Chế tạo thiết bị xác định các tiểu phần asen vô cơ (as iii và as v) trong nước ngầm theo nguyên lý của phương pháp điện di mao quản

ĐẠI HỌC QUOC GIA HA NỌI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA H Ọ C T ự NHIÊN ********* ĐÈ TÀI TRỌNG ĐIÉM CẤP ĐẠI HỌC Q lĨỐ C GIA HÀ NỘI CHÊ TẠO THIẾT BỊ XÁC ĐỊNH CÁC TIỂU PHẦN ASEN VÔ CỠ (ASIII VÀ AS V) TRONG Nước NGẤM THEO NGUYÊN LÝ CỦA PHƯƠNG PHÁP ĐIỆN DI MAO QUẢN Mà SỐ: Q G TĐ -08-04 C H Ủ TR Ì Đ Ề TÀ I: GS TS Phạm H ùng V iệt C Á C C Á N BỘ TH A M GIA: NCS N guyền Thị Á nh Hường ThS Phạm Thị T hanh Thủy TS Đ ỗ Phúc Q uân TS Dương H n e Anh OAI H Ọ C Q U Ố C G IA HÀ NỘI ỈRựNG TÂM THÒNG TIN THU VIỆN Dt / HÀ NỘI - 2010 aũoũ Báo cáo Tóm tắt kết thực Đề tài cấp ĐHQGHN năm 2008-2009 Tcn đề tài: Chế tạo thiệt bị xác định tiểu phần asen vô (As III As V) nước ngầm theo nguyên lý cùa phương pháp điện di mao quản Mã số: QGTĐ - 08 - 04 Chủ trì đề tài: GS TS Phạm Hùng Việt Các cán tham gia: NCS Nguyễn Thị ánh Hường ThS Phạm Thị Thanh Thủy TS Đồ Phúc Quân TS Dương Hồng Anh Mục tiêu nội dung nghiên cứu Mục tiêu cùa đề tài: Chế tạo sản phẩm mẫu thiết bị phân tích asen mẫu nước theo nguyên tắc điện di mao quản thoả mãn u cầu sau: - Nhị gọn, có khả sử dụng PTN mang trường - Nghiên cứu điều kiện tối ưu cho quy trình tách xác định riêng biệt hai hợp phần As(III) As(V) mẫu nước - Đạt giới hạn phát thỏa mãn tiêu chuẩn As nước ngầm Việt Nam (50 ụgíL) Nội dung nghiên cứu: - Nghiên cứu lựa chọn loại detector phù hợp (trong số detector điện hóa: thế, đo dòng đo độ dẫn) để sử dụng cho hệ phân tích điện di phịng thí nghiệm trường - Nghiên cứu thiết kế, chế tạo hệ thiết bị phân tích theo nguyên lý điện di mao quản sở detector lựa chọn - Nghiên cứu xây dựng quy trình phân tích hàm lượng họp phần asen vô As(III) As (V) nước ngẩm phương pháp điện di mao quàn - Kiểm chứng kết phân tích asen phương pháp tiêu chuẩn khác - Nghiên cứu thiết kế tối ưu hóa hệ thiết bị cho việc phân tích trường: nhỏ gọn, mang trường với nguồn điện sừ dụng phù hợp (pin/ắc quy nạp lại được), - ứng dụng khảo sát mục độ ô nhiễm asen số mẫu nước ngầm trường Tóm tắt kết nghiên cứu đạt Tóm tắt kết nghiên cứu, ỷ nghĩa khoa học kết đạt được: Đã chế tạo thiết bị mẫu theo nRuyên lý phương pháp điện di mao quàn sử dụng detector độ dẫn khơng tiếp xúc (CE-C'4D) khơng có thề thực phân tích phịng thí nghiệm mà cịn phân tích trường cách sử dụng ắc quy nạp lại cho toàn hệ thống Đã tối ưu hóa quy trình phân tích As(III) As(V) phương pháp điện di mao quản sử dụng detector độ dẫn không tiếp xúc Trong đó, việc phân tích As(V) thực mơi trường pH thấp với pha động điện di axit axetic inM, pH = 4,6, cịn As(III) phân tích thơng qua phản ứng oxy hóa lên As(V) sử dụng hồn hợp chất oxy hóa Q 2O 72' 10° M MnCV 3,5.10° M Đã áp dụng quv trình tối ưu để phân tích 54 mẫu nước ngầm lấy xã Mai Động (Kim Động - Hưng Yên), xã Trung Văn (Từ Liêm - Hà Nội), xã Vân Cốc (Đan Phượng - Hà Nội) Vạn Phúc (Thanh Trì - Hà Nội) Các kết phân tích so sánh với phương pháp Quang phổ hấp thụ nguyên từ (HVG-AAS) Khối phổ cảm ứng liên kết plasma (ICP-MS) cho độ tương quan tốt với R = 0,94 - Đã thừ nghiệm thiết bị CE-C4D đề phân tích As(III) As(V) 14 mẫu nước ngầm trường (xã Vạn Phúc - Thanh Trì - Hà Nội) Các mẫu lưu lại mang phân tích phịng thí nghiệm để so sánh chuyển hóa dạng asen Kết sơ cho thấy có 38 -í- 72 % lượng As(IIl) chuyên hóa thành As(V) sau 48 bảo quản nhiệt độ thường Điêu minh chứng việc thực phân tích dạng asen trường rẩt ưu việt Tóm tắt kết nghiên cứu, ỷ nghĩa thực tiễn kết đạt được: - Đã chế tạo thiết bị mẫu theo nguyên lý phương pháp điện di mao quản sử dụng detector độ dẫn không tiếp xúc (CE-C'lD) khơng thực phân tích phịng thí nghiệm mà cịn phân tích trường tối ưu hóa quy trình phân tích As(III) As(V) thiết bị - Đã áp dụng quy trình tối ưu để phân tích 54 mẫu nước ngầm phịng thí nghiệm 14 mẫu trường sử dụng thiết bị CE-C D Kinh phí đề tài 6.1 Kinh phí cấp: 300 triệu đồng 6.2 Giải trình khoản chi: - 183.600.000 đồng 93.870.000 đồng 15.050.000 đồng 7.500.000 đồng Th khốn chun mơn: Hố chất, ngun liệu, dụng cụ: Hội nghị, hội thảo: Điện nước quản lý phí: Khoa quản lý Phó Giám đốc, Trung tâm NC CNMT &PTBV Chủ trì đề tài TS Phạm Thị Kim Trang Trường Đại học Khoa học tự nhiên Ố HIỆU T R U Ô N G HỌ~ NHlếl\ Ị ^TSKH Sản phẩm đề tài Một thiết bị mầu theo nguyên lý phương pháp điện di mao quản sử dụng detector độ dần không tiếp xúc (CE-C4D) quv trình xác định hàm lượng As(IlI) As(V) nước ngầm bàng thiết bị Việc phân tích có thê thực rong phịng thí nghiệm trường 07 báo cáo chuyên đề đăng ký 01 luận n tiế n sỹ: N g u y ề n T h ị n h H n g , NGHIÊN cúu XÁC ĐỊNH CÁC DẠNG ASEN VÔ c TRONG NUỚC NGAM b ằ n g PHUƠNG p h p đ i ệ n d i m a o QUẢN SỬ DỤNG DETECTOR ĐỘ DAN k h ô n g t i ế p x ú c , c h u y ê n n g n h H ó a h ọ c P h â n tíc h , T r n g Đ i học K h o a học T ự n h iê n , Đ ại học Q u ố c gia H N ộ i, đ ã b ả o v ệ c s /2 0 c h u ẩ n bị bả o vệ c h ín h th ứ c n ă m 01 luận văn thạc sỹ: Phạm Thị Thanh Thủy, PHÂN TÍCH RIÊNG RẼ CÁC TIỂU PHẦN ASEN VÔ C'ơ - As(III) VÀ As(V) TRONG NUỚC NGAM Sừ d ụ n g PHƯONG PHÁP ĐIỆN DI MAO QUÁN, chun ngành Hóa học Phân tích, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, Đại học Quốc gia Hà Nội bão vệ năm 2009 03 báo cáo hội nghị quốc tế 01 báo đăng tạp chí quốc tế: Nguyen Thi Anh I ỉuong, Pham Thi Thanh Thuy, Pham Hung Viet, Peter c Hauser (2008), “Optimization for the determination of inorganic arsenic in groundwater by portable capillary electrophoresis with contactless conductivity detection”, The 8th General seminar of the Core University Program “Environmental Science & Technology for the Earth" Osaka, November 26-28, pp 46-53 Pham Thi Thanh Thuy, Nguyen Thi Anh Huong, Pham I lung Viet (2009), “Optimization for the determination of arsenic (V) in groundwater by portable capillary’ electrophoresis with contactless conductivity detection'’, Proceeding o f Analytica Vietnam Conference Hanoi 19-20/3/2009, pp 119-128 Nguven Thi Anh Huong, Pham Thi Thanh Thuy, Do Phuc Quan, Peter c Hauser, Pham Hung Viet (2009), “Determination of the inorganic arsenic species As(III) and As(V) in Hanoi groundwater by using portable capillary’ electrophoresis with contactless conductivity detection”, Proceedings o f The Symposium on Science and Technology fo r Sustainability, Nov 2- 4, Gwangju Korea, pp 32-49 Mai Thanh Due, Pham Hung Viet, Peter c Hauser (2009),“Capillary electrochromatography with contactless conductivity detection for the determination of some inorganic and organic cations using monolithic octadecylsilica columns’', Analvtica Chimica Acta, Vol.653, pp.228-233 Brief of the project Name of project: Research on the fabrication of an instrument for the determination of inorganic arsenic species (As III and As V) based on the principles of capillary electrophoresis The code number: QG I'D - 08 - 04 The Coordinator: Prof Dr Pham Hung Viet The Participants of the project: PhD Student Nguyen Thi Anh Huong MSc Pham Thi Thanh Thuy Dr Do Phuc Quan Dr Duong Hong Anh Purposes and contents of the research Purposes: - Fabrication of an instrument which allows the determination of arsenic species in groundwater samples based on the principles of capillary electrophoresis according to the following requirements: - Small, suitable for the purposes of laboratory and field investigations - Optimize necessary' analytical conditions for the separate determinations of two inorganic arsenic species in groundwater samples - Detection limits are to meet Vietnamese guideline values for arsenic in groundwater (50 f.tg/L) Content: - Selection of the most suitable electrodetector (conductivity, amperometry and potentiometry detector) for the aforementioned purposes - Contrivance and fabrication of an analytical instrument based on the principles of capillary electrophoresis applying the adopted detector - Optimize the necessary analytical procedures for the determination of inorganic arsenic species (As III and As V) in groundwater samples utilizing the above fabricated instrument - Validation of the optimized procedures by comparison analyses with the current standard methods for analyzing arsenic - Fabrication and optimization of a field instrument which is small, hand-held and running on battery power - Application of the instrument and the analytical procedures roughly estimate arsenic contamination status in a number of groundwater samples in the field Sum m ary of obtained investigation results - Succeeded in fabricating a model instrument based on the principles of capillary electrophoresis using capacitively coupled contactless conductivity detector (CE-C D) which is suitable not only for laboratory investigation but also for in situ determination of inorganic arsenic species which run on rechargeable batteries - Optimized analytical procedures for As III and As V by using CE-C'4D instrument in which As V is analyzed at acidic pH with acetic acid at the concentration o f mM (pH = 4,6) as electrolyte solution As III concentration is obtained by subtracting As V concentration from total concentration of the sample (after oxidizing As III to As V by a mixture of oxidants Cr20 7"' 10° M and MnO^ 3,5.10° M) ■ Applied optimal procedures to analyze 54 groundwater samples selected randomly from Mai Dong Commune (Kim Dong district Hung Yen Province) Trung Van commune (Tu Liem district, Hanoi) and Van Phuc (Thanh Tri district, Hanoi) Comparison analysis of these samples gave a good correlation with those given by HVG-AAS and ICP-MS methods Piloted CE-C4D instrument with 14 groundwater samples in Van Phuc commune (Thanh Tri district, Hanoi) in situ These samples were preserved and transported to the laboratory and re-analyzed to estimate conversion between As III and As V Preliminary results showed, there were 38 4- 72 % of As content converted to As V after 48 hours at room temperature This demonstrated the advantages of in situ arsenic speciation Summary and practical significance of the obtained results: - Fabricated a model instrument based on the principles of capillary electrophoresis using capacitively coupled contactless conductivity detector (CE-C D) which is suitable not only for laboratory investigation but also for in situ determination of inorganic arsenic species which run on rechargeable batteries - Applied the optimal procedures to analyse 54 groundwater samples in the laboratory and 14 groundwater samples in the field using portable CE-C'D instrument Results in training: PhD thesis Nguyen Thi Anh Huong “Study on the determination of inorganic arsenic species in groundwater by capillary electrophoresis with contactlcss conductivity detection” PhD thesis, Hanoi University of Science, Vietnam National University, 2010 Pham Thi Thanh Thuy, “Determination of the inorganic arsenic species As(III) and As(V) in Hanoi groundwater by using portable capillary electrophoresis with contactless conductivity detection”, Master thesis, Hanoi University of Science, Vietnam National University, 2009 Publications: 04 publications Nguyen Thi Anh Huong Pham Thi Thanh Thuy, Pham Hung Viet, Peter C Hauser (2008), “Optimization for the determination of inorganic arsenic in groundwater by portable capillary electrophoresis with contactless conductivity detection” The 8th General seminar of the Core University Program "Environmental Science & Technology for the Earth” Osaka, November 26-28 pp 46-53 Pham T hi Thanh Thuy, Nguyen Thi Anh I luong Pham Hung Viet (2009) ‘'Optimization for the determination of arsenic (V) in groundwater by portable capillary electrophoresis with contactless conductivity detection" Proceeding o f Analytica Vietnam Conference Hanoi 19-20/3/2009 , pp 119128 Nguyen Thi Anh Huong Pham Thi Thanh Thuy, Do Phuc Quan Peter C Hauser, Pham Hung Viet (2009), ”Determination of the inorganic arsenic species As(lll) and As(V) in Hanoi groundwater by using portable capillary electrophoresis with contactless conductivity detection’’, Proceedings o f The Symposium on Science and Technology fo r Sustainability , Nov 2- 4, Gwangju Korea, pp 32-49 Mai Thanh Due, Pham Hung Viet, Peter C Hauser (2009),“Capillary electrochromatography with contactless conductivity detection for the determination of some inorganic and organic cations using monolithic octadecylsilica columns”, Analytica Chimica Acta, Vol.653, pp.228-233 Budget o f the p ro je c t Granted budget: 300,000,000 Vietnam dong ĐẠI H Ọ C Q U Ố C G IA H À NỘ I TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC Tự NHIÊN CHÊ TẠO THIẾT BỊ X Á C ĐỊNH CÁ C TIÊU PHAN ASEN VÔ (As III As V) TRONG NƯỚC NGẨM THEO NGUYÊN LÝ CỦ A PHƯƠNG PHÁP ĐIỆN DI MAO QUẢN ■ ■ ■ ■ M à S Ố : Q G T Đ C H Ủ T R Ì Đ Ề T À I: GS TS P H Ạ M H Ừ N G V IỆ T HÀ N Ộ I -2 ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI T R Ư Ờ N G Đ Ạ« I H Ọ• C K H O A H Ọ• C T ự• N H IÊ N Đ È TÀ I T R Ọ N G Đ IẺ M C Ấ P ĐẠI H Ọ C Q l i ó c G IA H À N Ộ I VỒ (AS III VÀ AS Vỉ TRONG Nước NGẦM THEO NGUYÊN LÝ CỦA PHƯƠNG PHÁP ĐIỆN DI MAO QUẢN M à SỐ: Q G T Đ -0 - C H Ủ T R Ì Đ Ề T À I: GS TS P h m H ù n g V iệt C Á C C Á N B Ộ T H A M G IA : N C S N g u y ễ n Thị Á n h H n g ThS P h m Thị T h a n h T h ủ y TS Đ ỗ P h ú c Q u â n TS D n g H n g A n h H À N Ộ I - 2010 M ỤC LỤC Trang M Ỏ ĐẦU C H Ư Ơ N G T Ổ N G Q U AN 1 N guyên tỏ asen, vấn đề ô n h iễm asen tro n g nước n g ầ m 1.1.1 K hái q u át nguyên tố asen 1 V ấn đ ề ô nhiễm asen nước ngầm Việt N am 1.2 C ác p h n g p h p xác đ ịn h asen 1.3 Phư ơng p h p điện di inao q u a n xác đ ịn h a sen tìn h hình p h t triể n thiết bị p h â n tích trư n g tr ê n sở phương p h p điện di m ao q u ả n CHƯƠNG MỤC TIÊU VÀ NỘI DUNG NGHIÊN c ứ u 10 2.1 M ụ c tiêu v nội d u n g nghiên cứu 10 2.1.1 M ục tiêu nghiên cứu 10 2.1.2 Nội d u n g nghiên cứu 10 2.2 T r a n g th iế t bị hóa c h ấ t 11 2.2.1 Thiết bị 11 2.2.2 Vạt liệu hóa chất 11 2.2.3 Các n g u n m ẫu 13 CHƯƠNG KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 14 3.1 Nghiên c ứ u lựa chọn d e te c to r sử đụnt» cho hệ p h â n tích 14 điện di trư n g 3.2 T hiết kế, c h è tạo hệ thiết bị p h â n tích th eo ng uyên lý điện 14 di m ao q u ả n trê n sở d e te c to r độ d ả n k h ô n g tiếp xúc Sự cần thiết việc phân tích trường 14 u tiếng A nh eloju S B., Y oung T M., Jagner D., Batley G E (1999) “ Constant current io d ic stripping potentiom etric determ ination o f arsenic on a mercury film ;trode in the presence o f copper ions” , Anal Chim Acta, 381, 207 med K M., B hattacharya P., Hasan M A., A khter H S., Alam S M M., iv ian M A H., Im am M B., K han A A., Sracek (2004) '‘Arsenic ichm ent in groundw ater o f the alluvial aquifers in Bangladesh: an overview ”, ilied Geochemistry, 19, 181-200 Inar A J., G arbarino I R., Ranville J F., W illdem an T R (2002) “P reser/in g distribution o f inorganic arsenic species in grou nd w ater and acid mine drainage iples” , Environ Sci Technol., 36, 2 - 2 18M g M., T ran H C., N guyen T C., Pham H V., Schertenleib R., Giger W (2001) senic contam ination o f groundw ater and drinking w ater in Vietnam: A human Ith th re at” Environ Sci Technol., 35, 1-2 62 Jlivo A., O no r M., Pitzalis E (2004) “ Role o f hydroboron intermediates in the •.hanism o f chemical vapor generation in strongly acidic m ed ia” , Anal Chem., -6 an A D., Clesceri L S., G reenberg A G (2004), Standard methods fo r the Tiination o f water and wastewater, th edition, A m erican Public Health ociation, W ashington DC kson B E (2003) “Field kits fail to provide accurate m easure o f arsenic in indw uter” , Environ Sci T e c h n o l 36, 35A -38A ;berg G., O ’Laughlin J W., M egargle R G., K oirtyihann S R (1975) term ination o f arsenic by anodic stripping voltam m etry and differential pulse lie stripp ing v o ltam m etry” , Anal Chem., 47, 1586 ilach U , H enze G (1995) “A nalysis o f arsenic(V) by cathodic stripping im m e try ” , Anal Chim Acta, 306, -2 g D Q., N ekrassova O., C om pton R G (2004) “A nalytical methods for ganic arsenic in water: a review ” , Talanta, 64, 26 -2 7 sai T a n y a n y iw a and Peter C H auser; “ H igh V oltage Contactless Conductivity :ction o f M etal Ions in Capillary E lectrophoresis” Electrophoresis, 2002 C K., Ali I (20.00) “A rsenic: occurrence, toxicity and speciation techniques”, Res., 34, 17, 30 -4 Lappes, P Schnierle and P C Hauser „Field-portable capillary electrophoresis um ent w ith potentiom etric and am perom etric detection” Anal Chim Acta, I liburgh D G., K osm us W (2002) “ A rsenic contam ination in groundwater: : analytical considerations”, Talanta, 58, 165-180 K u b an and Peter C Hauser, "Fundam ental aspects o f contactless uctivity detection for capillary electrophoresis Part I: Frequency behaviour -ell geo m etry " Electrophoresis, 2004 - P avel K u b n a n d P e te r C H a u s e r “F u n d a m e n ta l aspects o f contat % ^ 'c o n d u c t i v i t y d e te c tio n fo r c a p illa ry e le c tro p h o re s is Part Hj S ignal-to-noise an d s tr a y c a p a c i t a n c e ” E le c tro p h o re sis , 0 - R am esh K um ar A , an d th eir fo rm a tio n R y a z u d d in P a to m iz a tio n (2 0 ) in “M e c h a n is m h y d r id e o f v o latile' hy< g en e tio n ato m ic absorj s p e c t r o m e t r y '’ A nal Sc:., 21, -1 - R u n p a s in g h e T., C a rd w e ll T J., C attrall R W., P o tter I D., K olev, S D (2C “D e te r m in a tio n o f a rse n ic by p e r v a p o r a tio n - f lo w injection h y d rid e generation p e r m a n g a n a te s p e c tro p h o to m e tr ic d e te c t i o n ” , Anal Chim A d a , 510, 2 -2 - S to c k e r J., B a liu c h D , G sell M , H a rm s H , F e lic ia n o J., D a u n e n S., M alik K van d e r M e e r J R (2 0 ) “D e v e lo p m e n t o f a set o f sim p le bacterial biosensor q u a n tita tiv e a n d rap id m e a s u re m e n ts o f a rs e n ite and arsen ate in p o tab le watt Environ Sci Technol., 37, -4 - T o d a K , O h b a T (2 0 ) “ H ig h ly s e n s itiv e flow analysis o f trace level arsenii w a te r b a s e d on v a p o riz a tio n -c o lle c tio n in -lin e p re c o n c e n tra tio n ”, Chem Lett., 2, - 7 T h e W o rld H e a lth O rg a n iz a tio n (19 81 ), “ W H O E n v iro n m e n ta l H e a lth Criteria A r s e n i c ” , IP C S in te rn a tio n a l p r o g m m e on c h e m ic a l safety, - , 8 -1 2 V iltc h in s k a ia E A , Z e ig m a n L L., G a rc ia D M , Santos P F (199 “ S im u lta n e o u s d e te r m in a tio n o f m e r c u ry an d arsenic by an od ic strippi v o lt a m m e tr y ” , E lectroanalysis, 9, 633 N g y jj th án g N gày / / nám 200^ A n ă m 20Ỉ T h ủ t r n g đ o n vị C h ú tri d é tái % ĩé / GS.TS N gày a tháng Ạ n ăm 200# th n g _ p j* "' T h ủ t r n g đcm vị ( k ý t ê n , đ ó n g d ấ u ) ^ V u i ẽ u T R Ư Ỏ N G L n ã m 201 PHẾ DUYỆT CỬA ĐHQG HÀ N< TL G l Ậ M ^ t r ^ l HỌC QUỐẻ GIA HÀ ^ (^ ¿ B A N rK K O A HỌC CỔNG NGI N g y ¿T th n g L / m 'jC:vị \ ì ị r fc.ị đ a i h ọ c ịỷ 1k h o a học * 1 / Tư NHIGN { Tóim tắ t cơng trìn h tiếng Việt: v4ục ttiêu ng hiên cứu hướng tới xác định As(V ) nước ngầm trường 'Ighiêỉn cứu phat triển tối ưu quy trình phân tích cho việc xác định As(V) 'ác rrnẫu nước ngầm thiết bị điện di m ao quản ghép nối với detector độ dẫn chông tiếp x ú c (C E -C 4D) Dung dịch axetic axit m M (pH 4.6) cho thấy pha động ỉiện (di u cho mục đích xác định As (V) Đ ồng thời, ảnh hường cùa anion chác Ithưừng c ỏ m ặt nước ngẩm n ne độ cao như: cr, C 32\ N 3\ S 42\ đ ã ược n g h i ê n cứu B ằ n g p hư ng pháp bưm mẫu với lượng lớn, giới hạn phát đạt lược c h o As (V ) I-Ig/L P h n g pháp kiểm chứng bàng việc phân tích nẫu dối c h ứ n g với p h n g pháp IIV G -A A S p hư ơng pháp tiêu chuẩn cho việc xác tịnh A s P h n g pháp áp dụng vào phân tích m ẫu thêm chuẩn lấy từ Hà "lội » T ó m t ẳ t c ng t r ì n h b ằ n g tiếng Anh: 'he e x p e c te d objective is to conduct the analysis o f As (V) in the field, as household u be-w ells A po rtable capillary electrophoresis instrum ent with capacitively coupled ontactles;s ductivity detection (C E -C 'D ) was developed and optim ized for field neasureim ents o f As (V) in groundw ater samples Because o f the toxicity o f the 'arious a rse n ic species, it has always been desirable to arsenic speciation analysis m-site H e re in this article, the determ ination o f arsenate (As (V)) w as investigated I he e le c tr o ly te solution m ade o f 5m M acetic acid (pH 4.6) w as found to be optimal or the d e te r m in a tio n o f As (V) In addition, the interferences o f the prim ary anions in groundwater (as chloride, nitrate, sulphate, etc.) w ere exam ined Detection limit o f Ig/L w a s ach iev ed for As (V) by using large volum e injection to m aximize the cnsitivnty T h e credibility o f the investigated method was proven to be trustworthy by I c o m p a riso n analysis between the studied m ethods with H V G -A A S T he analysis o f piked s a m p l e s from H ano i was demonstrated II Bài biáo 3: l Họ v tên (các) tác giả công trình: N guyen Thi A nh H uong, Pham Thi Thanh rhuy, D o P huc Q u an, Peter c Hauser, Pham H ung Viet l Năm : 0 ỉ Tên b i báo: “ D eterm ination o f the inorganic arsenic species A s(III) and As(V) in Ianoi g r o u n d w a te r by using portable capillary electrophoresis with contactless ;onductiv'ity detectio n” 'Xác địnìh dạng A s vó - A s(lII) and As(V) nước ngầm H Nội hiểt bị điiện d i m ao quản ghép với detector độ dẫn khơng tiếp xúc " ị Tên t p chí: Proceedings o f the Sym posium on Science and T echnoloey for Sustainability, N o v 2- 4, G w angju Korea, pp 32-49 Tóm t ắ t c ô ng tr ìn h b ằ n g tiếng Việt: 3o độc tí.nh c ủ a dạng As thay đổi phụ thuộc vào trạng thái oxy hóa cùa ch ún s nên /iệc p h â n tích dạng As trường có ý nghĩa khoa học thực tiễn to lớn 4ục niêu nghiên cứu hướng tới xác định As(V) nước ngầm trường, ỉghiêìn c ứ u phat triển tối ưu quy trình phân tích cho việc xác định As(V) ác miầu nước ngầm bàng thiết bị điện di m ao quàn ghép nối với detector độ dẫn h ôn g' tiế p xúc (C E -C 'D ) D ung dịch axetic axit m M (pH 4.6) cho thấy pha động iện dii tồ i ưu cho mục đích xác định As (V) Đ n s thời, ảnh hưởng anion hác tthưèmg có mặt nước ngầm nồnR độ cao như: cr, C O 2', N O 3', S 42', đ ã ược ìngh iên cứu B ằng p h n g pháp bơm m ẫu với lư ợ n s lớn, giới h ạn phát đạt ược icho A s (V) f.tg/L P h n a pháp kiểm chửng bàng việc phân tích lầu đtối c h ứ n g với p hư ơng pháp H V G -A A S p hư ơng pháp tiêu chuẩn cho việc xác ịnh A s P h n a pháp áp dụng vào phân tích m ẫu thêm chuẩn lấy từ Hà ỉộỉ V i ệ c xác định Á s(III) thự c cách oxy hóa As(III) mẫu lên vs(V)) VỚÁ hỗn hợp oxy hóa C r 72' 1.10"5M M nCV 3.5.10 "5 M N g hiên cứu cho lấy rrằng hỗn hợp oxy hóa oxy hóa định lượng As(III) lên As(V) mà hơng; s in h tín hiệu nhiễu nao gây cản trở việc xác định As(V) sau trinh oxy óa lWgh iên cứu áp d ụng vào phân tích 54 mẫu nước giếng khoan lấy từ lưng Yêm v H Nội Đây nghiên cứu nghiên u việc xác ịnh A\s b ằ n g p h n g pháp điện di m ao ghép nối với detector độ dẫn không tiếp xúc :e - c 44d Tóim t ắ t cơng tr ìn h b ằ n g tiếng Anh: ỉecauise th e toxicity o f the different arsenic species varies according to their oxidation tates,, it has alw ays been desirable to carry out arsenic speciation analysis on-site, he )bjephoresis with contactless conductivity detection”, Proceedings o f The Sym posium on Science and Technology fo r Sustainability, Nov 2- 4, Gwangju Korea., pp 32-49 Mai Thanh Due, Pham Hung Viet, Peter C Hauser (2009),“Capillary ele;ctrochromatography with contactless conductivity detection for the deitermination of some inorganic and organic cations using monolithic ocitade cylsilica columns”, Analytica Chimica Acta, Vol.653, pp.228-233 11 Ewaluiation grade (if the project has been evaluated by the evaluation committee: ixcelllent,, good, fair) P H IẾ U Đ Ã N G KÝ KẾT QUẢ NGHIÊN c ứ u KH - CN Tê.'11 Đ>ề Tài: Chế tạo thiệt bị xác định tiểu phần asen vô (As III As V) irons nước ngẩm theo nguyên lý cùa phương pháp điện di mao quàn Miã sị : QGTĐ- 08- 04 Cư/ (ịii.án trì để tài: Trường Đại học Khoa học tự nhiên 334 - Nguyễn Trãi, Thanh Xuân, Hà Nội Tel: 8585277 CajfcỊUian quán lý đề tài: Đại học Quốc gia Hà nội 144 - Xuân Thuý, Cầu Giấy, Hà Nội Tel: Tổíng kinh phí thực chi: 300.000.000 Trong dó: - Từ Ngân sách Nhà nước: 300.000.000 dồng Tluòi gian thực hiện: 2năm Thiừi gian bát đầu: 3/2008 Tluời gian kết thúc: 3/2010 Têỉn c án phối hợp: Số đâmg ký đề tài Ng|ày: GS TS Phạm Hùng Việt (chủ trì) NCS Nguyễn Thị Ánh Hường ThS Phạm Thị Thanh Thủy TS ĐÕ Phúc Quân TS Dương Hồng Anh Số chứng nhận đãng ký kết nghiên cứu: Bảo mAt : a Phổ biến rộn rãi: X b Phổ biến hạn chế: c Bào mật: T ĨIIÌ tát k ế t nghiên cứu: Đ'ã chế lạo thiết bị mẫu theo nguyên lý phương pháp diện di mao qiuản sử dụng đetector độ dẫn không tiếp xúc (CE-ƠD) khơng thực phàn tích phịng thí nghiệm mà cịn phân tích trường cẩch sử dụng ắc quy nạp lại dược cho tồn hệ thống Đ'ã tối ưu hóa quy trình phân tích As(III) As(V) phương pháp điện di mao quản sử dụng detector độ dẫn khơng tiếp xúc Trong đó, việc phãn tích As(V) thiực môi trường pH thấp với pha động diện di axit axetic mM, pll = 4,6, cồn As(III) phản tích thơng qua phản ứng oxy hóa lên As(V) sử dụng hỗn hợp chất oxy hóa Cr20 72' 10'5 M M n 4' 3,5.105 M Đ»ã áp dụng quy trình tối ưu để phân tích 54 mẫu nước ngầm lấy xã Mai Động (Kim Động - Hưng Yên), xã Trung Văn (Từ Liêm - Hà Nội), xã Vân Gốc (Đan Phượng - Hà Nội) Vạn Phúc (Thanh Trì - Hà Nội) Các kết đếu phân tích so sánh với phương pháp Quang phổ hấp thụ nguyên tử (HVG-AAS) Khối phổ cảm ứng liên kết plasma (ICP-MS) cho độ tương quan lốt với R2 = 0,94 Đ;ã thử nghiệm thiết bị CE-ƠD để phân tích As(III) As(V) 14 mẫu nước ngầm trường (xã Vạn Phúc - Thanh Trì - Hà Nội) Các mẫu lư-u lạn mang phân tích phịng thí nghiệm để so sánh chuyển hóa dạng asen Kết quà sơ cho thấy có 38 -ỉ- 72 % lượng As(III) chuyển hóa thiành As(V) sau 48 bảo quản nhiệt độ thường Điều minh chứng việc thiực hiên phan tích dạng asen trường ưu việt Kỉiến nghị qui mỏ dôi tượng áp dụng: Mở rộng qui mô xác định As(III) As(V) mẫu nước ngầm lấy từ giễếhg khoan hộ dân sử dụng làm nước sinh hoạt, nơi có nguy bị nhiễm asen Ti(ếp tục nghiên cứu mở rộng tính ứng dụng thiết bị CE-ƠD cho đối tượng khác nhiư phiân tích nhiễm kim loại năng, kiểm soát chất lượng nước thải,_ Chủ nhiệm đề tài T h ủ trưởng quan chủ trì dc tài Chủ tịch Hội đánh giá thức T h ù trường quan quản lý đề tài T l.e tÁM DỐC Họ> Têm Phạm Hùng Việt ■ệt pựqíc k tịm lí N6 BAN KHOA HỌC • cổ IG NGHỆ PU Ơ JR Ư Ở N G BAr V Á / g K w "< +— Gs ĩ sKH Ẩ ^ ỊtíiịÌn ■Ầ U xiU Ị/ n ú k ìt >