Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống
1
/ 89 trang
THÔNG TIN TÀI LIỆU
Thông tin cơ bản
Định dạng
Số trang
89
Dung lượng
1,46 MB
Nội dung
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC VINH HỒ XUÂN HƯỚNG NGHIÊN CỨU XÁC ĐỊNH HÀM LƯỢNG CADIMI TRONG MỸ PHẨM BẰNG PHƯƠNG PHÁP QUANG PHỔ HẤP THỤ NGUYÊN TỬ LUẬN VĂN THẠC SĨ HÓA HỌC NGHỆ AN - 2014 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC VINH HỒ XUÂN HƯỚNG NGHIÊN CỨU XÁC ĐỊNH HÀM LƯỢNG CADIMI TRONG MỸ PHẨM BẰNG PHƯƠNG PHÁP QUANG PHỔ HẤP THỤ NGUYÊN TỬ Chuyên ngành: Hóa phân tích Mã số: 60.44.01.18 LUẬN VĂN THẠC SĨ HÓA HỌC Người hướng dẫn khoa học: PGS. TS. NGUYỄN KHẮC NGHĨA NGHỆ AN - 2014 LỜI CẢM ƠN Luận văn được hoàn thành tại phòng thí nghiệm chuyên đề bộ môn Hóa phân tích - Khoa Hóa - Trường Đại học Vinh và trung tâm Kiểm nghiệm Dược phẩm - Mỹ phẩm Nghệ An. Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới thầy hướng dẫn khoa học PGS.TS. Nguyễn Khắc Nghĩa đã giao đề tài, tận tình hướng dẫn và tạo mọi điều kiện thuận lợi nhất cho việc nghiên cứu và hoàn thành luận văn. Tôi xin cảm ơn TS. Đinh Thị Trường Giang và TS. Mai Thị Thanh Huyền đã đóng góp nhiều ý kiến qúy báu trong quá trình làm luận văn. Tôi xin chân thành cảm ơn Phòng đào tạo Sau đại học, khoa Hóa học cùng các thầy cô giáo, các cán bộ phòng thí nghiệm khoa Hóa trường Đại Học Vinh, cán bộ và kỹ thuật viên thuộc Trung tâm kiểm nghiệm Dược phẩm - Mỹ phẩm Nghệ An đã giúp đỡ và tạo mọi điều kiện thuận lợi cung cấp hóa chất, thiết bị và dụng cụ dùng cho đề tài. Tôi xin cảm ơn tất cả những người thân trong gia đình và bạn bè đã động viên, giúp đỡ, tôi trong quá trình thực hiện luận văn này. Vinh, tháng 10 năm 2014. Học viên Hồ Xuân Hướng MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN 0 DANH MỤC CÁC CH VIT TẮT 0 MỞ ĐẦU 1 CHƯƠNG I TỔNG QUAN 3 1.1. Giới thiu chung về m phm 3 1.1.1. Đc điểm thành phần 3 1.1.2. Công dụng ca mỹ phẩm 5 1.2. Tổng quan về Cadimi 7 1.2.1.Vị trí, cấu tạo, trạng thái tự nhiên và tính chất ca Cadimi 7 1.2.2. Tính chất lý - hóa học ca cadimi 7 1.2.2.1 Tính chất vật lý: 7 1.2.2.2 Tính chất ca đơn chất 8 1.2.2.3. Hợp chất ca cadimi 8 1.2.3. Một số ứng dụng và tác hại ca cadimi 10 1.2.3.1 Một số ứng dụng 10 1.2.3.2 Tác hại ca cadimi đối với sức khỏe con người: 10 1.2.4.Đường xâm nhập 11 1.2.5.Tình trạng mỹ phẫm bị nhiểm kim loại nng 11 1.2.6.Tác dụng sinh hoá ca kim loại nng đối với con người và môi trường 12 1.2.6.1 Một số kim loại nng 12 1.2.6.2 Sự tích lũy sinh học 14 1.2.6.3 Cơ chế ảnh hưởng gây độc ca kim loại nng lên tế bào 15 1.3. Một số phương pháp định lượng Cd[ 5,9 ] 15 1.3.1. Phương pháp phân tích hoá học[8]: 15 1.3.1.1. Phương pháp phân tích khối lượng 15 1.3.1.2. Phương pháp phân tích thể tích 16 1.3.2. Phương pháp phân tích công cụ [9]. 16 1.3.2.1. Phương pháp điện hoá [7] 16 1.3.2.2. Phương pháp quang phổ[16,17]. 18 1.3.3. Phương pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử[17] 18 1.3.3.1. Sự xuất phổ hấp thụ nguyên tử 18 1.3.3.2. Các giai đoạn ca quá trình nguyên tử hóa mẫu 19 1.3.3.2.1. Sấy khô mẫu 19 1.3.3.2.2. Tro hóa luyện mẫu 19 1.3.3.2.3. Nguyên tử hóa 19 1.3.3.2.4. Tối ưu hóa các điều kiện cho phép đo không ngọn lửa mẫu. 20 1.3.4. Hệ thống nguyên tử hóa mẫu phân tích 21 1.3.4.1. Kỹ thuật nguyên tử hóa ngọn lửa đèn khí Flame-AAS 21 1.3.4.2. Kỹ thuật nguyên tử hóa không ngọn lửa ETA-AAS 23 1.3.5. Các yếu tố ảnh hưởng và phương pháp loại trừ ca phép đo AAS [4] 27 1.3.5.1. Các yếu tố về phổ ảnh hưởng đến phép đo AAS 27 1.3.5.2. Nhóm các yếu tố vật lý ảnh hưởng đến phép đo AAS [4] 27 1.3.5.3. Nhóm các yếu tố hóa học ảnh hưởng đến phép đo AAS 29 1.3.5.4. Các yếu tố về thông số máy đo 30 1.3.6. Cấu tạo máy quang phổ hấp thụ nguyên tử 31 1.3.6.1. Nguồn bức xạ 31 1.3.6.2. Hệ thống nguyên tử hóa mẫu 34 1.3.6.3. Hệ thống đơn sắc máy quang phổ hấp thụ nguyên tử 35 1.3.7.Các phương pháp định lượng ca phổ hấp thụ nguyên tử 35 1.3.7.1.Phương pháp đồ thị chuẩn ( đường chuẩn ) 35 1.3.7.2 Phương pháp thêm chuẩn 37 1.3.7.3. Phương pháp đồ thị không đổi 38 1.3.7.4. Phương pháp dùng một mẫu chuẩn 38 1.3.7.5.Ưu nhược điểm ca phương pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử 38 1.3.7.5.1 Ưu điểm 38 1.3.7.5.2. Nhược điểm 39 1.4. Phương pháp xử lý mẫu phân tích xác định cadimi 40 1.4.1.Phương pháp xử lý ướt 40 1.4.2.Phương pháp xử lý khô 41 1.4.3. Phương pháp vô cơ hóa khô-ướt kết hợp. 41 1.5. Một số phương pháp phân tích xác định lượng vết các kim loại nặng 42 CHƯƠNG II PHƯƠNG PHÁP KỸ THUẬT THC NGHIỆM 44 2.1. Thiết bị và dụng cụ hóa chất: 44 2.1.1. Thiết bị 44 2.1.2. Dụng cụ 45 2.1.3 Chất chuẩn và hóa chất (loại tinh khiết phân tích dùng cho AAS): 45 2.1.3.1. Chất chuẩn 45 2.1.3.2. Hóa chất 45 2.2. Phương pháp chun bị mẫu. 46 2.2.1. Mẫu trắng 46 2.2.2. Mẫu chuẩn 47 2.2.3. Mẫu mẫu thử 48 Chương III KT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 50 3.1. Khảo sát các điều kin tối ưu để đo phổ 50 3.1.1. Khảo sát vạch phổ hấp thụ 50 3.1.2. Khảo sát cường độ dòng đèn catot rỗng [16] 51 3.1.3.Khảo sát độ rộng khe đo 52 3.1.4. Khảo sát chiều cao ca đèn nguyên tử hoá mẫu 52 3.1.5. Khảo sát lưu lượng khí axetilen 53 3.1.6. Tốc độ dẫn mẫu 54 3.2. Khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến phép đo F-AAS 55 3.2.1. Khảo sát ảnh hưởng ca các loại axit và nồng độ axit[16] 55 3.2.2. Khảo sát thành phần nền ca mẫu [16,17] 56 3.2.3. Khảo sát ảnh hưởng ca các ion 57 3.2.3.1. Khảo sát ảnh hưởng tổng ca các Cation 57 3.2.3.2. Khảo sát ảnh hưởng tổng ca các anion 58 3.3. Phương pháp đường chun của phép đo F-AAS 59 3.3.1. Khảo sát xác định khoảng nồng độ tuyến tính 59 3.3.2. Xây dựng đường chuẩn, xác định giới hạn phát hiện(LOD) và giới hạn định lượng (LOQ) ca cadimi 61 3.3.2.1. Giới hạn phát hiện (LOD) 63 3.3.2.2. Giới hạn định lượng (LOQ) 63 3.4. Đánh giá sai số và độ lặp lại của phép đo F-AAS 63 3.5. Tổng kết các điều kin đo phổ F- AAS của Cd 65 3.6. Hiu suất thu hồi của quá trnh vô cơ hóa bằng lò vi sóng 66 3.7. Định lượng Cd trong mẫu giả( nhân tạo). 69 3.8. Xác định hàm lượng cadimi trong một số mẫu m phm. 70 3.8.1. Lấy mẫu: 70 3.8.2. Phân loại mẫu 70 3.8.2.1. Mẫu son môi 70 3.8.2.2. Sữa rửa mt 71 3.8.2.3. Sữa tắm 72 3.8.2.4. Kem dưỡng da: 73 3.8.2.5. Kem tẩy trắng da. 74 3.8.3. Áp dụng phương pháp để phân tích một số mẫu mỹ phẩm: 75 KT LUẬN 79 TÀI LIỆU THAM KHẢO 80 DANH MỤC CÁC CH VIT TẮT Viết tắt Tiếng Anh Tiếng Vit Abs Absorbance Độ hấp thụ AAS Atomic Absorption Spectrometry Phép đo phổ hấp thụ nguyên tử F-AAS Flame – Atomic Absorption Spectrometry Phép đo quang phổ hấp thụ nguyên tử ngọn lửa HCl Hollow cathode Lamps Đèn catôt rỗng ppb parts per billion Một phần tỷ ppm parts per million Một phần triệu EDL Electrodeless Discharge Lamp Đèn phóng điện không điện cực LOD Limit of detection Giới hạn phát hiện LOQ Limit of quantitation Giới hạn định lượng DANH MỤC BẢNG Bảng 1.1 Quan hệ giữa nhiệt độ và loại khí đốt 22 Bảng 1.2 Thành phần khí và nhiệt độ ngọn lửa 22 Bảng 1.3 Dãy chuẩn ca phương pháp thêm chuẩn 37 Bảng 1.4 Một số phương pháp phân tích xác định lượng vết các kim loại 43 Bảng 3.1 Kết quả khảo sát vạch đo phổ ca Cd 50 Bảng 3.2 Kết quả khảo sát cường độ dòng đèn ca cadimi 51 Bảng 3.3 Khảo sát chiều cao ca đèn nguyên tử hoá mẫu 53 Bảng 3.4 Khảo sát tốc độ dẫn khí axetylen. 54 Bảng 3.5 nh hưởng ca các loại axit và nồng độ axit đến phép đo Cd 55 Bảng 3.6 nh hưởng ca các dung dịch nền và nồng độ đến phép đo cadimi. 57 Bảng 3.7 Khảo sát sự ảnh hưởng ca tổng ca các cation 58 Bảng 3.8 Khảo sát sự ảnh hưởng ca tổng ca các anion 59 Bảng 3.9 Khảo sát khoảng nồng độ tuyến tính 60 Bảng 3.10 Khảo sát xây dựng phương trình đường chuẩn 61 Bảng 3.11 Kết quả đánh giá sai số và độ lp lại ca phép đo 65 Bảng 3.12 Tổng kết các điều kiện đo phổ F- AAS ca Cd 66 Bảng 3.13 Chương trình vô cơ hóa mẫu trong lò vi sóng. 67 Bảng 3.14 Đo độ hấp thụ Cd ca các dung dịch ở điều kiện tối ưu. 68 Bảng 3.15 Kết quả xác định hàm lượng Cadmi trong các mẫu giả bng phương pháp đường chuẩn 69 Bảng 3.16 Lượng cân các mẫu mỹ phẩm 76 Bảng 3.17 Kết quả đo phổ hấp thụ nguyên tử cadimi trong mẫu mỹ phẩm. 77 DANH MỤC HÌNH Hình 1.1 Đồ thị chuẩn ca phương pháp đường chuẩn 36 Hình 1.2 Đồ thị chuẩn ca phương pháp thêm chuẩn 37 Hình 2.1 Máy hấp thụ nguyên tử AAS-7000 44 Hình 2.2 Lò vi sóng Multiwave 3000 45 Hình 3.1 Đồ thị khảo sát khoảng nồng độ tuyến tính ca Cd 61 Hình 3.2 Đồ thị phụ thuộc Abs-Cd 62 Hình 3.3 Son TINT STICK – LO’CEAN 70 Hình 3.4 SỮA RỬA MẶT Z9 71 Hình 3.5 Sữa tắm cao cấp ROMANO 72 Hình 3.6 Kem dưỡng da HAVONA 73 Hình 37. Kem tẩy trắng da POND’S 74 DANH MỤC SƠ ĐỒ Sơ đồ 2.1 Sơ đồ chuẩn bị mẫu trắng 47 Sơ đồ 2.2 Sơ đồ chuẩn bị mẫu Cd 48 Sơ đồ 2.3 Sơ đồ chuẩn bị dung dịch thử 49 1 MỞ ĐẦU Kinh tế phát triển, thu nhập ca người dân ngày càng được cải thiện, nhu cầu chăm sóc bản thân ngày càng được nâng cao. Mối quan tâm ca con người tới ngoại hình và sắc đẹp ngày càng cao. Điều đó có nghĩa là, việc dùng mỹ phẩm ngày càng tăng và là một phần không thể thiếu trong đời sống ca con người đc biệt là chị em phụ nữ. Chúng ta đều biết mỹ phẩm tổng hợp thường chứa bảy thành phần cơ bản, bao gồm: nước, chất nhũ hoá, chất bảo quản, chất làm đc, chất tạo keo, chất tạo màu, hương liệu và chất ổn định. Theo nghiên cứu mới nhất tại Anh, Mỹ, EU, hầu hết các loại mỹ phẩm đều là sự pha trộn ca các hoạt chất nhân tạo và cả các chất độc hại. Nếu sử dụng đ các mỹ phẩm mỗi ngày cơ thể con người sẽ tiếp nhận tới 515 loại hoá chất. Phần nhiều các chất trong đó được sử dụng trong các loại sản phẩm có công dụng khác nhau, có liên quan tới các vấn đề về sức khoẻ như: dị ứng, da nhạy cảm đến rối loạn hormone, gp rắc rối về sinh sản và có thể gây ung thư. Đc biệt nếu trong mỹ phẩm có các chất độc hại thì chúng có thể thấm sâu vào cơ thể qua da, qua đường ăn uống làm ảnh hưởng đến sức khỏe con người. Cùng với chì, asen, thy ngân, cadimi (Cd) là một trong những nguyên tố thuộc nhóm kim loại nng, Hàm lượng cadimi có trong mỹ phẩm theo quy định ca hiệp định hòa hợp ASEAN trong quản lý mỹ phẩm cũng như ca Cộng đồng chung châu Âu [14] là không được lớn hơn 1 ppm. Tuy nhiên, việc xác định hàm lượng Cd trong mỹ phẩm bng các phương pháp hóa lý thông thường gp phải những khó khăn do nền mẫu mỹ phẩm phức tạp và hàm lượng Cd trong mẫu thấp. Để xác định hàm lượng vết các kim loại nói chung và cadimi nói riêng chúng ta có thể sử dụng phương pháp điện hóa như von - Ampe hòa tan, cực phổ và các phương pháp quang nguyên tử. Xuất phát từ lý do trên chúng tôi chọn đề tài “ Nghiên cứu xác định hàm lượng cadimi trong m phm bằng phương pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử” để nghiên cứu và bảo vệ luận văn thạc sĩ ca mình. 2 Thực hiện đề tài này chúng tôi cần giải quyết các vấn đề sau: ● Khảo sát chọn các điều kiện phù hợp để đo phổ F- AAS ca Cd. ● Nghiên cứu các yếu tố ảnh hưởng đến phép xác định Cd. ● Khảo sát khoảng tuyến tính và xây dựng đường chuẩn trong phép đo phổ. ● Xác định giới hạn phát hiện và giới hạn định lượng ca phép đo ● Đánh giá sai số và độ lp lại ca phương pháp ● Đánh giá kết quả nghiên cứu bng phân tích mẫu nhân tạo cadimi ● ng dụng phương pháp xác định Cd trong một số loại mỹ phẩm kinh doanh trên thị trường Nghệ An. [...]... tử( UV – ViS) và quang nguyên tử( AAS, AES, AFS) Trong phương pháp đô quang phổ phân tử (UV – ViS ) chỉ có phương pháp chiết trắc quang phức chelat daligan đang được nghiên cứu nhiều, vì phương pháp cho độ nhạy, độ chính xác, độ chọn lọc cao, đáp ứng được các yêu cầu phân tích được hàm lượng vết kim loại Trong các phương pháp đo quang nguyên tử AAS, AES và AFS thì phương pháp AAS được coi là phương pháp. .. để phân tích hàm lượng vết kim loại trong các đối tượng phân tích khác nhau Sau đây chung tôi đề cập đến cơ sở lý thuyết của phương pháp hấp thụ nguyên tử 1.3.3 Phương pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử[ 17] 1.3.3.1 Sự xuất phổ hấp thụ nguyên tử Như chúng ta đã biết vật chất được cấu tạo bởi các nguyên tử và nguyên tử là phần cơ bản nhỏ nhất còn giữ được tính chất của các nguyên tố hóa học trong điều... xác định cadimi như phương pháp phân tích khối lượng, phân tích thể tích, điện hoá, phổ phân tử UV- VIS, phổ phát xạ nguyên tử (AES), phổ hấp thụ nguyên tử ngọn lửa (FAAS) và không ngọn lửa (GF-AAS) Sau đây là một số phương pháp xác định Cadimi 1.3.1 Phương pháp phân tích hoá học[8]: 1.3.1.1 Phương pháp phân tích khối lượng * Nguyên tắc: Đây là phương pháp dựa trên sự kết tủa chất cần phân tích với... dịch chất định phân để tác dụng đủ toàn bộ lượng chất định phân đó Tùy vào các loại phản ứng chính được dùng mà người ta chia phương pháp phân tích thể tích thành các nhóm phương pháp trung hòa, phương pháp oxi hóa-khử, phương pháp kết tủa và phương pháp com plexom 1.3.2 Phương pháp phân tích công cụ [9] 1.3.2.1 Phương pháp điện hoá [7] Có nhiều phương pháp phân tích điện hóa để xác định hàm lượng các... lần hấp thụ ngọn lửa tuy nhiên đối với phương pháp hấp thụ không ngọn lửa độ ổn định kém hơn và ảnh hưởng của phổ nền lớn Kỹ thuật nguyên tử hóa không ngọn lửa gồm hai loại chính là lò graphite và hydride Kỹ lò graphite cho phép xác định nhanh, đúng, chính xác ở mức ppb Kỹ thuật hydride cho phép xác định một số nguyên tố có khả năng 24 tạo khí hydride, dễ dàng nguyên tử hóa ở nhiệt độ thấp, xác định. .. và lượng mẫu tiêu tốn ít 2 Kỹ thuật hydrua hóa (HG-AAS) Năm 1955 ông Walsh đã giới thiệu phương pháp hấp thụ nguyên tử sau đó phương pháp này đã được sử dụng phổ biến ở các phòng thí nghiệm trên toàn thế giới Tuy nhiên ban đầu việc xác định nguyên tử bằng hấp thụ nguyên tử còn gặp nhiều khó khăn trong việc mù hóa dung dịch mẫu nhất là 26 đối với các nguyên tố As, Se, Sb, Te mặt khác bước sóng hấp. .. sóng hấp thụ của các nguyên tố này lại nằm xa vùng tử ngoại (nhỏ hơn 230nm) tại đó sự hấp thụ nền là lớn khi sử dụng ngọn lửa thông thường Ví dụ: khi sử dụng ngọn lửa là hỗn hợp khí Axetylen/không khí bước sóng hấp thụ As là 193,7nm tại đó cường độ hấp thụ chỉ đạt 62% Sự phát triển của kỹ thuật nguyên tử hóa hấp thụ nguyên tử bằng granphite thì tránh được các khó khăn của hấp thụ nguyên tử bằng... cực phổ xung vi phân(DPP), cực phổ sóng vuông (SQWP) chúng cho phép xác định lượng vết của nhiều nguyên tố b Phương pháp Von-ampe hoà tan[7] Về bản chất, phương pháp Von-Ampe hoà tan cũng giống như phương pháp cực phổ là dựa trên việc đo cường độ dòng để xác định nồng độ các chất trong dung dịch Nguyên tắc gồm hai bước: Bước 1: Điện phân làm giàu chất cần phân tích trên bề mặt điện cực làm việc, trong. .. của nguyên tố cần phân tích Chiều cao pic tỉ lệ thuận với nồng độ Ưu điểm của phương pháp: xác định được cả những chất không bị khử trên điện cực với độ nhạy khá cao 10-6- 10-8M Nhược điểm của phương pháp: độ nhạy bị hạn chế bởi dòng dư, nhiều yếu tố ảnh hưởng như: điện cực chỉ thị, chất nền 1.3.2.2 Phương pháp quang phổ[ 16,17] Các phương pháp phân tích ngành quang bao gồm các phương pháp quang phổ. .. được trong quá trình phản xạ của nó Lúc này nguyên tử nhận năng lượng của các tia bức xạ chiếu vào nó và nó chuyển lên trạng thái kích thích có năng lượng cao hơn trạng thái cơ bản đó là tính chất đặc trưng của nguyên tử ở trạng thái hơi Quá trình đó được gọi là quá trình hấp thụ năng lượng của nguyên tử tự do ở trạng thái hơi và tạo ra phổ nguyên tử, phổ sinh ra trong quá trình này được gọi là phổ . VINH HỒ XUÂN HƯỚNG NGHIÊN CỨU XÁC ĐỊNH HÀM LƯỢNG CADIMI TRONG MỸ PHẨM BẰNG PHƯƠNG PHÁP QUANG PHỔ HẤP THỤ NGUYÊN TỬ LUẬN VĂN THẠC SĨ HÓA HỌC . ĐẠI HỌC VINH HỒ XUÂN HƯỚNG NGHIÊN CỨU XÁC ĐỊNH HÀM LƯỢNG CADIMI TRONG MỸ PHẨM BẰNG PHƯƠNG PHÁP QUANG PHỔ HẤP THỤ NGUYÊN TỬ Chuyên ngành: Hóa phân tích Mã. [9]. 16 1.3.2.1. Phương pháp điện hoá [7] 16 1.3.2.2. Phương pháp quang phổ[ 16,17]. 18 1.3.3. Phương pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử[ 17] 18 1.3.3.1. Sự xuất phổ hấp thụ nguyên tử 18 1.3.3.2.