phân tích đánh giá tổng hàm lượng asen trong một số loài cá biển trên địa bàn thành phố đà nẵng bằng phương pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử

Phương pháp vô cơ hóa mẫunày có thao tác và cách làm đơn giản, không phải dùng nhiều axit đặc, xử lí được triệt để nhất là các mẫu nền hữu cơ, thời gian rút ngắn, dễ mất chất phân tích,

MỞ ĐẦU

1.Lý do chọn đề tài [3, 4]

Thiên nhiên đã ban tặng cho Đà Nẵng một vùng biển dài, rộng, đẹp đem lại nhiều giá trị lớn về mặt kinh tế xã hội cho thành phố Bên cạnh việc khai thác tiềm năng của biển thì vấn đề ô nhiễm kim loại nặng trong môi trường biển cần được xã hội quan tâm nhiều hơn

Các kim loại nặng ( As, Hg, Fe, Pb…) có mặt khắp nơi trong quần thể biển, đặc biệt là ô nhiễm Asen trong các loài cá biển Cá biển là động vật thủy sinh có giá trị kinh tế cao, là nguồn thực phẩm vô cùng phong phú và giàu chất dinh dưỡng nên được sử dụng phổ biến ở Việt Nam cũng như trên toàn thế giới Asen, còn được gọi

là thạch tín, là một chất cực độc Độc tính của asen phụ thuộc vào dạng tồn tại hoá học và trạng thái oxi hoá của nó Sau khi xâm nhập vào cơ thể cá biển Asen tích tụ, tồn tại lâu dài và có tính độc hại nên sẽ làm giảm chất lượng sản phẩm đồng thời có thể ảnh hưởng tới sức khỏe con người thông qua con đường ăn uống Asen có thể gây chết người nếu nhiễm độc cấp tính và khi nhiễm độc mãn tính có thể gây ra 19 loại bệnh khác nhau, trong đó có các bệnh nan y như ung thư da, phổi…

Như vậy, việc xác định tổng hàm lượng As trong cá biển có ý nghĩa rất quan trọng Nó góp phần tích cực cho chương trình an toàn thực phẩm quốc gia, đồng thời có thể đánh giá được sự tích lũy kim loại As trong một số loài cá biển Từ

những lý do thiết thực trên, chúng tôi thực hiện đề tài :“Phân tích đánh giá tổng hàm lượng Asen trong một số loài cá biển trên địa bàn Thành Phố Đà Nẵng bằng phương pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử.”

2 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài

Kết quả nghiên cứu phân tích sẽ đánh giá hàm lượng As trong cá biển sẽ góp phần xây dựng quy trình phân tích có hiệu quả cao cho việc xác định As trong một

số loài cá biển phù hợp với điều kiện phân tích của phòng thí nghiệm ở Việt Nam Dựa vào kết quả phân tích được sẽ đánh giá về mức độ ô nhiễm As trong cá biển nói riêng và vùng biển Đà Nẵng nói chung Trên cơ sở đó phục vụ cho vấn đề

đánh giá mức độ an toàn về hàm lượng As trong cá biển – Nguồn thực phẫm có giá trị trong nước và xuất khẩu

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU

1.1 Khái quát về môi trường biển [13, 14, 18]

1.1.1 Đôi nét về nguồn tài nguyên biển

Biển và đại dương là kho tài nguyên phong phú có vai trò rất quan trọng với con người và hệ sinh thái Biển chiếm ¾ diện tích trái đất và đóng vai trò quan trọng trong việc điều hòa khí hậu toàn cầu Ngoài ra biển còn là môi trường sống của hàng vạn loài sinh vật lớn nhỏ ( 6.845 loài động vật, trong đó có 2.038 loài cá,

300 loài cua, 300 loài trai ốc, 75 loài tôm, 7 loài mực, 653 loài rong biển ) và là nơi chứa đựng một nguồn tài nguyên khoáng sản đáng kể

Ở nước ta có hơn 3000km bờ biển kéo dài từ Bắc vào Nam Biển Việt Nam có tính đa dạng sinh học cao với nhiều hệ sinh thái cửa sông đặc thù, vô số rặng san hô

và thảm thực vật biển tạo điều kiện lý tưởng cho các động vật thủy sinh sinh sống

và phát triển Đây là nguồn lợi hải sản phong phú và đa dạng Sản lượng khai thác cho phép hằng năm khoảng 1,4-1,5 triệu tấn Là một thành phố có diện tích biển lớn, Đà Nẵng là nơi có nền kinh tế biển phát triển mạnh mẽ Các ngành đánh bắt nuôi trồng thủy hải sản, đặc biệt là du lịch biển đã mang lại một nguồn lợi kinh tế cho thành phố vô cùng lớn Giao thông biển nối liền nhiều quốc gia và có chi phí vân tải thấp nhưng đáp ứng khối lượng vận tải lớn Bên cạnh đó biển đóng một vai trò rất quan trọng trong vấn đề bảo vệ an ninh quốc gia

1.1.2 Sự ô nhiễm kim loại nặng trong hải sản

Kim loại nặng là những kim loại có tỉ trọng lớn hơn 5g/cm3

và thông thường là những kim loại hoặc á kim có liên quan đến sự ô nhiễm hoăc độc hại Kim loại hiện diện trong tự nhiên đều có trong đất và nước, hàm lượng chúng tăng cao do các hoạt động của con người, đặc biệt là các hoạt động ngành công nghiệp Kim loại nặng

Hg, Cd, Pb, As, Sb, Cr, Cu, Zn, Mn… không tham gia hoặc ít tham gia vào quá trình sinh hóa của các thể sinh vật và thường tích lũy trong cơ thể của chúng Vì vậy chúng là những nguyên tố độc hại với sinh vật Ô nhiễm kim loại ở môi trường biển

đã tăng trong những năm gần đây Hàm lượng kim loại nặng trong môi trường biển, cửa sông, trầm tích gia tăng đã đe dọa sự sống của sinh vật thủy sinh gây nguy cơ ảnh hưởng tới sức khỏe con người thông qua chuỗi thức ăn

Các kim loại nặng có mặt trong hải sản là do quá trình thẩm thấu qua da, qua thức ăn và tích tụ trong nhiều bộ phận khác nhau của sinh vật biển Nguyên nhân chủ yếu gây ô nhiễm kim loại nặng là nước thải công nghiệp và nước thải độc hại không xử lý hoặc xử lý không đạt yêu cầu bị đổ vào môi trường

1.2 Khái quát về nguyên tố Asen[3, 5]

1.2.1 Tính chất lý học của Asen

Asen hay còn gọi là thạch tín, một nguyên tố hóa học có ký hiệu As và số nguyên tử 33 Asen lần đầu tiên được Albertus Magnus (Đức) viết về nó vào năm

1250 Một số thông số vật lý của Asen trình bày trong bảng 1

Bảng 1.1 Một số thông số vật lý của Asen

Khối lượng nguyên tử 74,29g.mol-1

Asen là một á kim gây độc mạnh, có hai dạng thù hình là dạng kim loại và dạng không kim loại Dạng không kim loại của Asen khi làm ngưng tụ dạng hơi, đó

là chất rắn màu vàng được gọi là Asen vàng, tan trong dung dịch CS2 Ở nhiệt độ thường, Asen vàng dưới tác dụng của ánh sáng nó chuyển nhanh sang dạng kim loại

Asen dạng kim loại có màu xám bạc kim loại, có cấu trúc giống phốt pho đen,dẫn điện, dẫn nhiệt nhưng rất giòn, kết tinh dạng tinh thể dễ nghiền thành bột, không tan trong CS2

1.2.2 Tính chất hóa học của Asen

Asen là nguyên tố bán kim loại, có tính chất gần giống với tính chất của á kim, cấu hình lớp vỏ điện tử hóa trị của Asen là 4s2

4p3, trong cấu hình điện tử của Asen

có sự tham gia của obital d, vì vậy có khả năng mở rộng vỏ hóa trị

Trong các hợp chất Asen có ba giá trị số oxy hóa -3, +3, +5 trong đó số oxy hóa -3 đặc trưng cho Asen Asen bền trong không khí khô, nhưng bề mặt bị oxy hóa dần trong không khí ẩm thành lớp xỉn màu đồng cuối cùng thành màu đen bao quanh nguyên tố Khi dun nóng trong không khí , Asen bắt cháy tạo thành Asentrioxit- thực tế là tetrasen hexaoxit As4O6, đun nóng trong oxy tạo thành asen penoxyt- thực tế là tetraasen decaoxyt As4O10 và As4O6

Asen không phản ứng với nước trong điều kiện thiếu oxy hoặc các điều kiện thường Ở dạng bột nhỏ, Asen bốc cháy trong khí Clo tạo thành triclorua

2As + 3Cl2  2AsCl3

Khi đun nóng Asen cũng tương tác với brom, iot, lưu huỳnh Asen được điều chế như kim loại, khi khử oxit của chúng bằng cacbon hay hydro sẽ thu được Asen.Nó không tác dụng với axit không có tính oxy hóa nhưng dễ dàng phản ứng với axit HNO3, H2SO4 đặc

3As + 5HNO3 + 2H2O  3H2SO4 + 5NO Các halogennua được tạo ra khi khí Asen phản ứng với halogen, các hợp chất này dễ bị thủy phân tạo axit tương ứng trong môi trường nước

3As + 5Cl2 + 2H2O  2H3AsO4 + 10HCl

1.2.3 Tính chất hóa học của các hợp chất Asen [6, 8]

 Một số phản ứng đặc trưng của As+3

: Các hợp chất As+3 phổ biến như As3O4, H3AsO3, As2O3, , đều tan trong axit HNO3 dặc nóng, NaOH, NH4OH, (NH4)2S và (NH4)2CO3

As2O3 + 8HNO3 + 4H2O  2H3AsO3 + 3H2SO4 + 8NO

As2O3 + 3(NH4)2S  2(NH4)3AsS3Cho khí H2S qua dung dịch AsCl3 có kết tủa màu vàng tươi là As2S3 AsCl3 là một hợp chất quan trọng của Asen, nó dễ bay hơi, dễ bị thủy phân trong môi trường nước

AsCl3 + 3H2O  H3AsO3 + 3HCl Khi khử H3AsO3 ta thu được khí Asin, có mùi tỏi rất độc

H3AsO3 + 3Zn + 6HCl  3ZnCl2 + AsH3 +3H2O

H3AsO3 + CuSO4  CuHAsO3 + H2SO4

CuHAsO3 có kết tủa màu vàng lục trong môi trường kiềm, nó tan trong dung dịch cho màu xanh

CuHAsO3 + NaOH  CuNaAsO3 + H2O

 Một số phản ứng đặc trưng của As+5

: Một số hợp chất quan trọng của As+5

như As2S5, H3AsO4, Ag3AsO4… Trong

đó As2S5 không tan trong nước và dung dịch HCl, nó chỉ tan trong NaOH, HNO3 và

NH4OH vì vậy dựa vào tính chất này có thể xác định Asen bằng phương pháp khối lượng

As2S5 + 3(NH4)2S  2(NH4)3AsS4Khi cho axit asenic tác dụng với molidat amoni (NH4)2MoO4 trong môi trường axit HNO3 sẽ cho kết tủa màu vàng, muối này dùng để định tính và định lượng Asen

H3AsO4 + 12(NH4)2MoO4 + 21 HNO3  (NH4)3H4[As(Mo2O7)6] +

21NH4NO3 + 10H2O Trong hợp chất này As+5

có vai trò ion trung tâm điển hình tạo phức dị đa axit

và phức dị đa axit này cũng có thể bị khử về phức dị đa màu xanh

 Một số phản ứng đặc trưng của AsH3 :

Trong hợp chất AsH3, Asen thể hiện số oxi hóa -3, liên kết trong Asin là liên kết cộng hóa trị, đây cũng là đặc điểm cấu hình điện tử của Asen nguyên có trong môi trường không khí Asin có nhiệt độ nóng chảy là -1170C, nhiệt độ sôi là là -

1.2.4 Ứng dụng của Asen

Asen được biết đến và sử dụng rộng rãi tại Irac và một vài nơi khác từ thời cổ đại trong thời kì đồ đồng, Asen thường được đưa vào đồng thiếc để làm cho hợp kim trở nên cứng hơn

Chì Asenat đã từng được sử dụng nhiều trong thế kỷ 20 làm thuốc trừ sâu cho các loại cây ăn quả.Lục Scheele hay Asenit đồng, được sử dụng trong thế kỉ 19 như

là tác nhân tạo màu trong các loại sơn

Asenat đồng cromat (CCA hay tanalith) được dùng trong xử lí chống mối mọt

và bào mòn cho gỗ phương pháp này được sử dụng phổ biến ở nhiều quốc gia trong nửa cuối thế kỉ 20, mặc dù gỗ xẻ xử lí bằng CCA đã bị cấm ở nhiều khu vực việc hấp thụ trực tiếp hay gián tiếp do việc đốt cháy gỗ xử lí bằng CCA có thể gây tử vong ở động vật cũng như gây ngộ độc nghiêm trọng ở người, liều tử vong ở người

là khoảng 20mg tro

Trong các thế kỉ 18, 19, 20 một lượng lớn các hợp chất Asen đã được sử dụng làm thuốc chữa bệnh, ví dụ như: Arsphenamin và neosalvarsan điều trị bệnh giang mai, nhưng hiện nay đã loại bỏ bởi các loại kháng sinh hiện đại

Asen (III) oxit đã được sử dụng với nhiều mục đích khác nhau trong suốt 200 năm qua, nhưng phần lớn là điều trị ung thư

Đồng axeto asenit (Cu(C2H3O2)2.3Cu(AsO2)2) được sử dụng làm thuốc nhuộm màu xanh lục dưới nhiều tên gọi khác nhau

Gali asenua là một vật liệu bán dẫn quan trọng, sử dụng trong công nghệ chế tạo mạch tích hợp (IC), các mạch này có nhiều ưu điểm hơn so với các mạch dùng silic

Asenat hidro chì đã từng được sử dụng nhiều trong thế kỉ 20, làm thuốc trừ sâu cho cây ăn quả Việc sử dụng nó đôi khi tạo ra tổn thương não đối với người phun thuốc này

Asen vô cơ là nguyên nhân phá huỷ các mô trong hệ hô hấp, trong gan và thận Nó tác động lên các enzym hoạt động đảm bảo cho quá trình hô hấp, ức chế các enzym hoạt động và phản ứng với các nhóm sulfuahydryl của protein Nhiều enzym chứa các nhóm đó cũng bị tác động bởi asenit theo sơ đồ sau:

Do sự tương tự về tính chất hóa học với photpho, Asen can thiệp vào một số quá trình hóa sinh làm rối loạn photpho Có thể thấy được hiện tượng này khi nghiên cứu sự phát triển hóa sinh của các chất sản sinh ra năng lượng chủ yếu là ATP(adenozintriphotphat) Asen phá vỡ việc sản xuất ATP thông qua vài cơ chế Asen(III) ở nồng độ cao làm đông tụ các protein do sự tấn công các liên kết sunfua bảo toàn cấu trúc bậc 2 và 3

 Như vậy Asen có 3 tác động sinh hóa là: làm đông tụ protein, tạo phức với enzim

và phá hủy các quá trình photpho hóa

1.3.2 Nhiễm độc cấp tính

Nhiễm độc Asen cấp tính xảy ra do ăn uống phải asen với liều lượng 2g) các nghiên cứu cho thấy triệu chứng nhiễm độc rất đa dạng, phụ thuộc vào hợp chất Asen đã ăn phải Có thể gặp các biểu hiện tổn thương thận, rối loạn chức năng tim mạch, đôi khi xuất hiện phù phổi cấp, suy hô hấp, gan to… Nếu được cứu chữa kịp thời, bệnh nhân có thể sống sót, nhưng để lại các di chứng nặng nề về não, suy tủy, suy thận, thiếu máu, giảm bạch cầu, tan huyết, xạm da và tổn thương đa dây thần kinh ngoại biên

lớn(1-1.3.3 Nhiễm độc mãn tính

Bệnh nhiễm độc Asen mãn tính do sử dụng nguồn nước bị ô nhiễm Asen xảy

ra nhiều nơi trên thế giới Biểu hiện gây ấn tượng mạnh nhất là hình ảnh “Bàn chân đen” tìm thấy đầu tiên ở Đài Loan năm 1920 nguyên nhân gây bệnh là do dân cư sử dụng nguồn nước bị nhiễm Asen cao(0,35 – 1,10mg/l) từ các giếng khoan để sinh hoạt Asen còn gây hàng loạt các bệnh nội khoa như: gây tăng huyết áp, gây tắc ngoại vi, bệnh mạch vành, mạch máu não dẫn đến thiếu máu cục bộ cơ tim và não,

là những cơ quan đảm nhận chức năng sống quan trọng Nguy cơ mắc bệnh viêm tắc mạch mgoại biên tăng theo thời gian tiếp xúc với Asen ngay ở nồng độ > 0,02mg/l

Biểu hiện lâm sàn của bệnh rất đa dạng, tác hại rộng rãi tới chức năng của nhiều hệ cơ quan: thần kinh, tim mạch, tiêu hóa, hô hấp,…Mức độ tổn thương phụ thuộc vào độ nhạy cảm của từng cá thể, vào liều lượng và thời gian tiếp xúc Quá trình phát triển bệnh âm ỉ, kéo dài Ở giai đoạn sớm thường tìm thấy các tổn thương

da, các triệu chứng hay gặp như: biển đổi sắc tố da(pigmentation), dày sừng(hyperkeratosis) ở lòng bàn chân, bàn tay, đối xứng hai bên, đôi khi kèm theo các vết nứt nẻ Các tổn thương có thể phát triển thành ung thư da Nguy cơ mắc bệnh tăng ngay cả khi uống nước có nồng độ Asen < 0,05mg/l Bệnh thường phát triển sau khi tiếp xúc một thời gian dài ủ bệnh (5-10 năm, có thể lâu hơn)

Ngoài ra, Asen có thể làm tổn thương thần kinh, ảnh hưởng đến việc sinh sản ưor phụ nữ và tăng nguy cơ mắc bệnh xơ gan, thiếu máu, rối loạn chuyển hóa protein và đường điều đáng lo ngại nhất là Asen có thể gây ung thư da, phổ, bàng quang và thận Nguy cơ mắc bệnh ung thư tăng theo thời gian tiếp xúc

1.4.Tình trạng ô nhiễm biển bởi Asen hiện nay [6, 21]

1.4.1 Các dạng Asen trong môi trường biển

Mặc dù nồng độ Asen cao trong nước biển đã được biết đến cách đây hơn 100 năm, nhưng hàm lượng và tính đa dạng của các dạng Asen trong mẫu sinh vật biển chỉ được đề cập vào khoảng 30 năm trở lại đây Asen trong nước biển tồn tại chủ yếu ở dạng vô cơ như Asenate và Asenite, chính vì vậy sinh vật biển cũng không tránh khỏi sự phơi nhiễm bởi những dạng Asen vô cơ độc này

Hiện nay, đã phát hiện ra những cơ chế lý thuyết về quá trình dịch chuyển sinh học và quá trinh giải độc của các sinh vật biển Kết quả của các quá trình này làm xuất hiện trong môi trường nước biển hơn 25 dạng Asen Tuy nhiên sự phân bố những dạng này thay đổi rõ rệt giữa bốn đối tượng mẫu khác nhau bao gồm nước biển, trầm tích biển, tảo và động vật

1.4.2 Các dạng Asen trong cá biển

Hầu hết các công trình nghiên cứu đều cho rằng dạng Asen hữu cơ trong cá biển là Asenobetaine, ngoài ra còn có các dạng hợp chất Asen hữu cơ khác có mặt trong cá biển như: Asenocholine (cá nhám), trimethylasine oxit (cá da trơn)… tác động tới sức khỏe con người thông qua con đường ăn uống Hàm lượng trung bình Asen trong cá biển tử 0,6-4,7 ppm, còn trong nước ngọt chỉ khoảng 0,54 ppm, Asen tập trung nhiều nhất trong gan và mỡ cá Nghiên cứu cho thấy tỷ lệ nhiễm asen trong cá biển, so với cá nước ngọt, tương đối cao Nguyên nhân Asen có trong nước biển là từ các nguồn nước chảy qua các vỉa quặng chứa asen đã bị phong hoá, asen

từ dạng khó tan chuyển sang dạng có thể tan được trong nước Thuốc sâu chứa asen

sử dụng trong nông nghiệp, nước thải của các nhà máy hoá chất có asen ngấm theo

kẽ nứt xuống mạch nước ngầm rồi theo dòng chảy đổ ra biển Cá biển bị nhiễm độc Asen do sự thẩm thấu qua da hoặc qua con đường ăn uống và tích tụ không tiêu hóa phân hủy được, khi vượt giới hạn cho phép thì Asen tác động làm ảnh hưởng đến sinh trưởng và phát triển của cá biển

1.4.3 Ô nhiễm Asen trên thế giới

Asen (thạch tín) trong nguồn nước là vấn đề nguy hiểm của nhiều quốc gia và vùng lãnh thổ trên thế giới như: Ấn Độ, Băng-la-đet, Trung Quốc, Mỹ, Ca-na-đa, Mê-hi-cô Băng-la-đet, nơi được đánh giá là có mức ô nhiễm cao trên thế giới, với nguy cơ gây tử vong hàng trăm nghìn người Tại các nước phát triển, asen cũng có được tìm thấy trong nước và các hoạt động công nghiệp như khai khoáng Ô nhiễm asen trong đất và nước đã được phát hiện và nghiên cứu nhiều trên thế giới, trong

đó có vụ ô nhiễm asen trong nước ngầm ở Băng-la-đet được coi là vụ ngộ độc asen lớn nhất trong lịch sử loài người.Và từ vấn đề ô nhiễm nguồn nước đã dẫn đến nhiễm độc Asen trong hải sản trong đó cá biển là phổ biến nhất.Các công trình nghiên cứu cho thấy nếu ăn cá biển trong vùng biển bị ô nhiễm thi con người sẽ bị nhiễm độc Asen

Việc khảo sát tình trạng ô nhiễm asen trên thế giới đã được tiến hành bởi nhiều tổ chức, trong đó có IUPAC Dựa trên 4 tiêu chí: Tỉ lệ các trường hợp ngộ độc asen được ghi nhận, khả năng tiêu hóa asen vượt quá 50 μg /l, số người sống ở các vùng tiếp xúc và khả năng giảm thiểu, khắc phục ô nhiễm của khu vực, IUPAC

đã thiết lập bản đồ ô nhiễm asen trong nước ngầm trên thế giới (hình 1.1)

Hình 1.1 Bản đồ ô nhiễm asen trong nước ngầm trên thế giới

Theo như bản đồ trên, khu vực ô nhiễm nặng nề nhất là Bangladesh, trên 10 triệu người có nguy cơ nhiễm độc asen do sống trong các khu vực có nồng độ asen cao

Vị trí các nước nhiễm asenic trên thế giới (21/9/2005): Hàm lượng asen trong nước mưa (µg/l) ở Thái Bình Dương là 0,6; Nhật 1,6; Thụy Điển 2,5; vùng không bị nhiễm ở Bắc Âu là 0,005 -0,018 (trung bình là 0,08) ; vùng ô nhiễm ở Bắc Âu là 3,6-84 (trung bình là 12,3) Hàm lượng asen ở thế giới trong nước biển 3,7; ở nước sông là 4; trong nước sông ở Mỹ là 1,5; Nhật 1,7; Liên Bang Đức 3,6; Thụy Điển 0,2-10; Anh là 15 Hàm lượng asen trong nước dưới đất (µg/l) ở Nauy là 0,002-11 (trung bình là 0,02); ở Ireland 0,2-0,4; Liên Xô 3; Nhật 0,3-3,4; Mỹ 1-6; Thụy Điển 0,08-22

1.4.4 Ô nhiễm Asen tại Việt Nam

Dựa vào nguồn gốc và đặc điểm di chuyển, tập trung của As có thể chia lãnh thổ Việt Nam ra 3 kiểu vùng có khả năng ô nhiễm As chủ yếu như sau: miền núi, đồng bằng, đới duyên hải

Theo điều tra của UNICEF, asen có trong tất cả đất, đá, các trầm tích được hình thành từ nghìn năm trước tại Việt Nam, với nồng độ khác nhau Thạch tín từ

đá tan vào các mạch nước ngầm Vì vậy, mọi nơi trên lãnh thổ Việt Nam đều có nguy cơ nhiễm asen

Thấy được sự nguy hiểm đến từ tác hại của asen, năm 2006 Bộ Tài nguyên Môi trường đã tiến hành điều tra chi tiết về tình trạng nhiễm asen tại tất cả các tỉnh

để lập bản đồ ô nhiễm chất này trên cả nước (hình 1.2), nhằm kiểm soát và giảm thiểu tác hại của asen trong nước sinh hoạt Đề án do Bộ Tài Nguyên Môi trường chủ trì, với sự tham gia của các Bộ Y tế, Nông nghiệp & Phát triển nông thôn, với tổng kinh phí gần 17,66 tỷ đồng

Hình 1.2 Bản đồ ô nhiễm nước sinh hoạt bởi asen trên toàn quốc

(Nguồn: UNICEF - Phần màu trắng là phần chưa được đánh giá thực trạng)

1.5.Các phương pháp vô cơ hóa mẫu [11, 12]

1.5.1.Phương pháp vô cơ hóa mẫu ướt

1.5.1.1.Xử lý bằng axit mạnh đặc và có tính oxy hóa

Dùng axit mạnh và đặc (HCl, H2SO4), hay axit mạnh đặc có tính oxy hóa mạnh (HNO3, HClO4), hay hỗn hợp hai axit (HNO3 + HCl), hay hỗn hợp 3 axit (HNO3 + H2SO4 + HClO4) để phân hủy mẫu trong điều kiện đun nóng mẫu trong bình Kendan hay trong ống nghiệm Lượng axit dùng gấp 15 – 20 lần lượng mẫu Thời gian hòa tan mẫu trong các hệ hở hay bình Kendan thường vài giờ tới hàng chục giờ

Trong quá trình vô cơ hóa mẫu bằng axit có các quá trình vật lý, hóa học xảy ra sự phá vỡ mạng lưới cấu trúc của chất mẫu, giải phóng chất phân tích, đưa chúng vào dung dịch dưới dạng các muối tan Giải phóng chất phân tích về dạng muối tan trong dung dịch Phá hủy cấc hợp chất hữu cơ và mùn tạo khí CO2, nước và giải phóng các kim loại trong chất mẫu hữu cơ về dạng muối vô cơ tan tỏng dung dịch.Tạo hợp chất dễ bay hơi, làm mất đi anion trong phân tử chất mẫu … làm mẫu

bị phân hủy tạo ra các hợp chất khác tan trong dung dịch Xảy ra các phản ứng hóa học như: oxy hóa khử, thủy phân, tạo phức, hòa tan, kết tủa … của các phần tử chất mẫu với các axit dùng để phân hủy mẫu và các chất có trong mẫu với nhau

1.5.1.2 Xử lý bằng kiềm mạnh đăc nóng

Dùng các dung dịch kiềm mạnh (NaOH, KOH đặc), hay hỗn hợp của kiềm mạnh và muối kim loại kiềm (NaOH + NaHCO3) hay một kiềm mạnh và peroxit (KOH + Na2O2), nồng độ lớn (10% - 20%) để phân hủy mẫu phân tích trong điều kiện đun nóng trong bình Kendan hay trong hộp kín hoặc lò vi sóng Thời gian 6 –

10h đối với bình hở, còn trong lò vi sóng thời gian ngắn hơn 40 – 60 phút

Trong quá trình vô cơ hóa mẫu có các quá trình vật lý, hóa học phá vỡ cấu trúc của chất mẫu, chuyển các chất của mẫu vào dung dịch Các chất của mẫu tương tác với kiềm tạo ra các sản phẩm tan được Sinh ra các khí bay ra giúp sự tan của mẫu tốt hơn Tạo các hợp chất bền ít phân li và tan trong dung dịch Tạo ra các sản phẩm kết tủa khác của chất phân tích tách ra được

1.5.1.3.Ưu, nhược điểm và phạm vi ứng dụng

Không làm mất chất phân tích nhất là các nguyên tố có hợp chất dễ bay hơi Tuy nhiên tốn nhiều kiềm hay axit tinh khiết cao dẫn đến khả năng gây nhiễm bẩn mẫu cao, sau khi phá mẫu đuổi kiềm hay axit dư khó, tốn nhiều thời gian Phương pháp được dùng để xử lí mẫu phân tích kim loại một số anion vô cơ Không phân tích các hợp chất hữu cơ nhưng phân tích các kim loại trong mẫu hữu cơ

1.5.2.Phương pháp vô cơ hóa mẫu khô

Đây là kĩ thuật xử lí mẫu bằng tác dụng nhiệt (nung) Thực chất đây là bước đầu tiên trong quá trình xử lí mẫu Sau khi nung mẫu được hòa tan trong dung môi thích hợp ( nước, axit, hỗn hợp axit, chất có tính oxy hóa, kiềm, hỗn hợp kiềm, kiềm

+ muối của nó,…) Trong quá trình nung cần thêm chất phụ gia để bảo vệ Nhiệt độ nung cao, thời gian từ 2 – 3h

.Trong quá trình vô cơ hóa mẫu có các quá trình vật lý, hóa học phá vỡ xảy ra làm bay hơi nước hấp thụ và nước kết tinh trong chất mẫu

Sự tro hóa, đốt cháy các chất mùn, các chất hữu cơ của mẫu, phá vỡ cấu trúc ban đầu cuẩ chất mẫu, chuyển sang các chất đơn giản Chuyển dạng các hợp chất phức tạp của chất mẫu, về dạng đơn giản hơn Quá trình oxy hóa khử thay đổi hóa trị của nguyên tố trong các chất mẫu Giải phóng các khí như: CO, CO2, SO2 …Tương tác hóa học của các chất với nhau, tương tác với chất phụ gia thêm vào,… tạo ra các chất lúc đầu không có Phương pháp vô cơ hóa mẫunày có thao tác và cách làm đơn giản, không phải dùng nhiều axit đặc, xử lí được triệt để nhất là các mẫu nền hữu

cơ, thời gian rút ngắn, dễ mất chất phân tích, dễ hấp thụ các chất bẩn trong không khí khi đem ra khỏi quá trình nung, phân tích ion kim loại trong hợp chất hữu cơ, chất mùn, trầm tích,…

1.5.3.Phương pháp vô cơ hóa mẫu khô – ướt kết hợp

Thực hiện xử lí ướt sơ bộ trong cốc hay chén nung bằng một lượng nhỏ axit, chất phụ gia để phá vỡ sơ bộ cấu trúc ban đầu của các hợp chất mẫu, tạo điều kiện giữ một số nguyên tố có thể bay hơi khi nung

Phương pháp vô cơ hóa mẫu này hạn chế sự mất mát một số chất phân tích, sự tro

hóa là triệt để, sau khi hòa tan sẽ được dung dịch mẫu trong suốt, tốn ít dung dịch axit (khoảng 1/4 đến 1/3 so với vô cơ hóa ướt), thời gian nhanh hơn, không phải đuổi axit dư lâu, hạn chế độc hại và nhiễm bẩn mẫu phân tích, trang thiết bị đơn giản

 Qua quá trình tìm hiểu nghiên cứu nhận thấy phương pháp vô cơ hóa mẫu ướt có những ưu điểm phù hợp với việc phân tích xác đinh As trong mẫu cá biển bằng phương pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử AAS Vì vậy trong đề tài chúng tôi chọn phương pháp vô cơ hóa mẫu ướt bằng hỗn hợp axit

1.5.4 Tác nhân vô cơ hóa

Khi xử lý mẫu bằng phương pháp vô cơ hóa việc lựa chọn tác nhân oxi hóa phải căn cứ vào khả năng, đặc tính oxi hóa của thuốc thử và đối tượng mẫu Dưới đây là một số tác nhân vô cơ hóa thường sử dụng khi vô cơ hóa mẫu

Axit nitric (HNO3) là chất được sử dụng rộng rãi nhất để vô cơ hóa mẫu Đây

là tác nhân vô cơ hóa dùng để giải phóng nhanh vết nguyên tố từ các cốt sinh học và

thực vật dưới dạng muối nitrit dễ tan Điểm sôi axit nitric ở áp suất khí quyển là

1200C, lúc đó sẽ ion hóa toàn bộ các chất hữu cơ trong mẫu phân tích và giải phóng

kim loại dưới dạng ion Loại mẫu được áp dụng chủ yếu là các mẫu hữu cơ như:

nước giải khát, protein, chất béo, nguyên liệu thực vật, nước thải , một số sắc tố

polime và các mẫu trầm tích

Axit sunfuaric (H2SO4) là chất có tính oxi hóa mạnh, có nhiệt độ sôi là 3390

C

Khi kết hợp với axit nitric (HNO3) sẽ có khả năng phá hủy hoàn toàn hầu hết các

hợp chất hữu cơ Nếu sử dụng lò vi sóng thì phải vô cơ hóa trước trong cốc thủy

tinh hay thạch anh và giám sát quá trình tăng nhiệt độ của lò Loại mẫu được áp

dụng: mẫu hữu cơ, oxit vô cơ, hidroxit, hợp kim, kim loại, quặng

Axit pecloric (HClO4) có tính oxi hóa mạnh, có thể ăn mòn kim loại, không

phản ứng với các axit khác, phá hủy hợp chất hữu cơ Do axit pecloric (HClO4) có

thể gây nổ mạnh khi tiếp xúc với các nguyên liệu hữu cơ và các chất vô cơ dễ bị oxi

hóa nên thường phải oxi hóa mẫu trước bằng axit nitric (HNO3) sau đó mới sử dụng

axit pecloric (HClO4) (đặc biệt là trong lò vi sóng) Loại mẫu áp dụng: các mẫu hữu

cơ và vô cơ Trong nhiều trường hợp ta phải sử dụng hỗn hợp các axit mới có thể vô

cơ hóa mẫu hoàn toàn mẫu

1.6 Các phương pháp xác định Asen [6, 10]

1.6.1 Phương pháp phổ hấp thụ nguyên tử kết hợp sinh khí Asin (AsH 3 )

Quang phổ hấp phụ nguyên tử (AAS) là một kỹ thuật phân tích lượng vết các

nguyên tố phổ biến, được sử dụng nhiều trong các phòng thí nghiệm với độ chọn

lọc, độ lặp cao, có thể phân tích hàng loạt mẫu trong thời gian ngắn, giá thành thiết

bị không quá đắt Phương pháp này được áp dụng rộng rãi trong phân tích định

lượng Asen kết hợp vợi thiết bị tạo khí Hidrua

Nguyên tắc : Asen trong các đối tượng phân tích có thể tồn tại ở dạng As(III)

hay As(V), hiệu suất tạo khí hidrua của hai dạng này khác nhau nên tất cả Asen

trong mẫu phải được khử về As(III) nhờ tác nhân khử của KI hoặc NaI Sau đó

As(III) phản ứng với hidro mới sinh (tạo thành khi tác nhân khử Zn hoặc NaBH4

gặp môi trường axit) tạo hợp chất asin – AsH3 Khí asin sẽ được dẫn vào bộ phận nguyên tử hóa mẫu nhờ khí Argon tạo ra đám hơi nguyên tử tự do Các nguyên tử này sẽ hấp thụ các tia sáng có bước sóng đặc trưng và cho kết quả độ hấp thụ Do

As và hợp chất của nó có nhiệt độ nóng chảy và nhiệt độ sôi thấp nên ta thường chọn hệ thống nguyên tử hóa mẫu bằng phương pháp ngọn lửa đèn khí axetilen/không khí với độ nhạy cao khoảng 0,5µg/l, giới hạn phát hiện 0,2µg/l, khoảng nồng độ tuyến tính 1-20µg/ml

1.6.2.Phương pháp so màu trên giấy tẩm thuỷ ngân bromua hoặc thuỷ ngân clorua

Khi vô cơ hóa mẫu phân tích, dù tồn tại ở dạng nào thì asen cũng chuyển về dạng As5+

AsH3 + 3HgCl2 = As(HgCl)3 (vàng nâu) + 3HCl Chiều cao của đoạn giấy màu vàng tuỳ thuộc vào lượng asin Đo chiều cao này

ta có thể xác định được lượng asen có trong mẫu phân tích Phương pháp này có ngưỡng phát hiện tối thiểu là 1 g asen Vì AsH3 rất dễ bay hơi nên dụng cụ xác định As phải thật kín

1.6.3.Phương pháp quang phổ hấp thụ phân tử UV – VIS bằng thuốc thử bạc dietylditiocacbamat (AgDDTC)

Nguyên tắc của phương pháp là phản ứng của asin với AgDDTC tạo thành hợp chất có màu đỏ khi có mặt piridin (hoặc cloroform) Cường độ màu của dung dịch tỷ lệ với lượng asen có trong dung dịch

Lượng asen có trong mẫu sẽ chuyển về asenat bằng dung dịch KI hoặc NaI, sau đó dưới tác dụng của dòng hiđro mới sinh do phản ứng của Zn với axit HCl asenat bị khử thành asin Khí asin tạo thành đi qua ống lọc đã nhồi bông thủy tinh

tẩm chì axetat Pb(CH3COO)2 để loại bỏ H2S rồi tiếp tục được đi qua ống hấp thụ chứa AgDDTC trong dung dịch piridin (hoặc cloroform)

Khí asin làm cho dung dịch hấp thụ có màu vàng chuyển sang màu đỏ, cường

độ màu phụ thuộc vào lượng asin Sau khi phản ứng xong, chuyển dung dịch ở ống hấp thụ vào cuvet, đậy nắp lại, đo mật độ quang với dung dịch so sánh là mẫu trắng Dựa vào đường chuẩn ta tính được hàm lượng asen có trong mẫu cá

1.6.4 Phương pháp cực phổ Von – Ampe hòa tan

Cở sở phương pháp: xây dựng đường cong phụ thuộc giữa cường độ dòng điện và hiệu điện thế giữa hai điện cực được đặt trong bình điện phân chứa chất cần nghiên cứu

Phương pháp Von-Ampe hòa tan gồm có các giai đoạn chính:

- Khi điện phân làm giàu cần chọn thế thích hợp và giữ không đổi trong suốt quá trình điện phân Thông thường người ta chọn thế ứng với dòng khuếch tán giới hạn của chất cần phân tích và tại thế đó chỉ có một số tối thiểu các chất bị oxi hóa hoặc khử trên điện cực

-Các loại phản ứng có thể dùng để kết tủa lên bề mặt điện cực có thể là:

+ Khử ion kim loại trên điện cực thủy ngân:

1.7 Giới thiệu về phương pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử AAS [7, 10]

1.7.1 Cơ sở lý thuyết của phép đo

1.7.1.1 Sự xuất hiện phổ hấp thụ nguyên tử

Khi nguyên tử tồn tại tự do ở thể khí và ở trạng thái năng lượng cơ bản, thì nguyên tử không thu hay không phát ra năng lượng Tức là nguyên tử ở trạng thái

cơ bản Song, nếu chiếu vào đám hơi nguyên tử tự do một chùm tia sáng đơn sắc

có bước sóng phù hợp, trùng với bước sóng vạch phổ phát xạ đặc trưng của nguyên

tố phân tích, chúng sẽ hấp thụ tia sáng đó sinh ra một loại phổ của nguyên tử Phổ này được gọi là phổ hấp thụ của nguyên tử Quá trình này gọi là quá trình hấp thụ nguyên tử Tuy nhiên, nguyên tử không hấp thụ tất cả các bức xạ mà nó phát ra trong quá trình phát xạ Quá trình hấp thụ xảy ra đối với các vạch nhạy, vạch đặc trưng của nguyên tố đó

1.7.1.2 Nguyên tắc chung của phương pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử AAS

Để thực hiện phép đo AAS của một nguyên tố cần phải thực hiện các quá trình sau:

- Chọn các điều kiện và trang thiết bị phù hợp để chuyển mẫu phân tích từ trạng thái ban đầu (rắn hoặc dung dịch) thành trạng thái hơi của các nguyên tử tự

do

- Chiếu chùm tia bức xạ đặc trưng của nguyên tố cần phân tích qua đám hơi nguyên tử vừa điều chế được ở trên , các nguyên tử của các nguyên tố cần phân tích trong đấm hơi sẽ hấp thụ những tia bức xạ xác định và tạo ra phổ hấp thụ

- Nhờ một hệ thống quang học, thu toàn bộ chùm tia sáng, phân ly và chọn một vạch phổ hấp thụ của nguyên tố cần phân tích để đo cường độ của nó Trong một giới hạn nhất định của nồng độ C, giá trị cường độ này phụ thuộc tuyến tính vào nồng độ C của nguyên tố ở trong mẫu phân tích theo phương trình : D = k Cb

- Là nguồn phát ra bức xạ nhạy của nguyên tố cần phân tích

- Phải tạo được chùm tia hát xạ thuần khiết xchir bao gồm một số vạch nhạy, đặc trưng của nguyên tố cần phân tích, còn phổ nền khồn đáng kể

- Chùm tia phát xai đơn sắc phải có cường độ cao, bền vững theo thời gian và không bị các yếu tố vật lý nhiễu loạn

Các loại máy AAS hiện nay dùng chủ yếu ba loại nguồn đó là : Đèn catot rỗng, đèn phóng điện không điện cực, đèn phát phổ liên tục đã được biến điệu.Máy AAnalyst 100 Atomic Absorption Spectrometer sử dụng đèn catot rỗng HCL (Hollow cathode Lamp)

1.7.2.2 Hệ thống nguyên tử hóa mẫu

Là bộ phận quan trọng nhất quyết định độ nhạy của phép đo Bộ phận này giúp chuyển mẫu cần phân tích từ trạng thái ban đầu thành dạng hơi của các nguyên

tử tự do Đám hơi của các nguyên tử tự do này chính là môi trường hấp thu bức xạ

và sinh ra phổ hấp thụ nguyên tử

Hệ thống được chế tạo theo hai loại kỳ thuật nguyên tử hóa mẫu: Với hai kỹ thuật nguyên tử hóa, nên chúng ta cũng có hai phép đo tương ứng Đó là phép đo phổ hấp thụ nguyên tử trong ngọn lửa (F- AAS có độ nhạy cỡ 0,1 ppm) và phép đo phổ hấp thụ nguyên tử không ngọn lửa (GF – AAS có độ nhạy cao hơn kỹ thuật ngọn lửa 50- 1000 lần, cỡ 0,1- 1 ppb)

Trong đề tài này chúng tôi sử dụng kỹ thuật nguyên tử hóa mẫu bằng ngọn lửa đèn khí

1.7.2.3.Hệ thống quang và detecter

Có nhiệm vụ thu và phân ly và chọn vạch phổ hấp thụ cần đo hướng vào nhân quang điện (detecter) phát tín hiệu hấp thụ AAS của vạch phổ

1.7.2.4 Trang bị chỉ thị đo kết quả

Bộ phận này có thể là một điên kế chỉ năng lượng hấp thụ của vạch phổ hoặc

là máy tự ghi để ghi lại cường độ vạch phổ dưới dạng các pic Có thể máy hiện số Digical hay máy in( printer) để in ngay kết quả đo lên giấy Thông thường các máy hiện đại đều nối chung với một máy tính, cho phép điều chỉnh toàn bộ quá trình đo, tìm điều kiện tối ưu, xử lý kết quả đo

Chúng ta có thể minh họa một hệ thống máy đo phổ hấp thụ nguyên tử như sơ

đồ hình 1.3

Hình 1.3 Sơ đồ cấu tạo hệ thống máy AAS

a) Hệ 1 chùm tia; b) Hệ 2 chùm tia

1- Nguồn phát tia bức xạ đơn sắc; 2- Hệ thống nguyên tử hóa mẫu; 3- Hệ thống

đơn sắc và detetctor; 4- Bộ khuếch đại và chỉ thị kết quả đo

1.7.3 Kỹ thuật nguyên tử hóa mẫu

Nguyên tử hóa mẫu là giai đoạn tạo ra các nguyên tố tự do, là yếu tố sinh ra phổ AAS

* Phép đo phổ F-AAS:

Kỹ thuật F-AAS dùng năng lượng nhiệt của ngọn lửa đèn khí để hoá hơi và nguyên tử hoá mẫu phân tích Do đó mọi quá trình xảy ra trong khi nguyên tử hoá mẫu phụ thuộc vào đặc trưng và tính chất của ngọn lửa đèn khí nhưng chủ yếu là nhiệt độ ngọn lửa Đây là yếu tố quyết định hiệu suất nguyên tử hoá mẫu phân tích, mọi yếu tố ảnh hưởng đến nhiệt độ ngọn lửa đèn khí đều ảnh hưởng đến kết quả của phương pháp phân tích

* Phép đo phổ GF-AAS:

Kỹ thuật GF-AAS ra đời sau kỹ thuật F-AAS nhưng đã được phát triển rất

nhanh, nó đã nâng cao độ nhạy của phép xác định lên gấp hàng trăm lần so với kỹ thuật F-AAS Mẫu phân tích bằng kỹ thuật này không cần làm giàu sơ bộ và lượng mẫu tiêu tốn ít

Kỹ thuật GF-AAS là quá trình nguyên tử hoá tức khắc trong thời gian rất ngắn nhờ năng lượng nhiệt của dòng điện có công suất lớn và trong môi trường khí trơ (Argon) Quá trình nguyên tử hoá xảy ra theo các giai đoạn kế tiếp nhau: sấy khô, tro hoá luyện mẫu, nguyên tử hoá để đo phổ hấp thụ nguyên tử và cuối cùng làm sạch cuvet Nhiệt độ trong cuvet graphit là yếu tố quyết định mọi diễn biến của quá trình nguyên tử hoá mẫu

1.7.4 Các yếu tố ảnh hưởng tới phép đo AAS

1.7.4.1 Các yếu tố vật lý

 Độ nhớt và sức căng bề mặt của dung dịch

Độ nhớt của dung dịch ảnh hưởng rất nhiều tới hiệu xuất của quá trình nguyên tử hóa Độ nhớt của dung dịch càng lớn thì khả năng hút mẫu càng khó, vì thế mỗi quá trình phân tích mẫu và lập đường chuẩn phải có cùng nồng độ axit, loại axit và thành phần hóa học, vật lý như nhau

 Sự kích thích phổ phát xạ

Trong ngọn lửa đèn khí sự kích thích phổ phát xạ thường xảy ra mạnh với các kim loại kiềm và kiềm thổ Vì các nguyên tố này có thể kích thích phát xạ tương đối thấp còn các nguyên tố khác thì sự kích thích không đáng kể

1.7.4.2 Các yếu tố hóa học

 Thành phần nền của nguyên tố

Yếu tố ảnh hưởng này gọi là matrix effect, nhưng không phải lúc nào cũng xuất hiện, mà chỉ thấy trong một số trường hợp nhất định, thường đó là các mẫu chứa các nguyên tố nền ở dạng hợp chất bền nhiệt khó bay hơi và khó nguyên tử hóa

 Nồng độ axit trong mẫu

Nồng độ axit trong mẫu luôn có ảnh hưởng đến cường độ vạch phổ của nguyên tố phân tích Ảnh hưởng này thường gắn liền với loại anion của axit Các axit khó bay hơi thường làm giảm mạnh cường độ vạch phổ, còn các axit dễ bay hơi

thường gây ảnh hưởng nhỏ Chỉ riêng 2 anion ClO4- và CH3COO- gây hiệu ứng dương Các loại anion khác gây hiệu ứng âm theo thứ tự Cl-

, NO3

, SO4 2-

, PO4 3-

1.7.5 Các phương pháp phân tích định lượng [10, 11,16]

1.7.5.1 Phương pháp đồ thị chuẩn (đường chuẩn)

Nguyên tắc: chuẩn bị một dãy dung dịch chất chuẩn cần phân tích có nồng

độ chính xác khác nhau, tăng dần: C1, C2, C3, C4, C5,…

Thêm thuốc thử phân tích, tạo môi trường phù hợp Đo mật độ quang cho các dung dịch chuẩn ta được các giá trị D1, D2, D3, D4, D5,…Xây dựng đồ thị D = f (C) theo dạng tuyến tính bậc một: y = a.x + b

Hình 1.4 Đường chuẩn của phương pháp đo quang

Chuẩn bị dung dịch phân tích trong điều kiện tương tự như dung dịch chuẩn, đưa vào máy đo mật độ quang Dx, dựa vào phương trình của đồ thị để xác định Cx

1.7.5.2 Phương pháp thêm tiêu chuẩn

Nguyên tắc của phương pháp này là người ta dùng ngay mẫu phân tích làm nền để chuẩn bị một dẫy mẫu đầu, bằng cách lấy một lượng mẫu phân tích nhất định và gia thêm vào đó những lượng nhất định của nguyên tố cần xác định theo từng bậc nồng độ (theo cấp số cộng) Ví dụ lượng thêm vào là ∆C1, ∆C2, ∆C3,

∆C4, như thế chúng ta sẽ có một dẫy mẫu chuẩn như trong bảng sau, trong đó Cx

là nồng độ (hàm lượng) của nguyên tố cần xác định trong mẫu phân tích

Bảng 1.2 Dãy chuẩn của phương pháp thêm tiêu chuẩn

∆C

5 Chất khác Các chất khác là như nhau

tất cả dẫy mẫu đầu Ví dụ chúng ta thu được các giá trị tương ứng là Ao, Al,A2,

A3, và A4 Bây giờ từ các giá trị cường độ này và ứng với các nồng độ thêm vào của nguyên tố phân tích chúng ta dựng một đường chuẩn theo hệ tọa độ A - ∆C

Đó chính là đường chuẩn của phương pháp thêm Đường chuẩn này cắt trục tung

A tại điểm có tọa độ (Ao, O) Sau đó để xác định nồng độ Cx chưa biết chúng ta

có thể dùng phương pháp nội suy hoặc ngoại suy

Ngoại suy Nội suy

Hình 1.5 Sự phụ thuộc của mật độ quang vào nồng độ chất phân tích

1.7.5.3 Các kiểu phương pháp phân tích theo AAS

Trong phép đo phổ hấp thụ nguyên tử để xác định một nguyên tố hay một hợp chất người ta có thể tiến hành phân tích ngay chính chất đó theo phổ hấp thụ nguyên tử của nó, như phân tích các kim loại, hay qua việc đo phổ hấp thụ nguyên tử của một chất khác, khi chất phân tích không có tính chất hấp thụ nguyên tử, nhưng chất này lại có một sự tương tác rất định lượng về mặt hóa học theo một phản ứng hóa học nhất định với một kim loại có phổ hấp thụ nguyên

tử nhạy Do đó xuất hiện hai loại phương pháp phân tích định lượng theo phổ hấp thụ nguyên tử, đó là:

- Các phương pháp phân tích trực tiếp, cho chất có phổ AAS

- Các phương pháp phân tích gián tiếp, cho chất không có phổ AAS

Sau đây chúng ta sẽ nghiên cứu một cách tóm tắt về hai loại phương pháp phân

tích này

 Các phương pháp xác định trực tiếp

Về nguyên tắc thì tất cả các nguyên tố và các chất có phổ hấp thụ nguyên tử chúng ta đều có thể xác định nó một cách trực tiếp theo phổ hấp thụ nguyên tử của nó từ dung dịch mẫu phân tích Nghĩa là các phương pháp xác định trực tiếp chỉ phù hợp cho việc xác định các kim loại có vạch phổ hấp thụ nguyên tử Vì các kim loại đều có phổ hấp thụ nguyên tử của nó trong những điều kiện nhất định Theo cách này, nói chung trong nhiều trường hợp, mẫu phân tích trước hết được xử lí theo một cách phù hợp để được dung dịch mẫu có chứa các Ion kim loại cần phân tích Tiếp đó tiến hành định lượng nó theo một trong các cách chuẩn hóa đã biết (như theo phương pháp đường chuẩn, phương pháp thêm, hay phương pháp một mẫu đầu Đây là các phương pháp phân tích thông thường, đã và đang được dùng rất phổ biến, để xác định lượng vết các kim loại trong các đối tượng mẫu hữu cơ và vô cơ khác nhau theo phổ hấp thụ nguyên tử của nó Vì thế người ta gọi đối tượng của các phương pháp phân tích này là phân tích kim loại trong các loại mẫu vô cơ và hữu cơ Ví dụ các mẫu vô

cơ là quặng, đất, đá, khoáng liệu, muối, oxit, kim loại, hợp kim, xi măng, nước, không khí và các mẫu hữu cơ là mẫu thực phẩm, đường, sữa, đồ hộp, rau quả, đồ uống, giải khát, máu, se rum, nước tiểu, các mẫu cây và sinh học

Khi phân tích các loại mẫu này thì nguyên tắc chung là gồm hai giai đoạn

- Giai đoạn I: Xử lí mẫu để đưa nguyên tố kim loại cần xác định có trong mẫu về trạng thái dung dịch của các Cation theo một kĩ thuật phù hợp, để chuyển được hoàn toàn nguyên tố cần xác định vào dung dịch đo phổ

- Giai đoạn II: Phân tích nguyên tố cần thiết theo phổ hấp thụ nguyên tử của nó theo những điều kiện phù hợp (một quy trình) đã được nghiên cứu và chọn ra Các phương pháp phân tích trực tiếp này là thích hợp để xác định các kim loại,

mà bản thân chúng có phổ hấp thụ nguyên tử Nhưng trong khoảng năm năm lại đây, nhiều phương pháp phân tích gián tiếp đã xuất hiện để phân tích các chất không có phổ hấp thụ nguyên tử, ví dụ như xác định các Anion, các nhóm phân

tử, các hợp chất hữu cơ, các dược phẩm