2.1, Nguyên liệu vò []Iiirtnig pháp DgliiỂri CỨII 2.1.1.±>ối tượng Iighiên cứu
Các nguyên tố Cđ, Pd, As, Hg, ià những nguyên tố đỗc hại dối với con naưùi. Vì vậy, trong thuốc, nguyên liệu làm thuốc, mỹ phẩm, ihực phẩm..., hàm lượng các nguyên tố trên khống được vượt giời hạn cho phép. Trong công trình nghiên cứu này chúng tỏi nghiên cứu khảo sát hàm lượng Cd trong 15 mẫu son môi cùa các hãng khác nhau dang lưu hành trên thị trường. Tên thương mại và Iiưút sàn xuất 15 loại son mứi Ihể hiện à bâng J.
Bẩng 1; Bảng íỉaRh mtic- eãe loai SOR mõi
TẼn lliurmg niíỊÌ cùa son
môi Nước sản xiiất
TĨANNUO Trung Quủí
MENTHOLATUM Trưng Quốc
NENCAĨ Trung Quốc
5 LIPGLOSS Trung Quổc
6 BAIZUHU Trung Quốc
7 CENKAILUN Trung Quốc
LIPSTICK Thúi Lan
9 ESSENCE CRYSTAL
LIPTfCK Vĩệi Nam,
ì» OPULENT Việt Nam
MARK MATE Mỹ
SUN SWEPT CORAL Mỹ
LOBELLO NTVEA Đức
ROUGE SEV1LLBMAT Trung Quắc
PARIS ELYSEES Pháp
2.1.2, Nùi dung lìghiẽn cứu
*Xây dựng quy trình định lượiig cadimì trong son mồi: Kháo sát các Ihỗiig số máy. điều kiện do phổ
-Khảo sát xây dựng quy trình xứ lý mẫu -Khảy sát phương pháp dinh lượng
+ Xác định giới hạn phát hiện (LOD) của phương pháp + Khảo sát khoáng tuyến tính, độ lặp lại và độ Ihu hồi của phương pháp
định lượng.
*áp dụnp quỵ trình đã xfly dụng, tiến hành định lượng éadimi irong 15 mẫu son mối được lựa chọn ngãu nhiên trên thị trường,
2.1.3. Trang thiết bị, dụng cụ và hoá chít * Trang thiết bị ỉ
- Máy quang phổ hấp thụ nguycn tử Hitachi Z- 5000 ( Hitachi, Nhật )
-Máy Lọc nưứi: trao dổi ion Easypure uv/ UF ( Bamsieiud, Mỹ ) -Tủ sấy Thcrmosi SR 1000 ( Pháp)
- Cân phân tích mcttler Tolcdo AB 204 — 5 (Thụy Sỹ ) -Tủ hốt, bếp điện -Lò nung -Máy nén khí, bình khí Ar * Dụng cụ : -Cốc Tctlon 100 mi -Bình định mức : 10, 20, 25, 50,100, 200 ml Pipet dịnh mức : 1, 2, 3, 5, 10, 15 ml -Ống đong cẩc loại -Cốc có mỏ dung tích : 50, 100, 250 ml -Nẳp kính dồng hồ -Phễu lọc, giấy lọc
Tất cả các dụnc cụ thuỷ tinh dung để phân tích đéu được ngâm bàng acid HNOj 10% trong 24 giờ, rửa sạch bằng nước trao đổi íoti để tránh bần Tilitỉ và sấy tới khỗ.
*Hoá chất:
Do yên cầu nghiêm ngặt của phép đo AAS, nén các loại hoá chất và nước cất được sử dụng phải có độ tinh khiết cao. Hoá chất được kiểm tra nổug độ chính xắc bằng phép đo AAS trước khi dùng. Trong ctề tài này chúng tôi sử dung các loại hoá chất sau :
- Dung dịch chuẩn Cđ hàm lượng 1000 rig/ml ± 2 ng/inl ( Backer intra- analyseđ, Mỹ),
- Acid Nitric IIN03 65% (Meck ) loại dùng cho AAS. - AcìdPedoric HCLO4 70% (Meck } loại dùng cho AAS. - Nước Oxy già H0O1 30% (Meck) loại dùng cho AAS. - Nước cất trao dổi ion.
- Dung dịch nén.
Cách pha: câa 0,2g Mg(N03)j.6Hi0 và 0,2g NII_|iI .P04 vào bình định mức 100 ml thêm 5 Itìl acid nitric 10% lắc kỹ để hoà tan thẽan nước trao đổi iọn vìra clù.dện vạch, lắc đều.
2.1.4. Phtíưng phấp nghiên cứu
2.1.4.1.Phương pháp xử lý mầu: xử lý mẫu bằng phương pháp vô cơ hoấ ướt
2.1.4.2.Phương pháp phân tích định lượiig: đo phổ hấp thụ A AS bằng phương pháp đường chuẩn,
2.1.4.3.Kỹ thuật nguyên tử hoá: Do hàm Iưựng Cd trong mẫu mỹ phẩm thường nhỏ. Nên kỹ thuật nguyên tử hoá mà chứng tối sử dụng là kỹ
thuật không ngọn lửa, bộ phận nguyên tử hoá là cuvet giaphit. 2.1.4.4.Xử lý số liệu: Phương pháp thống kê [21]
Công thức tính hàm lượiỊg Cd trong mỹ phẩm:
c v X = ■■■- (ng/g)
UMlxM
Trong đó:
-X: iâ hùm luöng Cd trung mâu mỹ phẩm (ug/g).
-C: là nồng dô Cd xác định hằng phương pháp đường chuẩn -M: là khối lượns mẫu phân tích (g).
-V: Jù Ihẩ tích định múc (ml).
< Giá trị mnị tình; Ä=-TẤẤ
lỉữr^ỹ •S Độ lệch chuẩn s (standar deviation): S-'ịl^L---
N-l gọi 1*1 bậc tự dơ, thường được ký hiệu lù K. hoặc f. Xí*-*)1
s Phutìng sai s5 (variance): s1 = —
JV-]
'S Đô lêch chuẩn tương đôi: RSD% = ™x]00% X
RSD cho ta khái niệm rõ hơn vé độ lệch chuẩn vì nó được so sánh vứi giá trị trung bĩnh m eùa tập tỉữ liệu.
* Cẫnỉiíì cẫvi ji = *ịẪĩ=jrÌ^=
• ' VÃr
2.2. Kí‘l qiiii thực nghiým vả bàn luận
2.2.1. Klnìo sál diều kiỌn du Irẽn máy quang phò hấp thụ
nguyÊn tú
Với phép đo ETA - AAS thì các thông số máy, chương trình nhiệt độ của quá Erình làm khô, tro hoã, nguydn tử hoá có ảnh hường Tất lân đến độ nhay va đft ổn đinh cùa kết quả định lượng, Dựa vào các thông số máy mà chúng tồi tham khảo dược từ các tài liệu thiết bị. Qua quá trình khảo sổt trẽn máy Hitachi Z- 5000, với dung địch chuẩn có nổng độ Cd 2 ng/ml. Kết quả kliảo sát cho thấy rằng với các thông sô' máy như trong bảng 2 và chương trình nhiệi độ à trong hảng 3, dung địch Cđ 2 ng/ml cớ độ hấp thự cao nhất, và ổn định nhất. Như vậy các ĩíiờng số máy đưa ra trong bàng 2 và chương trình nhiệt clộ trong bảng 3 là phù hợp để áp dụng định lượng Cd. Chúng tôi sẽ áp dụng các thõng số này dổ định lưựng Cd trong suốt quá trình Lhực hiện để tài.
kiện Tỉióng số Loai đèn Cathoci rỗng cd Cưừỉig, độ đèn 9,0 mA Rưrìcsóng 228.8 nm Đọ rụng khe sáng 1,3 nm Cuvet A-type
Tốc độ khí mang (Argon) ờ giai đoạn nguyên tủhoá
30 miyphút Thễ tích mảu 20 fi 1
Giai đoạnNhiệt độ bál dầu / kết thúc C"C)Thời gian lăng nhiệt/ (hời gian duy tri (giày) Tốc độ khí mang (ml/phút) Làm khò70/140 40/0 200 Tro hoá300/550 10/20 200 NgiiyẾn từ hná 2000/2000 0/5 30 Lảm sạch lủ 2200/2200 0/4 200 Làm nguội lõ 0/0 0/17 200
Có nhiều phương pháp xử ]ý mẫu trước khi tiến hành phép đo AAS nhir ứã được giới thiệu trong phẩn tổng quan . Trong Eài liệu của hiệp hội Asean, có giới thiệu 2 phương pháp xử [ý mẫu là phương pháp vỏ cơ hoá khô và vô cơ hoá mâu bằng lò vi sóng. Do lò vi sóng tại viện kiểm nghiệm nai chúng tôi tiến hành thực nghiộm đang hỏng, ĩiên chúng tôi không thả tiến hành kháo sát thẹọ phương phíìp này đựợe.
2.2.2.1. Khảo sát quy trình vô cơhoá khô
Chứng tôi dã tiến hành khảo sát xử ỉý mãu thủ và mâu thả có ihêiíi chiíẩỉi Cd theo quy trình vố cơ hoá khô có chất phủ dược giới thiệu trong lài liệu của hiệp hội Asean :
2.2.2. Xây dựng quy trình xừ lý mẫu Bảng 3 : Cliirrnig trình nhiệt độ đựơc áp íìụng
Chuấn hi 10 cốc sứ đã được xử ìý sạch ngâm trong dung dịch UNO Ị 10% khoảng 6-12giờ và sấy khô.
Cân 5 cốc mỗi cốc. 0,5 g mẫu và thèm lml dung dịch Mg(N03)j 50% sau đó dua bằrig bếp điện cách cát đến khi cắn khô và hết khói rổi cho vào lò nung gia nhiệt ĩừ từ tối khi đạt 550" c và duy trì nhiệt độ này trong 3giờ.
Turơng tự cần 5 cốc mỗi cốc 0,5 g mẫu và ihém 1 ml dung dịch chuẩn Cd lppb và thêm 1 mi dung dịch Mg(NOi),, 50% rồi tic'll hành xử lý tương tự như trẽn (các cốc được đánh dấu cẩn thận). Sau đó cho vào mỏi cốc chính xác 10 ml dung dịch HNO3 10%,
Theo phuơng pháp này phần trăm thu hồi Cd thấp, khoảng 60% gần Tìhư tài liệu aseạn công bố 66=70%. Nạiyên nhân hiổn tượng này có ]ẽ sử dụng lượng Mg(N03)2 khá lớn làm chất phủ để tránh bị mất mẫu ở nhiệt ¡30 cao. Lượng lớn chai phủ này sễ cản trố quá trinh nguyôn tử hoẩ Cd. Việc dùng chất phủ Mg(NOj}2 hoặc MgO để Iránh mít mâu trong quá trinh vỗ cơ ho á khô chỉ phù hợp với việc sác định giới hạn kim loại nặng hằng phương pháp so màu, như các dược điển đưa ra với nguyên liệu là thuốc. Vì vậy, chúng tôi khảo sát thêm phương pháp vô cơ hoá nốt để chọn quy trình sử Lý mẫu cho khả năng thu hồi cao him.
2.2.2.2, Khảo sát quy trình vô cơ hoá ướt
*Vũ cơ hoá ưứt dùng hỗn hợp đung dịch acid HNOj 65% và HCL04 70%:
Acid HNO3VÍ1 HCL04 là các tác nhân có tính oxy hoã mạnh, hỗn hợp của chúng chường dược sử đụng để vò cơ hoấ các nen mẫu hữu cơ trước khi phàn tích. Tuy nhién HCLO4 cớ nhược điểm là gây ra cháy nổ đo phản ứng mạnh với các chấl hữu cơ khi ò ĩiliiệt độ cao , Chúng tôi đã tiến hành khảo sát vô cơ hoá infill, sử dụng hỗn hựp acid IINOjVà HCL04 bàng cách sử dụng 1INO; đc vô cơ hoá trước sau dó thềm acid HCI 04, kết quâ vẫn xảy ra hiện
Như vậy xử lý mẫu son mỏi theo phương pháp vô cơ hoá ưỡt dùng hon hợp dung dịch acid HNO, 65% và HCLO., 70% không phù hợp và không thục hiện dược.
*Vô cơ hoá ướt dùng hỗn hợp dung dịch acid HNO-; 65% và BJ0230%: H, 0, cĩãe (30%) cỏ tÍTihi OXV hoá rất manh, yịÊc kết hựp vội acid HNO;, và H-jOj cũng dược sử dụng rộng rãi để vô cơ hoá các loại mẫu khác nhau. Chúng tôi cõng sử dụng hỗn hợp ỈINOj và H202 vô cơ hoá các mẫu son môi. Để tìm tỷ ]ộ tối uu giữa HN03 và H202, những luợtig HN03, 11,0, khác nhau dã được ỉỉiử.
Quá trình vô cơ hoá mẫu được Ihực hiộn như sau:
Cản khoảng (],5g niảu son chn vào cốe Teflon, thênn những luợng acid HNOj 65% và HjQj:30% như trong bồng 4, rổi đây kín bằng nắp kính đồng hồ để yẽiì 30 phút cho thấín đểu vào mẫu sơn môi. San đó mẫu đưực đun cách cát dến sôi nhẹ, và dung dịch trong cốc CÒĨ1 khoảng 2mlf đè nguội, bỏ nắp kính dồng hồ, thẻm vào cốc 10 ml nước irao đổi ĩon, lác kỹ, lọc vào bình rlịnh mức 50ml. Tráng rửa cốc bằng nưốc trao đổi íon gộp dìch rửa vào binh định mức trên, thêm nước trao đổi ion vừa (tù tới vạch, lấc đều. Đo clộ hấp tliụ của dung dịch Cd trèn máy AAS. Chúng tôi tiến hành trẻrt cùng một loại son với các thõng số mẩy và điều kĩện đo đã được lựa chọn. Kết quà khảo sát tiiể hiện ừ bảng 4.
Thể tích HNOs (mi)Thể tích H2Ỡ2 (mỉ)Độ hấp thụ (ABS)
03 01 0,0760
05 01 0,0814
10 01 0,0790
05 02 0,0820
05 03 0,080]
cơ hoá hoàn toàn mẫu và có kết quả tốt nhất là 0,5g: 5nd: lml. Txèn ca
sở đổ chttng tỏi tiến hành phắ các mẫu son môi bằng phương pháp vỗ
cơ hoấ ướt mẫu dùng acid IINO3 65% và H;0;30% với tỷ lệ trên trong
suốt dề tài này.
2.2.3. Xây dưng {Tường chu án dịnh lượng
Để xây dựng đường chuẩn tuyến tính chúng tôi pha dãy chuẩn có các nồng độ Cd 1, 2, 3, 4 và 5 ng/ml từ dung dịch chuẩn gdfc Cd nổrig độ 1000 Ịig/ml (ppm) trong nền HNO, 1% như sau:
Lấy chính xác ltnl dung dịch Cd chuẩn gổc có nổng độ 1000 ng/ml cho vào bình định mức 100 ml, tham nứớc trao đổi ion vừa đù tới vạch được dung dịch Cd 10 ppm.
Hút đìiĩih xác lml dung dịch Cd 10 ppm cho vào binh địiủi mức 100 ml Itiêm 1Ü ml dung dịch HNO3 10% them nước Irao đổi ion vừa dù đến vạch ta được dung dịch chuẩn Cd 1D0 ng/ml, Sau đó tiến hành pha như trong bảng 5. Các dung địch chuẩn Dung dịch chuẩn 100 ppb (iig/mL) HNOj 10% (mL) 1 0 10 2, 2,0
Thêm HỊO tríio dổi ìon vừa
đủ (rnL) 100 50 100 25 20
Nồng độ Độ hâp thụ
Bang 6: Dirilộu độ hap thụ và nung dò Cd trong các dung dịch Cd
chuẩn Tiến hành đo độ hấp thụ của dãy dung dịch chuẩn vừa pha, dựa vào các thông số thiết bị vã chương trình nhiệt độ như trong bảng 2 và bảng 3, lặp đổ thị biểu diễn sự pliụ thuộc eủa itó hấp thu vào nồng độ chuẩn. Kê't quả thu được nêu trong bảng 6 hình 3 và bíìng 7 hĩnh 4.
Billig 5: Cách pha dung dịch Cd chuẩn
Từ kỂt quâ thu được ta thấy tỷ lệ mẵu : VJJNO : VH 0j thích hợp để vỏ
lỉàng 7: Kết quâlính toán độ hấp thụ Ihcu phưưnịỊỊ Irình hỏi quy tLijen tín li Nồng độ ( ng/ml) 3 Độ hiìp thụ 0,0867 0,24 63 0,3402 Kết quảquan : R= 0.9983 Phương trình hồỉ quy : y= 0.084X-2.1QT6 là độ hấp thụ, X là ĩiổng độ Cd chuẩn (ng/ml)
0. 0 0.51.0 1.5 102.5 303.5 4.0 45 2.5 303.5 4.0 45 6.a Set ỉ.Ph<1 hấpỉhụ của dung dịch Cd nồng đ<) 1 pph 2. Phổ hâp thụ cùa (lung dịch Cd nồng đố 2ppb 3=Pítổ hấpthụ çâa(iHíig dịch Qúnống ílộ3ppb 4.Phố hấpthụcủadung dịch Cdnồng độ4ppb
Hình 2: Pho hấp thụ của các dung dịch Cd elmá
3636 36
0 1 2 3 4 5
Nồng độ chuẩn Cd
li inh 4: Đồ thị hi ¿II diễn sự tưong quan tu vén tính giữa nồng độ và dộ hap thụ của dunịỉ dịch Cd chuẩ
2S 2S
n
nNhư vậy với khuảng nồng độ từ 1-4 ng/ml. thì độ hấp thụ phụ thuộc tuyến tính vào
nồng độ khi nồng dộ trong dung dịch do lỡn hơn 4 Iig/ml lliì không còn sự tương quail tuyến tính giữa độ hấp tliụ và nồng độ nữa. Khi nồng độ Cd ưong dung địch thử lớn hơn 4 ng/ml thì tiến hành pha ỉoãng tnrớc khi đo. Qua hình 2 cho ta thây peak hấp thụ của Cd IfL cân xứng, tuyến tính guia các điếm nổng đọ chít chuẩn . Điểu dó có nghĩa là cturơng triiih nhiệt đỏ các giai đoạn làm khô, tro hoá và nguyên tủ hoá dã đặt là phù hợp. Kết quà định lượng sẽ cớ độ chính xác cao nhái khi nổflg độ mẫu phân tích nằm trong khoáng tuyển tính,