LẤY MẪU VÀ QUẢN LÝ MẪU PHÂN TÍCH LẤY MẪU VÀ QUẢN LÝ MẪU PHÂN TÍCH 1.1. Tại sao phải lấy mẫu và quản lý mẫu phân tích Các phương pháp và kỹ thuật phân tích ngày càng được phát triển và hoàn thiện để phục vụ cho phân tích định tính (phát hiện), phân tích định lượng và cả phân tích xác định thành phần cấu trúc của các chất. Nhưng căn cứ theo mức độ và khả năng ứng dụng, người ta chia thành hai nhóm:  Nhóm 1: các phương pháp phân tích hóa học, nó bao gồm - Các phương pháp phân tích khối lượng - Các phương pháp chuẩn độ thể tích Nhóm này là các phương pháp hay kỹ thuật để phân tích xác định hàm lượng lớn (đa lượng) của các chất, thông thường lớn hơn 0.05%.  Nhóm 2: các phương pháp phân tích công cụ (máy móc), nhóm này lại được chia thành 4 nhóm dựa vào các đặc trưng của nó, cụ thể là: - Phương pháp phân tích quang học. - Phương pháp phân tích điện hóa học - Phương pháp phân tích sắc ký và - Các phương pháp phân tích khác Nhóm này là các phương pháp hay kỹ thuật để phân tích xác định hàm lượng nhỏ (vi lượng) của các chất, thông thường nhỏ hơn 0.1% Trong tất cả các phương pháp phong phú như thế, dù là phân tích hóa học đơn giản hay phân tích công cụ, để xác định hàm lượng của các chất thì gần như không có phương pháp nào có thể đo đạc, xác định trực tiếp các chất cần phân tích khi nó đang tồn tại trên thực địa. Vì thế cần phải tách một lượng mẫu nhất định của đối tượng cần quan sát đem về để các định các chất cần quan tâm trong đối tượng đó. Song sau khi đã có mẫu, chúng ta cũng không thể xác định các chất ngay trong mẫu vừa được lấy nguyên trạng thô như thế được mà không qua xử lý để đưa chất cần phân tích về dạng thích hợp, bởi vì: a. Với bất kỳ một phương pháp xác định nào, hay một kỹ thuật phân tích nào thì mỗi chất phân tích chỉ có thể xác định được nó khi nó tồn tại ở một trạng thái nhất định phù hợp với kỹ thuật đó. Ví dụ muốn xác định các kim loại trong mẫu đất, chúng ta không thể bỏ mẫu đất ngay vào máy quang phổ hấp thu nguyên tử để đo chúng được mà phải đưa các kim loại tồn tại trong đất về trạng thái các hợp chất tan được trong dung dịch nước, dưới dạng các cation, thì sau đó mới xác định được chúng trong dung dịch nước. b. Mẫu phân tích có nhiều loại và đa dạng, từ loại có thành phần đơn giản đến những loại có thành phần phức tạp. Chúng có thể tồn tại ở các trạng thái khác nhau như rắn, lỏng, khi và cả huyền phù. Chúng ta không thể bỏ nguyên mẫu như thế vào máy và xác định nó được. Nên phải xử lý để đưa các chất cần phân tích về trạng thái phù hợp nhất cho một phương pháp đã được chọn để xác định nó. c. Các chất cần xác định lại tồn tại trong các trạng thái liên kết hóa học khác nhau, trong các hợp chất vô cơ, hữu cơ khác nhau, có khi rất bền vững. Nên không thể xác định đúng đắn hàm lượng của nó trong một tổ hợp phức tạp bền vững và bị các nguyên tố, các chất khác, mạng lưới liên kết tồn tại của mẫu cản trở. Do đó cần phải xử lý mẫu để phá vỡ các hợp chất mà chất phân tích đang tồn tại để đưa nó sang một dạng khác được định lượng tốt theo phương pháp đã chọn. Chính vì thực tế đó nên muốn xem xét hay phân tích một đối tượng nào của thực tế, chúng ta phải lấy mẫu phân tích và mọi mẫu phân tích phải được xử lý để có được mẫu cho phân tích xác định các chất chúng ta mong muốn. Việc lấy mẫu và xử lý mẫu theo cách nào là tùy thuộc vào: - Đối tượng cần nghiên cứu phân tích - Bản chất và sự tồn tại của chất cần xác định và hàm lượng của nó - Loại mẫu, bản chất của các chất phân tích - Trạng thái tồn tại và cấu trúc của chất trong mẫu - Phương pháp phân tích được chọn để xác định chúng Ngày nay theo sự phát triển của khoa học và ngành hóa học, các kỹ thuật, các phương pháp và các loại trang bị dụng cụ để xử lý mẫu phân tích cũng được phát triển và hoàn thiện, tiện lợi và bảo đảm được tốt các yêu cầu của phân tích. Các kỹ thuật đó là: - Kỹ thuật vô cơ hóa khô, xử lý khô - Kỹ thuật vô cơ hóa ướt, xử lý ướt - Kỹ thuật vô cơ hóa khô-ướt kết hợp - Kỹ thuật xử lý ướt trong lò vi sóng - Kỹ thuật chiết lỏng-lỏng, chiết rắn-lỏng và chiết rắn-khí - Kỹ thuật thăng hoa chất phân tích - Kỹ thuật chlor hóa chất phân tích - Kỹ thuật chưng cất các kiểu - Kỹ thuật kết tinh hay hóa lỏng ở nhiệt độ thấp - Kỹ thuật điện phân tích chất Trong giáo trình này chúng ta sẽ trình bày những nét cơ bản và bản chất những quá trình vật lý và hóa học cũng như những ưu, nhược điểm và phạm vi ứng dụng của các kỹ thuật này, nhất là những kỹ thuật đang được sử dụng phổ biến trong phân tích lượng vết các chất. 1.2. Lấy mẫu để phân tích 1.2.1. Mục đích và yêu cầu của việc lấy mẫu phân tích 1.2.1.1.Mục đích và yêu cầu lấy mẫu để phân tích Mục đích của việc lấy mẫu phân tích là chọn một thể tích (hay khối lượng) nhỏ phù hợp và chỉ vừa đủ của đối tượng cần nghiên cứu phân tích để làm phân tích ngay tại hiện trường hay đóng gói để vận chuyển về phòng thí nghiệm để xử lý và xác định (định tính hay định lượng) các chất chúng ta mong muốn của đối tượng nghiên cứu nhưng lại phải bảo đảm giữ nguyên đúng thành phần của đối tượng thực tế lấy mẫu. Do đó lấy mẫu là giai đoạn đầu của công việc phân tích. Nếu lấy mẫu sai thì kết quả phân tích không phản ánh đúng thực tế. Vì thế để có kết quả phân tích phản ánh đúng thực tế, việc lấy mẫu phân tích phải đảm bảo được các yêu cầu sau đây: - Đại diện đúng cho đối tượng cần nghiên cứu và phân tích - Đáp ứng đúng yêu cầu phân tích hay nghiên cứu xem xét - Lấy mẫu, không làm mất mẫu hay nhiễm bẩn mẫu - Phù hợp với phương pháp lựa chọn phân tích - Có khối lượng đủ để phân tích, không quá nhỏ và đúng yêu cầu - Mẫu phải có lý lịch, các điều kiện lấy mẫu rõ ràng - Đảm bảo đúng yếu tố của QA/QC 1.2.1.2.Các điều kiện cần của công việc lấy mẫu Chúng ta biết rằng, mục tiêu của lấy mẫu là chọn một phần thể tích (hay khối lượng) mẫu đủ nhỏ của đối tượng nghiên cứu (hay phân tích) để vận chuyển được về phòng thì nghiệm để phân tích được các chỉ tiêu cần thiết mà vẫn đảm bảo thể hiện đúng được thành phần thực tế của đối tượng nghiên cứu. Do đó việc lấy mẫu phải tuân thủ theo những điều kiện nhất định - Theo một quy trình tiêu chuẩn nhất định cho mỗi loại và đã được chấp nhận - Theo từng đối tượng mẫu phân tích nhất định - Theo nguyên tố hay chất cần phân tích - Dụng cụ lấy mẫu đúng quy cách và phải đảm bảo QA/QC - Người lấy mẫu phải được huấn luyện và có tay nghề để thực hiện - Có sổ sách ghi chép và có hồ sơ mẫu rõ ràng Chỉ khi thỏa mãn các điều kiện và yêu cầu trên thì kết quả phân tích mới nói lên được thành phẩn (hàm lượng) của chất trong mẫu phân tích. Còn nếu không thỏa mãn các điều kiện đó thì dù phương pháp phân tích có chính xác đi nữa thì cũng không nói lên được đúng nồng độ (hàm lượng) của chất. Hay nói một cách khác, chúng ta phải thực hiệnQA/QC trong công tác lấy mẫu. 1.2.2. Trang bị và dụng cụ lấy mẫu 1.2.2.1.Yêu cầu chung về dụng cụ lấy mẫu Các dụng cụ phục vụ cho lấy mẫu, chứa mẫu và bảo quản mẫu phân tích cần phải bảo đảm các điều kiện sau: - Đủ độ sạch yêu cầu của dối tượng phân tích theo mức độ phân tích yêu cầu - Không gây nhiễm bẩn hay mất mẫu, chất phân tích - Không làm sai lệch thành phần các chất trong mẫu phân tích - Phù hợp với mỗi loại mẫu cần lấy về trạng thái, độ sâu, lượng mẫu - Có thể đong, đo được lượng mẫu cần lấy theo yêu cầu đặt ra - Dụng cụ phải được xử lý và kiểm tra trước khi dùng bằng một cách phù hợp cho nguyên tố hay đối tượng của các chất cần phân tích 1.2.2.2.Các dụng cụ lấy và chứa đựng mẫu 1.2.2.2.1. Các yêu cầu chung Các dụng cụ lấy và chưa đựng mẫu phải: - Không làm nhiễm bẩn và ảnh hưởng đến mẫu khi lấy và bảo quản - Phù hợp cho mỗi đối tượng mẫu và lấy được mẫu đúng thực tế - Không có tương tác với các chất mẫu khi lấy, chuyên chở và bảo quản 1.2.2.2.2. Các trang bị và dụng cụ lấy mẫu Dụng cụ lấy mẫu bao gồm các loại theo các loại mẫu sau, cho mỗi loại mẫu: - Loại mẫu rắn và mẫu bột - Loại mẫu lỏng (như các mẫu nước, mẫu dầu) - Loại mẫu có tính độc hại - Loại mẫu có chất phân tích dễ bị phân hủy - Loại để lấy mẫu khí, không khí và bụi - Loại để lấy mẫu cho các đối tượng sinh học, nấm - Loại mẫu ở đáy nước sâu, trầm tích, bùn (dưới biển, sông, hồ ) - Dụng cụ lấy các loại mẫu phù du, lơ lửng Vì thế dụng cụ lấy mẫu rất đa dạng và phong phú, từ đơn giản đến máy móc tự động, điều khiển từ xa tùy theo yêu cầu của công việc lấy mẫu. Ngày nay các loại dụng cụ lấy mẫu đã được nhiều hãng sản xuất và cung cấp theo các mức độ khác nhau cho mỗi loại. Các quy trình phân tích và lấy mẫu đều có chỉ rõ các điều kiện và dụng cụ để lấy mẫu cho các loại chất phân tích. 1.2.2.2.3. Dụng cụ đựng, chứa và gói mẫu phân tích: Dụng cụ đựng, chứa và gói mẫu phân tích rất đa dạng và tùy thuộc vào mỗi loại mẫu. Song chúng ta có thể tóm tắt theo mấy loại chính như sau - Loại mẫu rắn và bột + giấy hay vải gói mẫu (nó phải trơ và sạch) + túi nilon hay bao nilon, hộp + lọ, chai rộng miệng có nút bằng thủy tinh, thạch anh hay PE - Loại mẫu lỏng + can, thùng (thủy tinh hay nhựa) có nút kín + chai, lọ, bình (thủy tinh hay nhựa) có nút kín + túi nilon có nút + các ống có nút kín - Loại mẫu có tính độc hại về hóa học + can, thùng (thủy tinh hay nhựa) có nút và gắn kín + chai, lọ, bình (thủy tinh hay nhựa) có nút và gắn kín + túi nilon có nút - Loại mẫu dễ phân hủy + Chai lọ, bình (thủy tinh hay nhựa) chống ánh sáng cho mẫu lỏng + Giấy hay túi đen chống ánh sáng cho mẫu rắn và bột - Loại mẫu sinh học: tùy theo mỗi chất có thể là + Các lọ thủy tinh hay thạch anh + Các lọ hay can polymer + Giấy polimer 1.3. Xử lý sơ bộ khi lấy mẫu 1.3.1. Tại sao phải xử lý sơ bộ Nhiều loại mẫu khi tách ra khỏi môi trường thực tế, các chất trong mẫu có thể bị thay đổi, bị mất hay bị phân hủy… vì thế cần phải xử lý mẫu sơ bộ nhằm mục đích là: - Giữ và bảo toàn được chất phân tích không bị mất do cách hiện tượng + Sự tương tác hóa học, tự phân hủy của chất + sự thủy phân của các chất + Sự sa lắng của chất + Sự hấp phụ vào dụng cụ chứa mẫu - Phục vụ cho di chuyển dễ dàng và không hư hỏng mẫu - Bảo quản không làm thay đổi thành phần mẫu và chất phân tích - Phục vụ cho bảo quản được dễ dàng và an toàn sau khi lấy 1.3.2. Các loại mẫu cần xử lý sơ bộ: những loại mẫu của các chất sau đây cần xử lý sơ bộ: - Mẫu phân tích các kim loại năng dễ thủy phân - Mẫu phân tích các anion kém bền - Mẫu phân tích các chất dễ bị phân hủy - Chất phân tích là các chất dễ bị hấp phụ vào thảnh bình chứa - Mẫu để phân tích một số chỉ tiêu sinh học, nấm mốc - Mẫu để xác định các động vật phù du - Mẫu để xác định các loại trầm tích 1.3.3. Các phương pháp xử lý sơ bộ 1.3.3.1.Phân tích kim loại và anion - Xử lý dụng cụ: tráng các dụng cụ trước tiên bằng một dung dịch phù hợp nhất, nước cất hay acid loãng,… dùng chất nào tùy thuộc vào chất phân tích, sau đó phải làm khô hết dung môi tráng - Xử lý mẫu khi lấy: vì dụ + Xử lý bằng acid HCl hay HNO 3 (kim loại năng, cho 1 L mẫu) + Xử lý mẫu bằng kiềm NaOH loãng (kim loại kiềm, anion CN - , H 2 S,…) + Mẫu để xác định pH (các loại) + Xử lý bằng formol, alcohol (các loại mẫu xác định chỉ tiêu sinh học) + Xử lý bẳng khí trơ, sạch 1.3.3.2.Phân tích các chất hữu cơ Nhóm các chất thuộc loại sau: - Các chất dễ bị anh sang tác dụng và phân hủy - Các chất phải giữ lạnh (ví dụ lấy mẫu phân tích vitamin A trong máu) - Các chất dễ bị oxyhoa hay khử - Các chất dễ bị mất do chuyển hóa sang chất khác, do tự oxyhoa khử - Các chất dễ bay hơi, thăng hoa - Các chất dễ đông tụ, sa lắng, bám vào thành bình chứa đựng,… Đây là những mẫu phải xử lý mẫu sơ bộ khi lấy để bảo vệ chúng bằng một cách phù hợp cho mỗi chất. Ví dụ: bão hòa khí CO 2 hay N 2 cho các chất dễ bị oxy trong không khí phá hủy. 1.3.3.3.Các đối tượng sinh học Việc lấy mẫu của các đối tượng sinh học yêu cầu giữ rất nghiêm ngặt các điều kiện. Nếu không các vi sinh vật, nấm mốc sẽ bị chết, hay biến dạng không còn đúng với thực tế. Một số loài phải cố định chúng bằng một dung môi hữu cơ thích hợp. Ví dụ các loại mẫu sau đây: - Vi sinh vật, vi khuẩn, nấm mốc - Các chỉ tiêu sinh hóa, COD, BOD, DO, - Các mẫu y học (phân tích kim loại và các chất hữu cơ độc hại) - Sinh vật lơ lửng - Các chất lơ lửng Khi lấy mẫu các loại này người ta phải cố định hay giữ chúng bằng các chất thích hợp được cho thêm vào mẫu phân tích theo một lượng thích hợp như chất ổn định, chất chống oxyhoa, chất chống lên men, chất chống sa lắng, 1.4. Các cách lấy mẫu phân tích Việc lấy mẫu theo kiểu nào là tùy thuộc vào mục đích nghiên cứu, đối tượng, chất cần phân tích là để xác định hàm lượng đại diện, đặc trưng hay kiểm tra tức thời hay để phân tích lấy kết quả làm thống kê đánh giá hàm lượng, vẽ biểu đồ, xem xét sự biến thiên, thay đổi, của chất nghiên cứu. Nghĩa là với mỗi mục đích nghiên cứu hay phân tích các chất khác nhau, sẽ phải có các cách lấy mẫu thích hợp cho nó. Sau đây chỉ nêu ra một số kiểu điển hình đã và đang được áp dụng. Tất nhiên việc lấy mẫu thế nào, theo cách nào là tùy thuộc vào mục đích lấy mẫu để làm gì, phân tích chất gì, mà chọn phương pháp, các dụng cụ lấy mẫu phù hợp để thu được mẫu tốt. Hiện nay, mỗi đối tượng phân tích, hầu như các nước trên thế giới đều đã có các quy định tiêu chuẩn cho công việc lấy mẫu. Chúng ta có thể áp dụng TCVN hay các tiêu chuẩn ISO-9000 để thực hiện lấy mẫu. Vì thế người đi lấy mẫu phải có những hiểu biết cơ bản về công việc lấy mẫu. Đó là vấn đề QA/QC của lấy mẫu phân tích. 1.4.1. Các kiểu lấy mẫu Việc lấy mẫu phân tích có thể thực hiện theo các kiểu sau đây, tùy theo yêu cầu, mục đích phân tích đặt ra mà thực hiện lấy mẫu cho phù hợp: - Lấy mẫu đơn cho đối tượng nghiên cứu - Lấy mẫu lặp, lấy mẫu song song - Lấy mẫy tích phân - Lấy mẫu có thêm chất chuẩn Một vấn dề nữa rất quan trọng trong lấy mẫu phân tích là phải đảm bảo đủ các yếu tố của QA/QC trước lúc (chuẩn bị), trong lúc lấy mẫu và sau khi đã lấy xong mẫu cũng như vận chuyển và bảo quản chúng. Đó là cả một quá trình mà mọ người đều phải thực hiện đúng các quy trình lấy mẫu, có như thế mới có được mẫu để phân tích cho ra kết quả phản ánh đúng thực tế của đối tượng cần nghiên cứu, phân tích. 1.4.2. Cách thức và tần suất lấy mẫu A. Lấy mẫu theo thời gian A1. Lấy mẫu liên tục theo chuơng trình thời gian để nghiên cứu Mục đích: để theo dõi kiểm tra quá trình biến thiên của chất phân tích như thế nào. Cách lấy: - chương trình thời gian (liên tục theo chu kỳ vì dụ như sau mỗi 5 phút, mỗi giờ, mỗi ngày, mỗi tháng ) - Chương trình thời gian theo vùng, tầng ; không gian tầng khác nhau A2 Lấy định (kỳ theo chu kỳ nhất định, thủy triều, gió mùa ) Mục đích: định kỳ phát hiện các chất mong muốn Cách lấy: định kỳ thời gian (tuần, tháng, quý, theo triều lên xuống, theo tuần trăng ) A3 Lấy theo xác suất bất kỳ khi nào cần kiểm tra Mục đích: thỉnh thoảng cần phát hiện các chất mong muốn thì lấy mẫu Cách lấy: lấy theo nhu cầu mong muốn kiểm tra đột xuất tại những vị trí hay vùng mong muốn kiểm tra thì lấy mẫu B. Lấy mẫu theo tầng và lớp B1. Lấy mẫu đại diện trung bình Mục đích: xác định hàm lượng trung bình đại diện Cách lấy: theo cách lấy nhiều chỗ, sau trộn lại lấy trung bình B2. Lấy cách điểm khác nhau theo bề mặt để đánh giá theo vị trí Mục đích: xác định hàm lượng tại mỗi chỗ để đánh giá sự khác nhau Cách lấy: theo cách lấy mẫu cho mỗi chỗ để riêng B3. Lấy theo các tầng, lớp có độ sâu khác nhau (mẫu đất, nước ) Mục đích: xác định hàm lượng tại mỗi tầng sâu khác nhau Cách lấy: theo cách lấy ở mội tầng sâu khác nhau riêng C. Lấy mẫu theo vùng, mặt cắt hay theo điểm cần quan sát Mục đích: xác định hàm lượng chất phân tích tạo mỗi vùng khảo sát Cách lấy: theo cách lấy ở mỗi vùng riêng biệt đã định D. Lấy mẫu theo dòng chảy, hướng gió Mục đích: xác định hàm lượng chất phân tích theo hướng gió khác nhau Cách lấy: theo cách lấy ở mỗi hướng gió thuận hay ngược riêng biệt 1.5. Ghi chép lập hồ sơ mẫu khi lấy Khi lấy mẫu, mỗi mẫu phải có ghi chép lập hồ sơ đầy đủ. Hồ sơ lấy mẫu phải đủ các vấn để sau: - Địa điểm lấy mẫu - Vị trí lấy mẫu (chỗ lấy, bề mặt, độ sâu, cách đường, bờ ruộng , khi lấy mẫu nước biển phải ghi rõ kinh độ, vĩ độ, độ sâu, tọa độ ) - Ngày, giờ, tháng, năm lấy mẫu - Điều kiện thời tiết (mưa, nắng, gió, nhiệt độ ) - Loại mẫu gì, dạng tồn tại, trình trạng mẫu khi lấy. - Khối lượng mẫu đã lấy - Ghi rõ cách xử lý sơ bộ (nếu có) - Người lấy mẫu và người xác nhận (ghi rõ họ tên) Hồ sơ này phải có một tờ đi kèm theo mẫu và được bàn giao cho người nhận mẫu để di chuyển hay bảo quản và cho cả người phân tích sau này. Trên cơ sở hồ sơ về tình trạng cụ thể và đầy đủ đó, người làm phân tích sẽ dễ dàng tìm được một cách xử lý mẫu thích hợp nhất cho phân tích đạt kết quả tốt. 1.6. Chuyên chở mẫu từ nơi lấy về kho và phòng thí nghiệm 1.6.1. Các yêu cầu của chuyên chở Để đảm bảo không làm ảnh hưởng đến kết quả phân tích, việc chuyên chở mẫu cũng phải đảm bảo các điều kiện: - Bằng các phương tiện phù hợp, kịp thời nhưng không tốn kém. - Không làm hư hỏng mẫu, bong tróc nhãn, hư hỏng đồ bao gói, bình chứa - Không gây xáo trộn, va đập, nhất là mẫu dễ cháy nổ - Đúng điều kiện giữ mẩu, không cho mẫu phân hủy khi di chuyển - Phương tiện chuyên chở phải đảm bảo sạch, không làm nhiễm bẩn mẫu 1.6.2. Các phương tiện chuyên chở Tùy điều kiện thực tế xa hay gần, khẩn cấp hay thong thả mà chọn cách chuyên chở thích hợp nhất lại không tốn kém và phức tạp, song phải đảm bảo được các yêu cầu chuyên chở, có thể là - Phương tiện thủ công đơn giản: xa đạp, xe máy, xích lô - Phương tiện cơ giới chuyên dụng có đủ tiện nghi khống chế các điều kiện như mong muốn, bảo vệ mẫu và chuyên chở nhanh Song một điều cần luôn quán triệt là dù bằng cách này thì cũng phải thực hiện đúng các điều kiện của QA/QC trong vận chuyển mẫu. 1.7. Quản lý và bảo quản mẫu phân tích 1.7.1. Các yêu cầu của quản lý mẫu Việc quản lý, bảo quản mẫu là một khậu kế tiếp của công việc lấy mẫu phân tích. Lấy mẫu tốt nhưng bảo quản không tốt thì sẽ làm hỏng mẫu phân tích, vì thế trong công tác bảo quản mẫu phải đảm bảo được các yếu tố sau: - Theo đúng yêu cầu để đảm bảo sự tồn tại đúng chất phân tích - Để riêng từng loại, từng lô, từng nhóm - Trong môi trường thích hợp (ánh sáng, độ ẩm,nhiệt độ ) - Bảo vệ được chất phân tích không bị phân hủy hay sa lắng, - Trong nhiệt độ thích hợp theo yêu cầu của chất phân tích - Không cho các phản ứng hóa học xảy ra làm mất chất phân tích Do đó mỗi một chất phân tích và mỗi loại mẫu cần được chọn theo những điều kiện thích hợp nhất để bảo quản chúng trước khi phân tích. 1.7.2. Các phương pháp bảo quản mẫu Tùy loại mẫu và chất phân tích mà mẫu có thể được bảo quản: - Trong điều kiện bình thường, trong phòng có không khí sạch - Trong tủ lạnh có khống chế nhiệt độ theo yêu cầu - Trong kho kín, khô ráo, không bụi và không có độc hại cho mẫu - Trong tủ ấm có khống chế nhiệt độ theo yêu cầu - Nhiệt độ thấp dưới 0 (trong tuyết CO 2 ) hay hệ khống chế nhiệt độ - Trong môi trường khí trơ (Ar, He hay N 2 ) Bảng 1.2 là vài ví dụ về các loại dụng cụ làm từ các vật liệu khác nhau dùng để chứa mẫu và bảo quản mẫu Chất phân tích Vật liệu làm bình chứa Chất bảo vệ/điều kiện b ảo quản Thời gian bảo quản tối đa Cl - , SO 4 2 - P, G Không 30 ngày CN - P, G 0.06g ascorbic acid/L 4 o C 15 ngày Nitrite P, G 4 o C 48 giờ SO 3 2 - P, G 4 o C 28 ngày H + (pH) P, G Bình thường 24 giờ Kim lo ại (II, III) P, G HNO 3 , pH<2 3 tháng Hg P, G HNO 3 , pH<2 20 ngày Cr(VI) P, G 4 o C 24 gi ờ Kim loại kiềm P, G HNO 3 , pH<2 36 tháng Họ acronitril G, PTFE 0.008% Na 2 S 2 O 3 , pH 4-5, 4 o C 14 ngày Họ benzidines G, PTFE 0.008% Na 2 S 2 O 3 , 4 o C 7 ngày Họ clor hữu cơ G, PTFE 0.008% Na 2 S 2 O 3 , 4 o C 7 ngày Họ dioxim G, PTFE 0.008% Na 2 S 2 O 3 , 4 o C 45 ngày Halo ether G, PTFE 0.008% Na 2 S 2 O 3 , 4 o C 40 ngày Nitro-aromatic G, PTFE 0.008% Na 2 S 2 O 3 , 4 o C 40 ngày Dẩu, mỡ G 0.008% Na 2 S 2 O 3 , 4 o C 28 ngày Thuốc trừ sâu hữu cơ và phosphor hữu cơ G 5 mL HCl, 4 o C 28 ngày Họ PCBs và phthalates ethers G, PTFE 4 o C 40 ngày Chlor hữu cơ G, PTFE H 2 SO 4 , pH < 2, 4 o C 28 ngày Radiological test G, PTFE HNO 3 , pH < 2, normal 6 tháng 1.8. Khái niệm về QA & QC trong lấy mẫu phân tích Lấy mẫu là khâu đầu tiên và rất quan trọng của quá trình phân tích. Nếu việc lấy mẫu không đảm bảo được độ trung thực, đúng đắcn và đại diện cho đối tượng cần phân tích thì mọi công việc phân tích sau đó dù có cẩn thận và chính xác đến đâu đi nữa, số liệu phân tích thu được cũng không thể đại diện cho đối tượng nghiên cứu được. Vì vậy để đảm bảo cho công việc lấy mẫu phân tích được tốt, nhất thiết phải thực hiện công tác QA(quality assurance-đảm bảo chất lượng)/QC(quality control-kiểm soát chất lượng). Vậy QA/QC là gì? 1.8.1. Khái niệm về QA Mục tiêu chung của QA là cung cấp hay đảm bảo các điều kiện cần thiết để có được kết quả đạt chất lượng mong muốn. Nói một cách tóm tắt thì QA là một hệ thống tích hợp các hoạt động quản lý và những điều kiện, quy tắc và biện pháp lỹ thuật cần thiết để đảm bảo cho một sản phẩm thu được trên bất kỳ lĩnh vực nào của sản xuất hay nghiên cứu khoa học có được chất lượng đáp ứng (hay thỏa mãn) đúng được mục tiêu đã đặt ra. Do đó trong công tác lấy mẫu phân tích thì QA là hệ thống của công tác tổ chức quản lý, các quy tắc, biện pháp, các điều kiện đã được nghiên cứu, lựa chọn và biên soạn thành một quy trình để phục vụ cho công tác lấy mẫu phân tích theo mỗi loại đối tượng, nhằm mục đích lấy được mẫu phân tích đại diện đúng đối tượng cần phân tích. Vì vậy việc thực hiện QA trong lấy mẫu phân tích là điều rất cần thiết và chỉ có đảm bảo được QA trong lấy mẫu thì chúng ta mới có điều kiện đầy đủ để khẳng định các số liệu phân tích thu được theo mẫu đã lấy có cơ sở khoa học và phản ánh đúng thực tế cần nghiên cứu. Vì thế QA trong lấy mẫu phân tích bao gồm một loạt các vấn đề sau đây để đảm bảo cho mọi hoạt động lấy mẫu đạt kết quả tốt và nó là một kế hoạch bảo đảm chất lượng cho công việc lấy mẫu. Kế hoạch đó bao gồm: - Cán bộ đi lấy mẫu phải được huấn luyện đầy đủ theo yêu cầu lấy mẫu - Có phương pháp lấy mẫu đúng đắn và được phê chuẩn - Dụng cụ trang bị và phương tiện để lấy chứa mẫu đã được kiểm chuẩn - Hóa chất, thuốc thử phục vụ lấy mẫu được chuẩn bị và kiểm chuẩn - Xác định đúng địa điểm, vùng và vị trí cần lấy mẫu - Xác định rõ các thong số cần khảo sát - Có đủ các điều kiện chứa đựng, chuyên chở và bảo quản mẫu - Phương tiện ghi chép lập hồ sơ khi lấy mẫu đã được chuẩn bị đủ - Có đủ các tài liệu cần thiết tối thiểu phục vụ cho lấy mẫu 1.8.2. Khái niệm về QC Mục tiêu chung của QC là cung cấp các điều kiện và biện pháp để giám sát và kiểm soát chất lượng một quá trình sản xuất hay nghiên cứu khoa học nào đó để đảm bảo chất lượng đồng thời phát hiện những sai sót và tìm cách khắc phục những sai sót đó để đảm bảo thu được sản phẩm có chất lượng mong muốn đặt ra. Nói một cách tổng quát thì QC là một tập hợp các phương pháp, điều kiện kỹ thuật và các hoạt động kỹ thuật để kiểm soát chất lượng của một sản phẩm được tạo ra trong một quá trình nào đó.Vì thế cùng vói QA, trong công tác lấy mẫu phân tích cũng phải thực hiện cả QC. Trong công tác lấy mẫu phân tích thì QC là một tổ hợp các biện pháp và điều kiện kỹ thuật cụ thể để kiểm soát mọi chất lượng hoạt động của công tác lấy mẫu phân tích, đồng thời phát hiện các sai sót và tìm các biện pháp khắc phục đảm bảo tốt quá trình lấy mẫu. Nó là các quy tắc, biện pháp và các điều kiện để thực hiện kiểm soát quá trình lấy mẫu từ lúc chuẩn bị đi lấy mẫu đến công việc lấy mẫu, vận chuyển và bảo quản mẫu, cũng nhằm mục đích làm cho việc lấy mẫu phân tích đảm bảo được tính chính xác, đúng đắn và mẫu lấy được phản ánh và đại diện đúng cho đối tượng cần nghiên cứu, phân tích, đồng thời cũng tránh được các sai sót trong lấy mẫu như về trang bị, dụng cụ hóa chất, sự nhiễm bẩn khi lấy mẫu và các tác động khác…. Vì thế phải lấy: - Mẫu trắng dụng cụ các loại - Mẫu trắng chuyên chở - Mẫu trắng thuốc thử khi có xử lý sơ bộ - Mẫu thêm chuẩn kiểm tra 1.8.3. Những vần đề và mối quan hệ QA/QC trong lấy mẫu Như vậy từ những khái niệm ở trên QA/QC trong lấy mẫu phân tích chính là những công cụ của quản lý và kiểm soát chất lượng được triển khai và áp dụng trong lĩnh vực lấy mẫu phân tích. Nó là toàn bộ các hoạt động trong lấy mẫu được thực hiện một cách có kế hoạch và có hệ thống. Thực hiện các hoạt động này sẽ đảm bảo cho sự tin tưởng của mẫu lấy được để phục vụ phân tích. QC là các hoạt động kỹ thuật có tính chất tác nghiệp (nghiệp vụ) cụ thể để vừa theo dõi quá trình lấy mẫu vừa đánh giá chất lượng của một sản phẩm do quá trình lấy mẫu tạo ra, vừa đồng thời phát hiện và loại bỏ hay khắc phục những sai sót của tất cả các khâu trong một quá trình lấy mẫu phân tích. Các hoạt động QA/QC trong lấy mẫu phân tích gắn bó chặt chẽ với nhau và bổ sung cho nhau, cùng diễn ra trong khuôn khổ của hệ thống thống nhất để đảm bảo chất lượng của mẫu lấy được. Lấy mẫu là một hoạt động hiện trường. Nó là hoạt động khởi đầu của toàn bộ dây chuyền hay công tác phân tích mẫu để có được số liệu (thông tin) về các đối tượng cần quan sát và xem xét. Vì thế mọi sai sót trong lấy mẫu đều ảnh hưởng đến toàn bộ kết quả thu được. Vì thế phải quan tâm đúng mức đến việc bảo đảm chất lượng cho công tác lấy mẫu phân tích để có được những lựa chọn trang bị, phương pháp, các quyết định về cách lấy mẫu, thời gian, địa điểm, tần suất thích hợp, công tác kiểm tra các hoạt động lấy mẫu…. Đó chính là nội dung của QA/QC trong lấy mẫu. Về vấn đề này cần có một số quyết định cụ thể để thực hiện theo các nội dung sau đây: - Chuẩn bị nhân sự phù hợp - Lập kế hoạch theo mục đích khảo sát và lấy mẫu - Lựa chọn địa điểm, vùng, vị trí lấy mẫu cho đối tượng cần lấy - Xác định được kiểu và cách lấy mẫu cho đối tượng cần lấy - Xác định tần xuất và thời gian lấy mẫu - Lựa chọn phương pháp lấy mẫu - Chọn và chuẩn bị các dụng cụ thích hợp cho lấy mẫu - Chọn cách xử lý sơ bộ khi lấy mẫu (nếu cần) - Lựa chọn dụng cụ chứa, đựng hay gói và bảo quản mẫu - Xác dịnh và chọn các cách vận chuyển mẫu thích hợp - Công việc lập báo cáo, bàn giao mẫu và hồ sơ đủ để lưu trữ Đó là những vấn đề chung, cònc ác phương pháp và quy trình lấy mẫu cụ thể đã có trong các tiêu chuẩn của quốc gia và quốc tế. Mỗi người khi thực hiện lấy mẫu đều phải nắm vững các quy trình đo, các vấn đề này có thể tham khảo ở mục phụ lục cuối chương này. Đồng thời theo các khái niệm đã nêu trên, công tác lấy mẫu phân tích phải bao gồm các vấn đề sau đây, bắt đầu từ lúc chuẩn bị đi lấy mẫu cho đến khi thu được mẫu đem về và bảo quản chúng. - QA/QC đối với tất cả người thực hiện lấy mẫu - QA7QC trong kế hoạch lấy mẫu - QA/QC đối với các phương pháp, trang bị và dụng cụ để lấy mẫu - QA/QC đối với hóa chất phục vụ lấy mẫu - QA/QC đối với các loại dụng cụ đựng, chứa và bao gói mẫu - QA/QC đối với các hoạt động lấy mẫu, ghi chép hồ sơ lấy mẫu - QA/QC đối với công tác chuyên chở mẫu về phòng thí nghiệm - QA/QC đối với công tác bảo quản và lưu giữ mẫu sau khi đã lấy được Làm tốt tất cả các vấn đề này tức là chúng ta đã lấy được mẫu phân tích thỏa mãn được tất cả các yêu cầu của lấy mẫu. Nghĩa là trong mọi hoạt động của công tác lấy mẫu phân tích từ lúc bắt đầu chuẩn bị đến lúc lấy được mẫu mang về và bảo quản chúng, hay phân tích ngay tại hiện trường khi cần thiết. Toàn bộ mối quan hệ của các công việc này có thể mô phỏng theo sơ đồ ở hình sau: Bảng XX: các phương pháp tiêu chuẩn lấy mẫu phân tích STT Ký hiệu tiêu chuẩn Lấy mẫu cho chỉ tiêu nào Ghi chú 01 TCVN 5994 - 1995 Hư ớng dẫn lấy mẫu n ư ớc hồ ao 02 TCVN 5996-1995 Hướng dẫn lấy mẫu nước sông suối 03 TCVN 5998 - 1995 Hư ớng dẫn lấy mẫu n ư ớc thải 04 TCVN 5999-1995 Hướng dẫn lấy mẫu nước biển 05 TCVN 6000-1995 Hướng dẫn lấy mẫu nước ngầm 06 ISO 5667-13-1993 Lấy mẫu nước thải và bùn [...]... trong lấy mẫu và phân tích Xác định mục tiêu lấy mẫu Lập chương trình lấy mẫu Chuẩn bị: nhân lực, phương tiện, trang thiết bị, dụng cụ, tài liệu phục vụ lấy mẫu QA/QC Thực hiện lấy mẫu theo các chỉ tiêu yêu cầu phân tích Bảo quản và vận chuyển về kho hay PTN Xử lý mẫu và phân tích Số liệu phân tích Xử lý số liệu Báo cáo kết quả phân tích Nhận xét và đánh giá Chương II CÁC KỸ THUẬT XỬ LÝ MẪU PHÂN TÍCH... thực hiện được QA/QC và hoạt động xử lý mẫu là thỏa mãn được các yêu cầu của phân tích Nghĩa là trong mọi hoạt động của công tác xử lý mẫu phân tích từ lúc bắt đầu chuẩn bị cho đến lúc đã xử lý xong lấy được dung dịch mẫu và bảo quản chúng để phân tích theo một phương pháp đã được lựa chọn 2.2 Phân loại mẫu phân tích 2.2.1 Phân loại theo hóa học phân tích Theo quan điểm hóa học phân tích, người ta thường... công tác xử lý mẫu phân tích thì QA là các quy tắc, biện pháp và các điều kiện cần thiết đã được nghiên cứu, lựa chọn và biên soạn thành một quy trình (hệ thống), để phục vụ cho công tác xử lý mẫu phân tích nhằm mục đích lấy được dung dịch mẫu phân tích trung thực, không mất chất phân tích, không bị nhiễm bẩn và đại diện đúng cho đối tượng cần phân tích Vì vậy thực hiện QA trong xử lý mẫu phân tích là... hóa phân tích thì cách đầu tiên là tương đối đơn giản và thích hợp nhất 2.3 Trang bị để xử lý mẫu phân tích 2.3.1 Yêu cầu của trang bị và điều kiện để xử lý mẫu Để xử lý mẫu tùy điều kiện về phân loại mẫu, về chất phân tích mà có sự lựa chọn các trang bị và phương pháp xử lý mẫu cho phù hợp Ngày nay trên thị trường có nhiều loại trang thiết bị khác nhau dùng cho xử lý mẫu từ đơn giản đến phức tạp và. .. không làm mất chất phân tích + Không làm nhiễm bẩn thêm chất phân tích vào mẫu từ bất kỳ nguồn nào + Kết quả xử lý phải phù hợp với phương pháp phân tích đã chọn - Dùng các hóa chất phải đảm bảo độ sạch đúng yêu cầu, mục đích và mức độ phân tích - Không đưa thêm các chất có ảnh hưởng vào mẫu - Có thể tách hay làm giàu được chất phân tích càng tốt 2.1.2 Vấn đề QA/QC trong xử lý mẫu phân tích Mục tiêu chung... xử lý - Lựa chọn các hóa chất và thuốc thử cần thiết cho xử lý đạt yêu cầu - Kiểm tra môi trường xung quanh trong quá trình xử lý mẫu - Công tác kiểm chuẩn trong xử lý mẫu, mẫu lặp và mẫu trắng các loại … - Chọn phương pháp bảo quản mẫu thu được sau khi đã xử lý để phân tích, nếu chưa tiến hành phân tích ngay được Đồng thời theo các nội dung đã nêu trên thì hoạt động QA/QC trong công tác xử lý mẫu phân. .. QA/QC trong xử lý mẫu phân tích Về vấn đề này cần có một số quyết định cụ thể để thực hiện theo các nội dung chính sau đây: - Nhân sự: xem xét tay nghề và khả năng của cán bộ phân tích - Lựa chọn phương pháp để xử lý mẫu cho đối tượng cần phân tích - Xác định khối lượng mẫu cần lấy để xử lý và số lượng cần xử lý kép - Chọn trang thiết bị, dụng cụ và các điều kiện cần thiết để xử lý mẫu - Lựa chọn cách... việc phân tích mà người làm phân tích phải nghiên cứu, xem xét và lựa chọn một kỹ thuật nào cho thích hợp trong cơ sở của mình và đảm bảo được kết quả phân tích đúng đắn và tin tưởng Tức là phải thực hiện QA/QC trong công việc xử lý và trong công việc phân tích đặt ra Trong khi xử lý hay phân hủy mẫu, có thể có rất nhiều quá trình vật lý và các phản ứng hóa học có thể xảy ra đồng thời, tùy thuộc vào... chất phân tích vào dung dịch cho một phương pháp phân tích đã chọn Quá trình nung xử lý mẫu có thể không thêm chất phụ gia, chất bảo vệ hoặc có thêm các chất này vào mẫu để trợ giúp quá trình xử lý được xảy ra nhanh hơn, tốt hơn và hạn chế mất mát chất phân tích Trong quá trình nung xử lý mẫu, có thể có các quá trình vật lý và hóa học sau đây xảy ra tùy theo bản chất, thành phần của mỗi loại mẫu và phụ... chung của QA/QC trong xử lý mẫu phân tích là cung cấp hay đảm bảo đủ các điều kiện, các biện pháp tối thiểu cần thiết để đảm bảo xử lý được tốt mẫu phân tích đạt đúng chất lượng mong muốn Xử lý mẫu là khâu thứ hai và rất quan trọng của quá trình phân tích Nếu việc xử lý mẫu không đảm bảo được độ trung thực, đúng đắn và loại được mọi sai sót ảnh hưởng như mất hay nhiễm bẩn chất phân tích thì các công việc . LẤY MẪU VÀ QUẢN LÝ MẪU PHÂN TÍCH LẤY MẪU VÀ QUẢN LÝ MẪU PHÂN TÍCH 1.1. Tại sao phải lấy mẫu và quản lý mẫu phân tích Các phương pháp và kỹ. 1.7. Quản lý và bảo quản mẫu phân tích 1.7.1. Các yêu cầu của quản lý mẫu Việc quản lý, bảo quản mẫu là một khậu kế tiếp của công việc lấy mẫu phân tích.