ĐẠI HỌC HUẾ
TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM

LÊ THỊ THANH NGÂN

NGHIÊN CỨU XÁC ĐỊNH HÀM LƢỢNG ĐỒNG, CHÌ
TRONG MÔI TRƢỜNG ĐẤT VÀ NƢỚC
TẠI LÀNG NGHỀ ĐÚC ĐỒNG PHƢỜNG ĐÚC
THÀNH PHỐ HUẾ BẰNG PHƢƠNG PHÁP
QUANG PHỔ HẤP THỤ NGUYÊN TỬ

LUẬN VĂN THẠC SĨ HÓA HỌC
THEO ĐỊNH HƢỚNG NGHIÊN CỨU

Thừa Thiên Huế, 2016

i


ĐẠI HỌC HUẾ
TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM

LÊ THỊ THANH NGÂN

NGHIÊN CỨU XÁC ĐỊNH HÀM LƢỢNG ĐỒNG, CHÌ
TRONG MÔI TRƢỜNG ĐẤT VÀ NƢỚC
TẠI LÀNG NGHỀ ĐÚC ĐỒNG PHƢỜNG ĐÚC
THÀNH PHỐ HUẾ BẰNG PHƢƠNG PHÁP
QUANG PHỔ HẤP THỤ NGUYÊN TỬ
CHUYÊN NGÀNH: HÓA PHÂN TÍCH
MÃ SỐ: 60. 44. 01. 18

LUẬN VĂN THẠC SĨ HÓA HỌC
THEO ĐỊNH HƢỚNG NGHIÊN CỨU

NGƢỜI HƢỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS.TS. NGÔ VĂN TỨ

Thừa Thiên Huế, 2016

ii


LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng
tôi. Các số liệu và kết quả nghiên cứu nêu trong luận văn là
trung thực, đƣợc các đồng tác giả cho phép sử dụng và chƣa
đƣợc công bố trong bất cứ công trình nào khác.
Tác giả luận văn

Lê Thị Thanh Ngân

i


LỜI CẢM ƠN

Tôi xin chân thành cảm ơn thầy giáo PGS.TS Ngô Văn Tứ đã tận
tình hướng dẫn và giúp đỡ tôi trong suốt quá trình thực hiện luận văn,
đồng thời đã bổ sung cho tôi nhiều kiến thức chuyên môn và kinh
nghiệm quý báu trong nghiên cứu khoa học.

Tôi xin cảm ơn cán bộ và nhân viên Trung tâm Kiểm nghiệm Thuốc
– Mỹ phẩm – Thực phẩm tỉnh Thừa Thiên Huế đã tạo mọi điều kiện thuận
lợi cho tôi trong thời gian làm việc tại trung tâm để thực hiện đề tài.
Chân thành cảm ơn!
Huế, tháng 9 năm 2016
Lê Thị Thanh Ngân

ii


MỤC LỤC
TRANG BÌA CHÍNH
TRANG PHỤ BÌA
LỜI CAM ĐOAN ...................................................................................................... i
LỜI CẢM ƠN ........................................................................................................... ii
MỤC LỤC ..................................................................................................................1
DANH MỤC CÁC BẢNG ........................................................................................4
DANH MỤC CÁC HÌNH .........................................................................................6
DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT....................................................................................7
A. MỞ ĐẦU ...............................................................................................................8
Chƣơng 1. TỔNG QUAN LÝ THUYẾT ...............................................................10
1.1. GIỚI THIỆU VỀ LÀNG NGHỀ ĐÚC ĐỒNG PHƢỜNG ĐÚC ......................10
1.2. GIỚI THIỆU VỀ CÁC NGUYÊN TỐ Cu, Pb...................................................12
1.2.1. Sơ lƣợc về nguyên tố Cu .................................................................................12
1.2.1.1. Trạng thái tự nhiên và tính chất vật lí của Cu ..............................................12
1.2.1.2. Tính chất hóa học của đơn chất và hợp chất của Cu ....................................12
1.2.1.3. Vai trò sinh học và các nguồn gây ô nhiễm Cu ...........................................14
1.2.2. Sơ lƣợc về nguyên tố Pb .................................................................................15
1.2.2.1. Trạng thái tự nhiên và tính chất vật lí của Pb ..............................................15
1.2.2.2. Tính chất hóa học của đơn chất và hợp chất Pb ...........................................15

1.2.2.3. Vai trò sinh học và các nguồn gây ô nhiễm Pb ............................................17
1.3. MỘT SỐ PHƢƠNG PHÁP ĐỊNH LƢỢNG Cu, Pb .........................................17
1.3.1. Các phƣơng pháp phân tích quang phổ ...........................................................18
1.3.2. Các phƣơng pháp phân tích điện hóa ..............................................................18
1.3.3. Phƣơng pháp sắc ký trao đổi ion .....................................................................19
1.4. GIỚI THIỆU VỀ PHƢƠNG PHÁP QUANG PHỔ HẤP THỤ NGUYÊN TỬ
(AAS) ........................................................................................................................20
1.4.1. Nguyên tắc của phƣơng pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử..............................20
1.4.2. Máy đo của phƣơng pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử ................................21
1.4.3. Phƣơng pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử ngọn lửa.....................................22

1


1.4.4. Phƣơng pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử lò graphit ...................................24
1.4.5. Một số yếu tố ảnh hƣởng và các biện pháp khắc phục trong phép đo AAS ...25
1.4.5. Ƣu, nhƣợc điểm và phạm vi ứng dụng của phép đo AAS ..............................28
1.5. KẾT LUẬN CHUNG VỀ PHẦN TỔNG QUAN LÝ THUYẾT ......................29
Chƣơng 2. NỘI DUNG NGHIÊN CỨU VÀ KỸ THUẬT THỰC NGHIỆM ....30
2.1. NỘI DUNG NGHIÊN CỨU ..............................................................................30
2.2. PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU......................................................................30
2.2.1. Lấy mẫu và xử lý mẫu .....................................................................................30
2.2.1.1. Mẫu đất.........................................................................................................30
2.2.1.2. Mẫu nƣớc .....................................................................................................31
2.2.2. Chuẩn bị mẫu ..................................................................................................31
2.2.3. Các thông số máy đo GF – AAS .....................................................................32
2.2.4. Phƣơng pháp định lƣợng .................................................................................33
2.3. ĐỘ TIN CẬY CỦA PHƢƠNG PHÁP ..............................................................33
2.3.1. Khoảng tuyến tính ...........................................................................................33
2.3.2. Độ nhạy, giới hạn phát hiện và giới hạn định lƣợng .......................................34

2.3.3. Độ lặp lại .........................................................................................................34
2.3.4. Độ đúng ...........................................................................................................34
2.4. THIẾT BỊ, DỤNG CỤ VÀ HÓA CHẤT ...........................................................35
Chƣơng 3 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN ..............................................................36
3.1. ĐÁNH GIÁ ĐỘ TIN CẬY CỦA PHƢƠNG PHÁP .........................................36
3.1.1. Xây dựng đƣờng chuẩn xác định hàm lƣợng Cu và Pb ..................................36
3.1.1.1. Đƣờng chuẩn xác định hàm lƣợng Cu .........................................................36
3.1.1.2. Đƣờng chuẩn xác định Pb ............................................................................37
3.1.2. Giới hạn phát hiện và độ nhạy ........................................................................37
3.1.3. Độ lặp lại và độ đúng ......................................................................................38
3.1.3.1. Độ lặp lại ......................................................................................................38
3.1.3.2. Độ đúng ........................................................................................................39
3.2. Hàm lƣợng Cu, Pb trong các mẫu đất và nƣớc ..................................................40
3.2.1. Hàm lƣợng Cu, Pb trong đất vào mùa khô và mùa mƣa .................................41

2


3.2.2. Hàm lƣợng Cu, Pb trong nƣớc vào mùa khô và mùa mƣa ..............................43
3.3. ĐÁNH GIÁ, SO SÁNH HÀM LƢỢNG Cu, Pb TRONG CÁC LOẠI MẪU ..47
3.3.1. Đánh giá hàm lƣợng Cu trong mẫu đất ...........................................................47
3.3.2.Đánh giá hàm lƣợng Cu trong mẫu nƣớc .........................................................49
3.3.3. Đánh giá hàm lƣợng Pb trong mẫu đất ...........................................................52
3.3.4. Đánh giá hàm lƣợng Pb trong mẫu nƣớc ........................................................54
3.3.5. So sánh hàm lƣợng trung bình của Cu và Pb trong từng mẫu ........................56
KẾT LUẬN ..............................................................................................................61
TÀI LIỆU THAM KHẢO ......................................................................................63

3



DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng 2.1. Điều kiện đo GF–AAS với lò graphit để xác định Cu, Pb ......................32
Bảng 2.2. Chƣơng trình nhiệt độ của lò graphit ........................................................32
Bảng 3.1. Sự phụ thuộc giữa độ hấp thụ A vào nồng độ CuII ...................................36
Bảng 3.2. Sự phụ thuộc giữa độ hấp thụ A vào nồng độ PbII ..................................37
Bảng 3.4. Kết quả phân tích độ lặp lại đối với mẫu ..................................................38
Bảng 3.5. Kết quả tính RSD theo phƣơng trình hàm Horwitz ..................................38
Bảng 3.6. Kết quả đánh giá độ đúng của phƣơng pháp GF-AAS xác định Cu, Pb ..39
Bảng 3.7. Tên mẫu và vị trí lấy mẫu .........................................................................40
Bảng 3.8. Hàm lƣợng kim loại Cu, Pb trong đất vào mùa khô và mùa mƣa ............41
Bảng 3.9. Hàm lƣợng kim loại Cu, Pb trong nƣớc vào mùa khô và mùa mƣa .........44
Bảng 3.10. Kết quả phân tích ANOVA 1 chiều của sự biến động hàm lƣợng Cu
trong các mẫu đất vào mùa khô .............................................................47
Bảng 3.11. Độ lệch nhỏ nhất và độ lệch giữa các giá trị trung bình của hàm lƣợng
Cu trong đất vào mùa khô theo vị trí lấy mẫu .......................................48
Bảng 3.12. Kết quả phân tích ANOVA 1 chiều của sự biến động hàm lƣợng Cu
trong các mẫu đất vào mùa mƣa ............................................................48
Bảng 3.13. Độ lệch nhỏ nhất và độ lệch giữa các giá trị trung bình của hàm lƣợng
Cu trong đất vào mùa mƣa theo vị trí lấy mẫu ......................................49
Bảng 3.14. Kết quả phân tích ANOVA 1 chiều của sự biến động hàm lƣợng Cu
trong các mẫu nƣớc vào mùa khô ..........................................................50
Bảng 3.15. Độ lệch nhỏ nhất và độ lệch giữa các giá trị trung bình của hàm lƣợng
Cu trong nƣớc vào mùa khô theo vị trí lấy mẫu ....................................50
Bảng 3.16. Kết quả phân tích ANOVA 1 chiều của sự biến động hàm lƣợng Cu
trong các mẫu nƣớc vào mùa mƣa .........................................................51
Bảng 3.17. Độ lệch nhỏ nhất và độ lệch giữa các giá trị trung bình của hàm lƣợng
Cu trong nƣớc vào mùa mƣa theo vị trí lấy mẫu ...................................51
Bảng 3.18. Kết quả phân tích ANOVA 1 chiều của sự biến động hàm lƣợng Pb vào
mùa khô trong các mẫu đất....................................................................52


4


Bảng 3.19. Độ lệch nhỏ nhất và độ lệch giữa các giá trị trung bình của hàm lƣợng
Pb trong đất vào mùa khô theo vị trí lấy mẫu .......................................52
Bảng 3.20. Kết quả phân tích ANOVA 1 chiều của sự biến động hàm lƣợng Pb vào
mùa mƣa trong các mẫu đất...................................................................53
Bảng 3.21. Độ lệch nhỏ nhất và độ lệch giữa các giá trị trung bình của hàm lƣợng
Pb trong đất vào mùa mƣa theo vị trí lấy mẫu ......................................53
Bảng 3.22. Kết quả phân tích ANOVA 1 chiều của sự biến động hàm lƣợng Pb vào
mùa khô trong các mẫu nƣớc ................................................................54
Bảng 3.23. Độ lệch nhỏ nhất và độ lệch giữa các giá trị trung bình của hàm lƣợng
Pb trong nƣớc vào mùa khô theo vị trí lấy mẫu ....................................54
Bảng 3.24. Kết quả phân tích ANOVA 1 chiều của sự biến động hàm lƣợng Pb vào
mùa mƣa trong các mẫu nƣớc ...............................................................55
Bảng 3.25. Độ lệch nhỏ nhất và độ lệch giữa các giá trị trung bình của hàm lƣợng
Pb trong nƣớc vào mùa mƣa theo vị trí lấy mẫu ...................................55
Bảng 3.26. Phân tích F – test phƣơng sai của Cu trong các mẫu đất theo 2 mùa .....56
Bảng 3.27. Phân tích t – test hàm lƣợng trung bình của Cu trong các mẫu đất theo 2
mùa ........................................................................................................56
Bảng 3.28. Phân tích F – test phƣơng sai của Pb trong các mẫu đất theo 2 mùa .....57
Bảng 3.29. Phân tích t – test hàm lƣợng trung bình của Pb trong các mẫu đất theo 2
mùa ........................................................................................................57
Bảng 3.30. Phân tích F – test phƣơng sai của Cu trong các mẫu nƣớc theo 2 mùa ..58
Bảng 3.31. Phân tích t – test hàm lƣợng trung bình của Cu trong các mẫu nƣớc theo
2 mùa .....................................................................................................58
Bảng 3.32. Phân tích F – test phƣơng sai Pb của các mẫu nƣớc theo 2 mùa ............59
Bảng 3.33 Phân tích t – test hàm lƣợng trung bình của Pb trong các mẫu nƣớc theo
2 mùa .....................................................................................................59


5


DANH MỤC CÁC HÌNH
Hình 1.1. Sơ đồ phân bố năng lƣợng trong nguyên tử khi hấp thụ ...........................20
Hình 1.2. Mối quan hệ giữa cƣờng độ vạch phổ A và nồng độ Cx ...........................21
Hình 1.3. Sơ đồ cấu tạo máy đo phổ hấp thụ nguyên tử ...........................................22
Hình 2.1. Đồ thị của phƣơng pháp đƣờng chuẩn ......................................................33
Hình 3.1. Đƣờng chuẩn xác định CuII .......................................................................36
Hình 3.2. Đƣờng chuẩn xác định PbII .......................................................................37
Hình 3.3. Biểu diễn hàm lƣợng Cu trong đất ............................................................42
Hình 3.4. Biểu diễn hàm lƣợng Pb trong đất ............................................................43
Hình 3.5. Biểu diễn hàm lƣợng Cu trong nƣớc .........................................................45
Hình 3.6. Biểu diễn hàm lƣợng Pb trong nƣớc .........................................................46

6


DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT

TT

Viết tắt

1

A

2


AAS

3

Cu

4

F-AAS

5

GF-AAS

Tiếng Việt
Độ hấp thụ quang

Tiếng Anh
Absorbance

Quang phổ hấp thụ nguyên Atomic Absorption
tử

Spectrophotometry

Đồng

Copper


Quang phổ hấp thụ nguyên Flame Atomic Absorption
tử ngọn lửa

Spectrophotometry

Quang phổ hấp thụ nguyên
tử lò graphit

Graphite Furnace Atomic
Absorption
Spectrophotometry

6

LOD

Giới hạn phát hiện

Limit of Detection

7

LOQ

Giới hạn định lƣợng

Limit of Quantitation

8


Pb

Chì

Lead

9

ppb

Phần tỉ

Part Per Billion

10

ppm

Phần triệu

Part Per Million

11

Rev

Độ thu hồi

Recovery


12

RSD

Độ lệch chuẩn tƣơng đối

Relative Standard Devistion

13

S

Độ lệch chuẩn

Standard Deviatim

14

UV- VIS Quang phổ hấp thụ phân tử

7

Ultra Violet Visible
Spectrophotometry


A. MỞ ĐẦU
Đất và nƣớc là các thành phần quan trọng của môi trƣờng, là một tài nguyên vô
giá mà tự nhiên đã ban tặng cho con ngƣời. Với sức ép ngày càng tăng về dân số đã
kéo theo sự phát triển mạnh về công nghiệp, đô thị hoá, việc làm và giao thông, làm

cho tài nguyên đất và nƣớc bị khai thác mạnh và sự suy thoái môi trƣờng ngày càng
trở nên nghiêm trọng. Con ngƣời tác động vào đất và nƣớc cũng chính là tác động
vào các hệ sinh thái mà đất và nƣớc “mang” trong mình. Nhƣ vậy, tuỳ thuộc vào
phƣơng thức đối xử của con ngƣời mà đất và nƣớc có thể phát triển theo chiều hƣớng
tốt và cũng có thể phát triển theo chiều hƣớng xấu. Cho nên việc bảo vệ môi trƣờng
đất và nƣớc nhằm duy trì sức sản xuất lâu dài của chúng là một trong những chiến
lƣợc quan trọng của nƣớc ta trong việc sử dụng hợp lý và lâu bền các nguồn tài
nguyên thiên nhiên.
Ngày nay, Việt Nam trong sự nghiệp công nghiệp hoá, hiện đại hoá đất
nƣớc nói chung, khu vực nông thôn nói riêng, các làng nghề có tác dụng rất lớn
đối với sự chuyển đổi cơ cấu kinh tế, tạo việc làm và tăng thu nhập cho ngƣời
dân lao động. Nhƣng sự phát triển các làng nghề trong thời gian qua còn mang
tính tự phát, tình trạng ô nhiễm môi trƣờng trong các làng nghề và các cơ sở sản
xuất ngày càng gia tăng.
Hiện nay, toàn tỉnh Thừa Thiên Huế có 27 nghề và nhóm nghề, với 110 làng
nghề trong đó có làng nghề đúc đồng Phƣờng Đúc có nhiều loại sản phẩm phong
phú, đa dạng, với hình thức sản xuất linh hoạt đã tạo ra một lƣợng lớn hàng hoá,
giải quyết công ăn việc làm và mang lại thu nhập cho ngƣời dân, góp phần phát
triển kinh tế xã hội của làng nghề đúc đồng Phƣờng Đúc nói riêng và của tỉnh Thừa
Thiên Huế nói chung. Tuy vậy, làng nghề đúc đồng Phƣờng Đúc cũng có những đặc
trƣng chung đối với các làng nghề khác nhƣ sự phát triển của làng nghề còn mang
tính tự phát, không có quy hoạch, trình độ công nghệ còn thấp, lao động giản đơn,
chƣa đƣợc đào tạo đầy đủ cơ bản, chủ yếu dựa vào kinh nghiệm. Ý thức bảo vệ môi
trƣờng của dân làng nghề chƣa cao, sản xuất chạy theo lợi nhuận và kinh tế, bất
chấp độc hại, nguy hiểm gây ô nhiễm môi trƣờng, thiếu các chính sách đồng bộ từ
các cơ quan quản lý trung ƣơng tới địa phƣơng về hỗ trợ sản xuất và quản lý môi
trƣờng tại làng nghề.[10]

8



Tất cả các mặt hạn chế nêu trên đã tác động không chỉ tới sự phát triển chung
của làng nghề mà còn ảnh hƣởng nghiêm trọng tới chất lƣợng môi trƣờng và sức
khoẻ cộng đồng. Mặt khác, do sản xuất quy mô nhỏ nằm rải rác trên khắp địa bàn
đã tạo nên những nguồn thải nhỏ, khó tập trung và hầu nhƣ chƣa đƣợc xử lý nên đã
tác động tới môi trƣờng đất và nƣớc toàn vùng. Vì vậy, để góp thêm tƣ liệu phân
tích đánh giá hiện trạng môi trƣờng đất và nƣớc ở các làng nghề tại tỉnh Thừa Thiên
Huế, chúng tôi tiến hành đề tài: “Nghiên cứu xác định hàm lượng đồng, chì trong
môi trường đất và nước tại làng nghề đúc đồng Phường Đúc thành phố Huế
bằng phương pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử”.
Với mục đích của đề tài nhằm giải quyết 2 vấn đề cơ bản sau:
- Xây dựng quy trình phân tích hàm lƣợng Cu, Pb trong môi đƣờng đất và
nƣớc bằng phƣơng pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử.
- Cung cấp thông tin về hàm lƣợng Cu, Pb trong môi trƣờng đất và nƣớc ở
làng nghề đúc đồng Phƣờng Đúc thành phố Huế và đƣa ra nhận xét về mức độ ô
nhiễm Cu, Pb ở khu vực làng nghề .

9


Chƣơng 1
TỔNG QUAN LÝ THUYẾT
1.1. GIỚI THIỆU VỀ LÀNG NGHỀ ĐÚC ĐỒNG PHƢỜNG ĐÚC
Địa điểm: Làng Đúc nằm ở ven bờ nam sông Hƣơng, đoạn từ cầu Giã Viên lên
phía Long Thọ, cách thành phố Huế khoảng 3km về phía tây nam, tỉnh Thừa Thiên
Huế. Nghề đúc đồng là một trong những nghề thủ công truyền thống lâu đời và nổi
tiếng ở Việt Nam.
Hiện tại, làng Đúc đồng Huế nằm trên địa bàn Phƣờng Đúc và một phần của
Phƣờng Thủy Xuân (thôn Hạ 2 và thôn Thƣợng 4). Làng nghề hiện nay còn 61 cơ
sở sản xuất, trong đó Phƣờng Đúc có 35 hộ, 01 hợp tác xã và 01 Doanh nghiệp Tƣ

nhân, Phƣờng Thủy Xuân có 23 hộ, 01 hợp tác xã.
Đặc điểm: Làng Đúc đồng ở Huế ra đời có nguồn gốc từ tổ chức của những
thợ thuyền cùng nghề đúc thời Chúa Nguyễn, từ đầu thế kỷ 17. Theo gia phả của
dòng họ Nguyễn – Kinh Nhơn, thủy tổ của nghề này là cụ Nguyễn Văn Lƣơng, quê
làng Cu Xá, Siêu Loại (tỉnh Bắc Ninh ngày nay), khi xây dựng Huế thành Kinh đô,
các chúa Nguyễn đã tập trung những ngƣời thợ có tay nghề cao của cả nƣớc về đây
làm những công trình, vật dụng phục vụ nhu cầu của cung đình. Làng Đúc đồng ở
Huế xƣa kia là làng Dƣơng Xuân, hầu hết dân làng làm nghề đúc đồng nên từ lâu
quen gọi là Phƣờng Đúc (hay Phƣờng thợ đúc). Phƣờng Đúc gồm có 5 xóm là:
Trƣờng Cu, Kinh Nhơn, Bổn Bộ, Giang Dinh, Giang Tiền nhƣng chỉ có Kinh Nhơn
và Bổn Bộ là hai làng nghề đúc đồng lớn nhất và có danh tiếng.[23]
Rất nhiều sản phẩm của ngƣời thợ đúc đồng Phƣờng Đúc khi xƣa đã trở thành
những kiệt tác di sản trong kho tàng văn hóa vật thể kinh thành Huế nhƣ: Vạc đồng ở
Đại Nội (1659-1684), Chuông chùa Thiên Mụ (1710), Cửu Đỉnh đặt trƣớc Thế Miếu
(1835-1804), Cửu Vị Thần Công đặt trƣớc Ngọ Môn (1803-1804), Chuông chùa Diệu
Đế (1846) và rất nhiều các vật dụng thờ cúng bằng đồng từ “trong cung ra ngoài nội”
ở Huế. Các chùa ở Huế cũng có rất nhiều tƣợng phật bằng đồng với niên đại thuộc
đầu thế kỷ XX, gần hơn là tƣợng danh nhân Phan Bội Châu cao gần 4m đặt ở phía
nam cạnh cầu Tràng Tiền - Huế qua bàn tay tài hoa của những nghệ nhân và ngƣời
thợ Phƣờng Đúc (1974). Nhƣ vậy, có thể thấy rằng trải qua hơn 300 năm hình thành

10


và phát triển, với những biến cố của kinh thành Huế và thăng trầm của lịch sử, những
ngƣời thợ đúc đồng Huế vẫn truyền đời giữ lửa nghề cho đến hôm nay.[23]
Các nghệ nhân hiện nay ở Phƣờng Đúc và Phƣờng Thủy Xuân cũng rất tài hoa
và khéo léo không kém gì ông cha đã cho thấy sự phát triển liên tục của làng nghề
cũng nhƣ sự liên tục ở đỉnh cao về kỹ thuật và nghệ thuật của làng Đúc Huế. Tiêu
biểu là các nghệ nhân Nguyễn Văn Sính, Nguyễn Văn Viện, Nguyễn Văn Đệ,

Nguyễn Văn Trai, Nguyễn Văn Tuệ, Lê Văn Sơn, Nguyễn Văn Thuận B, Nguyễn
Trƣờng Sơn...
Ngoài các sản phẩm truyền thống đặc trƣng (đồ thờ cúng) nhƣ: lƣ đồng, bát
hƣơng, tam sự, ngũ sự, chuông, cồng, chiêng…Các sản phẩm lƣu niệm tinh xảo
bằng đồng cũng đƣợc sản xuất phục vụ ngƣời yêu văn hóa trƣng bày và khách du
lịch nhƣ: tƣợng danh nhân, trống đồng, bình hoa, các biểu tƣợng văn hóa tiêu biểu
của Huế và đất nƣớc.
Nét nổi bật nhất là những tác phẩm nổi tiếng mang đậm tính nghệ thuật, sống
mãi với thời gian của lớp hậu duệ sau này nhƣ tƣợng Trần Hƣng Đạo cao 10,2m,
nặng 21,6 tấn đặt tại công viên Vị Hoàng (Thành phố Nam Định), tƣợng Nhƣ Lai
cao 4,3m đặt tại chùa Kim Thành – Plâyku (Gia Lai), tƣợng Bác Hồ đặt tại làng
Kim Liên (Nghệ An) và thành phố Huế, tƣợng Chủ tịch Tôn Đức Thắng tại An
Giang, tác phẩm Trống đồng đặt tại Bảo tàng Quang Trung (Bình Định)... Đặc biệt
mới đây, nghệ nhân Nguyễn Văn Sính và các học trò của ông đã lập kỷ lục trong
nghề đúc đồng từ xƣa đến nay ở Việt Nam, khi đúc thành công quả chuông Đại
Hồng Chung có kích thƣớc khổng lồ cao 5,5m, đƣờng kính 3,7m, nặng hơn 30 tấn,
đƣợc xem là quả chuông lớn nhất Đông - Nam Á.[23]
Chính từ những nét tinh hoa văn hóa đặc sắc của nghề đúc hội tụ nơi bàn tay
tài hoa của ngƣời thợ đúc đồng Huế mà từ lâu, Phƣờng Đúc và Phƣờng Thủy Xuân
đã trở thành một địa chỉ tham quan du lịch hấp dẫn đối với du khách trong và ngoài
nƣớc mỗi khi đến Huế. Nhiều du khách nƣớc ngoài khi thăm Đại Nội, Hoàng cung,
tận mắt nhìn, tận tay sờ lên những hình đúc nổi tinh xảo ở Cửu Đỉnh, Cửu Vị Thần
công…đều không tin đó là sản phẩm của ngƣời thợ đúc đồng Huế. Nhƣng đến khi
đƣợc tham quan, chứng kiến thực tế những lò đúc ở Phƣờng Đúc, Phƣờng Thủy

11


Xuân họ mới thực sự thán phục tài nghệ và chiều sâu nghệ thuật của ngƣời thợ đúc
đồng Huế.[23]

Với bề dày lịch sử phát triển, đi cùng là những tác phẩm để lại dấu ấn lịch sử,
làng Đúc đồng Huế xứng danh là một làng nghề truyền thống cần đƣợc bảo tồn và
phát triển. Bởi, đây không chỉ là một địa chỉ thú vị cho khách du lịch, cho những
nhà đầu tƣ trong và ngoài nƣớc mà còn là nguồn động viên tích cực cho việc nâng
cao tay nghề cũng nhƣ tạo hƣng phấn, lòng tự hào về nghề của những ngƣời thợ đúc
đồng Huế ngày nay.
1.2. GIỚI THIỆU VỀ CÁC NGUYÊN TỐ Cu, Pb
1.2.1. Sơ lƣợc về nguyên tố Cu
1.2.1.1. Trạng thái tự nhiên và tính chất vật lí của Cu [18], [22]
Cu có số hiệu nguyên tử là 29, thuộc chu kì 4, nhóm IB trong bảng Hệ thống
tuần hoàn các nguyên tố hóa học. Kim loại Cu mềm, có màu đỏ và tƣơng đối phổ
biến. Cu có khối lƣợng nguyên tử 63.54 với hai Cu vị bền

63

Cu (70.13%) và

65

Cu

(29.87%), có nhiệt độ nóng chảy, nhiệt độ sôi và nhiệt độ thăng hoa cao (tonc
=1803oC, tos=2543oC), là kim loại dẫn điện, dẫn nhiệt tốt, đứng thứ hai chỉ sau Ag.
Trong tự nhiên, Cu chiếm khoảng 0.03% trữ lƣợng trong vỏ quả đất. Cu đƣợc
phân bố rộng rãi ở cả dạng tự do và dạng hợp chất. Phổ biến nhất vẫn là các khoáng
vật chứa Cu nhƣ: cancosin Cu2S (79.8%Cu), Cuprit Cu2O (88.8%Cu), covelin CuS
(66.5%Cu), cancopirit CuFeS2 (34.57%Cu) và malachit CuCO3.Cu(OH)2.
Hiện nay Cu là kim loại quan trọng nhất đối với công nghiệp và kĩ thuật. Từ
Cu, ngƣời ta có thể tạo ra rất nhiều vật dụng khác nhau. Hơn 50% lƣợng Cu khai
thác hàng năm đƣợc dùng làm dây dẫn điện. Hơn 30% dùng để chế hợp kim. Nhƣng

cũng chính vì việc sử dụng với số lƣợng lớn nhƣ trên mà tình trạng ô nhiễm Cu
đang là vấn đề đáng quan tâm hiện nay.
1.2.1.2. Tính chất hóa học của đơn chất và hợp chất của Cu [18], [22]
* Đơn chất
Cu nằm ở phân nhóm phụ nhóm I cùng với Ag và Au. Trạng thái oxi hoá
chính của Cu là +1 và +2, trong đó các hợp chất của Cu(II) là bền vững hơn cả.
Ngoài ra, Cu còn tồn tại trong các hợp chất Cu(III) không bền nhƣ Cu2O3 hay các
anion CuO2, CuF63-,...
12


Về mặt hoá học, Cu là kim loại rất kém hoạt động. Trong không khí, ở nhiệt
độ thƣờng, bề mặt của Cu bị bao phủ một màng màu đỏ do Cu phản ứng với O2
không khí tạo thành Cu2O.
Nếu trong không khí có mặt CO2, Cu bị bao phủ dần bởi một lớp màu lục gồm
cacbonat bazơ Cu(OH)2CO3 không bền làm Cu dễ bị rỉ. Khi đun nóng ngoài không
khí ở 2000C, Cu sẽ tác dụng trực tiếp với O2 tạo thành CuO. Cu dễ dàng phản ứng
với các halogen (Cl2, Br2) tạo thành CuX2 ở nhiệt độ thƣờng trừ flo vì màng CuF2
đƣợc tạo nên rất bền sẽ bảo vệ Cu .
Vì Cu đứng sau hidro trong dãy điện hoá nên nó chỉ tan trong các axit có tính
oxi hoá mạnh nhƣ HNO3 và H2SO4.
* Hợp chất của Cu
Trạng thái oxi hoá +1 ít đặc trƣng đối với Cu. Cu2O tồn tại trong thiên nhiên
dƣới dạng khoáng vật cuprit. Cu2O là chất bột màu đỏ, ít tan trong nƣớc nhƣng tan
trong dung dịch kiềm đặc:
Cu2O + 2NaOH + H2O →2Na[Cu(OH)2] (natri hidroxo cuprit)
Cu2O tan trong dung dịch NH3 đậm đặc tạo thành phức chất amoniacat:
Cu2O + 4 NH3 + H2O → 2[Cu(NH3)2]OH
Trạng thái oxi hoá +2 là rất đặc trƣng đối với Cu. Các hợp chất Cu(II) nói
chung đều bền hơn các dẫn xuất cùng kiểu của Cu(I).

CuO là chất bột màu đen nóng chảy ở 10260C và trên nhiệt độ đó mất bớt oxi
biến thành Cu2O. CuO không tan trong nƣớc nhƣng tan dễ dàng trong dung dịch
axit tạo thành muối Cu(II) và trong dung dịch NH3 tạo thành phức chất amoniacat:
CuO + 2HCl → CuCl2 + H2O
CuO + 4 NH3 + 2H2O → [Cu(NH3)4](OH)2
Khi đun nóng với dung dịch SnCl2, FeCl2, CuO bị khử thành muối Cu(I):
2CuO + SnCl2 → 2CuCl + SnO2
3CuO + 2FeCl2 → 2CuCl + CuCl2 + Fe2O3
Cu(OH)2 là kết tủa bông màu lam, dễ mất nƣớc biến thành oxit khi đun nóng.
Cu(OH)2 không tan trong nƣớc nhƣng tan dễ dàng trong dung dịch axit, dung dịch
NH3 đặc và chỉ tan trong dung dịch kiềm 40% khi đun nóng:

13


Cu(OH)2 + 2NaOH → Na2[Cu(OH)4]
Cu(OH)2 + 4NH3 → [Cu(NH3)4)](OH)2
Đa số muối Cu(II) dễ tan trong nƣớc, bị thuỷ phân và kết tinh từ dung dịch
thƣờng ở dạng hidrat. Khi gặp các chất khử, muối Cu(II) có thể chuyển thành muối
Cu(I) hoặc thành Cu kim loại. Muối Cu(II) có khả năng oxi hóa I- thành I2, chuẩn độ
lƣợng I2 giải phóng ra từ phản ứng này bằng thiosunfat S2O32- với chỉ thị hồ tinh bột
ngƣời ta có thể định lƣợng đƣợc hàm lƣợng Cu.
1.2.1.3. Vai trò sinh học và các nguồn gây ô nhiễm Cu [4], [5], [19]
Cu đóng vai trò quan trọng đối với nhiều loại thực vật và động vật. Cu tác
động đến nhiều chức năng cơ bản và là một phần cấu thành nên một số protein và
các enzym quan trọng trong cơ thể. Hợp chất của Cu là cần thiết cho quá trình tổng
hợp hemoglobin và photpholipit. Nó tham gia vào các hoạt động: sản xuất hồng
cầu, sinh tổng hợp elastin và myelin, tổng hợp nhiều hoormon và các sắc tố.
Enzym-Cu hay còn gọi là superoxit dismutase (SOD) đƣợc nghiên cứu nhiều nhất.
SOD có chức năng điều hoà các gốc tự do, bảo vệ cấu trúc và cơ chế chuyển hoá tế

bào, ngăn ngừa lão hoá.
Hàm lƣợng Cu trong toàn bộ cơ thể ngƣời lớn xấp xỉ 0,1 g và nhu cầu hàng
ngày của một ngƣời có sức khoẻ trung bình vào khoảng 2 mg. Sự thiếu hụt Cu dẫn
đến bệnh thiếu hồng cầu trầm trọng do đó gây nên chứng thiếu máu. Thiếu Cu ở
những ngƣời phụ nữ mang thai có thể dẫn đến đẻ non và những trẻ sơ sinh này rất
dễ bị tổn thƣơng. Tuy nhiên, thừa Cu cũng dẫn đến những hậu quả nghiêm trọng
nhƣ mắc bệnh Wilson mà đặc tính của nó là do thừa Cu trong gan, Cu thừa tích tụ
cả vào não, thận dẫn đến tử vong ở những bệnh nhân suy gan và thay thế Zn trong
protein làm mất vai trò của protein.
Nguồn nƣớc thải từ các thành phố lớn, các khu công nghiệp, khu chế xuất
cũng nhƣ các làng nghề đúc đồng truyền thống…thải nguồn nƣớc thải chƣa qua xử
lí ra môi trƣờng, các thuốc bảo vệ thực vật, phân bón hóa học có chứa kim loại Cu
cũng xâm nhập vào các mạch nƣớc ngầm là các nguyên nhân gây ô nhiễm Cu cho
đất và nguồn nƣớc tƣới, ảnh hƣởng trực tiếp đến cây trồng, ngƣời và động vật.

14


1.2.2. Sơ lƣợc về nguyên tố Pb
1.2.2.1. Trạng thái tự nhiên và tính chất vật lí của Pb [17], [22]
Pb có số hiệu nguyên tử là 82, thuộc chu kì 6, nhóm IVA trong bảng Hệ thống
tuần hoàn các nguyên tố hóa học. Pb là kim loại có màu xám thẫm, mềm, dễ dát
mỏng, dễ kéo sợi, dễ cắt và dễ định hình, là kim loại nặng (M = 207,2, d =
11,34g/cm3), độc hại, nhiệt độ nóng chảy là 327,40C và nhiệt độ sôi là 17450C).
Pb có mặt trong vỏ trái đất, trầm tích, nƣớc, không khí và sinh vật. Trong tự
nhiên, Pb chiếm khoảng 1,6.10-3% khối lƣợng vỏ trái đất, khoảng 1,6.10-4% tổng số
nguyên tử của vỏ trái đất và tồn tại chủ yếu dƣới dạng các hợp chất nhƣ sunfua
(PbS), sunfat (PbSO4), cacbonat (PbCO3), hidroxit (Pb(OH)2)…Hàm lƣợng Pb
trong nƣớc tự nhiên thƣờng rất thấp, khoảng 0,001 ÷ 0,023 mg/L, khoảng 95% tổng
lƣợng Pb thải vào khí quyển là do hoạt động con ngƣời gây ra.

1.2.2.2. Tính chất hóa học của đơn chất và hợp chất của Pb [17], [22]
* Đơn chất
Trong phân nhóm chính nhóm IV, Pb thể hiện rõ rệt nhất tính kim loại. Ở điều
kiện thƣờng, Pb bị oxi hoá bởi O2 không khí tạo thành lớp oxit màu xám xanh bao
bọc trên bề mặt bảo vệ cho Pb không tiếp tục bị oxi hoá nữa.
Pb có khả năng tƣơng tác với các nguyên tố halogen và nhiều nguyên tố phi
kim khác.
Pb chỉ tƣơng tác ở trên bề mặt với dung dịch axit HCl loãng và axit H2SO4
dƣới 80% vì bị bao bởi một lớp muối khó tan PbCl2 và PbSO4 nhƣng với dung dịch
đậm đặc hơn của các axit đó, Pb có thể tan vì muối khó tan của lớp bảo vệ đã
chuyển thành hợp chất tan theo phản ứng:
PbCl2 + 2HCl → H2PbCl4
PbSO4 + H2SO4 → Pb(HSO4)2
Với axit HNO3 ở bất kỳ nồng độ nào, Pb cũng phản ứng với vai trò một kim
loại và tạo thành Pb(NO3)2. Trong axit HCl đặc, Pb phản ứng cho H2PbCl4 và
H2PbCl3. Pb có thể tƣơng tác với dung dịch kiềm khi đun nóng và giải phóng H2:
Pb + 2KOH + 2H2O → K2[Pb(OH)4] + H2

15


*Hợp chất của Pb
Pb thƣờng tồn tại trong các hợp chất ở mức oxi hoá +2 và +4. Ngƣợc lại với
các nguyên tố khác trong phân nhóm IV, trạng thái oxi hoá đặc trƣng nhất của chì là
các hợp chất Pb(II). Hidrua là PbH4, kém bền và chỉ tồn tại ở nhiệt độ thấp. Pb tạo
nên hai loại oxit chính là PbO và PbO2. PbO ít tan trong nƣớc nhƣng dễ tan trong
các axit và trong kiềm mạnh, khi đun nóng trong không khí ở 4500C, Pb chuyển
thành Pb3O4.
PbO2 kém hoạt động về mặt hoá học, không tan trong nƣớc. PbO2 có tính
lƣỡng tính nhƣng tan trong kiềm dễ dàng hơn trong axit. Khi tan trong dung dịch

kiềm, nó tạo nên hợp chất hidroxo kiểu M2[Pb(OH)6]:
PbO2 + 2KOH + 2H2O → K2[Pb(OH)6]
PbO2 có màu nâu đen, khi đun nóng mất dần oxi tạo thành các oxit trong đó
Pb có số oxi hoá thấp hơn.
PbO2 có thể bị khử dễ dàng bởi C, CO, H2 đến kim loại. Tính oxi hoá rất đặc
trƣng đối với PbO2, nó là một trong những chất oxi hoá mạnh thƣờng dùng. Những
chất dễ cháy nhƣ S, P khi nghiền với bột PbO2 sẽ bốc cháy, do đó PbO2 đƣợc dùng
làm một thành phần của thuốc diêm.
Khi tƣơng tác với axit H2SO4 đậm đặc, PbO2 giải phóng O2, với HCl giải
phóng Cl2.
Trong môi trƣờng axit đậm đặc, nó oxi hoá Mn(II) thành Mn(VII), trong môi
trƣờng kiềm mạnh, oxi hoá Cr(III) thành Cr(VI):
5PbO2 + 2MnSO4 + 6HNO3 → 2HMnO4 + 3Pb(NO3)2 + 2PbSO4 + 2H2O
3PbO2 + 2Cr(OH)3 + 10KOH → 2K2CrO4 + 3K2[Pb(OH)4] + 2H2O
Nhờ khả năng oxi hoá mạnh, ngƣời ta sử dụng PbO2 để chế tạo ra ắc quy chì.
Hidroxit Pb(OH)2 là kết tủa màu trắng ít tan trong nƣớc. Khi đun nóng, nó bị
mất nƣớc tạo thành oxit PbO. Pb(OH)2 cũng có tính chất lƣỡng tính, nó có khả năng
tác dụng với cả axit và kiềm. Khi tan trong dung dịch kiềm mạnh, Pb(OH)2 tạo nên
muối hidroxo plombit.

16


1.2.2.3. Vai trò sinh học và các nguồn gây ô nhiễm Pb [4], [5], [19]
Khó có thể kể hết công dụng của Pb trong công nghệ và đời sống con ngƣời,
nhƣng về mặt sinh học, Pb thuộc vào loại chất độc nguy hiểm nhất. Pb và các hợp
chất của Pb đều độc đối với ngƣời và động thực vật nếu vƣợt quá ngƣỡng cho phép.
Bình thƣờng con ngƣời tiếp nhận hàng ngày 0,1-0,2 mg Pb không hại từ các nguồn
không khí, nƣớc và thực phẩm nhiễm nhẹ Pb, nhƣng nếu tiếp nhận lâu dài
1mg/ngày sẽ bị nhiễm độc chì mãn tính và nếu hấp thu 1 g Pb một lần có thể dẫn

đến tử vong.
Khi xâm nhập vào cơ thể, Pb tập trung chủ yếu ở xƣơng, ngƣời ta tính rằng có
tới 94-95% Pb của cơ thể tập trung ở xƣơng, tại đây Pb tƣơng tác với photphat trong
xƣơng rồi truyền vào các mô mềm của cơ thể và thể hiện độc tính của nó. Ngoài ra
Pb còn ngƣng đọng ở gan, lá lách, thận,... Pb phá huỷ quá trình tổng hợp
hemoglobin và các sắc tố cần thiết khác trong máu nhƣ cytochrom, cản trở sự tổng
hợp nhân và tích luỹ trong các tế bào hồng cầu, làm giảm thời gian sống của hồng
cầu, do đó làm tăng chứng thiếu máu, gây đau bụng, hoa mắt, choáng váng. Nhiễm
độc Pb mãn tính gây nên những cơn đau bụng ở ngƣời lớn và bệnh viêm não ở trẻ
em. Pb đặc biệt độc hại đối với não và thận, hệ thống sinh sản và hệ thống tim mạch
của con ngƣời. Nhiễm độc Pb sẽ dẫn đến những ảnh hƣởng có hại tới chức năng của
trí óc, thận, gây vô sinh, sẩy thai và tăng huyết áp. Khi hàm lƣợng Pb trong máu
khoảng 0,3 ppm thì nó ngăn cản quá trình sử dụng O2 để oxi hoá glucoza tạo ra
năng lƣợng cho quá trình sống, ở nồng độ cao hơn (> 0,8 ppm) có thể gây nên thiếu
máu do thiếu hemoglobin. Hàm lƣợng Pb trong máu nằm trong khoảng 0,5- 0,8
ppm sẽ gây ra sự rối loạn chức năng của thận và ảnh hƣởng đến não.
Cây hoa màu bị nhiễm kim loại nặng nói chung và nhiễm Pb nói riêng là do
chúng đƣợc trồng trên vùng đất bị ô nhiễm kim loại nặng, nƣớc tƣới rau hàng ngày
ô nhiễm, vi lƣợng trong phân bón và trong thuốc bảo vệ thực vật vƣợt quá hàm
lƣợng cho phép.
1.3. MỘT SỐ PHƢƠNG PHÁP ĐỊNH LƢỢNG Cu, Pb
Để phân tích lƣợng vết các kim loại Cu, chì ngƣời ta thƣờng dùng ba nhóm
phƣơng pháp: nhóm phân tích quang phổ, nhóm phân tích điện hóa và nhóm sắc ký.

17


1.3.1. Các phƣơng pháp phân tích quang phổ [8], [9], [14]
Các phƣơng pháp quang phổ đƣợc sử dụng phổ biến là phƣơng pháp quang
phổ hấp thụ phân tử (UV-VIS) và phƣơng pháp phổ hấp thụ nguyên tử (AAS).

- Phương pháp quang phổ hấp thụ phân tử
Để tiến hành phân tích theo phƣơng pháp này, ngƣời ta chuyển ion kim loại cần
phân tích sang dạng hợp chất màu (thƣờng là phức chất). Sau đó tiến hành đo mật độ
quang (A) của dung dịch đã tạo màu ở một bƣớc sóng cố định. Các phƣơng pháp
quang phổ hấp thụ phân tử có thể phân tích đƣợc Pb, Cu, Cd, Zn (gọi tắt là MeII), do
giới hạn phát hiện chƣa đủ thấp để phân tích các kim loại này. MeII thƣờng tồn tại ở
dạng vết và siêu vết. Những trƣờng hợp nhƣ vậy để xác định bằng phƣơng pháp
quang phổ hấp thụ phân tử phải qua giai đoạn chiết, tách và làm giàu mẫu.
- Phương pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử
Để phân tích theo phƣơng pháp này trƣớc hết mẫu phải đƣợc nguyên tử hóa.
Sau khi các mẫu đã đƣợc nguyên tử hóa thành dạng hơi nguyên tử tự do, ta tiến
hành chiếu ánh sáng đơn sắc có bƣớc sóng thích hợp vào đám hơi nguyên tử tự do
đó và tiến hành đo độ giảm cƣờng độ ánh sáng đơn sắc sau khi đi qua đám hơi
nguyên tử đó. Từ đó xác định đƣợc nồng độ chất phân tích theo phƣơng pháp đƣờng
chuẩn hoặc thêm chuẩn.
Tác giả Võ Thị Ngọc Chiến [7] đã sử dụng phƣơng pháp quang phổ hấp thụ
nguyên tử trong luận văn: “Xác định hàm lƣợng Cu(II), Pb(II), Zn(II) trong hàu ở
vùng Quán Hàu tỉnh Quảng Bình”.
Ngoài hai phƣơng pháp trên, ngƣời ta còn dùng phƣơng pháp phổ phát xạ
nguyên tử plasma (ICP-AES). Đây là phƣơng pháp có độ nhạy cao, giới hạn phát
hiện thấp và có thể xác định đƣợc Cu thời nhiều kim loại. Nhƣng do giá thành thiết
bị và giá thành phân tích rất đắt nên phƣơng pháp này chƣa phổ biến trong các
phòng thí nghiệm ở Việt Nam.
1.3.2. Các phƣơng pháp phân tích điện hóa [8], [9], [14]
Trong số các phƣơng pháp phân tích điện hóa thì nhóm phƣơng pháp cực phổ
và von- ampe là những phƣơng pháp quan trọng nhất vì đây là các phƣơng pháp cơ
sở để xây dựng li thuyết và tìm điều kiện thích hợp cho các phƣơng pháp phân tích
điện hóa.

18



- Phương pháp cực phổ
Phƣơng pháp cực phổ cổ điển dựa trên quá trình phân cực ở catot giọt thủy
ngân. Trong phƣơng pháp này, thế đƣợc quét tuyến tính chậm theo thời gian (1 ÷ 5
mV/s) về phía catot và Cu thời ghi dòng là hàm của thế điện cực DME. Đƣờng vonampe có dạng bậc thang nên gọi là sóng cực phổ, chiều cao của sóng là độ lớn dòng
giới hạn khuếch tán và tỷ lệ với nồng độ kim loại trong dung dịch phân tích theo
phƣơng trình:
Igh = KC

(1.1)

Phƣơng trình trên đƣợc sử dụng để định lƣợng chất phân tích bằng phƣơng
pháp cực phổ. Tuy nhiên, do ảnh hƣởng của dòng tụ điện, phƣơng pháp cực phổ cổ
điển chỉ đạt đƣợc giới hạn phát hiện cỡ 10-5 ÷ 5.10-6 M.
- Phương pháp von-ampe hòa tan anot
Phƣơng pháp von-ampe hòa tan là một trong những phƣơng pháp hữu hiệu để
phân tích lƣợng vết và siêu vết một số kim loại. Nhiều công trình đã áp dụng thành
công phƣơng pháp ASV với điện cực HMDE, SMDE, MFE, BiFE để xác định MeII
trong các đối tƣợng khác nhau và đã đạt đƣợc giới hạn phát hiện cỡ dƣới 1 ppb.
Tác giả Phạm Yên Khang [11] đã sử dụng phƣơng pháp von-ampe hòa tan
trong luận văn: “Nghiên cứu xác định một số kim loại nặng trong sữa thành phầm
bằng phƣơng pháp von – ampe hòa tan anot”.
Ngoài các phƣơng pháp điện hóa trên, hiện nay phƣơng pháp von-ampe hòa
tan hấp phụ (AdSV) cũng phát triển mạnh và đã cho phép xác định thành công
nhiều ion kim loại khác nhau ở mức vết và siêu vết.[14]
1.3.3. Phƣơng pháp sắc ký trao đổi ion
Phƣơng pháp sắc ký trao đổi ion đƣợc ứng dụng rộng rãi trong hóa học phân
tích để tách các ion và các phân tử có tính chất hóa học gần nhƣ nhau, để chuyển
các hợp chất thành dạng thuận tiện cho phân tích, để tách các ion cản trở qua strinhf

phân tích và để cô đặc các vết chất. Có thể dùng phƣơng pháp trao đổi ion để cô đặc
các lƣợng vết tới 10-6 – 10-7 ion g/l. Ví dụ, xác định các nguyên tố vi lƣợng trong
nƣớc, CuII trong sữa…[20]

19


1.4. GIỚI THIỆU VỀ PHƢƠNG PHÁP QUANG PHỔ HẤP THỤ
NGUYÊN TỬ (AAS)
1.4.1. Nguyên tắc của phƣơng pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử [13], [14]
Phƣơng pháp phân tích dựa trên cơ sở đo phổ hấp thụ nguyên tử của một
nguyên tố đƣợc gọi là phép đo phổ hấp thụ nguyên tử. Cơ sơ lý thuyết của phép đo
này là sự hấp thụ năng lƣợng (bức xạ đơn sắc) của nguyên tử tự do ở trạng thái hơi
(khí) khi chiếu chùm tia sáng có bƣớc sóng nhất định ứng đúng với các tia phát xạ
nhạy của nguyên tố cần nguyên cứu qua đám hơi nguyên tử tự do của nguyên tố đó.
Khi đó các nguyên tử tự do sẽ hấp thụ năng lƣợng của chùm tia và tạo ra phổ hấp
thụ nguyên tử của nó.
Nguyên tử không hấp thụ tất cả các bức xạ mà nó có thể phát ra trong quá
trình phát xạ, mà chỉ hấp thụ các vạch phổ nhạy, các vạch phổ đặc trƣng và các
vạch cuối cùng của các nguyên tố. Trong phép đo phổ hấp thụ nguyên tử của mẫu
trong ngọn lửa hay trong cuvét là môi trƣờng hấp thụ bức xạ.
Để thực hiện phép đo phổ hấp thụ nguyên tử phải thực hiện Cu thời các quá
trình sau, đây chính là nguyên tắc của phƣơng pháp.

Hình 1.1. Sơ đồ phân bố năng lượng trong nguyên tử khi hấp thụ
- Chuyển mẫu phân tích thành trạng thái hơi của các nguyên tử tự do. Quá
trình này đƣợc gọi là quá trình hóa hơi và nguyên tử hóa mẫu, đƣợc thực hiện bởi 2
kỹ thuật: kỹ thuật nguyên tử hóa mẫu bằng ngọn lửa đèn khí và kỹ thuật nguyên tử
hóa mẫu không ngọn lửa.
- Chiếu vào đám hơi các nguyên tử tự do chùm tia sáng có những bƣớc sóng

nhất định ứng đúng với các tia phát xạ nhạy của nguyên tố cần nghiên cứu. Các
nguyên tử của nguyên tố cần xác định sẽ hấp thụ những tia sáng có bƣớc sóng nhất
định để tạo ra phổ hấp thụ của nó.
20


- Thu chùm bức xạ đi ra khỏi đám hơi nguyên tử, phân ly và chọn chùm bức
xạ đặc trƣng và đo cƣờng độ hấp thụ. Dựa vào độ hấp thụ định lƣợng các nguyên tố
theo phƣơng trình (1.2) xác định đƣợc nồng độ hay hàm lƣợng chất nghiên cứu.
A  a.C b

(1.2)

Trong đó:
a - Hằng số thực nghiệm, phụ thuộc vào điều kiện thực nghiệm.
b - Hằng số bản chất, phụ thuộc vào từng phổ vạch của từng nguyên tố (b ≤ 1).
C - Nồng độ của nguyên tố phân tích có trong dung dịch mẫu.
Aλ - Cƣờng độ của vạch phổ hấp thụ nguyên tử.
Phƣơng trình (1.2) đƣợc gọi là phƣơng trình cơ sở của phép định lƣợng các
nguyên tố theo phƣơng pháp phổ hấp thụ nguyên tử của nó. Đƣờng biểu diễn của
phƣơng trình (Hình 1.2) có 2 đoạn, một đoạn thẳng (đoạn AB: b = 1) và một đoạn
cong (đoạn BC: b < 1).




Hình 1.2. Mối quan hệ giữa cường độ vạch phổ A và nồng độ Cx
AB: vùng tuyến tính (b=1), BC: vùng không tuyến tính (b <1)
1.4.2. Máy đo của phƣơng pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử [13], [14]
Muốn thực hiện phép đo phổ hấp thụ nguyên tử, hệ thống máy đo phải bao

gồm các phần cơ bản (Hình 1.3) sau đây:
- Phần 1: Nguồn phát tia xạ cộng hƣởng của nguyên tố cần phân tích, để chiếu
vào môi trƣờng hấp thụ chứa các nguyên tử tự do của nguyên tố. Đó là các đèn catot
rỗng, các đèn phóng điện không điện cực hay nguồn phát bức xạ liên tục đã đƣợc
biến điệu.

21