ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM

PHAN THỊ KIM PHƯỢNG

PHÂN TÍCH, ĐÁNH GIÁ HÀM LƯỢNG
ASEN, CADIMI, CHÌ TRONG RAU XANH VÀ NƯỚC TƯỚI
Ở KHU VỰC THÀNH PHỐ THÁI NGUYÊN BẰNG
PHƯƠNG PHÁP PHỔ HẤP THỤ NGUYÊN TỬ GF – AAS

LUẬN VĂN THẠC SỸ HỐ HỌC

Thái Ngun - 2013

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu

/>

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM

PHAN THỊ KIM PHƯỢNG

PHÂN TÍCH, ĐÁNH GIÁ HÀM LƯỢNG
ASEN, CADIMI, CHÌ TRONG RAU XANH VÀ NƯỚC TƯỚI
Ở KHU VỰC THÀNH PHỐ THÁI NGUYÊN BẰNG
PHƯƠNG PHÁP PHỔ HẤP THỤ NGUYÊN TỬ GF – AAS

Chuyên ngành: Hố học Phân Tích
Mã số

: 60440118

LUẬN VĂN THẠC SỸ HOÁ HỌC

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS.TS TRẦN THỊ HỒNG VÂN

Thái Ngun - 2013

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu

/>

LỜI CẢM ƠN
Em xin chân thành cảm ơn PGS.TS Trần Thị Hồng Vân đã hướng dẫn
em tận tình, chu đáo trong suốt q trình làm luận văn, giúp em hồn thành
luận văn này.
Em xin chân thành cảm ơn các thầy cơ trong tổ bộ mơn Hố Phân Tích, Ban
chủ nhiệm khoa Hoá học, trường Đại học Sư phạm Thái Nguyên đã giúp em hoàn
thành luận văn này.
Em xin chân thành cảm ơn Ban lãnh đạo Trung tâm y tế dự phòng Tỉnh Thái
Nguyên, các kỹ sư, bác sĩ, dược sỹ đã tạo điều kiện giúp đỡ em về cơ sở vật chất,
hướng dẫn em trong suốt quá trình làm thực nghiệm.
Tôi xin chân thành cảm ơn tới bạn bè, đồng nghiệp, gia đình đã quan tâm,
giúp đỡ và động viên tơi tỏng suốt q trình thực hiện luận văn.

Thái Ngun, tháng 4 năm 2013

Phan Thị Kim Phượng

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu


/>

LỜI CAM ĐOAN

Tơi xin cam đoan đây là cơng trình nghiên cứu của riêng tôi, các số liệu, kết
quả nêu trong luận văn này là trung thực và chưa từng được ai cơng bố trong bất kỳ
cơng trình nào khác.
Thái Nguyên, tháng 4 năm 2013
Tác giả

Phan Thị Kim Phượng

Xác nhận

Xác nhận

của trưởng khoa chuyên môn

của người hướng dẫn khoa học

PGS.TS Trần Thị Hồng Vân

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu

/>

MỤC LỤC
Trang
Trang bìa phụ

Lời cảm ơn
Lời cam đoan
Mục lục ..................................................................................................................... i
Danh mục các kí hiệu, các chữ viết tắt...................................................................... v
Danh mục các bảng ................................................................................................. vi
Danh mục các hình ................................................................................................ viii
MỞ ĐẦU ................................................................................................................. 1
Chương 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU...................................................................... 3
1.1. GIỚI THIỆU VỀ NGUYÊN TỐ ASEN, CADIMI VÀ CHÌ............................... 3
1.1.1. Asen ............................................................................................................ 3
1.1.1.1.Trạng thái tự nhiên của asen ......................................................................... 3
1.1.1.2. Tính chất vật lí ............................................................................................ 3
1.1.1.3. Tính chất hóa học ........................................................................................ 4
1.1.1.4. Tác dụng sinh hoá ....................................................................................... 4
1.1.2. Cadimi ........................................................................................................... 5
1.1.2.1. Trạng thái tự nhiên của cadimi ................................................................... 5
1.1.2.2. Tính chất vật lí ........................................................................................... 5
1.1.2.3. Tính chất hóa học ....................................................................................... 5
1.1.2.4. Tác dụng sinh hóa ...................................................................................... 6
1.1.3. Chì.................................................................................................................. 6
1.1.3.1. Trạng thái tự nhiên ...................................................................................... 6
1.1.3.2. Tính chất vật lí ............................................................................................ 7
1.1.3.3. Tính chất hóa học ........................................................................................ 7
1.1.3.4. Tác dụng sinh hóa ....................................................................................... 8
1.2. GIỚI THIỆU CHUNG VỀ RAU ....................................................................... 8
1.2.1. Đặc điểm, vai trị và cơng dụng của rau xanh ................................................. 8
1.2.2. Hiện trạng ô nhiễm rau xanh ở Thái Nguyên.................................................. 9
1.3. MỘT SỐ PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH ASEN, CADIMI VÀ CHÌ ................ 11
1.3.1. Các phương pháp hố học............................................................................. 11
1.3.1.1. Phương pháp phân tích khối lượng............................................................. 11


i
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu

/>

1.3.1.2. Phương pháp phân tích thể tích .................................................................. 11
1.3.2.Phương pháp phân tích cơng cụ. .................................................................... 13
1.3.2.1. Các phương pháp quang phổ. ..................................................................... 13
1.3.2.2 Phương pháp điện hoá ................................................................................ 14
1.3.2.3. Phương pháp phổ hấp thụ nguyên tử ......................................................... 15
1.4. PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ MẪU PHÂN TÍCH XÁC ĐỊNH ASEN,
CADIMI VÀ CHÌ .................................................................................................. 17
1.4.1. Phương pháp xử lý ướt (bằng axit đặc oxi hóa mạnh) ................................... 17
1.4.2. Phương pháp xử lý khơ ................................................................................. 18
Chương 2 THỰC NGHIỆM VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU .................. 20
2.1. THIẾT BỊ, HÓA CHẤT, DỤNG CỤ ............................................................... 20
2.1.1. Thiết bị ......................................................................................................... 20
2.1.2. Dụng cụ ........................................................................................................ 20
2.1.3. Hoá chất ....................................................................................................... 20
2.2. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU .................................................................... 20
2.2.1. Phương pháp đường chuẩn ........................................................................... 21
2.2.2. Phương pháp thêm chuẩn ............................................................................. 22
2.3.1. Khảo sát các điều kiện thực nghiệm xác định asen, cadimi, chì bằng
phương pháp phổ hấp thụ nguyên tử ngọn lửa (GF-AAS)....................................... 24
2.3.1.1. Khảo sát các điều kiện của máy đo phổ AAS ............................................. 24
Chương 3 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ BÀN LUẬN ...................................... 25
3.1. KHẢO SÁT CÁC ĐIỀU KIỆN THỰC NGHIỆM XÁC ĐỊNH CÁC
NGUYÊN TỐ ASEN, CADIMI, CHÌ BẰNG PHƯƠNG PHÁP GF - AAS............ 25
3.1.1. Khảo sát vạch đo........................................................................................... 25

3.1.2. Khảo sát các thông số máy............................................................................ 27
3.1.2.1. Khảo sát độ rộng khe đo ............................................................................ 27
3.1.2.2. Khảo sát cường độ dòng đèn catot rỗng (HCL) .......................................... 28
3.1.3. Khảo sát điều kiện ngun tử hóa mẫu.......................................................... 29
3.1.3.1. Nhiệt độ sấy khơ mẫu ................................................................................ 29
3.1.3.2. Khảo sát nhiệt độ tro hóa luyện mẫu .......................................................... 30
3.1.3.3. Khảo sát nhiệt độ nguyên tử hóa mẫu......................................................... 31
3.1.4. Các điều kiện khác........................................................................................ 32
3.1.5. Khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến phép đo GF – AAS ................................ 32
3.1.5.1. Khảo sát ảnh hưởng của nồng độ axit và loại axit ...................................... 33
3.1.5.2. Khảo sát ảnh hưởng của chất cải biến nền.................................................. 35

ii
Số hóa bởi Trung tâm Học lieäu

/>

3.1.5.3. Khảo sát ảnh hưởng của các cation có trong mẫu. ...................................... 36
3.1.6. Tổng kết các điều kiện đo phổ GF – AAS của As, Cd, Pb............................. 39
3.2. PHƯƠNG PHÁP ĐƯỜNG CHUẨN ĐỐI VỚI PHÉP ĐO GF – AAS ............. 40
3.2.1. Khảo sát khoảng tuyến tính của nồng độ các kim loại ................................... 40
3.2.2. Xây dựng đường chuẩn của As, Cd, Pb......................................................... 44
3.2.2.1. Đường chuẩn của asen ............................................................................... 44
3.2.2.2. Đường chuẩn của cadimi............................................................................ 45
3.2.2.3. Đường chuẩn của chì ................................................................................. 45
3.3. ĐÁNH GIÁ SAI SỐ VÀ ĐỘ LẶP VÀ GIỚI HẠN PHÁT HIỆN (LOD),
GIỚI HẠN ĐỊNH LƯỢNG (LOQ) CỦA PHƯƠNG PHÁP ................................... 46
3.3.1. Đánh giá sai số và độ lặp lại của phương pháp.............................................. 46
3.3.2. Giới hạn phát hiện và giới hạn đinh lượng của phép đo GF-AAS ................. 51
3.3.2.1. Giới hạn phát hiện và giới hạn định lượng của Asen .................................. 51

3.3.2.2. Giới hạn phát hiện và giới hạn định lượng của Cadimi............................... 51
3.3.2.3. Giới hạn phát hiện và giới hạn định lượng của Chì..................................... 52
3.4. PHÂN TÍCH MẪU THỰC TẾ BẰNG PHƯƠNG PHÁP ĐƯỜNG
CHUẨN ................................................................................................................. 52
3.5.1. Lấy mẫu và bảo quản mẫu ........................................................................... 52
3.5.1.1. Mẫu nước tưới ........................................................................................... 55
3.5.1.2. Mẫu rau ..................................................................................................... 56
3.5.2. Xử lý mẫu .................................................................................................... 57
3.5.2.1. Xử lý mẫu nước ........................................................................................ 57
3.5.2.2. Xử lý mẫu rau ........................................................................................... 57
3.5.3. Kết quả xác định hàm lượng kim loại trong mẫu........................................... 57
3.5.3.1. Kết quả xác định hàm lượng kim loại nặng trong mẫu theo phương
pháp đường chuẩn .................................................................................................. 57
3.5.3.2. Xác định hàm lượng kim loại bằng phương pháp thêm chuẩn .................... 62
KẾT LUẬN ........................................................................................................... 70
TÀI LIỆU THAM KHẢO ................................................................................... 71

iii
Soá hóa bởi Trung tâm Học liệu

/>

DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT
STT

Từ viết tắt

Tên đầy đủ

1


AAS

Atomic Absorption Spectroscopy

2

F - AAS

Flame Atomic Absorption Spectroscopy

3

GF - AAS

Graphite Furnace Atomic Absorption Spectroscopy

4

ETA - AAS

Electro – Thermal Atomization Atomic Absorption
Spectroscopy

5

AES

Atomic Emission Spectroscopy


6

ICP-MS

Inductively Coupled Plasma Mas Spectrometry

7

LOD

Limit of Detection

8

LOQ

Limit of Quantity

9

UV - Vis

Ultra Violet – Visible

10

HCL

Hollow Cathode Lamp


iv
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu

/>

DANH MỤC CÁC BẢNG
Trang
Bảng 3.1: Kết quả khảo sát vạch đo của As .................................................. 25
Bảng 3.2: Kết quả khảo sát vạch đo của Cd.................................................. 26
Bảng 3.3: Kết quả khảo sát vạch đo của Pb .................................................. 26
Bảng 3.4: Các bước sóng tối ưu của cadimi, chì và asen .............................. 26
Bảng 3.5: Kết quả khảo sát khe đo với nguyên tố As.................................... 27
Bảng 3.6 : Kết quả khảo sát khe đo với nguyên tố Cd .................................. 27
Bảng 3.7 : Kết quả khảo sát khe đo với nguyên tố Pb................................... 28
Bảng 3.8: Khảo sát cường độ dòng đèn với nguyên tố As ............................ 28
Bảng 3.9: Khảo sát cường độ dòng đèn với nguyên tố Cd ............................ 28
Bảng 3.10: Khảo sát cường độ dòng đèn với nguyên tố Pb........................... 29
Bảng 3.11: Kết quả khảo sát nhiệt độ tro hóa của As, Cd và Pb.................... 31
Bảng 3.12: Khảo sát nhiệt độ nguyên tử hóa của As..................................... 31
Bảng 3.13: Khảo sát nhiệt độ nguyên tử hóa của Cd..................................... 31
Bảng 3.14: Khảo sát nhiệt độ nguyên tử hóa của Pb ..................................... 32
Bảng 3.15: Khảo sát ảnh hưởng của axit đối với As ..................................... 33
Bảng 3.16: Khảo sát ảnh hưởng của axit đối với Cd ..................................... 34
Bảng 3.17: Khảo sát ảnh hưởng của axit đối với Pb ..................................... 34
Bảng 3.18: Khảo sát nồng độ chất cải biến nền Mg(NO3)2 ........................... 35
Bảng 3.19 : Ảnh hưởng của nhóm kim loại kiềm ......................................... 36
Bảng 3.20: Ảnh hưởng của nhóm kim loại kiềm thổ..................................... 37
Bảng 3.21: Ảnh hưởng của nhóm cation hóa trị II ........................................ 37
Bảng 3.22: Ảnh hưởng của nhóm cation hóa trị III....................................... 38
Bảng 3.23: Ảnh hưởng tổng của cation......................................................... 38

Bảng 3.24: Tổng kết các điều kiện đo phổ của As, Cd, Pb............................ 39
Bảng 3.25: Kết quả khảo sát khoảng nồng độ tuyến tính của As................... 41
Bảng 3.26: Kết quả khảo sát khoảng nồng độ tuyến tính của Cd .................. 42

v
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu

/>

Bảng 3.27: Kết quả khảo sát khoảng nồng độ tuyến tính của Pb................... 43
Bảng 3.28: Kết quả xác định sai số của phương pháp với phép đo As ......... 48
Bảng 3.29: Kết quả xác định sai số của phương pháp với phép đo Cd .......... 49
Bảng 3.30: Kết quả xác định sai số của phương pháp với phép đo Pb ......... 50
Bảng 3.31 : Các mẫu nước tưới lấy tại khu vực trồng rau Túc Duyên .......... 55
Bảng 3.32 : Các mẫu rau tại khu vực Túc Duyên – Thái Nguyên ................. 56
Bảng 3.33 : Kết quả xác định nồng độ kim loại trong mẫu nước .................. 58
Bảng 3.34: Giá trị giới hạn tối đa cho phép nồng độ của một số kim loại nặng
trong nước bề mặt, theo QCVN 08:2008/BTNMT ....................................... 58
Bảng 3.35: Kết quả tính nồng độ Pb, Cd, As trong mẫu rau ......................... 60
Bảng 3.36: Kết quả tính hàm lượng Pb, Cd, As trong rau xanh .................... 61
Bảng 3.37: Giới hạn tối đa hàm lượng kim loại nặng trong các loại rau ....... 62
Bảng 3.38: Mẫu thêm chuẩn......................................................................... 63
Bảng 3.39: Kết quả phân tích As bằng phương pháp thêm chuẩn ................. 64
Bảng 3.40: Kết quả phân tích Cd bằng phương pháp thêm chuẩn................. 65
Bảng 3.41: Kết quả phân tích Pb bằng phương pháp thêm chuẩn ................. 66

vi
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu

/>


DANH MỤC CÁC HÌNH
Trang
Hình 2.1. Đồ thị của phương pháp đường chuẩn .......................................... 22
Hình 2.2. Đồ thị của phương pháp thêm chuẩn............................................. 23
Hình 3.1: Đồ thị khảo sát khoảng nồng độ tuyến tính của asen..................... 41
Hình 3.2: Đồ thị khảo sát khoảng nồng độ tuyến tính của cadimi ................. 42
Hình 3.3: Đồ thị khảo sát khoảng nồng độ tuyến tính của chì....................... 43
Hình 3.4: Đường chuẩn của asen.................................................................. 44
Hình 3.5: Đường chuẩn của cadimi .............................................................. 45
Hình 3.6: Đường chuẩn của chì.................................................................... 46
Hình 3.7: Vườn rau bắp cải .......................................................................... 53
Hình 3.8: Vườn rau cải xanh ........................................................................ 53
Hình 3.9: Vườn rau cải canh ........................................................................ 54
Hình 3.10: Vườn rau cải chíp ....................................................................... 54
Hình 3.11: Vườn rau cải thìa ....................................................................... 54
Hình 3.12: Bể chứa nước tưới ...................................................................... 54
Hình 3.13: Vũng chứa nước tưới .................................................................. 55
Hình 3.14: Hệ thống mương dẫn nước tưới ................................................. 55

vii
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu

/>

MỞ ĐẦU
Rau quả thuộc loại thực phẩm không thể thiếu được trong bữa ăn hàng ngày
của nhân dân ta. Rau quả có giá trị dinh dưỡng đặc biệt quan trọng. Về lượng protein
và lipid rau quả không thể so sánh với các thực phẩm nguồn gốc động vật nhưng giá
trị chính của rau quả là ở chỗ chúng cung cấp cho cơ thể nhiều thành phần có hoạt

tính sinh học. Rau quả cung cấp nguồn chất khoáng rất cần thiết cho cơ thể. Các chất
khống có tính kiềm như kali, canxi, magie, … góp phần trung hịa các sản phẩm axit
do thức ăn hoặc q trình chuyển hóa tạo thành. Vitamin và chất khống có trong rau
quả là các yếu tố vi lượng rất cần cho sự phát triển của trẻ em, góp phần phịng chống
các bệnh nhiễm khuẩn. Người ta còn phát hiện vai trò quan trọng của rau quả trong
việc phòng chống các bệnh tim mạch và ức chế sự phát triển khối u ác tính. Một số
loại rau quả có chứa các cấu tử kháng đột biến, chống oxy hóa, kháng vi khuẩn,
kháng nấm, kích thích và tăng cường việc sản xuất kháng thể, …
Thành phố Thái Nguyên là một trung tâm kinh tế, chính trị, văn hóa ở khu
vực phía Bắc Việt Nam. Với mật độ dân số đông, thành phố Thái Nguyên là một thị
trường quan trọng để tiêu thụ các sản phẩm nông nghiệp trong đó có rau xanh. Từ
nhiều năm nay thành phố đã hình thành vành đai sản xuất thực phẩm trong đó cây
rau được coi là sản phẩm quan trọng nhất. Cùng với sự tăng trưởng nơng nghiệp nói
chung, sản xuất rau ở Thái Nguyên đã đáp ứng được nhu cầu về số lượng, khắc
phục dần tình trạng thiếu hụt lúc giáp vụ, nhiều chủng loại rau chất lượng cao đã
được bổ sung trong bữa ăn hàng ngày của người dân. Tuy nhiên, trong xu thế của
một nền sản xuất thâm canh, công nghệ sản xuất rau hiện nay đang bộc lộ những
nhược điểm đó là việc ứng dụng ồ ạt, thiếu chọn lọc các tiến bộ kỹ thuật như phân
bón, chất kích thích sinh trưởng, thuốc bảo vệ thực vật dẫn đến không những gây ô
nhiễm môi trường canh tác mà còn làm cho rau bị nhiễm bẩn, ảnh hưởng đến sức
khoẻ người sử dụng. Bên cạnh đó thành phố Thái Ngun cịn là một trong những
trung tâm cơng nghiệp lớn ở Việt Nam, nơi đây tập trung nhiều nhà máy xí nghiệp
lớn như Nhà máy gang thép Thái Nguyên, Nhà máy giấy Hoàng Văn Thụ, Nhà máy
điện Cao Ngạn, … Vì vậy, lượng nước thải từ các nhà máy đổ ra mơi trường hàng
ngày khá lớn. Có thể nói môi trường đất, nước mặt ở thành phố Thái Nguyên đã và

1
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu

/>


đang bị ơ nhiễm nặng nề bởi các hố chất độc hại từ các nguồn thải công nghiệp,
nông nghiệp và phế thải đơ thị, … Xu hướng ơ nhiễm có chiều hướng ngày càng gia
tăng cả về số lượng, diện tích nếu khơng có biện pháp xử lý triệt để và đó là một
trong những nguyên nhân thu hẹp dần vùng trồng rau sạch của thành phố.
Một trong những nguyên nhân gây ô nhiễm cho rau quả là các kim loại nặng:
Pb, Cd, Cu, As, Ni, Cr, … Bình thường cơ thể có thể đào thải kim loại nặng, nhưng
khi hàm lượng này vượt quá ngưỡng cho phép, chúng sẽ gây ảnh hưởng nghiêm trọng
đến sức khỏe con người như tăng nguy cơ gây ung thư, rối loạn trao đổi chất, làm mất
cân bằng hệ coenzim, …Vì vậy việc điều tra, đánh giá chất lượng rau sạch trở nên vô
cùng cấp thiết. Một trong những chỉ tiêu đánh giá độ an tồn của thực phẩm nói
chung và của rau sạch nói riêng là chỉ tiêu về hàm lượng các kim loại nặng.
Để xác định hàm lượng kim loại nặng trong rau có thể xác định bằng nhiều
phương pháp: Phương pháp phổ hấp thụ nguyên tử, phương pháp trắc quang,
phương pháp cực phổ, phương pháp điện phân, phương pháp sắc kí, … Phương
pháp phổ hấp thụ nguyên tử là một trong những phương pháp hiện đại, có độ nhạy,
độ chính xác cao, phù hợp với việc xác định vi lượng các kim loại nặng trong rau và
trong nước tưới và các đối tượng khác.
Vì những lí do trên, chúng tơi chọn đề tài:
“ Phân tích, đánh giá hàm lượng Asen, Cadimi, Chì trong rau xanh và
nước tưới ở khu vực thành phố Thái Nguyên bằng phương pháp phổ hấp thụ
nguyên tử không ngọn lửa GF – AAS”
Đề tài thực hiện nhằm xác định hàm lượng một số kim loại nặng trong các
loại rau và nguồn nước tưới ở thành phố Thái Nguyên. Từ kết quả phân tích, so
sánh với qui chuẩn Việt Nam để đánh giá mức độ ô nhiễm kim loại nặng trong rau
và nước tưới, đưa ra khuyến cáo cho người sử dụng có biện pháp xử lí thích hợp
nhằm hạn chế nguồn ơ nhiễm chính.

2
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu


/>

Chương 1
TỔNG QUAN TÀI LIỆU
1.1. GIỚI THIỆU VỀ NGUYÊN TỐ ASEN, CADIMI VÀ CHÌ
1.1.1. Asen
1.1.1.1.Trạng thái tự nhiên của asen [16, 33]
As chiếm khoảng 10-4 % tổng số nguyên tử trong vỏ trái đất là các nguyên
tố giàu thứ 20 sau các nguyên tố khác, nhưng ít tồn tại ở dạng nguyên chất trong
tự nhiên. Người ta tìm thấy As tồn tại ở dạng hợp chất với một hay một số
nguyên tố khác. Thường thì các các dạng hợp chất hữu cơ của Asen ít độc hơn
hợp chất asen vơ cơ.
Asen phân bố rộng rãi trên vỏ trái đất với nồng độ trung bình khoảng
2mg/kg. Nó có mặt trong đá, đất, nước, khơng khí, và một số sinh vật. Asen có thể
tồn tại với 4 trạng thái oxi hóa: -3; 0; +3; +5.
Asen là nguyên tố cancofil dễ tạo sunfua với lưu huỳnh, tạo hợp chất với
selen, telua và đặc biệt với đồng, niken, sắt, bạc, ... Có khoảng gần 140 khống
vật độc lập của Asen, trong đó 60% là Asenat và 35% là sunfua. Các khoáng vật
quan trọng nhất của Asen là: Asenopirit (FeAsS), Ocpirmen (As2S3), Rialga
(AsS), ... Asenconf kết hợp các nguyên tố khác, thay thế lưu huỳnh trong các
hợp chất như: Lơlingit (FeAs2), Smartina (As2Co), các loại hợp chất này thường
tạo thành ở nhiệt độ thấp.
1.1.1.2. Tính chất vật lí [16, 33]
Asen hay cịn gọi là thạch tín, là một á kim có màu xám kim loại, rất giòn,
kết tinh dạng tinh thể. Asen lần đầu tiên được Albertus Magnus (Đức) viết về nó
vào năm 1250. Asen là một Á kim gây ngộ độc mạnh.
Asen có một vài dạng thù hình, dạng kim loại và dạng khơng kim loại. Ở
dạng không kim loại asen được tạo nên khi ngưng tụ hơi của nó. Đó là chất rắn mầu
vàng, ở nhiệt độ thường dưới tác dụng của ánh sáng nó chuyển nhanh thành bột. Ở

dạng kim loại: Asen có màu xám và là dạng bền nhất, dễ nghiền nhỏ thành bột, dẫn
nhiệt và dẫn điện tốt, hơi asen có mùi tỏi rất độc.

3
Số hóa bởi Trung tâm Học lieäu

/>

Dưới đây là một số hằng số vật lí của asen:
[Ar]3d104s24p3

Cấu hình electron
Năng lượng ion hóa thứ nhất (eV)

10,5

Bán kính nguyên tử (A0)

1,25

Khối lượng nguyên tử (đvC)

74,92

Nhiệt độ nóng chảy (oC)

817

Nhiệt độ sơi (oC)


610

1.1.1.3. Tính chất hóa học [16, 33]
Asen là ngun tố vừa có tính kim loại vừa có tính phi kim. Về lí tính nó có
tính chất giống kim loại nhưng hóa tính lại giống các phi kim. Khi đun nóng trong
khơng khí nó cháy tạo thành As2O3 màu trắng
As + 3O2 → As2O3
Ở dạng bột nhỏ As có thể bốc cháy trong khí clo tạo thành triclorua
2As + 3Cl2 → 2AsCl3
Khi đun nóng As tương tác với Br, S, kim loại kiềm, kiềm thổ và một số kim
loại khác tạo nên asenua.
2As + 3M → M3As2 (đun nóng, M = Mg, Ca, Cu)
2As + M → MAs2 (đun nóng, M = Zn, Ca, Fe)
As + M → MAs (đun nóng, M = Al, Ga, In, La)
Asen khơng phản ứng với nước, axit loãng nhưng tan trong HNO3 đặc,
cường thủy, kiềm, chất ơxi hóa điển hình.
As + 3HClđ + HNO3đ → AsCl3 + NO↑ + H2O
As + 5 HNO3 + 2 H2O → 3 H3AsO4 + 5 NO↑
As + 6 NaOH → 2NaAsO3 + 2H2
1.1.1.4. Tác dụng sinh hoá [25, 32]
Về mặt hoá học As là một á kim, về mặt sinh học As nằm trong danh mục
các hoá chất độc hại cần được kiểm soát. As được xếp cùng hàng với các kim loại
nặng, As là chất độc có thể gây nên 19 bệnh khác nhau trong đó có ung thư da và
phổi, bàng quang, ruột. Các triệu chứng cổ điển của nhiễm độc As là sậm màu da,
tăng sừng hóa và ung thư, tác động đến hệ thần kinh ngoại biên và ảnh hưởng xấu

4
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu

/>


đến sức khỏe như chứng to chướng gan, bệnh đái tháo đường, cao huyết áp, bệnh
tim, viêm cuống phổi, các bệnh về đường hô hấp, ... As ở dạng vô cơ có độc tính
cao gấp nhiều lần As ở dạng hữu cơ, trong đó các hợp chất có chứa As thì hợp chất
chứa As(III) độc tính cao hơn As(V), tuy nhiên trong cơ thể As(V) có thể bị khử về
As(III); As(III) tác động vào nhóm - SH của các enzim, do vậy ức chế hoạt động
của men.
1.1.2. Cadimi
1.1.2.1. Trạng thái tự nhiên của cadimi [14]
Trong thiên nhiên, Cd tồn tại ở dạng bền vững là Cd(II). Trữ lượng của
cadimi trong vỏ Trái đất là 7,6.10-6% tổng số nguyên tử tương ứng. Khống vật
chính của cadimi là grenokit (CdS), khống vật này hiếm khi tồn tại riêng mà
thường ở lẫn với khoáng vật của kẽm và thủy ngân là xinaba hay thần sa (HgS).
1.1.2.2. Tính chất vật lí [14]
Cadimi là kim loại màu trắng bạc, mềm, dễ nóng chảy, ở trong khơng khí ấm
bị nó dần bị bao phủ bởi lớp màng oxit nên mất ánh kim.
Dưới đây là một số hằng số vật lí của cadimi:
[Kr]4d105s2

Cấu hình electron
Năng lượng ion hóa thứ nhất (eV)

8,99

Bán kính ngun tử (A0)

1,56

Thế điện cực chuẩn (V)


-0,402

Khối lượng nguyên tử (đvC)

112,411

Nhiệt độ nóng chảy (oC)

321,07

Nhiệt độ sơi (oC)

767

Cấu trúc tinh thể

Lục giác bó chặt

1.1.2.3. Tính chất hóa học [14]
Cadimi là nguyên tố tương đối hoạt động. Trong khơng khí ẩm, Cd bền ở
nhiệt độ thường nhờ màng oxit bảo vệ. Nhưng ở nhiệt độ cao nó cháy mãnh liệt cho
ngọn lửa mầu sẫm:

5
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu

/>

2Cd + O2 → 2CdO
Tác dụng với halogen tạo thành đihalogenua, tác dụng với lưu huỳnh và các

nguyên tố không kim loại khác như photpho, selen, …:
Cd + S → CdS
Ở nhiệt độ thường cadimi bền với nước vì có màng oxit bảo vệ, nhưng ở
nhiệt độ cao cadimi khử hơi nước biến thành oxit:
Cd + H2O → CdO + H2 ↑
Cadimi tác dụng dễ dàng với axit không phải là chất oxi hố, giải phóng khí
hiđro. Ví dụ HCl:
Cd + 2HCl → CdCl2 + H2↑
Trong dung dịch thì:
Cd + H3O+ + H2O → [Cd(H2O)2]]2+ + 1/2H2↑
1.1.2.4. Tác dụng sinh hóa [25, 36, 37]
Cadimi là nguyên tố rất độc. Cadimi thâm nhập vào cơ thể bằng nhiều cách
khác nhau và được tích tụ lại chủ yếu trong thận và có thời gian bán huỷ sinh học
rất dài từ 20 - 30 năm. Nhiễm độc cadimi gây nên chứng bệnh giòn xương. Ở nồng
độ cao, cadimi gây đau thận, thiếu máu và phá huỷ tuỷ xương. Phần lớn cadimi
thâm nhập vào cơ thể con người được giữ lại ở thận và được đào thải, cịn một phần
ít (khoảng 1%) được giữ lại trong thận, do cadimi liên kết với protein tạo thành
metallotionein có ở thận. Phần cịn lại được giữ lại trong cơ thể và dần dần được
tích luỹ cùng với tuổi tác.
Cadimi thường gắn liền với Zn nên có khả năng thay thế Zn. Trong cơ thể,
Zn là thành phần thiết yếu của một số hệ thống enzim nên khi bị cadimi thay thế sẽ
gây ra rối loạn tiêu hoá và các chứng bệnh rối loạn chức năng thận, thiếu máu, tăng
huyết áp, phá huỷ tuỷ sống, gây ung thư.
1.1.3. Chì
1.1.3.1. Trạng thái tự nhiên [16]
Chì trong tự nhiên chiếm khoảng 0,0016 % khối lượng vỏ Trái đất, phân bố
trong 170 khoáng vật khác nhau nhưng quan trọng nhất là galena (PbS), anglesite
(PbSO4) và cerussite (PbCO3), hàm lượng chì trong các khoáng lần lượt là 88 %,
68% và 77%. [16]


6
Soá hóa bởi Trung tâm Học liệu

/>

1.1.3.2. Tính chất vật lí [16]
Chì là kim loại nặng, có ánh kim. Chì kim loại có màu xanh xám, mềm, bề
mặt chì thường mờ đục do bị oxi hóa. Một số hằng số vật lí của chì:
[Xe]4f145d106s26p2

Cấu hình electron
Năng lượng ion hóa thứ nhất (eV)

7,42

Bán kính ngun tử (A0)

1,75

Thế điện cực chuẩn (V)

-0,126

Khối lượng nguyên tử (đvC)

207,21

Nhiệt độ nóng chảy (oC)

327


Nhiệt độ sôi (oC)

1737

Cấu trúc tinh thể

Lập phương tâm diện

1.1.3.3. Tính chất hóa học [16]
Nhìn chung, chì là kim loại tương đối hoạt động về mặt hoá học. Ở điều kiện
thường, chì bị oxi hố tạo thành lớp oxit màu xám xanh bao bọc bên trên mặt bảo vệ
cho chì khơng tiếp xúc bị oxi hố nữa:
2Pb + O2 → 2PbO
Khi gặp nước, nước sẽ tách dần màng oxit bao bọc ngồi, tiếp tục bị tác dụng.
Chì tương tác với halogen và nhiều nguyên tố không kim loại khác:
Pb + X2 → PbX2
Chì có thế điện cực âm nên về nguyên tắc nó tan được trong các axit. Nhưng
thực tế chì chỉ tương tác ở trên bề mặt với dung dịch axit clohiđric lỗng và axit
sunfuric dưới 80% vì bị bao bọc bởi lớp muối khó tan (PbCl2; PbSO4). Với dung
dịch đậm đặc hơn của các axit đó, chì có thể tan vì muối khó tan của lớp bảo vệ đã
chuyển thành hợp chất tan:
PbCl2 + 2HCl → H2PbCl4
PbSO4 + H2SO4 → Pb(HSO4)2
Với axit nitric ở bất kỳ nồng độ nào, chì tương tác như một kim loại:
3Pb + 8HNO3lỗng → 3Pb(NO3)2 + 2NO + 4H2O
Khi có mặt oxi, chì có thể tương tác với nước:
2Pb + 2H2O + O2 → 2Pb(OH)2

7

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu

/>

có thể tan trong axit axetic và các axit hữu cơ khác:
2Pb + 4CH3COOH + O2 → 2Pb(CH3COO)2 + 2H2O
Với dung dịch kiềm, chì có tương tác khi đun nóng, giải phóng hiđro:
Pb + 2KOH + 2H2O → K2[Pb(OH)4] + H2
1.1.3.4. Tác dụng sinh hóa [25, 31]
Chì là một ngun tố không cần thiết cho cơ thể sinh vật. Không khí, nước
và thực phẩm bị ơ nhiễm chì đều rất nguy hiểm cho con người, nhất là trẻ em đang
phát triển. Chì có tác dụng âm tính lên sự phát triển của bộ não trẻ em, chì ức chế
mọi hoạt động của các enzim, khơng chỉ ở não mà cịn ở các bộ phận tạo máu, nó là
tác nhân phá hủy hồng cầu.
Chì có thể thâm nhập vào cơ thể con người qua thức ăn, nước uống, hít thở
hoặc thơng qua da nhưng chủ yếu lượng chì đi vào cơ thể con người là do khẩu
phần ăn uống, chúng được tích tụ trong xương, ít gây độc cấp tính trừ liều lượng
cao, nguy hiểm hơn là sự tích luỹ lâu dài trong cơ thể ở liều lượng thấp nhưng với
thời gian dài. Triệu chứng thể hiện nhiễm độc chì là mệt mỏi, ăn khơng ngon, đau
đầu, nó tác dụng lên hệ thần kinh trung ương và ngoại vi, hiệu ứng sinh hố quan
trọng của chì là can thiệp vào hồng cầu, nó can thiệp vào q trình tạo hợp chất
trung gian trong quá trình hình thành Hemoglobin. Khi nồng độ chì trong máu đạt
0,3 ppm thì nó ngăn cản q trình sử dụng oxi để oxi hóa glucoza tạo ra năng lượng
cho q trình sống, do đó làm cho cơ thể mệt mỏi và khi nồng độ lớn hơn 0,8 ppm
thì hụt hẳn Hemoglobin gây thiếu máu và làm rối loạn chức năng thận.
Ngồi ra Pb2+ đồng hình với Ca2+ nên có thể thay thế Ca2+ tạo phức trong xương
(làm xương đen), nếu lượng Ca2+ cao lại đẩy Pb2+ ra và Pb2+ được tích luỹ ở mơ mềm.
1.2. GIỚI THIỆU CHUNG VỀ RAU [26]
1.2.1. Đặc điểm, vai trị và cơng dụng của rau xanh
Trong ăn uống hàng ngày rau tươi có vai trị đặc biệt quan trọng chứa nhiều

sinh tố, chất khoáng và chất sơ cần thiết cho cơ thể. Rau là nguồn khoáng
chất và vitamin phong phú, một số loại rau tuy không cung cấp nhiều nhiệt lượng
nhưng lại cung cấp những sinh tố và chất khống khơng thể thiếu đối với sức khoẻ.
Rau còn quan trọng ở chỗ nó cung cấp chất xơ. Chất xơ khơng dễ tiêu hố hấp thụ

8
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu

/>

được, khơng cung cấp năng lượng, nó tạo ra chất thải lớn trong ruột, làm tăng nhu
động ruột, chống táo bón. Đây là điều rất quan trọng trong việc tránh hấp thụ có hại
cho cơ thể. Nếu phân để lâu trong ruột do thiếu chất xơ cũng tăng tỉ lệ ung thư tiêu
hoá, đại tràng, gây xơ vữa động mạch. Ngồi ra, chất xơ cịn thúc đẩy sự hấp thụ
của cơ thể đối với 3 nhóm thức ăn đạm, béo, đường. Rau còn là nguồn chất sắt quan
trọng. Sắt trong rau được cơ thể hấp thụ tốt hơn sắt ở các hợp chất vô cơ. Các loại
rau, đậu, xà lách là nguồn mangan tốt.
Rau không những là loại thực phẩm hàng ngày rất cần thiết cho cơ thể mà
còn là loại thuốc chữa bệnh rất dễ kiếm và dễ sử dụng.
Cải bắp là loại rau có nguồn gốc ơn đới, có rất nhiều tác dụng. Dùng đắp
ngồi để tẩy uế làm liền sẹo, mụn nhọt, … Ngồi ra, cịn là thuốc làm dịu đau trong
bệnh thấp khớp, đau dây thần kinh hơng, … Sau hết, nó là loại thuốc mạnh để
chống kích thích thần kinh và chứng mất ngủ, dùng cho những người hay lo âu,
người bị suy nhược thần kinh.
Cải xoong giúp ta ăn ngon miệng, tẩy độc, lợi tiểu, cung cấp nhiều chất xơ có
tác dụng tốt đối với dạ dày. Canh cải xoong nấu với cỏ tươi vừa ngon, bổ, mát lại có
tác dụng giải nhiệt, … Ngoài ra, cải xoong kết hợp với một số vị thuốc khác có tác
dụng chữa một số bệnh như: viêm phế quản, ho lao, bí tiểu, …
Rau muống là loại rau rất phổ biến, dễ trồng, có thể trồng trên cạn hoặc dưới
nước có tính hàn, vị ngọt. Khi bị chảy máu mũi dùng rau muống tươi nghiền nát với

đường đỏ uống sẽ giúp cầm máu. Nếu có mụn nhọt, dùng rau muống tươi đánh
nhuyễn với mật ong đắp vào chỗ đau cũng rất tốt.
Cải thìa có nhiều vitamin A, B, C. Lượng vitamin C của nó rất phong phú,
đứng vào bậc nhất trong các loại rau. Sau khi phơi khơ, hàm lượng vitamin C vẫn
cịn cao. Cải thìa có tác dụng chống scorbut (bệnh do thiếu vitamin C gây ra), tạng
khớp và làm tan sưng. Hạt cải thìa kích thích, làm dễ tiêu, nhuận tràng.
1.2.2. Hiện trạng ơ nhiễm rau xanh ở Thái Nguyên
Hiện nay, cùng với sự phát triển của khoa học và cơng nghệ thì việc ơ nhiễm
vi sinh vật, hoá chất độc hại, kim loại nặng và thuốc bảo vệ thực vật tồn dư trong
rau, đặc biệt là rau ăn lá đã ảnh hưởng không nhỏ trước mắt cũng như lâu dài đối

9
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu

/>

với sức khoẻ cộng đồng. Mức độ ô nhiễm kim loại nặng ở các khu công nghiệp, khu
chế xuất, cụm công nghiệp tập trung là rất lớn. Thành phố Thái Nguyên là một
trong những trung tâm công nghiệp lớn ở Việt Nam, nơi đây tập trung nhiều nhà
máy xí nghiệp lớn như Nhà máy gang thép Thái Nguyên, Nhà máy Giấy Hồng Văn
Thụ, Nhà máy điện Cao Ngạn, … Vì vậy, lượng nước thải từ các nhà máy đổ ra
môi trường hàng ngày khá lớn. Có thể nói mơi trường đất, nước mặt ở thành phố
Thái Nguyên đã và đang bị ơ nhiễm bởi các hố chất độc hại từ các nguồn thải công
nghiệp, nông nghiệp và phế thải đô thị, …
Theo tác giả Phan Thị Thu Hằng [7]: 25 - 45 % số mẫu bị ô nhiễm kim loại
nặng Pb, Cd, tập trung vào rau bắp cải, nhóm rau cải xanh, đậu cơve và cải củ. Những
vùng có rau bị ô nhiễm cao là Túc Duyên, Cam Giá, Quang Vinh. Tất cả các mẫu rau
được kiểm tra đều phát hiện có Pb, Cd và As trong phần thương phẩm, cụ thể:
- Bắp cải: 7/7 mẫu có hàm lượng Pb vượt TCCP từ 1,1 - 5 lần, 4/7 mẫu có
hàm lượng Cd và As vượt TCCP.

- Cải xanh: 8/20 mẫu kiểm tra có hàm lượng Pb và As vượt TCCP, 14/20
mẫu có hàm lượng Cd vượt TCCP.
- Đậu cơve: Số mẫu có hàm lượng vượt quá TCCP với Pb là 12/19 mẫu Cd là
11/19 mẫu và As là 8/19 mẫu.
- Cải củ: Hàm lượng Pb vượt TCCP có 12/20 mẫu, Cd là 14/20 mẫu và As là
10/20 mẫu kiểm tra.
- Rau mùi: có 1 mẫu bị ơ nhiễm Cd, As trong tổng số 4 mẫu kiểm tra.
Theo tác giả Vũ Thị tâm Hiếu [9]:
- Các mẫu rau lấy ở khu vực Thành Phố Thái Nguyên không bị nhiễm bởi
kim loại đồng.
- Riêng với mẫu rau xà lách không phát hiện được hàm lượng Ni.
- Các mẫu rau bắp cải có hàm lượng Cr, Ni cao gấp 1,42 và 4,54 lần so với
rau bắp cải an toàn.
- Các mẫu rau cải canh có hàm lượng Cr, Ni cao gấp 2,52 và 1,45 lần so với
rau cải canh an toàn.
- Với mẫu rau muống nước hàm lượng Cr, Ni cao gấp 2,59 lần và 1,55 lần so
với rau muống nước an tồn.

10
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu

/>

1.3. MỘT SỐ PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH ASEN, CADIMI VÀ CHÌ
Hiện nay có rất nhiều phương pháp khác nhau để xác định asen, cadimi và
chì như phương pháp phân tích khối lượng, phân tích thể tích, điện hố, phổ phân tử
UV – VIS, phổ phát xạ nguyên tử (AES), phổ hấp thụ nguyên tử ngọn lửa (F-AAS)
và không ngọn lửa (ETA-AAS), phương pháp ICP – MS, … Dưới đây là một số
phương pháp xác định asen, cadimi và chì.
1.3.1. Các phương pháp hố học

1.3.1.1. Phương pháp phân tích khối lượng
Phương pháp phân tích khối lượng là phương pháp cổ điển, độ chính xác có
thể đạt tới 0,1%. Cơ sở của phương pháp là sự kết tủa định lượng của chất phân tích
với một thuốc thử thích hợp.
Asen thường được kết tủa dưới dạng Ag3AsO4, As2S3, Mg(NH4)AsO4 hay
Ag2HAsO4, sau đó kết tủa được lọc, rửa, sấy rồi đem cân từ đó xác định hàm lượng
chất phân tích. [29]
Cadimi thường được kết tủa dưới dạng CdS, CdSO4, CdNH4PO4 sau đó
kết tủa được lọc, rửa, sấy (hoặc nung) rồi đem cân từ đó xác định hàm lượng
chất phân tích.
Chì được kết tủa dưới dạng PbSO 4 , PbCrO 4 hay PbMoO4 sau đó được
kết tủa được lọc, rửa, sấy hoặc nung rồi cân và từ đó xác định được hàm
lượng chất phân tích.
Phương pháp này khơng địi hỏi dụng cụ đắt tiền nhưng q trình phân tích
lâu, nhiều giai đoạn phức tạp đặc biệt khi phân tích lượng vết các chất. Vì vậy
phương pháp này không được dùng phổ biến trong thực tế để xác định lượng vết
các chất mà chỉ dùng trong phân tích hàm lượng lớn.
1.3.1.2. Phương pháp phân tích thể tích
Phương pháp phân tích thể tích dựa trên sự đo thể tích dung dịch thuốc thử
để biết nồng độ chính xác (dung dịch chuẩn) được thêm vào dung dịch chất định
phân để tác dụng đủ toàn bộ lượng chất định phân đó. Thời điểm thêm lượng thuốc
thử tác dụng với toàn bộ chất định phân gọi là điểm tương đương. Để nhận biết
điểm tương đương, người ta dùng các chất gây ra hiện tượng có thể quan sát bằng
mắt gọi là các chất chỉ thị.

11
Số hóa bởi Trung tâm Học lieäu

/>


Asen có thể được xác định bằng phương pháp chuẩn độ iot, chuẩn độ
bicromat hay phương pháp chuẩn độ brom.
Xác định asen bằng chuẩn độ iot người ta chuyển asen về dạng AsO33- bằng
K2CO3, NaHCO3 và H2SO4 lỗng, sau đó chuẩn độ bằng iot với chỉ thị hồ tinh bột
cho tới khi dung dịch xuất hiện màu xanh. Phương pháp này xác định được hàm
lượng As trong khoảng từ 0,1% đến vài chục %.
Với cadimi và chì, ta có thể dùng các phép chuẩn độ như chuẩn độ phức
chất, chuẩn độ oxi hoá - khử với các chất chỉ thị khác nhau.
Ta có thể xác định cadimi bằng EDTA ở môi trường pH = 9 - 10 với chỉ thị
ET-OO hoặc môi trường pH = 6 với chỉ thị xylendacam. Khi đó chất chỉ thị chuyển
từ màu đỏ sang màu vàng:
H6F + Cd2+ → H4FCd + 2H+
H4FCd + H2Y2- → CdY2- + H6F
(đỏ)

(vàng)

Đối với chì ta có thể chuẩn độ trực tiếp bằng EDTA hay chuẩn độ ngược
bằng Zn2+ hoặc chuẩn độ thay thế với ZnY2- với chất chỉ thị ET-OO.
- Cách 1: Chuẩn độ trực tiếp Pb2+ bằng EDTA ở pH trung tính hoặc kiềm
(pH khoảng 8 - 12), với chỉ thị ET-OO.
Pb2+ + H2Y2- → PbY2- + 2H+
Tuy nhiên, chì rất dễ thuỷ phân nên trước khi tăng pH phải cho Pb2+ tạo phức kém
bền với tactrat hoặc trietanolamin.
- Cách 2: Chuẩn độ ngược Pb2+ bằng Zn2+: cho Pb2+ tác dụng với một lượng
dư chính xác EDTA đã biết nồng độ ở pH = 10. Sau đó chuẩn độ EDTA dư bằng
Zn2+ với chỉ thị là ET-OO.
Pb2+ + H2Y2- = PbY2- + 2H+
H2Y2- (dư) + Zn2+ = ZnY2- + 2H+
ZnInd + H2Y2- = ZnY2- + Hind

(đỏ nho)

(xanh)

- Cách 3: Chuẩn độ thay thế dùng ZnY2-, chỉ thị ET-OO.

12
Soá hóa bởi Trung tâm Học liệu

/>

Do phức PbY2- bền hơn ZnY2- ở pH = 10 nên Pb2+ sẽ đẩy Zn2+ ra khỏi phức
ZnY2-. Sau đó, chuẩn Zn2+ sẽ xác định được Pb2+:
Pb2- + ZnY2- = Zn2+ + PbY2ZnInd + H2Y2- = ZnY2- + HInd
(đỏ nho)

(xanh)

1.3.2.Phương pháp phân tích cơng cụ.
1.3.2.1. Các phương pháp quang phổ.
1. Phương pháp phổ hấp thụ phân tử UV - VIS[21]
Phương pháp này chính là phương pháp phổ hấp thụ phân tử trong vùng UV
- VIS. Ở điều kiện thường, các phân tử, nhóm phân tử của chất bền vững và nghèo
năng lượng. Đây là trạng thái cơ bản. Nhưng khi có một chùm sáng với năng lượng
thích hợp chiếu vào thì các điện tử hố trị trong các liên kết (л, ∂ , n) sẽ hấp thụ
năng lượng chùm sáng, chuyển lên trạng thái kích thích với năng lượng cao hơn.
Hiệu số giữa hai mức năng lượng (cơ bản Eo và kích thích E m) chính là năng
lượng mà phân tử hấp thụ từ nguồn sáng để tạo ra phổ hấp thụ phân tử của
chất.[14, 29]
Nguyên tắc: Phương pháp xác định dựa trên việc đo độ hấp thụ ánh sáng của

một dung dịch phức tạo thành giữa ion cần xác định với một thuốc thử vô cơ hay
hữu cơ trong mơi trường thích hợp khi được chiếu bởi chùm sáng. Phương pháp
định lượng phép đo:
A = K.C
Trong đó:

A: độ hấp thụ quang
K: hằng số thực nghiệm
C: nồng độ nguyên tố phân tích

Phương pháp này cho phép xác định nồng độ chất ở khoảng 10-5 - 10-7M và
là một trong các phương pháp được sử dụng khá phổ biến.
Phương pháp trắc quang có độ nhạy, độ ổn định và độ chính xác khá cao,
được sử dụng nhiều trong phân tích vi lượng. Tuy nhiên với việc xác định Cd, Pb
thì lại gặp rất nhiều khó khăn do ảnh hưởng của một số ion kim loại tương tự. Khi
đó phải thực hiện các cơng đoạn che, tách phức tạp.

13
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu

/>

2. Phương pháp phổ phát xạ nguyên tử (AES) [14]
Khi ở điều kiện thường, nguyên tử không thu hay phát ra năng lượng nhưng
nếu bị kích thích thì các điện tử hoá trị sẽ nhận năng lượng chuyển lên trạng thái có
năng lượng cao hơn (trạng thái kích thích). Trạng thái này khơng bền, chúng có xu
hướng giải phóng năng lượng để trở về trạng thái ban đầu bền vững dưới dạng các
bức xạ. Các bức xạ này được gọi là phổ phát xạ của nguyên tử.
Phương pháp AES dựa trên sự xuất hiện phổ phát xạ của nguyên tử tự do của
nguyên tố phân tích ở trạng thái khí khi có sự tương tác với nguồn năng lượng phù

hợp. Hiện nay, người ta dùng một số nguồn năng lượng để kích thích phổ AES như
ngọn lửa đèn khí, hồ quang điện, tia lửa điện, plasma cao tần cảm ứng (ICP), …
Nhìn chung phương pháp AES đạt độ nhạy rất cao (thường từ n.10-3 đến
n.10-4%), lại tốn ít mẫu, có thể phân tích đồng thời nhiều nguyên tố trong cùng một
mẫu. Vì vậy, đây là phương pháp dùng để kiểm tra đánh giá hố chất, ngun liệu
tinh khiết, phân tích lượng vết ion kim loại độc trong nước, lương thực, thực phẩm.
Tuy nhiên, phương pháp này lại chỉ cho biết thành phần nguyên tố trong mẫu mà
không chỉ ra được trạng thái liên kết của nó trong mẫu.
1.3.2.2 Phương pháp điện hoá [19]
1. Phương pháp cực phổ
Nguyên tắc: Người ta thay đổi liên tục và tuyến tính điện áp đặt vào 2 cực để
khử các ion kim loại, do mỗi kim loại có thế khử khác nhau. Thơng qua chiều cao
của đường cong Von-Ampe có thể định lượng được ion kim loại trong dung dịch
ghi cực phổ. Vì dịng giới hạn Igh ở các điều kiện xác định tỉ lệ thuận với nồng độ
ion trong dung dịch ghi cực phổ theo phương trình:
I = k.C
Phương pháp này sử dụng điện cực giọt thuỷ ngân rơi làm cực làm việc,
trong đó thế được quét tuyến tính rất chậm theo thời gian (thường 1 – 5 mV/s) đồng
thời ghi dòng là hàm của thế trên cực giọt thuỷ ngân rơi. Sóng cực phổ thu được có
dạng bậc thang, dựa vào chiều cao có thể định lượng được chất phân tích.
Phương pháp này có khá nhiều ưu điểm: Nó cho phép xác định cả chất vô cơ
và hữu cơ với nồng độ 10-5 ÷ 10-6M tuỳ thuộc vào cường độ và độ lặp lại của dịng

14
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu

/>