ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN
---------------------

Nguyễn Thị Hiên

NGHIÊN CỨU XÁC ĐỊNH MỘT SỐ DẠNG MANGAN
TRONG CHÈ

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC

Hà Nội – Năm 2015


ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN
---------------------

Nguyễn Thị Hiên

NGHIÊN CỨU XÁC ĐỊNH MỘT SỐ DẠNG MANGAN
TRONG CHÈ
Chuyên ngành: Hóa Phân tích
Mã số: 60440118
LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:

TS. Vũ Đức Lợi

Hà Nội – Năm 2015

LỜI CẢM ƠN
Lời đầu tiên của luận văn này tôi xin chân thành cảm ơn TS. Vũ Đức Lợi
phó Viện trưởng Viện Hóa học- Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam.
Thầy là người đã trực tiếp giao đề tài và tận tình hướng dẫn trong suốt quá trình
thực hiện đề tài để tôi hoàn thành luận văn này.
Tôi xin chân thành cảm ơn TS. Phạm Gia Môn, chị Lưu Thị Nguyệt Minh,
các cô chú, các anh chị và các bạn trong phòng Phân tích viện Hóa học - Viện Hàn
lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam đã giúp đỡ, tạo điều kiện thuận lợi cho tôi
trong suốt quá trình thực hiện đề tài.
Tôi xin chân thành cảm ơn các thầy cô giáo khoa Hóa - Trường Đại học
Khoa học tự nhiên đã giúp đỡ tôi trong suốt quá trình học tập tại trường.
Cuối cùng tôi xin chân thành cảm ơn sự giúp đỡ của gia đình, bạn bè đã luôn
cổ vũ động viên để tôi hoàn thành tốt luận văn này.
Hà Nội, ngày 10 tháng 12 năm 2014.
Tác giả
Nguyễn Thị Hiên


LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi. Các số liệu, kết
quả trong luận văn là trung thực. Những kết luận của luận văn chưa công bố trong
bất kỳ công trình nào khác.
Tác giả
Nguyễn Thị Hiên


MỤC LỤC
DANH MỤC BẢNG BIỂU ....................................................................................... 4

DANH MỤC HÌNH VẼ ............................................................................................ 5
DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT.................................................................................... 6
MỞ ĐẦU ...................................................................... Error! Bookmark not defined.
CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN....................................... Error! Bookmark not defined.
1.1. Giới thiệu chung về cây chè .................................Error! Bookmark not defined.
1.1.1. Thành phần hoá học của lá chè tươi [1] .Error! Bookmark not defined.
1.1.2. Công dụng của cây chè [1] .....................Error! Bookmark not defined.
1.2. Nguyên tố Mangan [7,15] ....................................Error! Bookmark not defined.
1.2.1. Vai trò sinh học của mangan ..................Error! Bookmark not defined.
1.2.2. Khả năng tạo phức của Mn với một số thuốc thử hữu cơ [11,3].... Error!
Bookmark not defined.
1.3. Các phƣơng pháp xác định Mn...........................Error! Bookmark not defined.
1.3.1. Các phương pháp phân tích tổng Mn .....Error! Bookmark not defined.
1.3.2. Các phương pháp phân tích định dạng MnError!

Bookmark

not

defined.
CHƢƠNG 2: THỰC NGHIỆM ................................. Error! Bookmark not defined.
2.1. Nội dung và phƣơng pháp nghiên cứu ...............Error! Bookmark not defined.
2.1.1. Mục tiêu nghiên cứu ...............................Error! Bookmark not defined.
2.1.2. Nguyên tắc của phương pháp xác định Mn bằng phương pháp FAAS.
...................................................................................Error! Bookmark not defined.
2.1.3. Nội dung nghiên cứu: .............................Error! Bookmark not defined.
2.2. Hóa chất, thiết bị và dụng cụ thí nghiệm ...........Error! Bookmark not defined.
2.2.1. Thiết bị và dụng cụ thí nghiệm...............Error! Bookmark not defined.
2.2.2. Hóa chất và nguyên liệu .........................Error! Bookmark not defined.
1



2.2.3. Chuẩn bị hóa chất và dung dịch chuẩn ...Error! Bookmark not defined.
2.3. Lấy mẫu và bảo quản mẫu ..................................Error! Bookmark not defined.
2.3.1. Mẫu chè khô ...........................................Error! Bookmark not defined.
2.3.2. Mẫu nước chè .........................................Error! Bookmark not defined.
2.4. Quy trình phân tích ..............................................Error! Bookmark not defined.
2.4.1. Quy trình xác định hàm lượng Mn tổng số.Error!

Bookmark

not

defined.
2.4.2. Quy trình xác định các dạng mangan trong nước chèError! Bookmark
not defined.
CHƢƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN ............. Error! Bookmark not defined.
3.1. Các điều kiện đo phổ hấp thụ nguyên tử của manganError! Bookmark not
defined.
3.1.1. Chọn vạch đo: .........................................Error! Bookmark not defined.
3.1.2. Khe đo của máy phổ hấp thụ nguyên tử .Error! Bookmark not defined.
3.1.3. Khảo sát cường độ đèn catot rỗng ..........Error! Bookmark not defined.
3.1.4. Khảo sát chiều cao đèn nguyên tử hoá mẫuError!

Bookmark

not

defined.
3.1.5. Khảo sát lưu lượng khí axetilen .............Error! Bookmark not defined.

3.2. Khảo sát ảnh hƣởng của các điều kiện chiết điểm mù:Error! Bookmark not
defined.
3.2.1. Ảnh hưởng của pH: ................................Error! Bookmark not defined.
3.2.2. Ảnh hưởng của nồng độ 8-hydroxyquinolineError!

Bookmark

not

defined.
3.2.3. Khảo sát ảnh hưởng của chất hoạt động bề mặt Triton X-100....... Error!
Bookmark not defined.
3.2.4. Khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ và thời gian ủError! Bookmark not
defined.
3.2.5. Khảo sát ảnh hưởng của lực ion .............Error! Bookmark not defined.
2


3.2.6. Ảnh hưởng của thời gian ly tâm .............Error! Bookmark not defined.
3.3. Xây dựng đƣờng chuẩn xác định dạng mangan trong nƣớc chè ........... Error!
Bookmark not defined.
3.4. Xác định giới hạn phát hiện của phƣơng pháp. Error! Bookmark not defined.
3.5. Đánh giá phƣơng pháp ........................................Error! Bookmark not defined.
3.5.1. Độ lặp lại của phương pháp....................Error! Bookmark not defined.
3.5.2. Hiệu suất thu hồi của phương pháp ........Error! Bookmark not defined.
3.6. Xây dựng quy trình phân tích mangan ..............Error! Bookmark not defined.
3.6.1. Quy trình phân tích mangan tổng số trong mẫu chè khô ............... Error!
Bookmark not defined.
3.6.2. Xác định Mn tổng chiết trong nước chè .Error! Bookmark not defined.
3.6.3 Xác định mangan ở dạng liên kết flavonoitError!


Bookmark

not

defined.
3.6.4. Xác định mangan dạng tự do và phức yếu trong nước chè ............ Error!
Bookmark not defined.
3.7. Phân tích mẫu thực tế ..........................................Error! Bookmark not defined.
3.7.1. Địa điểm thời gian lấy mẫu và kí hiệu mẫuError!

Bookmark

not

defined.
3.7.2. Kết quả phân tích hàm lượng mangan tổng số trong chè khô ........ Error!
Bookmark not defined.
3.7.3. Kết quả Mn tổng chiết trong nước chè bằng chiết điểm mù .......... Error!
Bookmark not defined.
3.7.4. Kết quả xác định mangan ở dạng liên kết flavonoit bằng chiết điểm mù
...................................................................................Error! Bookmark not defined.
3.7.5. Xác định mangan dạng tự do và phức yếu trong nước chè bằng phương
pháp chiết điểm mù ...................................................Error! Bookmark not defined.

3


KẾT LUẬN .................................................................. Error! Bookmark not defined.
TÀI LIỆU THAM KHẢO: ....................................................................................... 7


4


DANH MỤC BẢNG BIỂU
Bảng 1.1. Giá trị điểm mù của một số chất hoạt động bề mặtError! Bookmark not
defined.
Bảng 3.1. Khảo sát cường độ dòng đèn đối với Mn .Error! Bookmark not defined.
Bảng 3.2. Khảo sát chiều cao đèn nguyên tử hóa khi xác định Mn .................. Error!
Bookmark not defined.
Bảng 3.3. Khảo sát tốc độ dẫn khí axetylen khi xác định MnError! Bookmark not
defined.
Bảng 3.4. Các điều kiện đo phổ hấp thụ của nguyên tử manganError!

Bookmark

not defined.
Bảng 3.5: Kết quả ảnh hưởng của pH vào hiệu suất chiết điểm mù ................. Error!
Bookmark not defined.
Bảng 3.6. Kết quả ảnh hưởng của nồng độ 8-hydroxyquinoline đến hiệu suất chiết
...................................................................................Error! Bookmark not defined.
Bảng 3.7: Kết quả ảnh hưởng của nồng độ Triton X-100 vào hiệu quả chiết .. Error!
Bookmark not defined.
Bảng 3.8: Kết quả khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ tới hiệu suất chiết ........... Error!
Bookmark not defined.
Bảng 3.9. Ảnh hưởng của thời gian ủ vào hiệu suất chiếtError!

Bookmark

not


defined.
Bảng 3.10. Khảo sát ảnh hưởng của lực ion .............Error! Bookmark not defined.
Bảng 3.11. Kết quả khảo sát ảnh hưởng của thời gian ly tâmError! Bookmark not
defined.
Bảng 3.12: Bảng tóm tắt các điều kiện tối ưu của quy trình chiết điểm mù.
...................................................................................Error! Bookmark not defined.
Bảng 3.13: Sự phụ thuộc của độ hấp thụ vào nồng độ Mn2+Error! Bookmark not
defined.

5


Bảng 3.14: Kết quả phân tích mẫu mangan có nồng độ 0,50 mg/lError! Bookmark
not defined.
Bảng 3.15: Kết quả đánh giá độ lặp lại của phương phápError!

Bookmark

not

defined.
Bảng 3.16: Kết quả đánh giá hiệu suất thu hồi của mẫuError!

Bookmark

not

defined.
Bảng 3.17: Địa điểm lấy mẫu thời gian lấy mẫu và kí hiệu mẫuError!


Bookmark

not defined.
Bảng 3.18: Hàm lượng kim loại Mn tổng số tính theo µg/gError! Bookmark not
defined.
Bảng 3.19: Hàm lượng kim loại Mn tổng chiết tính theo µg/gError! Bookmark not
defined.
Bảng 3.20: Kết quả xác định hàm lượng mangan ở dạng liên kết flavonoit bằng
chiết điểm mù ............................................................Error! Bookmark not defined.
Bảng 3.21: Hàm lượng mangan dạng tự do và phức yếu trong nước chè......... Error!
Bookmark not defined.

6


DANH MỤC HÌNH VẼ
Hình 1.1: Đèn catot rỗng – HCL ..............................Error! Bookmark not defined.
Hình 1.2: Đèn D2 ......................................................Error! Bookmark not defined.
Hình 1.3: Đèn EDL ...................................................Error! Bookmark not defined.
Hình 1.4: Sơ đồ hệ thống máy quang phổ hấp thụ nguyên tửError! Bookmark not
defined.
Hình 1.5: Hệ thống máy quang phổ hấp thụ nguyên tử AA - 6300 .................. Error!
Bookmark not defined.
Hình 1.8: Tần suất sử dụng các loại chất hoạt động bề mặt trong phương pháp chiết
điểm mù 12 năm qua (từ năm 2000-2012). ...............Error! Bookmark not defined.
Hình 1.9: Tần suất sử dụng các loại phối tử hữu cơ trong phương pháp chiết điểm
mù 12 năm qua (từ năm 2000-2012). ........................Error! Bookmark not defined.
Hình 2.1. Sơ đồ chiết điểm mù..................................Error! Bookmark not defined.
Hình 2.2: Quy trình phân tích hàm lượng Mn tổng số trong chè xanh .............. Error!

Bookmark not defined.
Hình 2.3: Quy trình phân tích hàm lượng Mn tổng chiết trong nước chè ......... Error!
Bookmark not defined.
Hình 2.4: Quy trình phân tích hàm lượng Mn ở dạng liên kết flavonoit trong nước
chè .............................................................................Error! Bookmark not defined.
Hình 3.1: Đồ thị ảnh hưởng của pH vào hiệu suất chiết điểm mùError! Bookmark
not defined.
Hình 3.2: Đồ thị ảnh hưởng của nồng độ 8-hydroxyquinoline vào hiệu suất chiết
...................................................................................Error! Bookmark not defined.
Hình 3.3: Đồ thị ảnh hưởng của nồng độ Triton X-100 vào hiệu quả chiết ..... Error!
Bookmark not defined.
Hình 3.4: Đồ thị khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ vào hiệu suất chiết............. Error!
Bookmark not defined.
7


Hình 3.5: Đồ thị ảnh hưởng của thời gian ủ vào hiệu suất chiếtError!

Bookmark

not defined.
Hình 3.6: Đồ thị khảo sát ảnh hưởng của lực ion .....Error! Bookmark not defined.
Hình 3.7: Đồ thị khảo sát ảnh hưởng của thời gian ly tâmError!

Bookmark

not

defined.
Hình 3.8: Đường chuẩn xác định mangan .................Error! Bookmark not defined.

Hình 3. 9. Biểu đồ sự phân bố của mangan tổng trong chèError! Bookmark not
defined.
Hình 3. 10. Biểu đồ sự phân bố các dạng của mangan trong chèError!
not defined.

8

Bookmark


DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT
5-BR-PADAP

:

2-(5-bromo-2-pyridylazo)-5-(diethylamino)phenol

8-HQ

:

8-hydroxyquinoline

AAS

:

Phương pháp đo phổ hấp thụ nguyên tử

APDC


:

Amoni pyrolidinedithio carbamate

CE

:

Phương pháp điện di mao quản

CMC

:

Nồng độ micellar tới hạn

CP

:

Điểm mù

CPE

:

Phương pháp chiết điểm mù

DDTC


:

Diethyl dithio carbamate

DDTP

:

O-diethyldithiophosphate

E(%)

:

Hiệu suất chiết (%)

F-AAS

:

Phương pháp đo phổ hấp thụ nguyên tử sử dụng kĩ thuật

ICP-AES

:

ngọn lửa
Phổ phát xạ nguyên tử Plasma cao tần cảm ứng


ICP-MS

:

Phương pháp phân tích phổ khối nguyên tử

NAA

:

Phân tích kích hoạt nơtron

PAN

:

1-(2-pyridylazo)-2-naphthol

PONE-7.5

:

Poly (oxyethylene)nonylphenyl(ether)

SPE

:

Phương pháp chiết pha rắn


9


TÀI LIỆU THAM KHẢO:
Tiếng Việt:
1. Phạm Thế Chính (2008), Bài giảng chuyên đề hóa học các Hợp chất thiên nhiên,
Trường đại học Khoa học- Đại học Thái Nguyên.
2. Cổng thông tin điện tử Công ty TNHH Tân Cương Xanh (2013), Tổng quan về
ngành chè Thái Nguyên, truy cập từ />3. Trần Thị Thùy Dương (2009), Nghiên cứu sự tạo phức màu của một số kim loại
nặng với thươc thử hữu cơ bằng phương pháp trắc quang và ứng dụng phân
tích đánh giá môi trường, Luận văn thạc sỹ khoa học hóa học, Trường đại học
sư phạm – Đại học Thái Nguyên.
4. Trần Hữu Hoan, Lê Lương, Phương pháp phân tích điện hóa xác định lượng vết
các nguyên tố vô cơ, truy cập từ
/>5. Trần Từ Hiếu, Từ Vọng Nghi, Huỳnh Văn Trung (1986), Phân tích nước, Nhà
xuất bản khoa học kỹ thuật Hà Nội, Hà Nội.
6. Trần Tứ Hiếu, Từ Vọng Nghi, Nguyễn Văn Ri, Nguyễn Xuân Trung (2003), Hóa
học phân tích phần 2: Các phương pháp phân tích công cụ, NXB Đại học
Quốc Gia, Hà Nội.
7. Ninh Hồng, (2008), Ảnh hưởng của mangan đối với cơ thể, truy cập từ
/>8. Phạm Luận (2005), Giáo trình xử lý mẫu phân tích, Đại học Khoa học Tự
nhiên- ĐH QGHN.
9. Phạm Luận (2006), Phương pháp phân tích phổ hấp thụ nguyên tử ,
NXBĐHQG, Hà Nội.
10. Phạm Luận (2014), Phương pháp phân tích sắc ký và chiết tách, Nhà xuất bản
Bách Khoa Hà Nội.
10


11. Lê Thị Mùi (2008), Bài giảng Thuốc thử hữu cơ trong hóa phân tích, Trường

đại học sư phạm Đà Nẵng
12. Đỗ Thị Nga (2013), Phương pháp phổ hấp thụ nguyên tử xác định kẽm và
mangan trong chè xanh ở thái nguyên, Luận văn thạc sỹ khoa học hóa học,
Trường đại học sư phạm – Đại học Thái Nguyên.
13. Nguyễn Văn Ri (2007), Các phương pháp tách sắc ký, Đại học Khoa học Tự
nhiên- ĐH QGHN.
14. Tiêu chuẩn Quốc gia (2007), Chè- Lấy mẫu (Tea- Sampling), TCVN 5609:2007.
15. Hoàng Khánh Toàn, (2014), Vai trò của khoáng chất vi lượng, truy cập từ
/>16. Đặng Quốc Trung (2011), Xác định Asen trong chè xanh ở Thái Nguyên bằng
phương pháp phổ hấp thụ nguyên tử, Luận văn thạc sỹ khoa học hóa học,
Trường Đại học Sư phạm – Đại học Thái Nguyên.
Tiếng Anh:
17. Alireza Rezaie Rod, Shahin Borhani, Farzaneh Shemirani (2006), “Cloud point
preconcentration and flame atomic absorption spectrometry: application to the
determination of manganese in milk and water samples”, European Food
Research and Technology, Vol. 223, Issue 5, pp. 649-653
18. Ayman A. Gouda (2014), “Cloud point extraction, preconcentration and
spectrophotometric determination of manganese (II) in water and food
sample”, Spectrochimica Acta, Vol. 131, pp. 138-144.
19. Bernhard

Michalke

(2004),

“Manganese

speciation

using


capillary

electrophoresis–ICP-mass spectrometry”, Journal of Chromatography A, Vol.
1050, Issue 1, pp. 69-76.
20. Cigdem Arp Sahin, Melis Efecinar, Nuray Satiroglu (2010), “Combination of
cloud point extraction and flame atomic absorption spectrometry for
preconcentration and determination of nikel and manganese ions in water
and food sample”, Journal of Hazardous Materials, Vol.176, pp. 672-677.
11


21. Erdal Kendu zler , A. Rehber Tu rker , O zcan Yalc¸ınkaya (1998), “Speciation
of copper and manganese in milk by solid-phase extraction/inductively
coupled plasma-atomic emission spectrometry”, Analytica Chimica Acta, Vol.
375, Issue 3, pp. 299-306.
22. Evangelos K. Paleologos, Dimosthenis L. Giokas, Miltiades I. Karayannis
(2005), Micelle-mediated separation and cloud-point extraction, Trends in
Analytical Chemistry, Vol.24(5), 426-436.
23. K. Pytlakowska, V. Kozik, M. Dabioch (2013), “Complex-forming organic
ligands in cloud-point extraction of metal ions: a review”, Talanta, Vol.110,
pp. 202-228.
24. Marcos de A. Bezerra, André L. B. Conceição, Sérgio L. C. Ferreira (2006),” A
Pre-Concentration Procedure Using Cloud Point Extraction for the
Determination of Manganese in Saline Effluents of a Petroleum Refinery by
Flame Atomic Absorption Spectrometry”, Microchimica Acta, Vol. 154, Issue
1-2, pp. 149-152.
25. Maria Fernanda Silva, Estela Soledad Cerutti, Luis D. Martinez (2006),
“Coupling cloud point extraction to instrumental detection systems for metal
analysis”, Microchimica Acta, Vol. 155, pp. 349-364

26. O. Abollino, M. Aceto, M.C. Bruzzoniti, E. Mentasti, C. Sarzanini (2006)
“Separation and preconcentration of trace manganese from various samples
with Amberlyst 36 column and determination by flame atomic absorption
spectrometry”, Talanta, Vol. 69, pp. 835–840.
27. Paulo R.M. Correia, Elisabeth de Oliveira, Pedro V.Oliveira (2002),
Simultaneous determination of manganese and selenium in serum by
electrothermal atomic absorption, Talanta, Vol.57, Issue 3, pp. 527-535.
28. Sayed Zia Mohammadi, Tayebeh Shamspur, Daryoush Afzali, Mohammad
Ali Taher, Yar Mohammad Baghelani (2011), “Applicability of cloud point
extraction for the separation trace amount of lead ion in environmental and

12


biological samples prior to determination by flame atomic absorption
spectrometry”, Arabian Journal of Chemistry, pp. 1-6.
29. S. Yalcm, H. Filk, R. Apak (2011), “Speciation analysis of Manganese in Tea
Samples Using Flame Atomic Absorption Spectrometry after Cloud Point
Extraction”, Journal of Chromatography A, Vol.67(1), pp. 47-55.

13