Xác định hàm lượng Pb, Zn trong một số rau xanh trên địa bàn quận Cẩm Lệ bằng phương pháp AAS

www.twitter.com/daykemquynhon www.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG

CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM

Độc lập - Tự do - Hạnh phúc

Ơ

N

KHOA HÓA

N U Y

Họ và tên sinh viên: : 13CHP

.Q

Lớp

H

NHIỆM VỤ KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

TP

1. Tên đề tài: Xác định hàm lượng Pb, Zn trong một số rau xanh trên địa bàn quận

ẠO

Cẩm Lệ - TP. Đà Nẵng bằng phương pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử AAS.

Đ

2. Nguyên liệu, thiết bị, dụng cụ và hóa chất

G

2.1. Nguyên liệu: Rau muống, rau cải xanh, rau xà lách.

H Ư

N

2.2. Thiết bị: Máy đo quang AAS – iCE 3500 của hãng Thermo (Đức), tủ sấy, lò

TR ẦN

nung, bếp điện, cân phân tích.

2.3. Dụng cụ: cốc thủy tinh, bình định mức, bát nung, chén nung, cối sứ, chày sứ, bóp cao su, pipet các loại, đũa thủy tinh, phễu lọc, giấy lọc.

10 00

B

2.4. Hóa chất: dung dịch chuẩn: Pb2+ 1000 ppm và Zn2+ 1000 ppm, axit HNO3 65%, H2SO4 98%, KNO3 5%, nước cất 2 lần.

A

3. Nội dung nghiên cứu

H

Ó

- Khảo sát các điều kiện vô cơ hóa mẫu bằng phương pháp khô - ướt kết hợp:

Í-

dung môi phân hủy, nhiệt độ nung và thời gian nung.

-L

- Xác định hiệu suất thu hồi của phương pháp và đánh giá sai số thống kê của

ÁN

phương pháp.

TO

- Xây dựng quy trình phân tích hàm lượng Pb, Zn trong một số rau xanh trên địa

D

IỄ N

Đ

ÀN

bàn quận Cẩm Lệ - TP. Đà Nẵng bằng phương pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử AAS. - Áp dụng quy trình phân tích Pb, Zn trong một số mẫu rau thực tế tại một số địa điểm trên địa bàn quận Cẩm Lệ - TP. Đà Nẵng.

- So sánh hàm lượng Pb, Zn trong một số mẫu rau thực tế với giới hạn hàm lượng cho phép của Pb, Zn trong rau xanh theo quy chuẩn Việt Nam. 4. Giảng viên hướng dẫn:

Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon www.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

5. Thời gian nhận đề tài: 10/2016.

(Ký và ghi rõ họ tên)

Ơ

(Ký và ghi rõ họ tên)

H

Giảng viên hướng dẫn

Đ

ẠO

TP

.Q

U Y

N

Chủ nhiệm khoa

N

6. Thời gian hoàn thành đề tài: 4/2017.

G

Sinh viên đã hoàn thành và nộp báo cáo cho Khoa ngày……tháng……năm 2017.

TR ẦN

H Ư

N

Kết quả điểm đánh giá:

CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG (Ký và ghi rõ họ tên)

D

IỄ N

Đ

ÀN

TO

ÁN

-L

Í-

H

Ó

A

10 00

B

Ngày......tháng…..năm 2017

Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon www.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

LỜI CẢM ƠN Lời đầu tiên, tôi xin được gửi lời cảm ơn sâu sắc nhất đến giảng viên hướng

Ơ

N

dẫn cô Ngô Thị Mỹ Bình đã cho phép, tận tình hướng dẫn và giúp đỡ tôi trong suốt

N

H

thời gian thực hiện và hoàn thành khóa luận này.

U Y

Tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành tới các thầy cô trong khoa Hóa, trường

.Q

Đại học sư phạm Đà Nẵng đã dạy dỗ, truyền đạt những kiến thức hữu ích cho tôi

TP

trong suốt thời gian học tập tại trường và tạo mọi điều kiện thuận lợi để tôi nghiên

ẠO

cứu, thực hiện khóa luận này.

Đ

Chân thành cảm ơn các bạn trong tập thể lớp 13CHP đã nhiệt tình giúp đỡ tôi

N

G

học tập, nghiên cứu, tìm kiếm tài liệu và động viên tôi trong suốt thời gian nghiên

H Ư

cứu và thực hiện khóa luận.

TR ẦN

Mặc dù bản thân đã cố gắng nỗ lực song vẫn không thể tránh có sai sót. Rất mong quý thầy cô thông cảm và đóng góp thêm ý kiến để tôi hoàn thiện bài báo cáo này.

Đà Nẵng, ngày

tháng

năm 2017

Sinh viên thực hiện

D

IỄ N

Đ

ÀN

TO

ÁN

-L

Í-

H

Ó

A

10 00

B

Tôi xin chân thành cảm ơn!

Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon www.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

MỤC LỤC MỞ ĐẦU ..................................................................................................................... 1

Ơ

N

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU ..................................................................... 3

N

H

1.1. Giới thiệu chung về rau ........................................................................................3

U Y

1.1.1. Khái niệm rau sạch và phân loại ....................................................................... 3

.Q

1.1.2. Đặc điểm và thành phần .................................................................................... 3

TP

1.1.3. Công dụng của rau xanh .................................................................................... 3

ẠO

1.1.4. Tiêu chí về rau an toàn ...................................................................................... 4

Đ

1.2. Sơ lược về kim loại nặng .....................................................................................5

G

1.2.1. Khái niệm và nguồn gốc ................................................................................... 5

H Ư

N

1.2.2. Tình trạng rau xanh bị nhiễm kim loại nặng ..................................................... 5 1.2.3. Tác dụng sinh hóa của kim loại nặng đối con người và môi trường................. 6

TR ẦN

1.3. Giới thiệu về nguyên tố chì (Pb) ..........................................................................6 1.3.1. Độc tính của Chì................................................................................................ 7

10 00

B

1.3.2. Các nguồn phát sinh Chì, vai trò và chức năng ................................................ 7 1.4. Giới thiệu về Kẽm (Zn) ........................................................................................8

A

1.4.1. Độc tính của Kẽm (Zn) ..................................................................................... 8

Ó

1.4.2. Trạng thái tự nhiên và ứng dụng ....................................................................... 9

Í-

H

1.5. Phương pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử AAS..............................................10

-L

1.5.1. Nguyên tắc phương pháp ................................................................................ 10

ÁN

1.5.2. Hệ trang bị của phép đo .................................................................................. 11

TO

1.5.3. Hệ thống nguyên tử hóa mẫu AAS ................................................................. 12

ÀN

1.5.4. Các yếu tố ảnh hưởng đến phép đo AAS ........................................................ 16

D

IỄ N

Đ

1.5.5. Phương pháp phân tích định lượng trong phép đo phổ hấp thụ nguyên tử ..... 18 1.5.6. Các phương pháp phân tích trực tiếp và gián tiếp bằng phép đo AAS ........... 21 1.5.7. Ưu và nhược điểm điểm của phép đo AAS .................................................... 22 1.5.8. Phạm vi ứng dụng ........................................................................................... 23

1.6. Phương pháp xử lý mẫu .....................................................................................23 1.6.2. Phương pháp xử lý ướt .................................................................................... 24

Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon www.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

1.6.3. Phương pháp khô - ướt kết hợp ....................................................................... 25 1.7. Đánh giá sai số thống kê của phương pháp ........................................................26

Ơ

2.1. Dụng cụ, thiết bị và hóa chất ..............................................................................28

N

CHƯƠNG II: THỰC NGHIỆM VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ................. 28

N

H

2.1.1. Dụng cụ: .......................................................................................................... 28

U Y

2.1.2. Thiết bị ............................................................................................................ 28

.Q

2.1.3. Hóa chất .......................................................................................................... 28

TP

2.3. Pha hóa chất .......................................................................................................29

ẠO

2.4. Quy trình vô cơ hóa mẫu ....................................................................................30

Đ

2.5. Thực nghiệm nghiên cứu vô cơ hóa mẫu ...........................................................31

G

2.5.1. Khảo sát lượng dung môi thích hợp để vô cơ hóa mẫu ..................................31

H Ư

N

2.5.2. Khảo sát nhiệt độ nung mẫu ............................................................................ 32 2.5.3. Khảo sát thời gian nung mẫu .......................................................................... 32

TR ẦN

2.6. Chuẩn bị mẫu giả ...............................................................................................32 2.7. Đánh giá hiệu suất thu hồi ..................................................................................32

10 00

B

2.8. Đánh giá sai số thống kê của phương pháp phân tích ........................................33 2.9. Xây dựng quy trình phân tích.............................................................................33

A

2.10. Phân tích mẫu thực tế .......................................................................................33

H

Ó

2.10.1. Đối tượng nghiên cứu.................................................................................... 33

Í-

2.10.2. Lấy mẫu ......................................................................................................... 33

-L

2.10.3. Xử lý mẫu và phân tích mẫu ......................................................................... 34

ÁN

CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN ............................................................ 35

TO

3.1. Kết quả khảo sát thể tích dung môi thích hợp để vô cơ hóa mẫu ......................35

ÀN

3.2. Kết quả khảo sát nhiệt độ nung ..........................................................................35

D

IỄ N

Đ

3.3. Kết quả khảo sát thời gian nung .........................................................................36 3.4. Kết quả đường chuẩn .........................................................................................36 3.5. Kết quả phân tích mẫu giả ..................................................................................37 3.6. Kết quả đánh giá hiệu suất thu hồi của phương pháp ........................................37

3.7. Kết quả đánh giá sai số phương pháp phân tích.................................................38 3.8. Quy trình phân tích.............................................................................................39

Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon www.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ................................................................................... 44

D

IỄ N

Đ

ÀN

TO

ÁN

-L

Í-

H

Ó

A

10 00

B

TR ẦN

H Ư

N

G

Đ

ẠO

TP

.Q

U Y

N

H

Ơ

N

TÀI LIỆU THAM KHẢO ......................................................................................... 46

Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon www.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT : phép đo quang phổ hấp thụ nguyên tử

F - AAS

: phép đo quang phổ hấp thụ nguyên tử ngọn lửa

GF - AAS

: phép đo quang phổ hấp thụ không ngọn lửa (graphite)

BKHCN

: Bộ Khoa học và Công nghệ

BYT

: Bộ Y tế

BVTV

: bảo vệ thực vật

TP

.Q

U Y

N

H

Ơ

N

AAS

ẠO

HĐH - CNH : Công nghiệp hóa - hiện đại hóa : đèn Catot rỗng

ICP – MS

: phép đo quang phổ nguồn plasma cảm ứng cao tần

QCVN

: Quy chuẩn Việt Nam

ppm

: một phần triệu

D

IỄ N

Đ

ÀN

TO

ÁN

-L

Í-

H

Ó

A

10 00

B

TR ẦN

H Ư

N

G

Đ

HCL

Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon www.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

DANH MỤC HÌNH ẢNH

Ơ

Hình 1.2. Nguyên tố Kẽm (Zn). ................................................................................................ 8

N

Hình 1.1. Nguyên tố chì (Pb)..................................................................................................... 6

N

H

Hình 1.3. Sphalerit (ZnS), một loại quặng kẽm phổ biến. ..........................................9

Hình 1.7. Kỹ thuật Hydride ..............11

.Q

Hình 1.5. Ngọn lửa. Hình 1.6. Lò graphite.

U Y

Hình 1.4. Đèn catot rỗng (HCL). ..............................................................................11

TP

Hình 1.8. Sơ đồ cấu tạo máy đo quang phổ hấp thụ nguyên tử AAS. ......................12

ẠO

Hình 1.9. Quá trình nguyên tử hóa mẫu bằng ngọn lửa. ...........................................13

Đ

Hình 1.10. Quá trình nguyên tử hóa mẫu bằng lò graphite .......................................14

G

Hình 1.11. Bộ hóa hơi lạnh phân tích thủy ngân. .....................................................16

H Ư

N

Hình 1.12. Đồ thị chuẩn của phương pháp đường chuẩn..........................................19 Hình 1.13. Đồ thị chuẩn của phương pháp lập đường chuẩn....................................19

TR ẦN

Hình 1.14. Đồ thị chuẩn của phương pháp thêm chuẩn ............................................21 Hình 2.1. Máy đo quang phổ hấp thụ nguyên tử AAS..............................................28

10 00

B

Hình 2.2. Quy trình vô cơ hóa mẫu. ..........................................................................30 Hình 2.4. Đun mẫu trên bếp điện.

Hình 2.7. Mẫu sau khi nung trong lò. ......... 31

A

Hình 2.6. Nung mẫu trong lò nung.

Hình 2.5. Mẫu sau khi đun trên bếp điện. .....31

H

Ó

Hình 2.8. Một số địa điểm lấy mẫu trên địa bàn quận Cẩm Lệ...................................... 34

Í-

Hình 3.1. Đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc giữa độ hấp thụ quang và nồng độ Pb2+. ..36

-L

Hình 3.2. Đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc giữa độ hấp thụ quang và nồng độ Zn2+. ..37

D

IỄ N

Đ

ÀN

TO

ÁN

Hình 3.3. Quy trình phân tích hàm lượng Chì và Kẽm trong một số rau xanh.........40

Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon www.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

DANH MỤC BẢNG, ĐỒ THỊ

Ơ

Bảng 1.2. Nhiệt độ các quá trình một số nguyên tố trong phương pháp GF-AAS. ..15

N

Bảng 1.1. Thành phần khí và nhiệt độ của ngọn lửa trong F-AAS. ..........................13

N

H

Bảng 2.1. Lượng axit HNO3 65% và H2SO4 98% cần khảo sát. .............................32

U Y

Bảng 2.2. Khối lượng rau sau khi sấy. ......................................................................34

.Q

Bảng 3.1. Kết quả khảo thể tích dung môi thích hợp để vô cơ hóa mẫu. .................35

TP

Bảng 3.2. Kết quả khảo sát nhiệt độ nung. ...............................................................35

ẠO

Bảng 3.3. Kết quả khảo sát thời gian nung mẫu. ......................................................36

Đ

Bảng 3.4. Kết quả hàm lượng chì trong mẫu giả. .....................................................37

G

Bảng 3.5. Kết quả phân tích hàm lượng kẽm trong mẫu giả. ...................................37

H Ư

N

Bảng 3.6. Kết quả đánh giá hiệu suất thu hồi phương pháp của Chì. .......................38 Bảng 3.7. Kết quả đánh giá hiệu suất thu hồi phương pháp của Kẽm. .....................38

TR ẦN

Bảng 3.8. Kết quả đánh giá sai số phương pháp phân tích Chì và Kẽm. ..................38 Bảng 3.9. Kết quả hàm lượng Chì trong một số rau. ................................................41

10 00

B

Bảng 3.10. Kết quả hàm lượng Kẽm trong một số rau xanh. ...................................41 Đồ thị 3.1. Đồ thị biểu diễn hàm lượng Chì trong rau xanh theo từng khu vực ở quận Cẩm Lệ, TP. Đà Nẵng. .....................................................................................43

D

IỄ N

Đ

ÀN

TO

ÁN

-L

Í-

H

Ó

A

Biểu đồ 3.2. Đồ thị biểu diễn hàm lượng Kẽm trong rau xanh theo từng khu vực ở quận Cẩm Lệ, TP. Đà Nẵng. .....................................................................................43

Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon www.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

MỞ ĐẦU

Ơ

N

1. Lý do chọn đề tài

N

H

Việt Nam là một nước nông nghiệp phát triển có khí hậu nhiệt đới gió mùa

U Y

được thiên nhiên ưu đãi nên có nguồn rau dồi dào quanh năm. Do đó, rau được

.Q

trồng nhiều để đáp ứng nhu cầu hằng ngày của người dân.

TP

Ở nước ta, sự bùng nổ dân số cùng với tốc độ đô thị hóa, CNH - HĐH nhanh

ẠO

chóng đã tạo một sức ép lớn lên môi trường sống của Việt Nam. Vấn đề vệ sinh an

Đ

toàn thực phẩm đối với nông sản nhất là rau xanh đang được cả xã hội quan tâm.

G

Rau xanh là nguồn thực phẩm cần thiết và quan trọng không thể thiếu được

H Ư

N

trong mỗi bữa ăn hàng ngày của các hộ gia đình. Rau xanh không những có giá trị về kinh tế và dinh dưỡng mà còn được như một loại thuốc chữa một số bệnh thông

TR ẦN

thường như giải nhiệt, an thai, hạ sốt,.v.v…Tuy nhiên, tình trạng ngộ độc do ăn rau ngày càng tăng ở Việt Nam. Để tăng năng suất, người sản xuất đã sử dụng phân bón

10 00

B

hóa học, thuốc bảo vệ thực vật thiếu khoa học, nước tưới có chứa chất thải công nghiệp chưa qua xử lý. Bên cạnh đó, rau xanh được trồng trên các khu vực nhiễm

A

độc bởi chất thải của các nhà máy, khu công nghiệp cũng là nguyên nhân gây nên

H

Ó

sự tích tụ kim loại nặng trong rau xanh làm ảnh hưởng đến sức khỏe người tiêu

Í-

dùng. Chì, Kẽm là hai nguyên tố tồn tại trong tự nhiên và có công dụng nhất định

-L

trong đời sống. Song nếu hàm lượng Chì, Kẽm vượt quá giới hạn cho phép thì có

ÁN

những tác hại và ảnh hưởng rất xấu đến cơ thể con người. Do đó, việc phân tích để

TO

tìm ra hàm lượng kim loại nặng mà đặc biệt là xác định hàm lượng Chì, Kẽm là một

D

IỄ N

Đ

ÀN

biện pháp quan trọng góp phần kiểm soát chất lượng của rau xanh.

Có nhiều phương pháp xác định kim loại nặng Pb, Zn như phương pháp trắc

quang UV - VIS, phương pháp chuẩn độ tạo phức, phương pháp Von - Ampe hòa tan, phương pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử AAS, phương pháp khối phổ cao tần cảm ứng plasma ICP - MS. Trong đó phương pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử AAS là phương pháp có độ nhạy, độ chính xác cao và độ lặp lại cao rất thích hợp để xác định hàm lượng vết trong rau xanh và thực phẩm mà vẫn cho kết quả chính xác.

1

Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon www.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

Xuất phát từ những lý do trên, chúng tôi chọn đề tài: “Xác định hàm lượng Pb, Zn trong một số loại rau xanh trên địa bàn quận Cẩm Lệ - TP. Đà Nẵng bằng phương pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử AAS”.

Ơ

N

2. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài:

N

H

- Các kết quả thu được của đề tài góp phần xây dựng phương pháp xác định hàm

U Y

lượng Pb, Zn trên các mẫu rau xanh bằng phương pháp quang phổ hấp thụ nguyên

.Q

tử AAS.

TP

- Thông qua đó đánh giá mức độ ô nhiễm Pb, Zn có trong một số loại rau xanh

ẠO

phổ biến tại địa bàn quận Cẩm Lệ - TP Đà Nẵng.

Đ

3. Mục đích nghiên cứu

G

Từ kết quả xác định được hàm lượng Pb, Zn trong một số loại rau, đem so

H Ư

N

sánh với giới hạn hàm lượng Pb, Zn cho phép trong rau xanh theo QCVN để xem các mẫu rau có đảm bảo mức độ cho phép hay không. Từ đó đánh giá mức độ độc

4. Nhiệm vụ nghiên cứu

TR ẦN

hại và hiện trạng ô nhiễm của Pb, Zn trong rau ở các vùng đã khảo sát.

10 00

B

- Khảo sát các điều kiện vô cơ hóa mẫu: dung môi cần dùng, nhiệt độ nung và thời gian nung.

A

- Xác định hiệu suất thu hồi và sai số phương pháp. Từ đó đánh giá sai số, độ lặp

H

Ó

lại, khoảng tin cậy của phép đo.

Í-

- Xây dựng quy trình phân tích Pb, Zn trong rau xanh.

ÁN

xanh.

-L

- Tiến hành lấy mẫu thực tế, xác định hàm lượng Pb, Zn có trong một số mẫu rau

TO

- So sánh hàm lượng Pb, Zn có trong một số mẫu rau xanh đã phân tích với

D

IỄ N

Đ

ÀN

QCVN về rau xanh.

2

Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon www.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1. Giới thiệu chung về rau

Ơ

N

1.1.1. Khái niệm rau sạch và phân loại

N

H

- Rau sạch là rau không bị ô nhiễm bởi các tác nhân sinh học, hóa học, vật lí

U Y

vượt quá giới hạn cho phép và không gây nguy hại đến sức khỏe cho người tiêu

.Q

dùng.

TP

- Rau xanh ở nước ta rất đa dạng và phong phú, gồm 4 nhóm trồng phổ biến

ẠO

gồm: rau ăn lá (bắp cải, cải xanh, rau muống, xà lách…), rau ăn củ (cải củ, cà rốt,

Đ

sắn, khoai lang…), rau ăn quả (các họ đậu, cà chua, dưa chuột, mướp đắng…) và

G

rau gia vị (rau mùi, húng nhủi, hành, hẹ,…).

H Ư

N

1.1.2. Đặc điểm và thành phần

Rau xanh là cây trồng ngắn hạn có giá trị dinh dưỡng và hiệu quả kinh tế cao

TR ẦN

nên đã được trồng và sử dụng lâu đời. Rau rất có nghĩa rất quan trọng trong dinh dưỡng của con người, chứa nhiều vitamin, hàm lượng nước cao, chất xơ và các

10 00

B

thành phần có hoạt tính sinh học có lợi cho sức khỏe. Một số loại rau tuy không cung cấp nhiều nhiệt lượng nhưng lại cung cấp những sinh tố và chất khoáng không

A

thể thiếu cho cơ thể con người.

H

Ó

1.1.3. Công dụng của rau xanh

Í-

Rau xanh không những là loại thực phẩm hằng ngày cần thiết và quan trọng

-L

không thể thiếu cho cơ thể mà còn là loại thuốc chữa bệnh dễ kiếm và dễ sử dụng.

ÁN

Rau muống là loại rau được trồng phổ biến ở nước ta, có thể trồng trên cạn

TO

hoặc dưới nước. Nó có tính hàn, vị ngọt, giúp giải nhiệt, nhuận tràng, giải

ÀN

độc,.v.v…Bên cạnh đó, rau muống chứa khoảng 1.4 mg% Fe nên rất có lợi cho

D

IỄ N

Đ

người bị thiếu máu. Ngoài ra, rau muống còn có tác dụng phục hồi cơ thể sau khi

ốm, rất tốt cho phụ nữ đang mang thai và trẻ nhỏ. Mặt khác, rau muống khi kết hợp với một số loại rau khác như mướp đắng, lá xoan có tác dụng trị các vết loét do bệnh Zona, đắp lên trán hoặc ngực cho người sốt và khó thở và cầm máu rất tốt.

Rau cải xanh là loại rau lợi tiểu, có vị đắng, tính ấm, có tác dụng thanh nhiệt, giải độc, làm tan khí trệ, đơn độc sưng tấy. Ngoài ra, nó còn giúp ngăn ngừa táo

3

Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon www.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

bón, hỗ trợ tiêu hóa tốt và hỗ trợ bệnh nhân cường giáp, tiểu đường, chữa viêm ruột…

Ngải cứu là vị thuốc có tính ôn nhu, vị cay, dùng làm thuốc ôn khí huyết, điều

Ơ

N

hòa kinh nguyệt, an thai, thổ huyết, máu cam, giảm cơn đau bụng hành kinh và chữa

N

H

bệnh đau bụng do hàn…

U Y

Rau xà lách vị hơi đắng, tính hơi hàn, có tác dụng thông kinh mạch, cứng gân

.Q

cốt, lợi tiểu và làm trắng da. Ngoài ra, còn được dùng để chữa bệnh tăng huyết áp,

TP

bệnh thận mãn tính, sữa không thông sau khi sinh nở.

ẠO

Rau diếp cá có tính mát, tán khí, trị kiết lỵ, sởi, nổi mề đay, đỏ mắt. Ngoài ra

Đ

còn dùng để đắp ngoài da ở chỗ bị bầm dập.

G

Ngoài ra, rau xanh còn là nguồn thực phẩm quan trọng trên thị trường tiêu thụ

H Ư

N

1.1.4. Tiêu chí về rau an toàn 1.1.4.1. Khái niệm rau an toàn

TR ẦN

Những sản phẩm rau tươi (bao gồm tất cả các loại rau ăn củ, thân, lá, hoa quả) có chất lượng đúng như đặt tính giống của nó, hàm lượng các hoá chất độc và mức

10 00

B

độ nhiễm các sinh vật gây hại ở dưới mức tiêu chuẩn cho phép, bảo đảm an toàn cho người tiêu dùng và môi trường, thì được coi là rau đảm bảo an toàn vệ sinh thực

A

phẩm, gọi tắt là "rau an toàn”.

H

Ó

1.1.4.2. Các yêu cầu chất lượng về rau an toàn

Í-

Ngày 19/12/2007, bộ trưởng bộ Y tế đã ra quyết định số 46-2007-QĐ-BYT

-L

“Quy định giới hạn tối đa ô nhiễm sinh học và hóa học trong thực phẩm’’. Trong

ÁN

quyết định này qui định mức dư lượng cho phép trên sản phẩm rau đối với hàm

TO

lượng nitrate, kim loại nặng, vi sinh vật gây bệnh và thuốc BVTV. Các mức dư

ÀN

lượng cho phép này chủ yếu dựa vào qui định của Tổ chức lương nông tế giới

D

IỄ N

Đ

(FAO) và Tổ chức y tế thế giới (WHO). Và gần đây nhất có QCVN 8-2:2011/BYT, “Quy định về giới hạn ô nhiễm kim loại nặng trong thực phẩm và các yêu cầu có liên quan”. Các cá nhân, tổ chức sản xuất và sử dụng rau dựa vào các mức dư lượng này để kiểm tra xác định sản phẩm có đạt tiêu chuẩn an toàn hay không.

- Chỉ tiêu về nội chất: Chỉ tiêu nội chất được quy định cho rau tươi bao gồm: dư lượng thuốc bảo vệ thực vật; hàm lượng nitrat (NO3-); hàm lượng một số kim 4

Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon www.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

loại nặng chủ yếu: Cu, Pb, Hg, Cd, As,...; mức độ nhiễm các vi sinh vật gây bệnh (E. coli, Samonella ...) và kí sinh trùng đường ruột (trứng giun đũa Ascaris).

- Chỉ tiêu về hình thái: Sản phẩm được thu hoạch đúng lúc, đúng yêu cầu từng

Ơ

N

loại rau (đúng độ già kỹ thuật hay thương phẩm), không dập nát, hư thối, không lẫn

N

H

tạp chất, sâu bệnh và có bao gói thích hợp.

U Y

Tất cả các chỉ tiêu trong sản phẩm của từng loại rau phải ở dưới mức cho phép

.Q

theo tiêu chuẩn của Tổ chức Quốc tế FAO/WHO hoặc của một số nước tiên tiến:

TP

Nga, Mỹ,... trong khi chờ Việt Nam chính thức công bố tiêu chuẩn về các lĩnh vực

ẠO

này.

Đ

1.2. Sơ lược về kim loại nặng

G

1.2.1. Khái niệm và nguồn gốc

H Ư

N

Kim loại nặng là những nguyên tố kim loại có khối lượng riêng lớn (> 5g/cm3), có thể gây độc tính mạnh ngay cả ở nồng độ thấp.

TR ẦN

Kim loại nặng thường có trong lòng đất và thường bị khóa chặt trong cấu trúc của một số loại đá nên vô hại trong điều kiện bình thường của thiên nhiên. Ngay cả

10 00

B

trong cơ thể sống, với nồng độ cực thấp kim loại nặng cũng có vai trò quan trọng trong quá trình trao đổi chất. Lượng kim loại nặng tích luỹ trong lòng đất rất ít trong

A

khi nhu cầu sử dụng nó ngày càng tăng do đó kim loại nặng càng trở nên quí hiếm.

H

Ó

1.2.2. Tình trạng rau xanh bị nhiễm kim loại nặng

Í-

Hiện nay, cùng với sự phát triển của khoa học công nghệ thì việc nhiễm vi

-L

sinh vật, hóa chất độc hại, kim loại nặng và thuốc bảo vệ thực vật tồn dư trong rau,

ÁN

đặc biệt là rau ăn lá đã ảnh hưởng không nhỏ và lâu dài đến sức khỏe của cộng

TO

đồng. Hơn thế nữa, mức độ ô nhiễm kim loại nặng ở các khu công nghiệp, khu chế

ÀN

xuất, cụm công nghiệp tập trung là rất lớn. Nhiều loại rau sinh trưởng trong vùng

D

IỄ N

Đ

đất thấp, ao hồ, kênh rạch như rau muống, rau nhút, rau cần, rau ôm, kèo nèo, ngó

sen... sẽ dễ bị tích tụ những kim loại nặng như đồng, chì, kẽm, thủy ngân... do nguồn nước thải từ các nhà máy, xí nghiệp, cơ sở sản xuất thải ra kênh rạch chưa được xử lý triệt để đó là cảnh báo của các nhà chuyên môn về vệ sinh an toàn thực phẩm. Những loại rau bị nhiễm kim loại nặng không thể nào xử lý hết chất độc trên

5

Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon www.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

rau cho dù đã được rửa sạch bằng nước rửa rau, kể cả nấu chín cũng không có tác dụng.

Ơ

Các kim loại nặng ở nồng độ vi lượng là các nguyên tố dinh dưỡng cần thiết

N

1.2.3. Tác dụng sinh hóa của kim loại nặng đối con người và môi trường

N

H

cho sự phát triển của con người. Chúng cấu thành enzym, vitamin, đóng vai trò

.Q

phép, chúng lại gây tác động hết sức nguy hại đến sức khỏe con người.

U Y

quan trọng trong quá trình trao đổi chất. Tuy nhiên, nếu vượt quá hàm lượng cho

TP

Kim loại nặng xâm nhập vào cơ thể thông qua lượng thức ăn con người nạp

ẠO

vào hằng ngày. Khi đó, chúng sẽ tác động đến các quá trình sinh hóa và trong nhiều

Đ

trường hợp dẫn đến những hậu quả nghiêm trọng.

G

Về mặt sinh hóa, các kim loại nặng có ái lực lớn hơn đối với các nhóm –SH và

H Ư

N

–SCH3 của các enzym trong cơ thể. Vì thế các enzym bị mất hoạt tính, làm cản trở quá trình tổng hợp protein của cơ thể.

ÁN

-L

Í-

H

Ó

A

10 00

B

TR ẦN

1.3. Giới thiệu về nguyên tố chì (Pb)

Hình 1.1. Nguyên tố chì (Pb).

TO

Chì (tên La-tinh là Plumbum, gọi tắt là Pb) là nguyên tố hóa học nhóm IVA,

ÀN

chu kỳ 6 trong bảng hệ thống tuần hoàn Mendeleev, có số nguyên tử là 82, khối

D

IỄ N

Đ

lượng nguyên tử bằng 279.19, nóng chảy ở 327.4oC, sôi ở 1.725oC, khối lượng riêng bằng 11.34 g/cm3.

Chì là kim loại có màu xám nhạt, không mùi, không vị, không hòa tan trong

nước, không cháy. Chì rất mềm, dẻo, nặng, dễ cán mỏng, dễ cắt và dễ định hình.

Chì có cấu trúc tinh thể lập phương và có độc tính cao. Trong công nghiệp chế tạo máy, Chì thường được sử dụng dưới dạng hợp kim (Sn-Pb, Sn-Cu-Pb).

6

Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon www.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

Chì có mật độ phân tử cao, hấp thụ tia X tốt. Đồng thời, đồng vị của Chì là những đồng vị bền vững nhất trong các dãy phóng xạ. Chì khó bị tác dụng bởi HCl, H2SO4 loãng, nhưng lại tác dụng được với H2SO4 đặc đun nóng và tạo khí aerosol

Ơ

N

(SO3) và hòa tan trong HNO3 loãng tạo Chì nitrat và khí NO2.

N

H

1.3.1. Độc tính của Chì

U Y

Trong sản xuất công nghiệp, Chì đóng vai trò quan trọng nhưng đối với cơ thể

.Q

con người thì chưa chứng minh được gì. Song độc tính của Chì và hợp chất của nó

TP

đối với cơ thể người và động vật là quá rõ ràng. Chì vừa gây độc theo cơ chế tiếp

ẠO

xúc vừa gây độc theo cơ chế tác động men. Khả năng gây độc theo cơ chế tiếp xúc

Đ

của chì rất cao do Chì ion bám vào đâu là gây độc cho tế bào đó.

G

Chì và các hợp chất của Chì càng dễ hoà tan, độc tính càng cao. Nếu hít phải

H Ư

N

nồng độ hơi chì trong không khí quá 0.15 mg/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 thu 1 mg Pb, sau

TR ẦN

nhiều ngày xuất hiện nhiễm độc mạn tính, liều 1mg này mới chỉ gấp 3 lần lượng Chì vào cơ thể hàng ngày qua ăn uống. Ngoài ra, Chì còn gây ức chế mọi hoạt động

10 00

B

của enzym ở não bộ và các bộ phận tạo máu, không chỉ vậy Chì còn là tác nhân phá hủy hồng cầu. Khi hàm lượng Chì trong máu là 0.3 ppm làm cơ thể mệt mỏi. Ở

A

nồng độ cao hơn (>0.8 ppm) có thể gây thiếu máu tho thiếu hemoglobin. Còn ở

H

Ó

nồng độ khoảng (0.5 ÷ 0.8 ppm) gây ra sự rối loạn chức năng thận và phá hủy não.

Í-

Ngoài ra, Chì còn ảnh hưởng đến sinh nở đối với phụ nữ, gây sẩy thai hoặc

-L

thai nhi chết khi vừa sinh ra ở phụ nữ tiếp xúc với Chì. Đối với nam thì gây tổn

ÁN

thương tinh hoàn, liệt dương và vô sinh. Bên cạnh đó, Chì còn gây ra những bệnh lý

TO

như chứng đau khớp, tim mạch, bệnh thận, bệnh thần kinh.

D

IỄ N

Đ

ÀN

1.3.2. Các nguồn phát sinh Chì, vai trò và chức năng Trong tự nhiên, Chì là nguyên tố vi lượng có trong thành phần của vỏ Trái

Đất. Hàm lượng Chì trong vỏ Trái Đất là khoảng 13 µg/g (Fergusson, 1990). Chì tồn tại trong 84 khoáng chất, điển hình là Galen PbS. Thực tế, hoạt động của con người là nguồn phát sinh Chì chủ yếu ra ngoài môi trường, gây tình trạng ô nhiễm và nhiễm độc Chì. Nguồn gây ô nhiễm Chì rất đa dạng và tồn tại ở mọi loại hình sản xuất và sinh hoạt của xã hội. Đặc biệt là ở các

7

Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon www.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

ngành công nghiệp khai khoáng và luyện kim, chế tạo ắc quy, sản xuất sơn, đạn dược, bột màu…Chì đem lại cho các ngành công nghiệp trên nguồn lợi nhuận kinh tế lớn và được ứng dụng rộng rãi trong đời sống con người.

Ơ

N

Ngoài ra, Chì còn được dùng làm tấm ngắn các tia phóng xạ hạt nhân do Chì

N

H

hấp thụ tốt các tia phóng xạ và tia X.

TR ẦN

H Ư

N

G

Đ

ẠO

TP

.Q

U Y

1.4. Giới thiệu về Kẽm (Zn)

Hình 1.2. Nguyên tố Kẽm (Zn).

B

Kẽm (tên La-tinh là Zincat), là nguyên tố kim loại lưỡng tính, thuộc nhóm IIB,

10 00

chu kỳ 4, có số nguyên tử là 30, khối lượng nguyên tử bằng 65.38, nóng chảy ở

A

419.53oC, sôi ở 907oC, khối lượng riêng bằng 7.14 g/cm3, có cấu trúc tinh thể lục

Ó

phương.

Í-

H

Kẽm có màu trắng xanh, óng ánh và nghịch từ, mặc dù hầu hết kẽm phẩm cấp

-L

thương mại có màu xám xỉn. Kẽm kim loại cứng, giòn, dễ uốn ở nhiệt độ từ 100 oC

ÁN

đến 150°C. Trên 210°C, Kẽm giòn trở lại và có thể được tán nhỏ bằng lực. Kẽm dẫn

TO

điện khá, không có từ tính nhưng hợp kim ZrZn2 lại thể hiện tính từ dưới -238oC.

ÀN

Kẽm là kim loại hoạt động trung bình có thể kết hợp với oxy, các á kim khác

D

IỄ N

Đ

và là chất oxi hóa mạnh, có phản ứng với axít loãng để giải phóng H2. Trạng thái oxi hóa phổ biến của kẽm là +2. Ngoài ra, Kẽm còn có số oxi hóa kém bền khác như +1, +3.

1.4.1. Độc tính của Kẽm (Zn) Kẽm là một chất khoáng vi lượng thiết yếu cho sinh vật và sức khỏe con người, thiếu kẽm là một trong những nguyên gây ra một số. Tuy nhiên nếu hàm

8

Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon www.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

lượng kẽm vượt quá mức cần thiết sẽ có hại cho sức khỏe. Ion kẽm tự do trong dung dịch là chất có độc tính cao đối với thực vật, động vật không xương sống, và thậm

Ơ

- Đối với cây trồng: Sự dư thừa Zn gây ra bệnh mất diệp lục. Sự tích tụ Zn

N

chí là cả động vật có xương sống.

N

H

trong cây trồng quá nhiều gây một số mối liên hệ đến mức dư lượng Zn trong cơ thể

U Y

con người và góp phần thêm sự tích tụ Zn trong môi trường, đặc biệt là môi trường

.Q

đất.

TP

- Đối với con người: Zn là dinh dưỡng thiết yếu và nó sẽ gây ra các bệnh nếu

ẠO

thiếu hụt cũng như dư thừa. Zn dư thừa được tích tụ nhiều trong gan, nó có khả

Đ

năng gây ung thư đột biến, ngộ độc thần kinh, gây độc đến hệ miễn nhiễm, gây ảnh

G

hưởng đến sự sinh sản. Ngoài ra, thiếu hụt Zn trong cơ thể gây ra các bệnh liệt

H Ư

N

dương, teo tinh hoàn, mù màu, viêm da, bệnh về gan và một số triệu chứng khác.

Í-

H

Ó

A

10 00

B

TR ẦN

1.4.2. Trạng thái tự nhiên và ứng dụng

-L

Hình 1.3. Sphalerit (ZnS), một loại quặng kẽm phổ biến.

ÁN

Kẽm chiếm khoảng 75 ppm (0.0075%) trong vỏ Trái Đất, là nguyên tố phổ

TO

biến thứ 24. Đất chứa 5 ÷ 770 ppm kẽm với giá trị trung bình 64 ppm. Nước biển

D

IỄ N

Đ

ÀN

chỉ chứa 30 ppb kẽm và trong khí quyển chứa 0.1 ÷ 4 µg/m3. Nguyên tố này thường đi cùng với các nguyên tố kim loại thông thường khác như đồng và chì ở dạng quặng. Sphalerit là một dạng kẽm sulfua và là loại quặng chứa nhiều kẽm nhất với hàm lượng kẽm lên đến 60 ÷ 62%.

Kẽm là kim loại được sử dụng phổ biến hàng thứ tư sau sắt, nhôm, đồng tính theo lượng sản xuất hàng năm. Các ứng dụng chính của kẽm (số liệu là ở Hoa Kỳ) là mạ kẽm (55%), hợp kim (21%), đồng thau và đồng điếu (16%) và khác (8%).

9

Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon www.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

Ngoài ra, Kẽm được còn được dùng để bổ sung vào khẩu phần ăn hằng ngày (kẽm oxit, kẽm acetat, kẽm gluconat), làm viên ngậm trị cảm thông thường, thuốc dùng ngoài da, dầu gội đầu có chức năng chống gàu và tác nhân xúc tác thường dùng

Ơ

N

trong hóa hữu cơ.

N

H

1.5. Phương pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử AAS

U Y

1.5.1. Nguyên tắc phương pháp

.Q

Cơ sở lý thuyết của phép đo phổ hấp thụ nguyên tử (AAS) là dựa trên sự hấp

TP

thụ năng lượng bức xạ đơn sắc của nguyên tử tự do của nguyên tố ở trạng thái hơi,

ẠO

khi chiếu chùm tia bức xạ qua đám hơi nguyên tử của nguyên tố ấy. Môi trường hấp

Đ

thụ chính là đám hơi các nguyên tử tự do của mẫu phân tích.

G

Do đó, muốn thực hiện phép đo AAS cần phải có các quá trình sau:

H Ư

N

1. Chuyển mẫu phân tích từ trạng thái ban đầu (rắn hoặc dung dịch) thành trạng thái hơi của các nguyên tử tự do. Đây là quá trình nguyên tử hoá mẫu.

TR ẦN

2. Chiếu chùm tia phát xạ đặc trưng của nguyên tố cần phân tích từ nguồn bức xạ qua đám hơi nguyên tử tự do ấy. Các nguyên tử của nguyên tố cần xác định trong

10 00

B

đám hơi sẽ hấp thụ những tia bức xạ nhất định và tạo ra phổ hấp thụ của nó.

3. Tiếp đó, nhờ hệ thống quang học, người ta thu, phân ly và chọn một vạch

A

phổ hấp thụ của nguyên tố cần phân tích để đo cường độ của nó. Cường độ đó chính

H

Ó

là tín hiệu hấp thụ của vạch phổ hấp thụ. Trong một giới hạn nồng độ xác định, tín

Í-

hiệu này phụ thuộc tuyến tính vào nồng độ của nguyên tố cần xác định trong mẫu

ÁN

-L

theo phương trình:

D

IỄ N

Đ

ÀN

TO

Trong đó:

Aλ =K.Cb Aλ : Cường độ hấp thụ K: Hằng số thực nghiệm C: Nồng độ nguyên tố trong mẫu b: Hằng số bản chất, phụ thuộc vào nồng độ (0<b≤1)

Phương trình trên là cơ sở định lượng cho phép đo AAS Tuỳ thuộc vào kỹ thuật nguyên tử hoá mẫu mà người ta phân biệt phổ hấp thụ nguyên tử ngọn lửa (F-AAS) cho độ nhạy cỡ ppm. Phổ hấp thụ nguyên tử không ngọn lửa (GF-AAS) cho độ nhạy đến ppb.

10

Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon www.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

1.5.2. Hệ trang bị của phép đo Dựa vào nguyên tắc của phép đo, ta có thể mô tả hệ thống trang thiết bị đo AAS gồm các phần sau:

Ơ

N

1. Nguồn phát chùm tia bức xạ cộng hưởng của nguyên tố cần phân tích. Đó

N

H

có thể là đèn catot rỗng (HCL), đèn phóng điện không điện cực (EDL) hoặc nguồn

TR ẦN

H Ư

N

G

Đ

ẠO

TP

.Q

U Y

bức xạ điện liên tục đã được biến điệu.

Hình 1.4. Đèn catot rỗng (HCL).

B

2. Hệ thống nguyên tử hoá mẫu. Hệ thống này được chế tạo theo hai kỹ thuật:

10 00

- Kỹ thuật nguyên tử hoá mẫu bằng ngọn lửa đèn khí (F-AAS).

- Kỹ thuật nguyên tử hoá mẫu bằng lò Graphite (GF -AAS).

D

IỄ N

Đ

ÀN

TO

ÁN

-L

Í-

H

Ó

A

- Kỹ thuật nguyên tử hóa mẫu bằng bộ hóa hơi.

Hình 1.5. Ngọn lửa.

Hình 1.6. Lò graphite.

Hình 1.7. Kỹ thuật Hydride

3. Bộ phận đơn sắc (hệ quang học) có nhiệm vụ thu, phân ly và chọn tia sáng (vạch phổ) cần đo hướng vào nhân quang điện để đo tín hiệu AAS . Hệ này có thể là một chùm tia hay hai chùm tia bao gồm ba phần chính: - Hệ chuẩn trực, để chuẩn trực chùm tia vào.

11

Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon www.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

- Hệ thống tán sắc (phân li) để phân li chùm sáng đa sắc thành đơn sắc.

- Hệ buồng tối (buồng ảnh) để hội tụ các tia cùng bước sóng lại.

4. Bộ phận khuếch đại và chỉ thị tín hiệu AAS. Phần chỉ thị tín hiệu có thể là :

Ơ

N

- Điện kế chỉ tín hiệu AAS

N

H

- Bộ tự ghi các pic hấp thụ

U Y

- Bộ chỉ thị hiện số

.Q

- Máy tính (computer) với màn hình video, để hiện thị, lưu trữ, xử lý số liệu

10 00

B

TR ẦN

H Ư

N

G

Đ

ẠO

TP

và điều khiển toàn bộ hệ thống máy đo.

Hình 1.8. Sơ đồ cấu tạo máy đo quang phổ hấp thụ nguyên tử AAS.

A

1.5.3. Hệ thống nguyên tử hóa mẫu AAS

H

Ó

1.5.3.1. Nguyên tử hóa mẫu bằng ngọn lửa (F-AAS)

Í-

Muốn thực hiện phép đo F-AAS, trước hết phải chuẩn bị mẫu phân tích ở

-L

trạng thái dung dịch, sau đó dẫn dung dịch mẫu vào ngọn lửa đèn khí để hóa hơi và

ÁN

nguyên tử hóa mẫu và thực hiện phép đo. Quá trình nguyên tử hóa trong ngọn lửa

D

IỄ N

Đ

ÀN

TO

gồm hai bước kế tiếp nhau: - Bước 1: chuyển dung dịch mẫu thành thể các hạt nhỏ như sương mù (dạng

sol khí) trộn đều với khí mang và khí cháy, quá trình này được gọi là quá trình aerosol hóa hay nebulize hóa.

- Bước 2: dẫn hỗn hợp aerosol cùng hỗn hợp khí đốt vào đèn (burner head) để nguyên tử hóa. Cả hệ thống này gọi là Nebulizer System, bao gồm hai phần chính là đèn nguyên tử hóa mẫu và buồng aerosol hóa mẫu.

12

Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon www.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

Để tạo ngọn lửa, người ta đốt cháy hỗn hợp khí bao gồm một khí oxy hóa và một khí cháy, thường sử dụng hỗn hợp khí acetylene và không khí nén hay hỗn hợp khí acetylene và khí N2O. Khi hỗn hợp khí được đốt cháy, ở burner head sẽ tạo ra

Ơ

N

ngọn lửa, dưới tác dụng nhiệt của ngọn lửa các phần tử mẫu ở thể sol khí sẽ bị hóa

N

H

hơi và nguyên tử hóa tạo ra các nguyên tử tự do của nguyên tố có trong mẫu phân

U Y

tích. Đó là môi trường hấp thụ năng lượng và tạo ra phổ hấp thụ nguyên tử của

H Ư

N

G

Đ

ẠO

TP

.Q

nguyên tố cần phân tích.

TR ẦN

Hình 1.9. Quá trình nguyên tử hóa mẫu bằng ngọn lửa.

Bảng 1.1. Thành phần khí và nhiệt độ của ngọn lửa trong F-AAS. Tỉ lệ

Nhiệt độ (oC)

Axetylen

4.2/0.7

1800

Axetylen

4.2/0.9

2000

Không khí

Axetylen

4.2/1.1

2300

Không khí

Axetylen

4.2/1.2

2450

Axetylen

4.2/1.5

2400

Không khí

Í-

H

Ó

A

Không khí

10 00

B

Hỗn hợp khí

-L

Không khí

2300

ÁN

Không khí Axetylen 4.2/1.6 1.5.3.2. Nguyên tử hóa mẫu bằng lo Graphite (GF-AAS)

TO

Kĩ thuật nguyên tử hóa không ngọn lửa ra đời sau kĩ thuật nguyên tử hóa bằng

D

IỄ N

Đ

ÀN

ngọn lửa, nhưng kĩ thuật này phát triển rất nhanh và hiện nay đang được ứng dụng rất phổ biến. Kĩ thật này có độ nhạy cao hơn rất nhiều so với kĩ thuật nguyên tử hóa bằng ngọn lửa, mức nanogram-ppb. Đây là ưu điểm chính của kĩ thuật này, vì vậy khi phân tích lượng vết các kim loại trong nhiều trường hợp không cần thiết phải làm giàu các nguyên tố cần phân tích, đặc biệt là khi xác định các nguyên tố vi lượng trong các loại mẫu y học, sinh học, dược phẩm, thực phẩm…

13

Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon www.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

Nguyên tắc và cách thực hiện của kĩ thuật nguyên tử hóa không ngọn lửa là hoàn toàn khác với kĩ thuật nguyên tử hóa trong ngọn lửa. Ở đây thường dùng năng lượng nhiệt của một nguồn năng lượng phù hợp để nung nóng, hóa hơi và nguyên tử

Ơ

N

hóa mẫu phân tích trong ống cuvet graphite có dạng hình con thuyền. Nguồn năng

N

H

lượng thường được dùng hiện nay là dòng điện có cường độ rất cao (50 - 600A) và

U Y

thế thấp (dưới 12V) hay là năng lượng của dòng cao tầng cảm ứng (ICP). Dưới tác

.Q

dụng của các nguồn năng lượng này, cuvet chứa mẫu sẽ được nung nóng đỏ tức

TP

khắc. Mẫu được hóa hơi và nguyên tử hóa để tạo ra các nguyên tử tự do ở trạng thái

ẠO

hơi có khả năng hấp thụ bức xạ đơn sắc tạo ra phổ hấp thụ nguyên tử của nó.

Đ

Hệ thống nguyên tử hóa mẫu theo kĩ thuật không ngọn lửa gồm có:

G

- Buồng nguyên tử hóa và cuvet chứa mẫu phân tích.

H Ư

N

- Nguồn năng lượng để nung nóng đỏ lò graphite đến nhiệt độ nguyên tử hóa mẫu và bộ điều khiển hay bộ chương trình để đặt chương trình và chỉ huy quá trình

TR ẦN

nguyên tử hóa mẫu.

Tùy theo các hãng sản xuất mà hệ thống nguyên tử hóa mẫu này có thể có cấu

10 00

B

trúc và cách sử dụng khác nhau, nhưng quá trình nguyên tử hóa mẫu trong các dụng cụ này đều xảy ra theo 4 giai đoạn kế tiếp nhau trong khoảng thời gian 60 đến 80

Hình 1.10. Quá trình nguyên tử hóa mẫu bằng lò graphite

D

IỄ N

Đ

ÀN

TO

ÁN

-L

Í-

H

Ó

giai đoạn làm sạch..

A

giây, đó là: Sấy khô mẫu; tro hóa luyện mẫu; nguyên tử hóa mẫu và cuối cùng là

14

Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon www.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

Bảng 1.2. Nhiệt độ các quá trình một số nguyên tố trong phương pháp GF-AAS. Nhiệt độ tới hạn của quá trình (oC) Sấy mẫu Tro hóa Nguyên tử hóa 130

1100

2750

Cr

110

1100

2750

Cu

120

0650

2650

Sr

130

1100

2800

Pb

100

0600

2500

Mg

150

1100

Mn

130

1000

2700

Si

150

1200

Na

139

0800

Sr

130

1100

Zn

110

0600

Ơ H N U Y

.Q

N

G

Đ

ẠO

2850

H Ư

TR ẦN

Co 110 1100 1.5.3.3. Kỹ thuật nguyên tử bằng bộ hóa hơi

N

Be

TP

Nguyên tố

2850 2200 2800 2500 2750

B

- Với một số nguyên tố như: As, Se, Bi, Sb, Sn, Te người ta dùng kỹ thuật

10 00

hydride hóa do các kim loại này có khả năng tạo hydrua dễ bay hơi (AsH3, SbH3,

A

PbH2). Mẫu (sau khi vô cơ hóa nguội) được acid hóa và cho vào một lọ phản ứng

Ó

sục khí trơ Argon vào (khí mang). Cho Natri Borohyrid (NaBH4) trong môi trường

Í-

H

acid vào để tạo thành hydrua kim loại của nguyên tố phân tích. Hơi hydrua này theo

-L

khí Argon được đưa vào một ống cell đo đặt trên đường đi của ánh sáng của đèn

ÁN

phát tia bức xạ đơn sắc trong máy quang phổ. Trong thiết bị đo này, hydrua kim loại

TO

được phân hủy và tạo thành hơi nguyên tử.

ÀN

- Một số kim loại tồn tại ở trạng thái oxy hóa cao khó hydrua hóa, muốn thực

oxy hóa thấp hơn bằng cách cho phản ứng với các chất như KI, acid Ascorbic hoặc HCl.

D

IỄ N

Đ

hiện quá trình hydrua hóa các kim loại này cần phải chuyển chúng về ở dạng có số

15

Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon www.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

Phương trình phản ứng hydrua hóa mẫu: BH4- + Hg2+

Hg0 + H2 + B2H6

+ Đối với As: BH4- + 3H20 + H+

2AsH3 + 6H+

2AsH3

2As

Ơ

2As3+ + 12H

N

H3B03 + 8H + 3H2

TR ẦN

H Ư

N

G

Đ

ẠO

TP

.Q

U Y

N

H

+ Đối với Hg:

Hình 1.11. Bộ hóa hơi lạnh phân tích thủy ngân.

10 00

B

* Chú giải:

1. Cell, đường kính trong 2 cm; chiều dài 15 cm.

A

2. Bơm lưu thông khí, công suất 1 L/min đến 2 L/min.

H

Ó

3. Nút thủy tinh nhám 29/32

Í-

4. Bình phản ứng, dung tích 100 mL, 250 mL hoặc 1000 mL.

-L

5. Ống sục khí NaBH4 vào dung dịch mẫu phân tích.

ÁN

1.5.4. Các yếu tố ảnh hưởng đến phép đo AAS

TO

1.5.4.1. Các yếu tố ảnh hưởng về phổ

ÀN

- Sự hấp thụ bức xạ của nền: Yếu tố này có lúc xuất hiện rõ ràng, nhưng cũng

D

IỄ N

Đ

có khi không xuất hiện. Sự hấp thụ nền phụ thuộc rất nhiều vào thành phần nền của

mẫu phân tích.

- Sự chen lấn các vạch phổ: Yếu tố này thường thấy khi các nguyên tố thứ ba ở trong mẫu phân tích có nồng độ lớn và thường là nguyên tố cơ sở của mẫu. Vì thế trong mỗi trường hợp phân tích cụ thể cần nghiên cứu và chọn những vạch phù hợp để loại trừ sự chen lấn của các vạch phổ của các nguyên tố khác. Nếu không loại trừ

16

Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon www.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

được các ảnh hưởng này thì phải tìm cách loại bỏ các nguyên tố này từ quá trình xử lí mẫu.

- Sự hấp thụ của các hạt rắn rất nhỏ tồn tại trong môi trường hấp thụ của ngọn

H

N

tử hóa, hay các hạt muội cacbon của nhiên liệu chưa được đốt cháy hoàn toàn.

Ơ

N

lửa đèn khí, đó là các hạt li ti của vật chất mẫu phân tích chưa bị hóa hơi và nguyên

U Y

1.5.4.2. Các yếu tố vật lí

.Q

- Độ nhớt và sức căng bề mặt của dung dịch mẫu: Yếu tố này ảnh hưởng đến

TP

tốc độ dẫn mẫu vào buồng aerosol hóa và hiệu suất aerosol hóa mẫu và từ đó ảnh

ẠO

hưởng đến kết quả phân tích.

Đ

- Hiệu ứng lưu lại thường thể hiện trong phép đo phổ không ngọn lửa, có thể

G

giải thích cơ chế như sau: Khi nguyên tử hóa mẫu để đo cường độ vạch phổ, thì một

H Ư

N

lượng nhỏ của nguyên tố phân tích không bị nguyên tử hóa, chúng được lưu lại trên bề mặt cuvet và cứ thế tích tụ lại qua một số lần nguyên tử hóa mẫu. Nhưng đến

TR ẦN

một lần nào đó thì nó lại bị nguyên tử hóa theo và do đó tạo ra số nguyên tử tự do của nguyên tố phân tích tăng đột ngột không theo nồng độ của nó trong mẫu. Nghĩa

10 00

B

là làm tăng cường độ của vạch phổ và dẫn đến làm sai kết quả phân tích.

- Sự ion hóa: Là yếu tố ảnh hưởng mạnh nhất đến kết quả phân tích, vì sự ion

A

hóa làm giảm số nguyên tử tự do của nguyên tố cần phân tích trong môi trường hấp

H

Ó

thụ tạo ra phổ, làm giảm cường độ vạch phổ.

Í-

- Sự kích thích phổ phát xạ: Yếu tố này xuất hiện thường làm số nguyên tử

-L

trung hòa có khả năng hấp thụ bức xạ trong môi trường hấp thụ, do đó cũng làm

ÁN

giảm cường độ của vạch hấp thụ.

TO

1.5.4.3. Các yếu tố hóa học

ÀN

- Nồng độ axit và loại axit trong dung dịch mẫu: Các axit càng khó bay hơi

D

IỄ N

Đ

thường làm giảm nhiều đến cường độ vạch phổ. Các axit dễ bay hơi gây ảnh hưởng nhỏ. Nói chung các axit làm giảm cường độ vạch.

- Phổ theo thứ tự: HCl < HNO3< H2SO4< H3PO4< HF. Nghĩa là axit HCl và HNO3 gây ảnh hưởng nhỏ nhất trong vùng nồng độ nhỏ. Chính vì thế trong thực tế phân tích của phép đo phổ hấp thụ nguyên tử người ta thường dùng môi trường là

17

Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon www.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

axit HCl hay HNO3 với nồng độ 1 hay 2%. Vì ở nồng độ này ảnh hưởng của hai axit này là không đáng kể.

- Ảnh hưởng của các cation lạ : Các cation có thể làm tăng, cũng có thể làm

Ơ

N

giảm và cũng có thể không gây ảnh hưởng gì đến cường độ vạch phổ của nguyên tố

N

H

phân tích. Để loại trừ ảnh hưởng của các cation chúng ta có thể sử dụng một số biện

U Y

pháp sau đây hoặc riêng biệt hoặc tổ hợp chúng với nhau: Đó là chọn điều kiện xử

.Q

lý mẫu phù hợp để loại các nguyên tố ảnh hưởng ra khỏi dung dịch mẫu phân tích

TP

để đo phổ, chọn các thông số của máy đo thích hợp và thêm vào mẫu phân tích

ẠO

những chất phụ gia phù hợp để loại trừ các ảnh hưởng.

Đ

- Ảnh hưởng của các anion: Nói chung các anion của các loại axit dễ bay hơi

G

thường làm giảm ít đến cường độ vạch phổ. Cần giữ cho nồng độ của các anion

H Ư

N

trong mẫu phân tích và mẫu chuẩn là như nhau và ở một giá trị nhất định không đổi.

Mặt khác không nên chọn axit H2SO4 làm môi trường của mẫu cho phép đo AAS

TR ẦN

mà chỉ nên dùng axit HCl hay HNO3 nồng độ dưới 2%.

- Thành phần nền của mẫu: Yếu tố ảnh hưởng này người ta quen gọi là matrix

10 00

B

effect. Nhưng không phải lúc nào cũng xuất hiện mà thường chỉ thấy trong một số trường hợp nhất định. Thông thường đó là các mẫu có chứa các nguyên tố nền ở

A

dưới dạng các hợp chất bền nhiệt, khó bay hơi và khó nguyên tử hoá.

H

Ó

- Ảnh hưởng của dung môi hữu cơ: Sự có mặt của dung môi hữu cơ thường

Í-

làm tăng cường độ của vạch phổ hấp thụ nguyên tử của nhiều nguyên tố lên nhiều

-L

lần. Đây là một phương pháp để tăng độ nhạy của phương pháp phân tích này.

ÁN

1.5.5. Phương pháp phân tích định lượng trong phép đo phổ hấp thụ nguyên tử

D

IỄ N

Đ

ÀN

TO

1.5.5.1. Phương trình cơ bản của phép đo D = lg (I0/I ) = K.L.Cb

Trong đó: K là hằng số thực nghiệm của phép đo L là chiều dài của ngọn lửa hay bề dày của môi trường hấp thụ là hằng số.

Tổng quát:

D = a.Cb

Đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của D và C được biểu diễn như hình 1.12:

18

Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

.Q

Hình 1.12. Đồ thị chuẩn của phương pháp đường chuẩn

U Y

N

H

Ơ

N

www.twitter.com/daykemquynhon www.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

TP

Đối với một vạch phổ nhất định của nguyên tố phân tích và trong điều kiện đã

ẠO

chọn thì a là hằng số và trong vùng nồng độ nhỏ thì b=1, ta có D=a.C

Đ

Phương trình này có dạng đường thẳng y=ax. Vì thế để phân tích định lượng

G

một nguyên tố ta cần xây dựng một đường chuẩn của nguyên tố đó.

H Ư

N

1.5.5.2. Phương pháp lập đường chuẩn

Chuẩn bị một dãy mẫu dung dịch chuẩn của chất phân tích (thông thường là 5

TR ẦN

mẫu), trong đó có một mẫu trắng là mẫu chứa tất cả các nguyên tố phân tích.

Chuẩn bị các mẫu phân tích trong cùng điều kiện với mẫu chuẩn.

10 00

B

Chọn các điều kiện phù hợp cho quá trình đo phổ AAS của tất cả các mẫu cần đo.

Ó

A

Đo mật độ quang của các mẫu. Ta có:

H

Mẫu

C0

C1

C2

C3

C4

…

Cx

-L

Í-

D0 D1 D2 D3 D4 …

Dx Mật độ quang Từ các giá trị trên ta vẽ đồ thị biểu diễn mối quan hệ giữa D-C. Đây chính là

D

IỄ N

Đ

ÀN

TO

ÁN

đường thẳng để tìm giá trị Cx (hình 1.13)

Hình 1.13. Đồ thị chuẩn của phương pháp lập đường chuẩn

19

Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon www.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

Phương pháp này đơn giản, dễ thực hiện và rất thích hợp với mục đích phân tích hàng loạt mẫu của cùng một nguyên tố, như trong kiểm tra chất lượng thành phẩm, kiểm tra nguyên liệu sản xuất. Vì mỗi khi dựng một đường chuẩn chúng ta có

Ơ

N

thể xác định được nồng độ của một nguyên tố trong hàng trăm mẫu phân tích.

N

H

Nhưng độ chính xác của phép đo phụ thuộc vào dung dịch chuẩn và trạng thái lý

U Y

hóa của dung dịch chuẩn và dung dịch phân tích.

.Q

1.5.5.3. Phương pháp thêm chuẩn

TP

* Phương pháp thêm một mẫu chuẩn

ẠO

Pha dung dịch mẫu phân tích ở nồng độ là Cx nằm trong khoảng tuyến tính

Đ

D-C. Tiến hành đo mật độ quang của mẫu này sau đó vào dung dịch chuẩn phân

G

tích nồng độ Cx bằng một dung dịch chuẩn có nồng độ Ca. Đo mật độ quang ta

H Ư

N

được:

Dx/(Da + Dx) = Cx/(Ca + Cx).

TR ẦN

Từ đó ta suy ra Cx.

* Phương pháp thêm tiêu chuẩn

10 00

B

- Lấy mẫu phân tích làm dung dịch nền có nồng độ là Cx. - Pha một dãy dung dịch chuẩn có nồng độ khác nhau: C1, C2… Lấy một

A

lượng nhất định mẫu phân tích và thêm vào đó những lượng chính xác mẫu chuẩn

Cx = C0 + 0

D0

C1 = Co + Cx

D1

C2 = C1 + Cx

D2

…

…

…

…

Cn = Cn + Cx

Dn.

Từ số liệu thu được ta vẽ đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc giữa D-C. Đây là

một đường thẳng cắt trục tung tại điểm có tọa độ là D0. Dựa vào phương pháp ngoại suy ta sẽ tìm được giá trị nồng độ Cx được thể hiện ở hình 1.14:

D

IỄ N

Đ

ÀN

TO

ÁN

-L

Í-

H

Ó

theo cấp số cộng ta có:

20

Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

.Q

Hình 1.14. Đồ thị chuẩn của phương pháp thêm chuẩn

U Y

N

H

Ơ

N

www.twitter.com/daykemquynhon www.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

TP

Ưu điểm: Chuẩn bị mẫu dễ dàng, không cần nhiều loại hóa chất tinh khiết

ẠO

cao để chuẩn bị mẫu nhân tạo. Loại trừ được hoàn toàn ảnh hưởng về thành phần

Đ

của mẫu cũng như cấu trúc vật lý của các chất tạo thành mẫu. Tuy nhiên cũng có

N

G

nhược điểm là mỗi lần tiến hành phân tích ta phải đo dung dịch chuẩn thích hợp cho

H Ư

dung dịch đó vì vậy tốn thời gian.

TR ẦN

1.5.6. Các phương pháp phân tích trực tiếp và gián tiếp bằng phép đo AAS 1.5.6.1. Các phương pháp phân tích trực tiếp

Các phương pháp phân tích trực tiếp phù hợp nhất cho việc xác định các

10 00

B

kim loại có vạch phổ hấp thụ nguyên tử. Vì thế đối tượng của các phương pháp này là phân tích kim loại trong các mẫu vô cơ và hữu cơ, các mẫu vô cơ như quặng, đất,

A

đá, hợp kim, xi măng, nước, không khí…, các mẫu hữu cơ như thực phẩm, đường,

H

Ó

sữa, đồ hộp, các mẫu sinh học như máu, nước tiểu…

-L

đoạn:

Í-

Nguyên tắc chung của phương pháp phân tích trực tiếp bao gồm hai giai

ÁN

- Giai đoạn 1: xử lý mẫu để đưa nguyên tố kim loại cần xác định có trong

TO

mẫu về trạng thái dung dịch của các cation theo một quy trình phù hợp để chuyển

D

IỄ N

Đ

ÀN

được hoàn toàn nguyên tố kim loại cần xác định vào dung dịch đo phổ.

- Giai đoạn 2: tiến hành phân tích nguyên tố kim loại theo một cách phù

hợp như đã đề cập ở giai đoạn trên.

1.5.6.2. Các phương pháp phân tích gián tiếp Đây là một phạm vi ứng dụng mới của phép đo phổ hấp thụ nguyên tử để phân tích các chất không có phổ hấp thụ nguyên tử hay phổ hấp thụ nguyên tử của nó kém nhạy. Các phương pháp này hiện nay đang được phát triển và ứng dụng để 21

Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon www.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

phân tích các anion và các chất hữu cơ. Nói chung các phương pháp xác định gián tiếp các chất không có phổ hấp thụ nguyên tử bằng phép đo phổ hấp thụ nguyên tử được dựa theo hai nguyên tắc chính.

Ơ

N

- Nguyên tắc thứ nhất của các phương pháp này là nhờ một phản ứng hóa

N

H

học trung gian có tính chất định lượng của chất ta cần nghiên cứu X (chất X cần xác

U Y

định) với một thuốc thử thích hợp có phổ AAS trong một điều kiện nhất định.

.Q

- Nguyên tắc thứ hai là dựa theo hiệu ứng là khi chất phân tích X có mặt

TP

trong mẫu với một vùng nồng độ nhất định, thì nó làm giảm hay làm tăng cường độ,

ẠO

vạch phổ hấp thụ nguyên tử của một kim loại một cách tuyến tính.

Đ

1.5.7. Ưu và nhược điểm điểm của phép đo AAS

G

1.5.7.1. Ưu điểm

H Ư

N

- Độ nhạy và độ chọn lọc cao. Gần 63 nguyên tố hoá học có thể xác định bằng phương pháp này. Chính vì có độ nhạy cao nên phương pháp phân tích này đã đựơc

TR ẦN

sử dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực để xác định lượng vết các kim loại. Đặc biệt là trong phân tích các nguyên tố vi lượng trong các đối tượng mẫu y học, sinh học,

10 00

B

nông nghiệp, kiểm tra các hóa chất có độ tinh khiết cao.

- Trong nhiều trường hợp không cần phải làm giàu kim loại cần xác định trước

A

khi phân tích. Do đó tốn ít nguyên liệu mẫu, tốn ít thời gian không cần phải dùng

H

Ó

nhiều hoá chất tinh khiết cao khi làm giàu mẫu. Mặt khác cũng tránh được sự nhiễm

Í-

bẩn khi xử lý qua các giai đoạn phức tạp. Đó cũng là một ưu điểm lớn của phép đo

-L

phổ hấp thụ nguyên tử.

ÁN

- Có thể xác định đồng thời hay liên tiếp nhiều nguyên tố trong một mẫu. Các

TO

kết quả phân tích lại rất ổn định, sai số nhỏ. Trong nhiều trường hợp sai số không

ÀN

quá 15% với vùng nồng độ cỡ 1 ÷ 2 ppm. Hơn nữa bằng sự ghép nối với máy tính

D

IỄ N

Đ

cá nhân và các phần mềm thích hợp quá trình đo và xử lý kết quả sẽ nhanh và dễ dàng, lưu lại đường chuẩn cho các lần sau.

1.5.7.2. Nhược điểm - Vì phép đo có độ nhạy cao, nên sự nhiễm bẩn rất ảnh hưởng đối với kết quả khi phân tích hàm lượng vết. Vì vậy yêu cầu môi trường phòng thí nghiệm phải

22

Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon www.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

không có bụi. Các dụng cụ hóa chất dùng trong phép đo phải có độ tinh khiết cao. Đó cũng là một khó khăn khi ứng dụng phương pháp phân tích này.

- Trang thiết bị hiện đại và phức tạp. Do đó cần phải có kỹ sư có trình độ cao

Ơ

N

để bảo dưỡng và chăm sóc, cần cán bộ làm phân tích công cụ thành thạo để vận

N

H

hành máy. Nhưng yếu tố này có thể khắc phục được qua công tác chuẩn bị và đào

U Y

tạo cán bộ.

.Q

- Nhược điểm chính của phương pháp phân tích này là chỉ cho ta biết thành

TP

phần nguyên tố của chất ở trong mẫu phân tích mà không chỉ ra trạng thái liên kết

ẠO

của nguyên tố trong mẫu. Vì thế nó chỉ là phương pháp phân tích thành phần hoá

Đ

học của nguyên tố mà thôi.

G

1.5.8. Phạm vi ứng dụng

H Ư

N

Phương pháp phân tích quang phổ hấp thụ nguyên tử được sử dụng để phân tích lượng nhỏ (lượng vết, siêu vết) các kim loại (63 nguyên tố) và một số á kim

TR ẦN

như Si, P, S, v.v…có trong các chất vô cơ và hữu cơ như mẫu của thực phẩm, y học, sinh học, các sản phẩm nông nghiệp, rau quả, nước uống, cũng như trong các

10 00

B

mẫu quặng, đất, đá, các nguyên tố vi lượng trong phân bón, trong thức ăn gia súc, v.v...

A

Hướng nghiên cứu trong tương lai là nghiên cứu áp dụng phép đo AAS trong

H

Ó

xác định các chất hữu cơ, như các hợp chất hữu cơ halogen, lưu huỳnh, photpho,…

Í-

1.6. Phương pháp xử lý mẫu

-L

Trong tất cả các loại phương pháp phân tích, dù là phân tích hóa học hay là

ÁN

phân tích công cụ, để xác định hàm lượng các chất hầu như không có phương pháp

TO

nào có thể xác định trực tiếp được các chất cần phân tích khi nó đang tồn tại trên

ÀN

thực địa, mà cần phải qua xử lý, đưa về dạng tồn tại thích hợp. Vì với bất kỳ một

D

IỄ N

Đ

phương pháp nào, mỗi chất phân tích chỉ có thể xác định được khi nó tồn tại ở một dạng nhất định phù hợp với kỹ thuật đó. Hơn nữa, các chất cần xác định tồn tại trong các trạng thái liên kết hóa học khác nhau, trong thái vô cơ, hữu cơ khác nhau, có khi rất bền vững. Do đó, không thể xác định một cách chính xác hàm lượng của nó trong một tổ hợp bền vững và bị các nguyên tố, các chất khác, mạng lưới tồn tại của mẫu cản trở. Vậy, cần phải xử lý mẫu để phá vỡ các cấu trúc phức tạp đưa đối

23

Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon www.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

tượng phân tích về dạng hợp chất đơn giản phù hợp với phương pháp phân tích đã chọn.

1.6.1. Phương pháp xử lý khô

Ơ

N

* Nguyên tắc: Đối với các mẫu hữu cơ trước hết phải được xay nghiền thành

N

H

bột, vữa hay thể huyền phù. Sau đó dùng nhiệt để hóa tro mẫu, đốt cháy chất hữu cơ

U Y

và đưa các kim loại về dạng oxit hay muối của chúng. Cụ thể là: Cân lấy một lượng

.Q

mẫu nhất định (5- 10g) vào chén nung. Nung chất mẫu ở nhiệt độ thích hợp, để đốt

TP

cháy hết các chất hữu cơ, và lấy bã vô cơ còn lại của các mẫu là các oxit, các

ẠO

muối… sau đó hòa tan bã thu được trong các axit vô cơ như HCl, HNO3 … để

Đ

chuyển các kim loại về dạng ion trong dung dịch. Quyết định dạng tro hóa ở đây là

G

nhiệt độ nung và thời gian nung (nhiệt độ tro hóa và thời gian tro hóa) và các chất

H Ư

N

phụ gia thêm vào mẫu khi nung. Nhiệt độ tro hóa các chất hữu cơ thường được chọn thích hợp trong khoảng 400- 5500C, tùy theo mỗi loại mẫu và chất cần phân tích.

TR ẦN

* Sử dụng phương pháp này có những ưu - nhược điểm như: - Tro hóa triệt để được mẫu, hết các chất hữu cơ.

10 00

B

- Đơn giản, dễ thực hiện, quá trình xử lý không lâu như phương pháp vô cơ hóa ướt.

A

- Không tốn nhiều axit tinh khiết cao và không có axit dư.

H

Ó

- Hạn chế được sự nhiểm bẩn do dùng ít hóa chất.

Í-

- Mẫu dung dịch thu được sạch sẽ và trong.

-L

- Nhưng hay bị mất một số nguyên tố phân tích (Pb, Zn, Cu, Cd…), nếu

ÁN

không dùng chất bảo vệ và chất chảy.

D

IỄ N

Đ

ÀN

TO

1.6.2. Phương pháp xử lý ướt * Nguyên tắc của phương pháp là dùng axit đặc có tính oxi hóa mạnh như

(HNO3, HClO4…), hay hỗn hợp cả axit đặc có tính oxi hóa mạnh (HNO3 + H2O2)… để phân hủy hết các chất hữu cơ của mẫu trong bình Kendan, trong ống nghiệm, trong cốc hay trong là vi sóng để chuyển các kim loại ở dạng hữu cơ về dạng các ion trong dung dịch muối vô cơ. Việc phân hủy có thể thực hiện trong hệ đóng kín (áp suất cao), hay trong hệ mở (áp suất thường). Lượng axit thường phải dùng gấp từ 10 ÷ 15 lần lượng mẫu, tùy thuộc mỗi loại mẫu và cấu trúc vật lý hóa học của nó.

24

Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon www.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

Thời gian phân hủy mẫu trong các hệ mở, bình Kendan, ống nghiệm, cốc… thường từ vài giờ đến vài chục giờ, cũng tùy loại mẫu, bản chất của các chất, còn nếu trong lò vi sóng hệ kín thì chỉ cần vài chục phút. Thường khi phân hủy xong phải đuổi hết

Ơ

N

axit dư trước khi định mức và tiến hành đo phổ.

N

H

* Ưu - nhược điểm của phương pháp này là:

U Y

- Không mất một số kim loại như Pb, Fe, Zn, Cu…

.Q

- Thời gian phân huỷ lâu, thường là từ 10 ÷ 12 giờ.

TP

- Tốn nhiều axit tinh khiết, axit dư nhiều, phải đuổi axit sau khi xử lý.

ẠO

- Dễ gây nhiễm bẩn, nếu các hoá chất không có độ sạch cao.

G

đuổi axit lâu lại gây ra sự nhiễm bẩn hay bắn mất mẫu.

Đ

- Phải đuổi axit dư lâu, có khi khó khăn không hết được. Đồng thời khi đun

H Ư

N

1.6.3. Phương pháp khô - ướt kết hợp

* Nguyên tắc của kỹ thuật này là mẫu được phân hủy trong chén nung. Trước

TR ẦN

hết phải xử lý sơ bộ trong cốc hay chén nung bằng lượng nhỏ axit để phá vỡ cấu trúc ban đầu của mẫu, tạo điều kiện giữ một số nguyên tố có thể bay hơi khi nung,

10 00

B

sau đó đem nung ở nhiệt độ thích hợp. Vì vậy lượng axit dùng để xử lý mẫu chỉ bằng 1/4 hay 1/3 lượng cần dùng cho xử lý ướt.

A

* Ưu điểm của phương pháp này:

H

Ó

- Quá trình tro hóa triệt để, sau khi hòa tan sẽ có dung dịch trong suốt.

Í-

- Không tốn nhiều axit tinh khiết cao.

-L

- Hạn chế được sự mất của một số chất phân tích.

ÁN

- Không phải đuổi axit dư lâu nên hạn chế được sự nhiễm bẩn do môi

D

IỄ N

Đ

ÀN

TO

trường.

- Thời gian xử lý nhanh hơn phương pháp tro hóa ướt.

- Phù hợp cho nhiều mẫu khác nhau để xác định kim loại.

Qua quá trình tìm hiểu nghiên cứu nhận thấy phương pháp vô cơ hóa mẫu khô - ướt kết hợp có những ưu điểm phù hợp với phân tích xác định hàm lượng Pb và Zn trong mẫu rau bằng phương pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử AAS. Vì vậy trong đề tài này chúng tôi chọn phương pháp vô cơ hóa mẫu khô - ướt kết hợp.

25

Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon www.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

1.7. Đánh giá sai số thống kê của phương pháp Thực tế, trong quá trình phân tích ta luôn mắc phải các sai sót trong quá trình cân, đo thể tích,… cũng như trong các giai đoạn phân tích. Điều đó sẽ quyết định độ

Ơ

N

chính xác của phương pháp phân tích.

N

H

Thông thường, khi tiến hành thí nghiệm chúng ta thường tiến hành một số thí

U Y

nghiệm độc lập trong cùng một số thí nghiệm độc lập trong cùng điều kiện giống

.Q

nhau, và từ các kết quả riêng lẻ thu được, ta tiến hành xử lí thống kê để đánh giá độ

TP

chính xác của phép đo. Các đại lượng đặc trưng thống kê quan trọng nhất là giá trị

ẠO

trung bình cộng và phương sai.

Đ

- Giá trị trung bình cộng:

G

Giả sử tiến hành phép đo nào đó n lần ta thu được n giá trị thực nghiệm X1,

TR ẦN

H Ư

N

X2, X3… Xn. Khi đó giá trị trung bình của phép đo là:

Đây là giá trị gần nhất với giá trị thực của đại lượng cần đo với xác suất cao

B

nhất trong số các giá trị đo được.

10 00

- Phương sai:

A

Phương sai của phép đo phản ánh độ phân tán của kết quả đo được đánh giá

-L

Í-

H

Ó

bằng:

ÁN

Trong đó: k là số bậc tự do. Nếu chỉ có một đại lượng cần đo X thì k = n-1.

- Độ lệch chuẩn của đại lượng trung bình cộng

được tính theo công thức

ÀN

TO

Gía trị S  S 2 được gọi là độ lệch chuẩn của phép đo.

D

IỄ N

Đ

sau:

- Độ lệch tiêu chuẩn tương đối (% RSD) tức là hệ số biến động Cv: Giả sử tiến hành phân tích lặp lại n lần, ta được giá trị các kết quả sau X1, X2, X3…Xn. Từ các

26

Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon www.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

biểu thức toán học được trình bày ở trên ta tính được X và S. Hệ số biến động v của phương pháp phân tích đặc trưng cho độ lặp lại hay độ phân tán của các kết quả

H

Ơ

N

thí nghệm và được xác định bằng hệ thức:

U Y

N

RDS hay Cv càng nhỏ thì độ lặp lại càng tốt.

.Q

- Biên giới tin cậy (độ chính xác của phép đo trực tiếp)

thực µ của đại lượng phải đo:

và giá trị

TP

Biên giới tin cậy  là giá trị tuyệt đối giữa giá trị trung bình cộng

ẠO

.

tức là P

N

G

(xác suất để các lần đo rơi vào khoảng tin cậy (

Đ

Trong thực tế, biên giới tin cậy được đánh giá với một độ tin cậy α đã cho

H Ư

). Độ tin cậy thường cho trước α = 0.95 (95%) hoặc α =

TR ẦN

0.99 (99%),…biên giới tin cậy được tính theo công thức được tính theo công thức:

B

t(P,k) là hệ số Student ứng với bậc tự do k = n – 1 và mức ý nghĩa (khả năng

10 00

chấp nhận giả thiết) P, 1 – P là độ tin cậy của phương pháp kiểm tra. Ở đây ta chọn mức ý nghĩa P = 0.05 nên t(P,k) = 2.78 →

Ó

A

Vậy giá trị thực là

:

D

IỄ N

Đ

ÀN

TO

ÁN

-L

Í-

H

- Sai số tương đối

27

Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon www.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

CHƯƠNG II: THỰC NGHIỆM VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

N

2.1. Dụng cụ, thiết bị và hóa chất

H

Ơ

2.1.1. Dụng cụ:

N

- Cốc thủy tinh: 50 ml, 100 ml.

U Y

- Bình định mức: 25 ml, 50 ml, 100 ml, 250 ml

.Q

- Pipet chuẩn 1, 2, 5, 10 ml

TP

- Phễu lọc, giấy lọc

ẠO

- Chày sứ, cối sứ

Đ

- Bát sứ, cốc nung

N

G

- Bếp điện

H Ư

- Thìa thủy tinh, đũa thủy tinh, ống nhỏ giọt, kẹp gỗ, dao inox, quả bóp cao su,

TR ẦN

bình tia nước cất.

2.1.2. Thiết bị

D

IỄ N

Đ

ÀN

TO

ÁN

-L

Í-

H

Ó

A

10 00

B

- Máy quang phổ hấp thụ nguyên tử AAS - iCE 3500 của hãng Thermo (Đức).

Hình 2.1. Máy đo quang phổ hấp thụ nguyên tử AAS. - Tủ sấy.

- Lò nung.

- Cân phân tích.

2.1.3. Hóa chất - Dung dịch chuẩn: Pb2+ 1000 ppm, Zn2+ 1000 ppm

28

Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon www.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

- Dung dịch HNO3 65% và HNO3 10% - Dung dịch H2SO4 98% và H2SO4 1% - Dung dịch KNO3 10%

Ơ

N

- Nước cất 2 lần

N

H

2.3. Pha hóa chất

U Y

* Pha dung dịch HNO3 10% từ dung dịch HNO3 65%:

.Q

Lấy chính xác 38.5 ml HNO3 65% cho cốc 100 ml đã có sẵn nước cất, khuấy

TP

đều, chuyển vào bình định mức 250 ml, tráng rửa nhiều lần bằng nước cất 2 lần,

ẠO

định mức đúng vạch và lắc đều.

Đ

* Pha dung dịch H2SO4 1% từ dung dịch HNO3 98%

G

Lấy chính xác 10.2 ml H2SO4 98% cho vào cốc 250 ml đã có sẵn nước cất, * Pha dung dịch chuẩn Pb2+ 1000 ppm:

H Ư

N

khuấy đều, để nguội. Chuyển vào bình định mức 1000 ml, định mức đến vạch.

TR ẦN

Cân chính xác 0.1599g Pb(NO3)2 cho vào cốc 25 ml, cho tiếp 1 ml HNO3 đặc và nước cất 2 lần, khuấy đều, chuyển vào bình định mức 100 ml, tráng rửa nhiều lần

10 00

B

bằng nước cất 2 lần, định mức đúng vạch và lắc đều. * Pha dung dịch chuẩn trung gian Pb2+ 10 mg/l:

A

Dùng pipet hút 0.5 ml dung dịch chuẩn Pb2+ 1000 ppm cho vào bình định mức

H

Ó

50ml, định mức đến vạch bằng HN03 đặc.

Í-

* Pha dung dịch làm việc Pb2+ 0.1 mg/l:

-L

Dùng pipet hút 0.5 ml dung dịch chuẩn trung gian Pb2+ 10 mg/l cho vào bình

ÁN

định mức 50 ml, định mức đến vạch bằng HN03 đặc.

TO

* Pha dung dịch chuẩn Zn2+ 1000 ppm:

ÀN

Cân chính xác 1.0996g ZnSO4.7H2O cho vào cốc 25 ml, thêm tiếp 1 ml H2SO4

D

IỄ N

Đ

1% và nước cất 2 lần, khuấy đều. Chuyển vào bình định mức 100 ml, tráng rửa nhiều lần và định mức đúng vạch bằng H2SO4 1% , lắc đều. * Pha dung dịch chuẩn trung gian Zn2+ 10 mg/l: Dùng pipet hút 0.5 ml dung dịch chuẩn gốc Zn2+ 1000 ppm cho vào bình định

mức 50 ml và định mức đến vạch bằng HNO3 10%. * Pha dung dịch làm việc Zn2+ 0.05 mg/l:

29

Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon www.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

Dùng pipet hút 0.5 ml dung dịch chuẩn trung gian Zn2+ 10 mg/l cho vào bình định mức 100 ml và định mức đến vạch bằng HNO3 10%. * Pha dung dịch nền bảo vệ KNO3 10%: Cân chính xác khoảng 10g KNO3 10%

Ơ

N

hòa tan vào 90 ml nước cất.

N

H

2.4. Quy trình vô cơ hóa mẫu

.Q

U Y

5g mẫu rau khô đã nghiền mịn

TP

Làm ẩm mẫu

ẠO

5g mẫu rau Thêm khô đã HNO3 + H2SO4 + 5 mL KNO3 10% nghiền mịn Ngâm qua đêm

G N

Than đen

TR ẦN

H Ư

Nung Tro trắng

Đ

Đun nhẹ trên bếp điện

B

Để nguội 5 mL HNO3 10%, đun nhẹ trên bếp điện (2 lần)

10 00

Muối ẩm

Ó

A

Định mức bằng HNO3 10%

Đo AAS Hình 2.2. Quy trình vô cơ hóa mẫu.

D

IỄ N

Đ

ÀN

TO

ÁN

-L

Í-

H

25 ml dung dịch phân tích

30

Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

TP

.Q

U Y

N

H

Ơ

N

www.twitter.com/daykemquynhon www.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

Hình 2.5. Mẫu sau khi đun trên bếp điện.

10 00

B

TR ẦN

H Ư

N

G

Đ

ẠO

Hình 2.4. Đun mẫu trên bếp điện.

Hình 2.6. Nung mẫu trong lò nung.

Hình 2.7. Mẫu sau khi nung trong lò.

Ó

A

Tuy nhiên, dung dịch HNO3 65%, dung dịch H2SO4 98% thêm vào, nhiệt độ

Í-

H

nung trong lò cũng như thời gian nung chưa biết chính xác nên phải khảo sát tìm ra

-L

điều kiện tối ưu để đảm bảo hiệu quả xử lý mẫu, đồng thời tiết kiệm hóa chất và

ÁN

thời gian đuổi axit dư.

TO

2.5. Thực nghiệm nghiên cứu vô cơ hóa mẫu Thực hiện quá trình ở mục 2.4 với lượng axit HNO3 65% và axit H2SO4 98%

thay đổi ở các nhiệt độ khác nhau thay đổi từ 450 ÷ 490oC trong 4 giờ như Bảng 2.1:

D

IỄ N

Đ

ÀN

2.5.1. Khảo sát lượng dung môi thích hợp để vô cơ hóa mẫu

31

Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon www.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

Bảng 2.1. Lượng axit HNO3 65% và H2SO4 98% cần khảo sát.

H2SO4 98% (mL)

KNO3 10% (mL)

Mẫu 1

3

2

5

Mẫu 2

4

1

5

Mẫu 3

5

1

5

U Y

N

H

Ơ

N

HNO3 65% (mL)

.Q

5 2 5 Mẫu 4 Sau khi chọn được lượng dung môi thích hợp, dùng đũa thủy tinh trộn đều hỗn

TP

hợp mẫu, để qua đêm. Sau đó, chuyển hỗn hợp mẫu đã trộn đều vào bát nung, đun

ẠO

nhẹ trên bếp điện cho mẫu sôi nhẹ đến khi sự than hóa xảy ra, tiếp tục đun tới khô

Đ

kiệt và chuyển vào lò nung.

N

G

2.5.2. Khảo sát nhiệt độ nung mẫu

H Ư

Thực hiện quá trình 2.4 với lượng axit HNO3 65% và H2SO4 98% đã chọn ở

TR ẦN

trên nhưng thay đổi nhiệt độ.

Điều chỉnh nhiệt độ ở 450oC và nung trong 4 giờ, sau đó tăng dần nhiệt độ

B

nung (mỗi lần tăng 10oC cho đến 490oC). Với mỗi lần tăng nhiệt độ, tiến hành nung

10 00

trong 3 giờ đến khi mẫu chuyển thành tro trắng thì dừng lại.

2.5.3. Khảo sát thời gian nung mẫu

Ó

A

Thực hiện quá trình 2.4 với lượng dung môi và nhiệt độ nung đã chọn như trên

H

và thay đổi thời gian nung từ 2 giờ đến 4 giờ để chọn thời gian tối ưu.

-L

Í-

2.6. Chuẩn bị mẫu giả

ÁN

Thực hiện quá trình 2.4 với điều kiện tối ưu đã chọn ở trên để phân hủy mẫu

TO

rau. Phần tro trắng sau khi phân hủy, đem đuổi axit dư bằng HNO3 10% (2 lần). Sau

D

IỄ N

Đ

ÀN

đó, định mức thành 25 ml bằng HNO3 10%, lọc bỏ dịch, phần bã được giữ lại.

Cho vào phần bã một thể tích chính xác 5 m dung dịch Pb2+ 0.1 mg/l và 10 ml

Zn2+ 0.05 mg/l. Tiến hành phân hủy mẫu giả theo điều kiện đã chọn như quá trình mục 2.4.

2.7. Đánh giá hiệu suất thu hồi Nhằm đánh giá độ chính xác của phương pháp, chúng tôi tiến hành phân tích trên 5 mẫu giả với nồng độ ban đầu của Pb2+, Zn2+ đã biết chính xác nồng độ, quy

32

Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon www.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

trình xử lý mẫu và các điều kiện tối ưu đã chọn. Từ đó, đánh giá hiệu suất thu hồi của phương pháp. Theo quy định, hiệu suất thu hồi của phương pháp phân tích vi lượng là từ 85% trở lên.

Ơ

N

2.8. Đánh giá sai số thống kê của phương pháp phân tích

N

H

Để đánh giá sai số thống kê của phương pháp, ta tiến hành quy trình phân tích trên

U Y

mẫu giả (lặp lại 5 lần) với hàm lượng Pb2+ và Zn2+ lần lượt là 0.1 mg/L và 0.05

.Q

mg/l. Từ kết quả hàm lượng Pb2+ và Zn2+ thu được, tính các giá trị đại lượng đặc

TP

trưng cho sai số hệ thống.

ẠO

2.9. Xây dựng quy trình phân tích

Đ

Trên cơ sở nghiên cứu các điều kiện tối ưu của phương pháp xác định hàm

G

lượng Chì, Kẽm đã khảo sát ở trên, chúng tôi tiến hành xây dựng quy trình xác định

H Ư

N

hàm lượng Chì, Kẽm trong rau xanh. Từ đó, áp dụng xác định hàm lượng Chì và Kẽm trên một số rau xanh trên địa bàn quận Cẩm Lệ được tiến hành như sau:

10 00

2.10. Phân tích mẫu thực tế

B

máy đo quang AAS – iCE 3500.

TR ẦN

Lấy mẫu → Xử lý sơ bộ → Vô cơ hóa mẫu → Định mức → Phân tích trên

2.10.1. Đối tượng nghiên cứu

A

Trong đề tài này chúng tôi nghiên cứu một số loại rau trên địa bàn quận Cẩm

H

Ó

Lệ gồm: rau muống, rau cải và rau xà lách.

Í-

Dùng các điều kiện vô cơ hóa mẫu tối ưu đã nghiên cứu và tham khảo để tiến

-L

hành phân tích hàm lượng Chì, Kẽm trong một số mẫu rau theo quy trình đã xây

ÁN

dựng ở mục 2.9.

TO

2.10.2. Lấy mẫu

ÀN

Lấy mẫu theo hướng dẫn tại Thông tư 16/2009/TT – BKHCN ngày 2/6/2009

D

IỄ N

Đ

của Bộ Khoa học và Công nghệ về hướng dẫn kiểm tra Nhà nước về chất lượng hàng hóa lưu thông trên thị trường và các quy định khác của pháp luật có liên quan. Địa điểm lấy mẫu là các vườn rau ở Hòa Thọ, Hòa Phát, Hòa An và Hòa

Xuân. Thời gian lấy mẫu là từ tháng 10/2016 đến tháng 2/2017.

33

Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

U Y

N

H

Ơ

N

www.twitter.com/daykemquynhon www.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

.Q

Hình 2.8. Một số địa điểm lấy mẫu trên địa bàn quận Cẩm Lệ.

TP

2.10.3. Xử lý mẫu và phân tích mẫu

ẠO

Ta đem cân 100g rau tươi, sau đó sấy ở nhiệt độ 600C cho đến khô (khối lượng không đổi). Chuyển mẫu khô vào bình hút ẩm để nguội, đem cân lại khối lượng sau

G

Đ

khi sấy. Xác định tỉ lệ khối lượng rau tươi và rau khô. Tiến hành theo quy trình đã

H Ư

N

xây dựng ở mục 2.9. Từ kết quả đo được, tính toán và đưa ra nhận xét, kết luận.

Bảng 2.2. Khối lượng rau sau khi sấy.

C1

6.7048

Hòa Thọ - Cẩm Lệ - Đà Nẵng

5.1433

TR ẦN

Hòa Thọ - Cẩm Lệ - Đà Nẵng

1

Rau muống

2

Rau cải xanh

3

Rau xà lách

10 00

Địa điểm

Tên mẫu

XL1

4

Rau muống

Hòa Phát - Cẩm Lệ - Đà Nẵng

M2

8.5942

5

Rau cải xanh

Hòa Phát - Cẩm Lệ - Đà Nẵng

C2

6.7252

6

Rau xà lách

Hòa Phát - Cẩm Lệ - Đà Nẵng

XL2

5.2099

Hòa An - Cẩm Lệ - Đà Nẵng

M3

8.6865

-L

Í-

H

Ó

A

B

Hòa Thọ - Cẩm Lệ - Đà Nẵng

Rau muống

Rau cải xanh

Hòa An - Cẩm Lệ - Đà Nẵng

C3

6.8022

9

Rau xà lách

Hòa An - Cẩm Lệ - Đà Nẵng

XL3

5.0866

10

Rau muống

Hòa Xuân - Cẩm Lệ - Đà Nẵng

M4

8.7061

11

Rau cải xanh Hòa Xuân - Cẩm Lệ - Đà Nẵng

C4

6.8449

12

Rau xà lách

XL4

5.0481

ÁN 8

TO ÀN Đ

Khối lượng mẫu sau khi sấy m (g) 8.6213

STT

7

Hòa Xuân - Cẩm Lệ - Đà Nẵng

D

IỄ N

Kí hiệu mẫu M1

34

Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon www.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 3.1. Kết quả khảo sát thể tích dung môi thích hợp để vô cơ hóa mẫu Để khảo sát lượng dung môi thích hợp, chúng tôi chuẩn bị 4 mẫu rau khô, mỗi

Ơ

N

mẫu 5g. Tiến hành vô cơ hóa mẫu như mục 2.4 lượng HNO3 65%, H2SO4 98% thay

N

H

đổi, 5 ml KNO3 10%. Kết quả thu được như Bảng 3.1:

-

-

-

2

4

1

4

-

-

3

5

1

4

-

-

480

490

-

-

-

-

-

-

+

+

N

+ (+): đã thành tro trắng

+

H Ư

5 2 4 4 Chú thích: (-): chưa thành tro trắng

.Q

470

TP

460

ẠO

450

Đ

1

Nhiệt độ nung (oC)

G

STT

HNO3 H2SO4 Thời 65% 98% gian (ml) (ml) nung 3 2 4

U Y

Bảng 3.1. Kết quả khảo thể tích dung môi thích hợp để vô cơ hóa mẫu.

TR ẦN

Từ kết quả bảng 3.1 cho thấy, mẫu số 3 và mẫu số 4 đã hóa trắng. Tuy nhiên, để tiết kiệm thể tích dung môi cần dùng để vô cơ hóa mẫu mà vẫn cho kết quả tốt và

B

hạn chế sự hao hụt mẫu, chúng tôi chọn hỗn hợp dung môi: (5 ml HNO3 65% + 1

10 00

ml H2SO4 98% + 5 ml KNO3 10%) cho kỹ thuật vô cơ hóa mẫu.

A

3.2. Kết quả khảo sát nhiệt độ nung

Ó

Để khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ mẫu, chúng tôi tiến hành vô cơ hóa mẫu

Í-

H

với lượng dung môi đã chọn: 5 ml HNO3 65%, 1 ml H2SO4 98%, 5 ml KNO3 10% ở

-L

nhiệt độ nung thay đổi 450oC ÷ 490oC với thời gian nung là 4 giờ. Kết quả thu được

D

IỄ N

Đ

ÀN

TO

ÁN

ở bảng 3.2:

Bảng 3.2. Kết quả khảo sát nhiệt độ nung.

Nhiệt độ nung (oC)

450

460

470

480

490

Thời gian (h)

4

4

4

4

4

Hiện tượng Chú thích: (-): chưa thành tro trắng

+ (+): đã thành tro trắng

+

Từ kết quả Bảng 3.2 cho thấy, cùng một thể tích dung môi và thời gian nung nhưng mẫu được nung ở 480oC và 490oC hóa trắng. Theo thực nghiệm, sự hóa trắng của hai mẫu này khác nhau không đáng kể. Do đó, để tiết kiệm năng lượng và hạn

35

Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon www.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

chế sự mất mẫu khi nung, chúng tôi chọn nhiệt độ nung cho các mẫu rau là 480oC. 3.3. Kết quả khảo sát thời gian nung Để khảo sát thời gian nung, chúng tôi tiến hành vô cơ hóa mẫu với lượng dung

N

H

nung là 480oC trong thời gian thay đổi 2 ÷ 4 giờ. Kết quả thu được như bảng 3.3:

Ơ

N

môi đã chọn: 5 mL HNO3 65%, 1 mL H2SO4 98%, 5 mL KNO3 10% ở nhiệt độ

2

3

4

Nhiệt độ (oC)

480

480

480

Hiện tượng Chú thích: (-): chưa thành tro trắng

TP

Thời gian (h)

.Q

U Y

Bảng 3.3. Kết quả khảo sát thời gian nung mẫu.

ẠO

+ + (+): đã thành tro trắng

G

Đ

Từ kết quả Bảng 3.3 cho thấy, mẫu đã hóa trắng ở 3 giờ và 4 giờ. Để tiết kiệm

H Ư

N

thời gian vô cơ hóa mẫu, chúng tôi chọn thời gian nung là 3 giờ.

Qua các kết quả khảo sát trên, chúng tôi chọn điều kiện vô cơ hóa mẫu bằng

TR ẦN

kỹ thuật khô - ướt kết hợp như sau: thể tích dung môi: 5 mL HNO3 65%, 1 mL 3.4. Kết quả đường chuẩn

B

H2SO4 98%, 5 mL KNO3 10%, nhiệt độ nung là 480oC, thời gian nung là 3 giờ.

10 00

- Dựng đường chuẩn của Pb2+ từ các điểm sau 10

Abs

0.0043

20

50

100

150

200

0.0086

0.0213

0.044

0.065

0.087

D

IỄ N

Đ

ÀN

TO

ÁN

-L

Í-

H

Ó

A

CPb2+ (µg/l)

Hình 3.1. Đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc giữa độ hấp thụ quang và nồng độ Pb2+.

Vì R2 = 0.9999 > 0.99 nên đường chuẩn Pb2+ có thể sử dụng được.

- Dựng đường chuẩn của Zn2+ từ các điểm sau: CPb2+ (µg/l) Abs

10

20

50

0.00052 0.00106 0.00269

100

150

200

0.0052

0.00793

0.0108

36

Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

U Y

N

H

Ơ

N

www.twitter.com/daykemquynhon www.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

.Q

Hình 3.2. Đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc giữa độ hấp thụ quang và nồng độ Zn2+.

TP

Vì R2 = 0.9995 > 0.99 nên đường chuẩn Zn2+ có thể sử dụng được.

ẠO

3.5. Kết quả phân tích mẫu giả

Đ

Để phân tích hàm lượng Chì và Kẽm trong mẫu giả, chúng tôi chuẩn bị 5 mẫu

N

G

giả với hàm lượng Chì và Kẽm đã biết chính xác lần lượt là 0.1 mg/L và 0.05 mg/L.

H Ư

Tiến hành các bước phân tích như mẫu thực theo mục 2.9. Kết quả xác định hiệu

TR ẦN

suất thu hồi của phương pháp được thể hiện ở bảng 3.4 đối với Chì và bảng 3.5 đối với Kẽm:

B

Bảng 3.4. Kết quả hàm lượng chì trong mẫu giả.

1

2

10 00

STT 2+

3

4

5

Í-

H

Ó

A

17.502 17.521 17.482 17.404 17.388 Nồng độ Pb (µg/l) Nồng độ sau xử lí 0.0875 0.0876 0.0874 0.0870 0.0869 (mg/l) Nồng độ sau khi xử lí số liệu là C = Co . 5 (5 là hệ số pha loãng).

ÁN

-L

Bảng 3.5. Kết quả phân tích hàm lượng kẽm trong mẫu giả.

STT

1

2

3

4

5

D

IỄ N

Đ

ÀN

TO

8.771 8.816 8.810 8.786 8.822 Nồng độ Zn2+ (µg/l) Nồng độ sau xử lí 0.04386 0.04408 0.04405 0.04393 0.04411 (mg/l) Nồng độ sau khi xử lí số liệu là C = Co . 5 (5 là hệ số pha loãng).

3.6. Kết quả đánh giá hiệu suất thu hồi của phương pháp Để xác định hiệu suất thu hồi của phương pháp, chúng tôi tiến hành phân tích hàm lượng chì và kẽm trên 5 mẫu giả. Nồng độ chì và kẽm được lấy chính xác lần lượt là 0.1 mg/l và 0.05 mg/l. Kết quả được trình bày ở Bảng 3.6 và Bảng 3.7 như sau:

37

Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon www.google.com/+DấyKèmQuyNhƥn

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

Bảng 3.6. Káşżt quả Ä&#x2018;ĂĄnh giĂĄ hiáť&#x2021;u suẼt thu háť&#x201C;i phĆ°ĆĄng phĂĄp cᝧa ChĂŹ.

Náť&#x201C;ng Ä&#x2018;áť&#x2122; chĂŹ ban Náť&#x201C;ng Ä&#x2018;áť&#x2122; chĂŹ Ä&#x2018;o H (%) Ä&#x2018;ầu (mg/L) Ä&#x2018;ưᝣc (mg/L) 0.1 0.0875 87.5 1 0.1 0.0876 87.6 2 0.1 0.0874 87.4 3 0.1 0.0870 87.0 4 0.1 0.0869 86.9 5 87.3 Htrung bĂŹnh Bảng 3.7. Káşżt quả Ä&#x2018;ĂĄnh giĂĄ hiáť&#x2021;u suẼt thu háť&#x201C;i phĆ°ĆĄng phĂĄp cᝧa Káş˝m.

TP

.Q

U Y

N

H

Ć

N

Mẍu

Náť&#x201C;ng Ä&#x2018;áť&#x2122; káş˝m Náť&#x201C;ng Ä&#x2018;áť&#x2122; káş˝m Ä&#x2018;o H (%) ban Ä&#x2018;ầu (mg/l) Ä&#x2018;ưᝣc (mg/l) 0.05 0.04386 87.7 1 0.05 0.04408 88.2 2 0.05 0.04405 88.1 3 0.05 0.04393 87.8 4 0.05 0.04411 88.2 5 87.9 Htrung bĂŹnh Káşżt quả phân tĂ­ch cho thẼy hiáť&#x2021;u suẼt thu háť&#x201C;i trung bĂŹnh cᝧa ChĂŹ lĂ 87.3% vĂ

TR ẌN

H ĆŻ

N

G

Ä?

áş O

Mẍu

10 00

B

cᝧa Káş˝m lĂ 87.9%, Ä&#x2018;ĂĄp ᝊng Ä&#x2018;ưᝣc yĂŞu cầu cᝧa phân tĂ­ch hĂ m lưᝣng váşżt.

3.7. Káşżt quả Ä&#x2018;ĂĄnh giĂĄ sai sáť&#x2018; phĆ°ĆĄng phĂĄp phân tĂ­ch

A

Tiáşżn hĂ nh phân tĂ­ch trĂŞn mẍu giả (lạp lấi 5 lần) váť&#x203A;i hĂ m lưᝣng ChĂŹ lĂ 0.1 mg/l

H

Ă&#x201C;

vĂ Káş˝m lĂ 0.05 mg/l. Quy trĂŹnh phân tĂ­ch nhĆ° quy trĂŹnh Ä&#x2018;ưᝣc trĂŹnh bĂ y áť&#x; m᝼c 2.9.

Ă?-

TĂ­nh Ä&#x2018;áť&#x2122; chĂ­nh xĂĄc cᝧa phĆ°ĆĄng phĂĄp thĂ´ng qua giĂĄ tráť&#x2039; Îľ váť&#x203A;i chuẊn student, Ä&#x2018;áť&#x2122; tin cáş­y

-L

95% (Îą = 0.95, k=4, tÎą,k= 2.78). Káşżt quả Ä&#x2018;ưᝣc tháť&#x192; hiáť&#x2021;n áť&#x; Bảng 3.8 nhĆ° sau:

Ă N

Bảng 3.8. Káşżt quả Ä&#x2018;ĂĄnh giĂĄ sai sáť&#x2018; phĆ°ĆĄng phĂĄp phân tĂ­ch ChĂŹ vĂ Káş˝m.

TO

Náť&#x201C;ng Ä&#x2018;áť&#x2122; ChĂŹ 0.1 Náť&#x201C;ng Ä&#x2018;áť&#x2122; Káş˝m 0.02 (mg/L) (mg/L) 0.044 0.0873 GiĂĄ tráť&#x2039; náť&#x201C;ng Ä&#x2018;áť&#x2122; trung bĂŹnh -8 2 1.21 x 10-8 9.70 x 10 PhĆ°ĆĄng sai S 1.09 x 10-3 3.11 x 10-3 Ä?áť&#x2122; láť&#x2021;ch chuẊn S 2.75 x 10-5 11.11 x 10-3 Háť&#x2021; sáť&#x2018; biáşżn Ä&#x2018;áť&#x2122;ng Cv (%) Âą 1.37 x 10-3 Âą 3.87 x 10-3 BiĂŞn giáť&#x203A;i tin cáş­y đ?&#x203A;&#x2020; Âą 0.31 Âą 0.44 Sai sáť&#x2018; tĆ°ĆĄng Ä&#x2018;áť&#x2018;i (%) Qua káşżt quả Bảng 3.8 cho thẼy phĆ°ĆĄng phĂĄp cĂł háť&#x2021; sáť&#x2018; biáşżn Ä&#x2018;áť&#x2122;ng nháť? Ä&#x2018;iáť u nĂ y

D

Iáť&#x201E; N

Ä?

Ă&#x20AC;N

CĂĄc Ä&#x2018;ấi lưᝣng Ä&#x2018;ạc trĆ°ng

cho biáşżt phĆ°ĆĄng phĂĄp cĂł Ä&#x2018;áť&#x2122; lạp lấi táť&#x2018;t. Káşżt quả sai sáť&#x2018; thẼp cho thẼy phĆ°ĆĄng phĂĄp cĂł 38

SĆ°u tầm báť&#x;i GV. Nguyáť&#x2026;n Thanh TĂş

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon www.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

độ chính xác cao.

3.8. Quy trình phân tích Trên cơ sở các kết quả khảo trên chúng tôi đề xuất quy trình phân tích hàm

Ơ

N

lượng Chì và Kẽm trong một số rau xanh như sau:

N

H

- Cân chính xác 5g mẫu rau khô cho vào bát sứ, làm ẩm mẫu bằng nước cất 2

U Y

lần. Thêm tiếp 5 ml HNO3, 1 ml H2SO4 98%, 5 ml KNO3 10%. Trộn đều, ngâm

.Q

mẫu qua đêm.

TP

- Đun sôi nhẹ trên bếp điện, tiếp tục đun đuổi dung môi đến cạn kiệt sau đó

ẠO

đến than đen.

Đ

- Chuyển mẫu đã than đen vào cốc nung, đem nung trong lò nung ở nhiệt độ

G

480oC trong 3 giờ thu được than trắng. bếp điện (2 lần) cho đến khi thành muối ẩm.

H Ư

N

- Sau khi mẫu than đã trắng, để nguội, thêm 5 ml HNO3 65% đun sôi nhẹ trên

TR ẦN

- Sau khi thành muối ẩm, hòa tan mẫu rồi định mức thành 25 ml bằng dung dịch HNO3 10%.

10 00

B

- Đo dung dịch mẫu phân tích trên máy đo quang AAS - iCE 3500. Ghi lại kết

D

IỄ N

Đ

ÀN

TO

ÁN

-L

Í-

H

Ó

A

quả, xử lý số liệu và đưa ra nhận xét, kết quả.

39

Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon www.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

Ơ

U Y

N

H

Làm ẩm mẫu 5g mẫu rau Thêm khô đã 5 ml HNO3 + 1 ml H2SO4 + 5 ml KNO3 10% nghiền mịn Ngâm qua đêm Đun nhẹ trên bếp điện

N

5g mẫu rau khô đã nghiền mịn

.Q

Than đen

TP

Nung ở 480oC trong 3 giờ

ẠO

Tro trắng

G

Đ

Để nguội 5 ml HNO3 10%, đun nhẹ trên bếp điện (2 lần)

H Ư

N

Muối ẩm

TR ẦN

Định mức bằng HNO3 10%

10 00

B

25 ml dung dịch phân tích Đo AAS

Ó

A

Hình 3.3. Quy trình phân tích hàm lượng Chì và Kẽm trong một số rau xanh.

Í-

H

* Hàm lượng Chì và Kẽm trong rau xanh được tính như sau:

TO

ÁN

-L

- Tính hàm lượng Chì và Kẽm trong 5g mẫu khô (25 mL dung dịch)

- Tính hàm lượng Chì, Kẽm trong 100g mẫu tươi (tương ứng m gam mẫu

- Tính hàm lượng Chì và Kẽm trong 1000g (1kg) mẫu tươi

D

IỄ N

Đ

ÀN

khô)

Trong đó: V là thể tích mẫu định mức.

40

Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon www.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

C là nồng độ mẫu đo được.

3.8. Kết quả phân tích một số mẫu rau thực tế trên địa bàn quận Cẩm Lệ Áp dụng quy trình phân tích được xây dựng ở trên, chúng tôi tiến hành phân

Ơ

N

tích xác định Chì và Kẽm trong rau muống, rau cải xanh và rau xà lách tại các

N

H

phường Hòa Thọ, Hòa Phát, Hòa An và Hòa Xuân thuộc quận Cẩm Lệ - TP. Đà

U Y

Nẵng vào khoảng tháng 10/2016 đến tháng 2/2017 bằng phương pháp quang phổ

.Q

hấp thụ nguyên tử AAS. Kết quả xác định hàm lượng Chì và Kẽm được thể hiện ở

TP

Bảng 3.10 và Bảng 3.11 như sau:

Đ

Kí Hàm lượng Hàm lượng hiệu Địa điểm lấy mẫu Chì Chì mẫu (mg/l) (mg/kg tươi) M1 Hòa Thọ - Cẩm Lệ - Đà Nẵng 0.118 0.0509 C1 Hòa Thọ - Cẩm Lệ - Đà Nẵng 0.068 0.0228 XL1 Hòa Thọ - Cẩm Lệ - Đà Nẵng 0.03 0.0093 M2 Hòa Phát - Cẩm Lệ - Đà Nẵng 0.142 0.0610 C2 Hòa Phát - Cẩm Lệ - Đà Nẵng 0.078 0.0262 XL2 Hòa Phát - Cẩm Lệ - Đà Nẵng 0.042 0.0109 M3 Hòa An - Cẩm Lệ - Đà Nẵng 0.162 0.0704 C3 Hòa An - Cẩm Lệ - Đà Nẵng 0.087 0.0296 XL3 Hòa An - Cẩm Lệ - Đà Nẵng 0.043 0.0109 M4 Hòa Xuân - Cẩm Lệ - Đà Nẵng 0.081 0.0353 C4 Hòa Xuân - Cẩm Lệ - Đà Nẵng 0.052 0.0178 XL4 Hòa Xuân - Cẩm Lệ - Đà Nẵng 0.031 0.0078 [1] QCVN 8-2:2011/BYT 0.3 mg/kg Bảng 3.10. Kết quả hàm lượng Kẽm trong một số rau xanh.

TO

H Ư

TR ẦN

B

10 00

A

Ó

H

Í-

ÁN

-L

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

N

G

STT

ẠO

Bảng 3.9. Kết quả hàm lượng Chì trong một số rau.

D

IỄ N

Đ

ÀN

STT 1 2 3 4 5 6 7

Kí hiệu mẫu M1 C1 XL1 M2 C2 XL2 M3

Địa điểm lấy mẫu Hòa Thọ - Cẩm Lệ - Đà Nẵng Hòa Thọ - Cẩm Lệ - Đà Nẵng Hòa Thọ - Cẩm Lệ - Đà Nẵng Hòa Phát - Cẩm Lệ - Đà Nẵng Hòa Phát - Cẩm Lệ - Đà Nẵng Hòa Phát - Cẩm Lệ - Đà Nẵng Hòa An - Cẩm Lệ - Đà Nẵng

Hàm lượng Kẽm (mg/l) 0.276 0.105 0.078 0.294 0.177 0.085 0.460

Hàm lượng Kẽm (mg/kg tươi) 0.1190 0.0352 0.0201 0.1263 0.0595 0.0221 0.1998

41

Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

0.0554 0.0239 0.1341 0.0404 0.0172 40 mg/kg thực tế ở bảng trên, ta thấy

Ơ

N

0.163 0.094 0.308 0.118 0.068

H

C3 Hòa An - Cẩm Lệ - Đà Nẵng XL3 Hòa An - Cẩm Lệ - Đà Nẵng M4 Hòa Xuân - Cẩm Lệ - Đà Nẵng C4 Hòa Xuân - Cẩm Lệ - Đà Nẵng XL4 Hòa Xuân - Cẩm Lệ - Đà Nẵng Quyết định 46/2007/QĐ-BYT [2] Qua kết quả phân tích Chì và Kẽm trong mẫu rau

8 9 10 11 12

N

www.twitter.com/daykemquynhon www.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

U Y

hàm lượng Chì và Kẽm có mặt hầu hết trong các loại rau nhưng không đồng đều do

TP

.Q

phụ thuộc vào vị trí địa lý và phương pháp sản xuất rau ở từng khu vực. Hàm lượng Kẽm trong rau xanh nhiều hơn hàm lượng Chì trong rau xanh ở quận Cẩm Lệ.

ẠO

Song, hàm lượng Chì và Kẽm ở rau muống, rau cải xanh và rau xà lách vẫn nằm

G

Đ

trong giới hạn cho phép của Bộ Y tế. Trong đó, hàm lượng Chì và Kẽm trong rau

N

muống cao hơn nhiều sơ với trong rau cải xanh và rau xà lách. Cụ thể là như sau:

H Ư

- Trong rau muống, hàm lượng Chì dao động ở khoảng 0.0353 ÷ 0.0704

TR ẦN

mg/kg, hàm Kẽm dao động ở khoảng 0.1190 ÷ 0.1998 mg/kg.

- Trong rau cải xanh, hàm lượng Chì dao động ở khoảng 0.0178 ÷ 0.0296

B

mg/kg, hàm lượng Kẽm dao động ở khoảng 0.0352 ÷ 0.0595 mg/kg.

10 00

- Trong rau xà lách, hàm lượng Chì dao động ở khoảng 0.0178 ÷ 0.0296 mg/kg, hàm lượng Kẽm dao động ở khoảng 0.0172 ÷ 0.0239 mg/kg.

Ó

A

Trong tất cả các địa điểm lấy mẫu, hàm lượng Chì trong rau xanh ở Hòa An là

Í-

H

cao nhất (rau muống là 0.0704 mg/kg, rau cải xanh là 0.296 mg/kg, rau xà lách là

-L

0.0109 mg/kg). Và hàm lượng thấp Chì thấp nhất là ở Hòa Xuân (rau muống là

ÁN

0.0353 mg/kg, rau cải xanh là 0.0178 mg/kg, rau xà lách là 0.0178 mg/kg). Bên

TO

cạnh đó, hàm lượng Kẽm trong rau xanh ở Hòa An cũng là lớn nhất (rau muống là 0.1998 mg/kg, rau cải xanh là 0.0595 mg/kg, rau xà lách là 0.0239 mg/kg), và thấp

D

IỄ N

Đ

ÀN

nhất là ở Hòa Xuân (rau muống là 0.1190 mg/kg, rau cải xanh là 0.0352 mg/kg, rau

xà lách là 0.0172 mg/kg). Điều này có thể giải thích như sau: - Về mặt khách quan, đối với Hòa An, nguồn nước tưới bị nhiễm kim loại từ các chất thải độc hại do nhà máy xả thải, bãi rác xả thải của người dân gần đó, ngoài ra đất ở đây là đất thịt có khả năng lưu giữ ẩm cao khiến đất bị nhiễm và tích tụ kim

42

Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon www.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

loại nặng lâu dài. Còn đối với Hòa Xuân, rau trồng nơi đây chủ yếu là trồng để phục cho bữa ăn cho chính gia đình (một số đem đi bán), nước tưới lấy từ giếng bơm, sử dụng chủ yếu phân bón sinh học nên khả năng nhiễm kim loại nặng ít hơn.

Ơ

N

- Về mặt chủ quan, do sử dụng phân bón, hóa chất, thuốc bảo vệ thực vật

N

H

không khoa học và bừa bãi là nguyên nhân chính gây ra ô nhiễm kim loại nặng

U Y

trong đất, nước và rau xanh.

.Q

Từ kết quả nghiên cứu của đề tài, hàm lượng Chì và Kẽm vẫn nằm trong giới

10 00

B

TR ẦN

H Ư

N

G

Đ

ẠO

TP

hạn cho phép của QCVN 8-2:2011/BYT và Quyết định 46/2007/QĐ – BYT.

quận Cẩm Lệ, TP. Đà Nẵng.

D

IỄ N

Đ

ÀN

TO

ÁN

-L

Í-

H

Ó

A

Đồ thị 3.1. Đồ thị biểu diễn hàm lượng Chì trong rau xanh theo từng khu vực ở

Biểu đồ 3.2. Đồ thị biểu diễn hàm lượng Kẽm trong rau xanh theo từng khu vực ở quận Cẩm Lệ, TP. Đà Nẵng.

43

Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon www.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 1. Kết luận Đã khảo sát và tìm ra điều kiện tối ưu của quá trình vô cơ hóa mẫu trong một

Ơ

N

số rau xanh (lượng dung môi, nhiệt độ nung và thời gian nung).

N

H

Đã xây dựng được quy trình vô cơ hóa mẫu phù hợp cho việc xác định Chì và

U Y

Kẽm trong một số mẫu rau xanh.

.Q

Đã tiến hành xác định hiệu suất thu hồi và đánh giá sai số thống kê của

TP

phương pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử. Từ đó cho thấy phương pháp quang phổ

ẠO

hấp thụ nguyên tử có sai số nhỏ tức độ chính xác cao, hệ số biến động nhỏ chứng tỏ

Đ

độ lặp lại tốt.

G

Áp dụng quy trình đã xây dựng để xác định hàm lượng Chì, Kẽm trong rau

H Ư

N

xanh trên địa bàn quận Cẩm Lệ, thành phố Đà Nẵng. Qua đó phát hiện Chì và Kẽm

TR ẦN

trong rau xanh ở quận Cẩm Lệ tuy nhiên vẫn nằm trong giới hạn cho phép của Bộ Y tế.

2. Kiến nghị

10 00

B

Mặc dù hàm lượng Asen, Niken trong các mẫu phân tích chưa vượt quá mức tiêu chuẩn cho phép theo QCVN 8-2:2011/BYT và Quyết định 46/2007/QĐ-BYT,

A

nhưng chúng ta cũng cần khuyến cáo các hộ sản xuất đặc biệt là sản xuất để kinh

H

Ó

doanh hạn chế sử dụng các phương pháp sản xuất làm tăng cao hàm lượng Chì,

Í-

Kẽm trong đất, nước, rau xanh.

-L

Tiếp tục nghiên cứu xác định hàm lượng một số kim loại khác trong rau theo

ÁN

phương pháp này và mở rộng vùng nghiên cứu nhiều hơn để có cái nhìn tổng quát

D

IỄ N

Đ

ÀN

TO

hơn về việc nhiễm kim loại nặng trong rau.

Mở rộng nghiên cứu xác định hàm lượng kim loại nặng trong nhiều loại thực

phẩm, đất, nước, không khí…từ đó có thể nhìn rõ hơn về ảnh hưởng của kim loại nặng môi trường sống xung quanh chúng ta.

Các nhà máy, khu công nghiệp nên chú trọng vào việc nâng cấp hệ thống xử lý nước thải và xả thải để chất lượng nước thải đầu ra tốt hơn, ít gây ảnh hưởng đến môi trường xung quanh.

Nên có những hành động thiết thực để người dân hiểu được việc sử dụng 44

Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon www.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

thuốc bảo vệ thực vật, thuốc trừ sâu không khoa học ảnh hưởng như thế nào đến môi trường và sức khỏe con người.

Nên có kế hoạch phân tích, kiểm tra chất lượng rau hàng tháng để tiện cho

Ơ

N

việc theo dõi hàm lượng kim loại nặng trong rau. Từ đó dễ dàng điều chỉnh cách

N

H

thức sản xuất hợp lý, an toàn.

U Y

Nên tìm hiểu và học hỏi các phương pháp trồng rau sạch, an toàn từ các nước

D

IỄ N

Đ

ÀN

TO

ÁN

-L

Í-

H

Ó

A

10 00

B

TR ẦN

H Ư

N

G

Đ

ẠO

TP

.Q

tiên tiến trên thế giới về trồng rau sạch và an toàn.

45

Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon www.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Bộ Y Tế, Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia đối với giới hạn ô nhiễm kim loại nặng

N

trong thực phẩm, QCVN 8-2:2011/BYT, 2011.

Ơ

[2] Bộ Y tế, Quy định giới hạn tối đa ô nhiễm sinh học và hóa học trong thực phẩm,

N

H

Quyết định 46/2007/QĐ-BYT, 2007.

U Y

[3] Bùi Xuân Vững, Bài giảng Xử lý số liệu thực nghiệm, khoa Hóa, trường ĐHSP -

.Q

Đại học Đà Nẵng, 2014.

TP

[4] Đặng Thị Thu Hằng, khóa luận tốt nghiệp, “Xác định hàm lượng kim loại nặng

ẠO

cadimi trong một số mẫu rau ở quận Liên Chiểu và xã Hòa Liên - huyện Hòa Vang

Đ

- thành phố Đà Nẵng bằng phương pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử”, 2012.

N

G

[5] Huỳnh Thị Hoa, Nguyễn Ngọc Diễm Quỳnh, Báo cáo Thực tập tốt nghiệp, “Xác

H Ư

định hàm lượng một số kim loại trong bùn thải bằng phương pháp quang phổ hấp

TR ẦN

thụ nguyên tử”, 2017.

[6]Huỳnh Thị Ngọc Thúy, Khóa luận tốt nghiệp, “Phân tích, đánh giá hàm lượng

B

kẽm trong một số mẫu thực phẩm đóng hộp trên địa bàn thành phố Đà Nẵng”,

10 00

2012.

[7] Lê Thị Mùi, Bài giảng Hóa học phân tích định lượng, trường ĐHSP – Đại học

Ó

A

Đà Nẵng, 2007.

H

[8] Lê Thị Phương Mai, Khóa luận tốt nghiệp, “Phân tích đánh giá hàm lượng Chì

-L

Í-

trong một số thực phẩm đóng hộp bán trên thị trường Đà Nẵng”.

[9] Lương Tiểu Phụng, Khóa luận tốt nghiệp, “Phân tích đánh giá hàm lượng sắt

ÁN

trong một số loài rau muống và rau cải trên địa bàn thành phố Đà Nẵng bằng

TO

phương pháp trắc quang UV-VIS”, 2013.

D

IỄ N

Đ

ÀN

[10] Nguyễn Thị Phương Anh, Độc học môi trường, trường Đại học bách khoa Hà Nội, 2007.

[11] Phạm Luận, Phương pháp phân tích phổ nguyên tử, NXB Đại Học Quốc Gia Hà Nội, 2006.

[12] Phạm Thị Hà, Bài giảng Các phương pháp phân tích quang học, khoa Hóa, trường ĐHSP - Đại học Đà Nẵng, 2008.

46

Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial

www.twitter.com/daykemquynhon www.google.com/+DạyKèmQuyNhơn

www.facebook.com/daykem.quynhon www.daykemquynhon.blogspot.com

[13] Nguyễn Thị Hường, Bài giảng Kỹ thuật lấy mẫu và Xử lý mẫu, khoa Hóa, trường ĐHSP - Đại học Đà Nẵng, 2015.

[14] Nguyễn Thị Hường, Báo cáo Nghiên cứu khoa học, “Xây dựng quy trình phân

Ơ

N

tích hàm lượng kim loại đồng trong rau muống ở một số khu vực thuộc thành phố

N

http://doc.edu.vn/tai-lieu/de-tai-lay-mau-xu-ly-so-bo-va-bao-quan-mau-phan-

U Y

[15]

H

Đà Nẵng”, 2009.

.Q

tich-24060/

TP

[16]https://voer.edu.vn/m/tinh-doc-hai-cua-kim-loai-nang-trong-he-thong

ẠO

dat/6ac0674e

Đ

[17] http://xemtailieu.com/tai-lieu/phan-tich-cac-dang-asen-trong-mau-moi-truong-

G

bang-phuong-phap-pho-hap-thu-nguyen-tu-ket-hop-voi-chemometrics-

H Ư

N

1230146.html.

D

IỄ N

Đ

ÀN

TO

ÁN

-L

Í-

H

Ó

A

10 00

B

TR ẦN

[18] http://baigiang.violet.vn/present/show/entry_id/4721543

47

Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú

www.facebook.com/daykemquynhonofficial www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial