Nghiên cứu, xác định các nguyên tố vi lượng zn, fe, cu, mn trong hạt sen ở huyện tháp mười, tỉnh đồng tháp bằng phương pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử

Phương pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử AAS .... Phương pháp quang phổ Plasma ghép khối phổ ICP – MS .... Phương pháp quang phổ phát xạ nguyên tử AES .... Xác định khoảng tuyến tính ....

TRƯỜNG ĐẠI HỌC VINH

UẬN VĂN THẠC SĨ H HỌC

NGHỆ AN, 2014

TRƯỜNG ĐẠI HỌC VINH

Chuyên ngành: HOÁ PHÂN TÍCH

Mã số: 60440118

UẬN VĂN THẠC SĨ H HỌC

Người hướng dẫn khoa học:

TS ĐINH TH TRƯỜNG GIANG

NGHỆ AN, 2014

Lời u ti n c a u n v n n t i in ch n th nh t ng c n

s u s c c a nh tới TS Đinh Th Trường Giang – C ã t n t nh hướng dẫn

ng vi n v gi p t i trong suốt qu tr nh nghi n c u v th c hiện u n

v n

T i in ch n th nh c n c c anh ch thu c trung t Ph n t ch v

ng d ng khoa học C ng nghệ t nh Đ ng Th p ã gi p v t o i u kiện thu n i t i th c hiện t i nghi n c u n

T i c ng in ch n th nh c n an ch nhiệ khoa H a học c ng

c c th c gi o khoa H a học – trường Đ i học Vinh c c th c thu c

ph ng sau i học – trường Đ i học Đ ng Th p ã ng vi n v gi p t i trong qu tr nh học t p v ho n th nh u n v n n

D c nhi u cố g ng song do n ng c học t p c n nhi u h n ch

n n trong u n v n c a t i ch c ch n kh ng th tr nh kh i thi u s t T i r t ong nh n ư c s ch o ng g p ki n c a c c th c u n v n c a

t i ư c ho n ch nh h n

Hu n T N c

ời cảm ơn

ục lục

Dan mục các ký iệu các c ữ viết tắt

Dan mục các bản

Dan mục các ìn vẽ đồ t

Ở ĐẦU 1

CHƯ NG 1: TỔNG QUAN 3

1 1 Giới t iệu về cây sen 3

1.1.1 Nguồn gốc 3

1.1.2 Phân loại 5

1.1.3 Giá trị dinh dưỡng của hạt sen 6

1 2 Các p ươn p áp p ân tíc n Fe Cu n 9

1.2.1 Phương pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử (AAS) 9

1 2 1 1 Ngu n t c 9

1 2 1 2 T nh h nh ph n t ch Zn Fe Cu Mn ằng phư ng ph p quang phổ h p th ngu n tử tr n th giới v ở Việt Na 11

1.2.2 Phương pháp quang phổ Plasma ghép khối phổ (ICP – MS) 12

1 2 2 1 Ngu n t c 12

1 2 2 2 T nh h nh ph n t ch Zn Fe Cu Mn ằng phư ng ph p quang phổ p as a ghép khối phổ tr n th giới v ở Việt Na 13

1.2.3 Phương pháp quang phổ phát xạ nguyên tử (AES) 14

1 2 3 1 Ngu n t c 14

1 2 3 2 T nh h nh ph n t ch Zn Fe Cu Mn ằng phư ng ph p quang phổ ph t ngu n tử tr n th giới v Việt Na 14

1 3 ươn p áp xử lý mẫu 15

1.3.1 Phương pháp vô cơ hóa ướt 15

1 3 1 1 Ngu n t c 15

1.3.2 Phương pháp vô cơ hóa khô 16

1 3 2 1 Ngu n t c v c c qu tr nh ra trong ử 16

1 3 2 2 Ưu như c i v ph vi ng d ng 17

1.3.3 Phương pháp vô cơ hóa khô – ướt kết hợp 17

1 3 3 1 Ngu n t c chung 17

1 3 3 2 Ưu như c i v ph vi ng d ng 18

1 4 ươn p áp xử lí t ốn kê số liệu t ực n iệm 19

1.4.1 Xử lí kết quả phân tích 19

1.4.2 Xử lí thống kê số liệu thực nghiệm để xây dựng đường chuẩn 20

1 5 Đán iá kết quả p ân tíc 20

1.5.1 Xác định khoảng tuyến tính 20

1.5.2 Xây dựng đường chuẩn, xác định giới hạn phát hiện (LOD), giới hạn định lượng (LOQ) của phương pháp 21

1 5 2 1 X d ng ường chuẩn 21

1 5 2 2 X c nh giới h n ph t hiện (LOD) giới h n nh ư ng (LOQ) c a phư ng ph p 22

1.5.3 Đánh giá hiệu suất thu hồi 22

1.5.4 Độ lặp lại của phương pháp 23

CHƯ NG 2: KỸ THUẬT THỰC NGHI 24

2 1 Dụn cụ t iết b óa c ất 24

2.1.1 Dụng cụ, thiết bị 24

2.1.2 Hóa chất 24

2.1.3 Pha chế hóa chất 25

2 2 ươn p áp xử lý mẫu lấy mẫu và bảo quản mẫu 25

2.2.1 Đối tượng 26

2.2.2 Lấy mẫu 26

2.2.3 Cách bảo quản mẫu 27

2.2.4 Phương pháp xử lý mẫu 27

3 1 K ảo sát điều kiện tối ưu để đo p ổ kẽm sắt đồn và man an trên

AAS 30

3.1.1 Khảo sát chọn vạch phổ 30

3.1.2 Khảo sát cường độ đèn catot rỗng (HCL) 30

3 2 Đán iá p ươn p áp 31

3.2.1 Đánh giá độ lặp lại của phép đo 31

3.2.2 Hiệu suất thu hồi 34

3 3 ây dựn đườn c uẩn xác đ n iới ạn p át iện ( D) iới ạn đ n lượn ( Q) của n Fe Cu và n 37

3.3.1 Khảo sát xác định khoảng tuyến tính, ứng dụng cho phép đo Zn, Fe, Cu và Mn 37

3.3.2 Xây dựng đường chuẩn và tính toán giới hạn phát hiện (LOD), giới hạn định lượng (LOQ) 41

3 3 2 1 X d ng ường chuẩn c a Zn v t nh to n LOD LOQ c a Zn 41

3 3 2 2 X d ng ường chuẩn c a Fe v t nh to n LOD LOQ c a Fe 43

3 3 2 3 X d ng ường chuẩn c a Cu v t nh to n LOD LOQ c a Cu 45

3 3 2 4 X d ng ường chuẩn c a Mn v t nh to n LOD LOQ c a Mn 47

3 4 n dụn p ươn p áp p ân tíc àm lượn n uyên tố vi lượn n Fe Cu và n tron ạt sen ở 3 xã Trườn uân ỹ Hòa và ỹ Quý – Huyện T áp ười 49

3.4.1 Xử lý kết quả phân tích theo phương pháp đường chuẩn 50

3.4.2 Kết quả phân tích mẫu thực tế 50

3 4 2 1 K t qu ph n t ch Zn trong sen 50

3 4 2 2 K t qu ph n t ch Fe trong sen 52

3 4 2 3 K t qu ph n t ch Cu trong sen 53

3 4 2 4 K t qu phân tích Mn trong sen 55

KẾT UẬN 57

TÀI I U THA KHẢ 60

LOD Limit of detection Giới h n ph t hiện LOQ Limit or quantification Giới h n nh ư ng

ICP – MS Inductively Couple Plasma

Mass Spectrometry

Phép o quang phổ p as a

ghép phối phổ

H nh 3 9: H ư ng Zn trong h t sen v ti sen t i c c ã 51

H nh 3 10: H ư ng Fe trong h t sen v ti sen t i c c ã 53

H nh 3 11: H ư ng Fe trong h t sen v ti sen t i c c ã 54

H nh 3 12: H ư ng Mn trong h t sen v ti sen t i c c ã 56

Ở ĐẦU

Sen o i th c v t ư c tr ng ở nhi u n i tr n th giới ặc iệt Ấn

Đ Nh t B n Trung Quốc Việt Na … Ở Việt Na sen ư c tr ng r t phổ

i n ặc iệt ở v ng ng ằng s ng Cửu Long như c c t nh Đ ng Th p Vĩnh Long Ti n Giang… Sen là o i th c v t th sinh dễ tr ng dễ ch

s c v c gi tr kinh t cao Kh ng ch gư ng sen c c ph n kh c c a sen như: ng cuống hoa sen t nh h t sen… c ng u c th n

ư c n n c sen r t c gi tr v kinh t C sen c n ư c d ng th c phẩ : hoa c c h t non v th n rễ u n ư c nước ép từ ng sen ư c

e s n phẩ “ nh tan” c c v t n t n nhang n nhọt s ng da

h t sen c n c t c d ng ng n ngừa vi nhiễ ặc iệt t c d ng chống

vi c c i nh t ở nh người cao ni n Ngo i ra sen c n ư c d ng

dư c iệu chữa ệnh trong học c t c d ng kh ng vi r t nhi u th nh

ph n trong h t sen c t c d ng gi hu t p qua thử nghiệ tr n ng

v t ã ch ng inh ư c i u n Trong h t sen c n c ch a nhi u h p ch t

c c ng n ng t c d ng giống như ch t se (astringent) c t c d ng

gi r r d ch c a c c ph n n i t ng như ch th n v ti Việc nghi n c u c c ngu n tố vi ư ng trong h t sen c n thi t v n c sở

d ng h t sen th c phẩ ổ sung v o th c phẩ gi p n ng cao gi tr dinh

dư ng trong ữa n c a người Việt

Hiện na c nhi u phư ng ph p c nh h ư ng c c ngu n tố vi

ư ng nhưng phư ng ph p quang phổ h p th ngu n tử (AAS) n gi n dễ

sử d ng ph n t ch ư c nhi u ngu n tố phư ng ph p ti u chuẩn nh

ư ng nhi u ki o i Phép o phổ h p th ngu n tử c nh v chọn

ọc tư ng ối cao Xu t ph t từ những do n t i chọn t i:

“Nghiên cứu, xác định các nguyên tố vi lượng Zn, Fe, Cu, Mn trong hạt sen huyện háp Mười, t nh Đồng háp b ng phương pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử (AAS)” u n v n tốt nghiệp cho nh

Th c hiện t i n t i t p trung gi i qu t c c v n sau:

1 Tối ưu h a c c i u kiện c nh c c ngu n tố vi ư ng (Zn Fe Cu Mn) trong h t sen ằng phư ng ph p quang phổ h p th ngu n tử

2 Kh o s t ường chuẩn t kho ng tu n t nh cho i ng n tố vi

ư ng T gi tr giới h n ph t hiện (LOD) v giới h n nh ư ng (LOQ)

ư ng Zn Fe Cu Mn trong h t sen ở ã Trường Xu n Mỹ H a v Mỹ Qu

hu ện Th p Mười t nh Đ ng Th p ằng phư ng ph p ường chuẩn

CHƯ NG 1: TỔNG QUAN

1.1 Giới t iệu về cây sen

1.1.1 Nguồn gốc

Cây sen (Nelumbo nucifera Gaertn hay Nelumbium speciosum Willd) là

t trong những o i th c v t h t tr n ph t tri n r t sớ tr n tr i t C sen

c ngu n gốc ở Ch u Á u t ph t từ Ấn Đ (Makino 1979) sau an qua Trung Quốc v v ng ng c Châu Úc Cây sen thu c Ngành ngọc lan

Th n rễ c a sen ọc ở c c ớp n trong ao ha s ng h , còn các lá thì nổi nga tr n ặt nước C c th n gi c nhi u gai nh Hoa thường ọc tr n các thân to và nhô cao phía trên ặt nước Th ng thường sen c th cao tới 1,5 v c th ph t tri n c c th n rễ theo chi u ngang tới 3 L to với ường k nh tới 60c trong khi c c ng hoa to nh t c th c ường k nh tới 20cm

Ngó sen u tr ng ti t diện g n tr n c kh a dọc u n u ngọn c ang ch i h nh ch p nhọn Th n rễ ph nh to th nh c , màu vàng nâu, hình dùi trống g nhi u o n th t i ở giữa trong c nhi u khu t r ng Lá hình ọng c 2 th s u ối ng nhau d i 30 – 55c r ng 20 – 30c ép h i uốn ư n ặt tr n anh nhẵn ng; ặt dưới anh nh t nh G n t a

tr n nổi rõ ở ặt dưới Cuống u anh h nh tr d i 1 – 1,5 m, rám, có nhi u gai Hoa n c to u h ng ha tr ng Cuống hoa u anh d i 1 3 – 1,5cm gi chu n sang u n u c nhi u gai nhọn Cuống v cuống hoa

c nhi u khoang r ng n trong Đ hoa r t i d ng h nh n n ngư c ép i

õ ốp non u v ng gi u anh d i 5 – 7c ường k nh 6 – 8cm,

ch a nhi u qu sen

Bao hoa g 12 – 16 phi n p o n ốc kh ng ph n iệt rõ i

và cánh hoa, bên ngoài 3 – 5 phi n u anh h i h ng d i 3 – 6cm; bên

trong c c phi n thu n d i h nh thu n d i 9 – 16cm, r ng 4 – 9c u tr ng

h ng h n ở a v ngọn c nh hoa nhi u g n dọc nổi rõ ở ặt dưới;

ng r t ng n u tr ng h nh chữ nh t h i oe B nh : nhi u rời u nh

o n ốc ch nh u tr ng h nh s i d i 7 – 9 nhẵn; chung ới u

tr ng h nh s i d i 1 2 – 1,3cm u chung ới kéo d i th nh h nh ch (g o sen) u tr ng d i 4 – 5 ; ao ph n 2 u v ng thu n d i n t dọc hướng ngo i nh h t ph n h nh u d c ha h nh tr ng u v ng d i

57 – 75µ c rãnh dọc B nh nhi u noãn rời nh th nh nhi u v ng v i

s u trong hoa u u v ng nh t h nh u d c d i 6 – 11 r ng 3 – 4

1 c 1 noãn nh n c V i nh r t ng n u nh h nh tr n õ ở giữa Qu u anh nhẵn h nh u d c d i 1,7 – 2 5c ường k nh 0 6 – 1,2cm H t u tr ng d i 1 3 – 1,5 ường k nh 5 – 6 2 d

p u tr ng n trong c t sen u anh Tâm sen g rễ th n

ch i v 2 u ti n; rễ kh ng rõ; th n u anh d i 3 – 4 ti t diện u d c nhẵn ng; 2 u ti n 1 to 1 nh cuống

u anh h nh c c u ti t diện a gi c d i 1 8 – 2cm phi n hai

ép cu n v o giữa t o th nh t o n d i 6 – 7mm

Hình 1.1: Hoa sen và lá sen

Hìn 1 2: Hạt sen

1.1.2 Phân loại

Trong ng ph n o i khoa học sen thu c họ Ne u onaceae (ti ng atin) Ne u onaceae t gia nh ao g hai o i thu c chi Ne u o

Ne u o t chi c a th c v t th sinh với c c to th n rễ ng c

i th như giống nước hoa huệ thường ư c gọi chung hoa sen

Ne u o t n u t ph t từ chữ Sinha ese Ne u C hai o i Sen thu c chi

- Lo i sen cho ng trang tr : o i n ng c nhi u u nhưng t

ư c tr ng ở nước ta

1.1.3 Giá trị dinh dưỡng của hạt sen

H t sen c ch a h ư ng tinh t kh cao, ngo i ra trong h t sen c n

c ch a c c ch t kho ng v vita in c n thi t cho c th như: ka i can i photpho… vita in B1, B2 niacin Th nh ph n dinh dư ng c a h t sen ư c

* T àn p ần óa c của ạt sen:

H t sen ch a tinh t protein axit a in d u éo t số steroid

T sen ch a a ka oid 0 85 – 0,96% g eth cor pa in ar epavin

otusin nuciferin…

Gư ng sen ch a 4 o i a ka oid nuciferin N-nornuciferin, liriodenin, N-norar epavin v c c f avonoid quercetin v isoquercitrin Nh sen c c c

th nh ph n th dễ a h i trong c c c h drocar on ch thẳng 1 4 dimethoxybenzen, limonen, linalol, terpinen-4-ol

L sen ch a a ka oid 0 77 – 0,84% g nuciferin nornuciferin roe erin iriodenin … quercetin, isoquercitrin, leucocyanidin, leucodelphinidin, nelumbosid

* Tác dụn của n Fe Cu và n đối với sức k ỏe con n ười [12]

- Kẽ t trong c c vi ư ng kh ng th thi u ối với s c kh e

c a con người Kẽ ư c ưa v o c th ch u qua ường ti u h a ư c

h p th ph n ớn ở ru t non Kẽ c vai tr sinh học r t quan trọng t c

ng chọn ọc n qu tr nh tổng h p ph n gi i a it nuc eic v protein - những th nh ph n quan trọng nh t c a s sống Kẽ c n tha gia i u h a

ch c n ng c a hệ thống n i ti t Thi u kẽ sẽ nh hưởng tới s ph t tri n

nh thường c a c th v h n nữa c th c n ngu n nh n g n n nhi u ệnh ngu hi N u thi u kẽ ở c c c u tr c th n kinh c th dẫn tới rối

o n th n kinh M i ng t người na giới nh thường c n kho ng 15 g

ph nữ c n 25 g trong thời kỳ cho con i ng t ng n 30 – 40 mg; trẻ s sinh i ng c n n p 3 – 5 g trẻ e từ 1 – 10 tuổi c n n p kho ng

10 g Kẽ t n t i trong r t nhi u o i th c phẩ h ư ng kẽ c nhi u

nh t trong con h o cao n tr n 1000 g/kg Ngo i ra c c o i h t như h t vừng h t th ng… u ch a h ư ng kẽ cao

- S t t trong những ch t kho ng r t quan trọng ối với c th

H ư ng Fe trong c th r t t chi kho ng 0 004% ư c ph n ố ở nhi u o i t o c a c th S t ngu n tố vi ư ng tha gia v o c u t o

th nh ph n he og o in c a h ng c u og o in c a c v n v c c s c tố h

h p ở o v trong c c enzi như: cata az pero idaza… Trong c th Fe

ư c h p th ở ống ti u h a dưới d ng v c nhưng ph n ớn dưới d ng hữu

c với c c ch t dinh dư ng c a th c n Nhu c u hằng ng c a i người

từ kho ng 10 – 30 i igra Ngu n Fe c nhi u trong th t rau qu ng

tr ng u a n…

- Trong chất sống gồm động vật và thực vật (tính theo phần % khối lượng) thì có 2.10- 4% đồng Đồng là nguyên tố rất đặc biệt về mặt sinh học Trong cơ thể có chứa khoảng 100mg đồng nguyên tố, tồn tại dưới một số dạng khác nhau trong mô và tế bào Đồng là một yếu tố hỗ trợ cho việc hấp thu và sử dụng sắt trong quá trình tạo hemoglobin Ngoài ra, đồng còn hiện diện trong một vài loại enzyme Nhu cầu đồng vào khoảng 900 mcg mỗi ngày Thực phẩm cung cấp chất đồng nhiều nhất là hải sản, hạt dẻ, ngũ cốc thô, các loại hạt… Thiếu đồng có thể là nguyên nhân gây thiếu máu hoặc các bất thường khác của xương

- Mangan ch t c t c d ng k ch th ch c a nhi u o i enzi trong

c th c t c d ng n s s n sinh t o sinh d c n trao ổi ch t Ca v P trong c u t o ư ng Mangan ư c t th như th nh ph n c a t số

o i enz e Nhu c u h ng ng v o kho ng 1 8 – 2 3 g ư c cung c p qua

c c o i ng cốc th rau Trong c th người angan c kho ng 4 10- 4

%

ch a trong ti gan v tu n thư ng th n nh hưởng n s trưởng th nh c a

c th v s t o u Thi u Mn c n c th g ra rối o n v th n kinh như

Do uốn th c hiện phép o AAS c n ph i c c c qu tr nh sau:

1 Chọn c c i u kiện v t o i trang ph h p chu n ẫu

ph n t ch từ tr ng th i an u (r n ha dung d ch) th nh tr ng th i h i c a

c c ngu n tử t do Đ ch nh qu tr nh h a h i v ngu n tử h a ẫu

2 Chi u ch tia c ặc trưng c a ngu n tố c n ph n t ch qua

h i ngu n tử t do vừa ư c t o ra ở tr n C c ngu n tử c a ngu n tố

Aλ = K.CbTrong :

Aλ: cường h p th

K: hằng số th c nghiệ

C: n ng ngu n tố trong ẫu

: hằng số n ch t ph thu c v o n ng (0 < ≤ 1)

Phư ng tr nh tr n c sở nh ư ng cho phép o AAS t thu c v o

kỹ thu t ngu n tử h a ẫu người ta ph n iệt phổ h p th ngu n tử ngọn ửa (F – AAS) cho nh c 0 1 pp v phổ h p th ngu n từ kh ng ngọn ửa (GF – AAS) c nh cao h n kỹ thu t ngọn ửa 50 – 1000 n c 0,1 – 1 ppb

a Phép o phổ F – AAS

Kỹ thu t F – AAS d ng n ng ư ng nhiệt c a ngọn ửa n kh h a

h i v ngu n tử h a ẫu ph n t ch Do ọi qu tr nh ra trong qu

tr nh ngu n tử h a ẫu ph thu c v o ặc trưng v t nh ch t c a ngọn ửa

n kh nhưng ch u nhiệt ngọn ửa Đ u tố hiệu su t ngu n tử

h a ẫu ph n t ch ọi u tố nh hưởng n nhiệt ngọn ửa n kh u

Kỹ thu t GF – AAS qu tr nh ngu n tử h a t c kh c trong thời gian

r t ng n nhờ n ng ư ng nhiệt c a d ng iện c c ng su t ớn v trong i trường kh tr (Argon) Qu tr nh ngu n tử h a ra theo c c giai o n k

ti p nhau: s kh tro h a u ện ẫu ngu n tử h a o phổ h p th ngu n tử v cuối c ng s ch cuvet Nhiệt trong cuvet graphit u

tố qu t nh ọi diễn i n c a qu tr nh ngu n tử h a ẫu

1.2.1.2 Tình hình phân tích Zn, Fe, Cu, Mn ằng phư ng ph p quang phổ h p th ngu n tử (AAS) tr n th giới v Việt Na [4]

Sử d ng phép o AAS người ta c th ph n t ch ư c ư ng v t c a

h u h t c c ki o i v những h p ch p hữu c ha c c nh anion kh ng c phổ h p th ngu n tử với ổn nh nh ch nh c v ổn nh cao

Ở nhi u nước tr n th giới nh t c c nước ph t tri n phư ng ph p phân tích AAS ã trở th nh phư ng ph p ti u chuẩn nh ư ng nhi u ki

o i

Sử d ng phư ng ph p n John Bishop ã c nh h ư ng v t c a

t số ngu n tố Ag Bi Cu S Ni trong h p ki ch – thi c v t ư c

c c k t qu sau: Ag 41 15 µg/g; Bi 11 µg/g; Cu 3,7 µg/g; Sb 59 µg/g và Ni 0,15 µg/g

Nghi n c u t c c a những trẻ e c ch ng kh kh n trong việc ọc

D Cape v c ng s ã p d ng phép o AAS nh ư ng Cu P với k t

qu Cu 57 µg/g; P 16 µg/g

Ở Việt Na tu ới ti p thu kỹ thu t ph n t ch phổ AAS nhưng ã c

r t nhi u c ng tr nh khoa học nghi n c u v ng d ng th nh c ng phư ng

ph p n c nh c c ki o i trong nhi u ối tư ng ẫu kh c nhau

X c nh c c ki o i nặng trong ẫu th t c ằng phép o AAS Dr

Ph Lu n v c ng s ã thu ư c t số k t qu sau: giới h n ph t hiện ối với Cu P 0 05 v 0 1 pp ; sai số c ph i trong v ng n ng 0 5 – 2

pp nh h n 15%

Với t i c nh Cu Zn trong hu t thanh ằng phép o AAS c c

t c gi Ph Lu n Đặng Quang Ngọc Tr n T Hi u Lư ng Th Quỳnh ã

d ng v u t t qu tr nh ph n t ch với nh n 0 03 pp v sai

số nh h n 12% k t qu ph n t ch : h ư ng Cu trong hu t thanh ≤ 12%

t theo giới t nh tuổi v a dư

1 2 2 ươn p áp quan p ổ plasma ép p ối k ổ ICP – MS [1],

[4], [7], [16]

1 2 2 1 Ngu n t c

ICP – MS t kỹ thu t ph n t ch c c ch t v c (ngu n tố) d a tr n

s ghi o phổ theo số khối ( /z) c a ngu n tử c c ngu n tố c n ph n t ch

ICP (Inductively Couple Plas a) ngọn ửa p as a t o th nh ằng

d ng iện c t n số cao (c MHz) ư c cung c p ằng t ph t RF Ngọn ửa p as a c nhiệt r t cao c t c d ng chu n c c ngu n tố trong

chia ch ng theo số khối ( /z) nhờ hệ thống ph n gi i theo số khối v detector th ch h p ta thu ư c phổ khối c a c c ng v c a c c ngu n tố c n

ph n t ch c trong ẫu

1 2 2 2 T nh h nh ph n t ch Zn Fe Cu v Mn ằng ICP – MS tr n th giới v Việt Na [4] [6]

Phư ng ph p ICP-MS t phư ng ph p c kh n ng ph n t ch a ngu n tố sử d ng ngu n p as a ngu n tử h a ẫu với ch nh c cao

Sau khi ti n h nh nghi n c u v p d ng phư ng ph p ICP-MS,

TS Ngu ễn Th Huệ v c ng s ã d ng th nh c ng qu tr nh ph n t ch

ti u chuẩn c sở t số ki o i nặng Cu P Zn Mn Fe v As trong hu t thanh ằng phư ng ph p quang phổ p as a ghép nối khối phổ (ICP-MS)

K t qu t ư c như sau: d ng ư c ường chuẩn c a c c ngu n tố

Cu P Zn Mn v Fe với kho ng tu n t nh c a Cu từ 6 25 – 500 ppb; Pb: 0,1 – 8 ppb; Zn: 5 - 400 ppb; As: 0,1 – 8 ppb; Mn: 0,125 – 10 ppb và Fe: 6,25 – 500 pp C c ường chuẩn c phư ng tr nh h i qu tu n t nh u t R2 

0 9998 với ặp i (CV < 15%) v thu h i cao (H: 80-130%)

Jean – Pierre Gou e v c c c ng s ã ti n h nh ph n t ch h ư ng

ki o i trong u hu t thanh nước ti u v t c ằng phư ng ph p ICP –

MS K t qu ã ưa ra kho ng n ng c a t số ki o i trong hu t thanh như Cu 794 – 2023 µg/l; Pb 0,014 – 0,25 µg/l; Cd 0,01 – 0,05 µg/l và trong

u như P 11 46 – 62,8 µg/l; Mn 5 – 12,8 µg/l

1.2.3 Phương pháp quang phổ phát xạ nguyên tử (AES) [1], [4], [7], [16]

1 2 3 1 Ngu n t c

Phư ng ph p phổ AES d a tr n s u t hiện phổ ph t c a ngu n tử

t do c a nguỵ n tố ph n t ch ở tr ng th i kh khi c s tư ng t c với t ngu n n ng u ng ph h p Khi ngu n tử ở tr ng th i h i nhờ t ngu n

n ng ư ng th ch h p như nhiệt iện… k ch th ch h i ngu n tử phát ra sau thu ph n i to n phổ ph t nh gi th nh ph n ẫu

ph n t ch Ch ng ta c th kh i qu t phư ng ph p ph n t ch d a tr n c sở o phổ ph t ngu n tử ao g c c ước sau:

1 Trước h t ẫu ph n t ch c n ư c chu n th nh d ng h i (kh ) c a ngu n tử ha ion t do trong i trường k ch th ch

2 Thu ph n i v ghi to n phổ ph t c a ẫu nhờ quang phổ

3 Đ nh gi phổ ã ghi v ặt nh t nh v nh ư ng theo những u

c u ặt ra Đ u c u cuối c ng c a phép o

1 2 3 2 T nh h nh ph n t ch Zn Fe Cu v Mn ằng phư ng ph p quang phổ ph t ngu n tử (AES) tr n th giới v Việt Na [4]

Phư ng ph p AES d a tr n c sở s ph t c a ngu n tố c n ph n t ch khi ngu n tử ở tr ng th i t do c a n ở tr ng th i k ch th ch gi i ph ng n ng

Bằng phép o phổ ICP – AES t c gi Ki A Anderson ã c nh a

ư ng v vi ư ng c a 17 ngu n tố trong t số ẫu th c v t v d h

Dùng axit nh HCl, H2SO4 hay các axit nh ặc c t nh o h a

nh (HNO3, HClO4) ha h n h p 2 axit (HNO3-H2SO4) hay 3 axit (HNO3 -

H2SO4 - HClO4) ph n h ẫu trong i u kiện un n ng trong nh Kendan ha trong ống nghiệ Lư ng axit thường g p 20 – 15 n ư ng

ẫu t o i ẫu Thời gian h a tan ẫu ( ử ) trong c c hệ hở nh Kendan thường từ v i giờ tới v i ch c giờ c ng t o i ẫu n ch t c a

số cation v c như arsenate, sulfate, phosphate trong c c o i ẫu sinh học,

ẫu hữu c v c ẫu i trường ẫu t nước i kh ng kh ẫu ki

o i h p ki Kỹ thu t n kh ng d ng ư c cho việc ử t ch c c ch t hữu c ph n t ch v trong c c i u kiện n c c ch t hữu c ph h

h t

1.3.2 Kỹ thuật vô cơ hóa khô (xử lý khô)

1.3 2 1 Ngu n t c v qu tr nh ra trong ử

Kỹ thu t tro h a kh kỹ thu t nung ử ẫu song th c ch t

ch ước u ti n c a qu tr nh ử ẫu v sau khi nung ẫu ã c n i

c n ph i ư c h a tan ( ử ti p) ằng dung d ch uối ha dung d ch axit

ph h p chu n ch t ph n t ch v o dung d ch

Qu tr nh nung ử ẫu c th kh ng th ch t ph gia ch t o

vệ hoặc c th c c ch t n v o ẫu tr gi p qu tr nh ử ư c ra nhanh h n tốt h n v h n ch t t ch t ph n t ch

Trong qu tr nh nung ử ẫu c th c c c qu tr nh v t v

h a học sau ra t theo n ch t th nh ph n c a i o i ẫu v ph gia th v o v d như:

- L a h i nước h p ph v nước k t tinh trong ẫu

- S tro h a ốt ch ch t n c c ch t hữu c kh c c a ẫu

- Ph v c u tr c an u c a n n ẫu chu n sang c c n n n

- Kỹ thu t v c h a kh thường ư c d ng cho c c ẫu hữu c

ử c nh c c ki o i v c c ẫu quặng v c c c u tr c n vững

r t kh tan trong nga c c c a it ha ki nh Việc tro h a c ng c th

ư c th c hiện khi c hoặc kh ng c th c c ph gia o vệ v o ẫu

1 3 2 2 Ưu như c i v ph vi sử d ng

- Thao tác và cách làm n gi n

- Kh ng ph i d ng nhi u axit ặc

- Xử ẫu ư c triệt nh t c c ẫu c atri hữu c

- Kh ng u như phư ng ph p ử ướt th ng thường

- Như c i : c th t t số ch t dễ a h i như Cd P Zn

S Sn n u kh ng d ng ch t ph gia v o vệ

1.3.3 Kỹ thuật vô cơ hóa khô - ướt kết hợp

1.3 3 1 Ngu n t c chung

Ngu n t c c a kỹ thu t n ẫu ư c ph n h trong chén ha cốc nung ẫu Trước ti n người ta th c hiện ử ướt s trong cốc ha chén nung ằng t ư ng nh axit v ch t ph gia ph v s c u tr c

an u c a atri ẫu v t o i u kiện ưu giữ những ch t dễ a h i khi nung Sau e nung ở nhiệt th ch h p V th ư ng axit d ng ử

ẫu thường ch ằng ¼ ha 1/3 ư ng c n d ng cho ử ướt Qu tr nh nung sau se nhanh h n v triệt h n h n ch ớt s t t ch t ph n t ch so với c c c ch ử ẫu n (ướt ha kh )

C c qu tr nh v t v h a học ra khi ử ẫu kh - ướt k t

h p c ng tư ng tư như c c qu tr nh ra khi ử ẫu kh ha ướt song ở

s k t h p hai qu tr nh k ti p nhau Xử ướt an u o vệ

t số ngu n tố cho ử kh k ti p theo kh ng t ẫu C ch n

th ch h p cho c c ẫu c atri ch t hữu c ử c nh ki o i v

- Kh ng ph i d ng nhi u a it tinh khi t

- Thời gian ử ẫu nhanh h n tro h a ướt

- Kh ng ph i uổi nhi u a it dư h n ch nhiễ i trường nhiễ ẩn ẫu

- Ph h p cho nhi u o i ẫu kh c nhau c nh ki o i

- Kh ng c n trang thi t ph c t p hiện i t ti n

C ch n ư c ng d ng ch u ử ẫu cho ph n t ch c c nguyên tố ki o i v t số anion v c như C -, Br-, sulfate, phosphate trong c c o i ẫu sinh học i trường ẫu hữu c v c C ch ử n

kh ng d ng ư c cho c nh c c ch t hữu c Trong c c ph ng th nghiệ

nh thường kh ng ư c trang vi s ng th c ch ử n vẫn t phư ng ph p th ch h p n gi n vẫn o c ư c k t qu tốt

1.4 ươn p áp xử lí t ốn kê số liệu t ực n iệm

1.4.1 Xử lí kết quả phân tích [8], [10]

Đ thu ư c k t qu c a c c phép ph n t ch với ch nh c cao ngo i việc a chọn phư ng ph p c c i u kiện tối ưu v c c thao t c th nghiệ th việc ử v nh gi c c k t qu c ng c t nghĩa r t quan trọng Đ nh gi ch nh c c a t k t qu ph n t ch t i p d ng c c phư ng ph p to n học thống k với t số n i dung ch u sau:

- X c nh ặp i c a k t qu ph n t ch

Khi ti n h nh ph n t ch n n với c c gi tr X1, X2, X3, ,Xi ta sẽ c : + H ư ng trung nh

+ Sai số tư ng ối

K t qu ch p nh n ư c khi ệch chuẩn tư ng ối nh h n 5%

Tu nhi n với phư ng ph p ph n t ch v t (h ư ng < pp ) c th ch p

Kho ng n ng n gọi kho ng tu n t nh c a ngu n tố ph n

t ch Kho ng tu n t nh c a i ngu n tố ở i v ch phổ kh c nhau kh c nhau

1.5.2 Xây dựng đường chuẩn, xác định giới hạn phát hiện (LOD) và giới hạn định lượng (LOQ) của phương pháp

1.5.2.1 X d ng ường chuẩn [1] [18]

Đ d ng ường chuẩn ta d a tr n k t qu ph n t ch theo phư ng ph p ường chuẩn Ưu i c a phư ng ph p n c ch nh c cao th c hiện ư c nhi u n

Chuẩn t dã c c dung d ch chuẩn (trong kho ng tu n theo

nh u t Beer) Th c hiện ph n ng u với thuốc thử

Đo h p th quang A c a dung d ch ở λ th ch h p Bi u diễn s

ph thu c A theo ư c phư ng tr nh h i qu A = aC + (a v hệ số c n

t c a phư ng tr nh h i qu – tư ng quan)

Dung d ch ph n t ch c n ng Cx chưa i t o n ng h p th ánh sáng Ax tha v o phư ng tr nh ường chuẩn t nh ư c Cx

S tư ng quan giữa h p th quang A v n ng C khi l = const là

n i dung c a nh u t Beer Kho ng n ng th a ãn nh u t n khi r> 0,999

Hệ số tư ng quan r i n ổi kho ng -1≤ r ≤ 1 (R2

= 0 ÷1)

Khi r ≈ 1 c s tư ng quan chặt chẽ giữa v theo t ệ thu n

Khi r ≈ -1 c s tư ng quan chặt chẽ giữa v theo t ệ ngh ch Khi r ≈ 0 hai i ư ng n kh ng c n tư ng quan

1.5 2 2 X c nh giới h n ph t hiện (LOD) v giới h n nh ư ng (LOQ) c a phư ng ph p

Giới h n ph t hiện (LOD) ư c nh nghĩa n ng nh nh t c a

ch t ph n t ch c t n hiệu phổ h p th ngu n tử ớn g p 3 n t n hiệu ường n n (LOD ư c c nh theo ngu n t c 3σ (3 ic a) Đ th ng

số ặc trưng cho nh c a phư ng ph p N u ch t n o nh th giới h n

ph t hiện nh v ngư c i C th c nh giới h n ph t hiện d a v o dốc

c a ường chuẩn v ệch chuẩn c a t nh hiệu o [19]

Trong :

SD: ệch chuẩn c a t n hiệu

a: dốc c a ường chuẩn

Giới h n nh ư ng (LOQ) n ng nh nh t o ư c c a phư ng

ph p n ng tối thi u c a t ch t trong t n n ẫu c nh thi t c th o ng ư c với t RSD % qu nh thường LOQ n ng

ch t ph n t ch cho t n hiệu g p 10 n t n hiệu ường n n D a v o phư ng tr nh ường chuẩn ta c giới h n nh ư ng [19]

1.5.3 Đánh giá hiệu suất thu hồi

Đ nh gi hiệu su t thu h i c a phư ng ph p ti n h nh ph n t ch ẫu theo qu tr nh tr n với phư ng ph p ường chuẩn Th c hiện tr n ẫu th chuẩn v kh ng th chuẩn ở t nh t 3 c n ng kh c nhau T nh hiệu

CHƯ NG 2: KỸ THUẬT THỰC NGHI

- Cân phân tích AUW220D ( 0 01 g) (Shi adzu Nh t)

- T s chân không XF – 020 France Etuves

- L ph ẫu ằng vi s ng

- Hệ thi t ph n t ch quang phổ h p th ngu n tử AA – 6300 (Shi adzu Nh t)

Hình 2.1: Hệ thống quang phổ h p th ngu n tử AA – 6300 2.1.2 Hóa chất

- T t c c c h a ch t sử d ng trong u n v n n u thu c o i tinh khi t

h a học hoặc tinh khi t ph n t ch nước c t hai n ion ki o i

- A it ặc HNO3 65%, HNO3 2%, H2O2 0,01%, HCl 37%, H2SO4

98%, CH3COONH4 1% c a hãng Merck – Đ c

- Nước c t 1 n 2 n ion

- Dung d ch chuẩn kẽ s t ng v angan 1000 pp c a hãng Merck – Đ c

2.1.3 Pha chế hóa chất

- HNO3 2%: L 2 ml HNO3 65% v o nh nh c 100 nh c ằng nước c t 2 n n v ch nh c

- CH3COONH4 1%: Cân 1 g CH3COONH4 h a tan ằng 99 nước c t

2 n trong nh n v ch nh c

- Dung d ch kẽ chuẩn 10 pp : L 1 0 dung d ch kẽ chuẩn 1000pp cho v o nh nh c 100 0 nh c ằng dung d ch HNO3

2% n v ch c u o qu n trong chai nh a PET

- Dung d ch s t chuẩn 10 pp : L 1 0 dung d ch s t chuẩn 1000pp cho v o nh nh c 100 0 nh c ằng dung d ch HNO3 2% n

v ch c u o qu n trong chai nh a PET

- Dung d ch ng chuẩn 10 pp : L 1 0 dung d ch ng chuẩn 1000pp cho v o nh nh c 100 0 nh c ằng dung d ch HNO3

2% n v ch c u o qu n trong chai nh a PET

- Dung d ch angan chuẩn 10 pp : L 1 0 dung d ch angan chuẩn 1000pp cho v o nh nh c 100 0 nh c ằng dung d ch HNO3 2% n v ch c u o qu n trong chai nh a PET

2.2 ươn p áp xử lý mẫu lấy mẫu và bảo quản mẫu

2.2.1 Đối tượng

Mẫu ph n t ch: h t sen tư i (h t sen non h t sen gi ) v ti sen gi ở 3

ã ư c chọn ẫu Trường Xu n Mỹ H a v Mỹ Qu hu ện Th p Mười – t nh Đ ng Th p

Nghi n c u ư c th c hiện t i Ph ng ph n t ch th nghiệ - Trung

t Kỹ thu t th nghiệ v ng d ng Khoa học C ng nghệ Đ ng Th p Các

o i ẫu sau khi v ph ng th nghiệ ư c ử th r i v c h a v c