chè khô [2], [15], [16], [28], [30], [31]
Ngoài việc xác định hàm lượng tổng các kim loại Zn, Cd, Pb, Cu trong các mẫu chè khô bằng phương pháp Von – Ampe hòa tan, chúng tôi còn xác định hàm lượng các kim loại Zn, Cd, Pb, Cu trong một số mẫu bằng phương pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử AAS với mục đích:
- Đánh giá khách quan kết quả thực nghiệm của phương pháp đã chọn. - Tìm hiểu thêm về các phương pháp quang phổ và so sánh các phương pháp định lượng với nhau.
Tiến hành đo một số mẫu chè bằng phương pháp hấp thụ nguyên tử AAS. Kết quả đo được tổng kết trong bảng 3.42 và bảng 3.43.
Bảng 3.42. Kết quả đo quang phổ hấp thụ nguyên tử (AAS) xác định Zn, Cu của một số mẫu chè, so sánh với phƣơng pháp Von – Ampe hòa tan
Mẫu
Hàm lượng (µg/g)
Zn Cu
DP-ASV AAS DP-ASV AAS
1 18,75 19,63 12,55 13,46 2 16,90 17,95 11,75 13,07 3 17,70 18,82 12,05 13,16 Giá trị trung bình 17,78 18,80 12,12 13,23 Độ lệch chuẩn 0,928 0,840 0,404 0,204 Độ lệch chuẩn trung bình (S) 0,536 0,485 0,233 0,118
Sai số tương quan hai
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
Bảng 3.43. Kết quả đo quang phổ hấp thụ nguyên tử (AAS) xác định Pb, Cd của một số mẫu chè, so sánh với phƣơng pháp Von – Ampe hòa tan
Mẫu
Hàm lượng (µg/g)
Pb Cd
DP-ASV AAS DP-ASV AAS
1 0,285 0,298 0,0425 0,0442 2 0,270 0,283 0,0405 0,0417 3 0,295 0,314 0,044 0,0458 Giá trị trung bình 0,283 0,2983 0,0423 0,0439 Độ lệch chuẩn 0,0126 0,0155 0,00176 0,00207 Độ lệch chuẩn trung bình (S) 0,0073 0,00895 0,00101 0,00193
Sai số tương quan hai phương
pháp (q %) 5,13 % 3,6 %
Kết quả thu được cho thấy, phương pháp AAS có độ phát hiện rất lớn, xác định hàm lượng các nguyên tố nhanh chóng, điều này rất thuận tiện để xác định mẫu hàng loạt. Đặc biệt là việc xác định hàm lượng tổng các nguyên tố cần phân tích.
Tuy nhiên phương pháp này có tính chọn lọc cao do mỗi nguyên tố ứng với một đèn cotod rỗng. Nhưng trong quá trình nguyên tử hóa mẫu, đám hơi nguyên tử có thể bị lẫn tạp chất (yếu tố phông nền) làm ảnh hưởng đến cường độ hấp thụ ánh sáng gây sai số lớn. Vì vậy, khi phân tích mẫu theo phương pháp này càn chú ý khâu tách loại những chất cản trở.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
3.5.4. Tổng hợp kết quả phân tích xác định hàm lƣợng ( Zn, Cd, Pb, Cu)
của một số mẫu chè khô và so sánh với TCVN.
Bảng 3.44. Kết quả hàm lƣợng Zn, Cd, Pb, Cu trong 6 mẫu chè khô
Mẫu Chè Hàm lƣợng kim loại (µg/g)
Zn Cd Pb Cu (1) Tức Tranh – Phú Lương 18,75 0,75 0,0425 0,0009 0,285 0,0060 12,55 0,30 (2) Phấn Mễ - Phú Lương 16,90 0,65 0,0405 0,0011 0.270 0,0075 11,75 0,40 (3) Yên Lạc – Phú Lương 17,70 0,50 0,044 0,0018 0,295 0,0055 12,05 0,35 (4) Động Đạt – Phú Lương 17,35 0,60 0,039 0,0023 0.255 0,0085 11,05 0,45 (5) Yên Đổ - Phú Lương 18,10 0,55 0,0415 0,0011 0,265 0,0075 12,40 0,35 (6) Phú Đô – Phú Lương 18,55 0,45 0,038 0,0017 0,245 0,0095 11,60 0,40
Bảng 3.45. Hàm lƣợng kim loại nặng cho phép trong chè theo TCVN
(Quyết định số 867/1998/QĐ-BYT ngày 04/04/1998)
Chè và sản
phẩm
Hàm lƣợng kim loại nặng cho phép (µg/g)
As Pb Cu Sn Zn Hg Cd
1,0 2,0 150,0 40,0 40,0 0,05 1,0
Qua kết quả cho thấy phương pháp Von – Ampe hòa tan không chỉ là phương pháp chặt chẽ về lý thuyết, đơn giản về thiết bị mà còn là một phương
pháp ưu việt trong phân tích hàm lượng vết có độ nhạy, độ chọn lọc cao cho
kết quả sai lệch không đáng kể so với phương pháp AAS.
Kết quả phân tích cho thấy, hàm lượng các kim loại Zn, Cd, Pb, Cu trong các mẫu chè đều nằm trong tiêu chuẩn cho phép về hàm lượng các kim loại nặng của Việt Nam.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
KẾT LUẬN
Với mục đích đặt ra cho đề tài là: Nghiên cứuphân tích một số kim loại
nặng trong sản phẩm chè Phú Lƣơng bằng phƣơng pháp Von – Ampe hòa tan. Chúng tôi đã tìm hiểu đối tượng, tham khảo các tài liêu, tiến hành thực nghiệm và phân tích số liệu. Chúng tôi thu được một số kết quả sau:
1. Đã khảo sát chọn nền điện li, nồng độ nền tối ưu, khảo sát chọn thế điện phân, thời gian điện phân, pH tối ưu. Và thu được các điều kiện tối ưu cho việc phân tích hàm lượng Zn, Cd, Pb, Cu như sau:
1 Điện cực làm việc MFE
2 Chế độ đo DPP
3 Thời gian điện phân 120s
4 Thời gian chờ 10s
5 Bước biên độ 0,005
6 Bước thời gian 0,4s
7 Thế điện phân -1,3 (V)
8 Khoảng quét thế -1,3 ÷ 0,1 (V)
9 Nền NH4Ac + HAc 0,05M, (pH=4,5)
2. Đã khảo sát sự ảnh hưởng qua lại giữa 4 nguyên tố khi xác định đồng
thời và nhận thấy trong khoảng nồng độ từ 1-30 lần Zn/Cd, Pb thì hình ảnh phổ đồ và tín hiệu Ipic thay đổi không đáng kể, vì vậy khi xác định hàm lượng Cd, Pb không cần xét đến ảnh hưởng của Zn. Tuy nhiên sự ảnh hưởng của Cu2+ lên Zn2+ là tương đối mạnh, tỉ lệ Cu/Zn ≥ 1 thì tín hiệu Ipic của Zn giảm rất nhanh, gây sai số khi xác định hàm lượng Zn vì vậy cần phải có biện pháp loại trừ ảnh hưởng của Cu2+ khi xác định hàm lượng Zn trong phân tích.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
3. Đã khảo sát ảnh hưởng của một số ion Mn2+
, Fe3+ đến việc xác định Zn2+, Cd2+, Pb2+, Cu2+ và kết quả cho thấy các ion Mn2+, Fe3+ đều không ảnh
hưởng đến việc xác định hàm lượng Zn2+
, Cd2+, Pb2+ , Cu2+.
Đã xây dựng đường chuẩn xác định hàm lượng Zn2+, Cd2+, Pb2+, Cu2+, tìm khoảng nồng độ tuyến tính, xác định giới hạn phát hiện, giới hạn định lượng như sau:
♦ Giới hạn phát hiện của Zn2+
: LOD Zn2+ = 0,92 (ppb) ♦ Giới hạn định lượng của Zn2+
: LOQZn2+ = 3,1(ppb) ♦ Giới hạn phát hiện của Cd2+
: LOD Cd2+ = 0,32 (ppb) ♦ Giới hạn định lượng của Cd2+
: LOQCd2+ = 1,1 (ppb) ♦ Giới hạn phát hiện của Pb2+
: LODPb2+ = 0,7 (ppb) ♦ Giới hạn định lượng của Pb2+
: LOQPb2+ = 2,3 (ppb) ♦ Giới hạn phát hiện của Cu2+
: LODCu2+ = 0,687 (ppb) ♦ Giới hạn định lượng của Cu2+
: LOQCu2+ = 2,29 (ppb)
4. Đã xây dựng quy trình định lượng Zn, Cd, Pb, Cu bằng phương pháp
thêm chuẩn và xác định hàm lượng Zn, Cd, Pb, Cu trong các mẫu chè khô theo phương pháp thêm chuẩn. Kết quả phân tích nằm trong tiêu chuẩn cho phép hàm lượng Zn, Cd, Pb, Cu trong sản phẩm chè của Việt Nam.
5. Kết quả phân tích của phương pháp Vôn – Ampe hoà tan tương đối
phù hợp với phương pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử (AAS). Sai số giữa hai phương pháp là không đáng kể.
6. Tính khoa học, độ tin cậy của phép phân tích Zn, Cd, Pb, Cu bằng
phương pháp Von – Ampe hoà tan đã được xử lí kết quả theo thống kê toán học và so sánh với kết quả xác định theo phương pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử. Kết quả phân tích cũng phù hợp với tài liệu tham khảo đã công bố trước đây ở một số nước trên Thế giới.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
Tóm lại, phương pháp Von – Ampe hoà tan là phương pháp ưu việt trong việc xác định lượng vết và siêu viết các nguyên tố (trong đó có nguyên tố Zn, Cd, Pb, Cu) với độ nhạy, độ chính xác và độ chọn lọc cao, thiết bị phân tích không quá đắt tiền, các thao tác tương đối đơn giản. Ngoài ra phương pháp này còn áp dụng tốt cho các đối tượng khác như phân tích địa chất, phân tích mẫu nước, phân tích thực phẩm, phân tích mẫu sinh học, phân tích lâm sàng…
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt
[1]. Lê Lan Anh, Nguyễn Duy Lương, Tạ Luân Ly, Lưu Chí Thắng, Hoàng Văn Lâm, Nguyễn Thị Huệ, Bùi Đức Hưng, Trịnh Xuân Giản (1996), "Phân tích hàm lượng Canxi trong đất trồng, thức ăn, nước uống của một số vùng miền núi phía Bắc. Mối liên quan với bệnh bướu cổ địa phương", Tạp chí Phân tích Hóa, Lý, Sinh học T-1, số 1+2 (1996), tr. 20 - 22.
[2]. Lê Lan Anh, Vũ Đức Lợi, Trịnh Anh Đức và Nguyễn Thị Hương Giang (2010), "Nghiên cứu phân tích dạng Crom (Cr), Cadimi (Cd) và Chì (Pb) trong đất trồng trọt‟", Tạp chí Phân tích Hóa, Lý, Sinh học T-15, số 3, tr. 222 - 227.
[3]. Dương Thị Tú Anh, Trịnh Xuân Giản, Tống Thị Thanh Thủy (2010), "Nghiên cứu xác định một số dạng Cr trong nước bằng phương pháp Von - Ampe hòa tan", Tạp chí Phân tích Hóa, Lý và Sinh học, T.15, Số 4, tr. 11-16 (2010).
[4]. Hoàng Minh Châu (chủ biên), Từ Văn Mặc, Từ Vọng Nghi (2007), "Cơ
sở Hoá học phân tích", NXBKHKT Hà Nội, tr.215 – 249
[5]. Doerffel K (1983), "Thống kê trong hóa học phân tích"’, ( Trần Bính và Nguyễn Văn Ngạc dịch), NXB Đại học và Trung học chuyên nghiệp.
[6]. Trịnh Xuân Giản, Bùi Đức Hưng, Lê Đức Liêm (2003), "Xác định kẽm,
cađmi, chì và đồng trong nước biển bằng phương pháp von-ampe hòa tan xung vi phân", Tạp chí phân tích Hóa,Lý và Sinh học, T(8), tr.40-43.
[7]. Nguyễn Viết Hùng, Lê Thị Duyên, Lê Đức Liêm, Phạm Thị Thanh Hồng, Vũ Đức Lợi, Lê Lan Anh (2010), „„Nghiên Cứu qui trình phân tích
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
hàm lượng Asen và Selen trong hải sản‟‟, Tạp chí Phân tích Hóa, Lý,
Sinh học T-15, số 3, tr. 228 - 234.
[8]. Lê Văn Khoa (2000), Phương pháp phân tích đất nước, phân bón, cây
trồng, NXB Giáo dục - Hà Nội, 2000.
[9]. Lê Đức Liêm (2004), ‘‘Nghiên cứu xác định hàm lượng và dạng tồn tại
vết Đồng (Cu) trong nước biển bằng phương pháp von-ampe hòa tan’’, Luận án tiến sĩ hóa học phân tích.
[10]. Lê Đức Liêm (2004), Nghiên cứu xác định hàm lượng và dạng tồn tại về
Chì (Pb) trong nước biển bằng phương pháp Von – Ampe hoà tan, Luận án tiến sĩ hoá học phân tích.
[11]. Phạm Luận (1998). Giáo trình về những vấn đề cơ sở của các kĩ thuật
xử lý mẫu phân tích, Đại học Quốc Gia Hà Nội.
[12]. Phạm Luận (2005), Giáo trình phân tích môi trường, Đại học Quốc
Gia Hà Nội.
[13]. Từ Văn Mặc (1995). Phân tích lý hóa, NXB Khoa học và Kỹ thuật.
[14]. Lê Thị Mùi. Trường ĐHSP, ĐH Đà Nẵng (2008). Nghiên cứu xác định
đồng thời hàm lượng Cd, Zn và Pb trong nước thải khu công nghiệp Hòa Khánh, Liên Chiểu, Đà Nẵng bằng phương pháp Von – Ampe hòa tan.
[15].Trần Thị Ái Mỹ, Đặng Quốc, Nguyễn Văn Hợp, Hoàng Thái Long, Nguyễn Văn Ly (2010), „„Dùng Phương Pháp quang phổ hấp phụ nguyên tử để xác định kẽm trong động vật hai mảnh vỏ ở tỉnh Thừa Thiên Huế‟‟, Tạp chí Phân tích Hóa, Lý và Sinh học, T.15, Số 3, tr. 267- 272 (2010).
[16]. Lê Đức Ngọc (1999), Xử lý số liệu và kế hoạch hóa thực nghiệm, Đại
học Quốc Gia Hà Nội – Đại học Khoa học Tự nhiên.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
[18]. Dương Quang Phùng, Vũ Văn Tiến, Hoàng Văn Thiều (2002), ‘„ Nghiên
cứu điều kiện tối ưu để xác định hàm lượng Kẽm, Cađimi, Chì, Đồng trong nước nuôi cá Hồ Tây – Hà Nội bằng phương pháp von-ampe
hòa tan‟‟, Tạp chí khoa học, trường Đại học Sư Phạm Hà Nội, số 4,
tr.80 – 86.
[19]. Dương Quang Phùng, Vũ Văn Tiến, Hoàng Văn Thiều (2003), ‘„Xác định hàm lượng Kẽm, Cađimi, Chì, Đồng trong nước nuôi cá Hồ Tây
– Hà Nội bằng phương pháp von-ampe hòa tan‟‟, Tạp chí khoa học,
trường Đại học Sư Phạm Hà Nội, số 1, tr.57 – 62.
[20]. Dương Quang Phùng (2009), „„Một số phương pháp phân tích điện
hóa‟‟, NXB công ty cổ phần KOV.
[21]. Hồ Viết Qúy (2005), „„Các phương pháp phân tích công cụ trong hóa
học hiện đại’‟, NXB Đại học Sư phạm Hà Nội.
[22]. Nguyễn Minh Quý, Trần Chương Huyến (2010), "Xác định đồng thời Chì (Pb2+) và Cadimi (Cd2+) trên điện cực paste cacbon biến tính với
HgO bằng phương pháp Von- Ampe hòa tan hấp phụ catôt", Tạp chí
Phân tích Hóa, Lý và Sinh học, T.15, Số3, tr. 54 57 (2010).
[23]. TCVN về hàm lượng các kim loại cho phép trong chè và rau quả. TCVN 7601:2007; TCVN 5367:1991, TCVN 7602:2007, TCVN 7604:2007, TCVN 7603:2007
[24]. Nguyễn Đức Vận (2000), ‘‘Hóa học vô cơ _ Tập 2’’, NXB Khoa học và
Kỹ thuật Hà Nội.
Tiếng Anh
[25]. D.Adrew, Eaton (2004), Standard methods, Anerican Public Health Associaton.
[26]. D.V.Vukomanovic, J.A.Page and G.W.Vanloom (1996), Anal.Chem., 68,829.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
[27]. Itrat Zehra, Tasneem Kauser, Erum Zahir and Iftikhar Imam Naqvi, „„Determination of Cu, Cd, Pb and Zn Concentration in Edible‟‟,
Marine Fish Acanthopagurus berda (DANDYA) Along, Baluchistan Coast–Pakistan Centre of Excellence in Marine Biology Karachi-75270, Pakistan, Department of Chemistry, University of Karachi–Pakistan. [28]. M. Tahir Soomro, E. Zahir, S. Mohiuddin, A. Nisar Khan and I.I. Naqvi,
(2008). Quantitative Assessment of Metals in Local Brands of Tea in
Pakistan. Pakistan Journal of Biological Sciences,11:285-289.
[29]. M.Cecilia Vargas Mamani, Luiz Manoel Aleixo, Monica Ferreira de
Abreu and Susanne Rath (2005), ‘‘Simultaneous Determination of
Lead and Cadmium in Medicial Plants by Anodic StrippingVoltammetry’’, Journal of Pharmaceutical and Biomedical Analysis, Volume 3, pp.709-713.
[30]. Mohd. Harun Abdullah, 1Jovita Sidi and 2Ahmad Zaharin Aris,(năm?)
Heavy Metals (Cd, Cu, Cr, Pb and Zn) in Meretrix meretrix Roding,Water and Sediments from Estuaries in Sabah, North Borneo School of Science and Technology, Universiti Malaysia Sabah, 88999 Kota Kinabalu, Sabah, MALAYSIA.Faculty of Environmental Studies, Universiti Putra Malaysia, 43400 Serdang, Selangor, MALAYSIA.
[31]. Natarajan Manikandan, Narayanan Nair Muraleedharan, Rajagopal Selvasundaram, „„Heavy metal content of black teas from south India‟‟, UPASI Tea Research Foundation, Tea Research Institute, Nirar Dam BPO, Valparai 642 127, Coimbatore, Tamil Nadu, India .
Chemtura Chemicals India (Pvt.) Limited, Mumbai, India, Received 19 March 2007; received in revised form 15 July 2007; accepted 20 July 2007.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
PHỤ LỤC
Phụ lục P1: Một số hình ảnh của quá trình phân tích
Hình P1.1: Máy đo pH (pH Meter HM 16S của Nhật Bản)
Một số hình ảnh về chè
Các mẫu chè đem phân tích
- Chè tƣơi:
- Chè Khô:
Hình P1. 2: Máy lọc nước cất UHQ (ELGA).
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
- Bột mẫu chè đã gia công đem phân tích:
Phụ lục P2 : Một số phổ đồ khảo sát tìm nồng độ nền tối ƣu
Hình P2.1.Phổ đồ khảo sát nồng độ nền điện li NH4Ac + HAc 0,02M
Hình P2.2.Phổ đồ khảo sát nồng độ nền điện li NH4Ac + HAc 0,03M
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
Hình P2.3. Phổ đồ khảo sát nồng độ nền điện li NH4Ac + HAc 0,04M
Hình P2.4. Phổ đồ khảo sát nồng độ nền điện li NH4Ac + HAc 0,06M
Hình P2.5.Phổ đồ khảo sát nồng độ nền điện li NH4Ac + HAc 0,07M
Hình P2.6.Phổ đồ khảo sát nồng độ nền điện li NH4Ac + HAc 0,08M
Hình P2.7. Phổ đồ khảo sát nồng độ nền điện li NH4Ac + HAc 0,09M
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
Phụ lục P3 : Phổ đồ và đƣờng thêm chuẩn xác định hàm lƣợng các kim loại (Zn, Cd, Pb, Cu) trong các mẫu chè phân tích.
Hình P3.1.Phổ đồ thêm chuẩn xác định Zn trong mẫu 4 Hình P3.2. Đồ thị thêm chuẩn xác định Zn trong mẫu 4 Hình P3.3.Phổ đồ thêm chuẩn xác định Zn trong mẫu 5 Hình P3.5.Phổ đồ thêm chuẩn xác định Zn trong mẫu 6 Hình P3.4. Đồ thị thêm chuẩn xác định Zn trong mẫu 5 Hình P3.6. Đồ thị thêm chuẩn xác định Zn trong mẫu 6
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn Hình P3.7.Phổ đồ thêm chuẩn xác định Cu trong mẫu 4 Hình P3.9. Phổ đồ thêm chuẩn xác định Cu trong mẫu 5 Hình P3.11.Phổ đồ thêm chuẩn xác định Cu trong mẫu 6 Hình P3.8. Đồ thị thêm chuẩn xác định Cu trong mẫu 4 Hình P3.10.Đồ thị thêm chuẩn xác định Cu trong mẫu 5 Hình P3.12.Đồ thị thêm chuẩn xác định Cu trong mẫu 6
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn Hình P3.13.Phổ đồ thêm chuẩn xác định Pb trong mẫu 4 Hình P3.15.Phổ đồ thêm chuẩn xác định Pb trong mẫu 5 Hình P3.17.Phổ đồ thêm chuẩn xác định Pb trong mẫu 6 Hình P3.14.Đồ thị thêm chuẩn xác