CHƢƠNG 1 : TỔNG QUAN
1.6. THỦY NGÂN VÀ CÁC PHƢƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH THỦY NGÂN
1.6.1. Giới thiệu chung về thủy ngõn
Thủy ngõn [9] là một nguyờn tố húa học trong bảng tuần hoàn cú ký hiệu Hg (từ tiếng Hy Lạp, tức là thủy ngõn (hay nƣớc bạc)) và số nguyờn tử 80. Là một kim loại chuyển tiếp nặng cú ỏnh bạc, thủy ngõn là một nguyờn tố kim loại tồn tại ở dạng lỏng ở nhiệt độ thƣờng. Nú thƣờng ở hai trạng thỏi húa trị: cỏc muối Hg húa trị I hầu hết khụng tan trong nƣớc, cỏc muối húa trị II cú thể tan trong nƣớc. Hg dễ tƣơng tỏc với cỏc gốc hữu cơ, liờn kết cộng húa trị với cacbon. Thủy ngõn là nguyờn tố cú hàm lƣợng rất thấp trong vỏ trỏi đất, khoảng 0,01-20mg/kg. Nú phõn tỏn khắp mọi nơi. Hàng năm khoảng 105 tấn do bay hơi xúi mũn, phun trào nỳi lửa…..Ngoài ra lƣợng Hg đỏng kể thải vào nguồn nƣớc và khớ từ cụng nghiệp.
Thủy ngõn (Hg) ở dạng chất vụ cơ và hữu cơ đều rất độc, nú gõy ra cỏc tổn thƣơng nóo và gan khi con ngƣời tiếp xỳc, hớt thở hay ăn phải. Thủy ngõn là chất độc tớch lũy sinh học rất dễ dàng hấp thụ qua da, cỏc cơ quan hụ hấp và tiờu húa. Thụng qua chuỗi thức ăn, Hg cú thể đạt đến mức tớch lũy cao đối với con ngƣời. Cỏc loài cỏ lớn nhƣ cỏ ngừ hay cỏ kiếm thụng thƣờng chứa nhiều thủy ngõn hơn cỏc loài cỏ nhỏ, do thủy ngõn tớch lũy tăng dần theo chuỗi thức ăn. Một số loài thực vật cũng cú tớch lũy thủy ngõn, tuy nhiờn thƣờng hàm lƣợng ở dạng siờu vết. Với tớnh độc cao nhƣ vậy, trong những năm gần đõy phƣơng phỏp vom-ampe (phƣơng phỏp cực phổ) dựng điện cực giọt hoặc màng thủy ngõn đó từng bƣớc khụng đƣợc sử dụng, đặc biệt tại Nhật Bản đó cấm sử dụng phƣơng phỏp này. Đồng thời việc kiểm soỏt hàm lƣợng Hg trong mụi trƣờng cũng là một yờu cầu rất cấp thiết.
1.6.2. Cỏc phương phỏp xỏc định thủy ngõn
Hiện nay, cỏc phƣơng phỏp chủ yếu để phõn tớch Hg đú là phƣơng phỏp phổ hấp thụ nguyờn tử (AAS); huỳnh quang nguyờn tử; khối phổ plasma cảm ứng (ICP- MS) và phƣơng phỏp phõn tớch điện húa.
- Phõn tớch thủy ngõn theo tiờu chuẩn quốc gia TCVN 7877 : 2008 - ISO 5666 : 1999:
Nguyờn tắc: Thủy ngõn húa trị một hoặc hai bị khử thành dạng nguyờn tố bởi thiếc (II) clorua trong mụi trƣờng axit. Thủy ngõn nguyờn tố sau đú đƣợc loại khỏi dung dịch bằng dũng khớ trơ hoặc khụng khớ sạch và đƣợc chuyển vào cuvet, theo dạng khớ nguyờn tử. Đo độ hấp thụ ở bƣớc súng 253,7 nm trong chựm tia đơn sắc của mỏy đo phổ hấp thụ nguyờn tử. Nồng độ đƣợc tớnh toỏn dựa trờn đƣờng chuẩn. - Phõn tớch thủy ngõn theo tiờu chuẩn Việt Nam TCVN 4991- 1995: Xỏc định thủy ngõn tổng số bằng quang phổ hấp thụ nguyờn tử khụng ngọn lửa – phƣơng phỏp sau khi vụ cơ húa
Nguyờn tắc: Vụ cơ húa phần mẫu thử với brom ở 450C để chuyển toàn bộ thủy ngõn cú mặt thành dạng thủy ngõn (II). Khử lƣợng dƣ chất oxi húa bằng hidroxylamoni clorua và khử thủy ngõn (II) đến thủy ngõn kim loại bằng thiếc (II) clorua. Lụi cuốn thủy ngõn bằng dũng khớ ở nhiệt độ thƣờng và xỏc định nú ở dạnh hơi đơn nguyờn tử bằng quang phổ hấp thụ nguyờn tử khụng ngọn lửa ở bƣớc súng 253,7nm.
Cỏc phƣơng phỏp nờu trờn tuy cú độ nhạy và chớnh xỏc cao nhƣng quy trỡnh phõn tớch khỏ phức tạp, đũi hỏi nhiều thời gian và chỉ thực hiện đƣợc trong phũng thớ nghiệm, thiết bị cồng kềnh và rất đắt tiền.
Phƣơng phỏp phõn tớch điện húa tỏ ra cú lợi thế hơn hẳn do thiết bị rẻ tiền, dễ kiếm, quy trỡnh đơn giản và nhanh chúng, dễ thực hiện tại hiện trƣờng, dễ tự động húa.
Trong khuụn khổ luận văn này, chỳng tụi nghiờn cứu chế tạo vi cảm biến chọn lọc thủy ngõn trờn cơ sở màng mỏng nanocomposit PANi/CNT.