Xác định hàm lượng chì trong sữa bột và sữa đặc có đường bằng phương pháp phổ hấp thu nguyên tử

8/18/2019 Xác định hàm lượng chì trong sữa bột và sữa đặc có đường bằng phương pháp phổ hấp thu nguyên tử

http://slidepdf.com/reader/full/xac-dinh-ham-luong-chi-trong-sua-bot-va-sua-dac-co-duong 1/71

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ KHOA KHOA HỌC TỰ NHIÊN

----------

TRƯƠNG TRÚC LY

XÁC ĐỊNH HÀM LƯỢNG CHÌTRONG SỮA BỘT VÀ SỮA ĐẶC CÓ ĐƯỜNG

BẰNG PHƯƠNG PHÁPPHỔ HẤP THU NGUYÊN TỬ

LUẬN VĂN ĐẠI HỌC NGÀNH: HÓA HỌC

2013

WW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON

WWW.BOIDUONGHOAHOCQUYNHON.BLOGSPOT.COMóng góp PDF bở i GV. Nguy ễ n Thanh Tú



TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ KHOA KHOA HỌC TỰ NHIÊN

----------

TRƯƠNG TRÚC LY


BẰNG PHƯƠNG PHÁPPHỔ HẤP THU NGUYÊN TỬ

LUẬN VĂN ĐẠI HỌC NGÀNH: HÓA HỌC

CÁN BỘ HƯỚNG DẪN ThS. NGUYỄN THỊ DIỆP CHI

ThS. LƯU HẢI ĐĂNG

2013





Trường Đại học Cần Thơ CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Khoa Khoa học Tự nhiên Độc lập - Tự do - Hạnh phúc Bộ môn Hóa học ----------

NHẬN XÉT VÀ ĐÁNH GIÁ CỦA CÁN BỘ HƯỚNG DẪN

1. Cán bộ hướng dẫn: ThS. Nguyễn Thị Diệp Chi ThS. Lưu Hải Đăng

- Đề tài: Xác định hàm lượng chì trong s ữa bột và sữa đặc có đường bằng phương pháp phổ hấp thu nguyên tử.

- Sinh viên thực hiện: Trương Trúc Ly MSSV: 2102265 - Lớp: Cử nhân hóa học Khóa: 36

2. Nội dung nhận xét:

a.

Nhận xét về hình thức LVTN: ..............................................................................................................................................................................................................................................................

b. Nhận xét về nội dung của LVTN (đề nghị ghi chi tiết và đầy đủ): Đánh giá nội dung thực hiện của đề tài:

...............................................................................................................................

............................................................................................................................... Những vấn đề còn hạn chế:

...............................................................................................................................

...............................................................................................................................

c.

Nhận xét đối với từng sinh viên tham gia thực hiện đề tài (ghi rõ từngnội dung chính do sinh viên nào chịu trách nhiệm thực hiện nếu có): ..............................................................................................................................................................................................................................................................

d. Kết luận, đề nghị và điểm: ..............................................................................................................................................................................................................................................................

Cần Thơ, ngày tháng năm 2013Cán bộ hướng dẫn





Trường Đại học Cần Thơ CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Khoa Khoa Học Tự Nhiên Độc lập - Tự do - Hạnh phúc Bộ môn Hóa học ----------

NHẬN XÉT VÀ ĐÁNH GIÁ CỦA CÁN BỘ CHẤM PHẢN BIỆN

1. Cán bộ chấm phản biện:

2. Đề tài: Xác định hàm lượng chì trong sữa bột và sữa đặc có đường bằng phương pháp quang phổ hấp t hu nguyên tử.

3. Sinh viên thực hiện: Trương Trúc Ly MSSV: 2102265Lớp: Cử nhân hóa học Khóa:36

4. Nhận xét về hình thức LVTN: ...............................................................................................................................

...............................................................................................................................5. Nhận xét về nội dung của LVTN (đề nghị ghi chi tiết và đầy đủ):

- Đánh giá nội dung thực hiện của đề tài: ..............................................................................................................................................................................................................................................................

- Những vấn đề còn hạn chế: ..............................................................................................................................................................................................................................................................

6. Nhận xét đối với từng sinh viên tham gia thực hiện đề tài (ghi rõ từngnội dung chính do sinh viên nào chịu trách nhiệm thực hiện nếu có):

...............................................................................................................................

...............................................................................................................................

7. Kết luận, đề nghị và điểm: ..............................................................................................................................................................................................................................................................

Cần Thơ, ngày tháng năm 2013 Cán bộ chấm phản biện





TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ

KHOA KHOA HỌC TỰ NHIÊN

BỘ MÔN HÓA HỌC

Năm học 2013-2014


BẰNG PHƯƠNG PHÁP PHỔ HẤP THU NGUYÊN TỬ

LỜI CAM ĐOAN

Tôi tên là Trương Trúc Ly là tác giả của Luận văn xin xác nhận Luậnvăn đã được chỉnh sửa hoàn chỉnh theo những ý kiến đóng góp của Thầy, Cô

phản biện và các thành viên Hội đồng chấm Bảo vệ Luận văn.

Cán bộ hướng dẫn Cần Thơ, ngày tháng năm 2013

Sinh viên cam đoan





LỜI CẢM ƠN

--------

Quá trình thực hiện luận văn đã giúp em học hỏi được nhiều kinh nghiệmthực tế, có thêm nhiều kiến thức bổ ích cho công việc sau này. Để được kếtquả như ngày hôm nay em xin chân thành cảm ơn:

Các thầy cô trong khoa Khoa học Tự nhiên, đặc biệt là các thầy cô trongBộ môn Hóa học đã truyền đạt cho em những kiến thức cần thiết.

Em xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến cô Nguyễn Thị Diệp Chi, cô đã tậntình hướng dẫn, truyền đạt những kinh nghiệm quý báu và giúp đỡ em trongsuốt thời gian qua.

Em cũng xin chân thành cám ơn các anh/chị: chị Nguyễn Khánh Ngọc,

anh Phạm Văn Tú, anh Võ Thành Minh, anh Phạm Nguyễn Hồng Nguyên, anh Nguyễn Văn Quốc Sự, anh Lê Văn Bình, anh Nguyễn Hữu Thịnh, chị Tôn LưPhương Du, chị Nguyễn Thị Tố Quyên, chị Nguyễn Thị Huỳnh Nghi cùng cácanh chị tại Trung tâm Kỹ thuật và Ứng dụng Công nghệ Cần Thơ đã tạo điềukiện và chỉ bảo tận tình cho em trong thời gian em thực tập để em hoàn thànhtốt luận văn.

Và đặc biệt em xin gửi lời cảm ơn chân thành nhất đến anh Lưu HảiĐăng đã tận tình chỉ bảo, hướng dẫn em trong suốt thời gian làm luận văn,giúp em có cơ hội tiếp cận công việc thực tế, nâng cao kiến thức về chuyên

ngành hóa.Cuối cùng em cảm ơn gia đình và tất cả các bạn lớp Hóa học khóa 36 đã

động viên, quan tâm, giúp đỡ em hoàn thành tốt luận văn này.

Em xin chân thành cám ơn!





HDKH: ThS. Nguyễn Thị Diệp Chi Luận văn Đại học – Hóa học

Trương Trúc Ly i

TÓM TẮT

Xác định hàm lượng chì trong sữa bột và sữa đặc có đường bằng phương

pháp phổ hấp thu nguyên tử được thực hiện với mục tiêu khảo sát sự có mặthay không của kim loại chì trong sữa bột và sữa đặc có đường hiện bán trêncác chợ tại địa bàn Thành phố Cần Thơ, để từ đó có được kết luận và đánh giákhách quan hơn.

Luận văn đã khảo sát, đánh giá chất lượng sữa bột và sữa đặc có đường dựa trên tiêu chuẩn Việt Nam 4622 – 1994 và 5779 – 1994, với các kết quảnhư sau:

1. Thẩm định phương pháp với kết quả:

Xác định và xây dựng được khoảng tuyến tính của chì nằm trong

khoảng từ 1-5ppm. Độ thu hồi của phương pháp đạt 91.79 3.94%.

Phương pháp đạt yêu cầu về độ đúng và độ lặp lại theo tiêuchuẩn AOAC và hội đồng châu Âu.

Giới hạn phát hiện của phương pháp LOD = 0.1232 ppm.

Giới hạn định lượng của phương pháp LOQ = 0.4108 ppm.

2. Thực nghiệm trên mẫu phân tích với kết quả:

Kết quả phân tích cho thấy các mẫu kiểm tra đều nằm trong khoảng cho phép, các mẫu sữa trên địa bàn Thành phố Cần Thơ đạt yêu cầu về chất lượng.






Trương Trúc Ly ii

ABSTRACT

Determination of lead in milk powder and condensed milk by graphite

furnace atomic absorption spectrometry is conducted with the aim to surveywhether there is existence of lead in milk powder and condensed milkcurrently sold at markets in Can Tho city, and then to have a more objectiveevaluation. The survey and evalution of quality are based on VietnamStandards 4622-1994 and 5779-1994 with the results as follow:

The result shows examined sample stay in the allowed level, meaning milk products in Can Tho markets achieve the standard quality.

1. Expertise methods with results:

Determine and construct the linear of lead is in the range of 1-5

ppm. The revoking level of method reaches 91.793.94%.

The method satisfies the level of accuracy and repeat of AOAC

standard and European Council.

The detection range of LOD method is 0.1232 ppm.

The quantification range of LOQ method is 0.4108 ppm.

2. Experment with analysed sample with results:

The result shows examined sample stay in the allowed level, meaning milk products in Can Tho markets achieve the standard quality.






Trương Trúc Ly iii

MỤC LỤC

Tóm tắt ................................................................................................................ iAbstract ................................................................................................................ ii

Chương 1: Giới thiệu .......................................................................................... 1Chương 2: Tổng quan tài liệu ............................................................................ 2

2.1 Tổng quan về sữa ........................................................................................ 22.1.1 Một số khái niệm và qui định kỹ thuật về sữa[9],[10] ....................... 22.1.2 Thành phần của sữa[12] ................................................................... 52.1.3 Đặc tính vật lý của sữa[11],[12] ......................................................... 82.1.4 Tính chất hóa học của sữa[12],[14] .................................................... 92.1.5 Giá trị dinh dưỡng của sữa[12],[14] ................................................... 9

2.2 Sơ lược về chì ............................................................................................. 10

2.2.1 Giới thiệu

[16]

................................................................................... 102.2.2 Ứng dụng của chì[13],[16].................................................................. 112.2.3 Độc tính của chì[18] ......................................................................... 122.2.4 Ảnh hưởng của chì đối với sức khỏe con người[16] ........................ 122.2.5 Các phương pháp xác định chì[13] .................................................. 14

2.3 Giới thiệu phương pháp phổ hấp thu nguyên tử ....................................... 162.3.1 Nguyên tắc và trang bị của phép đo phổ hấp thu nguyên tử[13] ..... 162.3.2 Các yếu tố ảnh hưởng đến phép đo[17] ........................................... 182.3.3 Những ưu và nhược điểm của phép đo AAS [13],[17] ........................ 192.3.4 Đối tượng và phạm vi ứng dụng của AAS[17] ................................ 19

Chươ ng 3: Thực nghiệm .................................................................................... 223.1 Phương pháp nghiên cứu ........................................................................... 22

3.1.1 Quy trình xác nhận giá trị sử dụng[15] ............................................ 223.1.1.1 Khoảng tuyến tính, khoảng làm việc và đường chuẩn .... 223.1.1.2 Độ thu hồi (R%)............................................................... 223.1.1.3 Độ đúng ............................................................................ 233.1.1.4 Độ lặp lại .......................................................................... 243.1.1.5 Giới hạn phát hiện (LOD), giới hạn định lượng (LOQ) .. 26

a. Giới hạn phát hiện (LOD) ............................................. 26

b. Giới hạn định lượng (LOQ) .......................................... 263.1.2 Quy trình xác định hàm lượng chì[7],[8] .......................................... 263.1.2.1 Vô cơ hóa mẫu bằng phương pháp đốt (phươ ng pháp

trọng tài) ......................................................................... 263.1.2.2 Vô cơ hóa mẫu bằng phương phát ướt............................. 27

3.2 Phương tiện nghiên cứu ............................................................................. 223.3 Địa điểm tiến hành ..................................................................................... 293.4 Hoạch định thí nghiệm ............................................................................... 293.5 Kết quả thực nghiệm .................................................................................. 30

3.5.1 Khảo sát các thông số vận hành thiết bị......................................... 30

3.5.1.1 Khảo sát chọn vạch đo phổ .............................................. 30






Trương Trúc Ly iv

3.5.1.2 Khảo sát cường độ đèn Hollow cathode (HCL) và độrộng khe đo ............................................................................. 30

3.5.1.3 Khảo sát lưu lượng không khí và lưu lượng khíacetylene ................................................................................. 31

3.5.1.4 Kiểm tra độ chính xác bước sóng .................................... 323.5.2 Thẩm định phương pháp xác định chì trong sữa bột và sữa đặc

có đường bằng AAS .......................................................................... 323.5.2.1 Xác định khoảng tuyến tính, khoảng làm việc và xác

định đường chuẩn ............................................................. 333.5.2.2 Xác định độ thu hồi của phương pháp (R%) ................... 343.5.2.3 Xác đinh độ đúng của phương pháp ................................ 353.5.2.4 Xác định độ lặp lại của phương pháp .............................. 363.5.2.5 Giới hạn phát hiện (LOD) – Giới hạn định lượng

(LOQ) ..................................................................................... 363.5.3 Thực nghiệm trên mẫu thật ............................................................ 37

Chương 4: Kết luận và Kiến nghị ..................................................................... 404.1 Kết luận ...................................................................................................... 404.2 Kiến nghị .................................................................................................... 40

Tài liệu tham khảo .............................................................................................. 41Phụ lục ................................................................................................................. 43






Trương Trúc Ly v

DANH MỤC BẢNG

Bảng 2.1 Quy định kỹ thuật trong sữa bột .......................................................... 3Bảng 2.2 Quy định kỹ thuật trong sữa đặc có đường ......................................... 4

Bảng 2.3 Thành phần trong sữa từ các nguồn động vật khác nhau .................... 5Bảng 2.4 Các axit béo chủ yếu trong sữa ........................................................... 6Bảng 2.5 Thành phần các nguyên tố khoáng trong sữa ...................................... 7Bảng 2.6 Thành phần các vitamin trong sữa ...................................................... 8Bảng 2.7 Các tính chất vật lí trong sữa ............................................................... 8Bảng 2.8 Mối tương quan giữa các đơn vị đo độ acid của sữa ........................... 9Bảng 2.9 Tổng quan về chì ............................................................................... 10Bảng 2.10 Tiêu chuẩn về hàm lượng chì .......................................................... 12Bảng 3.1 Độ thu hồi của các nồng độ khác nhau (theo AOAC và hội đồng

châu Âu) ........................................................................................... 23

Bảng 3.2 Độ lặp lại tối đa tại các nồng độ khác nhau (theo AOAC) ............... 25Bảng 3.3 Kết quả khảo sát vạch đo phổ của chì ............................................... 30Bảng 3.4 Kết quả khảo sát lưu lượng khí acetylene ......................................... 31Bảng 3.5 Kết quả khảo sát lưu lượng không khí .............................................. 32Bảng 3.6 Kết quả kiểm tra độ chính xác bước sóng của máy AAS đối với

nguyên tố chì .................................................................................... 32Bảng 3.7 Kết quả khảo sát nồng độ tuyến tính của chì .................................... 33Bảng 3.8 Dãy dung dịch chuẩn làm việc của chì .............................................. 34Bảng 3.9 Độ hấp thụ của dãy chuẩn chì ........................................................... 34Bảng 3.10 Kết quả kiểm tra độ thu hồi của phương pháp ................................ 35

Bảng 3.11 Kết quả kiểm tra độ đúng của phương pháp ................................... 35Bảng 3.12 Kết quả kiểm tra độ lặp lại của phương pháp.................................36 Bảng 3.13 Kết quả kiểm tra giới hạn phát hiện (LOD) – giới hạn định lượng

(LOQ) của phương pháp .................................................................. 37Bảng 3.14 Hàm lượng chì trong các mẫu sữa bột và sữa đặc có đường..........38






Trương Trúc Ly vi

DANH MỤC HÌNH

Hình 2.1 Sữa và các sản phẩm từ sữa ................................................................. 2Hình 2.2 Công thức cấu tạo của lactose.............................................................. 7

Hình 2.3 Máy quang phổ hấp thụ nguyên tử ngọn lửa (F-AAS) ...................... 17Hình 2.4 Sơ đồ nguyên lý máy quang phổ hấp thụ nguyên tử ngọn lửa .......... 17Hình 2.5 Ảnh hưởng của sự hấp thụ phổ nền ................................................... 18Hình 3.1 Thiết bị - Dụng cụ thí nghiêm ............................................................ 29Hình 3.2 Sự phụ thuộc của cường độ phát xạ vào cường độ đèn và độ rộng khe

đo ...................................................................................................... 30Hình 3.3 Đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của độ hấp thụ vào nồng độ chì ......... 33Hình 3.4 Đồ thị đường chuẩn của chì ............................................................... 34Hình 3.5 Các mẫu sữa bột và sữa đặc có đường ............................................... 38Hình 3.6 Sơ đồ quy trình kiểm mẫu.................................................................. 38






Trương Trúc Ly vii

DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT

Abs (Absorbance): Độ hấp thụ.

AAS (Atomic Absorption Spectrometry): Phổ hấp thu nguyên tử F-AAS (Flame Atomic Absorption Spectrometry): Phổ hấp thu nguyên tửngọn lửa.

HCL (Hollow Cathode Lamp): Đèn Hollow cathode.

AES (Atomic Emission Spectrometry): Phổ phát xạ nguyên tử.

CPSC (Consumer Product Safety Comission): Ủy ban An toàn sản phẩmtiêu dùng.

ppm (part per million): Phần triệu.

ppb (part per billion): Phần tỉ. EDTA (Ethylenediaminetetra acetic acid).

LOD (Limit of Detection): Giới hạn phát hiện.

LOQ (Limit of Quantitation): Giới hạn định lượng.

SD (Standard Deviation): Độ lệch chuẩn.

RSD (Relative Standard Deviation): Độ lệch chuẩn tương đối.

TCVN Tiêu chuẩn Việt Nam.

QCVN Quy chuẩn Việt Nam. MRL (Maximum Residue Limit): Giới hạn tối đa dư lượng thuốc bảo vệthực vật.

WHO (World Health Organization): Tổ chức y tế thế giới.

BYT Bộ y tế.

BVTV Bảo vệ thực vật.

USFDA (U.S Food Drug Administration): Cục quản lý dược phẩm và thực phẩm Hoa Kỳ.

CPSC (U.S Consumer Product Safety Commission): Ủy Ban An Toàn SảnPhẩm Tiêu Dùng Hoa Kỳ.






Trương Trúc Ly Trang 1

CHƯƠNG 1

GIỚI THIỆU

1.1

Đặt vấn đề

Từ lâu con người đã biết sử dụng sữa như một loại thực phẩm thiết yếutrong đời sống hàng ngày. Sữa là một thức uống hoàn hảo bởi sữa cung cấpnhững giá trị dinh dưỡng cân bằng với đầy đủ năng lượng, protein, chất béo vitamin, khoáng chất… Tất cả các chất dinh dưỡng này đều ở dạng dễ hấp thu hỗ trợ tối đa cho sự hình thành và hoàn thiện các bộ phận chức năng của conngười từ giai đoạn bào thai, trong quá trình phát triển và cả khi trưởng thành về già.

Ngày nay, Việt Nam đang trong giai đoạn tăng trưởng và phát triển kinhtế mạnh mẽ với tốc độ “thần tốc” kéo theo mức thu nhập, mức sống của người

dân cũng được cải thiện rõ rệt. Sữa và các sản phẩm từ sữa đã gần gũi hơn vớingười dân. Nếu trước những năm 90 chỉ có 1 – 2 nhà sản xuất phân phối sữachủ yếu là sữa đặc và sữa bột (nhập ngoại), thì hiện nay thị trường sữa Việt

Nam đã có gần 20 hãng nội địa và rất nhiều doanh nghiệp nước ngoài phân phối sữa trên thị trường tiềm năng với hơn 80 triệu dân này. Cùng với sự pháttriển nhanh chóng của công nghiệp hóa – hiện đại hóa thì việc sử dụng nhiềuhơn các hóa chất độc hại đến thực phẩm nhằm tăng lợi nhuận cũng tăng lên rõnét. Và chì được biết đến như một trong những kim loại độc hại phổ biến, chìđược tìm thấy thường ở mức thấp trong sữa và sản phẩm của sữa. Nồng độ chìtrong sữa là một vấn đề đặc biệt cần được quan tâm bởi vì sữa là một trong

những thành phần dinh dưỡng quan trọng cho trẻ sơ sinh và trẻ nhỏ. Vì vậy chất lượng sữa ngày càng được người tiêu dùng chú trọng hơn.

Để có sữa an toàn trước khi đến tay người tiêu dùng, các chỉ tiêu lí hóa, vi sinhvật trong sữa cần được kiểm tra. Và việc chọn lựa sữa có chất lượng, phù hợpvới con em của mình khiến nhiều bà mẹ "đau đầu". Trên cơ sở đó đề tài “ Xácđịnh hàm lượng chì có trong sữa bột và sữa đặc có đường bằng phương pháp

phổ hấp thu nguyên tử” được thực hiện nhằm đóng góp một phần nhỏ vào việcgiải quyết vấn đề cấp thiết này.

1.2 Mục tiêu đề tài

Trong khuôn khổ của một luận văn tốt nghiệp đại học, đề tài hướng tớimột số mục tiêu cơ bản sau:

1. Tiến hành khảo sát các thông số của máy quang phổ hấp thu nguyên tửdùng để phân tích chì.

2. Tiến hành thẩm định phương pháp xác định chì trong sữa bột và sữa đặccó đường bằng máy quang phổ hấp thu nguyên tử.

3. Xác định hàm lượng chì trong sữa bột và sữa đặc có đường ở một số chợ

trên địa bàn thành phố Cần Thơ.







CHƯƠNG 2

TỔNG QUAN TÀI LIỆU

2.1.1 Tổng quan về sữa

Sữa là thực phẩm tự nhiên có giá trị dinh dưỡng hoàn hảo. Và là thực phẩm giàu dinh dưỡng, cần thiết đối với con người do có tính hài hòa cân đối. Ngoài cung cấp các acid amin thiết yếu, các acid béo không no, vitamin vàkhoáng chất… sữa còn cung cấp một lượng canxi dồi dào. Do đó sữa phù hợpvới từng giai đoạn phát triển, để cơ thể hoàn thiện nhất về thể chất lẫn tinhthần, không những vậy sữa còn tạo cơ sở, duy trì và cải thiện nòi giống tốt…

Có thể lấy sữa từ nhiều loài gia súc khác nhau như dê, cừu, bò, trâu, lừa ngựa… Trong tất cả các loài gia súc có thể lấy sữa, người ta chú ý nhiều nhấtđến sữa bò, loại sữa thông dụng nhất. Từ sữa bò có thể sử dụng để chế biến

thành nhiều dạng sản phẩm như: sữa tươi, sữa bột, sữa đặc có đường, bơ phomat, yaourt…

Hình 2.1 Sữa và các sản phẩm từ sữa

2.1.1 Một số khái niệm và quy định kỹ thuật về sữa[9],[10]

Sữa bột: Sản phẩm sữa được chế biến bằng cách loại bỏ nước ra khỏisữa hoặc thêm, bớt một số thành phần của sữa nhưng giữ nguyên thành phần đặc tính của sản phẩm và không làm thay đổi tỉ lệ giữa whey protein và caseincủa sữa nguyên liệu ban đầu. Sữa bột bao gồm sữa bột nguyên chất, sữa bột đãtách béo một phần và sữa bột gầy (QCVN 5-2:2010/BYT Quy chuẩn kỹ thuậtquốc gia đối với các sản phẩm sữa dạng bột ).

Sữa cô đặc (sữa đặc): Sản phẩm sữa được chế biến bằng cách loại bỏmột phần nước ra khỏi sữa hoặc thêm, bớt một số thành phần của sữa nhưnggiữ nguyên thành phần, đặc tính của sản phẩm và không làm thay đổi tỉ lệ giữawhey protein và casein của sữa nguyên liệu ban đầu, có thể bổ sung đường và

phụ gia thực phẩm (QCVN 5-1:2010/BYT Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia đối vớicác sản phẩm sữa dạng lỏng ).

Sữa tươi tiệt trùng: Sản phẩm được chế biến chủ yếu từ sữa tươi nguyênliệu, không bổ sung bất kì một thành phần nào của sữa, có thể bổ sung đường







và các loại nguyên liệu khác ví dụ như nước quả, ca cao, cà phê, phụ gia thực phẩm, đã qua tiệt trùng (QCVN 5-1:2010/BYT Quy chuẩn kỹ thuật quốc giađối với các sản phẩm sữa dạng lỏng).

Sữa tươi nguyên chất tiệt trùng: Sản phẩm được chế biến hoàn toàn từ

sữa tươi nguyên liệu, không bổ sung bất kì một thành phần nào của sữa hoặc bất cứ thành phần nào khác kể cả phụ gia thực phẩm, đã qua tiệt trùng (QCVN

5-1:2010/BYT Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia đối với các sản phẩm sữa dạnglỏng).

Sữa tươi thanh trùng: Sản phẩm được chế biến chủ yếu từ sữa tươinguyên liệu, không bổ sung bất kì một thành phần nào của sữa, có thể bổ sungđường và các loại nguyên liệu khác ví dụ như nước quả, ca cao, cà phê, phụgia thực phẩm, đã qua thanh trùng (QCVN 5-1:2010/BYT Quy chuẩn kỹ thuậtquốc gia đối với các sản phẩm sữa dạng lỏng).

Sữa tươi nguyên chất thanh trùng: Sản phẩm được chế biến hoàn toàntừ sữa tươi nguyên liệu, không bổ sung bất kì một thành phần nào của sữahoặc bất cứ thành phần nào khác kể cả phụ gia thực phẩm, đã qua thanh trùng(QCVN 5-1:2010/BYT Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia đối với các sản phẩm sữadạng lỏng ).

SỮA BỘT – QUY ĐỊNH KỸ THUẬT

Theo TCVN 5538 – 2002, sữa bột nguyên chất (Wole milk powder) làsữa chứa từ 26% đến 42% hàm lượng chất béo, với các chỉ tiêu được quy địnhnhư sau:

Bảng 2.1. Quy định kỹ thuật trong sữa bột

TÊN CÁC CHỈ TIÊU MỨC YÊU CẦU

Màu sắc Từ màu trắng sữa đến màukem nhạt

Mùi, vị Thơm, ngọt đặc trưng của sữa bột, không có mùi, vị lạ

Trạng thái Dạng bột, đồng nhất, không bịvón cục, không có tạp chất lạ

Hàm lượng chất khô (%m ) 5.0

Hàm lượng chất béo (%m ) 26 – 42

Hàm lượng sacaroza (%m ) 34

Độ axit < 20

Tạp chất không tan trong nước (mg/kg) < 1.0/50







Kim loại Asen (mg/kg) < 0.5

Kim loại Chì (mg/kg) < 0.5

K im loại Cadimi (mg/kg) < 1.0

Kim loại Thủy Ngân (mg/kg) < 0.05

Tổng số vi sinh vật hiếu khí, số vi khuẩn/1g 5.104

Nhóm coliform, số vi khuẩn/1g 10

E.Coli, số vi khuẩn/1g 0

Salmonella, số vi khuẩn/25 g 0

Staphylococcus aureus, số vi khuẩn/1g 10

Nấm men và nấm mốc, số vi khuẩn/1g 10

SỮA ĐẶC CÓ ĐƯỜNG – QUY ĐỊNH KỸ THUẬT

Theo TCVN 5539 – 2002, sữa đặc có đường (Sweetened condensed milk)là sản phẩm sữa cô đặc được chế biến từ sữa tươi và đường kính hoặc từ sữa

bột, chất béo sữa (kể cả dầu thực vật) và đườ ng kính, với các chỉ tiêu được quyđịnh như sau:

Bảng 2.2: Quy định kỹ thuật trong sữa đặc có đường

TÊN CÁC CHỈ TIÊU MỨC YÊU CẦU

Màu sắc

Màu tự nhiên của sữa đặc cóđường từ vàng kem nhạt đến vàngkem đậm.

Màu đặc trưng của sản phẩm đốivới sữa có bổ sung phụ liệu.

Mùi, vị Thơm, ngọt đặc trưng của sản phẩm, không có mùi vị lạ.

Trạng thái Mịn, đồng nhất, không vón cục không bị lắng đường.

Hàm lượng chất khô (%m ) 71.0

Hàm lượng chất béo (%m ) 6.5







Hàm lượng sacaroza (%m ) 43.0

Độ axit < 50.0

Tạp chất không tan trong nước (mg/kg) < 5.0

Kim loại Asen (mg/kg) < 0.5

Kim loại Chì (mg/kg) < 0.5

Kim loại Cadimi (mg/kg) < 1.0

Kim loại Thủy Ngân (mg/kg) < 0.05

Tổng số vi sinh vật hiếu khí, số vi

khuẩn/1g

104

Nhóm coliform, số vi khuẩn/1g 10

E.Coli, số vi khuẩn/1g 0

Staphylococcus aureus, số vi khuẩn/1g 0

Nấm men và nấm mốc, số vi khuẩn/1g 10

2.1.2

Thành phần của sữa[12]

Thành phần cơ bản trong sữa bao gồm 2 nhóm:

Nhóm chủ yếu như nước, protein, chất béo, lactose, khoáng… Nhóm thứ yếu như vitamin, enzyme, hợp chất sterol, chất màu, hợp

chất nitơ phi protein, phospholipid, khí hòa tan…

Các thành phần dinh dưỡng cơ bản này thường thay đổi theo giống giasúc, mùa vụ, môi trường, chế độ nuôi dưỡng, tình trạng sức khỏe, giai đoạncho sữa, kỹ thuật vắt sữa…

Bảng 2.3. Thành phần trong sữa từ các nguồn động vật khác nhau

(Lâm Xuân Thanh, 2003)

Loại sữa Protein(%)

Casein(%)

Wheyprotein

(%)

Chấtbéo (%)

Carbohydrate(%)

Tro(%)

Sữa mẹ 1.2 0.5 0.7 3.8 7.0 0.2Sữa ngựa 2.2 1.3 0.9 1.7 6.2 0.5Sữa bò 3.5 2.8 0.7 3.7 4.8 0.7Sữa trâu 4.0 3.5 0.5 7.5 4.8 0.7Sữa dê 3.6 2.7 0.9 4.1 4.7 0.8

Sữa cừu 5.8 4.9 0.9 7.9 4.5 0.8







Một số thành phần hóa học chính của sữa:

Nước là thành phần chủ yếu của sữa. Lượng nước trong sữa dao độngkhoảng 80-90% (Dương Thị Liên, 2000). Nước đóng vai trò dung môihòa tan, môi trường phân tán các chất vô cơ, hữu cơ và là cầu nối thực

hiện các phản ứng hóa học, sinh hóa, các phản ứng lên men, tham giatrực tiếp các phản ứng trao đổi chất, thủy phân, hydro hóa và các phảnứng oxi hóa khử.

Chất béo là một trong những thành phần quan trọng nhất của sữa, hơn95% chất béo hiện diện dưới dạng hạt rất nhỏ phân tán trong plasma cókích thước từ 0.1-15 m. Trung bình trong 1 lít sữa có khoảng 40glipid. Trong thành phần chất béo của sữa có tới 20 loại a cid béo khácnhau… Chất béo của sữa cũng dễ xảy ra những quá trình phân hủy làmthay đổi thành phần và tính chất như quá trình thủy phân, quá trình oxyhóa... làm giảm chất lượng của sữa và đôi khi làm hỏng sữa .

Bảng 2.4. Các acid béo chủ yếu trong sữa Các acid béo Tỉ lệ so với tổng số (%) Acid béo no

Butyric 3.0 – 4.5Caproic 1.3 – 2.2Caprilic 0.8 – 2.5Capric 1.8 – 3.8Lauric 2.0 – 5.0Miristic 7.0 – 11.0

Palmitic 25.0 – 29.0Stearic 7.0 – 13.0

Acid béo không noOleic 30.0 – 40.0Linoleic – Linolenic 3.0 – 3.0


Protein sữa là hợp chất hữu cơ phức tạp chứa các nguyên tố C, H, O, N,S, P. Trong thành phần protein của sữa có đến 19 loại acid amin khác

nhau, trong đó có đầy đủ các acid amin thiết yếu như valine, leucine, isoleucine, methionine, threonine, phenylalanin, tryptophan, lysine.

Glucid của sữa chủ yếu là đường lactose hay đường sữa, trung bình 1 lítsữa chứa khoảng 50g lactose. Lactose trong sữa có ý nghĩa rất quantrọng vì nó dễ bị một số vi sinh vật gây lên men, chuyển hóa lactosethành acid lactic và những sản phẩm phụ khác.



http://vi.wikipedia.org/wiki/Valin

http://vi.wikipedia.org/wiki/Leucin

http://vi.wikipedia.org/wiki/Isoleucin

http://vi.wikipedia.org/wiki/Methionin

http://vi.wikipedia.org/wiki/Threonin

http://vi.wikipedia.org/wiki/Threonin

http://vi.wikipedia.org/wiki/Methionin

http://vi.wikipedia.org/wiki/Isoleucin

http://vi.wikipedia.org/wiki/Leucin

http://vi.wikipedia.org/wiki/Valin





Hình 2.2. Công thức cấu tạo của lactose

Dưới tác dụng của vi khuẩn lactic, lactose bị lên men thành acid lacticgọi là quá trình lên men lactic. Dưới tác dụng của vi khuẩn propionic acid lactic có thể chuyển hóa thành acid propionic, acid acetic và kh ícarbonic. Sự lên men lactic được ứng dụng rộng rãi vào việc sản xuấtcác sản phẩm chế biến từ sữa như sữa chua, phomat…

C12H22O11.H2O vi khuan lactic4CH3CHOHCOOH

acid lactic

3CH3CHOHCOOHvi khuan propionic

2CH3CH2COOH + CH3COOH + CO2 + H2O

acid propionic acid aceticacid lactic

Các muối khoáng hiện diện trong sữa hầu hết ở dạng dễ đồng hóa vàchiếm khoảng 0.7%. Các muối khoáng trong sữa phổ biến là muối

phosphate, clorua, citrate, caseinat… Trong các muối trên, muối canxi

có ý nghĩa lớn đối với cơ thể người, đặc biệt là trẻ em. Hai nguyên tốCa và P trong sữa có tỉ lệ hài hòa Ca/P = 1 /1.4 và ở dạng cơ thể dễ hấpthụ (Lâm Xuân Thanh, 2003).

Bảng 2.5. Thành phần các nguyên tố khoáng trong sữa Thành phần mg/L Thành phần g/LKali 1500 Kẽm 4000Canxi 1200 Nhôm 500

Natri 500 Sắt 400Magie 120 Đồng 120Phospho 3000 Molipden 60Clo 1000 Mangan 30Lưu huỳnh 100 Niken 25

Silic 1500Brom 1000Bo 200Flo 150Iot 60


Sữa chứa hầu hết các vitamin cần thiết cho cơ thể người. Ngoài các

vitamin tan trong chất béo sữa (vitamin A, D, E, K), các vitamin tan







trong nước (vitamin B1, B2, B12, C, PP…) cũng được tìm thấy trong plasma sữa.

Bảng 2.6. Thành phần các vitamin trong sữa Thành phần mg/L

Vitamin A (retinol) 0.3Vitamin B (canciferol) 0.001Vitamin E (tocoferol) 1.4Vitamin B1 (thiamin) 0.4Vitamin B2 (riboflavin) 1.7Vitamin B6 (pyridoxine) 0.5Vitamin B12 (xyanocobal-amin) 0.005Vitamin B3 (acid pantothenic) 3Vitamin C 20Vitamin H (biotin) 0.04

Vitamin Bc (acid folic) 0.05 Nicotinamit 1


Sữa thường có màu trắng đục đến hơi vàng. Màu trắng sữa là do sựkhuếch tán ánh sáng bởi các micell protein. Sữa màu vàng là do hiệndiện của carotenoid trong chất béo sữa, hàm lượng carotenoid này phụthuộc vào loài động vật cho sữa, thức ăn gia súc, giống, thời vụ… Nướcsữa có màu trắng hơi xanh là do hàm lượng chất béo trong sữa thấp, docác hạt casein trong sản phẩm không béo. Ngoài ra nước sữa có màuxanh lá có liên quan đến riboflavin, trong sữa còn có hợp chấtchlorophyl màu xanh lá cây nhưng không nhiều.

2.1.3

Đặc tính vật lý của sữa[11],[12]

Bảng 2.7. Các tính chất vật lí của sữa

(Dương Thị Phượng Liên, 2000; Lâm Xuân Thanh, 2003;

Lê Thị Liên Thanh và Lê Văn Hoàng, 2002)

Tính chất vật lí Giá trị Nhiệt độ tương ứng Tỉ trọng (D) 1.023 – 1.026 g/cm3 20CÁp suất thẩm thấu 6.6 atm 0CTỉ nhiệt (nhiệt dung C) 0.94 kcal/kgC 30CĐộ dẫn nhiệt 0.426 kcal/mhC 18 – 22CHệ số dẫn nhiệt (a) 0.122 m2/s 15CMật độ quang 1.030-1.034 15CChỉ số khúc xạ 1.35 20C

pH 6.5 – 6.8Độ nhớt 1.8 centipoa

Nhiệt độ đóng băng -0.555CĐộ dẫn điện 46.10-4







2.1.4 Tính chất hóa học của sữa[12],[14]

Độ acid: Trong sữa bò có giá trị là 16 – 18T. Ngoài ra ta còn có thể biểuthị độ acid chung theo độ Soxhlet-Henkel (SH) (dùng dung dịch NaOH0.25N), độ Dornic (D) (với dung dịch NaOH 0.125N) hoặc theo % acid lactic(Trần Như Khuyên và Nguyễn Thanh Hải, 2007).

Cơ sở dựa vào phản ứng sau: NaOH + C3H6O3 C3H5O3 Na + H2O

Bảng 2.8. Mối tương quan giữa các đơn vị đo độ acid của sữa


Tính chất oxi hóa khử: Xanh methylene có thể bị mất màu khi cho vàosữa. Điều đó chứng tỏ trong sữa có chất dễ oxi hóa. Nếu formaldehyde chovào sữa bị oxi hóa, chứng tỏ trong sữa có chất khử

2.1.5 Giá trị dinh dưỡng của sữa[12],[14]

Sữa là loại thực phẩm có giá trị dinh dưỡng cao. Trong sữa có đầy đủ các

chất dinh dưỡng cần thiết và dễ hấp thụ. Ngoài thành phần chính là protein,lactose, lipid, muối khoáng… sữa còn chứa các loại vitamin chủ yếu, enzyme,nguyên tố vi lượng không thể thay thế.

Protein sữa rất đặc biệt, chứa nhiều và hài hòa các acid amin cần thiết.Hằng ngày mỗi người chỉ cần dùng 100g protein sữa đã có thể thỏa mãn nhucầu về acid amin. Cơ thể người sử dụng protein sữa để tạo thành hemoglob indễ dàng hơn bất cứ protein của thực phẩm khác. Độ tiêu hóa của protein sữa là96 – 98%.

Lipid sữa giữ vai trò quan trọng trong dinh dưỡng. Lipid sữa rất dễ tiêuhóa do có nhiệt độ nóng chảy thấp và chất béo ở dạng các cầu mỡ có kíchthước nhỏ. Độ tiêu hóa của lipid sữa là 95%, trong khi đó mỡ động vật chỉ có90%. Lipid sữa là nguồn cung cấp nhiệt năng rất lớn. Khác với các loại mỡđộng vật và thực vật, mỡ sữa có nhiều nhóm acid béo khác nhau, trong đó cónhiều loại acid béo không no và nhiều vitamin tan trong béo.

Giá trị dinh dưỡng của đường sữa (lactose) không thua kém saccarose. Nó là nguồn cung cấp nhiệt năng cho cơ thể. Lactose không ngọt bằngsaccarose nhưng rất cần thiết đối với cơ thể, đặc biệt là trẻ sơ sinh.

Hàm lượng muối canxi và phospho trong sữa cao, giúp cho quá trình tạothành xương, các hoạt động của não. Hai nguyên tố này ở dạng dễ hấp thụ,đồng thời ở tỉ lệ rất hài hòa. Cơ thể có thể hấp thụ được hoàn toàn. Đối với trẻ

SH T D % acid lactic1 2.5 2.25 0.02250.4 1 0.9 0.0094/9 10/9 1 0.01







em, canxi của sữa là nguồn canxi không thể thay thế. Sữa còn cung cấp tất cảvitamin rất cần cho sự phát triển của cơ thể.

Trong số các thức ăn tự nhiên không có sản phẩm nào mà hỗn hợp cácchất cần thiết lại được phối hợp một các hiệu quả như sữa.

Trong y học, sữa còn có tác dụng chữa bệnh, giải độc. Sữa là sản phẩmk hông thể thiếu đối với người bệnh, trẻ nhỏ, rất cần thiết cho phụ nữ có thai nuôi con, lao động trong hầm mỏ và nơi có hóa chất độc.

2.2 Sơ lược về chì

2.2.1

Giới thiệu[16]

Chì (Pb) là kim loại mềm xếp thứ 82 trong bảng tuần hoàn các nguyên tốhóa học và được con người phát hiện và sử dụng cách đây khoảng 6000 năm do đó có nhiều ứng dụng trong đời sống sinh hoạt.

Chì là một kim loại nặng, mềm, độc hại và có thể tạo hình. Có màu trắngxanh khi mới cắt nhưng bắt đầu đổi thành màu xám khi tiếp xúc với khôngkhí. Chì là kim loại mềm nhất trong số tất cả các kim loại thông thường, thậmchí dùng móng tay cũng có thể cạo được chì.

Bảng 2.9: Tổng quan về chì

Tên, Kí hiệu, Số Chì, Pb, 82

Phân loại Kim loại yếu, khá mềm

Nhóm, Chu kỳ, Khối 4, 6, p

Khối lượng riêng, Độ cứng 11.340 kg/m3, 1.5

Bề ngoài Trắng xám

TÍNH CHẤT NGUYÊN TỬ

Khối lượng nguyên tử 207.2(1) đ.v

Bán kính nguyên tử 180 (154) pm

Bán kính cộng hóa trị 147 pm

Bán kính Van Der Waals 202 pm

Cấu hình electron [Xe]4f

14

5d

10

6s

2

6p

2

e- trên mức năng lượng 2, 8, 18, 32, 18,4







Trạng thái oxy hóa 4, 2

Cấu trúc tinh thể Lập phương tâm mặt

TÍNH CHẤT VẬT LÝ

Trạng thái vật chất Rắn Điểm nóng chảy 600.61K (621.43 °F)

Điểm sôi 2.022K (3.180 °F)

Trạng thái trật tự từ Nghịch từ

Thể tích phân tử 18.2610-6 m3/mol

Nhiệt bay hơi 179.5 kJ/mol

Nhiệt nóng chảy 4.77 kJ/mol

Áp suất hơi 100.000Pa tại 2.027K

2.2.2 Ứng dụng của chì[13],[16]

Theo cách truyền thống cổ xưa

Từ thời La Mã, chì được dùng để làm các đoạn ống và các chi tiết kháccủa ống dẫn nước. Người Hy Lạp cổ đại đã dùng chì để bọc tàu thuyền, nhằm

bảo vệ đáy thuyền và giúp các đinh thuyền bằng sắt không bị gỉ.

Công nghiệp hóa học và công nghiệp kỹ thuật điện

Từ năm 1859, chì đã được dùng để tạo ra một nguồn điện hóa học – đó làăcquy chì. Bộ ăcquy này sẽ được nạp điện trong những giờ mà nhu cầu về điệngiảm xuống mức thấp.

Trong công nghiệp kĩ thuật điện, kim loại này được dùng làm vỏ bọc dâycáp rất bền chắc và khá dẻo dai. Một lượng chì khá lớn được dùng để làm quehàn. Để bảo vệ thiết bị khỏi sự ăn mòn, các nhà máy hóa chất và các xí nghiệpluyện kim màu, người ta mạ chì lên bề mặt trong các buồng và các tháp sảnxuất acid sulfuric, các ống dẫn, các bể tẩy rửa và các bể điện phân.

Công nghiệp nhiên liệu

Các hợp chất hữu cơ chì như tetraethyl và tetramethyl được thêm vàoxăng với một lượng nhỏ để làm chất chống kích nổ và chất làm trơn trongxăng. Nhưng hiện nay, vấn đề này rất hạn chế vì các ảnh hưởng xấu đến môitrường và sức khỏe con người.

Nghệ thuật

Chì được sử dụng như chất nhuộm trắng trong sơn, là thành phần màutrong tráng men đặc biệt là tạo màu đỏ và vàng.

Chì còn được thêm vào “cao” thủy tinh để hạ thấp nhiệt độ nóng chảy của

nó, đồng thời tạo vẻ sáng lấp lánh cho sản phẩm.







Ngoài ra, chì được dùng làm tấm ngăn để chống phóng xạ hạt nhân. Mộtsố hợp chất của chì còn được sử dụng làm chất tạo màu, chất ổn định trongnhựa PVC.

2.2.3 Độc tính của chì[18]

Liều gây hại cho cây trồng - 5 – 10 mg/kg: rễ rau muống bị đen, thối dần, rụng lá và chết. - 0.31 mg/kg: lúa chết 50%, 0.44 mg/kg: lúa chết 100%.

Liều gây độc của axetat chì đối với các loài động vật - Gà: 320 mg/kg.- Lợn: 10 – 25 g/con.- Cừu, dê: 20 – 25 g/con.- Bò: 50 – 100 g/con.- Ngựa: 500 – 700 g/con.

Liều gây độc của chì đối với con người

Khi hàm lượng chì trong máu đạt khoảng 0.3 ppm thì nó ngăn cản quátrình oxy hóa glucose tạo ra năng lượng duy trì sự sống, do đó làm cho cơ thểmệt mỏi. Ở nồng độ cao hơn (>0.8 ppm) sẽ gây thiếu máu do thiếu hụthemoglobin. Hàm lượng chì trong máu nằm trong khoảng 0.5-0.8 ppm gây rasự rối loạn chức năng của thận và phá hủy tế bào não.

Bảng 2.10 Tiêu chuẩn về hàm lượng chì Tên Hàm lượng Pb tối đa cho phép

Không khí 1 µg/m

Đất 70 mg/kg trọng lượng khô (TCVN) Sản phẩm rau tươi 0.5 – 1 mg/kg (FAO/WHO_1993)

Thức ăn hỗn hợp 5 mg/kg(TCVN 7602:2007,AOAC 972.25)

Nước uống và nước sạch 0.01 mg/l (TCVN)Xăng 13 mg/l (QCVN 01/2009)Trong sơn của đồ chơi trẻ em 600 mg/kg (CPSC)Sữa bột và sữa đặc có đường 0.5 mg/kg (TCVN)

2.2.4

Ảnh hưởng của chì đối với sức khỏe con người[16]

Chì là một kim loại độc có thể gây tổn hại cho hệ thần kinh trung ươ ng vàthận. Ngộ độc chì chủ yếu từ đường thức ăn hoặc nước uống có nhiễm chì.Sau khi chì được hấp thụ vào máu, một số được lọc và bài tiết ra ngoài, nhưngsố còn lại tích tụ ở trong gan, não, thận và xương. Hàm lượng chì hấp thụ vàomáu tùy theo độ tuổi và tùy theo lượng thực phẩm trong dạ dày. Khi ăn no, chỉcó 6 chì chuyển sang máu, còn lúc đói bụng thì có tới 60 chì vào máu.

Ngoài ra, chì còn đi vào cơ thể qua da, qua nhau thai và sữa mẹ.







Trẻ em và phụ nữ mang thai đặc biệt dễ bị nhiễm độc chì. Hệ thống tiêuhóa của trẻ em hấp thụ 50% lượng chì mà chúng ăn vào (National ReferralCentre, 2009). Sự lưu giữ cao ở trẻ sơ sinh đến 6 tuổi, khi não của chúng đang

phát triển. Triệu chứng đầu tiên khi trẻ bị nhiễm độc chì là đau đầu, hôn mê,đau bụng, nôn mửa, táo bón… Đặc biệt, có thể xảy ra tổn thương não. Trẻ emnhặt bụi chì từ sàn nhà, đồ chơi, rèm vinyl,… Trẻ em nuốt chì khi mút ngóntay, ăn bằng tay hoặc ăn phải đất. Nồng độ chì trong máu của trẻ em khoảng10 µg/dL thì có liên quan đến rối loạn sớm trong phát triển thể chất và tinhthần, sau đó là trí tuệ trong các hoạt động và học tập. Những ảnh hưởng nàykéo dài đến tuổi trưởng thành và có thể không phục hồi được. Tổ chức y tế thếgiới (WHO) ước tính có khoảng 15 – 18 triệu trẻ em ở những đất nước đang

phát triển phải chịu tổn thương não vĩnh viễn do bị nhiễm độc chì.

Chì gây thiếu máu do ức chế tổng hợp hemoglobin, rút ngắn tuổi thọ củahồng cầu do làm hồng cầu dễ bị vỡ. Chì còn gây tổn thương thận, làm giảm

thải trừ acid uric qua nước tiểu gây nên tăng acid uric và bệnh gout. Ngộ độc chì gây giảm chức năng sinh sản ở cả nam và nữ giới. Giảm chức

năng nội tiết của tinh hoàn, giảm số lượng tinh trùng và tính di chuyển củatinh trùng, đặc biệt khi chì trong máu trên 40 µg/dL. Chì độc với trứng.

Chì qua được nhau thai để tới bào thai. Nếu mẹ bị ngộ độc chì thì bào thaicũng sẽ bị ngộ độc. Khi chì trong máu người mẹ trên 15 µg/dL sẽ làm tăngnguy cơ chậm phát triển của thai. Chì còn gây tăng tỉ lệ sinh non, sảy thai vàchậm phát triển trẻ sau sinh.

Ngộ độc chì gây giảm chức năng tuyến giáp, chức năng nội tiết tuyến yên-

thượng thận. Trẻ em có nồng độ chì trong máu tăng có hiện tượng giảm tiếthormone và yếu tố tăng trưởng.

Xương là nơi tập trung chì nhiều nhất của cơ thể. Chì làm giảm hình thànhxương mới và mất cân bằng các tế bào xương. Giảm tăng trưởng xương vàgiảm chiều cao ở trẻ em bị ngộ độc chì.

Ảnh hưởng đặc trưng:

Cấp tính: Trong nhiễm độc chì cấp tính khi ăn phải một lượng chì 25 – 30 gram, nạn nhân lúc đầu có thể thấy vị ngọt rồi chát, rồi tiếp theo là cảmgiác nghẹn ở cổ, cháy mồm, thực quản, dạ dày, nôn ra chất trắng (chì clorua)đau bụng dữ dội, tiêu chảy, đi phân có màu đen (chì sunfua), mạch yếu, tê taychân, co giật và tử vong.

Mãn tính: Đây là tình trạng nguy hiểm và thường gặp hơn do ăn phảithức ăn có hàm lượng các nguyên tố kim loại nặng cao; chúng nhiễm và tíchlũy dần dần rồi gây hại cho cơ thể. Nơi tích lũy thường là gan, thận, não, đàothải dần dần qua đường tiêu hóa và đường tiết niệu. Khi cơ thể tích lũy mộtlượng đáng kể chì sẽ dần dần xuất hiện các biểu hiện nhiễm độc như hơi thởhôi, sưng lợi với viền đen ở lợi, da vàng, đau bụng dữ dội, táo bón, đau khớ pxương, bại liệt chi trên (tay bị biến dạng), mạch yếu, nước tiểu ít, thường gây

sảy thai ở phụ nữ có thai.







Chính vì độc tính của các nguyên tố kim loại nặng khi ô nhiễm vào thực phẩm nên các chỉ tiêu về kim loại nặng được quy định chặt chẽ hơn, đặc biệtlà những thức ăn cho trẻ em vì cơ thể trẻ nhỏ hấp thụ chì cao gấp khoảng 2 lầnso với người lớn.

2.2.5

Các phương pháp xác định chì[13] Việc lựa chọn phương pháp xác định chì tùy thuộc vào hàm lượng của

chúng có trong mẫu và tùy thuộc vào mục đích phân tích.

Trong trường hợp hàm lượng chì trong mẫu cao hơn ppm và việc xác địnhchỉ nhằm định tính hay xác định khoảng nồng độ có vượt quá giới hạn cho

phép hay không; ví dụ xác định chì trong mẫu bùn, ta có thể sử dụng phương pháp so màu, cực phổ, X-ray fluorescence (XRF),…

Trường hợp hàm lượng mẫu trong khoảng ppm như xác định chì trong cácmẫu đất, trầm tích,…và mục đích nhằm thu được kết quả khá chính xác hay đểso sánh các mẫu tương tự với mức độ ô nhiễm khác nhau, tất cả các phương

pháp nêu trên có thể sử dụng; ngoài ra còn bao gồm F -AAS và ICP-AES.

Với những hàm lượng vết trong khoảng ppb như chì trong nước uống haythực phẩm,…độ chính xác và độ đúng cao là mục đích phân tích thì lò graphit,hydro hóa trong AAS; các kỹ thuật xung, tích góp trong Von-Ampe hòa tan,ICP-AES (làm giàu trước khi phân tích), ICP-MS được sử dụng.

Phương pháp phân tích khối lượng

Nguyên tắc: Đối với Pb, người ta thường cho kết tủa dưới dạng PbSO4,

PbCrO4, PbMoO4. Sau đó lọc, rửa, sấy hoặc nung rồi cân chính xác sản phẩmvà từ đó tính được hàm lượng Pb trong mẫu.

Ưu điểm của phương pháp: Đơn giản, không đòi hỏi máy móc hiện đại, đắttiền, có độ chính xác cao.

Nhược điểm của phương pháp: Đòi hỏi nhiều thời gian, thao tác phức tạp vàchỉ phân tích hàm lượng lớn, không dùng để phân tích hàm lượng vết.

Phương pháp cực phổ

Nguyên tắc: Phương pháp cực phổ dựa trên sự khử ion chì trên điện cực thủyngân nhỏ giọt đến kim loại tương ứng. Trong môi trường acid phosphoric 1M

thế bán sóng của chì là 0.53V so với điện cực calomen bão hòa. Tiến hành ghidòng là hàm của thế trên điện cực thủy ngân nhỏ giọt. Sóng cực phổ thu đượccó dạng bậc thang, dựa vào chiều cao của đường cong có thể định lượng đượchàm lượng chì trong mẫu phân tích.

Ưu điểm của phương pháp: Cho phép xác định cả chất vô cơ và hữu cơ vớinồng độ 10-5 -10-6 M tùy thuộc vào cường độ và độ lặp lại của dòng dư.

Nhược điểm của phương pháp: Chịu ảnh hưởng của dòng tụ điện, dòng cựcđại, của oxy hòa tan, bề mặt điện cực,…

Phương pháp Von-Ampe hòa tan







Về bản chất, phương pháp Von-Ampe hòa tan cũng giống như phương phápcực phổ là dựa trên việc đo cường độ dòng để xác định các chất trong dungdịch.

Nguyên tắc: Gồm 2 bước:

Bước 1: Điện phân làm giàu chất cần phân tích trên bề mặt điện cực làm việc,trong khoảng thời gian xác định, tại điện thế xác định.

Bước 2: Hòa tan kết tủa đã được làm giàu bằng cách phân cực ngược điện cựclàm việc, đo và ghi dòng hòa tan. Trên đường Von-Ampe cho peak củanguyên tố cần phân tích. Chiều cao peak tỉ lệ thuận với nồng độ.

Phương pháp Von-Ampe hòa tan hấp thụ (AdSV) với thuốc thử8-hydroquinolin (pH = 7.8-8.5) Pb cho pic tại -0.54 V với giới hạn phát hiện là3.10-10M. Phương pháp Von-Ampe hòa tan anod (ASV) trong nền đệm acetate(pH = 4.6) Pb cho pic tại -0.4 V với giới hạn phát hiện tới 1.10-10M.

Ưu điểm của phương pháp: Xác định được cả những chất không bị khử trênđiện cực với độ nhạy khá cao từ 10-6-10-8M.

Nhược điểm của phương pháp: Độ nhạy bị hạn chế bởi dòng dư và nhiều yếutố ảnh hưởng như điện cực chỉ thị, chất nền,…

Phương pháp trắc quang

Nguyên tắc: Để xác định chì ta chuyển nó về dạng chì-dithizonat trong môitrường pH = 5-6. Sau đó chiết phức này vào dung môi hữu cơ CCl 4 hoặcCHCl3 rồi đem đo mật độ quang của nó tại bước sóng 510 nm. Giới hạn của

phương pháp này đối với chì là 0.05 ppm.Ưu điểm của phương pháp: Có độ nhạy, độ ổn định và độ chính xác khá cao,được sử dụng nhiều trong phân tích vi lượng.

Nhược điểm của phương pháp: Không chọn lọc, một thuốc thử có thể tạo phứcvới nhiều ion.

Phương pháp chuẩn độ Complexon

Nguyên tắc: Đối với Pb, ta có thể chuẩn độ trực tiếp bằng EDTA hay chuẩn độngược bằng 2Zn với chỉ thị Eriochrome Black T (ET-00).

Cách 1: Chuẩn độ trực tiếp2

Pb bằng EDTA ở pH trung tính hoặc kiềm (pHkhoảng 8-12) với chỉ thị ET-00. Tuy nhiên chì rất dễ thủy phân nên trước khităng pH phải cho 2

Pb tạo phức kém bền với tartrate hoặc tritanolamin.

Cách 2: Chuẩn độ ngược 2Pb bằng 2Zn . Cho 2Pb

tác dụng với một lượngdư chính xác EDTA đã biết nồng độ ở pH = 10. Sau đó chuẩn độ EDTA dư

bằng 2Zn với chỉ thị là ET-00.

Ưu điểm của phương pháp: Nhanh chóng và dễ thực hiện.

Nhược điểm của phương pháp: Cũng giống như phương pháp phân tích khối

lượng, phương pháp này không được sử dụng trong phân tích lượng vết, vì phải thực hiện quá trình làm giàu phức tạp.







Phương pháp phổ phát xạ nguyên tử (AES)

Nguyên tắc: Trước hết mẫu phân tích cần được chuyển thành hơi của nguyêntử hay ion tự do trong môi trường kích thích. Sau đó dùng nguồn năng lượng

phù hợp để kích thích đám hơi đó để chúng phát xạ. Thu, phân li và ghi toàn

bộ phổ phát xạ của vật mẫu nhờ máy quang phổ. Từ cường độ của vạch phổ phát xạ ta sẽ tính được hàm lượng của chất cần phân tích trong mẫu.

Ưu điểm: Phổ phát xạ nguyên tử là một phương pháp phân tích nhanh, có độchính xác và độ nhạy rất cao, ít tốn mẫu, có thể phân tích đồng thời nhiềunguyên tố trong cùng một mẫu, phân tích được lượng vết các nguyên tố trongcác đối tượng mẫu khác nhau.

Nhược điểm: Hệ thống máy AES rất đắt tiền. Do đó nhiều phòng thí nghiệmkhông đủ điều kiện để mua sắm máy móc. Cũng do phép đo có độ nhạy rất caonên các hóa chất, dụng cụ dùng trong phép đo phải có độ tinh khiết cao.

Phương pháp phổ hấp thu nguyên tử ngọn lửa (F-AAS) Nguyên tắc: Phương pháp F-AAS sử dụng ngọn lửa là hỗn hợp khí (không khí – acetylene) để hóa hơi và nguyên tử hóa mẫu. Chiếu vào đám hơi nguyên tửtự do một chùm sáng đơn sắc có bước sóng phù hợp (bước sóng thường dùngđể phân tích Pb là 217 nm và 283.3 nm), trùng với bước sóng vạch phổ phát xạđặc trưng của nguyên tố phân tích, chúng sẽ hấp thụ tia sáng đó và sinh ra phổhấp thụ của nguyên tử đó. Từ cường độ của vạch phổ hấp thụ ta sẽ tính đượcnồng độ của nguyên tố trong mẫu phân tích.

Ưu điểm của phương pháp: Có độ nhạy và độ chọn lọc cao. Không phải làm

giàu nguyên tố trước khi phân tích. Không cần phải dùng nhiều hóa chất tinhkhiết cao khi xử lí mẫu.

Nhược điểm của phương pháp: Hệ thống máy AAS tương đối đắt tiền. Sựnhiễm bẩn rất có ý nghĩa đối với kết quả phân tích hàm lượng vết.

2.3 Giới thiệu phương pháp phổ hấp thu nguyên tử

2.3.1 Nguyên tắc và trang bị của phép đo[13]

Phương pháp phân tích dựa trên cơ sở đo độ hấp thu nguyên tử của một

nguyên tố được gọi là phép đo phổ hấp thu nguyên tử. Cơ sở lý thuyết của phép đo này là sự hấp thụ năng lượng của nguyên tử tự do ở trong trạng tháihơi (khí) khi chiếu chùm tia bức xạ qua đám hơi của nguyên tố đó trong môitrường hấp thụ. Vì thế cần phải thực hiện các quá trình sau:

Chuyển mẫu phân tích từ trạng thái ban đầu (rắn hay dung dịch) thànhtrạng thái hơi của nguyên tử tự do. Đó là quá trình hóa hơi và nguyên tử hóamẫu.






Trương Trúc Ly 17

2. Chiếu chùm tia sáng bức xạ đặc trưng của nguyên tố cần phân tích quađám hơi nguyên tử tự do ấy. Các nguyên tử của nguyên tố cần xác định trongđám hơi đó sẽ hấp thụ những tia bức xạ nhất định và tạo ra phổ hấp thụ của nó.

3. Tiếp đó, nhờ một hệ thống máy quang phổ người ta thu toàn bộ chùm

sáng, phân li và chọn một vạch phổ hấp thụ của một nguyên tố cần nghiên cứuđể đo cường độ của nó. Cường độ đó chính là tín hiệu hấp thụ của vạch phổhấp thụ nguyên tử. Trong một giới hạn nhất định của nồng độ, giá trị cường độnày là phụ thuộc tuyến tính vào nồng độ của nguyên tố ở trong mẫu phân tích.

Hình 2.3 Máy quang phổ hấp thu nguyên tử ngọn lửa (F-AAS)

Hình 2.4 Sơ đồ nguyên lý máy quang phổ hấp thu nguyên tử ngọn lửa. Hệ thống đo phổ hấp thu nguyên tử gồm các phần cơ bản sau:

Nguồn phát tia phát xạ cộng hưởng của nguyên tố phân tích (vạch phổ phát xạ đặc trưng của nguyên tố cần phân tích). Đó là các đèn Hollowcathode (HCL), các đèn phóng điện không điện cực (ECL),…

Hệ thống nguyên tử hóa mẫu phân tích. Có 2 k ỹ thuật nguyên tử hóamẫu: nguyên tử hóa bằng ngọn lửa (F-AAS) và nguyên tử hóa khôngngọn lửa (ETA-AAS).







Hệ thống máy quang phổ hấp thụ, nó là bộ đơn sắc, có nhiệm vụ thu, phân li và chọn tia sáng (vạch phổ) cần đo hướng vào nhân quang điệnđể phát hiện tín hiệu hấp thụ của vạch phổ.

Hệ thống chỉ thị tín hiệu của vạch phổ (tức là cường độ của vạch phổ

hấp thụ hay nồng độ của nguyên tố cần phân tích). 2.3.2

Các yếu tố ảnh hưởng đến phép đo [17]

Độ nhớt và sức căng bề mặt của dung dịch mẫu

Yếu tố này ảnh hưởng nhiều đến tốc độ dẫn mẫu vào buồng aerosol hóavà hiệu suất aerosol hóa của mẫu và từ đó mà ảnh hưởng đến kết quả phântích. Nói chung, tốc độ dẫn đường chuẩn phải có cùng nồng độ acid, loại acidvà thành phần hóa học, vật lí của tất cả các nguyên tố khác, nhất là chất nềncủa mẫu. Để loại trừ ảnh hưởng này chúng ta có thể sử dụng các biện pháp sau

đây: Đo và xác định theo phương pháp thêm tiêu chuẩn .

Pha loãng mẫu bằng một dung môi hay một nền phù hợp.

Thêm vào mẫu chất đệm có nồng độ đủ lớn.

Dùng bơm để đẩy mẫu với tốc độ xác định mà chúng ta mong muốn.

Các yếu tố về phổ

Sự hấp thụ nền: Yếu tố này có trường hợp xuất hiện rõ ràng nhưng cũng

có nhiều trường hợp không gây ảnh hưởng đến kết quả. Điều này phụ thuộcvào vạch phổ được chọn để đo nằm trong vùng phổ nào. Nói chung, trongvùng khả kiến thì yếu tố này thể hiện rõ ràng, còn trong vùng tử ngoại thì yếutố này ít xuất hiện. Mặt khác, sự hấp thụ nền còn phụ thuộc rất nhiều vàothành phần nền của mẫu phân tích và nguồn năng lượng kích thích phổ.

Ví dụ: Khi xác địnhPb trong mẫu sinh học

bằng phương pháp ngọnlửa thì sự hấp thụ nền làkhông đáng kể. Nhưng khi

xác định Pb trong mẫunước biển (NaCl 2.9) thìảnh hưởng này lại vô cùnglớn và bắt buộc phải bổchính để loại trừ (hình 3.1).

Hình 2.5 Ảnh hưởng củasự hấp thụ phổ nền

a) Không hiệu chỉnh nền; b) Có hiệu chỉnh nền







Sự chen lấn của các vạch phổ gần nhau: Yếu tố này thường thấy khitrong mẫu phân tích có các nguyên tố khác có nồng độ lớn và đó thường lànguyên tố cơ sở của mẫu. Tuy nguyên tố này có các vạch phổ không nhạy,nhưng do nồng độ lớn, nên các vạch này xuất hiện với độ rộng lớn, nếu nó lạinằm cạnh các vạch phân tích, thì các vạch phổ này sẽ chen lấn các vạch phântích làm cho việc đo cường độ vạch phổ phân tích rất khó khăn và thiếu chínhxác, nhất là đối với các máy có độ phân giải không cao. Vì thế trong mỗi mụcđích phân tích cụ thể cần phải nghiên cứu và chọn những vạch phân tích phùhợp để loại trừ sự chen lấn của các vạch phổ của các nguyên tố khác.

Sự hấp thụ của các hạt rắn: Trong môi trường hấp thụ, đặc biệt là trongngọn lửa đèn khí, nhiều khi còn có chứa các hạt rắn nhỏ li ti của vật chất mẫuchưa bị hóa hơi và nguyên tử hóa, hay các hạt muội car bon của nhiên liệuchưa được đốt cháy hoàn toàn. Các hạt này hoặc hấp thụ hoặc chắn đường đicủa chùm sáng từ đèn HCL chiếu vào môi trường hấp thụ. Yếu tố này được

gọi là sự hấp thụ giả. Do đó cũng gây ra những sai số cho kết quả đo cường độvạch phổ thực.

Các yếu tố hóa học

Làm giảm cường độ vạch phổ của nguyên tố phân tích, do sự tạo thànhcác hợp chất bền nhiệt, khó hóa hơi và khó nguyên tử hóa.

Làm tăng cường độ vạch phổ, do sự tạo thành các hợp chất dễ bay hơi, dễnguyên tử hoá, hay do hạn chế được ảnh hưởng của sự ion hóa của nguyên tố

phân tích. Đó chính là tác dụng của một số hợp chất, chủ yếu là muối halogencủa kim loại kiềm và kiềm thổ gây nên.

Nồng độ acid và loại acid trong dung dịch mẫu: Các acid càng khó bayhơi thường càng làm giảm nhiều cường độ vạch phổ. Ngược lại, các acid dễ

bay hơi gây ảnh hưởng nhỏ. Nói chung, các acid làm giảm cường độ vạch phổtheo thứ tự: HClO4 < HCl< HNO3 < H2SO4 < H3PO4 < HF. Chính vì thế trongthực tế phân tích của phép đo phổ hấp thụ nguyên tử người ta thường dùngmôi trường là acid HCl hay HNO3 ở 1 hay 2, vì ở nồng độ này ảnh hưởngcủa hai acid này là không đáng kể (nhỏ hơn 5).

Ảnh hưởng của các Cation khác trong mẫu: Các ion này có thể làm tăng,cũng có thể làm giảm, hoặc cũng có thể không gây ảnh hưởng đến cường độ

vạch phổ của nguyên tố phân tích. Khi có ảnh hưởng thì mức độ ảnh hưởngcủa mỗi ion cũng rất khác nhau trong từng trường hợp cụ thể. Để loại trừ ảnhhưởng của các cation chúng ta có thể sử dụng một số biện pháp sau đây:

Thêm chất phụ gia để khử ảnh hưởng.

Thay đổi nền của mẫu để loại trừ ảnh hưởng .

Pha loãng mẫu bằng chất phụ gia để làm giảm thiểu ảnh hưởng.

Thay đổi điều kiện hóa hơi, nguyên tử hóa và kích thích phổ.

Ảnh hưởng của các Anion: Ảnh hưởng này cũng tương tự như ảnh hưởngcủa các loại acid. Hai anion

4ClO , COOCH3 gây hiệu ứng dương, tức là làm







tăng cường độ vạch phổ của nguyên tố phân tích trong một số trường hợp ởmột vùng nồng độ nhất định. Các anion khác thường gây hiệu ứng âm (làmgiảm) theo thứ tự Cl ,

3 NO , 23CO , 2

4SO , 34PO . Đồng thời khi nồng độ của

các anion tăng thì tác dụng ảnh hưởng cũng tăng theo. Do đó, trong mỗi phép

đo phải giữ cho nồng độ mẫu phân tích và mẫu chuẩn là như nhau và ở mộtgiá trị nhất định không đổi.

Thành phần của nền mẫu: Yếu tố ảnh hưởng này người ta quen gọi làmatrix effect. Thông thường các mẫu có chứa các nguyên tố bền nhiệt, khó bayhơi và khó nguyên tử hóa sẽ gây khó khăn, cản trở quá trình hóa hơi vànguyên tử hóa của các nguyên tố phân tích.

2.3.3 Những ưu và nhược điểm của phép đo AAS [13],[17]

Ưu điểm

Phép đo phổ hấp thụ nguyên tử có độ nhạy và độ chọn lọc tương đối cao. Gần 60 nguyên tố hóa học có thể được xác định bằng phương pháp này với độnhạy từ 1.10-4 đến 1.10-5

. Đặc biệt nếu sử dụng kỹ thuật nguyên tử hóakhông ngọn lửa thì có thể đạt đến độ nhạy 1.10-7

. Chính vì có độ nhạy cao nên phương pháp phân tích này đã được sử dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vựcđể xác định lượng vết các kim loại. Đặc biệt là trong phân tích các nguyên tốvi lượng trong các đối tượng mẫu y học, sinh học, nông nghiệp, kiểm tra cáchóa chất có độ tinh khiết cao.

Không phải làm giàu nguyên tố cần xác định trước khi phân tích, tốn ítnguyên liệu mẫu, tốn ít thời gian, không cần phải dùng nhiều hóa chất tinhkhiết cao khi xử lí mẫu. Tránh được sự nhiễm bẩn mẫu khi xử lí qua các giaiđoạn phức tạp.

Nhược điểm

Hệ thống máy AAS tương đối đắt tiền. Do đó nhiều cơ sở không đủ điềukiện để xây dựng phòng thí nghiệm và mua sắm máy móc.

Hơn nữa, do phép đo có độ nhạy cao nên sự nhiễm bẩn rất có ý nghĩa đốivới kết quả phân tích hàm lượng vết. Vì thế môi trường không khí phòng thínghiệm phải không có bụi. Các hóa chất, dụng cụ dùng trong phép đo phải có

độ tinh khiết cao. Nhược điểm chính của phương pháp này là chỉ cho ta biết thành phần

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

2.3.4 Đối tượng và phạm vi ứng dụng của AAS [17]

Đối tượng chính của phương pháp phân tích theo phổ hấp thụ là phân tíchlượng nhỏ (lượng vết) các kim loại trong các loại mẫu khác nhau của các chấtvô cơ và hữu cơ. Với các trang bị và kỹ thuật hiện nay, bằng phương pháp

phân tích này người ta có thể định lượng được hầu hết các kim loại (khoảng 65nguyên tố) và một số á kim đến giới hạn nồng độ cỡ ppm bằng kĩ thuật F-







AAS, và đến nồng độ ppb bằng kỹ thuật ETA-AAS với sai số không lớn hơn15.

Trong khoảng 10 năm trở lại đây, phương pháp phân tích phổ hấp thunguyên tử đã được sử dụng để xác định các kim loại trong các mẫu quặng, đất

đá, nước khoáng, các mẫu của y học, sinh học, các sản phẩm nông nghiệp, rauquả, thực phẩm, nước uống, các nguyên tố vi lượng trong phân bón, trong thứcăn gia súc,...Ở nhiều nước trên thế giới, nhất là các nước phát triển phương

pháp phân tích phổ hấp thu nguyên tử đã trở thành một phương pháp tiêuchuẩn để định lượng nhiều kim loại.







CHƯƠNG 3

THỰC NGHIỆM

3.1

Phương pháp nghiên cứu

Quy trình thẩm định phương pháp được thực hiện theo quy trình xácnhận giá trị sử dụng phương pháp định lượng có sử dụng đường chuẩn – Trung Tâm Kỹ Thuật và Ứng Dụng Công Nghệ Cần Thơ : TCVN 6910:2001,AOAC (2002).

Quy trình xác định hàm lượng chì trong sữa bột và sữa đặc có đườngđược thực hiện theo các tiêu chuẩn: TCVN 4622 - 1994, AOAC 1984.25;TCVN 5779 – 1994, AOAC 1984.25.

3.1.1 Quy trình xác nhận giá trị sử dụng[15]

3.1.1.1 Khoảng tuyến tính và đường chuẩn.

Định nghĩa

Khoảng tuyến tính của một phương pháp phân tích là khoảng nồng độ màở đó có sự phụ thuộc tuyến tính giữa đại lượng đo được và nồng độ chất phântích.

Cách xác định khoảng tuyến tính

Xác định khoảng tuyến tính cần khoảng 10 (thấp nhất là 6) nồng độ khácnhau.

Để xác định khoảng tuyến tính ta cần thực hiện đo các dung dịch chuẩncó nồng độ thay đổi và khảo sát sự phụ thuộc của tín hiệu vào nồng độ. Vẽđường cong phụ thuộc giữa tính hiệu đo và nồng độ, sau đó quan sát sự phụthuộc cho đến khi không còn tuyến tính.

Xây dựng đường chuẩn chì

Sau khi xác định khoảng tuyến tính cần xây dựng đường chuẩn và xác

định hệ số hồi quy tương quan. Trong thực tế, có thể xây dựng đường chuẩnngắn, trùm lên vùng nồng độ mẫu, không nhất thiết phải lập đường chuẩn toàn

bộ khoảng tuyến tính. Nồng độ trong mẫu không được vượt ra ngoài giới hạncao nhất và thấp nhất của đường chuẩn và tốt nhất phải nằm ở vùng giữa củađường chuẩn.

3.1.1.2

Độ thu hồi (R%)

Cách xác định: Thêm một lượng chất chuẩn xác định vào mẫu thử, phân tích các mẫu thêm chuẩn đó, làm lặp lại tối thiểu 4 lần bằng phương phápkhảo sát. Sau đó tính độ thu hồi chung là trung bình của độ thu hồi các lần lặplại.







Công thức tính độ thu hồi:

100C

CC%R

chuan

mauanmauthemchu

Trong đó: R%: Độ thu hồi của phương pháp ().

anmauthemchuC : Nồng độ chì đo được của mẫu thêm chuẩn (ppm).

mauC : Nồng độ chì đo được của nền mẫu (ppm).

chuanC : Nồng độ dung dịch chuẩn chì thêm vào (ppm). Thêm chuẩn ở 3 mức nồng độ là thấp, trung bình và cao trong khoảng

nồng độ làm việc. Theo qui định của hội đồng châu Âu đối với các chỉ tiêu antoàn thêm chuẩn vào mẫu trắng ở 3 mức nồng độ tại 0.5 lần, 1 lần và 2 lần giớihạn cho phép.

Đối với các mẫu phân tích hằng ngày các chỉ tiêu thuộc cùng nhóm(thuốc BVTV) cần kiểm soát chất lượng bằng cách phân tích mẫu thêm chuẩntối thiểu 10% số lượng chất, các chất khác cần thay phiên kiểm tra với tần suấttối đa 1 năm/lần cho từng chất.

Tiêu chí đánh giá độ thu hồi: So sánh kết quả R% với giá trị cho trongBảng sau:

Bảng 3.1 Độ thu hồi ở các nồng độ khác nhau (theo AOAC và hội đồng châuÂu)

TT Hàm lượng % Tỷ lệ chất Đơn vị H%1 100 1 100% 98-1022 > 10 10- 10% 98-1023 > 1 10-2 1% 97-1034 > 0.1 10-3 0.1% 95-1055 0.01 10-4 100 ppm 90-1076 0.001 10-5 10 ppm 80-1107 0.0001 10-6 1 ppm 80-1108 0.00001 10-7 100 ppb 80-1109 0.000001 10-8 10 ppb 80-110

10 >1 đến <10 ppb 70-11011 < 0.0000001 10-9 < 1 ppb 50-120

3.1.1.3 Độ đúng

Định nghĩa: Độ đúng của phương pháp là khái niệm chỉ mức độ gầnnhau giữa giá trị trung bình của kết quả thử nghiệm và giá trị thực hoặc giá trịđược chấp nhận là đúng (µ). Độ đúng thường được diễn tả bằng độ chệch(bias).

USFDA qui định độ chệch của các phương pháp xác định dư lượngkhông được lớn hơn 15% và không được lớn hơn 20% tại LOQ.







100µ

µ

X

Trong đó:

: Độ chệch, % X : giá trị trung bình của kết quả thử nghiệm

µ: giá trị thực hoặc giá trị chấp nhận là đúng

Cách xác định. Sử dụng chuẩn t để đánh giá kết quả như sau:

Phân tích mẫu chuẩn lặp lại 10 lần, tính giá trị trung bình và độ lệchchuẩn, từ đó tính giá trị ttn theo công thức sau đây và so sánh với tc (p):

nS

Xμ

t2

tn

Trong đó:

S2: phương sai của phương pháp thử nghiệm,1

)( 2

n

x xS

i

ttn: giá trị thực nghiệm

tc(, k): giá trị t tra bảng với mức ý nghĩa 0.05 và bậc tự do k = n -1

µ: giá trị thực hoặc giá trị chấp nhận được X : giá trị trung bình của phương pháp thử nghiệm

n: số lần thử nghiệm

Tiêu chí đánh giá:

- Nếu ttn tc: không có sự khác nhau về kết quả của giá trị trung bình sovới giá trị tham chiếu ở mức ý nghĩa phương pháp thử nghiệm có độđúng đạt yêu cầu.

- Nếu ttn tc: có sự khác nhau về kết quả của phương pháp thử nghiệmso với giá trị tham chiếu với mức ý nghĩa phương pháp thử nghiệm mắcsai số hệ thống.

3.1.1.4 Độ lặp lại

Định nghĩa: Độ lặp lại là độ chụm trong điều kiện lặp lại. Điều kiệnmà tại đó các kết quả thử nghiệm độc lập nhận được với cùng một phương

pháp trên những mẫu thử nghiệm giống hệt nhau, trong cùng một phòng thínghiệm bởi cùng người thao tác, sử dụng cùng một thiết bị, trong khoảng thờigian ngắn.







Giới hạn lặp lại: Giới hạn lặp lại là giá trị mà độ lệch tuyệt đối giữahai kết quả thử nghiệm nhận được trong điều kiện lặp lại nhỏ hơn hoặc bằnggiá trị đó với xác suất bằng 95%.

Cách xác định độ lặp lại: Bố trí thí nghiệm

Tiến hành làm thí nghiệm lặp lại 10 lần trên cùng một mẫu (mỗilần tự cân hay đong mẫu). Mẫu phân tích là mẫu thử hoặc mẫu thửthêm chuẩn.

Tiến hành ở các nồng độ khác nhau (trung bình, thấp nhất, cao)trong khoảng làm việc, mỗi nồng độ lặp lại 10 lần. Tính độ lệchchuẩn SD và độ lệch chuẩn tương đối RSD hay hệ số biến thiênCV theo các thông số sau:

1

)( 2

n

x xS

i

100%% x X

SDCV RSD

Trong đó:

o SD: Độ lệch chuẩn

o n: số lần thử nghiệm thứ i

o xi : giá trị tính được của lần thử nghiệm thứ i

o x : giá trị trung bình của các lần thử nghiệm

o RSD%: độ lệch chuẩn tương đối

o CV%: hệ số biến thiên

Tiêu chí đánh giá: Đối chiếu với giá trị tính được với giá trị mongmuốn hay giá trị yêu cầu hoặc so với RSD% lặp lại trong bảng sau RSD%tính được không được lớn hơn giá trị cho trong bảng ở hàm lượng chất tươngứng.

Bảng 3.2 lặp lại tối đa chấp nhận tại các nồng độ khác nhau (theo AOAC).

TT Hàm lượng % Tỷ lệ chất Đơn vị RSD%1 100 1 100 1.3

2 10 10-1 10% 1.8

3 1 10-2 1% 2.7

4 0.1 10-3 0.1% 3.7

5 0.01 10-4 100ppm 5.3

6 0.001 10

-5

10ppm 7.3







LOQ = 10 x S

7 0.0001 10-6 1ppm 11

8 0.00001 10-7 100ppb 15

9 0.000001 10-8 10ppb 21

10 0.0000001 10-19 1ppb 30

3.1.1.5 Giới hạn phát hiện (LOD), giới hạn định lượng(LOQ).

a. Giới hạn phát hiện (LOD)

Định nghĩa: Giới hạn phát hiện là nồng độ mà tại đó giá trị xác địnhđược lớn hơn độ không đảm bảo đo của phương pháp. Đây là nồng độ thấpnhất của chất phân tích trong mẫu có thể phát hiện được nhưng chưa thể địnhlượng được (đối với phương pháp định lượng).

Cách xác định: Thực hiện trên mẫu thử, ít nhất là 10 lần song song. Nênchọn mẫu thử có nồng độ thấp nhất (khoảng 5 đến 7 lần LOD ước lượng).

Tiêu chí đánh giá LOD: Đánh giá LOD đã tính được

Nếu 4< R <10: nồng độ thử là phù hợp và LOD tính được là đáng tin cậy.

Nếu R 4: phải dùng dung dịch đậm đặc hơn, hoặc thêm một ít chất chuẩnvào dung dịch thử đã dùng và làm thí nghiệm tính lại R.

Nếu R 10: phải dùng dung dịch loãng hơn hoặc pha loãng dung dịch thử đãdùng và làm lại thí nghiệm tính lại R.

b. Giới hạn định lượng (LOQ)

Định nghĩa: LOQ là nồng độ tối thiểu của một chất có trong mẫu thử màta có thể định lượng bằng phương pháp khảo sát và cho kết quả có độ chụmmong muốn.

Cách xác định: Thực hiện trên nền mẫu thật, việc bố trí thí nghiệm đểxác định LOQ thường kết hợp với tính LOD.

3.1.2 Quy trình xác định hàm lượng chì[7],[8]

3.1.2.1 Vô cơ hóa mẫu bằng phương pháp đốt (phương pháptrọng tài).

Nội dung

Đốt mẫu có chất trợ đốt Mg(NO3)2 ở nhiệt độ 450 10°C. Sau đó hòatan tro bằng dung dịch HCl 3% (chỉ áp dụng cho mẫu sữa bột).







Cách tiến hành

Cân vào cốc sứ khoảng 10 g mẫu sữa bột (chính xác đến 0.01 g), thêmvào 5 mL dung dịch Mg(NO3)2 , thêm nước cất vừa đủ để thấm ướt bột. Đặtcốc lên bếp điện, đun nhẹ cho đến khô, cho đến khi ngừng khí thoát ra (mẫu

hóa đen nhưng nhất thiết không được bén lửa). Chuyển cốc vào lò nung, đặtkhống chế nhiệt độ 450 10°C. Bật điện cho nhiệt độ tăng từ từ. Giữ mẫu ởnhiệt độ 450 10°C trong 3 giờ, sau đó tắt lò, để đêm, lấy mẫu ra khỏi lò, khiđó tro phải trắng hoàn toàn. Thêm vào cốc 10 mL HCl 1:4; 1 – 2 giọt dungdịch HNO3, đun nhẹ trên bếp điện (không để sôi) để hòa tan tro, chuyển hếtvào bình định mức 100 mL, rửa cốc 3 lần, mỗi lần từ 3 – 4 mL nước cất, làmnguội, thêm nước cất đến vạch.

Lưu ý:

- Khi đun phải đun thật nhẹ, cẩn thận mẫu có thể sôi và bắn ra ngoài.

- Khi làm bay hơi acid trên bếp điện thì tránh làm khô mẫu để hạn chế chì bị bốc hơi.

3.1.2.2 Vô cơ hóa mẫu bằng phương pháp ướt

Nội dung

Vô cơ hóa mẫu bằng hỗn hợp axit HNO3; H2SO4; HClO4 và H2O2. Đunnóng cho đến khi phân hủy hoàn toàn các chất hữu cơ.

Cách tiến hành

Cân 10 g sữa bột (20 mL sữa lỏng) vào cốc thủy tinh. Thêm từng phần 20 mLdung dịch HNO3 vào bình, đun nhẹ cho đến hết khói nâu, hỗn hợp đồng nhấtcó màu nâu sẫm, rồi thêm từng phần H2O2 cho đến khi hỗn hợp không cómàu. Đun cạn cho đến khi thể tích lỏng còn khoảng 3 – 4 mL, làm nguội hẳnhỗn hợp. Rửa lọc dung dịch vào bình định mức 100 mL, định mức đến vạch

bằng nước cất 2 lần.

3.2

Phương tiện nghiên cứu

Hóa chất Nước cất 2 lần.

Acid nitric (HNO3) 65 (d = 1.19), Merck.

Acid chlohydric (HCl) 37% (d = ), Merck.

Hydrogen peroxide 30% ( H2O2).

Dung dịch HNO3 0.1M. Thêm 7 mL HNO3 65 vào 200 mL nướccất và định mức đến 1 L.

Dung dịch HCl 3. Thêm 81.1 mL HCl 37 vào 400mL nước cấtvà định mức đến 1 L.









3.3 Địa điểm tiến hành

Đề tài được thực hiện tại phòng Hóa lý và phòng Sắc ký thuộc Trung tâmKỹ thuật và Ứng dụng Công nghệ Cần Thơ, từ tháng 06/2013 đến 11/2013.

3.4

Hoạch định thí nghiệm

Theo mục tiêu đề tài đã đặt ra, các thí nghiệm sau sẽ được tiến hành :

1. Tiến hành khảo sát các thông số của máy quang phổ hấp thu nguyên tử dùng để phân tích chì.

Khảo sát chọn vạch đo phổ.

Khảo sát cường độ đèn Hollow cathode (HCL) và độ rộng khe đo.

Khảo sát lưu lượng không khí và lưu lượng khí acetylene.

K iểm tra độ chính xác bước sóng của máy AAS.

2. Thẩm định phương pháp xác định chì trong sữa bột và sữa đặc cóđường bằng máy quang phổ hấp thu nguyên tử dựa theo các tiêu chuẩn:TCVN 4622 – 1994 và 5779 – 1994.

Thẩm định phương pháp về các tiêu chí:

Khoảng tuyến tính và đường chuẩn.

Độ thu hồi của phương pháp.

Độ đúng của phương pháp. Độ lặp lại của phương pháp.

Giới hạn phát hiện và giới hạn định lượng của phương pháp.

3. Áp dụng phương pháp để xác định hàm lượng chì trong một số mẫu sữa bột và sữa đặc có đường trên địa bàn Thành phố Cần Thơ.

3.5

Kết quả thực nghiệm

3.5.1

Khảo sát các thông số vận hành thiết bị

3.5.1.1

Khảo sát chọn vạch đo phổ

Tiến hành khảo sát ở hai vạch phổ đặc trưng nhạy nhất của chì là 217nmvà 283.3nm. Kết quả khảo sát hai vạch phổ đặc trưng của chì đối với dungdịch chuẩn chì 2 ppm được trình bày trong Bảng 5.1.

Bảng 3.3 Kết quả khảo sát vạch phổ của chì

Vạch đo Nồng độ đo được (mg/l)

Lần 1 Lần 2 Lần 3 X ± SD RSD

217nm 1.97 1.97 1.97 1.97 ± 0.00 0.00283.3nm 1.72 1.73 1.74 1.73 ± 0.01 0.58







Qua kết quả khảo sát, cũng như dựa vào các tài liệu tham khảo thấy được rằng tại vạch phổ 217nm, nguyên tố chì cho độ hấp thụ mạnh và độ lặp lại caonhất. Do đó chọn vạch phổ dùng để phân tích chì là 217nm.

3.5.1.2 Khảo sát cường độ đèn Hollow cathode (HCL) và độ rộng

khe đo Tiến hành khảo sát cường độ đèn HCL và độ rộng khe đo bằng cách thay

đổi lần lượt các thông số của cường độ đèn và độ rộng khe đo. Sau đó ghinhận lại tín hiệu của độ hấp thụ. Kết quả khảo sát được trình bày trong Hình3.2.

Hình 3.2 Sự phụ thuộc của cường độ phát xạ vào cường độ đèn và độ rộng khe đo

Chú thích:

Cường độ đèn 3mA, độ rộng khe đo1nm.

Cường độ đèn 5mA, độ rộng khe đo 1nm.

Cường độ đèn 5mA, độ rộng khe đo 0.5nm.

Dựa trên kết quả khảo sát ở hình 3.2 thấy cường độ phát xạ của đèn HCLở 5mA lớn hơn cường độ phát xạ ở 3mA. Do đó chọn cường độ đèn là 5mA.

Mặt khác, độ phân giải của vạch phổ ở cường độ đèn 5mA, độ rộng kheđo 0.5nm lớn hơn độ phân giải của vạch phổ ở cường độ đèn 5mA, độ rộngkhe đo 1nm. Từ những phân tích trên, chúng tôi chọn cường độ đèn HCL là 5mA và độ rộng khe đo là 0.5nm để cài đặt cho máy AAS khi phân tích.

3.5.1.3 Khảo sát lưu lượng không khí và lưu lượng khí acetylene

Trong phép đo F-AAS, nhiệt độ ngọn lửa là yếu tố quyết định quá trìnhhóa hơi và nguyên tử hóa mẫu. Nhiệt độ ngọn lửa lại phụ thuộc rất nhiều vào







bản chất và thành phần của các chất khí tạo ra ngọn lửa. Do đó, để chọn điềukiện ngọn lửa có nhiệt độ phù hợp cho phép đo ta tiến hành hai thí nghiệmsau:

Khảo sát sự thay đổi độ hấp thụ của dung dịch chuẩn chì 1 ppm k hi cố

định lưu lượng không khí, thay đổi lưu lượng khí acetylene và ngược lại. K ếtquả khảo sát được trình bày trong Bảng 3.4 và Bảng 3.5.

Bảng 3.4 Kết quả khảo sát lưu lượng khí acetyleneTốc độ không khí (l/ph) Tốc độ khí acetylene (l/ph) Độ hấp thụ

10.8 1.2 0.106010.8 1.5 0.117510.8 1.6 0.119510.8 1.7 0.126810.8 1.9 0.1300

10.8 2.0 0.137510.8 2.2 0.138810.8 2.3 0.140010.8 2.5 0.1350

Khi cố định lưu lượng không khí là 10.8 l/ph, thay đổi lưu lượng khíacetylene, ta thấy độ hấp thụ đạt cực đại khi lưu lượng khí acetylene là 2.3l/ph.

Tương tự như trên, ta cố định lưu lượng khí acetylene là 2.3 l/ph, tăngdần lưu lượng không khí thì độ hấp thụ của dung dịch chì 1 ppm thay đổi như

sau:Bảng 3.5 Kết quả khảo sát lưu lượng không khí

Tốc độ không khí (L/phút) Tốc độ khí acetylene (L/phút) Độ hấp thụ

10 2.3 0.1431 10.2 2.3 0.142010.4 2.3 0.140610.6 2.3 0.137710.7 2.3 0.1386

Theo kết quả thu được ở các bảng trên, ta thấy lưu lượng không khí 10 .4l/ph và lưu lượng khí acetylene 2.3 l/ph là phù hợp nhất đối với các phép đonguyên tố chì.

3.5.1.4

Kiểm tra độ chính xác bước sóng

Cài đặt bước sóng phân tích là 217nm và tiến hành kiểm tra độ chính xác bước sóng của máy AAS, kết quả được trình bày trong Bảng 3.6.







Bảng 3.6 Kết quả kiểm tra độ chính xác bước sóng của máy AAS đối vớinguyên tố chì

Thứ tự Bước sóng Kết quả đo trên

máy AAS (nm)Sai lệch Sai số cho phép

123456

217217217217217217

216.94216.94216.94216.92216.92216.92

0.060.060.060.080.080.08

0.5

Qua sáu lần tiến hành kiểm tra độ chính xác bước sóng , độ sai lệch nhỏhơn rất nhiều so với sai số cho phép là 0.5 nm. Máy đạt yêu cầu về độ chínhxác bước sóng.

Sau khi khảo sát các thông số của máy AAS, đã chọn được các điều kiệntối ưu máy như sau:

Bước sóng phân tích: λPb = 217 nm.

Cường độ đèn HCL: 5 mA Độ rộng khe đo: 0.5 nm.

Lưu lượng không khí: 10.4 l/ph.

Lưu lượng khí acetylene: 2.3 l/ph. Vận tốc hút mẫu: 8 ml/ph Thời gian đọc: 3s.

3.5.2

Thẩm định phương pháp xác định chì trong sữa bột và sữa đặc

có đường bằng máy quang phổ hấp thu nguyên tử

Sử dụng mẫu sữa bột béo nguyên kem MINA và sữa lỏng Vinamilk đểtiến hành các thí nghiệm trong quá trình thẩm định phương pháp.

3.5.2.1

Xác định khoảng tuyến tính và xây dựng đường chuẩn

Xác định khoảng tuyến tính ta tiến hành pha 10 dung dịch chuẩn chì ởcác nồng độ khác nhau từ dung dịch chuẩn chì thứ cấp 100 ppm. Khảo sát sự

phụ thuộc của độ hấp thụ vào nồng độ chì. Kết quả đo được trình bày trongBảng sau:

Bảng 3.7 Kết quả khảo sát khoảng nồng độ tuyến tính của chìSTT Nồng độ (ppm) Độ hấp thụ

1 0.5 0.0210

2 1 0.04483 3 0.1362







4 5 0.20605 10 0.37406 20 0.36917 35 0.80278 50 0.91159 75 1.012510 100 1.0913

y = -0.0001x2 + 0.024x + 0.0545

R2 = 0.9771

0

0.2

0.4

0.6

0.8

1

1.2

0 20 40 60 80 100 120

Concentration of Pb(ppm)

A b s

Hình 3.3 Đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của độ hấp thụ vào nồng độ chì

Qua đồ thị khảo sát, ta thấy ở nồng độ 10 ppm trở lên thì sự phụ thuộckhông còn tuyến tính nữa. Điều này có thể kết luận rằng độ hấp thụ tăng tuyếntính với nồng độ chì từ 0.5-10ppm.

Dựa vào khoảng tuyến tính đã xác định, ta tiến hành xây dựng đườngchuẩn chì trong khoảng nồng độ từ 0.5-6 ppm.

Từ dung dịch chuẩn chì thứ cấp 100 ppm, ta tiến hành pha dãy chuẩnlàm việc của chì theo Bảng sau:

Bảng 3.8 Dãy dung dịch chuẩn làm việc của chìKý hiệu 1 2 3 4 5 6 7Thể tích bình định mức 100 mLChuẩn Pb 100 ppm (mL) 0.5 1 2 3 4 5 6Dung dịch HNO3 0.1M (mL) 20Dung dịch HCl 3 Định mức đến vạch

Nồng độ Pb tương ứng (ppm) 0.5 1 2 3 4 5 6

Đo độ hấp thụ của dãy dung dịch chuẩn trên máy AAS ta thu được kếtquả sau:







y = 0.0288x + 0.0011

R2 = 0.9975

0

0.02

0.04

0.06

0.08

0.1

0.12

0.14

0.16

0 1 2 3 4 5 6

Concentration of Pb(ppm)

A b s

Bảng 3.9 Độ hấp thụ của dãy chuẩn chìSTT Nồng độ (ppm) hoặc mg/l Độ hấp thụ

1 0.5 0.01502 1 0.02893 2 0.05734 3 0.09195 4 0.11736 5 0.14237 6 0.1725

Hình 3.4 Đồ thị đường chuẩn của chì Đường chuẩn có hệ số tương quan tuyến tính R = 0.9987, có thể kết luận

rằng độ hấp thụ tăng tuyến tính với nồng độ chì từ 0.5-6 ppm. Đường chuẩnnày được sử dụng cho các thí nghiệm tiếp theo.

3.5.2.2 Xác định độ thu hồi của phương pháp (R )

Xác định độ thu hồi chì trong mẫu bằng cách thêm dung dịch chuẩn chì vào mẫu với 3 nồng độ khác nhau, số lần lặp lại của mỗi nồng độ là 4 lần. Sauđó tiến hành xử lý mẫu theo quy trình 3.1.2.2. Kết quả tính toán được trình bày

trong Bảng sau: Bảng 3.10 Kết quả kiểm tra độ thu hồi của phương pháp

Mẫu Thể tích

(ml)

Chuẩn Pb thêm vào

(ppm)

Nồng độ dungdịch mẫu

(ppm)Độ thu hồi (R )

0 200 KPH -

0 201 20

1

0.971 97.102 20 0.981 98.10

3 20 0.952 95.104 20 0.978 97.80







5 20

3

2.662 88.736 20 2.665 88.837 20 2.667 88.908 20 2.664 88.809 20

5

4.487 89.7410 20 4.472 89.4411 20 4.477 89.5412 20 4.473 89.46

Độ thu hồi chung ( ) 91.79 ± 3.94

( KPH: Không phát hiện )

Độ thu hồi của phương pháp đạt 91.79 ± 3.94%, phù hợp với giá trị đượcquy định bởi AOAC và hội đồng châu Âu (80 < R <110).

3.5.2.3

Xác định độ đúng của phương pháp

Để xác định độ đúng của phương pháp tiến hành phân tích song song 10dung dịch chuẩn chì 5 ppm theo quy trình 3.1.2.2, k ết quả được trình bày trongBảng sau:

Bảng 3.11 Kết quả kiểm tra độ đúng của phương pháp Mẫu Nồng độ (ppm)

1 4.4872 4.5313 4.4514 4.4155 4.4076 4.4727 4.4248 4.4779 4.43810 4.473

X ± SD 4.4575 ± 0.0380

n

S

Xμ

t 2tn

1.643

ct (0.05,9) 2.262

Dựa trên kết quả thu được ở bảng trên ta có ctn tt , không có sự khác

nhau về kết quả của giá trị trung bình so với giá trị tham chiếu ở mức ý nghĩa = 0.05. Phương pháp thử nghiệm có độ đúng đạt yêu cầu.

3.5.2.4

Khảo sát độ lặp lại của phương pháp







Xác định độ lặp lại của phương pháp bằng cách thêm dung dịch chuẩnchì vào mẫu với 3 nồng độ khác nhau, mỗi nồng độ lặp lại 10 lần. Mẫu đượcđem xử lý tương tự theo quy trình 3.1.2.2. Kết quả tính toán được trình bàytrong bảng 3.12.

Bảng 3.12 Kết quả kiểm tra độ lặp lại của phương pháp.

Mẫu Nồng độ mẫuthêm chuẩn

1ppm

Nồng độ mẫuthêm chuẩn

3ppm

Nồng độ mẫuthêm chuẩn

5ppm1 0.853 2.564 4.4872 0.857 2.562 4.5313 0.869 2.577 4.4514 0.862 2.561 4.4155 0.861 2.562 4.4076 0.860 2.565 4.472

7 0.840 2.576 4.4248 0.875 2.573 4.4779 0.877 2.557 4.43810 0.874 2.550 4.473

X ± SD 0.8628 ± 0.0114 2.5647 ± 0.0085 4.4575 ± 0.0380RSD 1.325 0.332 0.853

Qua kết quả khảo sát cho thấy độ lệch chuẩn và hệ số biến động (sai sốtương đối) của phép đo chì đều nằm trong giới hạn cho phép. Phương pháp đạtyêu cầu về độ lặp lại.

3.5.2.5 Giới hạn phát hiện (LOD) – Giới hạn định lượng (LOQ)

Để xác định giới hạn phát hiện và giới hạn định lượng của phương pháp thêm dung dịch chuẩn chì 1ppm vào 10 mẫu thử và tiến hành xử lý mẫu theoquy trình 3.1.2.2. Kết quả được trình bày trong Bảng 3.13.

Bảng 3.13 Kết quả kiểm tra giới hạn phát hiện (LOD) - giới hạn định lượng của phương pháp (LOQ)

Mẫu Nồng độ (ppm)

1 0.69042 0.71973 0.77034 0.76865 0.80896 0.72677 0.75828 0.74919 0.808910 0.8104

X ± SD 0.7611 ± 0.0411







S3LOD D 0.1232

LOD

XR 6.1757

S10LOQ D 0.4108

Qua kết quả tính toán trong bảng trên, ta có giới hạn phát hiện (LOD) của phương pháp là 0.1232ppm. Với R = 6.176 (4 < R < 10), nồng độ thử là phùhợp và LOD tính được ở trên là đáng tin cậy. Giới hạn định lượng (LOQ) của

phương pháp là 0.4108ppm.

Qua các kết quả phân tích ở trên, chúng tôi nhận thấy rằng phương pháp phân tích chì trong mẫu sữa bằng phổ hấp thụ nguyên tử ngọn lửa (F-AAS) là phương pháp phân tích có độ ổn định, có độ lặp lại tốt đồng thời có độ chính

xác cao, hoàn toàn phù hợp để xác định hàm lượng chì trong mẫu. 3.5.3

Thực nghiệm trên mẫu

Tiến hành xác định hàm lượng chì trên 3 mẫu sữa bột và 3 mẫu sữa lỏngsau:

Hình 3.5 Các mẫu sữa bột và sữa đặc có đường

Áp dụng qui trình 3.1.2.2, tiến hành xác định hàm lượng chì trong một sốmẫu sữa bột và sữa đặc có đường như sau:

Công thức tính toán hàm lượng chì trong mẫu

Sữa Ngôi Sao Sữa Hoàn Hảo Sữa Ông Thọ







m

%R aVC(mg/kg)C bdmđo

mau

Trong đó:

mauC : Tổng hàm lượng chì trong mẫu (mg/kg).

đoC : Nồng độ chì đo được trên máy (ppm).

V bdm: Thể tích bình định mức (100ml).

a: Hệ số pha loãng (a = 1).

R : Độ thu hồi của phương pháp.

m: Khối lượng mẫu (g).

Đun

nhẹ

Cạn

(3-4 mL)

Hình 3.6 Sơ đồ xác định hàm lượng chì trong mẫu sữa

Kết quả đo và tính toán hàm lượng chì trong các mẫu sữa được trình bày bảng sau:

Bảng 3.14 Hàm lượng chì trong các mẫu sữa bột và sữa đặc có đường

Mẫu Lượng mẫu Nồng độ Pb đođược trên máy

(ppm)

Hàm lượng Pbtrong mẫu

(mg/kg) Ngôi Sao 20 mL KPH KPHHoàn Hảo 20 mL KPH KPH

Ông Thọ 20 mL KPH KPHDielac 10 g KPH KPHHà Lan 10 g KPH KPHMina 10 g KPH KPH

( KPH: Không phát hiện )

Nhận xét: Theo kết quả thu được ở bảng trên, trong 6 mẫu sữa đượcđem đi kiểm tra ngẫu nhiên thì không có mẫu nào bị nhiễm chì .

10g sữa bột/ 20 mL sữa

20 mL HNO3

+

5 mL H2O2

100 mL

Định mức

H2O







CHƯƠNG 4

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ

4.1 Kết luận

Các kết quả thu được trong quá trình thực hiện luận văn như sau:

* Tối ưu hóa các thông số của máy AAS dùng để phân tích chì.

Bước sóng phân tích: λPb = 217 nm

Cường độ đèn HCL : 5 mA

Độ rộng khe đo: 0.5 nm

Lưu lượng không khí: 10.4 l/phút

Lưu lượng khí acetylene: 2.3 l/phút Vận tốc hút mẫu: 8 mL/phút Thời gian đọc: 3s

* Tiến hành thẩm định phương pháp với các kết quả sau: Độ thu hồi của phương pháp đạt 91.79 ± 3.94% Phương pháp đạt yêu cầu về độ đúng và độ lặp lại theo tiêu chuẩn

AOAC và hội đồng châu Âu. Giới hạn phát hiện của phương pháp LOD = 0.1232 ppm Giới hạn định lượng của phương pháp LOQ = 0.4108ppm

* Sử dụng phương pháp đã xây dựng để xác định hàm lượng chì trong 3 mẫusữa bột và 3 mẫu sữa đặc có đường. Kết quả không có mẫu nào bị nhiễm chì.

Nhìn chung, các mẫu sữa bột và sữa đặc có đường được kiểm tra đều đạttiêu chuẩn cho phép. Tuy nhiên, do thời gian có hạn nên số lượng mẫu đượckiểm tra còn ít, chưa thể đánh giá hết chất lượng của các mẫu sữa đang lưuthông trên thị trường hiện nay.

4.2

Kiến nghị

Do các điều kiện khách quan nên chỉ khảo sát hàm lượng chì trong mộtsố mẫu sữa nhất định. Trong sữa vẫn còn nhiều hóa chất độc hại, gây ảnh

hưởng nghiêm trọng đến sức khỏe của trẻ nhỏ mà luận văn chưa có điều kiệnkhảo sát. Kiến nghị:

- Nghiên cứu mở rộng khảo sát trên nhiều loại sữa khác nhau, với mộtsố chỉ tiêu thiết yếu đối với sữa như melamin, Thiếc, Aldrin, dieldrin, DHA,ARA, A+...

- Tăng thêm số lượng mẫu khảo sát nhằm đánh giá chính xác và kháchquan chất lượng của các loại sữa đang lưu thông trên thị trường hiện nay đểđảm bảo an toàn cho sức k hỏe và sự phát triển của trẻ nhỏ.







TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tài liệu thiếng Anh

1. J. A. Omolaoye A. Uzairu and C. E. Gimba (2010), Heavy metal

assessment of some soft plastic toys imported into Nigeria from China,Journal of Environmental Chemistry and Ecotoxicology Vol. 2(8), pp.126-130.

2. Zoe Grosser, Ph.D.,Laura Thompson, Lee Davidowski, Ph.D. (2008), Lead and Other Toxic Metals in Toys Using XRF Screening and ICP-

OES Quantitative Analysis, PerkinElmer Inc. Shelton, CT.

3. MONICABECKER, Toxic Chemicals in Toys and Children’s Products: Limitations of Current Responses and Recommendations for

Government and Industry, Vol. xxx, No. xx, XXXX / EnvironmentalScience & Technology.

4. AOAC Official Method 999.11 (2006), Lead, Cadmium, Copper, Iron,and Zinc in Foods, 2006 AOAC INTERNATIONAL.

5. AOAC Official Method 986.15 (2006), Arsenic, Cadmium, Lead,Selenium, and Zinc in Human and Pet Foods. 2006 AOACINTERNATIONAL.

6. EPA 2007 (2001), Trace elements in water, solids, and biosolids by

inductively couple plasma-atomic emission spectrometry, EPA-821-R-

01-010.Tài liệu tiếng Việt

7. TCVN 5779 – 1994 Phương pháp xác định hàm lượng chì (Pb), sữa bộtvà sữa đặc có đường.

8. TCVN 4622 – 1994 Phương pháp xác định hàm lượng chì (Pb), sữa bộtvà sữa đặc có đường.

9. TCVN 5538:2002 Sữa bột – Qui định kĩ thuật.

10. TCVN 5539:2002 Sữa đặc có đường – Qui định kĩ thuật.

11.

ThS. Dương Thị Phượng Liên (2000), Bài giảng kĩ thuật chế biến sữa,

Khoa Nông nghiệp, Đại học Cần Thơ.

12. TS. Lâm Xuân Thanh (2003), Giáo trình công nghệ chế biến sữa vàcác sản phẩm từ sữa, NXB Khoa học và kỹ thuật Hà Nội.

13. Lưu Hải Đăng, luận văn tốt nghiệp đại học (2010), Định lượng Hg, Cdtrong phân hữu cơ tại các cơ sở ở Thành phố Cần Thơ bằng phương

pháp phổ hấp thụ nguyên tử AAS .

14.

ThS. Nguyễn Thị Diệp Chi, 2008. Kiểm nghiệm dược phẩm và thực phẩm. Đại học Cần Thơ . Trang 1-26.







15. ThS. Nguyễn Khánh Ngọc, 2013. Qui trình xác nhận giá trị sử dụng phương pháp định lượng có sử dụng đường chuẩn. Trung Tâm KỹThuật và Ứng Dụng Công Nghệ Cần Thơ. Trang 1-12.

16. Nguyễn Quốc Tuấn, báo cáo phân tích thực phẩm (2000), Xác định

hàm lượng chì trong thực phẩm, trường Đại học Kỹ thuật Công nghệ.Trang 4-10.

17. Phạm Luận (2006), Phương pháp phân tích phổ nguyên tử , NXB Đạihọc quốc gia Hà Nội.

18. Hoàng Nhâm (2003), Hóa học vô cơ tập hai, NXB Giáo Dục







PHỤ LỤC

Phụ lục 1: Kết quả kiểm tra bước sóng.













Phụ lục 2: Kết quả khảo sát khoảng tuyến tính.







Phụ lục 3: Kết quả xây dựng đường chuẩn.







Phụ lục 4: Kết quả khảo sát trên mẫu sữa lỏng.























.







Phụ lục 5: Kết quả kiểm tra lượng chì trong mẫu







Phụ lục 6: Kết quả khảo sát mẫu không D2









Phụ lục 8: Kết quả khảo sát bằng phương pháp khô.







Phụ lục 9: Kết quả khảo sát mẫu bằng phương pháp ướt







HDKH: Th.S Nguyễn Thị Diệp Chi Luận văn Đại học – Hóa học


Documents

Xác định hàm lượng chì trong sữa bột và sữa đặc có đường bằng phương pháp phổ hấp thu nguyên tử