ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN
KHOA HÓA HỌC – BỘ MÔN HÓA HỮU CƠ

NIÊN LUẬN
NGHIÊN CỨU PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH VÀ XỬ LÝ
ESTE PHTALAT TRONG MÔI TRƯỜNG
Giáo viên hướng dẫn : TS.Chu Ngọc Châu
Sinh Viên : Nguyễn Thị Quỳnh
Lớp : K56A Hóa Học
Hà Nội, 2014
KHOA HÓA _TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN
Lời cảm ơn.
Lời đầu tiên cho em được gửi tới cô giáo –TS. Chu Ngọc Châu lời cảm ơn
chân thành và sâu sắc. Cô là người đã giao đề tài và chỉ bảo, hướng dẫn, giúp đỡ
em rất tận tình trong suốt quá trình nghiên cứu và hoàn thành bài niên luận.
Em xin chân thành cảm ơn các thầy cô cùng các bạn Khoa Hóa Học –
Trường Đại Học khoa Học Tự Nhiên đã tạo điều kiện thuận lợi và nhiệt tình giúp
đỡ cho em trong suốt quá trình em thực hiện đề tài.
Trong quá trình làm bài niên luận, do trình độ lý luận cũng như những kiến
thức trong kinh nghiệm thực tiễn còn hạn chế nên bài làm của em còn nhiều sai sót,
rất mong nhận được những ý kiến đóng góp của các thầy, cô để em có thể hoàn
thành đề tài tốt hơn.
Em xin chân thành cảm ơn!
2
KHOA HÓA _TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN
BẢNG KÝ HIỆU VIẾT TẮT
ACN Dung môi acetonitrile
ECD Detector bắt điện tử
FID Detector ion hóa ngọn lửa
GC Phương pháp sắc ký khí

Vậy nghiên cứu phương pháp xác định các phtalat đơn giản, nhanh chóng và
đáng tin cậy cũng như việc nghiên cứu phân hủy chúng trong môi trường rất có ý
nghĩa trong việc đánh giá các nguy cơ thôi nhiễm, ảnh hưởng độc hại của nhóm
chất este phtalat đến sức khỏe con người. Vì vậy chúng tôi chọn đề tài “ NGHIÊN
CỨU PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH VÀ XỬ LÝ ESTE PHTALAT TRONG
MÔI TRƯỜNG”.
5
KHOA HÓA _TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ NHÓM CHẤT ESTE PHTALAT
1.1 Công thức và tên gọi.
Công thức cấu tạo chung của các phtalat như sau:

Đây là công thức cấu tạo chung của các este o-phtalat hay còn được gọi là đi-
este của axit benzenedicarboxylic. R và R' là 2 gốc của 2 rượu đã tác dụng với axit
phtalic để thu được este phtalat. Hai nhóm này có thể giống nhau hoặc khác nhau
tùy thuộc rượu tham gia phản ứng. Cấu trúc khác nhau của 2 nhánh này sẽ tạo ra
những tính chất hóa học và vật lý rất riêng của phân tử và làm thay đổi hoạt tính
sinh học của chúng [13,16].
Các este phtalat được phân loại cao và thấp[11], tùy thuộc vào trọng lượng
phân tử của chúng:
Phtalat cao bao gồm những phân tử có 7-13 nguyên tử Carbon trong cấu tạo
hóa học của chúng. Các phtalat cao phổ biến nhất bao gồm diisononyl phtalat
(DINP), diisodecyl phtalat (DIDP) và dipropylheptyl phtalat (DPHP). Phtalat cao
thường được sử dụng trong các sản phẩm PVC như dây và cáp điện, sàn, tường bao
che, phim tự dính, da tổng hợp, vải bọc và mái nhà và các ứng dụng ô tô.
Phtalat thấp bao gồm những phân tử có 3-6 nguyên tử carbon trong cấu tạo
hóa học của chúng. Các phtalat thấp phổ biến nhất bao gồm di (2-ethylhexyl)
phtalat (DEHP) và dibutyl phtalat (DBP). Phtalat thấp thường được sử dụng trong
các thiết bị y tế, phụ gia tong sản xuất nhựa dẻo, chất kết dính và mực.
6

2
4 Di-n-propyl Phtalat DPP C
6
H
4
[COO(CH
2
)
2
CH
3
]
2
5 Diisobutyl Phtalat DIBP C
6
H
4
(COOCH
2
CH(CH
3
)
2
]
2
6 eButyl cyclohexyl Phtalat BCP CH
3
(CH
2
)

9 Butyl benzyl Phtalat BBP CH
3
(CH
2
)
3
OOCC
6
H
4
COOCH
2
C
6
H
5
10 Di-n-hexyl Phtalat DNHP C
6
H
4
[COO(CH
2
)
5
CH
3
]
2
11 Diisohexyl Phtalat DIHxP C
6

)
3
OO C
6
H
4
COO(CH
2
)
9
CH
3
14 Ditridecyl Phtalat DTDP C
6
H
4
[COO(CH
2
)
12
CH
3
]
2
15 Di(n-octyl) Phtalat DNOP C
6
H
4
[COO(CH
2

)
2
]
2
18 Diundecyl Phtalat DUP C
6
H
4
[COO(CH
2
)
10
CH
3
]
2
7
KHOA HÓA _TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN
1.2 Tính chất lý hóa của các este phtalat.
Nhóm các este phtalat là những chất lỏng dạng dầu, dễ bay hơi, có mùi nhẹ,
không tan trong nước và cacbon tetraclorua, nhưng lại tan tốt trong các dung môi
hữu cơ như metanol, acetonitril, hexan, các dung dịch dầu ăn, chất béo. Chúng có
thể tan được trong máu và những chất dịch cơ thể có chứa lipoprotei. Khi bị phân
hủy bởi nhiệt các phtalat này cho khí mùi hơi chát. Phtalat không có tương tác với
những muối nitrat, kiềm, axit hay những chất oxy hóa mạnh.
1.3 Sự tồn tại và ảnh hưởng của este phtalat đến sức khỏe con người.
8
KHOA HÓA _TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN
Phần lớn các este phtalat được sử dụng trong nhựa, làm cho nhựa dẻo, linh hoạt
hơn, đàn hồi tốt hơn.trong mỹ các phtalat cũng được thêm vào để làm tăng độ mịn,

tích các hợp chất này phải đủ mạnh để không bị ảnh hưởng lẫn nhau của các phtalat
khi xác định đồng thời. Và sắc ký đáp ứng tốt được điều đó. Vì là các este nên có
thể sử dụng cả sắc ký khí và sắc ký lỏng để phân tích. Tuy nhiên khi dùng sắc ký
khí phải được ghép nối với detector khối phổ mới cho hiệu quả cao, còn các
detector khác đều kém nhậy (như FID, ECD). Sắc ký lỏng thì có thuận lợi hơn là có
thể sử dụng detector UV cũng có thể định lượng cũng như định tính được các
phtalat. Tuy cũng có nhiều ưu nhược điểm khác nhau, khi dùng HPLC-UV thì khi
phân tích mẫu thực, kết quả phải được kiểm chứng lại bằng một phương pháp mạnh
hơn như ghép nối với MS. Bởi vì dạng phổ hấp thụ của các phtalat rất giống với
nhiều chất khác có một vòng benzen, bước sóng hấp thụ cũng không đặc trưng nên
khả năng định tính thấp. Tuy nhiên trên một số đối tượng nhất định, nền mẫu kém
phức tạp hơn thì HPLC-UV lại ưu việt hơn nhờ giá thành rẻ hơn và khá chính xác,
phương pháp xử lý mẫu đơn giản. Thêm một nghiên cứu nữa về phương pháp tách
và định lượng các phtalat, theo tài liệu [8], tác giả Hyun Jung Koo và cộng sự đã
nghiên cứu và ứng dụng phương pháp HPLC-UV để xác định 04 phtalat (DEP,
DBP, BBP, DEHP) trong các mẫu mỹ phẩm. Sử dụng hệ máy HPLC của Hitachi
(model L-700, Tokyo), bộ phận bơm mẫu tự động, cột Supecol LC-18 5μm
(250mm×4,6mm), nhiệt độ cột 200C±20C. Pha động tỷ lệ 88:12 (88% ACN và
12% dung dịch đệm trietylamine 0,08% pH 2,8 được điều chỉnh pH bằng axit
photphoric 1mol/L). Tốc độ dòng 0,7 mL/phút, tổng thời gian chạy là 50 phút.
Đường chuẩn dựng từ 10-400ppm, sử dụng chất nội chuẩn DnHP. Kết quả thu
được, phát hiện 19/21 mẫu sơn móng tay và 11/42 mẫu nước hoa chứa DBP, 24/42
mẫu nước hoa chứa DEP với hàm lượng khá cao. Trong nghiên cứu này còn chỉ ra
10
KHOA HÓA _TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN
mức con người nhiễm phải các phtalat khi sử dụng mỹ phẩm hàng ngày. Ước tính
dựa trên lượng các phtalat phát hiện được trên các đối tượng mẫu.
2.2 Một vài phương pháp khác xác định các este phtalat.
Ngoài phương pháp HPLC, một phƣơng pháp phổ biến để xác định các
phtalat là GC-MS. Có thể sử dụng sắc kí khí ghép nối với các detector khác để xác

quả thu được cho thấy 4 loại phtalat phổ biến là DEHP, BBP, DBP và DINP có mặt
trong tất cả 24 mẫu thí nghiệm với hàm lượng từ <0,1%-16,22%. Sau khi mẫu được
xác định bằng GC-ECD thì đƣợc kiểm tra để khẳng định lại bằng GC-MS.
12
KHOA HÓA _TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN
CHƯƠNG 3: Phản ứng phân hủy các este phtalat trong môi trường nước
Phtalat bị phát tán vào môi trường sinh thái chủ yếu do nước thải từ các nhà
máy, gây ô nhiễm môi trường và phát sinh bệnh tật cho con người. một số phtalat
( DMP,DEP,DBP ) được đánh giá là chất gây ô nhiễm hàng đầu. Tìm ra các
phương pháp để phân hủy sinh học và làm suy thoái các phtalat trở thành vấn đề
cấp thiết được nhiều nhà khoa học quan tâm.
Nhóm các nhà hóa học Lei Xưa Trung quốc [9] đã nghiên cứu về quá trình oxy
hóa quang phân hủy xúc tác TiO2 với nhóm chất Phtalat bao gồm di-n-butyl phtalat
(DBP), diethyl phtalat (DEP), và dimethyl phtalat (DMP) dưới bức xạ ánh sáng mô
phỏng theo bức xạ ánh sáng mặt trời (= 320-680 nm) ,PAE (5mgL-1, 100 ml) và
PW12/TiO2-19.8 (100 mg) trong 90 phút DBP, DEP, DMP phân hủy tương ứng đạt
đến 98%, 84%, và 80%. Ngoài ra, DBP và DEP đã được khoáng hóa gần như hoàn
toàn khi tăng thêm thời gian chiếu xạ ánh sáng đến 12h.
Chihiro Ooka cùng các cộng sự [4] đã tiến hành nghiên cứu về sự hấp phụ và
phân hủy quang của phtalat trong nước với xúc tác đất sét TiO2 (TiO2 pillared). Di-
n-butyl phtalat (DBP) và dimethyl phtalat (DMP) đã được chọn làm chất nghiên
cứu. Thí nghiệm được thực hiện ở nhiệt độ phòng bằng cách sử dụng một thiết bị
hình trụ được làm bằng thủy tinh borosilicate có thể tích 30ml. 25ml dung
dịchphtalat este với nồng độ 40 ppm và 30 mg chất xúc tác TiO2 được cho vào thiết
bị và được khuấy trong bóng tối. Mẫu đang phản ứng được lấy thông qua một nắp
cao su để theo dõi nồng độ các chất. Sự biến đổi của nồng độ được theo dõi bằng
phương pháp sắc ký lỏng hiệu năng cao và sau đó đo nồng độ mẫu tại trạng thái cân
bằng. Sau khi phản ứng hấp thụ quang đã đạt cân bằng, thực hiện chiếu xạ tia cực
tím. Nguồn chiếu xạ là một ánh sáng đen (Bước sóng tia cực tím cường độ tối đa:
365 nm, tia cực tím chiếu sáng trên bề mặt của lò phản ứng: 0.80 mWc/cm2). Nồng

KẾT LUẬN
14
KHOA HÓA _TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN
Qua nghiên cứu tìm hiểu các phương phương pháp phân tích và các phương
án xử lý nhóm chất este phtalat trong môi trường chúng tôi thu được như sau:
Phương pháp sắc ký lỏng hiệu năng cao ghép nối detector UV (HPLC) là
phương pháp hiệu quả, khá chính xác để định lượng cũng như định tính phtalat trên
một số đối tượng ít phức tạp. Đối với mẫu thực cần kiểm chứng lại bằng cách ghép
nối với MS. Ngoài ra tùy từng đối tượng mà có thể sử dụng sắc kí khí ghép nối
khối phổ GC-MS, hoặc GC ghép nối với FID hoặc ECD.
Xác định được quá trình quang phân hủy este phtalat nhờ xúc tác TiO
2
dưới
chiếu xạ UV tương tự như ánh sang mặt trời trong khoảng thời gian 9h đến 12h cho
hiệu quả cao, các phtalat bị phân hủy 80% đến 98%. Đây là một kết quả hết sức
tuyệt vời, đem lại nhiều hy vọng.
Cùng với sự nỗ lực của các nhà khoa học, việc tìm ra các biện pháp
phân hủy các este phtalat là một tín hiệu đáng mừng, hứa hẹn những giải pháp khả
quan để xử lý cũng như ngăn chặn những nguy hiểm mà chất độc này mang lại.
15
KHOA HÓA _TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN
Tài liệu tham khảo.
Tiếng Việt
1. Phạm Luận(2000). Cơ sở lý thuyết sắc ký lỏng hiệu năng cao, NXB ĐH Bộ Y Tế
(ngày 29 tháng 6 năm 2011), Quyết định: “Về việc ban hành QGHN.
Tiếng Anh
2. Baoling Y., Xiaoting L., Kunlin L., and Wuqiang C. (2011), “Degradation of
dimethyl phtalat (DMP) in aqueous solution by UV/Si–FeOOH/H2O2” , Colloids
and surfaces A:Physicochemiscal Engineering Aspects, 379, pp 157-162.
3. Baoling Y., Xiang-Zong L., and Nigel G. (2008), “ Reaction pathways of dimethyl

“Comparison of UPLC and HPLC for Analysis of 12 phtalat”, Institute of industrial
Product Inspection, Chinese Academy of Inspection and Quarantine, 100123
Beijing, China, 68, pp. 806-809.
15. Twelfth Edition (2011), “Report on Carcinogens”, U.S. Department of Health and
Human Services, Public Health Service, National Toxicology Program,
http://ntp.niehs.nih.gov/go/roc12
16. Ursel Heudorf, Volker Mersch-Sundermann, Jürgen Angerer (2007), “Phtalat:
Toxicology and exposure”, International Journal of Hygiene and Environmental
Health, Volume 210, Issue 5, Pages 623-634.s
17