt chúng tôi lựa chọn số PC bằng 11 để làm mô
hình chuẩn cho phân tích mẫu thực tế.
3.3.5.2. Loại trừ giá trị đo bất thường (outlier)
Bảng 3.24: Độ chính xác của mô hình hồi quy PLS cũ và mới NB 2-NP 3-NP 4-NP DNT TNT
Mô
hình
cũ
R 0,98 0,81 0,95 0,98 0,99 1,00
Re(%) 99,6 102,2 109,7 105,3 98,9 100,6
RSE (%) 9,2 15,0 15,7 7,6 7,9 4,1
RSEt (%) 11,1
Mô
hình
mới
R 0,97 0,90 0,94 0,98 0,99 0,99
Re(%) 98,3 100,9 106,6 105,7 101,0 98,1
RSE (%) 10,6 11,1 13,2 7,9 8,5 5,8
RSEt (%) 9,9
Như vậy sau khi loại bỏ một số mẫu gây sai số lớn cho mô hình thì hệ số
tương quan của 2-NP tăng lên đáng kể đồng thời sai số chuẩn tương đối cũng
giảm từ 15% xuống còn 11 %. RSEt của các mẫu kiểm tra đã giảm đi đáng kể
(từ 11,1% giảm xuống 9,9 %). Chúng tôi sử dụng mô hình mới với tập số liệu
mới này cho phân tích mẫu thật.
3.3.6. Nghiên cứu xác định đồng thời sử dụng mô hình ANN
a. Hàm luyện đa lớp lan truyền thường
Kết quả độ hồi quy và thông số quá trình luyện mạng của mô hình ANN
sử dụng 2 hàm luyện được thể hiện trên hình sau:
8
11
14
17
20
23
26
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26
n- PC
RSEt (%)
Hình 3.21:
Độ hồi
quy sử
dụng hàm
trainlm
Hình 3.22:
Độ hồi quy
sử dụng
hàm
trainscg
Hàm luyện trainlm và trainscg có ưu điểm là thời gian luyện mạng rất nhanh
(chỉ từ 1-10 giây). Tuy nhiên có thể thấy hai làm này cho kết quả độ hồi quy của
phần số liệu luyện mạng thấp, nên không phù hợp với đối tượng khảo sát.
b. Mô hình đa lớp lan truyền ngược
Hình 3.23.
Độ hồi
quy sử
dụng hàm
trainbfg
Hình 3.24:
Độ hồi quy
sử dụng
hàm trainbr
Kết quả cho thấy mạng lan truyền ngược với độ hồi quy của phần số liệu
luyện mạng cao hơn so với mạng lan truyền thông thường. Sử dụng hàm luyện
Chuẩn hóa tự động (trainbr) cho kết quả tốt nhất.Tối ưu hóa mô hình ANN kết
hợp với 2 phương pháp cải thiện overfitting đó là luyện nhiều mạng ANN cùng
lúc và sử dụng hàm luyện trainbr. Các giá trị R, RSE, RSEt và Re thể hiện trong
bảng 3.25.
Bảng 3.25: Độ chính xác của các mẫu kiểm tra theo phương pháp ANN
NB 2-NP 3-NP 4-NP DNT TNT
R 0,91 0,76 0,83 0,96 0,98 0,96
Re (%) 106,3 106,9 98,5 104,2 104,1 98,4
RSE (%) 19,7 16,4 20,5 12,0 10,8 12,3
RSEt(%) 16,4
Với mô hình ANN, kết quả thu được không được khả quan, độ lệch chuẩn
tương đối của NB, 2-NP, 3-NP khá lớn tương ứng với độ tương quan bé (từ 0,76
đến 0,91). Vì vậy để xác định đồng thời cả 6 chất sử dụng mô hình ANN sẽ gặp
sai số lớn và độ tin cậy không cao. Mô hình ANN cho kết quả không tốt bằng 2
mô hình PCR và PLS. Điều này chứng tỏ khi tín hiệu mẫu có tính cộng tính cao
thì sử dụng mô hình PCR và PLS sẽ cho kết quả phù hợp hơn.
3.4. Nghiên cứu lựa chọn mô hình hồi quy đa biến xây dựng trên nền mẫu thực
Nền mẫu thực: Sử dụng một số mẫu thu thập được như nước mặt, nước
ngầm và nước thải, đem phối trộn với nhau để được một dung dịch hỗn hợp.
Hàm lượng của 5 hợp chất nghiên cứu gồm 2-NP, 3-NP, 4-NP, DNT và TNT
trong nền mẫu thực được xác định bằng phương pháp LC-MS/MS và NB được
xác định bằng phương pháp HPLC-UV.
3.4.1. Nghiên cứu xác định 2-NP, 3-NP, 4-NP, DNT, TNT trong mẫu thực bằng
phương pháp LCMS/MS
3.4.1.1. Nghiên cứu lựa chọn các điều kiện phân tích trên hệ MS
a. Chọn mảnh khối ion mẹ và ion con Bảng 3.26: Ion mẹ và các ion con của các hợp chất
- Nhóm nitrophenol có
tín hiệu tốt với kỹ thuật
ESI hơn APCI,
- DNT và TNT cho tín
hiệu tốt với kỹ thuật
APCI hơn ESI,
- NB không cho tín hiệu
với detector MS/MS.
Ion mẹ và ion con
đặc trưng cho các hợp
chất chỉ ra ở bảng 3.40.
b. Tối ưu các điều kiện MS
Giá trị tối ưu được liệt kê trong bảng 3.27.
Bảng 3.27: Các thông số tối ưu MS/MS
Thông số 2-NP, 3-NP, 4-NP DNT, TNT
Chế độ ion hóa ESI APCI
Polarity Negative Negative
Ion source gas 1 (GS1) 50 50
Ion source gas 2 (GS2) 30 -
Curtain gas (CUR) 25 25
Temperature 500 500
Declustering potential (DP) -80 -80
TOF start mass 40 40
TOF stop mass 600 600
CE (V) (TOF MS) -10 -10
CE (V)
(TOF MSMS)
Mảnh con 1 -20 -20
Mảnh con 2 -45 -45
Chất Khối lượng
phân tử (g/mol)
Ion mẹ
(m/z) Ion con
Chế độ
ion hóa
2-NP 139,11 138,02
[M-H]-
45,9935 (100);
108,0217 (73) ESI
3-NP 139,11 138,02
[M-H]-
45,9939 (100);
108,0223 (12) ESI
4-NP 139,11 138,02
[M-H]-
45,9934 (93);
108,0216 (100) ESI
DNT 182,11 181,03
[M-H]-
45,9934 (100);
135,0198 (45) APCI
TNT 227,13 226,01
[M-H]-
45,9936 (100);
76,0195 (30) APCI
3.4.1.2. Nghiên cứu lựa chọn các điều kiện phân tích trên hệ LC
1.Khảo sát thời gian chạy LC: Các hợp chất cần phân tích đều bị rửa giải ra
khỏi cột với khoảng thời gian nhỏ hơn 5 phút. Để đảm bảo các chất cần phân
tích được rửa giải ra hết và để cột không bị nhiễm bẩn, chúng tôi chọn thời gian
chạy LC là 10 phút cho các thí nghiệm tiếp theo.
2. Khảo sát tốc độ dòng: Lựa chọn tốc độ dòng 0,3 ml/phút. Tại tốc độ này, các chất
bắt đầu được rửa giải trong khoảng từ 3-5 phút, các píc tách tốt, hình dạng píc đẹp.
3.Khảo sát tỷ lệ pha động
+ 0 ÷ 1 phút đầu: 90% A + 10 % B
+ 1 ÷ 3 phút: 90% A + 10 % B
+ 3 ÷ 7 phút: 10% A + 90 % B
+ 7 ÷ 10 phút: 90% A + 10 % B
3.4.1.3. Xác định khoảng tuyến tính Bảng 3.28: Khoảng tuyến tính, hệ số tương quan của 2-NP, 3-NP, 4-NP, DNT, TNT
theo phương pháp LCMS/MS
2-NP 3-NP 4-NP DNT TNT
Khoảng tuyến
tính (µg/l) 1-200 1-100 1-100 1-100 1-100
R2 0,9999 0,9994 0,9985 0,9998 0,9993
LOD (µg/l) 2,9 0,65 1,1 2,6 1,9
LOQ (µg/l) 9,7 2,2 3,7 8,7 6,3
Hệ số hồi quy tuyến tính R của các đường chuẩn trên đều nằm trong khoảng
0,995 ≤ R ≤ 1. Do vậy các đường chuẩn dựng ở trên đều chấp nhận được.
3.4.2. Nghiên cứu lựa chọn mô hình hồi qui đa biến xây dựng trên nền mẫu thực
3.4.2.1. Ma trận mẫu chuẩn và ma trận mẫu kiểm tra
Tiến hành chuẩn bị 75 mẫu dung dịch chuẩn (gồm 60 mẫu chuẩn làm ma
trận chuẩn và 15 mẫu chuẩn để làm ma trận kiểm tra) chứa hỗn hợp gồm NB, 2-
NP, 3-NP, 4-NP, DNT, TNT có nồng độ từ 0,5 đến 2,5 mg/l. Đo tín hiệu phân tích
và lưu kết quả dưới dạng ma trận tín hiệu đo để xây dựng phương trình hồi qui.
3.4.2.2. Nghiên cứu xác định đồng thời sử dụng mô hình CLS và ILS
Sau khi xử lý số liệu bằng phương pháp CLS và ILS, độ chính xác của 15
mẫu tự tạo được trình bày ở bảng 3.31. Bảng 3.31: Độ chính xác của các mẫu kiểm tra theo phương pháp CLS và ILS
NB 2-NP 3-NP 4-NP DNT TNT
Mô
hình
CLS
R 0,79 0,28 0,58 0,93 0,91 0,98
Re 108,4 90,5 108,5 96,7 94,1 100,9
RSE (%) 27,9 77,1 46,8 12,7 15,8 7,5
RSEt (%) 43,3
Mô
hình
ILS
R 0,09 0,12 0,28 0,37 0,34 0,78
Re 147,4 139,7 95,9 106,4 96,5 85,8
RSE (%) 302,9 225,9 99,3 92,8 69,5 38,7
RSEt (%) 189,2
Như vậy, trên nền mẫu thực ở cả 6 hợp chất đều gặp sai số lớn hơn nhiều
so với trên nền chuẩn ở cả hai mô hình. Vì vậy không thể sử dụng mô hình CLS
và ILS để định lượng đồng thời các hợp chất trên ngay cả khi ma trận chuẩn
được xây dựng trên nền mẫu thực.
3.4.2.3. Nghiên cứu xác định đồng thời sử dụng mô hình PCR
a. Khảo sát tìm số PC
Có thể thấy 3 cấu tử đầu tiên có sự ảnh hưởng chủ yếu đến toàn bộ tập số
liệu. Khảo sát từ PC 3 để tìm số phương trình hồi quy tối ưu. Bảng 3.32: Sự phụ thuộc của RSE, RSEt vào số PC theo phương pháp PCR
Số PC RSE (%) RSEt (%)
NB 2-NP 3-NP 4-NP DNT TNT
3 21,4 16,1 18,4 16,7 22,5 15,6 18,6
5 21,8 11,9 14,9 8,0 9,2 8,7 14,3
7 11,6 11,7 9,1 8,2 10,2 8,1 10,2
9 10,5 11,8 9,2 7,7 6,7 8,3 9,6
11 10,0 13,6 8,4 11,0 7,0 8,3 10,3
13 11,0 9,2 7,8 8,8 8,6 8,0 9,2
15 10,9 9,8 7,7 8,8 8,7 8,5 9,4
17 12,5 11,9 8,1 10,6 8,5 8,8 10,6
19 12,0 12,8 8,0 10,4 8,6 8,7 10,7
21 12,1 15,7 7,5 11,1 8,7 9,5 11,6
23 12,0 16,6 7,1 11,2 8,5 9,7 11,9
25 11,4 20,8 12,4 11,7 8,1 10,7 13,8
Kết quả khảo sát giá trị sai số chuẩn tương đối RSEt khi thay đổi số PC từ
3 đến 25 được biểu diễn trên hình 3.31.
Giá trị RSEt thu được
thấp và ổn định nhất từ PC
7 đến PC thứ 15, sau đó giá
trị RSEt lại tăng dần lên khi
tăng PC.Tại PC = 13, giá trị
RSEt thu được thấp nhất
(9,2%), dựa vào cả 3 thông
số R, RSE và RSEt chúng
tôi lựa chọn số PC bằng 13
để làm mô hình chuẩn cho
phân tích mẫu thực tế.
b. Loại trừ giá trị đo bất thường
Sau quá trình rà soát, loại bỏ các mẫu gặp sai số thô và xây dựng mô hình
PCR mới với 56 mẫu dung dịch chuẩn, sử dụng số PC = 13. Kết quả thu được
trong bảng 3.35.
Hình 3.31: Độ chính xác của mô hình hồi qui
xác định các hợp chất trong mẫu kiểm tra tự tạo theo
phương pháp PCR
8
10
12
14
16
18
20
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26
RSEt (%)
n- PC
Bảng 3.35: Độ chính xác của mô hình PCR cũ và mới (PC = 13)
NB 2-NP 3-NP 4-NP DNT TNT
Mô
hình
cũ
R 0,93 0,90 0,95 0,96 0,98 0,98
Re(%) 11,0 9,2 7,8 8,8 8,6 8,0
RSE (%) 101,3 101,6 100,7 100,6 95,7 101,7
RSEt (%) 9,2
Mô
hình
mới
R 0,94 0,92 0,95 0,99 0,98 0,97
Re(%) 9,3 8,1 7,7 3,4 8,7 8,2
RSE (%) 100,6 101,2 101,6 99,6 94,9 102,4
RSEt (%) 8,0
Như vậy, mô hình mới có sự cải thiện rõ dệt, giá trị sai số chuẩn tương đối
giảm đi nhiều đồng thời hệ số tương quan cũng tăng lên.
3.4.2.4. Nghiên cứu xác định đồng thời các chất sử dụng mô hình PLS
a. Khảo sát tìm số PC
Khảo sát từ PC 3 đến PC 25 để tìm số phương trình hồi quy tối ưu. Bảng 3.36: Sự phụ thuộc của RSE, RSEt vào số PC theo phương pháp PCR
Số PC RSE (%) RSEt (%)
NB 2-NP 3-NP 4-NP DNT TNT
3 26,1 16,6 18,1 17,3 15,7 21,1 20,1
5 25,5 14,9 18,4 8,3 8,1 8,6 16,6
7 10,6 11,2 10,3 8,3 8,3 7,8 9,8
9 8,8 16,1 11,8 9,7 8,3 7,3 11,2
11 9,4 17,7 11,5 9,5 6,1 6,2 11,5
13 10,9 27,9 13,8 12,5 6,2 6,5 16,1
15 10,7 26,6 16,9 10,6 8,3 8,2 16,1
17 14,5 29,6 20,7 10,8 9,3 8,7 18,5
19 18,3 31,9 23,4 12,3 9,1 9,5 20,6
21 19,5 33,8 23,6 13,0 9,4 9,5 21,6
23 22,8 35,2 26,9 16,2 9,4 9,6 23,6
25 25,9 36,7 30,3 17,4 8,9 9,7 25,5
Kết quả khảo sát giá trị sai số chuẩn tương đối RSEt khi thay đổi số PC từ
3 đến 25 được biểu diễn trên hình 3.33.
Hình 3.33: Độ chính xác
của mô hình hồi qui xác định
các hợp chất trong mẫu kiểm tra
tự tạo theo phương pháp PLS
Giá trị RSEt thu được
8
10
12
14
16
18
20
22
24
26
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26
RSEt (%)
n- PC
thấp và ổn định nhất từ PC 7 đến PC thứ 11, sau đó giá trị RSEt lại tăng nhanh
khi tăng PC.Tại PC = 7, tổng sai số ước đoán là nhỏ nhất, RSE và R thu được tốt
nhất nên chúng tôi lựa chọn số PC bằng 7 để làm mô hình chuẩn cho phân tích
mẫu thực tế.
b. Loại trừ giá trị đo bất thường
Sau khi loại bỏ 4 mẫu mắc sai số và xây dựng mô hình PLS mới với 56
mẫu dung dịch chuẩn, sử dụng số PC = 7. Kết quả thu được trong bảng 3.39. Bảng 3.39: Độ chính xác của mô hình PLS cũ và mới (PC = 7)
NB 2-NP 3-NP 4-NP DNT TNT
Mô
hình cũ
R 0,94 0,83 0,93 0,99 0,98 0,98
Re(%) 99,8 102,2 102,0 100,6 96,5 101,3
RSE (%) 10,6 11,2 10,3 8,3 8,3 7,8
RSEt (%) 9,8
Mô
hình
mới
R 0,96 0,86 0,95 0,99 0,98 0,98
Re(%) 98,8 101,4 100,8 100,1 97,9 97,8
RSE (%) 9,6 10,6 9,3 4,1 7,0 6,5
RSEt (%) 8,5
Như vậy, mô hình mới có sự cải thiện rõ dệt, giá trị sai số chuẩn tương đối
giảm đi nhiều đồng thời hệ số tương quan cũng tăng lên.
3.4.2.5. Nghiên cứu xác định đồng thời sử dụng mô hình ANN
Khảo sát lựa chọn hàm luyện
Cấu trúc hệ mạng ban đầu được khảo sát là mạng nơ ron với 1 lớp ẩn, số
nơ ron lớp ẩn ban đầu là 10, lớp ẩn sử dụng hàm purelin.
a. Hàm luyện đa lớp lan truyền thường
Kết quả khảo sát các hàm luyện đa lớp lan truyền thông thường (trainlm,
trainscg), đa lớp lan truyền ngược (trainbfg, trainbr) thể hiện trong các hình 3.34
đến 3.37.
Hình 3.34: Độ hồi quy sử dụng hàm trainlm Hình 3.35: Độ hồi quy sử dụng hàm trainscg
Hình 3.36: Độ hồi quy sử dụng hàm trainbfg Hình 3.37: Độ hồi quy sử dụng hàm trainbr
Hàm luyện Chuẩn hóa tự động (trainbr) cho kết quả khả quan nhất, nghiên
cứu sẽ lựa chọn hàm luyện trainbr kết hợp với phương pháp luyện nhiều mạng
ANN cùng lúc để tìm mạng tối ưu.
b. Khảo sát lựa chọn mô hình mạng tối ưu
Các kết quả thu của các hợp chất trong 15 mẫu tự tạo khi xử lý bằng
phương pháp ANN được trình bày ở bảng 3.40.
Bảng 3.40: Độ chính xác của các mẫu kiểm tra theo phương pháp ANN
NB 2-NP 3-NP 4-NP DNT TNT
R 0,79 0,69 0,89 0,98 0,96 0,97
Re (%) 98,5 98,8 104,4 99,8 99,3 103,6
RSE (%) 17,1 15,1 13,0 6,4 10,4 8,1
RSEt(%) 13,1
Với mô hình ANN, kết quả thu được không được khả quan như 2 mô hình
PCR và PLS. Ở 3 cấu tử là TNT, DNT và 4-NP cho kết quả khá tốt, độ lệch
chuẩn nhỏ (từ 6,4 đến 10,4%) và hệ số tương quan khá lớn (từ 0,96 đến 0,97).
Tuy nhiên ở 3 cấu tử còn lại là NB, 2-NP và 3-NP lại cho sai số lớn (từ 13,0 đến
17,1%) tương ứng với độ tương quan bé (từ 0,69 đến 0,89). Vì vậy để xác định
đồng thời cả 6 chất sử dụng mô hình ANN sẽ gặp sai số lớn và độ tin cậy không
cao.
3.5. Phân tích mẫu thực tế
3.5.1. Quy trình phân tích mẫu
- Tìm hiểu thông tin về cơ sở lấy mẫu
- Xử lý sơ bộ mẫu
- Thực hiện phân tích trên thiết bị điện hóa 797VA Computrace theo các
thông số đã khảo sát ở trên.
- Xử lý số liệu trên phần mềm matlab, sử dụng mô hình hồi quy đa biến
PCR và PLS để tìm nồng độ chất cần phân tích và tính hiệu suất thu hồi.
- Phân tích đối chứng bằng phương pháp LCMS/MS và HPLC.
3.5.2. Kết quả phân tích mẫu thực tế
Nồng độ của các hợp chất nitro vòng thơm có trong các mẫu đã xử lý thu
được kết quả trong bảng 3.41:
Bảng 3.41: Kết quả phân tích mẫu bằng phương pháp Von-Ampe sử dụng mô hình PCR và PLS
Nồng độ tìm thấy (mg/l) C thêm
(mg/l)
Nồng độ tìm thấy sau thêm(mg/l) Độ thu hồi (%)
Nền mẫu chuẩn Nền mẫu thật Nền mẫu chuẩn Nền mẫu thật Nền mẫu chuẩn Nền mẫu thật
PCR PLS PCR PLS PCR PLS PCR PLS PCR PLS PCR PLS
Mẫu 1
NB 0,01 0,02 KPH KPH 1 1,04 1,11 0,96 1,03 103 109 96 103
2-NP KPH KPH KPH KPH 1 0,91 1,07 1,05 0,94 91 107 105 94
3-NP KPH KPH KPH KPH 1 0,95 0,91 0,97 0,9 95 91 97 90
4-NP 0,02 KPH KPH 0,01 1 1,09 1,04 0,98 1,05 107 104 98 104
DNT KPH 0,01 KPH KPH 1 0,89 0,94 0,96 0,96 89 93 96 96
TNT 0,06 0,09 0,04 0,08 1 1,15 0,97 1,11 1,11 109 88 107 103
Mẫu 2
Pha
loãng 10
lần
NB KPH KPH KPH KPH
2-NP 0,89 0,88 0,95 0,93 1 1,8 1,99 1,87 1,86 91 111 92 93
3-NP KPH KPH KPH KPH 1 0,85 0,86 0,87 0,85 85 86 87 85
4-NP 0,09 0,04 KPH 0,03 1 0,87 1,19 0,86 0,94 78 115 86 91
DNT 0,03 KPH 0,01 KPH
TNT 0,01 KPH 0,01 0,09
Mẫu 3
Pha
loãng
100 lần
NB KPH 0,01 0,01 0,02
2-NP 0,07 0,01 0,01 0,06
3-NP 0,02 0,04 KPH KPH
4-NP KPH KPH 0,03 0,01
DNT 0,03 0,01 0,05 0,09 1 1 0,84 1,02 0,97 97 83 97 88
TNT 0,48 0,59 0,51 0,57 1 1,38 1,62 1,52 1,56 90 103 101 99
Mẫu 4
Pha
loãng 50
lần
NB KPH 0,07 KPH 0,02 1 0,94 1 0,95 0,97 94 93 95 95
2-NP 0,09 KPH KPH KPH 1 1 0,89 0,85 1,01 91 89 85 101
3-NP 0,03 KPH 0,03 KPH 1 0,85 0,82 1,14 0,86 82 82 111 86
4-NP KPH 0,10 KPH 0,09 1 0,88 0,92 0,91 0,98 88 82 91 89
DNT 0,14 0,20 0,17 0,10 1 0,92 1,26 1,09 1,05 78 106 92 95
TNT 1,39 1,30 1,44 1,42 1 2,49 2,24 2,51 2,39 110 94 107 97
Nhận xét:
- Độ thu hồi chủ yếu đều nằm trong khoảng 90 - 110 %, một số hợp chất trong một vài mẫu cho độ thu hồi kém
(<90% và >110%) thường gặp phải ở những mẫu có nền phức tạp.
- Trong 6 hợp chất cần xác định thì TNT và DNT cho độ thu hồi tốt nhất (nằm trong khoảng 90-110% ).
- Các mẫu phân tích đều có hiện tượng dương tính giả ở một số hợp chất (nồng độ tìm thấy < 0,1 mg/l). Sai số gặp
phải do ảnh hưởng của nền mẫu.
So sánh kết quả trên 2 nền mẫu (nền nước cất và nền thực):
- Ở cả hai mô hình PCR và PLS, kết quả thu được ở nền mẫu thực cho kết quả tốt hơn, ổn định hơn trong nền nước
cất, độ thu hồi cũng đạt cao hơn.
Mẫu 5
Pha
loãng
100 lần
NB KPH 0,07 KPH KPH
2-NP 0,08 KPH KPH 0,07
3-NP KPH KPH KPH KPH
4-NP 0,02 KPH 0,04 0,03
DNT 0,05 KPH KPH KPH 1 0,96 0,89 0,93 0,91 91 89 93 91
TNT 0,42 0,56 0,49 0,51 1 1,34 1,51 1,44 1,48 92 95 95 97
Mẫu 6
Pha
loãng
100 lần
NB KPH KPH KPH KPH 1 0,97 0,91 0,97 0,95 97 91 97 95
2-NP KPH KPH KPH KPH 1 0,89 0,79 0,91 0,9 89 79 91 90
3-NP KPH KPH KPH KPH 1 0,79 0,86 0,96 0,89 79 86 96 89
4-NP KPH KPH 0,05 0,08 1 0,83 0,89 0,99 0,99 83 89 94 91
DNT 0,30 0,31 0,24 0,22 1 1,21 1,19 1,16 1,14 91 88 92 92
TNT 0,87 0,84 1,09 1,01 1 1,84 1,74 2,05 1,91 97 90 96 90
26
Kết quả phân tích mẫu so sánh với phương pháp đối chứng trong bảng 3.42. Bảng 3.42: Kết quả phân tích mẫu thu thập được theo phương pháp nghiên cứu và
phương pháp đối chứng(mg/l)
Nồng độ tìm thấy (mg/l)
PP đối chứng Nền mẫu chuẩn Nền mẫu thật
PCR PLS PCR PLS
Mẫu 1
NB - - KPH KPH KPH
2-NP KPH KPH KPH KPH KPH
3-NP KPH KPH KPH KPH KPH
4-NP - - KPH - KPH
DNT KPH - KPH KPH KPH
TNT - - - - KPH
Mẫu 2
NB KPH KPH KPH KPH KPH
2-NP 8,9 8,8 9,5 9,3 10,3
3-NP KPH KPH KPH KPH KPH
4-NP - - - - KPH
DNT - KPH - KPH KPH
TNT - KPH - - KPH
Mẫu 3
NB KPH - - - KPH
2-NP - - - - KPH
3-NP - - KPH KPH KPH
4-NP KPH KPH - - KPH
DNT - - - - 1,42
TNT 48 59 51 57 53,11
Mẫu 4
NB KPH - - - KPH
2-NP - KPH KPH KPH KPH
3-NP - KPH - - KPH
4-NP KPH - - - KPH
DNT 7 10 8,5 5 6,05
TNT 69,5 65,5 72 71 75,07
Mẫu 5
NB KPH - - - KPH
2-NP - - - - KPH
3-NP KPH KPH KPH KPH KPH
4-NP - - - - KPH
DNT - - KPH KPH KPH
TNT 42 56 49 51 47,31
Mẫu 6
NB KPH KPH KPH KPH KPH
2-NP KPH KPH KPH KPH KPH
3-NP KPH KPH KPH KPH KPH
4-NP KPH KPH - - KPH
DNT 30 31 24 22 25,53
TNT 87 84 109 101 97,42
Ghi chú:
(-): Hàm lượng không xác định được do kết quả thu được nhỏ hơn rất
nhiều giới hạn đường chuẩn đa biến (nồng độ nhỏ nhất của mỗi chất trong
đường chuẩn đa biến là 0,5 mg/l).
27
Nhận xét: Sự chênh lệch giữa kết quả tìm được bằng phương pháp nghiên
cứu với phương pháp tham chiếu LC-MS/MS và HPLC-UV là không lớn, mô
hình PCR cho kết quả tốt hơn PLS.Độ chệch hàm lượng các hợp chất theo
phương pháp nghiên cứu và phương pháp đối chứng như sau:
+ Nền chuẩn: PCR: Từ 0,01 - 0,14 mg/l, PLS: Từ 0,01- 0,20 mg/l
+ Nền thực: PCR: Từ 0,01 - 0,11 mg/l, PLS: Từ 0,01- 0,09 mg/l.
Kết quả thu được ở nền mẫu thực gần với phương pháp đối chứng hơn
trong nền chuẩn ở cả hai mô hình.
KẾT LUẬN
Luận án là công trình đầu tiên ở Việt Nam ứng dụng thành công kỹ thuật
phân tích điện hóa Von-Ampe kết hợp với phương pháp hồi qui đa biến để định
lượng đồng thời các hợp chất nitro vòng thơm trong cùng hỗn hợp. Các kết quả
chính luận án đạt được như sau:
1. Đã lựa chọn được các điều kiện tối ưu để xác định các hợp chất NB, 2-NP,
3-NP, 4-NP, DNT và TNT bằng phương pháp Von-Ampe sử dụng điện cực
HMDE. Ở điều kiện đã nghiên cứu được các hợp chất nitro vòng thơm cho từ 1
đến 3 píc khử, tương ứng với số nhóm -NO2 trong phân tử. Thế đỉnh pic của
nhóm các chất khảo sát ở rất gần nhau và có sự xen phủ giữa các đường Von-
Ampe, không thể xác định riêng rẽ từng thành phần trong hỗn hợp nếu không
kết hợp với phương pháp hồi qui đa biến.
2. Kết quả áp dụng phương pháp hồi qui đa biến trên xây dựng trên nền mẫu
chuẩn và nền mẫu thực cho thấy: Mô hình CLS, ILS cho sai số lớn nhất, không
thể xác định đồng thời các hợp chất nghiên cứu trong hỗn hợp. Mô hình ANN
cho kết quả khả quan hơn CLS và ILS, tuy nhiên mô hình không phù hợp để áp
dụng cho phân tích mẫu thực. Hai mô hình PCR và PLS cho kết quả tốt nhất,
sai số chuẩn tương đối đều nằm trong khoảng 10%. Độ tương quan của cả 6 cấu
tử cao, có độ tin cậy. Mô hình PCR cho kết quả tốt hơn PLS, độ lệch chuẩn
tương đối (RSE) cũng như hệ số tương quan R của các cấu tử trong phương
pháp PCR có sự đồng đều hơn trong mô hình PLS. Có thể sử dụng cả 2 mô hình
này để phân tích các thành phần trong mẫu thực tế.
3. Hai mô hình PCR và PLS đã được ứng dụng thành công để xác định đồng
thời một số hợp chất nitro vòng thơm có trong mẫu thực tế cho kết quả tốt. Độ
thu hồi chủ yếu đều nằm trong khoảng 90 - 110 %, một số hợp chất trong một
vài mẫu cho độ thu hồi kém (<90% và >110%) thường gặp phải ở những mẫu
có nền phức tạp. Kết quả tìm được khi áp dụng mô hình PCR và PLS so với kết
quả của phương pháp đối chứng LC-MS/MS và HPLC-UV có sự chênh lệch
không lớn. Độ chệch hàm lượng các hợp chất theo phương pháp nghiên cứu và
phương pháp đối chứng trong nền chuẩn: PCR: Từ 0,01 - 0,14 mg/l, PLS: 0,01-
0,20 mg/l và nền thực: PCR: 0,01 - 0,11 mg/l, PLS: 0,01- 0,09 mg/l. Kết quả
thu được ở nền mẫu thực gần với phương pháp đối chứng hơn trong nền chuẩn
ở cả hai mô hình.