CHƢƠNG 1 : TỔNG QUAN
1.3. Xác định dạng liên kết kim loại trong trầm tích
1.3.1. Khái niệm, vai trò và ứng dụng của xác định dạng liên kết kim loại
Thuật ngữ “phân tích dạng” (speciation) theo Bernhard [33] bao gồm ba
điểm: (1) là sự phân bố thực của chất ở mức độ phân tử trong một nền mẫu đã biết, (2) là các quá trình thể hiện sự phân bố các dạng liên kết (species distribution), và
(3) là các phƣơng pháp phân tích dạng đƣợc sử dụng (species analysis).
Quan điểm (1) và (3) phù hợp với định nghĩa do Ure đề ra [133]. Quan điểm (2) thƣờng dùng trong sinh học thể hiện quá trình chuyển hóa dạng. Phân tích dạng liên kết (chemical speciation) đƣợc định nghĩa là “sự xác định và định lƣợng các
loại, dạng hay pha của các nguyên tố khác nhau trong một nền mẫu phức tạp” và có chức năng quan trọng trong khống vật học và hóa học về trầm tích [128]. Q trình định lƣợng đƣợc tiến hành bằng sử dụng các hóa chất khác nhau với hoạt tính và lực chiết chọn lọc cao và riêng biệt để có thể giải phóng kim loại từ các phân đoạn khác nhau trong mẫu phân tích [130].
Các dạng tồn tại của một nguyên tố hay của một chất hóa học đƣợc phân chia dựa vào một số đặc điểm nhƣ: đồng vị, cấu tạo, tính chất điện-từ, trạng thái oxi hóa- khử, cấu trúc phân tử…. Chỉ ở điều kiện cân bằng mới có thể xác định đƣợc hàm lƣợng các dạng vì ở điều kiện khác chúng có thể bị thay đổi bởi các yếu tố nhƣ ái lực ion, pH, pE, trạng thái oxi hóa - khử, yếu tố nhiệt độ, hoạt động của các vi sinh vật,... hoặc do sự chuyển hóa giữa các dạng tồn tại.
Phân tích các dạng liên kết kim loại cho phép nhận biết, đánh giá và xác định khối lƣợng của một hay nhiều dạng của nguyên tố trong một mẫu. Quy trình phổ biến là sử dụng phƣơng pháp tách phân đoạn liên tiếp thành các dạng riêng biệt dựa vào các đặc tính vật lý (kích thƣớc, độ tan…) hay các đặc tính hóa học (khả năng liên kết, khả năng phản ứng…). Từ đó, đánh giá đƣợc độc tính, mức độ di chuyển các kim loại trong mơi trƣờng. Vì vậy, đƣợc ứng dụng rộng rãi để xác định độ độc của nguyên tố, quản lý chất lƣợng thực phẩm, thuốc và kiểm sốt các q trình cơng nghệ hay nghiên cứu ảnh hƣởng của các q trình cơng nghệ với mơi trƣờng sống của động, thực vật. Xác định kim loại trong trầm tích và đất có thể sử dụng các phƣơng pháp nhƣ lọc dùng đơn thuốc thử, nhựa trao đổi ion và quy trình chiết phân đoạn liên tục (sequential extraction procedure) SEP [28].
Các kĩ thuật chiết phân đoạn ngày càng phát triển, đặc biệt các tiêu chí nhƣ độ chọn của thuốc thử sử dụng, xử lí mẫu trƣớc khi chiết, tỉ số trầm tích-thuốc thử, và lực chiết đƣợc dùng để đánh giá ảnh hƣởng của chúng lên hiệu suất của SEP. Quy trình chiết phân đoạn của Tessier [130] đƣợc hầu hết chấp nhận và sử dụng nhƣ một quy trình chuẩn cho phân tích dạng liên kết kim loại trong trầm tích.