C mơ àng áo
PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1 CÁC BƢỚC NGHIÊN CỨU
2.2.2. Phân tích mẫu trầm tích và mẫu mơ nghêu
Mẫu trầm tích, mơ nghêu đƣợc xử lý trên hệ thống lị vi sóng 7295 Microwave của hãng O.I.Analytical (Mỹ). Lị vi sóng có khả năng đo, kiểm
soát và điều chỉnh đồng thời cả áp lực (tối đa 600 psi) và nhiệt độ (tối đa
2000C). Lò vi sóng dùng trong xử lý mẫu phân tích hóa học vận hành thành nhiều giai đoạn, mỗi giai đoạn bao gồm các thơng số: cơng suất lị sử dụng (theo % công suất tối đa), nhiệt độ (hoặc áp suất) cần đạt đến, thời gian giữ ổn định ở nhiệt độ (hoặc áp suất) đã đặt và thời gian tối đa khống chế hoàn tất một giai đoạn trƣớc khi chuyển sang vận hành giai đoạn tiếp theo. Xử lý mẫu bằng lị vi sóng là kỹ thuật phù hợp nhất cho phân tích ICP MS, kỹ thuật này -
khơng làm ơ nhiễm mẫu, không mất mẫu dƣới dạng hơi (đặc biệt là đối với As và Cd).
Đối với mẫu trầm tích: cân 0,5 g mẫu (đã qua sấy khơ hồn toàn ở
1050C trong 48 giờ) cho vào bình PFA Teflon của lị vi sóng, thêm 9 ml HNO3 và 3 ml HCl đặc. Chuẩn bị mẫu trắng có cùng lƣợng và trên cùng loại hoá chất nhƣ vậy gồm 0,5 ml nƣớc siêu sạch, 9 ml HNO3 đặc và 3 ml HCl đặc. Bảng 2.1 trình bày chƣơng trình vi sóng xử lý mẫu trầm tích [81].
Bảng 2.1 Chương trình vi sóng xử lý mẫu trầm tích Giai
đoạn Công suất lũ [%] Điểm thiết lập nhiệt độ
[0C]
Thời gian giữ tại nhiệt độ thiết
lập [phút:giây]
Thời gian tối đa [phút:giây]
1 50 125 01:00 05:00
2 100 175 04:30 05:00
Đối với mẫu mơ nghêu: nghêu đƣợc bóc vỏ, tồn bộ phần mơ mềm đƣợc lấy ra khỏi hai mảnh vỏ bằng dao Teflon, giữ lại phần mang, cơ, ruột, bỏ phần chất thải trong ruột, các bộ phận giữ lại đƣợc sấy khô triệt để trong 5 ngày ở
600C. Sau đó mẫu đƣợc nghiền mịn, trộn kỹ, cân 0,2 g mơ khơ cho vào bình Teflon PFA của lị vi sóng, thêm vào 5 ml HNO3 đặc [ ]. Chuẩn bị mẫu trắng 82 chứa cùng lƣợng và loại hoá chất nhƣ vậy gồm 0,2 ml nƣớc siêu sạch cộng với
5 ml HNO3 đặc. Sử dụng chƣơng trình lị vi sóng xử lý mẫu mô động vật
nhuyễn do nhà sản xuất thiết bị cung cấp và đƣợc thể hiện trong bảng 2.2 dƣới đây [82]. Tất cả các kết quả xác định giá trị nồng độ kim loại nặng trong mô nghêu của đề tài đều biểu diễn theo g/g khối lƣợng mơ khơ.
Bảng 2.2 Chương trình vi sóng xử lý mẫu mơ nghêu
Giai đoạn Cơng suất
[%] Điểm thiết lập áp suất [psig] tại áp suất thiết Thời gian giữ lập [phút:giây]
Thời gian tối đa [phút:giây]
1 50 20 02:00 05:00
2 75 40 05:00 06:00
Giai đoạn Công suất
[%] Điểm thiết lập áp suất [psig]
Thời gian giữ tại áp suất thiết
lập [phút:giây]
Thời gian tối đa [phút:giây] 4 75 80 02:00 03:00 5 75 100 02:00 03:00 6 75 120 02:00 03:00 7 75 140 02:00 03:00 8 75 160 15:00 16:00
Với phƣơng pháp và các điều kiện áp dụng nuôi nghêu trong phịng thí nghiệm trong đề tài luận án nhƣ: nồng độ kim loại nặng tự nhiên trong nƣớc
biển xa bờ sử dụng làm nƣớc nuôi [8], [9], [10], [11], [12], trong men bánh mỳ dùng làm nguồn dinh dƣỡng bổ sung đều là siêu vết và thấp hơn rất nhiều so với nồng độ ion kim loại pha thêm vào thì kim loại hấp thu, tích lũy vào mơ mềm chỉ là dạng ion hịa tan và qua con đƣờng hơ hấp bằng mang (con đƣờng tiêu hóa dinh dƣỡng xem nhƣ khơng có đóng góp). Thực tế đã xác định đƣợc nồng độ các kim loại nặng trong nƣớc biển nuôi nghêu xây dựng mơ hình thống kê và mơ hình vi phân là Cd 0,095 g/l; As 0,148 g/l và Cu 3,092
g/l. Tồn bộ phần diện tích mang và mơ mềm tiếp xúc với nƣớc đều có liên quan đến nồng độ ion kim loại tự do tích lũy đƣợc [ ] và kim loại tích lũy 41 theo thời gian nuôi chủ yếu nằm ở phần mang và cơ [3], [30], [31].
Yếu tố ra của các mô hình thống kê, mơ hình vi phân trong đề tài chỉ liên quan đến nồng độ ion kim loại nặng tự do hịa tan trong nƣớc và chỉ tích lũy ở mang, cơ, phần nội tạng khơng có tích lũy. Vì vậy về lý thuyết chỉ cần giữ lại phần mang và cơ để xác định nồng độ kim loại. Tuy nhiên để tránh khi loại phần ruột có thể làm mất một phần cơ do gặp khó khăn trong bóc tách các phần nội tạng, phần ruột cũng đƣợc giữ lại để xử lý, phù hợp với mục đích của đề tài chỉ dừng lại xây dựng mơ hình tích lũy ion kim loại hịa tan hấp thu qua mang, phù hợp với mục đích ứng dụng mơ hình trong cảnh báo an tồn thực phẩm khi ngƣời tiêu dùng thƣờng sử dụng toàn bộ phần cơ thể mô làm dinh dƣỡng. Phạm vi mơ tả của mơ hình tuy bị thu hẹp nhƣng chính xác với mục tiêu đặt ra.
Nồng độ As, Cd, Cu đƣợc phân tích trên thiết bị phổ khối 7500ce ICP-
MS của hãng Agilent Technologies (Mỹ). Thiết bị đƣợc điều chỉnh đạt độ nhạy cao nhất chỉ cho ba nguyên tố trên tại các đồng vị 75As, 111Cd và 63Cu.
Tối ƣu một phƣơng pháp vận hành, thu nhận số liệu duy nhất cho cả ba đồng vị trên trong mọi nền mẫu nghiên cứu, bao gồm nền trầm tích, nền nƣớc có độ mặn trong dải 240/00đến 270/00 và nền mô động vật nhuyễn thể. Tất cả các số liệu đo đƣợc của ba nguyên tố tại những mức nồng độ khác nhau, trong các nền khác nhau đều có độ chính xác nhƣ nhau.
Ngồi ra trong nghiên cứu cịn sử dụng đến các thiết bị, dụng cụ phụ trợ xử lý, chuẩn bị mẫu nhƣ máy cất nƣớc hai lần (Aquatron 4000, Anh), máy lọc nƣớc siêu sạch dùng cho phân tích vết (Labconco, Mỹ), tủ sấy (MMM,
Đức), cân phân tích có độ chính xác đến 0,001g (Satorious, Đức), các loại dụng cụ thuỷ tinh cần thiết khác.
Chất chuẩn rắn sử dụng điều chỉnh nồng độ kim loại hịa tan đối với các thí nghiệm trong phịng thí nghiệm gồm: CdCl2, As2O3 và CuCl2 đều là các loại chuẩn tinh khiết.
Các kết quả xây dựng chuẩn thiết bị cho thấy phép đo có thể đƣợc thực hiện với độ chính xác cao ngay cả ở nồng độ vết của As và Cd. Giới hạn phát hiện đạt đƣợc là 0,00195 g/l đối với Cd; 0,00379 g/l đối với As và 0,05909
g/l đối với Cu đủ để phân biệt những biến đổi nhỏ nồng độ kim loại tích luỹ
đƣợc trong mô động vật nhuyễn thể, ngay cả trong khoảng thời gian sinh trƣởng ngắn (tính theo đơn vị ngày).
Hình 2.1 Thiết bị phổ khối ICP-MS
Trƣớc khi xây dựng chuẩn các nguyên tố kim loại nghiên cứu, thiết bị đƣợc điều chỉnh để có thể mang lại hiệu quả phân tích cao nhất với giá trị giới hạn phát hiện thấp nhất. Sử dụng chức năng điều chỉnh tự động của thiết bị trong chế độ độ nhạy cao với dung dịch chuẩn phổ nguyên tử nồng độ 1 g/l
các nguyên tố Li, Y, Ce, Tl. Bảng 2.3 tổng kết kết quả điều chỉnh các thông số điều khiển thiết bị, thu nhận dữ liệu.
Bảng 2.3 Các thông số điều khiển thiết bị, thu nhận dữ liệu tối ưu
Thông số Giá trị Thông số Giá trị
Điều kiện Plasma Thấu kính ion
Cơng suất RF 1500 W Thấu kính chiết 1 4,3 V Dịng khí mang 0,9 l/phút Thấu kính chiết 2 -106,5 V Dịng khí bổ trợ 0,22 l/phút Thấu kính Omega -16 V Nhiệt độ buồng phun sƣơng 2 0C QP Focus - 9 V Tốc độ bơm nhu động 0,1 rps Cell Exit - 48 V
OctP Bias - 18 V
QP Bias - 16 V
Các thông số bộ tách khối QP Các thông số nhân điện tử phát hiện
AMU Gain 125 V Analog HV 1700 V
AMU Offset 125 V Pulse HV 1020 V
Axis Gain 1 V
Axis Offset 0 V