Phân tích hàm lượng thuỷ ngân trong hải sản bằng kỹ thuật HG AAS_Slide

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TP HCM BỘ MÔN CÔNG NGHỆ HÓA HỌC PHÂN TÍCH THUỶ NGÂN TRONG THỦY HẢI SẢN BẰNG KỸ THUẬT HG – AAS (HYDRIDE GENERATION ATOMIC ABSORPION SPECTROMETRY) GVHD: Phùng Thị Cẩm Hồng Nhóm 12 Nguyễn Thị Mỹ Xuyên - Mssv: 18139230 Nguyễn Thị Tú Quyên - Mssv: 18139160 Nguyễn Kiều Ngoan - Mssv: 18139113 Nguyễn Tấn Đạt - Mssv: 18139021 Phùng Ngọc Bảo Nhi - Mssv: 18139134 Tô Thị Huỳnh Như - Mssv : 18139142 Trương Thị Bích Ngân - Mssv: 18139109 Đặt vấn đê Tổng quan vê thủy ngân I TỔNG QUAN Tiêu chuẩn vê hàm lượng thủy ngân Các phương pháp xác định Nguyên tắc Cấu tạo của máy đo II KĨ THUẬT PHÂN TÍCH THỦY NGÂN BẰNG HG - AAS Cách xác định Ưu điểm và nhược điểm III MỞ RỘNG VÀ KẾT LUẬN I TỔNG QUAN Đặt vấn đê - Trong giai đoạn hiện nay, hàng loạt vụ ngộ độc thực phẩm liên quan đến loại gia cầm, gia súc làm người hoang mang Và hải sản ưu tiên hàng đầu nhiều người tiêu dùng lựa chọn Các thực phẩm hải sản không chỉ đa dạng mà hải sản còn chứa hàm lượng protein cao, dưỡng chất thiết yếu, axit béo Omega-3, hàm lượng chất béo bão hoà thấp - Tuy nhiên, môi trường bị ô nhiễm làm cho nguồn hải sản bị đe dọa Mặt khác, hải sản có khả tích tụ chất nhiễm, đặc biệt kim loại nặng Vì tình trạng nhiễm kim loại, đặc biệt thủy ngân hải sản trở nên báo động Do đó, việc xác định hàm lượng thủy ngân thủy hải sản vô cần thiết - Hàm lượng thủy ngân xác định vi lượng, mà thủy ngân lại kim loại bay nhiệt độ thường nên trình xử lí mẫu quan trọng phương pháp xử lí mẫu khơng phù hợp làm lượng thủy ngân đáng kể làm cho phép phân tích khơng xác, dẫn đến kết luận khơng xác - Một phương pháp phân tích thủy ngân nhạy hiện nay, sử dụng phổ biến kỹ thuật phân tích phổ hấp thu nguyên tử với hydrua hóa kim loại (HG-AAS) I TỞNG QUAN Tổng quan vê thủy ngân 2.1 Tác hại thủy ngân - Thủy ngân kim loại lỏng khó phân hủy mơi trường tích lũy sinh học chuỗi thức ăn Thủy ngân độc, hơi, hợp chất muối độc, gây tổn thương hệ thần kinh, tiêu hóa, hô hấp, hệ thống miễn dịch thận Cho dù độc so với hợp chất thủy ngân tạo ô nhiễm đáng kể mơi trường tạo hợp chất hữu thể sinh vật - Thủy ngân giải phóng từ chất thải có chứa thủy ngân tồn mơi trường (đất, nước, khơng khí, trầm tích, thực vật ) tích tụ chuỗi thức ăn vào thể người thông qua tiêu thụ cá hải sản, thủy ngân trực tiếp hấp thụ tóc người Để giám sát mức độ thủy ngân môi trường chất thải thủy ngân cần phân tích mẫu khác nhau, mẫu sinh học (cá tơm, cua, sò, hến), mẫu mơi trường (nước, trầm tích, đất khơng khí), mẫu thực vật người (tóc, máu nước tiểu) I TỞNG QUAN Tởng quan vê thủy ngân 2.1 Tác hại thủy ngân - Các ảnh hưởng độc hại thủy ngân biết rõ Hơi thủy ngân ảnh hưởng đến hệ thống thần kinh trung ương ngoại biên, phổi, thận, da, mắt Nó ảnh hưởng đến hệ thống miễn dịch gây đột biến Khi bị nhiễm nặng thủy ngân tích tụ lâu ngày thể, thận bị hư, cột sống bị ảnh hưởng, bị bệnh Alzheimer tuyến giáp trạng bị liệt, hệ thống miễn dịch bị nhiễu loạn Được tổ chức WHO liệt kê vào danh sách loại hóa chất có ảnh hưởng nghiêm trọng đến sức khỏe người - Một chất độc dimetyl thủy ngân, độc đến mức chỉ vài µL rơi vào da gây tử vong I TỞNG QUAN Tởng quan vê thủy ngân 2.2 Thủy ngân môi trường - Hàm lượng thủy ngân khơng khí nằm khoảng từ – 10ng/m3 - Hàm lượng thủy ngân nước mưa dao động từ – 100ng/L - Hàm lượng thủy ngân tự nhiên nước ngầm nước bề mặt thường < 0,5μg/L - Thực phẩm nguồn hấp thu thủy ngân người (khơng kể nguồn tiếp xúc nghề nghiệp) Cá cho nguồn thực phẩm chứa hàm lượng thủy ngân hữu cao nhất, cá hấp thụ methyl thủy ngân từ nước chúng ăn sinh vật sống nước Những cá sống lâu hơn, lớn hơn, thức ăn chúng cá khác tích tụ lượng methyl thủy ngân cao nhất. Lượng hấp thu thủy ngân hàng ngày từ thực phẩm dao động từ - 20μg/L cao vùng nước bị nhiễm thủy ngân Q trình chế biến nấu nướng thức ăn khơng làm giảm lượng thủy ngân I TỔNG QUAN Tổng quan vê thủy ngân 2.2 Thủy ngân môi trường Hình Vòng luân chuyển thủy ngân tự nhiên I TỞNG QUAN Tởng quan vê thủy ngân 2.3 Nguyên nhân cá bị nhiễm thủy ngân Cá bị nhiễm thủy ngân sống môi trường ô nhiễm thủy ngân Các vi sinh vật chuyển thủy ngân (Hg) thành hợp chất metyl thủy ngân CH3Hg+ thơng qua q trình tích lũy sinh học metyl thủy ngân nằm chuỗi thức ăn tích lũy dần thể cá Các loại cá lớn có lượng nhiễm cao I TỔNG QUAN Tiêu chuẩn vê hàm lượng thủy ngân CÁC TIÊU Quyết định số 867/1998/Qđ-BYT của Bộ Trưởng Bộ Y Tế ngày CHUẨN 4/4/1998 NỒNG ĐỘ HG 0,5 mg/kg Santes Canada FDA Hoa Kỳ 0,5 mg/kg 1mg/kg I TỔNG QUAN Các phương pháp xác định thủy ngân 4.1 Định tính - Tạo hỗn hống với đồng kim loại - Phản ứng với Cu2I2 - Phản ứng với Dithizon - Phản ứng với dd kaliiodua - Phản ứng với thiếc (II) clorua I TỔNG QUAN Các phương pháp xác định thủy ngân 4.2 Định lượng - Phương pháp so màu với đồng (I) iodua - Sử dụng huỳnh quang phát hiện thủy ngân cá - Phương pháp chiết đo quang với thuốc thử Dithizon - Phương pháp phổ hấp thu nguyên tử với hydrua hóa (HG-AAS) -> Đây phương pháp phát hiện thủy ngân phổ biến hiện giới hạn phát hiện nhỏ (µg/l) II KĨ THUẬT PHÂN TÍCH THỦY NGÂN BẰNG HG - AAS Nguyên tắc đo AAS Chuyển mẫu phân tích từ trạng thái ban đầu (rắn hay dung dịch) thành trạng thái nguyên tử tự chiếu chùm tia sáng xạ đặc trưng nguyên tố cần phân tích qua đám nguyên tử Các nguyên tử nguyên tố cần phân tích đám hấp thu tia xạ định tạo vạch phổ hấp thu Nhờ hệ thống máy quang phổ mà ta thu toàn chùm sáng phân li chọn vạch phổ hấp thu nguyên tố cần nghiên cứu để đo cường độ II KĨ THUẬT PHÂN TÍCH THỦY NGÂN BẰNG HG - AAS Cấu tạo máy đo phổ hấp thu nguyên tử II KĨ THUẬT PHÂN TÍCH THỦY NGÂN BẰNG HG - AAS Xác định thủy ngân phổ hấp thu nguyên tử với hydrua hóa (HG-AAS) 3.1 Nguyên tắc - Mẫu vơ hóa, thủy ngân dd mẫu bị hydrit hóa dòng khí hidro Hydrit thủy ngân dễ bay bị theo dòng khí hidro bơm vào hệ thống quang phổ hấp thụ nguyên tử Tại đây, hidrit thủy phân bị phân hủy thành thủy ngân xác định theo phương pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử không dùng lửa - Các phản ứng xảy hệ thống bay nguyên tử hydrit: NaBH4 + HCl = NaCl + BH2 + 2H 4H + HgCl2 = HgH2 + 2HCl HgH2 = Hg + H2 II KĨ THUẬT PHÂN TÍCH THỦY NGÂN BẰNG HG - AAS Xác định thủy ngân phổ hấp thu nguyên tử với hydrua hóa (HG-AAS) 3.2 Điều kiện tối ưu thiết bị  Cường độ đèn : 3mA  Thời gian đọc: 3s  Độ rộng khe : 0.5 nm  Bước sóng: ʎ = 253,7 nm  Tốc độ dòng axit HCl: 6-8ml/phút  Tốc độ khí mang argon: 30 ml/phút  Tốc độ hút mẫu: 8-10 ml/phút  Tốc độ dòng chất khử NaBH4: 6-8ml/phút II KĨ THUẬT PHÂN TÍCH THỦY NGÂN BẰNG HG - AAS Xác định thủy ngân phổ hấp thu nguyên tử với hydrua hóa (HG-AAS) 3.4 Xây dựng đường chuẩn xác định giới hạn phát Dãy chuẩn chuẩn bị xác định độ hấp thu theo thứ tự bảng sau: Số bình định mức Hóa chất Chuẩn Hg 100 (µg/L) (ml) 10 15 HNO3 0,05N định mức đến vạch 100 100 100 100 100 100 Nờng độ Hg (µg/L) 10 15 Độ hấp thu của dãy chuẩn 0,0043 0,0086 0,0242 0,0615 0,1224 II KĨ THUẬT PHÂN TÍCH THỦY NGÂN BẰNG HG - AAS Xác định thủy ngân phổ hấp thu nguyên tử với hydrua hóa (HG-AAS) Xác định đường chuẩn: Kết luận: đường chuẩn có hệ số tương quan R=1, điều nói khoảng nồng độ 1-15ppb độ hấp thu Abs tuyến tính với nồng độ thủy ngân Đường chuẩn sử dụng xác định hàm lượng thủy ngân thí nghiệm khảo sát hiệu suất phương pháp xử lí mẫu khảo sát hàm lượng thủy ngân mẫu thật II KĨ THUẬT PHÂN TÍCH THỦY NGÂN BẰNG HG - AAS Xác định thủy ngân phổ hấp thu nguyên tử với hydrua hóa (HG-AAS) Giới hạn phát xác định cách đo độ hấp thu mẫu chuẩn có nồng độ 10 µg/L mẫu Blank Cơng thức tính:   Trong đó: + Sblank: độ lệch chuẩn độ hấp thu mẫu Blank + CHg: Nồng độ chuẩn Hg dùng để xác định giới hạn phát hiện, CHg = 10 µg/L + AHg: độ hấp thu trung bình chuẩn Hg dùng để xác định giới hạn phát hiện   Trong đó: + RSD: Hệ số biến động + SHg: độ lệch chuẩn Hg dùng để xác định giới hạn phát hiện Kết quả độ hấp thu để xác định giới hạn phát Số lần đo Độ hấp thu của chuẩn Hg 10 (µg/L) (AHg) Độ hấp thu của mẫu Blank 0,056 -0,000 0,060 -0,002 0,059 -0,002 0,057 -0,004 0,059 -0,003 0,058 -0,005 0,060 -0,001 0,059 -0.006 0,057 -0,001 10 0,056 -0,005 TB 0,0581 s 0,001524 0,002025 RSD 2,623   LOD 0,697   -0,0029 II KĨ THUẬT PHÂN TÍCH THỦY NGÂN BẰNG HG - AAS Ưu điểm và nhược điểm của phương pháp 4.1 Ưu điểm - Đây phương pháp xác định thủy ngân sử dụng phổ biến hiện nay, giới hạn phát hiện nhỏ ( µg /l ) - Phép đo phổ nguyên tử có độ nhạy độ chọn lọc cao, tốn mẫu phân tích, thời gian phân tích nhanh Các động tác thực hành thực hiện nhẹ nhàng, nhanh chóng Bằng phương pháp ta xác định đồng thời hay liên tiếp nhiều nguyên tố mẫu Kết phân tích ổn định, sai số nhỏ II KĨ THUẬT PHÂN TÍCH THỦY NGÂN BẰNG HG - AAS Ưu điểm và nhược điểm của phương pháp 4.1 Nhược điểm - Muốn đo phổ hấp thụ nguyên tử cần phải có hệ thống máy móc tương đối đắt tiền - Do cần có độ nhạy cao nên nhiễm bẩn có ý nghĩa lớn đối với kết phân tích hàm lượng Mơi trường khơng khí phòng thí nghiệm phải khơng có bụi Các dụng cụ hóa chất dùng phép đo phải có độ tinh khiết cao - Vì có độ nhạy cao nên trang bị máy móc là khá tinh vi phức tạp, cần phải có kĩ sư lành nghề để bảo dưỡng và chăm sóc - Nhược điểm chỉ cho ta biết thành phần ngun tố của chất phân tích có mẫu phân tích, mà khơng chỉ trạng thái liên kết, cấu trúc nguyên tố có mẫu.  III MỞ RỘNG VÀ KẾT LUẬN Số liệu tham khảo - Hàm lượng thuỷ ngân cá FDA phân tích (năm 2006) Cá thu: 0.73 ppm Cá ngừ: 0.118 ppm Cá hồi: 0.014 ppm Cá bơ: 0.058 ppm Cá đối: 0.046 ppm - Ngoài còn số loại thuỷ sản khác + Tôm: 0.049 ppm + Mực: 0.07 ppm III MỞ RỢNG VÀ KẾT LUẬN Phân tích mẫu cá tra nguyên - Sau trình phân tích thủy ngân mẫu cá, ta thu hàm lượng thủy ngân sau: Hàm lượng Hg(µg/L) Cá tra nguyên Tiêu Chuẩn BYT 77.15 500 ... THUẬT PHÂN TÍCH THỦY NGÂN BẰNG HG - AAS Cấu tạo máy đo phở hấp thu ngun tử II KĨ THUẬT PHÂN TÍCH THỦY NGÂN BẰNG HG - AAS Xác định thủy ngân phổ hấp thu nguyên tử với hydrua hóa (HG- AAS) ... hydrua hóa (HG- AAS) -> Đây phương pháp phát hiện thủy ngân phổ biến hiện giới hạn phát hiện nhỏ (µg/l) II KĨ THUẬT PHÂN TÍCH THỦY NGÂN BẰNG HG - AAS Nguyên tắc đo AAS Chuyển mẫu phân tích từ... NaCl + BH2 + 2H 4H + HgCl2 = HgH2 + 2HCl HgH2 = Hg + H2 II KĨ THUẬT PHÂN TÍCH THỦY NGÂN BẰNG HG - AAS Xác định thủy ngân phổ hấp thu nguyên tử với hydrua hóa (HG- AAS) 3.2 Điều kiện tối ưu