xác định chì trong thủy sản bằng pp AAS

Xác định chì trong thủy sản bàng phương pháp AAS hay còn gọi là phương pháp hấp thu nguyên tử bao gồm tác hại khi nhiễm chì, khái niệm và phạm vi áp dụng phương pháp, nguyên tắc hóa chất cách tiến hành.

BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM

TP.HCM KHOA CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM



Tiểu luận

XÁC ĐỊNH

CHÌ

TRONG

THỦY SẢN

BẰNG

PHƯƠNG

PHÁP AAS

GVHD: Vũ Hoàng Yến Nhóm 8 _ Thứ 4 _ Tiết 7,8 _ A306 SVTH:

Nguyễn Thị Hà 2005130121

Trần Huỳnh Thảo Nguyên 2005130035 Nguyễn Thị Yến Nhi 2005130031 Trần Thị Minh Nhung 2005130127 Nguyễn Thùy Trang 2005130101

TP.Hồ Chí Minh - 2015

STT Họ và tên MSSV Công việc Tự đánh giá

1 Nguyễn Thị Hà 2005130121 Thiết bị AAS 80

2 La Thị Hiền 2005130112 Phạm vi áp dụng, nguyên tắc, dụng cụ,

3 Trần Huỳnh Thảo Nguyên 2005130035 Cách thức tiến hành,tính kết quả. 85

4 Nguyễn Thị Yến Nhi 2005130031 Nguyên tắc của phương pháp AAS. 95

5 Trần Thị Minh Nhung 2005130127

Khái niệm phương pháp AAS

Tổng hợp bài, chỉnh sửa, bổ sung

75

6 Nguyễn Thùy Trang 2005130101 Tổng quan về chì 90

BẢNG PHÂN CHIA CÔNG VIỆC

MỤC LỤC

MỞ ĐẦU 1

CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ CHÌ 2

1.1 Giới thiệu sơ lược: 2

1.2 Nguyên nhân nhiễm chì: 2

1.3 Tác hại của chì đối với sức khỏe: 3

CHƯƠNG 2: XÁC ĐỊNH CHÌ BẰNG PHƯƠNG PHÁP PHỔ HẤP THU NGUYÊN TỬ 5

2.1 Khái niệm phương pháp phổ hấp thu nguyên tử: 5

2.2.1 Phạm vi áp dụng: 5

2.2.2 Nguyên tắc: 5

2.2.3 Thiết bị, dụng cụ: 5

2.2.4 Hoá Chất và chất chuẩn : 6

2.2.5 Cách tiến hành 7

2.2.6 Tính kết quả: 8

TÀI LIỆU THAM KHẢO 9

MỞ ĐẦU

Thủy sản là một trong những ngành kinh tế mũi nhọn của Việt Nam Nhưng hiện nay, ngành thủy sản nước ta đang đối mặt với những thách thức lớn, đó là dịch bệnh, dư lượng thuốc kháng sinh, kim loại nặng…trong thủy sản và các sản phẩm thủy sản Trong

đó, vấn đề lượng kim loại nặng như asenic, chì, thủy ngân, cadmium…trong thủy sản vượt quá ngưỡng cho phép là một vấn đề quan trọng, cần được quan tâm

Trong các kim loại nặng kể trên, ngộ độc do chì phổ biến nhất và gây ra những tác hại nghiêm trọng đến sức khỏe con người, đặc biệt là trẻ em Chính vì vậy, việc kiểm tra, phân tích xem thủy sản có bị nhiễm chì hay không là một vấn đề cấp thiết Có nhiều phương pháp để xác định hàm lượng kim loại nặng trong thực phẩm, trong đó phương pháp quang phổ hấp thu nguyên tử là phương pháp đơn giản, được sử dụng rộng rãi cho

độ chính xác cao (sai số không vượt quá 15%) Vì những lí do trên, nhóm chúng em chọn

đề tài: “Xác định Chì trong thủy sản bằng phương pháp AAS”

CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ CHÌ.

1.1 Giới thiệu sơ lược:

Chì (Pb) là kim loại mềm xếp thứ 82 trong bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học, được con người phát hiện và sử dụng cách đây khoảng 6.000 năm.[1]

Chì là kim loại mềm nhất trong số tất cả các kim loại thông thường, thậm chí dùng móng tay cũng có thể cạo được chì.[1]

Chì là một nguyên tố độc hại không cần thiết cho cơ thể, tuy vậy người ta tìm thấy

nó có mặt trong thức ăn, thực phẩm, nước uống của người và động vật do nó có sẵn trong

tự nhiên hay do môi trường ô nhiễm, từ đó nó đi vào thức ăn, vào cơ thể động vật và người.[2]

1.2 Nguyên nhân nhiễm chì:

Nguồn tự nhiên: Kim loại nặng như chì được phát hiện ở mọi nơi trong đá đất và xâm nhập vào thủy vực qua các quá trình tự nhiên, phong hóa, xói mòn, rửa trôi

Nguồn nhân tạo: Các quá trình sản xuất công nghiệp (như khai khoáng, chế biến quặng kim loại, chế biến sơn, thuốc nhuộm,…), nước thải sinh hoạt, nông nghiệp (thuốc trừ sâu,…) Chính chất thải của công nghiệp sản xuất chì đã làm ô nhiễm đất, nước, không khí, rồi gây ô nhiễm độc cho người qua dây chuyền lương thực và thực phẩm

Chì khác các kim loại khác ở chỗ nó có mặt trong tất cả các đại dương trên thế giới với hàm lượng cao Từ 1961, người ta nhận thấy hàm lượng chì trong nước biển đã đạt tới mức cao do hoạt động công nghiệp, giao thông vận tải của con người và gây ô nhiễm cho

hệ động - thực vật biển Chẳng hạn năm 1986, khi tiến hành phân tích các loại hàu, tôm,

ốc, sò ở biển Hồng Kông, Trung Quốc phát hiện thấy chì, thủy ngân, thiếc, antimon tăng liên tục trong các loại hải sản đó (Hàm lượng chì cao nhất ở tôm, cua, cá đối và vẹm) Điều đó khiến người ta lo ngại khả năng gây nhiễm độc cho người bởi các hải sản này chiếm vị trí quan trọng trong món ăn hằng ngày của người dân địa phương Ở biển Địa Trung Hải thuộc Tây Ban Nha cũng đã phát hiện 31 loài cá, nhuyễn thể, giáp xác có chứa hàm lượng chì, cadimi và thủy ngân tăng lên 30 lần từ mùa hè năm 1994 và có thể gây

2

nhiễm độc cho người qua dây chuyền thực phẩm Khi phân tích các lớp trầm tích ở các hồ tại Thụy Điển, người ta đã thấy sự gia tăng lớp chì ở đáy hồ xảy ra vào thế kỷ XIX và tăng nhanh trong thế kỷ XX do việc sử dụng xăng pha chì đạt mức cao nhất vào năm

1970 Vì vậy, nước hồ và các loại thủy sản ở đây đã bị ô nhiễm bởi chì.[6]

Ở nước ta thì hầu hết các sông hồ hiện nay cũng bị ô nhiễm, chính là do nguồn nước cung cấp bắt đầu từ sông ngòi bị ô nhiễm nên đã làm cho nước các ao hồ, thủy vực

bị ô nhiễm theo.[5]

Hầu hết các loại thủy sản đều có nguy cơ nhiễm chì: cá chim, cá trôi, cá trắm, cá

mè, trai, cua, ốc, rô phi,… trong đó các loại cua, trai, ốc, … là nhiễm độc chì nặng nhất do chúng sống ở tầng đáy với nhiều lớp bùn đọng “ngấm” kim loại nặng.[5]

1.3 Tác hại của chì đối với sức khỏe:[2]

Sự ngộ độc cấp tính do chì gây ra thường ít gặp, vì phải ăn phải một liều lượng lớn mới gây ngộ độc cấp tính sau khi ăn Chì gây rối loạn quá trình tổng hợp porphyrin và nhân hem của hemoglobin; gây sự trở ngại trong tổng hợp protein và globin; tăng sự phá

vỡ màng tế bào, nhất là tế bào máu, tế bào tinh trùng và tế bào trứng, làm thay đổi tuổi thọ

tế bào ngắn lại Chì làm thay đổi hoạt động của enzyme, mặc dù với một hàm lượng chì rất ít, nó cũng có thể ức chế và kích thích hoạt động enzyme.Các ống dẫn trong thận có chứa vật thể hạt, đó là protein kết tủa với chì hoặc canxi, phosphor.Có những chấm điểm bắt màu kiềm của tế bào hồng cầu, do chì ức chế sự tổng hợp hemoglobin Ngoài ra, chì còn làm thay đổi chức năng nội tiết của cơ thể, làm mất khả năng sinh sản…

Tùy theo mức độ nhiễm độc mà có những triệu chứng cấp tính hay mãn tính:

- Ngộ độc cấp tính: Sau khi ăn phải acetat chì, đầu tiên thấy có vị ngọt, sau đó cảm thấy có vị chát, tiếp theo có cảm giác nghẹn ở cổ, rát mồm, thực quản, dạ dày Sau đó bắt đầu nôn ra với chất chứa màu trắng, đó chính là kết tủa Clorua chì AgCl Tiếp theo là những cơn đau bụng dữ dội, đi tiêu chảy, phân có màu đen (màu sunfur chì), sau đó mạch yếu, tê chân tay, kế đến là co giật, động kinh, chết ngay sau 36 giờ

- Ngộ độ trường diễn: là do ăn phải thức ăn có chứa một lượng chì, tuy ít nhưng ăn liên tục trong thời gian dài Chỉ cần cơ thể mỗi ngày hấp thu 1mg chì trở lên, sau một vài

năm sẽ có triệu chứng đặc hiệu như sau: Hơi thở thối, sưng lợi răng, có viền đen ở lợi, da vàng, thường đau bụng, táo bón, đau khớp xương, bại liệt chi trên, tay bị biến dạng, mạch yếu, nước tiểu ít, trong nước tiểu có porphyrin Phụ nữ trong thời kỳ sinh sản rất dễ bị sảy thai

Cấp cứu tại chỗ thường áp dụng cho ngộ độc cấp tính Cho uống natri sulfat hoặc magiesium sulfat, sau đó phải chở ngay bệnh nhân đến bệnh viện để giải độc kịp thời

4

CHƯƠNG 2: XÁC ĐỊNH CHÌ BẰNG PHƯƠNG PHÁP PHỔ HẤP THU NGUYÊN

TỬ 2.1 Khái niệm phương pháp phổ hấp thu nguyên tử:[3]

Như chúng ta đã biết, vật chất được cấu tạo bởi các nguyên tử và nguyên tử là phần

tử cơ bản nhỏ nhất còn giữ được tính chất của nguyên tố hóa học Trong điều kiện bình thường nguyên tử không thu và cũng không phát ra năng lượng dưới dạng các bức xạ Lúc này nguyên tử tồn tại ở trạng thái cơ bản Đó là trạng thái bền vững và nghèo năng lượng nhất Nhưng khi nguyên tử ở trạng thái hơi tự do, nếu chúng ta chiếu một chùm tia sáng có những bước sóng (tần số) xác định vào đám hơi nguyên tử đó, thì các nguyên tử

tự do sẽ hấp thụ các bước xạ có bước sóng nhất định ứng đúng với những tia bức xạ nó có thể phát ra được trong quá trình phát xạ của nó Lúc này nguyên tử đã nhận năng lượng của các tia bức xạ chiếu vào nó và nó chuyển lên trạng thái kích thích có năng lượng cao hơn trạng thái cơ bản Đó là tính chất đặc trưng của nguyên tử ở trạng thái hơi Quá trình

đó được gọi là quá trình hấp thụ năng lượng của nguyên tử tự do ở trạng thái hơi và tạo ra phổ nguyên tử Phổ sinh ra trong quá trình này được gọi là phổ nguyên tử

Phương pháp phân tích dựa trên cơ sở đo phổ hấp thu nguyên tử của môt nguyên tố

để xác định nồng độ hay hàm lượng của một hay nhiều nguyên tố trong mẫu phân tích được gọi là phép đo phổ hấp thu nguyên tử (AAS – Atomic Absorption Spectrophotometry)

2.2 Xác đ nh chì b ng ph ị ằ ươ ng pháp ph h p thu nguyên t : ổ ấ ử

2.2.1 Phạm vi áp dụng:

Tiêu chuẩn này quy định phương pháp xác định hàm lượng chì trong thuỷ sản và sản phẩm thuỷ sản bằng quang phổ hấp thụ nguyên tử

2.2.2 Nguyên tắc:

Mẫu thuỷ sản sau khi được tro hoá trong lò nung sẽ được hoà tan hoàn toàn bằng dung dịch acid clohydric loãng Chì trong dung dịch mẫu được xác định trên máy quang phổ hấp thụ nguyên tử

2.2.3 Thiết bị, dụng cụ:

Máy quang phổ hấp thụ nguyên tử có trang bị đèn cathod chì rỗng bước sóng cài đặt là 283,3 nm, sử dụng ngọn lửa acetylen-không khí với chiều rộng của đầu đốt là 4 inch

Chén sứ dung tích 50 ml, độ sâu 5cm hoặc cốc thuỷ tinh có mỏ bằng thạch anh, dung tích 100 ml

Tủ sấy nhiệt độ 1500 C

Lò nung kiểm soát được nhiệt độ trong khoảng từ 250 đến 6000 C với sai lệch không quá 100 C

Dụng cụ thuỷ tinh đã được rửa sạch bằng acid nitric nồng độ 8N và tráng lại bằng nước cất trước khi sử dụng

Cân phân tích có độ chính xác loại đến 0,01g và loại đến 0,0001 g

2.2.4 Hoá Chất và chất chuẩn :

Dung dịch acid clohydric (HCl) nồng độ 1N: Pha loãng 82 ml acid clohydric đậm đặc bằng nước cất đến 1000 ml

Dung dịch cid nitric (HNO3) nồng độ 1N

Acid percloric (HClO4) đậm đặc, nồng độ 70,5 %

Oxit lantan (La2O3)

Ethylendinitrilotetraaxetat (EDTA)

Dung dịch đệm:

+ Cho 163 g EDTA vào trong bình định mức 2000 ml, sau đó thêm 200 ml nước cất

và một lượng vừa đủ hydroxit amon (NH4OH) để hoà tan hết EDTA Thêm 8 giọt chỉ thị methyl da cam vào dung dịch ETDA

+Cho 500 ml nước cất vào một cốc thuỷ tinh rồi từ từ cho thêm 60 ml dung dịch acid percloric đậm đặc, khuấy đều rồi để nguội Sau đó, cho 50 g oxit lantan vào cốc rồi khuấy đều để hoà tan hết lượng oxit lantan này

+ Rót từ từ dung dịch oxit lantan vào dung dịch ETDA pha ở trên, vừa rót vừa khuấy mạnh Nếu cần thiết, thêm hydroxit amon vào dung dịch trên để giữ cho dung dịch có tính kiềm đối với methyl da cam (dung dịch có màu vàng) Ðịnh mức đến vạch bằng nước cất Dung dịch chì chuẩn:

a.Dung dịch chuẩn gốc, 1.0 mg/ml

Hoà tan 1,5985 g nitrat chì chuẩn trong khoảng 500 ml dung dịch acid nitric nồng độ 1N Sau đó, định mức thành 1000 ml bằng dung dịch acid nitric nồng độ 1N trong bình định mức

b.Dung dịch chuẩn trung gian, 10m g/ml

Lấy chính xác 10 ml dung dịch chuẩn gốc cho vào bình định mức 1000 ml, thêm 82

ml dung dịch acid clohydric nồng độ 1N vào bình Sau đó, định mức lên bằng nước cất

c Dung dịch chuẩn làm việc

Pha loãng dung dịch chuẩn trung gian thành các dung dịch chuẩn làm việc có hàm lượng chì lần lượt là 0,0; 0,2; 0,6; 1,0; 3,0; 5,0 và 10,0 mg Pb/ml bằng dung dịch acid clohydric nồng độ 1N trong các bình định mức dung tích 50 ml

6

2.2.5 Cách tiến hành

Bước 1: Chuẩn bị mẫu trắng:

Làm bay hơi 4 ml dung dịch acid nitric đậm đặc trong chén sứ đến khô trên bếp cách thuỷ Hoà tan cặn bằng 20 ml dung dịch acid clohydric nồng độ 1N và chuyển dung dịch vào bình định mức 25 ml Ðể nguội bình và định mức tới vạch bằng acid clohydric nồng độ 1N

Chú thích: Yêu cầu tổng hàm lượng chì trong mẫu trắng không được lớn hơn 10mg

Bước 2: Chuẩn bị mẫu thử:

Cân khoảng 25,0 g mẫu cho vào chén sứ rồi sấy khô trong tủ sấy trong thời gian 2 giờ ở nhiệt độ từ 1350 C đến 1500 C Chuyển chén sứ vào lò nung và tăng dần nhiệt độ đến

5000C Giữ nhiệt độ lò ở 5000 C trong thời gian 16 giờ để tro hoá mẫu

Lấy chén sứ ra để nguội đến nhiệt độ trong phòng Cho 2 ml acid nitric đậm đặc vào chén rồi làm bay hơi dung dịch trong chén vừa đến khô trên bếp cách thuỷ Ðặt chén

sứ trở lại vào lò nung ở nhiệt độ thường, sau đó tăng dần nhiệt độ đến 5000 C và giữ ở nhiệt độ này trong khoảng 1 giờ

Lấy chén ra, để nguội và lặp lại thao tác trên cho đến khi tro có màu trắng hoàn toàn

Cho 10 ml dung dịch acid clohydric nồng độ 1N vào chén có tro rồi hoà tan tro bằng cách đun nóng Chuyển gạn dung dịch vào bình định mức dung tích 25 ml

Ðun nóng phần tro còn lại trong chén 2 lần, mỗi lần với 5 ml dung dịch acid clohydric nồng độ 1N rồi rót dung dịch vào bình định mức 25 ml nói trên Ðể nguội và định mức tới vạch bằng acid clohydric nồng độ 1N rồi lắc đều

Bước 3: Dựng đường chuẩn:

Xây dựng đường chuẩn với các hàm lượng của chì lần lượt là 0,0; 0,2; 0,6; 1,0; 3,0; 5,0 và 10,0 m g/ml dựa trên độ hấp thụ của chúng Trong trường hợp tín hiệu nhận được yếu, phải điều chỉnh độ khuyếch đại để có được độ hấp thụ A của dung dịch chuẩn (hàm lượng 0,2 mg/ml) không nhỏ hơn 1 %

A= lg

Io: Cường độ bức xạ tới I: Cường độ bức xạ đi ra

Bước 4: Đo độ hấp thu của Pb trong dung dịch mẫu

Khi đường chuẩn có độ tuyến tính tốt, tiến hành đo độ hấp thụ của dung dịch mẫu thử và mẫu trắng đã chuẩn bị như sau:

+ Ðối với dung dịch mẫu thử trong, không có cặn lắng

Bơm lần lượt một dung dịch chuẩn sau đó là dung dịch mẫu thử Nếu số lượng mẫu nhiều thì bơm lần lượt một dung dịch chuẩn và 2 dung dịch mẫu thử

Tiến hành xác định độ hấp thụ 3 lần

+ Ðối với các dung dịch mẫu thử đục:

Thêm 1 ml dung dịch đệm vào các dung dịch mẫu thử, mẫu trắng, dung dịch chuẩn Sau đó, tiến hành xác định độ hấp thụ như đối với dung dịch mẫu thử trong

*Yêu cầu về độ tin cậy của phép phân tích:

a) Độ lặp lại của hai lần bơm

Ðộ lệch chuẩn tính theo độ hấp thụ của 2 lần bơm liên tiếp của cùng một dịch chuẩn phải nhỏ hơn 0,5%

b) Độ thu hồi (R)

Ðộ thu hồi được xác định bằng cách sử dụng 5 mẫu đã cho vào một lượng dung dịch chì chuẩn biết chính xác nồng độ Ðộ thu hồi tính được phải nằm trong khoảng từ 85% đến 115%, độ thu hồi trung bình phải lớn hơn 90%

2.2.6 Tính kết quả:

Tính hàm lượng chì trong mẫu thông qua đường chuẩn sau khi đã trừ đi mẫu trắng Hàm lượng chì trong mẫu thử thuỷ sản được tính theo công thức sau:

+ Ðối với dung dịch mẫu thử trong, không có cặn lắng:

CPb = + Ðối với dung dịch mẫu thử đục phải bổ sung thêm dung dịch đệm:

CPb =

Trong đó:

CPb: hàm lượng chì có trong mẫu thử (mg/g)

mPb: hàm lượng chì có trong dung dịch mẫu tính được theo đường chuẩn (mg/ml)

VHCl: thể tích dung dịch acid clohydric nồng độ 1N dùng để hoà tan mẫu (ml)

Vđ: thể tích dung dịch mẫu thử đã bổ sung 1 ml dung dịch đệm để phân tích (ml)

mm: khối lượng mẫu thử (g)

8

TÀI LIỆU THAM KHẢO

[1] “Sách giáo khoa Hóa học 12”, Bộ Giáo Dục và Đào Tạo.

[2] Dương Thanh Liêm (Chủ biên), Trần Văn An, Nguyễn Quang Thiệu, 2013

“Độc chất học và vệ sinh an toàn nông sản - thực phẩm”, Nhà xuất bản nông nghiệp.

[3] Phạm Luận, 2009, “Phương pháp phân tích phổ nguyên tử”, Nhà xuất bản Đại

học Quốc Gia Hà Nội

[4] 28 TCN 161:2000 Hàm lượng chì trong thủy sản -Phương pháp định lượng bằng quang phổ hấp thụ nguyên tử

[5].Hoàng Anh, “Thủy sản ở Hà Nội bị “ăn” kim

loại”,http://petrotimes.vn/thuy-san-o-ha-noi-bi-an-kim-loai-167077.html

[6] Nguyễn Phước Tương, “Ô nhiễm lương thực và thực phẩm bởi kim loại

nặng”, http://www.hoahocngaynay.com/vi/phat-trien-ben-vung/an-toan-hoa-chat/299-o-nhiem-luong-thuc-va-thuc-pham-boi-kim-loai-nang.html