Xác định hàm lượng Asen trong thực phẩm bằng phương pháp quang phổ hấp thu nguyên tử sử dụng kx thuật hydrua hóa HVG-AASvaf xác nhận lại bằng ICP-MS.doc

Viết đề tài giá sinh viên – ZALO:0973.287.149-TEAMLUANVAN.COM
Tải tài liệu tại kết bạn zalo : 0973.287.149
ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM
CAO VĂN ĐÔNG
XÁC ĐỊNH HÀM LƢỢNG ASEN TRONG THỰC PHẨM
BẰNG PHƯƠNG PHÁP QUANG PHỔ HẤP THỤ NGUYÊN
TỬ SỬ DỤNG KĨ THUẬT HIDRUA HÓA (HVG-AAS) VÀ
XÁC NHẬN LẠI BẰNG ICP-MS
LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC HÓA HỌC
Thái Nguyên - 2013

Số hóa bởi trung tâm học liệu http://www.lrc.tnu.edu.vn/
TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM
CAO VĂN ĐÔNG
XÁC ĐỊNH HÀM LƢỢNG ASEN TRONG
THỰC PHẨM BẰNG PHƯƠNG PHÁP QUANG
PHỔ HẤP THỤ NGUYÊN TỬ SỬ DỤNG KĨ
THUẬT HIDRUA HÓA (HVG-AAS) VÀ XÁC
NHẬN LẠI BẰNG ICP-MS
Chuyên ngành: Hóa học phân tích
Mã số: 60.44.01.18
LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC HÓA HỌC
Ngƣời hƣớng dẫn khoa học: PGS.TS. Nguyễn Xuân Trung

Thái Nguyên - 2013

LỜI CẢM ƠN
Với lòng kính trọng và biết ơn sâu sắc, em xin chân thành cảm ơn thầy giáo
PGS.TS. Nguyễn Xuân Trung đã trực tiếp hƣớng dẫn tận tình và giúp đỡ em trong
suốt quá trình học tập và nghiên cứu.
Em xin chân thành cảm ơn các thầy, các cô khoa Hóa – Trƣờng Đại học Sƣ
phạm Thái Nguyên đã giúp đỡ và cho em những ý kiến đóng góp quý báu. Em xin
chân thành cảm ơn các thầy, các cô khoa Sau Đại học đã đạo điều kiện và giúp đỡ
em trong suốt thời gian em học tại Trƣờng.
Tôi xin chân thành cảm ơn thạc sỹ Nguyễn Thị Huyền Thanh, thạc sỹ Nguyễn
Chí Linh, cùng các đồng nghiệp phòng Thử nghiệm khoáng sản – Công ty SGS Việt
Nam đã giúp đỡ tôi trong suốt quá trình làm luận văn.
Cuối cùng cho tôi gửi lời cảm ơn các anh chị, các bạn học viên K19, gia đình,
ngƣời thân đã động viên, các bạn đồng nghiệp giúp đỡ về vật chất và tinh thần để
tôi có thể hoàn thành tốt luận văn này.
Thái Nguyên, tháng 8 năm 2013
Cao Văn Đông
i

LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan rằng, số liệu và kết quả nghiên cứu trong luận văn này là
trung thực.
Tôi xin cam đoan rằng, mọi sự giúp đỡ cho việc thực hiện khóa luận này đã
đƣợc cám ơn và các thông tin đƣợc trích dẫn trong khóa luận này đã đƣợc ghi rõ
nguồn gốc.
Thái Nguyên, ngày 20 tháng 8 năm 2013.
Học viên
Cao Văn Đông
ii

MỤC LỤC
Trang
Trang phụ bìa
Lời cảm ơn ................................................................................................................................................... i
Lời cam đoan..............................................................................................................................................ii
Mục lục....................................................................................................................................................... iii
Danh mục các ký hiệu, chữ viết tắt .................................................................................................iv
Danh mục các bảng ................................................................................................................................. v
Danh mục các hình (hình vẽ, ảnh chụp, đồ thị, …)..................................................................vi
MỞ ĐẦU ................................................................................................................... 1
CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN................................................................................... 2
1.1. TRẠNG THÁI TỰ NHIÊN VÀ SỰ PHÂN TÁN CỦA ASEN..................... 2
1.1.1. Trạng thái tự nhiên....................................................................................... 2
1.1.2. Sự phân tán của asen trong môi trƣờng....................................................... 2
1.2. TÍNH CHẤT VÀ CÁC DẠNG TỒN TẠI CỦA ASEN................................. 4
1.2.1. Tính chất vật lý ............................................................................................ 4
1.2.2. Tính chất hóa học của asen.......................................................................... 5
1.2.3. Các dạng tồn tại của asen............................................................................. 7
1.3. ỨNG DỤNG CỦA ASEN .............................................................................. 8
1.4. ĐỘC TÍNH VÀ CƠ CHẾ GÂY ĐỘC CỦA ASEN....................................... 9
1.5. THỰC TRẠNG Ô NHIỄM ASEN TRÊN THẾ GIỚI VÀ Ở VIỆT NAM .. 11
1.5.1. Thực trạng ô nhiễm asen trên thế giới ....................................................... 11
1.5.2. Thực trạng ô nhiễm asen tại Việt Nam...................................................... 12
1.5.3 Giới hạn tối đa cho phép............................................................................. 14
1.6. CÁC PHƢƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH HÀM LƢỢNG ASEN ...................... 14
1.6.1. Phƣơng pháp phân tích khối lƣợng và phân tích thể tích ......................... 14
1.6.2. Phƣơng pháp phân tích trắc quang............................................................ 15
1.6.3. Phƣơng pháp đo hiện trƣờng với chất nhuộm thủy ngân bromua ............ 15
1.6.4. Phƣơng pháp Von - Ampe hòa tan............................................................ 16
1.6.5. Phƣơng pháp phổ phát xạ nguyên tử cảm ứng cộng hƣởng plasma (ICP-AES)
.................................................................................................................................. 17
1.6.6. Phƣơng pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử.............................................. 17
iii

1.7. PHƢƠNG PHÁP HVG –AAS, ICP-MS, PHƢƠNG PHÁP XỬ LÝ MẪU
VÀ PHƢƠNG PHÁP XỬ LÝ KẾT QUẢ.................................................... 19
1.7.1. Phƣơng pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử sử dụng kĩ thuật hidrua hóa
(HVG-AAS)................................................................................................ 19
1.7.2. Phƣơng pháp phổ khối plasma cảm ứng (ICP-MS) .................................. 21
1.7.3 Phƣơng pháp xử lý mẫu ............................................................................. 23
1.7.4. Phƣơng pháp xử lý và đánh giá kết quả .................................................... 24
CHƢƠNG 2: THỰC NGHIỆM ........................................................................... 29
2.1. ĐỐI TƢỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ........... 29
2.1.1. Đối tƣợng nghiên cứu................................................................................ 29
2.1.2. Nội dung và phƣơng pháp nghiên cứu ...................................................... 29
2.1.3. Phƣơng pháp xử lý kết quả........................................................................ 30
2.2. THIẾT BỊ, DỤNG CỤ, HÓA CHẤT ........................................................... 30
2.2.1. Thiết bị....................................................................................................... 30
2.2.2. Dụng cụ...................................................................................................... 30
2.2.3. Hóa chất ..................................................................................................... 31
2.2.4. Chuẩn bị hóa chất và dung dịch chuẩn ...................................................... 31
2.3. LẤY MẪU VÀ XỬ LÝ MẪU ..................................................................... 32
2.3.1. Lấy mẫu ..................................................................................................... 32
2.3.2. Xử lý mẫu sơ bộ......................................................................................... 33
2.4. PHƢƠNG PHÁP XỬ LÝ MẪU VÀ QUY TRÌNH PHÂN TÍCH ASEN... 34
CHƢƠNG 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ BÀN LUẬN............................... 38
3.1. CÁC THÔNG SỐ CỦA MÁY ĐO- 240FS AA AGILENT......................... 38
3.1.1 Chọn vạch phổ ............................................................................................ 38
3.1.2 Chọn độ rộng khe đo................................................................................... 38
3.1.3 Chọn cƣờng độ dòng đèn catot rỗng (HCL)............................................... 38
3.1.4 Chiều cao đèn nguyên tử hóa (chiều cao Burner)....................................... 38
3.1.5 Khảo sát tốc độ khí cháy – khí axetilen...................................................... 39
3.2. KHẢO SÁT CÁC ĐIỀU KIỆN TẠO HỢP CHẤT HIDRUA CỦA ASEN . 40
3.2.1. Khảo sát tỷ lệ các chất tham gia tại buồng phản ứng ................................ 40
iv

3.2.2. Khảo sát tốc độ khí mang – khí Argon ....................................................... 43
3.2.3. Khảo sát nồng độ hỗn hợp khử NaBH4 và HCl .......................................... 44
3.2.4 Khảo sát điều kiện khử As(V) về As(III) ..................................................... 46
3.2.5. Khảo sát ảnh hƣởng của các kim loại khác tới phép đo.............................. 48
3.3. ĐÁNH GIÁ PHƢƠNG PHÁP PHÂN TÍCH................................................. 52
3.3.1 Khoảng tuyến tính ........................................................................................ 52
3.3.2 Đƣờng chuẩn ................................................................................................ 53
3.3.3 Giới hạn phát hiện (LOD) và giới hạn định lƣợng (LOQ)........................... 54
3.3.4 Độ chụm của phép đo (độ lặp lại) ................................................................ 55
3.3.5. Độ lặp lại và độ đúng của phƣơng pháp ..................................................... 56
3.4. TỔNG KẾT CÁC ĐIỀU KIỆN ĐO HVG – AAS......................................... 57
3.5. ỨNG DỤNG PHÂN TÍCH MỘT SỐ MẪU THỰC TẾ ............................... 58
3.6. PHÂN TÍCH MẪU BẰNG ICP-MS ............................................................. 62
3.7. SO SÁNH KẾT QUẢ PHÂN TÍCH ASEN BẰNG PHƢƠNG PHÁP HVG -
AAS VỚI KẾT QUẢ PHÂN TÍCH BẰNG PHƢƠNG PHÁP ICP-MS ....... 68
KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ ..................................................................................... 70
TÀI LIỆU THAM KHẢO ...................................................................................... 71
PHỤ LỤC
v

DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT VÀ KÝ HIỆU
Viết tắt Tiếng Anh Tiếng Việt
Abs Absorbance Độ hấp thụ
AAS
Atomic Absorption Phép đo quang phổ hấp thụ
Spectrometry nguyên tử
AOAC
Association of Official Hiệp hội các nhà hóa học phân
Analytical Chemists tích chính thức
ASTM
American Society for Testing Hiệp hội các phép thử và vật liệu
and Materials Mỹ
The Food and Agriculture
Tổ chức nông lƣơng Liên Hiệp
FAO Organization of the United
Quốc
Nations
FDA Food and Drug Administration
Cục quản lý Dƣợc phẩm và
Thực phẩm Hoa Kỳ
Hydride vapor generator - Phép đo quang phổ hập thụ
HVG - AAS Atomic absorption nguyên tử sử dụng kĩ thuật
spectrometry hidrua hóa
HCL Hollow Cathode Lamp Đèn catôt rỗng
ICP-MS
Inductively Coupled Plasma –
Phổ khối plasma cảm ứng
Mass Spetrometry
LOD Limit of Detection Giới hạn phát hiện
LOQ Limit of Quantitation Giới hạn định lƣợng
ppb Part per billion Một phần tỷ
ppm Part per million Một phần triệu
R Recovery Thu hồi
CV Coeffiecient Of Variation Hệ số biến động (biến thiên)
RSD Relative Standard deviation Độ lệch chuẩn tƣơng đối
SD Standard deviation Độ lệch chuẩn
TCVN Vietnamese National Standard Tiêu chuẩn Việt Nam
iv

DANH MỤC CÁC BẢNG
Trang
Bảng 1: Các thông số vật lý của asen.........................................................................5
Bảng 1.2: Một số dạng asen hữu cơ và vô cơ ............................................................7
Bảng 1.3: Bảng giới hạn tối đa asen cho phép trong thực phẩm (QĐ 46/2007
của Bộ Y tế)...........................................................................................14
Bảng 2.1: Tên mẫu và kí hiệu mẫu ..........................................................................33
Bảng 2.2: Chƣơng trình nhiệt độ vô cơ hóa mẫu trong lò vi sóng ..........................35
Bảng 3.1: Sự phụ thuộc của độ hấp thụ vào lƣu lƣợng khí axetilen.......................39
Bảng 3.2: Ảnh hƣởng của tốc độ hút NaBH4 và HCl tới độ hấp thụ quang của As
..................................................................................................................................41
Bảng 3.3: Ảnh hƣởng của tốc độ hút mẫu tới độ hấp thụ quang của As.................42
Bảng 3.4: Sự phụ thuộc của độ hấp thụ vào tốc độ khí Argon ................................43
Bảng 3.5: Ảnh hƣởng của nồng độ NaBH4 đến độ hấp thụ của As ........................44
Bảng 3.6: Ảnh hƣởng của nồng độ chất khử HCl đến độ hấp thụ của As..............45
Bảng 3.7: Ảnh hƣởng của nồng độ thuốc thử KI đến quá trình khử As(V) ............47
Bảng 3.8: Ảnh hƣởng của thời gian khử As(V) .....................................................48
Bảng 3.9: Ảnh hƣởng của ion Se(IV) đến độ hấp thụ của As .................................49
Bảng 3.10: Ảnh hƣởng của ion Fe(III) đến độ hấp thụ của As ...............................50
Bảng 3.11: Ảnh hƣởng của ion Cu(II) đến độ hấp thụ của As................................50
Bảng 3.12: Ảnh hƣởng của ion Sb(III) đến độ hấp thụ của As ...............................51
Bảng 3.13: Ảnh hƣởng của ion Bi(III) đến độ hấp thụ của As................................51
Bảng 3.14: Ảnh hƣởng của ion Hg(II) đến độ hấp thụ của As................................52
Bảng 3.15: Sự phụ thuộc của độ hấp thụ vào nồng độ.............................................52
Bảng 3.16: Giới hạn phát hiện của asen trên nền mẫu sữa tiệt trùng.......................55
Bảng 3.17: Kết quả khảo sát độ lặp lại của phép đo ................................................55
Bảng 3.18: Kết quả phân tích độ lặp lại và độ đúng của phƣơng pháp trên nền
mẫu cà chua ...........................................................................................56
Bảng 3.19: Tổng kết các điều kiện đo HVG- AAS..................................................57
Bảng 3.20: Kết quả phân tích mẫu thực tế bằng phƣơng pháp đƣờng chuẩn .. 58
Bảng 3.21: Kết quả xác định hiệu xuất thu hồi trên các mẫu thêm chuẩn...............60
Bảng 3.22: Điều kiện chạy máy ICP-MS (Nexion 300Q) .......................................63
Bảng 3.23: Sự phụ thuộc của nồng độ vào tỷ số cƣờng độ tín hiệu của chất
nội chuẩn và cƣờng độ tín hiệu của asen ..............................................64
Bảng 3.24: Kết quả phân As trong các mẫu nghiên cứu bằng ICP -MS..................66
Bảng 3.25: Kết quả phân tích As bằng phƣơng pháp HVG -AAS và ICP-MS 68

v

DANH MỤC CÁC HÌNH VÀ ĐỒ THỊ
Trang
Hình 1.1: Vòng tuần hoàn của asen trong môi trƣờng .............................................. 4
Hình 1.2: Quá trình chuyển hóa của các dạng asen trong môi trƣờng ...................... 4
Hình 1.3: Một số hình ảnh về nạn nhân nhiễm độc asen ......................................... 10
Hình 1.4: Bản đồ ô nhiễm asen trên thế giới............................................................ 12
Hình 1.5: Biểu đồ ô nhiễm asen tại các tỉnh phía Bắc ở Việt Nam ......................... 13
Hình 1.6: Mối quan hệ giữa cƣờng độ vạch phổ Aλ và nồng độ chất phân tích CX .. 21
Hình 2.1: Sơ đồ quy trình xử lý mẫu phân tích asen bằng phƣơng pháp quang phổ
hấp thụ nguyên tử sử dụng kĩ thuật hidrua hóa ....................................... 36
Hình 2.2: Sơ đồ quy trình xử lý mẫu phân tích asen bằng ICP-MS ........................ 37
Hình 3.1: Đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của độ hấp thụ quang của As theo lƣu
lƣợng khí axetilen ................................................................................... 39
Hình 3.2: Đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc độ hấp thụ quang của As theo tốc độ hút
NaBH4 và HCl......................................................................................... 41
Hình 3.3: Đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của độ hấp thụ quang của As theo tốc độ
dẫn mẫu.................................................................................................... 42
Hình 3.4: Đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của độ hấp thụ quang của As theo tốc độ
khí mang .................................................................................................. 43
Hình 3.5: Đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của độ hấp thụ quang của As theo nồng NaBH4 44
Hình 3.6: Đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc độ hấp thụ quang của As theo nồng độ axit HCl 46
Hình 3.7: Đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của độ hấp thụ quang của As(V) theo
nồng độ KI............................................................................................... 47
Hình 3.8: Đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của độ hấp thụ quang của As(V) theo thời
gian khử ................................................................................................... 48
Hình 3.9: Đồ thị khảo sát khoảng tuyến tính của đƣờng chuẩn .............................. 53
Hình 3.10: Đƣờng chuẩn xác định Asen ................................................................. 53
Hình 3.11: Đƣờng chuẩn xác định Asen bằng ICP-MS .......................................... 65
vi

MỞ ĐẦU
Ngày nay cùng với sự phát triển của xã hội và khoa học công nghệ thì chất
lƣợng cuộc sống của con ngƣời ngày càng đƣợc chú trọng và nâng cao. Trong đó
vấn đề đảm bảo an toàn vệ sinh thực phẩm đƣợc xã hội đặc biệt quan tâm. Hiện nay
các chất độc tồn tại trong môi trƣờng tự nhiên nhƣ: đất, nƣớc, không khí và đi vào
thực phẩm, nƣớc uống, từ đó qua con đƣờng ăn uống gây ngộ độc cho con ngƣời.
Asen là chất có độc tính cao, có thể gây chết ngƣời khi bị nhiễm độc cấp tính (liều
lƣợng 0,15g/ngƣời) và khi bị nhiễm độc mãn tính có thể gây ra rất nhiều bệnh khác
nhau, trong đó có các bệnh nan y nhƣ ung thƣ da, phổi… Bệnh nhiễm độc mãn tính
asen là một tai họa đối với sức khỏe con ngƣời.
Asen là nguyên tố vi lƣợng, nó đứng thứ 20 và chiếm khoảng 1.10-4
% tổng
nguyên tố trong vỏ trái đất. Hàm lƣợng trung bình của asen trong vỏ trái đất là 1,5-
2mg/kg. Asen tồn tại phổ biến trong nƣớc, không khí, thức ăn và đất. Asen có mặt
trong rất nhiều loại thực phẩm nhƣ: nƣớc uống, hải sản, các loại gia vị,…
Việc phân tích đánh giá hàm lƣợng asen trong nguồn nƣớc và đặc biệt là
trong thực phẩm, là việc làm cấp bách và là vấn đề quan tâm hàng đầu của các nhà
khoa học. Có rất nhiều phƣơng pháp đƣợc sử dụng để xác định asen nhƣ: phƣơng
pháp phân tích thể tích, khối lƣợng, quang phổ hấp thụ nguyên tử, sắc ký, huỳnh
quang Rơnghen, phân tích trắc quang, … Trong đó phƣơng pháp quang phổ hấp thụ
nguyên tử sử dụng kĩ thuật hidrua hóa là ƣu việt hơn cả bởi nó có độ nhạy cao, kết
quả phân tích ổn định, phù hợp cho việc phân tích nhiều mẫu.
Xuất phát từ thực tế trên chúng tôi tiến hành thực hiện đề tài: “Xác định hàm
lượng asen trong thực phẩm bằng phương pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử sử
dụng kĩ thuật hidrua hóa (HVG-AAS) và xác nhận lại bằng ICP-MS”. Mục tiêu và
yêu cầu đạt đƣợc của đề tài là: Khảo sát và tìm ra các điều kiện tối ƣu cho phƣơng
pháp, đánh giá độ chính xác của phƣơng pháp, ứng dụng phƣơng pháp vào phân tích
một số mẫu thực phẩm cụ thể (rau, thủy sản, sữa). Xác định lại hàm lƣợng asen trên
các mẫu nghiên cứu bằng phƣơng pháp ICP-MS, phƣơng pháp có độ nhạy và độ chính
xác cao hơn. So sánh kết quả phân tích bằng phƣơng pháp nghiên cứu với kết quả phân
tích bằng phƣơng pháp ICP-MS để đánh giá độ đúng của phƣơng pháp.
1

CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN
1.1. TRẠNG THÁI TỰ NHIÊN VÀ SỰ PHÂN TÁN CỦA ASEN
1.1.1. Trạng thái tự nhiên
Asen là thành phần tự nhiên của vỏ trái đất với hàm lƣợng trung bình khoảng
1,5-2 mg/kg. Một số quặng chứa nhiều asen nhƣ là pyrit, manhezit,… Trong các
quặng này, asen tồn tại ở dạng hợp chất với lƣu huỳnh rất khó tan trong nƣớc [11].
Trong tự nhiên asen có nhiều trong các loại khoáng vật nhƣ Realgar As4S4,
Orpoment As2S3, Arsenolite As2O3, Arsenopyrite FeAsS… Trong nƣớc asen
thƣờng ở dạng arsenic hoặc arsenate (AsO3
3-
, AsO4
3-
). Các hợp chất asen methyl
có trong môi trƣờng do chuyển hóa sinh học [2].
Asen còn có mặt trong thực phẩm, không khí, cơ thể động vật và con ngƣời
với nồng độ rất nhỏ. Ở mức độ bình thƣờng, nƣớc tiểu chứa 0,005-0,04 mg/L, tóc
chứa 0,08-0,25 mg/kg, móng tay móng chân chứa 0,43-1,08 mg/kg [23].
Hai môi trƣờng có khả năng tích tụ nồng độ asen cao là: tại khu vực có khí
hậu khô hạn đến bán khô hạn và tại những tầng nƣớc ngầm có tính khử mạnh,
thƣờng gặp ở vùng chứa nhiều lắng cặn phù sa với nồng độ sulphate thấp. Các tầng
nƣớc ngầm có nồng độ asen cao thƣờng ở độ sâu từ 20-120m [2].
1.1.2. Sự phân tán của asen trong môi trƣờng
Asen là một nguyên tố tồn tại khá phổ biến trong tự nhiên ở cả hai dạng vô cơ
và hữu cơ. Asen là nguyên tố dễ tạo sunfua với lƣu huỳnh, tạo hợp chất với selen,
telua và đặc biệt là với đồng, sắt, niken, bạc. Asen thƣờng di chuyển trong đất,
trong trầm tích, trong thực động vật và trong các vùng có hoạt động sinh học trong
đại dƣơng [2].
Trong địa quyển: Asen tích lũy trong một số thành tạo địa chất nhƣ khoáng
vật và quặng phong hóa ở lƣợng lớn nhƣng khá phân tán. Asen đƣợc bổ sung vào
đất qua tích lũy từ nƣớc, xâm nhập từ không khí và rác thải công nghiệp. Lƣợng
asen trong đất di chuyển do các quá trình địa chất, địa hóa và sinh địa hóa khác
nhau. Trong đất, các dạng asen vô cơ tham gia quá trình oxi hóa và metyl hóa nhờ
các vi sinh vật [2], [25].
2

Trong thủy quyển: Sự phân tán và di chuyển của asen trong môi trƣờng nƣớc
đặc biệt quan trọng vì phần lớn các quá trình ô nhiễm đều do ô nhiễm nƣớc. Asen
từ đất đƣợc giải phóng vào môi trƣờng nƣớc do quá trình oxi hóa các khoáng
sunfua hoặc khử các khoáng oxi hidroxit giàu asen hay quá trình rửa trôi và khuếch
tán tự nhiên. Về cơ chế xâm nhiễm các kim loại nặng - trong đó có asen - vào nƣớc
ngầm cho đến nay đã có nhiều giả thiết khác nhau nhƣng vẫn chƣa thống nhất.
Thông qua các quá trình thủy địa hóa và sinh địa hóa, các điều kiện địa chất thủy
văn mà asen có thể xâm nhập vào môi trƣờng nƣớc. Hàm lƣợng asen trong nƣớc
ngầm phụ thuộc vào tính chất và trạng thái môi trƣờng địa hóa. Nƣớc ngầm trong
những vùng trầm tích núi lửa, khu vực quặng hóa, mỏ dầu khí, mỏ than, ... thƣờng
giàu asen.
Ngoài quá trình di chuyển từ đất vào nƣớc, ô nhiễm asen trong nƣớc còn do
quá trình đào thải công nghiệp. Lƣợng lớn asen trong công nghiệp và khai thác mỏ
đƣợc đƣa nhanh vào nguồn nƣớc do thải trực tiếp hoặc quá trình rửa trôi gây ô
nhiễm nghiêm trọng môi trƣờng nƣớc trên diện rộng do khả năng hòa tan cao của
các hợp chất asen [1], [25].
Trong khí quyển: Lƣợng asen đi vào không khí chủ yếu do hai nguồn là khí
thải công nghiệp hay khí núi lửa và do vi sinh vật chuyển vào.
Trong sinh vật quyển: Asen đi vào cơ thể thực vật qua nƣớc hoặc đất là chủ
yếu, sau đó chuyển vào cơ thể động vật và bị hấp thụ, chuyển hóa và tích lũy một
phần. Asen xâm nhập vào cơ thể sinh vật, đặc biệt là cơ thể ngƣời theo nhiều con
đƣờng, trong đó phổ biến là qua đƣờng tiếp xúc và qua tiêu hóa. Phần lớn lƣợng
asen đi vào cơ thể động vật bị chuyển hóa nhanh chóng và đào thải ra môi trƣờng,
tiếp tục chu trình vận chuyển của nó trong tự nhiên [1], [25].
3

Hình 1.1: Vòng tuần hoàn của asen trong môi trường
Hình 1.2: Quá trình chuyển hóa của các dạng asen trong môi trường
1.2. TÍNH CHẤT VÀ CÁC DẠNG TỒN TẠI CỦA ASEN
1.2.1. Tính chất vật lý
Asen hay còn gọi là thạch tín, là nguyên tố hóa học có ký hiệu là As. Asen
lần đầu tiên đƣợc Albertus Magnus (Đức) viết về nó năm 1250. Nó là một á kim và
mang nhiều độc tính tƣơng tự một số kim loại nặng nhƣ chì và thủy ngân. Trong tự
4

nhiên asen tồn tại dƣới ba dạng thù hình là: anpha- màu vàng, beta- màu đen, gama-
màu xám. Dạng vô cơ của asen độc hơn so với dạng hữu cơ. Sau đây là một số
thông số vật lý của asen [11].
Bảng 1: Các thông số vật lý của asen
Tỷ trọng 5,7g/cm3
Số hiệu nguyên tử 33
Khối lƣợng nguyên tử 74,9216 g/mol
Độ dẫn điện 30µΩ.cm
Bán kính nguyên tử 1,21A0
Năng lƣợng ion hóa thứ nhất 10,5eV
Năng lƣợng ion hóa thứ hai 20,1 eV
Năng lƣợng ion hóa thứ ba 28,0 eV
Nhiệt độ nóng chảy 8170
C
Nhiệt độ bay hơi 6150
C
Asen là nguyên tố trong dãy chuyển tiếp, có tính chất gần giống với nguyên tố
đứng trên nó là photpho, có tính chất gần với kim loại hơn tính á kim. Asen có hai
đồng vị là 75
As (đồng vị bền) và 78
As (đồng vị phóng xạ với chu kỳ bán rã là T1/2
= 26,8 giờ).
Trong không khí, asen dễ bị oxi hóa thành As2O5 dạng bột màu trắng, có mùi
tỏi, rất độc đối với cơ thể.
Asen là một chất bán dẫn, dễ nghiền thành bột, ở trong nƣớc không màu,
không mùi, không vị, khó phân hủy. Ngƣời ta có thể tạo hợp chất bán dẫn của asen
nhƣ GaAs, có tính bán dẫn nhƣ silic và gecmani.
1.2.2. Tính chất hóa học của asen
Asen có tính chất hóa học rất giống với nguyên tố đứng trên nó là photpho
(P). Tƣơng tự nhƣ photpho, nó tạo thành các oxit kết tinh, không màu, không mùi
nhƣ As2O3 và As2O5 là những chất hút ẩm và dễ dàng hòa tan trong nƣớc để tạo
thành các dung dịch có tính axit. Asen tạo thành hidrua dạng khí và không ổn định,
đó là asin (AsH3). Sự tƣơng tự lớn đến mức asen sẽ thay thế phần nào cho photpho
trong các phản ứng hóa sinh học vì thế nó gây ra ngộ độc. Tuy nhiên, ở các liều
5

thấp hơn mức gây ngộ độc (50mg/L) thì các hợp chất asen hòa tan lại đóng vai trò
của các chất kích thích và đã từng phổ biến với các liều lƣợng nhỏ nhƣ là các loại
thuốc chữa bệnh cho con ngƣời vào giữa thế kỷ XVIII [5].
Cấu hình lớp vỏ điện tử hóa trị của asen là 4s2
4p3
, trong cấu hình điện tử của
asen có sự tham gia của obital d vì vậy có khả năng mở rộng vỏ hóa trị. Trong các
hợp chất của asen có ba giá trị oxi hóa phổ biến là: -3, +3, +5, trong đó số oxi hóa -
3 rất đặc trƣng cho asen [11].
Asen bền trong không khí khô, nhƣng bề mặt bị oxi hóa dần thành lớp xỉn
màu đồng cuối cùng thành lớp vỏ màu đen bao quanh nguyên tố. Khi đun nóng
trong không khí, asen bắt cháy tạo thành asen trioxit- thực tế là tetraasen hexanoxit
As4O6, đun nóng trong oxi tạo thành asen pentoxit- thực tế là tetraasen đecanoxit
As4O10 và As4O6.
Asen không phản ứng với nƣớc trong điều kiện thiếu không khí hoặc các
điều kiện thƣờng. Ở dạng bột nhỏ, asen bốc cháy trong khí clo tạo thành triclorua.
2As + 3Cl2 → 2AsCl3
Khi đun nóng, asen cũng tƣơng tác với brom, iot, lƣu huỳnh.
Về tính chất điện thế, asen đứng giữa hidro và đồng nên nó không tác dụng với
các axit không có tính oxi hóa, nhƣng dễ dàng phản ứng với các axit HNO3, H2SO4
đặc…
3As + 5HNO3 + 2H2O → 3H3AsO4 + 5NO
Asen tham gia phản ứng với oxi:
4As + 3O2 → 2As2O3
As2O3 + O2 → As2O5
Các halogennua đƣợc tạo ra khi asen tham gia phản ứng với các halogen
trong môi trƣờng axit. Các hợp chất này dễ bị thủy phân tạo axit tƣơng ứng trong
môi trƣờng nƣớc.
2As + 5Cl2 + 8H2O→ 2H3AsO4 + 10HCl
Trong điều kiện ẩm ƣớt các hợp chất asen sulfua dễ bị hòa tan, rửa trôi xâm
nhập vào đất, nƣớc, không khí.
6

1.2.3. Các dạng tồn tại của asen
Có rất nhiều dạng khác nhau của asen vô cơ và asen hữu cơ. Các dạng quan
trọng nhất có liên quan đến sức khỏe con ngƣời đƣợc đƣa ra trong bảng sau [1]
Bảng 1.2: Một số dạng asen hữu cơ và vô cơ
Tên Công thức
Asen trioxit As2O3 hoặc As2O6
Axit asenơ H3AsO3
Asen (III) vô cơ Asen triclorua AsCl3
Asen (III) sunfua As2S3
Asen (V) vô cơ Asen pentoxit As2O5
Axit asenic H3AsO4
Axit monometylasonic CH3AsO(OH)2
Axit dimetylasenic (CH3)2AsO(OH)
Trimetylasin oxit (CH3)3AsO
Metylasin CH3AsH2
Asen (III) Dimetylasin (CH3)2AsH
Trimetylasin (CH3)3As
hữu cơ
Axit asinilic (axit p- amino benzen
H2N-C6H4-AsO(OH)2
asonic)
Cacbazan (axit 4-
(OH)2OAs-C6H4-
[aminocacbonylamino]-
NH(CO)NH2
phenylasonic

Một số phản ứng đặc trƣng của As+3
Các hợp chất của As+3
rất phổ biến nhƣ: As2S3, H3AsO3, As2O3, AsCl3... chúng
đều tan tốt trong axit HNO3 đặc nóng, NaOH, NH4OH, (NH4)2S, và (NH4)2CO3.
As2S3 + 8HNO3 + 4H2O → 2H3AsO4 + 3H2SO4 + 8NO
As2S3 + 3(NH4)2S → 2(NH4)3AsS3
Cho khí H2S qua dung dịch AsCl3 có kết tủa màu vàng tƣơi là As2S3. AsCl3 là
hợp chất quan trọng của asen, nó dễ bay hơi, dễ bị thủy phân trong môi trƣờng nƣớc.
AsCl3 + 3H2O → H3AsO3 +3HCl Khi
khử H3AsO3 ta thu đƣợc khí asin, có mùi tỏi rất độc.
7

H3AsO3 + 3Zn + 6HCl → 3ZnCl2 + AsH3 + 3H2O
H3AsO3 + CuSO4 → CuHAsO3 + H2SO4
CuHAsO3 có kết tủa màu vàng lục, trong môi trƣờng kiềm nó tan trong dung
dịch cho màu xanh.
CuHAsO3 + NaOH → CuNaAsO3 + H2O

Một số phản ứng đặc trƣng của As+5
Một số hợp chất quan trọng của As+5
nhƣ: As2S5, H3AsO4, Ag3AsO4... Trong
đó As2S5 không tan trong nƣớc và axit HCl, chỉ tan trong NaOH, HNO3, NH4OH vì
vậy dựa vào tính chất này có thể xác định asen bằng phƣơng pháp khối lƣợng.
As2S5 + 3(NH4)2S → 2(NH4)3AsS4
Khi cho axit asenic tác dụng với molidat amoni (NH4)2MoO4 trong môi trƣờng
axit HNO3 cho kết tủa màu vàng, muối này dùng để định tính và định lƣợng asen.
H3AsO4 + 12(NH4)2MoO4 + 21HNO3 → (NH4)3H4[As(Mo2O7)6] + 21NH4NO3 +
10H2O Trong hợp chất này As+5
có vai trò ion trung tâm điển hình tạo phức dị đa
axit và phức dị đa axit này cũng có thể bị khử về phức dị đa màu xanh.

Một số phản ứng đặc trƣng của AsH3

Trong hợp chất AsH3, asen thể hiện số oxi hóa -3, liên kết trong asin là liên
kết cộng hóa trị. Asin là một khí độc không màu, dễ bị phân hủy thành asen nguyên
tố trong môi trƣờng không khí. Asin có nhiệt độ nóng chảy là -1170
C, nhiệt độ sôi
là -620
C. Asin có tính khử mạnh tác dụng với H2SO4 loãng, I2...
2AsH3 + 6H2SO4 → 6SO2 + As2O3 + 9H2O
AsH3 + 4I2 + 4H2O → H3AsO4 + 8HI
1.3. ỨNG DỤNG CỦA ASEN
Asen đƣợc biết đến và sử dụng rộng rãi tại Irăc và một vài nơi khác từ thời
cổ đại. Trong thời kỳ đồ đồng, asen thƣờng đƣợc đƣa vào đồng thiếc để làm cho
hợp kim trở nên cứng hơn (gọi là đồng thiếc asen).
Albertus Magnus (1193-1280) là ngƣời đầu tiên tách đƣợc nguyên tố asen vào
năm 1250. Năm 1649, Johann Schroder công bố hai cách điều chế asen. Chì asenat đã
từng đƣợc sử dụng nhiều trong thế kỷ XX làm thuốc trừ sâu cho các loại cây ăn quả.
8

Ứng dụng có nhiều e ngại nhất đối với cộng đồng là xử lý chống mối mọt và
bào mòn cho gỗ bằng asenat đồng cromat, còn gọi là CCA hay tanalith. Gỗ xẻ xử lý
bằng CCA vẫn còn phổ biến ở nhiều quốc gia, nó đƣợc sử dụng nhiều trong nửa
cuối thế kỷ XX, mặc dù gỗ xẻ xử lý bằng CCA đã bị cấm ở nhiều khu vực. Việc hấp
thụ trực tiếp hay gián tiếp do việc đốt cháy gỗ xử lý bằng CCA có thể gây tử vong ở
động vật cũng nhƣ gây ngộ độc nghiêm trọng ở ngƣời, liều gây tử vong ở ngƣời là
khoảng 20mg tro [5].
Trong các thế kỷ XVIII, XIX, XX một lƣợng lớn các hợp chất của asen đã
đƣợc sử dụng làm thuốc chữa bệnh. Arsphenamin và neosalvarsan là những hợp
chất của asen hữu cơ đƣợc chỉ định trong điều trị giang mai, nhƣng đã bị loại bỏ
bởi các loại thuốc kháng sinh hiện đại [10].
Asen (III) oxit đã đƣợc sử dụng với nhiều mục đích khác nhau trong hơn 200
năm qua, nhƣng phần lớn là điều trị ung thƣ. Cục quản lý thực phẩm và dƣợc phẩm
Hoa Kỳ (FDA) vào năm 2000 đã cho phép dùng hợp chất này trong điều trị các
bệnh nhân bị bạch cầu cấp tính [10].
Đồng axeto asenic (Cu(C2H3O2)2.3Cu(AsO2)2) đƣợc sử dụng làm thuốc
nhuộm màu xanh lục dƣới nhiều tên gọi khác nhau, nhƣ “lục pais” hay “lục ngọc
bảo”. Nó gây ra nhiều ngộ độc asen.
Gali asenua là một vật liệu bán dẫn quan trọng, sử dụng trong công nghệ chế tạo
mạch tích hợp (IC), các mạch này có nhiều ƣu điểm hơn so với các mạch dùng silic.
Asenat hidro chì đã từng đƣợc sử dụng nhiều trong thế kỷ 20, làm thuốc trừ
sâu cho các loại cây ăn quả. Việc sử dụng nó đôi khi tạo ra các tổn thƣơng não đối
với những ngƣời phun thuốc này.
1.4. ĐỘC TÍNH VÀ CƠ CHẾ GÂY ĐỘC CỦA ASEN
Về đặc điểm sinh học, asen có vai trò quan trọng đối với sinh vật, ở hàm
lƣợng nhỏ asen có khả năng kích thích sự phát triển của sinh vật. Nhƣng ở nồng độ
cao, asen gây độc cho ngƣời, động thực vật. Nếu bị nhiễm độc cấp tính, asen có thể
gây tử vong trong vòng vài giờ đến một ngày. Trong môi trƣờng tiếp xúc thƣờng
xuyên với asen ở nồng độ vƣợt quá độ an toàn nhƣng chƣa thể gây độc cấp tính,
asen sẽ gây độc mãn tính và thƣờng biểu hiện ở các triệu chứng lâm sàng nhƣ: mệt
9

mỏi, chán ăn, giảm trọng lƣợng cơ thể, xuất hiện các bệnh về dạ dày, ngoài da (hội
chứng đen da, ung thƣ da), rối loạn chức năng gan... [7].
Hình 1.3: Một số hình ảnh về nạn nhân nhiễm độc asen
Asen đi vào cơ thể bằng tất cả các con đƣờng nhƣ: hít thở, ăn uống và thẩm thấu
qua da. Khi vào cơ thể, đặc biệt là các As (III) tấn công ngay lập tức vào các enzyme có
chứa nhóm –SH và cản trở hoạt động của chúng. Phản ứng xảy ra nhƣ sau:
As (III) ở nồng độ cao còn làm đông tụ protein, tạo phức với coenzyme và
phá hủy quá trình hoạt động photphat hóa để tạo ra ATP, có lẽ do As (III) tấn công
vào các liên kết có nhóm sunfua. Tuy nhiên, phần lớn As (III) hấp thụ vào cơ thể
đều nhanh chóng bị triệt tiêu qua đƣờng tiết niệu đào thải asen chƣa metyl hóa và
thông qua hoạt động khử độc của gan bằng cách metyl hóa thành MeAsO3H2
(metylasonic acid ) hoặc Me2AsO2H (dimetylasenic acid) [22].
Asenat cũng giống nhƣ photphat, dễ tủa với các kim loại và ít độc hơn so với
asenit, vào cơ thể asenat sẽ thế chỗ của photphat trong chuỗi phản ứng tạo
adenozintriphotphat (ATP) do đó ATP sẽ không đƣợc tạo thành. Các dạng asen hữu
cơ có tính độc thấp hơn rất nhiều, một số hợp chất As (V) vô cơ thậm chí không
độc.
10

1.5. THỰC TRẠNG Ô NHIỄM ASEN TRÊN THẾ GIỚI VÀ Ở VIỆT NAM
1.5.1. Thực trạng ô nhiễm asen trên thế giới
Nhiễm bẩn asen trong nƣớc ngầm đã dẫn tới đại dịch ngộ độc asen tại
Bangladesh và các nƣớc láng giềng vào những năm 90 của thế kỷ XX đã làm hàng
triệu ngƣời chết. Qua phân tích cho thấy nồng độ asen nhiều nơi đã vƣợt quá giới
hạn cho phép của WHO (10µg/L). Ở Manikaganj, Harirampar, Faridpur, Gopalganj
(Bangladesh) có 19 mẫu thì 14 mẫu vƣợt quá tiêu chuẩn cho phép của Bangladesh
(50µg/l), riêng vùng Hairampar cả 4 mẫu đều trên 100µg/l [32].
Còn ở phía tây nam Đài Loan nồng độ asen trung bình từ 147-671 µg/l và
ngƣời dân sử dụng nƣớc ở đây đã bị bệnh đen chân. Hai khu vực của Achentina là
San Antonio delos Codres và Taco poro, mỗi nơi nồng độ asen khoảng 200µg/l [7].
Đầu năm 1978 có một báo cáo về sự nhiễm asen trong nƣớc ngầm ở phía
đông sông Hoogky, một nhánh sông Hằng phía tây Bengal. Tuy nhiên đến tận tháng
7/1983 thì nhóm bệnh nhân đầu tiên mới đƣợc phát hiện. Kể từ đó phạm vi ảnh
hƣởng và số bệnh nhân mới ngày càng tăng cao. Khu vực ảnh hƣởng rộng 3400
km2
, xấp xỉ 30 triệu dân, số ngƣời sử dụng nƣớc nhiễm độc asen lên tới 1triệu
ngƣời, trong đó hơn 200000 ngƣời đã đƣợc xác nhận là có triệu chứng nhiễm độc
asen. Đây là vụ nhiễm độc lớn nhất trong lịch sử [7].
Hiện tƣợng ô nhiễm nguồn nƣớc ngầm cung cấp nƣớc uống cho hơn một
triệu giếng ở Bangladesh và tây Bengal với nồng độ vƣợt quá giới hạn 50µg/l đã
gây nguy hiểm cho hơn 20 triệu ngƣời sử dụng nguồn nƣớc này.
11

Hình 1.4: Bản đồ ô nhiễm asen trên thế giới
1.5.2. Thực trạng ô nhiễm asen tại Việt Nam
Ở Việt Nam vào đầu những năm 1990, vấn đề ô nhiễm asen đƣợc biết đến
qua các nghiên cứu của Viện Địa chất và các Liên đoàn địa chất về đặc điểm địa
chất thủy văn và đặc điểm phân bố asen trong tự nhiên. Theo nghiên
cứu khảo sát phân tích nƣớc bề mặt và các nguồn nƣớc đổ ra sông Mã ở khu vực
Đông Nam Bản Phúng – Văn Bàn – Lào Cai, hàm lƣợng asen trong các mẫu nƣớc
đều vƣợt quá 0,05mg/L[2].
Từ 1995 đến 2000, nhiều công trình nghiên cứu điều tra về nguồn gốc asen
có trong nƣớc ngầm, mức độ ô nhiễm, chu trình vận chuyển... đã tìm thấy nồng độ
asen trong các mẫu nƣớc khảo sát ở khu vực thƣợng lƣu sông Mã, Sơn La, Phú
Thọ, Bắc Giang, Hƣng Yên, Hà Nội, Hà Nam, Nam Định, Thanh Hóa... đều vƣợt
tiêu chuẩn cho phép đối với nƣớc sinh hoạt của Quốc tế và Việt Nam.
12

Hình 1.5: Biểu đồ ô nhiễm asen tại các tỉnh phía Bắc ở Việt Nam
Trong hơn hai năm (2003-2005), Chính phủ Việt Nam và UNICEF đã khảo
sát về nồng độ asen trong nƣớc của 71000 giếng khoan thuộc 17 tỉnh đồng bằng
miền Bắc, Trung, Nam. Kết quả phân tích cho thấy, nguồn nƣớc giếng khoan của
các tỉnh thuộc lƣu vực sông Hồng: Hà Nam, Nam Định, Hà Tây, Hƣng Yên, Hải
Dƣơng và các tỉnh An Giang, Đồng Tháp thuộc lƣu vực sông Mê Công đều bị
nhiễm asen rất cao. Tỷ lệ các giếng có nồng độ asen từ 0,1 mg/L đến trên 0,5mg/L
(cao hơn tiêu chuẩn cho phép của Việt Nam và tổ chức Y tế thế giới 10-50 lần) dao
động từ 59,6 - 80% [6], [18].
Bộ Khoa học và công nghệ, Viện Y học lao động và vệ sinh môi trƣờng tiến
hành nghiên cứu trong ba năm (2007-2009) về ảnh hƣởng của ô nhiễm asen trong
nƣớc ngầm sinh hoạt đến sức khỏe, bệnh tật của cộng đồng dân cƣ đồng bằng sông
Hồng. Kết quả cho thấy có tới 2/3 số hộ đƣợc nghiên cứu vẫn dùng nƣớc (sau khi
lọc) có hàm lƣợng asen vƣợt mức cho phép (> 10µg/l). Đặc biệt có tới 14,7% số hộ
dân sử dụng nƣớc uống có hàm lƣợng asen cao hơn mức 50µg/l gặp nhiều nhất ở
Vĩnh Phúc, Hà Nội, Nam Định. Với nguồn nƣớc nhiễm asen ở mức trên 250µg/l thì
ngƣời dùng chỉ sau sáu tháng là phát bệnh mà đến nay chƣa có một phƣơng pháp
điều trị nào có thể tẩy độc asen ra khỏi cơ thể [6].
13

1.5.3 Giới hạn tối đa cho phép
Giới hạn an toàn cho phép là mức giới hạn tối đa (ML) hàm lƣợng một chất ô
nhiễm kim loại nặng đƣợc phép có trong thực phẩm.
Lƣợng ăn vào hàng tuần có thể chấp nhận đƣợc tạm thời (Provisional
Tolerable Weekly Intake) (PTWI): là lƣợng một chất ô nhiễm kim loại nặng đƣợc
đƣa vào cơ thể hàng tuần mà không gây ảnh hƣởng có hại đến sức khoẻ con ngƣời
(đơn vị tính: mg/kg thể trọng). [14]
Bảng 1.3: Bảng giới hạn tối đa asen cho phép trong thực phẩm
(QĐ 46/2007 của Bộ Y tế)
Loại thực phẩm ML (mg/kg – mg/L)
Thịt và sản phẩm thịt 1,0
Sữa 0,5
Rau, quả 1,0
Tôm, cua 2,0
Cá 2,0
Động vật thân mềm 1,0
PTWI (Arsen): 0,015 mg/kg thể trọng (tính theo arsen vô cơ).
1.6. CÁC PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH HÀM LƯỢNG ASEN
1.6.1. Phƣơng pháp phân tích khối lƣợng và phân tích thể tích
1.6.1.1 Phương pháp phân tích khối lượng
Đặc điểm của phƣơng pháp này là ảnh hƣởng của một số ion kim loại có thể
gây nhiễm bẩn, gây sai số đáng kể. Ngày nay phƣơng pháp phân tích khối lƣợng ít
đƣợc sử dụng, nó đƣợc thay thế bằng các phƣơng pháp công cụ cho độ chính xác
cao và đơn giản hơn [13], [16].
Xác định asen dựa trên việc kết tủa As2S3 bằng dithioaxetamit trong môi
trƣờng axit HCl, hoặc H2SO4 hoặc HClO4 0,1N. Dung dịch chứa kết tủa đƣợc đun
trên bếp cách thủy, lọc lấy kết tủa sấy khô ở 2000
C đến khối lƣợng không đổi, rửa
lại bằng nƣớc cất và làm khô ở nhiệt độ 1700
C. Cân kết tủa và tính hàm lƣợng asen
tƣơng ứng. Tuy nhiên phƣơng pháp này chỉ áp dụng với mẫu có hàm lƣợng asen
lớn và thực hiện qua nhiều công đoạn [13], [16].
14

1.6.1.2 Phương pháp phân tích thể tích
Dùng dung dịch chuẩn I2 + KI chuẩn độ dung dịch asenic ( AsO3
3-
) trong môi
trƣờng kiềm có thêm vài giọt hồ tinh bột. Tại điểm cuối của phép chuẩn độ có màu
xanh hồ tinh bột + iôt. Để đảm bảo độ chính xác của phép chuẩn độ cần đƣa mọi
dạng tồn tại của asen về As (III) [13], [16].
I2 + AsO3
3-
+ 2OH-
→ AsO4
3-
+ 2I-
+
H2O 1.6.2. Phƣơng pháp phân tích trắc quang
Nguyên tắc của phƣơng pháp là dựa trên khả năng tạo phức màu của chất
phân tích với một thuốc thử nào đó. Đo độ hấp thụ quang của phức màu ta sẽ biết
đƣợc nồng độ chất cần phân tích [6], [13], [15].
Có thể xác định asen bằng thuốc thử bạc dietyldithiocacbamat, asen trong
dung dịch phân tích sẽ đƣợc khử về asin bằng natri hidroborat ở môi trƣờng pH =
6, khí asin đƣợc dẫn đi trong dòng N2 qua bình thủy tinh đựng chì axetat, sau đó
đƣợc dẫn vào bình chứa bạc dietyldithiocacbamat, ở đó asen sẽ tạo phức màu đỏ
với bạc dietyldithiocacbamat có bƣớc sóng hấp thụ quang là 520nm. Trong phƣơng
pháp này sunfua của các nguyên tố kim loại: crom, coban, đồng, thủy ngân... có ảnh
hƣởng đến việc xác định asen, song có thể loại trừ ảnh hƣởng bằng cách dùng chì
axetat để giữ lại khí sunfua. Đặc biệt antimony có ảnh hƣởng nhiều đến việc xác
định asen do hợp chất SbH3 cũng tạo ra trong quá trình tạo asin và cũng tạo phức
màu đỏ với bạc dithiocacbamat. Phức này có bƣớc sóng hấp thụ quang là 510nm,
nhƣng chỉ khi hàm lƣợng antimony lớn hơn 5 mg/L mới có ảnh hƣởng. Vì vậy
phƣơng pháp này chỉ cho phép xác định asen trong mẫu có hàm lƣợng antimony
nhỏ. Độ nhạy và độ chính xác của phƣơng pháp này tƣơng đối cao, cho phép xác
định cỡ 1 µg/ml [6], [13], [15].
1.6.3. Phƣơng pháp đo hiện trƣờng với chất nhuộm thủy ngân bromua
Asen (III) và asen (V) đƣợc chuyển thành khí AsH3 nhờ hỗn hợp khử mạnh
NH2SO3H – axit sunfamic và NaBH4 – natri bohidrua. Khí asin tạo thành sẽ tạo
phức với thủy ngân bromua đƣợc tẩm trên giấy và chuyển thành màu vàng. Việc
định lƣợng dựa vào màu trên giấy hoặc độ đậm nhạt của màu. Giới hạn phát hiện
của phƣơng pháp là 10µg/L. Tuy nhiên độ hấp thụ quang có thể bị ảnh hƣởng bởi
15

khí H2S, cần dùng bông lọc chứa chì axetat để hấp thụ khí này. Phƣơng pháp này
đƣợc ứng dụng đo hiện trƣờng với số lƣợng mẫu lớn, chủ yếu cho mục đích sàng
lọc trên diện rộng [6].
1.6.4. Phƣơng pháp Von - Ampe hòa tan
Cơ sở của phƣơng pháp Von - Ampe hòa tan là xây dựng đƣờng cong phụ
thuộc giữa cƣờng độ dòng điện và hiệu điện thế giữa hai điện cực đƣợc đặt trong
bình điện phân chứa chất cần phân tích. Phƣơng pháp Von – Ampe hòa tan có các
giai đoạn chính sau [6], [12], [17]:
Khi điện phân làm giàu cần chọn thế thích hợp và giữ không đổi trong suốt
quá trình điện phân. Thông thƣờng ngƣời ta chọn thế ứng với dòng khuếch tán giới
hạn của chất cần phân tích và tại thế đó chỉ có một số tối thiểu các chất bị oxi hóa
hoặc khử trên điện cực. Các loại phản ứng có thể dùng để kết tủa lên bề mặt điện
cực có thể là [6], [12], [17]:
- Khử ion kim loại trên điện cực thủy ngân:
Men+
+ ne + Hg → Me(Hg)

- Khử ion kim loại trên điện cực rắn trơ:
Men+
+ ne → Me
- Phản ứng làm giàu chất điện cực dƣới dạng hợp chất khó tan hoặc với ion
kim loại dùng làm điện cực hoặc với một ion nào đó trong dung dịch [6], [12], [17].
- Hấp thụ điện hóa các chất lên bề mặt điện cực làm việc bằng cách thêm
vào dung dịch một thuốc thử có khả năng bị hấp thụ lên bề mặt điện cực, sau khi bị
hấp thụ nó sẽ tạo phức với ion cần xác định để tập trung ion đó lên bề mặt điện cực
[6], [12], [17].
Phƣơng pháp Von – Ampe hòa tan đƣợc phân chia thành dạng Von – Ampe
hòa tan anot và catot [6], [12], [17].
- Nếu điện phân là quá trình khử catot ở thế không đổi ETL thì khi hòa tan
cho quét thế với tốc độ không đổi, đủ lớn từ giá trị ETL về phía dƣơng hơn. Quá
trình hòa tan là quá trình anot và phƣơng pháp gọi là “ Von – Ampe hòa tan anot”
hay viết tắt là ASV (Anodic Stripping Voltammetry) [6], [12], [17].
16

- Nếu điện phân là quá trình oxi hóa anot ở thế không đổi ETL thì khi hòa tan
cho quét thế với tốc độ không đổi, đủ lớn từ giá trị ETL về phía âm hơn. Quá trình
hòa tan là quá trình canot và phƣơng pháp gọi là “ Von – Ampe hòa tan canot” hay
viết tắt là CSV (Cathodic stripping voltammetry) [6], [12], [17].
1.6.5. Phƣơng pháp phổ phát xạ nguyên tử cảm ứng cộng hƣởng plasma
(ICP-AES)
Dung dịch mẫu đƣợc phun ở dạng sol khí tới vùng plasma argon có nhiệt độ từ
60000
K đến 80000
K, tại đó asen đƣợc nguyên tử hóa và phát xạ bƣớc sóng đặc
trƣng. Nồng độ asen trong mẫu đƣợc xác định dựa trên cƣờng độ vạch phát xạ.
Giới hạn phát hiện của phƣơng pháp là 35 – 50 µg/L. Phƣơng pháp này có thể xác
định nhiều nguyên tố cùng một lúc và đƣợc áp dụng đối với tất cả các loại nền màu
khác nhau. Tuy nhiên các mẫu lỏng và rắn chứa nhiều kết tủa cần phải xử lý trƣớc
khi phân tích [8], [37].
1.6.6. Phƣơng pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử
Khi nguyên tử tồn tại tự do ở thể khí và ở trạng thái năng lƣợng cơ bản thì
nguyên tử không thu hay không phát ra năng lƣợng. 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
bƣớc sóng phù hợp, trùng với bƣớc sóng vạch phổ phát xạ đặc trƣng của nguyên tố
phân tích, chúng sẽ hấp thu nguyên tia sáng đó và sinh ra một loại phổ của nguyên
tử. Phổ này đƣợc gọi là phổ hấp thụ của nguyên tử. Với hai kĩ thuật nguyên tử hóa,
nên chúng ta có hai phép đo tƣơng ứng. Đó là phép đo phổ hấp thụ nguyên tử trong
ngọn lửa (F- AAS có độ nhạy cỡ 0,1ppm) và phép đo phổ hấp thụ nguyên tử không
ngọn lủa (GF- AAS có độ nhạy cỡ 0,1- 1µg/L) [9].
Phép đo phổ F- AAS: Kĩ thuật F- AAS dùng năng lƣợng của ngọn lửa đèn
khí để hóa hơi và nguyên tử hóa mẫu phân tích. Do đó mọi quá trình xảy ra trong
khi nguyên tử hóa mẫu phụ thuộc vào đặc trƣng và tính chất của ngọn lửa đèn khí
nhƣng chủ yếu là nhiệt độ ngọn lửa. Đây là yếu tố quyết định hiệu suất nguyên tử
hóa mẫu phân tích, mọi yếu tố ảnh hƣởng đến nhiệt độ ngọn lửa đèn khí đều ảnh
hƣởng đến kết quả của phƣơng pháp phân tích [9], [20].
17

Phép đo phổ GF- AAS: Kĩ thuật GF- AAS ra đời sau kĩ thuật F- AAS nhƣng
đã đƣợc phát triển rất nhanh, nó đã nâng cao độ nhạy của phép xác định lên gấp
hàng trăm lần so với kĩ thuật F- AAS. Mẫu phân tích bằng kĩ thuật này không cần
làm giàu sơ bộ và lƣợng mẫu tiêu tốn ít. Kĩ thuật GF-AAS là quá trình nguyên tử
hóa tức khắc trong thời gian rất ngắn nhờ năng lƣợng nhiệt của dòng điện có công
suất lớn và trong môi trƣờng khí trơ argon. 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
nguyên tử, cuối cùng là làm sạch và làm lạnh cuvet. Nhiệt độ trong cuvet graphit là
yếu tố quyết định mọi diễn biến của quá trình nguyên tử hóa mẫu [9], [20].
Sự ra đời và phát triển kĩ thuật hidrua hóa: Năm 1969, Holak đã sử dụng kĩ
thuật tạo hidrua kết hợp với hấp thụ nguyên tử. Ông dùng hỗn hợp kim loại và axit
(kẽm và axit clohydric) để thực hiện phản ứng khử.
Zn + 2HCl → ZnCl2 + 2H*
Mn+
+ (m+n)H*
→ MHn + mH+
M là nguyên tố phân tích. Một số tác giả dùng nhôm, magie thay thế cho
kẽm. Cũng có thể sử dụng clorua thiếc (II) hoặc KI làm chất khử và về sau ngƣời ta
sử dụng natri tetrahidro borat (NaBH4) có nhiều thuận tiện hơn. Khí hidrua đƣợc
đẩy ra khỏi dung dịch chuyển đến buồng nguyên tử hóa nhờ dòng khí mang là khí
trơ (argon, nitơ hoặc heli). Thiết bị HVG- AAS có thể dùng bộ nguyên tử hóa lò
graphit hoặc bộ nguyên tử hóa ngọn lửa. Với hệ nguyên tử hóa bằng ngọn lửa, để
nguyên tử hóa hợp chất hidrua khí đƣợc dẫn vào ống thạch anh hình chữ T. Ban đầu
ngƣời ta dùng ngọn lửa Ar- H để đốt nóng ống thạch anh, Holak dùng ngọn lửa
C2H2 – KK (không khí) có nhiều ƣu điểm hơn và đƣợc sử dụng nhiều hơn. Cũng
có thể đốt nóng ống thạch anh bằng lò điện và sự phân hủy AsH3 xảy ra trong môi
trƣờng khí trơ (Ar hoặc Ne, He). Ƣu điểm của việc đốt nóng ống thạch anh bằng lò
điện là có thể điều khiển để đạt đƣợc nhiệt độ tối ƣu nhất, nhiệt độ phân bố cho ống
thạch anh đều hơn, độ nhiễu nền thấp hơn [9], [16], [20].
Phƣơng pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử với kĩ thuật hydua hóa có những ƣu
điểm nhƣ tách đƣợc chất phân tích ra khỏi nền của mẫu nên loại trừ đƣợc nhiều yếu tố
ảnh hƣởng, đồng thời cũng làm giàu đƣợc chất phân tích nên có giới hạn phát
18

hiện rất nhỏ. Ngoài ra phƣơng pháp này có độ chọn lọc cao, dễ thực hiện, dùng cho
đƣợc hầu hết các đối tƣợng mẫu và chi phí hóa chất không lớn. Do đó đây là
phƣơng pháp đƣợc sử dụng nhiều trong các phòng thí nghiệm.
Char Charles Kabengera và cộng sự đã tối ƣu hóa và xác nhận giá trị sử dụng
của phƣơng pháp xác định hàm lƣợng asen trong thực phẩm bằng phƣơng pháp
quang phổ kĩ thuật hidrua hóa sau khi vô hóa mẫu bằng axit HNO3 và H2O2.
Phƣơng pháp có giới hạn định lƣợng thấp 0,6 µg/L. Sau khi đƣợc xác nhận giá trị
sử dụng, phƣơng pháp này đã đƣợc sử dụng để xác định hàm lƣợng asen trong thực
phẩm ở Rwanda [25].
Đã có các phƣơng pháp tiêu chuẩn về sử dụng kĩ thuật hidrua để xác định asen
cho các đối tƣợng mẫu nhƣ nƣớc và một số đối tƣợng thực phẩm nhƣ tiêu chuẩn
ASTM D 2972 – 03 xác định asen trong nƣớc [23], AOAC 977.33 xác định asen
trong thịt [21], AOAC 986.1 xác định asen trong thức ăn của vật nuôi [20].
1.7. PHƯƠNG PHÁP HVG –AAS, ICP-MS, PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ MẪU
VÀ PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ KẾT QUẢ
1.7.1. Phƣơng pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử sử dụng kĩ thuật hidrua
hóa (HVG-AAS)
Nguyên tắc của phƣơng pháp: Dựa vào tính chất của một số nguyên tố (các
ion của nó) có khả năng phản ứng với hidro mới sinh tạo ra hợp chất hidrua ở trạng
thái khí, dễ bị nguyên tử hóa thành các nguyên tử tự do có khả năng hấp thụ quang
sinh ra phổ hấp thụ nguyên tử của nó. Trong bình phản ứng, khi hợp chất hidrua
đƣợc hình thành, dùng khí trơ argon dẫn ngay nó vào cuvet thạch anh để nguyên tử
hóa và đo phổ.
Trong các hợp chất, asen thƣờng thể hiện số oxi hóa +3 và +5 mà phản ứng
của ion hóa trị cao với hidro mới sinh thƣờng rất chậm, nên ngƣời ta phải khử
trƣớc As(V) về As(III) rồi mới tiến hành phản ứng, thì sẽ cho kết quả ổn định và tốt
hơn. Sau khi đã chuyển về As (III), sử dụng chất khử là NaBH4 trong môi trƣờng
axit để đƣa asen về dạng asin. Ta có phản ứng :
NaBH4 + 3H2O + HCl → H3BO3 + 8H*
+ NaCl.
19

H là hidro mới sinh có tính khử mạnh nên khi có mặt các hợp chất của asen nó
thực hiện ngay quá trình khử :
2AsO3
3-
+ 16H*
→ AsH3 + 4H2O + H2
Hợp chất AsH3 đƣợc mang vào buồng nguyên tử hóa bằng dòng khí trơ (Ar)
liên tục. Dùng năng lƣợng ngọn lửa C2H2 – không khí làm nguồn duy trì đám hơi
nguyên tử asen, chiếu chùm tia đơn sắc từ đèn catot rỗng của asen vào đám hơi
nguyên tử, khi đó asen sẽ hấp thụ những tia nhất định (asen ở bƣớc sóng 193,7 nm
là nhậy nhất). Sau đó nhờ bộ phận thu và phân ly phổ hấp thụ ta chọn và đo cƣờng
độ vạch phổ phân tích để phục vụ cho việc định lƣợng nó.
Phép định lượng của phương pháp
Nếu chiếu chùm tia đơn sắc λ vào môi trƣờng có các nguyên tử tự do của
nguyên tố M ở thể khí, và gọi Aλ là cƣờng độ của một vạch phổ hấp thụ λ, thì sự
hấp thụ bức xạ của nguyên tử cũng tuân theo định luật Lambe- Bear. Chúng ta có:
Aλ = log (I0/It) = 2,303.kλ.N.L (1)
Trong đó: Aλ: cƣờng độ hấp thụ của vạch phổ.
kλ: hệ số hấp thụ nguyên tử của nguyên tố.
L: bề dày của lớp chất hấp thụ.
N: số nguyên tử đã hấp thụ bức xạ.
Trong những điều kiện xác định và với một nguyên tử, 1 vạch phổ λ, thì các
giá trị 2,303; kλ; L đều không đổi nên ta có:
Aλ = k.N (2)
Với k = 2,303.kλ.L.
Gọi C là nồng độ của nguyên tố cần phân tích có trong mẫu đem đo phổ thì
mối quan hệ giữa N và C đƣợc biểu diễn
N = k2.Cx
b
(3)
Trong đó b là hằng số bản chất, nó nhận giá trị: 0< b≤ 1.
Nhƣ vậy ta có phƣơng trình cơ sở của phép định lƣợng các nguyên tố theo
độ hấp thụ của nó là:
Aλ = a. Cx
b
(4)
20

a = k.k2 là hằng số thực nghiệm phụ thuộc vào tất cả các điều kiện thực nghiệm để
hóa hơi và nguyên tử hóa mẫu.
Trong các phép đo ta thƣờng tìm đƣợc một giá trị C = C0 mà:
+ Mọi Cx < C0 thì b= 1, quan hệ giữa Aλ và Cx là tuyến tính.
+ Mọi Cx > C0 thì 0<b<1 quan hệ giữa Aλ và Cx là không tuyến tính.
C0 đƣợc gọi là giới hạn quan hệ tuyến tính.
Aλ
CO CX
Hình 1.6: Mối quan hệ giữa cường độ vạch phổ Aλ và nồng độ chất phân tích
CX 1.7.2. Phƣơng pháp phổ khối plasma cảm ứng (ICP-MS)
Phƣơng pháp ICP – MS ra đời vào đầu những năm 80 của thế kỉ trƣớc và
ngày càng chứng tỏ là kĩ thuật phân tích có ƣu điểm vƣợt trội so với các kĩ thuật
phân tích khác nhƣ quang phổ hấp thụ nguyên tử (AAS), quang phổ phát xạ plasma
cảm ứng (ICP-AES hay ICP-OES)… Phƣơng pháp ICP-MS hơn hẳn các kĩ thuật
phân tích kim loại nặng khác ở các điểm sau: có độ nhạy cao, độ lặp lại cao, xác
định đồng thời đƣợc hàng loạt các kim loại trong thời gian phân tích ngắn [35].
Nguyên tắc của phƣơng pháp ICP-MS: Mẫu đƣợc dẫn vào buồng tạo sol khí,
sau đó một phần rất nhỏ mẫu đƣợc dẫn vào ngọn lửa plasma, plasma có nhiệt độ rất
cao hóa hơi, nguyên tử hóa và ion hóa chất phân tích, sinh ra các ion (M+), các ion
M+ đƣợc thu dẫn vào buồng phân giải phổ khối (m/Z), bằng thiết bị phân tích khối
21

lƣợng có từ tính và độ phân giải cao phát hiện, khuyếch đại tín hiệu và đếm bằng
thiết bị điện tử kĩ thuật số [35].
Các quá trình xảy ra trong nguồn ICP:
- Hóa hơi chất mẫu, nguyên tử hóa các phân tử, ion hóa các nguyên tử, sự
phân giải của các ion theo số khối sẽ sinh ra phổ ICP-MS:
Hóa hơi: MnXm(r)
Mnxm(k)
Phân li: MnXm(k)
nM(k) + mX(k)
Ion hóa: M(k)0
+ Enhiệt
M(k)+
- Thu toàn bộ đám hơi ion của mẫu, lọc và phân ly chúng thành phổ nhờ hệ thống
phân giải khối theo số khối của ion, phát hiện chúng bằng detector, ghi lại phổ.
- Đánh giá định tính, định lƣợng phổ thu đƣợc.
Nhƣ vậy thực chất phổ ICP - MS là phổ của các nguyên tử ở trạng thái khí tự
do đã bị ion hóa trong nguồn năng lƣợng cao tần ICP theo số khối các chất.
* Ƣu điểm của phƣơng pháp phân tích bằng ICP-MS
- Nguồn ICP là nguồn năng lƣợng kích thích phổ có năng lƣợng cao, nó cho phép
phân tích hơn 70 nguyên tố từ Li – U và có thể xác định đồng thời chúng với độ nhạy
và độ chọn lọc rất cao (giới hạn phát hiện từ ppb-ppt đối với tất cả các nguyên tố).
- Khả năng phân tích bán định lƣợng rất tốt do không cần phải dùng mẫu
chuẩn mà vẫn đạt độ chính xác cao; có thể phân tích các đồng vị và tỷ lệ của chúng.
- Tuy có độ nhạy cao nhƣng nguồn ICP lại là nguồn kích thích phổ rất ổn
định, nên phép đo ICP - MS có độ lặp lại cao và sai số rất nhỏ.
- Phổ ICP - MS ít vạch hơn phổ ICP - AES nên có độ chọn lọc cao, ảnh hƣởng
thành phần nền hầu nhƣ ít xuất hiện, nếu có thì cũng rất nhỏ, dễ loại trừ.
- Vùng tuyến tính trong phép đo ICP - MS rộng hơn hẳn các kĩ thuật phân tích
khác, có thể gấp hàng trăm lần và khả năng phân tích bán định lƣợng rất tốt do
không cần dùng mẫu chuẩn mà vẫn cho kết quả tƣơng đối chính xác.
- Ngoài ra ICP-MS còn đƣợc sử dụng nhƣ là một detector cho LC, CE, GC...
22

Với nhiều ƣu điểm vƣợt trội, kĩ thuật phân tích ICP - MS đƣợc ứng dụng
rộng rãi để phân tích nhiều đối tƣợng 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 trƣờng...
Cục quản lý thực phẩm và dƣợc phẩm Hoa Kỳ - FDA, họ kết hợp hai phƣơng
pháp sắc ký lỏng và ICP-MS để tách và xác định hàm lƣợng các dạng asen trong
gạo và các sản phẩm từ gạo [31].
Cơ quan bảo vệ môi trƣờng Mỹ - EPA, Cơ quan này đã xây dựng và phát triển
phƣơng pháp xác định đồng thời 13 nguyên tố (Al, As, Cd, Cr, Cu, Pb, Mn, Ni, Se,
Ag, Tl, V và Zn) trong nƣớc thải dùng để xử lý khí sunfua. Phƣơng pháp có giới
hạn phát hiện thấp, riêng Zn và Se có giới hạn phát hiện cỡ 1µg/L, các nguyên tố
còn lại có giới hạn phát hiện nhỏ hơn 1 µg/L [26].
Gang Li đã làm nghiên cứu về xác định lƣợng vết các nguyên tố Fe, Cu, Zn, Mg
và lƣợng siêu vết các nguyên tố Co, Mn, Pb, Cd trong huyết thanh bằng phƣơng pháp
ICP-MS, các kết quả phân tích mẫu chuẩn rất gần với giá trị thực [28].
1.7.3 Phƣơng pháp xử lý mẫu
Nguyên tắc xử lý mẫu:
Xử lý mẫu là quá trình hoà tan và phá huỷ cấu trúc của chất mẫu ban đầu, giải
phóng và chuyển các chất cần xác định về dạng đồng thể phù hợp với phép đo đã
chọn, từ đó xác định hàm lƣợng chất mà chúng ta mong muốn.
Để vô cơ hoá mẫu, chuyển chất phân tích về dạng phù hợp với phƣơng pháp
phân tích, có hai phƣơng pháp phổ biến hiện nay là xử lý ƣớt và xử lý khô:
Kỹ thuật xử lý ƣớt: là kỹ thuật dùng các axit mạnh, đặc và nóng, kiềm mạnh
đặc, nóng hoặc hỗn hợp axit hay hỗn hợp kiềm... để phân huỷ mẫu trong điều kiện
đun nóng trong bình Kendan, trong hộp kín hay trong lò vi sóng.
Kỹ thuật xử lý khô: là kỹ thuật nung để xử lý mẫu trong lò nung ở nhiệt độ thích
hợp (4500
C - 7000
C), sau đó hoà tan bã mẫu bằng dung dịch muối hay axit phù hợp.
Khi nung, các chất hữu cơ của mẫu sẽ bị đốt cháy hoàn toàn thành CO2 và H2O.
23

Có thể kết hợp hai phƣơng pháp trên chúng ta có phƣơng pháp khô- ƣớt kết hợp.
* Phá mẫu hệ hở
Phƣơng pháp này đơn giản, không cần dụng cụ phức tạp và cho kết quả khá
chính xác.
Các axit đƣợc sử dụng trong phá mẫu hệ hở nhƣ: 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 nhƣ để xác định các nguyên tố dễ bay hơi nhƣ Hg thì cần khống chế nhiệt độ
< 1200
C, để phá các mẫu chứa nhiều SiO2 cần cho thêm HF….
* Phá mẫu bằng lò vi sóng
Hiện nay phổ biến nhất là kĩ thuật xử lý mẫu ƣớt với axit đặc trong lò vi sóng
hệ kín do có nhiều ƣu điểm nhƣ: thời gian xử lý mẫu ngắn, phá huỷ mẫu triệt để và
không mất chất phân tích, hiệu suất xử lý mẫu cao.
Dƣới tác dụng phá hủy và hoà tan các hạt (phần tử) mẫu của axit, năng lƣợng
nhiệt cùng axit làm tan rã các hạt mẫu đồng thời do khuếch tán, đối lƣu, 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 nƣớc hấp thụ (> 90%) năng lƣợng vi sóng và do có động năng lớn nên chúng
chuyển động nhiệt 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.
1.7.4. Phƣơng pháp xử lý và đánh giá kết quả
1.7.4.1. Hàm lượng asen
Tính hàm lƣợng asen trong mẫu rắn theo công thức:
X (µg/ kg) = CM
V .K (5)
m
24

Tính hàm lƣợng asen trong mẫu lỏng theo công thức:
X ( µg/L) = CM V .K (6)
VO
Trong đó:
V: thể tích định mức (ml).
CM: nồng độ asen trong dung dịch mẫu khi đo phổ ( µg/kg hay µg/L).
m: khối lƣợng của mẫu để phân tích
(g). Vo: thể tích mẫu dùng để phân tích
(ml). K: hệ số pha loãng.
X: hàm lƣợng asen trong mẫu
thực. Tiến hành thí nghiệm n lần.
1.7.4.2. Độ lặp lại
Độ lặp lại đƣợc đặc trƣng bởi độ lệch chuẩn và độ lệch chuẩn tƣơng đối (hay
hệ số biến động). Độ lệch chuẩn càng nhỏ thì thí nghiệm có độ lặp lại càng cao
[15], [22], [27].
+ Giá trị trung bình:
x =
n
(7)
xi /(n 1)
i 1
Trong đó: x là giá trị trung bình số học của tập hợp các giá trị xi.
xi là giá trị kết quả của mỗi thực nghiệm.
+ Độ lệch chuẩn:
n
x)2
(x i
SD = (8)
i 1
n 1
+ Độ lệch chuẩn tƣơng đối ( hay hệ số biến động):
RSD hay (CV) (%) = SD * 100
(9)
x
+ Độ đúng: Thƣờng đƣợc đánh giá qua chuẩn Student khi so sánh giá trị
trung bình của các phép đo lặp lại và giá trị chuẩn. Sự sai khác giữa giá trị trung
bình và giá trị chuẩn càng nhỏ thì độ đúng càng lớn và ngƣợc lại [24], [34].
25

t = | -µ|. /SD (10)
x n
Khi lấy t thực nghiệm (ttn) tính đƣợc từ các kết quả phân tích đem so sánh
với t lý thuyết (tlt) ứng với n-1 bậc tự do và α = 0,05 thì sai khác giữa kết quả thực
nghiệm và giá trị thực là không có ý nghĩa, kết quả thực nghiệm đúng.
Ngoài ra việc xác định độ đúng có thể thực hiện thông qua xác định độ thu hồi
(còn gọi là độ tìm lại) của phƣơng pháp.
1.7.4.3. Giới hạn phát hiện (LOD), giới hạn định lượng (LOQ)
LOD đƣợc 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.
LOQ đƣợc xem là nồng độ thấp nhất của chất phân tích mà hệ thống định
lƣợng đƣợc với tín hiệu phân tích khác có ý nghĩa định lƣợng với tín hiệu của mẫu
trắng hay tín hiệu nền và đạt độ tin cậy ≥ 95%.
- Làm trên mẫu trắng (mẫu trắng có thành phần nhƣ mẫu thử nhƣng không
có chất phân tích). Phân tích 10 lần song song, tính độ lệch chuẩn [34].
LOD = x + 3SD (11)
LOQ = + 10SD
x
- Làm trên mẫu thử: làm 10 lần song song. Nên chọn mẫu thử có nồng độ
thấp (ví dụ trong khoảng 5 đến 7 lần LOD ƣớc lƣợng).
LOD = 3xSD (12)
LOQ = 10xSD
Đánh giá LOD đã tính đƣợc: tính R = x /SD
Nếu 2,5 < R < 10 thì nồng độ dung dịch thử là phù hợp và LOD tính đƣợc
là đáng tin cậy.
Nếu R < 2,5 thì phải dùng dung dịch thử đậm đặc hơn, hoặc thêm một ít
chất chuẩn vào dung dịch thử đã dùng, làm lại thí nghiệm và tính lại R.
26

Nếu R > 10 thì phải dùng dung dịch thử loãng hơn, hoặc pha loãng dung
dịch thử đã dùng, làm lại thí nghiệm và tính lại R.
1.7.4.4. Độ thu hồi
Thêm một lƣợng chất chuẩn xác định vào mẫu thử hoặc mẫu trắng, phân tích
các mẫu thêm chuẩn đó, tính độ thu hồi theo công thức sau đây [34]:
+ Đối với mẫu thử:
R%
C
m c
C
m
100 (13)
Cc
+ Đối với mẫu trắng:
R%
C
tt
100 (14)
C
c
Trong đó: R%: độ thu hồi.
Cm+c: nồng độ đo đƣợc.
Cm: nồng độ chất phân tích trong mẫu thử.
Cc: nồng độ chuẩn thêm (lý thuyết).
Ctt: nồng độ chất phân tích trong mẫu trắng thêm chuẩn.
Sau đó tính độ thu hồi chung là trung bình của độ thu hồi các lần lặp lại. Thêm
chất chuẩn ở 3 mức nồng độ thấp, trung bình, cao trong khoảng nồng độ làm việc.
Nồng độ thực hiện:
- Đối với những chất có quy định giới hạn tối đa cho phép (MRL) thực hiện
tại 3 nồng độ: tại MRL, MRL/2 và MRL*2
- Đối với những chất cấm không quy định giới hạn cho phép, nếu có mức
yêu cầu hiệu năng tối thiểu (MRPL) thì thực hiện tại tối thiểu 02 nồng độ < MRPL.
- Đối với các chất dinh dƣỡng, bổ sung không phải là chất gây hại thì thực
hiện tại 3 nồng độ tại khoảng đầu, giữa và cuối khoảng tuyến tính.
1.7.4.5. So sánh hai giá trị trung bình
Chuẩn t đƣợc dùng để so sánh xem có sự khác nhau giữa giá trị thực nghiệm
và giá trị thực hay không; phƣơng pháp này đƣợc ứng dụng hoặc để so sánh kết quả
thực nghiệm với giá trị chuẩn trong mẫu kiểm tra hoặc để so sánh kết quả của
27

phƣơng pháp phân tích với phƣơng pháp đối chiếu. Trƣớc khi so sánh hai giá trị
trung bình cần so sánh hai phƣơng sai [34].
So sánh hai phƣơng sai (chuẩn F – Fisher):
Tính toán giá trị Ftn (F thực nghiệm) theo công thức sau đây và so sánh với
giá trị Fc (F tra bảng).
(15)
- Ftn: Giá trị F thực nghiệm
- S1
2
, S2
2
: Các phƣơng sai của hai phƣơng pháp với quy ƣớc S1
2
> S2
2
Nếu: Ftn ≤ Fc (α, k1, k2): Hai phƣơng pháp có độ lặp lại (độ chụm) giống nhau.
Nếu: Ftn > Fc (α, k1, k2): Hai phƣơng pháp có độ lặp lại khác nhau.
Khi hai phƣơng sai có sự đồng nhất, tính độ lệch chuẩn chung và giá trị ttn (t
thực nghiệm) theo công thức sau đây và so sánh với giá trị tbảng (t tra bảng):
(16)
(17)
Trong đó:
ttn: Giá trị t thực nghiệm
tbảng (α, k = n1 + n2 - 2): Giá trị t tra bảng mức ý nghĩa α, bậc tự do k
n1, n2: Số lần thí nghiệm lần lƣợt của phƣơng pháp thử nghiệm và phƣơng
pháp đối chiếu.
S1
2
, S2
2
: Phƣơng sai lần lƣợt của phƣơng pháp thử nghiệm và phƣơng pháp
đối chiếu.
: Giá trị trung bình lần lƣợt của phƣơng pháp thử nghiệm và phƣơng
pháp đối chiếu.
Nếu ttn ≤ tbảng(α, k): Không có sự khác nhau về kết quả của hai phƣơng pháp.
Nếu ttn > tbảng(α, k): Có sự khác nhau về kết quả của hai phƣơng pháp,
phƣơng pháp thử nghiệm mắc sai số hệ thống.
28

CHƢƠNG 2: THỰC NGHIỆM
2.1. ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
2.1.1. Đối tƣợng nghiên cứu
Xác định hàm lƣợng asen trong một số loại thực phẩm: cà chua, rau, cá, tôm,
ốc, trai, sữa tiệt trùng.
2.1.2. Nội dung và phƣơng pháp nghiên cứu
Nghiên cứu quy trình xác định hàm lƣợng asen thực phẩm bằng phƣơng pháp
quang phổ hấp thụ nguyên tử với kĩ thuật hidrua hóa sau khi xử lý mẫu bằng vi
sóng, trong luận văn này chúng tôi tập trung nghiên cứu các vấn đề sau:
1/ Chọn các thông số đo của máy đo phổ bao gồm:
+ Bƣớc sóng hấp thụ của nguyên tố cần phân tích.
+ Khe sáng.
+ Chiều cao Burner.
+ Cƣờng độ dòng đèn catot rỗng.
+ Lƣu lƣợng khí axetilen.
2/ Khảo sát các điều kiện tạo hợp chất hidrua :
+ Khảo sát tỷ lệ chất tham gia phản ứng: Tốc độ dẫn dung dịch NaBH4 và
HCl; tốc độ dẫn mẫu.
+ Khảo sát tốc độ khí mang
+ Nồng độ NaBH4, HCl ảnh hƣởng đến sự tạo khí asin.
+ Nồng độ KI, thời gian khi tiến hành khử As(V) về As(III)
3/ Khảo sát ảnh hƣởng của các nguyên tố có mặt trong dung dịch mẫu.
4/ Thẩm định phƣơng pháp:
+ Khảo sát khoảng tuyến tính và xây dựng đƣờng chuẩn trong phép đo.
+ Xác định giới hạn phát hiện (LOD), giới hạn định lƣợng (LOQ).
+ Độ chụm (độ lặp lại) của phép đo.
+ Độ chụm độ lặp lại của phƣơng pháp (độ chệch, độ thu hồi).
5/ Ứng dụng phƣơng pháp vào xác định hàm lƣợng asen trong một số thực
phẩm (rau, cá, tôm, ốc, trai, sữa tiệt trùng) và xác định hiệu suất thu hồi.
29

6/ Xác định hàm lƣợng asen trong các mẫu nghiên cứu bằng phƣơng pháp
ICP-MS.
7/ So sánh kết quả phân tích bằng phƣơng pháp HVG-AAS với kết quả phân
tích bằng phƣơng pháp ICP-MS.
2.1.3. Phƣơng pháp xử lý kết quả
Xử lý số liệu bằng phần mềm Excel và phần mềm Sigma Plot 10.0.
2.2. THIẾT BỊ, DỤNG CỤ, HÓA CHẤT
2.2.1. Thiết bị
- Máy quang phổ hấp thụ nguyên tử 240FS AA - Agilent.
- Bộ hidrua hóa, VGA 77 Vapor Generation – Agilent.
- Cell thạch anh.
- Lò vi sóng phá mẫu, Microwave Digestion System: Multiwave 3000.
- Phổ khối nguyên tử ICP-MS, NexION 300Q ICP-MS – Perkin Elmer.
- Bộ lấy mẫu tự động Autosampler Model: SC-2 DX.
- Cân phân tích Sartorius, có độ chính xác đến 0,0001 g.
- Bể siêu âm, Ultrasonic cleaner - Branson, 8821 OMT.
- Cân kĩ thuật độ chính xác 0,01 g.
- Bếp cách thủy.
- Bếp khuấy từ gia nhiệt.
- Máy nghiền mẫu IKA
2.2.2. Dụng cụ
- Bình định mức các loại 25, 50, 100, 200 ml.
- Giấy lọc, loại trung tính.
- Phễu lọc, đũa thủy tinh.
- Pipet Eppendorf: 10 ml, 5 ml, 1000 µl, 200 µl.
- Pipet thủy tinh các loại 2, 5, 10 ml.
- Cốc thủy tinh.
- Ống ly tâm polypropylen có nắp xoáy, chia vạch, 15ml, 50ml Falcon.
- Dispensers - Repipet, 5, 10, and 20 mL.
30

2.2.3. Hóa chất
Tất cả hoá chất đem dùng đều là hoá chất tinh khiết dùng cho phân tích các
nguyên tố lƣợng vết, loại PA (AR) của Merk hoặc tƣơng đƣơng.
- Chuẩn As dung dịch chuẩn gốc 1000 mg/L, (Merck).
- As2O5 (Merck).
- Dung dịch chuẩn As (III) 1000 mg/L, Spex Certiprep
- Dung dịch chuẩn Rh 10 mg/L, Spex Certiprep.
- Dung dịch Tuning solution 1 µg/L: Be, Ce, Fe, In, Li, Mg, Pb, U
- HNO3 68% - 70% , OPTIMA ultra-pure grade, Fisher Scientific..
- HCl 35% - 37%, OPTIMA ultra-pure grade, OPTIMA ultra-pure grade,
Fisher Scientific.
- Dung dịch kiểm chuẩn đa nguyên tố 100 mg/L trong HNO3 4% dùng cho
ICP-MS: (Multielement Verification Standards for ICP-MS: Cat.# ICP-MS-68B-
A: ICP-MS-68B Solution A: 100mg/l in HNO3 4%).
- H2O2 30%, OPTIMA ultra-pure grade, Fisher Scientific.
- NaOH tinh thể, tinh khiết thuốc thử (Merck).
- NaBH4, tinh khiết thuốc thử (AR), Aldrich Chemical Company.
- KI, tinh khiết thuốc thử (AR), (Merck).
- Nƣớc cất hai lần.
- Nƣớc deion.
- Khí Argon, (tinh khiết đến 99%).
- Khí Argon, tinh khiết đến 99,9995%.
- Khí Axetilen, (tinh khiết đến 99%).
2.2.4. Chuẩn bị hóa chất và dung dịch chuẩn
+ Chuẩn bị dung dịch chuẩn trung gian As (III)
- Lấy 1 ml dung dịch chuẩn As 1000 mg/L vào bình định mức 100 ml, định
mức tới vạch định mức bằng HCl 10% thu đƣợc dung dịch chuẩn As 10 mg/L.
- Lấy 1 ml, 2 ml, 5 ml, 7,5 ml dung dịch chuẩn As 10 mg/L vào bình định
mức 100 ml, định mức tới vạch định mức bằng HCl 10% thu đƣợc dung dịch chuẩn
31

As 100 µg/L, 200 µg/L, 500 µg/L, 750 µg/L. Từ dung dịch 500 µg/L hút 5 ml định
mức 50 ml bằng HCl 10% đƣợc dung dịch 50 µg/L.
+ Dung dịch chuẩn As(V)
- Dung dịch chuẩn gốc As(V): hoà tan 1,534 g As2O5 vào nƣớc cất chứa
4 g NaOH. Định mức đến 1L. 1ml dung dịch chứa 1mg As(V).
- Dung dịch chuẩn As(V) trung gian: chuẩn bị nhƣ với dung dịch As(III).
- Dung dịch chuẩn làm việc: chuẩn bị nhƣ với dung dịch As III).
+ Chuẩn bị dung dịch chuẩn làm việc
Dung dịch 0,5; 1,0; 2,0; 5,0 µg/L: Từ dung dịch chuẩn 50 µg/L hút lần lƣợt 0,5 ml,
1,0 ml 2,0 ml và 5 ml cho vào bình định mức 50 đã thêm HCl 10%, thêm 5ml dung
dịch KI 10 % và định mức bằng HCl 10%.
Dung dịch 10; 15; 20 µg/L: Lấy lần lƣợt 5,0 ml, 7,5 ml và 10,0 ml dung dịch chuẩn
trung gian As 100 µg/L vào các bình định mức 50 ml đã thêm HCl 10%, thêm 5 ml
dung dịch KI 10% và định mức bằng HCl 10%.
+ Chuẩn bị hóa chất
- Dung dịch KI 10%: Cân 10 gam KI hòa tan bằng nƣớc cất 2 lần định mức
vào bình định mức 100 ml. Bảo quản trong bóng tối dùng trong một tuần.
- Dung dịch HCl 10% (v/v): Lấy 200 ml dung dịch HCl 37% vào bình định
mức 2000 ml, định mức tới vạch định mức bằng nƣớc cất 2 lần.
- Dung dịch HCl 5M: Lấy 200 ml dung dịch HCl 37% vào bình định mức
1000 ml, định mức tới vạch định mức bằng nƣớc cất 2 lần.
- Dung dịch NaBH4 0,5% trong NaOH 0,5%: Cân 1 gam NaBH4, 1 gam
NaOH hòa tan bằng nƣớc cất, định mức vào bình định mức 200 ml. Dung dịch
dùng trong ngày, trƣớc khi dùng rung siêu âm 10 phút để loại bọt khí.
2.3. LẤY MẪU VÀ XỬ LÝ MẪU
2.3.1. Lấy mẫu
* Vị trí lấy mẫu: Túc Duyên là chợ đầu mối lớn nhất cung cấp các sản phẩm
nông nghiệp và hàng tiêu dùng cho hàng vạn cƣ dân Thành phố Thái Nguyên. Do
32

đó các mẫu thuộc các đối tƣợng khác nhau nhƣ mẫu rau, cá, tôm, ốc, trai, sữa tiệt
trùng đều đƣợc lấy tại chợ Túc Duyên – phƣờng Túc Duyên – Thành phố Thái
Nguyên. Mỗi mẫu sau khi lấy đều đƣợc ghi kèm các thông tin về vị trí lấy mẫu và
loại mẫu đồng thời thu thập thêm thông tin.
Bảng 2.1: Tên mẫu và kí hiệu mẫu
STT Tên mẫu Ngày lấy mẫu Kí hiệu mẫu
1 Cà chua 02/7/2013 M1
2 Rau muống 02/7/2013 M2
3 Rau đay 02/7/2013 M3
4 Rau mồng tơi 02/7/2013 M4
5 Cà rốt 02/7/2013 M5
6 Cá Rô Phi 12/7/2013 M6
7 Cá trôi 12/7/2013 M7
8 Cá Chép 12/7/2013 M8
9 Tôm 12/7/2013 M9
10 Ốc 12/7/2013 M10
11 Trai 12/7/2013 M11
12 Sữa tiệt trùng IZZI có đƣờng 12/7/2013 M12
13 Sữa tiệt trùng IZZI hƣơng dừa 12/7/2013 M13
14 Sữa tiệt trùng IZZI hƣơng dâu 12/7/2013 M14
(*) Các mẫu được lấy từ 6h00 – 8h00 ngày 02/7/2013 và 12/7/2013.
2.3.2. Xử lý mẫu sơ bộ
* Mẫu động vật nhuyễn thể:
Trƣớc khi mổ ốc, trai, lấy thịt bên trong cần phải rửa kĩ lớp vỏ bên ngoài bằng
nƣớc sạch để loại bỏ hết bùn, rêu, tảo hay các chất bẩn khác bám trên vỏ của chúng.
Sau khi mổ lấy phần thân mềm của ốc, rửa sạch phần mô mềm thu đƣợc bằng nƣớc
33

cất 2 lần, thấm khô bằng giấy lọc sạch. Sau đó đồng nhất mẫu bằng máy nghiền
mẫu. Cân mẫu vào ống ly tâm, đậy nắp kín, ghi tên và khối lƣợng mẫu, bảo quản
trong tủ lạnh ở 2-40
C trong 2 ngày
* Mẫu cá, tôm
Mẫu cá, tôm sau khi lấy về rửa sạch bằng nƣớc cất 2 lần để ráo nƣớc, dùng
giấy lọc thấm khô:
- Mẫu tôm: Cắt bỏ phần râu và chân, lấy panh cắt phần gồm cả vỏ và thịt nạc
của con tôm cho vào máy nghiền mẫu để đồng nhất (thấm khô nƣớc). Cân mẫu vào
ống ly tâm đậy nắp kín, ghi tên mẫu và khối lƣợng cân mẫu, bảo quản trong tủ lạnh
ở 2- 40
C trong 2 ngày.
- Mẫu cá: Lấy panh cắt phần thịt nạc trên lƣng của con cá cho vào máy nghiền
mẫu để đồng nhất. Cân mẫu vào ống ly tâm đậy nắp kín, ghi tên mẫu và khối lƣợng
cân, đƣợc bảo quản trong tủ lạnh ở 2-40
C trong 2 ngày.
*Đối với mẫu rau:
Mẫu rau (rau muống, rau mồng tơi, rau đay, cà chua, cà rốt) sau khi lấy đƣợc
chuyển mẫu vào túi nhựa có gắn mép để bảo quản, ghi ký hiệu tên mẫu và đƣợc
chuyển về phóng thí nghiệm.
Tại phòng thí nghiệm mẫu đƣợc rửa sạch bằng nƣớc cất hai lần, để ráo nƣớc,
cắt nhỏ. Cho vào máy nghiền mẫu để đồng nhất. Cân mẫu vào ống ly tâm, ghi tên
và khối lƣợng mẫu, bảo quản trong tủ lạnh ở 2-40
C trong 2 ngày.
Để tránh nhiễm mẫu lƣỡi dao và các bộ phận khác của máy nghiền đƣợc vệ
sinh kĩ, tráng rửa bằng axit HNO3 loãng và lau khô (thổi khô bằng khí nén) sau khi
xử lý mỗi mẫu.
2.4. PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ MẪU VÀ QUY TRÌNH PHÂN TÍCH ASEN
Do kỹ thuật xử lý mẫu trong lò vi sóng có nhiều ƣu điểm nhƣ chỉ cần thời
gian ngắn 50 đến 90 phút và phân hủy mẫu rất triệt để. Trong nghiên cứu này,
chúng tôi chọn phƣơng pháp xử lý mẫu là xử lý mẫu trong hệ kín bằng lò vi sóng.
34

- Đối với mẫu dạng lỏng: Hút chính xác 1 ml dịch mẫu vào bình xử lý mẫu bằng
Teflon dung tích 100 ml, thêm 5 ml HNO3 65%, 1 ml H2O2 30% và 1 ml nƣớc
deion đun trên bếp khuấy từ gia nhiệt ở 800
C cho đến khi không thấy khí NO2 bay
ra. Tiến hành chƣơng trình phá mẫu bằng lò vi sóng (trƣớc mỗi lần phá mẫu đều
tiến hành chƣơng trình rửa tƣơng tự chƣơng trình xử lý mẫu nhƣng dung dịch để
chạy rửa chỉ có 5 mL HNO3 đặc, và 1 mL H2O deion).
- Đối với mẫu dạng rắn: Cân chính xác từ 0,5 gam mẫu vào bình xử lý mẫu
bằng Teflon dung tích 100 ml, thêm 5 ml HNO3 65%, 1 ml H2O2 và 1 ml H2O, đun
trên bếp khuấy từ gia nhiệt ở 800
C cho đến khi không thấy khí NO2 bay ra. Tiến
hành chƣơng trình phá mẫu bằng lò vi sóng (trƣớc mỗi lần phá mẫu đều tiến hành
chƣơng trình rửa tƣơng tự chƣơng trình xử lý mẫu nhƣng dung dịch để chạy rửa
chỉ có 5 mL HNO3 đặc, và 1 mL H2O deion).
Bảng 2.2: Chương trình nhiệt độ vô cơ hóa mẫu trong lò vi sóng
Công đoạn Thời gian (phút) Nhiệt độ (o
C)
1- Nâng nhiệt 10 200
2- Giữ nhiệt 20 200
Mẫu đƣợc vô cơ hóa trong lò vi sóng xong, đƣợc lấy ra cốc có mỏ dung tích
100 ml và đƣợc đuổi hơi axit trên bếp cách thủy (nhiệt độ 800
C) đến muối ẩm. Lấy
cốc ra, tráng rửa nhiều lần bằng HCl 10% vào bình định mức xác định (25 ml hoặc
50 ml) tùy theo hàm lƣợng asen trong mẫu, thêm KI 10% ( theo tỷ lệ 1:10), định
mức bằng HCl 10%, để yên 40 phút ở nhiệt độ 600
C sau đó đem đo mẫu trên hệ
thống quang phổ hấp thụ nguyên tử với kĩ thuật hidrua hóa.
35

Quy trình xử lý mẫu phân tích asen bằng phương pháp quang phổ hấp thụ
nguyên tử sử dụng kĩ thuật hidrua hóa (Qui trình 1)
Cân 0,5 gam mẫu thực phẩm rắn
Hút 1,0 ml mẫu thực phẩm lỏng
+ 5 ml HNO3 65%.
+ 1 ml H2O2 30%.
+ 1 ml H2O.
Cho vào ống Teflon
Đặt trên bếp khuấy từ gia
nhiệt ở 800
C đến khi không
thấy khí NO2 bay ra.
Vô cơ mẫu trong lò vi sóng.
Lấy mẫu ra cốc 100ml.
Cô mẫu trên bếp cách thủy ở 800
C
về dạng muối ẩm.
Tráng rửa nhiều lần bằng HCl 10%, thêm
KI 10% (theo tỷ lệ 1:10), định mức bằng
HCl 10%
Để ở nhiệt độ 60o
C
trong 40 phút.
Xác định Asen trên hệ HVG - AAS
Hình 2.1: Sơ đồ quy trình xử lý mẫu phân tích asen bằng phương pháp quang phổ
hấp thụ nguyên tử sử dụng kĩ thuật hidrua hóa
36

Quy trình xử lý mẫu phân tích asen bằng ICP-MS (Qui trình 2)
Cân 0,5 gam mẫu thực phẩm rắn
Hút 1,0 ml mẫu thực phẩm lỏng
+ 5 ml HNO3 65%.
+ 1 ml H2O2 30%.
+ 1 ml H2O.
Cho vào ống Teflon
Đặt trên bếp khuấy từ gia
nhiệt ở 800
C đến khi không
thấy khí NO2 bay ra.
Vô cơ mẫu trong lò vi sóng.
Lấy mẫu ra cốc 100ml.
Cô mẫu trên bếp cách thủy ở 800
C
về dạng muối ẩm.
Tráng rửa nhiều lần bằng HNO3 2%,
định mức bằng HNO3 2%
Xác định Asen trên hệ thống ICP-MS
Hình 2.2: Sơ đồ quy trình xử lý mẫu phân tích asen bằng ICP-MS
37

Xác định hàm lượng Asen trong thực phẩm bằng phương pháp quang phổ hấp thu nguyên tử sử dụng kx thuật hydrua hóa HVG-AASvaf xác nhận lại bằng ICP-MS.doc

Xác định hàm lượng Asen trong thực phẩm bằng phương pháp quang phổ hấp thu nguyên tử sử dụng kx thuật hydrua hóa HVG-AASvaf xác nhận lại bằng ICP-MS.doc

Recommended

Recommended

More Related Content

What's hot

What's hot (20)

Similar to Xác định hàm lượng Asen trong thực phẩm bằng phương pháp quang phổ hấp thu nguyên tử sử dụng kx thuật hydrua hóa HVG-AASvaf xác nhận lại bằng ICP-MS.doc

Similar to Xác định hàm lượng Asen trong thực phẩm bằng phương pháp quang phổ hấp thu nguyên tử sử dụng kx thuật hydrua hóa HVG-AASvaf xác nhận lại bằng ICP-MS.doc (20)

More from DV Viết Luận văn luanvanmaster.com ZALO 0973287149

More from DV Viết Luận văn luanvanmaster.com ZALO 0973287149 (20)

Recently uploaded

Recently uploaded (20)

Xác định hàm lượng Asen trong thực phẩm bằng phương pháp quang phổ hấp thu nguyên tử sử dụng kx thuật hydrua hóa HVG-AASvaf xác nhận lại bằng ICP-MS.doc