luận văn thạc sỹ hóa học Phạm Thị Thanh Hồng

nghiên cứu xác định tổng số và tổng dạng ASEN trong một số hải sản bằng phương pháp trắc quang

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM ––––––––––––––––––– PHẠM THỊ THANH HỒNG NGHIÊN CỨU XÁC ĐỊNH TỔNG SỐ VÀ TỔNG DẠNG ASEN TRONG MỘT SỐ HẢI SẢN BẰNG PHƢƠNG PHÁP TRẮC QUANG LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC HỐ HỌC THÁI NGUN - 2009 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.Lrc-tnu.edu.vn ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM ––––––––––––––––––– PHẠM THỊ THANH HỒNG NGHIÊN CỨU XÁC ĐỊNH TỔNG SỐ VÀ TỔNG DẠNG ASEN TRONG MỘT SỐ HẢI SẢN BẰNG PHƢƠNG PHÁP TRẮC QUANG Chun ngành: HỐ PHÂN TÍCH Mã số: 60.44.29 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC HOÁ HỌC NGƢỜI HƢỚNG DẪN KHOA HỌC: TS LÊ ĐỨC LIÊM THÁI NGUYÊN - 2009 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.Lrc-tnu.edu.vn LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan cơng trình nghiên cứu riêng Các số liệu, kết luận văn trung thực chƣa đƣợc công bố tài liệu Thái Nguyên, tháng 11 năm 2009 Tác giả Phạm Thị Thanh Hồng Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.Lrc-tnu.edu.vn LỜI CẢM ƠN Em xin chân thành cảm ơn TS Lê Đức Liêm - Đại học Mỏ địa chất giao đề tài, hƣớng dẫn khoa học tạo điều kiện thuận lợi giúp em hoàn thành luận văn Với lòng biết ơn sâu sắc, em xin chân thành cảm ơn TS Vũ Đức Lợi Phòng Khoa học Kỹ thuật phân tích, Viện Hóa học hƣớng dẫn khoa học, tận tình bảo, giúp đỡ em suốt trình làm luận văn Em xin chân thành cảm ơn PGS.TS Lê Lan Anh anh chị em thuộc phịng Khoa học Kỹ thuật phân tích, Viện Hóa học giúp đỡ tạo điều kiện thuận lợi cho em suốt trình thực đề tài Em xin chân thành cảm ơn Ban chủ nhiệm Khoa Hóa học, thầy giáo tổ mơn hóa học phân tích - Trƣờng Đại học Sƣ phạm - Đại học Thái Nguyên dạy dỗ, tạo điều kiện thuận lợi giúp đỡ em suốt q trình học tập, hồn thành luận văn Tơi xin chân thành cám ơn gia đình, bạn bè, ngƣời thân đồng nghiệp quan tâm, động viên, giúp đỡ tơi suốt q trình nghiên cứu hoàn thành luận văn Thái Nguyên, ngày 25 tháng năm 2009 Tác giả Phạm Thị Thanh Hồng Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.Lrc-tnu.edu.vn MỤC LỤC MỞ ĐẦU CHƢƠNG I: TỔNG QUAN 1.1.Khái quát nguyên tố Asen 1.1.1.Tính chất lí học Asen 1.1.2 Tính chất hóa học Asen hợp chất 1.1.2.1 Các phản ứng hóa học nguyên tố Asen 1.1.2.2 Tính chất hóa học hợp chất Asen 1.2 Ứng dụng Asen[6] 1.2 Các dạng Asen môi trƣờng biển: 10 1.2.1 Những dạng Asen nƣớc biển nƣớc mạch bùn biển 11 1.2.2 Các dạng Asen động vật biển 12 1.2.3 Các dạng Asen mẫu trầm tích biển 13 1.3 Ảnh hƣởng Asen đến sức khỏe [12] 14 1.3.1 Tác động sinh hóa 14 1.3.2 Nhiễm độc cấp tính 15 1.3.3 Nhiễm độc mãn tính [12] 15 1.4 Các phƣơng pháp tách chiết bảo quản mẫu phân tích dạng Asen 18 1.4.1 Một số phƣơng pháp xử lý mẫu trƣớc phân tích [13,14] 19 1.4.2 Phƣơng pháp chiết bảo quản dạng Asen mẫu hải sản [13] 23 1.4.3 Ổn định trì dạng ban đầu mẫu 26 1.5 Các phƣơng pháp phân tích Asen 26 1.5.1 Phƣơng pháp đo trƣờng với chất nhuộm thủy ngân Bromua 26 1.5.2 Phƣơng pháp phát xạ nguyên tử cảm ứng cộng hƣởng plasma (ICP- ASE) 27 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.Lrc-tnu.edu.vn 1.5.3 Phƣơng pháp quang phổ hấp tụ nguyên tử kết hợp thiết bị sinh khí Hiđrua ( HVG - ASS) 27 1.5.4 Phƣơng pháp dùng vi khuẩn phát sáng 28 1.5.5 Phƣơng pháp phân tích thể tích 28 1.5.6 Phƣơng pháp cực phổ Von- Ampe hòa tan 28 1.5.8 Phƣơng pháp trắc quang [4,5,10] 29 CHƢƠNG II THỰC NGHIỆM VÀ PHƢƠNG PHÁP 33 2.1 Thiết bị, dụng cụ hóa chất 33 2.1.1 Thiết bị dụng cụ 33 2.1.2 Hóa chất 33 2.1.3 Chuẩn bị hóa chất dung dịch chuẩn 34 2.2 Phƣơng pháp nghiên cứu: 35 2.2.1.Phƣơng pháp xác định asen : 35 2.2.2 Phƣơng pháp xử lý mẫu: 36 2.3 Đối tƣợng nghiên cứu: 37 2.4 Nội dung nghiên cứu 37 2.4.1 Nghiên cứu điều kiện tối ƣu để xác định asen phƣơng pháp đo quang: 37 2.4.2 Xây dựng qui trình phân tích cho đối tƣợng mẫu nghiên cứu 37 2.5 Lấy mẫu bảo quản mẫu 38 CHƢƠNG III KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 39 3.1 Khảo sát điều kiện tối ƣu cho trình tạo hợp chất màu 39 3.1.1 Khảo sát phổ hấp thụ thuốc thử: 39 3.1.2 Khảo sát phổ hấp thụ hợp chất màu 39 3.1.3 Khảo sát thời gian tối ƣu cho việc tạo hợp chất màu 41 3.1.4.Ảnh hƣởng pH đến trình khử Asen 42 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.Lrc-tnu.edu.vn 3.1.5 Ảnh hƣởng nồng độ chất khử (KI)tới độ hấp thụ quang(A) cúa Asen 43 3.1.6 Ảnh hƣởng nồng độ chất khử (Zn)tới độ hấp thụ quang(A) cúa Asen 43 3.2 Ảnh hƣởng yếu tố khác tới tạo hợp chất màu 45 3.2.1.Khảo sát ảnh hƣởng thể tích thuốc thử 46 3.2.2 Khảo sát ảnh hƣởng thể tích mẫu 47 3.2.3 Khảo sát ảnh hƣởng chất đến tạo hợp chất màu 49 3.2.4 Xây dựng đƣờng chuẩn xác định Asen 50 3.2.5 Giới hạn phát phƣơng pháp 51 3.3 Qui trình phân tích Asen tổng số 52 3.3.1 Khảo sát ảnh hƣởng thành phần nồng độ axit tới q trình vơ hóa mẫu 52 3.3.2 Khảo sát hiệu suất q trình vơ hóa mẫu 54 3.3.3 Quy trình phân tích Asen tổng số 56 3.3.4 Đánh giá độ xác phƣơng pháp 60 3.4 Phân tích dạng Asen hữu vô 61 3.4.1 Quy trình phân tích dạng Asen từ mẫu hải sản 61 3.4.2 Kết phân tích dạng Asen vô cơ, dạng Asen hữu số mẫu hải sản ………………………………………………………….… ….62 KẾT LUẬN 67 TÀI LIỆU THAM KHẢO 69 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.Lrc-tnu.edu.vn MỞ ĐẦU Asen nguyên tố độc hại có mặt nhiều lồi hải sản Dạng Asen động vật biển Asenobetan, dạng muối Asen bậc bốn Thực tế Asen dƣờng nhƣ có mặt khắp nơi quần thể động vật biển, tác động tới sức khỏe ngƣời thông qua đƣờng ăn uống đến đa số động vật khác lên tất sinh vật biển nói chung Vì thế, việc xác định hàm lƣợng Asen hải sản có ý nghĩa quan trọng Độc tính Asen phụ thuộc nhiều vào dạng hóa học nó, nhìn chung, Asen dạng hợp chất Asen hữu (Asen hữu cơ) độc dạng hợp chất Asen vơ (Asen vơ ) Chính vậy, phân tích hàm lƣợng Asen tổng số hải sản chƣa cho đƣợc thơng tin xác độc tính Asen, đó, việc định dạng xác định xác hàm lƣợng dạng hóa học khác Asen tạo nên tổng hàm lƣợng Asen mẫu phân tích cần thiết Nó góp phần tích cực cho ngành xuất nhập hải sản chƣơng trình an tồn thực phẩm quốc gia Hải sản nguồn thực phẩm vô phong phú đa dạng, vậy, việc nghiên cứu phân tích, đánh giá đƣợc hết dạng Asen tất hải sản khó khăn, đòi hỏi nhiều thời gian Trong phạm vi luận văn này, thời gian có hạn, với mục tiêu đặt là, xác định hàm lƣợng Asen tổng số, hàm lƣợng Asen hữu Asen vô số loài hải sản phƣơng pháp trắc quang, phƣơng pháp đơn giản thiết bị nhƣng lại cho kết đáng tin cậy phép đo có nhiều ƣu điểm bản: -Độ nhạy cao( C  10-4 -10-7 mol/l, cỡ 1ppm), độ chọn lọc cao, phân tích nhanh, thuận tiện phép phân tích nhiều đối tƣợng khác Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.Lrc-tnu.edu.vn -Xác dịnh đƣợc định tính, định lƣợng, xác định đƣợc cấu trúc ban đầu mẫu, dễ tự động hóa, đa ,thực thi thiết bị phổ biến không đắt tiền Từ lí trên, chúng tơi chọn đề tài:" Nghiên cứu xác định tổng số tổng dạng Asen số hải sản phƣơng pháp trắc quang" Nhiệm vụ đặt đề tài để đạt đƣợc mục tiêu là: -Nghiên cứu yếu tố ảnh hƣởng để đƣa điều kiện thích hợp xác định hàm lƣợng Asen số hải sản phƣơng pháp trắc quang -Xây dựng qui trình phân tích Asen với mẫu hải sản -ứng dụng vào phân tích số mẫu hải sản -Xác định hàm lƣợng tổng số, tổng dạng Asen số hải sản -Kết luận đƣợc tính độc Asen mẫu hải sản phân tích Do thời gian có hạn, nên luận văn không tránh khỏi khiếm khuyết, chúng tơi mong nhận đƣơc góp ý thầy bạn đồng nghiệp Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.Lrc-tnu.edu.vn CHƢƠNG I: TỔNG QUAN 1.1.Khái quát nguyên tố Asen 1.1.1.Tính chất lí học Asen Asen hay cịn gọi thạch tín, kim có màu xám kim loại, giòn, kết tinh dạng tinh thể Asen lần đƣợc Albertus Magnus (Đức) viết vào năm 1250 Asen Á kim gây ngộ độc mạnh Dƣới số thông số vật lí Asen [33]: Số hiệu nguyên tử: 33 Khối lƣợng nguyên tử: 74,2916 g.mol-1 Tỉ trọng: 5,7g.cm-3(ở 140C) Điểm nóng chảy: 8140C(36atm) Điểm sơi: 6150C Bán kính vanderwaals: 0,139nm Bán kính: 0,222 nm(-3); 0,047 nm(+5); 0,058 nm(+3) Đồng vị: Lớp vỏ điện tử: [Ar] 3d10 4s2 4p3 Năng lƣợng ion hóa thứ nhất: 947kJ Mol-1 Năng lƣợng ion hóa thứ hai: 1798kJ Mol-1 Năng lƣợng ion hóa thứ ba: 2376kJ Mol-1 Thế tiêu chuẩn: -0,3V(As3+/As) Asen có hai dạng thù hình dạng kim loại dạng khơng kim loại Dạng không kim loại Asen làm ngƣng tụ dạng hơi, chất rắn màu vàng đuợc gọi Asen vàng, tan CS2 cho dung dịch gồm Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.Lrc-tnu.edu.vn ... nhiệm Khoa Hóa học, thầy giáo tổ mơn hóa học phân tích - Trƣờng Đại học Sƣ phạm - Đại học Thái Nguyên dạy dỗ, tạo điều kiện thuận lợi giúp đỡ em suốt q trình học tập, hồn thành luận văn Tơi xin... cứu riêng Các số liệu, kết luận văn trung thực chƣa đƣợc công bố tài liệu Thái Nguyên, tháng 11 năm 2009 Tác giả Phạm Thị Thanh Hồng Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.Lrc-tnu.edu.vn... ngành: HỐ PHÂN TÍCH Mã số: 60.44.29 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC HOÁ HỌC NGƢỜI HƢỚNG DẪN KHOA HỌC: TS LÊ ĐỨC LIÊM THÁI NGUYÊN - 2009 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.Lrc-tnu.edu.vn