Làm thế nào để đo chính xác mẫu nước có nồng độ vượt ngưỡng thiết bị và thuốc thử?

Trong quá trình phân tích nước – từ nước thải, nước cấp, nước uống đến nước siêu tinh khiết – các thiết bị và bộ thuốc thử đều có giới hạn đo cụ thể. Tuy nhiên, trong thực tế đo lường cho thấy, có không ít mẫu nước có một hoặc vài chỉ tiêu có nồng độ vượt giới hạn đo cho phép (out of range). Điều này có thể xảy ra trong nhiều mẫu nước.

Vậy trong những trường hợp này, làm sao để vẫn đo được kết quả chính xác, tin cậy và phù hợp với quy trình kiểm soát chất lượng?

1. Các trường hợp cần pha loãng mẫu nước 

Không phải lúc nào việc pha loãng mẫu cũng cần thiết, nhưng trong nhiều trường hợp, đó là bước bắt buộc để có thể đo lường chính xác, đặc biệt khi nồng độ các chỉ tiêu vượt quá giới hạn đo (measurement range) của thiết bị hoặc bộ thuốc thử. Một số tình huống thường gặp là: 

1.1. Khi thiết bị báo lỗi hoặc phát cảnh báo vượt ngưỡng 

• Một số thiết bị tự động sẽ hiển thị cảnh báo như: “Over Range”, “Out of Range”, “> Max” hoặc không hiển thị kết quả đo. 

• Bộ thuốc thử (test kit, reagent) có thể không đổi màu theo tiêu chuẩn hoặc vượt ngưỡng so màu. 

Ví dụ cụ thể 

Máy quang phổ DR6000: Nếu nồng độ clo vượt quá phạm vi đo của thuốc thử, màn hình sẽ hiển thị “Out of Range” hoặc “Over Range”, kèm theo mã lỗi (nếu có). Người dùng cần pha loãng mẫu và đo lại. 

Máy quang phổ tử ngoại khả kiến HACH DR6000

1.2. Khi dự đoán mẫu có nồng độ rất cao 

Trong quá trình làm việc có thể phỏng đoán được các mẫu nước như: Nước thải chưa xử lý, mẫu nước ngầm nhiễm sắt/mangan, nước cấp chưa xử lý sẽ có nồng độ độ đục cao. Với những mẫu này, việc pha loãng ngay từ đầu sẽ giúp tránh lãng phí được thuốc thử, thời gian và tránh làm bẩn thiết bị đo. 

1.3. Khi thực hiện kiểm nghiệm nhiều loại chỉ tiêu với các khoảng đo khác nhau 

Có một số mẫu có thể chứa một số chỉ tiêu rất cao. Ví dụ: nước thải có nồng độ COD và TSS cao nhưng các thông số còn lại có thể sẽ thấp như pH, độ dẫn. Trong trường hợp này thì mẫu gốc cần được chia thành nhiều phần để đo trực tiếp và đo các chỉ tiêu khác nhau sau khi đã tiến hành pha loãng. 

2. Nguyên tắc pha loãng mẫu đúng kỹ thuật 

Pha loãng mẫu là việc thêm một lượng dung môi (thường là nước cất hoặc nước khử ion) vào mẫu ban đầu để làm giảm nồng độ chất cần đo. Tuy nhiên, để kết quả đo chính xác và có thể truy xuất, cần tuân thủ các nguyên tắc sau: 

• Chọn dung môi phù hợp: Nước cất cấp phân tích (distilled water) hoặc nước khử ion (DI water) là lựa chọn tiêu chuẩn để không ảnh hưởng đến kết quả. Đặc biệt, không dùng nước máy hoặc nước có khoáng. 

• Sử dụng dụng cụ đo thể tích chính xác: Dùng ống đong, pipet, bình định mức thay vì đong bằng mắt thường. Đảm bảo dụng cụ sạch và không chứa cặn hóa chất. 

• Pha theo tỷ lệ cụ thể: Tỷ lệ pha thường dùng: 1:2, 1:5, 1:10, 1:20, 1:100 tùy vào mức độ vượt ngưỡng của dung dịch. 

Lưu ý: Pha loãng 1:10 nghĩa là 1 phần mẫu + 9 phần dung môi → tổng 10 phần. 

Ví dụ: Nếu bạn có 100ml dung dịch gốc và muốn pha loãng 1:10, bạn sẽ lấy 10ml dung dịch gốc và thêm 90ml dung môi (tổng cộng 100ml).   

• Khuấy đều dung dịch kỹ trước khi đo để đảm bảo tính đồng nhất sau khi pha loãng. 

3. Cách tính toán nồng độ sau khi pha loãng 

Kết quả thu được từ thiết bị là kết quả đo của mẫu sau khi nồng độ trong mẫu đã pha loãng, vì vậy cần quy đổi lại để biết nồng độ thật trong mẫu gốc: 

Công thức tính giá trị nồng độ gốc: 

Nồng độ gốc = Nồng độ đo được × Hệ số pha loãng 

Ví dụ: 

Bạn pha mẫu theo tỷ lệ 1:10 và đo được 12 mg/L trong mẫu pha. 

=> Nồng độ thực của mẫu gốc là: 12 mg/L × 10 = 120 mg/L 

Lưu ý: 

• Ghi rõ hệ số pha loãng trong sổ ghi chép hoặc hệ thống quản lý dữ liệu. 

• Một số phần mềm hoặc thiết bị có chức năng tự tính hệ số pha, nhưng vẫn cần kiểm tra thủ công để đảm bảo chính xác. 

4. Lưu ý khi pha loãng theo từng nhóm chỉ tiêu 

Trong thực tế, không phải chỉ tiêu nào cũng có thể pha loãng được. Tham khảo nhanh bảng dưới đây để biết thêm thông tin chi tiết: 

5. Những sai lầm phổ biến khi pha loãng mẫu 

Pha loãng tưởng chừng đơn giản, nhưng nếu không cẩn thận, rất dễ dẫn đến sai số lớn trong kết quả đo lường. Dưới đây là những lỗi thường gặp mà bạn cần đặc biệt tránh: 

• Không ghi lại hệ số pha loãng: Đây có thể xem là lỗi nghiêm trọng nhất. Nếu bạn quên ghi hệ số pha (ví dụ: 1:5, 1:10…), thì dù đo được kết quả từ mẫu pha, cũng không thể tính lại nồng độ thật trong mẫu gốc. Dữ liệu vì vậy mất tính giá trị và không thể sử dụng. 

• Dùng nước không đạt chuẩn để pha: Việc sử dụng nước máy, nước giếng hoặc bất kỳ loại nước nào không tinh khiết để pha loãng có thể mang theo ion, khoáng chất hoặc tạp chất – gây ảnh hưởng trực tiếp đến kết quả đo. 

• Đong sai thể tích mẫu hoặc dung môi: Dùng ống đong không chính xác, mắt đọc sai vạch chia hoặc thao tác nhanh ẩu sẽ dẫn đến sai lệch tỷ lệ pha loãng. Hệ số pha không đúng thì toàn bộ kết quả tính toán sau đó đều bị sai. 

• Không khuấy đều mẫu sau khi pha: Mẫu sau khi pha nếu không được khuấy kỹ sẽ không đồng nhất. Phần mẫu lấy ra để đo có thể đậm hoặc loãng hơn trung bình → dẫn đến kết quả sai lệch, không lặp lại được khi kiểm tra lại. 

• Pha loãng quá mức không cần thiết: Một số người do quá lo ngại vượt ngưỡng đo mà pha mẫu quá loãng (ví dụ: 1:100 hoặc hơn), khiến nồng độ sau pha nằm dưới giới hạn đo tối thiểu của thiết bị. Kết quả đo không còn chính xác hoặc hoàn toàn không hiển thị được.  

6. Lời khuyên thực tế khi xử lý mẫu vượt ngưỡng: 

• Luôn đánh giá nguy cơ vượt ngưỡng trước khi đo 

• Ghi chép rõ ràng hệ số pha loãng 

• Pha mẫu từng bước nếu không biết trước nồng độ, có thể thử pha 1:10 → nếu vẫn out of range thì pha 1:50, 1:100... 

• Tái kiểm tra thiết bị và thuốc thử định kỳ để đảm bảo thiết bị hoạt động trong điều kiện ổn định, không bị sai lệch hoặc nhiễm bẩn do các mẫu đậm đặc. 

• Đào tạo kỹ thuật pha loãng như một kỹ năng cơ bản cho nhân sự phòng thí nghiệm hoặc vận hành trạm quan trắc. 

Tóm lại, trong phân tích bất kỳ mẫu nước nào – từ nước thải công nghiệp đến nước cấp, nước ngầm hay nước siêu tinh khiết – việc gặp các chỉ tiêu vượt ngưỡng đo là hoàn toàn bình thường. Pha loãng không đơn thuần là giải pháp hỗ trợ, mà còn là kỹ thuật bắt buộc cần thực hiện đúng trong mọi quy trình phân tích nước nhằm đảm bảo kết quả đo đáng tin cậy. Việc nắm rõ nguyên tắc, thực hiện đúng kỹ thuật và kiểm soát chặt chẽ các yếu tố liên quan sẽ giúp bạn duy trì độ chính xác, tính minh bạch và khả năng truy xuất dữ liệu – bất kể mẫu nước là nước cấp, nước thải hay bất kỳ loại nước nào.

Tham khảo các thiết bị phòng thí nghiệm của chúng tôi tại đây

Liên hệ với chúng tôi:

Công ty cổ phần thiết bị công nghệ AQUA  

Văn phòng đại diện:  23 Đường Số 4, Cư Xá Chu Văn An, Phường Bình Thạnh, TP.HCM. 

Văn phòng giao dịch: Số 2 đường 5, Khu phố 67, Phường Hiệp Bình, TP HCM.

Hotline:  0909 246 726  

Tel: 028 6276 4726  

Email: info@aquaco.vn

Tham khảo một số bài viết:

TOP 7 THIẾT BỊ HÃNG HACH KHÔNG THỂ THIẾU TRONG PHÒNG THÍ NGHIỆM PHÂN TÍCH NƯỚC

Test kit hay thiết bị chuyên dụng: Lựa chọn nào là tối ưu trong quan trắc nước?