BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
------***------
BÀI DỰ THI “TRI THỨC TRẺ VÌ GIÁO DỤC”
PHÂN TÍCH, ĐÁNH GIÁ HÀM LƯỢNG MỘT SỐ
KIM LOẠI NẶNG TRONG NGHÊU Ở KHU VỰC SÔNG GIANH
PHƯỜNG QUẢNG PHÚC, THỊ XÃ BA ĐỒN, TỈNH QUẢNG BÌNH
Quảng Bình, năm 2016
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
------***------
PHÂN TÍCH, ĐÁNH GIÁ HÀM LƯỢNG MỘT SỐ
KIM LOẠI NẶNG TRONG NGHÊU Ở KHU VỰC SÔNG
GIANH PHƯỜNG QUẢNG PHÚC, THỊ XÃ BA ĐỒN,
TỈNH QUẢNG BÌNH
Nhóm sinh viên thực hiện đề tài:
1. Đoàn Thị Thảo Nhi
2. Võ Thị Loan
3. Trần Thị Khánh Chi
4. Thái Thị Huệ
Người hướng dẫn: Th.S Nguyễn Mậu Thành
Quảng Bình, năm 2016
ĐHSP Hóa K55
ĐHSP Hóa K55
ĐHSP Hóa K55
CHƯƠNG II. NỘI DUNG VÀ THỰC NGHIỆM .........................................................26
2.1. Đối tượng nghiên cứu .............................................................................................. 26
2.2. Nội dung nghiên cứu................................................................................................ 26
2.2.1. Thiết bị, dụng cụ, hóa chất ...................................................................................26
2.2.2. Nguyên liệu ...........................................................................................................26
1
2.2.3. Tiến hành thực nghiệm .........................................................................................26
2.2.4. Phương pháp phân tić h .........................................................................................27
2.2.5. Phương pháp định lượng ......................................................................................27
CHƯƠNG III. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN ............................................................... 29
3.1. Kích thước và khối lượng của nghêu ......................................................................29
3.2. Xác định hàm lượng nguyên tố cadimi, đồng và chì trong nghêu ..........................29
3.2.1. Xây dựng đường chuẩn trong phép đo cadimi, đồng và chì ................................ 29
3.2.2. Khảo sát giới hạn định lượng của các phép đo ....................................................31
3.4. Đánh giá hàm lượng cadimi, đồng và chì trong nghêu so với tiêu chuẩn của Việt
Nam .................................................................................................................................33
C. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ...................................................................................34
1. Kết luận .......................................................................................................................34
2. Kiến nghị .....................................................................................................................34
TÀI LIỆU THAM KHẢO .............................................................................................. 35
PHỤ LỤC ........................................................................................................................37
2
DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT
TT Tiếng Việt
RSD
6
Giới hạn phát hiện
LOD
7
Giới hạn định lượng
LOQ
8
Phần triệu
ppm
9
Quang phổ hấp thụ phân tử
UV- VIS
10
Quang phổ hấp thụ nguyên tử
4
DANH MỤC CÁC HÌNH
Hình 1.1 Một số hình ảnh về nghêu .................................................................................12
Hình 1.2.Mối quan hệ giữa cường độ vạch phổ A và nồng độ Cx .................................20
Hình 1.3. Sơ đồ cấu tạo máy đo phổ hấp thụ nguyên tử ................................................21
Hiǹ h 2.1. Quy trình xử lý mẫu và phân tích Cd, Cu và Pb trong nghêu bằ ng phương
pháp AAS ........................................................................................................................27
Hình 3.1. Đường chuẩn xác định cadimi trong nghêu ...................................................30
Hình 3.2. Đường chuẩn xác định đồng trong nghêu ......................................................30
Hình 3.3. Đường chuẩn xác định chì trong nghêu .........................................................31
5
A. MỞ ĐẦU
1. Lý do chọn đề tài
Sông Gianh - con sông chảy qua địa bàn tỉnh Quảng Bình có tên cội nguồn Linh
Giang - là dòng sông linh thiêng cắt ngang đất nước. Sông đã trở thành giới tuyến chia
cắt đằng ngoài và đằng trong thời Trịnh - Nguyễn phân tranh; cùng với thế núi thế sông
đắc địa đã hun đúc cho con người Quảng Bình một bản lĩnh cứng cỏi, vững vàng, một tâm
hồn trong sáng và tự do. Trải qua bao thăng trầm của lịch sử, sông Gianh một thời mang
danh dòng sông chiến địa nay trở lại dáng vẻ hiền hòa, thơ mộng vốn có của nó. Sông
Gianh giờ đây có vai trò quan trọng trong công cuộc phát triển kinh tế của tỉnh Quảng Bình,
con sông là nơi cung cấp nguồn thủy hải sản phong phú, sử dụng làm nguyên liệu cho nhiều
món ăn đặc sản, trong đó nghêu là một món ăn rất được ưa chuộng.
Nghêu ( Meretrix lyrata) là loài động vật nhuyễn thể thuộc nhóm thân mềm hai
mảnh vỏ, thường sống ở gần các bờ biển hay khá phổ biến ở nhiều cửa sông. Đã từ rất
- Phân tích hàm lượng một số kim loại nặng ( Cd, Cu và Pb) trong nghêu.
- Đưa ra số liệu và kết luận đánh giá thực trạng về hàm lượng kim loại nặng
trong nghêu. Từ đó so sánh với các quy chuẩn cho phép kim loại nặng trong thực
phẩm của Bộ Y tế và Bộ Khoa học và công nghệ, làm cơ sở cho việc sử dụng thực
phẩm nghêu trong tỉnh theo hướng an toàn và bền vững.
3. Khách thể và đối tượng nghiên cứu
- Nghiên cứu đặc điểm của nghêu, các hàm lượng nguyên tố kim loại nặng có
trong nghêu đặc biệt là Cd, Cu và Pb.
- Nghiên cứu điều kiện tự nhiên: Sông ngòi, khu vực, độ sâu - cạn,…có ảnh
hưởng đến hàm lượng kim loại nặng Cd, Cu và Pb trong nghêu không?
- Đánh giá hàm lượng kim loại nặng Cd, Cu và Pb trong nghêu sau khi phân
tích và so sánh với các quy chuẩn Quốc gia cho phép.
4. Tình hình nghiên cứu
Ô nhiễm môi sinh tạo nên độc tố trong thủy hải sản ở Việt Nam đang ở mức báo
động và bị coi là leo thang song song với sự phát triển của kinh tế trong những năm
gần đây. Việc phân tích, đánh giá hàm lượng một số kim loại nặng trong các loài động
vật nhuyễn thể hai mảnh vỏ, điển hình là nghêu có ý nghĩa quan trọng trong nhiều lĩnh
vực đặc biệt là hóa phân tích, hóa môi trường và sức khỏe con người. Trên thế giới
cũng như trong nước đã có rất nhiều đề tài nghiên cứu về lĩnh vực này như: Nghiên
cứu, xác định hàm lượng một số kim loại nặng trong động vật nhuyễn thể ở khu vực
Hồ Tây; nghiên cứu, xác định, đánh giá hàm lượng một số kim loại nặng trong thịt
nghêu ở khu vực sông Gianh phường Quảng Phúc thị xã Ba Đồn tỉnh Quảng Bình;
nghiên cứu sự tích lũy các kim loại cadimi, chì, đồng, kẽm trong một số loài nhuyễn
thể ở vùng biển Cửa Hội, tỉnh Nghệ An; nghiên cứu hàm lượng kim loại nặng (Hg, Cd,
7
Pb, Cr) trong các loài động vật hai mảnh vỏ ở một số cửa sông tại khu vực miền
Trung, Việt Nam... Do đặc thù về điều kiện tự nhiên, sông ngòi mà mỗi đề tài lại
8
- Hoàn thiện báo cáo, từ kết quả phân tích được đem so sánh với các quy chuẩn
Quốc gia cho phép, từ đó rút ra bản kết luận và kiến nghị nếu có.
- Thời gian: 6 tháng, bắt đầu từ tháng 11 năm 2015 và kết thúc tháng 4 năm 2016.
- Địa điểm:
+ Nghêu ở khu vực cửa sông Gianh phường Quảng Phúc, thị xã Ba Đồn,
tỉnh Quảng Bình.
+ Phòng thí nghiệm hóa học Trường Đại học Quảng Bình.
+ Phòng thí nghiệm Trung tâm Kỹ thuật Đo lường Thử nghiệm - Chi cu ̣c Tiêu
chuẩn Đo lường Chất lượng Quảng Bình.
7. Phương pháp nghiên cứu
- Thu thập tài liệu liên quan đến đề tài (sách, báo, internet, địa chính…).
- Khảo sát địa hình, sông ngòi, địa điểm nghêu hay sinh sống trên khu vực
sông Gianh.
- Xử lí mẫu bằng hóa chất, đem phân tích.
- Xử lí số liệu, kết quả phân tích.
- Trình bày kết quả nghiên cứu, viết báo cáo.
8. Đóng góp của đề tài
- Về mặt khoa học: Xây dựng và bổ sung thêm phương pháp phân tích, đánh giá hàm
lượng một số kim loại nặng trong động vật nhuyễn thể hai mảnh vỏ từ các loại khác nhau.
- Về mặt thực tế: Có thể biết được mức độ ô nhiễm ở khu vực nghiên cứu, hạn chế
tối đa việc trực tiếp đưa độc tố vào cơ thể con người thông qua thực phẩm bẩn, làm cơ
sở cho việc sử dụng thực phẩm nghêu một cách an toàn và bền vững - là món ăn đặc
sản của tỉnh nhà.
Định hướng cải thiện môi sinh, khắc phục tình trạng ô nhiễm sông đối với các cơ
quan chức năng.
phường và 10 xã). Địa giới hành chính thị xã Ba Đồn có phía Đông giáp Biển
Đông, phía Tây giáp huyện Tuyên Hóa, phía Nam giáp huyện Bố Trạch và phía
Bắc giáp huyện Quảng Trạch.
Sông Gianh là con sông chảy trên địa phận tỉnh Quảng Bình, bắt nguồn từ khu
vực ven núi Cô Pi cao 2.017 m thuộc dãy Trường Sơn, chảy qua địa phận các huyện Minh
Hóa, Tuyên Hoá, Quảng Trạch, Bố Trạch để đổ ra biển Đông ở Cửa Gianh.
Dòng chảy ở thượng nguồn theo hình chữ V với hướng chủ đạo là Tây Nam Đông Bắc. Từ điểm giáp ranh ba xã Thanh Thạch, Hương Hóa, Kim Hóa bắt đầu chảy
theo hướng Tây Bắc - Đông Nam. Tới ranh giới hai xã Kim Hóa và Lệ Hóa nó tiếp nhận
thêm nước từ một chi lưu nhỏ phía hữu ngạn, chảy về từ phía Tây. Phía dưới thị trấn Ba
Đồn khoảng 3 km, sông Gianh tiếp nhận thêm nước từ chi lưu phía hữu ngạn, chảy ra từ
khu vực Phong Nha - Kẻ Bàng.
Sông Gianh dài khoảng 160 km, mùa lũ từ tháng 9 đến tháng 11, chiếm khoảng
60 - 75% lượng dòng chảy hàng năm. Dòng cát bùn khoảng 1,93x105 tấn/năm, ứng với
độ đục trung bình năm 192 g/m³ và hệ số xâm thực 168 tấn/km² năm. Tàu thuyền có thể
qua lại đoạn sông ở hạ lưu, từ Cửa Gianh đến Ba Đồn 6 km, đến thị trấn Đồng Lê huyện
Tuyên Hóa là 47 km. Đoạn thượng lưu từ Khe Nét trở về nguồn dài khoảng 70 - 80 km,
lòng sông nhiều thác ghềnh. Khoảng 20 km đầu nguồn đá đổ ngổn ngang trong lòng
sông. Tới Đồng Tâm, lòng sông rộng khoảng 80 – 90 m, lớn nhất 110 – 115 m. Đoạn từ
các xã Phù Hóa, Quảng Tiên tới thị trấn Ba Đồn, lòng sông có 5 cồn, đảo nhỏ trên sông,
trong đó đảo dài nhất khoảng 3,8 km rộng nhất khoảng 0,8 km. Ngay dưới Ba Đồn lòng
sông rộng tới 1 km.
1.1.2. Tổng quan về nghêu [3, 6]
Nghêu thích sống ở bãi triều trên vùng biển cạn. Chất đáy nơi nghêu phân bố
là cát pha bùn (tỷ lệ cát thích hợp là 60 - 70%) hay sống vùi trong đáy cát bùn của vùng
triều, chủ yếu ở giải triều giữa và dưới triều, có thể gặp ở độ sâu 4m. Trong tự nhiên chưa
gặp loài này ở vùng đáy bùn, đáy rắn chắc. Nghêu phân bố ở vùng biển ấm, trên thế giới
11
nghêu cái có thể đẻ hàng triệu trứng một lần. Đẻ trung bình 5 triệu trứng/cá thể. Ấu trùng
nghêu sống trôi nổi trong nước một thời gian thì hình thành vỏ rồi chìm xuống đáy. Con
non sẽ rúc xuống lớp bùn cát khoảng 1 cm.
Nghêu "cám" bé bằng nửa hạt gạo, vỏ mỏng, dẹp, nặng 0,04 - 0,07 g (15.000 25.000 con/kg) vùi sâu xuống cát khoảng 1 cm, lên kiếm ăn theo thủy triều và thường bị
sóng cuốn và dòng triều đưa đi tương đối xa, có khi dạt lên cao, bị phơi khô mà chết. Sau
khoảng hơn 1 tháng, nghêu cám lớn thành nghêu giống, nặng 0,16 - 0,20 g (5.000 - 6.000
con/kg), vỏ đã tương đối cứng, có thể đem ươm ở các bãi.
Khi nghêu tăng trưởng, khối lượng thịt tăng chậm hơn so với vỏ. Cứ 100 kg nghêu
cỡ 35 – 37 mm (45 - 50 con/kg), ta thu được 7,7 - 8,3 kg thịt; nhưng với 100 kg nghêu to
cỡ 49 – 50 mm (19 - 21 con/kg) thì chỉ thu được 6,7 - 7,3 kg thịt.
* Đặc điểm sinh sản
Nghêu là loài phân tính nhưng trong quần thể vào mùa sinh sản cũng tìm thấy
khoảng 20% số cá thể lưỡng tính. Nhìn hình dạng bên ngoài khó phân biệt đực cái nhưng
khi thành thục chúng ta có thể phân biệt đực cái khi quan sát tuyến sinh dục. Mùa sinh sản
của nghêu hầu như quanh năm nhưng tập trung từ tháng 3 đến tháng 8. Sức sinh sản của
nghêu biến động trong khoảng 3.168.000 - 8.650.000, trung bình là 5.362.000 trứng/cá thể.
Nghêu cỡ 3,5 cm có thể thành thục tham gia sinh sản lần đầu. Sau sinh sản khoảng 4 - 5
tháng nghêu có thể đạt cỡ nghêu giống (2000 con/kg). Từ cỡ giống thì sau khoảng 12 tháng
nuôi nghêu có thể đạt cỡ nghêu thịt 40 - 70con/kg. Nghêu sinh trưởng khối lượng nhanh hơn
sinh trưởng chiều dài. Nghêu sinh trưởng nhanh từ tháng 5 - 9 và chậm từ tháng 10 - 4.
*Thịt nghêu – một nguồn thực phẩm bổ dưỡng
Thịt nghêu là loại thực phẩm có giá trị dinh dưỡng cao, thơm ngon được nhiều
người ưa thích (chiếm 56% protein tính theo trọng lượng khô). Nghêu sinh trưởng rất
nhanh, sức sinh sản lớn, sản lượng khai thác hàng năm tương đối cao, phục vụ tiêu thụ nội
địa và xuất khẩu, chính vì thế chúng trở thành đối tượng kinh tế của ngư dân vùng ven
biển Đồng bằng sông Cửu Long làm cho nghề nuôi nghêu phát triển tuy vậy cũng cần đặt
ra vấn đề khai thác hợp lý để bảo vệ nguồn lợi này các món ăn từ nghêu rất có ích cho sức
khỏe (do có nhiều chất dinh dưỡng), tăng cường đề kháng, phòng ngừa bệnh Alzheimer
và bệnh thiếu máu do thiếu sắt, tổn thương các khớp, viêm khớp xương, chống loãng
xương, giúp điều tiết nồng độ đường trong máu; có ích cho hoạt động của tuyến giáp và
Hóa trị: II, ngoài ra còn có thể tìm thấy các hợp chất có hóa trị I.
*Vai trò và tác hại của cadimi
Đối với cơ thể con người
Là một trong 3 kim loại được coi là nguy hiểm nhất đối với con người. Cadimi
được biết gây tổn hại đến thận và xương ở liều lượng cao. Nghiên cứu 1021 người đàn
ông và phụ nữ bị nhiễm độc cadimi ở Thụy Điển cho thấy nhiễm độc kim loại này có
liên quan đến gia tăng nguy cơ gãy xương ở độ tuổi trên 50.
14
Bệnh Itai-itai, một loại bệnh nghiêm trọng liên quan tới xương ở lưu vực sông
Jinzu tại Nhật Bản, lần đầu tiên gợi ý rằng cadimi có thể gây mất xương nghiêm trọng.
Itai-itai là kết quả của việc ngộ độc cadimi lâu dài do các sản phẩm phụ của quá trình
khai thác mỏ được thải xuống ở thượng nguồn sông Jinzu. Xương của các bệnh nhân
này bị mất khoáng chất ở mức cao. Những bệnh nhân với bệnh này đều bị tổn hại thận,
xương đau nhức trở nên dòn và dễ gãy.
Cadimi xâm nhập vào cơ thể con người chủ yếu qua thức ăn từ thực vật, được
trồng trên đất giàu cadimi hoặc tưới bằng nước có chứa nhiều cadimi, hít thở bụi
cadimi thường xuyên có thể làm hại phổi, vào trong phổi cadimi sẽ thấm vào máu và
được phân phối đi khắp nơi. Phần lớn cadimi xâm nhập vào cơ thể con người được
giữ lại ở thận và được đào thải, còn một phần ít ( khoảng 1%) vẫn giữ lại ở thận, do
cadimi liên kết với protein tạo thành metallotionein có ở thận. Phần còn lại được giữ
lại trong cơ thể và dần dần được tích lũy cùng với tuổi tác. Khi lượng cadimi được
tích trữ lớn, nó có thể thế chỗ Zn 2+ trong các enzim quan trọng và gây ra rối loạn tiêu
hóa và các chứng bệnh rối loại chức năng thận, thiếu máu, tăng huyết áp, phá hủy tủy
sống, gây ung thư.
Đối với công nghiệp
Đất, cát, đá, than đá, các loại phân photphat đều có chứa cadimi. Cadimi được
trích lấy từ các kỹ nghệ khai thác các mỏ đồng, chì và kẽm. Nhờ tính chất ít bị rỉ sét nên
g.kg-1, trong khi đó phân lân có nguồn gốc từ đá photphat Gasta chứa 0,07 g.kg -1.
1.2.2. Đồng
Đồng là kim loại có ánh kim, màu đỏ, có tính dẫn điện, dẫn nhiệt cao.
Đồng thuộc phân nhóm IB
Chu kỳ 4 trong bảng tuần hoàn Mendeleep.
Ký hiệu hóa học: Cu.
Cấu hình điện tử : (Z = 29) 1s22s22p63s23p63d104s1.
Phân loại: Kim loại chuyển tiếp.
Khối lượng nguyên tử: 63,546 đvC.
0
Bán kính nguyên tử: 1,26 A
Số oxi hóa đặc trưng: +1,+2,+3,+4
Hóa trị: II
*Vai trò và tác hại của đồng
Đối với con người
Theo tiêu chuẩn RDA của Mỹ về đồng đối với người lớn khỏe mạnh là
0,9 mg/ngày.
- Đồng được vận chuyển chủ yếu trong máu bởi protein trong huyết tương gọi
là ceruloplasmin.
16
- Đồng được hấp thụ trong ruột non và được vận chuyển tới gan bằng liên kết
với albumin.
- Một bệnh gọi là bệnh Wilson sinh ra bởi các cơ thể mà đồng bị giữ lại, mà
không tiết ra bởi gan vào trong mật. Căn bệnh này, nếu không được điều trị, có thể dẫn
tới các tổn thương não và gan.
- Người ta cho rằng kẽm và đồng là cạnh tranh về phương diện hấp thụ trong bộ
tích tụ theo thời gian. Khả năng loại bỏ chì ra khỏi cơ thể là rất chậm, chủ yếu qua
nước tiểu. Chu kì bán rã của chì trong máu khoảng một tháng, trong xương từ 20-30
năm (WHO, 1995 trích trong Lars Jarup, 2003).
Sau khi chì xâm nhập vào cơ thể người qua đường nước uống nó tích tụ lại rồi
đến một mức độ nào đó mới gây độc. Khi nồng độ chì trong nước uống là 0,042 –
1,000 mg/l sẽ xuất hiện triệu chứng bị ngộ độc kinh niên ở người. Các hợp chất hữu cơ
chứa chì có độc tính cao gấp hàng trăm lần so với các hợp chất vô cơ. Khi bị nhiễm
độc chì, nó sẽ gây ra nhiều bệnh như: Giảm trí thông minh, các bệnh về máu, thận, tiêu
hoá, ung thư... Sự nhiễm độc chì có thể dẫn tới tử vong. Những biểu hiện của ngộ độc
chì cấp tính như nhức đầu, tính dễ cáu, dễ bị kích thích, và nhiều biểu hiện khác nhau
liên quan đến hệ thần kinh.
Con người bị nhiễm độc lâu dài đối với chì có thể bị giảm trí nhớ, giảm khả
năng hiểu, giảm chỉ số IQ, xáo trộn khả năng tổng hợp hemoglobin có thể dẫn đến
bệnh thiếu máu.
Chì cũng được biết là tác nhân gây ung thư phổi, dạ dày và u thần kinh đệm.
Nhiễm độc chì có thể gây tác hại đối với khả năng sinh sản, gây sẩy thai, làm suy
thoái nòi giống.
Chì là một kim loại độc có thể gây tổn hại cho hệ thần kinh, đặc biệt là ở trẻ
em và có thể gây ra các chứng rối loạn não và máu. Ngộ độc chì chủ yếu từ đường
thức ăn hoặc nước uống có nhiễm chì; nhưng cũng có thể xảy ra sau khi vô tình nuốt
phải các loại đất hoặc bụi nhiễm chì hoặc sơn gốc chì. Tiếp xúc lâu ngày với chì
hoặc các muối của nó, các chất oxi hóa mạnh như PbO 2 có thể gây bệnh thận và các
cơn đau bất thường giống như đau bụng. Đối với phụ nữ mang thai, khi tiếp xúc với
chì ở mức cao có thể bị sẩy thai. Tiếp xúc lâu dài và liên tục với chì làm giảm khả
năng sinh sản ở nam giới.
Sự quan tâm đến vai trò của chì trong việc giảm nhận thức ở trẻ em đã phổ
biến rộng rãi việc giảm sử dụng nó (tiếp xúc với chì liên quan đến giảm khả năng
sinh học). Hầu hết các trường hợp hàm lượng chì trong máu cao ở người lớn liên
quan đến nơi làm việc. Hàm lượng chì trong máu cao liên quan với tuổi dậy thì ở bé
gái. Ảnh hưởng của chì cũng làm giảm vĩnh viễn khả năng nhận thức của trẻ em khi
= Ka N L
I
Trong đó Ka là hệ số hấp thụ nguyên tử đặc trưng cho từng bước sóng của ánh
sáng bị hấp thụ và bản chất của nguyên tử. Độ hấp thụ quang A phụ thuộc vào nồng độ
nguyên tử N và vào bề dày L của lớp hấp thụ. Trong máy đo phổ hấp thụ, L cố định
nên A chỉ còn phụ thuộc N trong môi trường hấp thụ.
Nhiều kết quả thực nghiệm chỉ ra rằng, trong một giới hạn nhất định của nồng
độ C, mối quan hệ giữa N và C được biểu thị bằng biểu thức: N= KiCb
Trong đó Ki là hằng số thực nghiệm, nó phụ thuộc vào tất cả các điều kiện hoá
hơi và nguyên tử hoá mẫu, b được gọi là hằng số bản chất, nó phụ thuộc vào nguyên tố
19
và bước sóng của dòng sáng, b ≤ 1; b=1 khi nồng độ C nhỏ và ứng với mỗi vạch phổ
của mỗi nguyên tố phân tích ta luôn luôn tìm được một giá trị Cx = Co để b bắt đầu nhỏ
hơn 1, nghĩa là ứng với:
+ Vùng nồng độ Cx < Co thì b=1: Cường độ vạch phổ và nồng độ Cx là tuyến tính
+ Vùng nồng độ Cx > Co thì 0 < b
* Ưu, nhược và phạm vi ứng dụng của phép đo
Ưu điểm:
Phép đo có độ nhạy và độ chọn lọc cao nên được sử dụng rộng rải trong nhiều lĩnh
vực để xác định vết các kim loại, đặc biệt trong phân tích các nguyên tố vi lượng.
Do có độ nhạy cao nên trong nhiều trường hợp không cần làm giàu nguyên tố
xác định trước khi phân tích.
Có thể xác định đồng thời hay liên tiếp nhiều nguyên tố trong một mẫu. Các kết
quả phân tích ổn định, sai số nhỏ (không quá 15% với nồng độ 1-2 ppm). Điều kiện
nghiên cứu hết sức thuận lợi vì khi sử dụng phương pháp này có thể tiến hành đo ở bất
kỳ thời gian nào mà không phải chờ đợi như phương pháp kích hoạt nơtron.
Như vậy, có thể nói phương pháp AAS là một phương pháp có tính ưu việt
trong hệ thống các phương pháp phân tích hiện nay.
Nhược điểm:
Phải có một hệ thống máy đắt tiền. Vì có độ nhạy cao nên sự nhiễm bẩn có thể
ảnh hưởng đến kết quả phân tích hàm lượng vết. Vì thế môi trường trong phòng thí
nghiệm phải độ sạch cao, các dụng cụ phải sạch, có độ chính xác tiêu chuẩn và hoá
chất phải có độ tinh khiết cao.
21
* Phạm vi ứng dụng
Đối tượng là phân tích lượng nhỏ (lượng vết) các kim loại trong các loại mẫu
khác nhau của các chất vô cơ và hữu cơ. Với các trang bị và kĩ thuật hiện nay người ta
có thể định lượng được hầu hết các kim loại( khoảng 65 nguyên tố) và á kim đến giới
hạn nồng độ cỡ ppm, ppb với sai số không lớn hơn 15%.
Trong khoảng 10 năm trở lại đây phương pháp này đã được sử dụng để xác định
các kim loại trong các mẫu quặng, đất, đá, nước khoáng, y học, sinh học, các sản phẩm
nông nghiệp, rau quả, thực phẩm… có thể nói phương pháp quang phổ hấp thụ nguyên
tử đã trở thành một phương pháp tiêu chuẩn để định lượng nhiều kim loại.
Cơ chế 2:
MexRy (r) → xMe (r) + yR(k)→ x Me (k)
Me (k) + h√→ phổ AAS
* Kĩ thuật nguyên tử hoá mẫu không ngọn lửa
Về nguyên tắc: Là quá trình nguyên tử hoá tức khắc trong thời gian rất ngắn nhờ
năng lượng của dòng điện công suất lớn 200 ÷ 500A và trong môi trường khí trơ.
Quá trình nguyên tử hoá xảy ra theo ba giai đoạn kế tiếp nhau: sấy khô, tro hoá
luyện mẫu và nguyên tử hoá.
+ Sấy khô mẫu: giai đoạn này rất cần thiết nhằm đảm bảo cho dung môi hoà tan
mẫu bay hơi nhẹ nhàng và hoàn toàn, nhưng không làm mất mẫu do bị bắn, nhiệt độ
sấy: 80 - 150oC, thời gian sấy 20 - 30 giây.
+ Tro hoá luyện mẫu: mục đích chính là để đốt cháy ( tro hoá) các hợp chất hữu
cơ và mùn có trong mẫu sau khi đã sấy khô, đồng thời cũng là để nung luyện mẫu ở
một nhiệt độ thuận lợi cho giai đoạn nguyên tử hoá tiếp theo đạt hiệu suất cao và ổn
định. Nhiệt độ tro hoá: 400 - 1500oC, thời gian 20 - 30 giây.
+ Nguyên tử hoá: giai đoạn này được thực hiện sau giai đoạn sấy và tro hoá
song lại bị ảnh hưởng bởi hai giai đoạn trên, thời gian thực hiện giai đoạn này ngắn,
thường vào khoảng 3 ÷ 6 giây, tốc độ tăng nhiệt rất lớn. Nhiệt độ sấy, tro hoá và
nguyên tử hoá của mỗi nguyên tố rất khác nhau. Mỗi nguyên tố cần một nhiệt độ sấy,
tro hoá và nguyên tử hoá giới hạn của nó.
1.3.3. Một số ảnh hưởng và các biện pháp khắc phục trong phép đo AAS
Các yếu tố ảnh hưởng đến kết quả phân tích trong phép đo phổ hấp thụ
nguyên tử là rất đa dạng và phức tạp, có khi xuất hiện và cũng có khi không xuất
hiện, có ảnh hưởng hay không có là tuỳ thuộc vào thành phần của mẫu phân tích và
chất nền của nó. Các yếu tố ảnh hưởng có thể có và các biện pháp loại trừ trong
phép đo này là:
* Các yếu tố về phổ ảnh hưởng đến phép đo AAS
- Sự hấp thụ nền: Vạch phổ được chọn để đo nằm trong vùng khả kiến thì yếu