LỜI CẢM ƠN
Em xin bày tỏ lòng cảm ơn sâu sắc tới thầy giáo Ths. Phan Thanh Phương đã
tận tình hướng dẫn, chỉ bảo, tạo điều kiện thuận lợi cho em trong suốt quá trình thực
hiện khóa luận.
Em cũng xin chân thành cảm ơn các thầy cô, cán bộ phòng thí nghiệm khoa
Hóa học trường Đại học Khoa Học và các thầy cô, cán bộ của viện hàn lâm khoa
học và công nghệ Việt Nam đã trực tiếp truyền thụ cho chúng em những kiến thức
nền tảng hết sức quan trọng trong thời gian học tập tại trường, trong quá trình làm
khóa luận.
Em xin cảm ơn những người bạn, những anh chị đã cho những ý kiến đóng
góp quan trọng trong suốt quá trình thực hiện khóa luận tốt nghiệp.
Mặc dù đã cố gắng nhưng vẫn không tránh khỏi những sai sót và khiếm
khuyết, em rất mong được sự đóng góp của thầy cô.
Em xin chân thành cảm ơn!
Thái Nguyên, ngày 05 tháng 05 năm 2015
Sinh viên thực hiện
CAO THỊ BÌNH MINH
1
MỤC LỤC
2
DANH MỤC HÌNH ẢNH
3
DANH MỤC BẢNG BIỂU
4
MỞ ĐẦU
Hơn hai trăm năm trước đây, M. V. Lơmanôxop đã nêu một định nghĩa rõ
ràng và đơn giản về khái niệm “kim loại”, Ông đã viết: “Kim loại là những vật thể
rắn, dễ rèn và sáng ngời”. Thật vậy, sắt, nhôm, đồng, vàng, bạc, chì, thiếc và các
kim loại khác mà ta đã có dịp tiếp xúc đều hoàn toàn phù hợp với cách diễn đạt như
vậy. Nhưng không phải vô cớ mà người ta nói rằng, chẳng có quy tắc nào mà không
có ngoại lệ. Trong thiên nhiên có gần tám mươi kim loại, nhưng trong số đó chỉ có

vàng vẫn còn tồn tại. Đơn cử, ở châu Phi, lượng thủy ngân được sử dụng để khai
thác vàng cũng đang gia tăng theo sự lên giá của vàng.
Bởi lẽ, lọc vàng bằng thủy ngân vốn là một phương pháp thủ công phổ biến,
nhanh chóng và tương đối rẻ tiền. Thủy ngân tự “hút” vàng và rất dễ tách vàng ra
khỏi đá và các vật liệu khác.
Tuy nhiên, hậu quả để lại là một lượng thủy ngân lớn đã bị rò rỉ ra môi
trường, khoảng 70% số này thường được tìm thấy trong nguồn nước, gieo rắc nguy
cơ lâu dài đối với những công nhân khai thác mỏ và cộng đồng dân cư vùng hạ lưu
hoặc vùng thuận hướng gió thổi từ các khu khai thác vàng.
Đặc biệt là phụ nữ mang thai khi bị phơi nhiễm với thủy ngân có thể sinh con
bị nhiễm độc thủy ngân bẩm sinh gây quái thai, dịtật.
Độc tính của thủy ngân phụ thuộc rất nhiều vào dạng hóa học của nó. Vì vậy
phân tích và đánh giá tổng hàm lượng thủy ngân trong các mẫu sinh học và mẫu
môi trường là vấn đề các nhà khoa học hiện nay đang quan tâm.
Từ lâu hàm lượng các nguyên tố lượng vết trong cơ thể người đã được xác
định qua các mẫu sinh học bằng cách phân tích máu. Tuy nhiên , việc phân tích máu
kéo theo một số vấn đề khó khăn như việc lấy và bảo quản mẫu phức tạp, vì vậy các
nhà khoa học đã nghiên cứu các khả năng lấy các mẫu sinh học khác của người để
loại trừ được các khó khăn đó. Năm 1954, Flesch đề xuất sử dụng mẫu tóc làm chỉ
thị cho phân tích các nguyên tố lượng vết trong cơ thể dựa trên chức năng như một
"cơ quan bài tiết thu nhỏ" của nó. Hammer đã chứng minh rằng trong một số trường
hợp phân tích tóc tốt hơn là phân tích máu vì nhiều nguyên tố vi lượng vết tích lũy
trong tóc.[5,12,14]
Sự tiện dụng và tin cậy của việc phân tích tóc đã được chứng minh qua nhiều
nghiên cứu. Năm 1975, trong một báo cáo gửi tới hệ thống quan trắc môi trường
toàn cầu (GESM) đã đề xuất tóc là một vật liệu quan trọng hữu ích trong quan trắc
sinh học hàm lượng vết các kim loại ở người. Một chương trình quan trắc của cơ
quan năng lượng nguyên tử quốc tế (IAEA) cũng cho thấy tóc là một chỉ thị tin cậy
cho việc đánh giá sự phơi nhiễm với các nguyên tố lượng vết gây ô nhiễm chính. Tổ
chức bảo vệ môi trường Hoa Kỳ (EPA) đã kết luận rằng "tóc là một loại mô đầy ý

Phân tích tổng hàm lượng thủy ngân trong mẫu tóc.
Xử lý và đánh giá kết quả
7
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN
1.1. Giới thiệu về nguyên tố thuỷ ngân
Hg là viết tắt của Hydrargyrum, từ Latinh hóa của từ Hy Lạp Hydrargyros, là
tổ hợp của 2 từ ' nước' và ' bạc' - vì nó lỏng giống như nước, và có ánh kim giống
như bạc. Trong ngôn ngữ châu Âu, nguyên tố này được đặt tên là Mercury, lấy theo
tên thần Merycury của người La Mã, được biết đến với tính linh động và tốc độ.
Biểu tượng giả kim thuật của nguyên tố này cũng là biểu tượng chiêm tinh học cho
Thủy Tinh.[16]
1.1.1. Tính chất vật lý và tính chất hoá học của nguyên tố thuỷ ngân
Thủy ngân (Hg) là nguyên tố thuộc nhóm IIB trong bảng hệ thống tuần hoàn
các nguyên tố hóa học, có số thứ tự là 80, cấu hình electron lớp ngoài cùng là:
4f
14
5d
10
6s
2
. [5,3]
Bảng 1: Một số hằng số vật lý của thủy ngân
Cấu hình electron [Xe] 4f
14
5d
10
6s
2
Năng lượng ion hóa, Ev
I

bão hòa của thủy ngân là 1,3.10
3
mmHg. Thủy ngân có trọng lượng riêng là 13,55 (ở
20
0
C), khi hóa rắn trở nên dễ rèn như chì và là những tinh thể bát diện phát triển
thành hình kim. Thủy ngân tinh khiết khi đổ ra sẽ tạo thành những giọt tròn lấp
lánh, linh động. Thủy ngân không tinh khiết bị phủ lớp váng và để lại những vạch
trắng dài. Thủy ngân tan được trong các dung môi phân cực và không phân cực,
dung dịch của thủy ngân trong nước (khi không có không khí) ở 25
0
C chứa 6.10
-8
g
8
Hg/l. Thủy ngân tạo nên nhiều hợp kim với các nguyên tố kim loại, hợp kim của
thủy ngân được gọi là hỗn hống. Tùy thuộc vào tỉ lệ của kim loại tan trong thủy
ngân, hỗn hống có thể ở dạng lỏng hoặc rắn.
Tính chất của thủy ngân phụ thuộc vào trạng thái oxi hóa của nó. Phần lớn
thủy ngân tồn tại trong nước, đất, trầm tích, sinh vật (tất cả môi trường trừ khí
quyển) đều ở dạng muối thủy ngân vô cơ hoặc hữu cơ. Trong muối vô cơ, thủy
ngân có hóa trị I và II, trong các hợp chất hữu cơ thủy ngân có hóa trị II. Thủy ngân
không tác dụng với oxi ở nhiệt độ thường, nhưng tác dụng rõ rệt ở 300
0
C tạo thành
HgO và ở 400
0
C oxit đó lại phân hủy thành nguyên tố. Thủy ngân phản ứng dễ dàng
với nhóm halogen và lưu huỳnh. Thủy ngân chỉ tan trong những axit có tính oxi hóa
mạnh như HNO

Trong thiên nhiên, thủy ngân tồn tại chủ yếu dưới dạng các khoáng vật:
xinaba hay thần sa (HgS), timanic (HgSe), colodoit (HgTe), livingtonit (HgSb
4
O
7
),
montroydrit (HgO), calomen (Hg
2
Cl
2
)…Rất hiếm khi gặp thủy ngân dưới dạng tự
do. Thần sa là quặng duy nhất của thủy ngân, nhiều khi bắt gặp chúng tạo thành các
mỏ lớn. Nói chung thần sa khác với các sunfua khác là khá bền vững trong miền oxi
hóa. Các khoáng vật cộng sinh với thần sa thường có antimonit (Sb
2
S
3
), pyrit (FeS
2
),
asenopyrit (FeAsS), hùng hoàn (As
2
S
3
)…Các khoáng vật phi quặng đi kèm theo
thần sa thường có: thạch anh, canxit, nhiều khi có cả fluorit, barit…
Trong nước tự nhiên, các hợp chất của thủy ngân dễ bị khử hoặc bị bay hơi
nên hàm lượng của thủy ngân trong nước rất nhỏ. Nồng độ của thủy ngân trong
nước ngầm, nước mặt thấp thường nhỏ hơn 0,5 µg/l . Nó có thể tồn tại ở dạng kim
loại, dạng ion vô cơ hoặc dạng hợp chất hữu cơ.Trong môi trường nước giàu oxi,

H
3
C Hg C N
Metyl nitril thủy ngân
H
3
C Hg N CH
NH(CN)
NH
2
NH
2
Metyl dixyan diamit thủy ngân
CH
3
-Hg-OOC-CH
3
Metyl axetat thủy ngân
CH
3
-Hg-Cl Metyl clorua thủy ngân
Ngoài ra thủy ngân còn được sử dụng nhiều trong các thiết bị nghiên cứu
khoa học, làm thuốc diệt chuột, thuốc trừ sâu, chất tẩy uế.
10
1.1.3 Các dạng tồn tại trong môi trường.
Có thể liệt kê thủy ngân theo các dạng tồn tại :
+ Thủy ngân nguyên tử, dưới dạng lỏng (kí hiệu Hg). Đây là một dạng quen
thuộc và thường thấy trong các nhiệt kế.
+ Thủy ngân dưới dạng khí (kí hiệu Hg), là thuỷ ngân dưới tác dụng của
nhiệt chuyển thành hơi.

Vịnh Minamata, Nhật Bản. [5,15]
1.1.4. Độc tính của thuỷ ngân
Tính độc của thủy ngân phụ thuộc vào các dạng hợp chất hóa học của nó.
[4,6,8,11,5].
- Thủy ngân kim loại ở trạng thái lỏng tương đối trơ và có độc tính thấp.Nhưng
hơi thủy ngân thì rất độc, do thủy ngân ở dạng hơi sẽ dễ dàng bị hấp thụ ở phổi rồi vào
máu và não trong quá trình hô hấp dẫn đến hủy hoại hệ thần kinh trung ương.
- Dạng muối thủy ngân (I) Hg
2
2+
có độc tính thấp do khi vào cơ thể sẽ tác
dụng với ion Cl
-
có trong dạ dày tạo thành hợp chất không tan Hg
2
Cl
2
sau đó bị đào
thải ra ngoài.
- Dạng muối thủy ngân (II) Hg
2+
có độc tính cao hơn nhiều so với muối
Hg
2
2+
, nó dễ dàng kết hợp với các amino axit có chứa lưu huỳnh của protein. Hg
2+
cũng tạo liên kết với hemoglobin và albumin trong huyết thanh vì cả hai chất này
11
đều có chứa nhóm thio (SH). Song Hg

trong máu vào khoảng 0,5 ppm. Đặc tính sinh hóa của các hợp chất thủy ngân được
trình bày tóm tắt trong bảng 3.
Bảng 3: Đặc tính sinh hóa của các hợp chất thủy ngân
Loại Đặc tính hóa học và sinh hóa
Hg
Nguyên tố thủy ngân ở dạng lỏng tương đối trơ có độc tính thấp.
Hơi thủy ngân khi hít phải rất độc
Hg
2
2+
Tạo được hợp chất không tan với clorua (Hg
2
Cl
2
) có độc tính thấp
Hg
2+
Độc nhưng khó di chuyển qua màng tế bào sinh học
RHg
+
Rất độc thông thường ở dạng CH
3
Hg
+
, nguy hiểm cho hệ thần kinh,
não, dễ di chuyển qua màng sinh học, tích trữ trong các mô mỡ
R
2
Hg
Độc tính thấp, nhưng có thể chuyển thành RHg

bò sát, lưỡng cư hay động vật nhỏ đều bị tác động bởi chất gây ô nhiễm này. Những
con cá hấp thụ thủy ngân với liều cao sẽ sinh sản kém hơn, chim đẻ trứng ít hơn và
không quan tâm đến con cái; các động vật có vú thì gây ảnh hưởng đến tỉ lệ sống.
1.1.5. Quá trình tích luỹ sinh học của thuỷ ngân.
Như mọi nguyên tố hóa học thông thường, trên trái đất tồn tại một lượng xác
định thủy ngân tồn tại dưới các dạng đơn chất và hợp chất. Tuy nhiên, do những tác động
của tự nhiên và con người nên thủy ngân có thể chuyển hóa từ dạng này sang dạng khác
trong môi trường. thủy ngân đuợc giải phóng vào khí quyển bởi nhiều nguồn khác nhau,
sau đó phân tán và chuyển vào không khí, lắng đọng xuống trái đất theo nhiều cách và tốc
độ khác nhau, phụ thuộc vào dạng vật lý và hóa học của nó.
Trong môi trường, thủy ngân vô cơ có thể bị metyl hóa thành muối metyl
thủy ngân, đặc biệt là trong đất [4,5,8]. Người ta đã tìm thấy các vi khuẩn và vi sinh
vật trong đất và nước có chứa metycobanamin. Khi metylcobanamin gặp các ion
thủy ngân vô cơ, metyl thủy ngân dễ dàng được sinh ra bởi quá trình hóa học và
sinh học, một phần metyl thủy ngân sinh ra bị phân hủy bởi ánh sáng tử ngoại thành
các dạng vô cơ.
13
Quátrình metyl hóa thủy ngân là yếu tố quan trọng nhất góp phần đưa thủy
ngân vào trong chuỗi thức ăn. Sự chuyển hóa sinh học của các hợp chất thủy ngân
vô cơ thành thủy ngân hữu cơ – metyl thủy ngân có thể xảy ra trong trầm tích, nước,
cả trong cơ thể sinh vật. Các phản ứng đề metyl hóa xảy ra cùng với quá trình bay
hơi của đimetyl thủy ngân làm giảm lượng metyl thủy ngân trong nước. Tất cả các
dạng của thủy ngân đều có thể tích lũy tới mức độ nhất định, tuy nhiên metyl thủy
ngân tích lũy nhiều hơn các dạng khác của thủy ngân.
1.2. Các phương pháp phân tích thủy ngân trong mẫu tóc.
1.2.1 Phương pháp vi khối lượng
Mặc dù ngày nay, phươngpháp này không được sử dụng làm phân tích, nhưng nó
đã được quan tâm trong thời gian trước.Thủy ngân được tích lũy trên bụi đồng trong
dung dịch axit, rồi gia nhiệt để thủy ngân bay hơi và tạo hỗn hống trên phoi vàng, sau đó
quan sát bằng kính lúp. Thủy ngân cũng được định lượng khi khử thủy ngân hợp chất về

Người ta thường sử dụng Sn
2+
để khử thủy ngân về trạng thái hơi nguyên tử. Gần
đây, NaBH
4
cũng được sử dụng làm chất khử để xác định thủy ngân.[1,5,8].
Những kỹ thuật loại trừ các chất ảnh hưởng khi xác định thủy ngân trong môi
trường hữu cơ và các đối tượng mẫu khó phân hủy hoàn toàn khi dùng đến cả axit
mạnh, có ý nghĩa đặc biệt quan trọng. Hai kỹ thuật được sử dụng để loại bỏ chất ảnh
hưởng là: kỹ thuật tạo hỗn hống với vàng (Au) để làm sạch hơi thủy ngân và kỹ
thuật bổ chính nền quang học.
Kỹ thuật tạo hỗn hống với vàng dựa trên quá trình hấp thụ chọn lọc của thủy
ngân trên bề mặt vàng ở nhiệt độ phòng, sau khi hơi hữu cơ được loại bỏ, thủy ngân
được giải phóng ra khỏi bẫy vàng bằng cách gia nhiệt và được ghi đo phổ. Kỹ thuật
này không những để tinh chế thủy ngân mà còn được sử dụng để làm giàu thủy
ngân trong một thể tích nhỏ trước khi đo nhằm tăng độ nhạy của phép đo.
Bổ chính nền quang học được dùng để loại bỏ sự hấp thụ phân tử do hơi hữu
cơ gây ra.Trong thời gian đầu, người ta dùng nguồn sáng liên tục và sau này người
ta dùng hiệu ứng Zeeman kết hợp với đèn liên tục để bổ chính nền. Những kỹ thuật
này cần thiết khi nguyên tử hóa bằng lò graphit trong trường hợp mẫu có thành
phần nền phức tạp. Phương pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử sử dụng kỹ thuật bổ
chính nền bằng hiệu ứng Zeeman thích hợp cho việc đo mẫu rắn do ảnh hưởng của
phổ nền được loại trừ nhờ hiệu ứng này.
Để tăng độ nhạy của phương pháp, người ta sử dụng các chất cải biến như Pt
để tối ưu hóa quá trình hóa hơi và nguyên tử hóa mẫu, phương pháp đã được áp
dụng để phân tích mẫu bùn mà không cần phân hủy.
15
Độ nhạy của phép xác định thủy ngân được tăng lên 30 lần khi sử dụng bước
sóng 184,9 nm thay cho bước sóng 253,7 nm . Tuy nhiên việc sử dụng bước sóng
184,9 nm phải được tiến hành trong môi trường chân không, do đó rất khó để thực

16
bằng việc thay thế nguồn phát xạ ngọn lửa bằng các nguồn khác như hồ quang,
laser, cảm ứng cao tần plasma trực tiếp hoặc plasma tần số radio.[5].
Thủy ngân trong trầm tích được xác định bằng kỹ thuật plasma tạo sóng ngắn He
ở áp suất khí quyển kết hợp với hóa hơi lạnh (CV-MIP-AES), giới hạn phát hiện của
phương pháp này khoảng 4 ng. Hơi thủy ngân và hidrua kim loại liên tục được đưa vào
buồng tạo plasma còn hơi nước và hydro sinh ra trong quá trình khử được giữ lại trên
màng xốp. Giới hạn phát hiện thủy ngân của phương pháp này là 50 ng/l.
Phương pháp quang phổ phát xạ nguyên tử sử dụng nguồn cảm ứng plasma
cũng được áp dụng để phân tích thủy ngân trong mẫu đất. Để tăng hiệu suất quá
trình hóa hơi nguyên tử, amoni sunfua (NH
4
)
2
S được bơm cùng với mẫu, nhờ đó độ
tuyến tính của phương pháp đạt được là 10-1000 ng/l.
1.2.6 Phương pháp phân tích huỳnh quang tia X và kích hoạt nơtron
Ưu điểm cơ bản của phương pháp phân tích huỳnh quang tia X và kích hoạt
nơtron là thời gian phân tích tương đối ngắn, không cần phân hủy mẫu trước khi
phân tích, có độ nhạy và độ chính xác cao.[5,8]
Nguyên tắc của phương pháp kích hoạt nơtron là dùng chùm nơtron kích
hoạt mẫu và đo bức xạ gama được giải phóng bởi Hg
197
. Giới hạn phát hiện của
phương pháp này khoảng 1 ng/l.
Phương pháp kích hoạt nơtron đã được ứng dụng nhiều để phân tích thủy
ngân trong các mẫu rắn có thành phần đơn giản, thủy ngân được xác định trực tiếp
mà không cần xử lý mẫu trước khi phân tích. Đối với các mẫu sinh học và môi
trường như các loại mẫu trầm tích, mô tế bào, máu, tóc…, do có thành phần tương
đối phức tạp, nên trước khi phân tích, mẫu cần thiết phải được xử lý. Một số tác giả

khoảng 2.10
-8
mol/l với thời gian điện phân là 5 phút. Tuy nhiên, khi áp dụng
phương pháp này cho các mẫu môi trường và sinh học, người ta cần phải tiến hành
loại bỏ những chất ảnh hưởng mà quá trình thao tác không đơn giản như đối với
phương pháp CV-AAS. [5].
1.3. Một số phương pháp xử lý mẫu trước khi phân tích
Đối tượng chính của phương pháp phân tích theo AAS là phân tích vi lượng,
các nguyên tố trong các loại mẫu vô cơ hoặc mẫu hữu cơ. Nguyên tắc chung khi
phân tích các loại mẫu này gồm hai giai đoạn. [5,8,16].
Giai đoạn 1: Xử lý mẫu để đưa nguyên tố cần xác định về trạng thái dung
dịch theo một kỹ thuật phù hợp để chuyển được toàn bộ nguyên tố đó vào dung dịch
cho một phép đo đã chọn.
Giai đoạn 2: Phân tích các nguyên tố dựa trên phổ hấp thụ nguyên tử của nó,
trong những điều kiện thích hợp đã được nghiên cứu và lựa chọn.
18
Trong đó giai đoạn 1 là cực kỳ quan trọng không những đối với phương pháp
AAS mà còn đối với các phương pháp khác khi phân tích kim loại. Nếu xử lý mẫu
không tốt có thể dẫn đến mất nguyên tố phân tích (gây sai số âm) hoặc nhiễm bẩn
mẫu (gây sai số dương), làm ảnh hưởng đến kết quả phân tích, đặc biệt khi phân
tích vi lượng.
Tùy thuộc vào bản chất của chất phân tích, đối tượng mẫu, điều kiện trang bị
kỹ thuật…có các phương pháp sau để xử lý mẫu.
Xử lý mẫu vô cơ
Phân tích dạng trao đổi (còn gọi là dạng dễ tiêu): Kim loại ở thể này có thể
tan được trong nước, dung dịch muối hoặc axit loãng.
Phân tích tổng số: Để phân tích tổng số người ta phá hủy cấu trúc của mẫu để
chuyển kim loại về dạng muối tan. Có thể phá hủy mẫu bằng các loại axit có tính
oxi hóa mạnh như axit nitric, sunfuric, pecloric hoặc hỗn hợp các axit.
Xử lý mẫu hữu cơ

Thực chất là vô cơ hóa ướt thực hiện trong lò vi sóng.
Nguyên tắc: Dùng năng lượng của lò vi sóng để đun nóng dung môi và mẫu
được đựng trong bình kín. Trong điều kiện nhiệt độ và áp suất cao có thể dễ dàng
hòa tan được mẫu.
Đây là phương pháp xử lý mẫu hiện đại, làm giảm đáng kể thời gian xử lý
mẫu, không mất mẫu và vô cơ hóa được triệt để. Có thể vô cơ hóa cùng một lúc
được nhiều mẫu. Tuy nhiên phương pháp này đòi hỏi thiết bị đắt tiền mà nhiều cơ
sở không đủ trang bị.
d. Phương pháp lên men
Nguyên tắc: Hòa tan mẫu thành dung dịch hay huyền phù. Thêm men xúc tác
và lên men ở nhiệt độ 37-40
0
C trong thời gian từ 7-10 ngày.Trong quá trình lên
men, các chất hữu cơ bị phân hủy thành CO
2
, axit, nước và giải phóng các kim loại
trong hợp chất hữu cơ dưới dạng cation trong dung dịch.
Phương pháp lên men là phương pháp êm dịu nhất, không cần hóa chất,
không làm mất các nguyên tố phân tích, rất thích hợp cho việc phân tích các mẫu
đường, sữa, nước ngọt, tinh bột.Nhưng thời gian xử lý mẫu rất lâu và phải chọn
được các loại men thích hợp. Trong các đối tượng phức tạp, khi các nguyên tố đi
kèm có nồng độ rất cao trong mẫu có ảnh hưởng tới việc xác định nguyên tố phân
tích bằng AAS thì người ta phải dùng thêm kỹ thuật chiết, kỹ thuật này không
những tách được các nguyên tố đi kèm mà còn làm giàu được các nguyên tố cần
phân tích
Tác nhân vô cơ hóa
Khi xử lý mẫu bằng phương pháp vô cơ hóa ướt và lò vi sóng, việc lựa chọn
tác nhân oxi hóa phải căn cứ vào khả năng, đặc tính oxi hóa của thuốc thử và đối
tượng mẫu.
Axit Nitric (HNO

)
Axit pecloric có tính oxi hóa mạnh, có thể ăn mòn các kim loại, không phản
ứng với các axit khác, phá hủy các hợp chất hữu cơ. Do 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 cho nên phải
oxi hóa mẫu trước bằng HNO
3
sau đó mới sử dụng HClO
4
. Trong trường hợp phá
mẫu bằng lò vi sóng cần phải rất thận trọng, vì trong bình kín, ở áp suất và nhiệt độ
cao HClO
4
rất dễ gây nổ.
Loại mẫu được 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 được hoàn toàn.
21
CHƯƠNG 2
PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
2.1 Nội dung nghiên cứu
-Xác định tổng hàm lượng thủy ngân trong mẫu tóc.
-Xử lý và đánh giá kết quả.
2.2 Giới thiệu về phương pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử với kỹ thuật hóa
hơi lạnh
2.2.1 Nguyên tắc của phép đo
Cơ sở lý thuyết của phép đo phổ hấp thụ nguyên tử (AAS) là dựa trên sự hấp
thụ năng lượng bức xạ đơn sắc của nguyên tử tự do của nguyên tố ở trạng thái hơi,
khi chiếu chùm tia bức xạ qua đám hơi nguyên tử của nguyên tố ấy trong môi
trường hấp thụ. Môi trường hấp thụ chính là đám hơi các nguyên tử tự do của mẫu

λ
và C là tuyến tính trong một khoảng nồng độ
nhất định. Khoảng nồng độ này được gọi là khoảng tuyến tính của phép đo. Trong
phép đo AAS, phương trình (*) ở trên chính là phương trình cơ sơ để định lượng
một nguyên tố.
2.2.2 Trang bị của phép đo
Muốn thực hiện phép đo phổ hấp thụ nguyên tử hệ thống máy đo phổ hấp thụ
nguyên tử phải bao gồm các phần cơ bản sau:
1 Nguồn phát tia phát xạ cộng hưởng (vạch phổ phát xạ đặc trưng của nguyên tố cần
phân tích), để chiếu vào môi trường hấp thụ nguyên tử tự do của nguyên tố:
- Đèn catot rỗng (HCL).
- Đèn phóng điện không điện cực (EDL).
- Đèn phát xạ liên tục đã được biến điệu (D
2
).
2 Hệ thống nguyên tử hóa mẫu phân tích. Hệ thống này được chế tạo theo 2 kỹ thuật
nguyên tử hóa mẫu. Đó là kỹ thuật nguyên tử hóa bằng ngọn lửa (lúc này ta có phép
đo F- AAS) và kỹ thuật không ngọn lửa (lúc này ta có phép đo GF- AAS).
Trong kỹ thuật nguyên tử hóa bằng ngọn lửa, hệ thống này bao gồm:
Bộ phận dẫn mẫu vào buồng aerosol hóa và thực hiện quá trình aerosol hóa
mẫu (tạo thể sol khí). Ngược lại, khi nguyên tử hóa mẫu bằng kỹ thuật không ngọn
lửa người ta thường dùng một lò nung nhỏ bằng graphit (cuvet graphit) hay thuyền
Tantan (Ta) để nguyên tử hóa mẫu nhờ nguồn năng lượng điện có thế thấp (nhỏ hơn
12 V) nhưng dòng rất cao (50 – 800 A).
3 Máy quang phổ, nó thường là bộ đơn sắc, có nhiệm vụ thu, phân ly và chọn tia sáng
(vạch phổ) cần đo hướng vào nhân quang điện để phát tín hiệu hấp thụ AAS của
vạch phổ.
4 Hệ thống tín hiệu hấp thụ của vạch phổ (tức là cường độ của vạch phổ hấp thụ hay
nồng độ nguyên tố cần phân tích). Hệ thống này có thể là các trang bị;
23

Hg
0
(hơi)
As
3+
→
As
0
(hơi)
Nhưng nhiệt độ bay hơi của chúng lại rất thấp. Do vậy các nguyên tử tự do
sẽ bị mất trong quá trình đó nếu sử dụng hai kỹ thuật kể trên. Chính vì thế người ta
phải sử dụng kỹ thuật hóa hơi lạnh cho các nguyên tố loại này.[1,5]
Kỹ thuật hóa hơi lạnh dựa trên việc chuyển các nguyên tố cần xác định về
dạng hợp chất hydrua hoặc nguyên tử tự do dễ bay hơi. Kỹ thuật này thường được
áp dụng cho các nguyên tố: Hg, As, Se, Te, Sb, Sn, Bi…là những nguyên tố dễ
chuyển về dạng tự do hoặc hợp chất hydrua dễ bay hơi nhờ phản ứng với các chất
khử mạnh nào đó. Các chất khử được dùng là: bột kẽm, bột magie, NaBH
4
, SnCl
2
…
Phản ứng của NaBH
4
với các nguyên tố trong mẫu xảy ra như sau:
2NaBH
4
+ Hg
2+
→
Hg

Người ta thường dùng hai chất khử là NaBH
4
và SnCl
2
, phản ứng xảy ra như sau:
2NaBH
4
+ Hg
2+
→
Hg
0
+ B
2
H
6
↑
+ H
2
↑ + 2Na
+
SnCl
2
+Hg
2+
→
Sn
4+
+ Hg
0