Lời cảm ơn

Với lòng biết ơn sâu sắc, tôi xin chân thành cảm ơn PGS.TS. Nguyễn Xuân
Trung đã giao đề tài và tận tình hướng dẫn, giúp đỡ tôi trong suốt quá trình thực
hiện luận văn.
Tôi xin cảm ơn sự tận tình giúp đỡ của TS. Chu Đình Bính- Trường Đại học
Bách khoa Hà Nội và các Thầy, Cô giáo Bộ môn Hóa phân tích đã hỗ trợ tôi trong
quá trình làm luận văn.
Tôi xin gửi lời cảm ơn tới ban lãnh đạo và các bạn bè đồng nghiệp tại Viện
nghiên cứu KHKT Bảo hộ Lao động đã tạo điều kiện thuận lợi cho tôi được học tập
và nghiên cứu trong quá trình làm luận văn.
Cuối cùng tôi xin gửi lời cảm ơn tới gia đình và bạn bè đã luôn động viên,
ủng hộ tôi trong quá trình thực hiện khóa luận này.

Hà Nội, tháng 9 năm 2015
Học viên

Trần Ngọc Thanh


MỤC LỤC
Hà Nội, tháng 9 năm 2015.........1
Trần Ngọc Thanh .........................................1
Tác giả Zhao Fei-rong và các cộng sự [55] đã tiến hành nghiên cứu xác định hàm lượng thiếc trong
không khí bằng phương pháp phổ huỳnh quang. Mẫu không khí chứa thiếc được xử lí bằng lò vi
sóng và phân tích bằng phương pháp phổ huỳnh quang nguyên tử. Giới hạn phát hiện của thiếc là
0,3 µg/L, nồng độ phát hiện thấp nhất của thiếc trong các mẫu là 0,0001 mg/ m3 (dựa trên 75 lít
mẫu không khí), các RSD là 2,7% -3,5%, độ thu hồi trong khoảng 96,5% -104,7%. ........................10

CHƯƠNG 2: PHƯƠNG PHÁP VÀ ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU........................14
2.1. Mục tiêu nghiên cứu ................................................................................................................14

máy cho kết quả phân tích nhỏ hơn giới hạn phát hiện của phương pháp. Những vị
trí có kết quả nhỏ hơn giới hạn phát hiện phương pháp, muốn định lượng được phải
tăng thời gian lấy mẫu................................................................................................42

DANH MỤC BẢNG
Hà Nội, tháng 9 năm 2015.........1
Trần Ngọc Thanh .........................................1
Tác giả Zhao Fei-rong và các cộng sự [55] đã tiến hành nghiên cứu xác định hàm lượng thiếc trong
không khí bằng phương pháp phổ huỳnh quang. Mẫu không khí chứa thiếc được xử lí bằng lò vi
sóng và phân tích bằng phương pháp phổ huỳnh quang nguyên tử. Giới hạn phát hiện của thiếc là
0,3 µg/L, nồng độ phát hiện thấp nhất của thiếc trong các mẫu là 0,0001 mg/ m3 (dựa trên 75 lít
mẫu không khí), các RSD là 2,7% -3,5%, độ thu hồi trong khoảng 96,5% -104,7%. ........................10

CHƯƠNG 2: PHƯƠNG PHÁP VÀ ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU........................14
2.1. Mục tiêu nghiên cứu ................................................................................................................14
Mục tiêu chính của luận văn: Xây dựng quy trình định lượng bụi thiếc trong không khí khu vực làm
việc bằng phương pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử không ngọn lửa GF-AAS...........................14
2.2. Nội dung nghiên cứu................................................................................................................14
2.5. Nguyên tắc phép đo quang phổ hấp thụ nguyên tử không ngọn lửa (GF-AAS)........................17
2.6. Hệ trang thiết bị của phép đo AAS không ngọn lửa..................................................................18
2.7. Dụng cụ và hóa chất.................................................................................................................19

2.7.1. Dụng cụ......................................................................................................19
3.4.2. Kiểm tra sự sai khác giữa b và b’..............................................................31
3.6. Tổng kết các điều kiện đo để xác định Sn................................................................................33

3.9.1. Kỹ thuật lấy mẫu Sn trong không khí.......................................................40
Để lấy mẫu không khí dạng bụi hoặc dạng hơi trong không khí người ta sử
dụng nhiều loại màng lọc khác nhau như cellulose ester (MCE), sợi thạch anh (QF:
quartz fiber), sợi thủy tinh (glass fiber: GF), sợi thủy tinh được bọc

2.1. Mục tiêu nghiên cứu ................................................................................................................14
Mục tiêu chính của luận văn: Xây dựng quy trình định lượng bụi thiếc trong không khí khu vực làm
việc bằng phương pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử không ngọn lửa GF-AAS...........................14
2.2. Nội dung nghiên cứu................................................................................................................14
2.5. Nguyên tắc phép đo quang phổ hấp thụ nguyên tử không ngọn lửa (GF-AAS)........................17
2.6. Hệ trang thiết bị của phép đo AAS không ngọn lửa..................................................................18
2.7. Dụng cụ và hóa chất.................................................................................................................19

2.7.1. Dụng cụ......................................................................................................19
3.4.2. Kiểm tra sự sai khác giữa b và b’..............................................................31
3.6. Tổng kết các điều kiện đo để xác định Sn................................................................................33

3.9.1. Kỹ thuật lấy mẫu Sn trong không khí.......................................................40
Để lấy mẫu không khí dạng bụi hoặc dạng hơi trong không khí người ta sử
dụng nhiều loại màng lọc khác nhau như cellulose ester (MCE), sợi thạch anh (QF:
quartz fiber), sợi thủy tinh (glass fiber: GF), sợi thủy tinh được bọc
polytetrafluoroethylene (PTFE), và polytetrafluoroethylene (PTFE) được lắp đặt
vào đầu bụi và được lấy bằng bơm hút khi đó các hạt bụi và dạng sol khí sẽ được
hấp phụ vào giấy. Trong nghiên cứu này mẫu không khí được lấy ở các công ty


trong khoảng thời gian từ ngày 6 tháng 5 đến ngày 20 tháng 8 năm 2015: Công ty
Cổ phần bóng đèn Phích nước Rạng Đông- 87-89 Hạ Đình, Thanh Xuân, Hà Nội,
Công ty TNHH Công nghệ Namuga- KCN Thụy Vân, Việt Trì, Phú Thọ. Công ty
TNHH Panasonic Lô J1-J2, Khu công nghiệp Thăng Long, Đông Anh, Hà Nội và
Công ty TNHH Katolex – Lô 41 A và 41B KCN Quang Minh, Mê Linh, Hà Nội. 40
3.9.2. Bảo quản mẫu............................................................................................40
3.9.3. Xử lý mẫu..................................................................................................40
Ghi chú: LOQ: 0,003mg/m3......................................................................................42
Kết quả phân tích mẫu thực tế cho thấy các vị trí đo nồng độ Sn đều nhỏ hơn tiêu


Phương pháp phổ khối plasma
cao tần cảm ứng

LOD

Limit of detection

Giới hạn phát hiện

LOQ

Limit of quantitation

Giới hạn định lượng

NIOSH

National Institute for
Occupational Safety and Health

Viện An toàn nghề nghiệp và
Sức khỏe quốc gia

OSHA

Occupational Safety and Health
Administration

Cơ Quan Quản Lý An Toàn và

Độ lệch chuẩn

UV-VIS

Ultraviolet VisbleMolecullar
Absorption Spectrometry

Phương pháp quang phổ hấp thụ
phân tử tử ngoại-khả kiến


MỞ ĐẦU
Hiện nay, ngành công nghiệp Việt Nam nói riêng và trên thế giới nói chung
đang trong giai đoạn phát triển mạnh mẽ. Cùng với sự phát triển đó đi liền với việc
phát triển mạnh về lĩnh vực lắp ráp điện tử. Trong lĩnh vực lắp ráp điện tử, thiếc
được ứng dụng một cách rộng rãi và phổ biến như hàn các bản mạch điện tử, trong
công nghệ mạ, phủ. Lớp phủ thiếc được dùng để tráng lên bề mặt các vật bằng
thép, vỏ hộp đựng thực phẩm, nước giải khát, có tác dụng chống ăn mòn. Thiếc
cũng được sử dụng trong nhiều loại hợp kim khác nhau. Ngoài ra, các hợp chất vô
cơ của thiếc cũng được sử dụng như chất màu trong ngành công nghiệp gốm sứ và
dệt may. Tuy nhiên thiếc cũng là kim loại có độc tính. Độc tính cấp tính của nó thể
hiện như kích ứng mắt, da, kích ứng dạ dày, buồn nôn, nôn và khó thở…, ảnh
hưởng lâu dài đến gan, thiếu máu, ảnh hưởng đến hệ thần kinh v.v.
Vì vậy việc xác định hàm lượng thiếc trong không khí khu vực làm việc là
hết sức cần thiết. Trên thế giới đã đưa ra nhiều phương pháp xác định thiếc trong
không khí. Tuy nhiên, ở Việt Nam, nghiên cứu xác định hàm lượng thiếc trong
không khí còn rất hạn chế và chưa có phương pháp chuẩn. Trong khi đó, thiếc lại
nằm trong danh mục các chỉ tiêu cần được đo đạc, kiểm soát trong công tác đánh
giá chất lượng môi trường làm việc theo Tiêu chuẩn vệ sinh lao động số
3733/2002/QĐ-BYT đã được Bộ Y tế ban hành ngày 10/10/2002. Vì vậy, việc

dựa trên thiếc hữu cơ (trên 10.000 tấn). Từ năm 2015, dibutyl thiếc sẽ bị cấm sử
dụng trong các cấu hình PVC mềm, tráng vải để sử dụng ngoài trời, ống ngoài trời,
và lợp mái vật liệu. các dioctyl thiếc đã bị hạn chế sử dụng kể từ tháng 1 năm 2012
trong lĩnh vực dệt, tường, trải sàn do tiếp xúc với da.

2


Trong ngành công nghiệp hóa chất, thiếc vô cơ được ứng dụng trực tiếp
hoặc gián tiếp. Ứng dụng gián tiếp bao gồm các muối thiếc được sử dụng như chất
điện giải cho tấm thiếc và các hợp chất thiếc được sử dụng như chất trung gian
trong sản xuất các hợp chất khác. Các ứng dụng chính của thiếc trong năm 2003 là:
sản xuất đồ hộp 27%, ngành điện 23%, ngành xây dựng 10%, và những ngành
khác 40% [13]. Thiếc hợp kim cũng có rất nhiều ứng dụng. Hàn thiếc, một hợp kim
của 63% thiếc và chì, chủ yếu được ứng dụng trong sản xuất điện tử [10].
Các ứng dụng trực tiếp bao gồm việc sử dụng các hỗn hợp oxit SnO 2 được
sử dụng trong sản xuất thạch cao tuyết hoa thủy tinh và men, nhuộm vải, véc ni.
Các hợp chất thiếc vô cơ cũng được sử dụng trong các ngành công nghiệp sản xuất
gốm và thủy tinh. Các hợp chất cơ kim thiếc gồm mono-,di-, tri-, và tetrabutyl và
các hợp chất triphenyl thiếc được sử dụng rộng rãi làm chất ổn định cho PVC
(76%), chất diệt khuẩn (10%). Những ứng dụng này đã tiêu thụ khoảng 20.000 tấn
thiếc mỗi năm [28]. Ngoài ra, tributyl thiếc và triphenyl thiếc được sử dụng như
chất khử trùng công nghiệp trong lưu thông nước làm mát công nghiệp, kiểm soát
chất nhờn trong nhà máy giấy, như một slimicide trong xây dựng, là chất khử trùng
diệt khuẩn trong dệt may và chế biến da, trong xử lý gỗ công nghiệp, nhà máy giấy
và nhiều lĩnh vực công nghiệp khác [7].
1.2. Tính chất vật lí và hóa học của Thiếc
1.2.1. Tính chất vật lí
Thiếc là nguyên tố kim loại, trong bảng tuần hoàn thuộc nhóm IVA, chu kì 5, có số
nguyên tử là 50, với cấu hình electron là [Kr] 4d105s25p2. Thiếc tồn tại ở nhiều dạng

H2SnO3 ↓ + 4NO2 + H2O
Kiềm đặc cũng hòa tan thiếc.
Sn + 2 NaOH

H2SnO2 + H2 ↑

Trong dung dịch nước axit stanit chuyển thành hidroxostanit
Na3SnO2 + H2O Na2[Sn(OH)4
Hợp chất của Sn(II): Thiếc (II) oxit SnO là chất bột màu nâu sẫm, được tạo
thành khi phân hủy thiếc (II) hidroxit Sn(OH)2 trong khí quyển cacbon dioxit.
Thiếc (II) clorua SnCl2.2H2O ở dạng tinh thể không màu. Khi đun nóng hoặc
pha loãng bằng nước thì nó dần dần chuyển thành muối bazơ:
SnCl2 + H2O SnOHCl ↓ + HCl
Hợp chất của thiếc (IV): Thiếc (IV) oxit có 2 dạng: α và β của SnO2 hidrat, trong
đó dạng α hoạt động hóa học mạnh hơn dạng β. Trong dung dịch kiềm SnO 2
chuyển thành hợp chất hidroxo kiểu M2[Sn(OH)6]
SnO2 + 2 KOH + 2 H2O→ K2[Sn(OH)6]
Thiếc (IV) hidroxit: Tồn tại dưới dạng SnO2xH2O với thành phần biến đổi,
là kết tủa nhầy màu trắng không tan trong nước. [1, 4]
1.3. Nguồn phát thải thiếc vào môi trường
Thiếc có thể thải ra môi trường từ nguồn tự nhiên hoặc từ các cơ sở sản xuất
công nghiệp, nông nghiệp, sản xuất, sử dụng, xử lý, và phục hồi thiếc và thiếc hợp
chất, từ quá trình luyện và tinh luyện, công nghiệp sử dụng quặng thiếc, tiêu huỷ

4


chất thải, đốt nhiên liệu hóa thạch [30, 25, 11, 42].
Thiếc có thể xâm nhập vào đất từ bãi chôn lấp chất thải có chứa thiếc [25].
Tổng lượng phát thải toàn cầu vào khí quyển từ nguồn chất thải công nghiệp và đốt


thiếc vô cơ ở nồng độ dưới 1 µg/lít; nồng độ cao lên tới 37 µg/lít đã được tìm thấy
gần các nguồn ô nhiễm [32]. Nồng độ thiếc (IV) trung bình trong hồ Michigan năm
1978 dao động trong khoảng từ 0,08 đến 0,5 µg/lít [24].
Tổng lượng thiếc hiện tại trong nước biển là khoảng 0,2-3 µg/lít [25, 33].
Nồng độ thiếc vô cơ trong khoảng từ 0,001 đến 0,01 µg/lít được tìm thấy ở vùng
nước ven biển, với mức độ lên tới 8 µg/lít gần các nguồn ô nhiễm [46, 50]. Người
ta đo được nồng độ thiếc (IV) khoảng từ 0,003 µg/lít đến 0,04 µg/lít ở Vịnh San
Diego, California, Mỹ [24]. Langston và các cộng sự [29] tìm thấy nồng độ thiếc
hòa tan có sự biến động cả về thời gian và không gian trong một vịnh và bị ảnh
hưởng bởi các yếu tố phong hóa. Nhìn chung, nồng độ dao động từ 0,005 đến 0,2
µg/lít, ở gần các nguồn ô nhiễm phát hiện nồn độ lên tới 48,7 µg/lít. Nồng độ thiếc
trong nước uống, bao gồm cả nguồn cung cấp của Vương quốc Anh được báo cáo
là dưới 10 µg/lít [44, 27]. Nồng độ thiếc trong các nguồn nước công cộng dao động
từ khoảng 1,1 đến 2,2 µg/lít, ở 42 thành phố ở Mỹ và từ 0,8 đến 30 µg/lít ở 32
trong số 175 nguồn cung cấp nước ở Arizona, Mỹ [25, 33]. Nồng độ trung bình 6
µg/lít được tìm thấy trong nước uống thành phố ở Mỹ [23]. Nồng độ thiếc trong
tuyết mới từ dãy Alps của Pháp lấy mẫu năm 1998 ở các độ cao khác nhau dao
động từ 0,16 đến 0,44 µg/lít [51].
Trong trầm tích, tổng hàm lượng thiếc trung bình ở Nam Cực là 2,1 và 5,1
mg/kg[21]. Thiếc tìm thấy ở 100 trong số 235 mẫu trầm tích ở đường thủy Canada,
có nồng độ dao động trong khoảng từ 8 mg/kg-15,5kg[32]. Nồng độ thiếc trong
trầm tích ở cảng Toronto, Canada năm 1983 được tìm thấy là cao nhất (lên đến
13,8 mg/kg). Các lõi trầm tích thu thập ở Hồ công viên trung tâm (Central Park
Lake) ở thành phố New York, Mỹ trong tháng giêng năm 1996 có nồng độ thiếc
trung bình từ 4,0 mg/kg ở độ sâu 44 – 47cm, đến 67 mg/kg ở độ sâu 22 – 24 cm
[15].
Trong đất, nồng độ thiếc nói chung là thấp, ngoại trừ ở các khu vực mà có
các loại khoáng sản có chứa thiếc [10]. Hàm lượng thiếc trong lớp vỏ trái đất là
khoảng 2-3 mg/kg. Các tác giả Budavari và Crockett [9, 16] báo cáo rằng tổng hàm

chất thiếc biểu hiện một số hoạt động chống khối u và có thể có vai trò trong việc
chẩn đoán ung thu, hóa trị liệu và kiểm soát tăng bilirubin máu trong tương lai [52].
Thiếc có khả năng lấy nhóm tiol của một số enzim, thiếc là chất kìm hãm
enzim ALA-dehydratase, làm giảm nồng độ cytocrom P-450 của gan, do đó dẫn tới

7


quá trình oxy hóa các chất ngoại sinh. Thiếc còn ảnh hưởng đến quá trình trao đổi
canxi dẫn tới làm giảm sự gắn xương mà nguyên nhân chắc chắn do giảm hấp thu
canxi đường ruột [6].
1.6. Một số phương pháp phân tích thiếc
Để xác định thiếc vô cơ và hữu cơ, có nhiều phương pháp từ đơn giản đến
hiện đại như: Phương pháp chuẩn độ, phương pháp khối lượng, phương pháp điện
hóa Von-ampe hòa tan anot, phương pháp so màu UV-VIS, phương pháp quang
phổ hấp thụ nguyên tử AAS, phương pháp huỳnh quang, phương pháp sắc kí khí
GC, phương pháp sắc kí lỏng hiệu năng cao HPLC, phổ khối phổ plasma cảm ứng
ICP-MS. Hiện nay nhiều kỹ thuật đã được xây dựng nhằm cải thiện các phương
pháp phân tích và chuẩn bị mẫu nhằm đạt được các giới hạn về độ nhạy, độ chính
xác và phát hiện tốt hơn thông qua việc tăng cường các tính năng như là thu nhỏ
kích thức và gia tăng quá trình phân tích.
1.6.1. Phương pháp phân tích hóa học
1.6.1.1. Phương pháp khối lượng
Phương pháp phổ biến nhất xác định Sn bằng phương pháp phân tích khối
lượng là kết tủa dưới dạng β- acid thiếc, hydroxyt, sunfit hay một dạng kết tủa hợp
chất hữu cơ với thiếc, sau đó nung kết tủa dưới dạng SnO2. Các loại thuốc thử dùng để
kết tủa thiếc bao gồm: Dung dịch NH3, dung dịch H2S, dung dịch một số hợp chất hữu
cơ như kuferon, 8- oxyquinolin, các kết tủa sẽ được nung chuyển thành dạng SnO2.
Người ta cũng có thể ứng dụng phương pháp điện khối lượng để xác định thiếc.
Một trong những phương pháp điện khối lượng phổ biến là tiến hành điện phân với

1.6.2. Phương pháp phân tích công cụ
1.6.2.1. Phương pháp phân tích điện hóa
Thiếc là kim loại dễ hòa tan trong thủy ngân, vì vậy Sn có thể xác định bằng
phương pháp điện hóa với điện cực giọt thủy ngân. Sn có thể bị khử hay bị oxy hóa
trong môi trường axit. Mẫu dung dịch phân tích thiếc chứa HClO 4 4M + NaCl 2M
có mặt gielatin 0,2 %, điện cực Hg có thể xác định Sn với độ chính xác 0,2%.
Phương pháp phân tích cực phổ cổ điển hiện nay hầu như không được ứng dụng
trong phân tích Sn, thay vào đó là các phương pháp phân tích điện hóa hiện đại.
Tác giả Li Ying Xu, Ning Li và Jiamin Li [53] đã đề xuất sử dụng sóng hấp
thụ để xác định Sn(II) dựa trên phản ứng tạo phức với phối tử HPMHP (1-phenyl3-methyl-4-heptanoyl-pyrazolone-5) trong môi trường đệm axetat (pH=4). Hợp
chất phức bị khử ở thế -0,66 V so với điện cực calomen bão hòa (SCE). Chiều cao
song tỉ lệ nồng độ Sn(II) có trong mẫu trong khoảng nồng độ 0,002-10 µg/L.
Phản ứng điện hóa: Sn2+ + 2PMHP  Sn- 2PMHP
Sn-2PMHP  (Sn-2PMHP)hấp phụ
Sn-PMHP + 2 H+ + 2e  Sn( Hg) + 2 HPMHP

9


Tác giả Uku Unal và Guiler Somer [47] đã đưa ra phương pháp mới xác định
đồng thời hàm lượng Sn(II) và Sn(IV) bằng phương pháp cực phổ xung vi phân.
Dung dịch chất điện li bao gồm NaOH 0,1M + KNO3 0,1M. Sn(II) cho hai pic ở thế
khử -0,74V và -1,17V. Sn(IV) có pic ở thế -0,92V với nồng độ cao 4,0 .10-4 M.
Như vậy có thế xác định Sn(IV) sau khi khử về Sn(II). Nếu trong mẫu có mặt Sn(II)
và Sn(IV), người ta xác định Sn(II) trước ở thế -1,17V, sau đó khử Sn(IV) về Sn(II)
bằng NaBH4 giới hạn phát hiện Sn(II) bằng 5,5.10-7 M, Sn(IV) bằng 8,2.10-7M.
Phương pháp này đã được ứng dụng xác định Sn trong các mẫu nước cà chua và các
loại nước hoa quả đóng hộp.
1.6.2.2. Phổ huỳnh quang nguyên tử
Tác giả Sun Zhen [56] đã sử dụng phương pháp phổ huỳnh quang để xác

thử hữu cơ thường sử dụng xác định Sn gồm: Phenylfluoron, n-Nitrophenylfluoron,
pyrocatekhin tím, xylenol da cam, 8- Oxyquinolin, rodamin B.
Tác giả Anitha Vaghese và các cộng sự [49] đã phát triển phương pháp xác
định Sn(II) với thuốc thử hữu cơ diacetylmonoxin p-hydroxybenzoethydiamin
trong môi trường chất hoạt động bề mặt cation hệ số hấp thụ mol đạt giá trị 3,2.
104L.mol-1.cm-1. Định luật Beer tuân theo trong khoảng 0,25-2,76 µg/ml. Tỉ lệ mol
giữa Sn(II) và thuốc thử (1:2). Phương pháp này đã được đề xuất để xác định hàm
lượng Sn trong các mẫu hợp kim khác nhau có nhiệt độ nóng chảy thấp.
Tác giả K.Madhavi và K.Saraswathi [31] đã nghiên cứu ứng dụng phương
pháp đo quang xác định Sn(II) dựa vào phản ứng Sn(II) với thuốc thử Morpholine
Dithiocarbamate. Sn(II) tạo phức màu vàng với thuốc thử Morpholine
Dithiocarbamate và được chiết định lượng bởi dung môi CHCl 3 ở pH=5. Độ hấp
thụ quang của phức tạo thành giá trị cực đại ở bước sóng 360nm. Hệ số hấp thụ
mol đạt được 0,7003.104 L. mol-1. Tỷ lệ kết hợp kim loại thuốc thử (1:2) phương
pháp cho phép xác định nhanh nhạy, đạt độ chính xác cao hàm lượng Sn trong các
mẫu sợi tổng hợp.
1.6.2.5. Phương pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử AAS
Các nguyên tử khi ở trạng thái tự do, nếu chiếu một tia sáng có bước sóng
xác định vào đám hơi nguyên tử đó thì các nguyên tử đó sẽ hấp thụ bức xạ có bước
sóng ứng đúng với tia bức xạ mà chúng phát ra trong quá trình phát xạ. Quá trình
đó được gọi là quá trình hấp thụ năng lượng của nguyên tử tự do ở trạng thái hơi và
tạo ra phổ hấp thụ nguyên tử của nguyên tố đó. Phổ sinh ra trong quá trình này
được gọi là phổ hấp thụ nguyên tử [2].

11


Trong phương pháp hấp thụ nguyên tử thì quá trình nguyên tử hóa là quá
trình quan trọng nhất. Tùy thuộc vào kĩ thuật nguyên tử hóa mẫu mà chia ra thành:
Phương pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử kĩ thuật ngọn lửa (F-AAS) có độ nhạy


Phương pháp ICP-AES đã được sử dụng để phát hiện thiếc trong nước, trầm tích,
thực vật, mô động vật, bộ lọc không khí, đất, dung dịch lọc, nước thải, mẫu thực
phẩm và biominerals (các loại khoáng chất được sản xuất bởi hoạt động của các
sinh vật sống) [54, 18, 5, 40, 8].
ICP-AES là phương pháp thông dụng trong phân tích thiếc trong các thực
phẩm đóng hộp thông thường vì tính chính xác và độ tin cậy tốt cũng như dễ sử
dụng. Phương pháp này được khuyến khích để phân tích thiếc vô cơ trong không
khí và các hợp chất của nó, trừ oxit [34].
Việc kiểm soát chất lượng của các thành phần hóa học của thiếc-chì hàn là
một trong những ứng dụng phân tích thường xuyên trong các lĩnh vực hóa học vô
cơ. Một phương pháp nhanh chóng và đáng tin cậy của phân tích được thiết lập
bằng cách sử dụng các phương pháp phổ phát xạ (ICP-AES), cho phép định lượng
nguyên tố của các tạp chất dưới mức tiêu chuẩn, cũng như việc xác định các yếu tố
chính trong thiếc hàn. Phần khó nhất của phương pháp này vẫn là hòa tan mẫu thiếc
hàn, cũng như sự hòa tan của thiếc và chì với nhau là một quy trình phức tạp. Các
mẫu được hòa tan trong hỗn hợp HCl và HNO 3. Một hỗn hợp 4 g/l dung dịch thiếc
hàn đã được tìm thấy là phù hợp cho việc phân tích các lượng vết của Ag, Al, As,
Au, Bi, Cd, Cu, Fe, In, Ni, Sb, và Zn với độ chính xác cao [22] .
Theo tác giả Ji Shan [43], sử dụng phương pháp quang phổ phát xạ nguyên
tử plasma cảm ứng (ICP-AES) có thể xác định đồng thời nhiều nguyên tố trong hàn
thiếc. Phương pháp phân tích đơn giản và hiệu quả này đã thu được những kết quả
khả quan. Các phân tích trong mẫu hàn thiếc dao động từ 0,00001% đến 0,0001%,
hiệu suất thu hồi phương pháp 95,6% đến 105%, và độ lệch chuẩn tương đối (RSD)
của hầu hết các yếu tố phân tích là ít hơn 5%.
Tác giả Ion Tradafir, Violeta Nour và Mira Elema Ionica [36] đã đề nghị ứng
dụng phương pháp ICP-MS xác định hàm lượng nhỏ Sn trong thực phẩm đóng hộp.
Kết quả phân tích cho thấy độ lệch chuẩn tương đối (RSD) từ 1,87-2,42%, độ thu
hồi đạt 91,3-105,2%. Giới hạn phát hiện của phương pháp là 0,01ppm. Phương


- Ảnh hưởng của các cation đến phép đo xác đinh Sn bằng GF-AAS
- Xác định hành phần mẫu không khí tại các vị trí hàn có sử dụng thiếc kim
loại.
4. Đánh giá, thẩm định phương pháp xác định Sn bằng GF-AAS:
- Khoảng tuyến tính, giới hạn phát hiện, giới hạn định lượng, độ lặp lại, độ
ổn định của phép đo.
- Các điều kiện xử lí mẫu
- Đánh giá thống kê các số liệu kết quả xác định Sn
+ Độ thu hồi (%) =

H1
x100%
H2

Trong đó:

H1: Lượng thiếc biết trước (thêm vào)
H2: Lượng thiếc phát hiện được
+ Sai số phép xác định được tính theo công thức:
X %=
Trong đó:
X %: Sai số phần trăm tương đối
Absi: Giá trị độ hấp thụ quang đo được
Abst: Giá trị độ hấp thụ quang tìm được theo đường chuẩn
Độ lặp lại được đánh giá dựa trên các kết quả tính toán độ lệch chuẩn (S) và

hệ số biến động (RSD) theo các công thức:
+ Độ lệch chuẩn S:
S2=
+ Hệ số biến động:


2.4. Quy trình xử lí mẫu
Mẫu sau khi chuyển về phòng thí nghiệm được xử lí như sau: Mở cassettes
bảo quản mẫu, dùng panh nhựa gắp giấy lọc chuyển vào bình Kendan, trên có cắm
một phễu nhỏ dài chuôi, sau đó cho 0,5 ml HNO 3 65%, vào bình kendan đun trên
bếp cách cát, ở nhiệt độ 140 0C đến khi đuổi hết axit, mẫu chuyển về trạng thái khô
ẩm. Mẫu được để nguội tới nhiệt độ phòng (khoảng 25°C), sau đó chuyển toàn bộ
mẫu vào bình định mức 25ml, tráng rửa bình kendan bằng nước cất 2 lần, thêm
chất cải biến hóa học và định mức tới vạch. Mẫu được phân tích ngay sau khi xử lý
hoặc bảo quản tối đa trong ba ngày ở nhiệt độ 4°C.
2.5. Nguyên tắc phép đo quang phổ hấp thụ nguyên tử không ngọn lửa (GF-AAS)
Cơ sở 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 một nguyên tố ở trạng thái hơi, khi
chiếu chùm tia bức xạ đơn sắc qua đám hơi nguyên tử của nguyên tố ấy, thì chúng
hấp thụ các bức xạ có bước sóng ứng đúng với những bức xạ mà chúng có thể phát
ra được trong qúa trình phát xạ. Quá trình đó được gọi là quá trình hấp thụ ánh sáng
của nguyên tử, phổ sinh ra gọi phổ hấp thụ nguyên tử. Do đó, muốn thực hiện phép
đo AAS cần phải có các quá trình sau:
1. Chuyển mẫu phân tích từ trạng thái ban đầu (rắn, dung dịch) thành trạng
thái hơi của các nguyên tử tự do. Đây là quá trình nguyên tử hóa mẫu.
2. Chiếu chùm tia phát xạ đặc trưng của nguyên tố cần phân tích từ nguồn
bức xạ qua đám hơi nguyên tử tự do ấy. Các nguyên tử của nguyên tố cần xác định
trong đám hơi sẽ hấp thụ những tia bức xạ nhất định và tạo ra phổ hấp thụ của nó.
3. Tiếp đó, nhờ hệ thống quang học người ta thu, phân ly và chọn vạch phổ
của nguyên tố cân phân tích để đo cường độ của nó. Cường độ đo chính là tín hiệu
hấp thụ. Trong một giới hạn nồng độ nhất định, tín hiệu này phụ thuộc vào nồng độ
của các nguyên tố cần xác định trong mẫu theo phương trình:
Aλ = K. Cb
Trong đó:


cứu này chúng tôi sử dụng cuvet graphite).

Hình 2.2: Cuvet graphite

Hình 2.3: Bộ phận nguyên tử hóa
mẫu

18