Nghiên cứu xác định các nguyên tố zn, cd, pb, cu trong thực phẩm bằng phương pháp vôn ampe hòa tan

O Ụ V OT O TRƢỜN I HỌC VINH TRƢƠN VĂN ẢO TOÀN NGHIÊN CỨU X ỊNH CÁC NGUYÊN TỐ Zn, Cd, Pb, Cu TRONG THỰC PHẨM BẰNG PHƢƠN PH P VƠN – AMPE HỊA TAN LUẬN VĂN TH SĨ HÓA HỌC VINH – 2012 MỤ LỤ MỞ ẦU 10 HƢƠN 1: TỔN QUAN 13 I.1 GIỚI THIỆU CÁC KIM LOẠI Zn, Cd, Pb, Cu ; TÍNH CHẤT ; SỰ TỒN TẠI TỰ NHIÊN, TRONG MÔI TRƢỜNG VÀ VAI TRÕ SINH HỌC CỦA CHÚNG 13 I.1.1 Giới thiệu nguyên tố : Kẽm, cađimi, chì, đồng 13 I.1.1.1 Giới thiệu nguyên tố kẽm (Zn) 13 I.1.1.2 Giới thiệu cađimi (Cd) 15 I.1.1.3 Giới thiệu chì (Pb) 17 I.1.1.4 Giới thiệu đồng (Cu) 19 I.1.2 Giới hạn an toàn kẽm, cađimi, chì, đồng thực phẩm 20 I.1.2.1 Giới hạn an tồn chì, cađimi thực phẩm 20 I.1.2.2 Giới hạn an toàn kim loại kẽm đồng thực phẩm 22 I.2 NGUỒN GỐC XUẤT HIỆN KIM LOẠI NẶNG VÀ SỰ DI CHUYỂN CỦA CHÖNG 22 I.2.1 Trong nƣớc 22 I.2.2 Trong đất 23 I.2.3 Trong khơng khí 23 I.3 TÁC HẠI CỦA KIM LOẠI NẶNG 23 I.3.1 Tính chất độc hại kẽm 24 I.3.2 Tính chất độc hại cađimi 24 I.3.3 Tính chất độc hại chì 26 I.3.4 Tính chất độc hại đồng (Cu) 26 I.3.5 Sự xâm nhập kim loại nặng vào thể sinh vật 27 I.4 QUÁ TRÌNH TÍCH LŨY KIM LOẠI NẶNG THEO DÂY CHUYỀN THỰC PHẨM 28 I.5 SƠ LƢỢC MỘT SỐ LOÀI NHUYỄN THỂ CÓ GIÁ TRỊ KINH TẾ Ở VIỆT NAM 29 I.5.1 Đặc điểm cấu tạo sinh lý 29 I.5.2 Một số đại diện tiêu biểu cho nhuyễn thể hai mảnh vỏ 30 I.5.3 Giá trị kinh tế nhuyễn thể: 31 I.6 CÁC PHƢƠNG PHÁP XỬ LÝ MẪU 32 I.6.1 Phân hủy mẫu phương pháp ướt [19, 20] 32 I.6.2 Phân hủy mẫu phương pháp khô [2, 21] 33 I.6.3 Kỹ thuật vơ hóa khơ-ướt kết hợp [2,19,20] 34 I.7 CÁC PHƢƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH KẼM, CAĐIMI, CHÌ, ĐỒNG 35 I.7.1 Phƣơng pháp trọng lƣợng 35 I.7.2 Phƣơng pháp đo quang 35 I.7.3 Phƣơng pháp phổ phát xạ nguyên tử 35 I.7.4 Phƣơng pháp phổ hấp thụ nguyên tử 36 I.7.5 Phƣơng pháp cực phổ 37 I.7.5.1 Cơ sở phương pháp cực phổ 37 I.7.5.2 Phạm vi ứng dụng phương pháp phân tích cực phổ 41 I 7.6 Phƣơng pháp Vơn – Ampe hịa tan 42 I.7.6.1 Nguyên tắc 42 I.7.6.2 Kỹ thuật Vôn-Ampe xung vi phân (Differential Pulse Voltammetry)[12] 43 I.7.6.3 Kỹ thuật Vơn-Ampe vịng: 44 I 7.7 Những điểm cần ý nghiên cứu phân tích vết 46 I.7.7.1 Sự nhiễm bẩn chất phân tích [23,24] 46 I.7.7.2 Thí nghiệm trắng [23,24] 46 I.7.7.3 Các yếu tố đánh giá độ tin cậy phương pháp phân tích [23] 46 I.7.7.3.1 Đánh giá độ lặp lại : 47 I.7.7.3.2 Độ [23] 47 I.7.7.3.3 Độ nhạy [23] 48 I.7.8 Các loại điện cực đƣợc sử dụng phƣơng pháp Vơn –Ampe hịa tan [25,26] 48 I.7.8.1 Điện cực màng thuỷ ngân (TMFE): 48 I.7.8.2 Điện cực giọt thuỷ ngân treo (HMDE) 49 I.7.8.3 Điện cực rắn đĩa quay (RDE) 50 I.7.9.Phƣơng pháp phân tích định lƣợng phân tích điện hố [17, 27] 51 I.7.9.1 Phương pháp mẫu chuẩn: 51 I.7.9.2 Phương pháp đường chuẩn: 51 I.7.9.3 Phương pháp thêm chuẩn: 51 HƢƠN 2: KĨ THUẬT THỰ N H ỆM 53 II THIẾT BỊ, DỤNG CỤ VÀ HÓA CHẤT 53 II.1.1.Thiết bị, dụng cụ 53 II.1.2 Hóa chất 54 II.1.3 Pha chế dung dịch cho phép xác định Zn2+, Cd2+, Pb2+, Cu2+ 54 II LẤY MẪU VÀ XỬ LÝ MẪU 55 II 2.1 Lấy mẫu 55 II 2.2 Chuẩn bị mẫu để vơ hóa mẫu 55 II 2.3 Xử lý mẫu 56 HƢƠN 3: KẾT QUẢ V THẢO LUẬN 59 III.1 KHẢO SÁT CÁC ĐIỀU KIỆN TỐI ƢU CHO PHÉP XÁC ĐỊNH Zn2+, Cd2+, Pb2+, Cu2+ 59 III.1.1 Khảo sát xuất pic: 59 III.1.2 Khảo sát biên độ xung 59 III.1.3 Khảo sát thời gian đặt xung 60 III.1.4 Khảo sát tốc độ quét 61 III.1.5 Khảo sát thời gian sục khí N2 61 III.1.6 Khảo sát thời gian cân 62 III.1.7 Khảo sát ảnh hƣởng nồng độ ion kim loại 63 III.1.7.1 Ảnh hưởng nồng độ Ni2+ tới Zn2+, Cd2+, Pb2+, Cu2+ đệm axetat 63 III.1.7.2 Ảnh hƣởng nồng độ Fe3+ tới Zn2+, Cd2+, Pb2+, Cu2+ đệm axetat 65 III.1.7.3 Ảnh hưởng nồng độ Pb2+ tới Cd2+ đệm axetat 67 III.1.7.4 Ảnh hưởng nồng độ Zn2+ tới Cd2+ đệm axetat 68 III.1.7.5 Ảnh hưởng nồng độ Cu2+ tới Pb2+ đệm axetat 70 III.2 KẾT QUẢ KHẢO SÁT CÁC ĐIỀU KIỆN TỐI ƢU CHO PHÉP XÁC ĐỊNH ĐỒNG THỜI Zn2+, Cd2+, Pb2+, Cu2+ 71 III.3 NGHIÊN CỨU ĐẶC ĐIỂM KHỬ CỰC CỦA Zn2+, Cd2+, Pb2+,Cu2+ 72 III.4 GIỚI HẠN PHÁT HIỆN (LOD) VÀ GIỚI HẠN ĐỊNH LƢỢNG (LOQ) 75 III.5 ĐÁNH GIÁ ĐỘ LẶP LẠI 77 III.6 ĐỊNH LƢỢNG Zn2+, Cd2+, Pb2+, Cu2+ TRONG MẪU THỰC PHẨM 78 III.6.1 Định lượng Zn2+, Cd2+, Pb2+, Cu2+ mẫu ốc 78 III.6.2 Định lượng Zn2+, Cd2+, Pb2+, Cu2+ mẫu sò to 80 III.6.3 Định lượng Zn2+, Cd2+, Pb2+, Cu2+ mẫu ngao to 81 III.6.4 Định lượng Zn2+, Cd2+, Pb2+, Cu2+ mẫu trai 82 III.6.5.Định lượng Zn2+, Cd2+, Pb2+, Cu2+ mẫu trắng 83 KẾT LUẬN 85 T L ỆU THAM KHẢO 86 DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1.1: Tiêu chuẩn qui định hàm lƣợng Pb, Cd nƣớc uống 21 Bảng 1.2: Qui định lƣợng ăn vào tối đa cho phép hàng ngày hàng tuần Pb, Cd thực phẩm 21 Bảng 1.3: Mức tối đa cho phép chì cađimi ăn vào trẻ em trọng lƣợng thể 22 Bảng 2.1: Qui trình xử lý mẫu phƣơng pháp khô ƣớt kết hợp 58 Bảng 3.1: Sự thay đổi chiều cao pic hòa tan anot Zn2+, Cd2+, Pb2+, Cu2+ theo biên độ xung 60 Bảng 3.2: Sự thay đổi chiều cao pic hòa tan anot Zn2+, Cd2+, Pb2+, Cu2+ theo thời gian đặt xung 60 Bảng 3.3: Sự thay đổi chiều cao pic hòa tan anot Zn2+, Cd2+, Pb2+, Cu2+ theo tốc độ quét 61 Bảng 3.4: Sự thay đổi chiều cao pic hòa tan anot Zn2+, Cd2+, Pb2+, Cu2+ theo thời gian sục khí N2 62 Bảng 3.5: Sự thay đổi chiều cao pic hòa tan anot Zn2+, Cd2+, Pb2+, Cu2+ theo thời gian cân 63 Bảng 3.6: Ảnh hƣởng nồng độ Ni2+ tới Zn2+, Cd2+, Pb2+, Cu2+ đệm axetat 64 Bảng 3.7: Ảnh hƣởng nồng độ Fe3+ tới Zn2+, Cd2+, Pb2+, Cu2+ đệm axetat 65 Bảng 3.8: Ảnh hƣởng nồng độ Pb2+ tới Cd2+ đệm axetat 67 Bảng 3.9: Ảnh hƣởng nồng độ Zn2+ tới Cd2+ đệm axetat 69 Bảng 3.10: Ảnh hƣởng nồng độ Cu2+ tới Pb2+ đệm axetat 70 Bảng 3.11: Tính số e tham gia phản ứng điện cực 75 Bảng 3.12: Kết ghi đo tính tốn giới hạn phát (LOD), Giới hạn định lƣợng (LOQ) 76 Bảng 3.13 Kết ghi đo độ lặp lại đƣờng Vôn –Ampe hòa tan Zn2+, Cd2+, Pb2+, Cu2+ 78 Bảng 3.14: Kết định lƣợng Zn2+, Cd2+, Pb2+, Cu2+ mẫu ốc, sò ngao, trai 84 DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 1.1 : Quy trình tích lũy kim loại theo dây chuyền thực phẩm 29 Hình 1.2: Ốc Hƣơng 30 Hình 2.1: Mẫu ốc nƣớc Hình 2.2: Mẫu sị nƣớc 56 Hình 2.3: Mẫu ngao nƣớc 56 Hình 2.4: Mẫu trai nƣớc 56 Hình 3.1: Ảnh hƣởng nồng độ Ni2+ tới Zn2+, Cd2+, Pb2+, Cu2+ axetat 64 Hình 3.2: Ảnh hƣởng nồng độ Fe3+ tới phép đo đồng thời Zn2+, Cd2+, Pb2+, Cu2+ axetat 66 Hình 3.3: Ảnh hƣởng nồng độ Pb2+ tới Cd2+ đệm axetat 68 Hình 3.4: Ảnh hƣởng nồng độ Zn2+ tới Cd2+ đệm axetat 69 Hình 3.5: Ảnh hƣởng nồng độ Cu2+ tới Pb2+ đệm axetat 71 Hình 3.6: Đƣờng Vơn – Ampe vịng ngun tố Cd 72 Hình 3.7: Đƣờng Vơn – Ampe vịng nguyên tố Zn 73 Hình 3.8: Đƣờng Vơn – Ampe vịng ngun tố Pb 73 Hình 3.9: Đƣờng Vơn – Ampe vòng nguyên tố Cu 74 Hình 3.10: Đƣờng Vơn – Ampe vịng Zn,Cd,Pb,Cu 74 Hình 3.11: Kết ghi đo độ lặp lại đƣờng Vơn – Ampe hịa tan Zn2+, Cd2+, Pb2+, Cu2+ 77 Hình 3.12: Kết định lƣợng Zn2+, Cd2+, Pb2+, Cu2+ mẫu ốc 79 Hình 3.13: Kết định lƣợng Zn2+, Cd2+, Pb2+, Cu2+ mẫu sò to 80 Hình 3.14: Kết định lƣợng Zn2+, Cd2+, Pb2+, Cu2+ mẫu ngao to 81 Hình 3.15: Kết định lƣợng Zn2+, Cd2+, Pb2+, Cu2+ mẫu trai 82 Hình 3.16: Kết định lƣợng Zn2+, Cd2+, Pb2+, Cu2+ mẫu trắng 84 DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT Viết tắt AAS Tiếng Anh Tiếng việt Atomic Absorption Spectrometry Quang phổ hấp thụ nguyên tử Auxiliary Electrode Điện cực phụ trợ ASV Anodic Stripping Voltammetry Vơn-Ampe hịa tan anot CSV Cathodic Stripping Voltammetry Vơn-Ampe hịa tan catot CV Cyclic Voltammetry Vơn-Ampe vịng DP Differential Pulse Xung vi phân DPP Differential Pulse Polarography Phƣơng pháp cực phổ xung vi phân AE HMDE Hanging Mercury Drop Electrode Điện cực thủy ngân giọt treo LOD Limit of detection Giới hạn phát LOQ Limit of quantum Gới hạn định lƣợng MFE Mercury Film Electrode Điện cực màng thủy ngân RDE Rotating Disk Electrode Điện cực đĩa quay RE Reference Electrode Điện cực so sánh WE Working Electrode Điện cực làm việc AdSV Adsorptive Stripping Voltammetry Phƣơng pháp Vơn-Ampe hịa tan hấp phụ AES Atomic Emission Spectrometry Phổ phát xạ nguyên tử AAS Atomic Absorption Spectrometry Phổ hấp thụ nguyên tử AFS Atomic Fluorescene Spectrometry Phổ huỳnh quang nguyên tử LỜI CẢM ƠN Để hoàn thành đƣợc khố luận em xin bày tỏ lịng biết ơn sâu sắc đến PGS.TS Nguyễn Khắc Nghĩa, TS Đinh Thị Trƣờng Giang giao đề tài, hết lòng hƣớng dẫn, bảo, truyền đạt kiến thức kinh nghiệm q báu cho em suốt q trình hồn thành khóa luận Em xin chân thành cảm ơn thầy, giáo tổ mơn hóa Phân tích, thầy giáo, giáo hƣớng dẫn phịng thí nghiệm thuộc khoa Hóa học trƣờng Đại học Vinh tạo điều kiện giúp đỡ em trình hồn thành khóa luận tốt nghiệp Cuối cùng, em xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến bố mẹ, anh chị em bạn bè quan tâm, động viên em hồn thành khóa luận tốt nghiệp Đồng Tháp, tháng 03 năm 2012 Học viên Trƣơng Văn ảo Toàn 10 D uo ng C V cua C u 750n 500n I (A) 250n -250n -500n 100m -100m -200m U (V) Hình 3.9: Đường Vơn – Ampe vòng nguyên tố Cu Nhận xét: Cả trƣờng hợp khử cực Zn2+, Cd2+, Pb2+, Cu2+ trình khử cực thuận nghịch Số e trao đổi điện cực Zn2+, Cd2+, Pb2+, Cu2+ đƣợc tính theo phƣơng trình  Epic = 57mV/n 2e Duong Von - Ampe vong cua Zn Cd,Pb, Cu 4.00u 3.00u I (A) 2.00u 1.00u -1.00u -2.00u -200m -400m -600m -800m -1.00 -1.20 U (V) Hình 3.10: Đường Vơn – Ampe vịng Zn,Cd,Pb,Cu 74 Bảng 3.11: Tính số e tham gia phản ứng điện cực Zn2+ Ea, Ek Ea Cd2+ Ek -0,99 -1,04 Pb2+ Cu2+ Ea Ek Ea Ek Ea Ek -0,591 -0,626 -0,421 -0,452 0,005 0,035  E(V) 0,03 0,034 0,031 0,03 n 2 2 2 2 III.4 GIỚI HẠN PHÁT HIỆN (LOD) VÀ GIỚI HẠN ĐỊNH LƢỢNG (LOQ) Giới hạn phát nồng độ nhỏ chất phân tích tạo đƣợc tín hiệu phân biệt cách đáng tin cậy với tín hiệu trắng (hay tín hiệu nền) Có nhiều quan điểm khác cách tính giới hạn phát hiện, phổ biến cách xác định giới hạn phát (LOD) theo quy tắc  Theo quy tắc này, LOD đƣợc quy ƣớc nồng độ chất khảo sát cho tín hiệu cao gấp lần độ lệch đƣờng đƣờng Có cách tính LOD: Cách 1: Tiến hành thí nghiệm để lập phƣơng trình đƣờng chuẩn, từ xác định  y (độ lệch chuẩn tín hiệu y đƣờng chuẩn, sy), chấp nhận  y độ lệch chuẩn mẫu trắng Nhƣ LOD nồng độ chất phân tích cho tín hiệu  y , lúc St – Sb =  y Thực tế Sb: Giá trị tín hiệu đƣợc chấp nhận xấp xỉ giá trị b phƣơng trình đƣờng chuẩn y = ax + b Từ tìm đƣợc giá trị tín hiệu tổng: St = Sb +  y, thay ngƣợc vào phƣơng trình đƣờng chuẩn tính đƣợc LOD giá trị x cần tìm tƣơng ứng với St giá trị y Cách 2: Tiến hành n thí nghiệm xác định nồng độ mẫu trắng thu đƣợc giá trị ybi (i = đến n) Từ tính yb Sb công thức yb = Sb2 = n 1  (ybi – yb)2 75  ybi n Nếu nồng độ mẫu trắng xác định đƣợc C giới hạn phát đƣợc tính LOD = 3Sb.C yb , LOQ = 10Sb.C yb Cách1: Có thể tiến hành nhanh không tồn thời gian nhƣng không thật xác chấp nhận phụ thuộc tín hiệu vào nồng độ mà thông thƣờng khoảng nồng độ có hệ số góc khác đƣờng chuẩn lập khoảng nồng độ cách xa với giới hạn phát Vì chúng tơi chọn cách để tìm LOD, cách đo lặp lại 10 lần dung dịch Zn2+ 7,69.10-9M, Cd2+ 4,46.10-9M , Pb2+ 4,63.109 M , Cu2+ 7,8.10-9M Khi hấp thụ thời gian 180s, chấp nhận sai khác độ lệch chuẩn mẫu trắng độ lệch chuẩn dung dịch không đáng kể Kết ghi đo tính tốn đƣợc thể bảng 3.12 Bảng 3.12: Kết ghi đo tính tốn giới hạn phát (LOD), Giới hạn định lượng (LOQ) STT Ipic(Zn) (nA) Ipic(Cd) (nA) Ipic(Pb) (nA) Ipic(Cu) (nA) 43,1 44,8 40,5 42,4 42,8 39,5 42,6 45,4 41,7 43,6 0,715 0,737 0,487 0,600 1,470 1,180 1,280 1,110 1,280 1,090 3,61 3,20 2,98 3,29 2,84 2,88 2,84 3,12 3,57 3,21 3,28 3,96 3,63 3,87 3,41 3,41 3,73 4,20 3,09 3,40 10 Sb = 1,789 Số LOD =9,68.10-10 M liệu LOQ =3,23.10-9 M tính tốn Sb =0,111 LOD =1,49.10-10M LOQ =4,96.10-10M 76 Sb =0,094 LOD=4,11.10-10M LOQ =1,23.10-9M Sb = 0,114 LOD=7,41.10-10 M LOQ =2,23.10-9M .5 NH LẶP L Để đánh giá độ lặp lại phƣơng pháp tiến hành ghi đo lặp lại 10 lần đƣờng DP-AdCSV 0,15ml ( Zn2+ 10ppm + Cd2+ 0,1ppm +Pb2+ 3ppm + Cu2+ 2ppm) +10ml H2O +0,5ml đệm axetat pH = 4,6 Kết qủa đánh giá độ lặp lại đƣợc thể qua độ lệch chuẩn S, SX hệ số biến động V theo cơng thức đƣợc trình bày Kết ghi đo tính tốn theo S SX đƣợc thể hình 3.10 bảng 3.13 Khao sat lap lai cua 10 phep 500n I (A) 400n 300n 200n 100n -1.00 -750m -500m -250m 250m U (V) Hình 3.11: Kết ghi đo độ lặp lại đường Vôn – Ampe hòa tan Zn2+, Cd2+, Pb2+, Cu2+ 77 Bảng 3.13 Kết ghi đo độ lặp lại đường Vơn –Ampe hịa tan Zn2+, Cd2+, Pb2+, Cu2+ STT IpicZn(nA) IpicCd(nA) IpicPb(nA) IpicCu(nA) 427 1,77 2,91 99,5 424 1,90 2,84 95,0 427 1,67 2,83 90,8 410 1,71 2,67 86,5 414 2,25 2,73 86,1 416 1,85 2,71 85,6 429 2,29 2,81 88,4 424 1,92 2,81 87,3 428 1,91 2,81 89,8 10 418 1,50 2,72 87,0 SPb =0,0735 SPb(tb) =0,0054 VPb = 0,0525% SCu =4,4721 SCu(tb) =2,0 VCu=3,1991% Số liệu tính tốn SZn =6,6840 SZn(tb) =4,468 VZn = 4,7815% SCd =0,2445 SCd(tb) =0,0598 VCd = 0,1749% Từ kết ghi đo tính tốn cho thấy: độ lệch chuẩn tương đối nhỏ hệ số biến động không vượt q 5,0 % phương pháp phân tích có độ lặp lại tốt III.6 ĐỊNH LƢỢNG Zn2+, Cd2+, Pb2+, Cu2+ TRONG MẪU THỰC PHẨM III.6.1 Định lượng Zn2+, Cd2+, Pb2+, Cu2+ mẫu ốc Quá trình định lƣợng Zn2+, Cd2+, Pb2+, Cu2+ mẫu ốc phƣơng pháp Vơn-Ampe hịa tan đƣợc tiến hành kỹ thuật thêm chuẩn nhƣ sau: 78 Lấy 0,5ml mẫu ốc xử lý + 0,05ml dung dịch axetat pH=4,6 +10 ml nƣớc cất lần vào bình điện phân Tiến hành ghi đo đƣờng xung vi phân mẫu sau tiến hành thêm chuẩn với thể tích lần thêm dung dịch chuẩn chứa đồng thời Zn2+ 10ppm, Cd2+ 0,1ppm, Pb 2+ 3ppm, Cu2+ 2ppm 0,05ml Kết định lƣợng thu đƣợc mẫu ốc thể hình 3.11 Determination of Zn,Cd, Pb,Cu with HMDE Determination of Pb,Cu with HMDE Oc 800n Zn I (A) 600n 400n 200n Cd Pb Cu -1.20 -1.00 -0.80 -0.60 -0.40 -0.20 U (V) Final results +/- Res dev % Comments - Zn: Zinc = 1.667 mg/L 0.060 3.609 Cd: Cadmium = 0.417 mg/L 0.020 4.844 Pb: Lead = 0.877 mg/L 0.055 6.238 Cu: Copper = 0.247 mg/L 0.025 10.269 Hình 3.12: Kết định lượng Zn2+, Cd2+, Pb2+, Cu2+ mẫu ốc 79 III.6.2 Định lượng Zn2+, Cd2+, Pb2+, Cu2+ mẫu sị to Q trình định lƣợng kẽm, cađimi, chì, đồng mẫu sị to phƣơng pháp Vơn-Ampe hịa tan đƣợc tiến hành kỹ thuật thêm chuẩn nhƣ sau: Lấy 0,5ml mẫu sò to xử lý+ 0,05ml dung dịch đệm axetat pH = 4,6 + 10ml dung dịch nƣớc cất hai lần cho vào bình điện phân Tiến hành ghi đo đƣờng xung vi phân mẫu sau tiến hành thêm chuẩn với thể tích lần thêm dung dịch chuẩn chứa đồng thời Zn2+ 10ppm, Cd2+ 3ppm,Pb2+1ppm, Cu2+ ppm 0,05 ml Tiếp tục ghi đo đƣờng xung vi phân, kết định lƣợng thu đƣợc với mẫu sò to thể hình 3.12 Determination of Zn,Cd, Pb,Cu with HMDE Determination of Pb,Cu with HMDE So to 800n Zn I (A) 600n 400n 200n Cd Cu Pb -1.20 -1.00 -0.80 -0.60 -0.40 -0.20 U (V) Final results +/- Res dev % Comments - Zn: Zinc = 1.918 mg/L 0.031 1.620 Cd: Cadmium = 0.260 mg/L 0.001 0.487 Pb: Lead = 0.580 mg/L 0.018 3.095 Cu: Copper = 11.427 0.255 mg/L 0.029 Hình 3.13: Kết định lượng Zn2+, Cd2+, Pb2+, Cu2+ mẫu sò to 80 III.6.3 Định lượng Zn2+, Cd2+, Pb2+, Cu2+ mẫu ngao to Quá trình định lƣợng kẽm, cađimi, chì, đồng ngao phƣơng pháp Vơn-Ampe hịa tan đƣợc tiến hành kỹ thuật thêm chuẩn sau: Lấy 0,5ml mẫu ngao to xử lý+ 0,05ml dung dịch đệm axetat pH = 4,6 + 10ml dung dịch nƣớc cất hai lần cho vào bình điện phân Tiến hành ghi đo đƣờng xung vi phân mẫu sau tiến hành thêm chuẩn với thể tích lần thêm dung dịch chuẩn chứa đồng thời Zn2+ 10ppm, Cd2+ 3ppm,Pb2+1ppm, Cu2+ ppm 0,05 ml Tiếp tục ghi đo đƣờng xung vi phân, kết định lƣợng thu đƣợc với mẫu ngao to thể hình 3.13 Determination of Zn,Cd, Pb,Cu with HMDE Determination of Pb,Cu with HMDE Ngao to 800n Zn I (A) 600n 400n 200n Cd Cu Pb -1.20 -1.00 -0.80 -0.60 -0.40 -0.20 U (V) Hình 3.14: Kết định lượng Zn2+, Cd2+, Pb2+, Cu2+ mẫu ngao to Final results +/- Res dev % Comments - Zn : Zinc = 10.214 mg/L 1.002 Cd : Cadmium = 1.358 mg/L 0.036 Pb : Lead Cu: Copper 9.807 2.636 = 3.497 mg/L 0.457 = 3.155 mg/L 0.550 81 13.057 17.419 III.6.4 Định lượng Zn2+, Cd2+, Pb2+, Cu2+ mẫu trai Quá trình định lƣợng kẽm, cađimi, chì, đồng mẫu trai phƣơng pháp Vơn-Ampe hịa tan đƣợc tiến hành kỹ thuật thêm chuẩn nhƣ sau: Lấy 0,5ml mẫu trai xử lý+ 0,05ml dung dịch đệm axetat pH = 4,6 + 10ml dung dịch nƣớc cất hai lần cho vào bình điện phân Tiến hành ghi đo đƣờng xung vi phân mẫu sau tiến hành thêm chuẩn với thể tích lần thêm dung dịch chuẩn chứa đồng thời Zn2+ 10ppm, Cd2+ 3ppm,Pb2+1ppm, Cu2+ ppm 0,05 ml Tiếp tục ghi đo đƣờng xung vi phân, kết định lƣợng thu đƣợc với mẫu trai thể hình 3.14 Determination of Zn,Cd, Pb,Cu with HMDE Determination of Pb,Cu with HMDE Trai 800n Zn I (A) 600n 400n 200n Cd Cu Pb -1.20 -1.00 -0.80 -0.60 -0.40 -0.20 U (V) Hình 3.15: Kết định lượng Zn2+, Cd2+, Pb2+, Cu2+ mẫu trai 82 Final results +/- Res dev % Comments - Zn: Zinc = 2.043 mg/L 0.294 14.393 Cd: Cadmium = 0.705 mg/L 0.073 10.411 Pb: Lead = 0.473 mg/L 0.070 14.820 Cu: Copper = 0.212 mg/L 0.057 27.032 III.6.5.Định lượng Zn2+, Cd2+, Pb2+, Cu2+ mẫu trắng Mẫu trắng mẫu đƣợc xử lí hồn tồn tƣơng tự mẫu thật khác không chứa lƣợng thực phẩm (ốc, sị, ngao, trai ) ban đầu Q trình định lƣợng kẽm, cađimi, chì, đồng mẫu trắng phƣơng pháp Vơn-Ampe hịa tan đƣợc tiến hành tƣơng tự nhƣ mẫu thật: Lấy 0,5ml mẫu trắng xử lý+ 0,05ml dung dịch đệm axetat pH = 4,6 + 10ml dung dịch nƣớc cất hai lần cho vào bình điện phân Tiến hành ghi đo đƣờng xung vi phân mẫu trắng, sau tiến hành thêm chuẩn thể tích lần thêm dung dịch chuẩn chứa đồng thời Zn2+ 10ppm, Cd2+ 3ppm,Pb2+1ppm, Cu2+ ppm 0,08 ml Tiếp tục ghi đo đƣờng xung vi phân kết định lƣợng thu đƣợc với mẫu trắng thể hình 3.15 83 Determination of Zn,Cd, Pb,Cu with HMDE 500n Determination of Pb,Cu with HMDE Mau Trang Zn 400n I (A) 300n 200n 100n Cd Pb -0.60 -0.40 Cu -1.20 -1.00 -0.80 -0.20 U (V) Hình 3.16: Kết định lượng Zn2+, Cd2+, Pb2+, Cu2+ mẫu trắng Final results +/- Res dev % Comments - Zn : Zinc = 1.095 mg/L 0.032 2.927 Cd : Cadmium = 0.012 mg/L 0.003 22.086 Pb : Lead = 0.299 mg/L 0.026 8.637 Cu : Copper = 0.169 mg/L 0.007 4.439 Sau trừ nồng độ Zn2+, Cd2+, Pb2+, Cu2+ mẫu trắng thu đƣợc kết định lƣợng Zn2+, Cd2+, Pb2+, Cu2+ mẫu nhƣ sau: Bảng 3.14: Kết định lượng Zn2+, Cd2+, Pb2+, Cu2+ mẫu ốc, sò ngao, trai Mẫu Nguyên tố Ốc Sò to Ngao to Trai Zn (mg/kg) 0,715 1,029 11,399 1,185 Cd (mg/kg) 0,506 0,310 1,683 0,866 Pb(mg/kg) 0,723 0,351 3,998 0,218 Cu(mg/kg) 0,098 0,108 3,733 0,054 84 KẾT LUẬN Trong luận văn chúng tơi hồn thành nội dung nghiên cứu đặt ra: Đã tổng quan đƣợc phƣơng pháp xác định xử lý mẫu Zn, Cd, Pb, Cu Đã khảo sát đƣợc điều kiện tối ƣu để nghiên cứu xác định đồng thời hàm lƣợng Zn2+, Cd2+, Pb2+, Cu2+ phƣơng pháp anot xung vi phân Tiến hành thực nghiệm phƣơng pháp Vơn – Ampe vịng xác định số eletron trao đổi điện cực Đã tiến hành đánh giá độ lặp lại, giới hạn phát giới hạn định lƣợng đƣợc tính theo quy tắc  phƣơng pháp phân tích Đã nghiên cứu đƣợc ảnh hƣởng ion kèm Ni2+, Fe3+ tới phép ghi đo đƣờng Vơn –Ampe hịa tan Zn2+, Cd2+, Pb2+, Cu2+ ảnh hƣởng lẫn ion khảo sát Bằng quy trình nghiên cứu xây dựng đƣợc tiến hành xác định Zn, Cd, Pb Cu mẫu thực phẩm 85 T L ỆU THAM KHẢO Tiếng việt [1] Hoàng Minh Châu (1975), Cơ sở hóa phân tích, NXBGD [2] Phạm Luận (2000), Phương pháp phân tích phổ nguyên tử, NXB ĐHQG Hà Nội [3] Hồng Thị Bình Minh (2008), Luận văn tốt nghiệp, khoa Hóa, ĐH Vinh [4] Từ Vọng Nghi, Trần Tứ Hiếu (hiệu đính Nguyễn Tinh Dung) (1986), Phân tích nước, NXBKH KT, Hà Nội [5] Từ Vọng Nghi, Trần Chƣơng Huyến, Phạm Luận (1990), Một số phương pháp phân tích điện hố đại, Hà Nội [6] Nguyễn Khắc Nghĩa (1997), Giáo trình áp dụng tốn học thống kê để xử lý số liệu thực nghiệm, ĐH Sƣ Phạm Vinh [7] Nguyễn Khắc Nghĩa (2000), Các phương pháp phân tích hóa lý, ĐH Vinh [8] Lƣơng Thị Nguyệt (2008), Luận văn tốt nghiệp, khoa Hóa, ĐH Vinh [9] Hồng Nhâm (2004), Hóa học nguyên tố, tập 2, NXB ĐHQG Hà Nội [10] Hồng Nhâm (2004), Hóa học nguyên tố, tập, NXB ĐHQG Hà Nội [11] Nguyễn Thị Thu Thủy (2009), Luận văn tốt nghiệp, khoa Hóa, ĐH Vinh [12] Hồ Viết Quý (1998), Các phương pháp phân tích đại - ứng dụng hóa học, NXB GD - ĐHQG Hà Nội [13] Hồ Viết Quý (1994), Xử lý số liệu thực nghiệm phương pháp toán học thống kê, ĐH Sƣ Phạm Quy Nhơn 86 [14] Hồ Viết Q (1998), Cơ sở hóa học phân tích đại - Các phương pháp phân tích lý - hóa, tập II NXB ĐH Sƣ Phạm Hà Nội [15] Cơ sở lý thuyết khả ứng dụng phương pháp phân tích điện hố Hội thảo Schmidt - Metrohm (1993), Hà Nội [16] Nguyễn Thị Nhàn (2009), Xác định đồng thời hàm lượng chì, cađimi, đồng kẽm số loài nhuyễn thể Nghệ An phương pháp cực phổ, Luận văn thạc sỹ hóa vơ cơ, Đại Học Vinh [17] GS.TS Lâm Minh Triết (2000)– TS Diệp Ngọc Sƣơng Các phƣơng pháp phân tích kim loại nƣớc nƣớc thải Nhà xuất khoa học kỹ thuật [18] Phạm Luận (200/05), Các phương pháp kỹ thuật chuẩn bị mẫu phân tích, Đại học Quốc Gia Hà Nội [19] Trần Chƣơng Huyến (1990), Phương pháp cực phổ xung, Hà Nội [20] Nguyễn Văn Hợp (2000), luận án tiến sỹ Phƣơng pháp phân tích điện hóa đại xác định lƣợng vết Niken Coban số đối tƣợng môi trƣờng Hà Nội [21] Từ Vọng Nghi, (4/1997) – Xác định lƣợng vết kim loại nặng nƣớc phƣơng pháp phân tích điện hóa hịa tan Hội thảo quốc gia “ Chất lƣợng kiểm soát chất lƣợng nƣớc”, Hà Nội, tr 49 – 61 [22] Nguyễn Việt Huyến (1999), Cơ sở phƣơng pháp phân tích điện hóa, Hà Nội [23] Cao Văn Hoàng (2006), Nghiên cứu xác định đồng thời bismut (bi) cađimi (Cd) phƣơng pháp Vơn – Ampe hịa tan hấp phụ sử dụng resorcinol, luận văn thạc sỹ hóaa học, Viện khoa học công nghệ Việt nam, Hà Nội 87 [24] Trần Tiến Sự (2000), luận văn tốt nghiệp Đại học Xác định hàm lƣợng Ni(II) Cr(II) nƣớc thải phịng thí nghiệm khoa Vật lý, Hóa học, Sinh học – trƣờng Đại học Vinh Tiếng Anh [25] Abu Zuhri A., Voelter W (1998), "Application of adsorptive stripping voltammetry for the trace analysis of metals, pharmaceutical and biomolecules", Anal chem., 360(1), pp 1- [26] AKinola M O., Njoku K L., Ekeifo B.E (2008), "Determination of lead, cadmium and chromium in the tissue of an econonically important plant grown anound a textile industry at Ibeshe, Ikorodu area of Lagos State, Nigeria", Advances in Environmental Biology, 2(1), pp 25 - 30 [27] Alghamdi A.H (2010), "Determination of zinc by square-wave adsorptive stripping voltammetry using alizarin as a chelating agent", Journal of Soudi Chemical Society, 14(1), pp 1-7 [28] Chiang L., James B.D., Magee R.J (1989), "Adsorptive stripping voltammetry of some trace elements in biological samples I Cadmium and zinc", Mikrochimica Acta, 96(3), pp.175- 182 [29] Collado - Sanchez C., Hernandez - Brito J I., Perez - Pena, T., Torres padrou M E., Gelaclo - Caballero M D (2005), "Adsorptive stripping voltammetry of environmental indicator: Determination of zinc in algae, Journal of Chemical Education, 82(2), pp 271-273 [30] Dadfarnia S., Haji A M., Jafari A A., Tamaddon Z F (2006), "Silver, zinc and copper determination in water and biological samples employing El - FAAS and amicrocolumn of immobilized 2,2 - [3 - aza -1,5 - pentanediyl ebis 88 ... : ? ?Nghiên cứu xác định nguyên tố Zn, Cd, Pb, Cu thực phẩm phương pháp Vơn – Ampe hịa tan? ?? cho luận văn cao học thạc sĩ Nội dung luận văn nhằm giải vấn đề sau: - Tìm điều kiện tối ƣu đề xác định. .. xác định đồng thời Zn, Cd, Pb, Cu phƣơng pháp Vôn – Ampe hịa tan - Nghiên cứu tính chất điện hóa phản ứng khử cực - Định lƣợng đồng thời Zn, Cd, Pb, Cu mẫu thực phẩm - Nghiên cứu ảnh hƣởng hai... Ampe vịng ngun tố Cu 74 Hình 3.10: Đƣờng Vơn – Ampe vịng Zn,Cd,Pb ,Cu 74 Hình 3.11: Kết ghi đo độ lặp lại đƣờng Vơn – Ampe hịa tan Zn2+, Cd2+, Pb2+, Cu2 + 77 Hình 3.12: Kết định