Khóa luận tốt nghiệp Hóa học: Nghiên cứu quy trình xác định hàm lượng thủy ngân trong một số loại son môi bằng phương pháp phổ hấp thụ nguyên tử sử dụng kỹ thuật hóa hơi lạnh

Xuất phát từ yêu cầu thực tế đó, nhằm góp phân vào công tác kiêm định chất lượng mỹ phẩm, chúng tôi thực hiện dé tài "Nghiên cứu quy trình xác định hàm lượng thủy ngân trong một số loại

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHAM THÀNH PHO HO CHÍ MINH

LOAI SON MOI BANG PHUONG PHAP

PHO HAP THU NGUYEN TU

SỬ DUNG KY THUAT HÓA HƠI LẠNH

Giảng viên hướng dẫn: ThS Nguyễn Ngọc Hưng

Người thực hiện: Bùi Phước Hùng

MSSV: K39.201.037

Tp Hô Chí Minh, tháng 05 năm 2017

Khóa luận tốt nghiệp Bùi Phước Hùng

LỜI CẢM ƠN

Trước hết, em muốn gửi lời cảm on sâu sắc nhất đến thay ThS Nguyễn Ngọc

Hưng, người đã tận tình hướng dẫn em trong suốt quá trình thực hiện khóa luận tốt

nghiệp.

Em xin chân thành cảm ơn đến cô Nguyên Thị Tuyết Nhung, thay NguyễnThành Lộc, thầy Trương Chí Hiền, thầy Trần Bứu Đăng những người đã giúp đỡ

em trong quá trình tiễn hành thực nghiệm và các thay cô trong khoa Hóa - trường

Đại học Sư phạm Tp HCM đã giảng dạy em bắn năm qua

Cuối cùng, em muốn gửi lời cam ơn đến gia đình, anh chị, bạn bè, những

người luôn động viên, ung hộ, giúp đỡ em trong quá trình thực liện khóa luận.

Em xin chân thành cảm on!

Tp HCM, ngày 01 thang 05 năm 2017

Bùi Phước Hùng

Khóa luận tốt nghiệp Bùi Phước Hùng

CHỮ VIET TAT VA KÝ HIEU TRONG LUẬN VAN

AAS Phé hap thu nguyên tử

LOD Giới hạn phát hiện

LOQ Giới hạn định lượng

MS Phố khối lượng

STT Số thứ tự

UV Từ ngoại

VIS Vùng khả kiến

Khóa luận tốt nghiệp Bui Phước Hùng

DANH MỤC CÁC BANG

Trang

Bang 1.1 Một số hằng số vật lý của thủy ngân - 2

Băng 2.1 Danh mục các hóa chất khác str dụng trong đề tài nghiên cứu 12

Bang 2.2 Các điều kiện khảo sát ảnh hưởng của v và h đến độ hap thụ 13

Bang 2.3 Các điều kiện khảo sát ảnh hưởng của c¡ và c2 đến độ hap thụ L4

Bang 2.4 Các điều kiện khảo sát ảnh hưởng của V, L và t đến độ hấp thy 18 Bang 2.5 Thông tin về các mẫu son môi khảo SAl oocecccccsssssesssssssssssesesesssseesseeeenssseeeseee 19Bang 3.1 Các điều kiện đo pho hap thụ nguyên tử của thủy ngân 22

Bang 3.2 Các mức và khoảng biến thiên của hai yếu tổ tốc độ dong khí mang và chiều

CAO Ông ChữỮ T - sọ Họ Họ Ti hư m1 1 22

Bang 3.3 Ma trận QHTN phương án quay bậc hai, hai yếu tổ 23

Bảng 3.4 Các giá trị hằng số trong phương trình tính các hệ số hồi quy -23

Bang 3.5 Các mức và khoảng biến thiên của 2 yếu tổ nồng độ chất khử và axit 26Bảng 3.6 Ma trận QHTN bậc hai, hai yếu tố 2-222222-22cccccccccccccce 26Bang 3.7 Khảo sát anh hưởng của độ rộng khe đo -<c<c<cceeeeeeee 29

Bang 3.8 Các điều kiện đo phổ hap thụ nguyên tử Hg của máy CV-AAS_ 30

Bảng 3.9 Nong độ các dung dịch chuẩn xác định khoảng tuyến tính của He 30

Bảng 3.10 Khảo sát khoảng nông độ tuyến tính -cccc 5552 31

Bảng 3.11 Nông độ các dung dich chuẩn xác định đường chuan của Hg 32

Bảng 3.12 Khảo sát xây dựng đường chuẩn -cccsccccssccccse 32

Bang 3.13 Phương trình hôi quy của thủy ngân -2 cccz2ccccczere 34

Bang 3.14 Kết quả độ lặp lại của phép đo Hg 222225<22Ccceseccccceeeeere 35

Bang 3.15 Khao sát ảnh hưởng của HCIO:; đến quy trình xử lý mẫu 35

Bang 3.16 Khảo sát ảnh hưởng của dung dịch KMnOk 25 g.L?” errr rrr 36

Bang 3.17 Khao sát ảnh hưởng của thé tích NH:OH.HCI 50 g.L! -:37

Bang 3.18 Khao sát thé tích axit HNO› đặc xử lý mẫu - 38

Băng 3.19 Khảo sát mức nhiệt độ xử lý mẫu -5- St cExcrxcreccee 39

Băng 520:.iKHão sátf0i cian xử lý HồaI nen nen niraidiianaaaaasaad 40

Bảng 3.21 Các mức và khoảng biến thiên của các yếu tố 41

Khóa luận tốt nghiệp Bùi Phước Hùng

Bảng 3.22 Ma trận QHTN bậc 2 ba yếu tÔ cccs-ccccccoscoccocosseced 41 Bang 3.23 Khao sat hé số thu hồi các loại son mồi 2-22 2czcccscczscczscce 46 Bang 3.24 Kết quả phân tích son môi 22-222222222CC2zeeccCCvzeecccczcccerc 47

Khóa luận tốt nghiệp Bùi Phước Hùng

DANH MỤC CÂC HÌNH

Trang

Hình 3.1 Ảnh hưởng của v, h đến độ hấp thụ quang của dung dịch Hg?* 6ug.L! 25Hình 3.2 Ảnh hưởng của c¡, c: đến độ hấp thụ quang của dung dịch Hg?* 6ug.L' -28Hình 3.3 D6 thị khảo sât khoảng nồng độ tuyến tính của Hg 3I

Hình 3.4 Quan hệ tuyến tính giữa độ hấp thụ vă nòng độ thủy ngđn 33

Hình 3.5 Ảnh hưởng của thĩ tích HCIO‹ đến độ hấp thụ quang 36

Hình 3.6 Khảo sât anh hưởng của dung dịch KMnO; 25 g.L}' 37

Hình 3.7 Khảo sât thí tích HNOs đặc xử lý mẫu ee- 38

Hình 3:8 Khảo sắt mức nhiệt độ phâ mẫn: cssssesessesesscsesscssssosssscsassosassosescosassosassossssossscenss 39 Hình 3'9:/Khề:s# (Hði giân TAN TRE noaasnaannnnnnninaninioinonnoinoinortoionoooorrassaai 40

Hình 3.10 Ảnh hưởng của L, V đến độ hap thụ của mau tại 3 điểm t = 80, 100, 120

BH Ủ topiiiiiiitiiiiitiitiii10141156110515165153353651813818138158588585588855858558538583585536855858368555585885858858856558588ê535g0 43

Khĩa luận tốt nghiệp Bùi Phước Hùng

MỞ "mm rents 39ÿBSS90118%0800000093888188000183899335883111880800188 a

CHUGING is TONG WAN i ssssississississisasscassasesssasnansassassassississaissaseassssssssassazaaaaateaseaseesasenoanees 3

1.1 Đại cương về các tinh chất của thủy ngân -2-222-©22sccczzccczecccxeccrxeccrxeecrrsecccee 3

1.1.1 Đặc tính nguyên tử và tính chất hĩa Ì( cesccsccoscesseesesssessresee 3

1.1.2 Thủy ngân trong tự nhiên, trong sản xuất và đời sống -. -c-cecccsecccscee 4

12: Độc HD ssc sane suaasessuevssevesasuvascrsrorscsrssveveveusvesavevavaveserssaraesesesevezevaseuassuszsuseasussssssusesevavererererss 5

L3:L Cáo cơn đường xã nhập WHO CO THB scescscscsssscassssscsssssccssssosssesoussascnessssasssssonenaossssies 5

W202) Tác bại đồi vỗi G0RTBfDÏbeannonnntttitiiiiiniittittti1411100010000131011603360130039003846033 5

1.3 Sơ lược VE SOM MOI ceececeecsessecsesscssesssesssssssussussuscusssssstssecussnessecsessessssussussussuseuscuseuees 6

1.4 Một số phương pháp định lượng thủy ngan ccccssssesssssessssseessnveessnneesssneessnneeessnsessnsess 6

L4:1.Ebri0neplip giang ti WV VIS ssssssssssisssssssssssssssscssssssesscsssssssssssssssssssssesssssosssasseess 6 1.4.2 Phương pháp pho hap thy nguyên tử khơng ngọn lửa GF-AAS - 7

1.43.Ehbiữangpliip phố iEPE=AESiooioonoiooinioiniiinitiiiiti00140100001235810664248464652358288564) 7

1.4.4 Phương pháp sắc ký khí (GC) -222-2222z222C2zecECEzeccCvxerrcvrrrrrrserrcreerrcreeercee 8

l:4:5.Ebriơngplin pH CP = MS a sisssisssssscessssicsssnsssssssesccssscsssosscussvsscsssssscussssscsssssscassoosciss 8

1.4.6 Phương pháp pho hấp thy nguyên tử sử dụng kỹ thuật hĩa hơi lạnh CV — AAS 9

GHUÒNG2:THUEG NGHIỆN sssssississssissssssssssssscasasssssssacssonssassassassssssssovessosssssosesssssssessosssseoseis 13

5i] chai aM EPA 6Ï ca na 13

ð)Í:Í.(Hồã GRẤU;rrrrennnnnnntiniiitttiiiiidtiiitttiBttltBDHIEB00G850014881318211133883383313385338333356828g8 13

2.1.2 Trang thiết bị và dụng eụiphục vụ nghiền cỨn::- :-: :-.:::-:-::: -:: : c:s s-s:s-sscszse= 13

2.2 Nội dung nghiền CứU nh nọ họ họ 5P 14

2.2.1 Khảo sát tơi ưu bĩa các điều kiện đo phỏ hap thu Hg của hệ thong CV - AAS 14

2.2.2 Xây dựng phương pháp định hrong thủy ngân đối với phép do CV - AAS 16

2.2.3 Tối ưu hĩa quy trình xử lý mẫu son mơi 2- 5c 5s2cs22scczsccxczsrrxerrsrrrscree 17

2.2.4 Khảo sát hệ số thu hồi của quy trình xử lý mẫu 22-z=czzccczzecczzeccs 19

3.2.5.Ehân ich định biợng mẫu sưđ TBD osssssssssssessssssassssssasssassesossscssossscscsascssssesvoscoasessoes 20

2.2.6 Phương pháp xử lý và đánh giá kết quả cccseccccsseccesseerees-eceo 22

CHƯƠNG3:KÊTGUÁ VÀ THẢO LUẬN sseisssssssssssssssssasssassasssscaasosscaasosscsasoascessvassossoascassoase 23

Khóa luận tốt nghiệp Bùi Phước Hùng

3.1 Khảo sát các điều kiện đo phô hap thụ nguyên tử thủy ngân của hệ thong CV — AAS.23

3.1.1 Khảo sát ảnh hưởng của tốc độ đòng khí mang và chiều cao ống chữ T bằng

phương án quy hoạch thực nghiệm bậc 2 tâm xoay Box = Hunter - «<< 23

3.1.2 Khảo sát ảnh hưởng của nông độ chất khử NaBH; và axit HCI băng phương án quy

hoạch thực nghiệm tâm xoay bậc 2 Box — HunI€T St nrersrrrver 27

3.1.3 Khảo sát sự ảnh hưởng của độ rộng khe đG cceeeieieeieeeerreeree 30

3,2, Xây dựng phương pháp định lượng thủy ngân đỗi với phép đo CV — AAS 31

3.2.1 Khảo sát xác định khoảng tuyến tinh của thủy ngân -2 -cccc-ccs 31

12011 n0 2 ẽẳằẽằằ= 32 3.2.3 Xác định giới hạn phát hiện (LOD), giới bạn định lượng (LOQ) của Hg 34

32:4 KHAO sát độ lP Cle PRED OO ooaooioinoiiiitiiiioiiiiii1111111531815181518168585858565658555858 35

3.3 Tối ưu hóa quy trình xử lý niễu son DDK scsssssssssssssssssssssssosssescesscesscesssvosscsssvsssscssonscesscen 36

3.3.1 Khảo sát ảnh hưởng của HC104 đến quy trình xử lý | 36

3.3.2 Khao sát ảnh hưởng của dung dịch KMnO+x 25 g.L7Ì, 555552 5252525552 37

3.3.3 Khảo sát ảnh hưởng của thê tích NH:OH.HCI 50 g.L+” 22-22-cccc<2 38

3.3.4 Khao sát thẻ tích axit HNOs đặc cho quy trình xử lý mẫu - 39 3.3.5 Khảo sát mức nhiệt độ cho quy trình xử lý mẫu 2- 2s cseccsczecrsecre 40

3.3.6 Khảo sát thời gian cho quy trình xử lý mẫu - cscscccsccscccsccsrresrrsrrs 4I

3.3.7 Quy hoạch thực nghiệm bậc 2 các yếu tố ảnh hưởng đến tín hiệu độ hap thu 42

S:3:8, Wenner Nese eh eh a rn a 1 csc srscacnncavanvasnnsasacconaavennscaniacamsavesissanecsmacsauscssusscauscas 46

3.3.9 Khao sát hệ số thu hỏi của quy trình xử lý mẫu 2-2 secseecxsecsse 46

3.3.10 Kết quả phân th các mẫu son môi 22¿25222zzc22szccvszccvsercrserrrsercecece 47

CHUGNG 4: RET LUẬN =ĐÊNGN co con in-2 i.kaae 50

AD KỆ NỆB:onrennnnnnnninnnttniiiiiii0000000000018000003000000038338338880000008093823883108093833333338180235587355387 50

MD Đề RBHÏ!onnnnnninintiintittiittii0101314101130310138353814835185333533853053635565363558536353953335335363588336358825653/ 51 TÀI LIỆU THAM IKEA ssssssssssssssssssssssscsssssssssssssssssssssssssssasssesssssssscasssssssesessesscccsssssssssesssssoosns SO

PH NG ititiiiiiiiiiiiiiioatotittiitiitiiiiiiil4l44111436181418163384348ã3435583868586853585358ã63838ã8ã858ã85585E 57

Khóa luận tốt nghiệp Bui Phước Hùng

MO DAU

Ngày nay, nhu cầu thâm mỹ ngay cảng tăng do đó kéo theo sự phát triển của

ngành mỹ phẩm trên toàn thé giới Các mặt hàng mỹ phẩm ngày càng trở nên đa dạng,

đáp ứng mọi nhu cầu của người sử dụng Một số loại mỹ phẩm được sử dụng hàng ngày

có thé ké đến như: kem dưỡng da, nước hoa, kem chống nắng, son môi Các loại mỹphẩm này được sử dụng trực tiếp trên cơ thê người nên nó phải đảm bảo những yêu cầukhắt khe vẻ thành phan sao cho không gây anh hưởng đến sức khỏe của người sử dụng

Trong nhiều năm gần đây đã có rat nhiều các hãng mỹ phẩm nỗi tiếng đến ViệtNam để kinh doanh các dòng sản phẩm chăm sóc sắc đẹp cúa họ Nhờ đó mà người sử

dụng được tiếp xúc với các mặt hàng chính hãng và chất lượng tốt Tuy nhiên, van dé

hàng nhái, nhập lậu vẫn là thách thức với các cơ quan chức năng đẻ bảo vệ quyền lợi

người tiêu dùng Những loại hàng nhái này không chỉ gây thiệt hại về kính tế mà còn có

thé gây ra những ảnh hưởng nghiêm trọng đến sức khỏe con người

Mỹ phẩm thường là hỗn hợp gồm nhiều chất đẻ bôi hay thoa lên các bộ phận bên

ngoài cơ thê hay toàn bộ cơ thé Nếu các hợp chat trong mỹ pham không phù hợp với

cơ địa của người sử dụng có thể gây anh hưởng đến sức khỏe người ding Mỹ phẩmchứa các chất độc hại có thé thấm qua da hoặc đường tiêu hóa tích tụ lại trong cơ thê

người, gây ra những hậu quả nghiêm trong đến người sử dụng Trong quá trình sản xuất,

để giảm giá thành hoặc do nguồn nguyên liệu không tính khiết mà người ta sử dụng cácchất cấm, độc hai để san xuất mỹ phẩm I2?!

Trong số các chất độc hại được kiểm định và quản lý chặt chế về hàm lượng là

các kim loại nặng như Hg, Pb, As, Cd Sự nhiễm độc các kim loại nặng có thé gây racác ảnh hưởng lâu đài đến sức khỏe thậm chí gây tử vong Đối với thủy ngân, thường

gây ra các rỗi loạn thần kinh như run tay, run chân, mat trí nhớ, rỗi loạn về nói Nếu

nhiễm độc cấp tính do nuốt phải một lượng lớn thủy ngân có thé gây ra đau dạ dày, buôn

nôn, nôn mữa, trường hợp nặng có thé tử vong?! Có nhiều phương pháp xác định hàm

lượng vết thủy ngân đã được công bó như: phương pháp quang phô UV — VIS, phương

pháp phd ICP — AES, phương pháp ICP - MS sắc ký khí GC, phương pháp phô hap thụ

nguyên tử không ngọn lửa GF — AAS hay pho hấp thụ nguyên tử sử dụng kỳ thuật hóa

hơi lạnh CV — AAS Trong đó phương pháp CV — AAS cho độ nhạy va độ chọn lọc

cao, phù hợp với trang thiết bị phòng thí nghiệm của khoa Hóa học trường Đại học Sư phạm thành phó Hồ Chí Minh.

Khóa luận tốt nghiệp Bùi Phước Hùng

Do đỏ, việc xác định hàm lượng thủy ngân trong mỹ phẩm là vô cùng cân thiết.

Xuất phát từ yêu cầu thực tế đó, nhằm góp phân vào công tác kiêm định chất lượng mỹ

phẩm, chúng tôi thực hiện dé tài "Nghiên cứu quy trình xác định hàm lượng thủy ngân

trong một số loại son môi bằng phương pháp pho hấp thụ nguyên tử sử dụng ky thuật

hóa hơi lạnh”.

2

Khóa luận tốt nghiệp Bui Phước Hùng

CHƯƠNG 1: TÔNG QUAN

1.1 Dai cương về các tính chat của thủy ngân

1.1.1 Đặc tính nguyên tir và tính chất hóa lí

Thủy ngân (ký hiệu Hg) là nguyên tố hóa học thuộc 6 80, nhóm IIB, chu kì 6trong bang tuần hoàn các nguyên tổ hóa học

Bang 1.1 Một số hang số lý hóa của thủy ngdn\031.26)

Câu hình electron [Xe] 4f5d!%6s?

Nguyên tử khôi 200,59

Nang lượng lon hóa, eV

trắng bạc nhưng trong không khí âm, bị bao phủ bởi màng oxit nên mat ánh kim Hoithủy ngân hầu như hoàn toàn gồm những phân tử đơn nguyên tử như các khí hiếm Ở 25

°C áp suất hơi bão hòa của thủy ngân là 1,9.103 mmHg.)

Thủy ngân là kim loại hoạt động kém, thủy ngân chỉ tan trong axit có tính oxi hóa

như H:SO: đặc, HNO; và không phản ứng với các axit loãng như HCl, HaSO: loãng Thủy ngân không tic dụng với Ó› ở nhiệt độ thường, ở 300°C tạo thành HgO nhưng

phân hủy lại thành Hg ở nhiệt độ cao hơn Thủy ngân có ái lực với lưu huỳnh có thê tácdung với lưu huỳnh ở nhiệt độ thường Ngoài ra, thủy ngân có thé hòa tan nhiều kim loại

dé tạo thành hỗn hồng nhul2”):

¢ Hỗn hông Cd/Hg được sử dụng làm điện cực dương trong pin Weston

¢ Hon hồng Na/Hg được sử dụng làm tác nhân khử.

¢ Hỗn hong bạc (x>50% Hg, 35% Ag, 13% Sn, 2% Cu theo khối lượng) được

ding trong nha khoa.

Khóa luận tốt nghiệp Bui Phước Hùng

Thủy ngân nguyên tử hấp thụ các bức xạ có bước sóng 184,9 nm và 253,7 nm

cho phô hấp thụ đặc trưng Do đó, tính chat này được ứng dụng dé phân tích hàm lượng

vết của thủy ngân trong mẫu bằng phương pháp AAS.

1.1.2 Thủy ngân trong tự nhiên, trong sản xuất và đời sống

Thủy ngân được biết đến từ khoảng 1500 năm trước công nguyên, là một nguyên

16 rất hiém trong vỏ trái đất, trữ lượng của nó chỉ khoảng 0,08 ppm (!*!'Trong tự nhiên,thủy ngân có thé tồn tại đưới dang đơn chất lỏng, hơi trong không khí hoặc đưới dang

hợp chất vô cơ trong các quặng như cinabar (HgS) corderoite (Hg3S2Cl2), livingstonite

(HgSb:Ss) và một số quặng khác!“ Trong đó, cinabar là quặng phố biến nhất Thay

ngân có nhiều đông vị như: !*Hg, Hg, 197Hg, !9*Hg, !9Hg, 209Hg, 20!1Hg, 292Hg, 23H,

204Hg, 205Hg,261

Thủy ngân bị phát tán trong khí quyên qua quá trình bay hơi do chưng cất các

hợp chất thủy ngân từ bề mặt trái đất Các hoạt động sản xuất của con người là nguyên

nhân chính làm tăng hàm lượng của thủy ngân trong khí quyền Thủy ngân được thải ra

từ các phân xưởng của nhà máy sản xuất thủy ngân, luyện thủy ngân từ quặng, từ các

ngành sản xuất công nghiệp, xử lý hóa chất và rác thải y tế, quá trình đốt than đá, rác

thai )

Trước đây, thủy ngân được dùng nhiều trong điều chế bạc và vàng bằng phươngpháp hỗn héng hay sản xuất xút va clo bằng phương pháp điện phân dung dich NaCldùng cực âm thủy ngân Tuy nhiên, đo tác động xấu đến môi trường nên phương phápnày hầu như đã bị loại bỏ Ngoài ra, thủy ngân còn được sử dụng trong các ngành chế

tạo các dụng cụ nghiên cứu khoa học và dụng cụ thí nghiệm, các ngành công nghệ điện,

điện tử như chế tạo các đèn hơi thủy ngân, các máy nắn và ngắt dòng Bên cạnh đó, thủy

ngân có vai trò quan trọng với kha năng tạo hỗn hong, có ứng dụng rộng rãi trong nha

khoa, chế tạo ắc quy, ??

Thủy ngân được sử dụng trong một số thuốc như Hg›Cl› có trong thuốc lợi tiêu,thuốc sát trùng, HẹC]› trong các thuốc chữa giang mai, thuốc khử trùng ?€!

Các hoạt động sản xuất này hang năm thải vào dat, nước và sau đó xuất hiện trong

không khí một lượng lớn thủy ngân gây ra những tác động xau đến các loài sinh vật vàđặc biệt là con người.

Khóa luận tốt nghiệp Bui Phước Hùng

1.2 Độc tính?!

1.2.1 Các con đường xâm nhập vào cơ thể

Thủy ngân có thé xâm nhập vào cơ thể người qua đường hô hấp do thủy ngân kim loại dé bay hơi ở nhiệt độ thường Một m° không khí bão hõa hơi thủy ngân ở 20°C

chứa khoảng 15 mg thủy ngân, cao hơn mức cho phép 1500 lan Hoi thủy ngân hít vàođược hấp thu vào phôi từ đó xâm nhập vào não gây rối loạn thần kinh

Thủy ngân cũng có thé được hap thụ qua da, tuy nhiên kém hơn đường hô hap.Mặt khác chất độc thủy ngân bám trên da có thé đi vào cơ thé qua miệng Khi tay trantiếp xúc với thủy ngân trên da sẽ còn lại oxit thủy ngân rất nhỏ và mịn mà mắt thường

không thẻ nhìn thay được từ đó chất độc có thê đi vào cơ thé qua miệng.

Thủy ngân có thê nhiễm qua miệng do ăn phải thức ăn có nhiễm thủy ngân Cá

là loại thực phẩm có hàm lượng thủy ngân tương đối cao, tùy thuộc vào môi trường sống

của chúng Do đó, thủy ngân được tích lũy trong cơ thé người đến một lượng nhất định

sẽ gây ra các dấu hiệu nhiễm độc rõ rệt

1.2.2 Tác hại đối với con người

Thủy ngân và các hợp chat của thủy ngân đều độc.

1.2.2.1 Thủy ngân kim loại

Hg là một chất độc đối với tế bào, tác dụng của nó rất phức tap, Hg gây thoái hóa

tô chức, tạo thành các hợp chat protein rất dé tan làm tê liệt chức nang của các nhómthiol (-SH), các hệ thong men cơ bản và oxi hóa — khứ của tế bào.

Hit thở không khí có nòng độ Hg Img.m? trong thời gian dài có thé bị nhiễm độc(từ 1 - 3 mg.m2 có thê gây viêm phôi cấp)

Tiếp xúc lâu dai với nồng độ Hg 0.1 mg.m? có nguy cơ nhiễm độc với triệu chứng

cô điện như run

Hg ở nông độ thấp từ 0,06 — 1 mg.m2 gây ra các triệu chứng mat ngủ, ăn kém

ngon.

1.2.2.2 Thủy ngân (II) clorua

Là hợp chat vô cơ của Hg thường gặp có độc tinh rất cao, theo Douris, độc tính

của thủy ngân (ID clorua qua đường miệng như sau:

- Từ 1 gam trở lên, một lan: gây nhiễm độc siêu cấp tinh, tử vong nhanh

- Từ 150 — 200 mg, một lan: gây nhiễm độc cấp tính, thường tử vong.

- Từ 0.5 — 1,4 gam, trong 24 giờ: gây nhiễm độc mãn tinh.

Khóa luận tốt nghiệp Bui Phước Hùng

- 0.007 mg, trong 24 giờ: có thé gây nhiễm độc cho những người kém sức chịu

đựng.

1.2.2.3 Thủy ngân [Hg(CN);] xianua

Thủy ngân xianua là chất rất độc Một người khỏe mạnh cho udng 0.13g Hg(CN)2

có thé chết sau 9 ngày, với các triệu chứng nhiễm độc thủy ngân

1.2.2.4 Các hợp chất thủy ngân hữu cơ

Chúng thường gây ra các rối loạn tiêu hóa, thận và thần kinh, dé đàng đi qua

màng tế bào sinh học, cư trú trong các mô mỡ

1.3 Sơ lược ve son môif3?!

Son môi là sản phẩm được xếp vào nhóm mỹ phẩm dùng trên da Chúng được

dùng cho vùng môi nhằm mục đích bào vệ, giữ âm, làm đẹp cua phái nữ Son môi hiện

nay rất đa dang về chủng loại như dang rắn dang lỏng, dạng kem

Son môi là hỗn hợp khan của chất béo, dau và sáp Thành phan cơ ban của son

môi có thẻ chia ra thành các nhóm sau:

1 Dau lỏng: đầu khoáng, dau thầu dau

2 Các chất déo: petrolatum, lanolin,

3 Các chất rắn: ceresin, sap ong,

4 Sap có nhiệt độ nóng chảy cao: sắp carnauba

Son môi ngày càng trở nên phô biến với nhiều độ tuôi của phái nữ, việc sử dụngthường xuyên và lâu dai, đặc biệt son môi có thể xâm nhập cơ thé qua đường ăn uống

nên nguy cơ tích lũy thủy ngân có trong son cao hon han so với các loại mỹ phẩm dùng

trên đa khác Do đó, việc xác định và kiểm tra giới hạn thủy ngân trong các loại son môi

là vô cùng cần thiết Theo quy định của cục quản lý Dược Việt Nam, giới hạn thủy ngân

trong mỹ phâm không được vượt quá | ppm.?

1.4 Một số phương pháp định lượng thủy ngân

1.4.1 Phương pháp quang phô UV-VIS

Phương pháp sử dụng thuốc thử dithizon tạo thành phức màu vàng đa cam ở pH

từ 1.5 — 2 Phức thủy ngân dithizonat tan trong dung môi CHCl; và có hap thụ cực đại ởbước sóng 490 nm, Ưu điểm của phương pháp này là dé thực hiện, đơn giản tuy nhiên

có độ nhạy kém và độ chọn lọc không cao Một số kim loại với hàm lượng cao có thê

gây cán trở trong quá trình phân tich.!!!!

Khóa luận tốt nghiệp Bui Phước Hùng

Năm 2010, Lê Thị Mùi đã ứng dụng phương pháp UV-VIS dé xác định tông thủy

ngân trong một số nguồn nước bề mặt vả nước ngâm ở Đả Nẵng Điều kiện tối ưu của

phương pháp là sử dụng 10 ml dithizon, thời gian chiết 2 phút, loại trừ ảnh hưởng của

Ag’ và Cu?* lần lượt bằng H:Y?- và KSCN Kết quả cho thay, giới hạn phát hiện (LOD)của Hg?* là 105 ppm, khoảng nông độ tuyến tính của thủy ngân là 10 +0,3 ppm.1“!

Năm 2015, K Prasertboonyai cùng các cộng sự đã sử dụng phương pháp quang

phô UV-VIS xác định hàm lượng thủy ngân trong một số loại mỹ phẩm và các loại thuốc

truyền thong của Thái Lan Khoảng tuyến tính khảo sát được từ 0.05 + 1,50 ug.mL!,

LOD là 0,03 ng.mL ' và LOQ là 0,14 pam! JÊ91

1.4.2 Phương pháp phổ hấp thụ nguyên tử không ngọn lửa GF-AAS

Phương pháp nảy có độ nhạy cao, có khi cao gấp hàng trăm đến hàng nghìn lần

phép đo trong ngọn lửa Do đó, trong phân tích hàm lượng vết các kim loại trong nhiều

trường hợp không can thiết phải làm giảu sơ bộ các nguyên tố cần xác djnh.!*!

Năm 2009, Jeremy T Madden va Neil Fitzgerald đã sử dụng phương pháp hóa

hơi thủy ngân trong dung dịch mẫu bảng chiếu xạ tia cực tím Hơi thủy ngân sinh rađược bay lại trong lò graphite tráng bằng paladi (Pd), phương pháp nay cái thiện đáng

kê giới hạn phát hiện so với các nghiên cứu được công bồ trước đó Giới hạn phát hiện

của phương pháp này là 0,12 pe.L! , phương trình đường chuẩn thu được là

y = 0,0698x + 0.0209 ( r?= 0.993§8)./231

Năm 2011, Rennan G.O Araujo cùng các cộng sự đã nghiên cứu về khả năng xácđịnh hàm lượng thủy ngân trong hạt bay bằng phương pháp phân tích trực tiếp mẫu rắnbăng phỏ hấp thụ nguyên tử sử dụng ky thuật nguyên tử hóa bằng lò graphite dong liên

tục có độ phân giải cao (SS-HR-CS GF AAS) Giới hạn phát hiện là 40 ng.g-! tương ứng

với 0,12 ng.mˆ không khí Kết quả phân tích thu được hàm lượng thủy ngân trong hạt

bay nằm trong khoảng từ <40 ng.g! đến 381 + 24 ng.g"! tương ứng với ham lượng thủy

ngân trong không khí từ <0,12 ng.m? đến 1,47 + 0,09 ng.m2 |!)

1.4.3 Phương pháp phd ICP — AES

Phuong pháp pho phát xạ nguyên tử nguồn plasma cao tan cảm img la phương

pháp hiện đại, có hiệu quả trong phân tích lượng vết mức ppb và xác định đồng thời

nhiều nguyên tố Với nguồn năng lượng kích thích ICP, hơn 70 nguyên tổ hóa học cóthé bị hóa hơi, nguyên tử hóa và kích thích phố phát xạ nguyên tử của chúng với hiệu

Khóa luận tốt nghiệp Bui Phước Hùng

suất cao Độ nhạy của phương pháp này khá cao, có LOD cỡ 0,1 ppb và có vùng tuyến

1.4.4 Phương pháp sắc ký khí (GC)

Sắc ký khí là phương pháp sắc ký được sử dụng phổ biến trong hóa phân tích dé

tách và phân tích các hợp chất bay hơi Năm 2005, luan Jose Berzas Nevado đã áp dụng

phương pháp CGC - pyro - AFS dé phân tích hàm lượng thủy ngân trên mẫu chuẩn

DORM 2 và DOLT - 3 Hàm lượng thủy ngân vô cơ và metyl thủy ngân tìm được gần

với giá trị thực của mau chuẩn Hiệu suất thu hồi trên mẫu chuân DORM - 2 đối với

thủy ngân vô cơ và monometyl thủy ngân đều từ 92% - 105%.!281

Năm 2011, Stephen Wai-cheung Chung đã ghép sac ký khí với phô khối nguyên

tử nguồn plasma cao tần cảm ứng (GC —ICP/MS) đẻ xác định đồng thời MeHg và EtHgtrong thực phâm Kết quả phân tích Hg trong MeHg trên các mẫu chuân NIST SRM

1947, SRM 1566b, NRC Tort-2 lần lượt là 223 + 10, 13/7 +0,7 và 152+ 13 pe Heke",

kết quả này gần với giá trị thực của các mẫu chuẩn Giới hạn phát hiện của phương phápcho MeHg và EtHg là 0,3 nợ Hg.kg !, độ thu hồi MeHg và ELHg trên các mẫu thực phẩm

khác nhau từ 87% - 1179.07)

1.4.5 Phương pháp phd ICP — MS

Pho khối lượng có bản chat khôi, có tính chọn lọc, độ nhạy cao Ngày nay, phương

pháp ICP — MS đang được ứng dụng trong nhiêu lĩnh vực, đặc biệt trong phân tích hàm

lượng vết các kim loại nặng độc hại như As, Hg, Pb, Năm 1999, David E Nixon đã

so sánh phương pháp ICP - MS với CV — AAS qua xác định hàm lượng thủy ngân trong

máu và nước tiêu Qua phân tích cho thấy hai phương pháp có tương quan tốt và kết quả

có sai khác không đáng kê Với LOD là 0.15 ug.L-! và hàm lượng thủy ngân tìm được

trong các mẫu nước tiêu từ 15 — 150 ng/mẫu cho thay ICP — MS là phương pháp có thể

sử dụng dé phân tích ham lượng vết của thủy ngân.!?9'

Năm 2012, Heidi Pyhtilaé đã phát triển và tối ưu hóa phương pháp xác định lượngvet thủy ngân trong nước chứa min tự nhiên bang ky thuật CV - ICP - MS Các yếu tô

Khóa luận tốt nghiệp Bui Phước Hùng

tôi ưu hóa được xác định nhờ sử dụng phan mềm quy hoạch thực nghiệm như tốc độ khí

mang (0,86 Lmin') và năng lượng nguồn cao tan RF (1250 W), lượng chất oxi hóa

thêm vào vừa đủ đề oxi hóa các hợp chất hữu cơ trong mẫu Do đó giới hạn phát hiện

rất thấp là 0.7 ng.L! 34)

Năm 2013, Ying Gao đã hạn chế được sự mat mát chất phân tích và sự nhiễm banbang việc hòa tan mẫu mỹ phâm trực tiếp bằng axit fomic nguyên tử hóa bằng đèn UVrồi dan vào hệ thông đo phô ICP - MS Nhờ đó mà giới hạn phát hiện được rất thấp 0,6pg.mL"! hàm lượng thủy ngân trong một số mỹ phâm phân tích được như kem đưỡng

da (0,95 + 0,1 ng), kem làm sáng da (1,15 + 0,05 ng), với hiệu suất thu hồi từ 90 %

-105 %.124)

1.4.6 Phương pháp phố hấp thụ nguyên tứ sứ dụng kỹ thuật hóa hơi lạnh CV —

AAS8l

1.4.6.1 Nguyên tắc của phương pháp AAS

Phương pháp phân tích đựa trên cơ sở đo phd hap thụ nguyên tử của một nguyên

tổ được gọi là phép đo phô hap thụ nguyên tử (phép đo AAS) Cơ sở của phép do nay là

sự hấp thụ năng lượng (bức xạ đơn sắc) của nguyên tử tự do ở trạng thái hơi (khí) khichiếu chùm tia bức xạ đơn sắc qua đám hơi của nguyên tổ ấy trong môi trường hap thụ

Vì thế muốn thực hiện được phép đo phô hấp thụ nguyên tử của một nguyên tô cần thực

hiện các quá trình sau:

1 Chọn các điều kiện và một loại trang bị phù hợp để chuyển mẫu phân tích từtrạng thái ban đầu (rắn hay dung địch) thành trạng thái hơi của các nguyên tử tự do Quátrình đó được gọi là quá trình hóa hơi và nguyên tử hóa mẫu Những trang bị đề thực

hiện quá trình này được gọi là hệ thông nguyên tử hóa mẫu.

2 Chiều chùm tia sáng bức xạ đặc trưng của nguyên tô cần phân tích qua đám

hơi nguyên tử, các nguyên tử tự do trong đám hơi đó sẽ hấp thụ những tia bức xạ nhất

định và tạo ra phô hap thụ của nó Phần cường độ của chim tia sáng đã bị nguyên tử hấpthụ phụ thuộc vào nồng độ của nó trong môi trường hấp thụ Nguồn cung cấp chủm tiasáng phát xạ đơn sắc là các đẻn catot rỗng (HCL) hay đèn không điện cực (EDL)

3 Tiếp đó, nhờ một hệ thong máy quang phổ người ta thu toàn bộ chim sáng

phan ly vả chọn một vạch phô hap thụ của nguyên tổ cần nghiên cứu dé đo cường độ

của nó Cường độ đó chính 1a tín hiệu hấp thụ của vạch phô hấp thụ nguyên tử Trong

Khóa luận tốt nghiệp Bui Phước Hùng

một giới hạn nhất định của nông độ C, giá trị cường độ này là phụ thuộc tuyến tính vào

nòng độ C của nguyên tô ở trong mau phân tích theo công thức:

A, =aLC”

Trong đó:

- A, là cường độ vạch hap thụ

- a là hằng số thực nghiệm-C là nồng độ nguyên tổ phân tích có trong dung địch mẫu

- L la bê day của môi trường hap thụ ma chim sáng đi qua

- b là hằng số bản chất (0<b <1)

Ưu điểm

ví

Phương pháp AAS có một số ưu điểm sau:

- Phép đo phô hấp thụ nguyên tử có độ nhạy và độ chọn lọc tương đổi cao Khoảng

65 nguyên tổ hóa học có thê được xác định bằng phương pháp này với độ nhạy từ 0.05

— l ppm

- Không phải lam giàu nguyên t6 cần xác định trước khi phân tích do đó tiết kiệm

mẫu, thời gian và hóa chất tinh khiết,

- Xử lý kết quả nhanh chóng, thao tác đơn giản Thiết bị cho phép xác định đồng thời hay liên tiếp nhiều nguyên tổ trong một mẫu một cách tự động.

> Nhược điểm

Bên cạnh những ưu điểm, phép đo AAS cũng có một số nhược điểm sau:

- Hệ thong may AAS tương đôi đất tiền nên một số cơ sở nhỏ không đủ điều kiện

10

Khóa luận tốt nghiệp Bui Phước Hùng

quang sinh ra phô hấp thụ Đối thủy ngân, hợp chất hidrua của chúng có nhiệt độ phân

hủy thấp khoảng 20°C do đó HgH; có thé phân hủy ở ngay nhiệt độ phòng

Đề tao hợp chất hiđrua thủy ngân, trong dé tài này chúng tôi sử dụng tác nhân

khử NaBH‹, quá trình phản ứng xảy ra theo phương trình:

Hg” +4BH; +2H' > 2B,H, +2H, † +HgH, 7

HH.

20) — Hg,, + Ha;

Hợp chất hiđrua sinh ra được dẫn vào cuvet để đo phô bằng dòng khí trơ argon

> Đặc điểm của kỹ thuật hóa hơi lạnh

Kỹ thuật hóa hơi lạnh có độ nhạy và độ chọn lọc cao, đỗi với Hg giới hạn phát

hiện khoảng 0,2 ppb Bên cạnh đó, do tách được chất phân tích ra khỏi nền của mẫu nênloại trừ được nhiều yếu tô ảnh hưởng Kỹ thuật này có thé sử dung cho hau hết các doi

tượng mẫu và chỉ phí hóa chất cần thiết không cao

> Một số công trình nghiên cứu xác định thủy ngân bằng phương pháp CV

Năm 2013, tác gia Lê Thị Hường Hoa đã thực hiện luận án “Ngién cứu xây dựng

quy trình phát hiện và xác định hàm lượng một số chat bị cắm sử dung trong mỹ phẩm”

Trong nghiên cứu này, tác giả đã xác định thủy ngân bằng phổ hap thụ nguyên tử với

kết qua thu được phương trình hỏi qui là: y = 1,779x + 6,185 với hệ số tương quan r=

0.9987, LOD = 150 ppb và LOQ = 500 ppb.!°!

Năm 2013, Valfredo Azevedo Lemos và các cộng sy đã sử dụng phương phápchiết pha ran làm giảu thủy ngân đẻ xác định hàm lượng thủy ngân trong cá, các loài có

vỏ và nước bọt bằng CV — AAS LOD va LOQ lần lượt là 0,011 và 0,038 ug.L-', hàm

lượng thủy ngân xác định được trong nước bọt từ 0,055 — 0,200 Hg.l!, trong một sỐloài thủy sản ở vịnh Todos os Santos (Brazil) như cá vược 0,169 — 0.195 ug.g!, cá đôi

0,043 — 0,361 ug.L!, tôm 0,075 — 0,374 ug.L}, con trai 0,206 — 0,397 ng.L! (2

Năm 2017, Atefeh Nasrollahpour đã ứng dụng phương pháp vi chiết pha ran détách và làm giàu HgdI) trong mẫu nước thiên nhiên Phương pháp này sử dụng chất hap

Khóa luận tốt nghiệp Bùi Phước Hùng

thụ graphen oxit được giảm từ tính nhờ chất lỏng ion (IL - MrGO) cho quá trình chiết.

Dưới các điều kiện đã téi ưu, khoảng tuyến tính của thủy ngân tử 0,08 — 10 ng.mL!,

LOD và LOQ lân lượt là 0,01 và 0,04 ng.mL~' 1271

Khóa luận tốt nghiệp Bui Phước Hùng

CHƯƠNG 2: THỰC NGHIỆM

2.1 Hóa chất — Dụng cụ

2.1.1 Hóa chất

> Chất chuân:

Tên chất chuẩn: Hg(NO:): 1000 ppm

Xuất xứ: Merck KgaA, Đức

> Hóa chất khác:

Bang 2.1 Danh mục các hóa chất khác sử dung trong đề tài nghiên cứu

L1 |AwtmmeiiNO) ———[ Đặ(@5% | Tung Quốc,

+ Thiét bi héa hoi lanh VP100 (Thermo Scientific)

+ Cân phân tích (Sartorius - CPA225D).

+ Hệ thống phá mau Kjeldahl ( SpeedDigester K - 436).

+ Máy cất nước hai lần (Hamilton Laboratory Class Limited — Sartorius)

+ Đũa thủy tinh, dia thủy tĩnh

Do thủy ngân trong son có hàm lượng vết nên đề tránh tôi đa sự nhiễm bản, tat ca

dung cụ sử dụng dé phân tích đều được ngâm qua đêm bằng dung dich hỗn hợp của

K;Cr:O; và axit H2SOy đặc Rửa bằng nước máy rồi rửa bang nước cat 2 lần.

13

Khóa luận tốt nghiệp Bui Phước Hùng

2.2 Nội dung nghiên cứu

Nghiên cứu xây dựng quy trình xác định thủy ngân tông một số loại son môi

2.2.1 Khảo sát tối ưu hóa các điều kiện đo phổ hap thụ Hg của hệ thống CV - AAS

2.2.1.1 Khảo sát ảnh hưởng của tốc độ dòng khí mang và chiều cao ống chữ T bằng

phương án quy hoạch thực nghiệm bậc 2 tâm xoay Box — Hunter

Chiêu cao ông hap thụ thạch anh chứa hơi thủy ngân phải được đảm bảo nằm trêntrục quang học nhằm thu được tín hiệu có độ ôn định và độ nhạy cao Khảo sát và chọnchiều cao ông chữ T phù hợp là yếu tố quan trọng của phép phân tích

Hơi thủy ngân sinh ra sau phản ứng nhờ dòng khí mang dẫn đến ống hap thụ nằm

trên chùm sáng của đèn catot rỗng, tại đây hơi thủy ngân hấp thụ tia bức xạ và cho tín

hiệu độ hấp thụ Lưu lượng dòng khí mang ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu suất phản ứng

nguyên tử hóa và thời gian lưu của thủy ngân trong ông hap thụ Tốc độ dòng khí mang

quá thấp thì sự lôi cuén hơi thủy ngân không hoàn toàn, tốc độ quá cao thì thời gian lưu

thấp, tín hiệu hap thụ kém.

Đề khảo sát chọn điều kiện tối ưu cho hai yếu tô này, ta tiến hành đo độ hap thụcủa dung dich thủy ngân chuẩn 6 nạ.L” định mức bằng HNO: 2M, sử dụng chất khử

NaBH, 0.5% ôn định trong dung dịch NaOH 0.5% và kênh axit HCl 1M Trong các thí

nghiệm quy hoạch tâm xoay Box — Hunter, các yếu tố tốc độ dong khí mang (v) và chiềucao ống chữ T (h) được thay đôi như Bảng 2.2

Bang 2.2 Cac điều kiện khảo sát ảnh hưởng của v và h đến độ hấp thụ

Tóc độ khí mang Chiêu cao ông chữ

10,5 10,5 10,5

Khóa luận tốt nghiệp Bui Phước Hùng

2.2.1.2 Khảo sát ảnh hưởng của nồng độ chất khử NaBH, và axit HC! bằng phương

án quy hoạch thực nghiệm tâm xoay bậc 2 Box — Hunter

Trong phép phân tích sử dụng ky thuật hóa hơi lạnh xác định thủy ngần, ta sử

dụng các chất khử mạnh trong môi trường axit dé sinh ra hợp chất hiđrua (HgH> ), hợpchất này dé bị nguyên tử hóa thành các nguyên tử tự do (Hg) tại nhiệt độ phòng Trong

dé tài này, chúng tôi sử dụng tác nhân khử NaBH; ôn định trong NaOH là một chất khửmạnh và cho hiệu suất phản ứng cao."*!

Kênh axit, theo cookbook của hãng Thermo Scientific khuyến cáo sử dụng axitHCI có nòng độ từ 5% (v/v), do quá trình nguyên tử hóa thay ngân xảy ra theo phản ứng: Hg” +4BH, +2H' > 2B,H, +2H, Ÿ +HgH, ˆ nên nòng độ H* có ảnh hưởng đến hiệu

suất phản ứng, nòng độ H* sử dụng phải đảm bảo cho phản ứng xảy ra hoàn toàn.

Đề khảo sát chọn điều kiện tôi ưu cho kênh khử và kênh axit, chúng tôi tiền hành

khảo sát tín hiệu độ hap thu của dung dịch thủy ngân chuẩn 6 Hg.L 1 ồn định trong HNO;

2M, tốc độ dòng khí mang và chiêu cao dng chữ T có định theo các điều kiện đã tôi ưu

Trong các thí nghiệm quy hoạch thực nghiệm tâm xoay Box - Hunter, các yếu tô nồng

độ chất khử (c¡) và nòng độ axit (cz) thay đôi như bảng 2.3

Bang 2.3 Cac điều kiện khảo sát anh hưởng Của C¡ va €2 đến độ hấp thụ

2.2.1.3 Khảo sát độ rộng khe đo

Độ rộng khe đo có ảnh hưởng đến độ nhạy và vùng tuyến tính của phép đo Đốivới máy AAS, khe đo của máy không điều chỉnh được liên tục mà chỉ có các giá trị địnhsẵn là 0,1 nm, 0,2 nm, 0,5 nm, I nm Đối với vạch phố hấp thụ của nguyên tổ cần định

15

Khóa luận tốt nghiệp Bui Phước Hùng

lượng phải sử dụng một giá trị độ rộng khe đo xác định đẻ chỉ cho vừa đủ vạch phô cần

đo vao khe 1a tốt nhất.

Đề khảo sát yếu tô này, chúng tôi tiến hành đo tín hiệu độ hap thụ của dung dịchthủy ngân chuân 6 gL! ôn định trong HNO: 2M với các điều kiện nông độ chất khử,axit, tốc độ dong khí mang và chiều cao ống chữ T đã tối ưu như trên, chỉ thay đôi yêu

16 độ rộng khe đo của máy

2.2.2 Xây dựng phương pháp định lượng thủy ngân đối với phép đo CV - AAS

2.2.2.1 Khảo sát xác định khoảng tuyến tính của thủy ngân

Đối với mỗi nguyên tố, trong một giới hạn nhất định của nồng độ, giá trị độ hap

thụ phụ thuộc tuyến tính vào nông độ của nguyên tô trong mau phân tích Dé định lượng

chính xác một nguyên tố thì nông độ của nó trong mẫu phải nằm trong khoảng tuyến

tính này, do đó việc xác định khoảng tuyến tính của thủy ngân là hết sức quan trọng

Dé khảo sát khoảng tuyến tính của thủy ngân, chúng tôi tiền hành pha các mẫu

chuẩn thủy ngân có nông độ từ 0,05 — 100 ug.L! sau đó do tín hiệu độ hấp thụ của các

dung dich chuân nay, sử dụng phần mềm Origin 8.5 dé xây dựng phương trình hồi quy

mỗi quan hệ giữa nông độ C và độ hấp thụ A.

2.2.2.2 Xây dựng đường chuẩn Hg

Khoảng tuyển tính của thủy ngân là khoảng nông độ tương đối rộng khi sử dụng

kỹ thuật hóa hơi lạnh Tuy nhiên hàm lượng thủy ngân trong mẫu là hàm lượng vết, vìthể việc xây dựng đường chuẩn với khoảng nồng độ nhỏ gần với nồng độ của thủy ngântrong mau sẽ cho kết quả chính xác hơn đồng thời tiết kiệm hóa chat

Dé xây dựng đường chuân của thủy ngân, chúng tôi tiền hành pha day dung dịch

chuẩn có nồng độ từ 0,2 - 15 ug.Lˆ' sau đó do tín hiệu độ hấp thy, sử dụng phần mém

Origin 8.5 dé xây dựng phương trình đường chuẩn

2.2.2.3 Xác định giới hạn phát hiện (LOD), giới hạn định lượng (LOQ) của Hg!!?!

Giới hạn phát hiện là giá trị nông độ thấp nhất của chất phân tích mà hệ thống

phân tích còn cho tín hiệu phân tích khác có nghĩa với tin hiệu của mẫu trắng hay tín

hiệu của đường nên với một độ tin cậy nhất định

Giới hạn định lượng được xem là nồng độ thấp nhất của chất phân tích mà hệthông phân tích định lượng được với tín hiệu phân tích khác có nghĩa định lượng vớitín hiệu của mẫu trắng hay tín hiệu nên với một độ tin cậy nhất định

l6

Khóa luận tốt nghiệp Bui Phước Hùng

Có nhiều cách để xác định LOD và LOQ, trong dé tài này chúng tôi xác định

LOD và LOQ bang độ lệch chuân của phương trình đường chuân da xây dựng ở trên

3S 10.S

LOD = = LOQ = =

Với: Sy là độ lệch chuân của phương trình đường chuẩn

b là hệ số của phương trình đường chuân

2.2.2.4 Khảo sát độ lặp lại của phép đo

Trong một quy trình phân tích, yếu tố lặp lại là yeu tố quan trọng bên cạnh độ đúng của phép đo Yếu tổ này đánh giá tính ôn định và đảm bảo độ tin cậy của phép đo.

De đánh giá độ lặp của phép do ta pha 3 mẫu có nông độ ở điểm dau, điểm giữa và điểm

cuỗi của đường chuẩn với các điều kiện và thành phần giống như mẫu chuẩn Thực hiện

đo mỗi mau 10 lân.

Kết quả được đánh gia thông qua độ lệch chuân (S) và độ lệch chuân tương đối

(RSD) của tín hiệu độ hấp thụ

2.2.3 Tối ưu hóa quy trình xử lý mẫu son môi

Chúng tôi chọn phương pháp vô cơ hóa mẫu ướt bằng hệ thống bình phá mẫu

Kjeldahl với các tác nhân oxy hóa axit nitric đặc 65%, axit pecloric đặc 70% Quy trình

xử lý mẫu được đẻ nghị như sau:!7)

1 Cân chính xác 0.5 g mẫu son môi cho vào bình phá mẫu Kjeldahl

2 Thêm tiếp vào bình 10 mL dung dịch HNO: đặc, lắc đều, dé yên trong 10 phút

3 Thêm tiếp vào bình 5 mL dung dịch HCIO¿ đặc, lắc đều

4 Lắp bình vào hệ thống, chính mức nhiệt độ 5, thời gian phá mẫu §0 phút

5 Để dung dịch sau khi phá nguội đến nhiệt độ phòng thêm từ từ dung dịch

KMnO: đến khi màu tím bên trong 15 phút

6 Thêm từ từ dung dịch NH:OH.HCI dé khử lượng dư KMnO;

7, Lọc dung dịch và định mức thành 50 mL bằng nước cat 2 lần.

Dé tối ưu quy trình xử lý mẫu, chúng tôi tiễn hành khảo sát xử lý mẫu son môi

Jackelin, cân chính xác 0,5 g mẫu son sau đỏ phá mẫu bằng hệ thong Kjeldahl và thayđôi các yếu tô sau dé tìm ra điều kiện tối ưu nhất:

> Khảo sát thê tích dung dịch HCIO; đặc

Tiến hành phá mau và thay đổi lan lượt thé tích HCIO, đặc từ 0 mL, 5 mL,

10 mL, 15 mL.

17

Khóa luận tốt nghiệp Bui Phước Hùng

> Khao sát ảnh hưởng của dung dịch KMnO¿ 25 g.L'

Tiến hành phá mẫu và thay đồi lần lượt thé tích dung dịch KMnO: 25 g.L từ

OmL, 5 mL, 10 mL, 15 mL.

> Khảo sát ảnh hưởng của thê tích NH2OH.HCI 50 g.L-!

Tiến hành phá mẫu vả thay đồi lần lượt thẻ tích dung dịch NH2OH.HCI từ vừa đủ

làm mat mau tím của dung dich, dư 1 mL, dư 2mL

> Khảo sát thé tích axit HNO: đặc cho quy trình xứ lý mẫu

Tiến hành phá mẫu và thay đôi lần lượt thé tích dung dịch HNO: đặc từ 3 mL,

Š5mL, 7 mL, 10 mL, 13 mL, 1S mL.

> Khảo sát mức nhiệt độ cho quy trình xử lý mau

Tiến hành phá mau và thay đöi lan lượt mức nhiệt độ của hệ thong Kjeldahl từ 4,

5, 6, 7.

> Khao sát thời gian cho quy trình xử lý mẫu

Tiến hành phá mẫu và thay đôi lần lượt thời gian phá mẫu từ 60 phút, 80 phút,

bậc 2 Box - Hunter.

Tiến hành xử lý mẫu son môi với các điều kiện có định với thê tích HCO; 5 mL,thé tích KMnO; sử đụng sau khi phá mẫu 5 mL, thé tích NHaOH.HCI vừa đủ đề làm matmàu tím của dung dịch Các yếu tô thê tích HNO: (V), mức nhiệt độ xử lý mẫu (L) và

thời gian phá mẫu (0) được thay đổi như bảng 2.4

18

Khóa luận tốt nghiệp Bùi Phước Hùng

Bang 2.4 Các điều kiện khảo sát ảnh hưởng của Ứ, L và t đến độ hap thụ

Thời gian phá mầu : ag wa Thê tích HNO: đặc

ÔN soe | Mácieee | TU |

2.2.4 Khảo sát hệ số thu hồi của quy trình xử lý mẫu

Hệ số thu hồi đánh giá độ đúng của phương pháp phân tích, do đó một phép phân

tích tốt can phải có hệ số thu hồi tốt Đề khảo sát hệ số thu hỏi, chúng tôi tiền hành thêmmột lượng chính xác chất chuẩn đã biết nồng độ vào mẫu ban đầu Sau đó, xử lý mẫutheo quy trình đã tối ưu đo tín hiệu độ hap thụ Từ đó xác định nồng độ thủy ngân trongmẫu, so sánh với các mẫu đã thêm chuân đẻ đánh giá hệ số thu hồi của phương pháp

Hệ số thu hồi được tính theo công thức

H% = C«—ÊxI00%

Cc

Với: H%: hệ số thu hồi (%)

Cic: Nong độ thủy ngân trong mẫu đã thêm chuẩn ( ug.L 1 )

C: Nong độ thủy ngân trong mẫu chưa thêm chuẩn ( ug.L'1 )

C.: Nông độ thủy ngân chuẩn thêm vào ( ug.L )

19

Khóa luận tốt nghiệp Bui Phước Hùng

2.2.5 Phân tích định lượng mẫu son môi

2.2.5.1 Lay mẫu

Chúng tôi tiền hành lấy mẫu son môi ở các chợ, shop mỹ phẩm phổ biến trên thị

trường Danh sách các mẫu son môi phân tích được trình bày trong bảng 2.5

\ Chợ Pham Văn Hai 16h50 ngay

2 RIMMEL Kiến say

Quận Tần Bình 11/12/2016

90 Quận Tần Bình 11/12/2016

Khóa luận tốt n

IN THE Cho Pham Van Hai 17h05 ngày

BLACK Chợ Hạnh Thông Tay | 18h35 ngày

UP Quận Gò Vấp 30/12/2016

=e NOWZONE 12h07 ngày

H | Reena FASHION MALL | 08/01/2017

2.2.5.2 Kết quả phân tích các mẫu son môi

Sử dụng quy trình xử lý mẫu đã tối ưu để phá mẫu, định mức dung dịch sau xứ

lý đến 50 mL bằng nước cất 2 lần Đo tín hiệu độ hấp thụ và suy ra nông độ thủy ngântrong dung dịch dựa vào phương trình hồi quy

21

Khóa luận tốt nghiệp Bùi Phước Hùng

2.2.6 Phương pháp xử lý và đánh giá kết quả

Các số liệu thực nghiệm được xử lý bằng phương pháp toán thông kê với các đặc

Khóa luận tốt nghiệp Bui Phước Hùng

CHƯƠNG 3: KET QUA VÀ THẢO LUẬN3.1 Khao sát các điều kiện đo phổ hap thụ nguyên tử thủy ngân của hệ thống CV

- AAS

Thủy ngân có hai vạch pho hap thụ đặc trưng 184.9 nm và 253.7nm Vạch phô ở184,9 nm có độ nhạy cao hơn gấp nhiều lần so với vạch 253,7 nm nhưng bước sóng này

bị hấp thụ rất mạnh bởi khí quyên nên ít được sử dung.!'*!

Theo cookbook của hãng Thermo Scientific cho thay phép đo phố hap thụ nguyên

tử của thủy ngân sử dụng kỹ thuật hóa hơi lạnh trên hệ thông thiết bị máy quang phô hapthụ nguyên tử của Thermo scientific sẽ cho kết quả tốt nhất với các thông số máy được

trình bày ở bảng 3.1.

[33]

Toc độ kênh chat khử NaBHy 1,6 mL.phút !

Tóc độ kênh mau 7,5 mL phút †

Toc độ kênh thải 14 mL.phút !

3.1.1 Khảo sát ảnh hưởng của tốc độ dong khí mang và chiều cao ống chữ T bang

phương án quy hoạch thực nghiệm bậc 2 tâm xoay Box - Hunter

Tính quay của phương án cấu trúc có tâm sẽ đạt được khi chọn cánh tay đòn sao:

2 ne

k

a=2* =24 =1,414 với k là số yếu tổ khảo sat!*!, Các mức và khoảng biến thiên của các

yếu tô được liệt kê tóm tắt trong bảng 3.2

Bảng 3.2 Các mức và khoảng biến thiên của hai yếu tô tóc độ dòng khí mang và chiêu

cao ông chữ T

tế

Yếu tổ Mức trên Mức cơ sở Mức dưới Khoảng Biên

+1 0 I thiền

Khóa luận tốt nghiệp Bùi Phước Hùng

Gọi y là tín hiệu độ hap thụ quang của của dung dich chuân, mô hình toán học

của quá trình được chọn là:

y =b, +b,x, +b,x, +b,,x,x, +b,,.x; +b,„x? (3.1)

Phương án thực nghiệm là phương án quay bậc hai có tâm Số thí nghiệm của

phương án N =2” +2k+n, (k <5), với cánh tay đỏn sao a = 1,414 Ma trận quy hoạch

thực nghiệm (QHTN) được cho trong bảng 3.3

Bang 3.3 Ma trận OHTN phương án quay bậc hai, hai yếu tổ

+

HH

+

7

Các hệ sé trong phương trình hỏi quy (3.1) được tính theo các công thức sau:Í“!

Các giá trị hằng số trong các công thức 3.2 + 3.5 được cho trong bang sau:

Bang 3.4 Các giá trị hang số trong phương trình tính các hệ số hồi quyl$!

Khóa luận tốt nghiệp Bùi Phước Hùng

trong đó: nạ — số thí nghiệm song song ở tâm phương án

y® - giá trị thông số tối ưu hóa ở thí nghiệm thứ ở tâm phương án

y° - giá trị trung bình của thông số tôi ưu hóa trong nothi nghiệm ở tâm.

Tra bang tho: p = 0,05; f = 5; to.as(4) = 2,78

Các giá trị tị, ta, t;a < Gin, do đó các hệ số bị, bọ, bị; bị loại ra khỏi phương trình hoi quy Phương trình hồi quy có dang:

y =0.0758 - 0,0096 x} - 0,0049 x?

> Kiểm định sự tương thích của phương trình hỏi quy với thực nghiệm

Tong bình phương độ lệch Sa: được tính theo công thức:

Khóa luận tốt nghiệp Bùi Phước Hùng

Giá trị tính đ la F: F=~t=————=4,6414 trị tinh được của st 33105

Tra bang Fass (6,4) = 6.2

Ta có F< Foos (6,4), vì vậy phương trình (3.1) phù hợp với thực nghiệm.

Hình 3.1 Anh hưởng của v, Ì đến độ hap thụ quang của dung dịch Hg?* 6ug.LỶNhận xét: Miễn cực đại của độ hấp thụ quang đạt được khi tốc độ dòng khí mang

từ 34 đến 36 mL.phút! và chiều cao ông chữ T từ 10,4 đến 10,6 mm

Tôi ưu hóa các yêu tổ thiết bị ảnh hưởng đến độ hap thụ quang của thủy ngân, talay đạo hàm bậc nhất của phương trình (3.1) theo từng biến ta có