Phân tích hàm lượng vết của một số kim loại nặng trong cây sài đất

Nội dung chính của luận văn gồm những phần sau:- Lựa chọn các điều kiện tối ưu nhằm đưa ra quy trình xư lý mẫu tối ưu nhất để định lượng các kim loại đồng, chì va cadimi tron

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC

HOÀNG MẠNH HÙNG

PHÂN TÍCH HÀM LƯỢNG VẾT CỦA

MỘT SỐ KIM LOẠI NẶNG TRONG CÂY SÀI ĐẤT

LUẬN VĂN THẠC SĨ HÓA HỌC

THÁI NGUYÊN - 2018

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC

HOÀNG MẠNH HÙNG

PHÂN TÍCH HÀM LƯỢNG VẾT CỦA

MỘT SỐ KIM LOẠI NẶNG TRONG CÂY SÀI ĐẤT

Ngành: Hóa phân tích

Mã số: 8440118

LUẬN VĂN THẠC SĨ HÓA HỌC

Người hướng dẫn khoa học : TS Vương Trường Xuân

THÁI NGUYÊN - 2018

LỜI CẢM ƠN

Với lòng biết ơn sâu sắc, em xin chân thành cảm ơn TS Vương Trường Xuân đa

giao đê tài va tận tình hướng dẫn, tạo điều kiện cho em hoàn thành luận văn

Thái Nguyên, ngày 20 tháng 5 năm 2018

Học viên

Hoàng Mạnh Hùng

MỤC LỤC

LỜI CẢM ƠN a MỤC LỤC b DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT d DANH MỤC BẢNG e

MỞ ĐẦU 1

Chương 1: TỔNG QUAN 3

1.1 Tổng quan vê cây Sai đất 3

1.1.1 Giới thiệu chung cây Sai đất 3

1.1.2 Mô tả thực vật 3

1.1.3 Thanh phần hóa học, tác dụng dược lý 4

1.1.4 Cách dùng va công dụng của cây Sài đất

4 1.2 Tình hình sư dụng cây Sai đất va thảo dược ở Việt Nam 5

1.3 Vùng tác đông của kim loại nặng lên con người va các cơ thể sống

6 1.3.1.Vai trò của các nguyên tố Cu, Pb va Cd đối với cây 7

1.3.2 Vai trò sinh học của đồng, chì va cadimi 8

1.4 Các phương pháp phân tích lượng vết đồng, cadimi va chì 11

1.4.1 Các phương pháp phân tích quang học 11

1.4.2 Các phương pháp phân tích điện hoá 13

1.4.3 Giới thiệu vê phương pháp phổ khối plasma cao tần cảm ứng (ICP-MS) 14

1.5 Phương pháp xư lí mẫu phân tích xác định Cu, Cd va Pb 18

1.5.1 Phương pháp vô cơ hoá mẫu ướt 18

1.5.2 Phương pháp vô cơ hoá mẫu khô 19

1.5.3 Xư lý khô ướt kết hợp 19

1.5.4 Phương pháp pha loang mẫu bằng dung môi thích hợp 20

1.5.5 Phương pháp điện phân 20

1.5.6 Phương pháp phân hủy mẫu bằng lò vi sóng 20

1.5.7 Tác nhân vô cơ hoá 22

1.6 Tình hình nghiên cứu trong nước va ngoai nước

22 Chương 2: THỰC NGHIỆM 24

2.2 Đối tượng va phương pháp nghiên cứu 24

2.2.1 Đối tượng nghiên cứu 24

2.2.2 Phương pháp nghiên cứu 24

2.3 Thiết bị, hóa chất 24

2.3.1 Thiết bị, dụng cụ 24

2.3.2 Hóa chất va cách pha 25

2.3.3 Thiết bị phân hủy mẫu va phân tích mẫu 25

2.4 Lấy mẫu va xư lí mẫu 26

2.4.1 Lấy mẫu 26

2.4.2 Quy trình xư lí mẫu 28

2.5 Xây dựng đường chuẩn của các nguyên tố Cu, Cd va Pb 28

2.5.1 Pha hóa chất 29

2.5.2 Phương pháp xư lí kết quả phân tích theo phương pháp đường chuẩn 29

2.6 Phân tích mẫu thật 30

2.7 Rửa dụng cụ sau khi phân tích mẫu 30

Chương 3: KẾT QUA VÀ THẢO LUẬN 31

3.1 Tối ưu hóa điêu kiện phân tích bằng ICP-MS 31

3.1.1 Các điêu kiện phá mẫu của lò vi sóng 31

3.1.2 Các điêu kiện đo phổ khối nguyên tư của Cu, Cd va Pb 31

3.1.3 Chọn đồng vị phân tích 31

3.2 Đường chuẩn của Cu, Cd va Pb 32

3.2.1 Đường chuẩn của Cu 32

3.2.2 Đường chuẩn của Cd 33

3.2.3 Đường chuẩn của Pb 33

3.3 Kết quả xác định ham lượng các kim loại Cu, Cd va Pb trong các mẫu cây Sai đất 34

KẾT LUẬN 38

TÀI LIỆU THAM KHAO 40

DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT Viết tắt Nghĩa

AAS Phổ hấp thụ nguyên tư

AES Phổ phát xạ nguyên tư

F-AAS Phổ hấp thụ nguyên tư ngọn lửa

GF-AAS Phổ hấp thụ nguyên tư lò graphit

ICP Nguồn plasma cao tần cảm ứng

ICP-AES Phổ phát xạ nguyên tư nguồn plasma cao tần cảm ứng

ICP-MS Phổ khối nguyên tư nguồn plasma cao tần cảm ưng

ICP-OES Phổ phát xạ quang học nguyên tư nguồn plasma cao tần cảm ứng

LOD Giới hạn phát hiện của phương pháp

LOQ Giới hạn định lượng của phương pháp

DANH MỤC BẢNG

Bảng 1.1 Các giá trị tham khảo đối với nồng đô bình thường va đôc tính của

kim loại nặng trong thực vật 10

Bảng 1.2 Giới hạn rủi ro đối với môt số kim loại nặng (Bô Y tế va Dịch vụ Nhân sinh Hoa Kỳ Tháng 9 năm 2015) [26] 11

Bảng 2.1 Thời gian, địa điểm lấy va kí hiệu các mẫu sai đất 27

Bảng 2.2 Nồng đô các dung dịch chuẩn cần hút va định mức 29

Bảng 3.1 Các thông số tối ưu cho lò vi sóng phá mẫu 31

Bảng 3.2 Các điêu kiện vận hanh tối ưu cho máy đo 31

Bảng 3.3 Tỷ số khối lượng/điện tích (M/Z) của các kim loại cần phân tích32 Bảng 3.4: Giới hạn phát hiện (LOD) va giới hạn định lượng (LOQ) 34

Bảng 3.5 Kết quả xác định hàm lượng Cu, Cd, Pb trong mẫu cây Sai đất 34

DANH MỤC HÌNH

Hình 1.1 Cây Sai đất 3

Hình 2.1 Lò vi sóng Multiwave Pro 25

Hình 2.2 Thiết bị ICP-MS NeXion 2000 26

Hình 3.1 Đường chuẩn của Cu 32

Hình 3.2 Đường chuẩn của Cd 33

Hình 3.3 Đường chuẩn của Pb 33

Hình 3.4: Hàm lượng của Cu trong mẫu cây Sài đất va quy chuẩn so với Singapore 36

Hình 3.5: Hàm lượng của Cd trong mẫu cây Sài đất va quy chuẩn so với WHO 37

Hình 3.6: Hàm lượng của Pb trong mẫu cây Sai đất va quy chuẩn so với WHO 37

MỞ ĐẦU

Cho đến ngày nay có hàng trăm công trình khoa học Việt Nam cũng như trênthế giới đa công bố các kết quả nghiên cứu vê chức năng va ảnh hưởng của một sốkim loại nặng đối với sức khỏe con người Các nguyên tố vi lượng như đồng, chì vacadimi la thanh phần rất cần thiết trong cơ thể sống Nếu dư thừa hoặc thiếu hụt sẽgây ra một số bệnh như bệnh Schizophrenia, bệnh Willson đó la do sư dư thừa lượngđồng trong cơ thể, hiện tượng tím tái người ngất xỉu đột ngột do nhiễm đôc chì,…

Trong những năm gần đây việc sư dụng cây thuốc nam làm dược liệu vaomục đích chữa bệnh va bảo vệ sức khỏe con người đang ngay một phổ biến, điều đặcbiệt cây thuốc nam đang được nhiều người quan tâm sư dụng vì thuốc nam có nguồngốc tư nhiên, sư dụng theo kinh nghiệm dân gian, an toan, ít có tác dụng phụ,

Cây Sai đất la loại cây rất quen thuôc với những bạn ở nông thôn, trên nhữngcánh đồng, những bờ kênh, hay trong vườn nha, cây sai đất mọc rất nhiêu La câykhi sờ vao hơi nhám, cây có hoa mau vang rất xinh, nhưng vì cây có mùi hơi khóchịu nên trước đây cây thường không được sư dụng nhiêu Nhưng sư thật la trongĐông y cây Sai đất có rất nhiêu công dụng chữa bệnh vô cùng hiệu quả,

Hiện nay việc sư dụng cây Sai đất vao việc để trị mụn nhưng bên cạnh đó,nó còn được dùng để chữa viêm cơ, sốt xuất huyết, giải đôc tiêu viêm va trị viêmtuyến vú cực kỳ hiệu quả, ngoai ra Sai đất còn có khả năng chữa thoái hóa đốt sống

lưng va các bệnh xương khớp khác được nhiêu người sư dụng va có hiệu quả Song

ngày nay môi trường đang chịu ảnh hưởng nghiêm trọng bởi sư gia tăng phế thảichưa được xư lí đêu đưa trực tiếp vao môi trường đất, nước, không khí làm cho môitrường ngay cang bị ô nhiễm Cây Sai đất có thể bị nhiễm môt số kim loại nặng từmôi trường đó Vì vậy chúng ta không chỉ quan tâm nghiên cứu các chất có hoạttính sinh học sư dụng lam thuốc ma cần phải quan tâm nghiên cứu va kiểm trakhống chế các chất có hại đặc biệt la các kim loại nặng (Cu, Pb, Cd) ảnh hưởng trựctiếp đến sức khỏe của con người trong khi sư dụng

Xuất phát từ yêu cầu thực tế va tính cấp thiết đó nhằm góp phần vao công tácđảm bảo chất lượng cây thuốc nam em chọn va thực hiện luận văn:

“Phân tích hàm lượng vết của một số kim loại nặng trong cây Sài đất”

Nội dung chính của luận văn gồm những phần sau:

- Lựa chọn các điều kiện tối ưu nhằm đưa ra quy trình xư lý mẫu tối ưu nhất

để định lượng các kim loại đồng, chì va cadimi trong cây Sai đất

- Lựa chọn các điêu kiện tối ưu trong quá trình phân tích các kim loại đồng, chì va cadimi trên thiết bị ICP-MS để kết quả phân tích đạt đô chính xác cao

- Nghiên cứu các điều kiện ảnh hưởng đến quá trình phân tích các nguyên tốkim loại nói trên

- Xây dựng quy trình phân tích môt số kim loại như đồng, chì va cadimi trong mẫu Sai đất bằng phương pháp ICP-MS

- Áp dụng phân tích môt số mẫu thực tế

1.1 Tổng quan về cây Sài đất

Chương 1 TỔNG QUAN

1.1.1 Giới thiệu chung cây Sài đất

Tên khoa học: Wedelia calendulacea (L.) Less (Verbesina calendulacea L.) Họ: thuôc họ Cúc - Asteraceae (Compositae)

Tên Việt Nam: Sai đất

Tên gọi khác: Húng trám, Ngổ núi, Cúc nháp, Hoa múc, Tân sa,…[2]

1.1.2 Mô tả thực vật

Sai đất còn có tên húng trám vì khi vỏ cây có mùi trám, va được môt số nơidùng nó ăn sống như ăn rau húng Người ta còn gọi la ngổ núi vì cây giống cây raungổ lại mọc hoang trong núi Tên cúc nháp hay cúc giáp vì hoa giống hoa cúc, lá vathân lại nham nháp

Sai đất la môt loại cỏ sống dại, mọc lan bò, chỗ thân mọc lan tới đâu rễ mọctới đấy, nơi đất tốt có thể cao hơn 0,5m Thân mau xanh có lông trắng cứng nhỏ Lágần như không cuống, mọc đối, hình bầu dục thon dai, 2 đầu nhọn, dai 15-50mm,rông 8-25mm, có lông nhỏ cứng ở cả 2 mặt, mép có 1-3 răng cưa nông, 2 bên gânchính có 2 gân phụ xuất phát như từ môt điểm ở phía cuống lá, gân chính va phụ đêunổi ở mặt dưới lá Cụm hoa hình đầu, cuống hoa thìa lia mau vang tươi Quả bé,không có lông, đầu thu hẹp lại, tận cùng mang một vòng có răng [1,2,6]

Hình 1.1 Cây Sài đất

1.1.3 Thành phần hóa học, tác dụng dược

lý

- Theo nghiên cứu của các nha khoa học, cây sai đất chứa rất nhiều thanhphần hóa học rất tốt cho cơ thể Dịch ép của cây chứa dầu hoa tan 11,2%, hợp chấtbéo

29,7%, phytosterol 3,75%; caroten 1,14%, chlorophylle 3,75%, nhựa 44,95% còn cóđường, tanin, saponin, các chất có solice, pectin, mucin, lignin va các chất cócellulose Trong lá có chất Wedelolacton, vừa la môt flavonoid vừa la môt cumarin.Còn có tinh dầu va muối vô cơ

- Năm 1966, theo dõi 21 trường hợp viêm nhiễm trùng phần mềm, bệnh xáNgô Quyên (Hải Phòng) chỉ dùng sai đất gia nát đắp lên chỗ viêm, không cho uống

va cũng không cho môt thư thuốc nao khác đa đi tới kết luận la tác dụng chống viêmcủa sai đất rõ rệt, những hiện tượng sung nóng đỏ đêu dần dần biến mất, nhưng lásai đất không có tác dụng đối với những trạng thái viêm đa chuyển sang giai đoạnmưng mủ, áp xe hóa [6]

1.1.4 Cách dùng và công dụng của cây Sài

đất

Theo Đông y, Sai đất vị ngọt, hơi chua, tính mát vì vậy cây có rất nhiêu côngdụng chữa bệnh [3]:

- Chữa rôm sảy trẻ em: Sai đất rửa sạch, vò nát, pha nước tắm cho trẻ.

- Chữa sốt cao: Sài đất 20-50g, rửa sạch gia nát, pha với nước sôi để nguôi

uống, ba đắp vao lòng ban chân

- Chữa sốt xuất huyết: Sai đất tươi 30g, K i m ngân hoa 20g, Trắc bá diệp(sao đen) 20g, Củ (hoặc lá) sắn dây 20g, Hòe hoa (sao cháy) 16g, Cam thảo đất 16g.Sắc uống ngày môt thang

- Chữa viêm cơ (bắp chuối): Sai đất tươi 50g, Bồ c ông a nh 20g, Kim ngânhoa 20g, Cam thảo đất 16g Sắc uống ngày môt thang Kết hợp với sai đất tươi, gianát, đắp tại chỗ sưng đau

- Chữa viêm tuyến vú: Sai đất 50g, Bồ công anh 20g, Kim ngân hoa 20g,

Thông thảo 20g, Cam thảo đất 16g Sắc uống ngày môt thang

- Chữa viêm bàng quang: Sai đất tươi 30g, Bồ công anh 20g, đêMa 20g,

- Chữa nhọt: Sai đất 30g, Kim ngân hoa 15g, Thổ phục linh (khúc khắc) 10g,

Bồ công anh 20g Sắc uống ngày môt thang

- Chữa mụn, lở, chàm: Sai đất 30g, Kim ngân hoa 15g, Thổ phục linh 10g,

Ké đầu ngựa 12g, Cam thảo đất 16 g Sắc uống ngày môt thang Kết hợp Sai đất gianát, đắp lên mụn lở rất tốt

- Chữa ung thư môn vị: Sai đất 30g, Bán chi liên 30g, Ba ̣ ch hoa xa thiệt thảo30g Sắc uống ngày một thang

1.2 Tình hình sử dụng cây Sài đất và thảo dược ở Việt Nam

Trên thế giới, đa phát hiện được 265.000 loai thực vật Trong đó có 150.000loai được phân bố ở các vùng nhiệt đới, 35.000 loai có ở các nước ASEAN Trongsố này có ít nhất 6.000 loai được dùng làm thuốc Các loai thực vật có chứa khoảng

5 triệu hợp chất hóa học Cho tới nay, đa có 0,5%, nghĩa la 1.300 cây được nghiêncứu môt cách có hệ thống vê thanh phần hóa học va giá trị chữa bệnh Thuốc từdược liệu được sư dụng không chỉ các nước Á Đông ma còn được tiêu thụ mộtlượng khá lớn ở các nước Phương Tây Ở các nước có nên công nghiệp phát triểnthì môt phần tư số thuốc kê trong các đơn có chứa hoạt chất từ dược liệu Việt Namcũng có môt số mặt hang đông dược xuất khẩu có uy tín ở thị trường nước ngoainhư hoa hòe, quế, sa nhân, dừa cạn, các loại tinh dầu hồi…

Ute Bober va công sư nhận định rằng các thuốc truyên thống của Trung Quốcdựa vao các sản phẩm va các dịch chiết thảo dược ngày cang có mặt trên khắp thếgiới Hàm lượng các kim loại nặng thường được nghiên cứu trên quan điểm sư đôchại va tác đông sinh học Các kim loại nặng như: Cu, Pb, Cd được đưa vào cácthảo dược bằng các con đường khác nhau chủ yếu do nhiễm bẩn trong quá trìnhcanh tác, trong quá trình chế biến, cất giữ Tất cả các sản phẩm thuốc cho người vavật đều tuân theo nguyên tắc chỉ đạo chung vê chất lượng, tính an toàn va hiệu quả

Cây Sài đất với đặc tính dược phẩm của chúng chữa nhiêu bệnh khác nhau,đặc điểm sinh học của cây phát triển rất tốt trong điêu kiện khí hậu nóng ẩm nó mọckhắp nơi xung quanh nơi ở của con người, ta rất dễ tìm kiếm công với điêu kiệnkinh tế, quan điểm vê hệ thống y học cổ truyền Phương Đông vì những lí do trên

ma cây Sai đất được sư dụng rông rai, phổ biến ở Việt Nam

Cũng như cây Sai đất các loại cây thảo dược khác được sư dụng phổ biến ởViệt Nam cũng như nhiêu nơi trên thế giới để điêu trị nhiều loại bệnh Chúng thường

chứa các thanh phần có hoạt tính dược lý như các khoáng chất va các chất vi lượng.Theo như tổ chức y tế thế giới, có khoảng 70-80% dân số thế giới vẫn tin vao cácphương thuốc dân gian dùng chủ yếu la thảo dược Các loại thảo dược được sư dụngnhư các loại thuốc dân gian để điêu trị các bệnh như đau đầu, đau bụng, tiểu đường,cao huyết áp, thấp khớp vv.

Các đôc tính của các cây thảo dược có thể liên quan tới sư ô nhiễm từ thuốctrừ sâu, vi sinh vật, kim loại nặng hay hóa chất đôc hại Nhìn chung, vê mặt địa lý,các tính chất hóa địa của đất, các chất ô nhiểm ở trong đất, nước va không khí cũngnhư sư phát triển, chuyển hóa va các điêu kiện tích tụ có ảnh hưởng quan trọng đếncác tính chất va chất lượng của chúng Đôc tính của các vi lượng kim loại đối vớisức khỏe con người va với môi trường đa thu hút được sư chú ý đáng kể trongnhững năm gần đây,các kim loại nặng được bai tiết chậm qua thận va do đó có thểgây tác hại tới con người với nồng đô rất thấp Các kim loại như Cu, Pb va Cd lanhững dinh dương cần thiết cho cơ thể con người Tuy nhiên, khi hàm lượng cácnguyên tố nay hấp thụ tăng cao vượt quá giới hạn cho phép thì sẽ trở thanh đôc hại.Việc nhiễm đôc các kim loại nặng thường dẫn tới môt số các loại bệnh như suygiảm hệ thống miễn dịch, rối loạn chức năng tim mạch, dị tật thai nhi, mất cân bằngtâm lý va thần kinh vv [1,2,6]

1.3 Vùng tác động của kim loại nặng lên con người và các cơ thể sống

Enzym

Kim loại gây đôc bằng cách kìm ham hoạt động của enzym Hiệu ứng đôc củanhiêu kim loại thường do kết quả của tương tác giữa các kim loại va nhóm tiol củaenzym, hoặc do chuyển đổi mất một cofactor kim loại cần thiết của enzym Ví dụ,chì lam chuyển đổi mất kẽm của enzym dehydratase của axit δ-aminolevulinic Môt

cơ chế gây đôc khác của kim loại la kìm ham sư tổng hợp của enzym Ví dụ, niken

va platin lam kìm ham sư tổng hợp ra enzym δ-aminolevulinic-synthetase, do đóphong tỏa tổng hợp vốn la thanh phần quan trọng của hemoglobin va cytocrom [19]

Các bào quan dưới tế bào

Nói chung hiệu ứng độc của kim loại la do phản ứng của chúng với các hợpchất nôi bao Muốn gây đôc, kim loại phải xâm nhập vao bên trong tế bào, do đó

nếu nó la môt chất ưa béo, chẳng hạn như metyl thủy ngân, thì sẽ được vận chuyểnqua mang

tế bao môt cách dễ dang Khi kim loại liên kết với môt protein nó sẽ được hấp thuqua đường nôi thấm tế bao Sau khi xâm nhập vao trong tế bao, các kim loại sẽ tácđông đến các bào quan Các bao quan dưới các tế bao có thể làm tăng cường haylam giảm chuyển đông của kim loại qua mang sinh học va làm thay đổi đôc tính củanó Hơn nữa, môt số protein có mặt trong bao tương, trong lyzosom va trong nhân tếbao có thể liên kết với các kim loại đôc như cadimi, chì, thủy ngân do đó làm giảmhoạt tính sinh học của các protein nay Môt số kim loại đôc có thể gây hư hỏng cấutrúc của lưới nôi chất Các ti thể do có hoạt đông trao đổi chất cao va có khả năngvận chuyển qua mang môt cách mạnh mẽ nên la môt bao quan đích chính, vì vậycác enzym hô hấp của chúng dễ dang bị kìm ham bởi các kim loại [19]

1.3.1.Vai trò của các nguyên tố Cu, Pb và Cd đối với cây

Các kim loại trên tồn tại trong cây dưới dạng ion, được xem như la một nguyêntố vi lượng thiết yếu cho sư phát triển bình thường của cây trồng Người ta biết được1/3 tổng số enzym có chứa kim loại hoặc được các kim loại hoạt hóa trong đó cũngcó sư tham gia của Pb Các kim loại nay được sư dụng như một loại phân vi lượng

để bón cho cây trồng ở một lượng nhỏ vừa phải thì không những năng suất câytrồng tăng rõ rệt Nhưng nếu nồng đô các kim loại nay trong cây quá cao sẽ ảnhhưởng xấu đến cây, có thể gây đốm lá, lam giảm các sản phẩm quang hợp,

Đồng ảnh hưởng đến nhiêu qua trình sinh lý sinh hóa của cây như quá trình cốđịnh N, sư khư nitrat, sư phân giải, sư khư CO2 , sư tổng hợp clorofin tổng hợp cácchất điêu hòa sinh trưởng, sư thoát hơi nước, sư chuyển hóa gluxit, tạo các mô mớithân lá rễ, va ảnh hưởng đến tính chịu hạn, chịu lạnh, chịu nóng của cây

Chì hầu như la gây độc cho cây, lam cháy lá, giảm khả năng quang hợp, gâyhéo rũ, giảm khả năng vận chuyển dinh dương lam cây chậm phát triển, còi cọc,giảm năng suất

Cadimi gây đôc cho cây, nồng đô cadimi cao thì cây có biểu hiện rất rõ la ởmép lá có mau nâu, lá bị úa vang, xoăn, rễ có mau nâu, thân còi cọc, cây chậm pháttriển, lam thay đổi tính thấm của mang tế bao kìm ham quá trình sinh tổng hợpprotein, ức chế môt số enzym, [11]

1.3.2 Vai trò sinh học của đồng, chì và cadimi

a Vai trò sinh học của đồng:

Trong cơ thể con người, đồng la nguyên tố vi lượng rất cần thiết Đồng đượctìm thấy trong môt số loại enzym như cytochrom coxidas, enzym chứa Cu-Znsuperoxid dismutas Đồng được vận chuyển chủ yếu trong máu bởi protein tronghuyết tương gọi la ceruloplasmin Đồng được hấp thụ trong ruôt non va được vậnchuyển tới gan bằng cách liên kết với albumin

Khi thiếu đồng, hoạt đông của các men oxi hóa bị yếu đi rất nhiêu Tuy nhiên,khi hàm lượng đồng cao sẽ gây tổn thương cho đường tiêu hóa, gan, thận va niêm mạc

Đồng kết hợp với môt số protein tạo ra enzym xúc tác cho hoạt đông của cơthể Đồng cũng tham gia tạo ra năng lượng cung cấp cho các phản ứng sinh hóa.Đồng cũng liên quan đến sư biến đổi hắc tố của da giúp chuyển hóa các dạngcolagen va elastin hình thanh mô tế bao rất quan trọng với tim va đông mạch Do đó

sư thiếu hụt đồng la một nhân tố làm tăng nguy cơ bị bệnh mạch vanh tim ở ngườicao tuổi [21]

Bệnh Wilson ở người sinh ra do cơ thể giữ lại đồng, ma không bai tiết ra khỏigan vao trong mật Do cơ thể bị rối loạn môt số chức năng hoặc do đôt biến của giennên ở người mắc bệnh Wilson, lượng đồng vào cơ thể không thải ra được ma đọnglại hết trong cơ thể Theo thống kê mỗi năm tại bệnh viện nhi trung ương có khoảng

5 trẻ mắc bệnh Wilson

Đồng tích tụ dần va gây nhiễm đôc tại những cơ quan ma nó lắng đọng nhưgan, nao, máu, mắt, khớp,…,nếu không được điều trị sớm sẽ dẫn tới các tổn thương

vê nao va gan Khi chất đồng lắng đọng ở cơ quan thần kinh, trẻ sẽ có những biểuhiện như tư nhiên khó nói, chảy nước miếng, những vận đông khéo léo của ban tay

bị mất đi, viết chữ chậm, xấu, nặng hơn trẻ sẽ bị co cứng tay, chân hoặc có nhữngbiểu hiện tâm thần như trầm cảm, những rối loạn tâm thần, khó nuốt

Sư tích tụ lượng đồng ở mắt sẽ gây ra bệnh Keyer-Fleischer, ở tim gây bệnh cơtim va ở thận sẽ gây bệnh thận Đặc biệt, khi đồng phóng thích đột ngôt vao máu sẽgây tán huyết (vơ hồng cầu dữ dôi) Trong trường hợp nay, nếu bệnh trường diễn sẽ

dẫn đến suy gan tối cấp, nếu không được ghép gan thì bệnh nhân sẽ bị tư vong.Theo

WHO lượng đồng cần cho môt ngày đối với nam la 12mg va 10mg đối với nữ [11], [12], [14].

b Vai trò sinh học của Cadimi:

Đối với cơ thể con người thì cadimi va các hợp chất của cadimi đêu rất đôc.Cadimi có thể xâm nhập vao cơ thể con người bằng nhiều con đường khác nhau nhưtiếp xúc với bụi cadimi, ăn uống các nguồn có sư ô nhiễm cadimi Sư kiện bị ngôđôc cadimi trên thế giới la sư kiện xảy ra ở Nhật Bản với bệnh Itai - la một bệnh cóliên quan đến ô nhiễm nguồn nước bởi cadimi Người khi hít phải bụi chứa cadimicó thể bị các bệnh vê hô hấp va thận Nếu ăn phải môt lượng đáng kể cadimi sẽ bịngô đôc, có thể dẫn đến tư vong Đa có bằng chứng chứng minh rằng cadimi tích tụtrong cơ thể gây nên chứng bệnh giòn xương Ở nồng đô cao, cadimi gây đau thận,thiếu máu va phá hủy tủy xương Người bị nhiễm đôc cadimi, tùy theo mức đô sẽ bịung thư phổi, thủng vách ngăn mũi, đặc biệt la bị tổn thương thận, ảnh hưởng đếnnôi tiết, máu va tim mạch Mặt khác, cadimi còn la chất gây ung thư qua đường hôhấp Nhiêu công trình nghiên cứu cho thấy mối quan hệ giữa cadimi với chứng bệnhloang xương, nứt xương Sư hiện diện của cadimi trong cơ thể khiến cho việc cốđịnh canxi trở nên khó khăn dẫn đến những tổn thương vê xương gây đau đớn ởvùng xương chậu va hai chân Ngoai ra, tỷ lệ ung thư tiên liệt tuyến vú va ung thưphổi cũng khá lớn ở nhóm người thường xuyên tiếp xúc với chất đôc nay [11], [12],[14]

Cadimi va hợp chất cadimi đều rất đôc, nếu ham lượng cadimi tồn tại đáng kểtrong cơ thể người thì có thể gây tư vong Ở nồng đô cao, cadimi gây đau thận, thiếumáu va phá hủy tủy xương Người bị nhiễm đôc cadimi tùy theo mức đô có thể bịung thư phổi, thủng vách ngăn mũi, đặc biệt la tổn thương thận, ảnh hưởng đến nộitiết, máu, tim mạch [5]

Phần lớn Cadimi thâm nhập vao cơ thể được đao thải ra ngoai, còn giữ lại ởthận khoảng 1% do Cadimi liên kết với protein tạo thanh metallotion có ở thận Phầncòn lại được giữ trong cơ thể va dần dần được tích tụ theo thời gian Khi lượng Cd2+

được tích tụ đủ lớn, nó có thể thế chỗ Zn2+ trong các enzyme quan trọng va gây rốiloạn tiêu hóa va các chứng bệnh rối loạn chức năng của thận, gây thiếu máu, tăng

huyết áp, phá hủy tủy xương gây ung thư … Cadimi cũng có thể can thiệp vao quátrình sinh học có chứa magie va canxi theo cách thức tương tư như đối với kẽm [14].

c Vai trò sinh học của chì:

Chì va các hợp chất của chì đêu được xếp vao loại đôc tố đối với cơ thể người.Khi hàm lượng chì tích lũy lại vượt qua ngương cho phép thì sẽ ức chế môt sốenzym quan trọng trong quá trình tổng hợp máu dẫn đến không tạo được hồng cầu.Chì phá hủy quá trình tổng hợp hemoglobin va các sắc tố cần thiết cho máu nhưcytochromes Khi hàm lượng chì trong máu khoảng 0,3ppm thì nó ngăn cản quátrình sư dụng oxy để oxi hóa glucoza tạo năng lượng cho quá trình sống, do đó làmcho cơ thể mệt mỏi Nồng đô cao hơn 0,8ppm có thể gây thiếu hemoglobin, gây rốiloạn chức năng thận va phá hủy nao Nhiễm đôc chì gây bệnh vê tai, mũi, họng, phếquản, máu, gan, xương va các bệnh ngoai da [5] Ở trẻ em, nhiễm độc chì cấp tính khiến các em trở nên cáu kỉnh, kém tập trung, ói mửa, dáng đi không vững, lên cơn kinh phong Trường hợp man tính, các em có dấu hiệu chậm trí, hay gây gổ, lên kinh thường xuyên, đau bụng, thiếu máu, suy nhược cơ bắp, suy thận, đôi khi có thể đưa tới tư vong.

Ngoai ra, chì có thể thay thế môt phần canxi trong Ca2(PO4)2 của xương, tácdụng gây ra vanh xám ở lợi răng va hệ thần kinh, các bệnh vê đường ruôt va bệnhthiếu máu Chì va các hợp chất của chì có thể vao cơ thể người thông qua việc ănuống, hô hấp va tích lũy lại, gây ra các bệnh nguy hiểm đặc biệt la ung thư va biếnđổi gen rất nguy hiểm

WHO đa thiết lập giá trị tạm thời cho hàm lượng chì đưa vao cơ thể hang tuầncó thể chịu đựng được đối với trẻ sơ sinh va thiếu nhi la 25g/kg thể trọng [11], [12], [14]

Chính vì vậy, việc kiểm soát va xác định chính xác ham lượng kim loại đồng,cadimi va chì trong cơ thể con người la rất quan trọng Kiểm soát được ham lượngcác kim loại này trong cơ thể sẽ giúp chúng ta phòng ngừa bệnh tật, góp phần bảo vệsức khỏe công đồng

Bảng 1.1 Các giá trị tham khảo đối với nồng độ bình thường và độc tính của kim

loại nặng trong thực vật

Kim loại Giới hạn cho phép mg/kg -1

Cd < 0,5

Co 0,05 - 0,5

Cr < 0,1- 1

Ghi chú: *Tiêu chuẩn Ai Cập 1993 va 2001 [25]

Theo quy định của Tổ chức Y tế Thế giới (WHO) va Tổ chức Nông lươngThế giới (FAO) từ năm 1999 đa đưa ra giới hạn tối đa ăn vao hang ngày va hangtuần tính theo trọng lượng cơ thể, nhằm đảm bảo an toan sức khỏe của con người

Bảng 1.2 Giới hạn rủi ro đối với một số kim loại nặng (Bộ Y tế và Dịch vụ Nhân sinh Hoa Kỳ Tháng 9 năm 2015) [26]

1.4 Các phương pháp phân tích lượng vết đồng, cadimi và chì

Có rất nhiều phương pháp khác để phân tích, xác định lượng vết kim loạinặng như các phương pháp quang phổ hấp thụ nguyên tư (F-AAS, GF-AAS, CV-AAS), huỳnh quang tia X (XRF), kích hoạt nơtron (NAA), điện hóa, trắc quang,phổ phát xạ nguyên tư cảm ứng cao tần plasma (ICP-AES), quang phổ phát xạplasma cảm ứng (ICP-OES), quang phổ plasma ghép nối khối phổ (ICP - MS)…

Các phương pháp được sư dụng tùy thuôc theo từng đối tượng mẫu phân tích,mức hàm lượng kim loại nặng trong mẫu, điều kiện cụ thể của phòng thí nghiệm vayêu cầu mức đô tin cậy của kết quả phân tích

1.4.1 Các phương pháp phân tích quang học

1.4.1.1 Phương pháp huỳnh quang

Môt chất khi hấp thụ một năng lượng ở giới hạn nao đó sẽ làm kích thích hệelectron của phân tử Khi ở trạng thái kích thích, phân tư chỉ tồn tại ≤ 10-8s, nó lậptức trở vê trạng thái cơ bản ban đầu va giải phóng năng lượng đa hấp thụ Khi năng

lượng giải toả được phát ra dưới dạng ánh sáng thì gọi la hiện tượng phát quang.Hoá học phân tích sư dụng hiện tượng này để định tính va định lượng các chất vagọi la phương pháp phân tích huỳnh quang [23].

1.4.1.2 Phương pháp quang phổ hấp thụ phân tử UV-VIS

Nguyên tắc của phương pháp la dựa trên sư tạo phức mầu của các ion vớithuốc thử Nồng đô của các ion trong phức thay đổi sẽ tạo ra mau khác nhau, dẫnđến đô hấp thụ quang khác nhau Đô hấp thụ quang được xác định theo định luậtLamber-

Beer theo phương trình:

A = .l.CTrong đó: : Hệ số hấp thụ phụ thuộc vao bản chất màu va bước sóng của ánh

sáng tới l: Chiêu day cu vet

C: Nồng đô chất phân tích

Khi l va  không đổi, đô hấp thụ quang phụ thuộc tuyến tính vao nồng độ.Vì vậy, khi xây dựng được đường chuẩn biểu thị mối quan hệ giữa đô hấp thụ vanồng đô C trong từng trường hợp cụ thể sẽ dễ dàng xác định được nồng đô chưabiết của một chất thông qua đô hấp thụ quang Giới han phát hiện của phươngpháp cơ 10-5M - 10-6M [22]

1.4.1.3 Phương pháp quang phổ phát xạ nguyên tử AES

*Nguyên tắc: Mẫu phân tích được chuyển thành hơi của nguyên tư hay ion tư

do trong môi trường kích thích bằng cách dùng nguồn năng lượng phù hợp Thu,

phân li va ghi toan bô phổ phát xạ của nguyên tố cần phân tích nhờ máy quang phổ.

Đánh giá phổ đa ghi vê mặt định tính va định lượng theo những yêu cầu đa đặt ra [9,

12].

* Đối tượng: Xác định hàm lượng các kim loại trong các đối tượng mẫu khác

nhau như địa chất, hóa học, nông nghiệp, thực phẩm, y dược,…thuộc các loại mẫurắn, mẫu dung dịch, mẫu bôt, mẫu quặng, mẫu khí

* Ưu điểm: Có đô nhạy rất cao (10-5-10-8 M) va đô chính xác cao (sai số dưới10%) Phân tích đồng thời nhiều nguyên tố trong một mẫu ma không cần tách riêng,tiêu tốn ít mẫu, có thể kiểm tra được đô đồng nhất vê thanh phần của vật mẫu ởnhững vị trí

khác nhau Kết quả phổ thu được ghi trên phim ảnh có thể lưu trữ, khi cần thiết có thể đánh giá hay xem xét lại ma không cần phải có mẫu phân tích [9, 12].

1.4.1.4 Phương pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử AAS

* Nguyên tắc của phương pháp: Mẫu phân tích được chuyển thành hơi của

nguyên tư hay ion tư do trong môi trường kích thích bằng cách dùng nguồn năng

lượng phù hợp Thu, phân li va ghi toan bô phổ hấp thụ của nguyên tố cần nghiên

cứu nhờ máy quang phổ Đánh giá phổ đa ghi vê mặt định tính va định lượng theonhững yêu cầu đặt ra

Gần 60 nguyên tố hóa học có thể được xác định bằng phương pháp với giớihạn phát hiện thấp 10-4 đến 10-5 ppm Đặc biệt nếu sư dụng kĩ thuật không ngọn lửathì có thể hạ giới hạn phát hiện xuống 10-7 ppm [9, 17]

* Ưu điểm của phương pháp: Phép đo phổ hấp thụ nguyên tư có đô nhạy va

đô chọn lọc cao, nên trong nhiêu trường hợp không phải lam giau nguyên tố cần xácđịnh trước khi phân tích Do đó tốn ít nguyên liệu mẫu, tốn ít thời gian, không cầnphải dùng nhiêu hóa chất tinh khiết cao khi làm giau, nên cũng tránh được sư nhiễmbẩn khi xư lí mẫu qua các giai đoạn phức tạp Kết quả phân tích ổn định, sai số nhỏ,có thể lưu lại đường chuẩn cho các lần sau

* Đối tượng của phương pháp: Phương pháp này thích hợp để xác định lượng

vết của kim loại, đặc biệt la xác định các nguyên tố vi lượng trong các mẫu y học,sinh học, nông nghiệp, kiểm tra các hóa chất có đô tinh khiết [9, 17]

1.4.2 Các phương pháp phân tích điện hoá

1.4.2.1 Phương pháp cực phổ

* Nguyên tắc của phương pháp: Phương pháp cực phổ dựa trên việc nghiên

cứu va sư dụng các đường dòng thế được ghi trong các điều kiện đặc biệt Trong đócác chất điện phân có nồng đô khá nhỏ từ 10-3 đến n.10-6 M còn chất điện li trơ cónồng đô lớn, gấp hơn 100 lần Do đó, chất điện phân chỉ vận chuyển đến điện cựcbằng con đường khuếch tán [4, 15]

Điện cực lam việc (còn gọi la điện cực chỉ thị) la điện cực phân cực có bê mặtrất nhỏ, khoảng một vai mm2 Trong cực phổ cổ điển người ta dùng điện cực chỉ thị

la điện cực giọt thủy ngân Điện cực so sánh la điện cực không phân cực Đầu tiên

ta dùng điện cực đáy thủy ngân có diện tích bê mặt tương đối lớn, sau đó thay bằngđiện cực Calomen hay điện cực Ag/AgCl, đặt vao điện cực lam việc điện thế mộtchiêu biến thiên liên tục nhưng tương đối chậm để có thể coi la không đổi trong quátrình đo dòng I Cực phổ hiện đại bao gồm cực phổ sóng vuông, cực phổ xung vacực phổ xung vi phân đa đạt tới đô nhạy 10-5-5.10-7 M [15, 18].

* Ưu điểm của phương pháp: Trang thiết bị tương đối đơn giản, tốn ít hóa

chất ma có thể phân tích nhanh với đô nhạy va đô chính xác khá cao Trong nhiềutrường hợp có thể xác định hỗn hợp các chất vô cơ va hữu cơ ma không cần táchriêng chúng ra Do đó phương pháp này phù hợp để phân tích hàm lượng các chấttrong mẫu sinh học

1.4.2.2 Phương pháp Von-Ampe hòa tan

Phương pháp này có thể xác định được gần 30 kim loại trong khoảng nồng đô

10-6 -10-9M với đô chính xác khá cao có thể định lượng đồng thời 3-4 ion kim loạicùng có trong một dung dịch [4]

* Ưu điểm của phương pháp: Phương pháp có đô nhạy va đô chính xác cao,

kỹ thuật phân tích va trang thiết bị không quá phức tạp, kết quả ổn định Chínhvì vậy, phạm vi ứng dụng của phương pháp này rất rộng như phân tích môitrường, xác định lượng vết kim loại trong nước biển va các loại nước thiên nhiên.Ngoài ra phương pháp này còn sư dụng để phân tích kim loại trong các mẫu lâmsàng (máu, tóc, nước tiểu,…) va trong mẫu thực phẩm (sữa, rau quả, gạo, thịt…)[4]

1.4.2.3 Phương pháp phổ khối nguyên tử nguồn plasma cao tần cảm ứng (ICP-MS)

Phương pháp phổ khối nguyên tư nguồn plasma cao tần cảm ứng la môt trongnhững phương pháp hiện đại, được áp dụng phổ biến cho cả những lĩnh vực thườngngay va cho nghiên cứu ở cả nhiêu lĩnh vực khác nhau Giới hạn phát hiện tươngđương hoặc nhỏ hơn giới hạn phát hiện của AAS Lò Graphite nhưng có nhiêu ưuđiểm hơn, ICP-MS la một kĩ thuật nhanh, đa nguyên tố va thường có công suất nhưICP-AES nhưng khả năng phát hiện tốt hơn nhiêu [13]

1.4.3 Giới thiệu về phương pháp phổ khối plasma cao tần cảm ứng (ICP-MS)

Thuật ngữ ICP (Inductively Coupled Plasma) dùng để chỉ ngọn lửa plasmatạo thanh bằng dòng điện có tần số cao (cơ MHz) được cung cấp bằng môt máyphát

Radio Frequency Power (RFP) Ngọn lửa plasma có nhiệt đô rất cao có tác dụng chuyển các nguyên tố trong mẫu cần phân tích thanh dạng ion.

MS (Mass Spectrometry) la phép ghi phổ theo số khối hay chính xác hơn latheo tỷ số giữa số khối va điện tích (m/Z) [13]

Từ khi xuất hiện plasma cảm ứng với các tính năng va ưu điểm vê vận hanhhơn hẳn các nguồn hồ quang va tia điện thì môt công cụ mới đa dần dần được pháttriển thanh môt tổ hợp ICP ghép với môt khối phổ kế Hai ưu điểm nổi bật của ICP-

MS la có đô phân giải cao va dễ tách các nhiễu ảnh hưởng lẫn nhau do đó có thểphát hiện được hầu hết các nguyên tố trong bảng tuần hoan Phương pháp phân tíchnày dựa trên các nguyên tắc của sư bay hơi, phân tách, ion hóa của các nguyên tốhóa học khi chúng được đưa vào môi trường plasma có nhiệt đô cao Sau đó các ionnày được phân tách ra khỏi nhau theo tỷ số khối lượng / điện tích (m/z) của chúng,bằng thiết bị phân tích khối lượng có từ tính va đô phân giải cao phát hiện, khuyếchđại tín hiệu va đếm bằng thiết bị điện tư kĩ thuật số

Phương pháp ICP - MS ra đời vao đầu những năm 80 của thế kỉ trước vangày cang chứng tỏ la kĩ thuật phân tích có ưu điểm vượt trôi so với các kĩ thuậtphân tích khác như quang phổ hấp thụ nguyên tư (AAS), quang phổ phát xạ plasmacảm ứng (ICP-AES hay ICP-OES)…Phương pháp ICP-MS hơn hẳn các kĩ thuậtphân tích kim loại nặng khác ở các điểm sau: có đô nhạy cao, đô lặp lại cao, xácđịnh đồng thời được hang loạt các kim loại trong thời gian phân tích ngắn [13]

1.4.3.1 Sự xuất hiện và bản chất của phổ ICP-MS

Dưới tác dụng của nguồn ICP, các phân tư trong mẫu phân tích được phân lithanh các nguyên tư tư do ở trạng thái hơi Các phần tư này khi tồn tại trong môitrường kích thích phổ ICP năng lượng cao sẽ bị ion hóa, tạo ra đám hơi ion của chấtmẫu (thường có điện tích +1) Nếu dẫn dòng ion đó vao buồng phân cực để phângiải chúng theo số khối (m/Z) sẽ tạo ra phổ khối của nguyên tư chất cần phân tích vađược phát hiện nhờ các detector thích hợp

ICP-MS sư dụng nguồn năng lượng cao tần, nhiệt địên lên đến

6.000-100000C cho phép hóa hơi, nguyên tư hóa va ion hóa tất cả các chất với hiệu suấtcao va ổn định Tách loại các ion nhờ hệ từ trường tư cực [9, 13]

1.4.3.2 Nguyên tắc của phép đo phổ

- Hóa hơi, nguyên tư hóa, phân mảnh hóa va ion hóa các chất cần phân tích,tạo ra các ion dương 1 của chất phân tích, dạng M+ số khối m/Z của các chất cótrong mẫu phân tích, bằng môt nguồn năng lượng phù hợp cho mỗi loại

- Thu, chọn va lọc lấy các ion khối M+ số khối m/Z của tất cả các chất phântích, để dẫn dòng ion khối này vao bô phận giải phổ khối

- Phân giải các ion khối theo từng số khối m/Z, để tạo ra phổ khối của tất cảcác chất phân tích có trong mẫu

- Thu va ghi tín hiệu của mỗi số khối m/Z bằng môt cách thích hợp

- Phát hiện, định tính va định lượng các chất theo phổ khối với số m/Z đặctrưng của nó sau khi thu được phổ

- Hiển thị các sắc phổ va kết quả phân tích [9]

1.4.3.3 Nguyên tắc cấu tạo của máy đo phổ

- Bô dẫn mẫu vao buồng ion hóa

- Nguồn năng lượng để hóa hơi, nguyên tư hóa va ion hóa các chất phân tích

- Bô phận thu, chọn va lọc lấy các ion dương 1 (M+)

- Bô phận giải khối theo số khối m/Z

- Bô thu nhận phát hiện các khối m/Z của chất (collector, detector)

- Hệ bơm tạo chân không cao (n.10-6 tor)

- Modul điện tư

- Hệ máy tính (PC) va phần mềm (software)

Ngoai ra còn có thể có thêm thư viện phổ các chất [9]

1.4.3.4 Các quá trình xảy ra trong nguồn ICP

- Hóa hơi chất mẫu, nguyên tư hóa các phân tử, ion hóa các nguyên tử, sưphân giải của các ion theo số khối sẽ sinh ra phổ ICP-MS:

Hóa hơi: MnXm(r)  Mnxm(k)

Phân li: MnXm(k)  nM(k) + mX(k)

Ion hóa: M(k)0 + Enhiệt  M(k)+

- Thu toàn bô đám hơi ion của mẫu, lọc va phân ly chúng thành phổ nhờ hệthống phân giải khối theo số khối của ion, phát hiện chúng bằng detector, ghi lại phổ

- Đánh giá định tính, định lượng phổ thu được

Như vậy thực chất phổ ICP - MS la phổ của các nguyên tư ở trạng thái khí tư

do đa bị ion hóa trong nguồn năng lượng cao tần ICP theo số khối các chất [9,13]

1.4.3.5.Ưu, nhược điểm của phương pháp phân tích bằng ICP-MS

đô lặp lại tốt nên được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực phân tích lượng vết kim loại

- Phổ ICP-MS ít vạch hơn phổ phát xạ ICP-OES nên có đô chọn lọc cao, ảnhhưởng của thanh phần nền hầu như la ít xuất hiện hoặc ở trong mức đô nhỏ dễ khắcphục

- Phổ ICP-MS có 2 cách đo: phép đo liên tiếp từng nguyên tố môt va phép đonhiêu nguyên tố cùng một lúc nên tốc đô phân tích cao

- Vùng tuyến tính của phép đo la khá rông, nó hơn hẳn các kỹ thuật phân tíchphổ khác (có thể từ 1X-106X lần)

- Vê kinh tế: ta có thể xác định được đồng thời nhiêu nguyên tố trong mẫu

Do đó hiện nay nó la môt phương pháp phân tích có nhiều ưu việt trong phân tíchlượng vết kim loại trong mọi đối tượng [9]

- La môt loại detector tốt va nhạy cho các kỹ thuật tách sắc ký để phục vụ phân

tích định dạng các nguyên tố

 Nhược điểm

- Giá thanh các thiết bị này đắt gấp 2 - 3 lần thiết bị ICP-MS tư cực

- Việc sư dụng va bảo trì cũng phức tạp hơn

- Cư tăng đô phân giải lên 10 lần thì tín hiệu lại giảm đi 1 lần Điêu nay lamgiảm khả năng phát hiện thực tế nếu nồng đô của chất phân tích rất thấp

1.4.3.6 Các yếu tố ảnh hưởng đến phép đo ICP-MS

- Nồng đô muối ảnh hưởng từ 0,1 - 0,4%

- Đồng vị của các nguyên tố khác nhau có số khối trùng nhau Sư kết hợpgiữa các nguyên tư tạo ra môt phân tư mới có số khối trùng với số khối của nguyêntố cần phân tích

- Các nguyên tư khi ion hóa bậc 1 hoặc bậc 2 sẽ cho các số khối khác nhautrùng với số khối của nguyên tố cần phân tích.

- Ảnh hưởng của mẫu phân tích trước [9, 13].

1.4.3.7 Phương pháp đường chuẩn

Chuẩn bị môt dãy mẫu dung dịch chuẩn của chất phân tích (thường la 5 mẫu)

va các mẫu phân tích trong cùng môt điêu kiện Các mẫu dung dịch chuẩn có nồng

đô tăng dần la C1, C2, C3, C4, C5 va mẫu phân tích la Cx Đo các dung dịch trên vớicác điêu kiện tối ưu, rồi vẽ đường chuẩn biểu diễn sư phụ thuôc giữa tín hiệu I vanồng đô C Trên cơ sở đường chuẩn tìm phương trình đường thẳng, dựa vao phươngtrình tìm Cx

Phương pháp này đơn giản, dễ thực hiện va rất thích hợp chỉ cần xác địnhđường chuẩn có thể phân tích hang loạt mẫu của cùng một nguyên tố [9]

1.5 Phương pháp xử lí mẫu phân tích xác định Cu, Cd và Pb

Để xác định hàm lượng Cu, Cd va Pb trong mẫu, trước hết ta phải tiến hanh

xư lý mẫu nhằm chuyển các nguyên tố cần xác định có trong mẫu từ trạng thái banđầu (dạng rắn) vê dạng dung dịch

1.5.1 Phương pháp vô cơ hoá mẫu ướt

Nguyên tắc chung: dùng axit đặc có tính oxi hoá mạnh (HNO3,HClO4), hayhỗn hợp các axit va một chất oxi hoá mạnh (HNO3 + HClO4) hoặc hỗn hợp môt axitmạnh va môt chất oxi hoá (HNO3+H2O2)…để phân huỷ hết chất hữu cơ va chuyểncác kim loại ở dạng hữu cơ vê dạng các ion trong dung dịch muối vô cơ Việc phânhuỷ có thể thực hiện trong hệ đóng kín (áp xuất cao), hay trong hệ mở (áp xuấtthường) Lượng axit phải dùng từ 10-15 lần lượng mẫu, tuỳ thuôc mỗi loại mẫu cócấu trúc vật lý hoá học của nó Thời gian phân huỷ trong hệ hở, bình Kendal, ốngnghiệm, cốc…thường từ vai giờ đến hang chục giờ, cũng tuỳ loại mẫu, bản chất củacác chất, còn nếu trong lò vi sóng hệ kín thì cần vai chục phút Thường khi phân huỷxong phải đuổi hết axit dư trước khi định mức va tiến hanh đo phổ [8, 7]

Ưu, nhược điểm va phạm vi ứng dụng:

+ Không mất môt số kim loại như Cu, Pb, Cd,…

+ Không làm mất chất phân tích

+ Thời gian phân huỷ lâu, thường la từ 10-12 giờ

+ Tốn nhiêu axit tinh khiết, axit dư nhiêu, phải đuổi axit sau khi xư lý