phân tích đánh giá tổng hàm lượng asen trong một số loài cá biển trên địa bàn thành phố đà nẵng bằng phương pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử - Pdf 14

1

2

MỞ ĐẦU

1.Lý do chọn đề tài [3, 4]
Thiên nhiên đã ban tặng cho Đà Nẵng một vùng biển dài, rộng, đẹp đem lại
nhiều giá trị lớn về mặt kinh tế xã hội cho thành phố. Bên cạnh việc khai thác tiềm
năng của biển thì vấn đề ô nhiễm kim loại nặng trong môi trường biển cần được xã
hội quan tâm nhiều hơn.
Các kim loại nặng ( As, Hg, Fe, Pb…) có mặt khắp nơi trong quần thể biển,
đặc biệt là ô nhiễm Asen trong các loài cá biển. Cá biển là động vật thủy sinh có giá
trị kinh tế cao, là nguồn thực phẩm vô cùng phong phú và giàu chất dinh dưỡng nên
được sử dụng phổ biến ở Việt Nam cũng như trên toàn thế giới. Asen, còn được gọi
là thạch tín, là một chất cực độc. Độc tính của asen phụ thuộc vào dạng tồn tại hoá
học và trạng thái oxi hoá của nó. Sau khi xâm nhập vào cơ thể cá biển Asen tích tụ,
tồn tại lâu dài và có tính độc hại nên sẽ làm giảm chất lượng sản phẩm đồng thời có
thể ảnh hưởng tới sức khỏe con người thông qua con đường ăn uống. Asen có thể
gây chết người nếu nhiễm độc cấp tính và khi nhiễm độc mãn tính có thể gây ra 19
loại bệnh khác nhau, trong đó có các bệnh nan y như ung thư da, phổi…
Như vậy, việc xác định tổng hàm lượng As trong cá biển có ý nghĩa rất quan
trọng. Nó góp phần tích cực cho chương trình an toàn thực phẩm quốc gia, đồng
thời có thể đánh giá được sự tích lũy kim loại As trong một số loài cá biển. Từ
những lý do thiết thực trên, chúng tôi thực hiện đề tài :“Phân tích đánh giá tổng
hàm lƣợng Asen trong một số loài cá biển trên địa bàn Thành Phố Đà Nẵng
bằng phƣơng pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử.”
2. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài
Kết quả nghiên cứu phân tích sẽ đánh giá hàm lượng As trong cá biển sẽ góp
phần xây dựng quy trình phân tích có hiệu quả cao cho việc xác định As trong một
số loài cá biển phù hợp với điều kiện phân tích của phòng thí nghiệm ở Việt Nam. 4

CHƢƠNG 1
TỔNG QUAN TÀI LIỆU

1.1 Khái quát về môi trƣờng biển [13, 14, 18]
1.1.1 Đôi nét về nguồn tài nguyên biển
Biển và đại dương là kho tài nguyên phong phú có vai trò rất quan trọng với
con người và hệ sinh thái. Biển chiếm ¾ diện tích trái đất và đóng vai trò quan
trọng trong việc điều hòa khí hậu toàn cầu. Ngoài ra biển còn là môi trường sống
của hàng vạn loài sinh vật lớn nhỏ ( 6.845 loài động vật, trong đó có 2.038 loài cá,
300 loài cua, 300 loài trai ốc, 75 loài tôm, 7 loài mực, 653 loài rong biển ) và là
nơi chứa đựng một nguồn tài nguyên khoáng sản đáng kể.
Ở nước ta có hơn 3000km bờ biển kéo dài từ Bắc vào Nam. Biển Việt Nam có
tính đa dạng sinh học cao với nhiều hệ sinh thái cửa sông đặc thù, vô số rặng san hô
và thảm thực vật biển tạo điều kiện lý tưởng cho các động vật thủy sinh sinh sống
và phát triển. Đây là nguồn lợi hải sản phong phú và đa dạng. Sản lượng khai thác
cho phép hằng năm khoảng 1,4-1,5 triệu tấn. Là một thành phố có diện tích biển
lớn, Đà Nẵng là nơi có nền kinh tế biển phát triển mạnh mẽ. Các ngành đánh bắt
nuôi trồng thủy hải sản, đặc biệt là du lịch biển đã mang lại một nguồn lợi kinh tế
cho thành phố vô cùng lớn. Giao thông biển nối liền nhiều quốc gia và có chi phí
vân tải thấp nhưng đáp ứng khối lượng vận tải lớn. Bên cạnh đó biển đóng một vai
trò rất quan trọng trong vấn đề bảo vệ an ninh quốc gia.
1.1.2 Sự ô nhiễm kim loại nặng trong hải sản
Kim loại nặng là những kim loại có tỉ trọng lớn hơn 5g/cm
3

o
C
Điểm sôi
814
o
C
Nhiệt bay hơi
34,76 kJ/mol
Nhiệt nóng chảy
24,44 kJ/mol
Áp suất hơi
100 k Pa tại 874 K
Nhiệt dung riêng
328,88 J/(kg.K)
Lớp vỏ điện tử
[Ar]3d
10
4s
2
4p
3

Độ dẫn điện
3x106 /Ω.m
Độ dẫn nhiệt
50,2 W/(m.K)
Năng lượng ion hóa thứ nhất
947kJ.mol
-1


có sự tham gia của obital d, vì vậy có khả năng mở rộng vỏ hóa trị.
Trong các hợp chất Asen có ba giá trị số oxy hóa -3, +3, +5 trong đó số oxy
hóa -3 đặc trưng cho Asen. Asen bền trong không khí khô, nhưng bề mặt bị oxy hóa
dần trong không khí ẩm thành lớp xỉn màu đồng cuối cùng thành màu đen bao
quanh nguyên tố. Khi dun nóng trong không khí , Asen bắt cháy tạo thành
Asentrioxit- thực tế là tetrasen hexaoxit As
4
O
6
, đun nóng trong oxy tạo thành asen
penoxyt- thực tế là tetraasen decaoxyt As
4
O
10
và As
4
O
6
.
Asen không phản ứng với nước trong điều kiện thiếu oxy hoặc các điều kiện
thường. Ở dạng bột nhỏ, Asen bốc cháy trong khí Clo tạo thành triclorua.
2As + 3Cl
2

 2AsCl
3

Khi đun nóng Asen cũng tương tác với brom, iot, lưu huỳnh. Asen được điều
chế như kim loại, khi khử oxit của chúng bằng cacbon hay hydro sẽ thu được
Asen.Nó không tác dụng với axit không có tính oxy hóa nhưng dễ dàng phản ứng

1.2.3. Tính chất hóa học của các hợp chất Asen [6, 8]
 Một số phản ứng đặc trưng của As
+3
:
Các hợp chất As
+3
phổ biến như As
3
O
4
, H
3
AsO
3
, As
2
O
3
, , đều tan trong axit
HNO
3
dặc nóng, NaOH, NH
4
OH, (NH
4
)
2
S và (NH
4
)

4
)
3
AsS
3

Cho khí H
2
S qua dung dịch AsCl
3
có kết tủa màu vàng tươi là As
2
S
3
. AsCl
3

một hợp chất quan trọng của Asen, nó dễ bay hơi, dễ bị thủy phân trong môi trường
nước.
AsCl
3
+ 3H
2
O  H
3
AsO
3
+ 3HCl
Khi khử H
3

dịch cho màu xanh.
CuHAsO
3
+ NaOH  CuNaAsO
3
+ H
2
O
 Một số phản ứng đặc trưng của As
+5
:
Một số hợp chất quan trọng của As
+5
như As
2
S
5
, H
3
AsO
4
, Ag
3
AsO
4
… Trong
đó As
2
S
5

lượng Asen.
H
3
AsO
4
+ 12(NH
4
)
2
MoO
4
+ 21 HNO
3
 (NH
4
)
3
H
4
[As(Mo
2
O
7
)
6
] +
21NH
4
NO
3

3
+ 6H
2
SO
4
 6SO
2
+ AsO
3
+ 9H
2
O
-Tác dụng với I
2
:
AsH
3
+ 4I
2
+ 4H
2
O  H
3
AsO
4
+ 8HI
Một số phản ứng đặc trưng được dung trong phương pháp trắc quang là phản
ứng tạo phức asin với đietyl đithiocacbamat bạc.
1.2.4. Ứng dụng của Asen
Asen được biết đến và sử dụng rộng rãi tại Irac và một vài nơi khác từ thời cổ

9

Gali asenua là một vật liệu bán dẫn quan trọng, sử dụng trong công nghệ chế
tạo mạch tích hợp (IC), các mạch này có nhiều ưu điểm hơn so với các mạch dùng
silic.
Asenat hidro chì đã từng được sử dụng nhiều trong thế kỉ 20, làm thuốc trừ sâu
cho cây ăn quả. Việc sử dụng nó đôi khi tạo ra tổn thương não đối với người phun
thuốc này.
1.3. Độc tính của Asen [8, 9, 20]
1.3.1. Tác động sinh hóa
Asen và hợp chất của Asen có mặt ở khắp mọi nơi như trong không khí, đất,
thức ăn, nước uống và có thể xâm nhập vào cơ thể con người theo 3 đường: hô hấp,
da và chủ yếu là ăn uống. Các hợp chất dễ tan của Asen hấp thụ qua đường tiêu hóa
vào máu tới 90% và ra khỏi máu đến các tổ chức rất nhanh, nửa giờ sau khi tiếp xúc
đã tìm thấy liên kết của Asen với protein trong gan, thận, bàng quang, sau 24 giờ,
trong máu chỉ còn lại 0,1%. Asen được đào thải chủ yếu là qua nước tiểu.
Trong các hợp chất của Asen thì As(III) là độc nhất. Mức độ độc hại của các
chất được sắp xếp theo thứ tự: Asin > As(III) > As2O3 > As(V) > Asen hữu cơ.
As(III) thể hiện tính độc bằng cách tấn công lên các nhóm –SH của các enzim, làm
cản trở hoạt động của enzim.
Asen vô cơ là nguyên nhân phá huỷ các mô trong hệ hô hấp, trong gan và
thận. Nó tác động lên các enzym hoạt động đảm bảo cho quá trình hô hấp, ức chế
các enzym hoạt động và phản ứng với các nhóm sulfuahydryl của protein. Nhiều
enzym chứa các nhóm đó cũng bị tác động bởi asenit theo sơ đồ sau:
Enzim
SH
SH
As
2
O

1.3.3. Nhiễm độc mãn tính
Bệnh nhiễm độc Asen mãn tính do sử dụng nguồn nước bị ô nhiễm Asen xảy
ra nhiều nơi trên thế giới. Biểu hiện gây ấn tượng mạnh nhất là hình ảnh “Bàn chân
đen” tìm thấy đầu tiên ở Đài Loan năm 1920. nguyên nhân gây bệnh là do dân cư sử
dụng nguồn nước bị nhiễm Asen cao(0,35 – 1,10mg/l) từ các giếng khoan để sinh
hoạt. Asen còn gây hàng loạt các bệnh nội khoa như: gây tăng huyết áp, gây tắc
ngoại vi, bệnh mạch vành, mạch máu não dẫn đến thiếu máu cục bộ cơ tim và não,
là những cơ quan đảm nhận chức năng sống quan trọng. Nguy cơ mắc bệnh viêm
tắc mạch mgoại biên tăng theo thời gian tiếp xúc với Asen ngay ở nồng độ >
0,02mg/l.
Biểu hiện lâm sàn của bệnh rất đa dạng, tác hại rộng rãi tới chức năng của
nhiều hệ cơ quan: thần kinh, tim mạch, tiêu hóa, hô hấp,…Mức độ tổn thương phụ
thuộc vào độ nhạy cảm của từng cá thể, vào liều lượng và thời gian tiếp xúc. Quá
trình phát triển bệnh âm ỉ, kéo dài. Ở giai đoạn sớm thường tìm thấy các tổn thương
11

da, các triệu chứng hay gặp như: biển đổi sắc tố da(pigmentation), dày
sừng(hyperkeratosis) ở lòng bàn chân, bàn tay, đối xứng hai bên, đôi khi kèm theo
các vết nứt nẻ. Các tổn thương có thể phát triển thành ung thư da. Nguy cơ mắc
bệnh tăng ngay cả khi uống nước có nồng độ Asen < 0,05mg/l. Bệnh thường phát
triển sau khi tiếp xúc một thời gian dài ủ bệnh (5-10 năm, có thể lâu hơn).
Ngoài ra, Asen có thể làm tổn thương thần kinh, ảnh hưởng đến việc sinh sản
ưor phụ nữ và tăng nguy cơ mắc bệnh xơ gan, thiếu máu, rối loạn chuyển hóa
protein và đường. điều đáng lo ngại nhất là Asen có thể gây ung thư da, phổ, bàng
quang và thận. Nguy cơ mắc bệnh ung thư tăng theo thời gian tiếp xúc.
1.4.Tình trạng ô nhiễm biển bởi Asen hiện nay [6, 21]
1.4.1. Các dạng Asen trong môi trường biển
Mặc dù nồng độ Asen cao trong nước biển đã được biết đến cách đây hơn 100
năm, nhưng hàm lượng và tính đa dạng của các dạng Asen trong mẫu sinh vật biển
chỉ được đề cập vào khoảng 30 năm trở lại đây. Asen trong nước biển tồn tại chủ

asen trong đất và nước đã được phát hiện và nghiên cứu nhiều trên thế giới, trong
đó có vụ ô nhiễm asen trong nước ngầm ở Băng-la-đet được coi là vụ ngộ độc asen
lớn nhất trong lịch sử loài người.Và từ vấn đề ô nhiễm nguồn nước đã dẫn đến
nhiễm độc Asen trong hải sản trong đó cá biển là phổ biến nhất.Các công trình
nghiên cứu cho thấy nếu ăn cá biển trong vùng biển bị ô nhiễm thi con người sẽ bị
nhiễm độc Asen.
Việc khảo sát tình trạng ô nhiễm asen trên thế giới đã được tiến hành bởi
nhiều tổ chức, trong đó có IUPAC. Dựa trên 4 tiêu chí: Tỉ lệ các trường hợp ngộ
độc asen được ghi nhận, khả năng tiêu hóa asen vượt quá 50 μg /l, số người sống ở
các vùng tiếp xúc và khả năng giảm thiểu, khắc phục ô nhiễm của khu vực, IUPAC
đã thiết lập bản đồ ô nhiễm asen trong nước ngầm trên thế giới (hình 1.1).
13 Hình 1.1. Bản đồ ô nhiễm asen trong nước ngầm trên thế giới
Theo như bản đồ trên, khu vực ô nhiễm nặng nề nhất là Bangladesh, trên 10
triệu người có nguy cơ nhiễm độc asen do sống trong các khu vực có nồng độ asen
cao.
Vị trí các nước nhiễm asenic trên thế giới (21/9/2005): Hàm lượng asen trong
nước mưa (µg/l) ở Thái Bình Dương là 0,6; Nhật 1,6; Thụy Điển 2,5; vùng không bị
nhiễm ở Bắc Âu là 0,005 -0,018 (trung bình là 0,08) ; vùng ô nhiễm ở Bắc Âu là
3,6-84 (trung bình là 12,3). Hàm lượng asen ở thế giới trong nước biển 3,7; ở nước
sông là 4; trong nước sông ở Mỹ là 1,5; Nhật 1,7; Liên Bang Đức 3,6; Thụy Điển
0,2-10; Anh là 15. Hàm lượng asen trong nước dưới đất (µg/l) ở Nauy là 0,002-11
(trung bình là 0,02); ở Ireland 0,2-0,4; Liên Xô 3; Nhật 0,3-3,4; Mỹ 1-6; Thụy Điển
0,08-22.
1.4.4. Ô nhiễm Asen tại Việt Nam
Dựa vào nguồn gốc và đặc điểm di chuyển, tập trung của As có thể chia lãnh
thổ Việt Nam ra 3 kiểu vùng có khả năng ô nhiễm As chủ yếu như sau: miền núi,
đồng bằng, đới duyên hải.

+ HCl), hay hỗn hợp 3 axit
(HNO
3
+ H
2
SO
4
+ HClO
4
) để phân hủy mẫu trong điều kiện đun nóng mẫu trong
bình Kendan hay trong ống nghiệm. Lượng axit dùng gấp 15 – 20 lần lượng mẫu.
Thời gian hòa tan mẫu trong các hệ hở hay bình Kendan thường vài giờ tới hàng
chục giờ.
15

Trong quá trình vô cơ hóa mẫu bằng axit có các quá trình vật lý, hóa học xảy ra sự
phá vỡ mạng lưới cấu trúc của chất mẫu, giải phóng chất phân tích, đưa chúng vào
dung dịch dưới dạng các muối tan. Giải phóng chất phân tích về dạng muối tan
trong dung dịch. Phá hủy cấc hợp chất hữu cơ và mùn tạo khí CO
2
, nước và giải
phóng các kim loại trong chất mẫu hữu cơ về dạng muối vô cơ tan tỏng dung
dịch.Tạo hợp chất dễ bay hơi, làm mất đi anion trong phân tử chất mẫu … làm mẫu
bị phân hủy tạo ra các hợp chất khác tan trong dung dịch. Xảy ra các phản ứng hóa
học như: oxy hóa khử, thủy phân, tạo phức, hòa tan, kết tủa … của các phần tử chất
mẫu với các axit dùng để phân hủy mẫu và các chất có trong mẫu với nhau.
1.5.1.2. Xử lý bằng kiềm mạnh đăc nóng
Dùng các dung dịch kiềm mạnh (NaOH, KOH đặc), hay hỗn hợp của kiềm
mạnh và muối kim loại kiềm (NaOH + NaHCO
3

.Trong quá trình vô cơ hóa mẫu có các quá trình vật lý,
hóa học phá vỡ xảy ra làm bay hơi nước hấp thụ và nước kết tinh trong chất mẫu.
Sự tro hóa, đốt cháy các chất mùn, các chất hữu cơ của mẫu, phá vỡ cấu trúc ban
đầu cuẩ chất mẫu, chuyển sang các chất đơn giản. Chuyển dạng các hợp chất phức
tạp của chất mẫu, về dạng đơn giản hơn. Quá trình oxy hóa khử thay đổi hóa trị của
nguyên tố trong các chất mẫu. Giải phóng các khí như: CO, CO
2
, SO
2
…Tương tác
hóa học của các chất với nhau, tương tác với chất phụ gia thêm vào,… tạo ra các
chất lúc đầu không có. Phương pháp vô cơ hóa mẫu này có thao tác và cách làm đơn
giản, không phải dùng nhiều axit đặc, xử lí được triệt để nhất là các mẫu nền hữu
cơ, thời gian rút ngắn, dễ mất chất phân tích, dễ hấp thụ các chất bẩn trong không
khí khi đem ra khỏi quá trình nung, phân tích ion kim loại trong hợp chất hữu cơ,
chất mùn, trầm tích,…
1.5.3.Phương pháp vô cơ hóa mẫu khô – ướt kết hợp
Thực hiện xử lí ướt sơ bộ trong cốc hay chén nung bằng một lượng nhỏ axit,
chất phụ gia để phá vỡ sơ bộ cấu trúc ban đầu của các hợp chất mẫu, tạo điều kiện
giữ một số nguyên tố có thể bay hơi khi nung.
Phương pháp vô cơ hóa mẫu này hạn chế sự mất mát một số chất phân tích, sự tro
hóa là triệt để, sau khi hòa tan sẽ được dung dịch mẫu trong suốt, tốn ít dung dịch
axit (khoảng 1/4 đến 1/3 so với vô cơ hóa ướt), thời gian nhanh hơn, không phải
đuổi axit dư lâu, hạn chế độc hại và nhiễm bẩn mẫu phân tích, trang thiết bị đơn
giản.

Qua quá trình tìm hiểu nghiên cứu nhận thấy phương pháp vô cơ hóa mẫu
ướt có những ưu điểm phù hợp với việc phân tích xác đinh As trong mẫu cá biển
bằng phương pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử AAS. Vì vậy trong đề tài chúng tôi
chọn phương pháp vô cơ hóa mẫu ướt bằng hỗn hợp axit.

Axit pecloric (HClO
4
) có tính oxi hóa mạnh, có thể ăn mòn kim loại, không
phản ứng với các axit khác, phá hủy hợp chất hữu cơ. Do axit pecloric (HClO
4
) có
thể gây nổ mạnh khi tiếp xúc với các nguyên liệu hữu cơ và các chất vô cơ dễ bị oxi
hóa nên thường phải oxi hóa mẫu trước bằng axit nitric (HNO
3
) sau đó mới sử dụng
axit pecloric (HClO
4
) (đặc biệt là trong lò vi sóng). Loại mẫu áp dụng: các mẫu hữu
cơ và vô cơ. Trong nhiều trường hợp ta phải sử dụng hỗn hợp các axit mới có thể vô
cơ hóa mẫu hoàn toàn mẫu.
1.6. Các phƣơng pháp xác định Asen [6, 10]
1.6.1. Phương pháp phổ hấp thụ nguyên tử kết hợp sinh khí Asin (AsH
3
)
Quang phổ hấp phụ nguyên tử (AAS) là một kỹ thuật phân tích lượng vết các
nguyên tố phổ biến, được sử dụng nhiều trong các phòng thí nghiệm với độ chọn
lọc, độ lặp cao, có thể phân tích hàng loạt mẫu trong thời gian ngắn, giá thành thiết
bị không quá đắt. Phương pháp này được áp dụng rộng rãi trong phân tích định
lượng Asen kết hợp vợi thiết bị tạo khí Hidrua.
Nguyên tắc : Asen trong các đối tượng phân tích có thể tồn tại ở dạng As(III)
hay As(V), hiệu suất tạo khí hidrua của hai dạng này khác nhau nên tất cả Asen
trong mẫu phải được khử về As(III) nhờ tác nhân khử của KI hoặc NaI. Sau đó
As(III) phản ứng với hidro mới sinh (tạo thành khi tác nhân khử Zn hoặc NaBH
4


để loại bỏ H
2
S, và tiếp tục đi vào ống thuỷ tinh dài được gắn chặt với
bình phản ứng, bên trong có đặt giấy tẩm HgCl
2
. Khí asin làm cho giấy tẩm có màu
vàng nâu do phản ứng:
AsH
3
+ 3HgCl
2
= As(HgCl)
3
(vàng nâu) + 3HCl
Chiều cao của đoạn giấy màu vàng tuỳ thuộc vào lượng asin. Đo chiều cao này
ta có thể xác định được lượng asen có trong mẫu phân tích. Phương pháp này có
ngưỡng phát hiện tối thiểu là 1 g asen. Vì AsH
3
rất dễ bay hơi nên dụng cụ xác
định As phải thật kín.
1.6.3.Phương pháp quang phổ hấp thụ phân tử UV – VIS bằng thuốc thử bạc
dietylditiocacbamat (AgDDTC)
Nguyên tắc của phương pháp là phản ứng của asin với AgDDTC tạo thành
hợp chất có màu đỏ khi có mặt piridin (hoặc cloroform). Cường độ màu của dung
dịch tỷ lệ với lượng asen có trong dung dịch.
Lượng asen có trong mẫu sẽ chuyển về asenat bằng dung dịch KI hoặc NaI,
sau đó dưới tác dụng của dòng hiđro mới sinh do phản ứng của Zn với axit HCl
asenat bị khử thành asin. Khí asin tạo thành đi qua ống lọc đã nhồi bông thủy tinh
19


-Phản ứng làm giàu chất điện cực dưới dạng hợp chất khó tan hoặc với ion
kim loại dùng làm điện cực hoặc với một ion nào đó trong dung dịch.
-Hấp phụ điện hóa các chất lên bề mặt điện cực làm việc bằng cách thêm vào
dung dịch một thuốc thử có khả năng bị hấp phụ lên bề mặt điện cực, sau khi hấp
phụ nó sẽ tạo phức với ion cần xác định để tập trung ion đó lên bề mặt điện cực. 20

1.7. Giới thiệu về phƣơng pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử AAS [7, 10]
1.7.1. Cơ sở lý thuyết của phép đo
1.7.1.1. Sự xuất hiện phổ hấp thụ nguyên tử
Khi nguyên tử tồn tại tự do ở thể khí và ở trạng thái năng lượng cơ bản, thì
nguyên tử không thu hay không phát ra năng lượng. Tức là nguyên tử ở trạng thái
cơ bản. Song, nếu chiếu vào đám hơi nguyên tử tự do một chùm tia sáng đơn sắc
có bước sóng phù hợp, trùng với bước sóng vạch phổ phát xạ đặc trưng của nguyên
tố phân tích, chúng sẽ hấp thụ tia sáng đó sinh ra một loại phổ của nguyên tử. Phổ
này được gọi là phổ hấp thụ của nguyên tử. Quá trình này gọi là quá trình hấp thụ
nguyên tử. Tuy nhiên, nguyên tử không hấp thụ tất cả các bức xạ mà nó phát ra
trong quá trình phát xạ. Quá trình hấp thụ xảy ra đối với các vạch nhạy, vạch đặc
trưng của nguyên tố đó.
1.7.1.2. Nguyên tắc chung của phương pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử AAS
Để thực hiện phép đo AAS của một nguyên tố cần phải thực hiện các quá trình
sau:
- Chọn các điều kiện và trang thiết bị phù hợp để chuyển mẫu phân tích từ
trạng thái ban đầu (rắn hoặc dung dịch) thành trạng thái hơi của các nguyên tử tự
do.

thuật nguyên tử hóa, nên chúng ta cũng có hai phép đo tương ứng. Đó là phép đo
phổ hấp thụ nguyên tử trong ngọn lửa (F- AAS có độ nhạy cỡ 0,1 ppm) và phép đo
phổ hấp thụ nguyên tử không ngọn lửa (GF – AAS có độ nhạy cao hơn kỹ thuật
ngọn lửa 50- 1000 lần, cỡ 0,1- 1 ppb).
Trong đề tài này chúng tôi sử dụng kỹ thuật nguyên tử hóa mẫu bằng ngọn lửa
đèn khí.
1.7.2.3.Hệ thống quang và detecter
Có nhiệm vụ thu và phân ly và chọn vạch phổ hấp thụ cần đo hướng vào nhân
quang điện (detecter) phát tín hiệu hấp thụ AAS của vạch phổ.
1.7.2.4. Trang bị chỉ thị đo kết quả
Bộ phận này có thể là một điên kế chỉ năng lượng hấp thụ của vạch phổ hoặc
là máy tự ghi để ghi lại cường độ vạch phổ dưới dạng các pic. Có thể máy hiện số
Digical hay máy in( printer) để in ngay kết quả đo lên giấy. Thông thường các máy
hiện đại đều nối chung với một máy tính, cho phép điều chỉnh toàn bộ quá trình đo,
tìm điều kiện tối ưu, xử lý kết quả đo.
22

Chúng ta có thể minh họa một hệ thống máy đo phổ hấp thụ nguyên tử như sơ
đồ hình 1.3.

Hình 1.3. Sơ đồ cấu tạo hệ thống máy AAS
a) Hệ 1 chùm tia; b) Hệ 2 chùm tia
1- Nguồn phát tia bức xạ đơn sắc; 2- Hệ thống nguyên tử hóa mẫu; 3- Hệ thống
đơn sắc và detetctor; 4- Bộ khuếch đại và chỉ thị kết quả đo.
1.7.3. Kỹ thuật nguyên tử hóa mẫu.
Nguyên tử hóa mẫu là giai đoạn tạo ra các nguyên tố tự do, là yếu tố sinh ra
phổ AAS.
* Phép đo phổ F-AAS:
Kỹ thuật F-AAS dùng năng lượng nhiệt của ngọn lửa đèn khí để hoá hơi và
nguyên tử hoá mẫu phân tích. Do đó mọi quá trình xảy ra trong khi nguyên tử hoá

Yếu tố ảnh hưởng này gọi là matrix effect, nhưng không phải lúc nào cũng
xuất hiện, mà chỉ thấy trong một số trường hợp nhất định, thường đó là các mẫu
chứa các nguyên tố nền ở dạng hợp chất bền nhiệt khó bay hơi và khó nguyên tử
hóa.
 Nồng độ axit trong mẫu
Nồng độ axit trong mẫu luôn có ảnh hưởng đến cường độ vạch phổ của
nguyên tố phân tích. Ảnh hưởng này thường gắn liền với loại anion của axit. Các
axit khó bay hơi thường làm giảm mạnh cường độ vạch phổ, còn các axit dễ bay hơi
24

thường gây ảnh hưởng nhỏ. Chỉ riêng 2 anion ClO
4
-
và CH
3
COO
-
gây hiệu ứng
dương . Các loại anion khác gây hiệu ứng âm theo thứ tự Cl
-
, NO
3
-
, SO
4
2-
, PO
4
3-
,

Nguyên tắc: chuẩn bị một dãy dung dịch chất chuẩn cần phân tích có nồng
độ chính xác khác nhau, tăng dần: C
1
, C
2
, C
3
, C
4
, C
5
,…
Thêm thuốc thử phân tích, tạo môi trường phù hợp. Đo mật độ quang cho các dung
dịch chuẩn ta được các giá trị D
1
, D
2
, D
3
, D
4
, D
5
,…Xây dựng đồ thị D = f (C) theo
dạng tuyến tính bậc một: y = a.x + b.
25 Hình 1.4. Đường chuẩn của phương pháp đo quang
Chuẩn bị dung dịch phân tích trong điều kiện tương tự như dung dịch chuẩn,

1

C
2

C
3

C
4

C
5

Lượng mẫu phân
tích
C
x

C
x

C
x

C
x

C
x


A
l

A
2

A
3

A
4

A
5Tiếp đó cũng chọn các điều kiện thí nghiệm phù hợp và một vạch phổ
của nguyên tố phân tích, tiến hành ghi cường độ hấp thụ của vạch phổ đó theo
D
D
5

D
4

D
x

D


Nhờ tải bản gốc

Tài liệu, ebook tham khảo khác

Music ♫

Copyright: Tài liệu đại học © DMCA.com Protection Status