Nghiên cứu xác định hàm lượng chì trong máu bằng AAS với kỹ thuật nguyên tử hóa bằng lò graphit

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM

D ẠY da K yk ÈM em Q qu UY yn N ho H nb ƠN us O in F es F s@ ICI gm AL ai ST l.c &G om T

NGÔ TRUNG HIẾU

NGHIÊN CỨU XÁC ĐỊNH HÀM LƯỢNG CHÌ

TRONG MÁU BẰNG PHƯƠNG PHÁP QUANG PHỔ HẤP THỤ NGUYÊN TỬ VỚI KỸ THUẬT NGUYÊN TỬ HÓA BẰNG LÒ GRAPHIT

LUẬN VĂN THẠC SĨ HÓA HỌC

THÁI NGUYÊN - 2013

Soá hoùa bôûi Trung taâm Hoïc lieäu

http://lrc.tnu.edu.vn/

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM

D ẠY da K yk ÈM em Q qu UY yn N ho H nb ƠN us O in F es F s@ ICI gm AL ai ST l.c &G om T

NGÔ TRUNG HIẾU

NGHIÊN CỨU XÁC ĐỊNH HÀM LƯỢNG CHÌ

TRONG MÁU BẰNG PHƯƠNG PHÁP QUANG PHỔ HẤP THỤ NGUYÊN TỬ VỚI KỸ THUẬT NGUYÊN TỬ HÓA BẰNG LÒ GRAPHIT

CHUYÊN NGÀNH: HÓA PHÂN TÍCH

MÃ SỐ: 60440118

LUẬN VĂN THẠC SĨ HÓA HỌC

Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS LÊ LAN ANH

THÁI NGUYÊN - 2013

Soá hoùa bôûi Trung taâm Hoïc lieäu

http://lrc.tnu.edu.vn/

LỜI CAM ĐOAN

D ẠY da K yk ÈM em Q qu UY yn N ho H nb ƠN us O in F es F s@ ICI gm AL ai ST l.c &G om T

Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi. Các số liệu, kết quả đưa ra trong luận văn này là trung thực và chưa từng được ai công bố trong bất kỳ một công trình nào khác.

Tác giả

Ngô Trung Hiếu

XÁC NHẬN CỦA KHOA CHUYÊN MÔN

XÁC NHẬN CỦA CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG

PGS.TS Lê Hữu Thiềng

Soá hoùa bôûi Trung taâm Hoïc lieäu

http://lrc.tnu.edu.vn/

LỜI CẢM ƠN Lời đầu tiên tôi xin được gửi tới PGS.TS Lê Lan Anh lời biết ơn chân thành và sâu sắc nhất. Cô đã tận tình hướng dẫn trong suốt quá trình thực hiện đề tài để tôi hoàn thành bản luận văn này.

D ẠY da K yk ÈM em Q qu UY yn N ho H nb ƠN us O in F es F s@ ICI gm AL ai ST l.c &G om T

Tôi xin chân thành cảm ơn TS. Vũ Đức Lợi, TS. Phạm Gia Môn các thầy cô, các anh chị và các bạn trong Phòng phân tích Viện Hóa Học Việt Nam đã giúp đỡ, tạo điều kiện thuận lợi cho tôi trong suốt quá trình thực hiện đề tài. Tôi cũng xin chân thành cảm ơn đơn vị cơ quan nơi tôi công tác đã tạo điều kiện để tôi học tập, nghiên cứu để hoàn thành bản luận văn này.

Cuối cùng tôi xin được cảm ơn những người thân yêu nhất của tôi, đã luôn động viên, cổ vũ để tôi hoàn thành tốt luận văn của mình.

Tôi xin chân thành cảm ơn!

Học viên

Ngô Trung Hiếu

Soá hoùa bôûi Trung taâm Hoïc lieäu

http://lrc.tnu.edu.vn/

DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 2.1: Vạch phổ đặc trưng của chì Bảng 2.2: Bảng quy hoạch thực nghiệm phân tích phương sai một yếu tố Bảng 2.3: Phân tích phương sai một yếu tố

D ẠY da K yk ÈM em Q qu UY yn N ho H nb ƠN us O in F es F s@ ICI gm AL ai ST l.c &G om T

Bảng 3.1: Các thông số máy khảo sát cường độ đèn HCL của Pb Bảng 3.2: Chương trình nhiệt độ lò graphit khảo sát cường độ đèn HCL của Pb Bảng 3.3: Kết quả khảo sát cường độ đèn HCL của Pb

Bảng 3.4: Các thông số máy khảo sát nhiệt độ sấy mẫu của Pb

Bảng 3.5: Chương trình nhiệt độ khảo sát nhiệt độ sấy mẫu của Pb Bảng 3.6: Kết quả khảo sát nhiệt độ sấy mẫu của Pb

Bảng 3.7: Kết quả khảo sát nhiệt độ tro hóa luyện mẫu của Pb

Bảng 3.8: Kết quả khảo sát nhiệt độ nguyên tử hóa mẫu của Pb

Bảng 3.9: Kết quả khảo sát ảnh hưởng của nồng độ Na đến phép đo Pb Bảng 3.10: Kết quả khảo sát ảnh hưởng của nồng độ K đến phép đo Pb Bảng 3.11: Kết quả khảo sát ảnh hưởng của nồng độ Ca đến phép đo Pb Bảng 3.12: Kết quả khảo sát ảnh hưởng của nồng độ Mg đến phép đo Pb Bảng 3.13: Kết quả khảo sát ảnh hưởng đồng thời của Na, K, Ca, Mg Bảng 3.14: Kết quả khảo sát khoảng tuyến tính của Pb Bảng 3.15: Kết quả phân tích mẫu Pb-1μg/l Bảng 3.16: Kết quả phân tích mẫu máu chuẩn Bảng 3.17: Tổng kết các điều kiện đo phổ GF-AAS của Pb Bảng 3.18: Hàm lượng Pb trong máu của người bình thường Bảng 3.19: Hàm lượng Pb trong máu của đối tượng phơi nhiễm chì

Soá hoùa bôûi Trung taâm Hoïc lieäu

http://lrc.tnu.edu.vn/

DANH MỤC HÌNH VẼ Hình 1.1: Cân bằng của chì trong cơ thể người Hình 1.2: Quá trình tác động của chì lên hệ thống tạo huyết Hình 1.3: Vòng tuần hoàn của chì trong môi trường

D ẠY da K yk ÈM em Q qu UY yn N ho H nb ƠN us O in F es F s@ ICI gm AL ai ST l.c &G om T

Hình 1.4: Sự phân bố chì trong cơ thể

Hình 2.1: Tóm tắt chương trình nhiệt độ lò graphit

Hình 2.2: Hệ thống máy quang phổ hấp thụ nguyên tử

Hình 2.3: Hệ thống nguyên tử hóa bằng lò graphit HGA 600

Hình 3.1: Ảnh hưởng của nhiệt độ sấy khô mẫu đến độ hấp thụ của Pb Hình 3.2: Ảnh hưởng của nhiệt độ tro hóa luyện mẫu đến độ hấp thụ của Pb Hình 3.3: Ảnh hưởng của nhiệt độ nguyên tử hóa mẫu đến độ hấp thụ của Pb Hình 3.4: Ảnh hưởng của Na đến độ hấp thụ của Pb Hình 3.5: Ảnh hưởng của K đến độ hấp thụ của Pb

Hình 3.6: Ảnh hưởng của Ca đến độ hấp thụ của Pb

Hình 3.7: Ảnh hưởng của Mg đến độ hấp thụ của Pb Hình 3.8: Khoảng tuyến tính của Pb

Hình 3.9: Đồ thị đường chuẩn của Pb Hình 3.10: Mẫu máu chuẩn

Soá hoùa bôûi Trung taâm Hoïc lieäu

http://lrc.tnu.edu.vn/

MỤC LỤC

D ẠY da K yk ÈM em Q qu UY yn N ho H nb ƠN us O in F es F s@ ICI gm AL ai ST l.c &G om T

MỞ ĐẦU.......................................................................................................... 1 CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN............................................................................. 3 1.1 Giới thiệu chung về nguyên tố chì [14] ................................................... 3 1.2 Tính chất lý, hóa học của chì [14, 19] ..................................................... 3 1.2.1 Tính chất vật lý.........................................................................................3 1.2.2 Tính chất hóa học [14] .............................................................................5 1.3 Các hợp chất của chì ............................................................................... 5 1.3.1 Oxit [14,19]..............................................................................................5 1.3.2 Hydroxit ...................................................................................................7 1.3.3 Muối.........................................................................................................8 1.4 Các ứng dụng của chì.............................................................................. 8 1.4 Độc tính và cơ chế gây độc của chì [5, 6, 15, 16] .................................. 10 1.5.1 Độc tính của chì .....................................................................................10 1.5.2 Cơ chế gây độc của chì ..........................................................................12 1.6 Tổng quan bệnh nhiễm độc chì ............................................................. 15 1.6.1 Nhiễm độc chì vô cơ [5, 6, 9, 16]...........................................................16 1.6.2 Nhiễm độc chì hữu cơ [5, 6, 9, 16].........................................................21 1.7 Triệu chứng và cách chuẩn đoán bệnh nhiễm độc chì............................ 22 1.7.1 Triệu chứng nhiễm độc chì [6, 16].........................................................22 1.7.2 Cách chuẩn đoán bệnh nhiễm độc chì [5, 6, 16].....................................24 1.8 Cách điều trị bệnh nhiễm độc chì .......................................................... 24 1.8.1 Điều trị nhiễm độc chì vô cơ ..................................................................24 1.8.2 Điều trị nhiễm độc chì hữu cơ................................................................26 1.9 Các phương pháp phân tích chì trong mẫu sinh học .............................. 26 1.9.1 Phương pháp phổ khối lượng kết hợp nguồn cảm ứng cao tần plasma (ICP-MS) ........................................................................................................27 1.9.2 Phương pháp cực phổ xung vi phân (DPP)............................................27 1.9.3 Phương pháp Von – Ampe hòa tan anot ................................................27 1.10 Phương pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử......................................... 27 1.10.1 Lược sử phát triển phương pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử AAS ..28 1.10.2 Nguyên tắc của phép đo.......................................................................28 CHƯƠNG 2: ĐỐI TƯỢNG, PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU VÀ THỰC NGHIỆM........................................................................................................ 30 2.1 Đối tượng, mục đính nghiên cứu........................................................... 30 2.1.1 Đối tượng nghiên cứu ............................................................................30 2.1.2 Mục đích nghiên cứu..............................................................................32 2.2 Phương pháp nghiên cứu....................................................................... 32 2.3 Nội dung nghiên cứu............................................................................. 32 2.4 Nghiên cứu thực nghiệm ....................................................................... 32

Soá hoùa bôûi Trung taâm Hoïc lieäu

http://lrc.tnu.edu.vn/

D ẠY da K yk ÈM em Q qu UY yn N ho H nb ƠN us O in F es F s@ ICI gm AL ai ST l.c &G om T

2.4.1 Nghiên cứu các điều kiện đo quang phổ hấp thụ của chì .......................32 2.4.2 Khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến phép đo quang phổ hấp thụ nguyên tử của chì.........................................................................................................36 2.5 Nghiên cứu và lựa chọn phương pháp xử lý mẫu máu........................... 37 2.5.1 Lấy mẫu và bảo quản mẫu .....................................................................37 2.5.2 Phương pháp xử lý mẫu máu .................................................................37 2.6 Đánh giá sai số và độ lặp lại của phép đo .............................................. 38 2.7 Trang thiết bị và hóa chất phục vụ nghiên cứu ...................................... 40 2.7.1 Trang thiết bị..........................................................................................40 2.7.2 Hóa chất và dụng cụ...............................................................................41 2.8 Chuẩn bị dung dịch hóa chất ................................................................. 42 CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ BIỆN LUẬN .................................................... 43 3.1 Khảo sát các điều kiện đo phổ hấp thụ nguyên tử của chì...................... 43 3.1.1 Khảo sát bước sóng hấp thụ ...................................................................43 3.1.2 Khảo sát khe đo......................................................................................43 3.1.3 Khảo sát nguồn sáng, cường độ đèn catot rỗng......................................43 3.1.4 Khảo sát ảnh hưởng của quá trình nguyên tử hóa mẫu...........................45 3.2 Khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến phép đo quang phổ hấp thụ nguyên tử của chì ........................................................................................................ 50 3.2.1 Khảo sát ảnh hưởng của nồng độ Na .....................................................50 3.2.2 Khảo sát ảnh hưởng của nồng độ K .......................................................52 3.2.3 Khảo sát ảnh hưởng của nồng độ Ca......................................................53 3.2.4 Khảo sát ảnh hưởng của nồng độ Mg.....................................................54 3.3 Nghiên cứu loại trừ ảnh hưởng đồng thời của Na, K, Ca, Mg ............... 55 3.3.1 Lựa chọn chất cải biến nền.....................................................................55 3.3.2 Khảo sát ảnh hưởng đồng thời của các cation ........................................56 3.4 Xây dựng quy trình phân tích mẫu ....................................................... 57 3.4.1 Xác định khoảng tuyến tính của Pb........................................................57 3.4.2 Xây dựng đường chuẩn để phân tích mẫu..............................................58 3.4.3 Giới hạn phát hiện của phương pháp......................................................59 3.4.4 Độ chính xác của phương pháp..............................................................60 3.4.5 Quy trình phân tích mẫu máu.................................................................61 3.5 Tổng kết các điều kiện đo phổ GF – AAS của Pb.................................. 61 3.6 Kết quả phân tích hàm lượng chì trong mẫu máu .................................. 62 3.6.1 Kết quả nghiên cứu trên những người bình thường................................62 3.6.2 Kết quả nghiên cứu trên những đối tượng phơi nhiễm chì .....................63 KẾT LUẬN .................................................................................................... 64 TÀI LIỆU THAM KHẢO .............................................................................. 65

Soá hoùa bôûi Trung taâm Hoïc lieäu

http://lrc.tnu.edu.vn/

MỞ ĐẦU Ngày nay y học đã khẳng định rằng nhiều nguyên tố kim loại có vai trò quan trọng đối với cơ thể sống và con người. Sự mất cân bằng về hàm lượng (thiếu hụt hay dư thừa) của nhiều kim loại vi lượng trong các bộ phận của cơ thể như gan, tóc, máu, huyết thanh… là những nguyên nhân hay dấu hiệu của bệnh tật, đặc biệt là sự có mặt của các kim loại nặng như Cu, Pb, Zn, Cd, Fe…

D ẠY da K yk ÈM em Q qu UY yn N ho H nb ƠN us O in F es F s@ ICI gm AL ai ST l.c &G om T

trong máu và trong huyết thanh con người.

Cùng với sự phát triển của công nghiệp và đô thị hóa hiện nay, môi

trường sống của con người đang bị ô nhiễm nghiêm trọng. Các nguồn thải kim loại nặng từ các khu công nghiệp vào không khí, nước, đất… có thể xâm nhập vào cơ thể người thông qua ăn uống, hít thở dẫn đến hàm lượng của chúng vượt quá giới hạn cho phép (sự nhiễm độc). Do đó, việc xác định hàm lượng các kim loại nặng trong cơ thể con người nhằm đề ra các biện pháp bảo vệ và chăm sóc sức khỏe cộng đồng được tốt hơn là một việc làm vô cùng cần thiết.

Chì (Pb) là một trong những nguyên tố độc hại đối với con người và

động vật. Tác dụng hóa sinh chủ yếu của chì là ảnh hưởng đối với sự tổng hợp máu dẫn đến phá vỡ hồng cầu. Chì ức chế một số enzim quan trọng của quá trình tổng hợp máu do sự tích lũy các hợp chất trung gian của quá trình trao đổi chất. Một hợp chất trung gian kiểu này là delta-amino levulinic axit (ALA dehydrase). Một giai đoạn quan trọng của tổng hợp máu là sự chuyển hóa deltaamino levulinic axit thành porphobilinogen không thể xảy ra, kết quả là phá hủy quá trình tổng hợp hemoglobin cũng như các sắc tố hô hấp khác cần thiết trong máu như cytochromes[8].

Chì cản trở việc sử dụng oxi và glucoza để sản sinh năng lượng cho quá trình sống. sự cản trở này có thể nhận thấy khi nồng độ chì trong máu khoảng 0,3 ppm. Ở nồng độ cao hơn (>0,3 ppm) có thể gây hiện tượng thiếu máu do sự

1 Soá hoùa bôûi Trung taâm Hoïc lieäu

http://lrc.tnu.edu.vn/

thiếu hemoglobin. Nếu hàm lượng chì trong máu trong khoảng 0,5 – 0,8 ppm có thể gay ra sự rối loạn chức năng của thận và phá hủy não.

Chì nhiễm vào cơ thể qua da, đường tiêu hóa, hô hấp. Người bị nhiễm độc chì sẽ mắc một số bệnh nguy hiểm như thiếu máu, đau đầu, chóng mặt, sưng khớp [8, 13].

Xuất phát từ những độc tính của chì và những tác dụng hóa sinh của nó đối với cơ thể con người nên việc xác định hàm lượng chì trong các mẫu sinh

D ẠY da K yk ÈM em Q qu UY yn N ho H nb ƠN us O in F es F s@ ICI gm AL ai ST l.c &G om T

học (máu) là rất cần thiết. Từ yêu cầu thực tế và cấp bách đó chúng tôi thực hiện đề tài: “ Xác định hàm lượng chì trong máu bằng phương pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử với kỹ thuật nguyên tử hóa bằng lò graphit”

2 Soá hoùa bôûi Trung taâm Hoïc lieäu

http://lrc.tnu.edu.vn/

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN

1.1 Giới thiệu chung về nguyên tố chì [14] Chì là một trong bảy kim loại (Au, Ag, Cu, Fe, Sn, Pb, Hg) mà con người đã biết từ thời trung cổ. Hơn bốn nghìn năm trước công nguyên người cổ Ai Cập đã dùng chì để đúc tiền, đúc tượng và vật dụng khác.

D ẠY da K yk ÈM em Q qu UY yn N ho H nb ƠN us O in F es F s@ ICI gm AL ai ST l.c &G om T

Chì là nguyên tố hóa học thuộc phân nhóm chính nhóm VIA, chu kỳ 6 trong bảng hệ thống tuần hoàn, viết tắt là Pb (tiếng la tinh là Plumbum). Cấu hình electron 82Pb: [Xe] 4f145d106s26p2.

Trong thiên nhiên, chì là nguyên tố kém phổ biến. Trữ lượng chì trong vỏ quả đất là 1,6.10-4 % tổng số nguyên tử. Chì tồn tại trong các hợp chất dưới dạng khoáng vật kết hợp với sắt, oxi, lưu huỳnh, cacbon, đặc biệt là trong các quặng. Khoáng vật chính của chì là galen (PbS), anglesite (PbSO4) và ceussite (PbCO3) trong đó hàm lượng chì lần lượt là 88%, 68% và 77%.

Quá trình điều chế chì gồm hai giai đoạn: Đốt cháy galen để chuyển galen thành oxit rồi dùng than cốc khử oxit thành kim loại ở trong lò đứng.

2PbS + 3O2 = 2PbO + 2SO2 PbO + C = Pb + CO

1.2 Tính chất lý, hóa học của chì [14, 19] 1.2.1 Tính chất vật lý

Chì thể hiện rõ rệt nhất tính kim loại trong dãy Ge – Sn – Pb. Nó chỉ tồn tại ở dạng kim loại với cách gói gém sít sao kiểu lập phương của các nguyên tố.

Chì rất nặng nhưng mềm dùng móng tay có thể rạch được và rất dễ dát mỏng.

Một số đặc điểm vật lý quan trọng của chì:  Tính chất nguyên tử: - Khối lượng nguyên tử: 207,21 đvc.

- Bán kính nguyên tử: 180 (154) pm.

- Bán kính cộng hóa trị: 147 pm.

- Bán kính Van Der Walls: 202 pm.

3 Soá hoùa bôûi Trung taâm Hoïc lieäu

http://lrc.tnu.edu.vn/

- Trạng thái oxi hóa (oxit): 4,2 (lưỡng tính).  Tính chất và hằng số vật lý: - Bề ngoài: Trắng xám.

- Trạng thái vật chất: Rắn.

- Tỉ khối: 11,34g/cm3.

- Điểm nóng chảy: 600,61 K. - Nhiệt nóng chảy: 3270C.

D ẠY da K yk ÈM em Q qu UY yn N ho H nb ƠN us O in F es F s@ ICI gm AL ai ST l.c &G om T

- Điểm sôi: 2022 K.

- Nhiệt độ sôi: 17370C.

 Một số thông tin khác:

- Độ âm điện: 2,33 (thang Pauling).

- Độ dẫn điện: 4807,7.

- Độ dẫn nhiệt: 28,9 W/(m.K).

- Thế điện cực: -0,126V. - Năng lượng ion hóa:

Bậc 1: 7,42 eV

Bậc 2: 15,03 eV Bậc 3: 32,0 eV Bậc 4: 42,3 eV

 Các chất đồng vị ổn định của chì:

- Pb206 (chiếm 24,1%), ổn định có 124 nơtron.

- Pb207 (chiếm 22,1%), ổn định có 125 nơtron.

- Pb208 (chiếm 52,4%), ổn định có 126 nơtron.

Ngoài ra còn có Pb205 tổng hợp nhân tạo có thời gian bán hủy là 1,53.107 năm. Pb204 (chiếm 1,4%) có thời gian bán hủy là 1,4.1017 năm. Pb210 tồn tại ở dạng vết có thời gian bán hủy là 22,3 năm.

Chì và các hợp chất của chì đều rất độc. Chúng nguy hiểm ở chỗ khó có những phương tiện để cứu chữa khi bị nhễm độc lâu dài cho nên cần hết sức cẩn thận khi tiếp xúc với chúng.

4 Soá hoùa bôûi Trung taâm Hoïc lieäu

http://lrc.tnu.edu.vn/

1.2.2 Tính chất hóa học [14] Chì là kim loại tương đối hoạt động về mặt hóa học. Ở điều kiện thường chì bị oxi hóa tạo thành lớp oxit màu xám xanh bao bọc bên trên mặt, bảo vệ không cho chì tiếp xúc bị oxi hóa.

2Pb + O2 = 2PbO Nhưng khi gặp nước, nước sẽ tách dần màng oxit bao bọc ngoài và tiếp tục bị tác dụng.

Chì tương tác với các halogen và nhiều nguyên tố phi kim khác.

D ẠY da K yk ÈM em Q qu UY yn N ho H nb ƠN us O in F es F s@ ICI gm AL ai ST l.c &G om T

Pb + X2 = PbX2

Chì có thế điện cực âm nên về nguyên tắc nó tan được trong các axit, nhưng thực tế chì chỉ tương tác ở trên bề mặt với dung dịch axit HCl loãng và axit H2SO4 dưới 80% vì bị bao bọc bởi lớp muối khó tan (PbCl2 và PbSO4).

Với dung dịch đậm đặc hơn của các axit đó, chì có thể tan vì muối khó tan của lớp bảo vệ đã được chuyển thành hợp chất tan.

PbCl2 + 2HCl = H2PbCl4

PbSO4 + H2SO4 = Pb(HSO4)2

Với axit HNO3 bất kỳ nồng độ nào, chì tương tác như một kim loại.

3Pb + 8HNO3 loãng = 3Pb(NO3)2 + 2NO + 4H2O

Khi có mặt của oxi, chì có thể tương tác với nước.

2Pb + 2H2O + O2 = 2Pb(OH)2

Có thể tan trong axit axetic và các axit hữu cơ khác.

2Pb + 4CH3COOH + O2 = 2Pb(CH3COO)2 +2H2O

Với dung dịch kiềm, chì có thể tương tác khi đun nóng, giải phóng hidro.

Pb +2KOH +2H2O = K2[Pb(OH)4] + H2 1.3 Các hợp chất của chì 1.3.1 Oxit [14,19] Chì có hai loại oxit chính là PbO, PbO2 và hai loại oxit hỗn hợp là Pb2O3, Pb3O4.

5 Soá hoùa bôûi Trung taâm Hoïc lieäu

http://lrc.tnu.edu.vn/

● Monooxit PbO là chất rắn có hai dạng: PbO – α mầu đỏ và PbO – β mầu vàng. Tinh thể PbO – α thuộc hệ tứ phương và PbO – β thuộc hệ tà phương. PbO – α có kiến trúc lớp khác thường, mỗi nguyên tử kim loại liên kết với bốn nguyên tử oxi tạo thành nhóm PbO4 hình chóp ngũ giác.

PbO tan ít trong nước có thể tương tác với nước khi có mặt oxi. Khi đun nóng trong không khí nó dễ dàng chuyển hóa thành oxit cao hơn.

PbO

45000CC 450

Pb3O4

PbO tan trong axit và tan trong kiềm mạnh.

D ẠY da K yk ÈM em Q qu UY yn N ho H nb ƠN us O in F es F s@ ICI gm AL ai ST l.c &G om T

● Đioxit PbO2 là chất rắn mầu nâu đen. Tinh thể PbO2 có kiến trúc kiểu rutin trong đó mỗi nguyên tử kim loại được sáu nguyên tử oxi bao quanh kiểu tam giác. PbO2 khi đun nóng mất dần oxi biến thành các oxit, trong đó chì có số oxi hóa thấp hơn.

PbO2 (nâu đen)

290-3200C

Pb2O3 (vàng đỏ)

390-4200C

Pb2O3 (vàng đỏ)

530-5500C

Pb2O3 (vàng đỏ)

PbO2 kém hoạt động về mặt hóa học, không tan trong nước. Tan trong kiềm dễ dàng hơn trong axit. Tan trong kiềm, tạo ra hợn chất hidroxo kiểu M2[E(OH)6].

PbO2 + 2KOH + 2H2O = K2[Pb(OH)6]

Những chất dễ cháy như S, P khi nghiền nát với bột PbO2 sẽ bốc cháy.

Dựa vào đây PbO2 được dùng để làm một thành phần của thuốc đầu diêm. Khi tương tác với axit sunphuric đậm đặc, PbO2 giải phóng oxi; Với axit clohidric giải phóng khí clo.

2PbO2 + 2H2SO4 = 2PbSO4 + 2H2O + O2 PbO2 + 4HCl = PbCl2 + 2H2O + Cl2

Trong môi trường axit đậm đặc, PbO2 oxi hóa Mn (II) đến Mn (VII), ở môi trường kiềm mạnh oxi hóa Cr (III) đến Cr (VI).

5PbO2 + 2MnSO4 + 6HNO3 = 2HMnO4 + 3Pb(NO3) + 2H2O + 2PbSO4 3PbO2 +2Cr(OH)3 + 10KOH = 2K2CrO4 + 3K2[Pb(OH)4] Trong thực tế, lợi dụng khả năng oxi hóa mạnh của PbO2 người ta chế tạo ra ắc quy chì.

6 Soá hoùa bôûi Trung taâm Hoïc lieäu

http://lrc.tnu.edu.vn/

Oxit, hỗn hợp Pb2O3 (PbO.PbO2) được xem là chì (II) metaplombat và oxit hỗn hợp Pb3O4 (2PbO.PbO2) được coi là chì (II) orthoplombat. ● Chì metaplombat (Pb2O3) tồn tại dưới hai dạng tinh thể: Dạng lập phương mầu vàng – đỏ và dạng đơn tà mầu đen. Đun nóng ở 390 – 4200C thành Pb3O4, không tan trong nước, tác dụng với dung dịch kiềm nóng tạo nên PbO2. ● Chì orthoplombat (Pb3O4) hay còn gọi là minium là hợp chất của Pb có các số oxi hóa +2 và +4. Nó là chất ở dạng bột màu đỏ da cam.

D ẠY da K yk ÈM em Q qu UY yn N ho H nb ƠN us O in F es F s@ ICI gm AL ai ST l.c &G om T

Khi tác dụng với dung dịch loãng của H2SO4 hay HNO3 nó sẽ tạo nên muối chì (II) và PbO2.

Pb3O4 + 4HNO3 = 2Pb(NO3)2 + PbO2 + H2O Pb3O4 + 2H2SO4 = PbSO4 + PbO2 + H2O

Minium là chất oxi hóa mạnh. Nó bị H2, C, CO khử đến chì kim loại ở nhiệt độ khoảng 300-4000C. Pb3O4 + H2O2 + 3H2SO4 = 3PbSO4 + 2H2O + O2

Minium ít tan trong nước và độc đối với con người, khi đun nóng nó phân hủy ở nhiệt độ 5500C thành PbO và O2. Vì là chất oxi hóa mạnh nên được dùng chủ yếu để sản xuất thủy tinh, pha lê, men đồ sứ và đồ sắt, làm chất mầu cho sơn (sơn trang trí và sơn bảo vệ cho kim loại không bị gỉ).

1.3.2 Hydroxit

Hidroxit Pb(OH)2 là chất kết tủa, rất ít tan trong nước, có mầu trắng. Khi đun nóng, Pb(OH)2 rất dễ mất nước biến thành oxit PbO. Pb(OH)2 là chất lưỡng tính tan trong axit tạo nên muối của cation Pb2+.

Pb(OH)2 + 2HCl = PbCl2 + 2H2O Pb(OH)2 có thể tan trong dung dịch kiềm mạnh.

Pb(OH)2 + 2KOH = 2K2[Pb(OH)4] (hidroxo plombit) Muối hidroxo plombit dễ tan trong nước và bị phân hủy mạnh nên chỉ bền với dung dịch kiềm dư.

7 Soá hoùa bôûi Trung taâm Hoïc lieäu

http://lrc.tnu.edu.vn/

1.3.3 Muối Các muối Pb(II) thường là tinh thể có cấu trúc phức tạp, không tan trong nước trừ Pb(NO3)2, Pb(CH3COO)2 và PbSiF6.

Ion Pb(II) có thể tạo nhiều phức với hợp chất hữu cơ, điển hình là với dithizon ở pH = 5,5 ÷ 9,5 tạo phức mầu đỏ gạch. Người ta cũng lợi dụng phản ứng này để tách chiết chì.

Các dihalogenua chì đều là chất rắn không mầu trừ PbI2 mầu vàng, tan ít trong nước lạnh nhưng tan nhiều trong nước nóng.

D ẠY da K yk ÈM em Q qu UY yn N ho H nb ƠN us O in F es F s@ ICI gm AL ai ST l.c &G om T

Tất cả các dihalogenua có thể kết hợp với halogenua kim loại kiềm MeX tạo thành hợp chất phức kiểu Me[PbX3] hay Me2[PbX4]. Sự tạo phức này giải thích khả năng dễ hòa tan của chì dihalogenua trong dung dịch đậm đặc của axit halogenhidric và muối của chúng.

PbI2 + 2KI = K2[PbI4]

PbCl2 + 2HCl = H2[PbCl4]

1.4 Các ứng dụng của chì

Chì và các hợp chất của chì được ứng dụng rộng rãi trong cuộc sống của con người. Chì là thành phần chính tạo nên pin, ắc quy, sử dụng cho xe, chì được sử dụng như chất nhuộm trắng trong sơn và được sử dụng như thành phần mầu trong tráng men. Chì được dùng trong dây cáp điện, đầu đạn và các ống dẫn trong công nghiệp hóa học. Những lượng chì lớn được dùng để điều chế nhiều hợp kim quan trọng như thiếc hàn, hợp kim chữ in, hợp kim ổ trục… Chì còn được dùng làm các tấm ngăn để chống phóng xạ hạt nhân do chì hấp thụ tốt các tia phóng xạ và tia Rơnghen (tường của phòng thí nghiệm phóng xạ được lót bằng gạch chì mỗi viên thường nặng hơn 10Kg)[4].  Chì được dùng để làm các tấm điện cực trong ắc quy chì: Ắc quy chì giống với pin điện ở chỗ nhờ có phản ứng oxi hóa – khử xảy ra ở trong đó mà sinh ra dòng điện một chiều, nhưng khác ở chỗ sau khi đã phóng điện ắc quy có thể chuyển được trở lại trạng thái ban đầu, nghĩa là có thể tích điện trở lại. Ắc quy chì gồm những cực là những tấm kim loại của chì và Antimon (9%) phía ngoài có trát lớp bột nhão của PbO và nước. Những tấm cực dương

8 Soá hoùa bôûi Trung taâm Hoïc lieäu

http://lrc.tnu.edu.vn/

nối liền với nhau đặt xen kẽ với những tấm cực âm cũng nối liền với nhau và nhúng trong dung dịch H2SO4 38%. Do xẩy ra phản ứng: PbO + H2SO4 = PbSO4 + H2O Nên trên bề mặt các tấm điện cực có lớp PbSO4 khó tan. Khi cho dòng điện một chiều đi qua ắc quy, ở các cực xẩy ra các phản ứng sau: ( - ): PbSO4 + 2e + 2H+ = Pb + H2SO4 (Pb2+ + 2e = Pb)

D ẠY da K yk ÈM em Q qu UY yn N ho H nb ƠN us O in F es F s@ ICI gm AL ai ST l.c &G om T

( + ): PbSO4 - 2e + SO42- + H2O = PbO2 + 2H2SO4 Sơ đồ phản ứng chung là: PbSO4 + 2H2O

Tích điện

Pb + PbO2 + 2H2SO4

Như vậy sau khi được tích điện, tấm cực âm của ắc quy biến thành tấm Pb xốp, tấm cực dương biến thành tấm PbO2 xốp và nồng độ H2SO4 tăng lên.

Nếu hai cực của ắc quy không nối với nhau bằng một dây dẫn thì ắc quy có thể giữ một thời gian lâu ở trạng thái tích điện. Ngược lại, khi nối hai cực của ắc quy với một dây dẫn thì có dòng điện chạy qua. Dòng điện sinh ra được nhờ những phản ứng sau đây xảy ra ở các điện cực: Cực âm:

Cực dương:

Pb + SO42- = PbSO4 + 2e

PbO2 + H2SO4 + 2H+ +2e = PbSO4 + 2H2O

(Pb = Pb2+ + 2e)

(Pb4+ + 2e = Pb2+)

Sơ đồ phản ứng chung là:

Pb + PbO2 + 2H2SO4

Phóng điện

PbSO4 + 2H2O

Như vậy quá trình phóng điện xảy ra ngược với quá trình tích điện. Sau khi phóng điện, các tấm cực âm, cực dương đều biến thành PbSO4 xốp và nồng độ H2SO4 giảm xuống. Bởi vậy dựa vào nồng độ của H2SO4 ở trong bình ắc quy có thể xác định trạng thái tích điện cho ắc quy, nghĩa là biến những cực âm và cực dương bằng PbSO4 thành những tấm Pb và tấm PbO2.

Mỗi ắc quy chì trên đều cho điện thế khoảng 2V, mắc nối tiếp 3 hay 6 ắc quy đó nối lại với nhau sẽ được những bộ ắc quy 6V hay 12V theo ý muốn.

9 Soá hoùa bôûi Trung taâm Hoïc lieäu

http://lrc.tnu.edu.vn/

 Chì được sử dụng trong thành phần mầu của sơn:

D ẠY da K yk ÈM em Q qu UY yn N ho H nb ƠN us O in F es F s@ ICI gm AL ai ST l.c &G om T

Bất cứ loại sơn nào cũng trông cậy vào các hợp chất chì cho mầu sắc của nó. Chì trắng hay chì (II) carbonat (PbCO3) là một ví dụ điển hình và đã từng được sử dụng rộng rãi để sơn bề mặt gỗ trong nhà. Các hợp chất chì khác, như chì cromat (PbCrO4) mầu vàng chói, được dùng như phẩm nhuộm mầu. Cũng như cung cấp mầu sắc cho nước sơn, phẩm nhuộm chì có độ mờ đục cao, vì vậy chỉ cần lượng hợp chất tương đối nhỏ cũng có thể phủ một bề mặt rộng.

Chì trắng không tan trong nước, làm cho sơn không thấm nước và dễ lau chùi với độ bền cao. Chì carbonat cũng có thể trung hòa các sản phẩm mang tính axit làm mục rữa các loại dầu bóng trong nước sơn, vì thế lớp sơn phủ có độ bám không chảy nhão và chống nứt trong thời gian lâu hơn.

Tuy nhiên do độc tính của chì mà ngày nay hầu hết sơn chì đều bị cấm.

Ngày nay sơn chì được dùng trong việc phục chế và bảo trì các tác phẩm nghệ thuật và các di tích kiến trúc. Ở Mỹ sơn chì được sử dụng hạn chế trong các nghành công nghiệp nặng như phủ lớp vỏ ngoài tầu thủy.

1.4 Độc tính và cơ chế gây độc của chì [5, 6, 15, 16] 1.5.1 Độc tính của chì

Chì là kim loại tương đối phổ biến trong vỏ trái đất và trong tự nhiên.

Chì nhiễm vào môi trường qua các nguồn như công nghiệp mỏ, than đá, xăng và hệ thống ống dẫn. Trong khí quyển, chì tương đối giàu hơn so với các kim loại nặng khác. Nguồn phân tán chính của chì trong không khí là do sự đốt cháy các nhiên liệu trong đó hợp chất của chì làm tăng chỉ số octan được thêm vào dưới dạng Pb(CH3)4 và Pb(C2H5)4. Cùng với các chất gây ô nhiễm khác, chì được loại khỏi khí quyển do các quá trình xa lắng khô và ướt. Kết quả là bụi thành phố và đất bên đường ngày càng giàu chì với nồng độ điển hình cỡ vào khoảng 1000 - 4000 mg/kg ở những thành phố đông đúc [14].

Hình 1.1 chỉ ra lượng chì bị hấp thụ vào cơ thể con người mỗi ngày [14].

Phần lớn người dân thành phố bị hấp thụ chì từ ăn uống 200-300 μg/ngày, nước và không khí cung cấp thêm 10-15 μg/ngày. Tổng số chì bị hấp thụ này có khoảng 200 μg chì được thải ra, còn khoảng 25 μg được giữ lại trong xương mỗi ngày.

10 Soá hoùa bôûi Trung taâm Hoïc lieäu

http://lrc.tnu.edu.vn/

10 μg/ngày

Từ không khí

Người 25 μg/ngày tích tụ trong xương

Nước (Dạng hòa tan hoặc phức)

200 μg/ngày

200 μg/ngày

D ẠY da K yk ÈM em Q qu UY yn N ho H nb ƠN us O in F es F s@ ICI gm AL ai ST l.c &G om T

Thực phẩm (Dạng phức)

Hình 1.1: Cân bằng của chì trong cơ thể người

Chì không có vai trò sinh học trong cơ thể sống. Sự tiếp nhận chì quá

mức sẽ gây độc cho hệ thần kinh trung ương, hệ sinh sản, hệ bài tiết, hệ tuần hoàn và hệ miễn dịch. Hệ thống tạo máu mẫn cảm với tác dụng độc hại của chì nhất. Chì ức chế quá trình tạo nhân HEM, có thể quan sát được khi mức chì trong máu ≤ 15 μg/dl. Nhiễm chì dưới mức gây chết là nguyên nhân gây yếu thận, gây vô sinh, chết thai, sẩy thai [9].

Đầu thập kỷ 80 bắt đầu có những công trình nghiên cứu tính độc hại của

chì và xếp bảng độc hại nguyên tố chì, còn trước đó chì vẫn được coi là không có tác dụng gì trong cơ thể. Ủy ban bảo vệ môi trường của Mỹ xác định độ độc hại dưới mức gây chết của chì là 10-15 μg/dl (1989), còn những độc hại và độ gây độc tuyệt đối vẫn còn đang được nghiên cứu.

Mức tiếp xúc chì tối đa hiện nay theo quy định của WHO hiện nay là: - Nước:

0,01 μg/l

- Không khí:

0,5 – 1 μg/m3

- Nơi ở và làm việc:

30 - 60 μg/m3

11 Soá hoùa bôûi Trung taâm Hoïc lieäu

http://lrc.tnu.edu.vn/

Bài tiết

Chì và các hợp chất của chì đều độc, càng dễ hòa tan, độc tính càng cao.

Nếu hít phải nồng độ hơi chì trong không khí quá 0,15mg/m3 thì công nhân có thể bị nhiễm độc, nếu ăn phải 1g bụi chì thì có thể bị chết. Hàng ngày một người hấp thụ 1 mg chì, sau nhiều ngày xuất hiện nhiễm độc mãn tính, liều 1 mg này mới chỉ gấp 3 lần lượng chì vào cơ thể hàng ngày qua ăn uống.

1.5.2 Cơ chế gây độc của chì

D ẠY da K yk ÈM em Q qu UY yn N ho H nb ƠN us O in F es F s@ ICI gm AL ai ST l.c &G om T

Bụi chì vào đường tiêu hóa, khi tới dạ dày bị axit HCl trong dịch vị làm tan ra và độc tính của nó phụ thuộc vào lượng axit HCl trong dạ dày nhiều hay ít. Chì qua dạ dày vào ruột, một phần được hấp thu vào máu, phần còn lại không hòa tan, theo phân thải ra ngoài. Chì vào máu tới gan, một phần được giữ lại biến thành chất không độc, thải ra ngoài theo mật và phân, phần còn lại trong máu thường tập trung ở các phủ tạng như: Gan, thận, lách và nhất là tập trung ở các đầu xương, dưới dạng chì triphotphat Pb3(PO4)2 không tan sẽ chuyển hóa chì dưới dạng mono hydro photphat dibasic PbHPO4 dễ hòa tan, làm cho chì từ nơi tích chứa chuyển vào máu và làm phát sinh nhiễm độc. Tình trạng này có thể xảy ra cả sau khi ngừng tiếp xúc với chì.

Người ta thường thấy có sự phụ thuộc chặt chẽ giữa sự chuyển hóa canxi

và sự tập trung chì trong xương. Nếu tăng canxi thì tăng sự tập trung chì ở xương. Ngược lại, nếu giảm canxi thì chì trong xương sẽ được huy động vào máu gây nhiễm độc và lúc đó trong máu có thể xuất hiện hồng cầu hạt kiềm, báo trước một cơn đau bụng chì. Vậy các nguyên nhân gây mất cân bằng canxi trong xương sẽ huy động chì vào máu gây nhiễm độc cấp tính. Khả năng gây độc theo cơ chế tiếp xúc với chì rất cao do chì ion bám vào đâu là gây độc cho tế bào đó. Về tác động lên men thì rất rõ, khi xâm nhập vào cơ thể, chì gây ra một số rối loạn, chủ yếu là đối với hệ thống tạo huyết.

12 Soá hoùa bôûi Trung taâm Hoïc lieäu

http://lrc.tnu.edu.vn/

HOOC-CH2-CH2-CO~SCoA + NH2-CH2-COOH

Acid delta aminolevulinic (ALA) HOOC-CH2-CH2-CO-CH2-NH2

D ẠY da K yk ÈM em Q qu UY yn N ho H nb ƠN us O in F es F s@ ICI gm AL ai ST l.c &G om T

ALA dehvdratas Porphobilinozen

Uropocphyrinogen III

Coprocphyrinogen

Pb

Decarboxylase

Protopocphyrin IV

Ferochelatase + Fe2+

HEM

Hemsinterase + Globin

Hemoglobin Hình 1.2: Quá trình tác động của chì lên hệ thống tạo huyết.

13 Soá hoùa bôûi Trung taâm Hoïc lieäu

http://lrc.tnu.edu.vn/

Hậu quả của quá trình tác động lên men trong quá trình tạo huyết sẽ gây lên hàng loạt các biểu hiện sau: - Giảm hoạt tính men δ ALA dehydrase - Tích lũy và tăng thải theo nước tiểu axit δ aminolevulinic - Tang thải theo nước tiểu coproopocphyrin - Giảm nồng độ hemoglobin - Giảm số lượng hồng cầu

D ẠY da K yk ÈM em Q qu UY yn N ho H nb ƠN us O in F es F s@ ICI gm AL ai ST l.c &G om T

- Tăng số lượng hồng cầu hạt kiềm - Tăng sắt huyết thanh

Hàng loạt công trình nghiên cứu đã chứng minh tác dụng ức chế các enzym chứa nhóm –SH của chì.

E-SH + Pb++

E-SH + Pb

SH

+ Pb++

E

E-S + Pb-SH

SH

Phức hợp kim loại nhóm –SH như sau:

Tổng quát R – SH + Pb -> R – SH – PB Ức chế Glutathion:

Pb

Glutathion Peroxydase G-SH + H2O2

G-SSG + 2H2O

Do nguyên nhân này H2O2 trong cơ thể tăng lên, giải phóng oxi nguyên tử, tạo gốc tự do. Sự hình thành các gốc tự do quá nhiều sẽ gây rối loạn sự cân bằng nội môi, phá hủy màng lipid và cấu trúc AND của nhân tế bào gây rất nhiều các rối loạn bệnh lý…

14 Soá hoùa bôûi Trung taâm Hoïc lieäu

http://lrc.tnu.edu.vn/

1.6 Tổng quan bệnh nhiễm độc chì

D ẠY da K yk ÈM em Q qu UY yn N ho H nb ƠN us O in F es F s@ ICI gm AL ai ST l.c &G om T

Nhiễm độc chì đã xuất hiện ở rất nhiều nước trên thế giới, đặc biệt ở các nước có ngành khai thác mỏ chiếm ưu thế. Mười năm trở lại đây có nhiều kết quả nghiên cứu về lưu trình của chì trong môi trường. Quá trình lắng đọng của chì từ khí quyển lên bề mặt cây cối, nhà cửa, đất đai, nguồn nước. Quá trình vận chuyển chì giữa các thành phần của môi trường diễn ra liên tục. Chì từ khí quyển có thể đi vào cơ thể sống qua ô nhiễm thực phẩm, nước, bụi hay trực tiếp qua đường hô hấp gây ra bệnh nhiễm độc chì đối với cơ thể con người. Hình 1.3 chỉ ra vòng tuần hoàn của chì trong môi trường [1].

Nguồn chì tự nhiên

Giao thông

Công nghiệp năng lượng

Khí quyến

Nước thải

Đất

Nước

Động vật

Cây

Không khí thở

Sơn

Nước uống

Thực phẩm

Bụi

Người

Hình 1.3: Vòng tuần hoàn của chì trong môi trường

15 Soá hoùa bôûi Trung taâm Hoïc lieäu

http://lrc.tnu.edu.vn/

Hàn

Hiện nay ở Việt Nam, nhiễm độc chì được xếp vào danh mục bệnh nghề nghiệp được bảo hiểm [15]. Những bệnh nhân nhiễm độc chì phần lớn được xác định chủ yếu về mặt cận lâm sàng. Đó cũng là khuynh hướng phát hiện bệnh sớm nhờ có những phương pháp xét nghiệm sinh hóa ngày càng phong phú và chính xác.

Nhiễm độc chì gồm hai loại: Nhiễm độc chì vô cơ và nhiễm độc chì hữu cơ.

1.6.1 Nhiễm độc chì vô cơ [5, 6, 9, 16]

D ẠY da K yk ÈM em Q qu UY yn N ho H nb ƠN us O in F es F s@ ICI gm AL ai ST l.c &G om T

Nhiễm độc chì vô cơ thường gặp ở các công nhân khai thác và chế biến quặng chì hoặc quặng có nhiễm lẫn chì, sản xuất ắc quy, chế tạo đầu đạn…

Tại Rumani, Lilis và cộng sự thấy rằng các công nhân khai thác mỏ chì làm việc sau 10 năm đã có tổn thương thận, Vaskov quan sát 30 công nhân thì thấy 21 người tổn thương chức năng thận sau 10 năm tiếp xúc với quặng chì và tử vong. Tại Chicago (Mỹ) trong 3 năm có 9.853 trường hợp nhiễm độc chì, trong đó 5% là trẻ em.

Tại Đức trong vòng 15 năm, trong số những người đến khám bệnh tại các cơ sở y tế có 11.581 người được chuẩn đoán là nhiễm độc chì, trong số đó có 22 người tử vong do nhiễm độc chì. Ở Việt Nam, theo Dương Thu Hương, tại Hải Phòng năm 1978 có 47% công nhân tiếp xúc với hơi chì có hàm lượng chì trong máu cao quá mức cho phép, năm 1982 tỷ lệ này là 10,2%, năm 1989 tỷ lệ này chiếm 9,1% và đến năm 1991 tỷ lệ này còn 6,2%. Theo một tổng kết của Viện Y học lao động Việt Nam năm 1992 tỷ lệ thấm nhiễm chì của ngành hóa chất là 12%, ngành in là 8,7%.

Theo Hoàng Văn Bính, ở miền nam Việt Nam tỷ lệ thấm nhiễm chì ở ngành in là 52%, các cơ sở nhỏ lẻ tỷ lệ này lên đến 83%. Theo Đỗ Hàm, tại Thái Nguyên số bệnh nhân được giám định nhiễm độc chì nghề nghiệp năm 1991 là 51 bệnh nhân, năm 1998 là 62 bệnh nhân, năm 2000 là 57 bệnh nhân [16] . a) Các nguồn tiếp xúc với chì  Nguồn tiếp xúc với chì mang tính nghề nghiệp Chì được sử dụng trong rất nhiều ngành, đặc biệt là các nguồn sau: - Các mỏ chì và kẽm

16 Soá hoùa bôûi Trung taâm Hoïc lieäu

http://lrc.tnu.edu.vn/

- Luyện chì và kẽm - Công nghiệp xây dựng: Sản xuất những ống dẫn nước, nước thải - Sản xuất ắc quy: Ắc quy là một hệ điện hóa hay còn gọi là một mạch điện hóa. Nguồn ắc quy được chia làm hai loại chính: Ắc quy axit và ắc quy kiềm. Những công nhân bị nhiễm độc chì chủ yếu do tiếp xúc với loại ắc quy axit.

- Một số muối và oxit chì được dùng làm chất mầu để sản xuất sơn, vecni, men và chất dẻo [16].

D ẠY da K yk ÈM em Q qu UY yn N ho H nb ƠN us O in F es F s@ ICI gm AL ai ST l.c &G om T

 Nguồn tiếp xúc với chì không mang tính nghề nghiệp [6, 9] Nguồn chì từ khí quyển: Chì do con người thải vào không khí và dựa trên cơ sở tính toán từng nguồn chì trong môi trường gây ô nhiễm cho vật nuôi, cây trồng dùng làm thức ăn. Thực tế cho thấy sự ô nhiễm chì trên bề mặt trái đất đã tăng gấp 10 lần so với lượng chì vốn có do quá trình hình thành đất.

Nhiều công trình nghiên cứu đã xác định rằng hàm lượng chì trên mặt thảm thực vật tỷ lệ thuận với hàm lượng chì trong không khí. Chì nhiễm vào vật nuôi, cây trồng phụ thuộc hàm lượng chì tồn tại trong môi trường. Những khu vực rừng cây, đồng cỏ, khu vực trồng trọt gần các trục đường giao thông lớn thường có hàm lượng chì trên 950 μg/g (vì trong xăng chạy ôtô, xe máy có pha một lượng chì lớn) Nguồn chì từ nước: Chì trong nước của lớp vỏ trái đất có hàm lượng khoảng 0,02 μg/l. Chì trong hệ thống đường ống cấp nước là nguồn chì gây ô nhiễm hiển nhiên ở hầu hết các quốc gia trên thế giới. Hệ thống các mối hàn nối, vòi đồng là nguồn chì gây ô nhiễm nước. Mặt khác nước mềm có chứa hàm lượng canxi thấp, không tạo thành một lớp carbonat chì ở trong các đường ống bằng chì, do đó chì hòa tan vào nước. Lượng chì trong nước xâm nhập vào cơ thể thường kín đáo và dễ bị bỏ qua.

Nguồn chì do dùng đồ tráng men, đánh bóng đồ vật, cắt kính: Đồ tráng men có lượng chì lớp trong lớp men, nếu sử dụng đựng đồ ăn, thức uống thì lượng chì sẽ gây ô nhiễm vào cơ thể. Khi đựng đồ ăn có tính axit thì lượng chì hòa tan vào thức ăn càng nhiều. Bột dùng đánh bóng đồ vật, đồ thủy tinh cũng là nguồn cung cấp chì làm nhiễm độc cho con người.

Chì từ nguồn thuốc màu, sơn, phấn, bút chì: Chì dùng trong chì màu, sơn với hàm lượng 500 – 500.000μg/g, đây là nguồn chì gây nhiễm độc chì lớn ở

17 Soá hoùa bôûi Trung taâm Hoïc lieäu

http://lrc.tnu.edu.vn/

trẻ em. Ngoài ra hàng ngày con người còn hít thở, nuốt theo thức ăn khoảng 100mg bụi, nguồn chì trong đất, mực giấy dán tường được trẻ em ăn vào cũng có thể gây nhiễm độc.

Nguồn từ mỹ phẩm: Hiện nay chì là một trong những thành phần phổ biến của các loại mỹ phẩm như thuốc dưỡng da, thuốc xịt tóc, thuốc bôi mi mắt. b) Quá trình xâm nhập, hấp thu, phân bố và thải trừ của chì [5, 6, 9, 16]  Con đường xâm nhập vào cơ thể

D ẠY da K yk ÈM em Q qu UY yn N ho H nb ƠN us O in F es F s@ ICI gm AL ai ST l.c &G om T

Chì nhiễm vào cơ thể qua:

- Đường miệng: Hay gặp nhất, người ta có thể nuốt trực tiếp chì do hút thuốc, ăn uống, tay bẩn dính chì, ăn uống tại nơi làm việc, bụi đọng vào thực phẩm, thiếu vệ sinh cá nhân, hoặc chất đờm khí phế quản có chì. Bình thường hàng ngày cơ thể hấp thụ vào một lượng chì khoảng 0,1 – 0,5mg qua thức ăn, nước uống và bụi. Nếu hàng ngày hấp thụ 1mg chì thì sau một thời gian có thể bị nhiễm độc chì mãn tính. Nếu ăn phải 10mg bụi chì hàng ngày có thể dẫn đến nhiễm độc nặng sau vài tuần và 1g chì hấp thu vào cơ thể một lần thường là gây tử vong.

- Qua đường hô hấp: Đây là đường xâm nhập chủ yếu vào cơ thể. Các loại bụi chì ở dạng muối, oxit chì hay các hơi chì hít vào phổi được hấp thu toàn bộ, nhưng do tỷ trọng chì lớn (d = 11,37) nên nguy cơ nhiễm độc do hít bụi chì ít gặp. Thường gặp khi hơi chì bốc lên (do đun nóng chảy) ở môi trường lao động vượt quá giới hạn tối đa cho phép là 0,001mg/m3. Trẻ em tiếp xúc với các chất độc trong khí thở nhiều hơn so với người lớn (diện tích tiếp xúc ở đường hô hấp và thể tích khí hít thở cho mỗi đơn vị cân nặng của trẻ lớn hơn), chiều cao trẻ thấp hơn nên hít thở không khí ở gần mặt đất hơn nơi có nồng độ chì cao hơn. Tốc độ lắng đọng chì ở phổi ở trẻ em cao gấp 2,7 lần so với người lớn.

- Qua đường tiêu hóa: Qua ăn, uống, do bàn tay (không vệ sinh tay trước khi ăn uống, đưa tay lên miệng) hoặc ngậm, mút các đồ vật có chì (trẻ em). Trẻ em hấp thu 40-50% lượng chì trong thức ăn trong khi người lớn chỉ hấp thu 10-15%. Đói, chế độ ăn thiếu dinh dưỡng, đặc biệt thiếu các ion như sắt, canxi, kẽm làm hấp thu chì qua đường

18 Soá hoùa bôûi Trung taâm Hoïc lieäu

http://lrc.tnu.edu.vn/

tiêu hoá tăng lên. Như vậy, những người sống ở các khu vực ô nhiễm chì nếu chế độ ăn thiếu các chất khoáng trên thì càng dễ bị ngộ độc chì.

D ẠY da K yk ÈM em Q qu UY yn N ho H nb ƠN us O in F es F s@ ICI gm AL ai ST l.c &G om T

- Qua đường da: Tuy kém hơn so với đường hô hấp và tiêu hóa nhưng vẫn gây ngộ độc, đặc biệt khi tiếp xúc kéo dài. Ô xít chì (thường gặp ở dạng hồng đơn, được dùng trong các thuốc nam lưu hành bất hợp pháp) hấp thu dề dàng qua da. Tỷ lệ diện tích da cho mỗi đơn vị cân nặng của trẻ em cũng lớn hơn người lớn nên hấp thu chất độc cũng nhiều hơn. Chì vô cơ hấp thụ qua da rất ít so với chì tetraethyl, thường xảy ra khi bị tổn thương hay xây xát. Từ máu chì chuyển vào các cơ quan như gan, thận, não, lá lách, cơ bắp, tim… Sau vài tuần lễ, đa số chì xâm nhập vào xương và răng và ở đó vài chục năm, phần còn lại theo nước tiểu ra ngoài. Nếu thường xuyên tiếp xúc với chì thì hàm lượng chì trong cơ thể sẽ ngày càng nhiều.

- Qua nhau thai, sữa mẹ: chì qua nhau thai nên mẹ bị ngộ độc chì thì con cũng bị ngộ độc. Nồng độ chì trong máu của con bằng 80% nồng độ chì trong máu mẹ. Chì có thể qua sữa mẹ, tuy nhiên thông tin về con đường tiếp xúc này còn chưa đầy đủ.

 Quá trình hấp thu của chì

Tại phổi, chì được hấp thu gần như toàn bộ qua màng phế nang để vào máu. Chì và các hợp chất của chì được hấp thu tại phổi không phụ thuộc vào khả năng hòa tan của chất đó. Chì được hấp thu qua đường hô hấp là nguy hiểm nhất vì nó sẽ vào thẳng máu tới các cơ quan.

Chì hấp thu ở đường tiêu hóa ít hơn so với đường hô hấp và khả năng hấp thu lại phụ thuộc vào tính hòa tan của các hợp chất chì. Ruột hấp thu khoảng 10% lượng chì, còn 90% được đào thải qua phân. Sự hấp thu chì qua đường tiêu hóa đến gan được gan giữ lại và khử được độc. Nếu hấp thu nhiều hoặc hấp thu liên tục liều nhỏ thì sự khử độc ở gan trở nên kém hơn, do đó sẽ được hấp thu vào máu nhiều hơn.

Chì hấp thu qua da, niêm mạc không lớn, chỉ xẩy ra khi da tổn thương.

Tuy chì hấp thu qua da kém nhưng cần được chú ý vì trong trường hợp này vai trò khử độc của gan bị hạn chế [16].

19 Soá hoùa bôûi Trung taâm Hoïc lieäu

http://lrc.tnu.edu.vn/

 Quá trình phân bố của chì trong cơ thể Chì được hấp thu, vận chuyển đến các cơ quan, khoảng 95% chì trong máu là nằm trong hồng cầu. Một phần của chì ở huyết tương dưới dạng albumin chì hay triphotphat chì được vận chuyển và phân bố ở các cơ quan như gan, lách, thận, não, tinh hoàn…và đặc biệt ở xương, phần lớn tổng lượng chì của cơ thể được tích lũy trong xương dưới dạng không hòa tan.

Quá trình phân bố của chì có thể được thể hiện theo mô hình sau:

Pb gắn vào tổ chức mềm

D ẠY da K yk ÈM em Q qu UY yn N ho H nb ƠN us O in F es F s@ ICI gm AL ai ST l.c &G om T

Pb gắn vào tổ chức cứng

Pb huyết tương

Pb xâm nhập

Pb gắn vào hồng cầu

Pb đào thải ra nước tiểu

Pb gắn vào Protein

Hình 1.4: Sự phân bố chì trong cơ thể

 Quá trình thải trừ của chì

Lượng chì hấp thu vào cơ thể không được giữ lại sẽ được đào thải qua nước tiểu (khoảng 65%) và qua mật (khoảng 35%). Một lượng rất nhỏ qua mồ hôi, lông tóc và móng. Trẻ em giữ lại chì trong cơ thể nhiều hơn so với người lớn, trẻ giữ lại tới 33% lượng chì so với 1-4% ở người lớn. Một lượng chì đáng kể sẽ tồn tại trong cơ thể trong nhiều thập kỷ. Đây là nguyên nhân gây ngộ độc chì kéo dài và việc điều trị tốn thời gian.

Qua đường tiêu hóa chỉ một phần nhỏ chì được hấp thu vào cơ thể, còn lại tới 90% thải ra theo phân. Chì còn được thải trừ qua da, theo tuyến nước bọt

20 Soá hoùa bôûi Trung taâm Hoïc lieäu

http://lrc.tnu.edu.vn/

niêm mạc miệng tạo thành đường viền Burton. Viền Burton chính là PbS được tạo thành là do Pb thải trừ theo nước bọt kết hợp với H2S. Các con đường thải chì nhằm mục đích duy trì sự cân bằng lượng chì tiếp thu. Nếu có sự hấp thu quá độ và giảm sự thải loại thì sẽ xảy ra hiện tượng tích lũy chì.

1.6.2 Nhiễm độc chì hữu cơ [5, 6, 9, 16]

D ẠY da K yk ÈM em Q qu UY yn N ho H nb ƠN us O in F es F s@ ICI gm AL ai ST l.c &G om T

Từ thế kỷ 19 người ta đã thống kê được nhiều trường hợp viêm phổi xăng hoặc bệnh não ở những công nhân xăng dầu và người ta nhận thấy nguyên nhân chính là do chì hữu cơ. Bệnh nhiễm độc chì hữu cơ có biểu hiện lâm sàng và cận lâm sàng khác biệt so với nhiễm độc chì vô cơ, nên khi chuẩn đoán bệnh cần phải căn cứ vào các xét nghiệm các tiêu chuẩn khác nhau.  Con đường xâm nhập vào cơ thể và cơ chế gây bệnh

Chì hữu cơ thường gặp là tetraethyl chì Pb(C2H5)4. Tetraethyl chì rất độc, là một chất lỏng nặng, sánh như dầu, sôi ở 2000C. Ở nhiệt độ bình thường nó cũng bay hơi, với một lượng đủ để gây nguy hiểm nghiêm trọng. Ở 4000C nó phân giải và giải phóng khá nhiều các hạt bụi chì nhỏ li ti. Tetraethyl chì ngày càng được sử dụng nhiều để pha vào xăng và có nguy cơ gây nhiễm độc cao cho công nhân tiếp xúc.

Tetraethyl chì vào cơ thể dễ dàng qua da, vì nó hòa tan lớp mỡ bảo vệ và cũng rất dễ dàng qua đường hô hấp. Do đó nhiễm độc hay gặp ở những người làm công việc cọ rửa, sửa chữa các bể chứa xăng hay các thùng xitec. Ở người, chì hữu cơ gây nhiễm độc kiểu viêm não. Do ái lực với tổ chức mỡ, chì cố định ở tổ chức mỡ của não. Do tác dụng chọn lọc này, biểu hiện của người nhiễm độc tetraethyl chì rất khác với nhiễm độc chì vô cơ. Các kết quả nghiên cứu về độc chất học cho thấy tetraethyl chì có thể chuyển thành triethyl chì và chì vô cơ. Chì vô cơ này được giải phóng, lại tích lũy vào xương gây bệnh nhiễm độc chì vô cơ thông thường.  Biểu hiện bệnh Biểu hiện bệnh nhiễm độc chì hữu cơ rất khác với nhiễm độc chì vô cơ.

Dấu hiệu nổi bật là thần kinh. Hiếm gặp đường viền chì Burton. Hồng cầu hạt kiềm thấy ít.

21 Soá hoùa bôûi Trung taâm Hoïc lieäu

http://lrc.tnu.edu.vn/

Ở giai đoạn thấm nhiễm hoặc giai đoạn bệnh mới phát, có thể thấy một số triệu chứng sau: Rối loạn giấc ngủ, rối loạn tiêu hóa, buồn nôn, hạ huyết áp, hạ thân nhiệt, suy nhược, đổ mồ hôi, không có hồng cầu hạt kiềm, delta ALA niệu bình thường. Một số biểu hiện trên làm cho ta không nghĩ đến nhiễm độc chì vô cơ thông thường mà phải nghĩ đến nhiễm độc chì hữu cơ.

D ẠY da K yk ÈM em Q qu UY yn N ho H nb ƠN us O in F es F s@ ICI gm AL ai ST l.c &G om T

Giai đoạn nặng: Tinh thần rối loạn, hoang tưởng không điển hình. Rối loạn tri giác xen lẫn những lúc tỉnh táo minh mẫn, run cố ý, phản xạ tăng, đồng tử thường giãn, nhịp tim chậm, mồ hôi nhiều cũng là một dấu hiệu khá đặc biệt trong nhiễm độc chì hữu cơ. Nếu nhiệt tăng, mạch nhanh, tim loạn nhịp, rối loạn hô hấp, đó có thể là những dấu hiệu bệnh nặng.

1.7 Triệu chứng và cách chuẩn đoán bệnh nhiễm độc chì 1.7.1 Triệu chứng nhiễm độc chì [6, 16] a) Nhiễm độc chì cấp tính

Nhiễm độc chì cấp tính chủ yếu do nhầm lẫn như uống nhầm phải acetat chì (không còn thấy trong công nghiệp). Nhiễm độc chì cấp có những biểu hiện như sau: - Rối loạn tiêu hóa: Đau thượng vị, đau bụng, nôn mửa.

- Tổn thương thận: Đái ra albumin, trụ niệu, đái ít.

- Đôi khi có tổn thương gan.

- Co giật và hôn mê dẫn đến chết sau 2 – 3 ngày.

b) Nhiễm độc chì mãn tính

Chì vào cơ thể được giữ lại ở gan, phần lớn thải qua mật, theo phân ra ngoài. Nhưng nếu xâm nhập nhiều và kéo dài, chì sẽ tràn vào máu, rồi lại được thải ra qua thận, nước bọt…

Nhiễm độc chì biểu hiện như sau: - Giai đoạn thấm nhiễm chì: Giai đoạn này chưa phải là một bệnh, mà chỉ có dấu hiệu sinh học là chính, cho phép ta kết luận là có hiện tượng hấp thu chì quá mức. Ở giai đoạn này (chì huyết dưới mức 70μg/100ml) có những dấu hiệu chủ quan mơ hồ (như đau dạ dày – ruột, mệt mỏi, thay đổi tính, đau cơ khớp và thực hiện một số test tâm lý – vận động kết quả giảm). Có một số tỷ lệ cao viền lợi chì hay viền Burton là những đường lấm tấm màu xanh sẫm nằm

22 Soá hoùa bôûi Trung taâm Hoïc lieäu

http://lrc.tnu.edu.vn/

trong lợi ở cách bờ lợi độ 1 mm, đường này xuất hiện ở chỗ không có răng.

Hiện tượng này do kết tủa sunfat chì gây ra bởi tác dụng của H2S trên các muối chì lưu động.

- Giai đoạn nhiễm độc chì thực sự: Giai đoạn này có rất nhiều dấu hiệu bệnh lý ở nhiều cơ quan của cơ thể, tuy nhiên tùy các cá thể khác nhau mà các dấu hiệu thể hiện ở các hình thái hoặc mức độ khác nhau. Một số biểu hiện bệnh lý thường gặp được mô tả như sau:

D ẠY da K yk ÈM em Q qu UY yn N ho H nb ƠN us O in F es F s@ ICI gm AL ai ST l.c &G om T

+ Rối loạn toàn thân: Nhức đầu, ăn kém ngon, gầy xọp, da tái nhợt, mệt mỏi, thường hay đau cơ. + Thiếu máu: Thiếu máu do nhiễm độc chì không nặng lắm. Tỷ lệ huyết sắc tố ít khi tụt quá 60% và hồng cầu dưới 3,5 triệu mm3. Thiếu máu có thể đẳng sắc hay nhược sắc. + Cơn đau bụng chì: Đây là biểu hiện hay gặp nhất của nhiễm độc chì.

Trước cơn đau bụng thường có táo bón vài ngày. Đặc điểm là đau bụng ở quanh rốn dữ dội, làm bệnh nhân phải cúi gập người làm đôi. Bệnh nhân toát mồ hôi nhiều, và thường nôn lúc mới bắt đầu đau bụng, bụng vẫn mềm có thể kèm theo ỉa lỏng. + Viêm đa dây thần kinh vận động: Thường hay gặp nhất là thể liệt thần kinh quay với triệu chứng tay cổ cò, lúc đầu ở tay phải, rồi sang cả hai tay.

Trước tiên, các cơ duỗi dài ngón giữa và ngón nhẫn bị bại liệt. Rồi đến các ngón khác và đến các cơ duỗi cổ tay. Nhiễm độc chì có thể gây liệt cả hai chi dưới, thường liệt các cơ mác và các cơ duỗi ngón chân làm bàn chân bị thõng xuống. + Cơn cao huyết áp: Hiện tượng này xảy ra do co thắt các động mạch thận, cơn cao huyết áp thường đi đôi với cơn đau bụng chì. + Bệnh não do nhiễm độc chì: Đây là một biểu hiện nặng nhất của nhiễm độc chì. Những triệu chứng cấp tính có thể thay đổi: Hôn mê, mê man, co giật bệnh tâm thần do nhiễm độc. Những biểu hiện mãn tính thường có là giảm khả năng suy nghĩ, trí nhớ kém, đau đầu, điếc, nói ngọng nhất thời. + Tổn thương tuyến giáp: Trước tiên là hiện tượng giảm khả năng thu nhận tốt các tuyến giáp được thấy ở xúc vật, và rồi đã được chứng minh trên các công nhân nhiễm độc chì.

23 Soá hoùa bôûi Trung taâm Hoïc lieäu

http://lrc.tnu.edu.vn/

+ Tổn thương tinh hoàn: Những công nhân bị nhiễm độc chì hay bị thấm nhiễm (chì huyết > 50 μg/100ml) không có biểu hiện lâm sàng, có trạng thái giảm tinh dịch (hypospermie). Hiện tượng này là do tác dụng trực tiếp của chì đối với tuyến sinh dục.

1.7.2 Cách chuẩn đoán bệnh nhiễm độc chì [5, 6, 16] Chuẩn đoán bệnh nhiễm độc chì người ta dựa vào các tiêu chuẩn sau:  Dấu hiệu cận lâm sàng

D ẠY da K yk ÈM em Q qu UY yn N ho H nb ƠN us O in F es F s@ ICI gm AL ai ST l.c &G om T

Tiêu chuẩn này bao gồm các kết quả xét nghiệm cận lâm sàng, với các chỉ tiêu theo giới hạn quy định như sau: - Delta ALA niệu (lấy nước tiểu 24 giờ) ≥ 10 m/l

- Số lượng hồng cầu hạt kiềm (so sánh với hồng cầu thường) ≥ 10 0/000

- Huyết sắc tố (tính bằng gam trong 100 ml máu) ≤ 11g % - Chì huyết ≥ 70 μg/100ml - Chì niệu ≥ 80 μg/100ml

 Dấu hiệu lâm sàng

Nếu có các dấu hiệu lâm sàng sau (thường xuất hiện muộn) thì việc khẳng định bệnh càng vững chắc: - Hội chứng đau bụng cơn, không sốt, có tình trạng bán tắc ruột (cơn đau bụng chì) tường kèm theo cơn tăng huyết áp và đường viền chì Burton.

- Liệt cơ duỗi ngón tay và cơ nhỏ bàn tay.

1.8 Cách điều trị bệnh nhiễm độc chì 1.8.1 Điều trị nhiễm độc chì vô cơ

Điều tiên quyết trong việc chữa trị nhiễm độc chì là phải chấm dứt tiếp cận với nguồn phát sinh ra kim loại chì để giảm nồng độ chì trong máu. Nếu ngộ độc trầm trọng được điều trị với một số loại thuốc đặc biệt mà khi vào cơ thể thuốc sẽ bám vào chì để thải ra ngoài theo nước tiểu. a) Điều trị nhiễm độc chì cấp tính - Tuyến cơ sở:

24 Soá hoùa bôûi Trung taâm Hoïc lieäu

http://lrc.tnu.edu.vn/

+ Nhanh chóng đưa bệnh nhân ra khỏi môi trường ô nhiễm chì cao. + Rửa dạ dày bằng các loại dung dịch có khả năng kết tủa với chì dưới dạng sunfat không hòa tan như Na2SO4 và MgSO4. + Chống choáng bằng tiếp nước qua tiêm truyền.

- Tuyến trên: + Tiêm các thuốc có khả năng đào thải chì nhanh chóng như EDTA Na2Ca.

D ẠY da K yk ÈM em Q qu UY yn N ho H nb ƠN us O in F es F s@ ICI gm AL ai ST l.c &G om T

+ Tiếp tục chống choáng bằng tiếp nước qua tiêm truyền. + Điều trị triệu chứng.

b) Điều trị nhiễm độc chì mãn tính - Tuyến cơ sở:

+ Delta ALA niệu từ 5 – 9 mg/l: Giai đoạn tiếp xúc chưa đến mức độ rối loạn sinh học. Chỉ cần theo dõi. Delta ALA nếu từ 10 mẫu trở lên có thấm nhiễm chì, ở giai đoạn này chưa cần điều trị thải chì, chỉ cần cách ly với môi trường lao động trong 2 tháng, có thể hết tình trạng thấm nhiễm, delta ALA niệu trở về bình thường.

- Tuyến trên:

+ Delta ALA nếu từ 10mg/l trở lên, kết hợp một số triệu chứng như thiếu máu, Hb giảm, suy nhược, ăn kém ngon… hoặc là sau khi ngừng tiếp xúc trên hai tháng mà mức delta ALA niệu chưa trở về dưới giới hạn bệnh lý, cần phải dùng thuốc thải chì loại nhẹ là ethambutol. Liều lượng hàng ngày là 20mg/kg cơ thể, dùng viên nén 400mg. + Dùng thuốc thải chì EDTA: Chỉ dùng khi nhiễm độc chì thực sự.

EDTA là thuốc thải chì, có khả năng cố định Pb, Ca và các cation khác, hình thành một phức hợp không còn ở dạng ion. Để tránh giảm calci huyết, người ta dùng EDTA ở dạng muối EDTA CaNa2. + Tiêm tĩnh mạch, EDTA phân tán nhanh chóng khắp cơ thể và loại qua thận. Gần một nửa liều tiêm vào loại ngay ra trong giờ đầu và sau 7 giờ loại hết 90%. Chì cũng bị loại ra theo tỷ lệ như vậy.

Liều EDTA sử dụng là 20mg/kg thể trọng, hòa trong 100 – 300ml huyết thanh ngọt đẳng trương hoặc muối sinh lý tiêm truyền tĩnh mạch chậm. Liều tối

25 Soá hoùa bôûi Trung taâm Hoïc lieäu

http://lrc.tnu.edu.vn/

đa mỗi ngày không quá 50mg/kg/thể trọng. Điều trị như vậy trong 5 ngày. Nếu chì niệu còn cao có thể điều trị tiếp một đợt nữa sau ít nhất là hai ngày nghỉ.

D.Penicillamin cũng được dùng nhưng kết quả kém hơn - Điều trị triệu chứng: Cơn đau bụng chì: Dùng các thuốc chống co thắt. Chlorpromazin có tác dụng giảm đau, an thần tốt. Có thể dùng Predmsolon, uống 20 – 30mg/ngày giảm đau nhanh.

D ẠY da K yk ÈM em Q qu UY yn N ho H nb ƠN us O in F es F s@ ICI gm AL ai ST l.c &G om T

Tai biến não: Dùng các thuốc barbitunic và chống tăng áp lực nội sọ bằng huyết thanh ưu trương.

Huyết áp cao: Dùng các thuốc hạ huyết áp.

Liệt do chì: Tiêm strychnine nếu tăng dần, kém các loại vitamin B1, C, BG châm cứu, vật lý trị liệu.

1.8.2 Điều trị nhiễm độc chì hữu cơ

Các thuốc thải chì như EDTA Na2, EDTA Ca2 không có tác dụng nên không được sử dụng.

Phương pháp điều trị tốt là tập trung điều trị thải độc và điều trị triệu chứng. Chủ yếu dùng các loại thuốc an thần có tác dụng ngắn, nhưng kéo dài như barbituric, không dùng thuốc phiện. Cần duy trì cân bằng dịch, chất điện giải và tăng cường chất dinh dưỡng, phối hợp các loại thuốc trợ tim, trợ sức các loại vitamin.

1.9 Các phương pháp phân tích chì trong mẫu sinh học

Hiện nay có nhiều phương pháp nhạy và chọn lọc để phân tích hàm lượng chì trong các mẫu sinh học như: Phương pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử, phương pháp phổ khối lượng kết hợp nguồn cảm ứng cao tần plasma (ICPMS), quang phổ phát xạ plasma (AES-ICP), phương pháp cực phổ, phương pháp cực phổ xung vi phân, phương pháp cực phổ sóng vuông… Sau đây là một số phương pháp để có thể xác định được hàm lượng chì trong mẫu sinh học.

26 Soá hoùa bôûi Trung taâm Hoïc lieäu

http://lrc.tnu.edu.vn/

1.9.1 Phương pháp phổ khối lượng kết hợp nguồn cảm ứng cao tần plasma (ICP-MS) Hiện nay phương pháp ICP-MS là phương pháp hiện đại để phân tích chì trong các mẫu sinh học [22] . Theo [22], mẫu máu phân tích được pha loãng tỷ lệ 1:9 với dung dịch pha loãng gồm: TritonX-100 0,05% , 1mg/l Au trong HNO3 0,5% theo tiêu chuẩn nội bộ, 25μg/l Ir và 25μg/l Rh. Giới hạn phát hiện của chì là 0,05μg/l. Phương pháp này có độ nhạy, độ chính xác và chọn lọc cao.

Tuy nhiên giá thành thiết bị cao, cùng với quy trình vận hành phức tạp.

D ẠY da K yk ÈM em Q qu UY yn N ho H nb ƠN us O in F es F s@ ICI gm AL ai ST l.c &G om T

1.9.2 Phương pháp cực phổ xung vi phân (DPP) Ở phương pháp này, tác giả Christie và Osteryoung đã tính toán cho trường hợp xác định chì, trong điều kiện tối ưu có thể đạt độ nhạy khoảng 108 M khi dùng biên độ xung 100mv trong nền NaF 1M [3] . Hiện nay phương pháp này được ứng dụng để phân tích chì trong máu [2,12] . Ưu điểm nổi bật của phương pháp DPP so với các phương pháp khác là ở độ nhạy cao kể cả hợp chất vô cơ và hữu cơ, các quá trình thuận nghịch và không thuận nghịch. Quan trọng hơn là đương I-E có dạng đỉnh cực đại, sau mỗi một đỉnh dòng điện lại trở về trạng thái đường nền, do đó phương pháp có độ phân giải rất cao, có thể đạt đến 50.000. Ngoài ra cực phổ xung vi phân còn cho ta những thông tin về dạng tồn tại của chất được phân tích, tính oxi hóa khử, tính axit bazơ, sự tạo phức… Nhược điểm của phương pháp này là trong các hệ phức tạp có độ phân giải kém [3, 7].

1.9.3 Phương pháp Von – Ampe hòa tan anot

Phương pháp Von – Ampe hòa tan anot được ứng dụng để phân tích chì trong các mẫu máu và nước tiểu [20,32]. Phương pháp này đòi hỏi lượng mẫu ít nhất là 5μl đối với mẫu máu. Ưu điểm của phương pháp này là độ nhạy cao, chi phí thấp hơn phương pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử. Tuy nhiên phương pháp này chỉ thích hợp để phân tích ít hơn 25 mẫu trên ngày, còn phương pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử phân tích được lượng mẫu nhiều hơn.

1.10 Phương pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử Hiện nay phương pháp này được dùng phổ biến để phân tích hàm lượng chì trong các mẫu máu [18,28,29,30,31]. Phương pháp này có ưu điểm là quy trình xử lý mẫu đơn giản, độ nhạy và độ chọn lọc cao. Các kỹ thuật nguyên tử

27 Soá hoùa bôûi Trung taâm Hoïc lieäu

http://lrc.tnu.edu.vn/

hóa thường được sử dụng là kỹ thuật nguyên tử hóa bằng ngọn lửa và bằng lò graphit.

Trong nghiên cứu này, chúng tôi sử dụng phương pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử với kỹ thuật nguyên tử hóa bằng lò graphit để phân tích hàm lượng chì trong mẫu máu.

1.10.1 Lược sử phát triển phương pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử AAS

D ẠY da K yk ÈM em Q qu UY yn N ho H nb ƠN us O in F es F s@ ICI gm AL ai ST l.c &G om T

Sự phát hiện hiệu ứng hấp thụ nguyên tử được công bố lần đầu iên vào năm 1802 khi Wollaston nhận thấy những vạch tối trong phổ ánh sáng mặt trời.

Năm 1961 người ta đã sản xuất hàng loạt máy quang phổ hấp thụ nguyên tử có ứng dụng phân tích. Trong những thập niên gần phương pháp phổ hấp thụ nguyên tử được sử dụng rộng rãi để xác định kim loại trong các mẫu quặng, đất đá, nước, các mẫu sinh học, y học….

1.10.2 Nguyên tắc của phép đo

Ở điều kiện bình thường nguyên tử không thu và cũng không phát năng lượng. Nhưng khi nguyên tử tồn tại ở trạng thái tự do, bị kích thích bằng chùm tia đơn sắc có năng lượng và bước sóng phù hợp (được tạo bởi một loại đèn riêng cho từng nguyên tố kim loại) thì chúng sẽ hấp thụ năng lượng của bức xạ đó và sinh ra một loại phổ là phổ hấp thụ nguyên tử của nguyên tố đó.

Về nguyên tắc, kỹ thuật nguyên tử hóa không ngọn lửa là quá trình nguyên tử hóa tức khắc trong thời gian rất ngắn nhờ năng lượng của dòng điện công suất lớn và trong môi trường khí trơ. Quá trình nguyên tử hóa diễn ra theo các giai đoạn kế tiếp nhau: Sấy khô mẫu, tro hóa luyện mẫu, nguyên tử hóa mẫu để đo phổ hấp thụ và cuối cùng là làm sạch cuvet. Trong đó hai giai đoạn đầu là chuẩn bị cho giai đoạn nguyên tử hóa để đạt kết quả tốt. Nhiệt độ trong cuvet graphit là yếu tố chính quyết định mọi sự diễn biến của quá trình nguyên tử hóa mẫu.

Do đó, muốn thực hiện phép đo phổ hấp thụ nguyên tử của một nguyên tố cần thực hiện các quá trình sau: 1. Chọn các điều kiện và loại trang bị phù hợp để chuyển mẫu phân tích từ trạng thái ban đầu (rắn hay dung dịch) thành trạng thái hơi của các nguyên tử tự do.

28 Soá hoùa bôûi Trung taâm Hoïc lieäu

http://lrc.tnu.edu.vn/

2. Chiếu chùm tia bức xạ đặc trưng của nguyên tố cần phân tích qua đám hơi nguyên tử tự do vừa tạo ở trên. Các nguyên tử của nguyên tố cần xác định trong đám hơi sẽ hấp thụ những tia bức xạ nhất định và tạo ra phổ hấp thụ của nó.

3. Nhờ hệ thống máy quang phổ người ta thu toàn bộ chùm sáng, phân ly và chọn một vạch phổ hấp thụ của nguyên tố cần phân tích để đo cường độ của nó. Cường độ đó chính là tín hiệu hấp thụ. Trong một giới hạn nhất định của nồng độ [C], giá trị cường độ này phụ thuộc tuyến tính vào nồng độ [C] của nguyên tố ở trong mẫu phân tích.

D ẠY da K yk ÈM em Q qu UY yn N ho H nb ƠN us O in F es F s@ ICI gm AL ai ST l.c &G om T

Theo định luật Buger – Lamber – Beer: Khi chùm sáng đơn sắc có cường độ I0 được chiếu vào môi trường hấp thụ có độ dài l (cm) chứa N0 nguyên tử, sau khi ra khỏi môi trường còn lại cường độ I, thì cường độ của một vạch phổ hấp thụ là: D = log (I0/I) = 2,303Kg.l.N0

(a)

Trong đó: - D là cường độ hấp thụ của một vạch phổ.

- Kg là hằng số, được gọi là hệ số hấp thụ, phụ thuộc l.

Số nguyên tử N0 có quan hệ với nồng độ [C] của nguyên tố trong mẫu theo biểu thức: N0 = ki.Cb

(b)

Với ki là hằng số thực nghiệm, phụ thuộc vào tất cả các điều kiện hóa hơi và nguyên tử hóa mẫu nhất định đối với một hệ thống máy AAS và với các điều kiện đã chọn cho mỗi phép đo.

Bb: là hằng số bản chất được quyết định bởi bản chất mỗi loại nguyên tử và nồng độ của nó trong mẫu. Trong mọi điều kiện ta đều có: 0<b≤1 Từ (a) và (b) suy ra:

D = a.Cb

(c)

Đây là phương trình cơ sở của phép định lượng các nguyên tố theo phổ hấp thụ nguyên tử. Đường quan hệ D – C theo phương trình (c) có hai miền ứng với b = 1 và b < 1. Khi b = 1 quan hệ D – C là tuyến tính, trong phân tích người ta sử dụng đoạn này làm đường chuẩn, nồng độ chất nghiên cứu cần nằm trong khoảng này [11].

29 Soá hoùa bôûi Trung taâm Hoïc lieäu

http://lrc.tnu.edu.vn/

CHƯƠNG 2: ĐỐI TƯỢNG, PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU VÀ THỰC NGHIỆM

2.1 Đối tượng, mục đính nghiên cứu 2.1.1 Đối tượng nghiên cứu Đối tượng nghiên cứu chúng tôi lựa chọn đó là mẫu sinh học mà cụ thể là mẫu máu của người.

D ẠY da K yk ÈM em Q qu UY yn N ho H nb ƠN us O in F es F s@ ICI gm AL ai ST l.c &G om T

Trước hết cần phải hiểu mẫu máu là gì? Trong cơ thể người lượng máu là bao nhiêu? Thành phần của máu gồm có những gì? Chức năng và đặc tính của mẫu máu có đặc điểm gì?

Máu là tổ chức lỏng, lưu thông trong hệ tuần hoàn. Trong 1 kg thể trọng, có 75 - 80ml máu. Trẻ sơ sinh có 100ml máu /kg cân nặng, sau đó khối lượng máu giảm dần. Từ 2 - 3 tuổi trở đi khối lượng máu lại tăng dần lên, rồi giảm dần cho đến tuổi trưởng thành thì hằng định. Một người trưởng thành, bình thường máu chiếm 7 - 9% trọng lượng cơ thể. Một người nặng 50kg có khoảng 4 lít máu. Người ta có thể xác định khối lượng máu chính xác bằng nhiều phương pháp khác nhau: Phương pháp tiêm các chất có màu vào máu, chất này ít bị lọc ra khỏi thận, phân huỷ nhanh và không độc hại hoặc dùng các chất đồng vị phóng xạ đánh dấu hồng cầu. Khối lượng máu tăng lên sau khi ăn, uống, khi mang thai, khi truyền dịch... Khối lượng máu giảm khi cơ thể ra nhiều mồ hôi, nôn mửa, ỉa chảy, chấn thương có chảy máu bên trong hoặc bên ngoài cơ thể [17,18]... Nếu khối lượng máu tăng lên trong cơ thể, dịch từ máu sẽ vào khoảng gian bào của da và các mô, sau đó nước được bài xuất dần theo nước tiểu. Nếu khối lượng máu giảm trong cơ thể, dịch từ khoảng gian bào vào máu làm cho khối lượng máu tăng lên. Trong nhiều trường hợp mất máu cấp diễn (mất máu ở các tạng lớn, các xương lớn, mất máu đường động mạch ...) khối lượng máu bị giảm đột ngột, cơ thể không có khả năng tự bù trừ; nếu không cấp cứu kịp thời, cơ thể sẽ không sống được [23,24,25].

Máu gồm hai thành phần: Thể hữu hình (huyết cầu) và huyết tương.

Các thể hữu hình của máu là hồng cầu, bạch cầu và tiểu cầu, chiếm 43 - 45% tổng số máu, chỉ số này được gọi là hematocrit. Hồng cầu là thành phần chiếm chủ yếu trong thể hữu hình. Huyết tương chiếm 55 - 57% tổng số máu. Huyết

30 Soá hoùa bôûi Trung taâm Hoïc lieäu

http://lrc.tnu.edu.vn/

tương chứa nước, protein, các chất điện giải, các hợp chất hữu cơ và vô cơ, các hocmon, các vitamin, các chất trung gian hoá học, các sản phẩm chuyển hoá ...

Huyết tương chứa toàn bộ các chất cần thiết cho cơ thể và toàn bộ các chất cần được thải ra ngoài. Huyết tương bị lấy mất fibrinogen thì được gọi là huyết thanh.

Máu có rất nhiều chức năng, dưới đây là những chức năng cơ bản của máu [26]:

D ẠY da K yk ÈM em Q qu UY yn N ho H nb ƠN us O in F es F s@ ICI gm AL ai ST l.c &G om T

Chức năng dinh dưỡng: Máu mang trong mình toàn bộ các chất dinh dưỡng để nuôi cơ thể. Các chất dinh dưỡng được đưa từ ngoài vào qua đường tiêu hoá. Ngoài ra bạch cầu còn vào lòng ống tiêu hoá nhận các chất dinh dưỡng theo kiểu "ẩm bào" và "thực bào", rồi lại vào lòng mạch mang thêm một phần các chất dinh dưỡng cho máu.

Chức năng bảo vệ: Máu có khả năng bảo vệ cơ thể khỏi bị nhiễm trùng nhờ cơ chế thực bào, ẩm bào và cơ chế miễn dịch dịch thể, miễn dịch tế bào.

Máu cũng có khả năng tham gia vào cơ chế tự cầm máu, tránh mất máu cho cơ thể khi bị tổn thương mạch máu có chảy máu.

Chức năng hô hấp: Máu mang Oxy từ phổi tới tế bào và mô, đồng thời máu mang cacbonic từ tế bào và mô tới phổi.

Chức năng đào thải: Máu mang các chất sau chuyển hoá, chất độc, chất lạ tới các cơ quan đào thải (thận, bộ máy tiêu hoá, phổi, da) để thải ra ngoài.

Chức năng điều hoà thân nhiệt: Máu mang nhiệt ở phần "lõi" của cơ thể ra ngoài để thải vào môi trường hoặc giữ nhiệt cho cơ thể nhờ cơ chế co mạch da.

Chức năng điều hoà các chức phận cơ thể: Bằng sự điều hoà tính hằng định nội môi, máu đã tham gia vào điều hoà toàn bộ các chức phận cơ thể bằng cơ chế thần kinh và thần kinh - thể dịch. Đặc tính của máu: Máu có tính hằng định. Tính hằng định của máu được đánh giá qua các chỉ số sinh lý, sinh hoá của máu. Các chỉ số này, trong điều kiện sinh lý bình thường là rất ít thay đổi hoặc chỉ thay đổi trong một phạm vi rất hẹp. Vì vậy chúng được coi như là một hằng số. Kiểm tra các chỉ số sinh lý, sinh hoá của máu là một việc làm vô cùng quan trọng và rất cần thiết để đánh giá những rối loạn chức năng của cơ thể.

31 Soá hoùa bôûi Trung taâm Hoïc lieäu

http://lrc.tnu.edu.vn/

2.1.2 Mục đích nghiên cứu Xuất phát từ những độc tính của chì và những tác dụng hóa sinh của nó đối với cơ thể con người nên việc xác định hàm lượng chì trong các mẫu sinh học (máu) là rất cần thiết. Do đó, trong khuôn khổ của luận văn này chúng tôi nghiên cứu tối ưu hóa các điều kiện đo, các yếu tố ảnh hưởng để từ đó xây dựng được quy trình phân tích xác định được hàm lượng chì trong mẫu máu.

Từ đó tạo tiền đề cho việc chuẩn đoán cũng như điều trị đối với những người có hàm lượng chì cao trong cơ thể.

D ẠY da K yk ÈM em Q qu UY yn N ho H nb ƠN us O in F es F s@ ICI gm AL ai ST l.c &G om T

2.2 Phương pháp nghiên cứu Xuất phát từ đối tượng nghiên cứu trong luận văn này là các mẫu sinh học (mẫu máu). Mặt khác, trong cơ thể người bình thường hàm lượng chì trong máu từ 2 – 10 μg/dL. Vì vậy, phương pháp nghiên cứu trong luận văn này chúng tôi sử dụng đó là phương pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử với kỹ thuật nguyên tử hóa bằng lò Graphit.

2.3 Nội dung nghiên cứu

- Nghiên cứu các điều kiện đo quang phổ hấp thụ nguyên tử của chì.

- Khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến phép đo quang phổ hấp thụ nguyên tử của chì.

- Nghiên cứu và lựa chọn phương pháp xử lý mẫu máu.

- Xây dựng quy trình phân tích xác định hàm lượng chì trong máu bằng phương pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử.

- Phân tích, đánh giá hàm lượng chì trong máu của người bình thường và người bị nhiễm độc chì.

- Đánh giá sai số và độ lặp lại của phép đo.

2.4 Nghiên cứu thực nghiệm 2.4.1 Nghiên cứu các điều kiện đo quang phổ hấp thụ của chì 2.4.1.1 Nghiên cứu bước sóng hấp thụ Mỗi loại nguyên tử của một nguyên tố hóa học chỉ có thể hấp thụ những bức xạ có bước sóng mà chính nó có thể phát ra trong quá trình phát xạ. Nhưng thực tế không phải mỗi loại nguyên tử có thể hấp thụ được tất cả các bức xạ mà

32 Soá hoùa bôûi Trung taâm Hoïc lieäu

http://lrc.tnu.edu.vn/

nó phát ra, quá trình hấp thụ chỉ tốt và nhạy chủ yếu đối với các vạch nhạy (vạch đặc trưng). Đối với một nguyên tố vạch phổ nào có khả năng hấp thụ càng mạnh thì phép đo đó có độ nhạy càng cao. Đồng thời mỗi vạch phổ có thể có nhiều nguyên tố khác nhau trong mẫu.

Những vạch phổ này gần với vạch phổ của nguyên tố phân tích nên chúng có thể chen lấn gây nhiễu tới vạch phổ của nguyên tố phân tích làm cho việc đo cường độ vạch phân tích khó khăn và thiếu chính xác.

Vì vậy đặc trưng của các vạch phổ phải thỏa mãn một số điều kiện sau:

D ẠY da K yk ÈM em Q qu UY yn N ho H nb ƠN us O in F es F s@ ICI gm AL ai ST l.c &G om T

- Không bị các vạch khác chen lấn gây nhiễu hay trùng lặp .

- Có bước sóng chính xác.

- Cường độ vạch phổ hấp thụ phải phụ thuộc tuyến tính vào nồng độ C trong khoảng nhất định.

Đối với chì có các vạch phổ đặc trưng sau:

Bảng 2.1: Vạch phổ đặc trưng của chì

TT

Vạch phổ (nm)

Độ nhạy (theo thang 10)

Tỷ lệ tín hiệu trên nhiễu (S/N)

1

217,0

10,0

1,0

2

283,3

3,9

0,43

3

261,4

0,2

0,35

4

202,2

0,1

1,8

Chì có 4 vạch phổ với độ nhạy và độ nhiễu khác nhau, vạch phổ 217,0(nm) có độ nhạy cao nhất tuy nhiên tỷ lệ tín hiệu trên nhiễu lại lớn hơn so với vạch phổ 283,3(nm). Vạch phổ có tỷ lệ tín hiệu trên nhiễu thấp nhất là vạch phổ 261,4(nm) nhưng vạch phổ này lại có độ nhạy thấp (thấp hơn vạch 217,0 nm đến 50 lần).

2.4.1.2 Nghiên cứu khe đo Theo nguyên tắc hoạt động của hệ thống đơn sắc trong máy quang phổ hấp thụ nguyên tử, chùm tia phát xạ cộng hưởng của nguyên tố cần nghiên cứu được phát xạ từ đèn catot rỗng. Sau khi đi qua môi trường hấp thụ sẽ được

33 Soá hoùa bôûi Trung taâm Hoïc lieäu

http://lrc.tnu.edu.vn/

hướng vào khe đo của máy, được chuẩn trực, phân ly. Sau đó chỉ một vạch phổ cần đo được chọn và hướng vào khe đo để tác dụng vào nhân quang điện để phát hiện xác định cường độ của vạch phổ.

Khe đo có ảnh hưởng tới độ nhạy và vùng tuyến tính của phép đo. Để vạch phổ đo không bị chen lẫn với các vạch phổ khác khe đo phải không được quá rộng. Mặt khác nếu khe đo quá hẹp thì tín hiệu phổ không ổn định, độ lặp lại kém.

2.4.1.3 Nghiên cứu nguồn sáng, cường độ đèn catot rỗng

D ẠY da K yk ÈM em Q qu UY yn N ho H nb ƠN us O in F es F s@ ICI gm AL ai ST l.c &G om T

Trong nghiên cứu này chúng tôi sử dụng nguồn sáng là đèn catot rỗng (HCL). Đèn catot rỗng là nguồn bức xạ cộng hưởng. Hoạt động của đèn là sự phát ra tia có bức xạ đặc trưng trong môi trường khí kém (môi trường khí Heli).

Khi đèn làm việc, catot được nung nóng đỏ, giữa catot và anot xảy ra sự phóng điện liên tục, nhờ vậy một số phân tử khí trơ trong đèn bị ion hóa. Các ion vừa sinh ra sẽ tấn công vào catot làm bề mặt catot bị hóa hơi và trở thành những nguyên từ kim loại tự do. Khi đó dưới tác dụng của nhiệt độ trong đèn đang được nung nóng đỏ, các nguyên tử kim loại này sẽ được kích thích và phát ra phổ phát xạ của nó. Đó chính là vạch phổ của kim loại làm catot. Chùm tia phát xạ này chính là nguồn tia đơn sắc chiếu qua môi trường hấp thụ để thực hiện phép đo AAS. Đèn HCL làm việc tại mỗi chế độ dòng nhất định sẽ cho chùm phát xạ có cường độ nhất định. Cường độ làm việc của đèn HCL có ảnh hưởng tới cường độ hấp thụ của vạch phổ. Dòng điện làm việc đèn HCL của mỗi nguyên tố là khác nhau. Mỗi đèn HCL có dòng giới hạn cực đại Imax được ghi trên vỏ đèn.

Theo lý thuyết và thực nghiệm phân tích phổ hấp thụ nguyên tử thì chỉ nên dùng cường độ trong vùng giới hạn từ 60 – 85% dòng cực đại.

2.4.1.4 Nghiên cứu chương trình nhiệt độ của lò Graphit Nguyên tắc và cách thực hiện của kỹ thuật nguyên tử hóa bằng là graphit hoàn toàn khác với kỹ thuật nguyên tử hóa trong ngọn lửa. Quá trình nguyên tử hóa xẩy ra theo 4 giai đoạn kế tiếp nhau, nhiệt độ và thời gian của từng giai đoạn đó có vai trò quyết định đến độ nhạy và độ chính xác của phương pháp phân tích.

34 Soá hoùa bôûi Trung taâm Hoïc lieäu

http://lrc.tnu.edu.vn/

- Giai đoạn sấy khô mẫu: Giai đoạn này đảm bảo cho dung môi hòa tan mẫu bay hơi hoàn toàn mà không làm mất mẫu. Nhiệt độ và thời gian sấy khô mẫu phụ thuộc vào bản chất của các chất ở trong mẫu và dung môi hòa tan nó. Nhiệt độ sấy khô phù hợp với đa số các mẫu vô cơ trong môi trường axit thường từ 100 – 2000C trong thời gian từ 25 – 40s. Với lượng mẫu được bơm vào cuvet 20 μl.

- Giai đoạn tro hóa luyện mẫu:

D ẠY da K yk ÈM em Q qu UY yn N ho H nb ƠN us O in F es F s@ ICI gm AL ai ST l.c &G om T

Đây là giai đoạn đốt cháy các hợp chất hữu cơ và mùn có trong mẫu sau khi đã sấy khô, đồng thời cũng nung luyện mẫu ở một nhiệt độ thuận lợi cho giai đoạn nguyên tử hóa tiếp theo đạt hiệu suất cao, ổn định. Nhiệt độ tro hóa lớn thì độ nhạy của phép phân tích thấp do nguyên tử bị bay hơi trong quá trình tro hóa, tuy nhiên khi nhiệt độ tro hóa luyện mẫu thấp thì quá trình nguyên tử hóa không ổn định.

- Giai đoạn nguyên tử hóa mẫu:

Đây là giai đoạn cuối cùng của quá trình nguyên tử hóa mẫu, nhưng lại là giai đoạn quyết định đến cường độ vạch phổ. Song nó lại bị ảnh hưởng bởi các giai đoạn trên. Giai đoạn này được thực hiện trong thời gian rất ngắn, thông thường từ 3 – 6 giây. Nhưng tốc độ tăng nhiệt độ lại rất lớn để đạt ngay tức khắc đến nhiệt độ nguyên tử hóa và thực hiện phép đo cường độ vạch phổ. Tốc độ tăng nhiệt độ thường là từ 1800 – 25000C/giây, thông thường sử dụng tốc độ tối đa mà máy có thể cho phép. Ở giai đoạn này nhiệt độ nguyên tử hóa của mỗi nguyên tố khác nhau là rất khác nhau. Đồng thời mỗi nguyên tố cũng có một nhiệt độ nguyên tử hóa giới hạn (Ta) của nó. Nhiệt độ Ta này phụ thuộc vào bản chất của mỗi nguyên tố và cũng phụ thuộc trong mức độ nhất định vào trạng thái và thành phần của mẫu mà nó tồn tại.

Quá trình nguyên tử hóa thực hiện trong môi trường không có oxi. Khí trơ thường được dùng làm môi trường là Ar, He, N2 . Trong môi trường phân tích khi đo cường độ vạch phổ bắt buộc phải giữ cho tốc độ dẫn không đổi hoặc có thể tắt khí môi trường trong giai đoạn nguyên tử hóa để đo cường độ vạch phổ. Môi trường khí trơ thực hiện quá trình nguyên tử hóa chì là khí Ar.

35 Soá hoùa bôûi Trung taâm Hoïc lieäu

http://lrc.tnu.edu.vn/

- Giai đoạn làm sạch cuvet graphit: Mục đích của quá trình này là loại bỏ các chất còn lại trong cuvet để thực hiện phép phân tích tiếp theo.

D ẠY da K yk ÈM em Q qu UY yn N ho H nb ƠN us O in F es F s@ ICI gm AL ai ST l.c &G om T

Như vậy quá trình nguyên tử hóa mẫu trong lò graphit có thể được tóm tắt như sau [10]:

Hình 2.1: Tóm tắt chương trình nhiệt độ lò graphit

2.4.2 Khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến phép đo quang phổ hấp thụ nguyên tử của chì Do máu có thành phần phức tạp,ngoài các protein còn có các chất điện giải là các ion kim loại như: Na, K, Ca, Mg… Các nguyên tố này ở hàm lượng lớn sẽ ảnh hưởng đến phép đo phổ hấp thụ nguyên tử của chì, do vậy để khảo sát ảnh hưởng của các nguyên tố trên đến phép đo phổ hấp thụ nguyên tử của chì và tìm các biện pháp khắc phục, loại bỏ các ảnh hưởng đó chúng tôi tiến hành sử dụng nồng độ chì là 20μg/l trong nền các nguyên tố Na, K, Ca, Mg có nồng độ như trong máu.

36 Soá hoùa bôûi Trung taâm Hoïc lieäu

http://lrc.tnu.edu.vn/

2.5 Nghiên cứu và lựa chọn phương pháp xử lý mẫu máu 2.5.1 Lấy mẫu và bảo quản mẫu Máu là tổ chức liên kết đặc biệt, mặt khác do lượng máu thay đổi theo rạng thái sinh lý của cơ thể. Lượng máu tăng sau bữa ăn và khi mang thai, lượng máu giảm khi đói và khi cơ thể mất nước. Trạng thái sinh lý bệnh thường có khoảng ½ lượng máu lưu thông trong mạch, còn ½ dự trữ trong các kho chứa (trong lách 16%, gan 20% và dưới da 10%). Khối lượng máu giảm đột ngột sẽ gây nguy hiểm đến tính mạng vì làm cho huyết áp giảm nhanh.

D ẠY da K yk ÈM em Q qu UY yn N ho H nb ƠN us O in F es F s@ ICI gm AL ai ST l.c &G om T

Mẫu máu được lấy qua tĩnh mạch vào buổi sáng, cho vào lọ herparin và bảo quản lạnh ở -200C, mẫu bảo quản ở điều kiện này có thể ổn định trong vòng một năm.

2.5.2 Phương pháp xử lý mẫu máu

Hiện nay có rất nhiều phương pháp xử lý mẫu máu để phân tích hàm lượng chì. Phương pháp phổ biến nhất trước đây là phương pháp vô cơ hóa ướt, sử dụng hỗn hợp axit HNO3 và HClO4 phương pháp này có nhược điểm là quá trình xử lý mẫu lâu và thường gây ra hiện tượng mất mẫu hoặc nhiễm bẩn trong quá trình xử lý mẫu. Một kỹ thuật xử lý mẫu khác là vô cơ hóa trong lò vi sóng, kỹ thuật này tiết kiệm được thời gian và xử lý mẫu triệt để. Kỹ thuật này thường được áp dụng cho phương pháp phân tích điện hóa. Kỹ thuật xử lý mẫu mới nhất hiện nay theo, theo Christopher D.Palmer năm 2006 [22] là pha loãng mẫu trực tiếp trong dung dịch Triton X- 100 0,5% và HNO3 0,2%. Kỹ thuật xử lý mẫu này có ưu điểm là nền Triton X- 100 được loại bỏ khỏi mẫu trong quá trình tro hóa luyện mẫu. Mặt khác khi có mặt của chất cải biến nền NH4H2PO4 chì sẽ không bị mất khi tăng nhiệt độ tro hóa luyện mẫu và bằng cách này có thể loại trừ được các chất ảnh hưởng dựa vào chương trình nhiệt độ của lò.

Chúng tôi áp dụng kỹ thuật xử lý mẫu này để xác định hàm lượng chì trong mẫu máu.

Mẫu máu lấy từ tủ lạnh được rã đông ở nhiệt độ phòng thí nghiệm, sau đó lắc đều, rồi pha loãng mẫu máu theo tỷ lệ 1:9 với dung dịch chất cải biến nền gồm NH4H2PO4 0,2% ; Triton X- 100 0,5% và HNO3 0,2%.

37 Soá hoùa bôûi Trung taâm Hoïc lieäu

http://lrc.tnu.edu.vn/

2.6 Đánh giá sai số và độ lặp lại của phép đo Kết quả thực nghiệm thu được trong quá trình nghiên cứu được xử lý theo các quy luật thống kê để đánh giá sai số, độ lặp lại, độ thu hồi, giới hạn phát hiện…

D ẠY da K yk ÈM em Q qu UY yn N ho H nb ƠN us O in F es F s@ ICI gm AL ai ST l.c &G om T

Phân tích phương sai là phân tích tác động của các yếu tố qua tham số phương sai. Nó được dùng nhiều trong các trắc nghiệm để đánh giá những nguồn sai số khác nhau liên quan đến dãy kết quả thí nghiệm. Mục đích của sự phân tích phương sai một yếu tố là đánh giá sự ảnh hưởng của một yếu tố nào đó trên các giá trị quan sát, Yi (i = 1, 2, ….,k).

Trong bài toán phân tích phương sai một yếu tố A, k mức thí nghiệm, mỗi mức nghiên cứu lặp lại n lần, chuẩn F được dùng để so sánh sự sai khác giữa phương sai các giá trị nghiên cứu do sự thay đổi các mức nghiên cứu với phương sai của sai số nghiên cứu có khác nhau đáng tin cậy hay không. Nếu khác nhau không đáng tin cậy, yếu tố A sẽ ảnh hưởng không đáng kể đến kết quả thí nghiệm, ngược lại nếu khác nhau đáng tin cậy chứng tỏ yếu tố A có ảnh hưởng tới kết quả nghiên cứu.

Bảng 2.2: Bảng quy hoạch thực nghiệm phân tích phương sai một yếu tố Yếu tố 1 2 Jj Nn

A1

A2

A3

Yy11

Yy21

Yy31

Yyi1

Yyk1

Yy12

Yy22

Yy32

Yyi2

Yyk2

Yy1j

Yy2j

Yy3j

Yyij

Yykj

Yy1n

Yy2n

Yy3n

Yyin

Yykn

n

Tổng

A1   y1 j j 1

n

A2   y2 j j 1

Ai

…

n

n

A3   y3 j j 1

Ai   yij

38 Soá hoùa bôûi Trung taâm Hoïc lieäu

http://lrc.tnu.edu.vn/

j 1

…

Ak

n

Ak   ykj j 1

Bảng 2.3: Phân tích phương sai một yếu tố Nguồn sai số

Bậc tự do

Yếu tố A

Sai số thí nghiệm

Tổng các bình phương Bình phương trung bình

Kk - 1

SSA = SS2 – SS3

Kk(n – 1) = kn – k

SSe = SStotal – SSA

Kkn - 1

SStotal = SS1 – SS3

Se2 

D ẠY da K yk ÈM em Q qu UY yn N ho H nb ƠN us O in F es F s@ ICI gm AL ai ST l.c &G om T

Tổng cộng

S A2 

SS A k 1

SSe k (n  1)

Trong đó: k

1 k 2 SS 2   Ai n i 1

n

2 ij

SS1   y i 1 j 1

1 k SS3  ( Ai ) 2 kn i 1

Sai số được tính theo công thức:

%X 

Ai  At

.100%

At

Trong đó:

+ %X: Sai số phần trăm tương đối.

+ Ai: Giá trị cường độ hấp thụ đo được (Abs).

+ At: Giá trị cường độ hấp thụ tìm được theo đường chuẩn (Abs).

Độ lặp lại của phép đo được xác định theo các đại lượng S2 và %RSD.

Các đại lượng đó được tính theo công thức:

S

2

 A  A   i

tb

n 1 S % RSD  .100 Atb

2

 S  S2

39 Soá hoùa bôûi Trung taâm Hoïc lieäu

http://lrc.tnu.edu.vn/

Trong đó: + Atb: Cường độ hấp thụ trung bình. + n: Số lần đo. + S: Độ lệch chuẩn. + %RSD: Hệ số biến động của phép đo.

2.7 Trang thiết bị và hóa chất phục vụ nghiên cứu 2.7.1 Trang thiết bị

D ẠY da K yk ÈM em Q qu UY yn N ho H nb ƠN us O in F es F s@ ICI gm AL ai ST l.c &G om T

- Hệ thống máy quang phổ hấp thụ nguyên tử AAS – 3300 của hãng Perkin – Elmer.

Hình 2.2: Hệ thống máy quang phổ hấp thụ nguyên tử

- Hệ thống nguyên tử hóa bằng lò graphit HGA 600 của hãng Perkin – Elmer.

40 Soá hoùa bôûi Trung taâm Hoïc lieäu

http://lrc.tnu.edu.vn/

D ẠY da K yk ÈM em Q qu UY yn N ho H nb ƠN us O in F es F s@ ICI gm AL ai ST l.c &G om T

Hình 2.3: Hệ thống nguyên tử hóa bằng lò graphit HGA 600

- Cân phân tích chính xác đến 0,01mg.

- Tủ lạnh để bảo quản mẫu.

2.7.2 Hóa chất và dụng cụ 2.7.2.1 Hóa chất

- Dung dịch chì chuẩn 1000ppm.

- NaCl, KCl, CaCl2, MgCl2.6H2O, NH4H2PO4 tinh khiết.

- Dung dịch chuẩn Trilon X – 100.

- Dung dịch chuẩn HNO3 đặc chuẩn.

- Nước cất.

2.7.2.2 Dụng cụ Ống nghiệm, pipet, bình định mức 10ml, 50ml, 100ml, 500ml, giá đựng ống nghiệm, đũa thủy tinh,…

41 Soá hoùa bôûi Trung taâm Hoïc lieäu

http://lrc.tnu.edu.vn/

2.8 Chuẩn bị dung dịch hóa chất ♦ Dung dịch Na 10g/l: Cân chính xác 2,543g NaCl pha trong 100ml nước cất. ♦ Dung dịch K 10g/l: Cân chính xác 1,9102g KCl pha trong 100ml nước cất. ♦ Dung dịch Ca 10g/l: Cân chính xác 2,775g CaCl pha trong 100ml nước cất. ♦ Dung dịch Mg 10g/l: Cân chính xác 8,471g MgCl2.6H2O pha trong 100ml nước cất. ♦ Dung dịch Trilon X – 100 nồng độ 10%.

D ẠY da K yk ÈM em Q qu UY yn N ho H nb ƠN us O in F es F s@ ICI gm AL ai ST l.c &G om T

♦ Dung dịch NH4H2PO4 nồng độ 20%. ♦ Dung dịch cải biến nền:

Lấy 25 ml Trilon X – 100 nồng độ 10%, 5ml NH4H2PO4 nồng độ 20%, 1ml HNO3 đặc cho vào bình định mức 500ml và định mức bằng nước cất. Khi đó được 500ml dung dịch cải biến nền gồm: Trilon X – 100 nồng độ 0,5%, NH4H2PO4 nồng độ 0,2 và HNO3 nồng độ 0,2%. ♦ Dung dịch chì 20 ppb(μg/l):

- Lấy 0,5 ml chì chuẩn 1000ppm cho vào bình định mức 50ml và định mức bằng nước cất được dung dịch chì 10ppm.

- Lấy 0,5 ml chì 10ppm cho vào bình định mức 50ml và định mức bằng nước cất được dung dịch chì 0,1ppm (100ppb).

- Lấy 10 ml chì 100ppb cho vào bình định mức 50ml và định mức bằng nước cất được dung dịch chì 20ppb.

42 Soá hoùa bôûi Trung taâm Hoïc lieäu

http://lrc.tnu.edu.vn/

CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ BIỆN LUẬN

3.1 Khảo sát các điều kiện đo phổ hấp thụ nguyên tử của chì 3.1.1 Khảo sát bước sóng hấp thụ

D ẠY da K yk ÈM em Q qu UY yn N ho H nb ƠN us O in F es F s@ ICI gm AL ai ST l.c &G om T

Vì mục đích là xác định hàm lượng chì trong máu thường có nồng độ rất nhỏ. Mặt khác từ Bảng 2.1: Vạch phổ đặc trưng của chì, bằng kỹ thuật nguyên tử hóa bằng lò graphit như đã lựa chọn trên hệ thống thiết bị máy quang phổ hấp thụ nguyên tử AAS – 3300 của hãng Perkin – Elmer tại Viện Hóa Học Việt Nam cho phép chúng tôi lựa chọn vạch phổ để tiến hành đo phổ hấp thụ nguyên tử của chì là 283,3 nm.

3.1.2 Khảo sát khe đo

Trên hệ thống thiết bị máy quang phổ hấp thụ nguyên tử AAS – 3300 của hãng Perkin – Elmer cho phép lựa chọn khe đo để đo chì là 0,2 nm; 0,7nm và 2,0nm. Như đã trình bày trong mục 2.4.1.2 ở trên chúng tôi lựa chọn khe đo phổ của chì là 0,7nm là phù hợp với mục đích cũng như yêu cầu đặt ra để đo chì.

3.1.3 Khảo sát nguồn sáng, cường độ đèn catot rỗng

Như đã trình bày trong mục 2.4.1.3 cường độ đèn catốt rỗng ảnh hưởng đến cường độ hấp thụ vạch phổ của nguyên tố cần đo. Chính vì vậy chúng tôi tiến hành khảo sát cường độ của đèn HCL để xem xét mối quan hệ giữa cường độ vạch phổ với cường độ dòng đèn, đồng thời chọn ra cường độ dòng đèn thích hợp nhất để đo Pb. Khi khảo sát cường độ đèn HCL của Pb chúng tôi giữ cố định các thông số máy, chương trình nhiệt độ của lò graphit như sau:

43 Soá hoùa bôûi Trung taâm Hoïc lieäu

http://lrc.tnu.edu.vn/

Bảng 3.1: Các thông số máy khảo sát cường độ đèn HCL của Pb Thông số máy

Nguyên tố chì

Bước sóng

283,3 nm 0,7 nm

Môi trường đo

Khí Argon (Ar)

Cuvet chứa mẫu

Cuvet Graphit

D ẠY da K yk ÈM em Q qu UY yn N ho H nb ƠN us O in F es F s@ ICI gm AL ai ST l.c &G om T

Độ rộng ke đo

Thể tích mẫu đo (μl)

20 μl

Chế độ đo

Có bổ chính nền (AA-BG)

Kỹ thuật bổ chính nền

Đèn D2 (Deterium)

Bảng 3.2: Chương trình nhiệt độ lò graphit khảo sát cường độ đèn HCL của Pb Nhiệt độ (0C)

Tốc độ Tăng (s)

Thời gian duy trì (s)

Tốc độ dẫn khí

Sấy mẫu

120

1

50

300

Tro hóa luyện mẫu

700

1

30

300

Nguyên tử hóa mẫu

1800

0

5

0

Làm sạch

2600

1

5

300

Giai đoạn

Vì cường độ đèn HCL của Pb sử dụng có IMAX = 15mA nên chúng tôi tiến hành khảo sát với cường độ đo phổ của Pb từ 6 - 12 mA. Khảo sát đối với dung dịch Pb2+ 20ppb (20μg/l) trong môi trường HNO3 0,2%. Khảo sát cho kết quả như sau:

44 Soá hoùa bôûi Trung taâm Hoïc lieäu

http://lrc.tnu.edu.vn/

Bảng 3.3: Kết quả khảo sát cường độ đèn HCL của Pb I(mA)

8(mA)

10(mA)

12(mA)

Lần đo 1

0,091

0,136

0,179

0,170

Lần đo 2

0,154

0,152

0,178

0,189

Lần đo 3

0,171

0,148

0,180

0,212

Lần đo 4

0,079

0,150

0,179

0,137

D ẠY da K yk ÈM em Q qu UY yn N ho H nb ƠN us O in F es F s@ ICI gm AL ai ST l.c &G om T

Abs – Pb (A)

6(mA)

Lần đo 5

0,134

0,148

0,180

0,155

Trung bình

0,123

0,147

0,179

0,180

S

0,040

6,265

8,660.10-4

0,030

%RSD 32,520

4,261

0,483

16,848

Từ kết quả khảo sát được thể hiện trong bảng 3.3 ta thấy khi cường độ đèn HCL là 12mA cho cường độ vạch phổ cao nhất tuy nhiên không ồn định dẫn đến có thể mắc sai số. Còn khi cường độ đèn HCL là 6mA, 8mA thì cường độ vạch phổ thấp và độ ổn định cũng không cao vì thế chúng tôi lựa chọn cường độ đèn HCL là 10mA. 3.1.4 Khảo sát ảnh hưởng của quá trình nguyên tử hóa mẫu 3.1.4.1 Khảo sát nhiệt độ sấy khô mẫu

Để khảo sát nhiệt độ sấy khô mẫu cho quá trình đo phổ hấp thụ nguyên tử của Pb chúng tôi tiến hành khảo sát đối với dung dịch Pb2+ 20ppb (20μg/l) trong môi trường HNO3 0,2%. Với thông số máy như sau:

45 Soá hoùa bôûi Trung taâm Hoïc lieäu

http://lrc.tnu.edu.vn/

Bảng 3.4: Các thông số máy khảo sát nhiệt độ sấy mẫu của Pb Thông số máy

Nguyên tố chì

Nguồn sáng

Đèn catốt rỗng (HCL)

Bước sóng

283,3 nm 0,7 nm

Cường độ đèn catốt rỗng

10mA

D ẠY da K yk ÈM em Q qu UY yn N ho H nb ƠN us O in F es F s@ ICI gm AL ai ST l.c &G om T

Độ rộng ke đo

Kỹ thuật nguyên tử hóa

Lò graphit

Môi trường đo

Khí Argon (Ar)

Cuvet chứa mẫu

Cuvet Graphit

Thể tích mẫu đo (μl)

20 μl

Chế độ đo

Có bổ chính nền (AA-BG)

Kỹ thuật bổ chính nền

Đèn D2 (Deterium)

Chương trình nhiệt độ nguyên tử hóa như sau:

Bảng 3.5: Chương trình nhiệt độ khảo sát nhiệt độ sấy mẫu của Pb Nhiệt độ (0C)

Tốc độ Tăng (s)

Thời gian duy trì (s)

Tốc độ dẫn khí

Sấy mẫu

120

5

40

300

Tro hóa luyện mẫu

700

4

35

300

Nguyên tử hóa mẫu

1800

0

5

0

Làm sạch

2600

1

5

300

Giai đoạn

Do khảo sát nhiệt độ sấy mẫu nên chúng tôi tiến hành thay đổi nhiệt độ sấy mẫu từ 80-2000C đồng thời giữ cố định nhiệt độ tro hóa luyện mẫu, nhiệt độ nguyên tử hóa và làm sạch. Tiến hành khảo sát đo 10 lần và lấy kết quả trung bình. Kết quả thu được như sau:

46 Soá hoùa bôûi Trung taâm Hoïc lieäu

http://lrc.tnu.edu.vn/

Bảng 3.6: Kết quả khảo sát nhiệt độ sấy mẫu của Pb Nhiệt độ sấy mẫu (0C)

Abs – Pb (A)

1

80

0,130

2

100

0,189

3

120

0,197

4

150

0,192

D ẠY da K yk ÈM em Q qu UY yn N ho H nb ƠN us O in F es F s@ ICI gm AL ai ST l.c &G om T

STT

5

180

0,194

6

200

0,198

Từ kết quả trên chúng tôi xây dựng đồ thị sự ảnh hưởng của nhiệt độ sấy khô mẫu đến độ hấp thụ của Pb như sau:

Hình 3.1: Ảnh hưởng của nhiệt độ sấy khô mẫu đến độ hấp thụ của Pb Kết quả khảo sát ảnh hưởng nhiệt độ của quá trình sấy khô mẫu đến độ hấp thụ của Pb được thể hiện ở bảng 3.6 và hình 3.1 cho thấy: Tại nhiệt độ 800C quá trình làm khô mẫu chưa được hoàn toàn, nên khi chuyển sang quá trình tro hóa luyện mẫu sẽ gây ra hiện tượng bắn mẫu dẫn đến độ hấp thụ giảm.

Khi tăng dần nhiệt độ đến 1000C độ hấp thụ của Pb tăng. Khi tăng nhiệt độ lên đến 1200C,1500C, 1800C, 2000C độ hấp thụ của Pb tăng, ồn định và đạt giá trị lớn nhất tại 2000C. Tuy nhiên để tăng tuổi thọ của cuvet graphit chúng tôi chọn nhiệt độ sấy khô mẫu là 1200C. Ở nhiệt độ này độ hấp thụ của Pb đạt giá trị khá cao, không ảnh hưởng nhiều đến kết quả phân tích.

47 Soá hoùa bôûi Trung taâm Hoïc lieäu

http://lrc.tnu.edu.vn/

3.1.4.2 Khảo sát nhiệt độ tro hóa luyện mẫu Để khảo sát nhiệt độ tro hóa luyện mẫu tối ưu, chúng tôi sử dụng dung dịch Pb2+ 20ppb (20μg/l) trong môi trường HNO3 0,2%. Với thông số máy như bảng 3.4 và chương trình nhiệt độ lò graphit như bảng 3.5 nhưng thay đổi nhiệt độ tro hóa luyện mẫu từ 4000C-10000C . Tiến hành khảo sát đo 10 lần và lấy kết quả trung bình. Kết quả thu được như sau: Bảng 3.7: Kết quả khảo sát nhiệt độ tro hóa luyện mẫu của Pb Nhiệt độ tro hóa luyện mẫu (0C)

Abs – Pb (A)

1

400

0,256

2

500

0,235

3

600

0,212

4

700

0,197

5

800

0,193

6

1000

0,182

D ẠY da K yk ÈM em Q qu UY yn N ho H nb ƠN us O in F es F s@ ICI gm AL ai ST l.c &G om T

STT

Hình 3.2: Ảnh hưởng của nhiệt độ tro hóa luyện mẫu đến độ hấp thụ của Pb Qua bảng 3.7 và hình 3.2 cho thấy, khi tăng nhiệt độ tro hóa luyện mẫu thì độ hấp thụ của giảm dần. Nguyên nhân là do Pb bị mất trong nền HNO3 khi

48 Soá hoùa bôûi Trung taâm Hoïc lieäu

http://lrc.tnu.edu.vn/

tăng nhiệt độ. Khi ở nhiệt độ thấp, 4000C phép đo cho độ nhạy cao nhưng độ lặp lại kém. Khi tăng nhiệt độ từ 6000C – 10000C phép đo có độ lặp lại tốt là do quá trình tro hóa luyện mẫu được hoàn toàn và mẫu có sự đồng nhất cao trước khi nguyên tử hóa. Tuy nhiên nhiệt độ tro hóa luyện mẫu càng cao thì độ hấp thụ lại càng giảm do mẫu bị mất đi trong quá trình tro hóa luyện mẫu. Do vậy để phép đo vừa đạt được độ nhạy cao và độ lặp lại tốt chúng tôi tiến hành sử dụng nhiệt độ tro hóa luyện mẫu tại 7000C. 3.1.4.3 Khảo sát nhiệt độ nguyên tử hóa mẫu: Để khảo sát nhiệt độ nguyên tử hóa mẫu, chúng tôi sử dụng dung dịch Pb 20ppb (20μg/l) trong môi trường HNO3 0,2%. Với thông số máy như bảng 3.4 và chương trình nhiệt độ lò graphit như bảng 3.5 nhưng thay đổi nhiệt độ nguyên tử hóa mẫu từ 16000C-20000C . Tiến hành khảo sát đo 10 lần và lấy kết quả trung bình. Kết quả thu được như sau:

D ẠY da K yk ÈM em Q qu UY yn N ho H nb ƠN us O in F es F s@ ICI gm AL ai ST l.c &G om T

2+

Bảng 3.8: Kết quả khảo sát nhiệt độ nguyên tử hóa mẫu của Pb STT

Nhiệt độ nguyên tử hóa (0C)

Abs – Pb (A)

1

1600

0,182

2

1700

0,198

3

1800

0,205

4

1900

0,190

5

2000

0,178

Hình 3.3: Ảnh hưởng của nhiệt độ nguyên tử hóa mẫu đến độ hấp thụ của Pb

49 Soá hoùa bôûi Trung taâm Hoïc lieäu

http://lrc.tnu.edu.vn/

Kết quả khảo sát thu được từ bảng 3.8 và hình 3.3 cho thấy tại nhiệt độ nguyên tử hóa là 18000C độ hấp thụ quang thu được là lớn nhất. Vì thế chúng tôi lựa chọn nhiệt độ này làm nhiệt độ nguyên tử hóa của Pb. 3.1.4.4 Khảo sát nhiệt độ làm sạch cuvet graphit: Mục đích của quá trình này là loại bỏ các chất còn lại trong cuvet để thực hiện phép phân tích tiếp theo. Do vậy đối với Pb chúng tôi lựa chọn nhiệt độ làm sạch cuvet graphit là 26000C, thời gian là 5 giây.

D ẠY da K yk ÈM em Q qu UY yn N ho H nb ƠN us O in F es F s@ ICI gm AL ai ST l.c &G om T

3.2 Khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến phép đo quang phổ hấp thụ nguyên tử của chì 3.2.1 Khảo sát ảnh hưởng của nồng độ Na

Trong huyết người hàm lượng Na khoảng 135-145 mmol/l tức khoảng 3.105-3.335 mg/l hàm lượng này phụ thuộc vào chế độ ăn uống và đào thải của cơ thể. Để khảo sát ảnh hưởng của Na đến quá trình đo phổ hấp thụ nguyên tử của Pb, chúng tôi tiến hành khảo sát dung dịch Pb2+ 20ppb (20μg/l) trong môi trường HNO3 0,2%(được giữ cố định trong dung dịch) và thay đổi nồng độ Na từ 0 – 4000mg/l. Các thông số máy và chương trình nhiệt độ được giữ nguyên như đã tìm được ở trên. Tiến hành khảo sát đo 10 lần và lấy kết quả trung bình.

Kết quả thu được như sau: Bảng 3.9: Kết quả khảo sát ảnh hưởng của nồng độ Na đến phép đo Pb STT

Nồng độ Pb (μg/l)

Nồng độ Na (mg/l)

Abs – Pb (A)

1

20

0

0,202

20

500

0,188

3

20

1000

0,142

4

20

2000

0,102

5

20

3000

0,076

6

20

4000

Nền lớn

2

50 Soá hoùa bôûi Trung taâm Hoïc lieäu

http://lrc.tnu.edu.vn/

Độ hấp thụ Pb (A)

0.20 0.18 0.16 0.14 0.12 0.10 0.08 0.06

D ẠY da K yk ÈM em Q qu UY yn N ho H nb ƠN us O in F es F s@ ICI gm AL ai ST l.c &G om T

0.04 0.02

Nồng độ Na(mg/l)

0

0

1000

2000

3000

4000

Hình 3.4: Ảnh hưởng của Na đến độ hấp thụ của Pb

Kết quả khảo sát ở bẳng 3.9 và hình 3.4 cho thấy khi nồng độ Na tăng từ 0-4000 mg/l thì độ hấp thụ của Pb giảm dần. Khi nồng độ Na là 4000mg/l thì không đo được độ hấp thụ của Pb, do nền quá lớn bao phủ toàn bộ tín hiệu của Pb. Như vậy khi hàm lượng Na trong mẫu tăng làm cho tín hiệu hấp thụ của nền tăng. Mặt khác với kỹ thuật bổ chính nền bằng đèn D2, đèn HCL đo tổng tín hiệu hấp thụ của nền và nguyên tử tự do, còn đèn D2 chỉ đo tín hiệu của nền. Khi tín hiệu của nền quá lớn thì khả năng bổ chính của đèn không thực hiện được chức năng loại bỏ tín hiệu của nền. Do vậy đối với mẫu máu cần phải loại bỏ Na trước khi phân tích. Có thể sử dụng các kỹ thuật khác nhau như sau: + Loại bỏ bằng kỹ thuật chiết với Methyl Isobutyl Keton (MIBK) sau khi chì trong mẫu được tạo phức với Amoni Pyrolydine Dithio Carbamat (ADPC) tại pH từ 3-5. + Loại bỏ nền bằng chương trình nhiệt độ lò graphit, bằng cách tăng nhiệt độ tro hóa luyện mẫu để Na hóa hơi và nguyên tử hóa trước sau đó tiến hành đo Pb. Tuy nhiên khi tăng nhiệt độ tro hóa luyện mẫu thì Pb lại bị hóa hơi trong quá trình này (kết quả khảo sát được thể hiện tại bảng 3.7) vì vậy để tăng được nhiệt độ tro hóa luyện mẫu cần đưa thêm chất cải biến nền như các muối phốt phát để có thể loại bỏ ảnh hưởng của Na trong mẫu máu.

51 Soá hoùa bôûi Trung taâm Hoïc lieäu

http://lrc.tnu.edu.vn/

3.2.2 Khảo sát ảnh hưởng của nồng độ K Hàm lượng Kali trong huyết thanh người từ 3,7 đến 5 mmol/l (145195mg/l). Để khảo sát ảnh hưởng của K đến quá trình đo phổ hấp thụ nguyên tử của Pb, chúng tôi tiến hành khảo sát dung dịch Pb2+ 20ppb (20μg/l) trong môi trường HNO3 0,2%(được giữ cố định trong dung dịch) và thay đổi nồng độ K từ 0 – 400mg/l. Các thông số máy và chương trình nhiệt độ được giữ nguyên như đã tìm được ở trên. Tiến hành khảo sát đo 10 lần và lấy kết quả trung bình.

Kết quả thu được như sau:

D ẠY da K yk ÈM em Q qu UY yn N ho H nb ƠN us O in F es F s@ ICI gm AL ai ST l.c &G om T

Bảng 3.10: Kết quả khảo sát ảnh hưởng của nồng độ K đến phép đo Pb STT

Nồng độ Pb (μg/l)

Nồng độ K (mg/l)

Abs – Pb (A)

1

20

0

0,200

20

50

0,201

20

100

0,196

20

200

0,199

20

300

0,201

20

400

0,202

2 3 4 5 6

Hình 3.5: Ảnh hưởng của K đến độ hấp thụ của Pb Kết quả được chỉ ra ở bảng 3.10 và hình 3.5 cho thấy khi thay đổi nồng độ K từ 0 - 400mg/l không ảnh hưởng đến độ hấp thụ của Pb.

52 Soá hoùa bôûi Trung taâm Hoïc lieäu

http://lrc.tnu.edu.vn/

3.2.3 Khảo sát ảnh hưởng của nồng độ Ca Trong máu người hàm lượng Ca khoảng 2,2- 2,6 mmol/l tức khoảng 88104 mg/l. Vì vậy khi nghiên cứu ảnh hưởng của Ca tới khả năng hấp thụ của Pb, chúng tôi tiến hành khảo sát dung dịch Pb2+ 20ppb (20μg/l) trong môi trường HNO3 0,2%(được giữ cố định trong dung dịch) và thay đổi nồng độ Ca từ 0 – 200mg/l. Các thông số máy và chương trình nhiệt độ được giữ nguyên như đã tìm được ở trên. Tiến hành khảo sát đo 10 lần và lấy kết quả trung bình.

Kết quả thu được như sau:

D ẠY da K yk ÈM em Q qu UY yn N ho H nb ƠN us O in F es F s@ ICI gm AL ai ST l.c &G om T

Bảng 3.11: Kết quả khảo sát ảnh hưởng của nồng độ Ca đến phép đo Pb STT

Nồng độ Pb (μg/l)

Nồng độ Ca (mg/l)

Abs – Pb (A)

1

20

0

0,206

20

50

0,200

20

100

0,191

20

150

0,187

20

200

0,179

2 3 4 5

Hình 3.6: Ảnh hưởng của Ca đến độ hấp thụ của Pb Kết quả ở bảng 3.11 và hình 3.6 cho thấy khi thay đổi nồng độ Ca từ 0200mg/l thì độ hấp thụ của Pb có xu hướng giảm tuy nhiên tín hiệu không mạnh. Nguyên nhân của sự giảm độ hấp thụ này là do Ca tạo ra dạng oxit bền trong quá trình tro hóa luyện mẫu dẫn đến hiệu suất nguyên tử hóa của Pb bị

53 Soá hoùa bôûi Trung taâm Hoïc lieäu

http://lrc.tnu.edu.vn/

giảm. Để khắc phục hiện tượng trên Ca cần được cố định ở dạng muối phốt phát trước khi nguyên tử hóa Pb. 3.2.4 Khảo sát ảnh hưởng của nồng độ Mg

D ẠY da K yk ÈM em Q qu UY yn N ho H nb ƠN us O in F es F s@ ICI gm AL ai ST l.c &G om T

Cơ thể người chứa khoảng 21-28g Mg, nó phân bố không đồng đều trong tế bào và các cơ quan khác nhau, khả năng tích lũy Mg của cơ thể giảm dần theo đọ tuổi. Khoảng 60% Mg nằm trong xương, 20% nằm trong cơ, còn lại 20% nằm trong các bộ phận khác của cơ thể. Đối với người bình thường hàm lượng Mg trong huyết thanh khoảng 2,2- 2,8 mmol/l tức khoảng 88-112 mg/l.

Vì vậy khi nghiên cứu ảnh hưởng của Mg tới khả năng hấp thụ của Pb, chúng tôi tiến hành khảo sát dung dịch Pb2+ 20ppb (20μg/l) trong môi trường HNO3 0,2%(được giữ cố định trong dung dịch) và thay đổi nồng độ Mg từ 0 – 300mg/l. Các thông số máy và chương trình nhiệt độ được giữ nguyên như đã tìm được ở trên. Tiến hành khảo sát đo 10 lần và lấy kết quả trung bình. Kết quả thu được như sau: Bảng 3.12: Kết quả khảo sát ảnh hưởng của nồng độ Mg đến phép đo Pb STT

Nồng độ Pb (μg/l)

Nồng độ Mg (mg/l)

Abs – Pb (A)

1

20

0

0,200

20

50

0,198

20

100

0,192

20

150

0,190

20

200

0,200

20

300

0,196

2 3 4 5 6

54 Soá hoùa bôûi Trung taâm Hoïc lieäu

http://lrc.tnu.edu.vn/

Hình 3.7: Ảnh hưởng của Mg đến độ hấp thụ của Pb

D ẠY da K yk ÈM em Q qu UY yn N ho H nb ƠN us O in F es F s@ ICI gm AL ai ST l.c &G om T

Kết quả khảo sát ở bảng 3.13 và hình 3.7 cho thấy, kh nồng độ Mg thay đổi từ 0-300mg/l thì cũng không ảnh hưởng đến độ hấp thụ của Pb. Các kết quả nghiên cứu của các tác giả [27] cũng cho thấy khi có mặt Mg trong mẫu quá trình hóa hơi của Pb giảm trong khi tro hóa luyện mẫu vì thế mà Mg thường được sử dụng làm chất cải biến nền đối với Pb và Cd. 3.3 Nghiên cứu loại trừ ảnh hưởng đồng thời của Na, K, Ca, Mg 3.3.1 Lựa chọn chất cải biến nền

Trong phương pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử - kỹ thuật nguyên tử hóa bằng lò graphit, quá trình nguyên tử hóa mẫu trong cuvet graphit xẩy ra theo 3 giai đoạn chính (sấy khô mẫu, tro hóa luyện mẫu và nguyên tử hóa mẫu), và 2 giai đoạn phụ (làm lạnh cuvet về nhiệt độ phòng và làm sạch cuvet). Các giai đoạn này kế tiếp nhau và ảnh hưởng lẫn nhau. Giai đoạn 1 và 2 là hai quá trình chuẩn bị cho việc đo phổ. Vì thế nếu hai giai đoạn đầu xẩy ra không tốt, sẽ ảnh hưởng đến kết quả đo phổ. Do trong mẫu có thành phần phức tạp, mặt khác chì là nguyên tố dễ bay hơi. Vì vậy trong luận văn này chúng tôi sử dụng chất cải biến nền gồm: Trilon X – 100 0,5%, NH4H2PO4 0,2 và HNO3 0,2% để pha loãng mẫu cần đo, với mục đích làm giảm đáng kể sự bay hơi của nguyên tố chì trong quá trình nhiệt phân và chuyển dịch quá trình nguyên tử hóa chì đến nhiệt độ cao hơn, đồng thời làm gia tăng sự bay hơi của nền trong quá trình nhiệt phân đến mức có thể và chuyển hóa tất cả các dạng tồn tại của nguyên tố phân tích về một dạng để quá trình nguyên tử hóa diễn ra một cách triệt để và ổn định. Sau đó chúng tôi tiến hành khảo sát lại nhiệt độ tro hóa luyện mẫu nhằm tìm ra nhiệt độ tối ưu để loại bỏ bớt thành phần nền và đồng nhất mẫu phân tích.

55 Soá hoùa bôûi Trung taâm Hoïc lieäu

http://lrc.tnu.edu.vn/

Thành phần Trilon X – 100 là một dạng chất hoạt động bề mặt có khả năng tạo nhũ hoa và tăng độ phân tán của mẫu trong nền, còn NH4H2PO4 có tác dụng giữ Pb ở dạng oxit khi tăng nhiệt độ tro hóa luyện mẫu dẫn đến làm giảm khả năng bay hơi của Pb trong giai đoạn này, mặt khác NH4H2PO4 còn có tác dụng cố định Ca ở dạng phốt phát, làm giảm ảnh hưởng của Ca đến quá trình nguyên tử hóa của Pb. 3.3.2 Khảo sát ảnh hưởng đồng thời của các cation

D ẠY da K yk ÈM em Q qu UY yn N ho H nb ƠN us O in F es F s@ ICI gm AL ai ST l.c &G om T

Như trên đã khảo sát ảnh hưởng của Na, K, Ca, Mg đến kết quả đo phổ của Pb. Để nghiên cứu ảnh hưởng chúng tôi tiến hành khảo sát đồng thời sự ảnh hưởng của Na, K, Ca, Mg đến phép đo phổ của Pb bằng cách chuẩn bị dãy mẫu các dung dịch như sau: Mẫu 1: Dung dịch Pb có nồng độ 200μg/l trong nền HNO3 2%, sau đó tiến hành pha loãng trong chất cải biến nền theo tỷ lệ 1:9 trong nền Trilon X – 100 0,5%, NH4H2PO4 0,2 và HNO3 0,2%, nồng độ Pb sau khi pha loãng là 20μg/l.

Mẫu 2: Dung dịch Pb có nồng độ 200μg/l trong nền Na 3000 mg/l, K 200 mg/l, Ca 100 mg/l, Mg 200 mg/l, sau đó tiến hành pha loãng trong chất cải biến nền theo tỷ lệ 1:9 trong nền Trilon X – 100 0,5%, NH4H2PO4 0,2 và HNO3 0,2%, nồng độ Pb sau khi pha loãng là 20μg/l.

Chúng tôi tiến hành thay đổi nhiệt độ của quá trình tro hóa luyện mẫu nhưng vẫn giữ nguyên nhiệt độ sấy khô mẫu, nhiệt độ nguyên tử hóa và nhiệt độ làm sạch như đã tìm được ở trên. Đồng thời các thông số máy được giữ nguyên như trình bày tại bảng 3.1. Tiến hành khảo sát đo 10 lần và lấy kết quả trung bình. Kết quả thu được như sau:

56 Soá hoùa bôûi Trung taâm Hoïc lieäu

http://lrc.tnu.edu.vn/

Bảng 3.13: Kết quả khảo sát ảnh hưởng đồng thời của Na, K, Ca, Mg

STT

Nhiệt độ tro hóa luyện mẫu (t0C)

1

Mẫu 1

Mẫu 2

Độ hấp thụ nền(A)

Abs - Pb (A)

Độ hấp thụ nền(A)

500

0,185

0,015

0,182

0,087

2

600

0,198

0,013

0,196

0,084

3

700

0,200

0,012

0,198

0,083

800

0,202

0,012

0,200

0,083

900

0,201

0,011

0,195

0,085

1000

0,199

0,013

0,192

0,086

4 5 6

D ẠY da K yk ÈM em Q qu UY yn N ho H nb ƠN us O in F es F s@ ICI gm AL ai ST l.c &G om T

Abs - Pb (A)

Kết quả chỉ ra tại bảng 3.13 cho thấy, khi có thành phần chất cải biến nền độ hấp thụ của Pb không thay đổi khi nhiệt độ tro hóa luyện mẫu tăng từ 6000C - 10000C. Trong khi đó khi không có chất cải biến nền độ hấp thụ giảm qua bảng 3.7. Tuy nhiên khi nhiệt độ tro hóa luyện mẫu đạt trên 8000C thì độ hấp thụ của nền không tăng và đạt giá trị ổn định là 0,202(A) và độ hấp thụ cả mẫu 1 và mẫu 2 đề đạt giá trị tương đương nhau. Kết quả trên cho thấy, khi ở nhiệt độ tro hóa luyện mẫu là 8000C và trong dung dịch chất cải biến nền thì ảnh hưởng của Na, K, Ca, Mg đã được loại bỏ. Do vậy trong nghiên cứu trên mẫu máu thật chúng tôi tiến hành sử dụng nhiệt độ tro hóa luyện mẫu là 8000C pha trong dung dịch chất cải biến nền Trilon X – 100 0,5%, NH4H2PO4 0,2 và HNO3 0,2%.

3.4 Xây dựng quy trình phân tích mẫu 3.4.1 Xác định khoảng tuyến tính của Pb Để xác định khoảng tuyến tính của Pb trong phép phân tích chúng tôi tiến hành chuẩn bị 1 dãy mẫu dung dịch Pb có nồng độ lần lượt là: 0; 100; 200; 400; 800; 1000 μg/l trong nền gồm Na 3000 mg/l, K 200 mg/l, Ca 100 mg/l, Mg 200 mg/l. Sau đó lấy 1 ml dung dịch trên cho vào ống nghiệm đã có sẵn 9ml dung dịch chất cải biến nền (Trilon X – 100 0,5%, NH4H2PO4 0,2 và

57 Soá hoùa bôûi Trung taâm Hoïc lieäu

http://lrc.tnu.edu.vn/

HNO3 0,2%) và tiến hành đo phổ hấp thụ nguyên tử của Pb theo các điều kiện tối ưu đã lựa chọn. Khi đó nồng độ của Pb trong mẫu lần lượt là: 0; 10; 20; 40; 80; 100 μg/l. Chúng tôi tiến hành đo 10 lần lấy kết quả trung bình. Kết quả đo được như sau: Bảng 3.14: Kết quả khảo sát khoảng tuyến tính của Pb Nồng độ Pb (μg/l)

Abs – Pb (A)

1

0

0,022

2

10

0,105

3

20

0,201

4

40

0,385

5

80

0,783

6

100

0,988

Độ hấp thụ (A)

D ẠY da K yk ÈM em Q qu UY yn N ho H nb ƠN us O in F es F s@ ICI gm AL ai ST l.c &G om T

STT

1.1 1 0.9 0.8 0.7 0.6 0.5 0.4 0.3 0.2 0.1 0

Nồng độ Pb(μg/l)

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

110

Hình 3.8: Khoảng tuyến tính của Pb Như vậy qua hình 3.8 ta thấy khoảng tuyến tính của Pb là 10-100μg/l 3.4.2 Xây dựng đường chuẩn để phân tích mẫu Từ việc xác định khoảng tuyến tính của Pb, kết quả được thể hiện tại bảng 3.14 chúng tôi tiến hành xây dựng đường chuẩn của Pb trong phép phân tích. Đường chuẩn xây dựng được như sau:

58 Soá hoùa bôûi Trung taâm Hoïc lieäu

http://lrc.tnu.edu.vn/

D ẠY da K yk ÈM em Q qu UY yn N ho H nb ƠN us O in F es F s@ ICI gm AL ai ST l.c &G om T Hình 3.9: Đồ thị đường chuẩn của Pb

Đồ thị đường chuẩn trên hình 3.9 có hệ số tương quan 0,99986 và độ dốc 0,0098. Khoảng tuyến tính của đường chuẩn 10-100μg/l. Hàm lượng Pb trong máu được chúng tôi xác định bằng đồ thị đường chuẩn này.

3.4.3 Giới hạn phát hiện của phương pháp

Để xác định giới hạn phát hiện của phương pháp, chúng tôi tiến hành đo 7 lần mẫu dung dịch Pb nồng độ 1μg/l, chấp nhận sự sai khác giữa mẫu chuẩn và mẫu trắng không đáng kể, các điều kiện đo như khi lập đường chuẩn. Kết quả được thể hiện trong bảng sau: Bảng 3.15: Kết quả phân tích mẫu Pb-1μg/l STT

Hàm lượng Pb đo được (μg/l)

Lần đo thứ 1

1,09

Lần đo thứ 2

1,48

Lần đo thứ 3

1,23

Lần đo thứ 4

1,31

Lần đo thứ 5

1,42

Lần đo thứ 6

1,21

Lần đo thứ 7

1,04

59 Soá hoùa bôûi Trung taâm Hoïc lieäu

http://lrc.tnu.edu.vn/

Bậc tự do (n-1) = 6 Giá trị trung bình: 1,25 Độ lệch chuẩn S = 0,161 Giá trị t tra bảng với độ tin cậy 99% : 3,143 Giới hạn phát hiện của phương pháp = 3,143 x 0,161 ≈ 0,506 (μg/l) 3.4.4 Độ chính xác của phương pháp

D ẠY da K yk ÈM em Q qu UY yn N ho H nb ƠN us O in F es F s@ ICI gm AL ai ST l.c &G om T

Độ chính xác của phương pháp được đánh giá trên mẫu chuẩn máu Trace Elements Whole Blood level 3 Seronorm. Kết quả phân tích được đưa ra ở bảng 3.16

Bảng 3.16: Kết quả phân tích mẫu máu chuẩn Hàm lượng Pb (μg/l)

Loại mẫu chuẩn

Trace Elements Whole Blood level 3 Seronorm

Giá trị chứng chỉ (X ± SD)

Kết quả phân tích (X ± SD)

Độ thu hồi

638±11,00

625±10,50

98%

Hình 3.10: Mẫu máu chuẩn

Kết quả phân tích hàm lượng Pb trong mẫu chuẩn cho thấy, phương pháp có độ chính xác, độ tin cậy cao, có thể đáp ứng để phân tích Pb trong máu sinh học.

60 Soá hoùa bôûi Trung taâm Hoïc lieäu

http://lrc.tnu.edu.vn/

3.4.5 Quy trình phân tích mẫu máu Máu được lấy từ tủ lạnh, được giã đông ở nhiệt độ phòng thí nghiệm, sau đó lắc đều và pha loãng máu theo tỷ lệ 1:9 với dung dịch chất cải biến nền gồm Trilon X – 100 0,5%, NH4H2PO4 0,2 và HNO3 0,2%.

Sau đó mẫu máu được xác định hàm lượng dựa trê đường chuẩn đã xây dựng như trên.

3.5 Tổng kết các điều kiện đo phổ GF – AAS của Pb

D ẠY da K yk ÈM em Q qu UY yn N ho H nb ƠN us O in F es F s@ ICI gm AL ai ST l.c &G om T

Từ việc nghiên cứu, khảo sát ở trên, chúng tôi tổng kết các điều kiện đo phổ hấp thụ nguyên tử của Pb trong máu với kỹ thuật xử lý mẫu bằng lò graphit như sau: Bảng 3.17: Tổng kết các điều kiện đo phổ GF-AAS của Pb Nguyên tố đo phổ

Các yếu tố

Nguồn sáng

Đèn catốt rỗng (HCL)

Bước sóng (nm)

283,3

Độ rộng ke đo (nm)

Cường độ dòng đèn catốt rỗng (mA)

Thông số máy

0,7 10

Môi trường đo

Khí Argon (Ar)

Cuvet chứa mẫu

Cuvet Graphit

Chế độ đo

Có bổ chính nền (AA-BG)

Kỹ thuật bổ chính nền Thành phần mẫu

Pb

Đèn D2 (Deterium)

Dung dịch cải biến nền (Trilon X – 100 0,5%, NH4H2PO4 0,2 và HNO3 0,2%)

Lượng mẫu nạp (μl)

20

Giới hạn phát hiện (μg/l)

0,5

61 Soá hoùa bôûi Trung taâm Hoïc lieäu

http://lrc.tnu.edu.vn/

10-100

Vùng tuyến tính (μg/l) Chương trình nguyên tử hóa

1200C

- Nhiệt độ tro hóa luyện mẫu

8000C

- Nhiệt độ nguyên tử hóa

18000C

- Nhiệt độ làm sạch cuvet

26000C

D ẠY da K yk ÈM em Q qu UY yn N ho H nb ƠN us O in F es F s@ ICI gm AL ai ST l.c &G om T

- Nhiệt độ sấy mẫu

3.6 Kết quả phân tích hàm lượng chì trong mẫu máu

3.6.1 Kết quả nghiên cứu trên những người bình thường

Để xác định hàm lượng chì trong máu của những người bình thường chúng tôi tiến hành lấy mẫu máu theo nhóm đối tượng sau: Đối tượng là cán bộ đang sống và làm việc tại Hà Nội. Các đối tượng vẫn sinh hoạt và làm việc bình thường, không có bất kỳ biểu hiện của bệnh trong quá trình khám chữa bệnh định kỳ. Tổng số đối tượng là 100 người trong đó 60 nam và 40 nữ.

Các đối tượng được lấy máu ở tính mạch vào buổi sáng, lúc đói. Máu được lấy và bảo quản trong chất chống đông Herparin, bảo quản trong tủ lạnh ở -200C. Tiến hành xác định hàm lượng chì trong máu bằng cách lấy máu được bảo quản trong tủ lạnh, khi tiến hành phân tích được rã đông tự nhiên, sau đó pha loãng với dung dịch chất cải biến nền theo tỷ lệ 1:9. Kết quả được chỉ ra ở bảng 3.18 như sau: Bảng 3.18: Hàm lượng Pb trong máu của người bình thường Mẫu

Giới tính

Hàm lượng Pb

Nam (n=60)

16,50 ± 5,00

Nữ (n=40)

12,50 ± 6,00

Máu (μg/dL)

62 Soá hoùa bôûi Trung taâm Hoïc lieäu

http://lrc.tnu.edu.vn/

Kết quả phân tích trên cho thấy hàm lượng chì trong máu của nam và nữ đều thấp hơn tiêu chuẩn chuẩn đoán phơi nhiễm chì trong môi trường lao động là 50μg/dL. Hàm lượng chì trong máu của nhóm nam (16,50 ± 5,00 μg/dL) cao hơn so với nhóm nữ (12,50 ± 6,00 μg/dL).

3.6.2 Kết quả nghiên cứu trên những đối tượng phơi nhiễm chì

D ẠY da K yk ÈM em Q qu UY yn N ho H nb ƠN us O in F es F s@ ICI gm AL ai ST l.c &G om T

Để xác định hàm lượng chì trong máu của những đối tượng phơi nhiễm chì chúng tôi tiến hành lấy mẫu máu của đối tượng là trẻ em dưới 6 tuổi đang được điều trị tại Trung tâm chống độc Bệnh viện Bạch Mai. Với chuẩn đoán ban đầu nhiễm độc chì do sử dụng thuốc cam không rõ nguồn gốc. Các đối tượng đã được kiểm tra các chỉ số sinh hóa và các dấu hiệu lâm sàn của việc nhiễm độc chì. Tổng số đối tượng là 50 người trong đó 30 nam và 20 nữ. Kết quả được chỉ ra ở bảng 3.19 như sau: Bảng 3.19: Hàm lượng Pb trong máu của đối tượng phơi nhiễm chì Mẫu

Giới tính

Hàm lượng Pb

Nam (n=30)

61,00 ± 4,00

Nữ (n=20)

55,50 ± 5,50

Máu (μg/dL)

Kết quả phân tích trên cho thấy hàm lượng chì trong máu của nam và nữ đều cao hơn rất nhiều tiêu chuẩn chuẩn đoán phơi nhiễm chì. Hàm lượng chì trong máu của nam (61,00 ± 4,00μg/dL) và của nữ (55,50 ± 5,50μg/dL). Trong khi đó theo chỉ tiêu của Trung tâm chống độc Bệnh viện Bạch Mai hàm lượng chì trong máu của bệnh nhân ≤ 10,00μg/dL. Đối với những bệnh nhân có hàm lượng chì trong máu cao thì việc điều trị là rất khó khăn và phức tạp không chỉ tốn thời gian, vật chất trong quá trình điều trị mà việc đào thải chì ra khỏi cơ thể cũng là việc làm không hề dễ dàng.

63 Soá hoùa bôûi Trung taâm Hoïc lieäu

http://lrc.tnu.edu.vn/

KẾT LUẬN Từ những kết quả thực hiện luận văn “Nghiên cứu xác định hàm lượng chì trong máu bằng phương pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử với kỹ thuật nguyên tử hóa bằng lò graphit” chúng tôi rút ra được những kết luận như sau: 1. Tối ưu hóa các điều kiện đo quang phổ hấp thụ nguyên tử của chì trong máu với kỹ thuật nguyên tử hóa bằng lò graphit (Mục 3.5).

D ẠY da K yk ÈM em Q qu UY yn N ho H nb ƠN us O in F es F s@ ICI gm AL ai ST l.c &G om T

2. Khảo sát được các yếu tố ảnh hưởng đến phép đo GF-AAS của chì trong máu (Mục 3.2).

3. Lựa chọn được phương pháp xử lý mẫu để xác định hàm lượng chì trong máu, xây dựng thành công phương pháp xác định hàm lượng chì trong mẫu máu bằng phương pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử với kỹ thuật nguyên tử hóa bằng lò graphit sử dụng chất cải biến nền Trilon X – 100 0,5%, NH4H2PO4 0,2 và HNO3 0,2%. (Mục 3.3.1; 3.4.5).

4. Đánh giá được sai số và độ lặp lại của phép đo qua giới hạn phát hiện của phương pháp là 0,5μg/l. Độ sai lệch lớn nhất của phương pháp so với mẫu máu chuẩn quốc tế không vượt quá 5% với giá trị chứng chỉ.

(Mục 3.4.3; 3.4.4).

5. Từ phương pháp xây dựng xác định được hàm lượng chì trong máu của các đối tượng bình thường (Nam: 16,50 ± 5,00 μg/dL và nữ 12,50 ± 6,00 μg/dL) và các đối tượng trẻ em nhiễm độc chì (Nam: 61,00 ± 4,00μg/dL và nữ 55,50 ± 5,50μg/dL).

Qua nghiên cứu trên chúng tôi nhận thấy phương pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử với kỹ thuật nguyên tử hóa bằng lò graphit là một kỹ thuật phù hợp để xác định các nguyên tố lượng nhỏ như Pb trong các mẫu sinh học đặc biệt với mẫu máu. Với phương pháp xử lý mẫu nhanh, đơn giản, tốn ít mẫu, tiết kiệm thời gian và cho độ chính xác cao.

64 Soá hoùa bôûi Trung taâm Hoïc lieäu

http://lrc.tnu.edu.vn/

TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt 1. Bộ môn hoá phân tích (2002). Môi trường và độc chất môi trường, Trường đại học dược Hà Nội.

2. Các kỹ thuật xét nghiệm sinh hoá, huyết học ứng dụng trong chẩn đoán nhiễm độc nghề nghiệp, Viện Y học lao động và vệ sinh môi trường (1996) 3. Chương trình hợp tác KHKT Việt Nam – Hà Lan, Đề tài VH2 (1990), Một số phương pháp phân tích điện hóa hiện đại.

D ẠY da K yk ÈM em Q qu UY yn N ho H nb ƠN us O in F es F s@ ICI gm AL ai ST l.c &G om T

4. Nguyễn Trọng Giao (1990), Nghiên cứu định lượng chì trong máu và trong nước tiểu bằng kỹ thuật cực phổ song vuông, Tạp chí dược học số 5, 23-32.

5. Ngô Thị Bích Hà (1998), Nghiên cứu khảo sát hàm lượng chì trong tóc người thường xuyên tiếp xúc với xăng pha chì bằng phương pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử, Luận văn thạc sỹ hóa học.

6. Đỗ Hàm (2007), Vệ sinh lao động và bệnh nghề nghiệp, Nhà xuất bản lao động xã hội.

7. Nguyễn Việt Huyến (1999), Cơ sở các phương pháp phân tích điện hóa, Nhà xuất bản đại học quốc gia Hà Nội.

8. Lê Đức Liêm (2004), Nghiên cứu xác định hàm lượng và dạng tồn tại vết chì và đồng trong nước biển bằng phương pháp Von – Ampe hòa tan, Luận án tiến sĩ hóa học.

9. Tạ Thị Ly Luân, An toàn thực phẩm – ô nhiễm chì và cadimi trong thực phẩm, phương pháp xác định chì, cadimi và các biện pháp phòng chống, tổng kết chuyên đề 3, Hà Nội 1997 10. Phạm Luận (2003), Phương pháp phân tích phổ nguyên tử, Nhà xuất bản đại học quốc gia Hà Nội.

11. Nguyễn Lương Luyến (2009), Xây dựng phương pháp xác định hàm lượng đồng trong mẫu sinh học phục vụ chuẩn đoán lâm sàng và điều trị bệnh, Luận văn thạc sỹ khoa học.

12. Đặng Minh Ngọc (1995), Nghiên cứu xây dựng và ứng dụng các kỹ thuật xác định một số chất độc hại để phát hiện sớm và chính xác tình trạng nhiễm độc nghề nghiệp.

65 Soá hoùa bôûi Trung taâm Hoïc lieäu

http://lrc.tnu.edu.vn/

13. Định Thị Minh Nguyệt (2001), Nghiên cứu xác định hàm lượng chì trong sữa bằng phương pháp Von – Ampe hòa tan, Luận văn thạc sỹ khoa học.

14. Hoàng Nhâm (2002), Hóa học vô cơ tập 2, Nhà xuất bản giáo dục.

15. Lê Trung (1997), 21 bệnh nghề nghiệp được bảo hiểm, Viện y học lao động và vệ sinh môi trường.

16. Lê Trung (1994), Bệnh nghề nghiệp, Nhà xuất bản y học.

Tiếng Anh

D ẠY da K yk ÈM em Q qu UY yn N ho H nb ƠN us O in F es F s@ ICI gm AL ai ST l.c &G om T

17. Alica Pizent, Jasna Jurasovic and Spomenka Telisman (2003), Serum calcium, zinc, and copper in relation to biomarkers of lead and cadmium in men, J, Irace elements, med. Biol. Vol. 17, 199-205.

18. Anatoly B. Volynsky (2004), Comparative efficacy of platinum group metal modifiers in electrothermal atomic absorption spectrometry, Spectrochimica Acta part B 59, 1799-1821.

19. Ballantyne. E.E (1984), Heavy Metals in Natural waters, Spinger-Verlag.

20. Bernard Searle, Wing chan, and Bernart davidow, Determination of lead in blood and urine by anodic stripping voltammetry.

21. Carl Gustaf Elinder, Lars Friberg, Birger Lind, and Mohammad Jawaid (1983), Lead and Cadmium Levels in Blood Samples from the General Population of Sweden, Environmental Research 30, 233-253.

22. Christopher D. Palmer , Miles E. Lewis Jr. , Ciaran M. Geraghty , Fernando Barbosa Jr, Patrick J. Parsons (2006), Determination of lead, cadmium and mercury in blood for assessment of environmental exposure: A comparison between inductively coupled plasma–mass spectrometry and atomic absorption spectrometry. Spectrochimica Acta Part B 61, 980–990.

23. F. Gerlach, José E. Tanus-santosc(2006), Contrasting effects of age on the plasma/ whole blood lead ratio in men and women with history of lead exposure, Environmental Research 102, 90-95.

24. F.J. Krug, M.M. Silva, P.V. oliveira, J.A. Nobrega, Determination of lead in blood by tungsten coil electrothernal atomic absorption spectrometry, spectrochim. Acta Part B 50,1469-1474.

66 Soá hoùa bôûi Trung taâm Hoïc lieäu

http://lrc.tnu.edu.vn/

25. Fernando Barbosa Jr, Irenen Ramires, Maria Heloisa C. Rodrigues, Tatiana D. Saint , Pierre , Adilson J. Curtius, Marilia R. Buzalaf , Raquel F. Gerlach, José E. Tanus- Santos (2006), Contrasting effcts of age on the plasma/ whole blood lead ratio in men and women with a history of lead exposure, Environmental Research 102, 90-95.

26. Gianfranco Pallotti, Antonio consolino, Bruno Bencivenga and Valerio Iacoponi (1983), Lead levels in whole blood of an adult population group from rome, The science of the Total Environment, 31, 81-87.

D ẠY da K yk ÈM em Q qu UY yn N ho H nb ƠN us O in F es F s@ ICI gm AL ai ST l.c &G om T

27. Kamlesh Shrivas, Devesh Kumar Patel (2010), Separation and preconcentration of trace level of lead in one dropm of blood sample by using graphite furnace atomic absorption spectrometry, Journal of Hazardous Materials 176, 414-417.

28. Paricia Grinberg, Reinaldo calixto de Campos (2001), Iridium as permanent modifier in the determination of lead in whole blood and urine by electrothermal atomic absorption spectrometry. Spctrochimica ActanPart B 56, 1831-1843.

29. Patrick J.Parsons, Walter slavin (1999), Electrothermal atomization atomic absorption spectrometry for the determination of lead in urine: results of an interlaboratory study. Spectrochimica Acta part B54, 853-864.

30. Jordi Sardans, Fernando Montes, Josep Penuelas (2010), Determination of As, Cd, Cu, Hg and Pb in biological samples by modernelectrothermal atomic absorption spectrometry, Spectrochimica Acta Part B65, 97-112.

31. Shane S.Que hee, Timothy J.Macdonald, and Robert L.Bornschein (1985), Blood Lead by Furnace – Zeeman Atomic Absorption Spectrophotometry, Microchmical Journal 32, 55-63.

32. S.Costantini, R.Giordano, and M.Rubbiani (1987), Comparison of Flmeless Atomic Absorption Spectrophotometry and Anodic Stripping Voltammetry for the Determination of Blood Lead, Microchemical Journal 35, 70-82.

67 Soá hoùa bôûi Trung taâm Hoïc lieäu

http://lrc.tnu.edu.vn/