Nhận viết luận văn đại học, thạc sĩ trọn gói, chất lượng, LH ZALO=>0909232620 Tham khảo dịch vụ, bảng giá tại: https://vietbaitotnghiep.com/dich-vu-viet-thue-luan-van Download luận án tiến sĩ ngành hóa phân tích với đề tài: Nghiên cứu phát triển kỹ thuật QuEChERS GC/MS 3 SIM để phân tích đồng thời dư lượng hóa chất bảo vệ thực vật trong đất

1. BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO VIỆN HÀN LÂM KHOA HỌC
VÀ CÔNG NGHỆ VIỆT NAM
HỌC VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ
-----------------------------
Phạm Tuấn Linh
NGHIÊN CỨU PHÁT TRIỂN KỸ THUẬT QuEChERS GC/MS 3 SIM
ĐỂ PHÂN TÍCH ĐỒNG THỜI DƢ LƢỢNG HÓA CHẤT BẢO VỆ
THỰC VẬT TRONG ĐẤT
LUẬN ÁN TIẾN SỸ HÓA PHÂN TÍCH
Hà Nội, 2019

2. BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO VIỆN HÀN LÂM KHOA HỌC
VÀ CÔNG NGHỆ VIỆT NAM
HỌC VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ
-----------------------------
Phạm Tuấn Linh
NGHIÊN CỨU PHÁT TRIỂN KỸ THUẬT QuEChERS GC/MS 3 SIM
ĐỂ PHÂN TÍCH ĐỒNG THỜI DƢ LƢỢNG HÓA CHẤT BẢO VỆ
THỰC VẬT TRONG ĐẤT
Chuyên ngành: Hóa phân tích
Mã số: 62.44.01.18
LUẬN ÁN TIẾN SỸ HÓA PHÂN TÍCH
NGƢỜI HƢỚNG DẪN KHOA HỌC
1. PGS. TS. Vũ Đức Lợi
2. PGS. TS. Nguyễn Hồng Khánh
Hà Nội, 2019

3. i
LỜI CAM ĐOAN
Tác giả xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của tôi dƣới sự hƣớng dẫn của
các giáo viên hƣớng dẫn và hỗ trợ của các đồng nghiệp. Các kết quả nghiên cứu
trình bầy trong luận án này là trung thực và khách quan.
Việc tham khảo các nguồn tài liệu đã đƣợc thực hiện trích dẫn và ghi nguồn tài liệu
tham khảo đúng quy định.
Tác giả luận án
Phạm Tuấn Linh

4. ii
LỜI CÁM ƠN
Với tất cả những gì sâu sắc nhất, Tôi xin đƣợc gửi lời cám ơn tới PGS. Nguyễn
Hồng Khánh, PGS. Vũ Đức Lợi, là những ngƣời Thầy, đồng thời cũng là ngƣời Chị
và ngƣời bạn đã định hƣớng, gợi mở và dẫn dắt tôi trong suốt quá trình nghiên cứu,
hoàn thiện luận án này.
Tôi cũng xin đƣợc bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới các Thầy, Cô giảng viên của Viện
Hóa học - Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam đã nhiệt tình giảng dạy,
chia sẻ và trao cho tôi những kiến thức, kinh nghiệm quí báu. Chính nhờ những kiến
thức và kinh nghiệm này mà tôi đã thiết lập, tiến hành các nghiên cứu và hoàn thành
công trình của mình.
Tôi xin trân trọng cảm ơn Ban lãnh đạo, tập thể cán bộ của Học viện Khoa học và
Công nghệ - Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam, cũng nhƣ Viện Hóa
học đã quan tâm, giúp đỡ và tạo điều kiện thuận lợi cho tôi trong suốt quá trình học
tập, nghiên cứu.
Tôi xin chân thành cảm ơn TS. Nguyễn Thành Đồng, các bạn đồng nghiệp đã luôn
đồng hành, giúp đỡ và chia sẻ vất vả trong suốt quá trình nghiên cứu để tôi có đƣợc
kết quả ngày hôm nay.
Tôi xin cám ơn sự hỗ trợ từ đề tài ―Nghiên cứu xây dựng quy trình phân tích đồng
thời dƣ lƣợng hóa chất bảo vệ thực vật (khoảng 100 chất) trong đất bằng kỹ thuật
sắc ký khí khối phổ‖ mã số 11/HĐ-ĐT.11.11/CNMT thuộc ―Chƣơng trình nghiên
cứu khoa học, ứng dụng và chuyển giao công nghệ phát triển ngành công nghiệp
môi trƣờng‖ thực hiện Đề án ―Phát triển ngành công nghiệp môi trƣờng Việt Nam
đến năm 2015, tầm nhìn đến năm 2025" của Bộ Công Thƣơng, đã cung cấp kinh
phí, phƣơng tiện để tôi tiến hành các nghiên cứu.
Cuối cùng, với tất cả những gì yêu quí, trân trọng nhất, xin đƣợc gửi tới vợ và
những ngƣời thân trong gia đình đã luôn bên cạnh chia sẻ khó khăn, khuyến khích,
hỗ trợ và động viên tôi hoàn thành bản luận án này.

5. iii
MỤC LỤC
DANH MỤC CÁC HÌNH ẢNH ............................................................................... vi
DANH MỤC BẢNG BIỂU .................................................................................... viii
DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT ............................................................................1
MỞ ĐẦU.....................................................................................................................3
CHƢƠNG 1 TỔNG QUAN..................................................................................5
Giới thiệu về hoá chất bảo vệ thực vật ..........................................................51.1
1.1.1 Phân loại hóa chất bảo vệ thực vật .........................................................5
1.1.2 Tình hình sử dụng hóa chất bảo vệ thực vật...........................................7
Phân tích dƣ lƣợng hoá chất bảo vệ thực vật.................................................91.2
1.2.1 Xử lý mẫu cho phân tích dƣ lƣợng hoá chất BVTV.............................10
1.2.2 Một số kỹ thuật phân tích định lƣợng dƣ lƣợng hoá chất BVTV.........19
1.2.3 Phƣơng pháp phân tích dƣ lƣợng hoá chất BVTV ở Việt Nam. ..........20
1.2.4 Hƣớng nghiên cứu phát triển qui trình phân tích dƣ lƣợng HCBVTV
theo phƣơng pháp QuEChERS .........................................................................23
CHƢƠNG 2 THỰC NGHIỆM VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU .............25
Đối tƣợng nghiên cứu..................................................................................252.1
Hoá chất và thiết bị......................................................................................342.2
2.2.1 Hoá chất ................................................................................................34
2.2.2 Thiết bị..................................................................................................35
Chuẩn bị dung dịch chuẩn, mẫu chuẩn........................................................352.3

6. iv
2.3.1 Chuẩn bị dung dịch chuẩn ....................................................................35
2.3.2 Chuẩn bị mẫu chuẩn .............................................................................36
Phƣơng pháp nghiên cứu.............................................................................362.4
2.4.1 Nghiên cứu, lựa chọn điều kiện vận hành thiết bị sắc ký khí khối phổ...37
2.4.2 Nghiên cứu ảnh hƣởng của quá trình tách chiết (xử lý mẫu) ..................37
Xây dựng qui trình phân tích.......................................................................382.5
So sánh, đánh giá phƣơng pháp...................................................................382.6
2.6.1 Đánh giá phƣơng pháp phân tích qua mẫu đất thêm chuẩn..................38
2.6.2 Đánh giá phƣơng pháp phân tích qua mẫu thực tế ...............................40
CHƢƠNG 3 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN .......................................................41
Nghiên cứu, lựa chọn các điều kiện vận hành thiết bị sắc ký khí khối phổ3.1
(GC-MS)................................................................................................................41
3.1.1 Lựa chọn nhiệt độ cổng bơm mẫu và tốc độ bơm mẫu ........................41
3.1.2 Thể tích bơm mẫu và tốc độ khí mang .................................................45
3.1.3 Chƣơng trình nhiệt độ...........................................................................48
3.1.4 Lựa chọn mảnh phân tách.....................................................................55
Nghiên cứu ảnh hƣởng của quá trình tách chiết (xử lý mẫu) ......................563.2
3.2.1 Lựa chọn dung môi chiết ......................................................................56
3.2.2 Lựa chọn thời gian chiết mẫu ...............................................................61
3.2.3 Ảnh hƣởng của các chất hấp phụ đến quá trình làm sạch.....................63
3.2.4 Ảnh hƣởng của thành phần nền mẫu ....................................................66
Xây dựng qui trình phân tích.......................................................................743.3

7. v
3.3.1 Qui trình chuẩn bị mẫu .........................................................................74
3.3.2 Qui trình phân tích trên thiết bị.............................................................75
Đánh giá phƣơng pháp.................................................................................803.4
3.4.1 Xác định giới hạn phát hiện và định lƣợng của phƣơng pháp..............80
3.4.2 Xác định khoảng tuyến tính và đƣờng chuẩn của phƣơng pháp...........84
3.4.3 Xác định độ thu hồi và độ lặp lại của phƣơng pháp .............................88
3.4.4 So sánh, đánh giá phƣơng pháp thông qua phân tích mẫu thực tế .......92
KẾT LUẬN.............................................................................................................103
DANH MỤC CÔNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ........................................................105
TÀI LIỆU THAM KHẢO.......................................................................................106
PHỤ LỤC................................................................................................................117

8. vi
DANH MỤC CÁC HÌNH ẢNH
Hình 1.1 Các trạng thái vật lý theo nhiệt độ vào áp suất ........................................11
Hình 1.2 Bộ dụng cụ chiết siêu tới hạn ..................................................................12
Hình 1.3 Chiết và giải hấp trong vi chiết pha rắn (SPME) [10]...............................14
Hình 1.4 Các bƣớc trong kỹ thuật MSPD [12].........................................................15
Hình 1.5 Các bƣớc trong kỹ thuật SDME ................................................................16
Hình 1.6 Các bƣớc trong kỹ thuật HF-LPME ..........................................................16
Hình 1.7 Các bƣớc trong kỹ thuật DLLME [5]........................................................17
Hình 1.8 Các bƣớc trong kỹ thuật QuEChERS........................................................18
Hình 1.9 Các bƣớc chuẩn bị mẫu của 3 phiên bản QuEChERS cho xác định
HCBVTV trong các sản phẩm nông nghiệp .............................................................18
Hình 3.1. Ảnh hƣởng của tốc độ bơm mẫu tại các nhiệt độ khác nhau ..................43
Hình 3.2. Ảnh hƣởng của nhiệt độ cổng bơm mẫu ở chế độ bơm mẫu nhanh........44
Hình 3.3. Ảnh hƣởng của thể tích bơm mẫu và tốc độ khí mang............................48
Hình 3.4. Sắc đồ của hỗn hợp chuẩn 1 mg/kg bơm ở chƣơng trình nhiệt độ 1.......50
Hình 3.5. Sắc đồ của hỗn hợp chuẩn 1 mg/kg bơm ở chƣơng trình nhiệt độ 2.......50
Hình 3.6. Sắc đồ của hỗn hợp chuẩn 1 mg/kg bơm ở chƣơng trình nhiệt độ 3.......51
Hình 3.7. Sắc đồ của hỗn hợp chuẩn 1 mg/kg bơm ở chƣơng trình nhiệt độ 4.......51
Hình 3.8. Sắc đồ của hỗn hợp chuẩn 1 mg/kg bơm ở chƣơng trình nhiệt độ 5.......52
Hình 3.9. Sắc đồ của hỗn hợp chuẩn 1 mg/kg bơm ở chƣơng trình nhiệt độ 6.......52
Hình 3.10. Độ phân giải của một số HCBVTV theo các chƣơng trình nhiệt độ.....54
Hình 3.11. Sự phân tách và định dạng pik từ chƣơng trình AMDIS. .....................56

9. vii
Hình 3.12 Độ phân cực của MeCN và một số dung môi hữu cơ ............................57
Hình 3.13 Ảnh hƣởng của thời gian chiết mẫu tới độ thu hồi của một số chất.......62
Hình 3.14. Hiệu quả loại bỏ các chất ảnh hƣởng bởi các chất hấp phụ. .................63
Hình 3.15. Ảnh hƣởng n. độ các chất hấp phụ tới quá trình làm sạch .64
Hình 3.16. Sắc đồ mẫu đất đƣợc làm sạch bởi các chất hấp phụ khác nhau..........66
Hình 3.17. Ảnh hƣởng của pH tới hiệu suất thu hồi ..............................................69
Hình 3.18. Qui trình chuẩn bị mẫu.........................................................................75
Hình 3.19. So sánh kết quả op-DDT trong mẫu BCT-2..........................................98
Hình 3.20. So sánh kết quả Cadusafos mẫu BCT-3................................................98
Hình 3.21. So sánh kết quả op-DDD mẫu BCT-14.................................................99
Hình 3.22. So sánh kết quả op-DDT mẫu BCT-14 .................................................99
Hình 3.23. So sánh kết quả op-DDD mẫu BCT-15...............................................100
Hình 3.24. So sánh kết quả op-DDT mẫu BCT-15 ...............................................100
Hình 3.25. So sánh kết quả op-DDD mẫu BCT-16...............................................101
Hình 3.26. So sánh kết quả op-DDT mẫu BCT-16 ...............................................101
Hình 3.27. So sánh kết quả op-DDT mẫu BCT-25 ...............................................102

10. viii
DANH MỤC BẢNG BIỂU
Bảng 1.1 Tình hình nhập khẩu HCBVTV tại Việt Nam gần đây...............................9
Bảng 2.1 Bảng danh mục hóa chất BVTV cho công tác nghiên cứu .......................25
Bảng 3.1 Nhiệt độ cổng bơm mẫu và tốc độ bơm mẫu ............................................42
Bảng 3.2 So sánh độ nhạy và % RSD tại điều kiện cho độ nhạy tốt nhất và tại
260o
C (chế độ nhanh)................................................................................................45
Bảng 3.3. Thể tích khí tƣơng ứng với thể tích bơm mẫu tại nhiệt độ 260o
C...........46
Bảng 3.4. Ảnh hƣởng của thể tích bơm mẫu và tốc độ khí mang ...........................47
Bảng 3.5 Các chƣơng trình nhiệt độ của lò ..............................................................49
Bảng 3.6. Tổng hợp độ thu hồi, độ lệch chuẩn của các HCBVTV với các dung môi
khác nhau...................................................................................................................58
Bảng 3.7. Độ thu hồi, độ lệch chuẩn của các HCBVTV theo các dung môi chiết..58
Bảng 3.8. Tổng hợp kết quả của ảnh hƣởng thời gian chiết mẫu............................62
Bảng 3.9 Ảnh hƣởng của cỡ hạt mẫu và chất hữu cơ..............................................70
Bảng 3.10. Thời gian lƣu, các mảnh định lƣợng và định tính (m/z) .......................76
Bảng 3.11. Giới hạn phát hiện và định lƣợng của phƣơng pháp.............................80
Bảng 3.12. Khoảng tuyến tính và đƣờng chuẩn của phƣơng pháp..........................84
Bảng 3.13. Kết quả độ thu hồi và độ lệch chuẩn....................................................88
Bảng 3.14. Địa điểm lấy mẫu và phân loại đất trồng lúa ........................................92
Bảng 3.15. Địa điểm lấy mẫu và phân loại đất trồng rau ........................................93
Bảng 3.16. Tổng hợp kết quả phân tích các mẫu đất có dƣ lƣợng hoá chất BVTV
tại Viện Công nghệ môi trƣờng.................................................................................94
Bảng 3.17. Tổng hợp kết quả của 5 đơn vị tham gia phân tích (Quatest và
TTKKNPBQG tham gia 05 mẫu) (đơn vị: µg/kg)....................................................95

11. 1
DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT
ACN Acetonitrile
AED Atomic Emission Detector (đầu dò phát xạ nguyên tử)
d- SPE Dispersive Solid Phase Extraction (chiết pha rắn phân tán)
DAD Diode Array Detector
DDD Dichlorodiphenyldichloroethane
DDE Dichlorodiphenyldichloroethylene
DDT Dichlorodiphenyltrichloroethane
EC Electrochemical Detector (đầu dò điện hóa)
ECD Electron Capture Detector (đầu dò bắt giữ điện tử)
EtOAc Ethylacetate
FID Flame Ionization Detector (đầu dò ion hóa ngọn lửa)
FLD Fluorescence Detector (đầu dò huỳnh quang)
FPD Flame Photometric Detector (đầu dò quang hóa ngọn lửa)
GC Gas Chromatography (sắc ký khí)
GC/MS Gas Chromatography Mass Spectrometry (sắc ký khí ghép nối
khối phổ)
GCB Graphite Carbon Black
GPL Gel Permeation Chromatography (sắc ký thẩm thấu qua gel)
HAc Acetic axit
HCBVTV Hoá chất bảo vệ thực vật
HCBVTV Hoá chất bảo vệ thực vật
HPLC High Performance Liquid Chromatography (sắc ký lỏng hiệu năng
cao)
IS Internal standard (chất nội chuẩn)
LC Liquid Chromatography (sắc ký lỏng)
LLE Liquid - liquid extraction (chiết lỏng – lỏng)
LOQ Limit of quantification (giới hạn định lƣợng)
LPME Liquid Phase Micro Extraction (vi chiết pha lỏng)
LSE Liquid Solid Extraction (chiết lỏng rắn)

12. 2
MSD Mass Spectrometry Detector (đầu dò khối phổ)
MSPD Matrix Solid Phase Dispersion (phân tán pha rắn hỗn hợp)
PSA Primary Secondary Amine
QCVN Quy chuẩn Việt Nam
RSD Relative standard deviation (sai số tƣơng đối)
SBSE Stir Bar Sorptive Extraction
SDME Single Drop Micro Extraction (vi chiết giọt đơn)
SFE Supercritical Fluid Extraction (chiết siêu tới hạn)
SIM Selected Ion Monitoring
SPE Solid Phase Extraction (chiết pha rắn)
SPME Solid Phase Micro Extraction (vi chiết pha rắn)
TCVN Tiêu chuẩn Việt Nam
TPP Triphenyl phosphate

13. 3
MỞ ĐẦU
Việt Nam là nƣớc nông nghiệp. Trong thời kỳ đổi mới, nông nghiệp Việt
Nam đã đạt đƣợc những thành tựu nổi bật, duy trì tốc độ tăng trƣởng đều, ổn định
và đã trở thành chỗ dựa nền tảng cho công nghiệp và dịch vụ, góp phần quan trọng
vào việc ổn định xã hội ở nƣớc ta. Để có đƣợc những kết quả khả quan nhƣ vậy,
không thể phủ nhận vai trò của việc ứng dụng các tiến bộ khoa học kỹ thuật khác
nhau trong sản xuất, canh tác trong đó có việc sử dụng hóa chất bảo vệ thực vật
(HCBVTV) nhƣ một tác nhân bảo vệ cây trồng khỏi sâu bệnh, động thực vật gây
hại, góp phần làm tăng năng suất cũng nhƣ chất lƣợng sản phẩm nông nghiệp. Do
đó, HCBVTV ngày càng đƣợc sử dụng phổ biến tại nƣớc ta với chủng loại ngày
càng tăng (từ 189 hoạt chất năm 2003 lên 1700 hoạt chất năm 2016) [34]. Nhƣ vậy,
theo thời gian, trong môi trƣờng đất (nơi tiếp nhận đầu tiên của HCBVTV trong quá
trình sử dụng) sẽ tồn tại nhiều loại HCBVTV thuộc các nhóm khác nhau (dƣ lƣợng)
do việc sử dụng đã kéo dài qua nhiều năm hay do sử dụng nhiều loại đan xen, pha
trộn đồng thời.
Tuy nhiên, do đều là hóa chất có độc tính cao, thời gian phân hủy kéo dài nên
bên cạnh tính tích cực là bảo vệ cây trồng, HCBVTV ít nhiều đã gây ảnh hƣởng đến
sinh vật và môi trƣờng xung quanh. Đặc biệt, HCBVTV có thể tích tụ trong các sản
phẩm nông nghiệp từ môi trƣờng đất và gây hại trực tiếp đến con ngƣời.
Việc xác định dƣ lƣợng HCBVTV trong đất nhằm đánh giá mức độ ô nhiễm
môi trƣờng và đảm bảo cho phát triển nền nông nghiệp sạch, an toàn. Hiện nay, tại
Việt Nam công tác đánh giá dƣ lƣợng HCBVTV trong đất vẫn đƣợc tiến hành riêng
theo từng nhóm chất, mỗi nhóm có qui trình phân tích riêng (phƣơng pháp truyền
thống). Mỗi qui trình bao gồm quá trình chiết (thƣờng là shoxlet), làm sạch bằng
sắc ký cột và phân tích trên thiết bị phù hợp. Vì vậy, để có thể phân tích hết các
HCBVTV, cần dùng nhiều kỹ thuật chiết và phân tích khác nhau, dẫn đến mất thời
gian (chiết đến 16 – 18 tiếng) và tốn kinh phí (cần trên 1 lít dung môi). Do đó, việc
xây dựng phƣơng pháp có thể xác định đồng thời nhiều HCBVTV thuộc các nhóm
khác nhau là cần thiết.

14. 4
Trên thế giới, các phƣơng pháp xác định HCBVTV đã hình thành từ rất lâu
và ngày càng phát triển theo hƣớng áp dụng các kỹ thuật, công nghệ mới nhằm tăng
hiệu quả, độ chính xác và giảm chi phí, thời gian [1].
Năm 2003, Anastassiades và cộng sự lần đầu tiên công bố một phƣơng pháp
chiết và làm sạch nhanh đƣợc gọi là QuEChERS (viết tắt của Quick, Easy, Cheap,
Efficient, Rugged, Safe) để xác định HCBVTV trong rau quả [67]. Phƣơng pháp
bao gồm một quá trình chiết chung cho phần lớn các chất và làm sạch bằng kỹ thuật
chiết phân tán d-SPE (dispersive solid phase extraction). Tuy nhiên, tùy thuộc nền
mẫu và đối tƣợng phân tích sẽ cần có những nghiên cứu, khảo sát sâu để thiết lập ra
qui trình riêng biệt. Phƣơng pháp nhanh chóng đƣợc chấp nhận và phát triển ứng
dụng cho các đối tƣợng phân tích và nền mẫu khác nhau, chủ yếu cho các sản phẩm
nông nghiệp và thực phẩm. Với nền mẫu đất, trầm tích, đến năm 2008 mới có công
bố đầu tiên và cho đến nay cũng chỉ xác định đồng thời trên 40 loại HCBVTV [76].
Theo các tiêu chuẩn hiện hành tại Việt Nam cũng nhƣ trên thế giới,
HCBVTV trong đất vẫn đƣợc xác định theo phƣơng pháp truyền thống, tức là chiết
tách, làm sạch theo nhóm sau đó phân tích trên thiết bị phù hợp (sắc ký khí, lỏng
với các đầu dò khác nhau).
Với những thực tế trên, đề tài ―Nghiên cứu phát triển kỹ thuật QuEchERS
GC/MS 3 SIM để phân tích đồng thời dƣ lƣợng hóa chất bảo vệ thực vật trong đất‖
đƣợc thực hiện với mục đích:
- Nghiên cứu phát triển một kỹ thuật phân tích mới có thể phân tích đồng
thời hóa chất bảo vệ thực vật thuộc các nhóm hoạt chất khác nhau trong
đất nhằm giảm thời gian và chi phí phân tích.
- Sơ bộ đánh giá với các phƣơng pháp hiện hành thông qua phân tích mẫu
thực tế và so sánh với một số phòng phân tích khác

15. 5
CHƢƠNG 1 TỔNG QUAN
Giới thiệu về hoá chất bảo vệ thực vật1.1
1.1.1 Phân loại hóa chất bảo vệ thực vật
Hóa chất bảo vệ thực vật là các loại hóa chất đƣợc sử dụng trong canh tác
nông lâm nghiệp nhằm mục đích bảo vệ cây trồng khỏi các sinh vật gây hại. Hiện
nay trên thế giới, có trên 1500 loại hóa chất bảo vệ thực vật đã và đang đƣợc sử
dụng, đƣợc phân loại dựa trên thành phần, cấu tạo hóa học (nhóm cơ clo, cơ phốt
pho, carbamate... ) hay theo công dụng (thuốc trừ sâu, trừ nấm, trừ cỏ…) và đôi khi
theo cấp độ độc hoặc theo thời gian phân hủy của chúng.
Theo cấu tạo hoá học, HCBVTV có thể đƣợc phân thành các nhóm chính sau: [2-3]
- Nhóm cơ Clo (Organochlorines) là các hợp chất hữu cơ với năm hoặc
nhiều hơn các nguyên tử clo và là HCBVTV hữu cơ tổng hợp đầu tiên đƣợc sử dụng
trong nông nghiệp, y tế công cộng và tồn tại trong môi trƣờng với thời gian dài
trƣớc khi phân huỷ hoàn toàn. HCBVTV clo hữu cơ gây rối loạn hệ thần kinh dẫn
đến co giật, tê liệt và gây tử vong cho côn trùng. Phần lớn các hoạt chất thuộc nhóm
đã bị cấm hoặc hạn chế sử dụng. Một số ví dụ đại diện đã đƣợc sử dụng phổ biến
những thập niên 70, 80 của thế kỷ trƣớc là DDT, lindane, endosulfan, aldrin,
dieldrin và chlordane.

16. 6
- Nhóm cơ Phốt pho (Organophosphorous): có cấu trúc cơ bản đƣợc xác
định theo công thức Schrader, trong đó, R1 và R2 thƣờng là nhóm methyl hoặc
ethyl, O trong nhóm OX có thể đƣợc thay thế bằng S và nhóm X rất đa dạng.
HCBVTV cơ phốt pho nói chung là có độc tính cao với côn trùng và động
vật máu nóng, tác động nhƣ chất ức chế cholinesterase dẫn đến một lớp phủ thƣờng
trực của acetylcholine trên một khớp thần kinh. Kết quả là, các xung động thần kinh
không di chuyển trên các khớp thần kinh gây co giật của cơ bắp và do đó nhanh
chóng tê liệt và chết.
HCBVTV cơ phốt pho dễ bị phân hủy trong môi trƣờng bởi các tác nhân hóa
học và sinh học khác nhau, do đó không tồn tại quá lâu trong môi trƣờng. Tuy
nhiên, do độc tính cao nên một số chất đã bị cấm, hạn chế sử dụng. Một số chất
đƣợc sử dụng rộng rãi bao gồm parathion, malathion.
- Nhóm Carbamate: là HCBVTV hữu cơ có nguồn gốc từ axit carbamic với
công thức chung
Trong đó, R1 là một nhóm rƣợu, R2 là nhóm methyl và R3 thƣờng là hydro.
Carbamate có độc tính với côn trùng và động vật có vú, gây ức chế men
cholinesterase. Nhóm này thƣờng đƣợc phối trộn với các nhóm khác để tăng phổ tác
dụng và có đặc điểm: ít tan trong nƣớc, dễ bị phân hủy. Một số hoạt chất sử dụng
rộng rãi trong nhóm này bao gồm carbaryl, carbofuran và aminocarb.

17. 7
- Nhóm Pyrethroid là chất tƣơng tự tổng hợp của pyrethrins tự nhiên, một
sản phẩm từ hoa kim cúc (cinerariaefolium). Pyrethroid đƣợc công nhận là có hiệu
quả đối với côn trùng gây hại, nhƣng độc tính với động vật có vú thấp và dễ phân
hủy sinh học. Tuy nhiên, do dễ bị phân huỷ quang học nên ít đƣợc sử dụng trong
nông nghiệp. Các pyrethroid tổng hợp đƣợc sử dụng rộng rãi nhất bao gồm
permethrin, cypermethrin và deltamethrin.
- Một số nhóm HCBVTV khác: Một số HCBVTV có cấu tạo khác biệt do dó
không đƣợc xếp vào các nhóm chính nêu trên và cũng có nhiều HCBVTV không
đƣợc xếp vào một nhóm cụ thể nào. Ví dụ:
Diniconazole (nhóm
triazole)
Fipronil (nhóm pyrazole) Pretilachlor (nhóm
acetamide)
1.1.2 Tình hình sử dụng hóa chất bảo vệ thực vật
- Trên thế giới [2]:
HCBVTV đã đƣợc sử dụng từ rất lâu và có nguồn gốc chủ yếu từ vô cơ, nhƣ
đồng, thủy ngân, asen (trƣớc năm 1940). Đến năm 1939, thuốc trừ sâu tổng hợp đầu
tiên (DDT - thuộc nhóm cơ clo) ra đời và đƣợc xem là thần dƣợc cho nông nghiệp.

18. 8
Những năm tiếp sau đó, rất nhiều HCBVTV nhóm cơ clo đƣợc phát triển và sử
dụng rộng rãi do có hoạt tính cao (mặc dù nhóm cơ phốt pho và carbamat đã đƣợc
hình thành). Tuy nhiên, đến những năm 60, nhiều báo cáo về tính độc hại cũng nhƣ
ảnh hƣởng của nhóm cơ clo đến sức khỏe và môi trƣờng đã đƣợc ghi nhận và việc
sử dụng DDT cũng nhƣ nhiều hoạt chất HCBVTV nhóm cơ clo đã bị cấm sử dụng
trong nông nghiệp tại Mỹ vào năm 1973. Việc cấm này tạo điều kiện cho việc phát
triển các HCBVTV thân thiện với môi trƣờng hơn nhƣ nhóm cơ phốt pho, nhóm
carbamat và cũng đánh dấu sự ra đời của nhóm pyrethroid.
Từ năm 1980 đến nay, đã phát minh ra nhiều loại HCBVTV mới có tính an
toàn và ít độc hại hơn, trong đó tập trung vào các chất có nguồn gốc sinh học, từ tự
nhiên. Các HCBVTV mới này có tính chọn lọc cao, ít độc hại nhƣng có phổ tác
dụng hạn hẹp và hoạt lực thấp, vì vậy, thƣờng đƣợc phối hợp 2 hay nhiều loại với
nhau để tăng hiệu quả. Đồng thời với việc tạo ra các HCBVTV mới, nhiều
HCBVTV có tính độc cao cũng bị cấm và hạn chế sử dụng, tập trung chủ yếu vào
nhóm vô cơ, cơ clo và một số chất thuộc nhóm cơ phốt pho.
Theo thống kê của tổ chức Nông Lƣơng Thế giới (FAO), hàng năm có trên 2
triệu tấn HCBVTV đƣợc sử dụng trên toàn thế giới. Mặc dù một số loại HCBVTV
độc hại đã bị cấm sử dụng từ những năm 80 của thế kỷ trƣớc (ở Việt Nam là những
năm 90), tuy nhiên, do tính bền và khó phân hủy nên chúng vẫn tồn tại trong môi
trƣờng, nhất là môi trƣờng đất.
- Tại Việt Nam [3, 87]:
Theo thống kê vào năm 1957 tại miền Bắc nƣớc ta sử dụng khoảng 100 tấn.
Ðến trƣớc năm 1985 khối lƣợng HCBVTV dùng hàng năm khoảng 6.500 - 9.000
tấn. Các loại HCBVTV mà Việt Nam sử dụng trong giai đoạn trƣớc 1995 có độ độc
cao, nhiều loại đã lạc hậu (cấm sử dụng trên thế giới) nhƣ DDT, 666, parathion với
lƣợng sử dụng khoảng 0,3kg/ha. Tuy nhiên, nhiều loại HCBVTV cũng đƣợc sử
dụng trong các lĩnh vực khác, ví dụ sử dụng DDT để phòng trừ muỗi truyền bệnh
sốt rét (từ 1957 -1994: 24.042 tấn).
Danh mục thuốc BVTV đƣợc phép sử dụng ở nƣớc ta đến năm 2013 đã lên
tới 1.643 hoạt chất, trong khi, các nƣớc trong khu vực chỉ có khoảng từ 400 dến 600

19. 9
loại hoạt chất, nhƣ Trung Quốc 630 loại, Thái Lan, Malaysia 400-600 loại (theo Hội
nông dân, 2015). Phần lớn các loại hóa chất BVTV đƣợc sử dụng ở nƣớc ta hiện
nay có nguồn gốc từ nhập khẩu. Theo báo cáo của Bộ Nông nghiệp và Phát triển
nông thôn, năm 2014 về thực trạng và giải pháp quản lý thuốc BVTV nhập lậu cho
thấy hàng năm Việt Nam nhập khẩu từ 70.000 - 100.000 tấn thuốc BVTV (theo Cục
Bảo vệ thực vật, 2015). Tuy nhiên, ngoài những HCBVTV nằm trong danh mục cho
phép, còn có nhiều loại đƣợc sử dụng trái phép do có giá thành thấp nhƣng hoạt lực
mạnh và phần lớn có nguồn gốc từ Trung Quốc, nhập khẩu thông qua con đƣờng
tiểu ngạch (buôn lậu). Các HCBVTV này thƣờng thuộc nhóm cơ clo (DDT,
endosulfan) và có độc tính rất cao.
Bảng 1.1 Tình hình nhập khẩu HCBVTV tại Việt Nam gần đây
Năm
Tổng KL
(tấn TP)
Thuốc trừ sâu Thuốc trừ bệnh Thuốc trừ cỏ
Tấn TP Tỉ lệ % Tấn TP
Tỉ lệ
%
Tấn TP Tỉ lệ %
2010 72.560 18.648 25,70 % 19.954 27,50% 28.153 38,80%
2011 85.084 15.976 18,78% 19.270 22,60% 38.018 44,68%
2012 103.612 20.515 19,80% 24.067 23,20% 46.469 44,80%
2013 90.201 18.401 20,40% 20.926 23,20% 20.927 23,20%
2014 116.582 33.342 28,60% 42.577 36,35% 30.603 26,25%
(Nguồn: Cục Bảo vệ thực vật, 2015)
Phân tích dƣ lƣợng hoá chất bảo vệ thực vật1.2
Việc phân tích dƣ lƣợng HCBVTV trong đất đã đƣợc nghiên cứu từ rất lâu
trên thế giới, biên soạn thành các phƣơng pháp phân tích tiêu chuẩn, trong đó các
hóa chất bảo vệ thực vật thƣờng đƣợc xác định theo nhóm dựa vào thành phần cấu
tạo và tính chất hóa lý đặc trƣng. Quá trình phân tích thƣờng bao gồm 2 công đoạn:
- Xử lý mẫu: nhằm tách các HCBVTV khỏi nền mẫu, làm sạch (có thể bao
gồm cô đặc làm giàu). Các kỹ thuật chiết thƣờng đƣợc sử dụng.
- Định lƣợng: sử dụng các kỹ thuật, thiết bị phù hợp để xác định hàm lƣợng
HCBVTV

20. 10
Các phƣơng pháp này vẫn liên tục đƣợc nghiên cứu phát triển nhằm tăng độ
nhạy, giảm thời gian cũng nhƣ chi phí phân tích và đáp ứng tốt hơn với sự phát triển
của các hóa chất bảo vệ thực vật mới.
1.2.1 Xử lý mẫu cho phân tích dư lượng hoá chất BVTV
Quá trình xử lý mẫu nhằm mục đích tách các chất cần phân tích với lƣợng rất
nhỏ và loại bỏ tối đa các tạp chất với lƣợng rất lớn khỏi nền mẫu. Sẽ càng phức tạp
hơn nếu các chất cần phân tích có tính chất hóa lý khác nhau (các nhóm khác nhau)
trong tách và làm sạch chúng khỏi nền mẫu. Trong quá trình này, độ phân cực của
dung môi chiết cũng nhƣ loại và hàm lƣợng của chất hấp phụ trong làm sạch là các
yêu tố quan trọng cần đƣợc quan tâm. Ngoài ra, các ảnh hƣởng khác từ nền mẫu
cũng cần đƣợc nghiên cứu. Một số kỹ thuật đã đƣợc sử dụng: [1, 12, 13, 18, 30, 36]
1.2.1.1 Chiết lỏng - lỏng (Liquid liquid extraction – LLE)
Đây là phƣơng pháp truyền thống, đƣợc phát triển đầu tiên trên thế giới và
hiện vẫn đƣợc sử dụng rộng rãi trong xử lý mẫu. Phƣơng pháp LLE thƣờng đƣợc áp
dụng cho mẫu lỏng hoặc bán lỏng. Với mẫu rắn, mẫu cần đƣợc nghiền và đồng nhất
trong pha lỏng phù hợp.
Nguyên tắc chung của phƣơng pháp là dựa trên sự phân bố (hòa tan) của chất
cần phân tích giữa 2 pha không hòa tan: pha lỏng đang tồn tại (thƣờng là nƣớc) và
pha chiết (dung môi hữu cơ). Chính vì vậy, hiệu quả chiết phụ thuộc rất nhiều vào
tính chất hóa lý, đặc biệt là độ phân cực của chất tan cũng nhƣ dung môi hòa tan.
Trong phƣơng pháp này, có thể lựa chọn dung môi để chiết chọn lọc một nhóm chất
hoặc có thể dùng hỗn hợp nhiều dung môi để chiết đa nhóm.
LLE đơn giản, ổn định và khá hiệu quả nhƣng tốn nhiều thời gian, công sức
cũng nhƣ lƣợng dung môi tiêu tốn lớn (từ 200 ml trở lên).
1.2.1.2 Chiết lỏng - rắn (Liquid solid extraction – LSE)
Tƣơng tự nhƣ LLE, đây phƣơng pháp truyền thống cho tách chiết phân tích
dƣ lƣợng HCBVTV trong mẫu rắn. Nguyên tắc chung của phƣơng pháp là sử dụng
dung môi hữu cơ thích hợp chiết chất cần phân tích từ mẫu rắn (đã đƣợc đồng nhất
và nghiền nhỏ) bằng cách lắc, khuấy trộn cơ học.

21. 11
Để tăng hiệu quả cũng nhƣ giảm thời gian chiết, một số biện pháp hỗ trợ đã
đƣợc áp dụng nhƣ: áp suất (pressurized liquid extraction - PLE) [69, 73], vi sóng
(microwave assisted extraction – MAE) [71, 80] hay siêu âm (ultrasound assisted
extraction – UAE) [72, 79]. Tuy nhiên, do có năng lƣợng cao nên nhiều tạp chất
cũng bị chiết đồng thời gây khó khăn cho quá trình làm sạch. Vì vậy, PLE, MAE và
UAE thƣờng chỉ áp dụng đối với những mẫu có nền không phức tạp.
1.2.1.3 Chiết Soxhlet
Là phƣơng pháp truyền thống, phát triển từ phƣơng pháp LSE và đƣợc sử
dụng phổ biến cho tách chiết phân tích dƣ lƣợng HCBVTV trong mẫu rắn nói chung
cũng nhƣ mẫu đất nói riêng. Cho tới nay, phƣơng pháp này vẫn đƣợc sử dụng nhiều
trên thế giới và cũng là phƣơng pháp tiêu chuẩn của nhiều tổ chức và quốc gia trong
đó có Việt Nam. Trong phƣơng pháp này, mẫu đƣợc chiết liên tục với nhiều chu kỳ
bằng dung môi sạch. Chính vì vậy, Soxhlet có hiệu suất thu hồi cao tuy nhiên lƣợng
hóa chất sử dụng lớn (150 – 500 ml/mẫu) và thời gian xử lý kéo dài (từ 8 - 36
tiếng).
1.2.1.4 Chiết siêu tới hạn (Supercritical fluid extraction – SFE) [77]
SFE đƣợc phát triển gần đây cho việc chiết nhanh, chọn lọc những chất cần
phân tích khỏi mẫu rắn bằng chất lỏng (dung môi) ở trạng thái siêu tới hạn (tạo
đƣợc khi đƣa chất lỏng tới nhiệt độ và áp suất cao hơi giá trị tới hạn). Ở trạng thái
siêu tới hạn, chất lỏng sẽ không còn ở thể lỏng nhƣng vẫn chƣa thành thể khí (Hình
1.1) và có thể dễ dàng thẩm thấu vào chất rắn, hòa tan chất cần phân tích.
Hình 1.1 Các trạng thái vật lý theo nhiệt độ vào áp suất
Trong SFE, CO2 thƣờng đƣợc sử dụng vì có thể dễ đạt đƣợc nhiệt độ và áp

22. 12
suất tới hạn (31oC và 73 atm). Ngoài ra, CO2 có giá thành thấp, bền về mặt hóa học,
không độc, không cháy, độ nhớt thấp, độ tinh khiết cao, khả năng khuếch tán cao,
dễ loại ra khỏi dịch chiết. Tuy nhiên, CO2 là chất kém phân cực do đó thƣờng đƣợc
dùng để chiết các chất không phân cực hoặc phân cực yếu, không phù hợp để chiết
các chất phân cực.
Hình 1.2 mô tả một bộ dụng cụ SFE. Quá trình chiết gồm các bƣớc:
- Mẫu đƣợc nạp vào bình chiết.
- Dòng CO2 lỏng qua bình ngƣng tụ rồi đến bơm nén và bộ gia nhiệt để tạo
điều kiện trở thành siêu tới hạn.
- Đƣa CO2 siêu tới hạn vào bình chiết sau đó chuyển vào bình tách
- Điều chỉnh nhiệt độ và áp suất thích hợp để CO2 chuyển thành dạng khí,
sản phẩm sẽ lắng xuống, thu riêng.
- Khí CO2 có thể đƣợc nén lạnh, hóa lỏng và đƣa trở lại bình chứa cho các
lần phân tích sau.
Hình 1.2 Bộ dụng cụ chiết siêu tới hạn
Ƣu điểm nổi bật nhất của SFE là tính chọn lọc. Dịch chiết thu đƣợc thƣờng
không cần phải trải qua quá trình làm sạch trƣớc khi phân tích do đó phƣơng pháp
rất phù hợp cho các nền mẫu phức tạp. Tuy nhiên, đến nay SFE không phải là một
phƣơng pháp phổ biến vì chi phí đầu tƣ thiết bị khá tốn kém và việc mở rộng ứng
dụng trên nền mẫu mới cần có những khảo sát riêng phức tạp.

23. 13
1.2.1.5 Chiết pha rắn (Solid phase extraction – SPE)
Kỹ thuật chiết pha rắn đƣợc giới thiệu vào giữa những năm 70 của thế kỷ
trƣớc và đƣợc sử dụng rộng rãi để làm sạch, làm giàu mẫu trƣớc khi phân tích.
Phƣơng pháp dựa vào sự phân tán, hấp phụ của chất tan (gồm chất phân tích, tạp
chất) giữa 2 pha lỏng (mẫu, dịch chiết) - rắn (chất hấp phụ) và qua các giai đoạn:
- Chuẩn bị, hoạt hóa cột chiết: nạp pha rắn với chủng loại và khối lƣợng
thích hợp, loại bỏ bọt khí, hoạt hóa nhóm hoạt động (khi cần thiết)
- Hấp phụ: chất phân tích và tạp chất cần làm sạch đƣợc hấp phụ trên pha
rắn của cột chiết
- Rửa giải: chất cần phân tích đƣợc tách khỏi tạp chất thông qua việc rửa
giải với các loại dung môi và thời gian khác nhau. Dung dịch sau đó đƣợc
cô cạn đến thể tích phù hợp và phân tích trên thiết bị.
Có nhiều loại pha rắn khác nhau đã đƣợc sử dụng cho quá trình SPE theo
hình thức đơn lẻ hay kết hợp. Một số pha rắn phổ biến là:
- Silicagel: có cấu trúc (SiO2)x và có gắn các nhóm hydroxyl (OH) hay còn
gọi là silanol. Silicagel có tính a xít, phân cực mạnh và dễ hấp phụ các
chất có độ phân cực cao (nhƣ các a xít béo), đôi khi cả chất cần phân tích.
Do đó, trong một số trƣờng hợp cần giảm bớt hoạt tính bằng cách bổ sung
nƣớc hay dung môi phù hợp trƣớc khi cho mẫu.
- Florisil: bản chất là magie silicat (MgSiO3). Đây là chất có độ phân cực
yếu và phù hợp cho việc chiết, làm sạch đối với nhiều nhóm HCBVTV.
- C18: có cấu tạo với nền silica gắn các nhóm octadecyl (C18) nhằm làm
giảm sự phân cực. C18 hấp phụ tốt đối với các chất không phân cực nhƣ
chất béo, sáp, đƣờng, tinh bột và không ảnh hƣởng (hấp phụ) với phần
lớn các HCBVTV.
- PSA (primary secondary amine): do có cấu tạo bao gồm cả amin bậc 1 và
bậc 2 nên PSA có tính kiềm, có khả năng tạo phức (chelating), khả năng
trao đổi ion và rất hiệu quả trong việc loại bỏ các a xít hữu cơ (bao gồm
cả a xít béo), các chất phân cực.

24. 14
- GCB (graphitized carbon black): đƣợc sử dụng để loại màu, chlorophyll
và carotenoid
1.2.1.6 Vi chiết pha rắn (Solid phase micro extraction – SPME)
Vi chiết pha rắn đƣợc phát triển trên cơ sở SPE bởi Pawliszyn vào năm 1989.
Chất phân tích trong mẫu đƣợc hấp phụ trên vật liệu hấp phụ rắn, xốp (pha rắn) trên
bề mặt sợi silica hoặc sợi kim loại nhỏ. Sau khi cân bằng hấp phụ đƣợc thiết lập
(2÷30 phút), chất phân tích lƣu giữ trên pha rắn đƣợc giải hấp bằng nhiệt và phân
tích trên sắc ký (hình 1.3)..
Tuỳ thuộc vào cách lấy mẫu, ngƣời ta phân làm 2 loại SPME: immersion
SPME (loại nhúng) và headspace SPME (loại không gian hơi). Vật liệu hấp phụ phổ
biến nhất là poly dimethylsiloxan (PDMS) có bề dày thay đổi khoảng từ 7 đến 100
um. Quá trình cân bằng của chất phân tích giữa nƣớc và màng PDMS phụ thuộc vào
sự khuếch tán và hằng số phân bố của chất phân tích. Để độ chính xác và độ lặp lại
cao, cần giữ cố định các thông số: thời gian hấp phụ, kích thƣớc lọ mẫu, thể tích
mẫu, độ sâu của sợi SPME... Ngày nay, đã có bộ phận ghép nối giữa SPME và hệ
thống sắc ký rất thuận lợi cho việc phân tích tự động
Hình 1.3 Chiết và giải hấp trong vi chiết pha rắn (SPME) [10]

25. 15
1.2.1.7 Chiết pha rắn phân tán với mẫu (Matrix Solid Phase Dispersion - MSPD)
Hình 1.4 Các bƣớc trong kỹ thuật MSPD [12]
Năm 1989, kỹ thuật chiết MSPD đƣợc Barker và cộng sự tìm ra. Nguyên tắc
của kỹ thuật MSPD là mẫu đƣợc nghiền, trộn và phân tán đều cùng với các chất hấp
phụ rắn và sau đó đƣợc rửa giải với một lƣợng dung môi nhỏ. Các bƣớc thực hiện
kỹ thuật MSPD đƣợc thể hiện trong hình 1.4. [11, 15]
1.2.1.8 Vi chiết pha lỏng (Liquid phase micro extraction – LPME)
Vi chiết pha lỏng là sự phối hợp các ƣu điểm giữa kỹ thuật LLE và kỹ thuật
SPME nhằm giảm lƣợng dung môi tiêu tốn (từ vài trăm ml xuống còn vài ul).
LPME có thể chia thành 3 loại chính:
- Vi chiết đơn giọt (single drop microextraction - SDME): đƣợc Jeannot và
Cantwell phát triển từ năm 1996 trên nguyên tắc: chất cần phân tích đƣợc chiết từ
mẫu sang dung môi hữu cơ trong một giọt nhỏ (thể tích từ 1 – 3 µL) tại đầu của
microsyringe (hình 1.5).

26. 16
Hình 1.5 Các bƣớc trong kỹ thuật SDME
- Vi chiết sợi rỗng (hollow fiber – HF LPME): đƣợc giới thiệu từ năm 1999
trên cơ sở cải tiến của SDME nhằm tăng độ ổn định và dễ thao hơn. Sợi rỗng có bề
mặt xốp, tạo thành dạng ống (hình 1.6). Đầu tiên, sợi đƣợc nhúng vào một dung môi
hữu cơ để lấp đầy lỗ xốp và tạo thành màng dung môi trên bề mặt ngoải. Dung môi
chiết đƣợc đƣa vào phía trong sợi. Khi nhúng sợi vào dịch mẫu, quá trình vi chiết
lỏng lỏng xảy ra từ pha chứa mẫu, đến màng pha hữu cơ ở lỗ xốp và đến pha trong
sợi. Nếu dung môi chiết giống với dung môi ở lỗ xốp, đó là quá trình chiết hai pha.
Nếu dung môi chiết khác với dung môi ở lỗ xốp, đó là quá trình chiết ba pha.
Hình 1.6 Các bƣớc trong kỹ thuật HF-LPME
- Vi chiết lỏng lỏng phân tán (dispersive liquid liquid microextraction -
DLLME): Trong kỹ thuật này, lƣợng nhỏ dung môi chiết (vài microlit) đƣợc trộn
với một loại dung môi phân tán (vài mililit) sau đó trộn với dung dịch nƣớc của mẫu
có chứa chất phân tích. Dung môi phân tán có vai trò giúp tạo các giọt nhỏ của dung
môi chiết. Chất phân tích đƣợc chiết vào các giọt này, sau đó, hỗn hợp đƣợc ly tâm
để tách riêng dung môi chiết (hình 1.7).

27. 17
Hình 1.7 Các bƣớc trong kỹ thuật DLLME [5]
1.2.1.9 Phương pháp QuEChERS (Quick–Easy–Cheap–Effective–Rugged–Safe)
Đây là kỹ thuật mới, hiện đại do nhóm nghiên cứu của TS. Lehotay và
Anastassiades giới thiệu lần đầu tiên vào năm 2002 tại hội thảo Châu Âu ―dƣ lƣợng
hóa chất BVTV‖ lần thứ 4 ở Roma năm 2002, sau đó đƣợc công bố trên tạp chí vào
năm 2003 [12]. Ban đầu, phƣơng pháp không đƣợc quan tâm nhiều do đây không
phải là phƣơng pháp phân tích hoàn chỉnh, chỉ là quá trình xử lý mẫu và cũng không
có gì đặc biệt mới. Về bản chất, phƣơng pháp bao gồm 2 quá trình độc lập:
- Quá trình chiết: dựa trên quá trình chiết lỏng – rắn và lỏng – lỏng diễn
ra đồng thời. Trƣớc tiên là pha rắn (mẫu) và pha lỏng (thƣờng là nƣớc do có sẵn
trong mẫu hoặc bổ sung thêm) và sau đó là dung môi không hòa tan đƣợc bổ sung
để thực hiện công đoạn chiết lỏng – lỏng. Muối đƣợc bổ sung để hỗ trợ quá trình
chiết. Điều chú ý là quá trình chiết chỉ thực hiện 1 lần với lƣợng dung môi nhỏ (10-
15 ml). Do đó, lựa chọn dung môi cũng nhƣ đánh giá ảnh hƣởng của nền mẫu đến
quá trình chiết là rất quan trong.
- Quá trình làm sạch: dựa trên cơ sở của quá trình chiết pha rắn (SPE)
tuy nhiên đã đƣợc cải tiến. Thay vì sử dụng nhiều cột với các chất nhồi khác nhau
và bao gồm các công đoạn rửa giải tốn dung môi cũng nhƣ thời gian. Anastassiades
đã đƣa ra khái niệm d-SPE (dispersive SPE), trong đó các chất hấp phụ đƣợc đƣa
trực tiếp vào mẫu để hấp phụ chọn lọc các yếu tố cản trở. Việc lựa chọn chủng loại
và liều lƣợng chất hấp phụ rất quan trọng để việc làm sạch đƣợc hiệu quả.
Đến năm 2005, Lehotay và cộng sự đã đánh giá phƣơng pháp và cho thấy kết
quả tốt với 207/235 hóa chất BVTV trong nền mẫu rau quả [44-45, 74]. Sau đó,

28. 18
phƣơng pháp đã đƣợc các nhà khoa học quan tâm và phát triển, trong đó có việc bổ
sung đệm pH để tăng hiệu quả thu hồi với một số HCBVTV mang tính a xít trong
các nền mẫu có pH thấp (nhƣ chanh, cam). Phƣơng pháp đã đƣợc đánh giá liên
phòng và trở thành phƣơng pháp tiêu chuẩn AOAC 2007.01 (năm 2007) và EN
15662 (năm 2008) [27].
Hình 1.8 Các bƣớc trong kỹ thuật QuEChERS
Hình 1.9 Các bƣớc chuẩn bị mẫu của 3 phiên bản QuEChERS cho xác định
HCBVTV trong các sản phẩm nông nghiệp
15 g mẫu/ống ly tâm 50ml
+ 15ml ACN 1% Acetic a xít
+ Nội chuẩn (IS)
+ 6g MgSO4 và 1,5g NaOAc
Lắc (vortex) 1 phút
Ly tâm > 1.500 vòng/1 phút
Lấy 1 ml dịch chiết
+ 150mg MgSO4, 50mg PSA
Lắc (vortex) 30 giây
Ly tâm > 1.500 vòng/1 phút
Lấy 0,5ml phân tích
10 g mẫu/ống ly tâm 50ml
+ 10ml ACN
+ Nội chuẩn (IS)
+ 4g MgSO4 và 1g NaCl
Lắc (vortex) 1 phút
Ly tâm 5.000 vòng/5 phút
Lấy 1ml dịch chiết
+ 150mg MgSO4 và 50mg
PSA
Lắc (vortex) 1 phút
Ly tâm 6.000 vòng/1 phút
Lấy 0,5ml phân tích
10 g mẫu/ống ly tâm 50ml
+ 10ml ACN, nội chuẩn (IS)
+ 4g MgSO4 và 1g NaCl
+ 1g Na3Citrate, 0,5g
Na2HCitrate
Lắc1 phút, Ly tâm 3.000
vòng/5 phút
Lấy 1ml dịch chiết
+ 150mg MgSO4, 25mg PSA,
2,5 – 7,5mg GCB
Lắc (vortex) 30 giây
Ly tâm 3.000 vòng/5 phút
Lấy 0,5ml phân tích
AOAC 2007.1Phƣơng pháp ban đầu EN 15662

29. 19
Phƣơng pháp QuEChERS sau đó đã đƣợc phát triển rộng rãi cho các đối
tƣợng phân tích cũng nhƣ trong các nền mẫu khác nhau. Tính đến tháng 11/2014 đã
có trên 900 các công bố khác nhau liên quan đến QuEChERS [85] và có thể coi đây
là ―kỹ thuật xanh‖ trong hóa phân tích do có nhiều ƣu điểm: nhanh, dễ thực hiện, ít
tốn kém, hiệu quả tốt, ổn định với nhiều HCBVTV trên nhiều loại nền mẫu, an toàn
cho ngƣời phân tích. Tuy nhiên, do tiến hành đơn giản nên phƣơng pháp cũng
không thể loại bỏ hoàn toàn các ảnh hƣởng đối với nền mẫu phức tạp nên cần thiết
phải phối hợp với các kỹ thuật phân tích định lƣợng hiện đại nhƣ GC/MS, LC/MS.
1.2.2 Một số kỹ thuật phân tích định lượng dư lượng hoá chất BVTV
1.2.2.1 Định lượng trên thiết bị sắc ký khí
Thiết bị đƣợc sử dụng nhiều nhất trong phân tích dƣ lƣợng HCBVTV là sắc
ký khí. Dựa trên tính chất hóa học của nhóm hóa chất bảo vệ thực vật cần phân tích
mà có điều kiện phân tích cũng nhƣ detector khác nhau, nhƣ: detector bắt giữ điện
tử (ECD) cho phân tích các hóa chất bảo vệ thực vật thuộc nhóm cơ clo, detector ni
tơ phốt pho (NPD) hoặc detector quang hóa ngọn lửa (FPD) cho phân tích các hóa
chất bảo vệ thực vật họ cơ phốt pho, ni tơ. Nhƣ vậy, phƣơng pháp này chỉ định
lƣợng các hóa chất bảo vệ thực vật trong 1 nhóm. [1,4,5,70]
Với sự phát triển trong công nghệ chế tạo khối phổ, những năm gần đây, việc
sử dụng sắc ký khí gắn kết với detector khối phổ (GC-MS) đã trở nên phổ biến hơn
với ƣu điểm vƣợt trội về khả năng xác định chính xác chất cần phân tích dựa trên
phân tích cấu trúc hóa học của chất cần phân tích. Nguyên tắc cơ bản của phƣơng
pháp sắc ký khí khối phổ là: chất cần phân tích bị bắn phá tại năng lƣợng 70 eV và
bị phá vỡ thành nhiều mảnh với khối lƣợng khác nhau, đặc trƣng cho chất cần phân
tích (chế độ full scan). Mỗi chất sau đó sẽ đƣợc lựa chọn 1 mảnh đặc trƣng để tính
toán định lƣợng (chế độ SIM).
Việc lựa chọn cột sắc ký cũng là một trong những nhân tố quan trọng trong
phân tích HCBVTV. Việc chọn cột dựa trên cơ sở tính đặc trƣng của các HCBVTV
cần phân tích. Ví dụ nhƣ để tách tốt các HCBVTV cơ clo và pyrethroid thì các cột
không phân cực hoặc ít phân cực nhƣ DB1 và DB5 thƣờng đƣợc sử dụng. Để tách
các HCBVTV phân cực nhƣ nhóm phốt pho thì cột phân cực nhƣ cột DB 1701

30. 20
thƣờng đƣợc sử dụng nhƣng ứng dụng cũng bị hạn chế bởi hiện tƣợng chảy máu
cột (bleeding).
1.2.2.2 Định lượng trên thiết bị sắc ký lỏng
Với các hoá chất BVTV có nhiệt độ bay hơi cao hoặc không bền nhiệt mà
khó hoạt hoá thì kỹ thuật sắc ký lỏng cao áp (HPLC) đƣợc sử dụng. Các detector
thƣờng đƣợc sử dụng trong kỹ thuật sắc ký lỏng là detector diode array (DAD),
detector quang và detector khối phổ (MSD). Tuy nhiên, điểm hạn chế lớn nhất của
hệ HPLC-MSD là giá thiết bị cũng nhƣ duy tu, bảo trì rất đắt tiền. Một số detector
khác cũng đƣợc sử dụng với kỹ thuật sắc ký lỏng cao áp nhƣ detector huỳnh quang
(FLD) và detector điện hóa (EC) nhƣng chỉ hạn chế cho một số hoá chất BVTV nhƣ
benomyl, carbendazim và cymiazole. Việc sử dụng pha động để phân tích hoá chất
BVTV trong kỹ thuật sắc ký lỏng bao gồm hỗn hợp acetonitrile (MeCN) – nƣớc
hoặc hỗn hợp methanol (MeOH) – nƣớc. [1,4,17,88]
1.2.2.3 Các phương pháp định lượng khác
Một số nhóm hoá chất BVTV đặc thù (thƣờng là cơ clo) có thể đƣợc xác
định theo phƣơng pháp sinh học (ELISA) hay phƣơng pháp điện cực màng sinh học
(Biosensor) hoặc theo phƣơng pháp cực phổ [17]. Tuy nhiên, các phƣơng pháp này
khó có thể xác định một hoá chất BVTV cụ thể mà chỉ có thể xác định sự có mặt
của một nhóm chất, do đó, thƣờng sử dụng trong công tác sàng lọc, đánh giá sơ bộ.
1.2.3 Phương pháp phân tích dư lượng hoá chất BVTV ở Việt Nam.
1.2.3.1 Các phương pháp quy chuẩn
Năm 1996, Việt Nam ban hành một số tiêu chuẩn, mỗi tiêu chuẩn cho xác
định cụ thể 1 HCBVTV trong đất (nhƣ TCVN: 6124, TCVN 6132, TCVN 6136…)
với việc chiết bằng kỹ thuật shoxlet, làm sạch bằng sắc ký cột và phân tích trên sắc
ký lỏng. Với sự phát triển của khoa học kỹ thuật, các phƣơng pháp không phù hợp
đã đƣợc thay thế bằng các phƣơng pháp phù hợp hơn vào năm 2009. Hiện nay ở
Việt Nam các tiêu chuẩn cho phân tích HCBVTV trong đất bao gồm: TCVN 6134 –
1996 (Chất lƣợng đất – Xác định dƣ lƣợng 2,4-D trong đất – Phƣơng pháp sắc lý
lỏng hiệu năng cao); TCVN 6135 – 1996 (Chất lƣợng đất – Xác định dƣ lƣợng

31. 21
fenvalerat trong đất – Phƣơng pháp sắc lý lỏng hiệu năng cao); TCVN 8061 – 2009
(Chất lƣợng đất - Xác định hóa chất bảo vệ thực vật cho clo hữu cơ và polyclorin
biphenyl – Phƣơng pháp sắc ký khí với detector bẫy electron); TCVN 8062 – 2009
(Chất lƣợng đất – Xác định hợp chất phospho hƣu cơ bằng sắc ký khí – Kỹ thuật cột
mao quản). Điểm chung của các tiêu chuẩn này là đều sử dụng kỹ thuật chiết
Soxhlet và làm sạch bằng sắc ký cột (SPE) nên thời gian chuẩn bị mẫu kéo dài, sử
dụng nhiều dung môi hữu cơ. Tuy nhiên, cũng có thể thấy phần lớn đã đƣợc áp
dụng kỹ thuật sắc ký khí là công cụ phân tích mạnh, có độ chính xác cao và tƣơng
đối phổ thông với các phòng phân tích.
Một điểm đáng lƣu ý trong xu thế phân tích các hoá chất BVTV trong các
TCVN là việc tăng khả năng phân tích một lần đƣợc nhiều cấu tử, ví dụ dễ thấy nhất
là TCVN 8061-2009 cho phân tích hoá chất BVTV cơ clo áp dụng cho phân tích
đồng thời 17 chất. Đồng thời tiêu chuẩn này cũng thay thế cho TCVN 6124-1996 và
TCVN 6132-1996 là những tiêu chuẩn chỉ áp dụng cho phân tích đơn HCBVTV.
Tƣơng tự với TCVN 8062-2009 cho phân tích HCBVTV cơ phốt pho và đƣợc áp
dụng cho phân tích đồng thời 27 chất. TCVN 8062-2009 cũng đồng thời thay thế
cho TCVN 6133-1996 và TCVN 6136-1996 cũng là những tiêu chuẩn chỉ áp dụng
cho phân tích đơn HCBVTV.
Cũng có thể nhận thấy, Việt Nam hiện nay chƣa có phƣơng pháp tiêu chuẩn
cho xác định các nhóm HCBVTV mới trong đất và chấp nhận áp dụng các tiêu
chuẩn quốc tế phù hợp nhƣ ASTM, EPA… Các phƣơng pháp này vẫn theo hƣớng
xác định theo từng nhóm riêng biệt với phƣơng pháp chiết tách truyền thống.
Trong nông sản, thực phẩm, Việt Nam có ban hành một số tiêu chuẩn nhƣ:
TCVN 8049:2009 (xác định đa dƣ lƣợng thuốc bảo vệ thực vật trong gạo – phƣơng
pháp sắc ký khí) hay TCVN 8319:2010 (xác định dƣ lƣợng thuốc bảo vệ thực vật
trong rau quả – phƣơng pháp sắc ký khí). Các phƣơng pháp này cho phép xác định
HCBVTV thuộc các nhóm khác nhƣng tối đa là 21 chất (TCVN 8319). Phƣơng
pháp bao gồm quá trình chiết lỏng – rắn bằng cách lắc với dung môi và sau đó ly
tâm để tách dịch chiết phân tích. Phƣơng pháp không bao gồm quá trình làm sạch
do nền mẫu đƣợc xác định là đơn giản, ít yếu tố ảnh hƣởng.

32. 22
Năm 2012, Bộ Khoa học và Công nghệ ban hành TCVN 9333:2012 dựa trên
tiêu chuẩn AOAC 2007.01 cho xác định đa nhóm HCBVTV (26 chất) trong thực
phẩm có nguồn gốc thực vật theo phƣơng pháp QuEChERS trên thiết bị GC/MS và
LC/MS/MS. Tuy nhiên, phƣơng pháp này vẫn chƣa đƣợc áp dụng rộng rãi.
Nhƣ vậy có thể thấy rằng, các phƣơng pháp tiêu chuẩn của Việt Nam đều
tiến tới các phƣơng pháp hiện đại, đáp ứng với phát triển của thế giới nhƣ: xác định
đồng thời nhiều nhóm HCBVTV, đơn giản quá trình, giảm chi phí.
1.2.3.2 Các nghiên cứu liên quan đến xây dựng phương pháp xác định HCBVTV
Tại Việt Nam, chƣa có nhiều các nghiên cứu, công bố liên quan đến xây
dựng phƣơng pháp phân tích HCBVTV. Các nghiên cứu chủ yếu áp dụng các
phƣơng pháp hiện có trên thế giới và Việt Nam để đánh giá dƣ lƣợng HCBVTV
trong một lĩnh vực nào đó nhƣ trong rau, đất, thực phẩm… Một số phòng phân tích
cũng xây dựng phƣơng pháp phân tích nội bộ, tuy nhiên, đây chỉ là quá trình biên
tập hoặc đánh giá lại trên cơ sở phƣơng pháp quốc tế hiện hành.
Năm 2011, Bộ Công thƣơng đã giao Viện Công nghệ môi trƣờng (TS.
Nguyễn Thành Đồng chủ trì và NCS là cán bộ thực hiện chính đồng thời là thƣ ký
khoa học) thực hiện đề tài ―Nghiên cứu xây dựng qui trình phân tích đồng thời dƣ
lƣợng hóa chất bảo vệ thực vật (khoảng 100 chất) trong đất bằng kỹ thuật sắc ký khí
khối phổ‖ thuộc ―Chƣơng trình nghiên cứu khoa học, ứng dụng và chuyển giao
công nghệ phát triển ngành công nghiệp môi trƣờng‖ thực hiện Đề án ―Phát triển
ngành công nghiệp môi trƣờng Việt Nam đến năm 2015, tầm nhìn đến năm 2025‖.
Đề tài đã xây dựng đƣợc dự thảo qui trình cho xác định 100 HCBVTV thuộc các
nhóm khác nhau trong đất theo phƣơng pháp chiết tách QuEChERS và định lƣợng
trên GC/MS. Các nghiên cứu trong luận án của NCS đã đƣợc sự tài trợ và là một
phần của đề tài này.
Năm 2015, NCS Trần Cao Sơn (trƣờng Đại học Dƣợc Hà Nội) cũng đã bảo
vệ thành công luận án tiến sĩ với đề tài ―Nghiên cứu xác định dƣ lƣợng HCBVTV
trong dƣợc liệu và sản phẩm từ dƣợc liệu bằng sắc ký khối phổ‖ [7]. Trong đề tài,
NCS Trần Cao Sơn đã chiết tách 32 HCBVTV thuộc các nhóm khác nhau trên một
số dƣợc liệu tƣơi, khô và sản phẩm dƣợc liệu theo phƣơng pháp QuEChERS và

33. 23
phân tích 25 chất trên LC/MS/MS và 7 chất trên GC/MS/MS. Cũng theo đề tài này,
có 3 công bố trên tạp chí Dƣợc học (năm 2013 và 2014), 1 công bố trên tạp chí hóa
lý và sinh học (năm 2013) và 1 công bố trên Acta Alimentaria (chấp nhận 4/2014).
1.2.4 Hướng nghiên cứu phát triển qui trình phân tích dư lượng HCBVTV theo
phương pháp QuEChERS
Nhƣ trên đã trình bày, QuEChERS là phƣơng pháp chiết tách mới đơn giản
hiệu quả, không yêu cầu tay nghề kỹ thuật cao hay thiết bị đặc thù, đắt tiền. Chính
vì vậy, phƣơng pháp rất phù hợp và đƣợc ứng dụng nhiều cho các đối tƣợng mẫu có
nền đơn giản. Điều đó, lý giải tại sao QuEChERS đƣợc nghiên cứu nhiều (trên 80%
công bố) và cũng là phƣơng pháp tiêu chuẩn tại nhiều quốc gia cho xác định dƣ
lƣợng HCBVTV trong nông sản, thực phẩm có nguồn gốc thực vật. Tuy nhiên, với
những nền mẫu phức tạp, có nhiều yếu tố cản trở hoặc có sự tƣơng tác giữa chất cần
phân tích với nền mẫu thì cần có những đánh giá riêng. [8, 76, 85]
Các đánh giá, khảo sát thƣờng đƣợc tiến hành bao gồm: pH, dung môi chiết,
nền mẫu và liều lƣợng, chủng loại chất hấp phụ trong quá trình làm sạch (d-SPE).
- pH: pH có ảnh hƣởng đến sự ion hóa của một số HCBVTV mang tính
a xít cũng nhƣ ảnh hƣởng đến sự tƣơng tác với nền mẫu và do đó ảnh hƣởng tới quá
trình chiết. Với các mẫu thực phẩm, pH có thể trong khoảng 2 -3 (dịch chiết chanh,
cam, si rô) nên có ảnh hƣởng khá lớn. Chính vì vậy, các phƣơng tiêu chuẩn AOAC,
EN đều sử dụng đệm có pH ~ 5,5 cho chiết tách đa nhóm HCBVTV trong thực
phẩm.
- Dung môi chiết: Độ phân cực của dung môi ảnh hƣởng lớn đến quá
trình chiết. Các chất cần chiết sẽ có xu hƣớng hòa tan nhiều hơn trong các dung môi
có độ phân cực tƣơng đồng. Tuy nhiên, với đa nhóm HCBVTV và với số lƣợng chất
càng nhiều thì độ phân cực càng phức tạp. Do đó, phƣơng pháp QuEChERS thƣờng
dùng các dung môi có độ phân cực trung bình nhƣ: methanol, acetonitril, ethyl
acetate hay acetone. Các dung môi này phổ thông, giá thành không cao và độ độc
hại thấp.
- Nền mẫu: Các đối tƣợng mẫu khác nhau có thành phần khác nhau và
ảnh hƣởng lớn đến quá trình chiết. Các ảnh hƣởng thƣờng bao gồm: sự hấp phụ,

34. 24
cộng kết, tạo phức với chất cần phân tích. Ngoài ra, thành phần, hàm lƣợng các chất
cản trở (chất hữu cơ, mầu…) cũng cần đƣợc dánh giá.
- Quá trình làm sạch: đƣợc tiến hành theo kỹ thuật d-SPE nên chỉ có
một công đoạn duy nhất. Vì vậy, chất hấp phụ cần đƣợc lựa chọn chủng loại và với
hàm lƣợng sao cho chỉ hấp phụ chất cản trở mà không hoặc ít hấp phụ với chất cần
phân tích. Các nghiên cứu phần lớn sử dụng PSA, C18 và GCB nhƣ là chất hấp phụ
chính trong d-SPE. Một số nghiên cứu cũng sử dụng florisil, nhôm và magie na nô
nhằm làm tăng hiệu quả cho mẫu trầm tích và các mẫu có nền phức tạp. Một số chất
hấp phụ mới trên cơ sở ZrO2 hay Chlorofiltr cũng đƣợc giới thiệu và đánh giá là có
hiệu quả tốt nhƣng chƣa phổ thông và có giá thành khá cao.
Sau quá trình chiết - tách – làm sạch, mẫu đƣợc định lƣợng trên thiết bị sắc
ký (GC, LC) với các detector đặc thù (ECD, FPD, DAD…) hoặc khối phổ. Tuy
nhiên, với chủng loại (số nhóm chất) ngày càng tăng và số lƣợng chất phân tích
ngày càng nhiều (có thể lên đến hàng trăm chất), công việc định lƣợng sẽ khó khăn
hơn do khó tách biệt các chất phân tích khỏi nhau cũng nhƣ với các tạp chất trong
nền mẫu. Chính vì vậy, kỹ thuật phân tích trên thiết bị cũng là một hƣớng nghiên
cứu khảo sát để tăng hiệu quả, khả năng ứng dụng của phƣơng pháp QuEChERS.

35. 25
CHƢƠNG 2 THỰC NGHIỆM VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
Đối tƣợng nghiên cứu2.1
Đối tƣợng nghiên cứu gồm 103 HCBVTV (bảng 2.1), 3 chất nội chuẩn
(acenaphthene-d10, phenanthrene-d10 và fluoranthene-d10), 1 chất chuẩn kiểm soát
cho quá trình xử lý mẫu (naphthalene-d8) và 1 chất chuẩn kiểm soát cho quá trình
bơm mẫu (TPP – Tri Phenyl Phosphate). Các HCBVTV thuộc các nhóm chất khác
nhau và đƣợc lựa chọn theo tiêu chí:
- Trong danh mục đƣợc phép sử dụng cho đất canh tác nông nghiệp của Việt
nam. Dựa vào tài liệu: Cẩm nang hƣớng dẫn quản lý hoá chất BVTV, phân bón
ở Việt nam (Nhà xuất bản Lao Động, 2010).
- Các HCBVTV đã và đang đƣợc sử dụng phổ biến trong canh tác nông nghiệp
tại Việt nam cũng nhƣ trên thế giới.
- Phù hợp cho phân tích bằng kỹ thuật sắc ký khí khối phổ (GC/MS): có nhiệt độ
bay hơi thấp (< 300oC) và không bị phân huỷ tại nhiệt độ < 350oC.
Bảng 2.1 Bảng danh mục hóa chất BVTV cho công tác nghiên cứu
STT Tên/công thức Nhóm M LgKow Pka Công thức cấu tạo
1
Alachlo
C14H20ClNO2
Chloroacetamide 270 3,09 0,62
2
Aldrin
C12H8C6
Chlorinated 365 6,5 -
3
Benalaxyl
C20H23NO3
Anilide
(Acylamino
acid)
325 3,54 -
4
BHC-alpha
C6H6Cl6
Chlorinated 291 3,82 -

36. 26
STT Tên/công thức Nhóm M LgKow Pka Công thức cấu tạo
5
BHC-beta
C6H6Cl6
Chlorinated 291 3,5 -
6
BHC-delta
C6H6Cl6
Chlorinated 291 3,5 -
7
BHC-gamma
C6H6Cl6
Chlorinated 291 3,5 -
8
Bifenthrin
C23H22ClF3O2
Pyrethroid 423 6,6 -
9
Bitertanol
C20H23N3O2
Triazole 337 4,1 -
10
Bromacil
C9H13BrN2O2
Uracil 261 1,88 9,27
11
Buprofezin
C16H23N3OS 305 4,93 -
12
Cadusafos
C10H23O2PS2
Phosphorus 270 3,85 -
13
Captan
C9H8Cl3NO2S Phthalimide 301 2,5 -
14
Carbofenothion
C11H16ClO2PS3
Phosphorus 343 4,75 -
15
Chlordane-cis
C10H6Cl8
Chlorinated 410 2,78 -
16
Chlordane-trans
C10H6Cl8
Chlorinated 410 2,78 -

37. 27
STT Tên/công thức Nhóm M LgKow Pka Công thức cấu tạo
17
Chlorfenapyr
C15H11BrClF3N2O Pyrrole 408 4,83 -
18
Chlorfenvinphos
C12H14Cl3O4P Phosphorus 360 3,8 -
19
Chlorobenzilate
C16H14Cl2O3
Chlorinated 325 4,58 -
20
Chlorpropham
C10H12ClNO2
Carbamate 214 3,76 -
21
Chlorpyrifos
C9H11Cl3NO3PS Phosphorus 351 4,7 -
22
Chlorpyrifos-
methyl
C7H7Cl3NO3PS
Phosphorus 323 4 -
23
Cyfluthrin
C22H18Cl2FNO3
Pyrethroid 434 6 -
24
Cyhalothrin
C23H19ClF3NO3
Pyrethroid 450 6,8 9
25
Diazinon
C12H21N2O3PS Phosphorus 304 3,69 2,6
26
Dichlofluanid
C9H11Cl2FN2O2S2
Sulphamide 333 3,7
27
Dichlorobenil
C7H3Cl2N Benzonitrile 172 2,7

38. 28
STT Tên/công thức Nhóm M LgKow Pka Công thức cấu tạo
28
Dichlorvos
C4H7Cl2O4P Phosphorus 221 1,9 -
29
Dimethenamid
C12H18ClNO2S Amide 276 2,2 -
30
Dimethipin
C6H10O4S2
210 -0,17 10,9
31
Diniconazole
C15H17Cl2N3O Triazole 326 4,3 -
32
Dithiopyr
C15H16F5NO2S2
Pyridine 401 5,88 -
33
Edifenphos
C14H15O2PS2
Phosphorus 310 3,83 -
34
Endosulfan-alpha
C9H6Cl6O3S Chlorinated 407 4,75 -
35
Endosulfan-beta
C9H6Cl6O3S Chlorinated 407 3,83 -
36
Endosulfan-
sulfate
C9H6Cl6O4S
Chlorinated 423 3,66 -
37
Endrin
C12H8Cl6O Chlorinated 381 3,2 -
38
EPN
C14H14NO4PS Phosphorus 323 5,02 -
39
Esprocarb
C15H23NOS Thiocarbamate 265 4,6 -

39. 29
STT Tên/công thức Nhóm M LgKow Pka Công thức cấu tạo
40
Ethion
C9H22O4P2S4
Phosphorus 385 5,07 -
41
Etrimfos
C10H17N2O4PS Phosphorus 292 2,94 -
42
Fenamidone
C17H17N3OS Imidazole 311 2,8 -
43
Fenitrothion
C9H12NO5PS Phosphorus 277 3,32 -
44
Fenobucarb
C12H17NO2
Carbamate 207 2,78 -
45
Fensulfothion
C11H17O4PS2
Phosphorus 308 2,23 -
46
Fenthion
C10H15O3PS2
Phosphorus 278 4,84 -
47
Fipronil
C12H4Cl2F6N4OS Pyrazole 437 3,75 -
48
Fludioxonil
C12H6F2N2O2
Pyrrole 248 4,12 < 0
49
Flusilazole
C16H15F2N3Si Triazole 315 3,87 2,5
50
Flutolanil
C17H16F3NO2
Oxathiin 323 3,17 -
51
Folpet
C9H4Cl3NO2S Phthalimide 297 3,02 -

40. 30
STT Tên/công thức Nhóm M LgKow Pka Công thức cấu tạo
52
Hexaconazole
C14H17Cl2N3O Triazole 314 3,9 2,3
53
Iprobenfos
C13H21O3PS Phosphorus 288 3,37 -
54
Isofenphos
C15H24NO4PS Phosphorus 345 4,04 -
55
Isoprocarb
C11H15NO2
Carbamate 193 2,32 -
56
Isoprothiolane
C12H18O4S2
Thiolane 290 3,3 -
57
Kresoxim-methyl
C18H19NO4
Strobilurin 313 3,4 -
58
Malathion
C10H19O6PS2
Phosphorus 330 2,75 -
59
Mepanipyrim
C14H13N3
Pyrimidine 223 3,28 2,7
60
Methidathion
C6H11N2O4PS3
Phosphorus 302 2,57 -
61
Methoprene
C19H34O3
Terpene 310 5 -
62
Metolcarb
C9H11NO2
Carbamate 165 1,7 -
63
Mevinphos
C7H13O6P Phosphorus 224 0,13 -

41. 31
STT Tên/công thức Nhóm M LgKow Pka Công thức cấu tạo
64
Molinate
C9H17NOS Carbamate 187 2,86 -
65
Myclobutanil
C15H17ClN4
Triazole 289 2,89 2,3
66
Napropamid
C17H21NO2
Amide 271 3,3 -
67
o,p’-DDD
C14H10Cl4
Chlorinated 318 -
68
o,p’-DDT
C14H9Cl5
Chlorinated 355 6,5 -
69
Oxadiazon
C15H18Cl2N2O3
Oxidiazole 345 5,33 -
70
Parathion
C10H14NO5PS Phosphorus 291 3,82 -
71
Parathion-methyl
C8H10NO5PS Phosphorus 263 3 -
72
Penconazole
C13H15Cl2N3
Triazole 284 3,72 5,2
73
Pendimethalin
C13H19N3O4
Aniline 281 5,4 2,8
74
Penthoate
C12H17O4PS2
Phosphorus 320 3,69 -
75
Permethrin
C21H20Cl2O3
Pyrethroid 391 6,1 -
76
Phenamiphos
C13H22NO3PS
Phosphorus 303 3,3 -

42. 32
STT Tên/công thức Nhóm M LgKow Pka Công thức cấu tạo
77
Phosalone
C12H15ClNO4PS2
Phosphorus 368 4,01 -
78
Pirimicarb
C11H18N4O2
Carbamate 238 1,7 4,4
79
Pirimiphos-ethyl
C13H24N3O3PS Phosphorus 333 4,85 -
80
Pirimiphos-
methyl
C11H20N3O3PS
Phosphorus 305 3,9 4,3
81
pp'-DDD
C14H10Cl4
Chlorinated 320 6,02 -
82
pp'-DDE
C14H8Cl4
Chlorinated 318 6,51 -
83
pp'-DDT
C14H9Cl5
Chlorinated 355 6,91 -
84
Pretilachlor
C17H26ClNO2
Acetamide 312 4,08 -
85
Probenazole
C10H9NO3S Benzothiazole 223 1,4 -
86
Procymidone
C13H11Cl2NO2
Dicarboximide 284 3,3 -
87
Profenofos
C11H15BrClO3PS Phosphorus 374 1,7 -

43. 33
STT Tên/công thức Nhóm M LgKow Pka Công thức cấu tạo
88
Prometryn
C10H19N5S Triazine 241 3,34 4,1
89
Propanil
C9H9Cl2NO Anilide 218 2,29 19,1
90
Propoxur
C11H15NO3
Carbamate 209 1,52 -
91
Pyridaben
C19H25ClN2OS Pyridazinone 365 6,37 -
92
Pyridaphenthion
C14H17N2O4PS Phosphorus 340 3,2 -
93
Quintozene
C6Cl5NO2
Chlorophenyl 295 4,46 -
94
Tebuconazole
C16H22ClN3O Triazole 307 3,7 5
95
Terbufos
C9H21O2PS3
Phosphorus 288 4,51
96
Terbuthylazine
C9H16ClN5
Triazine 230 3,4 1,9
97
Tetraconazole
C13H11Cl2F4N3O Triazole 372 3,56 0,65
98
Thiobencarb
C12H16ClNOS Thiocarbamate 258 4,23 -

44. 34
STT Tên/công thức Nhóm M LgKow Pka Công thức cấu tạo
99
Tokuthion
(Prothiofos)
C11H15Cl2O2PS2
Phosphorus 345 5,67
100
Tolclofos-methyl
C9H11Cl2O3PS Clorophenyl 301 4,56 -
101
Triadimenol
C14H18ClN3O2
Triazole 296 3,18 -
102
Trifluralin
C13H16F3N3O4
Anilide 335 5,27 -
103
Vamidothion
C8H18NO4PS2
Phosphorus 287 -4,21
Hoá chất và thiết bị2.2
2.2.1 Hoá chất
- Các chất chuẩn, nội chuẩn cho phân tích HCBVTV đƣợc mua từ hãng
Wako (Nhật bản), Chemservice (West Chester, PA, Mỹ), Dr. Ehrenstorfer
(Ausberg, Đức). Độ tinh khiết của các chất chuẩn hóa chất BVTV từ 97.4% - 99%.
- Acetonitril, Methanol, Acetone, Ethylacetate tinh khiết sắc kí đƣợc mua từ
J.T. Baker (Philipsburg, Mỹ). Nƣớc cất đạt 18 m đƣợc cung cấp bởi hệ thống
Ultra-pure (Sinhan Science Tech, Hàn quốc).
- MgSO4 khan, NaCl loại tinh khiết phân tích đƣợc mua từ Wako (Nhật bản).
- Chất hấp phụ PSA (Primary secondary amine) đƣợc mua từ Varian (Úc).
Chất hấp phụ GCB (Graphite carbon black) và Alumina đƣợc mua từ Supelco
(Bellefonte, PA, Mỹ), chất hấp phụ C18 đƣợc mua từ Agilent (Mỹ), chất hấp phụ
Florisil đƣợc mua từ Sigma Aldric (Đức). Tất cả đều đạt mức độ tinh khiết dành cho
sắc kí.

45. 35
2.2.2 Thiết bị
- Hệ thống sắc kí khí khối phổ (GC-MS) đồng bộ QP 2010 của Shimadzu
(Nhật bản) với hệ bơm mẫu tự động AOC-20i. Cột phân tích DB5-MS có độ dài 30
mét, đƣờng kính trong 0,25 mm, độ dày lớp phim tráng là 0,25 m của Agilent
(Mỹ).
- Thiết bị Votexer của Đức;
- Thiết bị li tâm lạnh của Hanil Refrigerated Centrifuge của Hàn quốc;
- Cân phân tích (có độ chính xác 0,0001 g) của Satorius.;
- Máy đo pH của Mettler,
- Các dụng cụ phòng thí nghiệm thông thƣờng: micropipet, cối nghiền, rây…
Chuẩn bị dung dịch chuẩn, mẫu chuẩn2.3
2.3.1 Chuẩn bị dung dịch chuẩn
- Dung dịch chuẩn gốc đơn 2.000µg/ml: Cân chính xác khoảng 20,0 mg lần
lƣợt các HCBVTV, hoà tan bằng acetonitril và định mức 10 mL. Nồng độ của
dung dịch chuẩn gốc đƣợc tính toán theo lƣợng cân thực tế và độ tinh khiết của
các chất chuẩn. Dung dịch chuẩn gốc của các HCBVTV đƣợc lƣu giữ ở −20o
C.
Trƣớc khi chuẩn bị dung dịch chuẩn trung gian, dung dịch chuẩn gốc đƣợc lấy
ra ngoài và để ổn định đến nhiệt độ phòng. Sau khi thực hiện xong, dung dịch
chuẩn gốc đƣợc cất ngay vào tủ bảo quản.
- Dung dịch chuẩn trung gian hỗn hợp 10 µg/mL: lấy chính xác 1 mL dung dịch
chuẩn gốc 2.000 µg/mL của mỗi HCBVTV cho vào bình định mức 200 mL và
thêm acetonitril đến vạch. Dung dịch đƣợc bảo quản ở -20oC
- Dung dịch chuẩn hỗn hợp làm việc 1 µg/mL: lấy chính xác 1 mL dung dịch
chuẩn hỗn hợp trung gian 10 µg/mL và định mức 10 mL với acetonitril.
Dung dịch đƣợc bảo quản ở - 20oC.
- Dãy dung dịch chuẩn hỗn hợp 1, 2, 5, 10, 20, 50, 100, 200, 500 ng/mL: đƣợc
pha từ dung dịch chuẩn làm việc trong dung môi là acetonitril.

46. 36
2.3.2 Chuẩn bị mẫu chuẩn
Trong các nghiên có sử dụng 03 loại mẫu chuẩn:
- Mẫu dung dịch chuẩn: đƣợc chuẩn bị từ dung dịch chuẩn hỗn hợp làm
việc và đƣợc sử dụng cho quá trình so sánh đánh giá hiệu suất thu hồi
cũng nhƣ khảo sát các điều kiện chạy máy GC/MS.
- Mẫu trắng: đƣợc chuẩn bị từ mẫu đất phù sa, lấy ở độ sâu 0 -15 cm và
đƣợc xác định không có HCBVTV, với thành phần: sét 52,6%, cát 10,1%
và bùn 37,3%. Mẫu có pH (H2O) là 6,9 và hữu cơ 2,5%. Mẫu đƣợc làm
khô tự nhiên tại nhiệt độ phòng, nghiền và cho qua rây 2mm. Mẫu đƣợc
bảo quản tại 4oC và đƣợc dùng làm nền cho các khảo sát quá trình chiết
tách, làm sạch trên nền mẫu thật.
- Mẫu đất thêm chuẩn: đƣợc chuẩn bị nhƣ sau: 500 g mẫu trắng đƣợc cho
vào dung dịch 200ml acetone đã đƣợc thêm 1 lƣợng dung dịch chất
chuẩn hỗn hợp trung gian (10 µg/ml) phù hợp để đạt đƣợc nồng độ mong
muốn trong mẫu đất (cứ mỗi 1ml dung dịch chuẩn hỗn hợp trung gian
thêm vào sẽ có nồng độ là 20 µg/kg). Hỗn hợp sau đó đƣợc lắc, trộn kỹ
để đồng nhất HCBVTV trong đất và đƣợc bay hơi làm khô tự nhiên
(nhiệt độ phòng) trong 24 giờ. Mẫu đƣợc bảo quản tại -20oC.
Phƣơng pháp nghiên cứu2.4
Để hoàn thành mục tiêu nghiên cứu phát triển kỹ thuật phân tích mới cho xác
định đồng thời dƣ lƣợng hóa chất bảo vệ thực vật thuộc các nhóm khác nhau trong
đất bằng kỹ thuật sắc ký khí khối phổ, các nội dung chính cần nghiên cứu bao gồm:
- Nghiên cứu, lựa chọn các điều kiện vận hành thiết bị sắc ký khí khối phổ.
- Nghiên cứu, đánh giá ảnh hƣởng của quá trình tách chiết (xử lý mẫu).
- Xây dựng và đánh giá qui trình phân tích.
- Phân tích thử nghiệm trên mẫu đất nông nghiệp;
Để đảm báo tính thống kê và đủ điều kiện cho đánh giá, các thực nghiệm đều
đƣợc tiến hành lặp lại với số thí nghiệm tối thiểu là 5 (n ≥ 5).
Phƣơng pháp tiến hành nhƣ sau:

47. 37
2.4.1 Nghiên cứu, lựa chọn điều kiện vận hành thiết bị sắc ký khí khối phổ
Với số lƣợng chất phân tích lớn (trên 100 chất) và bao gồm đa chủng loại
HCBVTV có đặc trƣng hóa lý (độ phân cực, bay hơi khác nhau) thì việc phân tách
và định lƣợng trên thiết bị GC/MS là rất khó khăn, cần khảo sát kỹ. Các công bố
trên thế giới cho thấy với GC/MS thƣờng chỉ xác định đa nhóm cho 30 chất. Với số
lƣợng chất phân tích lớn hơn (từ 50 chất trở lên), các nghiên cứu áp dụng thiết bị
GC/MS/MS hay LC/MS/MS hoặc cả hai. Tuy nhiên, các thiết bị MS/MS có giá
thành cao, chi phí duy trì khá tốn kém và cũng không phải là các thiết bị phổ thông
tại Việt Nam.
Các nghiên cứu, khảo sát lựa chọn điều kiện vận hành thiết bị GC/MS gồm:
- Nhiệt độ cổng bơm mẫu và tốc độ bơm mẫu,
- Thể tích bơm mẫu và tốc độ khí mang
- Chƣơng trình nhiệt độ
- Lựa chọn mảnh phân tách cho công tác định tính và định lƣợng
Trong các khảo sát này, dung dịch chuẩn HCBVTV sẽ đƣợc đƣa vào thiết bị
GC/MS với các điều kiện khảo sát khác nhau và từ đó lựa chọn ra điều kiện phù hợp
nhất cho xây dựng qui trình phân tích.
2.4.2 Nghiên cứu ảnh hưởng của quá trình tách chiết (xử lý mẫu)
Các nghiên cứu đánh giá, lựa chọn cho quá trình tách chiết, xử lý mẫu đƣợc
tiến hành trên mẫu thêm chuẩn với các bƣớc cơ bản theo phƣơng pháp QuEChERS.
Các nghiên cứu khảo sát bao gồm:
- Lựa chọn dung môi chiết
- Thời gian chiết mẫu
- Ảnh hƣởng của các chất hấp phụ đến quá trình làm sạch
- Ảnh hƣởng của nền mẫu: bao gồm: pH, ion tự do có khả năng tạo phức,
chất hữu cơ, kích cỡ hạt. Trong các nghiên cứu này, mẫu đất trắng

48. 38
ngoài việc thêm chuẩn còn đƣợc xử lý theo yêu cầu khảo sát (về kích cỡ
hạt, bổ sung chất hữu cơ hay ion tự do tạo phức, điều chỉnh pH)
Một số các yếu tố khác sẽ không đƣợc khảo sát nhƣ: tỷ lệ nƣớc thêm vào
mẫu (quá trình hydrat hóa) hay lƣợng vả tỷ lệ MgSO4, NaCl đã nghiên cứu chi tiết
và công bố. Các nghiên cứu cũng cho thấy tỷ lệ mẫu/nƣớc là 1/1 và MgSO4/NaCl là
4/1 phù hợp nhất cho tất cả các nền mẫu.
Xây dựng qui trình phân tích.2.5
Các kết quả nghiên cứu thu đƣợc sau quá trình khảo sát sẽ đƣợc tổ hợp thành
qui trình phân tích hoàn thiện. Qui trình sẽ đƣợc khảo sát, đánh giá để khẳng định
tính phù hợp.
So sánh, đánh giá phƣơng pháp2.6
2.6.1 Đánh giá phương pháp phân tích qua mẫu đất thêm chuẩn
Để khẳng định sự phù hợp của một phƣơng pháp hay qui trình phân tích cần
thiết phải qua bƣớc đánh giá, kiểm tra (thẩm định phƣơng pháp). Các bƣớc đánh giá
thƣờng bao gồm: [31,32]
10 g mẫu/ống ly tâm 50ml
Lấy 2ml dịch chiết/ống 5ml
Lấy 0,5ml phân tích
10ml H2O + IS. Lắc 1 phút. Đợi 30 phút
4g MgSO4 và 1g NaCl
10ml dung môi chiết (đƣợc nghiên cứu)
Lắc (thời gian lắc đƣợc nghiên cứu)
Ly tâm 4.000 vòng/phút trong 5 phút
Chất hấp phụ (đƣợc nghiên cứu)
Lắc 30 giây
Ly tâm 4.000 vòng/phút trong 5 phút

49. 39
- Xác định khoảng tuyến tính
- Giới hạn phát hiện (LOD), giới hạn định lƣợng (LOQ),
- Độ chính xác, độ thu hồi
2.6.1.1 Xác định khoảng tuyến tính
Khoảng tuyến tính đƣợc xác định bằng cách đo các dung dịch chuẩn có nồng
độ khác nhau và thƣờng đƣợc bắt đầu từ giới hạn định lƣợng (điểm thấp nhất) đến
giới hạn tuyến tính (điểm cao nhất) và khảo sát sự tƣơng quan giữa tín hiệu thu
đƣợc và nồng độ. Từ đó, cũng có thể xác định đƣợc đƣờng chuẩn
Đƣờng chuẩn có thể là toàn bộ hay một phần khoảng tuyến tính phù hợp với
dải nồng độ của mẫu khi định lƣợng. Đƣờng chuẩn đƣợc chấp nhận khi có hệ số hồi
qui tuyến tính (coefficient of correlation) R đạt:
0.995 ≤ R ≤ 1 hoặc 0,99 ≤ R2
≤ 1
2.6.1.2 Giới hạn phát hiện (LOD), giới hạn định lượng (LOQ)
LOD, LOQ là nồng độ thấp nhất có thể phát hiện và định lƣợng của phƣơng
pháp. LOD, LOQ đƣợc xác định dựa trên tỷ lệ tín hiệu/nhiễu nền (S/N) bằng cách
phân tích mẫu thêm chuẩn với các nồng độ khác nhau và nồng độ thấp nhất có tín
hiệu đảm bảo đƣợc tỷ lệ S/N ≥ 3 sẽ là LOD và S/N ≥ 10 sẽ là LOQ. Tỷ lệ S/N cũng
nhƣ LOD, LOQ có thể xác định tự động trên thiết bị.
2.6.1.3 Độ lặp lại và độ thu hồi
Độ lặp lại (độ chụm) và độ thu hồi (độ đúng – truenees) là 2 yếu tố quan
trọng phản ánh sự chính xác của một phép phân tích. Độ chính xác = độ chụm + độ
đúng.

50. 40
Độ lặp lại: chỉ mức độ dao động của các kết quả thử nghiệm độc lập quanh
giá trị trung bình. Độ lặp lại của phƣơng pháp đƣợc tính theo công thức sau:
̅
Trong đó: + SD: độ lệch chuẩn của n phép đo. √
∑ ( ̅)
+ ̅: giá trị trung bình của n phép đo. ̅
∑
Độ thu hồi: là khái niệm chỉ mức độ gần nhau giữa giá trị trung bình của kết
quả thử nghiệm với giá trị thực hay giá trị đƣợc coi là đúng. Phƣơng pháp đơn giản
và hay đƣợc áp dụng cho xác định độ đúng là thông qua độ thu hồi với công thức
tính toán nhƣ sau:
Trong đó: + C: nồng độ trong mẫu thêm chuẩn;
+ Co: nồng độ trong mẫu trắng;
+ Cm: Nồng độ thêm vào theo tính toán.
Với các phƣơng pháp phân tích vi lƣợng có nồng độ thấp ngƣỡng ppb, độ thu
hồi (R%) đƣợc chấp nhận trong khoảng 60% - 130% và độ lặp lại (%RSD) < 30%
2.6.2 Đánh giá phương pháp phân tích qua mẫu thực tế
Để đánh giá tính đúng đắn và khả năng áp dụng của phƣơng pháp, 30 mẫu
đất nông nghiệp có đặc trƣng khác nhau đã đƣợc lấy và phân tích tại phòng thí
nghiệm theo qui trình thiết lập. Đồng thời, các mẫu này đƣợc gửi phân tích độc lập
tại 2 đơn vị kiểm nghiệm dƣ lƣợng hoá chất BVTV có uy tín tại Hàn Quốc. Một số
mẫu đặc trƣng cũng đƣợc gửi phân tích tại 02 đơn vị chức năng tại Việt Nam.

51. 41
CHƢƠNG 3 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
Nghiên cứu, lựa chọn các điều kiện vận hành thiết bị sắc ký khí khối phổ3.1
(GC-MS)
3.1.1 Lựa chọn nhiệt độ cổng bơm mẫu và tốc độ bơm mẫu
Để phân tích và định lƣợng trên thiết bị sắc ký khí, các HCBVTV cần phải
đƣợc hóa hơi tại bộ phận bơm mẫu trƣớc khi đi vào cột tách sắc ký. Mẫu đƣợc hóa
hơi nhanh, hoàn toàn sẽ cho pik sắc nét, đồng nghĩa với việc độ nhạy tăng. Để tăng
tốc độ hóa hơi, về lý thuyết nhiệt độ càng cao sẽ càng tốt. Tuy nhiên, nhiệt độ tăng
cao quá sẽ dẫn đến sự phân hủy của một số HCBVTV và nếu nhiệt độ thấp sẽ khiến
một số chất không thể hóa hơi hoặc hóa hơi từ từ dẫn đến sự mở rộng chân pik làm
giảm độ nhạy. Vì vậy, nhiệt độ cổng bơm mẫu phù hợp sẽ làm tăng độ nhạy, độ lặp
lại và hình dạng pik sẽ cân đối, sắc nét hơn.
Với chế độ bơm mẫu cũng sẽ có ảnh hƣởng tƣơng tự. Nếu đƣa toàn bộ lƣợng
chất cần phân tích vào bộ phận hóa hơi nhanh sẽ làm quá trình hóa hơi đƣợc nhanh,
gọn, tuy nhiên cũng có thể tạo ra sự lôi cuốn hoặc ―tắc‖ đầu cột gây ra hiện tƣợng
chân pik có đuôi (tailing). Việc khảo sát sẽ đƣa ra chế độ bơm mẫu phù hợp.
Dựa trên tính chất hóa lý, một số HCBVTV sau đã đƣợc lựa chọn để đánh
giá ảnh hƣởng của nhiệt độ cổng bơm mẫu và tốc độ bơm mẫu tới quá trình phân
tích:
- Các chất có nhiệt độ bay hơi thấp: Dichlovos (140oC), Isoprocarb
(129oC), Molinate (136,5oC);
- Các chất có nhiệt độ bay hơi cao: Permethrine (200oC), Pyridaben
(430oC);
- Các chất dễ bị phân hủy bởi nhiệt độ: Dichlovos, Trifluralin.
1 L dung dịch chuẩn làm việc (1 µg/ml) của mỗi HCBVTV trên sẽ đƣợc
bơm vào thiết bị GC/MS tại nhiệt độ cổng bơm mẫu khác nhau (bảng 3.1). Với mỗi
nhiệt độ, có 3 chế độ bơm mẫu là nhanh (10ul/s), trung bình (5ul/s) và chậm (1ul/s).

52. 42
Từ đó so sánh các giá trị chiều cao pik, độ lặp lại để lựa chọn nhiệt độ cổng bơm
mẫu và tốc độ bơm mẫu thích hợp.
Bảng 3.1 Nhiệt độ cổng bơm mẫu và tốc độ bơm mẫu
STT TN 1 TN 2 TN 3 TN 4 TN 5 TN 6 TN 7 TN 8 TN 9
To
C 200 210 220 230 240 250 260 270 280
Các kết quả khảo sát ảnh hƣởng của tốc độ bơm mẫu và nhiệt độ cổng bơm
mẫu (đƣợc thể hiện trong hình 3.1 và hình 3.2) cho thấy:
- Với chế độ bơm mẫu chậm, độ nhạy của tất cả các HCBVTV khảo sát đều
thấp hơn 50% khi so sánh diện tích pik với chế độ bơm mẫu nhanh và
trung bình. Ngoài ra, độ ổn định cũng không cao, hầu hết %RSD đều trên
30%. (hình 3.1)
- Với chế độ bơm mẫu nhanh và trung bình, độ nhạy đã đƣợc cải thiện đáng
kể và cũng không có sự khác biệt lớn giữa 2 chế độ bơm này. Tuy nhiên,
chế độ bơm mẫu nhanh ổn định hơn, %RSD đều < 10% ở tất cả các nhiệt
độ khảo sát, còn chế độ bơm mẫu trung bình, phân lớn dao động trong
khoảng 10 – 30%. (hình 3.1 và 3.2)
- Cũng có thể nhận thấy, độ nhạy các chất tƣơng đối đồng đều tại các nhiệt
độ khác nhau và đạt cực đại tại 2600
C (ngoại trừ permethrine tại 2100
C).
Tuy nhiên, chỉ tại nhiệt độ 2600
C và ở chế độ bơm mẫu nhanh là có độ ổn
định cao nhất với độ lệch chuẩn tƣơng đối %RSD trong khoảng 2-4%.
Sự khác biệt về độ nhạy cũng nhƣ độ ổn định là do tốc độ hóa hơi của mẫu,
rõ rệt nhất khi so sánh giữa tốc độ bơm mẫu chậm với nhanh và trung bình. Ngoài
ra yếu tố bị phân hủy cũng là nguyên nhân gây ra hiện tƣợng trên (rõ nhất là đối với
dichlovos)

53. 43
tại 200 o
C. tại 210 o
C
tại 220 o
C tại 230 o
C
tại 240 o
C. tại 250o
C.
tại 260 o
C. tại 270 o
C
tại 280 o
C.
Hình 3.1. Ảnh hƣởng của tốc độ bơm mẫu tại các nhiệt độ khác nhau
Ảnh hƣởng của tốc độ bơm mẫu tại 200 độ C
0
200000
400000
600000
800000
1000000
1200000
1400000
Isoprocarb
D
ichlovos
M
olinate
Trifliralin
Perm
ethrin
Pyridaben
Hóa chât BVTV
Respond(area)
Low
Normal
Fast
Ảnh hƣởng của tốc độ bơm mẫu tại 210 độ C
-200000
0
200000
400000
600000
800000
1000000
1200000
1400000
Isoprocarb
D
ichlovos
M
olinate
Trifliralin
Perm
ethrin
Pyridaben
Hóa chât BVTV
Respond(area)
Low
Normal
Fast
Ảnh hƣởng của tốc độ bơm mẫu tại 220 độ C
0
200000
400000
600000
800000
1000000
1200000
1400000
Isoprocarb
D
ichlovos
M
olinate
Trifliralin
Perm
ethrin
Pyridaben
Hóa chât BVTV
Respond(area)
Low
Normal
Fast
Ảnh hƣởng của tốc độ bơm mẫu tại 230 độ C
-200000
0
200000
400000
600000
800000
1000000
1200000
1400000
Isoprocarb
D
ichlovos
M
olinate
Trifliralin
Perm
ethrin
Pyridaben
Hóa chât BVTV
Respond(area)
Low
Normal
Fast
Ảnh hƣởng của tốc độ bơm mẫu tại 240 độ C
0
200000
400000
600000
800000
1000000
1200000
1400000
Isoprocarb
D
ichlovos
M
olinate
Trifliralin
Perm
ethrin
Pyridaben
Hóa chât BVTV
Respond(area)
Low
Normal
Fast
Ảnh hƣởng của tốc độ bơm mẫu tại 250 độ C
-200000
0
200000
400000
600000
800000
1000000
1200000
1400000
Isoprocarb
D
ichlovos
M
olinate
Trifliralin
Perm
ethrin
Pyridaben
Hóa chât BVTV
Respond(area)
Low
Normal
Fast
Ảnh hƣởng của tốc độ bơm mẫu tại 260 độ C
-200000
0
200000
400000
600000
800000
1000000
1200000
1400000
Isoprocarb
D
ichlovos
M
olinate
Trifliralin
Perm
ethrin
Pyridaben
Hóa chât BVTV
Respond(area)
Low
Normal
Fast
Ảnh hƣởng của tốc độ bơm mẫu tại 270 độ C
0
200000
400000
600000
800000
1000000
1200000
1400000
Isoprocarb
D
ichlovos
M
olinate
Trifliralin
Perm
ethrin
Pyridaben
Hóa chât BVTV
Respond(area)
Low
Normal
Fast
Ảnh hƣởng của tốc độ bơm mẫu tại 280 độ C
0
200000
400000
600000
800000
1000000
1200000
1400000
Isoprocarb
D
ichlovos
M
olinate
Trifliralin
Perm
ethrin
Pyridaben
Hóa chât BVTV
Respond(area)
Low
Normal
Fast

54. 44
Isoprocarb Dichlovos
Molinate Trifluralin
Pyridaben Permethrin
Hình 3.2. Ảnh hƣởng của nhiệt độ cổng bơm mẫu ở chế độ bơm mẫu nhanh
Bảng tổng hợp (bảng 3.2) cho thấy sự so sánh về độ nhạy và ổn định của các
HCBVTV khảo sát tại điều kiện cho độ nhạy cao nhất so với độ nhạy tại 260o
C ở
chế độ bơm mẫu nhanh. Cũng có thể thấy rõ, sự sai khác về độ nhạy không nhiều,
ngoại trừ Permethrin, tuy nhiên, nếu xét cả về độ ổn định thì sự sai khác này cũng
chấp nhận đƣợc.
Đ ộ nhạy của Isoprocarb theo nhiệtđộ
0
200000
400000
600000
800000
1000000
1200000
200
oC
(H )
210
oC
(H )
220
oC
(H )
230
oC
(H )
240
oC
(H )
250
oC
(H )
260
oC
(M )
260
oC
(H )
270
oC
(H )
280
oC
(H )
N hiệtđộ cổng bơm m ẫu
Respond(area)
Isoprocarb
Đ ộ nhạy của D ichlovos theo nhiệtđộ
0
50000
100000
150000
200000
250000
300000
350000
400000
200
oC
(H )
210
oC
(H )
220
oC
(H )
230
oC
(H )
240
oC
(H )
250
oC
(H )
260
oC
(M )
260
oC
(H )
270
oC
(H )
280
oC
(H )
N hiệtđộ cổng bơm m ẫu
Respond(area)
D ichlovos
Đ ộ nhạy của M olinate theo nhiệtđộ
0
200000
400000
600000
800000
1000000
1200000
1400000
200
oC
(H )
210
oC
(H )
220
oC
(H )
230
oC
(H )
240
oC
(H )
250
oC
(H )
260
oC
(M )
260
oC
(H )
270
oC
(H )
280
oC
(H )
N hiệtđộ cổng bơm m ẫu
Respond(area)
M olinate
Đ ộ nhạy của Trìlizalin theo nhiệtđộ
0
100000
200000
300000
400000
500000
600000
200
oC
(H )
210
oC
(H )
220
oC
(H )
230
oC
(H )
240
oC
(H )
250
oC
(H )
260
oC
(M )
260
oC
(H )
270
oC
(H )
280
oC
(H )
N hiệtđộ cổng bơm m ẫu
Respond(area)
Trifliralin
Đ ộ nhạy của P ỷidaben theo nhiệtđộ
0
200000
400000
600000
800000
1000000
1200000
1400000
1600000
200
oC
(H )
210
oC
(H )
220
oC
(H )
230
oC
(H )
240
oC
(H )
250
oC
(H )
260
oC
(M )
260
oC
(H )
270
oC
(H )
280
oC
(H )
N hiệtđộ cổng bơm m ẫu
Respond(area)
P yridaben
Đ ộ nhạy của P erm ethrin theo nhiệtđộ
0
200000
400000
600000
800000
1000000
1200000
200
oC
(H )
210
oC
(H )
220
oC
(H )
230
oC
(H )
240
oC
(H )
250
oC
(H )
260
oC
(M )
260
oC
(H )
270
oC
(H )
280
oC
(H )
N hiệtđộ cổng bơm m ẫu
Respond(area)
P erm ethrin

55. 45
Bảng 3.2 So sánh độ nhạy và % RSD tại điều kiện cho độ
nhạy tốt nhất và tại 260o
C (chế độ nhanh)
HCBVTV
Tại điều kiện cho độ nhạy cao nhất Tại 2600
C / chế độ nhanh
Độ nhạy / nhiệt độ/chế độ bơm %RSD Độ nhạy %RSD
Isoprocarb 974.336 / 260o
C / trung bình 9 953.253 4
Dichlovos 324.095 / 260o
C / trung bình 3 294.733 3
Molinate 1.128.502 / 260o
C / trung bình 4 1.041.274 4
Trifluralin 524.675 / 260o
C / trung bình 4 507.346 2
Permethrin 931.335 / 210o
C / nhanh 10 751.357 2
Pyridaben 1.369.597 / 220o
C / nhanh 3 1.196.229 3
* Tóm lại: Từ các kết quả khảo sát trên trên cho thấy, nhiệt độ cổng bơm mẫu
260o
C và tốc độ bơm mẫu ở chế độ nhanh (10uL/s) là lựa chọn phù hợp.
3.1.2 Thể tích bơm mẫu và tốc độ khí mang
Trong kỹ thuật sắc ký khí, thể tích bơm mẫu càng lớn sẽ làm tăng lƣợng chất
phân tích vào cột và sẽ tăng độ nhạy. Tuy nhiên, lƣợng mẫu quá lớn sẽ dẫn đến hiện
tƣợng quá tải làm chân pik mở rộng và kéo đuôi. Ngoài ra, thể tích bơm mẫu còn bị
giới hạn bởi không gian hơi buồng bơm mẫu của thiết bị. Thể tích hơi đƣợc tính
theo công thức:
     1)/(273/)273()/(104,22 3
injaiatminjrvapor VPPPtMpV 
Trong đó:
 22,4: thể tích 1 mol khí tại điều kiện tiêu chuẩn;
 p: tỉ trọng của dung môi tại 20 o
C, 1 atmotphe;
 Mr: khối lƣợng phân tử;
 tinj: nhiệt độ cổng bơm mẫu;
 Patm: 14.7 psi (101 kPa);
 Pi: áp suất đầu cột tại thời điểm bơm mẫu với nhiệt độ đầu cột 60 o
C;
 Pa: áp suất không khí (thƣờng bằng Patm);
 Vinj: thể tích bơm mẫu (1 L).

56. 46
Theo công thức trên, thể tích hơi khi bơm 1 L dung môi MeCN ở nhiệt độ
2600
C đƣợc thể hiện trong bảng 3.3.
Bảng 3.3. Thể tích khí đạt đƣợc tƣơng ứng với thể tích bơm mẫu tại nhiệt độ cổng
bơm mẫu 260o
C.
STT 1 2 3 4 5 6 7
V bơm (L) 0,8 0,9 1,0 1,1 1,2 1,3 1,4
V khí (L) MeCN 427 481 534 587 641 694 748
(Mr (MeCN) = 41; p (MeCN) = 0,78)
Thông số kỹ thuật của glass insert loại chia dòng/không chia dòng dùng
trong thiết bị có thể tích tối đa là 800 L. Trên thực tế, thể tích có thể sử dụng là
75%, tƣơng đƣơng với 600 L. Theo kết quả tính toán từ bảng 3.3, có thể thấy thể
tích bơm mẫu thích hợp có thể sử dụng đối với MeCN từ 1,0 đến 1,2 L.
Tốc độ dòng khí mang cũng ảnh hƣởng rất lớn đến độ nhạy, độ phân giải và
độ rộng chân pik. Tốc độ dòng khí mang lớn sẽ giúp quá trình hóa hơi tốt hơn, đƣa
chất phân tích vào cột nhanh hơn nhƣng cũng làm giảm độ phân giải
Các HCBVTV đƣợc lựa chọn để xem xét ảnh hƣởng của thể tích bơm mẫu
và tốc độ khí mang gồm:
- Các chất có thời gian rửa giải nhanh: Isoprocarb, Dichlovos;
- Các chất có thời gian rửa giải trung bình: Molinate, Trifluralin;
- Các chất có thời gian rửa giải chậm: Permethrine, Pyridaben.
Hỗn hợp dung dịch chuẩn (1 µg/ml) của các hóa chất BVTV đƣợc lựa chọn ở
trên đƣợc bơm vào thiết bị GC/MS với thể tích bơm 1,0; 1,1 và 1,2 L. Nhiệt độ
cổng bơm mẫu đặt ở 260o
C, nhiệt độ đầu cột 60o
C và tốc độ dòng khí mang lần lƣợt
là 1,3; 1,5; 1,7 và 1,9 mL/phút
Từ các kết quả tại bảng 3.4 và hình 3.3 cho thấy, độ nhạy của các HCBVTV
khảo sát đều có xu hƣớng tăng khi tăng thể tích bơm mẫu và tốc độ dòng, tuy nhiên
sự khác biệt không đáng kể. Với tốc độ dòng 1,9 ml/phút lại có xu hƣớng giảm, đặc

57. 47
biệt là dichlovos (chất dễ rửa giải). Điều này có thể do tại tốc độ dòng lớn, khi bơm
mẫu áp suất tăng nhanh đột biến và bị thải ra ngoài qua đƣờng vent. Các chất dễ rửa
giải sẽ bị giảm nhiều hơn các chất khó rửa giải (thức tế là permethrin, pyridaben,
trifluralin ít bị ảnh hƣởng).
Để đảm bảo an toàn, thể tích bơm mẫu 1,0 L và tốc độ khí mang 1,7
mL/phút là phù hợp cho việc phân tích các hóa chất BVTV.
Bảng 3.4. Ảnh hƣởng của thể tích bơm mẫu và tốc độ khí mang
F (mL/min) V (uL) Isoprocarb Dichlovos Molinate Trifluralin Permethrin Pyridaben
1,3 1,0
Area 1608118 121657 1528558 792202 1422103 1764916
%RSD 2,8 55,9 2,9 5,9 3,2 2,5
1,3 1,1
Area 1674138 279403 1602518 806717 1409359 1789618
%RSD 0,4 4,3 1,8 7,0 6,4 0,6
1,3 1,2
Area 1745837 364846 1681604 850133 1574318 1994412
%RSD 1,5 5,6 1,4 0,5 2,1 1,8
1,5 1,0
Area 1495633 312536 1453518 696335 1315532 1673090
%RSD 0,9 6,7 2,6 5,3 1,0 2,2
1,5 1,1
Area 1500853 363941 1568755 751544 1411930 1853307
%RSD 5,4 5,5 0,3 1,1 3,2 4,4
1,5 1,2
Area 1627753 442484 1628906 810339 1481949 1908528
%RSD 2,5 4,0 0,3 2,6 0,7 2,0
1,7 1,0
Area 1333697 368871 1408652 629577 1241646 1653075
%RSD 4,3 2,1 3,1 2,6 3,4 2,8
1,7 1,1
Area 1461215 461233 1556195 707025 1360642 1848944
%RSD 4,4 6,6 2,7 5,0 1,5 1,5
1,7 1,2
Area 1378565 384531 1632794 781589 1430542 1937853
%RSD 3,3 2,6 4,3 3,2 2,8 3,1
1,9 1,0
Area 1415481 2995 1499351 715676 1235045 1712477
%RSD 4,2 13,0 3,0 2,4 2,9 3,0
1,9 1,1
Area 1334849 3240 1474591 672189 1240007 1740203
%RSD 4,2 16,8 1,1 1,6 2,7 1,4
1,9 1,2
Area 1247854 3140 1365089 729714 1339713 1864681
%RSD 4,9 21,6 2,2 4,2 2,7 1,2