Xác định kim loại nặng Pb,Cd trong thuốc đông y bằng phương pháp GF-AAS

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN

Mai Diệu Thúy

Xác định kim loại nặng Pb,Cd trong thuốc đông y

bằng phương pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử

không ngọn lửa ( GF-AAS)

Luận văn ThS. Hóa phân tích

Hà Nội - 2011

1

MỤC LỤC

MỞ ĐẦU................................................................................................................. .......1

Chƣơng 1: TỔNG QUAN..................................................................................... .......9

1.1. Giới thiệu chung về thuốc đông y...................................................................... 9

1.1.1. Vai trò của các loại thuốc đông y………………………………………….9

1.1.2. Một số tiêu chí an toàn về thuốc đông y ………………………………….10

1.2. Các tính chất hóa học và vật lý của Cd, Pb ............................................... ......10

1.2.1.Các tính chất vật lý…………………………………………………………10

1.2.2. Tính chất hóa học …………………………………………………………11

1.2.3. Các hợp chất Cd, Pb ………………………………………………………12

1.2.3.1. Các oxit…………………………………………………………….........12

1.2.3.2. Các hydroxit …………………………………………………………...13

1.2.3.3. Các muối ………………………………………………………….........14

1.2.4. Vai trò, chức năng và tác dụng sinh hoá của Cd, Pb …………………. 15

1.2.4.1. Vai trò, chức năng và tác dụng sinh hoá của Cd…………. …………15

1.3. Các phƣơng pháp xác định Cd, Pb............................................................ .....18

1.3.1. Phƣơng pháp phân tích hóa học …………………………………..........18

1.3.1.1. Phƣơng pháp phân tích khối lƣợng ……………………………........18

1.3.1.2. Phƣơng pháp phân tích thể tích ……………………………………..18

1.3.2. Phƣơng pháp phân tích công cụ ………………………………………...20

1.3.2.1. Phƣơng pháp điện hóa ……………………………………………….20

1.3.2.1.1. Phƣơng pháp cực phổ ……………………………………………20

1.3.2.1.2. Phƣơng pháp Von-ampe hòa tan ………………………………..21

1.3.2.2. Phƣơng pháp quang phổ …………………………………………….22

1.3.2.2.1. Phƣơng pháp trắc quang ………………………………………..22

2

1.3.2.2.2. Phƣơng phổ phổ phát xạ nguyên tử (AES) …………………….24

1.3.2.2.3. Phƣơng pháp phổ hấp thụ nguyên tử (AAS)……………………25

1.3.2.2.4. Phƣơng pháp khối phổ plasma cao tần cảm ứng ICP-MS …….27

1.4. Phƣơng pháp xử lý mẫu phân tích xác định Cd và Pb..................................28

1.4.1. Phƣơng pháp xử lý ƣớt (bằng axit đặc oxy hóa mạnh) ………………..28

1.4.1.1. Xử lý mẫu trong bình kendal (phá mẫu hệ hở) ………………………..29

1.4.1.2. Xử lý mẫu trong lò vi sóng (phá mẫu hệ kín) ……………………........29

1.4.2. Phƣơng pháp xử lý khô …………………………………………………30

Chƣơng 2: ĐỐI TƢỢNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ..........................31

2.1. Đối tƣợng và mục tiêu nghiên cứu ..................................................................31

2.1.1. Đối tƣợng và mục tiêu …………………………………………………...31

2.1.2. Phƣơng pháp ứng dụng để nghiên cứu …………………………………32

2.1.3. Các nội dung nghiên cứu ………………………………………………..33

2.2. Giới thiệu về phƣơng pháp phổ hấp thụ nguyên tử ......................................33

2.2.1. Nguyên tắc của phƣơng pháp AAS …………………………………… 33

2.2.2. Hệ thống, trang thiết bị của phép đo AAS …………………………… 34

2.3. Trang thiết bị, dụng cụ và hóa chất ....................................................................36

2.3.1. Hệ thống máy phổ ……………………………………………………….36

2.3.2. Hóa chất và dụng cụ …………………………………………………….37

2.3.2.1. Hóa chất ……………………………………………………………….37

2.3.2.2. Dụng cụ ……………………………………………………………….37

2.4. Các cách tính toán và xử lý số liệu phân tích ................................................37

Chƣơng 3: THỰC NGHIỆM VÀ BÀN LUẬN KẾT QUẢ ...................................38

3.1. Khảo sát điều kiện đo phổ GF-AAS của Cd và Pb để xây dựng quy trình đo

phổ............................................................................................................................. 38

3.1.1. Khảo sát chọn vạch đo phổ ……………………………………………...38

3

3.1.2. Khảo sát khe đo của máy phổ hấp thụ nguyên tử …………………… 39

3.1.3. Khảo sát cƣờng độ dòng đèn catot rỗng (HCL)……………………… 41

3.2. Khảo sát các điều kiện nguyên tử hóa mẫu ........................................................42

3.2.1. Khảo sát nhiệt độ sấy…………………………………………………….42

3.2.2. Khảo sát nhiệt độ tro hóa luyện mẫu ………………………………… 43

3.3.1. Ảnh hƣởng của axit ………………………………………………………46

3.3.2. Khảo sát ảnh hƣởng của chất cải biến nền……………………………...48

3.4. Đánh giá phép đo GF-AAS………………………………………………...51

3.4.1. Tổng kết các điều kiện xác định Cd, Pb bằng phép đo phổ GF-AAS ...51

3.4.2. Khảo sát xác định khoảng tuyến tính……………………………………52

3.4.3. Xây dựng đƣờng chuẩn, giới hạn phát hiện, giới hạn định lƣợng…… 55

3.4.3.1. Xác định đƣờng chuẩn của Cd………………………………….. …..55

3.4.3.2. Xác định đƣờng chuẩn của Pb……………………………………….58

3.4.4. Xác định giới hạn phát hiện (LOD) và giới hạn định lượng (LOQ)……..60

3.4.4.1. Giới hạn phát hiện (LOD) ……………………………………………..60

3.4.4.2. Giới hạn định lƣợng (LOQ) ……………………………………........61

3.4.5. Tính nồng độ chất phân tích dựa trên đƣờng chuẩn ………………….61

3.5. Khảo sát chọn điều kiện xử lý mẫu ....................................................................65

3.5.1. Xử lý mẫu trong lò nung ………………………………………………...65

3.5.2. Xử lý mẫu trong bình Kendal……………………………………………66

3.5.3. Xử lý mẫu trong lò vi sóng ………………………………………………67

3.6. Thực nghiệm đo phổ và tính toán kết quả ..........................................................68

3.6.1. Xác định Cd bằng phƣơng pháp đƣờng chuẩn và đánh giá hiệu suất thu

hồi …68

3.6.1.1. Xác định Cd, Pb bằng phương pháp đường chuẩn………………......... 68

4

3.6.1.2. Kết quả đo phổ GF- AAS so sánh với ICP-MS………………………. 71

3.6.1.3. Hiệu suất thu hồi lượng thêm chuẩn……………………………… ….72

3.6.2. Xác định Pb, Cd bằng phƣơng pháp thêm chuẩn………………………75

3.6.2.1. So sánh kết quả phương pháp đường chuẩn và thêm chuẩn…………. 88

3.6.2.2. So sánh với kết quả ICP-MS …………………………………………..90

KẾT LUẬN...................................................................................................................92

TÀI LIỆU THAM KHẢO

5

DANH MỤC CÁC HÌNH

Hình 2.1: Hệ thống máy quang phổ hấp thụ nguyên tử model AA-68037 của hãng

Shimadzu ......................................................................................................................37

Hình 3.1. Đƣờng cong nhiệt độ tro hóa đối với Cd ..................................................44

Hình 3.2. Đƣờng cong nhiệt độ tro hóa đối với Pb................................................... 44

Hình 3.3. Đƣờng cong nhiệt độ nguyên tử hóa đối với Cd...................................... 46

Hình 3.4. Đƣờng cong nhiệt độ nguyên tử hóa đối với Pb....................................... 46

Hình 3.5. Ảnh hƣởng chất cải biến đến phép đo phổ............................................... 49

Hình 3.6. Ảnh hƣởng chất cải biến đến phép đo phổ............................................... 50

Hình 3.7. Đồ thị khoảng tuyến tính của Cd.............................................................. 54

Hình 3.8. Đồ thị khoảng tuyến tính của Pb............................................................... 55

Hình 3.9. Đƣờng chuẩn của Cd.................................................................................. 56

Hình 3.10. Đƣờng chuẩn của Pb................................................................................ 59

Hình 3.11. Sơ đồ quy trình phá mẫu bằng lò nung.................................................. 65

Hình 3.12. Sơ đồ quy trình phá mẫu trong bình kendal .........................................66

Hình 3.13. Đồ thị thêm chuẩn xác định Cd trong mẫu thăng ma........................... 77

Hình 3.14. Đồ thị thêm chuẩn xác định Cd trong mẫu xuyên khung..................... 78

Hình 3.15. Đồ thị thêm chuẩn xác định Cd trong mẫu Cúc hoa............................. 79

Hình 3.16. Đồ thị thêm chuẩn xác định Cd trong mẫu Mộc hƣơng .......................80

Hình 3.17. Đồ thị thêm chuẩn xác định Cd trong mẫu Sa sàng ..............................81

Hình 3.18. Đồ thị thêm chuẩn xác định Pb trong mẫu thăng ma ...........................83

Hình 3.19. Đồ thị thêm chuẩn xác định Pb trong mẫu xuyên khung..................... 84

Hình 3.20. Đồ thị thêm chuẩn xác định Pb trong mẫu Cúc hoa .............................85

Hình 3.21. Đồ thị thêm chuẩn xác định Pb trong mẫu Mộc hƣơng....................... 86

Hình 3.22. Đồ thị thêm chuẩn xác định Pb trong mẫu Sa sàng.............................. 87

6

DANH MỤC CÁC BẢNG

Bảng 1.1. Một số hằng số vật lý quan trọng của Cd, Pb............................................ 11

Bảng 3.1. Khảo sát chọn vạch đo phổ của Cd ..........................................................39

Bảng 3.2. Khảo sát chọn vạch đo phổ của Pb........................................................... 39

Bảng 3.3. Khảo sát khe đo của máy phổ hấp thụ nguyên tử đối với Cd................ 40

Bảng 3.4. Khảo sát khe đo của máy phổ hấp thụ nguyên tử đối với Pb.............. ..40

Bảng 3.5. Khảo sát cƣờng độ dòng đèn đến kết quả đo phổ đối với Cd ................41

Bảng 3.6. Ảnh hƣởng cƣờng độ dòng đèn đến kết quả đo phổ đối với Pb............ 42

Bảng 3.7. Các điều kiện tro hóa mẫu đối với Cd...................................................... 43

Bảng 3.8. Các điều kiện tro hóa mẫu đối với Pb...................................................... 44

Bảng 3.9. Các điều kiện nguyên tử hóa mẫu của Cd................................................ 45

Bảng 3.10. Các điều kiện nguyên tử hóa mẫu đối với Pb ........................................46

Bảng 3.11. Ảnh hƣởng của các axit đối với Cd......................................................... 47

Bảng 3.12. Ảnh hƣởng của các axit đối với Pb......................................................... 47

Bảng 3.13. Ảnh hƣởng của một số chất cải biến đến đo phổ đối với Cd................ 48

Bảng 3.14. Ảnh hƣởng của một số chất cải biến đến đo phổ đối với Pb................. 50

Bảng 3.15. Tổng kết các điều kiện đƣợc chọn để đo phổ GF-AAS......................... 51

Bảng 3.16. Kết quả khảo sát khoảng tuyến tính của Cd.......................................... 53

Bảng 3.17. Kết quả khảo sát khoảng tuyến tính của Pb.......................................... 54

Bảng 3.18. Kết quả khảo sát đƣờng chuẩn của Cd.................................................. 56

Bảng 3.19. Kết quả khảo sát xác định đƣờng chuẩn của Pb.................................. 58

Bảng 3.20. Kết quả sai số và độ lặp lại của phép đo Cd.......................................... 63

Bảng 3.21. Kết quả sai số và độ lặp lại của phép đo Pb........................................... 64

Bảng 3.22. Kết quả xác định Pb, Cd trong lò nung bằng GF-AAS ........................65

Bảng 3.23. Kết quả xác định Pb, Cd trong bình kendal bằng GF-AAS................ 66

Bảng 3.24. Kết quả xác định Pb, Cd trong lò vi sóng bằng GF-AAS..................... 67

Bảng 3.25. So sánh kết quả 3 cách xử lý mẫu ...........................................................67

Bảng 3.26. Kết quả xác định Cd trong mẫu thuốc đông y .......................................69

Bảng 3.27. Kết quả xác định Pb trong mẫu thuốc đông y....................................... 70

Bảng 3.28. Kết quả đo GF-AAS so sánh với ICP-MS.............................................. 71

Bảng 3.29. Hiệu suất thu hồi lƣợng thêm chuẩn của Cd......................................... 73

Bảng 3.30. Hiệu suất thu hồi lƣợng thêm chuẩn của Pb.......................................... 74

Bảng 3.31. Kết quả xác định Cd bằng phƣơng pháp thêm chuẩn của mẫu thăng ma

.................................................................................................................................77

7

Bảng 3.32. Kết quả xác định Pb bằng phƣơng pháp thêm chuẩn của mẫu thăng ma

.................................................................................................................................83

8

MỞ ĐẦU

Ngày nay, người ta đã khẳng định được rằng nhiều nguyên tố kim loại có vai trò

cực kỳ quan trọng đối với cơ thể sống và con người.Tuy nhiên nếu hàm lượng lớn chúng

sẽ gây độc hại cho cơ thể. Sự thiếu hụt hay mất cân bằng của nhiều kim loại vi lượng

trong các bộ phận của cơ thể như gan, tóc, máu, huyết thanh, ... là những nguyên nhân

hay dấu hiệu của bệnh tật, ốm đau hay suy dinh dưỡng và có thể gây tử vong. Thậm chí,

đối với một số kim loại người ta mới chỉ biết đến tác động độc hại của chúng đến cơ thể.

Kim loại nặng có thể xâm nhập vào cơ thể con người chủ yếu thông qua đường tiêu

hóa và hô hấp. Tuy nhiên, cùng với mức độ phát triển của công nghiệp và sự đô thị hoá,

hiện nay môi trường sống của chúng ta bị ô nhiễm trầm trọng. Các nguồn thải kim loại

nặng từ các khu công nghiệp vào không khí, vào nước, vào đất, vào thực phẩm rồi xâm

nhập vào cơ thể con người qua đường ăn uống, hít thở dẫn đến sự nhiễm độc. Do đó việc

nghiên cứu và phân tích các kim loại nặng trong môi trường sống, trong dược phẩm và

tác động của chúng tới cơ thể con người nhằm đề ra các biện pháp tối ưu bảo vệ và chăm

sóc sức khoẻ cộng đồng là một việc vô cùng cần thiết. Nhu cầu về dược phẩm sạch, đảm

bảo sức khỏe đã trở thành nhu cầu thiết yếu, cấp bách và được toàn xã hội quan tâm.

Thuốc đông y có thể nhiễm một số kim loại nặng từ đất, nước và không khí. Vì vậy,

trong giai đoạn phát triển mới của ngành Dược liệu trên thế giới nói chung và ở Việt

Nam nói riêng, chúng ta không chỉ quan tâm nghiên cứu các chất có hoạt tính sinh học sử

dụng làm thuốc mà cần phải quan tâm nghiên cứu và kiểm tra khống chế các chất có hại,

ảnh hưởng trực tiếp đến sức khoẻ người sử dụng.

Xuất phát từ yêu cầu thực tế và cấp bách đó nhằm góp phần vào công tác đảm bảo

chất lượng thuốc đông y chúng tôi thực hiện đề tài: “Xác định kim loại nặng Pb, Cd

trong thuốc đông y bằng phƣơng pháp phổ hấp thụ nguyên tử không ngọn lửa (GF-

AAS)”

9

Chƣơng 1: TỔNG QUAN

1.1. Giới thiệu chung về thuốc đông y

1.1.1. Vai trò của các loại thuốc đông y

Việt Nam nằm trong khu vực nhiệt đới Châu Á, có khí hậu nhiệt đới gió mùa.

Nhiệt độ trung bình hàng năm từ 15-350C, lượng mưa lớn (trung bình 1200 – 2800mm),

độ ẩm tương đối cao (trên 80%). Điều kiện khí hậu này rất thuận lợi cho sự phát triển của

các loài thực vật nói chung và cây dược liệu nói riêng. Theo số liệu gần đây, hệ thực vật

Việt Nam đã có khoảng 10.500 loài, trong đó có khoảng 3.200 loài cây được sử dụng

trong y học dân tộc. Theo dự đoán của các nhà khoa học, hệ thực vật Việt Nam có lẽ gồm

khoảng 12.000 loài và là một trong những hệ thực vật phong phú nhất thế giới (trích

[11]).

Các hợp chất thiên nhiên có hoạt tính sinh học đã và đang đóng một vai trò hết sức

quan trọng trong đời sống con người. Chúng được dùng làm thuốc chữa bệnh, thuốc bảo

vệ thực vật, là nguyên liệu cho công nghiệp thực phẩm, hương liệu và mỹ phẩm…Đặc

biệt là trong lĩnh vực làm thuốc, nguồn dược liệu thiên nhiên phong phú và đa dạng đã

cung cấp cho ngành dược cả nước một khối lượng nguyên liệu lớn để làm thuốc chữa

bệnh cũng như xuất khẩu có giá trị kinh tế cao. Về lâu dài, đối với sự phát triển các dược

phẩm mới, các sản phẩm thiên nhiên có vai trò rất quan trọng, vì nhiều chất này có thể là

các chất dẫn đường cho việc tổng hợp các dược phẩm mới, hoặc dùng làm các chất dò

sinh hóa để làm sáng tỏ các nguyên liệu của dược lý học con người.

Xu thế chung của nhân loại là trở lại sử dụng các sản phẩm từ thiên nhiên. Nhiều

tác dụng sinh học quí báu của các thảo dược đã biết từ lâu dùng để làm thuốc và các bài

thuốc dân gian được truyền từ đời này sang đời khác đã thể hiện rất hiệu quả trong việc

điều trị bệnh. Ví dụ Nấm Linh Chi đã được nghiên cứu dược lý lâm sàng có tác dụng điều

hòa, ổn định áp huyết, giảm cholestrol toàn phần…. hay cây dược liệu Đương Quy có tên

khoa học là Angleica Sinensis Diels họ Hoa tán (Umbelliferae) có công dụng cho bổ

huyết, nhuận tràng, chữa tê nhức xương khớp…Ngày nay, hoạt tính sinh học của các chất

10

có trong thảo dược đang được nghiên cứu nhiều hơn nữa để tìm ra những tác dụng mới

trong việc điều trị bệnh.

1.1.2. Một số tiêu chí an toàn về thuốc đông y

Phần lớn các kim loại nặng đều độc, có hại cho sức khỏe con người, như thủy

ngân hữu cơ (đặc biệt là ankyl thủy ngân) rất độc đối với hệ thần kinh trung ương

(TKTƯ). Cd cũng là 1 nguyên tố độc, tích lũy sinh học, độc cho TKTƯ, Đồng, Mangan.

Magie ở một liều rất nhỏ là những nguyên tố vi lượng cần thiết, nhưng ở liều cao hơn

chúng có thể gấy rối loạn chuyển hóa.

Giới hạn kim loại nặng trong thuốc nói chung và trong mỹ phẩm được quy định

trong điều luật về chất độc ở các nước, ví dụ điều luật chất độc ở các nước Malaysia năm

1952 được xem xét lại năm 1989 qui định: giới hạn (Pb) đối với chế phẩm có nguồn gốc

từ thảo dược ≤ 10 ppm: giới hạn As đối với thuốc nói chung ≤ 5 ppm, giới hạn Hg ≤ 0,5

ppm (trích [28]).

Một số dược điển [38, 48] có đề cập việc kiểm tra kim loại nặng trong thuốc đông

y nhưng chưa có quy định cụ thể về giới hạn và phương pháp kiểm tra. Dược điển Việt

Nam và dược điển nhiều nước chưa đưa ra các chỉ tiêu cũng như phương pháp thử giới

hạn các nguyên tố độc như Cu, Pb,As, Cd, Hg…đối với thuốc đông y. Gần đây ở Việt

Nam, một số tác giả bước đầu đã nghiên cứu xây dựng quy trình phân tích một số kim

loại như chì, thủy ngân, asen trong dược liệu [12]. Ở Trung Quốc gần đây nhiều cơ sở đã

sản xuất dược liệu theo tiêu chuẩn trồng dược liệu sạch và công bố tiêu chuẩn chất lượng

của sản phẩm (ví dụ Tam thất Châu Vân Sơn ở Vân Nam đã quy định giới hạn kim loại

nặng như As, Pb, Hg, Cd và DDT không được quá 1 ppm).

1.2. Các tính chất hóa học và vật lý của Cd, Pb [27, 37, 39]

1.2.1. Các tính chất vật lý

Cadmi là những kim loại màu trắng bạc nhưng ở trong không khí ẩm, chúng dần

dần bị bao phủ bởi màng oxit nên mất ánh kim. Kim loại này mềm và dễ nóng chảy.

11

Chì là kim loại có màu xám xanh, mềm, bề mặt chì thường mờ đục do bị oxy hóa

tạo ra lớp oxit PbO.

Bảng 1.1. Một số hằng số vật lý quan trọng của Cd, Pb

Hằng số vật lý Cd Pb

Khối lượng nguyên tử

(đvC)

112,411 207,21

Nhiệt độ nóng chảy (0C) 321,07 327,4

Nhiệt độ sôi (0C) 767 1740

Tỉ khối (250C) (g/cm

3) 8,642 11,350

Năng lượng ion hóa thứ

nhất (eV)

8,99 7,42

Bán kính nguyên tử (Ǻ) 1,56 1,75

Cấu trúc tinh thể Lục giác bó chặt Lập phương tâm diện

1.2.2. Tính chất hóa học

Cd

Trong không khí ẩm, cadmi bền ở nhiệt độ thường như có màng oxit bảo vệ.

Nhưng ở nhiệt độ cao, chúng cháy mãnh liệt tạo thành oxit, Cadmi cháy cho ngọn lửa

màu sẫm.

Ở nhiệt độ thường, cadmi bền với nước vì có màng oxit bảo vệ, ở nhiệt độ cao

khử hơi nước biến thành oxit.

Cd + H2O 0700 C CdO + H2

Có thế điện cực khá âm. Cadmi tác dụng dễ dàng với axit không phải là chất oxy

hóa giải phóng khí hydro:

E + 2H3O+ + 2H2O = [E(H2O)4]

2+ + H2

12

Pb

Ở điều kiện thường, chì bị oxy hóa tạo thành lớp oxit màu xám xanh bao bọc trên mặt

bảo vệ cho chì không tiếp tục bị oxy hóa nữa.

2Pb + O2 → 2PbO

Chì tương tác với halogen và nhiều nguyên tố không kim loại khác:

Pb + X2 → PbX2 (X = halogen)

Chì chỉ tương tác ở trên bề mặt với dung dịch axit clohydric loãng và axit sulfuric

dưới 80% vì bị bao bởi lớp muối khó tan (PbCl2 và PbSO4) nhưng với dung dịch đậm đặc

hơn của các axit đó, chì có thể tan vì muối khó tan của lớp bảo vệ đã chuyển thành hợp

chất tan:

PbCl2 + 2HCl → H2PbCl4

PbSO4 + H2SO4 → Pb(HSO4)2

Với axit nitric ở bất kỳ nồng độ nào, chì tương tác như là một kim loại.

3Pb + 8HNO3 loãng → 3Pb(NO3)2 + 2NO + 4H2O

Riêng chì, khi có mặt oxy, có thể tương tác với nước:

2Pb + 2H2O + O2 → 2Pb(OH)2

Có thể tan trong axit axetic và các axit hữu cơ khác.

2Pb + 4CH3COOH + O2 → 2Pb(CH3COO)2 + 2H2O

Chì tương tác với dung dịch kiềm khí đun nóng, giải phóng hydro:

Pb + 2KOH + 2H2O → K2[E(OH)4] + H2

1.2.3. Các hợp chất Cd, Pb

1.2.3.1. Các oxit

a. Cadmi oxit

CdO có màu từ vàng đến nâu gần như đen tùy thuộc vào quá trình chế hóa nhiệt,

nóng chảy ở 18130C, có thể thăng hoa, không phân hủy khi đun nóng, hơi CdO rất độc.

CdO không tan trong nước chỉ tan trong axit và kiềm nóng chảy:

CdO + 2KOH (nóng chảy) → K2CdO2 + H2O

13

`(Kali cadmiat)

CdO có thể điều chế bằng cách đốt cháy kim loại trong không khí hoặc nhiệt phân

hydroxit hay các muối carbonat, nitrat:

2Cd + O2 → 2CdO

Cd(OH)2 0tCdO + H2O

CdCO3 0t CdO + CO2

b. Chì oxit

Chì có hai oxit là PbO, PbO2 và cả 2 oxyd hỗn hợp là chì metaplombat Pb2O3 (hay

PbO.PbO2), chì orthoplombat Pb3O4 (hay 2PbO.PbO2).

Mono oxit chì PbO là chất rắn, có hai dạng: PbO- và PbO- màu vàng, PbO tan

chút ít trong nước nên Pb có thể tương tác với nước khi có mặt oxy, PbO tan trong axit và

tan trong kiềm mạnh, khi đun nóng trong không khí bị oxy hóa thành Pb3O4.

Dioxit chì PbO2 là chất rắn màu nâu đen, có tính lưỡng tính nhưng tan trong kiềm

dễ dàng hơn trong axit. Khi đun nóng PbO2 mất dần oxy biến thành các oxit, trong đó chì

có số oxy hóa thấp hơn:

PbO2 0290 320 C Pb2O3

0390 420 CPb3O4 0530 550 CPbO

(nâu đen) (vàng đỏ) (đỏ) (vàng)

Lợi dụng khả năng oxy hóa mạnh của PbO2 người ta chế ra acquy chì.

Chì orthoplombat (Pb3O4) hay còn gọi là minium, là hợp chất của Pb có các số oxy

hóa +2, +4. Nó là chất bột màu đỏ da cam, được dùng chủ yếu là để sản xuất thủy tinh

pha lê, men đồ sứ và đồ sắt, làm chất màu cho sơn (sơn trang trí và sơn bảo vệ cho kim

loại không rỉ).

1.2.3.2. Các hydroxit

a. Cadmi hydroxit

Cadmi hydroxit và kẽm hydroxit là kết tủa nhầy, rất ít tan trong nước và có màu

trắng.

14

Cd(OH)2 không thể hiện rõ tính lưỡng tính: tan trong dung dịch axit, không tan

trong dung dịch kiềm mà chỉ tan trong dung dịch kiềm nóng chảy.

Cadmi hydroxit tan trong dung dịch NH3 tạo thành amoniacat:

E(OH)2 + 4NH3 [E(NH3)4](OH)2

Các hydroxit này được tạo nên khi dung dịch muối của chúng tác dụng với kiềm.

b. Chì hydroxit

Chì hydroxyd Pb(OH)2 đều là kết tủa rất ít tan, có màu trắng, khi đun nóng, chúng

dễ mất nước biến thành oxit PbO, Pb(OH)2 là chất lưỡng tính. Khi tan trong axit các

hydroxit tạo nên muối của cation Pb2+

.

Pb(OH)2 + 2HCl PbCl2 + 2H2O

Khi tan trong dung dịch kiềm mạnh, tạo nên muối hydroxoplombit.

Pb(OH)2 + 2KOH K2[Pb(OH)4]

1.2.3.3. Các muối

a. Các muối của Cadmi

Các muối halogenua (trừ florua), nitrat, sulfat, perclorat và axetat của Cd(II) đều

dễ tan trong nước còn các muối sulfua, carbonat, hay ortho phosphat và muối bazơ ít tan.

Trong dung dịch nước các muối Cd2+

bị thủy phân, muối kẽm thủy phân mạnh hơn

muối cadmi:

Cd2+

+ 2H2O Cd(OH)2 + 2H+

Ion Cd2+

có khả năng tạo phức [CdX4]2-

(X = Cl-, Br-, I

- và CN

-), [Cd(NH3)4]

2+,

[Cd(NH3)6]2+

. Các dihalogenua của Cadimi là chất ở dạng tinh thể màu trắng, có nhiệt độ

nóng chảy và nhiệt độ sôi khá cao.

b. Các muối của chì

Các muối Pb(II) thường là tinh thể có cấu trúc phức tạp, không tan trong nước trừ

Pb(NO3)2, Pb(CH3COO)2.

Ion Pb(II) có thể tạo nhiều phức với hợp chất hữu cơ, điển hình là với dithizon ở

pH 8,5 – 9,5 tạo phức màu đỏ gạch.

15

Các dihalogenua chì đều là chất rắn không màu, trừ PbI2 màu vàng, tan ít trong

nước lạnh nhưng tan nhiều hơn trong nước nóng.

Tất cả các dihalodenua có thể kết hợp với halogenua kim loại kiềm MX tạo thành

hợp chất phức kiểu M2[PbX4]. Sự tạo phức này giải thích khả năng dễ hòa tan của chì

dihalogenua trong dung dịch đậm đặc của axit halogenhydric và muối của chúng.

PbI2 + 2KI K2[PbI4]

PbCl2 + 2HCl H2[PbCl4]

1.2.4. Vai trò, chức năng và tác dụng sinh hoá của Cd, Pb [6, 13 , 14, 15, 33]

1.2.4.1. Vai trò, chức năng và tác dụng sinh hoá của Cd [6, 33]

Đất, cát, than đá, các loại phân phosphat đều có chứa cadmium. Cadmium được

trích lấy từ các kỹ nghệ khai thác các mỏ đồng, chì và kẽm. Nhờ tính chất ít bị rỉ sét nên

cadmium được sử dụng trong việc sản xuất pin (trong điện cực của các loại pin nickel -

cadmium), acquy, mạ kền, hợp kim alliage, que hàn và trong kỹ nghệ sản xuất chất nhựa

polyvinyl clorua (PVC), trong đó Cadmium được sử dụng như chất làm ổn định. Bởi lý

do này, đồ chơi trẻ em và các ion hộp làm bằng chất dẻo PVC đều có chứa cadmium.

Cadmium cũng được dùng trong những loại nước men, sơn đặc biệt trong kỹ nghệ làm đồ

sứ, chén…Cụ thể một số ứng dụng của Cadmi như sau:

Mạ điện (chiếm 7%): Cadmi được mạ lên bề mặt chất điện phân hoặc máy móc

để tạo ra bề mặt sáng bóng và chống ăn mòn.

Các chất màu (chiếm 15%): Cadmi sulfur (CdS) cho màu từ vàng tới cam và

cadmisulfoselenit cho màu từ hồng tới đỏ và nâu sẫm. Tất cả các chất màu này

đều được dùng trong công nghiệp nhựa, gốm sứ, sơn và các chất phủ ngoài.

Các phụ gia ổn định nhựa (chiếm 10%): Cadmi stearat được sử dụng như một

chất ổn định trong quá trình sản xuất nhựa polyvinyl clorua (PVC). Chúng ổn

định các liên kết đôi trong polyme bằng cách thế chỗ các nhóm allyl được đánh

dấu trên nguyên tử clorua không bền. Thêm các muối bari (hoặc các muối kẽm),

các hợp chất epoxy, các este phosphat hữu cơ để bảo vệ polyme khỏi clo thừa

16

hoặc các lớp clorua. Tuy nhiên, các chất ổn định dựa trên nền Cd không được sử

dụng trong sản xuất PVC dẻo để chứa thực phẩm.

Sản xuất pin (chiếm 67%): Cd được sử dụng rộng rãi trong sản xuất pin, có tác

dụng đảo ngược hoàn toàn các phản ứng điện hóa trong một khoảng rộng nhiệt

độ, tốc độ thải hồi thấp, và dễ thu hồi từ các pin chết. Người tiêu dùng sử dụng

các pin này trong các hoạt động như: máy đánh răng, cạo râu, khoan và cưa tay,

các thiết bị y học, thiết bị điều khiển thông tin, các dụng cụ chiếu sáng khẩn cấp,

máy bay, vệ tinh nhân tạo và tên lửa, và các trang bị cơ bản cho các vùng địa

cực.

Ngoài ra, các phosphua của cadmi được sử dụng trong đèn hình tivi, đèn phát

huỳnh quang, màn hình tia X, các ống tia catot, và các dải lân quang.

Bên cạnh những tác dụng trên, cadmi là nguyên tố rất độc. Giới hạn tối đa cho

phép của cadmi:

Trong nước : 0,05 mg/l (hay 50ppb),

Trong không khí : 0,001 mg/m3

Trong thực phẩm : 0,001 – 0,5 g/g

Cadmi thường được tìm thấy trong các khoáng vật có chứa kẽm, còn trong khí

quyển và nước cadmi xâm nhập qua nguồn tự nhiên (như bụi núi lửa, bụi đại dương, lửa

rừng và các đá bị phong hóa, đặc biệt là núi lửa) và nguồn nhân tạo (như công nghiệp

luyện kim, lọc dầu). Cadmi xâm nhập vào cơ thể con người chủ yếu qua thức ăn từ thực

vật, được trồng trên đất giàu cadmi hoặc tưới bằng nước có chứa nhiều cadmi, nhưng hít

thở bụi cadmi thường xuyên có thể làm hại phổi, trong phổi cadmi sẽ thấm vào máu và

được phân phối đi khắp nơi. Phần lớn cadmi xâm nhập vào cơ thể con người được giữ lại

ở thận và được đào thải, còn một phần ít (khoảng 1%) được giữ lại trong thận. Phần còn

lại được giữ lại trong cơ thể và dần dần được tích lũy cùng với tuổi tác. Khi lượng

Cadmi được tích trữ lớn, nó có thể thế chỗ ion Zn2+

trong các enzim quan trọng và gây ra

17

rối loạn tiêu hóa và các chứng bệnh rối loạn chức năng thận, thiếu máu, tăng huyết áp,

phá hủy tủy sống, gây ung thư.

b. Vai trò, chức năng và tác dụng sinh hoá của Pb [21]

Chì là một trong những kim loại có ứng dụng nhiều nhất trong công nghiệp chỉ sau

sắt, đồng, kẽm và nhôm. Chì được sử dụng chủ yếu làm nguyên liệu trong sản xuất

acquy. Khi thêm lượng nhỏ Asen hoặc antimon vào sẽ làm tăng độ cứng, độ bền cơ học

và chống mài mòn. Các hợp kim canci – chì, thiếc – chì được dùng làm lớp phủ ngoài

cho một số loại dây cáp điện. Một lượng rất lớn chì được dùng để điều chế nhiều hợp kim

quan trọng: thiếc hàn chứa 10 – 80% Pb, hợp kim chữ in chứa 81% Pb, hợp kim ổ trục

chứa 2% Pb. Chì hấp thụ tốt tia phóng xạ và tia Rơnghen nên được dùng để làm những

tấm bảo vệ khi làm việc với những tia đó. Tường của phòng thí nghiệm phóng xạ được

lót bằng gạch chì.

Trong sản xuất công nghiệp thì chì có vai trò quan trọng, nhưng đối với con người

và động vật thì chì lại rất độc. Đối với thực vật chì không gây hại nhiều nhưng lượng chì

tích tụ trong cây trồng sẽ xâm nhập vào cơ thể con người và động vật qua đường tiêu hóa.

Do vậy, chì không được sử dụng làm thuốc trừ sâu. Chì kim loại và muối sulfua của nó

được coi như không độc do chúng không bị cơ thể hấp thụ. Tuy nhiên, các muối chì tan

trong nước như Pb(NO3)2, Pb(CH3COO)2 rất độc. Chì có tác dụng âm tính lên sự phát

triển của bộ não trẻ em. Chì ức chế mọi hoạt động của các enzym, không chỉ ở não mà

còn ở các bộ phận tạo máu, nó là tác nhân phá hủy hồng cầu.

Khi hàm lượng chì trong máu khoảng 0,3 ppm thì nó ngăn cản quá trình sử dụng

oxy để oxy hóa glucoza tạo ra năng lượng cho quá trình sống, do đó làm cho cơ thể mệt

mỏi, ở nồng độ cao hơn (> 0,8 ppm) có thể gây nên thiếu máu do thiếu hemoglobin. Hàm

lượng chì trong máu nằm trong khoảng (> 0,5 - 0,8 ppm) gây ra sự rối loạn chức năng

của thận và phá hủy não. Xương là nơi tàng trữ tích tụ vào các mô mềm của cơ thể và thể

hiện độc tính của nó.

18

Tóm lại, khi xâm nhập vào cơ thể động vật, chì gây rối loạn tổng hợp hemoglobin,

giảm thời gian sống của hồng cầu, thay đổi hình dạng sống của tế bào, xơ vữa động

mạch, làm con người bị ngu dần, mất cảm giác. Khi bị ngộ độc chì sẽ có triệu chứng đau

bụng, tiêu chảy, ăn không ngon miệng, buồn nôn và co cơ.

1.3. Các phƣơng pháp xác định Cd, Pb

Hiện nay, có rất nhiều phương pháp khác nhau để xác định Cd và Pb như phương

pháp phân tích khối lượng, phân tích thể tích, điện hóa, phổ phân tử UV-VIS, sắc kí lỏng

hiệu năng cao (HPLC), phổ phát xạ nguyên tử (AES), phổ hấp thụ nguyên tử ngọn lửa

(F-AAS) và không ngọn lửa (GF-AAS)…Sau đây là một số phương pháp xác định

Cadmi và chì.

1.3.1. Phƣơng pháp phân tích hóa học [26]

Nhóm các phương pháp này dùng để xác định hàm lượng lớn (đa lượng) của các

chất, thông thường lớn hơn 0,05%, tức là mức độ miligram. Các trang thiết bị và dụng cụ

cho các phương pháp này là đơn giản và không đắt tiền.

1.3.1.1. Phƣơng pháp phân tích khối lƣợng

*Nguyên tắc: Đây là phương pháp dựa trên sự kết tủa chất cần phân tích với thuốc

thử phù hợp, sau đó lọc, rửa, sấy hoặc nung rồi cân chính xác sản phẩm và từ đó xác định

được hàm lượng chất phân tích.

*Cách tiến hành: với Cd, người ta thường cho kết tủa dưới dạng CdS trong môi

trường axit yếu. Còn chì kết tủa dưới dạng PbSO4, PbCrO4 hay PbMoO4.

Phương pháp này đơn giản không đòi hỏi máy móc hiện đại, đắt tiền, có độ chính

xác cao, tuy nhiên đòi hỏi nhiều thời gian, thao tác phức tạp và chỉ phân tích hàm lượng

lớn, nên không dùng để phân tích lượng vết.

1.3.1.2. Phƣơng pháp phân tích thể tích

* Nguyên tắc: Dựa trên sự đo thể tích dung dịch thuốc thử đã biết nồng độ chính

xác (dung dịch chuẩn) được thêm vào dung dịch chất định phân để tác dụng đủ toàn bộ

lượng chất định phân đó. Thời điểm thêm lượng thuốc thử tác dụng vừa đủ với chất định

19

phân gọi là điểm tương đương. Để nhận biết điểm tương đương, người ta dùng các chất

gây ra hiên tượng đổi màu hay kết tủa có thể quan sát bằng mắt gọi là các chất chỉ thị.

*Cách tiến hành:

Xác định Cd:

Chuẩn độ Cd2+

bằng EDTA (Etyldiamin tetra axetic hoặc ion của nó) trong môi

trường đệm Urotropin (pH = 5÷6) với chất chỉ thị xylenol da cam (H6Ind). Dung dịch

chuẩn chuyển từ màu đỏ (màu của phức giữa Cd và chỉ thị) sang vàng (màu của chỉ thị tự

do) [36].

Các phản ứng:

H6Ind(vàng) + Cd2+

H4InCd (tím đỏ)

H4InCd (tím đỏ) + H2Y2-

CdY2-

+ H6Ind (vàng)

Cũng có thể chuẩn độ Cd2+

ở môi trường kiềm (pH = 10) với chỉ thị ETOO

(ErioCrom T đen).

Phương pháp này cho phép xác định Cadmi ở khoảng nồng độ 10-3

M – 10-4

M.

Xác định Pb

Đối với Chì, ta có thể chuẩn độ trực tiếp bằng EDTA hay chuẩn độ ngược bằng dung

dịch Zn2+

hoặc chuẩn độ thay thế với ZnY2-

, chỉ thị ETOO.

- Cách 1: Chuẩn độ trực tiếp Pb2+

bằng EDTA ở pH trung tính hoặc kiềm (pH khoảng

8-12) với chỉ thị ETOO.

Pb2+

+H2Y2-

→PbY2-

+2H+

Tuy nhiên, chì rất dễ thủy phân nên trước khi tăng pH phải cho Pb2+

tạo phức kém

bền với tactrat hoặc trietanolamin.

- Cách 2: Chuẩn độ ngược Pb2+

bằng dung dịch Zn2+

: cho Pb2+

tác dụng với một

lượng dư chính xác EDTA đã biết nồng độ ở pH = 10. Sau đó chuẩn độ EDTA dư bằng

Zn2+

với chỉ thị ETOO.

20

Pb2+

+H2Y2-

→PbY2-

+2H+

H2Y2-

(dư) + Zn2+

→ ZnY2-

+ 2H+

ZnInd + H2Y2-

→ ZnY2-

+ HInd

(đỏ nho) (xanh)

- Cách 3: Chuẩn độ thay thế dùng ZnY2-

, chỉ thị ETOO.

Do phức PbY2-

bền hơn ZnY2-

ở pH = 10 nên Pb2+

sẽ đẩy Zn2+

ra khỏi phức ZnY2-

.

Sau đó, chuẩn Zn2+

sẽ xác định được Pb2+

:

Pb2+

+H2Y2-

→PbY2-

+Zn2+

ZnInd + H2Y2-

→ ZnY2-

+ HInd

(đỏ nho) (xanh)

Trong khóa luận tốt nghiệp của mình, tác giả Trần Đại Thanh [31] đã sử dụng phương

pháp chuẩn độ complexon để xác định chì sau khi đã hấp thụ trên chitosan.

Phương pháp phân tích thể tích có ưu điểm là nhanh chóng và dễ thực hiện, tuy nhiên

cũng giống như phương pháp phân tích khối lượng, phương pháp này cũng không được

sử dụng trong phân tích lượng vết, vì phải thực hiện quá trình làm giàu phức tạp.

1.3.2. Phƣơng pháp phân tích công cụ

1.3.2.1. Phƣơng pháp điện hóa [9, 26]

1.3.2.1.1. Phƣơng pháp cực phổ

Nguyên tắc: Người ta thay đổi liên tục và và tuyến tính điện áp đặt vào 2 cực để

khử các ion kim loại, do mỗi kim loại có thế khử khác nhau. Thông qua chiều cao của

đường cong Von- Ampe có thể định lượng được ion kim loại trong dung dịch ghi cực

phổ. Vì dòng giới hạn Igh ở các điều kiện xác định tỉ lệ thuận với nồng độ ion trong dung

dịch ghi cực phổ theo phương trình:

I = k.C

Trong phương pháp phân tích này người ta dùng điện cực giọt thủy ngân rơi là cực

làm việc, trong đó thế được quét tuyến tính rất chậm theo thời gian (thường 1-5mV/s)

21

đồng thời ghi dòng là hàm của thế trên cực giọt thủy ngân rơi. Sóng cực phổ thu được có

dạng bậc thang, dựa vào chiều cao có thể định lượng được chất phân tích.

Phương pháp này có khá nhiều ưu điểm: Nó cho phép xác định cả chất vô cơ và

hữu cơ với nồng độ 10-5

– 10-6

M tùy thuộc vào cường độ và độ lặp lại của dòng dư. Sai

số của phương pháp thường là 2-3% với nồng độ 10-3

– 10-4

M là 5% với nồng độ 10-5

M

(ở điều kiện nhiệt độ không đổi).

Tuy nhiên, phương pháp này cũng có những hạn chế như ảnh hưởng của dòng

điện, dòng cực đại, của oxy hòa tan, bề mặt điện cực…

Nhằm loại trừ ảnh hưởng trên đồng thời tăng độ nhạy, hiện nay đã có các phương

pháp cực phổ hiện đại: cực phổ xung vi phân (DPP), cực phổ sóng vuông

(SQWP)…chúng cho phép xác định lượng vết của nhiều nguyên tố.

GS. Petrovic và cộng sự (1998) dùng phương pháp Von-Ampe hòa tan xung vi

phân để xác định đồng thời Cd, Pb trong nước sau khi tách nó từ axit humic bằng phương

pháp sắc kí bản mỏng. Giới hạn của phương pháp này đối với Cd là 0,1ppm.

Tác giả Bùi Văn Quyết [29] đã dùng phương pháp cực phổ để xác định thành phần

phần trăm Pb có thực trong quặng pyrit ở khoảng (0,00031-0,00002)% với xác suất 95%.

Phương pháp cực phổ xác định Cd và Pb chưa phát huy được hết tính ưu việt của

nó vì vậy phải kết hợp với làm giàu thì mới tăng được độ nhạy.

1.3.2.1.2. Phƣơng pháp Von-ampe hòa tan

Về bản chất, phương pháp Von-ampe hòa tan cũng giống như phương pháp cực

phổ là dựa trên việc đo cường độ dòng hoà tan để xác định nồng độ các chất trong dung

dịch. Nguyên tắc gồm hai 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 thế điện cực xác định.

22

Bước 2: Hòa tan kết tủa đã được làm giàu bằng cách phân cực ngược điện cực làm

việc, đo và ghi dòng hòa tan. Trên đường Von-ampe hòa tan xuất hiện pic của nguyên tố

cần phân tích. Chiều cao pic tỉ lệ thuận với nồng độ.

Phương pháp Von-ampe hòa tan có thể xác định được cả những chất không bị khử

(hoặc oxy hóa) trên điện cực với độ nhạy khá cao 10-6

– 10-8

M. Phương pháp này cũng

có nhược điểm: độ nhạy bị hạn chế bởi dòng dư, nhiều yếu tố ảnh hưởng (điện cực chỉ

thị, chất nền, tốc độ quét, thế ghi sóng cực phổ…)

Sử dụng phương pháp này để xác định kim loại nặng trong lương thực, thực phẩm

của tác giả Lê Lan Anh, Lê Trường giang, Đỗ Việt Anh và Vũ Đức Lợi đã thu được kết

quả trong mẫu thức ăn của gà (gà - HMG) dưới giới hạn xác định, còn trong mẫu ngô

hàm lượng Cadmi là 0,196 ppm [1].

Tác giả Phan Diệu Hằng [7] đã xác định chì trong mẫu nước ngọt giải khát Sprite

bằng phương pháp Von-Ampe hòa tan và kết quả hàm lượng chì là (2,70-0,06) (μg/l).

Còn tác giả Lê Thị Thu [34] đã áp dụng phương pháp von-ampe hòa tan anot và

kỹ thuật đánh rửa bề mặt điện cực tự động xác định đồng thời Cd, Cu, Pb trong một số

mẫu nước biển và thu được hàm lượng chì ở Vũng Tàu là 8,42 μg/l. Quảng Ninh là 10,53

μg/l (đối với trường hợp mẫu lấy về được lọc qua giấy lọc băng xanh, thêm acid HNO3

đưa về giá trị pH = 2 rồi phân tích).

1.3.2.2. Phƣơng pháp quang phổ

1.3.2.2.1. Phƣơng pháp trắc quang [9, 22]

Phương này chính là phương pháp phổ hấp thụ phân tử trong vùng UV-VIS. Ở

điều kiện thường, các phân tử, nhóm phân tử các chất bền vững và nghèo năng lượng,

đây là trạng thái cơ bản. Nhưng khi có một chùm sáng với năng lượng thích hợp chiếu

vào thì các điện tử hóa trị trong các liên kết (δ, π, n) sẽ hấp thụ năng lượng chùm sáng,

chuyển lên trạng thái kích thích với năng lượng cao hơn. Hiệu số giữa hai mức năng

23

lượng (cơ bản E0 và kích thích Em) chính là năng lượng mà phân tử hấp thụ từ nguồn

sáng để tạo ra phổ hấp thụ phân tử của chất.

Nguyên tắc: Phương pháp xác định dựa trên việc đo độ hấp thụ ánh sáng của một

dung dịch phức tạo thành giữa ion cần xác định với một thuốc thử vô cơ hay hữu cơ trong

môi trường thích hợp khi được chiếu bởi chùm sáng. Phương pháp định lượng theo

phương trình cơ bản:

A = K.C

Trong đó: A: Độ hấp thụ quang của chất

K: Hằng số thực nghiệm

C: Nồng độ của chất phân tích

Phương pháp này cho phép xác định nồng độ chất ở khoảng 10-5

- 10-7

M và là một

trong các phương pháp được sử dụng khá phổ biến.

Cd2+

không có phổ hấp thụ phân tử UV-VIS, do đó ta phải chuyển nó về dạng hợp

chất phức. Để xác định Cd người ta có thể cho nó tạo phức với Dithizon (H2Dz). Sau đó

đo độ hấp thụ quang của phức ở bước sóng 520 nm. Phức của Cd với dithizon có thể

được chiết bằng CHCl3, phức có màu đỏ có thể xác định bằng phương pháp so màu. Giới

hạn phát hiện của phương pháp là 0,02mg/l. Ngoài Dithizon còn có một số loại thuốc thử

khác được dùng trong phân tích trắc quang Cd. Để phân tích định lượng Cd theo phổ UV-

VIS ta có thể sử dụng 2 phương pháp: Phương pháp đường chuẩn và phương pháp thêm

tiêu chuẩn.

Tương tự ta có thể xác định Pb bằng cách chuyển nó về dạng Chì – dithizonat

trong môi trường pH 5-6. Sau đó, chiết phức này vào dung môi hữu cơ CCl4 hoặc CHCl3

rồi đem đo độ hấp thụ quang của nó tại λ = 510nm. Giới hạn của phương pháp này đối

với Pb là 0,05 ppm.

Gao hong – Wen (Trung Quốc) sử dụng dithizon kết hợp với sử dụng màng lọc tế

bào tách Cd để xác định vi lượng Cd (II) trong nước biển. Giới hạn phát hiện là 0,0006

ppm [43].

24

Nhóm tác giả Zeng, Chunhui, Ying, Min (Trung Quốc) đã nghiên cứu và công bố

thuốc thử 4-[3-[4-(benzazo) phenyl]-1-triazenol]-benzoic acid (p-CADB) tạo phức màu

với cadmi. Phức Cd-(p-CADB) được tạo thành trong môi trường pH = 11 (đệm Na2B4O7

- NaOH) có = 1,1,105 l.mol

-1.cm

-1, cực đại hấp thụ λ = 482 nm. Khoảng nồng độ tuân

thep định luật Beer là 0- 5 μg/ml [50].

Tác giả Phạm Thị Xuân Lan [14] đã xác định chì bằng phương pháp trắc quang

dùng thuốc thử xylen da cam có độ nhạy cao và kết quả thu được khá chính xác ở điều

kiện tối ưu của phép đo là 12 ml urotropin 10%, 8ml HCl 0,5N, 1,2 ml thuốc thử xylen

dacam 0,05% định mức 25 ml và đo bằng cuvet 50 mm với lọc sáng màu lục.

Phương pháp trắc quang có độ nhạy, độ ổn định và độ chính xác khá cao, được sử

dụng nhiều trong phân tích vi lượng. Tuy nhiên, nhược điểm của phương pháp này là

không chọn lọc, một thuốc thử có thể tạo phức với nhiều ion kim loại.

1.3.2.2.2. Phƣơng phổ phổ phát xạ nguyên tử (AES) [19]

Khi ở điều kiện thường, nguyên tử không thu hay phát ra năng lượng, nhưng nếu

bị kích thích thì các điện tử hóa trị sẽ nhận năng lượng chuyển lên trạng thái có năng

lượng cao hơn (trạng thái kích thích). Trạng thái này không bền, chúng có xu hướng giải

phóng năng lượng để trở về trạng thái ban đầu bền vững dưới dạng các bức xạ. Các bức

xạ này được gọi là phổ phát xạ nguyên tử.

Phương pháp AES dựa trên sự xuất hiện phổ phát xạ của nguyên tử tự do của

nguyên tố phân tích ở trạng thái khí khi có sự tương tác với nguồn năng lượng phù hợp.

Hiện nay, người ta dùng một số nguồn năng lượng để kích thích phổ AES như ngọn lửa

đèn khí, hồ quang điện, tia lửa điện, plasma cao tần cảm ứng (ICP)…

Nhìn chung, phương pháp AES đạt độ nhạy rất cao (thường từ n.10-3

đến

n.10-4

%), lại tốn ít mẫu, có thể phân tích đồng thời nhiều nguyên tố trong cùng một mẫu.

Vì vậy, đây là phương pháp dùng để kiểm tra đánh giá hóa chất, nguyên liệu tinh khiết,

phân tích lượng vết ion kim loại độc trong nước, lương thực, thực phẩm. Tuy nhiên,

25

phương pháp này lại chỉ cho biết thành phần nguyên tố trong mẫu mà không chỉ ra được

trạng thái liên kết của nó trong mẫu.

Các tác giả Nguyễn Văn Định, Dương Ái Phương, Nguyễn Văn Đến đã sử dụng

phương pháp này để xác định các kim loại (Sn, Zn, Cd…) tạp chất trong mẫu kẽm tinh

luyện [5].

1.3.2.2.3. Phƣơng pháp phổ hấp thụ nguyên tử (AAS) [23]

Nguyên tắc: Khi nguyên tử tồn tại tự do ở thể khí và ở trạng thái năng lượng cơ

bản, thì nguyên tử không thu hay không phát ra năng lượng. Tức là nguyên tử ở trạng thái

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

sóng phù hợp, trùng với bước sóng vạch phổ phát xạ đặc trưng của nguyên tố phân tích,

chúng sẽ hấp thụ tia sáng đó sinh ra một loại phổ của nguyên tử. Phổ này được gọi là phổ

hấp thụ của nguyên tử. Với hai kỹ thuật nguyên tử hóa, nên chúng ta cũng có hai phép đo

tương ứng. Đó là phép đo phổ hấp thụ nguyên tử trong ngọn lửa (F-AAS có độ nhạy cỡ

0,1 ppm) và phép đo phổ hấp thụ nguyên tử không ngọn lửa (GF-AAS có độ nhạy cao

hơn kỹ thuật ngọn lửa 50-1000 lần, cỡ 0,1-1ppb).

Cơ sở của phân tích định lượng theo AAS là dựa vào mối quan hệ giữa cường độ

vạch phổ và nồng độ nguyên tố cần phân tích theo biểu thức:

Aλ = a.Cx

Có hai phương pháp định lượng theo phép đo AAS là: phương pháp đường chuẩn

và phương pháp thêm tiêu chuẩn.

Thực tế cho thấy phương pháp phổ hấp thụ nguyên tử có nhiều ưu việt như: Độ

nhạy, độ chính xác cao, lượng mẫu tiêu thụ ít, tốc độ phân tích nhanh. Với ưu điểm này,

AAS được thế giới dùng làm phương tiêu chuẩn để xác định lượng nhỏ và lượng vết các

kim loại trong nhiều đối tượng khác nhau.

Phép đo phổ AAS có thể phân tích được lượng vết của hầu hết các kim loại và cả

những hợp chất hữu cơ hay anion không có phổ hấp thụ nguyên tử. Nó được sử dụng

26

rộng rãi trong các ngành: địa chất, công nghiệp hóa học, hóa dầu, y học, sinh học, dược

phẩm…

a. Kỹ thuật F-AAS

Đây là kỹ thuật, người ta dùng năng lượng nhiệt của ngọn lửa đèn khí để hóa hơi

và nguyên tử hóa mẫu phân tích. Vì thế mọi quá trình xảy ra trong khi nguyên tử hóa mẫu

phụ thuộc vào các đặc trưng và tính chất của ngọn lửa đèn khí, nhưng chủ yếu là nhiệt độ

của ngọn lửa. Đó là yếu tố quyết định hiệu suất nguyên tử hóa mẫu phân tích, và mọi yếu

tố ảnh hưởng đến nhiệt độ của ngọn lửa đèn khí đều ảnh hưởng đến kết quả của phương

pháp phân tích.

Ứng dụng phương pháp phổ hấp thụ nguyên tử ngọn lửa (F-AAS) PGS.TS Phạm

Luận và cộng sự đã phân tích xác định một số kim loại nặng (Cu, Pb, Cd, Co, Cr, Fe,

Mn…) trong máu, huyết thanh và tóc của công nhân khu gang thép Thái Nguyên và công

nhân nhà máy in [19].

Nhiều sinh viên khoa hóa ĐHKHTN đã ứng dụng phương pháp này để xác định

lượng vết các kim loại nặng trong các đối tượng khác nhau: rau quả, thực phẩm,…[2, 3].

- Nguyễn Thị Hương Lan đã xác định hàm lượng Cu, Pb và Zn trong gừng củ

bằng phương pháp phổ hấp thụ nguyên tử ngọn lửa. [15]

- Trần Thị Ngọc Diệp nghiên cứu xác định hàm lượng Cu, Pb và Zn trong nấm

linh chi bằng phương pháp F-AAS. [3]

b. Kỹ thuật GF-AAS

Kỹ thuật nguyên tử hóa không ngọn lửa ra đời sau kĩ thuật nguyên tử hóa trong

ngọn lửa. Nhưng kĩ thuật này được phát triển rất nhanh và hiện nay đang được ứng dụng

rất phổ biến vì kỹ thuật này có độ nhạy rất cao (mức ppb). Do đó, khi phân tích lượng vết

kim loại trong trường hợp không cần thiết phải làm giàu sơ bộ các nguyên tố cần phân

tích.

27

Về nguyên tắc, kĩ thuật nguyên tử hóa không ngọn lửa là quá trình nguyên tử hóa

tức khắc trong thời gian rất ngắn nhờ năng lượng nhiệt của dòng điện có công suất lớn và

trong môi trường khí trơ. Quá trình nguyên tử hóa xảy ra theo 3 giai đoạn kế tiếp nhau:

sấy khô, tro hóa luyện mẫu, nguyên tử hóa để đo phổ hấp thụ và cuối cùng là làm sạch

cuvet. Nhiệt độ trong cuvet graphit là yếu tố chính quyết định mọi sự diễn biến của quá

trình nguyên tử hóa mẫu.

PGS. Phạm luận và các cộng sự thuộc trường ĐHKHTN Hà Nội đã nghiên cứu

xác định Cd trong lá cây và cây thuốc Đông Y ở Việt Nam, trong thực phẩm tươi sống

bằng phổ hấp thụ nguyên tử [17], [18].

GS. Nakashima và các cộng sự thuộc trường ĐHKHTN Okayama (Nhật Bản) đã

đề nghị một quy trình phân tích xác định hàm lượng Cd trong nước bằng phổ hấp thụ

nguyên tử không ngọn lửa sau khi tách Cd ra khỏi mẫu bằng oxit zirconi. Cực tiểu phát

hiện đạt cỡ vài ng/ml [47].

Các GS. Joseph J. Topping and Wiliam A. MacCrehan (Mỹ, 1974) đã làm giàu và

xác định Cd trong nước bằng cột sắc ký pha đảo và phổ hấp thụ nguyên tử [43].

Tác giả Nguyễn Ngọc Sơn [30] trong khóa luận tốt nghiệp của mình cũng đã sử

dụng phương pháp phổ hấp thụ nguyên tử không ngọn lửa GF-AAS để xác định lượng

vết chì trong đất hiếm tinh khiết (99,5%) có so sánh với kỹ thuật ICP-MS và có đưa ra

nhận xét: phương pháp GF-AAS có thể xác định tạp chất trong đất hiếm tinh khiết với độ

nhạy và độ chính xác cao. Sự sai khác giữa hai phương pháp GF-AAS và ICP-MS là rất

nhỏ, dưới 9% đối với Pb.

1.3.2.2.4. Phƣơng pháp khối phổ plasma cao tần cảm ứng ICP-MS [25]

Khi dẫn mẫu phân tích vào ngọn lửa plasma (ICP), trong điều kiện nhiệt độ cao

của plasma, các chất có trong mẫu khi đó sẽ bị hoá hơi, nguyên tử hoá và ion hoá tạo

thành ion dương có điện tích +1 và các electron tự do. Thu và dẫn dòng ion

cho vào thiết bị phân giải phổ để phân chia chúng theo số khối (m/z) sẽ tạo ra phổ khối

của nguyên tố chất cần phân tích. Sau đó, đánh giá định tính và định lượng phổ thu được.

28

Kỹ thuật phân tích ICP-MS là một trong những kỹ thuật phân tích hiện đại. Kỹ

thuật này được nghiên cứu và phát triển rất mạnh trong những năm gần đây. Với nhiều

ưu điểm vượt trội của nó, kỹ thuật này được ứng rất rộng rãi trong phân tích rất nhiều đối

tượng khác nhau đặc biệt là trong các lĩnh vực phân tích vết và siêu vết phục vụ nghiên

cứu sản xuất vật liệu bán dẫn, vật liệu hạt nhân, nghiên cứu địa chất và môi trường…

- Tác giả Petet Heitland và Helmut D.Koster [40] ứng dụng phương pháp ICP-MS

để xác định lượng vết 30 nguyên tố Cu, Pb, Zn, Cd…trong mẫu nước tiểu của trẻ em và

người trưởng thành.

- Lê Văn Hậu [8] phân tích đánh giá hàm lượng kim loại nặng trong nhựa và phát

tán vào thực phẩm bằng phương pháp ICP-MS.

1.4. Phƣơng pháp xử lý mẫu phân tích xác định Cd và Pb [24, 41, 46]

Để xác định hàm lượng Cd, Pb trong thảo dược, trước hết ta phải tiến hành xử lí

mẫu nhằm chuyển các nguyên tố cần xác định có trong mẫu từ trạng thái ban đầu (dạng

rắn) về dạng dung dịch. Đây là công việc rất quan trọng vì nó có thể dẫn đến những sai

lệch trong kết quả phân tích do sự nhiễm bẩn mẫu hay làm mất chất phân tích nếu thực

hiện không tốt. Hiện nay có nhiều kỹ thuật xử lí mẫu phân tích, với đối tượng thảo dược

thì hai kỹ thuật chính dùng để phá mẫu gồm kỹ thuật tro hóa ướt bằng acid đặc oxy hóa

mạnh (phương pháp xử lý ướt) và kỹ thuật tro hóa khô (phương pháp oxy hóa khô).

1.4.1. Phƣơng pháp xử lý ƣớt (bằng axit đặc oxy hóa mạnh)

Nguyên tắc chung: dùng axit đặc có tính oxy hóa mạnh (HNO3, HClO4…) hay hỗn

hợp các axit đặc có tính oxy hóa mạnh (HNO3 + HClO4) hoặc hỗn hợp một axit mạnh và

một chất oxy hóa (HNO3 + H2O2)…để phân hủy hết chất hữu cơ và chuyển các kim loại

ở dạng hữu cơ về dạng các ion trong dung dịch muối vô cơ. Việc phân hủy có thể thực

hiện trong hệ đóng kín (áp suất cao), hay trong hệ mở (áp suất thường). Lượng axit

thường phải dùng gấp từ 10-15 lần lượng mẫu, tùy thuộc mỗi loại mẫu và cấu trúc vật lý

hóa học của nó. Thời gian phân hủy mẫu trong các hệ hở, bình Kendan, ống nghiệm,

cốc,...thường từ vài giờ đến hàng chục giờ, cũng tùy loại mẫu, bản chất của các chất, còn

29

nếu trong lò vi sóng hệ kín thì chỉ cần vài chục phút. Thường khi phân hủy xong phải

đuổi hết axit dư trước khi định mức và tiến hành đo phổ.

1.4.1.1. Xử lý mẫu trong bình kendal (phá mẫu hệ hở)

Phương pháp này đơn giản, không cần dụng cụ phức tạp và cho kết quả khá chính

xác.

Các axit được sử dụng trong phá mẫu hệ hở như: HF, HCl, H2SO4, HClO4…, tùy

theo loại mẫu và nguyên tố cần phân tích mà ta có quy trình phân tích phù hợp. Ví dụ như

để xác định các nguyên tố dễ bay hơi như Hg thì cần khống chế nhiệt độ <1200C, để phá

các mẫu chứa nhiều SiO2 cần cho thêm HF…

Tác giả Nguyễn Thị Thơm [33] trong khóa luận tốt nghiệp của mình cũng đã sử

dụng phương pháp xử lý mẫu trong bình kendal để xác định hàm lượng Cd trong đồ chơi

nhựa bằng phương pháp phổ hấp thụ nguyên tử không ngọn lửa (GF-AAS).

Tác giả Đỗ Văn Hiệp [10] trong khóa luận tốt nghiệp của mình cũng đã sử dụng

phương pháp xử lý mẫu trong bình kendal để xác định hàm lượng Cu và chì trong rau

xanh bằng phương pháp phổ hấp thụ nguyên tử ngọn lửa (F-AAS)

1.4.1.2. Xử lý mẫu trong lò vi sóng (phá mẫu hệ kín)

Hiện nay phổ biến nhất là kỹ thuật xử lý mẫu ướt với axit đặc trong lò vi sóng hệ

kín do có nhiều ưu điểm như: thời gian xử lý mẫu ngắn, phá huỷ mẫu triệt để và không

mất chất phân tích, hiệu suất xử lý mẫu cao.

Dưới tác dụng phá hủy và hoà tan các hạt (phần tử) mẫu của axit, năng lượng nhiệt

cùng axit làm tan rã các hạt mẫu đồng thời do khuếch tán, đối lưu, chuyển động nhiệt và

va chạm của các hạt mẫu với nhau làm chúng bị bào mòn dần, các tác nhân này tấn công

và bào mòn dần các hạt mẫu từ bên ngoài vào, làm cho các hạt mẫu bị mòn dần và tan

hết.

Ngoài ra, trong lò vi sóng còn có sự phá vỡ từ trong lòng hạt mẫu do các phân tử

nước hấp thụ năng lượng vi sóng và do có động năng lớn nên chúng chuyển động nhiệt

30

rất mạnh, làm căng và xé các hạt mẫu từ trong ra. Hơn nữa, do xử lý mẫu trong hệ kín

nên áp suất cao sẽ làm nhiệt độ sôi cao hơn, đây là tác nhân phân huỷ mạnh nhất do vậy

thúc đẩy quá trình phân huỷ mẫu từ bên trong ra và từ ngoài vào. Do đó, xử lý mẫu trong

lò vi sóng chỉ cần thời gian rất ngắn 50 đến 90 phút và rất triệt để.

Tác giả Phạm Thị Thu Hà [6] trong luận văn thạc sỹ khoa học của mình cũng đã

sử dụng phương pháp xử lý mẫu trong lò vi sóng để xác định hàm lượng Cd và Pb trong

thảo dược và sản phẩm của nó bằng phép đo phổ hấp thụ nguyên tử.

Tác giả Cao Thị Mai hương [12] trong luận văn thạc sỹ khoa học của mình cũng

đã sử dụng phương pháp xử lý mẫu trong lò vi sóng để xác định hàm lượng Cr trong rau

xanh bằng phương pháp phổ hấp thụ nguyên tử không ngọn lửa (GF-AAS).

Ưu – nhược điểm của kĩ thuật này là:

+ Hầu như không bị mất các chất phân tích, nhất là trong lò vi sóng.

+ Nhưng nếu xử lý trong các hệ hở thì thời gian phân hủy mẫu rất dài, tốn nhiều

axit đặc tinh khiết cao, dễ bị nhiễm bẩn do môi trường hay axit dùng và phải đuổi axit dư

lâu nên dễ bị nhiễm bụi bẩn vào mẫu.

1.4.2. Phƣơng pháp xử lý khô

Nguyên tắc: Đối với các mẫu hữu cơ trước hết phải được xay hay nghiền thành

bột, vữa hay thể huyền phù. Sau đó dùng nhiệt để tro hóa mẫu, đốt cháy chất hữu cơ và

đưa các kim loại về dạng oxyd hay muối của chúng. Cụ thể là: Cân lấy một lượng mẫu

nhất định (5-10 gam) vào chén nung. Nung chất mẫu ở một nhiệt độ thích hợp, để đốt

cháy hết các chất hữu cơ, và lấy bã vô cơ còn lại của mẫu là các oxit, các muối,…Sau đó

hòa tan bã thu được này trong acid vô cơ, như HCl (1/1), HNO3 (1/2),…để chuyển các

kim loại về dạng các ion trong dung dịch. Quyết định việc tro hóa ở đây là nhiệt độ nung

và thời gian nung (nhiệt độ tro hóa và thời gian tro hóa) và các chất phụ gia thêm vào

mẫu khi nung. Nhiệt độ tro hóa các chất hữu cơ thường được chọn thích hợp trong vùng

từ 400-5500C, nó tùy theo mỗi loại mẫu và chất cần phân tích.

31

Tác giả Nguyễn Thị Thơm [33] trong khóa luận tốt nghiệp của mình cũng đã sử

dụng phương pháp xử lý khô để xác định hàm lượng Cd trong đồ chơi nhựa bằng

phương pháp phổ hấp thụ nguyên tử không ngọn lửa (GF-AAS).

Tác giả Nguyễn Thị Châm [2] trong khóa luận tốt nghiệp của mình cũng đã sử

dụng phương pháp xử lý khô để xác định hàm lượng Mn trong một số loại rau bằng

phương pháp phổ hấp thụ nguyên tử ngọn lửa (F-AAS).

Ưu – nhược điểm của kỹ thuật này là:

+ Tro hóa triệt để được mẫu, hết các chất hữu cơ,

+ Đơn giản, dễ thực hiện, quá trình xử lý không lâu như phương pháp ướt,

+ Không tốn nhiều axit tinh khiết cao và không có axit dư,

+ Hạn chế được sự nhiễm bẩn do dùng ít hóa chất,

+ Mẫu dung dịch thu được sẽ sạch và trong,

+ Nhưng hay bị mất một số nguyên tố như Cd, Pb, Zn,…nếu không dùng chất bảo

vệ và chất chảy.

Chƣơng 2: ĐỐI TƢỢNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

2.1. Đối tƣợng và mục tiêu nghiên cứu

2.1.1. Đối tƣợng và mục tiêu

Hiện nay, cùng với sự phát triển của khoa học và công nghệ thì vấn đề ô nhiễm

đất, nước và không khí đang ngày càng nghiêm trọng, đặc biệt là ô nhiễm các kim loại

nặng. Đối với nền Y học trong nước cũng như trên thế giới, thảo dược là nguồn nguyên

liệu thuốc quý và cần thiết trong việc chăm sóc và bảo vệ sức khỏe cộng đồng. Thảo

dược có thể bị nhiễm các chất độc hại từ môi trường, do đó ngoài việc nghiên cứu những

hoạt tính sinh học đáng quý từ thảo dược, cũng cần phải kiểm tra hàm lượng của các chất

có hại, ảnh hưởng đến chất lượng thuốc và có hại đến sức khỏe con người. Đặc biệt là

32

phải giám sát hàm lượng các kim loại nặng vì chỉ cần một lượng rất nhỏ của chúng cũng

có thể gây ngộ độc cao đối với người sử dụng.

Chính vì vây, đối tượng và mục tiêu của luận văn này là nghiên cứu xác định kim

loại nặng Pb, Cd trong thuốc đông y bằng phương pháp phổ hấp thụ nguyên tử không

ngọn lửa (GF-AAS).

2.1.2. Phƣơng pháp ứng dụng để nghiên cứu

Một số dược điển [38, 48] có đề cập việc kiểm tra kim loại nặng trong thuốc có

nguồn gốc từ thảo dược nhưng chưa có đủ qui định cụ thể về giới hạn của các kim loại

nặng cũng như phương pháp kiểm tra chúng. Phương pháp xác định giới hạn của các kim

loại nặng cũng như phương pháp kiểm tra chúng. Phương pháp xác định giới hạn kim

loại nặng đang được sử dụng là phương pháp so màu (phản ứng với Na2S hoặc

thioacetamid) giữa dung dịch chế phẩm đã được xử lý so với dung dịch Pb đã biết chính

xác nồng độ [28]. Khác với xác định Pb, xác định giới hạn kim loại nặng là xác định tổng

số kim loại nặng qui về Pb (so sánh với mẫu chuẩn Pb), phương pháp này cho phản ứng

với tất cả kim loại nặng nên không đặc hiệu đối với một nguyên tố kim loại. Độ nhạy của

phương pháp ở mức ppm. Phương pháp này không thích hợp khi cho áp dụng cho các chế

phẩm thuốc thảo dược do chúng thường chứa các chất có màu. Nếu vô cơ hóa (thường là

nung) lượng nhỏ chế phẩm sẽ không đủ độ nhạy, còn vô cơ hóa lượng lớn rất khó thực

hiện.

Theo phương pháp ngoài dược điển, phương pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử là

phương pháp xác định đặc hiệu đối với hầu hết các nguyên tố kim loại và giới hạn định

lượng ở mức dưới ppm. Các tác giả ở viện kiểm nghiệm đã xây dựng phương pháp phân

tích xác định Cu, Pb (2001), Asen (2003) trong các chế phẩm đông dược bằng AAS [13].

Do đó trong luận văn này chúng tôi chọn phương pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử

không ngọn lửa (GF-AAS)để định lượng Cd và Pb trong một số thuốc đông y.

Đối với phương pháp xử lý mẫu thì có thể tiến hành vô cơ hóa mẫu theo phương

pháp tro hóa khô hoặc tro hóa ướt. Ở đây chúng tôi chọn phương pháp vô cơ hóa ướt để

33

tiến hành xử lý mẫu. Đối với phương pháp vô cơ hóa ướt, có thể xử lý hóa mẫu trong hệ

hở ở điều kiện thường bằng cách sử dụng axit HNO3 65%, H2O2 30% đun với mẫu đến

khi khói màu nâu bốc lên và axit cạn. Cắn được hòa tan trong axit HNO3 2% và định mức

đem đo phổ.

2.1.3. Các nội dung nghiên cứu

- Khảo sát chọn các điều kiện phù hợp để đo phổ GF-AAS của Cd và Pb.

- Nghiên cứu các yếu tố ảnh hưởng đến phép xác định Cd và Pb trong phép đo phổ

GF-AAS.

- Khảo sát tìm khoảng tuyến tính và xây dựng đường chuẩn trong từng phép đo.

- Đánh giá sai số và độ lặp lại của phương pháp.

- Đánh giá hiệu suất thu hồi.

- Ứng dụng phương pháp xác định Cd và Pb trong một số mẫu thuốc đông y theo

phương pháp đường chuẩn và thêm chuẩn, so sánh GF-AAS với ICP-MS.

2.2. Giới thiệu về phƣơng pháp phổ hấp thụ nguyên tử [23, 42, 45]

2.2.1. Nguyên tắc của phƣơng pháp AAS

Trong điều kiện thường, nguyên tử không thu cũng không phát ra năng lượng dưới

dạng các bức xạ, lúc này nguyên tử ở trạng thái cơ bản. Nhưng khi nguyên tử ở trạng thái

hơi tự do, nếu chúng ta kích thích nó bằng một chùm tia sáng đơn sắc có năng lượng phù

hợp, có độ dài sóng trùng với các vạch phổ phát xạ đặc trưng của nguyên tố đó thì chúng

sẽ hấp thụ các tia sáng đó và sinh ra phổ hấp thụ nguyên tử.

Trên cơ sở xuất hiện của phổ hấp thụ nguyên tử, chúng ta thấy phổ hấp thụ nguyên

tử chỉ được sinh ra khi nguyên tử tồn tại ở trạng thái khí tự do và ở mức năng lượng cơ

bản. Vì vậy, muốn thực hiện được phép đo phổ AAS cần phải thực hiện các công việc sau

đây:

34

1. Chuyển mẫu phân tích từ trạng thái ban đầu (rắn, dung dịch) thành trạng thái

hơi. Đó là quá trình hóa hơi mẫu.

2. Nguyên tử hóa đám hơi đó, phân li các phân tử, tạo ra đám hơi nguyên tử tự do

của các nguyên tố cần phân tích trong mẫu để chúng có khả năng hấp thụ bức xạ đơn sắc.

Đây là giai đoạn quan trọng nhất và quyết định đến kết quả của phép đo AAS.

3. Chọn nguồn phát tia sáng có bước sóng phù hợp với nguyên tố phân tích và

chiếu vào đám hơi nguyên tử đó. Phổ hấp thụ sẽ xuất hiện.

4. Nhờ một hệ thống máy quang phổ, người ta thu toàn bộ chùm sáng sau khi đi

qua môi trường hấp thụ, phân li chúng thành phổ và chọn một vạch phổ cần đo của

nguyên tố phân tích hướng vào khe đo để đo cường độ của nó. Trong một giới hạn nhất

định của nồng độ, giá trị cường độ này phụ thuộc tuyến tính vào nồng độ của nguyên tố

cần phân tích theo phương trình:

Aλ = k.C.L

trong đó:

Aλ: Cường độ vạch phổ hấp thụ,

k: Hằng số điều kiện thực nghiệm,

L: Chiều dài môi trường hấp thụ (cm),

C: Nồng độ nguyên tố cần xác định trong mẫu đo phổ.

5. Thu và ghi lại kết quả đo cường độ vạch phổ hấp thụ.

2.2.2. Hệ thống, trang thiết bị của phép đo AAS

Dựa vào nguyên tắc của phép đo, hệ thống trang thiết bị của máy phổ hấp

thụ nguyên tử gồm các phần sau:

Phần I: Nguồn phát chùm bức xạ đơn sắc của các nguyên tố cần phân tích

- Đèn catot rỗng (Hollow Cathode lamp HCL).

- Đèn phòng điện không điện cực (Electrodeless Discharge lamp- EDL).

- Đèn phát phổ liên tục đã biến điệu (D2- lamp hay Xe-lamp)

Phần II: Hệ thống nguyên tử hóa mẫu phân tích theo hai kỹ thuật

35

Kỹ thuật nguyên tử hoá mẫu bằng ngọn lửa đèn khí: kỹ thuật này ra đời đầu tiên

cùng với sự ra đời của phép đo phổ hấp thụ nguyên tử ngọn lửa (F-AAS), nhưng kỹ thuật

này có độ nhạy không cao, thường là trong vùng 0,05- 1ppm. Theo kỹ thuật này, người ta

dùng năng lượng nhiệt ngọn lửa đèn khí để nguyên tử hóa mẫu. Do đó, mọi quá trình xảy

ra trong ngọn lửa khi nguyên tử hóa mẫu đều phụ thuộc vào đặc tính của ngọn lửa [13].

Nhiệt độ ngọn lửa chính là yếu tố quyết định hiệu suất nguyên tử hóa mẫu phân tích.

Kỹ thuật nguyên tử hóa không ngọn lửa: kỹ thuật này ra đời sau cùng với phép đo

phổ hấp thụ nguyên tử không ngọn lửa (GF-AAS), nhưng lại có độ nhạy rất cao đạt đến

0,1ppb và hiện nay đang được ứng dụng rất phổ biến. Trong kỹ thuật này, người ta dùng

một lò nung bằng graphit (cuvet graphit) hay thuyền lantan để nguyên tử hóa mẫu. Kỹ

thuật nguyên tử hóa mẫu không ngọn lửa là quá trình nguyên tử hóa mẫu tức khắc trong

thời gian rất ngắn nhờ nguồn năng lượng của dòng điện có cường độ dòng rất cao (từ 50

đến 600A) và thế thấp (dưới 24V) trong môi trường khí trơ Ar. Quá trình nguyên tử hóa

xảy ra theo các giai đoạn kế tiếp nhau: sấy khô, tro hóa luyện mẫu, nguyên tử hóa để đo

phổ hấp thụ và cuối cùng là làm sạch cuvet. Trong đó hai giai đoạn đầu là chuẩn bị cho

giai đoạn nguyên tử hóa đạt kết quả tốt. Ở giai đoạn nguyên tử hóa mẫu, dưới tác dụng

của nguồn năng lượng, cuvet chứa mẫu phân tích sẽ được nung đỏ ngay tức khắc, mẫu sẽ

được hóa hơi và nguyên tử hóa để tạo ra các nguyên tử tự do ở trạng thái hơi có khả năng

hấp thụ bức xạ đơn sắc tạo ra phổ hấp thụ nguyên tử. Kỹ thuật này có độ nhạy cao, gấp

hàng trăm đến hàng nghìn lần phép đo trong ngọn lửa mà lượng mẫu tiêu tốn ít (mỗi lần

20-50μl). Do đó, không cần nhiều mẫu phân tích việc chuẩn bị mẫu cũng dễ dàng, không

tốn nhiều hóa chất cũng như các dung môi tinh khiết cao đắt tiền.

Phần III: Hệ quang học và detector dùng để thu, phân ly toàn bộ phổ của mẫu và

chọn vạch phổ hấp thụ cần đo hướng vào nhân quang điện để phát tín hiệu hấp thụ của

vạch phổ.

Phần IV: Hệ thống chỉ thị kết quả đó có nhiều cách khác nhau, từ đơn giản đến

phức tạp:

36

Các điện kế chỉ năng lượng hấp thụ của vạch phổ, các máy tự ghi lại cường độ

vạch phổ dưới dạng các pic trên băng giấy.

Trang bị AAS hiện đại đầy đủ gồm: hệ thống bơm mẫu tự động (Auto Sampler),

máy tính và phần mềm chuyên dụng điều khiển mọi quá trình làm việc của phép đo và xử

lý, chỉ hiển thị kết quả đo ra màn hình.

-Phương pháp phân tích quang phổ hấp thụ nguyên tử đã và đang được sử dụng

rộng rãi trong nhiều ngành khoa học bởi nó có nhiều tính năng ưu việt.

- Độ nhạy và độ chọn lọc cao.

- Không cần làm giàu nguyên tố cần xác định.

- Các thao tác thực hiện đơn giản, dễ làm, có thể xác định đồng thời hay liên tiếp

nhiều nguyên tố trong một mẫu. Các kết quả phân tích ổn định, sai số nhỏ (sai số không

quá 15% ở mức ppb)..

2.3. Trang thiết bị, dụng cụ và hóa chất

2.3.1. Hệ thống máy phổ

Để xác định lượng vết Pb, Cd bằng phương pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử

không ngọn lửa (GF-AAS), chúng tôi sử dụng hệ thống máy quang phổ hấp thụ nguyên

tử Model AA-6800 (hình 2.1). Đi kèm còn có bình khí Argon tinh khiết (99,99%), nguồn

tạo tia đơn sắc là đèn catốt rỗng (HCL), Cuvet Graphit loại hoạt hóa toàn phần, hệ thống

làm mát bằng nước, bộ lấy mẫu tự động, trang thiết bị phụ trợ khác.

37

Hình 2.1: Hệ thống máy quang phổ hấp thụ nguyên tử model AA-6800

của hãng Shimadzu

2.3.2. Hóa chất và dụng cụ

2.3.2.1. Hóa chất

- Axit đặc HNO3 65%, HCl 36%, H2SO4 98%, H2O2 30% Merck, loại pA.

- Các dung dịch nền: (NH4)H2PO4 pA 10%, Pd(NO3)2 pA 10%, Mg(NO3)2 pA

10%, Ni(NO3)2..

- Dung dịch chuẩn Cd, Pb loại 1000ppm, Merck.

2.3.2.2. Dụng cụ

- Bình định mức 10, 25, 50, 100, 250, 1000 (ml)…

- Pipet 1, 2, 5, 10 (ml)…

- Cốc thủy tinh chịu nhiệt 100ml, 250ml..

- Bình keldal dung tích 100ml, chén sứ, phễu lọc, đũa thủy tinh

2.4. Các cách tính toán và xử lý số liệu phân tích

- Giá trị trung bình

38

- Độ lệch chuẩn

- Sai số và độ dao động

- Độ lặp lại

- Giới hạn phát hiện (LOD) và giới hạn xác định (LOQ)

- Phương trình hồi quy

- Hiệu suất thu hồi

- So sánh từng cặp dùng chuẩn 2-t

Chƣơng 3: THỰC NGHIỆM VÀ BÀN LUẬN KẾT QUẢ

3.1. Khảo sát điều kiện đo phổ GF-AAS của Cd và Pb để xây dựng quy trình đo phổ

3.1.1. Khảo sát chọn vạch đo phổ

Mỗi nguyên tử của một nguyên tố hóa học chỉ có thể hấp thụ những bức xạ đặc

trưng có bước sóng mà chính nó phát ra trong quá trình phát xạ. Thực tế không phải mỗi

loại nguyên tố có thể hấp thụ được tất cả các bức xạ mà nó phát ra, quá trình hấp thụ chỉ

tốt, nhạy chủ yếu với các vạch đặc trưng. Đối với một nguyên tố vạch phổ nào có khả

năng hấp thụ càng mạnh thì phép đo vạch có độ nhạy càng cao. Như vậy đối với một

39

nguyên tố các vạch phổ khác nhau sẽ có độ nhạy khác nhau, đồng thời với mỗi vạch này

có thể có rất nhiều các nguyên tố khác trong mẫu có những vạch phổ gần với vạch phổ

này, nó có thể chen lấn hay gây nhiễu tới vạch phổ của nguyên tố phân tích làm cho việc

đo cường độ vach phân tích là rất khó khăn và thiếu chính xác. Vì mục đích xác định hàm

lượng Cd, Pb trong thuốc đông y thường có nồng độ rất nhỏ (lượng vết) nên chúng tôi

tiến hành khảo sát để tìm ra vạch phổ có độ nhạy cao.

Đối với Cd: Chỉ có một vạch phổ nhạy là vạch 228,8nm. Vì vậy, chúng tôi chọn vạch

phổ 228,8nm để đo phổ hấp thụ của Cd. Chúng tôi tiến hành khảo sát với dung dịch

Cd 1ppb trong nền HNO3 2% và kết quả chỉ ra ở bảng 3.1.

Bảng 3.1. Khảo sát chọn vạch đo phổ của Cd

Vạch phổ (nm) Abs-lần 1 Abs-lần 2 Abs-lần 3 Abs-TB %RSD

228,8 0,1780 0,1782 0,1782 0,1781 0,07

Đối với Pb: Chỉ có một vạch phổ nhạy là vạch 217 nm. Vì vậy, chúng tôi chọn vạch

phổ 217nm để đo phổ hấp thụ của Pb. Khảo sát đối với dung dịch chuẩn Pb trong

HNO3 2% và kết quả thu được ở bảng 3.2.

Bảng 3.2. Khảo sát chọn vạch đo phổ của Pb

Vạch phổ (nm) Abs-lần 1 Abs-lần 2 Abs-lần 3 Abs-TB %RSD

217,0 0,2279 0,2340 0,2383 0,2334 0,52

283,3 0,0995 0,1153 0,1059 0,1069 0,79

Qua kết quả khảo sát ta thấy tại vạch đo 217,0 nm độ hấp thụ của Pb lớn hơn và

sai số nhỏ hơn ở vạch đo 283,3 nm. Do đó, chúng tôi chọn vạch đo của Pb là 217,0 nm.

3.1.2. Khảo sát khe đo của máy phổ hấp thụ nguyên tử

Theo nguyên tắc hoạt động của hệ thống đơn sắc trong máy phổ hấp thụ nguyên

tử, chùm tia phát xạ cộng hưởng của nguyên tố cần nghiên cứu được phát ra từ đèn catot

40

rỗng, sau khi đi qua môi trường hấp thụ, sẽ hướng vào khe đo của máy, được chuẩn trực,

được phân ly và sau đó chỉ một vạch phổ cần đo được chọn và hướng vào khe đo để tác

dụng vào nhân quang điện để phát hiện và xác định cường độ của vạch phổ. Do vậy khe

đo của máy phải được chọn chính xác phù hợp với từng vạch phổ, có độ lặp lại cao trong

mỗi phép đo và lấy được hết độ rộng vạch phổ.

Đối với Cd: Chúng tôi khảo sát với dung dịch Cd chuẩn 1,00ppb ở các giá trị khe đo

là 0,2nm; 0,5nm; 1nm; 2nm. Kết quả được chỉ ra ở bảng 3.3.

Bảng 3.3. Khảo sát khe đo của máy phổ hấp thụ nguyên tử đối với Cd

Khe đo

(nm) Abs-lần 1 Abs-lần 2 Abs-lần 3 Abs-TB %RSD

0,2 0,1645 0,1638 0,1650 0,1644 0,37

0,5 0,1781 0,1783 0,1780 0,1781 0,08

1 0,1764 0,1759 0,1768 0,1764 0,26

2 0,1634 0,1623 0,1641 0,1633 0,56

Đối với Pb: Chúng tôi khảo sát với dung dịch Pb chuẩn 4,00 ppb ở các giá trị khe đo

là 0,2nm; 0,5nm; 1nm. Kết quả được chỉ ra ở bảng 3.4.

Bảng 3.4. Khảo sát khe đo của máy phổ hấp thụ nguyên tử đối với Pb

Khe đo

(nm) Abs-lần 1 Abs-lần 2 Abs-lần 3 Abs-TB %RSD

0,2 0,2452 0,2579 0,2610 0,2547 0,83

0,5 0,2767 0,2713 0,2798 0,2759 0,43

1 0,2398 0,2720 0,2819 0,2646 2,20

Qua kết quả khảo sát ta thấy tại khe đo 0,5nm độ hấp thụ của Pb, Cd là lớn nhất và

sai số là nhỏ nhất (100% diện tích vạch phổ nằm trong khe đo).

41

3.1.3. Khảo sát cƣờng độ dòng đèn catot rỗng (HCL)

Đèn catot rỗng (HCL) là nguồn phát bức xạ cộng hưởng, nó chỉ phát ra những tia

sáng nhạy của nguyên tố được dùng làm catot rỗng. Đèn HCL làm việc tại mỗi chế độ

dòng nhất định sẽ cho chùm phát xạ có cường độ nhất định. Cường độ làm việc của đèn

HCL có liên quan chặt chẽ tới cường độ hấp thụ của vạch phổ. Dòng điện làm việc của

đèn HCL của mỗi nguyên tố là rất khác nhau. Mỗi đèn HCL đều có dòng giới hạn cực đại

(Imax) được ghi trên vỏ đèn. Theo lý thuyết và thực nghiệm phân tích phổ hấp thụ nguyên

tử, chỉ nên dùng cường độ trong vùng giới hạn từ 60 ÷ 85% dòng cực đại. Nếu dùng dòng

cực đại đèn sẽ rất chóng hỏng, đèn làm việc không ổn định, độ nhạy và độ lặp lại kém.

Khảo sát cường độ dòng đèn HCL của Cd và Pb để xem xét mối quan hệ giữa

cường độ vạch phổ với cường độ dòng đèn, đồng thời chọn ra cường độ dòng đèn thích

hợp nhất cho hai nguyên tố Cd và Pb.

Với đèn đơn Cd có Imax = 10mA, Pb có Imax = 15mA, tiến hành khảo sát cường độ

đèn HCL trong vùng 50 – 93% Imax.

Đối với Cd: Chuẩn bị một dung dịch chuẩn Cd có nồng độ 1ppb, tiến hành đo phổ

GF-AAS của Cd ở các cường độ đèn khác nhau, kết quả thu được ở bảng 3.5:

Bảng 3.5. Khảo sát cƣờng độ dòng đèn đến kết quả đo phổ đối với Cd

IHCL(mA) 5(50%

Imax)

6(60%

Imax)

7(70%

Imax)

8(80%

Imax)

8,5(85%

Imax)

9(90%

Imax)

Abs 0,1659 0,1685 0,1736 0,1785 0,1789 0,1812

%RSD 1,53 2,04 1,45 0,16 1,94 2,35

Từ kết quả thu được ta thấy, khi cường độ đèn đặt ở 80% so với giá trị cường độ

đèn cực đại thì kết quả ổn định và lặp lại tốt. Khi cường độ đèn đặt ở 85% hay 90% so

với giá trị cường độ đèn cực đại thì độ hấp thụ có tăng ít nhưng độ lặp lại kém. Vậy chọn

42

cường độ làm việc của đèn là 80% so với giá trị cường độ đèn cực đại (tương đương với I

= 8mA) cho tất cả các thí nghiệm sau.

Đối với Pb: Chuẩn bị một dung dịch chuẩn Pb có nồng độ 4,00 ppb, tiến hành đo phổ

GF-AAS của Pb ở các cường độ đèn khác nhau, kết quả thu được ở bảng 3.6:

Bảng 3.6. Ảnh hƣởng cƣờng độ dòng đèn đến kết quả đo phổ đối với Pb

IHCL(mA) 8(67%

Imax)

9(75%

Imax)

10 (67%

Imax)

11(73 %

Imax)

12(80%

Imax)

13(87%

Imax)

14(90%

Imax)

Abs 0,2377 0,2349 0,2364 0,2617 0,2544 0,2684 0,2538

%RSD 1,7675 1,6098 1,7048 0,2462 1,0163 1,3167 1,6257

Qua kết quả khảo sát ta thấy khi cường độ dòng đèn tăng thì độ hấp thụ của vạch

phổ tăng nhưng hệ số biến động tăng hay sai số tăng. Vì vậy ta phải chọn được cường độ

dòng đèn sao cho cường độ vạch phổ vừa cao vừa ổn định tức sai số nhỏ, do đó chúng tôi

chọn cường độ dòng đèn Pb là 11mA (73%Imax).

3.2. Khảo sát các điều kiện nguyên tử hóa mẫu

Quá trình nguyên tử hóa mẫu của kĩ thuật nguyên tử hóa không ngọn lửa xảy ra

theo các giai đoạn sau: sấy mẫu, tro hóa luyện mẫu, nguyên tử hóa để đo độ hấp thụ,

ngoài ra sau các giai đoạn này là giai đoạn làm sạch cuvet. Hai giai đoạn đầu là chuẩn bị

cho giai đoạn nguyên tử hóa đạt kết quả tốt.

3.2.1. Khảo sát nhiệt độ sấy

Đây là giai đoạn đầu tiên của quá trình nguyên tử hóa mẫu. Nó rất cần thiết để

đảm bảo cho dung môi hòa tan mẫu bay hơi nhẹ nhàng và hoàn toàn, nhưng không làm

bắn, mất mẫu. Nhiệt độ và thời gian sấy khô của mỗi loại mẫu phụ thuộc vào bản chất

của các chất ở trong mẫu và dung môi hòa tan nó. Nói chung nhiệt độ sấy khô phù hợp

đối với đa số các mẫu vô cơ trong dung môi nước từ khoảng 1000C đến 125

0C, trong thời

gian 25 đến 40 giây, với lượng mẫu bơm vào nhỏ hơn 100μl. Việc tăng nhiệt độ sấy ở

43

nhiệt độ phòng đến nhiệt độ sấy mong muốn cần thực hiện từ từ, với tốc độ gia nhiệt từ

50C/giây đến 8

0C/giây là phù hợp. Chúng tôi thực hiện quá trình sấy qua 3 bước sau:

* Bước 1: Nhiệt độ 900C trong thời gian 20 giây, tốc độ tăng nhiệt: 5

0C/giây.


0C/giây.


0C/giây.

3.2.2. Khảo sát nhiệt độ tro hóa luyện mẫu

Đây là giai đoạn 2 của quá trình nguyên tử hóa mẫu. Mục đích là tro hóa (đốt

cháy) các hợp chất hữu cơ và mùn có trong mẫu sau khi đã sấy khô, đồng thời cũng để

nung luyện ở một nhiệt độ thuận lợi cho giai đoạn nguyên tử hóa tiếp theo đạt hiệu suất

cao và ổn định. Giai đoạn này có ảnh hưởng rất nhiều đến kết quả phân tích, nếu chọn

nhiệt độ tro hóa không phù hợp thì một số hợp chất có thể bị phân hủy mất trong giai

đoạn này, nếu nhiệt độ tro hóa là quá cao. Lí thuyết và các kết quả thực nghiệm xác nhận

rằng, tro hóa mẫu từ từ và ở nhiệt độ thấp hơn nhiệt độ giới hạn thì phép đo luôn luôn cho

kết quả ổn định và mỗi nguyên tố đều có một nhiệt độ tro hóa luyện mẫu giới hạn (Tr)

trong phép đo GF-AAS.

Đối với Cd: Chuẩn bị dung dịch chuẩn Cd 1ppb, tiến hành đo phổ GF-AAS ở các

nhiệt độ tro hóa khác nhau, kết quả khảo sát được như bảng 3.7 và hình 3.1:

Bảng 3.7. Các điều kiện tro hóa mẫu đối với Cd

Nhiệt độ tro hóa

mẫu (0C)

400 500 600 700 800 900

Abs-Cd 0,1359 0,1502 0,1784 0,1728 0,1657 0,1598

%RSD 1,583 1,3123 0,4508 1,1824 1,7375 1,2433

44

Hình 3.1. Đƣờng cong nhiệt độ tro hóa đối với Cd

Từ kết quả thu được ta chọn nhiêt độ tro hóa là 6000C cho các thí nghiệm sau.

Đối với Pb: Chuẩn bị dung dịch chuẩn Pb 4ppb, tiến hành đo phổ GF-AAS ở các

nhiệt độ tro hóa khác nhau, kết quả khảo sát được như bảng 3.8 và hình 3.2:

Bảng 3.8. Các điều kiện tro hóa mẫu đối với Pb


mẫu (0C)

400 500 600 700 800 900

Abs-Pb 0,1400 0,1426 0,1445 0,1415 0,1414 0,1412

%RSD 0,679 1,5169 0,1406 1,0713 1,6286 1,1652

0,139

0,14

0,141

0,142

0,143

0,144

0,145

400 500 600 700 800 900 1000


Ab

s

Hình 3.2. Đƣờng cong nhiệt độ tro hóa đối với Pb

0.1

0.12

0.14

0.16

0.18

0.2

300 500 700 900Nhiệt độ tro hóa mẫu

Abs

45

Từ kết quả thu được ta chọn nhiêt độ tro hóa là 6000C cho các thí nghiệm sau.

3.2.3. Khảo sát nhiệt độ nguyên tử hóa

Đây là giai đoạn cuối cùng của quá trình nguyên tử hóa mẫu, nhưng lại là giai

đoạn quyết định cường độ của vạch phổ. Song nó lại bị ảnh hưởng của 2 giai đoạn trên.

Giai đoạn này được thực hiện trong thời gian ngắn, thông thường từ 3- 6 giây. Nhưng tốc

độ gia nhiệt lại rất lớn để đạt ngay tức khắc đến nhiệt độ nguyên tử hóa và thực hiện phép

đo cường độ vạch phổ. Nghiên cứu giai đoạn này ta thấy, nhiệt độ nguyên tử hóa của mỗi

nguyên tổ rất khác nhau và mỗi nguyên tố cũng có một nhiệt độ nguyên tử hóa tới hạn Ta

của nó. Nhiệt độ Ta này phụ thuộc vào bản chất mỗi nguyên tố và thành phần của mỗi

mẫu mà nó tồn tại, nhất là chất nền của mẫu.

Đối với Cd: Chuẩn bị dung dịch Cd 1ppb. tiến hành đo phổ GF- AAS ở các nhiệt độ

nguyên tử hóa khác nhau, kết quả khảo sát được như bảng 3.9 và hình 3.3:

Bảng 3.9. Các điều kiện nguyên tử hóa mẫu của Cd

Nhiệt độ nguyên

tử hóa mẫu (0C)

1900 2000 2100 2200 2300 2400

Abs-Cd 0,1203 0,1435 0,1713 0,1782 0,1735 0,1647

0

0,05

0,1

0,15

0,2

0,25

1800 2000 2200 2400

Nhiệt độ nguyên tử hóa mẫu

Abs

46

Hình 3.3. Đƣờng cong nhiệt độ nguyên tử hóa đối với Cd

Tại nhiệt độ nguyên tử hóa mẫu 22000C thì cho độ hấp thụ quang lớn nhất. Vậy chọn

nhiệt độ nguyên tử hóa bằng 22000C cho các thí nghiệm sau.

Đối với Pb: Chuẩn bị dung dịch Pb 4ppb, tiến hành đo phổ GF- AAS ở các nhiệt độ

nguyên tử hóa khác nhau, kết quả khảo sát được như bảng 3.10 và hình 3.4:

Bảng 3.10. Các điều kiện nguyên tử hóa mẫu đối với Pb

Nhiệt độ nguyên

tử hóa mẫu (0C)

1900 2000 2100 2200 2300 2400 2500

Abs-Pb 0,1259 0,1309 0,1511 0,1744 0,1385 0,1187 0,1151

0,1

0,11

0,12

0,13

0,14

0,15

0,16

0,17

0,18

1900 2000 2100 2200 2300 2400 2500 2600

Nhiệt độ nguyên tử hoá

Ab

s

Hình 3.4. Đƣờng cong nhiệt độ nguyên tử hóa đối với Pb

Tại nhiệt độ nguyên tử hóa mẫu 22000C thì cho độ hấp thụ quang lớn nhất. Vậy

chọn nhiệt độ nguyên tử hóa bằng 22000C cho các thí nghiệm sau.

3.3. Khảo sát các yếu tố ảnh hƣởng đến phép đo GF-AAS

3.3.1. Ảnh hƣởng của axit

Trong phép đo GF-AAS, mẫu phân tích ở dạng dung dịch và trong môi trường axit

để tránh hiện tượng thủy phân của các kim loại tạo thành một số hợp chất khoa tan. Tuy

nhiên, nồng độ và loại axit trong dung dịch mẫu luôn luôn ảnh hưởng đến cường độ của

vạch phổ của nguyên tố phân tích thông qua tốc độ dẫn mẫu, khả năng hóa hơi và nguyên

47

tử hóa của chất mẫu. Các axit càng khó bay hơi thì càng làm giảm cường độ vạch phổ,

ngược lại axit càng dễ bay hơi càng ít gây ảnh hưởng hơn. Vì vậy, cần phải khảo sát sự

ảnh hưởng của axit và nồng độ của nó đến cường độ hấp thụ của nguyên tố phân tích.

Đối với Cd: Chuẩn bị dung dịch Cd 1ppb với ba axit ở các nồng độ khác nhau. rồi

tiến hành đo phổ GF-AAS và thu được kết quả như bảng 3.11.

Bảng 3.11. Ảnh hƣởng của các axit đối với Cd

Axit Nồng độ

axit C% 0 0,5 1 2 3

HNO3 Abs 0,1763 0,1720 0,1780 0,1782 0,1731

%RSD 1,29 1,50 1,56 0,15 1,75

HCl Abs 0,1756 0,1545 0,1659 0,1713 0,1706

%RSD 1,98 1,02 1,58 1,26 1,08

H2SO4 Abs 0,1768 0,1634 0,1579 0,1596 0,1608

%RSD 1,18 1,25 0,67 1,90 1,06

Đối với Pb: Chuẩn bị dung dịch Pb 4ppb với ba axit ở các nồng độ khác nhau, rồi

tiến hành đo phổ GF-AAS và thu được kết quả như bảng 3.12

Bảng 3.12. Ảnh hƣởng của các axit đối với Pb

Axit Nồng độ

axit C% 0 0,5 1 2 4

HNO3 Abs 0,1570 0,1544 0,1573 0,1571 0,1586

%RSD 1,27 1,44 1,56 1,44 1,93

CH3COOH Abs 0,2830 0,3653 0,4305 0,5916 0,8358

%RSD 1,67 1,55 1,01 1,81 1,82

H2SO4 Abs 0,0966 0,1042 0,1193 0,0206 0,0546

%RSD 1,57 1,55 1,62 1,62 1,52

48

Qua kết quả khảo sát chúng tôi nhận thấy trong môi trường HNO3 2% cường độ

hấp thụ của Cd, Pb lớn và ổn định. Do đó, chúng tôi chọn axit HNO3 2% làm môi trường

axit hóa để tiến hành đo Cd và Pb.

3.3.2. Khảo sát ảnh hƣởng của chất cải biến nền

Mặc dù kỹ thuật nguyên tử hóa không ngọn lửa có độ nhạy và độ chính xác cao

nhưng ảnh hưởng của nền mẫu đến độ hấp thụ của Cd, Pb là rất lớn, nhất là trong các nền

mẫu phức tạp. Nếu trong mẫu có chứa các hợp chất bền nhiệt, khó bay hơi, khó nguyên

tử hóa thì nó sẽ gây khó khăn cản trở cho quá trình hóa hơi và nguyên tử hóa các nguyên

tố cần phân tích dẫn đến làm giảm độ ổn định và cường độ vạch phổ. Vì vậy, để kết quả

có độ chính xác cao ta phải tìm cách làm giảm hoặc loại trừ sự ảnh hưởng của nền mẫu.

Để làm được việc này người ta có thể tăng nhiệt độ nguyên tử hóa hoặc thêm vào mẫu

phân tích chất cải biến hóa học nền mẫu:

- Nhóm các chất khi thêm vào mẫu phân tích tạo thành các hợp chất dễ bay hơi,

cho phép loại những thành phần nền ra khỏi mẫu phân tích trước khi nguyên tử hóa chất

phân tích. Ví dụ như: axit ascorbic, axit oxalic…

- Nhóm các chất khi thêm vào mẫu phân tích tạo thành các hợp chất bền nhiệt, khó

bay hơi. Vì vậy cho phép tăng nhiệt độ tro hóa, nguyên tử hóa, giữ lại chất phân tích

đồng thời loại thành phần nền khi ở nhiệt độ cao. Thuộc nhóm này có thể nói đến muối

nitrat của Pd, Mg, Ni, Cu hay muối photphat amoni (NH4H2PO4 và (NH4)2HPO4)

Đối với Cd: Để chọn được chất cải biến phù hợp chúng tôi khảo sát đối với

dung dịch chuẩn Cd 1ppb trong HNO3 2% với một số chất cải biến hóa học. Kết quả

được thể hiện qua bảng 3.13 và hình 3.5.

Bảng 3.13. Ảnh hƣởng của một số chất cải biến đến đo phổ đối với Cd

Chất cải

biến

Nồng độ

C% 0,01 0,02 0,04 0,06 0,08

Pd(NO3)2 Abs 0,1765 0,1769 0,1785 0,1758 0,1773

49

%RSD 1,89 1,66 0,38 2,65 3,22

Mg(NO3)2 Abs 0,1583 0,1621 0,1598 0,1611 0,1629

%RSD 3,05 2,57 3,67 0,52 4,43

NH4H2PO4 Abs 0,1745 0,1762 0,1721 0,1747 0,1736

%RSD 1,51 2,36 4,25 3,65 4,56

Các chất cải biến Pd(NO3)2, Mg(NO3)2, NH4H2PO4 khi thêm vào mẫu phân tích

tạo thành các hợp chất bền nhiệt, khó bay hơi. Vì vậy cho phép tăng nhiệt độ tro hóa,

nguyên tử hóa, giữ lại chất phân tích đồng thời loại thành phần nền khi ở nhiệt độ cao.

0,16

0,17

0,18

0,19

0 0,02 0,04 0,06 0,08 0,1

C% chất cải biến

Abs

Hình 3.5. Ảnh hƣởng chất cải biến đến phép đo phổ

Với: ▪ là các điểm của đồ thị khi dùng Mg(NO3)2

♦ là các điểm của đồ thị khi dùng Pd(NO3)2

▲ là các điểm của đồ thị khi dùng NH4H2PO4

Dựa vào thực nghiệm so sánh RSD%, độ hấp thụ quang khi sử dụng các chất cải

biến trên, chúng tôi chọn Pd(NO3)2 0,04% vì có độ lặp lại tốt (sai số nhỏ), kết quả đo

được ổn định và tín hiệu nền nhỏ.

Đối với Pb: Để chọn được chất cải biến phù hợp chúng tôi khảo sát đối với

dung dịch chuẩn Pb 4ppb trong HNO3 2% với một số chất cải biến hóa học. Kết quả được

thể hiện qua bảng 3.14 và hình 3.6.

50

Bảng 3.14. Ảnh hƣởng của một số chất cải biến đến đo phổ đối với Pb

Chất cải

biến

Nồng

độ C% 0,01 0,02 0,04 0,06 0,08

Pd(NO3)2

Abs 0,1087 0,1089 0,1097 0,1061 0,1010

%RSD 1,04 2,61 0,47 2,09 2,44

Ni(NO3)2 Abs 0,2005 0,1605 0,1924 0,1661 0,1801

%RSD 1,54 1,13 1,15 1,93 2,10

Mg(NO3)2

Abs 0,1422 0,1489 0,1823 0,1840 0,2652

%RSD 3,35 1,93 3,99 2,11 3,85

Các chất cải biến Pd(NO3)2, Ni(NO3)2, NH4H2PO4 khi thêm vào mẫu phân tích

tạo thành các hợp chất bền nhiệt, khó bay hơi. Vì vậy cho phép tăng nhiệt độ tro hóa,

nguyên tử hóa, giữ lại chất phân tích đồng thời loại thành phần nền khi ở nhiệt độ cao.

0

0,05

0,1

0,15

0,2

0,25

0,3

0 0,02 0,04 0,06 0,08 0,1

C% chất cải biến

Ab

s

Hình 3.6. Ảnh hƣởng chất cải biến đến phép đo phổ

Với: ▪ là các điểm của đồ thị khi dùng Ni(NO3)2

♦ là các điểm của đồ thị khi dùng Pd(NO3)2

▲ là các điểm của đồ thị khi dùng Mg(NO3)2

51

Dựa vào thực nghiệm so sánh RSD%, độ hấp thụ quang khi sử dụng các chất cải

biến trên, chúng tôi chọn Pd(NO3)2 0,04% vì có độ lặp lại tốt (sai số nhỏ), kết quả đo

được ổn định và không có tín hiệu nền.

3.4. Đánh giá phép đo GF-AAS

3.4.1. Tổng kết các điều kiện xác định Cd, Pb bằng phép đo phổ GF-AAS

Từ thực nghiệm đã khảo sát, chúng tôi chọn các điều kiện tối ưu để xác định Cd,

Pb bằng phép đo GF-AAS trên hệ thống máy quang phổ hấp thụ nguyên tử AA-6800 như

sau:

Bảng 3.15. Tổng kết các điều kiện đƣợc chọn để đo phổ GF-AAS

STT Các điều kiện đo Pb Cd

1 Vạch phổ đo (nm) 217,0 228,8

2 Cường độ đèn HCL

(mA)

Dùng 73% dòng Imax

ghi trên vỏ đèn

(11mA)

Dùng 80% dòng Imax ghi

trên vỏ đèn.

(8mA)

3 Độ rộng khe đo (nm) 0,5 0,5

4 Bổ chính nền Zeeman Zeeman

5 Tốc độ dòng khí Ar

(lít/phút)

1 1

52

6 Nhiệt độ sấy khô mẫu

(0C)

130 130

7 Nhiệt độ tro hóa mẫu

(0C)

600 600

8 Nhiệt độ nguyên tử hóa

mẫu (0C)

2200 2200

9 Lượng mẫu (μl) 20 20

10 Môi trường dung dịch

mẫu đo phổ

HNO3 2% HNO3 2%

11 Chất cải biến Pd(NO3)2 0,04% Pd(NO3)2 0,04%

12 LOD 0,056 ppb 0,027 ppb

13 LOQ 0,89 ppb 0,18 ppb

14 Khoảng tuyến tính 1 ÷ 10 ppb 0,5 ÷ 3 ppb

15 Các điều kiện khác Chọn theo hướng

dẫn của máy

Chọn theo hướng dẫn

của máy

3.4.2. Khảo sát xác định khoảng tuyến tính

Trong phép đo AAS, việc định lượng một nguyên tố dựa vào phương trình cơ bản:

Aλ = K. Cb

Trong đó: Aλ : Cường độ hấp thụ của vạch phổ tại bước sóng λ

K : Hằng số thực nghiệm

C : Nồng độ của nguyên tố trong dung dịch mẫu đo phổ

b : Hằng số (0 < b ≤ 1)

Trong một khoảng nồng độ nhất định và nhỏ thì b = 1. Khi đó, mối quan hệ giữa

Aλ và C là tuyến tính:

Aλ = K.C

53

Khoảng nồng độ này gọi là khoảng tuyến tính của nguyên tố phân tích. Khoảng

tuyến tính của mỗi nguyên tố ở mỗi vạch phổ khác nhau là khác nhau.

Để xác định khoảng tuyến tính của phép đo GF-AAS, chúng tôi tiến hành khảo sát

đối với dung dịch Cd 20 ppb, Pb 100ppb và máy tự pha loãng bằng cách hút các thể tích

mẫu khác nhau theo chương trình để có nồng độ Cd trong khoảng 0,5ppb- 8ppb, Pb 1ppb

- 25 ppb.

Xác định Cd: Do đó, để xác định Cd ta phải xây dựng đường chuẩn để tìm khoảng

tuyến tính của phép đo GF- AAS với nguyên tố Cd.

Để xác định giới hạn tuyến tính của vùng tuyến tính ta chuẩn bị một dãy chuẩn có

nồng độ Cd từ 0,5ppb- 8ppb trong môi trường HNO3 2%, Pd(NO3)2 0,04% rồi đo phổ

GF- AAS của dãy mẫu trên theo các điều kiện ở mục 3.4.1. Kết quả được chỉ ra ở bảng

3.16 và hình 3.7.

Bảng 3.16. Kết quả khảo sát khoảng tuyến tính của Cd

Nồng độ Cd

(ppb)

Abs-Cd

Lần 1 Lần 2 Lần 3 TB %RSD

0,5 0,1054 0,1049 0,1074 0,1059 0,13

1,0 0,2030 0,2020 0,2070 0,2040 0,26

1,5 0,3163 0,3087 0,3143 0,3131 0,39

2,0 0,4295 0,4284 0,4171 0,4250 0,68

2,5 0,5240 0,5255 0,5324 0,5273 0,45

3,0 0,6364 0,6361 0,6454 0,6393 0,53

4,0 0,7046 0,7058 0,7193 0,7099 0,81

54

5,0 0,7338 0,7357 0,7457 0,7384 0,63

6,0 0,7507 0,7532 0,7677 0,7572 0,91

8,0 0,7103 0,7273 0,7680 0,7352 0,98

0 1 2 3 4 5 6 7 8 90,0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

Abs

-Cd

Nong do Cd (ppb)

Cd

Hình 3.7. Đồ thị khoảng tuyến tính của Cd

Qua kết quả thu được cho thấy khoảng tuyến tính của Cd là 0,5 ppb – 3 ppb.

Xác định Pb: Để xác định Pb, ta phải xây dựng đường chuẩn để tìm khoảng tuyến

tính của phép đo GF- AAS với nguyên tố Pb.

Để xác định giới hạn tuyến tính của vùng tuyến tính ta chuẩn bị một dãy chuẩn có

nồng độ Pb từ 2ppb- 10ppb trong môi trường HNO3 2%, Pd(NO3)2 0,04% rồi đo phổ GF-

AAS của dãy mẫu trên. Kết quả được chỉ ra ở bảng 3.17 và hình 3.8.

Bảng 3.17. Kết quả khảo sát khoảng tuyến tính của Pb

Nồng độ Pb

(ppb)

Abs-Pb


1 0,0255 0,0279 0,0252 0,0262 0,15

55

2 0,0481 0,0485 0,0489 0,0485 0,04

4 0,0878 0,0885 0,0877 0,0880 0,04

6 0,1358 0,1359 0,1360 0,1359 0,01

8 0,1790 0,1818 0,1780 0,1796 0,19

10 0,2299 0,2307 0,2144 0,2250 0,92

12 0,2304 0,2957 0,2011 0,2424 4,84

15 0,2495 0,3021 0,2557 0,2691 2,87

20 0,2748 0,2958 0,2826 0,2844 1,06

25 0,2552 0,3046 0,2967 0,2855 2,65

0 5 10 15 20 250,00

0,05

0,10

0,15

0,20

0,25

0,30

Abs-

Pb

Nong do Pb (ppb)

Pb

Hình 3.8. Đồ thị khoảng tuyến tính của Pb

Qua đồ thị ta thấy khoảng tuyến tính của pb từ 1 ppb – 10 ppb.

3.4.3. Xây dựng đƣờng chuẩn, giới hạn phát hiện, giới hạn định lƣợng

3.4.3.1. Xác định đƣờng chuẩn của Cd

Để xác định đường chuẩn của Cd với phương trình đầy đủ dựa trên kết quả khảo

sát xác định khoảng tuyến tính của Cd theo bảng 3.15 và hình 3.7, chúng tôi tiến hành

khảo sát đối với dung dịch chuẩn Cd 10 ppb và máy tự pha loãng bằng cách hút các thể

tích khác nhau để có nồng độ từ 0,5 – 3ppb, mục đích tăng số điểm trên đường chuẩn để

tăng độ chính xác của phương trình đường chuẩn thu được. Kết quả khảo sát thu được ở

56

bảng 3.18, sử dụng phần mềm Origin 7.5 để dựng đường chuẩn và thu được kết quả như

hình 3.9.

Bảng 3.18. Kết quả khảo sát đƣờng chuẩn của Cd

Nồng độ (ppb) Abs-Cd


0,5 0,1054 0,1049 0,1074 0,1059 0,13

1,0 0,2030 0,2020 0,2070 0,2040 0,26

1,5 0,3163 0,3087 0,3143 0,3131 0,39

2,0 0,4295 0,4284 0,4171 0,4250 0,68

2,5 0,5240 0,5255 0,5324 0,5273 0,45

3,0 0,6364 0,6361 0,6454 0,6393 0,53

0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

Y = A + B * X

Parameter Value Error

------------------------------------------------------------

A -0,00578 0,00372

B 0,21422 0,00191

------------------------------------------------------------

R SD N P

------------------------------------------------------------

0,99984 0,004 6 <0.0001

------------------------------------------------------------

Ab

s-C

d

Nong do Cd (ppb)

Cd

Data Cd

Hình 3.9. Đƣờng chuẩn của Cd

Tra bảng ta được t(0,95, 5) = 2,015048. Kết quả tính theo phần mềm Origin 7.5

thu được:

57

Y = A + B.X

Với A = -0,00578 B = 0,21422 SA = 0,00372 SB = 0,00191 R = 0,99984

ΔA = t(0,95, 5).SA = 2,015048.0,00372 = 0,0075

ΔB = t(0,95, 5).SB = 2,015048.0,00191 = 0,0038

Phương trình hồi quy đầy đủ của đường chuẩn có dạng Y = A + B.X có dạng như

sau :

Y = A + B.X = (A ± ΔA) + (B ± ΔB).X

Ai = (-0,00578 ± 0,0075) + (0,21422 ± 0,0038). CCd (1)

Trong đó : Ai là cường độ hấp thụ thu được khi đo phổ (Abs).

CCd là nồng độ cadmi (ppb)

Kiểm tra sự khác nhau giữa hằng số A của phương trình hồi quy với giá trị 0.

Sử dụng phần mềm Excel

SUMMARY OUTPUT

Regression Statistics

Multiple R 0,999840563

R Square 0,999681152

Adjusted R Square 0,99960144

Standard Error 0,004001053

Observations 6

ANOVA

df SS MS F Significance F

Regression 1 0,200764306 0,200764306 12541,1626 3,81281E-08

Residual 4 6,40337E-05 1,60084E-05

Total 5 0,20082834

Coefficients Standard Error t Stat P-value Lower 95%

Intercept -0,00578 0,003724778 -1,55177032 0,04566525 0,016121642

X Variable 1 0,214217143 0,001912869 111,9873325 3,8128E-08 0,208906166

58

Qua kết quả ta thấy giá trị F tính = 12541,1626 có xác suất là 3,8128.10-8

nhỏ hơn

xác suất ý nghĩa 0,05 nên phương trình hồi quy (1) được chấp nhận.

Với phương trình hồi quy trên ta thấy hệ số của phương trình đáng tin cậy vì P-

value bằng 0,04566525 và 3,8128.10-8

nhỏ hơn 0,05 (mức ý nghĩa đã chọn) nên các hệ

số đều có ý nghĩa. Hay sự khác nhau giữa hệ số A và 0 không có ý nghĩa thống kê. Nên

phương pháp không mắc sai số hệ thống.

3.4.3.2. Xác định đƣờng chuẩn của Pb

Từ kết quả khảo sát xác định đường chuẩn của Pb trong bảng 3.19, sử dụng phần

mềm Origin 7.5 chúng tôi dựng đồ thị đường chuẩn và phương trình đường chuẩn của Pb,

kết quả được chỉ ra ở hình 3.10

Bảng 3.19. Kết quả khảo sát xác định đƣờng chuẩn của Pb

Nồng độ (ppb) Abs-Pb


1 0,0255 0,0279 0,0252 0,0262 0,15

2 0,0481 0,0485 0,0489 0,0485 0,04

4 0,0878 0,0885 0,0877 0,0880 0,04

6 0,1358 0,1359 0,1360 0,1359 0,01

8 0,1790 0,1818 0,1780 0,1796 0,19

10 0,2299 0,2307 0,2144 0,2250 0,92

59

0 2 4 6 8 100,00

0,05

0,10

0,15

0,20

0,25

Y = A + B * X


------------------------------------------------------------

A 0,00304 0,00154

B 0,0221 2,53098E-4

------------------------------------------------------------

R SD N P

------------------------------------------------------------

0,99974 0,00197 6 <0.0001

------------------------------------------------------------

Ab

s-P

b

Nong do Pb

Pb

Data 1-Pb

Hình 3.10. Đƣờng chuẩn của Pb

Tra bảng ta được t(0,95, 5) = 2,015048. Kết quả tính theo phần mềm Origin 7.5

thu được:

Y = A + B.X

Với A = 0,00304 B = 0,0221 SA = 0,00154 SB = 0,000253098 R = 0,99974

ΔA = t(0,95, 5).SA = 2,015048. 0,00304 = 0,0061

ΔB = t(0,95, 5).SB = 2,015048. 0,000253098 = 0,00051

Phương trình hồi quy đầy đủ của đường chuẩn có dạng Y = A + B.X có dạng như

sau :

Y = A + B.X = (A ± ΔA) + (B ± ΔB).X

Ai = (0,00304 ± 0,0061) + (0,0221 ± 0,00051). CPb (2)

Trong đó : Ai là cường độ hấp thụ thu được khi đo phổ (Abs).

CPb là nồng độ chì (ppb)

Kiểm tra sự khác nhau giữa hằng số A của phương trình hồi quy với giá trị 0.

Sử dụng phần mềm Excel

60

SUMMARY OUTPUT

Regression Statistics

Multiple R 0,999737704

R Square 0,999475477

Adjusted R Square 0,999344347

Standard Error 0,001974054

Observations 6

ANOVA

df SS MS F Significance F

Regression 1 0,029702032 0,02970203 7621,982993 1,0319E-07

Residual 4 1,55876E-05 3,8969E-06

Total 5 0,02971762

Coefficients Standard Error t Stat P-value Lower 95%

Intercept 0,003035068 0,001536062 1,97587604 0,03936365 0,001229724

X Variable 1 0,022096438 0,000253098 87,3039689 1,0319E-07 0,021393726

Qua kết quả ta thấy giá trị F tính = 7621,982993 có xác suất là 1,0319.10-7

nhỏ

hơn xác suất ý nghĩa 0,05 nên phương trình hồi quy (2) được chấp nhận.

Với phương trình hồi quy trên ta thấy hệ số của phương trình đáng tin cậy vì P-

value bằng 0,03936365 và 1,0319.10-7

nhỏ hơn 0,05 (mức ý nghĩa đã chọn) nên các hệ

số đều có ý nghĩa. Hay sự khác nhau giữa hệ số A và 0 không có ý nghĩa thống kê. Nên

phương pháp không mắc sai số hệ thống.

3.4.4. Xác định giới hạn phát hiện (LOD) và giới hạn định lƣợng (LOQ)

3.4.4.1. Giới hạn phát hiện (LOD)

LOD được xem là nồng độ thấp nhất của chất phân tích mà hệ thống phân tích còn

cho tín hiệu phân tích khác có nghĩa với tín hiệu của mẫu trắng hay tín hiệu nền.

Đối với Cd: Theo phần trên ta có độ lệch chuẩn của phương trình hồi quy là:

Sy = 0,004 và B = 0,21422

Vậy giới hạn phát hiện là:

61

LOD = 3 3.0,004

0,21422

yS

B = 0,056 (ppb)

Đối với Pb: Theo phần trên ta có độ lệch chuẩn của phương trình hồi quy là: Sy =

0,00197 và B = 0,0221

Vậy giới hạn phát hiện là:

LOD = y3. S 3.0,00197

0,0221B 0,0267 (ppb)

3.4.4.2. Giới hạn định lƣợng (LOQ)

LOQ được xem như là nồng độ thấp nhất của chất phân tích mà hệ thống định

lượng được với tín hiệu phân tích khác có ý nghĩa định lượng với tín hiệu của mẫu trắng

hay tín hiệu nền và đạt độ tin cậy ≥ 95%.

Đối với Cd: Theo phần trên ta có độ lệch chuẩn của phương trình hồi quy là: Sy =

0,004 và B = 0,21422

LOQ được xác định theo công thức:

LOQ = y10. S 10.0,004

0,21422B 0,18 (ppb)

Đối với Pb: Theo phần trên ta có độ lệch chuẩn của phương trình hồi quy là:

Sy = 0,00197 và B = 0,0221

LOQ được xác định theo công thức:

LOQ = y10. S 10.0,00197

0,0221B 0,89 (ppb)

3.4.5. Tính nồng độ chất phân tích dựa trên đƣờng chuẩn

Từ phương trình hồi qui tìm được, khi mẫu định phân có tín hiệu phân tích Y0 thì

có thể tính được nồng độ chưa biết C0 theo công thức:

B

AYX 0

0

Theo định luật lan truyền sai số, độ lệch chuẩn của nồng độ X0 được tính:

62

S xo =

2

0

2 2

( )11

( )i

i

Abs AbsSy

B n B C C

Nếu mẫu chưa biết được phân tích lặp lại m lần thu được giá trị 0y thì:

S xo =

2

0

2 2

( )1 1

( )i

i

Abs AbsSy

B m n B C C

Trong đó:

Sx0 : độ lệch chuẩn ước đoán điều kiện

Abs0: giá trị thực nghiệm thu được khi phân tích mẫu có nồng độ C0

n: số mẫu chuẩn dùng xây dựng đường chuẩn

m: số lần đo lặp của một mẫu phân tích

Kết quả phân tích mẫu chưa biết sẽ được viết dưới dạng: C0 t.Sx0 với bậc tự do

f = n – 2.

3.4.6. Đánh giá sai số và độ lặp lại của phép đo

Để đánh giá sai số và độ lặp lại của phép đo ta dựng đường chuẩn, pha 3 mẫu có

nồng độ ở điểm đầu, điểm giữa và điểm cuối của khoảng tuyến tính. Thực hiện đo mỗi

mẫu 8 lần trong các điều kiện như nhau và đã được chọn ở trên.

Sai số tính theo công thức:

% X = Abs – Abs

Abs

i t

t

. 100

Trong đó: %X: Sai số phần trăm tương đối

Absi: Độ hấp thụ quang đo được

Abst: Độ hấp thụ quang tìm được theo đường chuẩn

Độ lặp lại của phép đo được xác định theo các đại lượng S2 và %RSD. Các đại

lượng này được tính theo công thức:

63

S2 =

2

Abs

n 1

i Abs

và %RSD =

S

Abs.100

Trong đó: Abs : độ hấp thụ quang trung bình

n: số lần đo

S: độ lệch chuẩn

%RSD: hệ số biến động của phép đo

Đối với Cd:

Kết quả phân tích được chỉ ra trong bảng 3.20

Bảng 3.20. Kết quả sai số và độ lặp lại của phép đo Cd

Mẫu 1 2 3

CCd(ppb) 0,5 1,5 3

Abs 0,1059 0,3131 0,6393

Lần đo Absi %X Absi %X Absi %X

1 0,1032 2,5 0,3112 3,80 0,6494 1,57

2 0,1047 1,13 0,3148 3,73 0,6419 0,40

3 0,1056 0,28 0,3136 0,15 0,6360 0,51

4 0,1048 1,03 0,3126 0,15 0,6129 4,12

5 0,1045 1,32 0,3132 1,30 0,6647 3,97

6 0,1039 1,88 0,3133 3,12 0,6446 0,82

7 0,1028 2,92 0,3156 0,79 0,6331 0,96

64

8 0,1062 0,28 0,3099 1,02 0,6599 3,2

Atb 0,1044 1,35 0,3122 0,26 0,6428 0,54

S 0,0011 0,002 0,016

%RSD 1,09 0,65 2,53

Đối với Pb:

Kết quả phân tích được chỉ ra trong bảng 3.21

Bảng 3.21. Kết quả sai số và độ lặp lại của phép đo Pb

Mẫu 1 2 3

CPb(ppb) 1 6 10

Abs 0,0262 0,1359 0,2250

Lần đo Absi %X Absi %X Absi %X

1 0,0257 1,9 0,1348 0,80 0,2151 4,40

2 0,0263 0,38 0,1359 0,00 0,2232 0,80

3 0,0259 1,14 0,1362 0,22 0,2334 3,73

4 0,0258 1,52 0,1361 0,14 0,2242 0,35

5 0,0261 0,38 0,1357 0,14 0,2241 0,4

6 0,0264 0,76 0,1354 0,36 0,2395 5,55

7 0,0269 2,67 0,1355 0,29 0,2331 3,60

8 0,026 0,76 0,1352 0,51 0,2599 5,28

Atb 0,0261 0,28 0,1356 0,22 0,2284 1,52

S 0,00039 0,0004 0,007

%RSD 1,49 0,34 3,47

Nhận xét: Kết quả khảo sát cho thấy sai số và hệ số biến động của phép đo đều

nhỏ và nằm trong giới hạn cho phép. Hệ số biến thiên ở 3 vùng đều khá nhỏ,vì vậy có thể

kết luận sai số của phép đo nhỏ, độ lặp lại của phép đo tốt. Sai số ở giữa đường chuẩn

luôn nhỏ hơn ở 2 đầu đường chuẩn và tuân theo quy định phân bố sai số Gause.

65

3.5. Khảo sát chọn điều kiện xử lý mẫu

3.5.1. Xử lý mẫu trong lò nung (cách 1)

Mẫu được tiến hành xử lý theo phương pháp tro hóa khô trong chén sứ như sau:

Sơ chế thuốc đông y: 5 mẫu thuốc đông y được cắt nhỏ, phơi khô.

5 mẫu thuốc đông y đã được sơ chế và 1 mẫu trắng cân mỗi mẫu 0,5 g thuốc đông

y chuyển vào 5 chén nung, thấm ướt bằng 2 ml axit HNO3 2%, sấy khô, nung.

Tác nhân xử lý tro mẫu: 5ml HNO3 đặc 65%, 1ml H2O2 30%.

Đưa 5 mẫu trên vào lò nung, tiến hành nung ở 5000C trong thời gian 2h. Sau đó

chuyển cốc lên bếp, thêm 5ml HNO3 65%, thêm 1ml H2O2 30%, cô cạn mẫu đến muối

ẩm, định mức trong bình định mức 25 ml bằng HNO3 2% và lọc. Đây là dung dịch mẫu

phân tích Pb, Cd.

Hình 3.11. Sơ đồ quy trình phá mẫu bằng lò nung

Dung dịch mẫu phân tích thu được đem đo GF-AAS theo các điều kiện ở bảng

3.15 ta thu được kết quả ở bảng 3.22

Bảng 3.22. Kết quả xác định Pb, Cd trong lò nung bằng GF-AAS

5mẫu thuốc

đông y và 1

mẫu trắng,

sấy khô

Lò

nung

Mẫu than tro

Dung dịch mẫu phân

tích Muối ẩm

Nung ở 5000C trong

2h

5ml

HNO365

%, 1ml

H2O2 30%

định mức trong bình 25ml

bằng HNO3 2%, lọc

66

STT Mẫu thuốc đông y Nồng độ Cd (ppb) Nồng độ Pb (ppb)

1 Cúc hoa 1,15 66,63

2 Kim tiền thảo 3,56 67,89

3 Mộc hương 12,91 68,46

4 Trần Bì 0,41 43,93

5 Sa Sàng 2,84 71,87

Với phương pháp xử lý bằng lò nung, mẫu bị nung ở nhiệt độ cao 5000C nên làm

mất chất phân tích. Vì vậy, đối với hàm lượng cỡ ppb thì kĩ thuật này không tối ưu.

3.5.2. Xử lý mẫu trong bình Kendal (cách 2)

Chuẩn bị 5 mẫu thuốc đông y như trên và 1 mẫu trắng. Mẫu được tiến hành xử lý

theo phương pháp xử lý ướt bằng axit trong bình Kendal như sau: đun cách cát 6 mẫu

trên (chất mẫu và 1ml H2O + 5ml HNO3 65% + 1ml H2O2 30%) đến khi mẫu tan hết, sau

đó cô đuổi axit dư đến còn muối ẩm. Tiến hành định mức trong bình 25ml bằng dung

dịch HNO3 2% và lọc (đây là dung dịch mẫu phân tích Pb, Cd).

Hình 3.12. Sơ đồ quy trình phá mẫu trong bình kendal

Dung dịch mẫu phân tích thu được đem đo GF-AAS theo điều kiện ở bảng 3.15 ta

thu được kết quả ở trong bảng 3.23

Bảng 3.23. Kết quả xác định Pb, Cd trong bình kendal bằng GF-AAS


6 mẫu (chất mẫu, 1ml

H2O, 5mlHNO365%,

1ml H2O2 30%)

mẫu

tan định mức trong

bình 25ml bằng

HNO3 2%, lọc

Đun cách cát

150-1700C

Dung

dịch mẫu

phân tích

67

1 Cúc hoa 1,28 71,87


3 Mộc hương 13,67 69,13

4 Trần Bì 0,56 71,95

5 Sa Sàng 3,91 77,31

3.5.3. Xử lý mẫu trong lò vi sóng (cách 3)

Mẫu được xử lý như sau:

Cân 0,5g mẫu cho vào ống teflon, sau đó tẩm ướt bằng 1ml H2O cất, cho tiếp 5ml

HNO3 đặc (65%) và 1 ml H2O2 (30%) rồi đóng kín và đưa vào hệ lò vi sóng, thực hiện

chương trình xử lý mẫu trong lò vi sóng, để nguội ở nhiệt độ phòng trước khi mở ra, sau

đó cô đuổi axit dư đến còn muối ẩm và định mức được dung dịch mẫu để đo phổ GF-

AAS.

Mẫu Blank bao gồm 1ml H2O cất, 5ml HNO3 đặc (65%) và 1ml H2O2 (30%).

Mẫu phân tích thu được đem đo GF-AAS ta thu được kết quả ở bảng 3.24

Bảng 3.24. Kết quả xác định Pb, Cd trong lò vi sóng bằng GF-AAS


1 Cúc hoa 2,07 76,47


3 Mộc hương 14,06 72,25

4 Trần Bì 0,93 77,50

5 Sa Sàng 4,20 79,11

Bảng 3.25. So sánh kết quả 3 cách xử lý mẫu

Mẫu Nồng độ Cd (ppb)

Cách 1 Cách 2 Cách 3

Cúc hoa 1,15 1,28 2,07

Kim tiền thảo 3,56 3,67 4,23

68

Mộc hương 12,91 13,67 14,06

Trần bì 0,410 0,56 0,93

Sa sàng 2,84 3,91 4,20

Mẫu Nồng độ Pb (ppb)

Cách 1 Cách 2 Cách 3

Cúc hoa 66,63 71,87 76,47

Kim tiền thảo 67,89 70,00 74,01

Mộc hương 68,46 69,13 72,25

Trần bì 43,93 71,95 77,50

Sa sàng 71,87 77,31 79,11

Qua kết quả khảo sát điều kiện xử lý mẫu theo 3 cách thì chúng tôi thấy rằng khi

xử lý mẫu trong bình Kendal theo cách 2 thời gian phá mẫu lâu, tốn nhiều hóa chất tinh

khiết. Phá mẫu bằng lò vi sóng mẫu phá được hoàn toàn, kỹ thuật lò vi sóng tốt nhất sau

đó đến xử lý mẫu ướt trong bình kendal nhưng do điều kiện không cho phép nên chúng

tôi chọn quy trình xử lý mẫu trong bình Kendal để xử lý tiếp các mẫu còn lại phục vụ

phân tích.

3.6. Thực nghiệm đo phổ và tính toán kết quả

Để đánh giá các nghiên cứu khảo sát trên, mỗi mẫu phân tích được tiến hành xử lý

lặp lại 3 lần, giá trị hàm lượng là giá trị trung bình của 3 mẫu phá song song. Sau đó,

chúng tôi tiến hành xác định hàm lượng Cd, Pb trong mẫu phân tích bằng phương pháp

đường chuẩn và phương pháp thêm chuẩn.

3.6.1. Xác định Cd bằng phƣơng pháp đƣờng chuẩn và đánh giá hiệu suất thu hồi

3.6.1.1. Xác định Cd, Pb bằng phƣơng pháp đƣờng chuẩn

Mẫu phân tích được xử lý ướt trong bình Kendal theo ở mục 3.5.2, tiến hành đo

phổ GF-AAS theo các điều kiện đã chọn ở mục 3.4.1 để xác định nồng độ Cd, Pb. Kết

69

quả được đưa ra trong bảng 3.26 và bảng 3.27. Kết quả này là kết quả trung bình 3 mẫu

lặp, mỗi mẫu đo 3 lần, đã trừ blank.

Đối với Cd: Dựa vào đường chuẩn của Cd ta có thể tính được hàm lượng Cd có

trong mẫu phân tích. Mẫu thuốc đông y được pha loãng 2,5 lần để có được nồng

độ nằm trong khoảng tuyến tính của đường chuẩn Cd. Sử dụng phương trình hồi

quy thiết lập được ở mục 3.4.2.1 ta tính được nồng độ Cd trong mẫu theo biểu

thức: 0,

,

Cd

o Cd

Abs AC

B

Độ lệch chuẩn: Sxo, Cd = 2

0, ,

62 2

,

1

( )1 1

( )

Cd i CdY

i Cd Cd

i

Abs AbsS

B m nB C C

6

,

1, 0,3691

6

i Cd

ii Cd

Abs

Abs

6

2

,

1

( )i Cd Cd

i

C C

4,375

Với m = 6, n = 3, A = -0,00578, B = 0,21422; SY = 0,004. Thay các giá trị ở bảng

trên vào ta tính được S Xo; với t(0,95; 4) = 2,1318

Kết quả xác định Cd được chỉ ra ở bảng 3.26.

Bảng 3.26. Kết quả xác định Cd trong mẫu thuốc đông y

STT Mẫu thuốc

đông y 0,CdAbs .Cd XoC t S CCd (ppb)

1 Đương quy 0,03 0,167 ±0,041 0,417 ±0,041

2 Bach thược 0,0836 0,417 ± 0,037 1,043 ± 0,037

3 Xuyên khung 1,0323 4,845 ± 0,065 12,114 ± 0,065

4 Bạch truật 0,2657 1,2672 ± 0,029 3,168 ± 0,029

5 Xương truật 0,42215 1,997 ± 0,028 4,994 ± 0,028

6 Sa sàng 0,3293 1,564 ± 0,028 3,910 ± 0,028

7 Sinh thái 0,215 1,030 ± 0,031 2,576 ± 0,031

70

8 Thỏ ty 0,4309 2,038 ± 0,028 5,096 ± 0,028

9 Cúc hoa 0,104 0,512 ± 0,036 1,281± 0,036

10 Sa Sâm 0,1592 0,770 ± 0,033 1,925 ± 0,033

11 Trần bì 0,0428 0,226 ± 0,040 0,566 ± 0,040

12 Mộc hương 1,1657 5,468 ± 0,076 13,671± 0,076

13 Thăng ma 0,4736 2,237 ± 0,029 5,594 ± 0,029

14 Liên nhục 0,0947 0,469 ± 0,037 1,172 ± 0,037

15 Kỳ tử 0,1187 0,581 ± 0,035 1,452 ± 0,035

16 Kim tiền thảo 0,3089 1,469 ± 0,028 3,673± 0,028

Đối với Pb: Dựa vào đường chuẩn của Pb ta có thể tính được hàm lượng Pb có

trong mẫu phân tích. Mẫu thuốc đông y được pha loãng 2,5 lần để có được nồng

độ nằm trong khoảng tuyến tính của đường chuẩn Pb. Sử dụng phương trình hồi

quy thiết lập được ở mục 3.4.2.2, ta tính được nồng độ Pb trong mẫu theo biểu

thức: 0,o Pb

Abs AC

B

Độ lệch chuẩn: S xo, Pb = 2

0, ,

62 2

,

1

( )1 1

( )

Pb i PbY

i Pb Pb

i

Abs AbsS

B m nB C C

6

,

1,

6

i Pb

ii Pb

Abs

Abs

0,1172 6

2

,

1

( )Pbi Pb

i

C C

60,83

Với m = 6, n = 3, A = 0,00304, B = 0,0221; SY = 0,00197. Thay các giá trị ở bảng

trên vào ta tính được S Xo; với t(0,95; 4) = 2,1318

Kết quả xác định Pb được chỉ ra ở bảng 3.27

Bảng 3.27. Kết quả xác định Pb trong mẫu thuốc đông y

STT Mẫu thuốc đông y 0,PbAbs , .o Pb XoC t S CPb(ppb)

1 Đương quy 0,0108 0,351 ± 0,178 0,877 ± 0,178

71

2 Bach thược 0,0453 1,912± 0,156 4,780± 0,156

3 Xuyên khung 0,6302 28,381 ± 0,581 70, 955 ± 0,581

4 Bạch truật 0,0471 1,995± 0,154 4,989 ± 0,154

5 Xương truật 0,1145 5,045 ± 0,134 12,614 ± 0,134

6 Sa sàng 0,6875 30,971± 0,642 77,432 ± 0,642

7 Sinh thái 0,1153 5,079 ± 0,134 12,699 ± 0,134

8 Thỏ ty 0,5031 22,627 ± 0,446 56,567 ± 0,446

9 Cúc hoa 0,6219 28,002± 0,572 70,011 ± 0,572

10 Sa Sâm 0,1705 7,577 ± 0,146 18,943 ± 0,146

11 Trần bì 0,4213 18,925± 0,361 47,316 ± 0,361

12 Mộc hương 0,6391 28,781 ± 0,590 71,955 ± 0,175

13 Thăng ma 0,4196 18,848 ± 0,359 47,123± 0,359

14 Liên nhục 0,0167 0,618 ± 0,174 1,5452 ± 0,174

15 Kỳ tử 0,0581 2,491 ± 0,149 6,228 ± 0,149

16 Kim tiền thảo 0,6142 27,655 ± 0,564 69,139 ± 0,564

3.6.1.2. Kết quả đo phổ GF- AAS so sánh với ICP-MS

Phương pháp ICP-MS là một phương pháp chuẩn để đánh giá những phương pháp

khác. Vì vậy, chúng tôi tiến hành đo hàm lượng Cd, Pb (ppb) bằng phương pháp ICP-MS

của 5 dung dịch mẫu phân tích và so sánh kết quả thu được với kết quả của phương pháp

GF-AAS chúng tôi đã nghiên cứu (bảng 3.28 ).

Bảng 3.28. Kết quả đo GF-AAS so sánh với ICP-MS

STT Mẫu thuốc đông y Nồng độ Cd (ppb)

Nồng độ Pb (ppb)

GF-AAS ICP-MS GF-AAS ICP-MS

1 Mộc Hương 13,671 14,845 71,955 74,835

72

2 Cúc hoa 1,281 1,651 70,011 74,012

3 Trần bì 0,566 0,718 47,316 48,654

4 Sa Sàng 3,910 4,523 77,432 77,632

5 Kim Tiền Thảo 3,673 3,86 69,139 70,249

Nhận xét: Kết quả nồng độ Pb, Cd thu được bằng ICP-MS cao hơn GF-AAS. Tuy

nhiên kết quả của hai phương pháp này tương đối lặp nhau. Việc so sánh thống kê để

khẳng định kết quả của hai phương pháp có khác nhau có nghĩa hay không sẽ được đánh

giá ở phần sau (mục 3.6.2.2).

3.6.1.3. Hiệu suất thu hồi lƣợng thêm chuẩn

Cách xử lý mẫu với quy trình được trọn như trên. Chúng tôi cũng chọn ra 5 mẫu

để tiến hành làm thêm chuẩn. Đối với mỗi mẫu chúng tôi thêm vào những lượng nhất

định Cd và Pb ở điểm đầu, giữa và cuối.

STT Mẫu Thành phần

1

CH Mẫu Cúc hoa không thêm chất phân tích Pb, Cd

CH + t1 Mẫu CH + 1ppb Pb + 0,5ppb Cd

CH + t2 Mẫu CH + 5ppb Pb + 1,5ppb Cd

CH + t3 Mẫu CH + 10ppb Pb + 3ppb Cd

2

MH Mẫu Mộc hương không thêm chất phân tích Pb, Cd

MH + t1 Mẫu MH + 1ppb Pb + 0,5ppb Cd

MH + t2 Mẫu MH + 5ppb Pb + 1,5ppb Cd

MH + t3 Mẫu MH + 10ppb Pb + 3ppb Cd

3

KTT Mẫu Kim tiền thảo không thêm chất phân tích Pb, Cd

KTT + t1 Mẫu KTT + 1ppb Pb + 0,5ppb Cd

KTT + t2 Mẫu KTT + 5ppb Pb + 1,5ppb Cd

KTT + t3 Mẫu KTT + 10ppb Pb + 3ppb Cd

73

4

SS Mẫu Sa Sàng Tử không thêm chất phân tích Pb, Cd

SS + t1 Mẫu KTT + 1ppb Pb + 0,5ppb Cd

SS + t2 Mẫu KTT + 5ppb Pb + 1,5ppb Cd

SS + t3 Mẫu KTT+ 10ppb Pb + 3ppb Cd

5

TB Mẫu Trần bì không thêm chất phân tích Pb, Cd

TB + t1 Mẫu TB + 1ppb Pb + 0,5ppb Cd

TB + t2 Mẫu TB + 5ppb Pb + 1,5ppb Cd

TB + t3 Mẫu TB + 10ppb Pb + 3ppb Cd

Hiệu suất thu hồi của từng quy trình phá mẫu tính theo công thức:

H% = .100tc n

t

C C

C

Trong đó: Cn là nồng độ mẫu thực thu được (ppb)

Ctc là nồng độ mẫu thêm thu được (ppb)

Ct là nồng độ chuẩn thêm vào (ppb)

Bảng 3.29. Hiệu suất thu hồi lƣợng thêm chuẩn của Cd

STT Mẫu thuốc

đông y

Nồng độ

mẫu thu

được (ppb)

Nồng độ

chuẩn thêm

vào (ppb)

Nồng độ

thêm vào

thu được

(ppb)

Hiệu suất

thu hồi (%)

1

CH 1,2812

CH + t1 1,7438 0,5 0,4626 92,53

CH + t2 2,6219 1,5 1,3407 89,38

CH + t3 4,0232 3,0 2,742 91,43

2 MH 13,6713

MH + t1 14,1304 0,5 0,4591 91,82

74

MH + t2 15,0353 1,5 1,364 90,93

MH + t3 16,4905 3,0 2,8192 93,97

3

KTT 3,67321

KTT + t1 4,13081 0,5 0,4576 91,52

KTT + t2 5,01821 1,5 1,345 88,67

KTT + t3 6,37171 3,0 2,6985 89,95

4

SS 3,9113

SS + t1 4,3597 0,5 0,4484 89,68

SS + t2 5,2435 1,5 1,3322 88,81

SS + t3 6,6238 3,0 2,7125 90,41

5

TB 0,5671

TB + t1 1,0172 0,5 0,4501 90,02

TB + t2 1,9015 1,5 1,3344 88,96

TB + t3 3,2561 3,0 2,689 89,63

Bảng 3.30. Hiệu suất thu hồi lƣợng thêm chuẩn của Pb

STT Mẫu thuốc

đông y

Nồng độ

mẫu thu

được (ppb)

Nồng độ

chuẩn thêm

vào (ppb)

Nồng độ

thêm vào

thu được

(ppb)

Hiệu suất

thu hồi (%)

1

CH 70,0112

CH + t1 70,9132 1 0,902 90,2

CH + t2 74,5492 5 4,538 90,76

CH + t3 78,9424 10 8,9312 89,31

2 MH 71,955

MH + t1 72,8511 1 0,8961 89,61

75

MH + t2 76,579 5 4,624 92,48

MH + t3 81,019 10 9,064 90,64

3

KTT 69,1394

KTT + t1 70,0305 1 0,8911 89,11

KTT + t2 73,6316 5 4,4922 89,84

KTT + t3 78,1275 10 8,9881 89,88

4

SS 77,4328

SS + t1 78,3452 1 0,9124 91,23

SS + t2 81,9358 5 4,503 90,06

SS + t3 86,3238 10 8,891 88,91

5

TB 47,3167

TB + t1 48,2229 1 0,9062 90,62

TB + t2 51,8123 5 4,4956 89,91

TB + t3 56,4655 10 9,1488 91,48

Nhận xét: Hiệu suất thu hồi khi tính trên đường chuẩn đều trên 88%. Điều đó

chứng tỏ phương pháp có độ đúng cao trong cấp hàm lượng ppb (yêu cầu ≥ 75%).

3.6.2. Xác định Pb, Cd bằng phƣơng pháp thêm chuẩn

So với phương pháp đường chuẩn, phương pháp thêm chuẩn có nhiều ưu điểm

như: loại trừ ảnh hưởng của nền mẫu, xác định lượng vết trong các nền phức tạp với độ

chính xác cao mà vẫn có thể phân tích hàng loạt được.

Mẫu phân tích sau khi xử lý bằng phương pháp xử lý ướt trong bình Kendal, được

định mức trong bình 25 ml.

- Tiến hành đo phổ với những điều kiện đã khảo sát được.

- Lập đường thêm chuẩn, nội suy đường thêm chuẩn ta tìm được giá trị Cx.

Tính toán kết quả theo phương pháp thêm chuẩn

76

Phương trình đường chuẩn có dạng .Y A B X

Theo công thức tính: .x x

Atg B

C V

Do đó, nồng độ chất phân tích được tính theo công thức: .

x

x

AC

BV

Khoảng tin cậy của nồng độ chất phân tích trong mẫu Xo là Xo ± t.So với

2

2 2

1

( )

y

o

i

i

S AbsS

B nB C C

Tiến hành đo phổ mẫu thực và mẫu thêm chuẩn trong các điều kiện đã khảo sát ở trên.

Đối với Cd:

a) Thăng ma: Lấy 2 ml dung dịch mẫu thực vào bình định mức 25 ml và thêm

tiêu chuẩn như trên.

Thăng ma Nồng độ Cd chuẩn đƣợc

thêm (ppb)

Độ hấp thụ quang của

Cd (AbsCd)

C0 0,0 0,1496

C1 0,4 0,2173

C2 0,8 0,3703

C3 1,2 0,4366

77

0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 1,20,10

0,15

0,20

0,25

0,30

0,35

0,40

0,45

0,50

Y = A + B * X


------------------------------------------------------------

A 0,15135 0,00445

B 0,266 0,00595

------------------------------------------------------------

R SD N P

------------------------------------------------------------

0,9995 0,00532 4 5,00377E-4

------------------------------------------------------------

Ab

s -

Cd

CCd

(ppb)

Cd

Data 1Cd

Hình 3.13. Đồ thị thêm chuẩn xác định Cd trong mẫu thăng ma

Các đại lượng khác được tính theo các biểu thức sau:

4

1

4

i

i

Abs

Abs

; A

XB

2

42 2

1

1

4( )

y

Xe

i

S AbsS

BB C C

Tra bảng: t(0,95; 2) = 2,91

Bảng 3.31. Kết quả xác định Cd bằng phƣơng pháp thêm chuẩn của mẫu thăng

ma

Abs EXS X .EXX t S

Thăng ma 0,29345 0,0468 0,569 0,569 ± 0,13618

Vì mẫu thực được pha loãng 12,5 lần nên nồng độ Cd trong mẫu thăng ma là:

0,569ppb * 12,5 ± 0,2 = 7,11 ± 0,13 (ppb)

78

b) Xuyên Khung: Lấy 2 ml dung dịch mẫu thực vào bình định mức 25 ml và

thêm tiêu chuẩn như trên.

Xuyên khung Nồng độ Cd chuẩn đƣợc

thêm (ppb)


Cd (AbsCd)

C0 0,0 0,2219

C1 0,4 0,2975

C2 0,8 0,3785

C3 1,2 0,4580

0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 1,2

0,20

0,25

0,30

0,35

0,40

0,45

0,50

0,55

0,60

Y = A + B * X


------------------------------------------------------------

A 0,22058 0,00147

B ,0,19733 0,00197

------------------------------------------------------------

R SD N P

------------------------------------------------------------

0,9999 0,00176 4 <0.0001

------------------------------------------------------------

Abs

- C

d

CCd

(ppb)

Cd

Data 1 Cd

Hình 3.14. Đồ thị thêm chuẩn xác định Cd trong mẫu xuyên khung


4

1

4

i

i

Abs

Abs

; X

AC

B

2

42 2

1

1

4( )

X

y

C

i

S AbsS

BB C C

Tra bảng: t(0,95; 2) = 2,91

Tính toán như trên tương tự ta có hàm lượng Cd trong mẫu xuyên khung là:

79

CX ± t. SCx = 13,97 ± 0,01 (ppb)

c) Cúc hoa: Lấy 5 ml dung dịch mẫu thực được pha loãng vào bình định mức 25

ml và thêm tiêu chuẩn như trên.

Cúc hoa Nồng độ Cd chuẩn đƣợc

thêm (ppb)


Cd (AbsCd)

C0 0,0 0,1315

C1 0,4 0,1783

C2 0,6 0,1959

C3 1,2 0,3587

0,0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6

0,06

0,08

0,10

0,12

0,14

0,16

0,18

0,20

0,22

0,24

Y = A + B * X


------------------------------------------------------------

A 0,06986 6,00999E-4

B 0,2518 0,00161

------------------------------------------------------------

R SD N P

------------------------------------------------------------

0,99996 7,18331E-4 4 <0.0001

------------------------------------------------------------

Abs

- Cd

CCd

(ppb)

Cd

Data 1 Cd

Hình 3.15. Đồ thị thêm chuẩn xác định Cd trong mẫu Cúc hoa


4

1

4

i

i

Abs

Abs

; X

AC

B

2

42 2

1

1

4( )

X

y

C

i

S AbsS

BB C C

Tra bảng: t(0,95; 2) = 2,91

Tính toán như trên tương tự ta có hàm lượng Cd trong mẫu Cúc hoa là:

80

CX ± t. SCx = 1,38 ± 0,01 (ppb)

d) Mộc Hƣơng: Lấy 5 ml dung dịch mẫu thực được pha loãng 2 lần vào bình định

mức 25 ml và thêm tiêu chuẩn như trên.

Mộc hƣơng Nồng độ Cd chuẩn đƣợc

thêm (ppb)


Cd (AbsCd)

C0 0,0 0,1315

C1 0,2 0,1603

C2 0,4 0,1919

C3 0,6 0,2207

0,0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,60,12

0,14

0,16

0,18

0,20

0,22

Y = A + B * X


------------------------------------------------------------

A 0,13122 7,4081E-4

B 0,1496 0,00198

------------------------------------------------------------

R SD N P

------------------------------------------------------------

0,99982 8,85438E-4 4 1,75109E-4

------------------------------------------------------------

Abs-

Cd

CCd

(ppb)

Cd

Da ta 1-Cd

Hình 3.16. Đồ thị thêm chuẩn xác định Cd trong mẫu Mộc hƣơng


4

1

4

i

i

Abs

Abs

; X

AC

B

2

42 2

1

1

4( )

X

y

C

i

S AbsS

BB C C

Tra bảng: t(0,95; 2) = 2,91

Tính toán như trên tương tự ta có hàm lượng Cd trong mẫu Mộc hương là:

81

CX ± t. SCx = 13,13 ± 0,04 (ppb)

e) Sa Sàng: : Lấy 5 ml dung dịch mẫu thực từ bình định mức 25 ml và thêm tiêu

chuẩn như trên.

Sa Sàng Nồng độ Cd chuẩn đƣợc

thêm (ppb)


Cd (AbsCd)

C0 0,0 0,1607

C1 0,2 0,2025

C2 0,4 0,2494

C3 0,6 0,2946

0,0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,60,14

0,16

0,18

0,20

0,22

0,24

0,26

0,28

0,30

0,32

Y = A + B * X


------------------------------------------------------------

A 0,15951 0,00135

B 0,2243 0,00361

------------------------------------------------------------

R SD N P

------------------------------------------------------------

0,99974 0,00161 4 2,58395E-4

------------------------------------------------------------

Abs

CCd

Cd

Data 1Cd

Hình 3.17. Đồ thị thêm chuẩn xác định Cd trong mẫu Sa sàng


4

1

4

i

i

Abs

Abs

; X

AC

B

2

42 2

1

1

4( )

X

y

C

i

S AbsS

BB C C

Tra bảng: t(0,95; 2) = 2,91

Tính toán như trên tương tự ta có hàm lượng Cd trong mẫu Sa sàng là:

82

CX ± t. SCx = 3,55± 0,04 (ppb)

Kết quả xác định Cd bằng đường chuẩn và thêm chuẩn của phương pháp GF-AAS

tương đối lặp (ở mức ppb). Việc so sánh thống kế để khẳng định kết quả của hai phương

pháp có khác nhau có nghĩa hay không được đánh giá ở phần dưới đây.

Đối với Pb:

a) Thăng ma: Lấy 2 ml dung dịch mẫu thực vào bình định mức 25 ml và thêm


Thăng ma Nồng độ Pb chuẩn đƣợc

thêm (ppb)


Pb (AbsPb)

C0 0,0 0,0548

C1 2,0 0,0834

C2 4,0 0,1125

C3 5,0 0,1272

83

0 1 2 3 4 5

0,05

0,06

0,07

0,08

0,09

0,10

0,11

0,12

0,13

Y = A + B * X


------------------------------------------------------------

A 0,05466 1,89232E-4

B 0,01448 5,6418E-5

------------------------------------------------------------

R SD N P

------------------------------------------------------------

0,99998 2,16678E-4 4 <0.0001

------------------------------------------------------------

Abs

-Pb

CPb

(ppb)

Pb

Data 1Pb

Hình 3.18. Đồ thị thêm chuẩn xác định Pb trong mẫu thăng ma


4

1

4

i

i

Abs

Abs

; A

XB

2

42 2

1

1

4( )

y

Xe

i

S AbsS

BB C C

Tra bảng: t(0,95; 2) = 2,91

Bảng 3.32. Kết quả xác định Pb bằng phƣơng pháp thêm chuẩn của mẫu thăng

ma

Abs EXS X .EXX t S

Thăng ma 0,094475 0,025683 3,774 3,774 ± 0,074

Vì mẫu thực được pha loãng 12,5 lần nên nồng độ Pb trong mẫu thăng ma là:

3,774ppb * 12,5 ± 0,074 = 47,18 ± 0,13 (ppb)

b) Xuyên Khung: Lấy 2 ml dung dịch mẫu thực từ bình định mức 25 ml và thêm


84

Xuyên khung Nồng độ Pb chuẩn đƣợc

thêm (ppb)


Pb (AbsPb)

C0 0,0 0,0865

C1 2,0 0,1056

C2 4,0 0,1363

C3 5,0 0,1441

0 1 2 3 4 50,07

0,08

0,09

0,10

0,11

0,12

0,13

0,14

0,15

Y = A + B * X


------------------------------------------------------------

A 0,07962 5,33898E-4

B 0,01341 1,59178E-4

------------------------------------------------------------

R SD N P

------------------------------------------------------------

0,99985 6,11334E-4 4 1,49854E-4

------------------------------------------------------------

Abs

-Pb

CPb

(ppb)

Pb

Data 1Pb

Hình 3.19. Đồ thị thêm chuẩn xác định Pb trong mẫu xuyên khung


4

1

4

i

i

Abs

Abs

; X

AC

B

2

42 2

1

1

4( )

X

y

C

i

S AbsS

BB C C

Tra bảng: t(0,95; 2) = 2,91

Tính toán như trên tương tự ta có hàm lượng Pb trong mẫu xuyên khung là:

CX ± t. SCx = 71,69 ± 0,59(ppb)

85

c) Cúc hoa: Lấy 2 ml dung dịch mẫu thực từ bình định mức 25 ml và thêm tiêu

chuẩn như trên.

Cúc hoa Nồng độ Pb chuẩn đƣợc

thêm (ppb)


Pb(AbsPb)

C0 0,0 0,0855

C1 2,0 0,1165

C2 4,0 0,1501

C3 5,0 0,1632

0 1 2 3 4 5

0,08

0,09

0,10

0,11

0,12

0,13

0,14

0,15

0,16

0,17

Y = A + B * X


------------------------------------------------------------

A 0,08551 0,00122

B 0,01575 3,6415E-4

------------------------------------------------------------

R SD N P

------------------------------------------------------------

0,99947 0,0014 4 5,34079E-4

------------------------------------------------------------

Abs-

Pb

CPb

(ppb)

Pb

Data 1Pb

Hình 3.20. Đồ thị thêm chuẩn xác định Pb trong mẫu Cúc hoa


4

1

4

i

i

Abs

Abs

; X

AC

B

2

42 2

1

1

4( )

X

y

C

i

S AbsS

BB C C

Tra bảng: t(0,95; 2) = 2,91

Tính toán như trên tương tự ta có hàm lượng Pb trong mẫu Cúc hoa là:

CX ± t. SCx = 67,86 ± 0,56 (ppb)

86

d) Mộc Hƣơng: Lấy 2 ml dung dịch mẫu thực từ bình định mức 25 ml và thêm


Mộc hƣơng Nồng độ Pb chuẩn đƣợc

thêm (ppb)


Pb (AbsPb)

C0 0,0 0,0815

C1 2,0 0,1201

C2 4,0 0,1607

C3 5,0 0,1809

0 1 2 3 4 5

0,08

0,10

0,12

0,14

0,16

0,18

Y = A + B * X


------------------------------------------------------------

A 0,08104 5,81087E-4

B 0,014292 1,73247E-4

------------------------------------------------------------

R SD N P

------------------------------------------------------------

0,99992 6,65366E-4 4 <0.0001

------------------------------------------------------------

Abs

-Pb

CPb

(ppb)

Pb

Data 1Pb

Hình 3.21. Đồ thị thêm chuẩn xác định Pb trong mẫu Mộc hƣơng


4

1

4

i

i

Abs

Abs

; X

AC

B

2

42 2

1

1

4( )

X

y

C

i

S AbsS

BB C C

Tra bảng: t(0,95; 2) = 2,91

Tính toán như trên tương tự ta có hàm lượng Pb trong mẫu Mộc hương là:

CX ± t. SCx = 70,87 ± 0,33 (ppb)

87

e) Sa Sàng: Lấy 2 ml dung dịch mẫu thực từ bình định mức 25 ml và thêm tiêu

chuẩn như trên.

Sa Sàng Nồng độ Pb chuẩn được

thêm (ppb)

Độ hấp thụ quang của Pb

(AbsPb)

C0 0,0 0,1021

C1 2,0 0,1382

C2 4,0 0,1776

C3 5,0 0,1991

0 1 2 3 4 5

0,10

0,12

0,14

0,16

0,18

0,20

Y = A + B * X


------------------------------------------------------------

A 0,10101 0,0015

B 0,016264 4,47804E-4

------------------------------------------------------------

R SD N P

------------------------------------------------------------

0,99947 0,00172 4 5,34623E-4

------------------------------------------------------------

Abs

-Pb

CPb

(ppb)

Pb

Data 1Pb

Hình 3.22. Đồ thị thêm chuẩn xác định Pb trong mẫu Sa sàng


4

1

4

i

i

Abs

Abs

; X

AC

B

2

42 2

1

1

4( )

X

y

C

i

S AbsS

BB C C

Tra bảng: t(0,95; 2) = 2,91

Tính toán như trên tương tự ta có hàm lượng Pb trong mẫu Sa sàng là:

CX ± t. SCx = 77,63 ± 0,77 (ppb)

88

Kết quả xác định Pb bằng đường chuẩn và thêm chuẩn của phương pháp GF-AAS

tương đối lặp (ở mức ppb). Việc so sánh thông kế để khẳng định kết quả của hai phương

pháp có khác nhau có nghĩa hay không được đánh giá ở phần dưới đây.

3.6.2.1. So sánh kết quả phƣơng pháp đƣờng chuẩn và thêm chuẩn

Đối với Cd:

Mẫu

Nồng độ Cd theo

phƣơng pháp đƣờng

chuẩn (ppb)

Nồng độ Cd theo

phƣơng pháp thêm

chuẩn (ppb)

Thăng ma 5,59 7,11

Xuyên khung 12,11 13,97

Cúc hoa 1,28 1,38

Mộc hương 13,67 13,13

Sa Sàng 3,91 3,55

So sánh từng cặp dùng chuẩn 2-t:

N Mean StDev SE Mean

đường chuẩn 5 7,31 5,35 2,4

thêm chuẩn 5 7,83 5,62 2,5

Difference = mu (đường chuẩn) - mu (thêm chuẩn)

Estimate for difference: -0,52

95% CI for difference: (-8,51. 7,48)

T-Test of difference = 0 (vs not =):

89

T-Value = -0,15 P-Value = 0,885 DF = 8

Vì P = 0,885 > 0,05 nên hai giá trị trung bình khác nhau không có ý nghĩa thống

kê. Vậy phương pháp đường chuẩn và thêm chuẩn sự sai khác không có ý nghĩa thống kê.

Đối với Pb:

Mẫu

Nồng độ Pb theo

phƣơng pháp đƣờng

chuẩn (ppb)

Nồng độ Pb theo

phƣơng pháp thêm

chuẩn (ppb)

Thăng ma 47,12 47,18

Xuyên khung 70, 95 71,69

Cúc hoa 70,011 67,86

Mộc hương 71,95 70,87

Sa Sàng 77,43 77,63

Two-sample T for đường chuẩn vs thêm chuẩn


đường chuẩn 5 67,5 11,7 5,3

thêm chuẩn 5 67,1 11,7 5,2

Difference = mu (đường chuẩn) - mu (thêm chuẩn)

Estimate for difference: 0,44


T-Test of difference = 0 (vs not =): T-Value = 0,06 P-

Value = 0,954 DF = 8

90


kê. Vậy phương pháp đường chuẩn và thêm chuấn sự sai khác không có ý nghĩa thống kê.

3.6.2.2. So sánh với kết quả ICP-MS

Đối với Cd

STT Mẫu thuốc đông y Nồng độ Cd (ppb)

GF-AAS ICP-MS

1 Mộc Hương 13,671 14,845

2 Cúc hoa 1,281 1,651

3 Trần bì 0,566 0,718

4 Sa Sàng 3,910 4,523

5 Kim Tiền Thảo 3,673 3,86


Two-sample T for GF-AAS vs ICP-MS


GF-AAS 5 4,62 5,27 2,4

ICP-MS 5 5,12 5,66 2,5

Difference = mu (GF-AAS) - mu (ICP-MS)



T-Test of difference = 0 (vs not =): T-Value = -0,14 P-Value = 0,888

DF = 8

91


kê. Vậy phương pháp GF-AAS và ICP-MS khác nhau không có ý nghĩa thống kê.

Đối với Pb:

STT Mẫu thuốc đông y

Nồng độ Pb (ppb)

GF-AAS ICP-MS

1 Mộc Hương 71,955 74,835

2 Cúc hoa 70,011 74,012

3 Trần bì 47,316 48,654

4 Sa Sàng 77,432 77,632

5 Kim Tiền Thảo 69,139 70,249


Two-sample T for GF-AAS vs ICP-MS


GF-AAS 5 67,2 11,6 5,2

ICP-MS 5 69,1 11,7 5,2

Difference = mu (GF-AAS) - mu (ICP-MS)


95% CI for difference: (-18,88, 15,07)

T-Test of difference = 0 (vs not =): T-Value = -0,26 P-Value = 0,802

DF = 8


kê. Vậy phương pháp GF-AAS và ICP-MS khác nhau không có ý nghĩa thống kê.

92

KẾT LUẬN

Trên cơ sở những nghiên cứu ở trên, với mục đích ứng dụng phương pháp GF-

AAS vào việc xác định Pb, Cd trong thuốc đông y đã đạt được một số kết quả như sau:

1. Chọn được các thông số máy phù hợp để đo phổ GF-AAS của Cd, Pb.

2. Xác định khoảng tuyến tính và lập đường chuẩn của Cd và Pb trong phép đo

GF-AAS.

3. Xác định giới hạn phát hiện và giới hạn định lượng của phép đo.

4. Đánh giá sai số và độ lặp lại của phương pháp GF-AAS.

5. Xây dựng được quy trình xử lý mẫu và quy trình phân tích Cd, Pb bằng phép đo

GF-AAS.

6. Đánh giá hiệu suất thu hồi trên 88% (cấp ppb).

7. Ứng dụng quy trình trên vào việc phân tích Cd, Pb trong 16 loại mẫu thuốc

đông y bằng phương pháp đường chuẩn và thêm tiêu chuẩn, so sánh GF-AAS với ICP-

MS.

Như vậy, phương pháp phổ hấp thụ nguyên tử không ngọn lửa (GF-AAS) là một

kỹ thuật phù hợp để xác định các nguyên tố lượng nhỏ hoặc lượng vết Cd và Pb trong các

loại thuốc đông y.

93

TÀI LIỆU THAM KHẢO

[1] Lê Lan Anh, Lê Trường Giang, Đỗ Việt Anh, Vũ Đức Lợi (1998), “Phân tích kim loại

nặng trong lương thực thực phẩm bằng phương pháp Von-Ampe hoà tan trên điện cực

màng thuỷ ngân” , Tạp chí phân tích Hoá, Lý và Sinh học.

[2] Nguyễn Thị Châm (2011), “Xác định hàm lượng Mn trong một số loại rau bằng

phương pháp phổ hấp thụ nguyên tử ngọn lửa”, Khoá luận tốt nghiệp, Đại học Khoa học

Tự nhiên - Đại học Quốc Gia Hà Nội.

[3] Trần Thị Ngọc Diệp (2001), Nghiên cứu xác định hàm lượng Cu, Pb và Zn trong nấm

linh chi bằng phương pháp F-AAS, Khoá luận tốt nghiệp, Đại học Khoa học Tự nhiên -

Đại học Quốc Gia Hà Nội.

[4] Dược điển Việt Nam IV (2010).

[5] Nguyễn Văn Định, Dương Ái Phương, Nguyễn Văn Đến (2000), Kết hợp phương

pháp phân tích quang phổ phát xạ và hấp thụ nguyên tử để phân tích các kim loại thành

phẩm, Hội nghị khoa học phân tích Hoá, Lý và Sinh học lần thứ nhất, Hà Nội.

[6] Phạm Thị Thu Hà (2006), Nghiên cứu xác định Cd và Pb trong thảo dược và sản

phẩm của nó bằng phép đo phổ hấp thụ nguyên tử, Luận văn Thạc sỹ khoa học, Đại học

Khoa học tự nhiên - Đại học Quốc Gia Hà Nội.

[7] Phan Diệu Hằng (2001), Xác định Pb trong mẫu nước ngọt giải khát Sprite bằng

phương pháp Von-Ampe hoà tan, Khoá luận tốt nghiệp, Đại học Khoa học tự nhiên - Đại

học Quốc Gia Hà Nội.

[8] Lê Văn Hậu (2010), Phân tích đánh giá hàm lượng kim loại nặng trong nhựa và phát

tán vào thực phẩm bằng phương pháp ICP-MS, Khoá luận tốt nghiệp, Đại học Khoa học

tự nhiên - Đại học Quốc Gia Hà Nội.

[9] Trần Tứ Hiếu, Từ Vọng Nghi, Nguyễn Văn Ri, Nguyễn Xuân Trung (2003), Giáo

trình Các phương pháp phân tích công cụ - phần hai, Đại học khoa học Tự nhiên - Đại

học Quốc Gia Hà Nội.

94

[10] Đỗ Văn Hiệp (2011), Xác định hàm lượng đồng và chì trong rau xanh ở thành phố

Hà Nội bằng phương pháp phổ hấp thụ nguyên tử ngọn lửa (F-AAS), Khóa luận tốt

nghiệp, Đại học Khoa học tự nhiên - Đại học Quốc Gia Hà Nội.

[11] Trần Việt Hưng (2005), Khảo sát và nghiên cứu phân tích dư lượng một số hoá chất

bảo vệ thực vật, Luận án Tiến sỹ Dược học, Trường Đại học Dược Hà Nội.

[12] Cao Thị Mai Hương (2011), Luận văn thạc sỹ, Đại học khoa học Tự nhiên - Đại học

Quốc Gia Hà Nội.

[13] Bùi Thị Hoà, Nguyễn Văn Hà, Trịnh Văn Lẩu (2003), Xác định hàm lượng Asen

trong một số thuốc đông dược bằng phương pháp F-AAS, Tạp chí kiểm nghiệm, 1, tr.23-

27.

[14] Phạm Thị Xuân Lan (1979), Xác định Pb bằng phương pháp trắc quang, Khoá luận

tốt nghiệp, Đại học tổng hợp Hà Nội.

[15] Nguyễn Thị Hương Lan (2000), Xác định hàm lượng Cu, Pb và Zn trong gừng củ

bằng phương pháp phổ hấp thụ nguyên tử ngọn lửa, Khoá luận tốt nghiệp, Đại học khoa

học Tự nhiên - Đại học Quốc Gia Hà Nội.

[16] Phạm Luận (1987), Sổ tay pha chế dung dịch - phần 1,2, NXB Khoa học và kỹ

thuật.

[17] Phạm Luận (1988/1990), Quy trình xác định các nguyên tố kim loại trong lá cây và

cây thuốc Đông y ở Việt Nam, Đại học Tổng hợp Hà Nội.

[18] Phạm Luận (1990/1994), Kỷ yếu: Quy trình phân tích các kim loại nặng độc hại

trong thực phẩm tươi sống, Đại học Tổng hợp Hà Nội.

[19] Phạm Luận (1994), Cơ sở lý thuyết của phép đo phổ phát xạ nguyên tử (AES), Đại

học Tổng hợp Hà Nội.

[20] Phạm Luận và cộng sự (1996), Kết quả xác định một số kim loại trong mẫu huyết

thanh và tóc của công nhân khu gang thép Thái Nguyên và công nhân nhà máy in 1996,

Đại học Tổng hợp Hà Nội.

95

[21] Phạm Luận (1999/2003), Vai trò của muối khoáng và các nguyên tố vi lượng đối với

sự sống của con người, Đại học khoa học Tự nhiên - Đại học Quốc Gia Hà Nội.

[22] Phạm Luận (1994), Cơ sở lý thuyết của phép đo phổ hấp thụ phân tử UV-VIS, Đại

học Tổng hợp Hà Nội.

[23] Phạm Luận (2006), Phương pháp phân tích phổ hấp thụ nguyên tử, NXB Đại học

Quốc Gia Hà Nội.

[24] Phạm Luận (2001/2004), Giáo trình cơ sở của các kỹ thuật xử lý mẫu phân tích -

phần 1,2, Đại học khoa học Tự nhiên - Đại học Quốc Gia Hà Nội.

[25] Phạm Luận (2001/2004), Cơ sở lý thuyết của phương pháp phân tích phổ khối lượng

nguyên tử, phép đo phổ ICP-MS , Đại học khoa học Tự nhiên - Đại học Quốc Gia Hà

Nội.

[26] Từ Vọng Nghi (2001), Hoá học phân tích – Cơ sở lý thuyết các phương pháp hoá

học phân tích, NXB Đại học Quốc Gia Hà Nội.

[27] Hoàng Nhâm (2003), Hoá học vô cơ - tập hai, NXB Giáo dục.

[28] Trịnh Văn Quỳ, Phùng Hoà Bình (2005), Một số vấn đề tiêu chuẩn hoá, nâng cao

chất lượng thuốc và nguyên liệu làm thuốc có nguồn gốc thực vật về độ an toàn, Tạp chí

dược học, 2, tr. 8-15.

[29] Bùi Văn Quyết (1974), Xác định Pb trong quặng pyrit bằng phương pháp cực phổ,

Khoá luận tốt nghiệp, Đại học Tổng hợp Hà Nội.

[30] Nguyễn Ngọc Sơn (2004), Xác định lượng vết Pb trong đất hiếm bằng phương pháp

phổ hấp thụ nguyên tử không ngọn lửa GF-AAS, Khoá luận tốt nghiệp, Đại học khoa học

Tự nhiên - Đại học Quốc Gia Hà Nội.

[31] Trần Đại Thanh (2004), Xác định Pb bằng phương pháp chuẩn độ complexon, Khoá

luận tốt nghiệp, Đại học khoa học Tự nhiên - Đại học Quốc Gia Hà Nội.

[32] Tạ Thị Thảo (2010), Bài Giảng Chuyên đề thống kê trong hoá phân tích, Đại học

khoa học Tự nhiên - Đại học Quốc Gia Hà Nội...

96

[33] Nguyễn Thị Thơm, Phân tích hàm lượng Cadmi trong đồ chơi nhựa bằng phương

pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử không ngọn lửa (GF - AAS), Khoá luận tốt nghiệp,,

Đại học khoa học Tự nhiên - Đại học Quốc Gia Hà Nội.

[34] Lê Thị Thu (2004), Xác định Cd, Cu, Pb trong một số mẫu nước biển ở Vũng Tàu

bằng phương pháp Von-Ampe hoà tan, Khoá luận tốt nghiệp, Đại học khoa học Tự nhiên

- Đại học Quốc Gia Hà Nội.

[35] Phạm Hùng Việt, Trần Tứ Hiếu, Nguyễn Văn Nội (2001), Hoá học môi trường cơ

sở, Đại học khoa học Tự nhiên - Đại học Quốc Gia Hà Nội.

[36] Schwarzenbach. G, H.Flaschka (1979), Chuẩn độ phức chất, Người dịch: Đào Hữu

Vinh, Lâm Ngọc Thụ, NXB Khoa học và Kỹ thuật.

Tài liệu tiếng anh

[37] Ballantyne. E. E (1984), Heavy metal in natural waters, Spinger – Verlag.

[38] BP 2001, Dược điển Châu âu IV (2002).

[39] Greenwood N.N, Earnshaw (1997), Chemistry of the elements, p.1201-1226, 2ed,

Elsevier.

[40] Peter Heitland and Helmut D.Koster (2006), Biomonitoring of 30 element in urine of

children and adultus by ICP-MS, Clinica Chini Acta, Vol 365, issues 1-2, P.310-318.

[41] John R.Dean (2003), Methods for environmental trace analysis, Northumbria

University, Newcastle, UK.

[42] Jose A.C. Broekart (2002), Analytical Atomic spectrophotometry with Flames and

Plamas, Coppy right. Wiley – VCH Verlag GmbH & Co.kGraA.

[43] Joseph J.Topping and Wiliam A. MacCrehan (1974), Preconcentration and

detemination of cadmium in water by reversed – phase column chromatography and

atomic absorption, Talanta, Vol. 21, No12, p.1281-1286.

[44] Rubio.R, Huguet.J and Rauret.G (November 1982), Conparative study of the Cd, Cu

and Pb determination by AAS and by ICP-AES in river water, Water Res.Vol.18, No.4,

pp.423-428, 1984.

97

[45] Shimadzu corporation (1875), Atomic Absorption Spectrophotometry cookbook,

kyoto, Japan.

[46] Somenath Mitra (2003), Sample preparation Techniques in Analytical Chemistry,

John Wiley – interscience, publication, Hoboken, New Jersey.

[47] Susumu Nakashima and Masakazu Yagi (1983), Dertermination of nanogram

amounts of cadmium in water by electrothermal atomic absorption spectrometry after

flotation separation, Anal. Chem. Acta, Vol.147, p.213-218.

[48] USP 30, Dược điển Mỹ (2010).

[49] WHO. Western pacific region (Manila 2000), Traditional and modern medicine,

harmonizing the two approaches.

[50] Yongwen Liu, Xijun Chang, Sui Wang, Yong Guo, bingjun Din and Shuangming

Meng (2004), Solid – phase extraction and preconcentration of cadimium (II) in aqueous

solution with Cd(II) – imprinted resin (poly – Cd(II)- DAAB- VP) packed column, Anal.

Chim. Acta, Vol.519, Issue 2, p.173-179.

98

Documents

Xác định kim loại nặng Pb,Cd trong thuốc đông y bằng phương pháp GF-AAS