- Xác định Crom trong mẫu sinh học bằng phương pháp phổ hấp thụ nguyên tử không ngọn lửa. - Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, Khoa Hóa học Luận văn ThS Chuyên ngành: Hóa Phân tích. - Các phương pháp xác định Cr;. - Phương pháp xử lý mẫu phân tích. - Giới thiệu về phương pháp quang phổ hấp thụ không ngọn lửa (GF-AAS). - Trình bày các kết quả nghiên cứu: Tối ưu hóa các điều kiện xác định Cr bằng phương pháp GF-AAS. - Khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến phép đo. - Khảo sát khoảng tuyến tính và xây dựng đường chuẩn;. - Tổng kết các điều kiện xác định Cr bằng phương pháp GF-AAS. - Khảo sát điều kiện xử lý mẫu;Thực nghiệm đo phổ và tính toán kết quả. - Hóa phân tích. - Phổ hấp thụ nguyên tử không ngọn lửa;. - Nhằm mục đích phục vụ sức khỏe con người và bảo vệ môi trường, nhằm đóng góp cho chương trình nhà nước về nghiên cứu và điều tra điều kiện dinh dưỡng của người Việt nam, trong bản luận văn này chúng tôi nghiên cứu việc sử dụng phương pháp phổ hấp thụ nguyên tử không ngọn lửa (GF-AAS) để phân tích (xác định) lượng vết crom trong mẫu sinh học.. - Ứng dụng quy trình phân tích định lượng hàm lượng các kim loại nặng trong mẫu sinh học bằng phương pháp phổ hấp thụ nguyên tử không ngọn lửa.. - Áp dụng các điều kiện xử lý và phân tích mẫu để xác định Cr trong mẫu chuẩn( mẫu của IAEA-CRM 359) và các mẫu thực tế, đánh giá hiệu suất thu hồi.. - 3.Sử dung phương pháp toán học thống kê, nhận sự sai khác không có ý nghĩa.. - Chương 2 - Đối tượng và phương pháp nghiên cứu Chương 3 - Kết quả và Thảo luận. - Chương 1 được trình bày trong 21 trang, trong đó giới thiệu tính chất chung của crom và các phương pháp xác định crom, độc tính của crom đối với con người và động thực vật, phương pháp xử lý mẫu phân tích.. - Chương 2 - Đối tượng và phương pháp nghiên cứu 2.1. - nghiên cứu xây dựng quy trình phân tích xác định hàm lượng một trong các kim loại độc hại trong mẫu rau, đó là crom(Cr) bằng phương pháp GF-AAS.. - 2.2 Nội dung nghiên cứu và phương pháp 2.2.1 Nội dung nghiên cứu:. - Khảo sát và chọn các điều kiện phân tích crom phù hợp như: vạch đo phổ nhạy của crom, khe đo của máy phổ hấp thụ nguyên tử, cường độ dòng đèn catot rỗng, nhiệt độ sấy mẫu, nhiệt độ tro hóa, luyện mẫu và nhiệt độ nguyên tử hóa mẫu.. - Nghiên cứu lựa chọn chất cải biến hóa học thích hợp để tạo nền ổn định quá trình tro hóa và nguyên tử hóa mẫu, loại trừ ảnh hưởng của nền mẫu với nguyên tố crom. - Nghiên cứu các yếu tố ảnh hưởng đến phép xác định crom bằng phương pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử không ngọn lửa (GF-AAS).. - Khảo sát khoảng tuyến tính và xây dựng đường chuẩn.. - Đánh giá sai số và độ lặp lại của phương pháp.. - Khảo sát điều kiện xử lý mẫu trong lò vi sóng.. - Ứng dụng phương pháp xác định crom trong một số mẫu thực.. - 2.2.2 Phương pháp nghiên cứu:. - Vì thế, muốn thực hiện được phép đo phổ hấp thụ nguyên tử của một nguyên tố, cần thực hiện các quá trình sau:. - Chuyển mẫu phân tích từ trạng thái ban đầu (rắn, dung dịch) thành trạng thái hơi. - Nguyên tử hóa đám hơi đó, phân li các phân tử, tạo ra đám hơi nguyên tử tự do của các nguyên tố cần phân tích trong mẫu để chúng có khả năng hấp thụ bức xạ đơn sắc. - này là môi trường hấp thụ bức xạ sinh phổ AAS. - Đây là giai đoạn quan trọng nhất và quyết định đến kết quả của phép đo AAS.. - Chiếu chùm sáng có bước sóng phù hợp với nguyên tố cần phân tích vào đám hơi nguyên tử đó. - Khi đó, nguyên tử cần xác định trong đám hơi đó sẽ hấp thụ bức xạ, tạo ra phổ hấp thụ của nó.. - Nhờ một hệ thống máy quang phổ, người ta thu toàn bộ chùm sáng sau khi đi qua môi trường hấp thụ, phân ly chúng thành phổ và chọn một vạch phổ nhạy của nguyên tố cần phân tích để hướng vào khe đo cường độ của nó. - Cường độ đó chính là tín hiệu hấp thụ của vạch phổ hấp thụ nguyên tử.. - Để xác định lượng vết Cr bằng phương pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử không ngọn lửa (GF-AAS), chúng tôi sử dụng hệ thống máy quang phổ hấp thụ và phát xạ nguyên tử Model AA 6800 (hãng Shimadzu, Nhật). - Chương 3 - Kết quả và thảo luận. - 3.1.Tối ưu hóa các điều kiện xác định Crom bằng phương pháp GF-AAS. - Đối với một quá trình phân tích muốn đạt kết quả tốt thì việc nghiên cứu tối ưu hóa các thông số đo phù hợp với phép phân tích định lượng một nguyên tố hóa học là một công việc hết sức cần thiết và quan trọng trong kỹ thuật AAS.. - Chế độ đo: đo độ hấp thụ quang tính theo chiều cao pic 3.1.1. - Khảo sát chọn vạch đo. - Kết quả khảo sát cho thấy tại vạch phổ Cr 357,9nm có độ chính xác và độ lặp lại cao nhất.. - Do đó, chúng tôi chọn vạch đo phổ của Cr là 357,9nm làm vạch phân tích.. - Từ kết quả thực nghiệm ở bảng 3.2 cho thấy cường độ dòng đèn HCL bằng 10 mA (50%. - Imax) cho kết quả độ nhạy và độ ổn định cao. - Khảo sát chọn độ rộng khe đo (slit width). - Qua kết quả khảo sát trong bảng 3.3 cho thấy, với độ rộng khe đo là 0,5 nm thì độ hấp thụ quang của Cr là lớn và ổn định. - Khảo sát các điều kiện nguyên tử hoá mẫu 3.1.4.1. - Khảo sát nhiệt độ sấy. - Khảo sát nhiệt độ tro hoá luyện mẫu. - Từ kết quả thực nghiệm, chúng tôi chọn nhiệt độ tro hoá của Cr là 8000C trong thời gian 20 giây, tốc độ tăng nhiệt độ là 2000C/giây. - Khảo sát nhiệt độ nguyên tử hoá mẫu. - Dựa vào đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của độ hấp thụ quang vào nhiệt độ nguyên tử hóa của Cr, chúng tôi nhận thấy tại nhiệt độ 26000C, giá trị độ hấp thụ quang là lớn nhất. - Do đó, chúng tôi chọn nhiệt độ nguyên tử hóa của Cr là 26000C trong thời gian 3 giây, tốc độ tăng nhiệt 20000C/s.. - Mặc dù là giai đoạn phụ của chu trình nguyên tử hoá nhưng giai đoạn này lại rất cần cho việc đo mẫu tiếp theo để đảm bảo kết quả phân tích tốt cho tất cả các mẫu. - Khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến phép đo 3.2.1. - Từ các kết quả thực nghiệm cho thấy, chúng ta có thể sử dụng axit HNO3 2% hoặc HCl 2% cho phép phân tích Cr, vì trong nền của các axit này, độ hấp thụ quang của Cr cao và. - Tuy nhiên trong quá trình xử lý mẫu dùng axit HNO3 để phá mẫu, vì vậy chúng tôi chọn axit HNO¬3 2% làm môi trường cho mẫu phân tích.. - Qua kết quả thực nghiệm cho thấy : nồng độ (NH4)H2PO4 phù hợp đối với Cr trong mẫu phân tích là 0,01%. - Trong dung dịch phân tích, ngoài nguyên tố cần phân tích còn có nhiều nguyên tố khác tồn tại dưới dạng cation hay anion hòa tan. - Kết quả khảo sát bán định lượng thành phần các nguyên tố có mặt trong một số mẫu rau bằng phương pháp ICP-MS.. - Từ kết quả khảo sát trên, ta có giới hạn nồng độ không làm ảnh hưởng tới phép đo của các kim loại có trong mẫu.. - Khảo sát khoảng tuyến tính và xây dựng đường chuẩn. - Từ kết quả thực nghiệm chỉ ra trong bảng 3.21 và hình 3.5 cho thấy khoảng nồng độ tuyến tính của Cr là 1,0ppb - 12ppb. - Do đó , khi phân tích mẫu thực tế nếu hàm lượng Cr nằm ngoài khoảng tuyến tính thì phải pha loãng hoặc làm giàu mẫu.. - Từ kết quả khảo sát xác định khoảng tuyến tính trong hình 3.5, sử dụng phần mềm Origin 7.5, chúng tôi lập đường chuẩn và phương trình đường chuẩn của Cr. - Kết quả được chỉ ra trong hình 3.6.. - 3.4 Tổng kết các điều kiện xác định crom bằng phương pháp đo GF- AAS. - Qua các thực nghiệm đã khảo sát, chúng tôi đã chọn các điều kiện tối ưu để xác định Cr bằng phép đo GF-AAS bằng hệ thống máy quang phổ hấp thụ nguyên tử Model AA 6800 như sau:. - Vạch phổ hấp thụ : 357,9nm;. - Nhiệt độ nguyên tử hóa: 26000C trong 3 giây, tốc độ 20000C/s;. - Bên cạnh việc đánh giá hiệu suất thu hồi thông qua phương pháp thêm chuẩn, chúng tôi dùng mẫu chuẩn IAEA-CRM 359 có nền mẫu tương tự mẫu nghiên cứu (lá bắp cải) và có thành phần mẫu xác định để đánh giá hiệu suất thu hồi của quá trình xử lý và phân tích mẫu.. - Do đó, phương pháp GF-AAS phù hợp để xác định lượng vết Cr trong các mẫu rau xanh.. - So sánh phương pháp GF - AAS và phương pháp ICP-MS. - Vậy hai phương pháp GF-AAS và ICP-MS khác nhau không có ý nghĩa thống kê. - Điều này xác nhận quy trình phân tích đã nêu ra là hợp lý.. - 3.7.Ứng dụng phương pháp phân tích mẫu thực tế:. - Các mẫu phân tích sau khi sấy khô ở 500C được bảo quản trong bình hút ẩm. - Từ những kết quả phân tích bằng phương pháp GF-AAS sử dụng kỹ thuật đường chuẩn, kỹ thuật thêm chuẩn và có tham khảo các kết quả thu được bằng phương pháp ICP-MS, chúng tôi thu được hàm lượng Cr trong các mẫu rau. - Trên cở sở các kết quả thực nghiệm đã nghiên cứu để xác định crom trong mẫu sinh học nói chung và mẫu rau nói riêng bằng kỹ thuật phân tích GF- AAS, chúng tôi đã thu được kết quả sau:. - 1.Các điều kiện xác định crom bằng phương pháp GF-AAS: với bước sóng tối ưu là 357,9nm. - nhiệt độ nguyên tử hóa mẫu:. - Hiệu suất thu hồi của quá trình xử lý và phân tích mẫu của hai phương pháp thêm chuẩn và bằng mẫu chuẩn có kết quả tương đương nhau là 97%.. - Dựa trên các kết quả thực nghiệm, đã tiến hành phân tích một số mẫu thực cho kết quả như sau. - Với quy trình phân tích đã đề ra, chúng tôi nhận thấy phương pháp phổ hấp thụ nguyên tử không ngọn lửa (GF-AAS) là một kỹ thuật phù hợp để xác định hàm lượng vết kim loại Cr trong các mẫu rau dùng làm thực phẩm. - Kết quả thu được đáng tin cậy và sai số nằm trong giới hạn cho phép (sai số nhỏ hơn 15%).. - Lê Lan Anh, Lê Trường Giang, Đỗ Việt Anh và Vũ Đức Lợi (1998), Phân tích kim loại nặng Cr, Cd, Pb trong lương thực, thực phẩm bằng phương pháp von - ampe hòa tan trên điện cực màng thủy ngân, Tạp chí phân tích Hóa, Lý và Sinh Học, tập 3, số 2.. - Lê Lan Anh, Vũ Đức Lợi, Trịnh Anh Đức, Nguyễn Thị Hương Giang, Nguyễn Thị Minh Lợi (2010), Nghiên cứu phân tích dạng Cr, Cd, Pb trong đất trồng trọt, Tạp chí phân tích Hóa, Lý và Sinh học, tập 15, số 3. - Dương Thị Tú Anh, Trịnh Xuân Giản, Tống Thị Thanh Thủy (2010), Nghiên cứu xác định một số dạng tồn tại của crôm trong nước bằng phương pháp von - ampe hòa tan, Tạp chí phân tích Hóa, Lý và Sinh học, tập 15, số 4,tr 25-29.. - Trần Tứ Hiếu, Từ Vọng Nghi, Nguyễn Văn Ri và Nguyễn Xuân Trung (2007), Hóa học phân tích - phần 2: các phương pháp phân tích công cụ, nhà xuất bản Khoa học và Kỹ thuật.. - Phạm Luận (2001), Giáo Trình cơ sở của các kỹ thuật xử lý mẫu phân tích - Phần I, phần II, Trường Đại học Khoa học Tự Nhiên - Đại học Quốc gia Hà Nội.. - Phạm Luận (2002), Cở sở lý thuyết của phương pháp phân tích phổ khối lượng nguyên tử, phép đo phổ ICP-MS, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên - Đại học Quốc gia Hà Nội.. - Phạm Luận (2003), Phương pháp phân tích phổ nguyên tử, nhà sản xuất bản Đại học Quốc gia Hà Nội.. - Nguyễn Văn Ly, Ngô Huy Du, Trần Tứ Hiếu (2010), Nghiên cứu xác định Cr(VI) bằng phương pháp trắc quang -động học xúc tác, Tạp chí phân tích Hóa, Lý, Sinh học, tập 15, số3, tr 42-47.. - Từ Vọng Nghi (2001), Hóa học phân tích - Cơ sở lý thuyết các phương pháp hóa học phân tích, nhà xuất bản Đại học Quốc gia Hà Nội.. - Thành Trinh Thục, Nguyễn Xuân Lãng, Bùi Mai Hương, Nguyễn Đoàn Huy và Nguyễn Như Tùng (2007), Ứng dụng phương pháp cực phổ xác định một số kim loại nặng trong một số loại thực phẩm và trong đất trồng, Bộ Công nghiệp - Vụ Khoa học Công nghệ, thông tin khoa học Công nghệ, www.ips.gov.vn.. - Nguyễn Văn Ri và Tạ Thị Thảo (2003), Thực tập hóa học phân tích - phần I: Phân tích định lượng hóa học, Trường Đại học Khoa học Tự Nhiên - Đại học Quốc Gia Hà Nội.