PHÂN TÍCH ĐÁNH GIÁ HÀM LƯỢNG Zn TRONG MỘT SỐ LOẠI RAU CẢI BẰNG PHƯƠNG PHÁP QUANG PHỔ HẤP THỤ NGUYÊN TỬ LUẬN VĂN CÔNG NGHỆ SINH HỌC.

Để phù hợp với Để phù hợp với điều kiện nghiên cứu chúng tôi chọn phương pháp quang phổ điều kiện nghiên cứu chúng tôi chọn phương pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử để xác định Zn trong

lớn Rau là nguồn thực phẩm cần thiết và quan trọng cung cấp đầy đủ các chất cho

cơ thể: vitamin, muối khoáng, đạm Đặc biệt là các loại rau cải Nó không nhữngđem lại giá trị về kinh tế, dinh dưỡng cao mà nó còn ổn định đời sống hàng ngàycủa con người và động vật

Hiện nay, các quy trình sản xuất rau sạch đã được thực hiện theo những quyđịnh của bộ Nông nghiệp và phát triển nông thôn nhưng vì một số vấn đề như vốnđầu tư, trình độ hiểu biết, kỹ thuật canh tác… nên vấn đề rau sạch vẫn chưa đápứng được nhu cầu thực tiễn ở nước ta

Việc phân tích để tìm ra hàm lượng các kim loại nặng trong rau là một biện pháp

 pháp quan trọng quan trọng góp góp phần phần kiểm kiểm soát soát được chất được chất lượng, đảm lượng, đảm bảo bảo sự sự phát phát triển triển củacủarau xanh Kẽm trong rau xanh như một hợp phần kim loại của nhiều men mà quantrọng nhất là men xúc tác cho phản ứng tổng hợp ARN, tổng hợp protein Thiếukẽm có thể làm giảm năng suất tới 50% mà không biểu hiện triệu chứng gì Ngoài

ra, kẽm

ra, kẽm là một nguyên tố vi lượlà một nguyên tố vi lượng rất quan trọng tronng rất quan trọng trong việc đảm bảo sức khoẻ tốtg việc đảm bảo sức khoẻ tốtcho con người Tuy nhiên kẽm với nồng độ lớn sẽ trở thành chất độc gây cản trở một số quá trình sinh hóa của con người và thực vật

Vì vậy, việc xác định Zn cũng như các kim loại khác là

nhiều phương pháp để xác định hàm lượng Zn, tuỳ thuộc vào hàm lượng chất phântích mà có thể sử dụng các phương pháp khác nhau Trong đó, phương pháp hấpthụ nguyên tử AAS là phương pháp có độ lặp lại, độ nhạy và độ chọn lọc cao Vìnhững lý do trên chúng tôi thực hiện đề tài: “

trong một số loại rau cải bằng phương pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử ” 

2 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tàiCác kết quả thu được cuả đề tài góp phân xây dựng phương pháp xác định hàmlượng Zn trong rau cải bằng phương pháp hấp thụ nguyên tử (AAS)

11

CHƯƠNG 1.  TỔNG QUAN

1.1 Giới thiệu chung về rau cải

1.1.1 Đặc điểm và thành phần

   Họ Cải (Danh pháp khoa học: Họ Cải (Danh pháp khoa học: Brassicaceae), còn gọi là họ Thập tự Brassicaceae), còn gọi là họ Thập tự (Cruciferae),(Cruciferae),

là một họ thực vật có hoa Các loại cây trồng trong họ này gần như đều có chứa chữcải trong tên gọi Bao gồm cải

cải trong tên gọi Bao gồm cải bắp, cải bông xanh, súp lơ, cải brussels, cải xoăn (tấtbắp, cải bông xanh, súp lơ, cải brussels, cải xoăn (tất

cả đều là các giống cây trồng từ một loài là Brasica oleracea), cải làn, cải củ ThụyĐiển, cải xoăn nước mặn, cải củ, cải thìa và su hào

Rau cải có thân thảo sống từ 2 đến 3 tháng, cao 25-70cm Rễ không phình thành

củ Lá ở gốc, to, màu xanh nhạt, gân giữa trắng, nạc, phiến hình bầu dục nhẵn,nguyên hay có răng không rõ,

nguyên hay có răng không rõ, men theo cuống Hoa màu vàng men theo cuống Hoa màu vàng tươi họp thành chùmtươi họp thành chùm

ở ngọn Quả cải dài 4-11cm, có mỏ

Rau cải xoong có chứa nhiều sắt, nhiều iod giúp cơ thể chống được bệnh còixương, bệnh béo phì, bệnh ngoài da, bệnh xơ cứng động mạch ở người cao tuổi

Rau cải trắng có chứa nhiều chất bổ và vitamin đặc biệt là vitamin C có tácdụng chống oxy hóa mạnh

33

Cải thìa có nhiều vitamin A, B, C Lượng vitamin C của nó rất phong phú,đứng vào bậc nhất trong các loại rau Sau khi phơi khô, hàm lượng vitamin C vẫncòn cao Cải thìa là thực phẩm dưỡng sinh, ăn vào có thể lợi trường vị, thanh nhiệt,lợi tiểu tiện và ngừa bệnh ngoài da

Cải thảo chứa nhiều vitamin A, B, C, E có vị ngọt, tính mát, có tác dụng hạkhí, làm mềm cổ họng, bớt rát đỡ ho, bổ ích trường vị Ngoài ra, cải thảo có thểchữa một số bệnh như sốt rét, viêm bang quang, viêm đường tiết niệu

Thành phần dinh dưỡng trong cải xanh khá cao, đặc biệt là thành phần diệphoàng tố và vitamin K Ngoài ra, cải xanh còn có rất nhiều vitamin A, B, C,

caroten, anbumin, a-xit nicotic có tác dụng giải chứng cảm hàn, thông đàm, lợikhí

1.1.3 Một số tiêu chí rau an toàn [7, 17, 21]

1.1.3.1 Định nghĩaTrong quá trình gieo trồng, để có sản phẩm rau an toàn nhất thiết phải áp dụngcác biện pháp kỹ thuật và sử dụng một số nguyên liệu như nước, phân bón, thuốctrừ sâu bệnh Trong các nguyên liệu này, kể cả đất trồng, đều có chứa nhữngnguyên tố gây ô nhiễm rau và ít nhiều đều để lại một số dư lượng trên rau sau khithu hoạch Vì vậy, trong thực tế hiện nay hầu như không thể có sản phẩm rau sạchvới ý nghĩa hoàn toàn không có yếu tố độc hại Các nhà nghiên cứu đã chỉ ra rằng,những yếu tố này thực sự chỉ gây độc khi chúng để lại một dư lượng nhất định nào

đó trên rau, dưới mức dư lượng này thì không độc hại Mức dư lượng tối đa khônggây hại cho người có thể chấp nhận gọi là mức dư lượng cho phép (hoặc ngưỡng dưlượng giới hạn)

 Như vậy,  Như vậy, những sản những sản phẩm rau phẩm rau không chứa không chứa hoặc có hoặc có chứa dư chứa dư lượng các lượng các yếu tốyếu tốđộc hại nhưng dưới mức dư lượng cho phép được coi là rau an toàn với sức khỏengười, nếu trên mức dư lượng cho phép là rau không an toàn

1.1.3.2 Tiêu chuẩn rau an toàn Ngày

 Ngày 19/12/2019/12/2007, 07, bộ bộ trưởng trưởng bộ bộ Y Y tế tế đã đã ra ra quyết quyết định định số số 46-2007-Q46-2007-QĐ-BYTĐ-BYT

“Quy định giới hạn tối đa ô nhiễm sinh học và hóa học trong thực phẩm’’ Trongquyết định này qui định mức dư lượng cho phép trên sản phẩm rau đối với hàm

44

lượng nitrate, kim loại nặng, vi sinh vật gây bệnh và thuốc BVTV Các mức dưlượng cho phép này chủ yếu dựa vào qui định của Tổ chức lương nông thế giới(FAO) và Tổ chức y tế thế giới (WHO) Các cá nhân, tổ chức sản xuất và sử dụngrau dựa vào các mức dư lượng này để

rau dựa vào các mức dư lượng này để kiểm tra xác định sản phẩm có đạt tiêu chuẩnkiểm tra xác định sản phẩm có đạt tiêu chuẩn

an toàn hay không

 Ngoài  Ngoài ra ra trong trong thực thực tế tế rau rau an an toàn toàn còn còn phải phải mang mang tính tính hấp hấp dẫn dẫn về về mặt mặt hìnhhìnhthức: rau phải tươi, không có bụi bẩn, không có triệu chứng bệnh và được đựngtrong bao bì sạch sẽ

Yêu cầu về chất lượng rau an toàn phụ thuộc vào điều kiện môi trường canhtác và kỹ thuật trồng trọt Yêu cầu về hình thức được thực hiện khi thu hoạch vàtrong quá trình bảo quản, đóng gói

1.1.4 Sự xâm nhập của Zn vào

Có nhiều yếu tố làm rau bị ô nhiễm, trong đó quan trọng nhất là các yếu tố sau:

lượng kim loại nặng

55

nghiệp chứa nhiều kim loại nặng mà người dân thường sử dụng trực tiếp để tướirau.

Biện pháp khắc phục sự ô nhiễm này Biện pháp khắc phục sự ô nhiễm này là không trồng rau trong khu vực có chấtlà không trồng rau trong khu vực có chấtthải của nhà máy, các khu vực đất đã bị ô nhiễm do quá trình sản xuất trước đó. Ngoài

 Ngoài ra, ra, không không tưới tưới rau rau bằng bằng nguồn nguồn nước nước có có nước nước thải thải của của các các nhà nhà máy máy côngcôngnghiệp Quan trọng nhất là sử dụng thuốc bảo vệ

thích …đúng liều lượng, không lạm dụng 1.2 Vài nét về kim loại kẽm [2]

1.2.1 Trạng thái thiên nhiênKẽm là nguyên tố tương đối phổ biến, trữ lượng của nó trong trái đất là

Trong động vật và thực vật có chứa kẽm với hàm lượng nhỏ, trong cơ thể

hơn 14 giờ và phần lớn có chu kỳ bán rã nhỏ hơn 1 giây

1.2.2 Tính chất vật lýKẽm là một kim loại màu trắng xanh, óng ánh và nghịch từ.Kẽm kim loại cứng

và giòn ở hầu hết cấp nhiệt độ nhưng trở nên dễ uốn từ 100 đến 150

210°C, kim loại giòn trở lại và có thể được tán nhỏ bằng lực Kẽm có tính dẫn điệnkhá So với các kim loại khác, kẽm có độ nóng chảy (419,5°C,1F) và điểm sôi(907°C) tương đối thấp Điểm sôi của nó là một trong số những điểm sôi thấp nhất

66

của cáccủa các kim loại chuyển tiếpkim loại chuyển tiếp, chỉ cao hơn, chỉ cao hơn thủy ngânthủy ngân vàvà cadmicadmi Khối lượng riêng lớn Khối lượng riêng lớn

Kẽm dễ dàng tan trong dung dịch kiềm giải phóng hidro

Zn + OH + + 2H2H22O → [Zn(OH)44 ]]-2 + + HH22

Zn + NH33 + + 2H2H22O → [Zn(NH33))44 (OH)22]]  + + HH22

77

1.3 Vai trò, chức năng và tính độc của kẽm Zn [ 16, 21, 22]

1.3.1 Tính độc của kẽmKẽm là một trong những nguyên tố vi lượng cần thiết cho thực vật, động vật

và con người Với hàm lượng bé kẽm đóng vai trò là chất dinh dưỡng cần thiết cho

quá trình sinh trưởng phát triển Kẽm là thành phần cấu tạo nên các ezim, là chấtxúc tác cho một quá trình sinh hóa trong cơ thể thực vật và con người nên hiệntượng thiếu kẽm sẽ kìm hãm quá trình sinh trưởng phát triển của động thực vật vàcon người Tuy nhiên kẽm với nồng độ lớn sẽ trở thành một chất độc gây cản trở một số quá trình sinh hóa trong người và thực vật

 Ngộ độc  Ngộ độc kẽm kẽm cấp tính, cấp tính, có có thể thể gây chết gây chết người với người với triệu chứng triệu chứng như: có như: có vị vị kimkimloại khó chịu và dai dẳng trong miệng, đau

loại khó chịu và dai dẳng trong miệng, đau bụng đi chảy, buồn nôn, mồ hôi lạnh, bụng đi chảy, buồn nôn, mồ hôi lạnh, cocogiật, hạ huyết áp, yếu cơ, khó thở, tê liệt, bí tiểu và cuối cùng mạch đập khẽ, nạnnhân chết sau 10 đến 48 giây

1.3.2 Vai trò của kẽm đối với thực vật Nguyên tố

 Nguyên tố kẽm kẽm có vai có vai trò trong trò trong dinh dưỡng dinh dưỡng cây cây trồng như trồng như là việc là việc ảnh hưởngảnh hưởngđến sự tổng hợp sinh học axit indol acetic; là

đến sự tổng hợp sinh học axit indol acetic; là thành phần thiết yếu thành phần thiết yếu của men metallo-của men enzimes carbonic, anhydrase, anxohol dehydrogenase

metallo-Kẽm còn giúp cho việc tăng cường khả năng sử dụng đạm và lân trong cây.Đặc biệt, kẽm còn đóng vai trò quan trọng trong quá trình tổng hợp axit nucleic và protein

 protein Thiếu Thiếu kẽm kẽm có có thể thể làm làm giảm giảm năng năng suất suất tới tới 50% 50% mà mà không không biểu biểu hiện hiện triệutriệuchứng gì

1.3.3 Vai trò của kẽm đối với cơ thể con ngườiKẽm

Kẽm là một nguyên tố vi lượng cũng là chất kholà một nguyên tố vi lượng cũng là chất khoáng rất quan trọng trong viáng rất quan trọng trong việcệcđảm bảo sức khoẻ tốt cho con người Cơ thể con người không thể thiếu kẽm, mộtngười ăn thức ăn thiếu kẽm trong thời gian dài thì sẽ sinh bệnh Kẽm có thể đem lại

sự miễn dịch đối với cảm lạnh hay cúm Thị giác, vị giác, khứu giác và trí nhớ cóliên quan đến kẽm và sự thiếu hụt kẽm có thể gây ra sự hoạt động không bìnhthường của các cơ quan này

Đối với đàn ông kẽm có thể ảnh hưởng tới sự phát dục của khí quan sinh thực,khả năng tình dục và chi phối trạng thái hoạt động của tuyến tiền liệt Hàm lượng

88

kẽm của tuyến tiền liệt nếu giảm 35% so với hàm lượng bình thường sẽ bị phì đạinhẹ tuyến tiền liệt, nếu giảm 38% sẽ dẫn tới viêm tuyến tiền liệt mạn tính, giảm66% sẽ phát triển thành ung thư Đối với phụ nữ thiếu kẽm có thể dẫn đến tình trạngkhông thể mang thai

1.4 Các phương pháp vô cơ hóa mẫu [ 8, 10, 11]

Để xác định hàm lượng Zn trong rau xanh, trước hết ta phải tiến hành xử lýmẫu nhằm chuyển các nguyên tố cần xác định có trong mẫu từ trạng thái ban đầu(dạng rắn) về dạng dung dịch Đây là công việc rất quan trọng vì có thể dẫn đến sailệch kết quả phân tích do sự nhiễm bẩn mẫu hay làm mất chất phân tích nếu thựchiện không tốt Hiện nay, có nhiều kĩ thuật xử lý mẫu phân tích, với đối tượng rauxanh thì ba kĩ thuật dùng để phá mẫu gồm kĩ thuật vô cơ hoá ướt bằng axit đặc hoặcoxi hóa mạnh, kĩ thuật vô cơ hoá khô bằng nhiệt độ và phương pháp khô - ướt kếthợp

1.4.1 Phương pháp vô cơ hoá mẫu khô Nguyên

 Nguyên tắc: tắc: Đối Đối với với các các mẫu mẫu hữu hữu cơ cơ trước trước hết hết phải phải được được xay xay nghiền nghiền thànhthành bột, vữa h

 bột, vữa hay thể huyền ay thể huyền phù Sau đó phù Sau đó dùng nhiệt dùng nhiệt để hoá tro mđể hoá tro mẫu, đốt cháy cẫu, đốt cháy chất hữu cơ hất hữu cơ 

và đưa các kim loại về dạng oxit hay muối của chúng

Cụ thể là: Cân lấy một lượng mẫu nhất định (10 - 15 gam) vào chén nung. Nung chất mẫu ở

 Nung chất mẫu ở nhiệt độ thích hợp, nhiệt độ thích hợp, để đốt cháy để đốt cháy hết các chất hết các chất hữu cơ, và hữu cơ, và lấy bã lấy bã vôvô

cơ còn lại của các mẫu

cơ còn lại của các mẫu là các oxit, các muối…sau đó hoà tan bã thu được trong axitlà các oxit, các muối…sau đó hoà tan bã thu được trong axit

Yếu tố quyết định dạng tro hoá ở đây là nhiệt độ nung và thời gian nung và các chất phụ gia th

 phụ gia thêm vào mẫu kêm vào mẫu khi nung Nhi nung Nhiệt độ trhiệt độ tro hoá các cho hoá các chất hữu cơ tất hữu cơ thường đưhường được chọnợc chọn

Ưu, nhược điểm và phạm vi ứng dụng:

+ 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

99

 Nguyên tắc chung: ắc chung: Dùng axit Dùng axit đặc có tính đặc có tính oxi hoá mạnoxi hoá mạnh như (HNh như (HNOO33, HClO44…),

chất hữu cơ và chuyển các kim loại ở dạng hữu cơ về dạng ion trong dung dịchmuối vô cơ Việc phân huỷ có thể thực hiện trong hệ đóng kín (áp suất cao), haytrong hệ mở (áp suất thường) Lượng axit thường phải dùng gấp từ 10 - 15 lầnlượng mẫu, tuỳ thuộc mỗi loại mẫu và cấu trúc vật lý hoá học của nó Thời gian phân huỷ

 phân huỷ mẫu trong mẫu trong các hệ các hệ hở, bình hở, bình Kendan, ống Kendan, ống nghiệm, cốc…thường từ nghiệm, cốc…thường từ vài giờ vài giờ đến vài chục giờ, cũng tuỳ loại mẫu,

đến vài chục giờ, cũng tuỳ loại mẫu, bản chất của các chất, bản chất của các chất, còn nếu trong lò vi sóngcòn nếu trong lò vi sóng

hệ kín thì chỉ cần vài chục phút Thường khi phân huỷ xong phải đuổi hết axit dưtrước khi định mức và tiến hành đo phổ

Ưu, nhược điểm và phạm vi ứng dụng:

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

+ Không làm mất chất phân tích+ Thời gian phân huỷ lâu, thường là từ 10 -12 giờ

+ Tốn nhiều axit tinh khiết, axit dư nhiều, phải đuổi axit sau khi xử lý.+ Dễ gây nhiễm bẩn, nếu các hoá chất không có độ sạch cao

+ Thời gian đuổi axit dư lâu

1.4.3 Phương pháp vô cơ hoá mẫu khô

 Nguyên tắc:

 Nguyên tắc: mẫu mẫu được được phân phân hủy hủy trong trong chén chén hay hay trong trong cốc cốc nung nung mẫu mẫu TrướcTrướctiên người ta thực hiện xử lý ướt trong cốc hay chén bằng một lượng nhỏ dung môihay hỗn hợp dung môi để phá vỡ sơ bộ cấu trúc ban đầu của hợp chất mẫu và tạođiều kiện giữ một số nguyên tố có thể bay hơi khi nung, sau đó mới đem nung ở một nhiệt độ thích hợp cho đến tro trắng

Ưu, nhược điểm và phạm vi ứng dụng:

+ Hạn chế được sự mất mát của một số chất phân tích do nhiệt độ cao

10

+ Sự tro hóa là triệt để, sau khi hòa tan sẽ được dung dịch mẫu trong+ Không tốn nhiều dung môi đặc biệt là axit tinh khiết (lượng dung môi chỉ bằng 1/4

 bằng 1/4 đến 1/3 lđến 1/3 lượng cần dùượng cần dùng cho xử ng cho xử lý ướt)lý ướt)

+ Thời gian xử lý nhanh và triệt để hơn so với cách xử lý thông thường

+ Không phải đuổi axit dư lâu nên hạn chế được sự nhiễm bẩn do môi trường+ Phù hợp cho nhiều loại mẫu khác nhau để xác định kim loại và anion

+ Thời gian nung lâu, sử dụng lò nung

Qua tìm hiểu các tài liệu [8, 10, 11 ] chúng tôi chọn phương pháp vô cơ hóamẫu ướt để xác đinh Zn trong mẫu rau cải bằng phương pháp AAS

1.4.3 Tác nhân vô cơ hóaKhi 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 tượn

tác nhân vô cơ hóa mẫu thường sử dụng như sau:

 Axit nitric (HNO33 ) ) là chất được sử dụng rộng rãi nhất để vô cơ hóa mẫu Đâylà 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 mẫu sinh học

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

12000C, lúc đó sẽ ion hóa toàn bộ C, lúc đó sẽ ion hóa toàn bộ các chất hữu cơ trong mẫu phân tích và giải phóngcác chất hữu cơ trong mẫu phân tích và giải phóngkim loại dưới dạng ion

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

 polime và các mẫu trầm tcác mẫu trầm tích.ích

 Axit sunfuaric (H 22SO44 ) ) là chất có tính oxi hóa mạnh, có nhiệt độ sôi là 339là chất có tính oxi hóa mạnh, có nhiệt độ sôi là 33900C

hợp chất hữu cơ Nếu sử dụng lò vi sóng thì phải vô cơ hóa trước trong cốc thủytinh hay thạch anh và giám sát quá trình tăng nhiệt độ của lò

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

 Axit  Axit pecloric pecloric (HClO(HClO44 ) ) có tính oxi hóa mạnh, có thể ăn mòn kim loại, khôngcó tính oxi hóa mạnh, có thể ăn mòn kim loại, không phản

 phản ứng ứng với với các các axit axit khác, khác, phá phá hủy hủy hợp hợp chất chất hữu hữu cơ cơ Do Do HClOHClO44 có thể gây nổmạnh khi tiếp xúc với các nguyên liệu hữu cơ và các chất vô cơ dễ bị oxi hóa nên

11

1.5 Các phương pháp xác định kẽm trong rau cải [ 7, 11, 12,13]

1.5.1 Phương pháp điện hóa1.5.1.1 Phương pháp cực phổ cổ điển

Zn có hoạt tính cực phổ, trong nhiều nền cho sóng cực phổ định lượng  Nguyên t

 Nguyên tắc của phươắc của phương pháp lng pháp là khử ion Zà khử ion Znn2+

cực phổ Phản ứng xảy ra ở catot

Độ nhạy của phương pháp cực phổ không cao, chỉ xác định nồng độ các

1.5.1.2 Phương pháp Von -Ampe hoà tan

Cở sở phương pháp: xây dựng đường cong phụ thuộc giữa cường độ dòngđiện và hiệu điện thế giữa

điện và hiệu điện thế giữa hai điện cực được đặt trong bình điện phân chứa hai điện cực được đặt trong bình điện phân chứa chất cầnchất cầnnghiên cứu Các quá trình xác định Zn bằng phương pháp von –ampe hòa tan xung

vi phân gồm các giai đoạn:

Giai đoạn 1 : Điện phân làm giàu Zn trên bề mặt vi điện cực (Catot )

Sau đó để hệ Sau đó để hệ thống nghỉ khoảnthống nghỉ khoảng 10 đến 20 giây để g 10 đến 20 giây để sản phẩm của sự điện phânsản phẩm của sự điện phân phân bố đ

 phân bố đều trên bề ều trên bề mặt điện cực mặt điện cực catot.catot

Giai đoạn 2 : Hòa tan sản phẩm điện phân thường là các kim loại kết tủa trên

loại

12

1.5.2 Phương pháp quang học [5, 11, 13, 15]

1.5.2.1 Phư1.5.2.1 Phương pháp quang phơng pháp quang phổ phát xạ nguyên tử ổ phát xạ nguyên tử (AES)(AES)Đây là kỹ thuật phân tích được sử dụng rộng rãi trong phép phân tích, nó cho phép xác

 phép xác định định định định tính và tính và định lượng định lượng hàm lượng hàm lượng đa lượng đa lượng hoặc vi hoặc vi lượng của lượng của Zn.Zn

Ưu điểm của phương pháp này là phân tích nhanh hàng loạt mẫu, cho độ nhạy và độchính xác cao, độ nhạy cỡ 0,001%

1.5.2.2 Phương pháp trắc quang phân tử UV-VIS Phương pháp trắc quang dùng dithizon là một phương pháp tiêu chuẩn để xácđịnh kẽm, phức của kẽm với dithizon có màu đỏ, có thể chiết ion kẽm ra khỏi dung

các nguyên tố Cu, Cd, Pb cũng phản ứng với dithizon Để loại trừ ảnh hưởng củacác nguyên tố này người ta chiết kẽm từ dung dịch nước ở pH = 5 chứa lượng dư

 bằng cách đun  bằng cách đun sôi dung sôi dung dịch Một số dịch Một số chất vô chất vô cơ cản cơ cản trở quá trở quá trình chiết và trình chiết và gây đụcgây đục

kẽm – dithizon tong pha hữu cơ ở bước sóng 530nm

1.5.2.3 Phương pháp phổ hấp thụ nguyên tử (AAS)AAS là một trong những phương pháp hiện đại, được áp dụng phổ biến trongcác phòng thí nghiệm Phương pháp này xác định được hầu hết các kim loại trongmẫu sau khi đã chuyển hóa chúng về dạng dung dịch Trong phép đo AAS đối với

Zn người ta thực hiện đo với bước sóng bước tối ưu là 213,9 nm, thời gian đo 5

 phương  phương pháp pháp phân phân tích: tích: 0.003µg/ml0.003µg/ml Phương Phương pháp pháp có có độ độ nhạy nhạy cao, cao, kết kết quả quả phânphântích ổn định

 Để phù hợp với

 Để phù hợp với điều kiện nghiên cứu chúng tôi chọn phương pháp quang phổ điều kiện nghiên cứu chúng tôi chọn phương pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử để xác định Zn trong một số mẫu rau cải

13

1.6 Giới thiệu phương pháp quang phổ hấp

1.6.1 Cơ sở lý thuyết của phép

1.6.1.1 Sự xuất hiện phổ hấp thụ nguyên tử  Nguyên tử

 Nguyên tử tồn tồn tại tại ở ở trạng trạng thái hơi thái hơi tự tự do do mà mà bị bị kích kích thích bằng thích bằng một một chùm chùm tiatia

sáng có bước sóng xác định thì các nguyên tử tự do sẽ hấp thụ các bức xạ có bướcsóng nhất định ứng với đúng những tia mà nó phát ra

tia bức xạ cộng hưởng Lúc này nguyên tử nhận năng lượng, chuyển lên trạng tháikích thích và phát ra phổ, phổ đó gọi là phổ hấp

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 vạchnhạy, vạch đặc trưng của nguyên tố đó

1.6.1.2 Cường độ vạch phổ Trong một vùng nồng độ nhỏ của chất phân tích, mối quan hệ giữa cường độvạch phổ hấp thụ và nồng độ N của nguyên tố đó trong đám hơi nguyên tử tự docũng tuân theo định luật Lamber-Beer

Tuy nhiên trong các máy đo AAS, bề dày L phụ thuộc vào cấu trúc của máynên L coi như không đổi, D chỉ phụ thuộc vào số nguyên tử N trong môi trường hấpthụ, nên khi đó biểu thức trên có dạng:

D

D = K= K NNMặt khác, giữa số nguyên tử N của nguyên tố trong môi trường hấp thụ vànồng độ C của nguyên tố cần phân tích trong mẫu cũng có quan hệ nhất định, mốiquan hệ này rất phức tạp, phụ thuộc vào điều kiện nguyên tử hóa mẫu, thành phầnvật lý, hóa học, trạng thái tồn tại của nguyên tố trong mẫu Kết quả thực nghiệm đãchỉ ra rằng, trong một giới hạn nhất định của nồng độ C thì mối quan hệ giữa N và

C có thể biểu thị theo công thức :

 N = K aa C b

nghiệm của phép đo phổ Hệ số b là nghiệm của phép đo phổ Hệ số b là hằng số bản chất, phụ thuộc vào từng vạch phổhằng số bản chất, phụ thuộc vào từng vạch phổcủa từng nguyên tố, b có giá trị bằng 1 hoặc nhỏ hơn 1 Giá trị của b bằng 1 khi

14

nồng độ C nhỏ và ứng với mỗi vạch phổ của mỗi nguyên tố phân tích ta luôn tìm

hạn của vùng tuyến tính

1.6.2 Nguyên tắc và trang thiết bị của máy

tử 1.6.2.1 Nguyên tắc chung của phương phápPhương pháp phân tích này dựa trên cơ sở đo phổ hấp thụ nguyên tử của mộtnguyên tố Vì vậy muốn thực hiện phép đo AAS của một nguyên tố đầu tiên cần phải chọn các điều kiện và

 phải chọn các điều kiện và trang thiết bị phù hợp để trang thiết bị phù hợp để chuyển mẫu phân tích từ trạngchuyển mẫu phân tích từ trạngthái ban đầu (rắn hoặc

thái ban đầu (rắn hoặc dung dịch) thành trạng thái hơi của các dung dịch) thành trạng thái hơi của các nguyên tử tự do Saunguyên tử tự do Sau

đó, chiếu chùm tia bức xạ đặc trưng của nguyên tố cần phân tích qua đám hơinguyên tử vừa điều chế được ở trên, các nguyên tử của các nguyên tố cần phân tíchtrong đám hơi sẽ hấp thụ những tia bức xạ xác định và tạo ra phổ hấp thụ Và cuốicùng nhờ một hệ thống quang học, thu toàn bộ chùm tia sáng, phân ly và chọn mộtvạch phổ hấp thụ của nguyên tố cần phân tích để đo cường độ của nó

1.6.2.2 Trang thiết bị của máy quang phổ hấp thụ nguyên tử  Nguồn bứ

 Nguồn bức xạ đơn sắc xạ đơn sắc là nguồn phc là nguồn phát ra bức xạ đát ra bức xạ đơn sắc của ngơn sắc của nguyên tố cần puyên tố cần phânhântích, nguồn này sẽ chiếu vào đám hơi nguyên tử tự do và phải là là nguồn phát ra bức xạ nhạy của

 bức xạ nhạy của nguyên tố cần phân tích Ngoài ra, phải nguyên tố cần phân tích Ngoài ra, phải tạo được chùm tia phát xạtạo được chùm tia phát xạthuần khiết bao gồm một số vạch nhạy, đặc trưng của nguyên tố cần phân tích, còn phổ nền

 phổ nền không đáng không đáng kể kể Bên Bên cạnh đó, cạnh đó, chùm tia chùm tia phát xạ phát xạ đơn sắc đơn sắc phải có phải có cường độcường độcao, 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 :

Máy AAnalyst 100 Atomic Absorption Spectrometer sử dụng đèn catot rỗngHCL (Hollow cathode Lamp)

15

Hệ thống nguyên tử hóa mẫu là bộ phận quan trọng nhất quyết định độ nhạycủa phép đo Bộ phận này giúp chuyển mẫu cần phân tích từ trạng thái ban đầuthành 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

là môi trường hấp thu bức xạ và sinh ra phổ hấp thụ và sinh ra phổ hấp thụ nguyên tử Hệ thống được chếnguyên tử Hệ thống được chế

tạo theo hai loại kỹ thuật nguyên tử hóa mẫu là kỹ thuật nguyên tử hóa mẫu bằngngọn lửa đèn khí (F- AAS) hoặc kỹ thuật nguyên tử hóa mẫu không ngọn lửa (ETA-AAS) Trong đề tài này chúng tôi sử dụng kỹ thuật nguyên tử hóa mẫu bằng ngọnlửa

Hệ thống quang và detecter có nhiệm vụ thu và phân ly và chọn vạch phổ hấpthụ cần đo hướng vào nhân quang điện (detecter) phát tín hiệu hấp thụ AAS củavạch phổ

Trang bị chỉ thị đo kết quả có thể là một điện kế chỉ năng lượng hấp thụ củavạch phổ hoặc là máy tự ghi để ghi lại cường độ vạch phổ dưới dạng các pic Có thểmáy hiện số Digical hay máy in( printer) để in ngay kết quả đo lên giấy Thôngthường các máy hiện đại đều

thường các máy hiện đại đều nối chung với một máy nối chung với một máy tính, cho phép điều chỉnh toàntính, cho phép điều chỉnh toàn

 bộ quá tr

 bộ quá trình đo, tìình đo, tìm điều kiện m điều kiện tối ưu, xử tối ưu, xử lý kết qulý kết quả đo.ả đo

1.6.3 Kỹ thuật nguyên tử hóa mẫu Nguyên tử

 Nguyên tử hoá mẫu hoá mẫu là là giai đoạn giai đoạn tạo ra tạo ra các nguyên các nguyên tố tự tố tự do, là do, là yếu yếu tố sinh tố sinh rara phổ AAS Có hai

 phổ AAS Có hai kỹ thuật nguyên tử hóa kỹ thuật nguyên tử hóa mẫu là kỹ mẫu là kỹ thuật nguyên tử hóa mẫu thuật nguyên tử hóa mẫu trongtrongngọn lửa của đèn khí với các phép đo ngọn lửa ( Flame: AAS: F-AAS) và kỹ thuậtnguyên tử hóa không ngọn lửa trong cuvet graphit với phép đo không ngọn lửa(Flame Less: ETA- AAS) Dưới đây là kỹ thuật nguyên tử hóa mẫu bằng ngọn lửa.Theo kỹ thuật này mẫu ở trạng thái dung dịch được dẫn vào buồng để tạo sol khí

Cơ chế của quá trình nguyên tử hóa mẫu bằng ngọn lửa:

 Nếu năng lư

sẽ hoá hơi, nguyên tử hóa sẽ hấp thụ bức xạ tạo phổ AAS Tức là :

n Me(k) + n (hyy) ) → → Phổ Phổ F- F- AASAAS

16

 Nếu năng lượn

sẽ phân ly thành nguyên tử sau đó hóa hơi và hấp thụ tia bức xạ để tạo ra phổ AAS

n Me(k) + n (hyy) ) → → Phổ Phổ F- F- AASAASQuá trình này có ưu điểm là

Quá trình này có ưu điểm là kích thích êm dịu, an toàn, xác định phần lớn kimkích thích êm dịu, an toàn, xác định phần lớn kimloại Tuy nhiên, trong ngọn lửa có nhiều cơ chế phụ đó

 bền nhiệt  bền nhiệt kiểu MeO kiểu MeO (BaO, (BaO, CaO) ở CaO) ở vỏ vỏ ngọn lửa, ngọn lửa, làm giảm làm giảm cường độ cường độ vạch phổ vạch phổ (V,(V,

W, Al) Ngoài ra, đối với các nguyên tử có năng lượng kích thích thấp như kim loạikiềm, kiềm thổ tạo ra nhiều ion, thay vì thu phổ nguyên tử ta thu phổ ion Như vậy

ta phải điều chỉnh ngọn lửa ở nhiệt độ thấp hoặc thêm vào chất phân tích một sốchất có năng lượng ion hóa thấp hơn để thay vì ion hóa nguyên tố phân tích thì ionhóa chất thêm Bên cạnh phổ hấp thụ thì có phổ phát xạ của một số nguyên tố vì thếngười ta cho thêm chất nền tránh sự phát xạ

1.6.4 Phương pháp phân tích

1.6.4.1 Ph1.6.4.1 Phương pháp ương pháp đồ thị chuẩn đồ thị chuẩn (đường (đường chuẩn)chuẩn)Chuẩn bị một

Chuẩn bị một dãydãy mẫu dung dịchmẫu dung dịch chuẩn của chất phân tíchchuẩn của chất phân tích (thông thường(thông thường

sự phụ thuộc giữa D và C Trên cơ sở đường chuẩn tìmTrên cơ sở đường chuẩn tìm   phươ phương trìnng trình đường thh đường thẳng,ẳng,

Phương pháp này đơn giản, dễ thực hiện và rất thích hợp chỉ cần xác địnhđường chuẩn có thể phân

đường chuẩn có thể phân tíchtích hàng loạt mẫu của cùng một nguyên tố, như tronghàng loạt mẫu của cùng một nguyên tố, như trongkiểm tra chất lượng thành

kiểm tra chất lượng thành  phẩm, phẩm, kiểm tra nguyên liệu sản xuất.kiểm tra nguyên liệu sản xuất 1.6.4.2.1.6.4.2. Phương pháp thêm

 Nguyên  Nguyên tắc: tắc: Dùng Dùng ngay ngay mẫu mẫu phân phân tích tích làmlàm nềnnền để chuẩn bị một dãy mẫuđể chuẩn bị một dãy mẫuđầu, bằng cách lấy một lượng mẫu phân tích nhất định và

lượng nhất định của nguyên tố cần xác định theo từng bậc nồng

cộngcộng ) Ví dụ lượng thêm là) Ví dụ lượng thêm là ∆C∆C11, , ∆C∆C22, , ∆C∆C33, , ∆C∆C44, , ∆C∆C55như thế chúng ta sẽnhư thế chúng ta sẽ có mộtcó mộtdãy mẫu chuẩn ( bảng 1.2), trong đó C

dãy mẫu chuẩn ( bảng 1.2), trong đó Cxx là nồng độ (hàm lượng)là nồng độ (hàm lượng) củacủa nguyên tốnguyên tố

17

cần xác định trong mẫu phân

Bảng 1.2

Bảng 1.2.   Dãy chuẩn của phương  Dãy chuẩn của phương pháp thêm tiêupháp thêm tiêu chuẩn

 Nồ Nồng ng độ độ mẫmẫu u phphânân

1.6.5 Các phương pháp phân tích theoCác phương pháp phân tích theo AAS

Trong phép đo phổ hấp thụ nguyên tử để xác định một nguyên tố hay mộthợp

hợp chất người ta có thể tiến hành phân tích ngay chính chất đó theo phổ hấp thụchất người ta có thể tiến hành phân tích ngay chính chất đó theo phổ hấp thụnguyên

nguyên tửtử của nó, như phân tích các kim loại, hay qua việc đo phổ hấp thụcủa nó, như phân tích các kim loại, hay qua việc đo phổ hấp thụnguyên tử của

nguyên tử của mộtmột chất khác, khi chất phân tích không có tính chất hấp thụchất khác, khi chất phân tích không có tính chất hấp thụnguyên tử, nhưng chất này

nguyên tử, nhưng chất này lạilại có một sự tương tác rất định lượng về mặt hóacó một sự tương tác rất định lượng về mặt hóahọc theo một phản ứng hóa học

học theo một phản ứng hóa học nhấtnhất định với một kim loại có phổ hấp thụđịnh với một kim loại có phổ hấp thụnguyên tử nhạy Do đó xuất hiện hai loại

nguyên tử nhạy Do đó xuất hiện hai loại phương phương pháp phân  pháp phân tích định tích định lượng theolượng theo phổ

 phổ hấp hấp thụ thụ nguynguyên ên tửtử làlà các phương pháp phân tích trực tiếp, cho chất có phổcác phương pháp phân tích trực tiếp, cho chất có phổAAS hoặc các phương pháp phân tích gián tiếp, cho chất không có phổ

18

1.6.5.1 Các phương pháp xác định trực

Về nguyên tắc thì tất cả các nguyên tố và các chất có phổ hấp thụnguyên

nguyên tửtử chúng ta đều có thể xác định nó một cách trực tiếp theo phổ hấp thụchúng ta đều có thể xác định nó một cách trực tiếp theo phổ hấp thụnguyên tử của

nguyên tử của nónó từ dung dịch mẫu phân tích Nghĩa là các phương pháp xáctừ dung dịch mẫu phân tích Nghĩa là các phương pháp xácđịnh trực tiếp chỉ phù

định trực tiếp chỉ phù hợphợp cho việc xác định các kim loại có vạch phổ hấp thụcho việc xác định các kim loại có vạch phổ hấp thụnguyên tử Vì các kim loại đều

nguyên tử Vì các kim loại đều cócó phổ  phổ hấp hấp thụ thụ nguynguyên ên tử tử của của nó nó trong trong nhữngnhữngđiều kiện nhất định Theo cách này,

điều kiện nhất định Theo cách này, nóinói chung trong nhiều trường hợp, mẫuchung trong nhiều trường hợp, mẫu phân

 phân tích tích trước trước hết hết được được xử xử lí lí theo theo một một cáchcách phù phù hợp để được dung dịch mẫu cóhợp để được dung dịch mẫu cóchứa các ion kim loại cần phân tích Tiếp đó tiến

trong các cách chuẩn hóa đã biết (như theo phương

 phương pháp  phương pháp thêm, hay thêm, hay phương pháp phương pháp một mẫu một mẫu đầu, ) đầu, ) Đây Đây là là các các phương phương pháppháp phân

 phân tích tích thông thông thường, thường, đã đã vàvà đangđang được dùng rất phổ biến, để xác định lượngđược dùng rất phổ biến, để xác định lượngvết các kim loại trong các đối tượng

vết các kim loại trong các đối tượng mẫumẫu hữu cơ và vô cơ khác nhau theo phổhữu cơ và vô cơ khác nhau theo phổhấp thụ nguyên tử của nó Vì thế người ta gọi

hấp thụ nguyên tử của nó Vì thế người ta gọi đốiđối tượng của các phương pháptượng của các phương pháp phân tích

 phân tích này là này là phân tích phân tích kim loại kim loại trong các trong các loại loại mẫumẫu vôvô cơ và hữu cơ.cơ và hữu cơ

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

Giai đoạn 1: Xử lí mẫu để đưa nguyên tố kim loại cần xác định có trong mẫuvề

về trạng thái dung dịch của các cation theo một kĩ thuật phù hợp, để chuyểntrạng thái dung dịch của các cation theo một kĩ thuật phù hợp, để chuyểnđược

được hoànhoàn toàn nguyên tố cần xác định vào dung dịch đotoàn nguyên tố cần xác định vào dung dịch đo phổ. phổ

Giai đoạn 2: Phân tích nguyên tố cần thiết theo phổ hấp thụ nguyên tử củanó

nó theo những điều kiện phù hợp (một quy trình) đã được nghiên cứu và chọntheo những điều kiện phù hợp (một quy trình) đã được nghiên cứu và chọn ra.ra.Tất nhiên, ở đây giai đoạn I là cực kỳ quan trọng Vì nếu xử lí mẫu không tốt

có thể làm mất nguyên tố cần phân tích hay làm nhiễm bẩn mẫu Nghĩa là việc

lí mẫu không đúng sẽ là một nguồn sai số rất lớn cho kết quả phân tích, mặcdù

dù phương  phương pháp phân pháp phân tích đã tích đã được được chọn là chọn là phù hợp phù hợp nhất nhất Vấn Vấn đề đề này đặc này đặc biệt cóbiệt có

ýý nghĩanghĩa lớn trong phân tích lượng vết các nguyênlớn trong phân tích lượng vết các nguyên tố.tố

Các phương pháp phân tích trực tiếp này là thích hợp để xác định các kimloại,

loại, mà bản thân chúng có phổ hấp thụ nguyên tử Nhưng trong khoảng năm nămmà bản thân chúng có phổ hấp thụ nguyên tử Nhưng trong khoảng năm nămlại

lại đây,đây, nhiều phương pháp phân tích gián tiếp đã xuất hiện để phân tích các chấtnhiều phương pháp phân tích gián tiếp đã xuất hiện để phân tích các chấtkhông có

không có phổ phổ hấp thụ nguyên tử, ví dụ như xác định các Anion, các nhóm phânhấp thụ nguyên tử, ví dụ như xác định các Anion, các nhóm phân

19

tử, các hợp chất

tử, các hợp chất hữuhữu cơ, các dượccơ, các dược phẩm. phẩm

1.6.5.2 Phương pháp phân tích định lượng gián tiếp theo AAS Đây là một phạm vi ứng dụng mới của phép đo phổ hấp thụ nguyên tửđể

để  phân phân tích các chất không có phổ hấp thụ nguyên tử hay phổ hấp thụ nguyên tửtích các chất không có phổ hấp thụ nguyên tử hay phổ hấp thụ nguyên tửcủa nó

của nó kémkém nhạy Các phương pháp này hiện nay đang được phát triển và ứngnhạy Các phương pháp này hiện nay đang được phát triển và ứngdụng để phân

dụng để phân tíchtích các Anion và các chất hữucác Anion và các chất hữu cơ.cơ Nói chung các phương pháp xácNói chung các phương pháp xácđịnh gián tiếp các chất không có phổ hấp

định gián tiếp các chất không có phổ hấp thụthụ nguyên tử bằng phép đo phổ hấpnguyên tử bằng phép đo phổ hấpthụ nguyên tử được dựa theo hai nguyên tắc

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

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

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

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

trong mẫu với một vùng nồng độ nhất định, thì nó làm giảm hay làm tăngmẫu với một vùng nồng độ nhất định, thì nó làm giảm hay làm tăngcường độ,

cường độ, vạchvạch phổ  phổ hấp hấp thụ thụ nguyên nguyên tử tử của của một một kim kim loại loại một một cách cách tuyến tuyến tính.tính

của Mg- 285,20nm

1.6.6 Các yếu tố ảnh hưởng tới phép

1.6.6.1 Các yếu tố vật lý 

Độ nhớt và sức căng bề mặt của dung dịch ảnh hưởng rất nhiều tới hiệu suấtcủa quá trình nguyên tử hóa Độ nhớt của dung dịch càng lớn thì khả năng hút mẫucàng 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 ion hóa thường không ảnh hưởng nghiêm trọng tới quá trình phân tích cáckim loại nặng nhưng nó ảnh hưởng rất lớn tới quá trình phân tích các

và kiềm thổ Sự oxi hóa càng mạnh càng làm giảm cường độ vạch phổ hấp thụnguyên tử của đám hơi Để khắc phục hiện tượng này phải thêm vào mẫu phân tíchcác nguyên tố có thế ion hóa thấp hơn thế ion hóa của nguyên tố phân tích Khi đó

sự oxi hóa sẽ xảy ra với nguyên tố được thêm vào

20

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

, , NONO33 , , SOSO442- , , POPO443- , , FF

1.6.6.3 Các yếu tố quang phổ 

Đó là những quá trình làm cho việc đo ánh sáng hấp thụ bị sai lệch do sự hấpthu những chất khác ngoài nguyên tố cần phân tích Nguyên nhân của hiện tượngnày là do nền mẫu phân tích và một số yếu tố khác ( đèn, ngọn lửa, sự tán xạ củaánh sáng bên ngoài )

 Nền mẫu phân tích bao gồm: sự hấp  Nền mẫu phân tích bao gồm: sự hấp thu nền mẫu, sự chen lấn của thu nền mẫu, sự chen lấn của vạch phổ,vạch phổ,

sự hấp thu các hạt rắn

Trong vùng khả kiến thìTrong vùng khả kiến thì ssự hấp thu nền mẫuự hấp thu nền mẫu  rõ ràng, còn trong vùng tử ngoạirõ ràng, còn trong vùng tử ngoạithì ảnh hưởng này rất ít xuất hiện vì phổ nền trong vùng tử ngoại yếu, phụ thuộc rấtnhiều vào thành phần của mẫu

nhiều vào thành phần của mẫu nền phân tích Người ta có nền phân tích Người ta có thể loại nền bằng thể loại nền bằng phươngphương pháp 2

 pháp 2 vạch phổ, vạch phổ, phương pháp phương pháp dùng 2 dùng 2 nguồn sáng nguồn sáng liên tục, liên tục, phương pháp dựa phương pháp dựa trêntrênhiệu ứng Zecman và phương pháp dùng nguồn đơn sắc hoạt động 2 chế độ dòng (ppSmith – Hifetie )

Sự chen lấn của vạch phổ thường thấy khi có mặt nguyên tố thứ 3 ở trongmẫu phân tích có nồng độ lớn Người ta có

mẫu phân tích có nồng độ lớn Người ta có thể loại sự chen lấn này bằng cách thể loại sự chen lấn này bằng cách giảmgiảm

21

 bề rộng kh

 bề rộng khe của hệ đơn e của hệ đơn sắc, tách bỏ sắc, tách bỏ bớt nguybớt nguyên tố có vên tố có vạch phổ chạch phổ chen lấn ra khỏen lấn ra khỏi mẫui mẫu phân tích

 phân tích hoặc pha lhoặc pha loãng mẫu.oãng mẫu

Các hạt rắn nhỏ li ti của mẫu chưa bị hóa hơi và nguyên tử hóa hay các hạtmuội than của nhiên liệu chưa được đốt cháy hoàn toàn thường có ở lớp vỏ của

ngọn lửa, chúng hấp thụ hoặc chắn đường đi của chùm sáng từ đèn chiếu vào môitrường hấp thụ

trường hấp thụ.  Yếu tố này thể hiện rất rõ khi chọn không đúng chiều cao của đènYếu tố này thể hiện rất rõ khi chọn không đúng chiều cao của đènnguyên tử hóa mẫu hay

nguyên tử hóa mẫu hay  hỗn hợp khó cháy không được đốt cháy tốthỗn hợp khó cháy không được đốt cháy tốt,, thành phần khíthành phần khí

 Người  Người ta ta loại loại trừ trừ yếu yếu tố tố này này bằng bằng cách cách chỉnh chỉnh chiều chiều cao cao ngọn ngọn lửa lửa thích thích hợp,hợp,trộn hỗn hợp khí cháy với tỉ lệ thích hợp hoặc thêm chất phụ gia có nồng độ phùhợp để ngăn cản sự xuất hiện hợp chất bền nhiệt

1.6.6 Những ưu điểm và nhược điểm của phép đo AAS

Ưu điểm lớn nhất của phép đo phổ hấp thụ nguyên tử là có độ nhạy và độ chọnlọc cao

lọc cao Gần 60 nguyê Gần 60 nguyên tố hóa học có n tố hóa học có thể xác địnthể xác định trực tiếp đưh trực tiếp được bằng phợc bằng phươngương

để phân tích các lượng vết trong đối tượng y học, sinh học, nông nghiệp và kiểm tracác chất có độ tinh khiết cao

Do phương pháp có độ nhạy cao, nên trong nhiều trường hợp không phải làmgiàu nguyên tố cần xác định nên tốn ít mẫu, thời gian và không phải dùng nhiều hóachất tinh khiết cao khi làm giàu mẫu nên tránh được sự nhiễm bẩn mẫu khi xử lýqua các giai đoạn phức tạp

Ưu điểm thứ ba của phương pháp này là các động tác thực hiện nhẹ nhàng. Ngoài ra

 Ngoài ra với các với các trang thiết trang thiết bị bị hiện nay hiện nay người ta người ta có có thể xây thể xây dựng đồng dựng đồng thời nhiềuthời nhiềunguyên tố trong một mẫu Các kết quả phân tích ổn định, sai số nhỏ (không quá15% với vùng nồng độ cỡ ppm)

Bên cạnh những ưu điểm phép đo AAS cũng có những hạn chế nhất định.Trước hết thực hiện phép đo phổ hấp thụ nguyên tử cần phải có hệ thống máy đotương đối đắt tiền Mặt khác cũng chính do phép đo có độ nhạy cao, nên sự nhiễm bẩn có ảnh

 bẩn có ảnh hưởng đáng kể đối hưởng đáng kể đối với kết quả với kết quả phân tích các phân tích các kim loại lượng vết kim loại lượng vết Vì thếVì thế

22

môi trường không khí của phòng thí nghiệm phải không có bụi Các dụng cụ, hóachất dùng trong các phép đo phải có độ tinh khiết cao Và cuối cùng phương pháp phân tích này

 phân tích này chỉ cho biết chỉ cho biết thành phần nguyên tố thành phần nguyên tố của chất trong của chất trong mẫu phân tích, mẫu phân tích, chứchứkhông cho biết trạng thái liên kết của nguyên tố trong mẫu Vì thế

 pháp phân

 pháp phân tích thàntích thành phần nguh phần nguyên tố.yên tố

1.6.7 Đối tượng và phạm vi ứng dụng của

Đối tượng chính của phương pháp phân tích phổ hấp thụ nguyên tử là xác địnhlượng vết các kim loại trong các hợp chất vô cơ và hữu cơ với các đối tượng khácnhau Đến nay người ta có thể định lượng hầu hết các kim loại ( khoảng 60 nguyêntố) và một số

tố) và một số phi kim đến hàm lượng cỡ phi kim đến hàm lượng cỡ vài phần triệu (ppm), với sai số vài phần triệu (ppm), với sai số không quákhông quá15% Các phi kim như C, Cl, O,

15% Các phi kim như C, Cl, O, N, S chưa xác định được bằng phương pháp này vìN, S chưa xác định được bằng phương pháp này vìvạch phổ phân tích của các phi kim này thường nằm ngoài vùng phổ của các máyhấp thụ nguyên tử thông dụng( 190- 900nm) Ví dụ C : 165,70 ; N : 134,70 ; O :130,20 ; Cl : 134,78 ; S : 180,70nm

Phép đo phổ hấp thụ nguyên tử được ứng dụng rộng rãi để xác định định lượngcác kim loại, các nguyên tố trong đối tượng phân tích khác nhau Do độ nhạy, độchính xác và độ chọn lọc cao mà phương pháp này thường được ứng dụng để xácđịnh vi lượng các nguyên tố trong phân tích môi trường, phân tích nước, các sản phẩm

 phẩm công, công, nông nông nghiệp, nghiệp, thực thực phẩm phẩm Không Không ứng ứng dụng dụng cho cho việc việc phân phân tích tích cáccácnguyên tố có vạch cộng hưởng ở miền tử ngoại xa ( C, P và các halogen xa )

1.7 Tình hình nghiên cứu và kiểm soát hàm lượng kim loại nặng

rau xanh trên thế giới và ở Việt Nam [ 1, 22]

1.7.1 Trên thế giớiTrong những năm gần đây, tình trạng ô nhiễm kim loại nặng trong thực phẩm

là vấn đề đang được quan tâm, nhất là những quốc gia phát triển nhanh về côngnghiệp Vì vậy việc nghiên cứu hàm lượng kim loại nặng tích tụ trong rau xanh đãđược nghiên cứu ở rất nhiều công trình trên thế giới

Tại Bỉ hàm lượng kim loại kim loại nặng trong rau là rất cao, đặc biệt là tại cácthị trấn xung quanh khu vực khai thác mỏ Hàm lượng kẽm

La

La CalamineCalamine trong khoảng từ 30,46 đến 40,24mg/kg, cồn tai thị trấntrong khoảng từ 30,46 đến 40,24mg/kg, cồn tai thị trấn PlombiPlombies reses res là

23

từ 45,84 đến 50,93mg/kg Kết quả nghiên cứu cho thấy rằng hàm lượng kẽm trongrau cải khá cao thay đổi tùy theo hàm lượng nguyên tố này trong đất Bởi vì đất ở các vùng này của Bỉ bị ô nhiễm bởi những khu vực khai thác mỏ và nung chảy Zn

Bên cạnh đó thì tại Singapo, Thái Lan hàm loại kim loại nặng trong rau vẫncòn nằm trong giới hạn cho phép do

còn nằm trong giới hạn cho phép do ở các nước này ở các nước này đã áp dụng các biện đã áp dụng các biện pháp trồngpháp trồngrau an toàn một cách nghiêm ngặt

1.7.2 Ở Việt NamViệc xác định hàm lượng kim loại nặng trong rau được thực hiện tương đốirộng rãi trên các thành phố Hà Nội, Hồ Chí Minh, Đà Nẵng Hiện trạng ô nhiễmkim loại nặng trong rau xanh ở thành phố Hồ Chí Minh đã được công bố trong tàiliệu [1] Kết quả phân tích hàm lượng kẽm trong rau cải là từ 18,06mg/kg đến22,82mg/

22,82mg/kg Kết quả vẫn kg Kết quả vẫn nằm trong giới hạn cho phép nằm trong giới hạn cho phép theo quyết định số 867/1998theo quyết định số 867/1998QĐ-BYT ngày 04/4/1998 của Bộ Y tế

 Ngoài ra nhiều đề tài nghiên cứu cho thấy trong tất cả các loại rau

rau muống, rau cải là chứa hàm lượng kim loại nặng nhiều, đặc biệt là rau muốngtại ngoại ô thành phố Hà Nội, hàm lượng kim loại nặng cao hơn từ 5- 10 lần so vớigiới hạn 867/1998 của BYT

CHƯƠNG 2 NGUYÊN LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP

NGHIÊN CỨU

2.1 Thiết bị, dụng cụ, hóa chất2.1.1 Thiết bị

- Máy quang phổ hấp thụ nguyên tử AAS- 100 Spectrometer của hãng Perkin Elmer 

24

- Các hệ thống hệ thống dây nối và dây nối và van xả khívan xả khí

- Điều khiển toàn bộ hệ thống qua bộ vi xử lý trên máy hoặc sử dụng phần mềm AAWinlab để điều khiển và xử lý số liệu

Tất cả các hệ thống đặt trong phòng máy lạnh có điều hòa và quạt thông gió liêntục

2.1.2 Dụng cụ

- Bình tam giác, bình Kendan

- Đũa thủy tinh

Bộ phận hóa hơi mẫu