Xác định đồng thời hàm lượng kẽm, chì trong tôm, cá tại vùng biển cửa hội nghệ an bằng phương pháp vôn ampe hòa tan anot xung vi phân

Trờng đại học vinh Khoa hóa học === === lê thị hoa xác định đồng thời hàm lợng kẽm, chì trong tôm, cá tại vùng biển cửa hội - nghệ an bằng phơng pháp vôn - ampe hòa tan anot xung vi phân khóa luận tốt nghiệp đại học Ngành hóa học thực phẩm Vinh - 2012 2 Trờng đại học vinh Khoa hóa học === === xác định đồng thời hàm lợng kẽm, chì trong tôm, cá tại vùng biển cửa hội - nghệ an bằng phơng pháp vôn - ampe hòa tan anot xung vi phân khóa luận tốt nghiệp đại học Ngành hóa học thực phẩm GV hớng dẫn: ThS. Hoàng Văn Trung Sinh viên thực hiện: lê thị hoa Lớp: 49B - Hóa học MSSV: 0852025247 Vinh - 2012 4 LỜI CẢM ƠN Để hoàn thành được khóa luận này, đầu tiên em xin được gửi lời cảm ơn sâu sắc nhất tới thầy giáo Ths. Hoàng Văn Trung đã giao đề tài, tận tình chỉ bảo, hướng dẫn, truyền đạt những kiến thức kinh nghiệm quý báu cho em trong suốt quá trình nghiên cứu và hoàn thành khóa luận. Cảm ơn cô giáo TS. Đinh Thị Trường Giang đã giúp em trong quá trình đo mẫu. Em xin chân thành cảm ơn các thầy cô giáo khoa Hóa học, tổ Hóa thực phẩm, các thầy cô giáo phụ trách Phòng thí nghiêm thuộc khoa Hóa học - trường Đại học Vinh đã tạo mọi điều kiện thuận lợi giúp đỡ em trong suốt quá trình thực hiện khóa luận tốt nghiệp này. Cuối cùng, em xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến những người thân yêu trong gia đình, anh chị em, bạn bè đã luôn quan tâm, động viên em hoàn thành tốt khóa luận tốt nghiệp của mình. Do kiến thức, kinh nghiệm của mình còn hạn hẹp nên không thể tránh khỏi những thiếu sót vậy nên kính mong những ý kiến đóng góp của thầy cô giáo và các bạn đọc. Vinh, tháng 5 năm 2012 Sinh viên Lê Thị Hoa MỤC LỤC Trang M UỞĐẦ 8 PH N IẦ T NG QUANỔ .10 1.1. Gi i thi u chung v kim lo i n ng [1, 8, 12, 19]ớ ệ ề ạ ặ 10 1.2. Nguyên t K m (Zn)[13,]ố ẽ 11 1.2.1. Gi i thi u v nguyên t K mớ ệ ề ố ẽ 11 1.2.2. Tr ng thái t nhiên c a K mạ ự ủ ẽ 12 1.2.3. Tính ch t v t lý v tính ch t hoá h c c a k m.ấ ậ à ấ ọ ủ ẽ .12 1.2.4. Tác d ng v hi u ng sinh hoá c a K m [22]ụ à ệ ứ ủ ẽ .14 1.3. Nguyên t Chì (Pb) [13]ố .15 1.3.1. Chì v tính ch t c a chìà ấ ủ 15 1.3.2. Tr ng thái thiên nhiên c a Chì (Pb)ạ ủ .16 1.3.3. Vai trò v tác d ng sinh hoá c a Chì (Pb)à ụ ủ .17 1.3.4. c tính v i u ki n nhi m c Chì (Pb) [1, 10]Độ à đ ề ệ ễ độ .18 1.4. c tính i n hóa c a Zn, PbĐặ đ ệ ủ 19 1.5. Các ph ng pháp xác nh kim lo i Zn, Pb [2, 7, 9, 11, 16, 18]ươ đị ạ 20 1.5.1. Ph ng pháp tr c quang.ươ ắ 20 1.5.2. Ph ng pháp ph h p th nguyên t (AAS)ươ ổ ấ ụ ử 22 1.5.3. Ph ng pháp c c phươ ự ổ .24 1.5.3.1. C s lý thuy t c a ph ng pháp c c phơ ở ế ủ ươ ự ổ 24 1.5.3.1.1. Quá trình x y ra trên i n c c gi t th y ngânả đ ệ ự ọ ủ 26 1.5.3.1.2. Ph ng trình Inkovich v i n th bán sóngươ à đ ệ ế .28 1.5.3.2. Các ph ng pháp c c ph hi n iươ ự ổ ệ đạ .29 1.5.3.3. Ph ng pháp Vôn-Ampe hòa tanươ .31 1.6. Các ph ng pháp x lý m u trong phân tích vi l ngươ ử ẫ ượ .38 1.6.1. K thu t vô c hóa khôỹ ậ ơ 39 1.6.2. K thu t vô c hóa tỹ ậ ơ ướ .40 1.6.3. K thu t vô c hóa m u khô t k t h pỹ ậ ơ ẫ ướ ế ợ 41 PH N II Ầ K THU T TH C NGHI MỸ Ậ Ự Ệ .42 2.1. Thi t b d ng c v hóa ch tế ị ụ ụ à ấ 42 2.1.1. Thi t b , d ng cế ị ụ ụ .42 2.1.2. Hóa ch t ấ 42 2.2. Quy trình thu th p v x lý m uậ à ử ẫ 44 2.2.1. L y m u v b o qu n m uấ ẫ à ả ả ẫ .44 2.2.2. X lý m u tr c khi phân tíchử ẫ ướ 44 2.2.3. Ti n h nh o trên máyế à đ .46 2.2.4. X lý k t qu th c nghi mử ế ả ự ệ 47 PH N IIIẦ K T QU VÀ TH O LU NẾ Ả Ả Ậ 49 3.1. i u ki n xác nh ng th i Zn(II) v Pb(II)Đ ề ệ đị đồ ờ à .49 3.2. K t qu xác nh ng th i Zn(II) v Pb(II) trong m u tôm, cáế ả đị đồ ờ à ẫ 49 K T LU NẾ Ậ 59 TÀI LI U THAM KH OỆ Ả 60 7 MỞ ĐẦU Ngày nay trong y học, người ta đã khẳng định được rằng nhiều nguyên tố kim loại có vai trò cực kỳ quan trọng đối với cơ thể sống và con người. Sự thiếu hụt hay mất cân bằng của nhiều kim loại vi lượng trong các bộ phận của cơ thể như gan, tóc, máu, huyết thanh, . là những nguyên nhân hay dấu hiệu của bệnh tật, ốm đau hay suy dinh dưỡng, đặc biệt là sự có mặt của các kim loại nặng như Cu, Pb, Zn, Cd, Mn, Fe, .trong máu và trong huyết thanh của người [22]. Tuy nhiên, cùng với mức độ phát triển của công nghiệp và sự đô thị hoá, hiện nay môi trường sống của chúng ta bị ô nhiễm trầm trọng. Trong đó phải kể đến sự ô nhiễm kim loại nói chung và kim loại nặng nói riêng cho các môi trường như đất, nước, không khí . Các nguyên tố kim loại tồn tại và luân chuyển trong tự nhiên thường có nguồn gốc từ chất thải của hầu hết các ngành sản xuất công nghiệp trực tiếp hoặc gián tiếp sử dụng các kim loại ấy trong quá trình công nghệ hoặc từ chất thải sinh hoạt của con người. Sau khi phát tán vào môi trường chúng lưu chuyền tự nhiên, bám dính vào các bề mặt, tích lũy trong đất và gây ô nhiễm các nguồn nước sinh hoạt, cũng như các nguồn nước sông suối, ao hồ và biển là môi trường sống của nhiều loài sinh vật. Môi trường nước sông, biển tự nhiên thường là nơi chứa nhiều nguồn rác thải do đó nó như cái thùng khổng lồ chứa nhiều kim loại được cho là ô nhiễm khi hàm lượng của nó ảnh hưởng tới hệ sinh thái và xung quanh, nó được đánh giá thông qua các cá thể sống ở môi trường đó. Trong đó phải kể đến các loài tôm cá là những cá thể chủ yếu và chiếm tỉ lệ lớn trong môi trường nước. Chúng thường sống di chuyển theo dòng nước hoặc sống tập trung theo loài ở một vùng, hô hấp bằng mang và dùng mang để lọc nước sử dụng cho cơ thể vì thế mà các kim loại đi vào cơ thể và tích tụ lại trong các bộ phận trong cơ thể và thông qua chuỗi thức ăn, lưới thức ăn nó sẽ gây ô nhiễm thực phẩm. Sự nhiễm độc bởi các kim loại như Pb, Hg, Cd, Zn, Cu . với hàm lượng quá lớn 8 sẽ gây ra những bệnh âm ỉ và gây ra các triệu chứng ngộ độc cấp tính hoặc mãn tính nguy hại đối với sức khoẻ con người và động vật. Trong số các kim loại nặng thì kẽm là một trong những kim loại cần thiết cho cơ thể nếu ở nồng độ thấp, còn nếu ở nồng độ quá cao chúng sẽ gây ra các vấn đề về tim mạch, tiêu hoá và thận có thể dẫn đến tử vong. Chì là một trong những kim loại có độc tính cao đối với con người và động vật, khi hàm lượng chì trong máu cao sẽ làm giảm khả năng hấp thụ vi chất, gây thiếu máu, kém ăn và suy dinh dưỡng, từ đó làm giảm trí tuệ của trẻ em [1, 20]. Có nhiều phương pháp để xác định hàm lượng kim loại trong đó phương pháp Vôn-Ampe hoà tan anot xung vi phân (DPP) trên điện cực giọt thuỷ ngân treo là phương pháp có chính xác, độ nhạy, độ chọn lọc và độ tin cậy cao, có thể xác định được hàm lượng kim loại ở nồng độ thấp. Vì vậy tôi chọn đề tài "Xác định đồng thời hàm lượng kẽm, chì trong Tôm, Cá tại vùng biển Cửa Hội- Nghệ An bằng phương pháp Vôn- Ampe hoà tan anot xung vi phân" làm khóa luận tốt nghiệp. Với đề tài này chúng tôi đặt ra nhiệm vụ: 1. Tổng quan sự tồn tại và tác động của các kim loại kẽm, chì trong thực phẩm. 2. Tìm hiểu về các phương pháp xác định hàm lượng kẽm, chì. 3. Tìm hiểu các kỹ thuật xử lý mẫu để xác định kim loại hàm lượng kẽm, chì trong mẫu tôm, cá. 4. Xác định hàm lượng Zn(II), Pb(II) trong mẫu tôm, cá tại vùng biển Cửa Hội - Nghệ An bằng phương pháp Vôn-Ampe hoà tan anot xung vi phân. 9 PHẦN I TỔNG QUAN 1.1. Giới thiệu chung về kim loại nặng [1, 8, 12, 19] Kim loại nặng là thuật ngữ dùng để chỉ những kim loại có khối lượng riêng lớn hơn 5g/cm 3 . Chúng có thể tồn tại trong khí quyển (ở dạng hơi), thuỷ quyển (ở dạng muối hoà tan), địa quyển (ở dạng rắn không tan, khoáng quặng) và sinh quyển (trong cơ thể người, động vật và thực vật). Khi các kim loại nặng xâm nhập vào môi trường sẽ làm biến đổi điều kiện sống, tồn tại của sinh vật sống trong môi trường đó. Kim loại nặng gây độc hại với môi trường và cơ thể sinh vật khi hàm lượng của chúng vượt quá tiêu chuẩn cho phép. Một số kim loại nặng (Pb, Zn, Fe, Cd, Hg, Cu) đi vào nguồn nước từ nước thải sinh hoạt hoặc từ nước thải công nghiệp. Các kim loại nặng trong môi trường pH khác nhau chúng sẽ tồn tại ở những dạng khác nhau gây ô nhiễm nguồn nước từ đó đi vào các cơ thể sống gây ảnh hưởng đến hệ sinh thái và môi trường xung quanh. Các kim loại nặng được hấp thụ vào cơ thể chúng ta với một hàm lượng vừa phải, chúng đóng vai trò hết sức quan trọng đối với cơ thể: Tham gia vào việc tổng hợp ra sắc tố melanin, tham gia hoạt động chuyển hoá các mô liên kết và chuỗi phản ứng hoá học liên kết của tế bào. Tham gia vào quá trình tổng hợp gen, cho sự sao chép ADN có sẵn để tế bào lớn lên. Tham gia vào quá trình tổng hợp protein, trong chuyển hoá acid béo chưa no tạo ra màng tế bào. Tham gia vào cấu tạo hoạt động của hormon sinh dục, cũng đóng vai trò quan trọng trong quá trình tổng hợp cấu trúc bài tiết nhiều hormon khác. Tuy nhiên nếu các kim loại nặng này được hấp thụ vào cơ thể vượt quá giới hạn cho phép, chúng sẽ gây độc đối với cơ thể. 10 . xác định đồng thời hàm lợng kẽm, chì trong tôm, cá tại vùng biển cửa hội - nghệ an bằng phơng pháp vôn - ampe hòa tan anot xung vi phân khóa luận tốt nghiệp. " ;Xác định đồng thời hàm lượng kẽm, chì trong Tôm, Cá tại vùng biển Cửa Hội- Nghệ An bằng phương pháp Vôn- Ampe hoà tan anot xung vi phân& quot; làm khóa luận