Phân tích đánh giá hàm lượng zn trong một số loại rau cải bằng phương pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử

1 MỞ ĐẦU 1.Tính cấp thiết đề tài Việt Nam nước mà nông nghiệp giữ vai trò quan trọng kinh tế quốc dân, vấn đề lương thực, thực phẩm có ý nghĩa vô to lớn Rau nguồn thực phẩm cần thiết quan trọng cung cấp đầy đủ chất cho thể: vitamin, muối khoáng, đạm Đặc biệt loại rau cải Nó khơng đem lại giá trị kinh tế, dinh dưỡng cao mà cịn ổn định đời sống hàng ngày người động vật Hiện nay, quy trình sản xuất rau thực theo quy định Nông nghiệp phát triển nông thôn số vấn đề vốn đầu tư, trình độ hiểu biết, kỹ thuật canh tác… nên vấn đề rau chưa đáp ứng nhu cầu thực tiễn nước ta Việc phân tích để tìm hàm lượng kim loại nặng rau biện pháp quan trọng góp phần kiểm sốt chất lượng, đảm bảo phát triển rau xanh Kẽm rau xanh hợp phần kim loại nhiều men mà quan trọng men xúc tác cho phản ứng tổng hợp ARN, tổng hợp protein Thiếu kẽm làm giảm suất tới 50% mà khơng biểu triệu chứng Ngồi ra, kẽm nguyên tố vi lượng quan trọng việc đảm bảo sức khoẻ tốt cho người Tuy nhiên kẽm với nồng độ lớn trở thành chất độc gây cản trở số q trình sinh hóa người thực vật Vì vậy, việc xác định Zn kim loại khác việc làm cần thiết Có nhiều phương pháp để xác định hàm lượng Zn, tuỳ thuộc vào hàm lượng chất phân tích mà sử dụng phương pháp khác Trong đó, phương pháp hấp thụ nguyên tử AAS phương pháp có độ lặp lại, độ nhạy độ chọn lọc cao Vì lý chúng tơi thực đề tài: “Phân tích đánh giá hàm lượng Zn số loại rau cải phương pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử ” Ý nghĩa khoa học thực tiễn đề tài Các kết thu cuả đề tài góp phân xây dựng phương pháp xác định hàm lượng Zn rau cải phương pháp hấp thụ nguyên tử (AAS) Thơng qua đánh giá hàm lượng Zn loaị rau cải điạ bàn thành phố Đà Nẵng CHƯƠNG TỔNG QUAN 1.1 Giới thiệu chung rau cải [16, 19, 23 ] 1.1.1 Đặc điểm thành phần Họ Cải (Danh pháp khoa học: Brassicaceae), gọi họ Thập tự (Cruciferae), họ thực vật có hoa Các loại trồng họ gần có chứa chữ cải tên gọi Bao gồm cải bắp, cải xanh, súp lơ, cải brussels, cải xoăn (tất giống trồng từ loài Brasica oleracea), cải làn, cải củ Thụy Điển, cải xoăn nước mặn, cải củ, cải thìa su hào Rau cải có thân thảo sống từ đến tháng, cao 25-70cm Rễ khơng phình thành củ Lá gốc, to, màu xanh nhạt, gân trắng, nạc, phiến hình bầu dục nhẵn, ngun hay có khơng rõ, men theo cuống Hoa màu vàng tươi họp thành chùm Quả cải dài 4-11cm, có mỏ Cải thảo Cải trắng Cải xoong Cải xanh Cải thìa Hình 1.1 Một số hình ảnh loại cải 1.1.2 Công dụng rau cải Các nhà nghiên cứu khẳng định ăn nhiều rau họ cải cải bắp, cải xanh cải bruxen giúp chống lại phát triển bệnh ung thư phổi Rau cải xoong có chứa nhiều sắt, nhiều iod giúp thể chống bệnh còi xương, bệnh béo phì, bệnh ngồi da, bệnh xơ cứng động mạch người cao tuổi Rau cải trắng có chứa nhiều chất bổ vitamin đặc biệt vitamin C có tác dụng chống oxy hóa mạnh Cải thìa có nhiều vitamin A, B, C Lượng vitamin C phong phú, đứng vào bậc loại rau Sau phơi khô, hàm lượng vitamin C cịn cao Cải thìa thực phẩm dưỡng sinh, ăn vào lợi trường vị, nhiệt, lợi tiểu tiện ngừa bệnh da Cải thảo chứa nhiều vitamin A, B, C, E có vị ngọt, tính mát, có tác dụng hạ khí, làm mềm cổ họng, bớt rát đỡ ho, bổ ích trường vị Ngồi ra, cải thảo chữa số bệnh sốt rét, viêm bang quang, viêm đường tiết niệu Thành phần dinh dưỡng cải xanh cao, đặc biệt thành phần diệp hoàng tố vitamin K Ngoài ra, cải xanh cịn có nhiều vitamin A, B, C, D, chất caroten, anbumin, a-xit nicotic có tác dụng giải chứng cảm hàn, thơng đàm, lợi khí 1.1.3 Một số tiêu chí rau an tồn [7, 17, 21] 1.1.3.1 Định nghĩa Trong q trình gieo trồng, để có sản phẩm rau an toàn thiết phải áp dụng biện pháp kỹ thuật sử dụng số nguyên liệu nước, phân bón, thuốc trừ sâu bệnh Trong nguyên liệu này, kể đất trồng, có chứa ngun tố gây nhiễm rau nhiều để lại số dư lượng rau sau thu hoạch Vì vậy, thực tế khơng thể có sản phẩm rau với ý nghĩa hồn tồn khơng có yếu tố độc hại Các nhà nghiên cứu rằng, yếu tố thực gây độc chúng để lại dư lượng định rau, mức dư lượng khơng độc hại Mức dư lượng tối đa không gây hại cho người chấp nhận gọi mức dư lượng cho phép (hoặc ngưỡng dư lượng giới hạn) Như vậy, sản phẩm rau khơng chứa có chứa dư lượng yếu tố độc hại mức dư lượng cho phép coi rau an toàn với sức khỏe người, mức dư lượng cho phép rau khơng an tồn 1.1.3.2 Tiêu chuẩn rau an tồn Ngày 19/12/2007, trưởng Y tế định số 46-2007-QĐ-BYT “Quy định giới hạn tối đa ô nhiễm sinh học hóa học thực phẩm’’ Trong định qui định mức dư lượng cho phép sản phẩm rau hàm lượng nitrate, kim loại nặng, vi sinh vật gây bệnh thuốc BVTV Các mức dư lượng cho phép chủ yếu dựa vào qui định Tổ chức lương nông giới (FAO) Tổ chức y tế giới (WHO) Các cá nhân, tổ chức sản xuất sử dụng rau dựa vào mức dư lượng để kiểm tra xác định sản phẩm có đạt tiêu chuẩn an tồn hay khơng Ngồi thực tế rau an tồn cịn phải mang tính hấp dẫn mặt hình thức: rau phải tươi, khơng có bụi bẩn, khơng có triệu chứng bệnh đựng bao bì Yêu cầu chất lượng rau an toàn phụ thuộc vào điều kiện môi trường canh tác kỹ thuật trồng trọt Yêu cầu hình thức thực thu hoạch trình bảo quản, đóng gói Bảng 1.1 Quy định giới hạn tối đa ô nhiễm sinh học hóa học thực phẩm ( Ban hành kèm theo quy định số 46/2007/QĐ- BYT ngày 19 tháng 12 năm 2007 Bộ trưởng Bộ Y Tế) Thực phẩm Zn (mg/kg) Sữa sản phấm sữa 40 Rau, 40 Thịt sản phẩm thịt 40 Cá sản phẩm cá 100 Chè, sản phẩm chè 40 Cà phê 40 Đồ uống có cồn 2.0 Nước ép rau, 5.0 1.1.4 Sự xâm nhập Zn vào rau cải Có nhiều yếu tố làm rau bị nhiễm, quan trọng yếu tố sau: dư lượng thuốc bảo vệ thực vật, dư lượng nitrate (NO3-), sinh vật gây bệnh, dư lượng kim loại nặng Nguyên nhân ô nhiễm thuốc BVTV phân bón NPK có chứa số kim loại nặng Trong q trình tưới tiêu, kim loại nặng bị rửa trôi xuống ao hồ, sông rạch, thâm nhập vào mạch nước ngầm gây ô nhiễm nguồn nước tưới rau Mặt khác, nguồn nước thải thành phố khu công nghiệp chứa nhiều kim loại nặng mà người dân thường sử dụng trực tiếp để tưới rau Biện pháp khắc phục ô nhiễm không trồng rau khu vực có chất thải nhà máy, khu vực đất bị nhiễm q trình sản xuất trước Ngồi ra, khơng tưới rau nguồn nước có nước thải nhà máy cơng nghiệp Quan trọng sử dụng thuốc bảo vệ thực vật, thuốc trừ sâu, thuốc kích thích …đúng liều lượng, không lạm dụng 1.2 Vài nét kim loại kẽm [2] 1.2.1 Trạng thái thiên nhiên Kẽm nguyên tố tương đối phổ biến, trữ lượng trái đất 1,5.10-3 % tổng số nguyên tử Khoáng vật Zn sphalerit (ZnS), calamin (ZnCO3), phranclirit hay ferit kẽm (Zn(FeO2)2), Zincit (ZnO) Trong động vật thực vật có chứa kẽm với hàm lượng nhỏ, thể người chứa khoảng 0.001%, 1lít nước biển có chứa 10-2 mg Zn Kẽm tự nhiên hỗn hợp đồng vị ổn định Zn64, Zn66, Zn67, Zn68 với đồng vị 64 phổ biến (48,6% tự nhiên) 22 đồng vị phóng xạ biết đến phổ biến ổn định Zn65 với chu kỳ bán rã 244,26 ngày, Zn72 với chu kỳ bán rã 46,5 Các đồng vị phóng xạ khác có chu kỳ bán rã nhỏ 14 phần lớn có chu kỳ bán rã nhỏ giây 1.2.2 Tính chất vật lý Kẽm kim loại màu trắng xanh, óng ánh nghịch từ.Kẽm kim loại cứng giòn hầu hết cấp nhiệt độ trở nên dễ uốn từ 100 đến 150 °C Trên 210°C, kim loại giịn trở lại tán nhỏ lực Kẽm có tính dẫn điện So với kim loại khác, kẽm có độ nóng chảy (419,5°C,1F) điểm sơi (907°C) tương đối thấp Điểm sơi số điểm sôi thấp kim loại chuyển tiếp, cao thủy ngân cadmi Khối lượng riêng lớn 7.13mg/m3 1.2.3 Tính chất hố học Kẽm kim loại hoạt động, có tính khử mạnh, điện cực chuẩn kẽm E0 2+ Zn / Zn = -0.76 V Ở nhiệt độ thường, kẽm bền với nước bề mặt kẽm có màng oxit cacbonat bazơ bảo vệ Ở nhiệt độ cao, khử nước biến thành oxit Zn + H2 O → ZnO + H2 Khi nung nóng, kẽm cháy mãnh liệt tạo oxit, Zn cháy cho lửa màu lam sáng chói Zn + O2 → ZnO Kẽm phản ứng trực tiếp với halogen (X2) , lưu hùynh nguyên tố khác P, Se… Zn + X2 → ZnX2 Zn + E → ZnX2 ( E S, Se…) Zn + P → Zn3P2 Kẽm tác dụng dễ dàng với axit khơng oxi hóa Tuy nhiên, kẽm tinh khiết không tan axit Zn + H2O + H2O+ → [Zn(H2O)4]2+ Kẽm phản ứng mạnh với axit oxi hóa Kẽm khử dung dịch HNO3 loãng đến ion NH4+ 4Zn + 10HNO3 → 4Zn(NO3)2 + NH4NO3 + 3H2 Kẽm dễ dàng tan dung dịch kiềm giải phóng hidro Zn + OH- + 2H2O → [Zn(OH)4 ]-2 + H2 Kẽm tan dung dịch NH3 Zn + NH3 + 2H2O → [Zn(NH3)4 (OH)2] + H2 Kẽm cịn tan dung dịch muối NH4+ đặc trình thủy phân muối NH4+ tạo sản phẩm phá hủy màng bảo vệ 1.3 Vai trò, chức tính độc kẽm Zn [ 16, 21, 22] 1.3.1 Tính độc kẽm Kẽm nguyên tố vi lượng cần thiết cho thực vật, động vật người Với hàm lượng bé kẽm đóng vai trò chất dinh dưỡng cần thiết cho trình sinh trưởng phát triển Kẽm thành phần cấu tạo nên ezim, chất xúc tác cho q trình sinh hóa thể thực vật người nên tượng thiếu kẽm kìm hãm trình sinh trưởng phát triển động thực vật người Tuy nhiên kẽm với nồng độ lớn trở thành chất độc gây cản trở số q trình sinh hóa người thực vật Ngộ độc kẽm cấp tính, gây chết người với triệu chứng như: có vị kim loại khó chịu dai dẳng miệng, đau bụng chảy, buồn nôn, mồ hôi lạnh, co giật, hạ huyết áp, yếu cơ, khó thở, tê liệt, bí tiểu cuối mạch đập khẽ, nạn nhân chết sau 10 đến 48 giây 1.3.2 Vai trò kẽm thực vật Ngun tố kẽm có vai trị dinh dưỡng trồng việc ảnh hưởng đến tổng hợp sinh học axit indol acetic; thành phần thiết yếu men metalloenzimes carbonic, anhydrase, anxohol dehydrogenase Kẽm giúp cho việc tăng cường khả sử dụng đạm lân Đặc biệt, kẽm cịn đóng vai trị quan trọng trình tổng hợp axit nucleic protein Thiếu kẽm làm giảm suất tới 50% mà khơng biểu triệu chứng 1.3.3 Vai trò kẽm thể người Kẽm nguyên tố vi lượng chất khoáng quan trọng việc đảm bảo sức khoẻ tốt cho người Cơ thể người thiếu kẽm, người ăn thức ăn thiếu kẽm thời gian dài sinh bệnh Kẽm đem lại miễn dịch cảm lạnh hay cúm Thị giác, vị giác, khứu giác trí nhớ có 10 liên quan đến kẽm thiếu hụt kẽm gây hoạt động khơng bình thường quan Đối với đàn ông kẽm ảnh hưởng tới phát dục khí quan sinh thực, khả tình dục chi phối trạng thái hoạt động tuyến tiền liệt Hàm lượng kẽm tuyến tiền liệt giảm 35% so với hàm lượng bình thường bị phì đại nhẹ tuyến tiền liệt, giảm 38% dẫn tới viêm tuyến tiền liệt mạn tính, giảm 66% phát triển thành ung thư Đối với phụ nữ thiếu kẽm dẫn đến tình trạng khơng thể mang thai 1.4 Các phương pháp vơ hóa mẫu [ 8, 10, 11] Để xác định hàm lượng Zn rau xanh, trước hết ta phải tiến hành xử lý mẫu nhằm chuyển nguyên tố cần xác định có mẫu từ trạng thái ban đầu (dạng rắn) dạng dung dịch Đây cơng việc quan trọng dẫn đến sai lệch kết phân tích nhiễm bẩn mẫu hay làm chất phân tích thực khơng tốt Hiện nay, có nhiều kĩ thuật xử lý mẫu phân tích, với đối tượng rau xanh ba kĩ thuật dùng để phá mẫu gồm kĩ thuật vơ hố ướt axit đặc oxi hóa mạnh, kĩ thuật vơ hố khơ nhiệt độ phương pháp khô - ướt kết hợp 1.4.1 Phương pháp vơ hố mẫu khơ Ngun tắc: Đối với mẫu hữu trước hết phải xay nghiền thành bột, vữa hay thể huyền phù Sau dùng nhiệt để hoá tro mẫu, đốt cháy chất hữu đưa kim loại dạng oxit hay muối chúng Cụ thể là: Cân lấy lượng mẫu định (10 - 15 gam) vào chén nung Nung chất mẫu nhiệt độ thích hợp, để đốt cháy hết chất hữu cơ, lấy bã vô lại mẫu oxit, muối…sau hồ tan bã thu axit vơ HCl, HNO3…để chuyển kim loại dạng ion tự dung dịch Yếu tố định dạng tro hoá nhiệt độ nung thời gian nung chất phụ gia thêm vào mẫu nung Nhiệt độ tro hoá chất hữu thường chọn thích hợp khoảng 400 – 550 0C, tuỳ theo loại mẫu chất cần phân tích Ưu, nhược điểm phạm vi ứng dụng: + Thao tác cách làm đơn giản 35 2.9.1 Lấy mẫu chuẩn bị mẫu rau cải Chúng tơi tiến hành thu thập mẫu hai chợ Hịa Khánh Hòa Mỹ Mẫu rau cải tươi rửa nước máy nước cất hai lần, để khơng khí Sau tách phần non phần già, xay nhuyễn máy say sinh tố tiến hành vơ hóa mẫu 2.9.2 Phân tích hàm lượng Zn rau cải Cân xác khoảng 10g mẫu rau cải xay nhuyễn cho vào bình Kendan Sau thêm hỗn hợp dung mơi HNO3đ , HClđ tối ưu khảo sát mục 2.4.3 Để yên mẫu từ 10- 12h đun bếp điện đến thu cặn ẩm, để nguội thêm nước cất tiếp tục đun cạn ( trình lặp lại lần) Sau hịa tan HNO3 2%, lọc bỏ cặn, chuyển dung dịch vào bình định mức 100 ml cho dung dịch HNO3 2% tới vạch ta dung dịch phân tích Đem đo máy quang phổ hấp thụ AAS với thông số tối ưu chọn mục 2.4.1 2.9.3 Cách tiến hành đo phổ - Đặt điều kiện thông số máy đo theo yêu cầu cần thiết - Cho máy chạy để ổn định đường nền, để ổn định 30 phút - Mở khơng khí nén khí axetylen, chỉnh tốc độ yêu cầu cho việc đo nguyên tố bảng trên, bật lửa đèn khí - Kiểm tra lại tất điều kiện đo lại lần cho - Tiến hành đo phổ nguyên tố cần phân tích theo mẫu chuẩn bị sẵn sau : + Đo mẫu trắng + Đo dung dịch chuẩn C1, C2, C3 + Đo mẫu phân tích Cx Mỗi mẫu đo lần để lấy giá trị trung bình 36 CHƯƠNG KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN Máy quang phổ hấp thụ nguyên tử Analyst – 100 Spectrmeter hãng Perkin Elmer (USA) có hệ thống quang học tự quét bước sóng chọn khe đo Do chúng tơi chọn khe đo 0,7 nm bước sóng 213,9 nm, cường độ đèn chọn 15mA 3.1 Kết kiểm tra nồng độ Zn axit sử dụng Tiến hành xác định theo mục 2.4.1 hàm lượng Zn axit sử dụng qua lần đo thể bảng 3.1 Bảng 3.1 Hàm lượng Zn axit sử dụng STT Thành phần 10ml HNO3đ +15ml HClđ Hàm lượng Zn qua lần đo Lần Lần Không phát Không phát Qua kết bảng 3.1 thấy không phát hàm lượng Zn axit sử dụng Vì hỗn hợp dung môi sử dụng đảm bảo không làm ảnh hưởng tới kết phân tích trình xử lí mẫu 3.2 Kết khảo sát lượng dung môi sử dụng để xử lý mẫu Mẫu dùng để khảo sát mẫu rau cải xanh, thực q trình vơ hóa mẫu mục 2.4.3, sau tiến hành đo mật độ quang với thơng số tối ưu chọn mục 2.4.1 Kết đo thể bảng 3.2; 3.3 3.2.1 Khảo sát lượng HNO3 đặc sử dụng xử lý mẫu Bảng 3.2 Kết khảo sát lượng HNO3 đ STT HNO3đ (ml) HClđ(ml) Mật độ quang 1 10 0,0913 2 10 0,0975 3 10 0,0987 4 10 0,1013 5 10 0,1012 37 Qua kết bảng 3.2 ta thấy với 4ml HNO3đ hàm lượng Zn thu mẫu lớn Vậy thể tích HNO3đ tối ưu cần dùng để vơ hóa mẫu 4ml 3.2.2 Khảo sát lượng HCl đặc sử dụng xử lý mẫu Bảng 3.3 Kết khảo sát lượng HCl đặc STT HNO3đ(ml) HClđ(ml) Mật độ quang 0,1002 10 0,1007 11 0,1068 4 12 0,1096 13 0,1087 Qua kết bảng 3,2; 3,3 ta thấy với 12ml HClđ + 4ml HNO3đ mật độ quang dung dịch lớn Vậy thể tích HCl đ tối ưu cần dùng để vơ hóa mẫu 12ml 3.3 Kết khảo sát khoảng nồng độ tuyến tính xây dựng đường chuẩn Kết khảo sát khoảng nồng độ tuyến tính Zn chúng tơi thu kết bảng 3.4 hình 3.2 Bảng 3.4 Kết khảo sát khoảng nồng độ tuyến tính Zn2+ Nồng độ Mật độ quang (D) 0.1 0.2 0.5 2.5 0.032 0.076 0.141 0.263 0.547 0.417 Đồ thị trình khảo sát khoảng nồng độ tuyến tính biểu diễn hình 3.1 38 Hình 3.1 Sự phụ thuộc mật độ quang vào nồng độ Kết xây dựng đường chuẩn trình bày hình 3.2 Hình 3.2 Đồ thị biểu diễn khoảng nồng độ tuyến tính Kết khảo sát bảng 3.4 hình 3.2 cho thấy khoảng nồng độ tuyến tính Zn2+ từ 0,2mg/l đến 2,0mg/l Do q trình phân tích nồng độ nằm sau khoảng tuyến tính phải pha lỗng 3.4 Kết tính hiệu suất thu hồi Để xác định hiệu suất thu hồi phương pháp, chúng tơi tiến hành phân tích hàm lượng Zn mẫu giả Chuẩn bị mẫu giả với hàm lượng Zn biết xác 1mg/l Thêm vào mẫu 12ml HCl đđ, 4ml HNO3 đđ Để yên mẫu từ 10- 12h đun bếp điện đến thu cặn ẩm, để nguội thêm nước cất tiếp tục đun cạn ( trình lặp lại lần) Sau hịa tan HNO3 2%, lọc bỏ cặn, chuyển dung dịch vào bình định mức 100 ml cho dung dịch HNO3 2% tới vạch ta dung dịch phân 39 tích Tiến hành đo mẫu máy AAS với thông số chọn Kết xác định hiệu suất thu hồi thể bảng 3.5 Bảng 3.5 Kết xác định hiệu suất thu hồi phương pháp Mẫu CoZn2+ (mg/l) CoZn2+ (mg/l) H(%) M1 0,9532 95,32 M2 0,9491 94,91 M3 0,9235 92,35 M4 0.9445 94,45 M5 0.9559 95,59 Trung bình 0,9452 94,52 Kết phân tích cho thấy hiệu suất thu hồi trung bình Zn 94,52% Đáp ứng yêu cầu phân tích hàm lượng vết phương pháp AAS 3.5 Kết đánh giá sai số thống kê phương pháp Tiến hành phân tích mẫu giả (mỗi mẫu lần) với hàm lượng Zn 0,2 mg/l mg/l, thêm vào mẫu 12ml HCl đđ, 4ml HNO3 đđ đậy kín bình Để n mẫu từ 10- 12h đun bếp điện đến thu cặn ẩm, để nguội thêm nước cất tiếp tục đun cạn ( trình lặp lại lần) Sau hịa tan HNO3 2%, lọc bỏ cặn, chuyển dung dịch vào bình định mức 100 ml cho dung dịch HNO3 2% tới vạch ta dung dịch phân tích Tiến hành đo máy quang phổ hấp thụ Tính độ xác phương pháp thơng qua giá trị ε với chuẩn student, độ tin cậy 95% (α = 0.95, k = 4, t α, k = 2,78) Kết thể bảng 3.6 Bảng 3.6 Nồng độ đo Zn mẫu giả phương pháp phổ hấp thụ nguyên tử AAS Nồng độ Zn qua lần đo(mg/l) STT CoZn2+ cho vào mẫu giả(mg/l) 0,2 0,1924 0,1912 0,1931 0,1862 0,1831 0,9560 0,9325 0,9267 0,9431 0,9461 40 Kết đánh giá sai số thống kê phương pháp thể bảng 3.7 Bảng 3.7 Kết đánh giá sai số thống kê Các đại lượng đặc trưng Zn2+ 0,2 (mg/l) Zn2+ 1(mg/l) Giá trị nồng độ trung bình 0,1892 0,9410 Phương sai S2 1,89.10-5 1,06.10-4 Độ lệch chuẩn S 1,94.10-3 4,60.10-3 Hệ số biến động Cv (%) 1,02 0,49 Độ sai chuẩn Sx 8,68 10-4 2,06 10-3 Biên giới tin cậy ε ± 2,41.10-3 ± 5,72.10-3 Sai số tương đối (%) ± 1,27 ± 0,56 Kết khảo sát cho thấy phương pháp có sai số nhỏ (1,27% 0.56 %) tức độ xác cao, hệ số biến động nhỏ (1,02 0,49) chứng tỏ độ lặp lại tốt 3.6 Quy trình phân tích Trên sở nghiên cứu điều kiện tối ưu phương pháp vơ hóa mẫu chúng tối tiến hành xây dựng quy trình phân tích hàm lượng Zn số loại rau cải sau: Cân xác khoảng 10g mẫu rau cải xay nhuyễn cho vào bình Kendan Sau thêm hỗn hợp 4ml HNO3đ, 12ml HClđ Ngâm mẫu 10- 12h Rồi đun bếp điện đến cặn ẩm dạng sệt (cặn 1) dừng lại, thêm nước cất, tiếp tục đun bếp điện tới cặn (cặn 2), trình lặp lại lần Sau hịa tan HNO3 2%, lọc bỏ cặn cho dung dịch vào bình định mức 100ml cho dung dịch HNO3 2% đến vạch, ta dung dịch phân tích Tiến hành đo máy quang phổ hấp thụ Dựa vào kết khảo sát đề xuất quy trình phân tích hàm lượng Zn2+ số loại rau cải theo sơ đồ hình 3.3 41 Cho vào bình kenđan + 12ml HCl 10 g mẫu rau xay nhuyễn Mẫu phân tích + 4ml HNO3 Đun + ể Đ yên từ10-12h bếp ện Cặn Đo ậtmđộquang Thêm ớc nư cất ti đun ếp lặp lại Lọc Dung dị ch phân tích lần ị nh mứ đc thành Cặn 100ml HNO3 2% Hình 3.3.Quy trình phân tích Zn số loại rau cải 3.7 Kết phân tích mẫu thực Áp dụng quy trình phân tích nêu trên, chúng tơi tiến hành phân tích hàm lượng Zn rau cải mua chợ Đà Nẵng phương pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử AAS Qua so sánh hàm lượng Zn phần non phần già So sánh hàm lượng Zn rau cải chợ rau cải an toàn bán siêu thị Co.op mart Kết phân tích thể bảng 3.8, 3.9, 3.10, hình 3.4, 3.5, 3.6 Bảng 3.8 Hàm lượng Zn rau cải chợ Hòa Khánh Thời gian lấy mẫu Loại rau cải Hàm lượng Zn Hàm lượng Zn phần cải phần cải non (mg/kg) già (mg/kg) 42 06/03/2012 Cải trắng 16,33 15,74 06/03/2012 Cải xanh 16,92 16,68 09/03/2012 Cải thìa 17,58 17,40 09/03/2012 Cải xoong 17,68 17,35 13/03/2012 Cải thảo 17,71 16,79 Quy định số 46/2007/QĐ- BYT 40 mg/kg 18 17,5 17 16,5 16 15,5 15 14,5 Hàm lượng kẽm tro phần cải non Hàm lượng kẽm tro phần cải già Hình 3.4 Đồ thị biểu diễn hàm lượng Zn rau cải chợ Hòa Khánh Bảng 3.9 Hàm lượng Zn rau cải chợ Hòa Mỹ Thời gian lấy Loại rau cải mẫu Hàm lượng Zn Hàm lượng Zn phần cải phần cải già non (mg/kg) (mg/kg) 28/03/2012 Cải trắng 16,86 16,73 28/03/2012 Cải xanh 16,93 16,81 03/04/2012 Cải thìa 17,53 17,42 03/04/2012 Cải xoong 18,58 18,43 05/04/2012 Cải thảo 15,92 15,71 Quy định số 46/2007/QĐ- BYT 40 mg/kg 43 19 18 Hàm lượng kẽm phần cải no 17 16 Hàm lượng kẽm phần cải gi 15 14 Hình 3.5 Đồ thị biểu diễn hàm lượng Zn rau cải chợ Hòa Mỹ Bảng 3.11 Bảng hàm lượng Zn rau cải an toàn Thời gian lấy Loại rau cải mẫu Hàm lượng Zn Hàm lượng Zn phần cải phần cải già non (mg/kg) (mg/kg) 02/04/2012 Cải trắng 14,86 14,33 02/04/2012 Cải thìa 15,62 15,26 04/04/2012 Cải xanh 15,17 15,07 Quy định số 46/2007/QĐ- BYT 40mg/kg 16 15,5 Hàm lượng kẽm phần cải no 15 14,5 Hàm lượng kẽm phần cải gi 14 13,5 Hình 3.6 Đồ thị biểu diễn hàm lượng Zn rau cải an toàn Qua kết phân tích chúng tơi thấy hàm lượng Zn rau cải chợ không khác nhiều Hàm lượng Zn 15 mg/kg nên loại rau cải chợ rau cải an toàn chứa hàm lượng Zn mức trung bình Điều 44 giải thích hàm lượng Zn rau phụ thuộc vào hàm lượng Zn đất nước Mà mẫu rau cải phân tích trồng chủ yếu khu vực xung quanh Đà Nẵng Điện Bàn- Quảng Nam, Nam Ơ- Hịa Khánh, Hịa Vang nên tính chất đất trồng tương đối giống Tuy nhiên, hàm lượng Zn rau cải xoong lại cao hẳn Bởi rau cải xoong có khả tích lũy kẽm cao loại cải khác, chúng vận chuyển từ Đà Lạt thu hoạch cịn non Bên cạnh đó, hàm lượng Zn phần non nhiều phần già Điều phù hợp với thực tế có mặt kẽm rau cải số tài liệu nghiên cứu trước [1] Các mẫu nghiên cứu cho hàm lượng Zn nằm giới hạn cho phép theo quy định giới hạn tối đa nhiễm sinh học hóa học thực phẩm ( Ban hành kèm theo quy định số 46/2007/QĐ- BYT ngày 19 tháng 12 năm 2007 Bộ trưởng Bộ Y Tế) Nhưng nên ý đến mẫu rau an toàn rau mua chợ có hàm lượng kim loại khác tương đối lớn chứng tỏ xâm nhập kim loại nặng, có Zn vào rau thơng qua việc bón phân, phun thuốc trừ sâu, tưới nước lớn 45 KẾT LUẬN Trên sở nghiên cứu phương pháp xác định Zn rau phương pháp phổ hấp thụ nguyên tử F-AAS thu kết sau: Không phát Zn axit sử dụng để vô hóa mẫu Đã khảo sát hỗn hợp dung mơi dùng để vơ hóa số mẫu rau cải 12ml HCl đđ 4ml HNO3 đđ Tiến hành xác định hiệu suất thu hồi, kết cho thấy hiệu suất đạt 94,19%, từ đánh giá sai số thống kê phương pháp cho thấy phương pháp có sai số nhỏ tức độ xác cao, hệ số biến động nhỏ chứng tỏ độ lặp lại tốt Xác định khoảng tuyến tính lập đường chuẩn Zn Đề xuất quy trình phân tích hàm lượng Zn rau cải phương pháp phương quang phổ hấp thụ phân tử AAS Đã xác định hàm lượng Zn rau cải tiêu thụ chợ Hòa Khánh, Hòa Mỹ thuộc quận Liên Chiểu, thành phố Đà Nẵng rau cải an toàn bán siêu thị Co.op mart Kết phân tích cho thấy hàm lượng Zn rau cải bán chợ mức trung bình, khơng vượt giới hạn qui định Bộ Y Tế Đã so sánh hàm lượng Zn rau cải chợ rau cải an toàn bán siêu thị co.op mart 46 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Nguyễn Thị Ngọc Ân, Dương Thị Bích Huệ, Hiện trạng kim loại nặng rau xanh ngoại thành phố Hồ Chí Minh (2006) [2] Ngơ Thị Mỹ Bình (2007), Bài giảng hóa vơ cơ,TP Đà Nẵng [3] Đặng Kim Chi (1999), Hóa học mơi trường, NXB khoa học kỹ thuật trường Đại học Bách khoa Hà Nội [4] Đặng Ngọc Dục, Đặng Công Hanh, Thái Xuân Tiên (1996), Lý thuyết xác suất thống kê toán, TP Đà Nẵng [5] Phạm Thị Hà (2008), Các phương pháp phân tích quang học, TP Đà Nẵng [6] Lê Thị Mỹ Hạnh (2010) : “Nghiên cứu xác định hàm lượng kẽm phương pháp hấp thụ nguyên tử nước đất nông nghiệp số địa bàn thuộc thành phố Đà Nẵng’’ [7] Nguyễn Thị Hân (2010): “Xác định hàm lượng cacdimi, chì số loại rau xanh huyện Đại Từ- Tỉnh Thái Nguyên phương pháp qang phổ hấp thụ nguyên tử” [8] Nguyễn Thị Hường (2004), Kỹ thuật lấy mẫu xử lý mẫu, Trường đại học sư phạm- Đại học Đà Nẵng [9] Lê Văn Khoa (2001), Phương pháp phân tích đất, nước, phân bón, trồng, Nhà xuất giáo dục [10] Phạm Luận (1999), Những vấn đề sở kỹ thuật xử lí mẫu phân tích, Đại học khoa học tự nhiên - Đại học quốc gia Hà Nội [11] Phạm Luận ( 2006), Phương pháp phân tích phổ nguyên tử, Đại học quốc gia Hà Nội [12] Lê Thị Mùi (2007), Hóa học phân tích định lượng, TP Đà Nẵng [13] Từ Vọng Nghi,Trần Chương Huyến, Phạm Luận (1990), Một số phương pháp phân tích điện hóa đại, Hà Nội [14] Từ Vọng Nghi, Huỳnh Văn Trung, Trần Tứ Hiếu (1986), Phân tích nước, NXB Khoa học kĩ thuật Hà Nội 47 [15] Hồ Viết Quý (1999), Phân tích quang học hóa học, Trường đại học sư phạm- Đại học quốc gia Hà Nội [16] http://www.bioenrich.vn/blog/78-vai-tro-cua-kem-trong-co-the.html [17] http://choxanh.vn/noi-dung/nao-la-vietgap-tieu-chuan-rau-toan [18] http://danang-upload.dng.vn/images/fr7tmesqkfxep23dj19l.jpg [19] http://tintuc.xalo.vn/001455355769/Tac_dung_cua_rau_ho_cai.html [20] http://tieuchuan.mard.gov.vn/ViewDetails.aspx?id=1734&lv=5&cap=2 [21].http://thuvienphapluat.vn/archive/Quyet-dinh/Quyet-dinh-93-2001-QDBNN-tieu-chuan-nganh-10TCN-482-2001-10TCN-483-2001-10TCN-484-200110TCN-485-2001-10TCN-486-2001-vb7551t17.aspx [22] http://vi.wikipedia.org/wiki/K%E1%BA%BDm [23] http://vi.wikipedia.org/wiki/H%E1%BB%8D_C%E1%BA%A3i 48 MỤC LỤC MỞ ĐẦU 1.Tính cấp thiết đề tài 2 Ý nghĩa khoa học thực tiễn đề tài CHƯƠNG TỔNG QUAN 1.1 Giới thiệu chung rau cải [16, 19, 23 ] 1.1.1 Đặc điểm thành phần 1.1.2 Công dụng rau cải .4 1.1.3 Một số tiêu chí rau an tồn [7, 17, 21] 1.1.3.1 Định nghĩa 1.1.3.2 Tiêu chuẩn rau an toàn 1.1.4 Sự xâm nhập Zn vào rau cải .7 1.2 Vài nét kim loại kẽm [2] 1.2.1 Trạng thái thiên nhiên .7 1.2.2 Tính chất vật lý 1.2.3 Tính chất hoá học 1.3 Vai trò, chức tính độc kẽm Zn [ 16, 21, 22] 1.3.1 Tính độc kẽm 1.3.2 Vai trò kẽm thực vật .9 1.3.3 Vai trò kẽm thể người .9 1.4 Các phương pháp vơ hóa mẫu [ 8, 10, 11] 10 1.4.1 Phương pháp vô hố mẫu khơ 10 1.4.2 Phương pháp vơ hố mẫu ướt 11 1.4.3 Phương pháp vơ hố mẫu khơ - ướt kết hợp 11 1.4.3 Tác nhân vơ hóa .12 1.5 Các phương pháp xác định kẽm rau cải [ 7, 11, 12,13] 13 1.5.1 Phương pháp điện hóa 13 1.5.1.1 Phương pháp cực phổ cổ điển 13 1.5.1.2 Phương pháp Von -Ampe hoà tan 13 1.5.2 Phương pháp quang học [5, 11, 13, 15] 14 49 1.5.2.1 Phương pháp quang phổ phát xạ nguyên tử (AES) 14 1.5.2.2 Phương pháp trắc quang phân tử UV-VIS 14 1.5.2.3 Phương pháp phổ hấp thụ nguyên tử (AAS) 14 1.6 Giới thiệu phương pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử [ 5, 13, 15] 15 1.6.1 Cơ sở lý thuyết phép đo 15 1.6.1.1 Sự xuất phổ hấp thụ nguyên tử 15 1.6.1.2 Cường độ vạch phổ 15 1.6.2 Nguyên tắc trang thiết bị máy quang phổ hấp thụ nguyên tử 16 1.6.2.1 Nguyên tắc chung phương pháp 16 1.6.2.2 Trang thiết bị máy quang phổ hấp thụ nguyên tử 16 1.6.3 Kỹ thuật nguyên tử hóa mẫu 17 1.6.4 Phương pháp phân tích định lượng theo AAS 18 1.6.4.1 Phương pháp đồ thị chuẩn (đường chuẩn) 18 1.6.4.2 Phương pháp thêm tiêu chuẩn 18 1.6.5 Các phương pháp phân tích theo AAS 19 1.6.5.1 Các phương pháp xác định trực tiếp 20 1.6.5.2 Phương pháp phân tích định lượng gián AAS 21 1.6.6 Các yếu tố ảnh hưởng tới phép đo AAS .21 1.6.6.1 Các yếu tố vật lý 21 1.6.6.2 Các yếu tố hóa học .22 1.6.6.3 Các yếu tố quang phổ 22 1.6.6 Những ưu điểm nhược điểm phép đo AAS .23 1.6.7 Đối tượng phạm vi ứng dụng phép đo AAS 24 1.7 Tình hình nghiên cứu kiểm sốt hàm lượng kim loại nặng rau xanh giới Việt Nam [ 1, 22] 24 1.7.1 Trên giới 24 1.7.2 Ở Việt Nam 25 CHƯƠNG NGUYÊN LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 26 2.1 Thiết bị, dụng cụ, hóa chất .26 ... loại có phổ hấp thụ nguyên tử nhạy Do xuất hai loại phương pháp phân tích định lượng theo 20 phổ hấp thụ nguyên tử phương pháp phân tích trực tiếp, cho chất có phổ AAS phương pháp phân tích gián... trình phân tích Zn số loại rau cải 3.7 Kết phân tích mẫu thực Áp dụng quy trình phân tích nêu trên, chúng tơi tiến hành phân tích hàm lượng Zn rau cải mua chợ Đà Nẵng phương pháp quang phổ hấp thụ. .. phần cải già Hình 3.4 Đồ thị biểu diễn hàm lượng Zn rau cải chợ Hòa Khánh Bảng 3.9 Hàm lượng Zn rau cải chợ Hòa Mỹ Thời gian lấy Loại rau cải mẫu Hàm lượng Zn Hàm lượng Zn phần cải phần cải già