Header Page of 166 ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM NGUYỄN THỊ HÂN XÁC ĐỊNH HÀM LƢỢNG CADIMI VÀ CHÌ TRONG MỘT SỐ LOẠI RAU XANH TẠI HUYỆN ĐẠI TỪ- TỈNH THÁI NGUYÊN BẰNG PHƢƠNG PHÁP PHỔ HẤP THỤ NGUYÊN TỬ NGỌN LỬA (F-AAS) LUẬN VĂN THẠC SĨ HOÁ HỌC Thái Nguyên, năm 2010 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên Footer Page of 166 http://www.lrc-tnu.edu.vn Header Page of 166 ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM NGUYỄN THỊ HÂN XÁC ĐỊNH HÀM LƢỢNG CADIMI VÀ CHÌ TRONG MỘT SỐ LOẠI RAU XANH TẠI HUYỆN ĐẠI TỪ- TỈNH THÁI NGUYÊN BẰNG PHƢƠNG PHÁP PHỔ HẤP THỤ NGUYÊN TỬ NGỌN LỬA (F-AAS) Chuyên ngành: Hoá phân tích Mã số: 60.44.29 LUẬN VĂN THẠC SĨ HOÁ HỌC NGƢỜI HƢỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS.TS NGUYỄN ĐĂNG ĐỨC Thái Nguyên, năm 2010 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên Footer Page of 166 http://www.lrc-tnu.edu.vn Header Page of 166 LỜI CẢM ƠN Lời luận văn xin chân thành cảm ơn PGS.TS Nguyễn Đăng Đức Thầy tận tình hướng dẫn giúp đỡ trình thực luận văn Tôi xin chân thành cảm ơn thầy cô Khoa Hóa học, Trường Đại học Sư phạm, Đại học Thái Nguyên; thầy cô, anh chị bạn môn Hóa học, Trường Đại Học Khoa Học, Đại học Thái Nguyên giúp đỡ tạo điều kiện cho suốt trình làm luận văn Dù có nhiều cố gắng, song lực hạn chế nên luận văn chắn tránh khỏi thiếu sót Tôi mong nhận ý kiến đóng góp thầy cô bạn để luận văn hoàn chỉnh Thái Nguyên, tháng năm 2010 Học viên Nguyễn Thị Hân Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên Footer Page of 166 http://www.lrc-tnu.edu.vn Header Page of 166 DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT Viết tắt Tiếng Anh Tiếng Việt Abs Absorbance Độ hấp thụ AAS Atomic Absorption Phép đo quang phổ hấp thụ Spectrometry nguyên tử Flame - Atomic Absorption Phép đo quang phổ hấp thụ Spectrometry nguyên tử lửa HCL Hollow Cathoe Lamps Đèn catôt rỗng ppm Part per million Một phần triệu F- AAS Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên Footer Page of 166 http://www.lrc-tnu.edu.vn Header Page of 166 MỤC LỤC Trang MỞ ĐẦU CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN 1.1 Giới thiệu chung rau xanh 1.1.1 Vai trò rau 1.1.2 Thế rau 1.1.3 Công dụng số loại rau 1.1.4 Một số tiêu chí rau an toàn 1.1.4.1 Định nghĩa 1.1.4.2 Các yếu tố gây ô nhiễm cho rau 1.1.4.3 Về chất lượng rau an toàn 1.2 Tính chất Cd Pb [14,22,23] 1.2.1 Tính chất vật lý 1.2.2 Tính chất hóa học 11 1.2.3 Các hợp chất Cd Pb .12 1.2.3.1 Các ôxít 12 1.2.3.2 Các hyđroxit 13 1.2.3.3 Các muối 13 1.3 Vai trò, chức nhiễm độc Cd, Pb [5,17] 14 1.3.1 Vai trò, chức nhiễm độc Cd 14 1.3.2 Vai trò, chức nhiễm độc Pb [10] 16 1.4 Các phương pháp xác định Cd, Pb .17 1.4.1 Phương pháp phân tích hoá học [13] 17 1.4.1.1 Phương pháp phân tích khối lượng 17 1.4.1.2 Phương pháp phân tích thể tích 18 1.4.2 Phương pháp phân tích công cụ 19 1.4.2.1 Phương pháp điện hoá [7,13] 19 1.4.2.2 Phương pháp quang phổ 21 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên Footer Page of 166 http://www.lrc-tnu.edu.vn Header Page of 166 1.5 Phương pháp xử lý mẫu phân tích xác định Cd Pb [12,25] 24 1.5.1 Phương pháp xử lý ướt (bằng axit đặc oxi hóa mạnh) 25 1.5.2 Phương pháp xử lý khô 25 CHƢƠNG ĐỐI TƢỢNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 27 2.1 Đối tượng mục tiêu nghiên cứu .27 2.1.1 Đối tượng mục tiêu 27 2.1.2 Các nội dung nghiên cứu 27 2.2 Giới thiệu phương pháp phổ hấp thụ nguyên tử [9] .27 2.2.1 Nguyên tắc phương pháp 27 2.2.2 Hệ trang bị phép đo 28 2.3 Giới thiệu phương pháp xử lý ướt mẫu axit 29 2.3.1 Nguyên tắc phương pháp 30 2.3.2 Cơ chế phân hủy 30 2.4 Dụng cụ - hóa chất 31 2.4.1 Dụng cụ máy móc 31 2.4.2 Hoá chất 31 CHƢƠNG THỰC NGHIỆM VÀ BÀN LUẬN KẾT QUẢ 32 3.1 Khảo sát điều kiện thực nghiệm để đo phổ cadimi chì 32 3.1.1 Khảo sát chọn vạch đo phổ .32 3.1.2 Khảo sát cường độ dòng đèn catot rỗng (HCL) .33 3.1.3 Khảo sát độ rộng khe đo 34 3.1.4 Khảo sát chiều cao đèn nguyên tử hoá mẫu 35 3.1.5 Khảo sát thành phần hỗn hợp khí cháy 36 3.1.6 Tốc độ dẫn mẫu 37 3.2 Khảo sát yếu tố ảnh hưởng đến phép đo 37 3.2.1 Khảo sát ảnh hưởng loại axit nồng độ axit 38 3.2.2 Khảo sát thành phần mẫu 40 3.2.3 Khảo sát ảnh hưởng ion 42 3.2.3.1 Khảo sát ảnh hưởng cation 42 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên Footer Page of 166 http://www.lrc-tnu.edu.vn Header Page of 166 3.2.3.2 Khảo sát ảnh hưởng anion 44 3.2.3.3 Ảnh hưởng tổng cation anion 45 3.3 Phương pháp đường chuẩn phép đo F- AAS 47 3.3.1 Khảo sát xác định khoảng tuyến tính Cd Pb 47 3.3.2 Xây dựng đường chuẩn, xác định giới hạn phát (LOD) giới hạn định lượng (LOQ) Cd Pb 49 3.3.2.1 Đường chuẩn Cadimi 49 3.3.2.2 Đường chuẩn chì 51 3.4 Đánh giá sai số độ lặp lại phép đo 53 3.5 Tổng kết điều kiện đo phổ F-AAS cadimi chì 56 3.6 Phân tích mẫu thực 56 3.6.1 Lấy mẫu 56 3.6.2 Khảo sát trình xử lí mẫu 58 3.7 Thực nghiệm đo phổ tính toán kết 60 3.7.1 Phương pháp xử lí kết phân tích theo phương pháp đường chuẩn .60 3.7.2 Kết xác định hàm lượng cadimi, chì mẫu rau 60 3.8 Kiểm tra trình xử lý mẫu 62 3.8.1 Mẫu lặp 62 3.8.2 Mẫu thêm chuẩn 66 KẾT LUẬN 69 TÀI LIỆU THAM KHẢO 71 PHỤ LỤC Error! Bookmark not defined Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên Footer Page of 166 http://www.lrc-tnu.edu.vn Header Page of 166 DANH MỤC BẢNG Trang Bảng 1.1: Hằng số vật lý Cd 10 Bảng 1.2: Hằng số vật lý Pb 10 Bảng 3.1: Kết khảo sát vạch phổ cadimi 32 Bảng 3.2: Kết khảo sát vạch phổ chì 33 Bảng 3.3: Khảo sát cường độ dòng đèn với nguyên tố Cd 33 Bảng 3.4: Kết khảo sát cường độ dòng đèn với nguyên tố Pb 34 Bảng 3.5 : Kết khảo sát khe đo với nguyên tố Cd 34 Bảng 3.6 : Kết khảo sát khe đo với nguyên tố Pb 35 Bảng 3.7: Kết khảo sát chiều cao đèn nguyên tử hoá mẫu Cd 36 Bảng 3.8: Kết khảo sát chiều cao đèn nguyên tử hoá mẫu Pb 36 Bảng 3.9: Kết khảo sát thành phần khí cháy C2H2 Cd 37 Bảng 3.10: Kết khảo sát thành phần khí cháy C2H2 Pb 37 Bảng 3.11: Ảnh hưởng loại axit nồng độ axit tới phép đo Cd 39 Bảng 3.12: Ảnh hưởng loại axit nồng độ axit tới phép đo Pb 39 Bảng 3.13: Khảo sát ảnh hưởng thành phần 41 Bảng 3.14: Kết khảo sát nồng độ LaCl3 41 Bảng 3.15: Ảnh hưởng nhóm cation kim loại kiềm 42 Bảng 3.16: Ảnh hưởng nhóm cation kim loại kiềm thổ 43 Bảng 3.17: Ảnh hưởng nhóm cation kim loại nặng hoá trị II 43 Bảng 3.18: Ảnh hưởng nhóm cation kim loại hoá trị III 43 Bảng 3.19 : Ảnh hưởng tổng cation 44 Bảng 3.20: Khảo sát ảnh hưởng anion SO42- ,H2PO4-, F-, I- 45 Bảng 3.21: Khảo sát ảnh hưởng tổng anion 45 Bảng 3.22 : Ảnh hưởng tổng cation anion 46 Bảng 3.23: Kết khảo sát khoảng nồng độ tuyến tính Cd 47 Bảng 3.24: Kết khảo sát khoảng nồng độ tuyến tính Pb 48 Bảng 3.25: Kết sai số độ lặp phép đo cadimi 54 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên Footer Page of 166 http://www.lrc-tnu.edu.vn Header Page of 166 Bảng 3.26: Kết sai số độ lặp phép đo chì 55 Bảng 3.27: Tổng kết điều kiện đo phổ F- AAS Cd, Pb 56 Bảng 3.28: Địa điểm thời gian lấy mẫu 57 Bảng 3.29: Tỉ lệ khối lượng số loại rau trước sau sấy khô 58 Bảng 3.30: Kết khảo sát lượng HNO3 ứng với gam mẫu rau khô 59 Bảng 3.31: Kết đo phổ F- AAS nguyên tố Cd 61 Bảng 3.32 : Kết đo phổ F- AAS nguyên tố Pb 61 Bảng 3.33 : Kết xử lý số liệu hàm lượng Cd 63 Bảng 3.34 : Hàm lượng xác Cd rau 63 Bảng 3.35: Kết xử lý số liệu hàm lượng Pb 64 Bảng 3.36: Hàm lượng xác Pb rau 65 Bảng 3.37 : Mẫu thêm chuẩn 66 Bảng 3.38: Kết phân tích cadimi 67 Bảng 3.39: Kết phân tích chì 67 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên Footer Page of 166 http://www.lrc-tnu.edu.vn Header Page 10 of 166 DANH MỤC HÌNH Trang Hình 2.1 : Sơ đồ cấu tạo máy phổ hấp thụ nguyên tử 29 Hình 3.1: Đồ thị khảo sát khoảng nồng độ tuyến tính Cd 48 Hình 3.2: Đồ thị khảo sát khoảng nồng độ tuyến tính Pb 49 Hình 3.3: Đồ thị đường chuẩn cadimi 50 Hình 3.4: Đồ thị đường chuẩn chì 52 Hình 3.5: Đồ thị hàm lượng Cd qua kết phân tích rau số xã huyện Đại Từ tỉnh Thái Nguyên 64 Hình 3.6: Đồ thị hàm lượng Pb qua kết phân tích rau số xã huyện Đại Từ tỉnh Thái Nguyên 65 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên Footer Page 10 of 166 http://www.lrc-tnu.edu.vn Header Page 68 of 166 58 Bảng 3.29: Tỉ lệ khối lƣợng số loại rau trƣớc sau sấy khô Khối lượng sau trước Phần trăm khô sấy (g) (%) Bắp cải (BC) 35,67/1000 3,567 % M2 Cải xoong (CX) 41,54/1000 4,154 % M3 Cải canh (CC) 53,37/1000 5,337 % M4 Ngải cứu (NC) 89,48/1000 8,948 % M5 Xà lách (XL) 37,78/1000 3,778 % M6 Muống nước (MN) 44,54/1000 4,454 % M7 Cải thìa (CT) 86,78/1000 8,678 % M8 Mồng tơi (MT) 67,94/1000 6,794 % M9 Dền đỏ (DD) 83,56/1000 8,356 % 10 M10 Giấp cá (GC) 110,47/1000 11,047 % STT Mẫu Loại rau M1 3.6.2 Khảo sát trình xử lí mẫu Chúng tiến hành khảo sát với 10 mẫu rau xanh huyện Đại Từ-tỉnh Thái Nguyên Mỗi mẫu nghiên cứu thành bột mịn, chọn phương pháp xử lí ướt axit Mẫu rau xử lí sau: Cân gam mẫu khô nghiền thành bột mịn cho vào bình Kendal, sau tẩm ướt ml nước cất, cho tiếp HNO3 đặc (65%) vào bình, sau thêm tiếp 2ml HClO4 đặc vào bình, đậy bình phễu lọc có đuôi dài Đun mẫu phân tích nhiều Để chọn tỉ lệ thể tích HNO3 phù hợp cần cho vào ứng với 1gam mẫu khô phù hợp tiến hành khảo sát sau: Đối với mẫu rau khô tiến hành khảo sát thể tích HNO từ 10 ml đến 15ml Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên Footer Page 68 of 166 http://www.lrc-tnu.edu.vn Header Page 69 of 166 59 Bảng 3.30: Kết khảo sát lƣợng HNO3 ứng với gam mẫu rau khô VHNO3 (mL) STT Mẫu rau 10 11 12 13 14 15 Bắp cải (BC) - + + + + + Cải xoong (CX) - - - - + + Cải canh (CC) - + - - + + Ngải cứu (NC) - - - - + + Xà lách (XL) - + + + + + Muống nước (MN) - - - + + + Cải thìa (CT) - + - + + + Mồng tơi (MT) - - + + + + Dền đỏ (DD) - - + + + + 10 Giấp cá (GC) - - - + + + Dấu “–” mẫu sau xử lí dung dịch cặn, dung dịch thu vẩn đục chứng tỏ mẫu chưa phân huỷ hết Dấu “+” mẫu sau xử lí dung dịch thu suốt có màu vàng, mẫu bị phân huỷ hoàn toàn Qua kết khảo sát chọn lượng axit HNO3 65% thích hợp cho trình xử lí 1gam mẫu khô từ 11 ml đến 14 ml tùy vào mẫu Các mẫu sau xử lí sơ vô hoá sau: Cân cân phân tích lượng mẫu xác (5 gam) cho vào bình Kendal, thêm 55-70 ml HNO3 65% (tuỳ vào loại rau), đậy miệng bình phễu nhỏ, để qua đêm Sau đó, đun nhẹ bếp điện có điều chỉnh nhiệt độ, đun sôi nhẹ đến mẫu phân huỷ hoàn toàn, thêm 2-3 ml HClO4 đun đến dung dịch suốt Chuyển mẫu sang cốc miệng rộng, thêm ml HClO4, làm bay hết axit đến muối ẩm Định mức vào bình 10 ml HNO3 2% Đem mẫu xác định hàm lượng cadimi, chì phổ hấp thụ nguyên tử F-AAS Mẫu trắng: Cho 5ml nước cất, thêm vào 55-70 ml axit HNO3 đặc 23 ml HClO4 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên Footer Page 69 of 166 http://www.lrc-tnu.edu.vn Header Page 70 of 166 60 3.7 Thực nghiệm đo phổ tính toán kết Dung dịch mẫu sau chuẩn bị phần trước tiến hành đo phổ hấp thụ nguyên tử máy quang phổ hấp thụ nguyên tử Thermo electron corporation (Anh) có sẵn phần mềm xây dựng xử lí đường chuẩn xác định nồng độ ion nguyên tố cần xác định 3.7.1 Phương pháp xử lí kết phân tích theo phương pháp đường chuẩn Dựa vào giá trị độ hấp thụ A đường chuẩn xây dựng, xác định nồng độ cadimi chì dung dịch mẫu qua xử lí Hàm lượng chất phân tích tính theo công thức: X CX  V m Trong đó: X: hàm lượng cadimi, chì thể tích mẫu đem đo (mg) C X : Nồng độ chất phân tích mẫu đo phổ tìm theo đường chuẩn (mg/l) V: Thể tích dung dịch mẫu (10 ml) m: Lượng mẫu phân tích để xử lí định mức thành thể tích (5 gam) Từ kết ta xác định hàm lượng cadimi, chì 1000 gam mẫu tươi theo công thức sau: X’ = X.% khô X’ : hàm lượng Cd, Pb 1000 gam mẫu tươi) 3.7.2 Kết xác định hàm lượng cadimi, chì mẫu rau Chúng tiến hành xử lí 10 mẫu rau đề cập phần 3.6.2 Chuẩn bị dung dịch đo tiến hành đo mẫu điều kiện tối ưu đề cập phần 3.5 Các kết thu trung bình lần đo trừ mẫu trắng Mẫu rau mùa xuân bao gồm: Bắp cải (BC); Cải xoong (CX); Cải canh (CC); Xà lách (XL) Rau mùa hè bao gồm : Ngải cứu (NC); Muống nước (MN); Cải thìa (CT); Mồng tơi (MT); Dền đỏ (DD); Giấp cá (GC) Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên Footer Page 70 of 166 http://www.lrc-tnu.edu.vn Header Page 71 of 166 61 Bảng 3.31: Kết đo phổ F- AAS nguyên tố Cd STT Mẫu Nồng độ tính theo đƣờng Abs- Cd chuẩn (ppm) 0,0302 0,3260 Hàm lƣợng mẫu rau tƣơi (mg/kg) 0,0233 Bắp cải (BC) Cải xoong (CX) 0,0294 0,3125 0,0260 Cải canh (CC) 0,0285 0,2969 0,0317 Ngải cứu (NC) 0,0288 0,3025 0,0541 Xà lách (XL) 0,0255 0,2455 0,0185 Muống nước (MN) 0,0271 0,2735 0,0244 Cải thìa (CT) 0,0519 0,6990 0,1213 Mồng tơi (MT) 0,0518 0,6982 0,0949 Dền đỏ (DD) 0,0355 0,4173 0,0697 10 Giấp cá (GC) 0,0299 0,3218 0,0711 Giới hạn cho phép 46/2007 QĐ – BYT (mg/kg )[19] 0,2 Bảng 3.32 : Kết đo phổ F- AAS nguyên tố Pb STT Mẫu Hàm lƣợng Giới hạn cho Nồng độ tính theo mẫu phép 46/2007 đƣờng chuẩn Pb rau tƣơi QĐ – BYT (ppm) (mg/kg) (mg/kg )[19] 0,0498 0,3210 0,0229 Abs- Bắp cải (BC) Cải xoong (CX) 0,0516 0,4320 0,0359 Cải canh (CC) 0,0507 0,3580 0,0382 Ngải cứu (NC) 0,0532 0,5323 0,0953 Xà lách (XL) 0,0550 0,6457 0,0488 Muống nước (MN) 0,0573 0,7854 0,0699 Cải thìa (CT) 0,0600 0,9530 0,1654 Mồng tơi (MT) 0,0534 0,5423 0,0737 Dền đỏ (DD) 0,0514 0,4210 0,0704 10 Giấp cá (GC) 0,0585 0,8578 0,1895 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên Footer Page 71 of 166 0,3 http://www.lrc-tnu.edu.vn Header Page 72 of 166 62 3.8 Kiểm tra trình xử lý mẫu Vì kết phân tích thu phụ thuộc vào nhiều yếu tố như: phương pháp xử lý mẫu, điều kiện thiết bị, kỹ thuật thực nên để đánh giá mức độ xác độ lặp lại phương pháp chọn mẫu để tiến hành làm mẫu lặp lại mẫu thêm chuẩn 3.8.1 Mẫu lặp Chúng dùng mẫu rau để tiến hành xử lý lặp lại lần Kết bảng Với lần đo mẫu độ lặp lại xác định theo công thức: (Ci  Ctb )2 S   S  S2 n 1 % RSD   S 100% Ctb t.S n Trong đó: S2: phương sai S: độ lệch chuẩn Ci: Nồng độ mẫu i Ctb: Nồng độ trung bình Áp dụng công thức ta có kết xác định hàm lượng cadimi chì rau (với độ tin cậy phép đo p=0,95 tra bảng ta có t(n=3)=4,3) Hàm lượng xác Cd, Pb rau xanh tính theo công thức M = X ± ε (X: Hàm lượng đo được) Trong M: hàm lượng xác mẫu loại rau xanh X: hàm lượng đo ε: khối lượng chênh lệch Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên Footer Page 72 of 166 http://www.lrc-tnu.edu.vn Header Page 73 of 166 63 Bảng 3.33 : Kết xử lý số liệu hàm lƣợng Cd Mẫu C1 C2 C3 Ctb S %RSD ε Bắp cải (BC) 0,3250 0,3262 0,3268 0,3260 0,0009 0,2761 0,0022 Cải xoong (CX) 0,3127 0,3123 0,3125 0,3125 0,0003 0,0960 0,0007 Cải canh (CC) 0,2965 0,2970 0,2972 0,2969 0,0004 0,1347 0,0010 Ngải cứu (NC) 0,3020 0,3027 0,3023 0,3025 0,0004 0,1322 0,0010 Xà lách (XL) 0,2453 0,2456 0,2456 0,2455 0,0002 0,0815 0,0005 Muống nước (MN) 0,2734 0,2735 0,2736 0,2735 0,0001 0,0366 0,0002 Cải thìa (CT) 0,6985 0,6993 0,6992 0,6990 0,0004 0,0572 0,0010 Mồng tơi (MT) 0,6979 0,6980 0,6987 0,6982 0,0004 0,0573 0,0010 Dền đỏ (DD) 0,4172 0,4175 0,4172 0,4173 0,0002 0,0479 0,0005 Giấp cá (GC) 0,3220 0,3219 0,3215 0,3218 0,0003 0,0932 0,0007 Bảng 3.34 : Hàm lƣợng xác Cd rau Nồng độ tính Mẫu STT theo đƣờng chuẩn (ppm) Hàm lƣợng mẫu rau tƣơi (mg/kg) Bắp cải (BC) 0,3260 ± 0,0022 0,0233 ± 0,0022 Cải xoong (CX) 0,3125 ± 0,0007 0,0260 ± 0,0007 Cải canh (CC) 0,2969 ± 0,0010 0,0317 ± 0,0010 Ngải cứu (NC) 0,3025 ± 0,0010 0,0541 ± 0,0010 Xà lách (XL) 0,2455 ± 0,0005 0,0185 ± 0,0005 Muống nước (MN) 0,2735 ± 0,0002 0,0244 ± 0,0002 Cải thìa(CT) 0,6990 ± 0,0010 0,1213 ± 0,0010 Mồng tơi (MT) 0,6982 ± 0,0010 0,0949 ± 0,0010 Dền đỏ (DD) 0,4173 ± 0,0005 0,0697 ± 0,0005 10 Giấp cá (GC) 0,3218 ± 0,0007 0,0711 ± 0,0007 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên Footer Page 73 of 166 http://www.lrc-tnu.edu.vn Header Page 74 of 166 64 gkg 800 600 Hàm lượng Cd phân tích Hàm lượng Cd cho phép 400 200 54.4 23.3 26.0 31.7 18.5 24.4 M1 M2 M3 M4 M5 M6 121.3 94.9 69.7 71.1 M7 M8 M9 M10 Mẫu Hình 3.5: Đồ thị hàm lƣợng Cd qua kết phân tích rau số xã huyện Đại Từ tỉnh Thái Nguyên Bảng 3.35: Kết xử lý số liệu hàm lƣợng Pb Mẫu C1 C2 C3 Ctb S %RSD ε Bắp cải (BC) 0,3211 0,3210 0,3209 0,3210 0,0001 0,0312 0,0002 Cải xoong (CX) 0,4318 0,4319 0,4323 0,4320 0,0003 0,0694 0,0007 Cải canh (CC) 0,3585 0,3578 0,3577 0,3580 0,0004 0,1117 0,0010 Ngải cứu (NC) 0,5320 0,5318 0,5331 0,5323 0,0007 0,1315 0,0017 Xà lách (XL) 0,6457 0,6459 0,6455 0,6457 0,0002 0,0310 0,0005 Muống nước (MN) 0,7850 0,7856 0,7856 0,7854 0,0003 0,0382 0,0007 Cải thìa (CT) 0,9529 0,9528 0,9533 0,9530 0,0003 0,0315 0,0007 Mồng tơi (MT) 0,5422 0,5425 0,5422 0,5423 0,0002 0,0369 0,0005 Dền đỏ (DD) 0,4205 0,4217 0,4208 0,4210 0,0006 0,1425 0,0015 Giấp cá (GC) 0,8580 0,8577 0,8577 0,8578 0,0002 0,0233 0,0005 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên Footer Page 74 of 166 http://www.lrc-tnu.edu.vn Header Page 75 of 166 65 Ta có kết xác mẫu sau: Bảng 3.36: Hàm lƣợng xác Pb rau Mẫu STT Nồng độ tính theo đƣờng chuẩn (ppm) Hàm lƣợng mẫu rau tƣơi (mg/kg) Bắp cải (BC) 0,3210 ± 0,0002 0,0229 ± 0,0002 Cải xoong (CX) 0,4320 ± 0,0007 0,0359 ± 0,0007 Cải canh (CC) 0,3580 ± 0,0010 0,0382 ± 0,0010 Ngải cứu (NC) 0,5323 ± 0,0017 0,0953 ± 0,0017 Xà lách (XL) 0,6457 ± 0,0005 0,0488 ± 0,0005 Muống nước (MN) 0,7854 ± 0,0007 0,0699 ± 0,0007 Cải thìa (CT) 0,9530 ± 0,0007 0,1654 ± 0,0007 Mồng tơi (MT) 0,5423 ± 0,0005 0,0737 ± 0,0005 Dền đỏ (DD) 0,4210 ± 0,0015 0,0704 ± 0,0015 10 Giấp cá (GC) 0,8578 ± 0,0005 0,1895 ± 0,0005 g / kg 1200 1000 800 600 Hàm lượng Cd phân tích Hàm lượng Cd cho phép 400 200 189.5 16.54 22.9 M1 35.9 38.2 M2 M3 95.3 M4 73.7 7.04 48.8 69.9 M5 M6 M7 M8 M9 M10 Mẫu Hình 3.6: Đồ thị hàm lƣợng Pb qua kết phân tích rau số xã huyện Đại Từ tỉnh Thái Nguyên Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên Footer Page 75 of 166 http://www.lrc-tnu.edu.vn Header Page 76 of 166 66 Nhận xét: Nhìn vào kết phân tích hàm lượng kim loại Cd Pb số địa điểm huyện Đại Từ tỉnh Thái Nguyên thể bảng 3.34 ; 3.36 hình 3.5;3.6 nhận thấy hàm lượng kim loại Cd Pb mức cho phép theo TCVN 46/2007 QĐ – BYT (mg/kg tươi) 3.8.2 Mẫu thêm chuẩn Chúng chọn mẫu rau đại đại diện cho mùa xuân mùa hè để tiến hành làm mẫu thêm chuẩn Đối với mẫu thêm vào lượng định Cd, Pb điểm đầu, cuối đường chuẩn Cụ thể bảng sau: Bảng 3.37 : Mẫu thêm chuẩn STT Mẫu rau NC Thành phần Mẫu rau ngải cứu không thêm chất phân tích Cd,Pb NC + t1 Mẫu NC + 0,25 ppm Cd + 0,25 ppm Pb NC + t2 Mẫu NC + 2ppm Cd + ppm Pb NC + t3 Mẫu NC + ppm Cd + ppm Pb BC Mẫu bắp cải không thêm chất phân tích Cd, Pb BC + t1 Mẫu BC + 0,25 ppm Cd + 0,25 ppm Pb BC + t2 Mẫu BC + ppm Cd + ppm Pb BC + t3 Mẫu BC + ppm Cd + ppm Pb Kết biểu diễn bảng 3.38 39 , kết giá trị trung bình lần đo có trừ mẫu trắng Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên Footer Page 76 of 166 http://www.lrc-tnu.edu.vn Header Page 77 of 166 67 Bảng 3.38: Kết phân tích cadimi STT Mẫu rau Kim loại Cd Nồng độ mẫu Nồng độ chuẩn Nồng độ thêm Hiệu suất thu (ppm) NC thêm vào (ppm) vào thu (ppm) thu Sai số (%) 0,3025 NC + t1 0,5732 0,25 0,2305 92,20 7,80 NC + t2 0,8309 2,00 1,8856 94,28 5,72 NC + t3 1,2512 5,00 4,6570 93,14 6,86 BC 0,3260 BC + t1 0,4267 0,25 0,2315 92,60 7,40 BC + t2 0,9235 2,00 1,8875 94,38 5,63 BC + t3 1,3685 5,00 4,6752 93,50 6,49 Bảng 3.39: Kết phân tích chì Kim loại Pb STT Mẫu rau Nồng độ Nồng độ Nồng độ thêm Hiệu suất mẫu thu chuẩn thêm vào thu (ppm) vào (ppm) (ppm) (%) thu Sai số NC 0,5323 NC + t1 0,7145 0,25 0,2367 94,68 5,32 NC + t2 0,9231 4,00 3,8560 96,40 3,60 NC + t3 2,3570 8,00 7,7015 96,27 3,73 BC 0,3210 BC + t1 0,8120 0,25 0,2341 93,64 6,36 BC + t2 1,005 4,00 3,8425 96,06 3,94 BC + t3 2,5324 8,00 7,6792 95,99 4,01 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên Footer Page 77 of 166 http://www.lrc-tnu.edu.vn Header Page 78 of 166 68 Nhận xét: Qua kết thu cho thấy hiệu suất thu hồi Cd, Pb lớn 90% sai số nhỏ 10% Cụ thể sai số mẫu thêm đầu đường chuẩn cuối đường chuẩn lớn sai số mẫu thêm đường chuẩn, kết hoàn toàn phù hợp với lí thuyết phân bố sai số Gauss Vậy sử dụng hai phương pháp đường chuẩn thêm chuẩn để xác định hàm lượng Cd, Pb rau xanh Trên kết áp dụng phương pháp phổ hấp thụ nguyên tử lửa F – AAS để xác định hàm lượng kim loại nặng vào thực tế Vì thời gian nghiên cứu có hạn nên muốn có kết phân tích xác cần phải lấy mẫu hàng ngày vào thời điểm khác ngày, nhiều tháng vào mùa khác đem phân tích, lấy kết đánh giá, so sánh với kết phân tích phương pháp khác kết thu đảm bảo xác có tính thuyết phục Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên Footer Page 78 of 166 http://www.lrc-tnu.edu.vn Header Page 79 of 166 69 KẾT LUẬN Trên sở nghiên cứu phương pháp xác định cadimi chì rau phương pháp phổ hấp thụ nguyên tử F-AAS thu kết sau: Đưa điều kiện phù hợp để đo phổ F-AAS cadimi chì Xác định khoảng tuyến tính lập đường chuẩn cadimi chì Xác định giới hạn phát giới hạn định lượng phép đo Đánh giá sai số độ lặp lại phép đo Chọn điều kiện phù hợp để lấy mẫu xử lý mẫu rau Kiểm tra kết xử lý mẫu mẫu lặp, mẫu thêm chuẩn cho kết tốt (sai số nhỏ 10 %) Phân tích hàm lượng Cd Pb mẫu rau xanh xã Hà Thượng, Mỹ Yên, Yên Lãng, Phú Cường vào mùa xuân mùa hè thuộc huyện Đại Từ tỉnh Thái Nguyên Tuy mẫu nghiên cứu phân tích hàm lượng kim loại nặng mức cho phép theo TCVN, nên ý đến mẫu có hàm lượng kim loại vượt mẫu bình thường - Hàm lượng Cd theo TCVN: Mức cho phép rau 0,2 ppm đường biểu diễn hình huyện Đại Từ tỉnh Thái Nguyên mức cho phép, mẫu có hàm lượng Cd cao mẫu khác M7 (121,30 μg/kg) - Hàm lượng Pb theo TCVN: Mức cho phép rau ppm đường biểu diễn hình huyện Đại Từ tỉnh Thái Nguyên mức cho phép, mẫu có hàm lượng Pb cao mẫu khác M10 (189,50 μg/kg) Chính lượng kim loại nặng diện rau xanh canh tác theo hệ thống dây chuyền: Đất -> rau hấp thụ -> người dinh dưỡng, hấp thụ tích luỹ thể qua chuỗi thức ăn -> ảnh hưởng đến sức khoẻ cộng đồng Như vậy, phương pháp phổ hấp thụ nguyên tử xác định hàm lượng kim loại nặng rau Qua thực nghiệm, cho thấy số loại rau số khu vực huyện Đại Từ tỉnh Thái Nguyên theo kết phân tích cho thấy hàm lượng cadimi chì nằm giới hạn cho phép Bộ Y tế Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên Footer Page 79 of 166 http://www.lrc-tnu.edu.vn Header Page 80 of 166 70 Do thời gian làm luận văn không dài nên chưa tiến hành phân tích nhiều loại rau mối tương quan chúng với điều kiện sống Chúng mong sớm có đề tài nghiên cứu toàn diện vấn đề kết luận xác tình hình rau Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên Footer Page 80 of 166 http://www.lrc-tnu.edu.vn Header Page 81 of 166 71 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tài liệu tiếng việt Nguyễn Thị Ngọc Ẩn – Đánh giá trạng ô nhiềm chì (Pb) rau xanh thành phố Hồ Chí Minh-Tạp chí phát triển KH CN, tập 10, số 07-2007 Nguyễn Tinh Dung, Hồ Viết Quý(1991), Các phương pháp phân tích hóa lý, Đại học Sư phạm Hà Nội Nguyễn Tinh Dung (2000), Hóa học phân tích, phần III- Các phương pháp phân tích định lượng hóa học, NXB Giáo dục Nguyễn Đăng Đức(2006), Xác định hàm lượng ion kim loại Crom, Mangan, Đồng, Chì, Cadimi, Asen, Thủy ngân nước lập biểu đồ ô nhiễm TP Thái Nguyên, Đề tài nghiên cứu cấp - Khoa Khoa học tự nhiên - Đại học Thái Nguyên Phạm Thị Thu Hà(2006), luận văn thạc sỹ - Nghiên cứu xác định Cd Pb thảo dược sản phẩm phép đo phổ hấp thụ nguyên tử Trần Tứ Hiếu(2000) - Hóa học phân tích - NXB ĐHQGHN Trần Tứ Hiếu, Từ Vọng Nghi, Nguyễn Văn Ri, Nguyễn Xuân Trung (2003)- Các phương pháp phân tích công cụ - phần hai - Đại học Khoa học Tự nhiên - Đại học Quốc Gia Hà Nội Phạm Luận(1998), Cơ sở lý thuyết phương pháp phân tích phổ phát xạ hấp thụ nguyên tử phần II - Đại học Khoa học Tự nhiên- Đại học Quốc Gia Hà Nội Phạm Luận (2003), Phương pháp phân tích phổ hấp thụ nguyên tử - NXB Đại học Quốc gia Hà Nội 10 Phạm Luận (1999/2003), Vai trò muối khoáng nguyên tố vi lượng sống người, Đại học Khoa học Tự nhiên- Đại học Quốc Gia Hà Nội 11 Phạm Luận (1987), Sổ tay pha chế dung dịch - Phần 1,2, NXB Khoa học kỹ thuật 12 Phạm Luận (2001/2004), Giáo trình sở kỹ thuật xử lý mẫu phân tích Phần 1,2, Đại học Khoa học Tự nhiên- Đại học Quốc Gia Hà Nội 13 Từ Vọng Nghi (2001), Hóa học phân tích- Cơ sở lý thuyết phương pháp hóa học phân tích, NXB Đại học Quốc Gia Hà Nội Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên Footer Page 81 of 166 http://www.lrc-tnu.edu.vn Header Page 82 of 166 72 14 Hoàng Nhâm (2003), Hoá học vô tập hai - NXB Giáo Dục 15 Lê Thị Tuyết Nhung (2008), Xác định Pb, Cd rau muống phương pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử lửa (F-AAS), Khóa luận tốt nghiệp hệ đại học chức , Đại học Khoa học Tự nhiên- Đại học Quốc Gia Hà Nội 16 Hồ Viết Quý (2007), Các phương pháp phân tích công cụ hóa học đại, NXB Đại học Sư phạm Hà Nội 17 Phan Thanh Phương (2009), Xác định hàm lượng Cd Pb rau xanh thành phố Thái Nguyên phương pháp chiết- trắc quang, Luận văn thạc sỹ khoa học, Đại học Sư phạm - ĐH Thái Nguyên 18 Tạ Thị Thảo (2005), Bài giảng chuyên đề thống kê hóa phân tích, ĐH KHTN - ĐH Quốc gia Hà Nội 19 Tiêu chuẩn Việt Nam (TCVN 46/ 2007) , chất lượng loại thực phẩm 20 http://vietbao.vn/Doi-song-Gia-dinh/Rung-minh-chat-luong-rauxanh/45253964/111/ 21 http://www.tin247.com/nhan_nhan_rau_nhiem_chi!-1-141097.html Tài liệu nƣớc 22 Argiculture Board and National Research Council (1968),Effect of pesticide on fruit and vegetable physiology 23 Ballantyne.E.E (1984), Heavy metals in natural waters, Springer- Verlag 24 Greenwood N.N, Earnshaw (1997), Chemistry of the elements, p.1201- 1226, 2ed, Elservier 25 Lee Sing Kong (1994), From garden to kitchen: Grow your own fruit and vegetables 26 John R.Dean (2003), Methods for environmental trace analytical, Northmbria University, Newcastle,UK Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên Footer Page 82 of 166 http://www.lrc-tnu.edu.vn ... 166 ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM NGUYỄN THỊ HÂN XÁC ĐỊNH HÀM LƢỢNG CADIMI VÀ CHÌ TRONG MỘT SỐ LOẠI RAU XANH TẠI HUYỆN ĐẠI TỪ- TỈNH THÁI NGUYÊN BẰNG PHƢƠNG PHÁP PHỔ HẤP THỤ NGUYÊN TỬ... việc xác định lượng vết kim loại nặng thực phẩm Xuất phát từ lý chọn đề tài: "Xác định hàm lượng Cadimi Chì số loại rau xanh huyện Đại Từ- tỉnh Thái Nguyên phương pháp phổ hấp thụ nguyên tử lửa (F-AAS)" ... phân tích công cụ (phương pháp quang phổ, phương pháp phổ phát xạ nguyên tử AES, phương pháp phổ hấp thụ nguyên tử AAS) phương pháp phổ hấp thụ nguyên tử lửa F- AAS phương pháp có độ nhạy, độ