Bảng 3.42: Các điều kiện đo phổ F-AAS của Pb và Cd
Điều kiện đo Thông số
Pb Cd
Nguồn sáng HCL HCL
Vạch đo (nm) 217 228,8
Độ rộng khe đo (mm) 0,5 0,5 Cường độ đèn catot (mA) 10 (70% IMAX) 8 (65% IMAX)
Kỹ thuật đo F-AAS F-AAS
Chiều cao đèn Burner (mm) 7,0 7,0 Tốc độ dẫn mẫu (ml/phút) 5,0 5,0 Không khí nén (l/phút) 4,5 4,7 Khí axêtilen (l/phút) 1,2 1,2
Số lần lặp lại của phép đo 3,0 3,0 Nhiệt độ nguyên tử hóa mẫu 19000C 17000C
Thành phần nền (%) HCl 1,0 1,0 NH4Ac 1,0 1,0 Khoảng tuyến tính (ppm) 0,1 ÷ 8,0 0,25 ÷ 4,0
3.5.2. Xây dựng đƣờng chuẩn, xác định giới hạn phát hiện và giới hạn định lƣợng
3.5.2.1. Đường chuẩn của Cd
Bảng 3.43: Xác định đƣờng chuẩn của Cd Abs - Cd Nồng độ (ppm) Lần 1 Lần 2 Lần 3 Trung bình 0,25 0,028 0,025 0,026 0,026 0,50 0,051 0,050 0,050 0,050 1,00 0,101 0,104 0,102 0,102 2,00 0,202 0,203 0,201 0,202 3,00 0,310 0,311 0,310 0,310
Từ bảng 3.43 sử dụng phần mềm MicrocalTM Origin® 6.0 để xác định đường chuẩn của cadimi chúng tôi thu được kết quả như hình 3.27.
C A bS -C d 0.35 0.30 0.25 0.20 ẩn: 0.15 0.10 0.05 0.00 0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 Sai số --- 19 0.00199 5 0.00117 --- N P --- 8 5 <0.0001 --- 2+ Cd
Tra bảng ta được t (0,95; 5) = 2,015.
Tính toán theo phần mềm MicrocalTM Origin® 6.0 ta được: ∆A = t (0,95; 5) * SA = 2,015 * 0,00199 = 0,004
∆B = t (0,95; 5) * SB = 2,015 * 0,00117 = 0,0024
Ta có phương trình hồi quy đầy đủ của đường chuẩn có dạng Y = A + B * X. Ai = (-0,00119 ± 0,004) + (0,10295 ± 0,0024) CCd
Trong đó Ai là cường độ hấp thụ đo được khi đo phổ. CCd là nồng độ của Cd trong mẫu.
Giới hạn phát hiện Cd bằng phép đo F-AAS theo đường chuẩn. 3* S
LOD = Bγ =3.0, 00268 0,10295 = 0, 08 (ppm )
Giới hạn định lượng Cd bằng phép đo F-AAS theo đường chuẩn. 10 * S
LOQ = B γ =10 * 00268 0,10295 = 0, 26 ( ppm )
Hàm lượng chất phân tích được tính theo công thức:
X =CX .V m
Trong đó: X là hàm lượng Cd trong thể tích mẫu cần đo (mg)
CX là nồng độ chất phân tích trong mẫu tìm được theo đường chuẩn. V là thể tích dung dịch mẫu (10 ml)
m là lượng mẫu phân tích để xử lý và định mức thành V(ml) (m = 5g) X’ = X.%khô
Bảng 3.44: Kết quả đo mẫu Cd theo phổ AAS STT Mẫu Nồng độ tìm theo đƣờng chuẩn (mg/l) Hàm lƣợng chì (qui ra mẫu tƣơi -
mg/kg) theo PP phổ AAS (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Hàm lƣợng chì (qui ra mẫu tƣơi -
mg/kg) theo PP chiết - trắc quang Sai số tƣơng đối q% của 2 phƣơng pháp 1 M1 < LOD 2 M2 0,1641 0,0152 0,0143 5,92 3 M3 < LOD 4 M4 0,1243 0,0110 0,0106 3,64 5 M5 0,1893 0,0167 0,0147 11,98 6 M6 0,1262 0,0112 0,0106 5,36 7 M7 < LOD 8 M8 0,1408 0,0105 0,0100 4,76 9 M9 < LOD 10 M10 0,1786 0,0115 0,0106 7,83 11 M11 0,4301 0,0279 0,0244 12,54 12 M12 0,1845 0,0120 0,0109 9,17 13 M13 < LOD 14 M14 0,1650 0,0157 0,0143 8,92 15 M15 < LOD
Kết quả xác định hàm lượng Cd2+ trong 15 mẫu rau xanh ở một số khu vực ở thành phố Thái Nguyên bằng 2 phương pháp: chiết - trắc quang, phổ F-AAS là tương đối nhỏ. Đặc biệt mẫu M1, M3, M7, M9, M13, M15 nằm dưới giới hạn phát hiện của đường chuẩn. Sai số giữa hai phương pháp nằm trong khoảng từ 3,64% đến 12,54%.
A
bs
-P
b
3.5.2.2. Đường chuẩn của Pb
Bảng 3.45: Xác định đƣờng chuẩn của Pb Abs - Cd Nồng độ (ppm) Lần 1 Lần 2 Lần 3 Trung bình 0,5 0,0048 0,0052 0,0051 0,0050 1,0 0,0103 0,0104 0,0100 0,0102 2,0 0,0240 0,0220 0,0200 0,0220 3,0 0,0360 0,0330 0,0330 0,0340 5,0 0,0560 0,0560 0,0580 0,0570
Từ bảng 3.45 sử dụng phần mềm MicrocalTM Origin® 6.0 để xác định đường chuẩn của chì chúng tôi thu được kết quả như hình 3.28.
0.06 0.05 0.04 0.03 0.02 0.01 0.00
Phương trình đường chuẩn Y = A + B * X
Thông số Giá trị Sai số
--- A -0.0011 0,00023 B 0.01163 0,00008 --- R SD N P --- 0.99992 0,0003 5 <0.0001 --- 2+ 0 1 2 3 4 5 X Axis Title CPb
Hình 3.28: Đồ thị đường chuẩn của Pb
Tra bảng ta được t (0,95; 5) = 2,015.
Tính toán theo phần mềm MicrocalTM Origin® 6.0 ta được: ∆A = t (0,95; 5) * SA = 2,015 * 0,0002 = 0,0004
∆B = t (0,95; 5) * SB = 2,015 * 0,0008 = 0,00016
Ta có phương trình hồi quy đầy đủ của đường chuẩn có dạng Y = A + B * X. Ai = (-0,0011 ± 0,0004) + (0,01163 ± 0,00016) CPb
Trong đó Ai là cường độ hấp thụ đo được khi đo phổ. CPb là nồng độ của Pb trong mẫu.
Giới hạn phát hiện Pb bằng phép đo F-AAS theo đường chuẩn. 3* S
LOD = Bγ =3 * 0, 0003 0, 01163 = 0, 0774 ( ppm )
Giới hạn định lượng Pb bằng phép đo F-AAS theo đường chuẩn. 10 * S
LOQ = B γ =10 * 0, 0003 0, 01163 = 0, 2580 (ppm )
Bảng 3.46: Kết quả đo mẫu Pb
STT Mẫu
Nồng độ tìm theo đƣờng chuẩn
(mg/l)
Hàm lƣợng chì (qui ra mẫu tƣơi - mg/kg) theo PP
phổ AAS (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Hàm lƣợng chì (qui ra mẫu tƣơi - mg/kg) theo PP chiết - trắc quang
Sai số tƣơng đối q% của 2 phƣơng pháp 1 M1 0,2273 0,0207 0,0195 5,80 2 M2 0,4000 0,0371 0,0335 9,7 3 M3 0,2182 0,0201 0,0193 3,89 4 M4 0,2455 0,0218 0,0203 6,88 5 M5 0,4545 0,0402 0,0362 9,95 6 M6 0,2545 0,0226 0,0212 6,19 7 M7 0,2910 0,0217 0,0203 6,45 8 M8 1,2091 0,0905 0,0804 11,16 9 M9 0,2727 0,0211 0,0198 6,16 10 M10 0,9364 0,0604 0,0550 8,94 11 M11 1,4091 0,0914 0,0815 10,83 12 M12 0,7091 0,0461 0,0424 8,03 13 M13 0,2182 0,0207 0,0197 4,83
14 M14 0,2455 0,0233 0,0215 7,73
15 M15 0,2182 0,0208 0,0198 4,81
Kết quả xác định hàm lượng Pb2+ trong 15 mẫu rau xanh ở một số khu vực trong thành phố Thái Nguyên bằng 2 phương pháp chiết - trắc quang và phương pháp phổ hấp thụ nguyên tử F - AAS có sai số tương đối nằm trong khoảng từ 3,89% đến 11,16%.
3.6. KẾT LUẬN
1. Điều kiện tối ưu tạo phức, điều kiện chiết phức: Pb2+ - PAN và Cd2+ - PAN - SCN-
Các điều kiện tạo phức Pb2+ - PAN Cd2+ - PAN - SCN-
Bước song tối ưu 560(nm) 555(nm)
pH tối ưu 7,00 6,30
Thành phần phức Pb2+: PAN=1:2 Cd2+:PAN:SCN-=1:1:1 Dung môi chiết phức clorofom Rượu isoamylic Thể tích dung môi dùng để
chiết 10ml dung dịch phức 5(ml) 5(ml)
2. Nghiên cứu các ion cản trở đến sự tạo phức của Pb2+ - PAN và Cd2+ - PAN - SCN-.
Phức Nồng độ không cản của một số ion cản
PAN-Pb2+
C Cd2+/C Pb2+ = 0,27.;C Cu2+/C Pb2+ = 2,7; C Zn2+/C Pb2+ = 12,67;
Fe3+, Ni2+, Cr3+ cho ảnh hưởng không đáng kể đến sự tạo phức giữa PAN-Pb2+.
PAN-Cd2+-SCN-
Pb2+ là: C Pb2+ / C Cd2+ = 4,5; C Cu2+ / C Cd2+ = 10,0; C Zn2+ / C Cd2+ = 22,5. C Fe3+ / C Cd2+ = 100,0. Ni2+, Cr3+ cho ảnh hưởng không đáng kể đến sự tạo phức giữa PAN-Cd2+-SCN-.
3. Xây dựng đường chuẩn và ứng dụng để xác định Cd2+, Pb2+ trong các mẫu rau bằng phương pháp chiết-trắc quang.
Nồng độ kim loại Phƣơng trình đƣờng chuẩn
Cd Pb
0,05 ÷ 1,0.10-5M A = 1,1963.105.C + 0,077 1,5÷4. 10-5M A = 3,087.104.C + 1,0139
4. Xây dựng đường chuẩn và ứng dụng để xác định Cd2+, Pb2+ trong các mẫu rau bằng phương pháp phổ F-AAS.
Phƣơng trình đƣờng chuẩn Cd Pb Ai = (-0,00119 ± 0,004) + (0,10295 ± 0,0024) CCd Ai = (-0,0011 ± 0,0004) + (0,01163 ± 0,00016) CPb
5. Bằng phương pháp chiết trắc quang và phương pháp phổ hấp thụ nguyên tử F-AAS chúng tôi đã xác định được hàm lượng cadimi và chì trong 15 mẫu rau xanh tại một số địa phương của thành phố Thái Nguyên. Kết quả cho thấy hàm lượng 2 kim loại trên trong các mẫu rau được xác định đều nằm dưới giới hạn cho phép đối với hàm lượng các kim loại nặng trong rau xanh được quy định tại Tiêu chuẩn Việt Nam 46/2007.
6. Kết quả xác định hàm lượng Pb2+, Cd2+ trong 15 mẫu rau xanh ở một số khu vực trong thành phố Thái Nguyên bằng 2 phương pháp chiết - trắc quang và phương pháp phổ hấp thụ nguyên tử F - AAS đều nằm dưới giới hạn cho phép đối với hàm lượng các kim loại nặng trong rau xanh được quy định tại TCVN 46/2007. Sai số tương đối giữa hai phương pháp nằm trong khoảng từ 3,64% đến 12,54%. Phương pháp phổ hấp thụ nguyên tử F - AAS là phương pháp hiện đại có độ nhạy, độ chính xác cao. Với hàm lượng Pd2+, Cd2+ trong 15 mẫu rau xanh được xác định ở trên là rất nhỏ nên sai số như trên có thể chấp nhận được. Vậy phương pháp chiết - trắc quang phù hợp để xác định hàm lượng một số kim loại nặng trong rau xanh nói riêng và thực phẩm tươi sống nói chung.
Tiếng Việt
TÀI LIỆU THAM KHẢO
1. Nguyễn Thạc Các, Từ Vọng Nghi, Đào Hữu Vinh (1980), Cơ sở lý thuyết Hóa học phân tích, NXB Đại học và Trung học Chuyên nghiệp Hà Nội. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
2. Trần Thị Ngọc Diệp (2001), Khóa luận tốt nghiệp, Đại học Khoa học tự nhiên, Đại học Quốc gia Hà Nội.
3. Nguyễn Tinh Dung, Hồ Viết Quý (1991), Các phương pháp phân tích hóa lý, Đại học Sư phạm Hà Nội.
4. Nguyễn Tinh Dung (2000), Hóa học phân tích, phần III - Các phương pháp phân tích định lượng hóa học, NXB Giáo dục.
5. Đào Thị Thu Hà (2006), Nghiên cứu các điều kiện tối ưu, đánh giá một số ion kim loại nặng: Cu, Pb, Cd trong nước sinh hoạt, nước bề mặt một số sông hồ khu vực Hà Nội bằng phương pháp phổ hấp thụ nguyên tử, Luận văn thạc sĩ, Đại học Sư phạm Hà Nội.
6. Trần Tứ Hiếu, Từ Vọng Nghi, Nguyễn Văn Ri, Nguyễn Xuân Trung (1999), Các phương pháp phân tích công cụ - phần 2, Đại học Khoa học tự nhiên, Đại học Quốc gia Hà Nội.
7. Bùi Thị Hòa, Nguyễn Văn Hà, Trịnh Văn Lẩu (2003), Xác định hàm lượng Asen trong một số thuốc đông dược bằng phương pháp F-AAS, Tạp chí kiểm nghiệm, 1, tr23-27.
8. Trần Việt Hưng (2005), Khảo sát và nghiên cứu phân tích dư lượng một số hóa chất… Luận án tiến sĩ dược học, Trường Đại học Dược Hà Nội.
9. Phạm Thị Xuân Lan (1979), Khóa luận tốt nghiệp, Đại học Tổng hợp Hà Nội. 10. Nguyễn Thị Hương Lan (2000), Khóa luận tốt nghiệp, Đại học Khoa học tự
nhiên, Đại học Quốc gia Hà Nội.
11. Phạm Luận (1987), Sổ tay pha chế dung dịch - Phần 1, 2, NXB Khoa học và Kỹ thuật.
12. Phạm Luận (1988/1990), Tuyển tập: Quy trình xác định các nguyên tố kim loại trong lá cây và thuốc đông Y ở Việt Nam, Đại học Tổng hợp Hà Nội.
13. Phạm Luận (1990/1994), Quy trình phân tích các kim loại nặng độc hại trong thực phẩm tươi sống, Đại học Tổng hợp Hà Nội.
14. Phạm Luận (1994), Cơ sở lý thuyết của phép đo phổ phát xạ nguyên tử, Đại học Tổng hợp Hà Nội.
15. Phạm Luận (1996), Kết quả xác định một số kim loại nặng trong máu, huyết thanh và tóc của công nhân khu Gang thép Thái Nguyên và công nhân nhà máy in 1996.
16. Phạm Luận (1994), Cơ sở lý thuyết của phép đo phổ hấp thụ phân tử UV-VIS, Đại học Tổng hợp Hà Nội.
17. Phạm Luận (2003), Phương pháp phân tích phổ hấp thụ nguyên tử, NXB Đại học Quốc gia Hà Nội.
18. Phạm Luận (1999/2003), Vai trò của muối khoáng và các nguyên tố vi lượng đối với cuộc sống của con người, Đại học Khoa học tự nhiên, Đại học Quốc gia Hà Nội.
19. Phạm Luận (2001-2004), Giáo trình cơ sở của các kỹ thuật xử lý mẫu phân tích - Phần 1, 2, Đại học Khoa học tự nhiên, Đại học Quốc gia Hà Nội.
20. Từ Vọng Nghi (2001), Hóa học phân tích - Cơ sở lý thuyết của các phương pháp hóa học phân tích, NXB Đại học Quốc gia Hà Nội.
21. Hoàng Nhâm (2003), Hóa học vô cơ - Tập 2, NXB Giáo dục.
22. Nguyễn Ái Nhân (2007), Nghiên cứu sự tạo phức giữa Pb(II) với 1-(2- pyridilazo)-2-naphthol (PAN) bằng phương pháp chiết - trắc quang, ứng dụng phân tích định lượng chì. Luận văn Thạc sĩ.
23. Hồ Viết Quý (1998), Các phương pháp phân tích hiện đại và ứng dụng, NXB Đại học Quốc gia Hà Nội.
24. Hồ Viết Quý (1999), Các phương pháp phân tích quang học trong hóa học, NXB Đại học Quốc gia Hà Nội.
25. Nguyễn Ngọc Sơn (2004), Khóa luận tốt nghiệp, Đại học Khoa học tự nhiên, Đại học Quốc gia Hà Nội.
26. Đặng Xuân Thư (2003), Nghiên cứu đánh giá độ nhạy trắc quang và Von ampe hòa tan xác định lượng vết Bitmut trong môi trường muối trơ, Luận án Tiến sĩ Hóa học, Đại học Sư phạm Hà Nội.
27. Bùi Thị Thư (2008), Nghiên cứu phân tích xác định hàm lượng một số kim loại trong nước sinh hoạt và nước thải khu vực Từ Liêm - Hà Nội bằng phương pháp chiết trắc quang, Luận văn Thạc sĩ.
Tiếng Anh
28. Ballantyne. E. E (1984), Heavy metals in natural waters, Springer-Verlag. 29. Greenwood N. N, Earnshaw (1997), Chemistry of the elements, p. 1201-1226,
2ed, Elservier.
30. John R. Dean (2003), Methods for environmental trace analysis, Northmbria University, Newcastle, UK. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
31. Lyalicovyu (1970), Những phương pháp hóa lý trong phân tích - tập 2, NXB Khoa học kỹ thuật.
32. Somenath M. (2003), Sample preparation techniques in Analytical Chemistry, John Wiley interscience, Hoboken, New Jersey.
33. Subramanyyam B, Eshwar M. C, Extractive spectrophotometic determination of Bismuth (III) with 1-(2-pyridylazo) naphthol, Anal, Chem, 21 (873), pp 873-877.