Nghiên cứu xác định chì, cadimi trong bao bì, dụng cụ nhựa tổng hợp chứa thực phẩm bằng phương pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử

Bài viết Nghiên cứu xác định chì, cadimi trong bao bì, dụng cụ nhựa tổng hợp chứa thực phẩm bằng phương pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử trình bày kết quả nghiên cứu và xác định chì, cadimi trong bao bì và dụng cụ nhựa tổng hợp chứa thực phẩm bằng phương pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử lò graphit (GF - AAS) với kỹ thuật vô cơ hóa khô.

NGHIÊN CỨU XÁC ĐỊNH CHÌ, CADIMI TRONG BAO BÌ, DỤNG CỤ NHỰA TỔNG HỢP CHỨA THỰC PHẨM BẰNG PHƯƠNG PHÁP QUANG PHỔ HẤP THỤ NGUYÊN TỬ HỒ THỊ NGỌC LAN Trường THPT Phạm Phú Thứ, thành phố Đà Nẵng NGÔ VĂN TỨ Trường Đại học Sư phạm, Đại học Huế Tóm tắt: Nội dung trình bày kết nghiên cứu xác định chì, cadimi bao bì dụng cụ nhựa tổng hợp chứa thực phẩm phương pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử lò graphit (GF - AAS) với kỹ thuật vơ hóa khơ Kết phân tích hàm lượng Pb, Cd số loại bao bì dụng cụ nhựa tổng hợp thị trường cho thấy hàm lượng Pb, Cd có giới hạn thấp giới hạn cho phép Bộ Y tế Từ khóa: bao bì, dụng cụ nhựa tổng hợp, phương pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử ĐẶT VẤN ĐỀ Bao bì sử dụng phổ biến để chứa loại hàng hóa q trình vận chuyển, phân phối nhằm bảo quản, đảm bảo chất lượng sản phẩm Sự phát triển không ngừng xã hội gắn với nhu cầu người tiêu dùng chất lượng hàng hóa ngày cao nên loại bao bì dụng cụ nhựa tổng hợp chứa thực phẩm ngày đa dạng phong phú Nhiều nguyên tố kim loại có vai trị quan trọng người Tuy nhiên, hàm lượng lớn chúng gây độc hại cho thể Các kim loại nặng như: chì, cadimi,… bao bì, dụng cụ nhựa tổng hợp thơi nhiễm vào thực phẩm vào thể với hàm lượng không nhiều để gây ngộ độc qua q trình tích lũy lâu dài gây ngộ độc mãn tính nguy hiểm [3] Có nhiều phương pháp để xác định hàm lượng chì cadimi khác Mỗi phương pháp có ưu nhược điểm riêng Trong phương pháp phân tích lượng vết phương pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử (AAS) sử dụng nhiều có độ nhạy, độ chọn lọc cao, phù hợp với việc xác định lượng vết kim loại nặng xác định đồng thời nhiều nguyên tố mẫu, kết phân tích xác [4], [5], [7], [8] Với lý trên, chúng tơi tiến hành nghiên cứu xây dựng quy trình phân tích, xác định lượng vết Pb, Cd bao bì, dụng cụ nhựa tổng hợp chứa thực phẩm phương pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử Kết nghiên cứu cung cấp thêm thông tin mức độ an tồn loại bao bì, dụng cụ nhựa người tiêu dùng THỰC NGHIỆM 2.1 Thiết bị dụng cụ Máy quang phổ hấp thụ nguyên tử hiệu AA 6800 Shimazu với hệ ghép nối thiết bị tự động bơm mẫu (ASC-6100) vào lò GFA-EX7, máy cất nước siêu sạch, dụng cụ đun nóng BUCHI 426, cân phân tích (10-4 g) điện tử AUW 220D Shimadzu, số dụng cụ thủy tinh 2.2 Hóa chất Dung dịch HNO3 65%, H2SO4, HCl, dung dịch chuẩn làm việc Cd pha từ dung dịch gốc Cd 1000 mg/L hãng Merck, dung dịch chuẩn làm việc Pb pha từ dung 244 KỶ YẾU HỘI NGHỊ KHOA HỌC TRẺ 2016 11/2016 dịch gốc Pb 1000 mg/L hãng Merck, nước cất lần dùng để pha chế hóa chất tráng rửa dụng cụ 2.3 Lấy mẫu xử lý mẫu Lấy mẫu: 23 mẫu bao bì, dụng cụ nhựa tổng hợp lấy từ thị trường thành phố Huế Đối với loại nhựa, lấy từ - sản phẩm khác Trong sản phẩm nhựa lại lấy từ 1015 mẫu khác Các mẫu có kích thước gần đồng đều, không bị hư hỏng [2], [4], [6], [8] Bảng Thơng tin, ký hiệu mẫu bao bì, dụng cụ nhựa tổng hợp chứa thực phẩm STT Loại nhựa Tên sản phẩm Ký hiệu Nhà sản xuất Ly nhựa PP1 Công ty TNHH SX TM DV Hưng Nguyễn Phát, TP Hồ Chí Minh Chén trịn PP2 Doanh nghiệp tư nhân nhựa Đồng Tâm, TP Hồ Chí Minh Hộp đựng thực phẩm PP3 Công ty cổ phần Đại Đồng Tiến, TP Hồ Chí Minh Bao bì thực phẩm PP4 Công ty cổ phần lương thực, thực phẩm Safoco, TP Hồ Chí Minh Túi đựng thực phẩm PP5 Công ty TNHH Diệu Thương, Đồng Nai Túi đựng thực phẩm PP6 Công ty Phạm Gia, TP Hồ Chí Minh Túi đựng thực phẩm PVC1 Cơng ty TNHH SX&TM Tuyền Hưng Phú, TP Hồ Chí Minh Túi đựng thực phẩm Ringo PVC2 Công ty TNHH SX&TM Tinh Uy, Long An Túi đựng thực phẩm Mission PVC3 Cơng ty TNHH Đơng Dương - Sài Gịn, tỉnh Long An 10 Túi bảo quản thực phẩm PE1 Công ty TNHH Đơng Dương - Sài Gịn, tỉnh Long An 11 Túi đựng thực phẩm Zipbag PE2 Công ty TNHH SX&TM Tuyền Hưng Phú, TP Hồ Chí Minh Túi đựng thực phẩm Diamond PE3 Công ty TNHH Diệu Thương, Đồng Nai 13 Túi đựng thực phẩm PE4 Công ty trách nhiệm hữu hạn Phạm Gia, TP Hồ Chí Minh 14 Túi đựng thực phẩm PE5 Công ty trách nhiệm hữu hạn RVC, TP Hồ Chí Minh 15 Hộp bảo quản thực phẩm PET1 Công ty TNHH Living& Life Vina, TP Hồ Chí Minh Hũ Pet Vng PET2 Doanh nghiệp tư nhân nhựa Đồng Tâm, TP Hồ Chí Minh PP 12 PVC PE PET 16 245 TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM – ĐẠI HỌC HUẾ CYS 2016 17 Hộp đựng thực phẩm PET3 Chi nhánh Công ty TNHH Dầu thực vật Cái Lân, TP Hồ Chí Minh 18 Chai đựng nước mắm PET4 Công ty TNHH Netstle Việt Nam 19 Hộp đựng thực phẩm PET5 Công ty TNHH SX TM DV Hưng Nguyễn Phát, TP Hồ Chí Minh 20 Hộp đựng thực phẩm PS1 Công ty TNHH SX TM DV Hưng Nguyễn Phát, TP Hồ Chí Minh Hộp đựng thực phẩm PS2 Công ty TNHH SX-TM-DV Tân Hiệp Hưng, TP Hồ Chí Minh 22 Ly nhựa PS3 Cơng ty TNHH Living& Life Vina 23 Ly nhựa PS4 Công ty TNHH SX&TM Tuyền Hưng Phú 21 PS Mẫu phân tích xử lý theo kỹ thuật vơ hóa khơ Cân 1,0g mẫu (chính xác đến mg) cho vào đĩa bay thạch anh, thêm 2ml axit H2SO4 gia nhiệt từ từ hết khói trắng bay từ axit H2SO4 phần lớn mẫu bị than hóa Sau đó, cho đĩa vào nung lị điện 450oC để q trình than hóa xảy hồn tồn (lặp lại trình thêm axit H2SO4 nung cặn đĩa, để nguội) Thêm vào cặn 5ml axit HCl (1 : 2), trộn cho bay bể cách thủy Sau để nguội, thêm 20ml axit HNO3 0,1M, hịa tan, loại bỏ phần khơng tan, thu phần dung dịch lọc định mức đến vạch, dùng làm dung dịch phân tích Chuẩn bị mẫu trắng: Mẫu trắng dung dịch axit H2SO4 sử dụng để ngâm mẫu ban đầu xử lý hồn tồn tương tự mẫu phân tích 2.4 Kỹ thuật đo cường độ vạch phổ [6] Bảng Các thông số phép đo GF - AAS để xác định chì cadimi Thơng số Pb Cd 283,3 228,8 Độ rộng khe (nm) 1,0 1,0 Thời gian đo (s) 57 58 Dòng đèn (mA) 10 BGC-D2 BGC-D2 λ(nm) Kiểu đèn KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 3.1 Đường chuẩn xác định Pb Tiến hành đo độ hấp thụ dung dịch chuẩn có nồng độ từ 5÷40ppb Từ xây dựng phương trình đường chuẩn có dạng: Ai=(0,0297±0,0018)+(0,0093±0,0001)CPb với R=0,9998 246 KỶ YẾU HỘI NGHỊ KHOA HỌC TRẺ 2016 11/2016 A C(ppb) Hình Đường chuẩn xác định Pb 3.2 Đường chuẩn xác định Cd Tiến hành đo độ hấp thụ dung dịch chuẩn có nồng độ Cd từ 0,5 ÷ 5ppb Từ đó, xây dựng phương trình đường chuẩn có dạng: Ai=(0,0390 ± 0,0052) + (0,1619 ± 0,0018)CCd; R = 0,9998 A C(ppb) Hình Đường chuẩn xác định Cd 3.3 Khảo sát giới hạn định lượng phương pháp Dựa vào phương trình đường chuẩn xác định Pb, Cd thu giá trị độ nhạy b, giới hạn phát LOD, giới hạn định lượng LOQ số giá trị khác Kết trình bày bảng Bảng Các giá trị a, b, Sy, LOD, LOQ tính từ phương trình đường chuẩn Me a b Sy LOD (ppb) LOQ (ppb) Pb 0,0297 0,0093 0,0019 0,6129 2,0430 Cd 0,0390 0,1619 0,0068 0,1279 0,4281 Từ kết bảng cho thấy phương pháp phổ hấp thụ nguyên tử có: 247 TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM – ĐẠI HỌC HUẾ CYS 2016 - Độ nhạy tương đối tốt, đạt 0,0093ppb-1 Pb 0,1619ppb-1 Cd - Giới hạn phát LOD thấp: 0,6129ppb Pb 0,1279ppb Cd 3.4 Độ lặp lại độ * Độ lặp lại Để đánh giá độ lặp lại phép đo, ta dựng đường chuẩn Sau pha mẫu có nồng độ điểm đầu, điểm cuối điểm đường chuẩn điều kiện thành phần mẫu chuẩn Thực đo mẫu 10 lần, kết biểu diễn bảng Bảng Kết đo độ lặp lại phép đo chì, cadimi Nguyên tố Pb Nguyên tố Mẫu C(ppb) 15 40 A 0,0742 0,1694 0,4015 S 0,001 0,001 RSD 1,026 16,712 1/2 RSDH Cd Mẫu 0,5 A 0,1199 0,3656 0,8541 0,002 S 0,001 0,003 0,004 0,648 0,479 RSD 0,879 0,778 0,578 14,778 12,973 15,569 13,164 11,587 C(ppb) 1/2RSDH Qua bảng cho thấy: Độ lệch chuẩn tương đối (RSD) nhỏ 1/2RSDH nên nội phịng thí nghiệm ta chấp nhận được, tức phương pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử có độ lặp tốt * Độ Tiến hành thêm chuẩn mẫu thử (T) Với mẫu, thêm vào lượng định Pb, Cd điểm đầu, cuối đường chuẩn Bảng Kết khảo sát độ phương pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử Mẫu Nồng độ ban đầu Co (ppb) Nồng độ thêm vào C1 (ppb) 1,981 10 20 Nồng độ tìm thấy C2 (ppb) Độ thu hồi Rev (%) Nồng độ ban đầu Co (ppb) Nồng độ thêm vào C1 (ppb) Nồng độ tìm thấy C2 (ppb) Độ thu hồi Rev (%) 0,375 97,51 0,369 94,52 3,796 90,75 3,823 92,11 3,875 94,70 0,373 96,50 11,516 95,35 1,183 100,31 11,471 94,91 1,201 102,10 11,621 96,40 1,187 100,70 22,311 101,65 2,073 94,65 22,117 100,68 2,105 96,25 22,308 101,64 2,087 95,35 0,2 0,18 1,0 2,0 Kết khảo sát cho thấy: Phương pháp đạt độ tốt với độ thu hồi dao động khoảng 90,75% ÷ 101,65% chì, 94,52% - 102,10% cadimi 248 KỶ YẾU HỘI NGHỊ KHOA HỌC TRẺ 2016 11/2016 Như vậy, phương pháp phổ hấp thụ nguyên tử đạt độ độ lặp tốt Khoảng tuyến tính phương pháp rộng, hệ số tương quan R gần 1, độ nhạy tương đối thấp, giới hạn định lượng thấp nên áp dụng để phân tích hàm lượng Pb, Cd bao bì dụng cụ nhựa chứa thực phẩm 3.5 Hàm lượng Pb, Cd bao bì dụng cụ nhựa chứa thực phẩm Từ kết nghiên cứu trên, áp dụng để xác định Pb, Cd 23 mẫu bao bì dụng cụ nhựa tổng hợp chứa thực phẩm Các mẫu bao bì dụng cụ nhựa tổng hợp bao gồm nhựa PP, nhựa PE, nhựa PVC, nhựa PS, nhựa PET Kết khảo sát hàm lượng Pb, Cd mẫu bao bì dụng cụ nhựa tổng hợp chứa thực phẩm trình bày bảng Bảng Kết xác định hàm lượng Pb, Cd 23 mẫu bao bì dụng cụ nhựa tổng hợp Hàm lượng Pb trung bình (ppb) Hàm lượng Cd trung bình (ppb) STT Mẫu PP1 79,488 ± 0,062 8,063 ± 0,012 PP2 46,014 ± 0,013 10,268 ± 0,005 PP3 168,392 ± 0,017 11,100 ± 0,001 PP4 101,039 ± 0,002 5,227 ± 0,003 PP5 29,061 ± 0,005 9,967 ± 0,001 PP6 65,887 ± 0,002 13,148 ± 0,002 PVC1 128,528 ± 0,002 20,806 ± 0,004 PVC2 76,479 ± 0,009 15,610 ± 0,009 PVC3 112,940 ± 0,001 13,285 ± 0,004 10 PE1 62,153 ± 0,002 34,461 ±0,002 11 PE2 125,584 ± 0,005 12,660 ± 0,004 12 PE3 164,244 ± 0,005 11,0125 ± 0,004 13 PE4 55,217 ± 0,002 8,474 ± 0,013 14 PE5 75,379 ± 0,003 14,689 ± 0,005 15 PET1 47,634 ± 0,013 7,821 ± 0,013 16 PET2 27,253 ± 0,003 22,773 ± 0,005 17 PET3 65,341 ± 0,003 18,695 ± 0,002 18 PET4 146,731 ± 0,005 18,553 ± 0,002 19 PET5 137,414 ± 0,015 10,269 ± 0,015 20 PS1 68,901 ± 0,002 8,394 ± 0,002 21 PS2 86,857 ± 0,004 20,033 ± 0,010 22 PS3 147,772 ± 0,003 20,118 ± 0,005 23 PS4 112,814 ± 0,003 20,252 ± 0,017 249 TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM – ĐẠI HỌC HUẾ CYS 2016 3.6 So sánh với hàm lượng Pb, Cd tiêu chuẩn Từ bảng số liệu trên, ta thấy hàm lượng Pb, Cd 23 mẫu bao bì dụng cụ nhựa tổng hợp chứa thực phẩm ngưỡng khuyến cáo Bộ Y tế (100μg/g Pb Cd) [1] KẾT LUẬN Trên sở nghiên cứu hàm lượng Pb, Cd bao bì dụng cụ nhựa tổng hợp phương pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử, thu kết sau: - Xác định khoảng tuyến tính lập đường chuẩn Pb Cd Kết cho thấy phương pháp GF - AAS có giới hạn phát thấp 0,6129ppb Pb 0,1279ppb Cd Độ lặp lại độ tốt, hoàn toàn chấp nhận so sánh với RSDH Độ thu hồi cao Rev = 90,75% ÷ 101,65% % Pb; Rev = 94,52% - 102,10% Cd - Đã áp dụng thành công phương pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử lò grahit GF - AAS để xác định hàm lượng Pb, Cd 23 mẫu bao bì dụng cụ nhựa tổng hợp thu kết quả: Hàm lượng Pb mẫu dao động khoảng từ 27,253 ÷ 168,392 ppb Cd từ 5,227 ÷ 34,461 ppb - Sử dụng phương pháp thống kê để đánh giá, so sánh hàm lượng Pb, Cd mẫu bao bì dụng cụ nhựa Kết cho thấy hàm lượng trung bình Pb, Cd mẫu bao bì nhựa tổng hợp dụng cụ nhựa tổng hợp không khác loại nhựa gần - So với Quy chuẩn Việt Nam hàm lượng Pb, Cd bao bì dụng cụ nhựa tổng hợp hàm lượng kim loại mẫu thấp TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] [8] [9] Bộ Y tế (2011), QCVN 12 - 1: 2011/BYT Về an toàn vệ sinh bao bì, dụng cụ nhựa tổng hợp tiếp xúc trực tiếp với thực phẩm, Hà Nội Đống Thị Anh Đào (2005), Kĩ thuật bao bì thực phẩm, Nxb Đại học Quốc gia, TP Hồ Chí Minh Nguyễn Đức Khuyến (1999), Môi trường sức khỏe, Nxb Khoa học Kỹ thuật, Hà Nội Phạm Luận (2000), Các phương pháp kỹ thuật chuẩn bị mẫu phân tích, Đại học Khoa học Tự nhiên, Đại học Quốc gia Hà Nội, Hà Nội Phạm Luận (2006), Phương pháp phân tích phổ nguyên tử, Nxb Đại học Quốc gia, Hà Nội Ngơ Văn Tứ, Nguyễn Viết Khẩn (2008), Xác định chì số loại rau xã Thủy Thanh, Hương Thủy, Thừa Thiên Huế phương pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử AAS, Tạp chí Khoa học, Đại học Huế, 11, (17), tr 25-26 D.Santos, F Barbosa, A Tomazelli, F Krug, J Nóbrega, M Arruda (2002) Determination of Cd and Pb in food slurries by GFAAS using cryogenic grinding for sample preparation, Analytical and Bioanalytical Chemistry, Issue 3, pp.183-189 Mehmet Yamana, Yusuf Dilgin (2002) AAS determination of cadimium in fruits and soils, Atomic Spectroscopy, Volume 23, No 2, pp.59 - 64 Miller J.C., Miller J.N (1988) Statistics for Analytical Chemistry, 2nd ed, Ellis Horwood Limited, England 250 KỶ YẾU HỘI NGHỊ KHOA HỌC TRẺ 2016 11/2016 DETERMINATION OF LEAD AND CADIMIUM IN PLASTIC BAGS AND PLASTIC UTENSILS CONTAINING FOODS BY ATOMIC ABSORPTION SPECTROMETRY Abstract: In this paper, I report the result of determining lead and cadimium content of plastic bags and plastic utensils containing foods by atomic absorption spectrometry method with the technique dry inorganic The results show that the lead, cadimium contents of plastic bags and plastic utensils containing foods are lower than that allowed by the Ministry of Health Care Keywords: plastic bags, plastic utensils, atomic absorption spectrometry HỒ THỊ NGỌC LAN Giáo viên Hóa học trường THPT Phạm Phú Thứ, TP Đà Nẵng Số điện thoại: 0120 2757 235; Email: databeng2012@gmail.com PGS TS NGÔ VĂN TỨ Khoa Hóa học, trường Đại học Sư phạm – Đại học Huế 251 ... Pb, Cd bao bì dụng cụ nhựa chứa thực phẩm Từ kết nghiên cứu trên, áp dụng để xác định Pb, Cd 23 mẫu bao bì dụng cụ nhựa tổng hợp chứa thực phẩm Các mẫu bao bì dụng cụ nhựa tổng hợp bao gồm nhựa. .. bao bì dụng cụ nhựa tổng hợp chứa thực phẩm ngưỡng khuyến cáo Bộ Y tế (100μg/g Pb Cd) [1] KẾT LUẬN Trên sở nghiên cứu hàm lượng Pb, Cd bao bì dụng cụ nhựa tổng hợp phương pháp quang phổ hấp thụ. .. PP, nhựa PE, nhựa PVC, nhựa PS, nhựa PET Kết khảo sát hàm lượng Pb, Cd mẫu bao bì dụng cụ nhựa tổng hợp chứa thực phẩm trình bày bảng Bảng Kết xác định hàm lượng Pb, Cd 23 mẫu bao bì dụng cụ nhựa