PHÂN TÍCH HÀM LƯỢNG THỦY NGÂN TRONG MỸ PHẨM

Các loại hợp chất thủy ngân hữu cơ dưới dạng dược phẩm được dùng trong y tế như: + Neptal: thuốc lợi niệu + Mercurochrome: thuốc sát trùng, dùng ngoài da, nếu dùng bên trong vết thươngcó

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TPHCM

BỘ MÔN CÔNG NGHỆ HÓA HỌC

Đ  TÀI: PHÂN TÍCH HÀM L Ề ƯỢ NG 

TH Y NGÂN TRONG M  PH M Ủ Ỹ Ẩ

Võ Th  Anh Th :  ị ư 15139122

Th ch Kim Hía:  ạ 15139037 Nguy n Th  Xuân Thùy: ễ ị 15139124 Nguy nTh  Mai Ph ễ ị ươ ng: 15139099

  m  đ u ở ầ

   Từ xa xưa con người đã có nhu cầu làm đẹp Ngày nay khi xã hội tiến bộ, kinhtế

ngày càng phát triển thì nhu cầu làm đẹp

ngày càng tăng cao Những sản phẩm “làm đẹp” cho con người chính là mỹ phẩm Chất lượng mỹ phẩm là một vấn đề cần phải

được quan tâm bởi vì nó có thể ảnh hưởng đến sức khỏe và vẻ đẹp của cơ thể

Đánh giá, giám sát chất lượng mỹ

  Hi p đ nh h  th ng hòa h p ASEAN ệ ị ệ ố ợtrong qu n lý m  ph m, trong b n b  ả ỹ ẩ ả ổsung m i nh t vào năm 2013 có quy ớ ấ

th y ngân trong kem và ph n bôi da ủ ấ

đã đ c nhi u n c c nh báo. ượ ề ướ ả

Tổng quan:

Định nghĩa

 Thủy ngân là một kim loại đặc biệt có

nguyên tố hóa học thuộc nhóm II B trong bảng tuần hoàn.

 Kí hiệu hóa học: Hg ( stt:80, màu trắng bạc ) Khối lượng nguyên tử: 200,59

Trong thiên nhiên,Hg có trong các quặng sunfua gọi là cinabre với hàm lượng 0,1–4%

 Tỷ trọng 13,6 kg/m3 ; Trọng lượng phân

tử 200,61.Trạng thái oxi hóa phổ biến của

nó là +1 và +2 Thời gian bán hủy của

thủy ngân từ 15 – 30 nămở nhiệt độ

thường, thủy ngân lỏng hầu như không

tan trong nước Thủy ngân cũng không

tan trong dung dịch acid hydrocloric loãng, acid sunfuric nguội và dung dịch kiềm, tan một phần trong Lipid, pentan, acid nitric

đặc và acid sunfuric đặc nóng.

Xuất xứ từ tiếng Hy Lạp: Hydrargyrum (trong đó Hydros: nước và argyros:

bạc) Đó là một trong 3 kim loại (TN, chì, cadmium) được coi là nguy hiểm nhất đối với con người, đã thế nó còn

là một chất không có chức năng gì đối với cơ thể Thủy ngân là kim loại nguy hiểm đối với con người TN có mặt ở khắp nơi và mức độgây hại đang ngày một nghiêm trọng hơn những gì các

nhà khoa học từng đánh giá

- Trong đời sống: Chế tạo các dụng cụ nghiên cứu

khoa học và dụng cụ trong phòng thí nghiệm

(nhiệt kế, áp kế).

Trong kỹ nghệ điện Hg là hóa chất rất quan trọng

để chế tạo các đèn hơi Hg, cácmáy nắn và ngắt dòng, các thiết bị kiểm tra công nghệ.

- Chế tạo các hỗn hống sử dụng trong các công việc như sau:

+Trong nha khoa để làm trám răng.

+ Trong chế tạo ắc quy Fe –Ni.

.

 + Các hỗn hống với vàng và bạc trước kia được dùng để mạ vàng, mạ bạc

theo phương pháp hóa học, ngày nay được thay thế bằng phương pháp

điện phân Tách vàng và bạc khỏi

quặng của chúng bằng cách tạo ra

hỗn hợp với Hg Phương tiện đổ

khuôn dùng Hg đông cứng

- Làm các biển báo phát sáng.

- Chế tạo các hợp chất hóa học có chứa

Hg Các loại hợp chất thủy ngân hữu cơ

dưới dạng dược phẩm được dùng trong y tế như:

+ Neptal: thuốc lợi niệu

+ Mercurochrome: thuốc sát trùng, dùng

ngoài da, nếu dùng bên trong vết thươngcó thể bị nhiễm độc

Độc tính và hiểm họa khó lường của thủy ngân

Thủy ngân nguyên tố

Dạng thủy ngân này ít có hại nhất nếu

chạm hoặc nuốt phải vì nó hấp thu rất ít

ởđường tiêu hóa, dạ dày Thủy ngân

nguyên tố gây độc cho người rất nhanh sau khi hít vào, nó gây tổn thương đường hô

hấp, phổi, gan, hệ thần kinh trung ương

Các triệu chứng ngộ độc thủy ngân nguyên

tố bao gồm nôn, khó thở, ho, sưng và chảy máu chân răng.

Tùy thuộc vào lượng thủy ngân hít vào, phổi có thể bị tổn thương vĩnh viễn và gây tử vong Một lượng nhỏ thủy ngân nguyên tố cũng dễ dàng ngấm qua

hàng rào mạch máu não và qua nhau thai, gây ảnh hưởng lâu dài đến não bộ

và thai nhi

THỦY NGÂN NGUYÊN TỐ

Thủy ngân vô cơ

 Không giống như thủy ngân nguyên tố, thủy ngân

vô cơ thường gây độc khi nuốtphải Do là chất ăn mòn nên dạng thủy ngân này gây bỏng trực tiếp trên niêm mạc.

 Nếu thủy ngân vô cơ xâm nhập vào máu, nó sẽ

tích lũy ở thận và não, gây tổn thương vĩnh viễn Một liều lượng lớn có thể làm mất máu, nước do tiêu chảy, suy thận và tử vong.

 Các triệu chứng phổ biến khi nhiễm độc thủy ngân

vô cơ là nóng trong dạ dày, cổ họng, tiêu chảy ra máu và nôn mửa.

Thủy ngân hữu cơ

Thủy ngân hữu cơ có thể gây bệnh nếu hít,

nuốt và hấp thụ qua da trong thời giantiếp xúc dài Nói cách khác, tiếp xúc một lượng nhỏ thủy ngân hữu cơ mỗi ngàytrong nhiều năm có thể gây ngộ độc nhiều năm sau đó

Nhiều nghiên cứu khoa học cho thấy tiếp xúc

với một lượng thủy ngân hữu cơ mythylmercury trong khi mang thai có thể gây tổn hại vĩnh viễn cho phát triển trí não của thai nhi Do vậy, hầu hết các bác sĩ đều khuyên phụ nữ mang thai ăn

ít cá, đặc biệt là cá kiếm

Các hiệu ứng sức khỏe & môi trường

Thủy ngân nguyên tố lỏng là ít độc, nhưng hơi, các hợp chất và muối của nó là rất độc và là nguyên

nhân gây ra các tổn thương não và gan khi con

người tiếp xúc, hít thở hay ăn phải Nguy hiểm chính liên quan đến thủy ngân nguyên tố là ở STP, thủy

ngân có xu hướng bị ôxi hóa tạo ra Ôxít thủy ngân - khi bị rớt xuống hay bị làm nhiễu loạn, thủy ngân sẽ tạo thành các hạt rất nhỏ, làm tăng diện tích tiếp xúc

bề mặt một cách khủng khiếp.

Xác định các điều kiện vô cơ hóa mẫu

Điều kiện phản ứng không quá mạnh,

thích hợp với việc áp dụng trên thiết bị vô

cơ hóa mẫu bằng vi sóng

Thêm dung dịch kali permanganat 5% để

ổn định toàn lượng thủy ngân có trong

mẫu về dạng Hg2+

Khử Hg2+ về Hg0 ở dạng hơi để phân tích bằng quang phổ hấp thụ nguyên tử

Lò phá m u vi sóng ẫ

• Thi t b  phân tích thu  ngân t i c  s  cho ế ị ỷ ạ ơ ở

phép xác đ nh trong d i kh i l ng thu  ị ả ố ượ ỷngân t    100 ng đ n 1000 ng trong m u ừ ế ẫ

phân tích. Do đó, l ng m u t i  u c n ượ ẫ ố ư ầ

thi t cho m t l n đo là kho ng 0,2 g m  ế ộ ầ ả ỹ

Thi t b  phân tích th y ngân ế ị ủ

Cho thêm vào c c đo th y ngân n c trao đ i ố ủ ướ ổion đ n kho ng 100ml. Thêm vào c c t ng ế ả ố ừ

gi t dung d ch kali permanganat 5% trong ọ ị

acid sulfuric 5% cho đ n khi dung d ch trong ế ị

c c có màu h ng b n trong 15 phút.ố ồ ề

- Đ i v i m  ph m d ng kem bôi da: ố ớ ỹ ẩ ạ Thêm 

t ng gi t dung d ch hydroxylamin 10% ừ ọ ị

trong n c vào c c đ n khi m t màu h ng. ướ ố ế ấ ồ

- Đ i v i m  ph m d ng ph n bôi da: Lo i ố ớ ỹ ẩ ạ ấ ạ

b  l ng d  kali permaganat b ng dung ỏ ượ ư ằ

d ch hydroxylamin 10% trong n c trao đ i ị ướ ổion đ n khi m t màu h ng. ế ấ ồ

• Cân chính xác kho ng 0,2g m u m  ph m ả ẫ ỹ ẩ

c n xác đ nh th y ngân vào c c teflon c a ầ ị ủ ố ủthi t b  vô c  hóa m u b ng vi sóng.ế ị ơ ẫ ằ

• Thêm vào t ng c c l ng tác nhân  vô c  ừ ố ượ ơ

hóa t ng  ng. Đ y kín c c, cho vào trong ươ ứ ậ ốthi t b  vô c  hóa m u b ng vi sóng.ế ị ơ ẫ ằ

• Sau khi quá trình vô c  hóa k t thúc, đ  ơ ế ể

cho nhi t đ , áp su t trong các c c teflon ệ ộ ấ ố

tr  v  cân b ng v i môi tr ng phòng thí ở ề ằ ớ ườnghi m.ệ

• Chuy n dung d ch trong c c teflon vào ể ị ố

c c đo th y ngân. Tráng c c teflon b ng ố ủ ố ằ20ml dung d ch acid sulfuric 5%, chuy n ị ể

d ch tráng c c sang c c đo th y ngân.ị ố ố ủ

L c d ch m u thu đ c qua gi y l c vào ọ ị ẫ ượ ấ ọbình nón. Tráng c c teflon b ng n c ố ằ ướ

trao đ i ion, chuy n d ch tráng c c lên ổ ể ị ố

ph u l c. Sau khi l c xong, chuy n d ch ễ ọ ọ ể ị

l c vào c c đo th y ngân, tráng bình nón ọ ố ủ

b ng dung d ch n c trao đ i ion. Đ  d ch ằ ị ướ ổ ổ ịtráng c c vào c c đo th y ngân. Thêm ố ố ủ

n c trao đ i ion vào c c đo th y ngân ướ ổ ố ủ

cho đ n kho ng 200 ml.ế ả

Chuẩn bị dung dịch chuẩn:

• Pha loãng chính xác thủy ngân chuẩn 1000 μg/ml

bằng nước trao đổi ion để được dung dịch chuẩn

gốc có nồng độ thủy ngân 100 ppb.

• Hút chính xác lần lượt 1 ml, 3 ml, 5 ml, 7 ml và 10

ml dung dịch chuẩn gốc vào năm cốc đo thủy ngân riêng biệt.

• Thêm vào từng cốc 20ml dung dịch acid sulfuric 5%

và 100ml nước trao đổi ion Thêm từng giọt dung

dịch kali permanganat 5% trong acid sulfuric 5% vào các cốc cho đến khi dung dịch trong cốc có màu

hồng bền trong 15 phút.

• Tr c khi ti n hành đo th y ngân, thêm  ướ ế ủ

t ng gi t dung d ch hydroxylamin 10%  ừ ọ ị

trong n c vào c c đ n khi m t màu h ng ướ ố ế ấ ồ

• Các dung d ch chu n dùng đ  xây d ng  ị ẩ ể ự

đ ng chu n đ c chu n b  nh  trên có  ườ ẩ ượ ẩ ị ư

l ng th y ngân l n l t là 100 ng, 300 ng,  ượ ủ ầ ượ

500 ng, 700 ng và 1000 ng.

• L o i b  l ng d  kali permaganat b ng  ạ ỏ ượ ư ằ

dung d ch hydroxylamin 10% trong n c  ị ướ

trao đ i ion đ n khi m t màu h ng và x   ổ ế ấ ồ ử

lý thêm đ  lo i b  m t s  t p ch t có trong  ể ạ ỏ ộ ố ạ ấ

ph n bôi da không b  phân h y h t trong  ấ ị ủ ế

quá trình vô c  hóa ơ

Xác định các thông số làm việc của máy quang phổ:

Thông số của máy quang phổ hấp

thụ nguyên tử: vạch phổ đo

253,7nm; cườngđộ dòng làm việc của

đèn cathod rỗng 7,5mA; độ rộng khe (slit width) 1,3nm; thời gian lấy tín hiệu 20

giây; tốc độ bơm nhu động của thiết bị phân tích thủy ngân 300 vòng/phút.

Thao tác đo:Chuyển dung dịch cần đo thủy ngân vào bình

đo của bộ phân tích thủy ngân, thêm 10ml dung dịch SnCl2 10%, đậy ngay nắp bình đo lại lắc đều10 giây Chuyển thiết bị

về chế độ tuần hoàn (CIRCULATE), bật bơm nhu động Khi tín hiệu hấp thụ cao nhất và ổn định tiến hành đo để ghi lại độ

hấp thụ Sau khi thực hiện phép đo, chuyển sang chế độ mở (OPEN) Khi độ hấp thụ đo được trên máy quang phổ hấp thụ nguyên tử trở về 0 có nghĩa là hệ thống đã được làm sạch

thuỷ ngân và có thể lặp lại quá trình đo trên một mẫu khác

Thực hiện đo độ hấp thụ của các dung dịch chuẩn thủy ngân trước để thiết lập đường chuẩn thực nghiệm Sau đó đo độ

hấp thụ của các dung dịch thử, dựa vào đường chuẩn thực

nghiệm để tính ra lượng thủy ngân trong mẫu thử

 th m đ nh qui trình: ẩ ị

    Ti n hành vô c  hóa c  ba m u ế ơ ả ẫ

trên trong thi t b  vô c  hóa trong lò ế ị ơ

vi sóng v i các tác nhân và đi u ki n ớ ề ệ

vô c  hóa đã xác đ nh. K t qu  ơ ị ế ả

thuđ c đ  h p th  t i 253,7nm v i ượ ộ ấ ụ ạ ớ

m u n n là 0, m u t  t o là 0,0420 và ẫ ề ẫ ự ạ

m u chu n là 0,0398.ẫ ẩ

Khoảng nồng độ tuyến tính: Trong khoảng tổng lượng thủy

ngân 100-1000ng có sự tương quan tuyến tính giữa độ hấp thụ và lượng thủy ngân với hệ số tương quan r là 0,9987

Độ lặp lại: tiến hành 6 lần phân tích độc lập theo các điều

kiện và cách tiến hành đã được xác định Kết quả cho thấy sau 6 lần định lượng độc lập với mẫu mỹ phẩm dạng kem bôi

da (HG01) có RSD ở mức 5,8%

Kết quả tương tự với dạng phấn bôi da

(HG02) có RSD ở mức 6,4% Mức lặp lại này là chấp nhận được với phương pháp phân tích dùng để kiểm tra phát hiện thủy ngân trong mẫu mỹ phẩm dạng kem bôi da

và phấn bôi da

 Giới hạn phát hiện (LOD) và giới hạn định lượng (LOQ):LOD của phương pháp xác

định được là 30ng tính theo tổng lượng thủy ngân có trong phần mẫu đem phân tích

Còn LOQ là 100ng thủy ngân Với lượng

mẫu mỹ phẩm lấy đem phân tích là 0,2g thì LOD và LOQ tương ứng với hàm lượng

thủy ngân trong mẫu lần lượt là 150 ppb và

500 ppb.

Ph ươ ng pháp AAS:

   Áp d ng đ nh l ng th y ngân (và các kim lo i đ c) trong  ụ ị ượ ủ ạ ộ kem và ph n bôi da m  ph m ấ ỹ ẩ

 Thi t l p qui trình phân tích th y ngân : ế ậ ủ

    Qui trình ph i phù h p v i thi t b  hóa h i l nh s n có,  ả ợ ớ ế ị ơ ạ ẵ

ph ng pháp đo toàn l ng gián đo n (khác v i ASEAN thi t  ươ ượ ạ ớ ế

b  đo dòng liên t c) trong m  ph m d ng kem bôi da và ph n  ị ụ ỹ ẩ ạ ấ trang đi m (ph n má, ph n m t). Nghiên c u thi t l p đi u  ể ấ ấ ắ ứ ế ậ ề

ki n c  th  cho 2 giai đo n chính c a ph ng pháp phân tích  ệ ụ ể ạ ủ ươ

th y ngân ủ

     Khảo sát, lựa chọn qui trình xử lý mẫu (tác

nhân vô cơ hóa, lượng mẫu đem phân tích, lượng tác nhân sử dụng)

Xác định các thông số làm việc của máy quang phổ (vạch phổ đo, cường độ dòng làm việc của

đèn cathod rỗng, độ rộng khe (slit width), thời

gian lấy tín hiệu, chế độ đo ) Thông số hoạt

động của bộ phân tích thủy ngân (nhất là tốc độ quay của bơm nhu động) Thao tác đo.

  Đa nh gia  qui trình phân tích ́ ́

Các chỉ tiêu cần đánh giá: độ đặc

hiệu, độ tuyếntính, độ đúng, độ chính

xác, khoảng xác định, giới hạn phát

hiện và giới hạn địnhlượng (tương tự

như phương pháp HPLC) Yêu cầu: Độ tuyến tính: r ≥ 0,997, y- intercept ≤ 10%;

Độ chính xác: RSD ≤ 10% (n=6), RSD

≤ 11(n=12); Độ đúng: đánh giá qua tỷ lệ thu hồi

K t qu  ki m tra m t s  ch t b  c m và có gi i h n  ế ả ể ộ ố ấ ị ấ ớ ạ

s  d ng trong m  ph m l u hành trên th  tr ử ụ ỹ ẩ ư ị ườ ng

Quy trình thao tác chuẩn để phát hiện thủy ngân đã được chúng tôi áp dụng đểkiểm tra

6 mẫu kem bôi da, 5 mẫu sữa rửa mặt và 3 mẫu dầu gội đầu mua trên thịtrường Trong

đó có 5 mẫu có thủy ngân: HG02

(29,96ppm); HG03 (1,36ppm); HG20

(0,88ppm); HG22 (0,64ppm) và HG23

(0,58ppm)

       The End.