Nghiên cứu, xác định hàm lượng kim loại chì trong một số loại mỹ phẩm bằng phương pháp phổ hấp hấp thụ nguyên tử ngọn lửa (f AAS)

TRƯỜNG ĐẠI HỌC VINH HOÀNG THỊ HỒNG VÂN NGHIÊN CỨU, XÁC ĐỊNH HÀM LƯỢNG KIM LOẠI CHÌ TRONG MỘT SỐ LOẠI MỸ PHẨM BẰNG PHƯƠNG PHÁP PHỔ HẤP THỤ NGUYÊN TỬ NGỌN LỬA F-AAS LUẬN VĂN THẠC SĨ H

TRƯỜNG ĐẠI HỌC VINH

HOÀNG THỊ HỒNG VÂN

NGHIÊN CỨU, XÁC ĐỊNH HÀM LƯỢNG

KIM LOẠI CHÌ TRONG MỘT SỐ LOẠI MỸ PHẨM BẰNG PHƯƠNG PHÁP PHỔ HẤP THỤ NGUYÊN TỬ

NGỌN LỬA (F-AAS)

LUẬN VĂN THẠC SĨ HÓA HỌC

NGHỆ AN - 2014

TRƯỜNG ĐẠI HỌC VINH

HOÀNG THỊ HỒNG VÂN

NGHIÊN CỨU, XÁC ĐỊNH HÀM LƯỢNG

KIM LOẠI CHÌ TRONG MỘT SỐ LOẠI MỸ PHẨM BẰNG PHƯƠNG PHÁP PHỔ HẤP THỤ NGUYÊN TỬ

NGỌN LỬA (F-AAS)

Chuyên ngành: Hóa phân tích

Mã số: 60440118

LUẬN VĂN THẠC SĨ HÓA HỌC

Người hướng dẫn khoa học:

PGS TS NGUYỄN KHẮC NGHĨA

NGHỆ AN - 2014

Luận văn này được hoàn thành tại phòng thí nghiệm chuyên ngành bộ môn Hóa phân tích - Khoa Hóa học - Trường Đại học Vinh và Trung tâm kiểm nghiệm Dược phẩm - Mỹ phẩm Nghệ An

Để hoàn thành luận văn này, tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến:

- 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 chân thành cảm ơn giáo viên phản biện TS Đinh Thị Trường Giang

và TS Mai Thị Thanh Huyền đã đọc và góp ý để bài luận văn được hoàn thiện hơn

- 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 kĩ 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

- Xin cảm ơn tất cả những người thân trong gia đình và bạn bè đã động viên, giúp đỡ, tạo mọi điều kiện cho tôi thực hiện và hoàn thành luận văn

Nghệ An, tháng 10 năm 2014

Học viên

Hoàng Thị Hồng Vân

Trang

MỞ ĐẦU 1

Chương 1 TỔNG QUAN 3

1.1 Giới thiệu chung về mỹ phẩm 3

1.1.1 Đặc điểm thành phần 3

1.1.2 Công dụng của mỹ phẩm 14

1.2 Sơ lược về kim loại nặng chì 15

1.2.1 Đặc tính nguyên tử và tính chất hóa lý 15

1.2.2 Các hợp chất 16

1.2.3 Chì trong tự nhiên, sản xuất và đời sống 18

1.2.4 Độc tính 19

1.2.5 Giải độc 21

1.3 Các phương phác xác định kim loại chì 23

1.3.1 Phương pháp phân tích hóa học 23

1.3.2 Phương pháp phân tích công cụ 23

1.4 Phương pháp xử lý mẫu phân tích xác định chì 33

1.4.1 Phương pháp xử lý ướt (bằng axit đặc oxi hóa mạnh) 33

1.4.2 Phương pháp xử lý khô 34

1.4.3 Phương pháp xử lý mẫu khô - ướt kết hợp 34

1.5 Một số phương pháp phân tích xác định lượng vết các kim loại nặng 35

Chương 2 PHƯƠNG PHÁP VÀ KỸ THUẬT THỰC NGHIỆM 37

2.1 Dụng cụ và thiết bị nghiên cứu: 37

2.1.1 Dụng cụ 37

2.1.2 Thiết bị 37

2.2 Chất chuẩn và hóa chất 39

2.2.2 Hóa chất 39

2.3 Đối tượng nghiên cứu 39

2.3.1 Mẫu son môi 1 39

2.3.2 Sữa rửa mặt 40

2.3.3 Mẫu son môi 2 41

2.3.4 Kem dưỡng da: 42

2.3.5 Kem tẩy trắng da 43

2.4 Nội dung nghiên cứu 44

2.4.1 Nghiên cứu, xây dựng phương pháp định lượng Pb trong mỹ phẩm bằng phương pháp F- AAS 44

2.4.2 Định lượng một số mẫu mỹ phẩm trên thị trường Nghệ an theo phương pháp đã xây dựng 44

2.5 Phương pháp nghiên cứu 48

2.5.1 Phương pháp xử lý mẫu 48

2.5.2 Phương pháp định lượng 48

2.5.3 Phương pháp xử lý kết quả 48

Chương 3 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 50

3.1 Khảo sát tìm các điều kiện tối ưu để đo phổ của chì 50

3.1.1 Khảo sát chọn vạch phổ hấp thụ 50

3.1.2 Khảo sát cường độ dòng đèn Catot rỗng 51

3.1.3 Khảo sát độ rộng khe đo 52

3.1.4 Khảo sát chiều cao của 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 54

3.2.1 Khảo sát ảnh hưởng của các loại axit và nồng độ axit 54

3.2.3 Khảo sát ảnh hưởng của các ion 57

3.3 Phương pháp đường chuẩn của phép đo F - AAS 58

3.3.1 Khảo sát xác định khoảng nồng độ tuyến tính 58

3.3.2 Xây dựng đường chuẩn, xác định giới hạn phát hiện (LOD) và giới hạn định lượng (LOQ) của chì 60

3.4 Đánh giá sai số và độ lặp lại của phép đo 62

3.5 Tổng kết các điều kiện đo phổ F - AAS của chì 64

3.6 Hiệu suất thu hồi của quá trình vô cơ hóa bằng lò vi sóng 64

3.7 Định lượng chì trong mẫu nhân tạo 66

3.8 Xác định hàm lượng chì trong một số loại mỹ phẩm 67

KẾT LUẬN 70

TÀI LIỆU THAM KHẢO 71

Trang

Hình:

Hình 1.1 Đồ thị chuẩn của phương pháp đường chuẩn 29

Hình 1.2 Đồ thị chuẩn của phương pháp thêm tiêu chuẩn 30

Hình 2.1 Máy quang phổ hấp thụ nguyên tử AAS 37

Hình 2.2 Lò vi sóng Multiwave 3000 38

Hình 2.3 Mẫu son môi 1 39

Hình 2.4 Sữa rửa mặt 40

Hình 2.5 Mẫu son môi 2 41

Hình 2.6 Kem dưỡng da 42

Hình 2.7 Kem tẩy trắng da 43

Hình 3.1 Đồ thị khảo sát khoảng nồng độ tuyến tính của Pb 59

Hình 3.2 Đồ thị đường chuẩn của chì 60

Sơ đồ: Sơ đồ 2.1 Chuẩn bị mẫu trắng 45

Sơ đồ 2.2 Chuẩn bị mẫu chuẩn 46

Sơ đồ 2.3 Chuẩn bị dung dịch thử 47

Trang

Bảng 1.1 Dãy chuẩn của phương pháp thêm chuẩn 30

Bảng 2.1 Chương trình vô cơ hóa mẫu trong lò vi sóng .38

Bảng 2.2 Lượng cân các mẫu mỹ phẩm 48

Bảng 3.1 Kết quả khảo sát vạch đo phổ của Pb 50

Bảng 3.2 Kết quả khảo sát cường độ dòng đèn của Pb 51

Bảng 3.3 Khảo sát chiều cao của đèn nguyên tử hoá mẫu 53

Bảng 3.4 Khảo sát lưu lượng khí axetilen 54

Bảng 3.5 Ảnh hưởng của các loại axit và nồng độ axit đến phép đo Pb 55

Bảng 3.6 Ảnh hưởng của các dung dịch nền và nồng độ đến phép đo Pb 56

Bảng 3.7 Khảo sát sự ảnh hưởng của tổng của các cation 57

Bảng 3.8 Khảo sát sự ảnh hưởng của các anion 58

Bảng 3.9 Khảo sát khoảng nồng độ tuyến tính 59

Bảng 3.10 Số liệu xây dựng đường chuẩn 60

Bảng 3.11 Kết quả đánh giá sai số và độ lặp lại của phép đo 63

Bảng 3.12 Tổng kết các điều kiện đo phổ F- AAS của Pb 64

Bảng 3.13 Hiệu suất thu hồi của quá trình vô cơ hóa bằng lò vi sóng 66

Bảng 3.14 Kết quả xác định hàm lượng chì trong các mẫu giả bằng phương pháp đường chuẩn 67

Bảng 3.15 Kết quả định lượng Pb trong các mẫu 68

MỞ ĐẦU

Từ lâu mỹ phẩm đã sử dụng để cải thiện cảm quan về con người, làm cho con người trở nên đẹp hơn Ngày nay khi đời sống đầy đủ hơn, thì việc chăm sóc sắc đẹp là nhu cầu không thể thiếu đối với con người Điều đó có nghĩa là, việc dùng mỹ phẩm ngày càng tăng và là một phần không thể thiếu trong đời sống của hầu hết chị em phụ nữ

Chúng ta đều biết các chế phẩm có nguồn gốc thiên nhiên hay tổng hợp khi sử dụng đều có tác dụng hữu ích đồng thời có tác dụng không mong muốn, mỹ phẩm cũng vậy Mỹ phẩm thường là hỗn hợp gồm nhiều chất dùng

để bôi, xoa lên các bộ phận bên ngoài cơ thể như da, tóc, môi, răng, móng tay, móng chân, niêm mạc, hay toàn bộ cơ thể Nếu các hợp chất trong mỹ phẩm không phù hợp với cơ địa người sử dụng chúng có thể ảnh hưởng tới sức khỏe người sử dụng Đặc biệt nếu trong mỹ phẩm có các chất độc hại thì chúng cố thể thấm sâu vào cơ thể qua da, qua đường ăn uống làm ảnh hưởng đến sức khỏe con người Các chất độc hại hay gặp có thể là các kim loại nặng như: Pb,

As, Hg, Cd…

Chì (Pb) là nguyên tố thuộc nhóm các kim loại nặng có độc tính cao đối với người và động vật khi bị nhiễm Quá trình nhiễm độc Pb có thể do tiếp xúc qua da, hít thở hoặc qua đường ăn, uống Do đó, Pb có trong danh sách các chất bị cấm sử dụng trong mỹ phẩm theo quy định của hiệp định hòa hợp ASEAN trong quản lý mỹ phẩm cũng như của Cộng đồng chung châu Âu ASEAN quy định nồng độ Pb tối đa cho phép có trong sản phẩm mỹ phẩm là

20 phần triệu (20 ppm) [1] Tuy nhiên, việc xác định hàm lượng Pb trong mỹ phẩm gặp phải những khó khăn do nền mẫu phức tạp và lượng Pb trong mẫu thấp Hiện nay, có rất nhiều phương pháp để xác định kim loại chì, trong nghiên cứu này, chúng tôi xây dựng quy trình xác định hàm lượng Pb trong

một số đối tượng mỹ phẩm bằng phương pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử,

kỹ thuật nguyên tử hóa bằng ngọn lửa (F-AAS) Đây là phương pháp có nhiều

ưu việt hơn cả Xuất phát từ những lý do trên chúng tôi chọn đề tài: “Nghiên cứu xác định hàm lượng kim loại chì trong một số loại mỹ phẩm bằng phương pháp phổ hấp thụ nguyên tử ngọn lửa (F-AAS) ” làm luận văn của mình

Để thực hiện đề tài này chúng tôi tập trung giải quyết nội dung sau:

● Khảo sát chọn các điều kiện phù hợp để đo phổ F- AAS của Pb

● Nghiên cứu các yếu tố ảnh hưởng đến phép xác định Pb

● 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 của phép đo

● Đánh giá sai số và độ lặp lại của phương pháp

● Ứng dụng các kết quả nghiên cứu xác định Pb trong một số loại mỹ

phẩm kinh doanh trên thị trường Nghệ An

Chương 1 TỔNG QUAN

1.1 Giới thiệu chung về mỹ phẩm

1.1.1 Đặc điểm thành phần

Dưới đây là một số thành phần tốt và xấu trong nhiều loại mỹ phẩm nói chung và một số loại mỹ phẩm nghiên cứu trong luận văn này

Disodium laureth sulfosucsinate (DLS)

Đây là một loại muối hóa học có tên khoa học là (dodecyloxy)ethoxy)ethoxy)ethyl)2-sulphonatosuccinate, công thức phân tử

disodium4-(2-(2-(2-C22H4ONa2O10S Với cấu trúc tương tự xà phòng, muối này làm giảm sức căng mặt ngoài của nước, giúp sản phẩm lan đều và thẩm thấu dễ hơn Loại muối này cũng làm tăng tác động tạo bọt Chất này không có hại nhưng nếu bị quá hạn hoặc bảo quản không đúng cách, một số chất có hại có thể sinh ra như: 1,4-dioxane và ethylene oxide là hai loại hóa chất có thể gây ung thư

Petrolatum

Petrolatum là chất mỡ bôi trơn paraffin có nguồn gốc từ dầu mỏ, hỗn hợp của các hidrocacbon có mạch từ 25C trở lên có tác dụng giữ ẩm, làm mềm da và đem lại bề mặt bóng mượt cho sản phẩm Với bản chất kị nước, petrolatum tạo ra một lớp mỏng trên da để ngăn ngừa quá trình khô da nhưng đồng thời nó cũng ngăn cản quá trình hô hấp của da, ngăn sự bài tiết các chất độc trong da Vì vậy khi dùng sản phẩm này cần lưu ý rửa sạch vào ban đêm

để tạo điều kiện cho sự phát triển bình thường của tế bào

Retinol

Đây là một loại vitamin A có nguồn gốc động vật Trong mỹ phẩm, nó

có tác dụng tăng cường quá trình giữ ẩm dài hạn, thấm sâu vào lớp biểu bì làm đẹp bề mặt da và đều sắc tố da Chất này đặc biệt tốt cho da nhưng cần bảo quản đúng cách

Triethanolamine (TEOA)

Triethanolamine là hợp chất hữu cơ tạo phức, trong phân tử có một nhóm amin bậc ba và ba nhóm ancol (triol), viết tắt là TEOA giúp phân biệt với tryetylamin Chất này được điều chế bằng phản ứng của ethylene oxide với dung dịch amoniac Hợp chất này có tác dụng tẩy rửa các chất dầu, gia tăng bọt Tuy nhiên quá trình sản xuất TEOA có thể còn lưu lại ethylene oxide, đây cũng là chất có thể dẫn đến ung thư, gây kích ứng da

và màng nhầy

Propylene glycol

Propylene glycol còn gọi là 1,2- propanediol là hợp chất hữu cơ đa chức

có công thức C3H8O2, công thức cấu tạo OH-CH2CHOH-CH3

Đây là hợp chất giữ ẩm, chống khô cho mỹ phẩm, đồng thời tác dụng giữ mỹ phẩm bấm trên da, tuy nhiên cũng như petrolatum, nễu cứ để ở trên da

mà không rửa đi, nó sẽ ngăn cản quá trình hô hấp, bài tiết và tái tạo da

Butyrospermum parkii

Đây là hợp chất hữu cơ tự nhiên giúp giữ ẩm cho mỹ phẩm và giúp mỹ phẩm dễ thẩm thấu, ngoài ra nó có thể chữa các khiếm khuyết nhỏ và giảm viêm Chất này nhìn chung không có hại

Panthenol

Panthenol là ancol của axit pantothenic (vitamin B5) hay nói cách khác

đó là một tiền chất của viramin B5 Trong sinh vật, nó nhanh chóng được chuyển hóa thành vitamin B5 dưới dạng pantothenate Panthenol là chất lỏng trong suốt, rất nhớt ở nhiệt độ phòng, dễ tan trong dung môi dùng chế hóa mỹ phẩm Công thức hóa học của Panthenol là:

OH-CH2-C(CH3)2-CH(OH)-CONH-CH2CH2-CH2-OH với tên dihydroxy-N-(3-hydroxypropyl)-3,3-dimethylbutanamide Chất này được dùng nhiều trong mỹ phẩm và dược phẩm, có tác dụng phục hồi mô da và chống lại một vài chứng viêm da Chất này không có hại và được dùng phổ biến trong thuốc chống hăm da của trẻ nhỏ

2R-2,4-Axit ascorbic

Axit ascorbic là một hợp chất hữu cơ tự nhiên có đặc tính chống oxi hóa cho các tế bào sinh vật Nó là một chất rắn màu trắng, nhưng mẫu không tinh khiết có thể có màu vàng Axit ascorbic hòa tan tốt trong nước, tạo dung dịch axit yếu Axit ascorbic là một trong nhưng dạng của vitamin C có nguồn gốc

từ glucose Nhiều loại động vật có thể sản xuất ra axit ascorbic Con người cần nó như một phần của dinh dưỡng, trong khi hầu hết các loại động vật có xương sống đều có thể sản xuất axit ascorbic Trong mỹ phẩm chất này giúp sản phẩm không bị hư hỏng, đồng thời nó cũng khích thích sản sinh collagen- một loại chất làm giảm lão hóa và nếp nhăn trên da mặt

Tocopherol

Tocopherol ( viết tắt là TCP) là 1 trong 2 nhóm hợp chất hữu cơ được biết đến là vitamin E Đối với cơ thể người  - tocopherol có tác dụng chống oxihoa

Trong mỹ phẩm, chất này làm giảm quá trình lão hóa do các gốc tự do

và bảo vệ da khỏi tác hại của mặt trời Nó cũng có tác dụng làm mượt, đều bề mặt da

Phenoxyethanol

Phenoxyethanol là một loại chất bảo quản dạng lỏng nhờn được làm từ phenol, một chiết xuất từ nhựa than đá Là một chất hữu cơ thuộc loại este thường được dùng trong dược phẩm hoặc các sản phẩm dưỡng da Chất này ở thể lỏng không màu

Ngoài mỹ phẩm thì nó còn được dùng trong nhiều vaccines, dược phẩm

và chất bảo quản Trong mỹ phẩm chất này có tác dụng ngăn cản sự bay mùi nhanh, giúp hương thơm lưu lại lâu khi sử dụng, tuy nhiên gần đây có nhiều bằng chứng cho rằng, chất này liên quan đến sự rối loại nội tiết và gây ung thư Nó còn có thể gây kích ứng da và mắt

Pegs

Polyethylene glycol ( PEG) là hợp chất polyete có nhiều ứng dụng không những trong mỹ phẩm mà cả trong công nghiệp dược phẩm Cấu trúc của PEG :

OH-CH2-(CH2-O-CH2-)n- CH2-OH

PEGS còn được biết đến với polyethylene oxide (PEO) hoặc polyoxyethylene (POE), tuy thuộc vào khối lượng phân tử với tên thương mại

là corbowax PEGS giúp sản phẩm không bị phân tách, nó cũng có tác nhân làm dày và tạo gel Tuy nhiên một vài PEGs có thể gây phát ban, eczema và

có liên quan đến nhiễm độc thận, vì vậy cần cẩn thận khi sử dụng mỹ phẩm có chứa PEGS

Parabens ( ví dụ butylmethyl và propylparabens)

Parabens là nhóm các hóa chất được sử dụng rộng rãi như là chất bảo quản trong ngành công nghiệp mỹ phẩm và dược phẩm Parabens là chất có tác dụng bảo quản trong nhiều loại mỹ phẩm Parabens và muối của chúng có tác dụng diệt khuẩn và nấm mốc, chúng có thể được dùng trong dầu gội, kem dưỡng ẩm thương mại, gel cạo râu, dầu bôi trơn cá nhân, dược phẩm tại chỗ tiêm, phun thuộc da, trang điểm và kem đánh răng Ngoài ra nó cũng được sử dụng như phụ gia thực phẩm Trong mỹ phẩm nó được thêm vào như là chất chống biến chất Tuy nhiên, nhiều nghiên cứu tiến hành cho rằng parabens có thể tác động như estrogen trong cơ thể, tiếp xúc nhiều estrogen có thể bị ung thư vú, gây rối loại hormone Vì vậy không nên quá lạm dụng mỹ phẩm chứa loại chất này

Glycerin: Được sử dụng với mục đích duy trì độ đặc hay độ sệt của mỹ

phẩm, đồng thời có tác dụng làm ẩm da nhưng độ hấp thu rất mạnh nên sử dụng nhiều cũng không tốt

Lanolin: Chất dầu được chiết xuất từ mỡ cừu được sử dụng nhiều trong

kem và lotion Tác dụng làm mềm và bảo vệ da

Lecithin: Thành phần chủ yếu cấu tạo nên da Làm dịu mồ hôi và chất

nhờn để bảo vệ thành phần nước của lớp sừng, duy trì độ ẩm

Lethinol: Thành phần vitamin A, chiết xuất từ động vật, có tác dụng

giống như vitamin A

Royal Jelly: Thành phần có chứa nhiều vitamin, axít amin nên có tác

dụng làm cho da ẩm, phòng ngừa lão hóa

Vitamin B3: Được sử dụng nhiều trong mỹ phẩm điều trị nám

Vitamin B6: Lợi dụng khả năng ngăn tiết quá nhiều bã nhờn nên

vitamin B6 được sử dụng trong sản phẩm ngăn ngừa mụn

Viatmin C: Hạn chế sản sinh hắc tố melanin để phòng ngừa tích tụ sắc

tố, đồng thời làm nhạt các vết nám và tàn nhang đã có sẵn, giúp tái sinh collagen để duy trì da ẩm

Vitamin B5: Giúp hồi phục các tình trạng viêm da hay vết thương

Dầu vitamin C: Thành phần vitamin C tính dầu dễ hấp thu vào da Dùng

nhiều ở những sản phẩm trị nám hay tàn nhang

Vitamin F: Axít béo chưa bão hòa cần thiết có các loại: axít linoleic,

linolein, với tác dụng làm cho da bóng và mền

Vitamin E: Tocopherol có tác dụng thúc đẩy tuần hoàn máu để làm

mạnh hóa quá trình trao đổi chất cũng như phòng ngừa oxy hóa các tế bào, trì hoãn lão hóa

Vitamin P: Bio Plabonoid, có khả năng làm cứng các mạch máu nên

được sử dụng để hồi phục làn da đỏ

Dầu cá (squalene): Tinh chế từ gan dầu cá mập, được sử dụng bởi tính

chất thấm nhanh vào da để mang lại độ ẩm cho da Không phù hợp cho những làn da mụn Aroma oil: Dầu chiết xuất từ rễ, lá, hoa, cành của thực vật, có tác dụng làm đẹp da và mùi hương đặc thù Nên ngoài việc sử dụng cho mỹ phẩm còn sử dụng cho massage và dung dịch để pha tắm

Amond oil: Dầu chiết xuất từ amond, tác dụng mang lại làn da mịn và

Alatoin: Có tác dụng ổn định da ửng đỏ do đi nắng, thúc đẩy tái sinh

tế bào

NMF: Viết tắt của Natural Moisturizing Factor là nhân tố làm ẩm tự

nhiên nhưng có tác dụng quan trọng làm ẩm da, cho vào kem làm ẩm để mang lại thành phần nước cho da

Tảo biển: Chứa nhiều thành phần duy trì làn da sáng và sạch bởi các

thành phần axít amin, vitamin, men, chất khoáng không gây khó chịu cho da

và hiệu quả làm ẩm da, kháng khuẩn

1.1.1.1 Thành phần của son môi

Son môi là sản phẩm làm đẹp không thể thiếu của bất cứ cô gái nào Dù

là là màu đỏ, hồng đào hay tím, son môi luôn là mỹ phẩm được sử dụng nhiều nhất Thành phần của son môi thường là mỡ, dầu, sáp, chất nhuộm màu, chất chống ô-xi hóa, chất làm mềm chất tạo màu và chất tạo mùi Hầu hết son môi đều làm từ sáp ong, dầu cây candelilla, mỡ dầu hỏa, mỡ cừu và dầu cây carnauba Trong khi những loại son môi khó phai có chứa dầu silicone, những loại son nhũ chủ yếu sử dụng bột ngọc trai tổng hợp và bột vảy cá

Chất tạo màu có hai loại: màu thực phẩm và bột màu Chì hiện diện trong các chất tạo màu dạng bột, đặc biệt là màu đỏ Ngoài ra, chì còn xuất hiện dưới dạng tạp chất của các thành phần làm nên son môi như dầu paraffin, vaseline, cũng như các oxit kim loại như kẽm oxit và titan đioxit

Vì son môi là mỹ phẩm trang điểm nên không phải qua quá trình kiểm nghiệm khá chặt chẽ của cơ quan Quản lý thực phẩm và dược phẩm Hoa Kỳ (FDA) Tuy nhiên, FDA có đưa ra quy định về hàm lượng tối đa của chất tạo màu trong thực phẩm Đối với chì, hàm lượng đó không được quá 0,1ppm (0,1 phần triệu) trong kẹo mút có đường

Năm 2007, chiến dịch mỹ phẩm sạch (Campaign for Safe Cosmetics) đã thử nghiệm 33 son môi được bán trên toàn nước Mỹ và phát hiện 61% số son

môi đó có hàm lượng chì từ 0,03 - 0,65ppm Gần đây, FDA đã có một nghiên cứu tiếp nối với 400 loại son khác nhau Công bố của nghiên cứu vào năm

2011 cho thấy hàm lượng chì trong những son được kiểm nghiệm đã tăng lên mức từ 0,026 - 7,19ppm, mức trung bình là 1,11ppm So với thống kê năm

2007 thì thống kê mới nhất cho thấy hàm lượng chì trong son môi đã tăng lên rất nhiều Tuy nhiên, trên trang web chính thức, FDA cũng nêu rõ, hàm lượng này vẫn nằm trong ngưỡng an toàn và chưa có chứng minh có thể gây nguy hại đến sức khỏe cuả người tiêu dùng

Vậy có nên từ bỏ son môi? Vấn đề này sẽ không có gì lo ngại nếu chúng

ta không vô tình nuốt son môi trong khi ăn uống hay thói quen liếm môi khi môi bị khô Một nghiên cứu cho thấy trung bình một người phụ nữ có thể nuốt tổng cộng 1,8kg son môi trong cả cuộc đời Ngoài ra, chì là một kim loại

có khả năng tích tụ trong cơ thể nên lượng chì trong son môi nếu ta lỡ nuốt vào sẽ cộng hưởng với hàm lượng chì hấp thụ từ môi trường Ngoài ra, các bà

mẹ thường để các bé gái dùng son của mẹ để chơi cũng có thể gây ảnh hưởng không tốt

Để giảm thiểu tình trạng hấp thụ chì qua son môi, điều quan trọng nhất

là nên tránh sử dụng các son môi có nguồn gốc không rõ ràng Ngoài ra, nếu được hãy chọn các loại son môi hữu cơ (organic) vì chúng không sử dụng chất tạo màu công nghiệp Các tín đồ của màu son đỏ gợi cảm nên hạn chế sử dụng son dạng thỏi và dùng thêm son bóng (lip gloss) hoặc lip tint vì chúng

có màu sắc ít đậm hơn Cuối cùng, các bà mẹ nên tránh cho con mình tiếp xúc với son môi, đặc biệt là son màu đỏ và màu đậm

Các dạng son môi

Hiện nay, son môi có nhiều loại:

- Son dưỡng ẩm có chứa các thành phần như Vitamin E, glycerin và lô hội để giữ cho đôi môi mềm mại

- Son bóng chứa dầu nhiều hơn và cũng rất tốt cho những người có môi khô nhưng cần thoa thường xuyên và màu son nhìn ngoài có vẻ đậm hơn khi

tô lên môi

- Ở son dạng kem thì lượng sáp cao hơn những loại khác và điều này khiến môi bị khô hơn khi thoa son

- Son lâu phai có thể giữ được trên môi từ 6-8 tiếng nhưng thỉnh thoảng cần thoa thêm một lớp son dưỡng ẩm lên trên để tránh môi bị quá khô

Với son môi, chì như một yếu tố vi lượng, giúp mỹ phẩm bền màu và lâu phai Tuy nhiên, lượng chì trong sản phẩm thường ở liều lượng rất thấp (vài phần triệu) Nếu vượt quá mức trên, độc tố trong chì sẽ gây hại cho sức khoẻ người sử dụng, giới hạn chì cho phép trong son môi là 20 ppm

1.1.1.2 Thành phần của kem dưỡng da

Theo phân loại của Cục quản lý Dược Việt Nam, kem dưỡng da được xếp vào nhóm mỹ phẩm dành cho da Chúng được dùng trên da mặt hoặc da toàn thân với mục đích làm mềm, làm trắng, mịn, vừa dưỡng da vừa chống nắng,… Thông thường được gọi là kem dưỡng da nhưng chúng rất đa dạng về thể loại như dạng sữa, dạng kem…, cấu trúc là hỗn hợp, nhũ tương (Dầu/Nước hoặc Nước/Dầu) hoặc hỗn nhũ tương

Trong các sản phẩm kem dưỡng da trên thị trường, các tá dược được sử dụng hết sức phong phú, đa dạng về thành phần, tỷ lệ Gồm có các nhóm tá dược sau:

Nhóm tá dược thân dầu:

- Các chất béo:

+ Các dầu mỡ có nguồn gốc động thực vật: bản chất là các triglycerid của các axit béo no (lauric axit, palmitic axit, stearic axit…) và không no (oleic axit, linoleic axit…) Thường dùng dầu lạc, dầu vừng, dầu olive, mỡ lợn… + Các este của axit béo cao với ancol bậc nhất: isopropyl mirystat, isopropyl laurinat, isopropyl palmitat được sử dụng khá nhiều

+ Các sáp: sáp ong, sáp carnauba…

+ Các sản phẩm từ dầu mỡ, sáp: các axit béo, ancol béo, cholesterol…

- Nhóm hydrocarbon no: vaselin, parafin rắn, dầu parafin, ceresin, ozokerit

- Các tá dược silicon

Nhóm tá dược thân nước:

- Nước

- Nhóm tạo gel nguồn gốc thiên nhiên

- Nhóm tạo gel polymer của axit acrylic (nhóm carbopol)

- Nhóm tá dược PEG

- Nhóm tá dược tạo gel là dẫn chất của cellulose ( MC, CMC, HPMC, HPC )

Nhóm chất diện hoạt: Tween, Span, Brij…

Thông thường, dạng sữa có cấu trúc nhũ tương, dạng kem là nhũ tương hoặc hỗn hợp nhũ tương, dạng bơ, sáp là hỗn hợp So với các loại mỹ phẩm khác, như phấn, son, lotion,…các loại kem dưỡng da đa số có thể chất keo, dính, nhờn hơn và các tá dược có tính trơ về mặt hóa học, có phân tử cồng kềnh như các hydrocarbon no, dầu mỡ, các chất cao phân tử được sử dụng nhiều hơn hẳn các loại mỹ phẩm khác

Theo như chúng tôi được biết, hiện chưa có công trình nghiên cứu nào làm sáng tỏ chì trong kem dưỡng da tồn tại dưới những dạng nào, nhưng chì trong mỹ phẩm được cho là lẫn vào dưới dạng các tạp chất do tá dược không sạch, do bị thôi ra từ máy móc, bao bì hoặc nằm trong thành phần của các tá dược tạo độ bóng, tạo màu

Do đặc điểm của kem dưỡng da là dùng ngoài da và dùng thường xuyên, lâu dài nên thường chì sẽ tích lũy dần dần bên trong cơ thể gây những tổn thương khó phát hiện, hoặc khi phát hiện thì tổn thương đã ăn sâu ra nhiều

cơ quan Chính vì vậy xác định và kiểm tra giới hạn chì càng trở nên quan trọng Theo quy định của Cục quản lý dược Việt Nam, giới hạn chì trong mỹ phẩm nói chung không được lớn hơn 20 ppm

1.1.1.3 Thành phần của sữa rửa mặt

Thực tế, thành phần của sữa rửa mặt ngoài kem, sữa còn có nước, mùi cùng các chất làm mềm da (emollient, softener), làm ẩm da (humectant, moisturizing), làm mượt da (smooth)… chủ yếu được chiết xuất từ các loại dầu có trong thực vật hoặc dầu khoáng như dầu dừa, ôliu, hướng dương, lanolin, glyceryl palmitat, tromethamin, sorbitol, vitamine E, sodium carbomer…

Đặc biệt nhất là glycerin - một trong những chất giữ ẩm cực mạnh, có tính chất hút mỡ và nước, thường được sử dụng để liên kết giữa nước và chất béo, tạo thành một nhũ dịch như sữa mà người ta thường gọi là… sữa Đối với loại “sữa” này, cho dù có rửa lại với nước sạch nhiều lần, glycerin vẫn lưu lại một ít trên da, có tác dụng giữ ẩm để da luôn mượt mà, hạn chế da khô, nứt

nẻ, da lão hóa

1.1.2 Công dụng của mỹ phẩm

Từ xa xưa con người đã có nhu cầu làm đẹp, đã biết làm đẹp Ngày nay, khi xã hội phát triển, kinh tế phát triển, nhu cầu làm đẹp ngày càng tăng cao

Ở Việt Nam, trong những năm gần đây, khi nền kinh tế được mở cửa, đi đến đâu cũng có thể thấy những sản phẩm “làm đẹp” cho con người Đó chính là

mỹ phẩm

Một làn da đẹp, mịn màng và khỏe khoắn, một đôi môi căng mọng đầy sức sống… góp phần không nhỏ làm tôn lên vẻ đẹp của mỗi chúng ta Cuộc sống hiện đại, môi trường ô nhiễm, ánh nắng mặt trời, bụi khói…khiến làn da

bị lão hóa đi, thô và thiếu sức sống Vì vậy, con người chúng ta đã tìm đến những cách khác nhau để bảo vệ và đem lại vẻ tươi đẹp cho làn da: đến spa, thẩm mỹ viện để massage, chăm sóc da, dùng các sản phẩm cải thiện làn da từ

thiên nhiên…và sử dụng mỹ phẩm là một trong những cách nhanh chóng, rẻ

và thuận tiện nhất

Mỹ phẩm rất đa dạng về mẫu mã, phong phú về chủng loại, dạng dùng Các sản phẩm điển hình là các chế phẩm dùng cho da, tóc, móng, răng miệng ở dạng bột, bột nén, kem, sữa, gel, dầu, hỗn dịch, nhũ tương Trong

số các sản phẩm làm đẹp đó, phấn trang điểm là mỹ phẩm phổ biến, dùng để che đi các khuyết điểm trên mặt, cổ, chống nắng, hút dầu, làm mịn, sáng da Kem dưỡng da làm mềm, làm trắng, mịn, vừa dưỡng da vừa chống nắng,… Son môi giúp đôi môi căng mọng , màu sắc và tràn đầy sức sống…Sữa rửa mặt, sữa tắm giúp làn da sáng mịn và sạch sẽ…

1.2 Sơ lược về kim loại nặng chì [21, 27, 41]

1.2.1 Đặc tính nguyên tử và tính chất hóa lý

Đặc tính nguyên tử của nguyên tố chì

Cấu hình electron: [Xe]4f145d106s26p2

Cấu trúc tinh thể : Lập phương tâm diện

Trạng thái oxy hóa: phổ biến nhất là +2

Năng lượng ion hóa thứ nhất: 7,42 eV

Chì có khả năng phản ứng với các axit mạnh như axit nitric đặc, axit sunfuric đặc nóng, axit clohydric đặc nóng…và bị ăn mòn bởi nước tinh khiết, các axit hữu cơ yếu trong môi trường có oxy

Chì chỉ tương tác trên bề mặt với dung dịch axit clohiđric loãng và axit sunfuric dưới 80% và bị bao bọc bởi lớp muối khó tan (PbCl2 và PbSO4) nhưng với dung dịch đậm đặc hơn của các axit đó, chì có thể tan vì muối khó tan của lớp bảo vệ đã chuyển thành hợp chất tan:

PbCl2 + 2 HCl  H2PbCl4

PbSO4 + H2SO4  Pb(HSO4)2

3Pb + 8 HNO3 loãng  3 Pb(NO3)2 + 2NO + 4 H2O

Chì có thể tan trong axit axetic khi có mặt oxi và các axit hữu cơ khác:

2 Pb + 4 CH3COOH + O2  2 Pb(CH3COO)2 + 2 H2O Với dung dịch kiềm, chì có thể tương tác khi đun nóng giải phóng hiđro:

Pb + 2KOH + 2H2O K2 [Pb(OH)4] + H2

Chì dạng nguyên tử hấp thụ những bức xạ có bước sóng 217,00nm và 283,30 nm cho phổ hấp thụ đặc trưng, có độ nhạy cao Đặc tính này đã được ứng dụng để phân tích lượng nhỏ Pb trong mẫu bằng phương pháp AAS Chì cũng hấp thụ tốt tia Rơnghen, tia phóng xạ

1.2.2 Các hợp chất

1.2.2.1 Chì oxit

Chì có 2 oxit là PbO, PbO2 và 2 oxit hỗn hợp là chì meta planbat Pb2O3

hay (PbO PbO2), chì orthoplanbat Pb3O4 (2PbO PbO2)

Monooxit PbO là chất rắn có hai dạng: PbO- màu đỏ và PbO - màu vàng, PbO tan trong axit và tan trong kiềm mạnh, khi đun nóng trong không khí bị oxi hóa thành Pb3O4

Đioxit PbO2 là chất rắn màu nâu đen, có tính lưỡng tính nhưng tan trong kiềm dễ hơn trong axit Khi đun nóng PbO2 mất dần oxi biến thành các oxit trong đó chì có số oxi hóa thấp hơn:

Pb(OH)2 + 2HCl PbCl2 + 2H2O

Pb(OH)2 chỉ tan trong kiềm nóng chảy

Pb(OH)2 + KOH K2 [Pb(OH)4]

Muối hiđroxoplombit dễ tan trong nước bị thủy phân mạnh nên chỉ bền trong dung dịch kiềm dư

1.2.2.3 Muối của chì

Các muối chì (II) thường là tinh thể có cấu trúc phức tạp, không tan

trong nước, trừ Pb(NO3)2 và Pb(CH3COO)2 Ion Pb(II) có thể tạo nhiều phức với hợp chất hữu cơ như amonipyrilodyn đithiocacbamat (APDC), điển hình

là với đithizon ở pH = 8,5 -9,5 tạo phức màu đỏ gạch

Tất cả các đihalogenua có thể kết hợp với halogenua kim loại kiềm MX tạo thành hợp chất kiểu M2 [PbX4] Sự tạo phức này giải thích khả năng dễ hòa tan của chì đihalogenua trong dung dịch đậm đặc của axit halogenhiđric

và muối của chúng:

PbI2 + 2KI  K2 [PbI4] PbCl2+2HClH2 [PbCl4]

1.2.3 Chì trong tự nhiên, sản xuất và đời sống [4, 13]

Là một trong những kim loại được biết đến từ thời thượng cổ, chì chiếm khoảng 0,002% khối lượng vỏ trái đất (độ sâu vỏ 16km) Trong tự nhiên chì tồn tại chủ yếu trong quặng galena (PbS), anglesite (PbSO4), cerussite (PbCO3) Chì cũng tồn tại dưới dạng các hợp chất: oxyd chì vàng (PbO), oxyd chì đỏ (Pb3O4), oxyd chì nâu (PbO2), hợp chất với các kim loại khác như chì cromat, chì silicat Chì có nhiều đồng vị: 208 (51,7%), 206 (25,2%), 204 (1,40%)

Trong không khí cũng chứa chì do những biến đối địa chất (núi lửa),công nghiệp sản xuất chì, dầu lửa, quá trình đốt nhiên liệu động cơ Một

số nguồn thải chì vào môi trường khác như công nghiệp chế ắcquy, làm que hàn, đạn súng, các thiết bị chắn phóng xạ, sản xuất hàng tiêu dùng: gốm sứ, đồ chơi, chất màu, sơn, thủy tinh, diêm, bút chì, mỹ phẩm: thuốc nhuộm tóc, son môi, phấn

Do những nguồn gốc trên, chì tồn tại ở nhiều dạng đồng vị 208Pb (51%- 53%), 206Pb (23,5%-27%), 207Pb (20,5%-23%), 204Pb (1,35%-1,5%) trong môi trường không khí làm ô nhiễm nguồn nước, đất, thấm vào thực vật, và vì thế, động vật ăn thực vật nhiễm chì, uống nước nhiễm chì cũng sẽ bị nhiễm chì Hàm lượng chì nhiễm trong động vật, thực vật phụ thuộc vào lượng chì

có trong môi trường

Trong đời sống thường ngày, nguồn tiếp xúc của con người với chì chủ yếu là qua đường ăn uống và hít thở Chì được sử dụng trong công nghệ bảo quản, có mặt trong các chất phụ gia chế biến thức ăn, có mặt trong thành phần hợp kim chế tạo ống dẫn nước Trong suốt thế kỷ trước, việc sử dụng công nghệ xăng pha chì một cách rộng rãi đã làm thải ra một lượng lớn chì gây ô nhiễm bầu không khí Ngày nay, một số nước tiên tiến trên thế giới đã bãi bỏ công nghệ này, vì vậy mà lượng chì thải ra không khí cũng giảm đi rõ ràng

1.2.4 Độc tính [4, 10, 15, 21]

1.2.4.1 Đường xâm nhập

Đường hô hấp: Đây là con đường hấp thu chủ yếu do hít phải bụi và hơi

chì Sự xâm nhập qua đường hô hấp của chì phụ thuộc vào kích thước hạt bụi chì, vị trí được giữ lại trên đường hô hấp và tính tan của các hợp chất trong bụi chì

Đường tiêu hóa: Sự hấp thu của chì qua đường tiêu hóa khác nhau giữa

các cá thể, phụ thuộc vào tuổi, thể chất, tình trạng dinh dưỡng của cơ thể, tình trạng đường tiêu hóa

Đường da: Chì thấm qua da và đi vào máu Các muối vô cơ của chì

không dễ thấm qua da lành nhưng các muối hữu cơ thâm nhập một cách đáng

kể Khi nhiệt độ và độ ẩm da tăng chì cũng thấm qua nhiều và nhanh hơn Đây cũng là con đường xâm nhập chủ yếu của chì vào cơ thể khi sử dụng kem dưỡng da

1.2.4.2 Dược động học

Chì lắng đọng nhiều nhất tại xương, khoảng 90-95% và dưới dạng muối triphosphat không tan Ở dạng này chì không gây độc Tuy nhiên, trong tình trạng cơ thể nhất định, chì trong kho dự trữ từ xương sẽ chuyển vào máu dưới dạng phân ly có độ hòa tan cao gấp hàng trăm lần chì phosphat và gây độc Trong các mô mềm, chì có nhiều ở não, thận và tủy xương Khi xâm nhập vào cơ thể, chì gắn với albumin của máu tạo thành albuminat chì Trong máu, chì đặc biệt gắn nhiều nhất ở hồng cầu, phần còn lại gắn vào huyết tương, hoặc khuếch tán và đi đến các nơi trong cơ thể

Đặc tính của chì là sau khi xâm nhập vào cơ thể, nó rất ít bị đào thải ra ngoài Con đường đào thải chính là qua đường tiết niệu và tiêu hóa Lượng đào thải qua nước tiểu đặc biệt quan trọng và phụ thuộc nhiều vào tình trạng chức năng thận Ngoài ra còn đường tóc, móng, kinh nguyệt và sữa

1.2.4.3 Tác hại đối với con người

Chì và các hợp chất của chì tích lũy và gia tăng trong cơ thể đến một mức nào đó sẽ gây ảnh hưởng đến các quá trình trong sinh học và các cơ quan trong cơ thể con người Tính nguy hiểm đặc biệt của nó là ở chỗ khó có phương tiện cứu chữa nếu bị nhiễm độc lâu dài Trẻ em chịu ảnh hưởng của chì nặng nề hơn người lớn Những tác hại chì gây ra cho cơ thể là:

Trên hệ tạo máu:

Ức chế tổng hợp HEM, rối loạn tổng hợp globulin, sản sinh tế bào hồng cầu hạt kiềm, giảm tuổi thọ hồng cầu, gây thiếu máu

Trên thận:

Làm tổn thương nhu mô thận, xơ hóa kẽ, tắc nghẽn cầu thận, co động mạch thận; phì đại tuyến thượng thận; suy thận tiến triển chậm Ngoài ra còn những tổn thương khác nhau trên những mao mạch nhỏ và mao mạch thận

Do tổn thương như vậy nên nhiễm độc chì thường có biểu hiện đái máu vi thể, protein niệu và cao huyết áp

Trên hệ enzyme:

Làm rối loạn hệ thống enzyme, nhất là những enzyme có nhóm hoạt động chứa hydro

Trên hệ thần kinh trung ương và ngoại biên:

Trên hệ thần kinh trung ương: tùy thuộc vào thời gian, mức độ tiếp xúc với chì và có sự khác biệt giữa người lớn và trẻ em Tiếp xúc lâu dài có thể bị giảm trí nhớ, giảm khả năng tập trung và chậm phản ứng Nặng hơn có thể mắc phải bệnh não do chì, phù não, tổn thương tuần hoàn mạch dẫn đến tử vong

Trên thần kinh ngoại vi: chì làm tổn thương thần kinh ngoại vi gây rối loạn dẫn truyền, viêm dây thần kinh và gây giảm trương lực cơ hoặc liệt, biểu hiện ở nhóm cơ co duỗi, cơ delta, cơ ngửa dài

Ngoài ra thần kinh vận mạch cũng bị tổn thương: co thắt mao mạch đầu ngón tay, rối loạn cảm giác đầu chi và đau dọc các dây thần kinh

Trên hệ tiêu hóa:

Biểu hiện bằng cơn đau bụng chì và hội chứng viêm dạ dày, ruột mãn tính Khoảng 71-90% bệnh nhân có biểu hiện viêm loét dạ dày tá tràng và viêm đại tràng co thắt mãn tính

Cường giáp trạng, suy giảm chức năng tuyến thượng thận

Thoái hóa buồng trứng, tổn thương tinh hoàn, vô sinh, liệt dương Tổn thương thần kinh thị giác, xuất hiện những chấm đen trong võng mạc từ sớm

Đau khớp, vôi hóa loang lổ trên hình ảnh chụp cắt lớp xương ở người lớn

1.2.5 Giải độc

Việc giải độc nhiễm độc chì là vô cùng quan trọng đối với tính mạng người nhiễm độc Điều trị nhiễm độc chì ở Việt Nam chủ yếu dùng CaNa2 EDTA, Ethambutol Penicillamin ít dùng Succimer, ưnithiol chưa áp dụng trong điều trị nhiễm độc chì ở nước ta BAL không có tác dụng trong điều trị nhiễm độc chì Các phối tử dùng làm thuốc giải độc chì cũng như các kim loại nặng có khả năng tạo phức bền vững với kim loại nặng, ngăn không cho kim loại kết hợp với phối tử sinh học, đồng thời giải phóng enzym hoặc phối tử sinh học đã kết hợp với kim loại bằng cơ chế cạnh tranh tạo phức

- CaNa 2 EDTA là thuốc giải độc Pb có hiệu quả do ái lực mạnh với Pb

Đầu tiên, Pb được huy động ra từ trong xương và sau khi ngừng thuốc thì Pb lại được tái phân bố từ máu và các mô mềm trở về xương Tiêm tĩnh mạch lượng lớn trong thời gian ngắn sẽ giải phóng lượng Pb quá nhiều, vượt quá khả năng thải trừ của thận, gây nguy hiểm cho bệnh nhân

Ưu điểm: tạo phức rất bền với chì

- Ethambutol và EDDB (ethylen-dimino dibutyric axit)

Trong cơ thể, Ethambutol chuyển hóa thành EDDB Ethambutol tạo phức với chì kém bền hơn so với EDTA, nhưng cũng đủ đào thải chì khỏi cơ thể

Ethambutol có tính đặc hiệu cao hơn EDTA, có thể lấy chì trong tế bào mạnh hơn EDTA

- DMSA (Succimer) làm tăng thải chì qua đường niệu tương tự

CaNa2EDTA và có tác dụng giảm nồng độ chì trong máu lớn hơn

CaNa2EDTA Thuốc có thể dùng theo đường tiêu hóa và có ít tác dụng phụ.Vì vậy có thể dùng điều trị dự phòng ngộ độc Pb

- DMPS, CaNaiDTPA có tác dụng tốt trong điều trị nhiễm độc chì, dùng

điều trị nhiễm độc chì mạn ở Liên Xô từ năm 1962 Một số tác giả cho rằng không nên dùng điều trị ngộ độc chì ở trẻ em do có thể gây ra các biến chứng bất lợi

- DTP A (Diethvien triamin venta acetic axit)

Tạo phức gần giống EDTA Do đặc điểm kỵ nước nên DTPA dễ dàng đi qua màng tế bào, lấy ion kim loại độc trong đó Nhược điểm: ít đặc hiệu

1.3 Các phương phác xác định kim loại chì

Hiện nay có nhiều phương pháp khác nhau để xác định kim loại nói chung và chì nói riêng Đó là các phương pháp: Phân tích khối lượng, phân tích điện hóa, phân tích quang phân tử và nguyên tử… Sau đây nêu tóm tắt một số phương pháp và chú ý đi sâu vào phương pháp phổ hấp thụ

nguyên tử AAS

1.3.1 Phương pháp phân tích hóa học [22, 32]

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 thuốc thử phù hợp, sau đó lọc, rửa, sấy hoặc nung rồi cân chính xác sản phẩm và từ đó xác định được hàm lượng chì trong đối tượng phân tích

Phương pháp này đơn giản không đòi hỏi máy móc hiện đại, đắt tiền có

độ chính xác cao Tuy nhiên đòi hỏi nhiều thời gian, thao tác phức tạp và chỉ phân tích hàm lượng lớn nên không dùng để phân tích lượng vết

1.3.1.2 Phương pháp phân tích thể tích

Nguyên tắc: Dựa trên sự đo thể tích dung dịch thuốc thử đã biết nồng độ

chính xác ( dung dịch chuẩn ) được thêm vào dung dịch chất phân tích để tác dụng đủ toàn bộ chất định phân đó Tùy thuộc vào 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 complexon

1.3.2 Phương pháp phân tích công cụ [22, 32]

1.3.2.1 Các phương pháp phân tích điện hóa

Có nhiều phương pháp phân tích điện hóa để xác định hàm lượng vết kim loại chì Trong số các phương pháp đó thì phương pháp phân tích cực phổ, phương pháp Von - Ampe hòa tan, phương pháp ICP- MS tỏ ra có nhiều

ưu việt hơn Bởi vậy, chúng tôi sẽ giới thiệu về các phương pháp này

1.3.2.1.1 Phương pháp cực phổ

Nguyên tắc: Người ta thay đổi liên tục và tuyến tính điện áp đặt vào

hai cực để khử các ion kim loại, do mỗi kim loại có thế khử khác nhau Thông qua chiều cao của đường cong Von- Ampe có thể định lượng được các ion kim loại trong dung dịch ghi cực phổ Vì dòng giới hạn Igh ở các điều kiện xác định tỉ lệ thuận với nồng độ ion trong dung dịch ghi cực phổ theo phương trình:

I = K* C

Ưu điểm: Nó cho phép xác định cả chất vô cơ và hữu cơ với nồng độ

10-5- 10-6 M tùy thuộc vào cường độ và độ lặp lại của dòng dư

Nhược điểm: Độ nhạy bị hạn chế bởi ảnh hưởng của dòng tụ điện, dòng

cực đại, của oxi hòa tan, bề mặt điện cực…

1.3.2.1.2 Phương pháp von-ampe hòa tan

Nguyên tắc: Gồm hai quá trình chính:

Bước 1: Điện phân làm giàu chất phân tích trên bề mặt điện cực làm việc, trong khoảng thời gian xác định, tại thế điện cực xác định

Bước 2: Hòa tan kết tủa làm giàu trên điện cực bằng cách phân cực

ngược cực làm việc, đo và ghi đường Von-ampe hòa tan Trên đường này xuất hiện pic của chất cần phân tích Xác định hàm lượng chất cần phân tích dựa trên chiều cao của pic

Ưu điểm: Nhạy, xác định được nhiều nguyên tố trong khoảng nồng độ

10-6 đến10-9 mol/l với độ chính xác cao Xác định được nhiều kim loại trong thời gian ngắn

Nhược điểm: Độ nhạy bị hạn chế bởi dòng dư, nhiều yếu tố bị ảnh

hưởng của điện cực chỉ thị, chất nền…

1.3.2.2 Các phương pháp quang phổ [22,32]

Các phương pháp phân tích ngành quang bao gồm quang phân tử (MS)

và quang nguyên tử (AS)

Trong ba phương pháp phân tích quang nguyên tử AAS, AES, AFS, chúng tôi quan tâm tới phương pháp AAS bởi phương pháp này được coi như

là phương pháp chuẩn để phân tích hàm lượng vết các kim loại trong các đối tượng phân tích khác nhau

* Phương pháp phổ hấp thụ nguyên tử

1.3.2.2.1 Nguyên tắc của phương pháp

Phép đo phổ hấp thụ nguyên tử dựa trên cở sở nguyên tử ở trạng thái hơi

có khả năng hấp thụ các bức xạ có bước sóng nhất định mà nó có thể phát ra trong quá trình phát xạ khi chiếu một chùm tia sáng có bước sóng nhất định vào đám hơi nguyên tử đó Muốn thực hiện các phép đo phổ ta cần thực hiện các quá trình sau:

Chuyển mẫu phân tích thành trạng thái hơi của các nguyên tử tự do (quá trình nguyên tử hoá mẫu) Đây là việc rất quan trọng của phép đo vì chỉ có các nguyên tử ở trạng thái tự do ở trạng thái hơi mới có khả năng cho phổ hấp thụ nguyên tử Số nguyên tử tự do ở trạng thái hơi là yếu tố quyết định cường

độ vạch phổ Quá trình nguyên tử hoá mẫu tốt hay không tốt đều ảnh hưởng tới kết quả phân tích Có hai kỹ thuật nguyên tử hoá mẫu là kỹ thuật nguyên

tử hoá trong ngọn lửa (F -AAS) và kỹ thuật nguyên tử hoá mẫu không ngọn lửa (EST-AAS) Nguyên tắc chung là dùng nhiệt độ cao để hoá hơi và nguyên

tử hoá mẫu phân tích

Sau đó chiếu chùm sáng phát xạ của nguyên tố cần phân tích từ nguồn bức xạ vào đám hơi nguyên tử đó để chúng hấp thụ những bức xạ đơn sắc nhạy hay bức xạ cộng hưởng có bước sóng nhất định ứng đúng với tia phát xạ nhạy của chúng

Nguồn phát xạ chùm tia đơn sắc có thể là đèn catot rỗng (HCL), các đèn phóng điện không điện cực (EDL) hay nguồn phát xạ liên tục đã được biến điệu Ở đây, cường độ bức xạ bị hấp thụ tỷ lệ với số nguyên tử tự do có trong môi trường hấp thụ theo công thức:

I  I e0. (K N L v ) (1.1) Trong đó:

I0: cường độ chùm sáng chiếu vào đám hơi nguyên tử

I: cường độ chùm sáng ra khỏi đám hơi nguyên tử

Kv: hệ số hấp thụ nguyên tử của vạch phổ tần số v

L: bề dày lớp hấp phụ

Tiếp đó nhờ hệ thống máy quang phổ người ta thu được toàn bộ chùm sáng, phân ly và chọn một vạch phổ hấp thụ nguyên tử cần phân tích để có cường độ của nó Cường độ đó chính là tín hiệu hấp thụ của vạch phổ hấp thụ nguyên tử

Nếu A là mật độ quang của chùm bức xạ có cường độ I0 sau khi đi qua môi trường hấp thụ còn lại là I, ta có:

0 lg( / ) 2,303 .

A  I I  K N l (1.2) Hay A k N.

Với k  2,303.K l.

Giữa N và nồng độ C của nguyên tố trong dung dịch phân tích có quan

hệ với nhau Nhiều thực nghiệm cho thấy trong một giới hạn nhất định của nồng độ C thì:

N=Ka.Cb (1.3) Trong đó:

Ka là hằng số thực nghiệm, phụ thuộc vào tất cả các điều kiện hóa hơi

và nguyên tử hóa mẫu

b là hằng số bản chất phụ thuộc vào từng vạch phổ của từng nguyên tố (0<b<1)

Từ (1.1) và (1.3) ta có:

Trong đó:

a = k.ka là hằng số thực nghiệm

với b = 1 thì quan hệ A, C là tuyến tính: A = a.C (1.5) Phương trình (1.4) được coi là phương trình cơ sở của phép đo định lượng các nguyên tố theo phương pháp phổ hấp thụ nguyên tử

Nói chung, phương pháp này ngoài cho độ nhạy và độ chọn lọc rất cao còn có một số điểm mạnh khác nhau khả năng phân tích với số lượng lớn các nguyên tố hoá học khác nhau Ngoài các nguyên tử kim loại còn có thể phân tích được một số á kim (S, Cl), một số hợp chất hữu cơ, lượng mẫu tốn ít, thời gian nhanh, đơn giản, dùng hiệu quả đối với nhiều lĩnh vực như y học, dược học, sinh học, phân tích môi trường, phân tích địa chất, đặc biệt là lượng vết các kim loại

1.3.2.2.2 Kĩ thuật đo F-AAS

Đây là kĩ thuật, người ta dùng năng lượng nhiệt của ngọn lửa đèn khí để hoá hơi và nguyên tử hoá mẫu phân tích Vì thế mọi quá trình xảy ra trong khi nguyên tử hoá mẫu phụ thuộc vào các đặc trưng và tính chất của ngọn lửa đèn khí, nhưng chủ yếu là nhiệt độ ngọn lửa Đó là yếu tố quyết định hiệu suất nguyên tử hoá mẫu phân tích, và mọi yếu tố ảnh hưởng đến nhiệt độ ngọn lửa đèn khí đều ảnh hưởng đến kết quả của phương pháp phân tích

Nhiều sinh viên khoa hoá Đại học Vinh đã ứng dụng phương pháp này

để xác định lượng vết các kim loại nặng trong các đối tượng khác nhau: rau quả, thực phẩm, nước, mỹ phẩm, thảo dược…

1.3.2.2.3 Kĩ thuật đo GF-AAS

Kĩ thuật nguyên tử hoá không ngọn lửa ra đời sau kĩ thuật nguyên tử hoá trong ngọn lửa Nhưng kĩ thuật này được phát triển rất nhanh và hịên nay đang được sử dụng rất phổ biến vì kĩ thuật này có độ nhạy rất cao (mức ppb)

Do đó, khi phân tích lượng vết kim loại trong trường hợp không cần thiết phải

làm giàu sơ bộ các nguyên tố cần phân tích

Về nguyên tắc, kĩ thuật nguyên tử hoá mẫu không ngọn lửa là quá trình nguyên tử hoá tức khắc trong thời gian rất ngắn nhờ năng lượng nhiệt của dòng điện có công suất lớn và trong môi trường khí trơ Quá trình nguyên tử hoá xảy ra theo 3 giai đoạn kế tiếp nhau: sấy khô, tro hoá luyện mẫu, nguyên

tử hoá để đo phổ hấp thụ nguyên tử và cuối cùng là làm sạch cuvet Nhiệt độ trong cuvet graphit là yếu tố chính quyết định mọi sự diễn biến của quá trình nguyên tử hoá mẫu

1.3.2.3.Các phương pháp phân tích định lượng AAS [22,32]

Phương pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử là phương pháp xác định nồng độ hay hàm lượng của một hay nhiều nguyên tố trong cùng một mẫu phân tích bằng cách đo độ hấp thụ bức xạ bởi nguyên tử tự do của nguyên tố

đố được hóa hơi từ mẫu phân tích Việc định lượng được tiến hành ở bước sóng của một trong những vạch hấp thụ của nguyên tố cần xác định

Để xác định nồng độ (hàm lượng) của các nguyên tố trong mẫu phân tích người ta thường thực hiện theo các phương pháp sau đây :

Phương pháp đường chuẩn

Phương pháp thêm tiêu chuẩn

Phương pháp đồ thị không đổi

Phương pháp dùng một mẫu chuẩn

1.3.2.3.1 Phương pháp đồ thị chuẩn (đường chuẩn)

Nguyên tắc của phương pháp này là dựa vào phương trình cơ bản của các phép đo A= K.C và dãy mẫu đầu (ít nhất là ba mẫu đầu) để dựng một đường chuẩn và sau đó nhờ đường chuẩn này và giá trị Ax để xác định nồng

độ Cx của nguyên tố cần phân tích trong mẫu đo phổ, rồi từ đó tính được nồng

độ của nguyên tố X cần xác định là C1, C2, C3, C4, C5, và các mẫu phân tích

có nồng độ là Cx1, Cx2, sau đó chọn các điều kiện phù hợp và đo cường độ

phù hợp của một vạch phổ hấp thụ của nguyên tố phân tích ta thu được giá trị cường độ hấp thụ tương ứng A1, A2, A3, A4, A5, Ax1, Ax2 … và lập đồ thị chuẩn A= f(C) Đồ thị chuẩn có dạng hình 1.1

A ( )

B

Ax

C1 C2 C3 C4 C5 C6 C (g/ml)

Hình 1.1 Đồ thị chuẩn của phương pháp đường chuẩn

Các phương pháp này đơn giản dễ thực hiện và rất hợp với việc phân tích hàng loạt mẫu của cùng một nguyên tố, đó là ưu điểm của phương pháp này Song trong nhiều trường hợp chúng ta không thể chuẩn bị được một dãy mẫu đầu thỏa mãn các điều kiện đã quy định cho phương pháp này nên không xác định được chính xác vị trí của đường chuẩn Nghĩa là khi mẫu phân tích

có thành phần phức tạp và chúng ta chưa biết chính xác thì không thể chuẩn

bị được một dãy mẫu đầu đúng đắn nên sẽ bị ảnh hưởng của nền, thành phần của mẫu, đó là nhược điểm của phương pháp này

1.3.2.3.2 Phương pháp thêm tiêu chuẩn

Nguyên tắc của phương pháp này là dùng ngay mẫu phân tích làm nền

để chuẩn bị một dãy mẫu đầu, bằng cách lấy một lượng mẫu phân tích nhất định và gia thêm vào đó những lượng nhất định của nguyên tố cần phân tích theo từng bậc nồng độ (theo cấp số cộng) như bảng 1.1

Bảng 1.1 Dãy chuẩn của phương pháp thêm chuẩn

C0 C1 C2 C3 C4 C5

Lưỡng mẫu phân tích CX CX CX CX CX CX

Lượng thêm vào 0 C1 C2 C3 C4 C5

Chất khác Các chất khác là như sau

A đo được A0 A1 A2 A3 A4 A5

Sau đó chọn các điều kiện thí nghiệm phù hợp và một vạch phổ đặc trưng của nguyên tố phân tích, tiến hành ghi đo cường độ hấp thụ của vạch phổ đó theo tất cả dãy mẫu đầu Dựng một đường chuẩn theo hệ tọa độ

A- C Đó chính là đường chuẩn của phương pháp thêm tiêu chuẩn và xác định Cx bằng cách ngoại suy từ đồ thị hình 1.2

A

0 C1 C2 C

Hình 1.2 Đồ thị chuẩn của phương pháp thêm tiêu chuẩn

Phương pháp này được sử dụng rất nhiều trong phân tích lượng viết các nguyên tố kim loại trong các mẫu khác nhau, đặc biệt là các loại mẫu có thành

phần vật lý, hóa học phức tạp, các mẫu quặng, đa kim

M

1.3.2.3.3 Phương pháp đồ thị không đổi

Nguyên tắc của phương pháp này là muốn xác định một nguyên tố nào

đó, trước hết phải xây dựng một đường chuẩn như trong phương pháp đường chuẩn Đường chuẩn này được gọi là đường chuẩn cố định và được dùng lâu dài Như vậy muốn xác định nồng độ CX chưa biết ta phải chuyển các giá trị

AX1 tương ứng đó về giá trị AX0 của đường chuẩn cố định để xác định Cx Phương pháp đồ thị không đổi rất phù hợp với phép phân tích hàng loạt mẫu từ ngày này qua ngày khác Vì trong mỗi ngày phân tích chúng ta không phải ghi phổ lại của toàn bộ dãy mẫu đầu nên tiết kiệm được thời gian, mẫu chuẩn Nhưng nó cũng có hạn chế như phương pháp đường chuẩn

1.3.2.3.4 Phương pháp dùng một mẫu chuẩn

Khi có mẫu chuẩn: Ta chỉ cần đó A1 mẫu chuẩn của mẫu phân tích đã biết

có nồng độ C1 và Ax của chất phân tích Sau đó tính Cx của chất phân tích Nghĩa là chúng ta có: Với mẫu phân tích: Ax= a.Cx

Với mẫu đầu: A1 = a.C1 suy ra Cx = Ax.C1/A1

Khi không có mẫu chuẩn: Ta tiến hành tương tự như phương pháp thêm, chỉ khác không cần pha một dãy chuẩn Nhưng có một điều cần chú

ý là C1thêm vào và các giá trị Cx phải nằm trong vùng tuyến tính của phương pháp

1.3.2.4 Ưu nhược điểm của phương pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử 1.3.2.4.1 Ưu điểm

- Có độ nhạy và độ chon lọc tương đối cao Gần 60 nguyên tố hóa học

có thể xác định bằng phương pháp này với độ nhạy từ 1.10-4 đến 1.10-5%

- Nếu sử dụng kỹ thuật nguyên tử hóa không ngọn lửa thì có thể đạt đến

độ nhạy n.10-7% nên phương pháp phân tích này đã được sử dụng rất rộng rãi trong nhiều lĩnh vực để xác định lượng viết kim loại (phân tích các nguyên tố

vi lượng trong các đối tượng mẫu y học, sinh học, nông nghiệp, kiểm tra các hóa chất có độ tinh khiết cao)

- Do có độ nhạy cao nên trong nhiều trường hợp không phải làm giàu nguyên tố cần xác định trước khi phân tích nên tốn ít nguyên liệu mẫu, tốn ít thời gian, không phải dùng nhiều hóa chất tinh khiết cao khi làm giàu mẫu, tránh được sự nhiễm bẩn mẫu khi xử lý các giai đoạn phức tạp

- Công tác thực hiện nhẹ nhàng Các kết quả phân tích lại có thể ghi lại trên băng giấy hay giản đồ để lưu giữ lại sau này

- Cùng với các trang thiết bị hiện nay người ta có thể xác định đồng thời hay liên tiếp nhiều nguyên tố trong một mẫu Các kết quả phân tích lại rất ổn định, sai số nhỏ (trong nhiều trường hợp sai số không quá 15% với cùng nồng

độ cỡ 1-2ppm)

- Bằng sự ghép nối với máy tính cá nhân (PC) và các phần mềm đặc hợp quá trình đo và xử lý kết quả sẽ nhanh và dễ dàng, lưu lại đường chuẩn cho các lần sau

- Các trang thiết bị máy móc khá tinh vi và phức tạp Do đó cần phải có

kĩ sư có trình độ cao để bảo dưỡng và chăm sóc, cần cán bộ làm phân tích công cụ thành thạo để vận hành máy Những yếu tố này có thể khắc phục được qua công tác chuẩn bị và đào tạo cán bộ

- Nhược điểm chính: Chỉ cho ta biết thành phần nguyên tố của chất ở trong mẫu phân tích mà không chỉ ra trạng thái liên kết của nguyên tố ở trong mẫu Vì thế nó chỉ là phương pháp phân tích thành phần hóa học của nguyên