Mục lục
Mục lục ................................................................ ................................ ................. 1
Mở đầu................................................................ ................................ .................. 4
Chương I: Tổng quan tài liệu ................................................................ ..................... 5
1.1. Giới thiệu một số đặc điểm của asen, selen ......................................................... 5
1.1.1. Asen ................................................................ ................................ ...... 6
1.1.1.1. Tính chất lí học của asen [8, 34] ............................................................ 6
1.1.1.2. Tính chất hoá học của asen và các hợp chất của asen [ 8, 34] ...................... 6
1.1.1.3. Các dạng tồn tại và sự chuyển hoá của asen trong môi trường [6, 12, 29, 34] .. 8
1.1.1.4. Độc tính và cơ chế gây độc của asen [34] .............................................. 10
1.1.2. Se................................................................ ................................ ........ 12
1.1.2.1. Tính chất lí học của Se [9] ................................................................ .. 12
1.1.2.2. Tính chất hoá học của Se [9] ............................................................... 12
1.1.2.3. Các dạng tồn tại và sự chuyển hoá của selen trong môi trường [10, 14] ...... 14
1.1.2.4. Độc tính của selen và tầm quan trọng của selen đối với cơ thể sống [14, 11, 33,
40] ................................................................ ................................ ........... 15
1.2. Các phương pháp xác đinh hàm lượng asen, selen .............................................. 18
1.2.1. Các phương pháp phân tích cổ điển ............................................................ 18
1.2.1.1. Phương pháp phân tích khối lượng [4] .................................................. 18
1.2.1.2. Phương pháp phân tích thể tích [5g,4]................................................... 19
1.2.2. Các phương pháp phân tích công cụ ........................................................... 20
1.2.2.1. Phương pháp phân tích trắc quang [12, 16, 17] ....................................... 20
1.2.2.2. Phương pháp điện hoá [18, 25, 34] ....................................................... 22
1.2.3. Các phương pháp phân tích vật lí ............................................................... 23
1.2.3.1. Phương pháp phổ phát xạ nguyên tử [25, 26, 29, 35] ............................... 23
1.2.3.2. Phương pháp sắc kí [19, 34] ............................................................... 24

Nuoc.com.vn

Page 1


Page 2


3.1. Khảo sát các điều kiện thí nghiệm trên máy AAS 6800 (Shimadzu) ....................... 43
3.1.1. Chọn bước sóng thích hợp. ................................................................ ....... 44
3.1.2. Lựa chọn độ rỗng của khe sáng ................................................................ . 44
3.1.3. Khảo sát dòng đèn catot rỗng ................................................................ .... 44
3.1.4. Khảo sát chiều cao ngọn lửa đèn nguyên tử hoá. ........................................... 45
3.1.5. Khảo sát tốc độ cung cấp khí C2H2 – KK ..................................................... 45
3.2. Khảo sát chọn các điều kiện tạo hợp chất hidrua của Se và As............................... 46
3.2.1. Khảo sát tỉ lệ các chất tham gia tại buồng phản ứng ...................................... 47
3.2.2. Khảo sát chọn tốc độ khí mang ................................................................ . 48
3.2.3. Khảo sát nồng độ NaBH4 và HCl............................................................... 49
3.2.3.1. ảnh hưởng của nồng độ NaBH4 đến phổ hấp thụ nguyên tử của As, Se ........ 49
3.2.3.2. Khảo sát ảnh hưởng của nồng độ của HCl đến độ hấp thụ của As, Se .......... 51
3.2.4. Khảo sát điều kiện khử As (V) về As (III) ................................................... 52
3.2.4.1. Khảo sát nồng độ KI cho sự khử .......................................................... 52
3.2.4.2. Khảo sát thời gian và nhiệt độ khử ....................................................... 53
3.2.5. Khảo sát điều kiện khử Se (VI) về Se (IV) .................................................. 54
3.2.5.1. Khảo sát nồng độ HCl cho sự khử ........................................................ 54
3.2.5.2. Khảo sát thời gian khử ................................................................ ....... 55
3.3. Xây dựng đường chuẩn ................................................................ ................. 56
3.3.1. Xây dựng đường chuẩn của As................................................................ .. 56
3.3.2. Xây dựng đường chuẩn Se ................................................................ ....... 57
3.4. Khảo sát ảnh hưởng của các nguyên tố trong dung dịch ....................................... 58
3.4.1. Khảo sát ảnh hưởng của một số nguyên tố trong phép đo As ........................... 58
3.4.1.1. Khảo sát ảnh hưởng của Se lên As ....................................................... 59
3.4.1.2. Khảo sát ảnh hưởng của Fe ................................................................ . 59
3.4.1.3. Khảo sát ảnh hưởng của Cu ................................................................ 60
3.4.2. Khảo sát ảnh hưởng của một số nguyên tố trong phép đo Se ........................... 61

tố vi lượng. Chúng có thể thâm nhập vào cơ thể qua đường thức ăn, ngoài ra còn
một lượng nhỏ qua nước uống và không khí.
Để có thể có thể chẩn đoán và điều trị các bệnh có liên quan đến As, Se, có rất
nhiều phương pháp được sử dụng để xác định Se và As, phương pháp AAS và
AES thì độ nhạy chưa cao, chưa đáp ứng được yêu cầu phân tích lượng vết.
Trong số các phương pháp phân tích như Phương pháp sắc kí, Huỳnh quang
Rơnghen, động học xúc tác, Kích hoạt nơtron ...thì phương pháp hấp thụ nguyên
tử sử dụng kĩ thuật hidrua hoá (HG-AAS) là ưu việt hơn cả. HG-AAS là phương
pháp có độ nhạy cao, kết quả phân tích ổn định, và loại trừ được nhiễu của
matrix vốn thường rất phức tạp của mẫu, mặt khác phương pháp này rất phù
hợp cho việc phân tích hàng loạt mẫu.
Kĩ thuật hidrua hoá đã có mặt ở các phòng thí nghiệm trên thế giới từ
những năm 1970, đã có nhiều công trình nghiên cứu và sử dụng rất thành công
kĩ thuật này phục vụ cho nghiên cứu trong một số lĩnh vực như môi trường, địa
chất, y tế, ... Tuy nhiên ở Việt Nam, kĩ thuật hidrua hoá nói chung và phương
pháp phổ hấp thụ nguyên tử sử dụng kĩ thuật hidrua hoá nói riêng còn chưa
được phổ biến rộng rãi, đặc biệt là phân tích các mẫu sinh học. Do đó chúng tôi
chọn bản luận văn này là “Nghiên cứu xác định Se, As trong mẫu máu và nước
tiểu bằng phương pháp hấp thụ nguyên tử sử dụng kĩ thuật hidrua hoá”

CHƯƠNG I: TỔNG QUAN TÀI LIỆU
1.1. Giới thiệu một số đặc điểm của asen, selen
Nuoc.com.vn

Page 5


1.1.1. Asen
1.1.1.1. Tính chất lí học của asen [8, 34]
Về tính chất lí học asen có tính chất gần với các kim loại, nó có bốn dạng thù

hay As2S3 + (NH4)2S  (NH4)3AsS3
Khi cho khí H2S qua dung dịch AsCl3 có kết tủa màu vàng tươi, đó là As2S3.
Asen không tạo pentaclorua mà chỉ có triclorua asen, đây là một hợp chất quan
trọng của asen, AsCl3 dễ bay hơi, dễ bị thuỷ phân trong môi trường nước.
AsCl3 + 3 H2O  2 H3AsO3 + 3HCl
Khi khử H3AsO3 ta thu được khí asin:
H3AsO3 + 3 Zn + 6 HCl  3 ZnCl2 + AsH3 + 3 H2O
H3AsO3 thể hiện tính chất như một axit khi tác dụng với muối tạo thành muối
mới và axit mới.
H3AsO3 + CuSO4  CuHAsO3 + H2SO4
CuHAsO3 có kết tủa màu vàng lục trong môi trường kiềm nó tan trong dung dịch
màu xanh.
CuHAsO3 + NaOH  CuNaAsO3 + H20
Một số hợp chất quan trọng của As5+ như As2S5, H3AsO4, Ag3AsO4,… Trong đó
As2S5 không tan trong nước và axit HCl, chỉ tan trong NaOH, HNO3, NH4OH, vì
vậy dựa vào tính chất này có thể xác định asen bằng phương pháp phổ khối
lượng.

Nuoc.com.vn

Page 7


As2S5+ (NH4)2S  (NH4)3AsS4
Khi cho axit asenic tác dụng với molipdat amoni trong môi trường axit HNO3
cho kết tủa màu vàng, muối này được dùng để định tính và định lượng asen.
H3AsO4 +12 (NH4)2MoO4 + 21 HNO3 (NH4)3 H4[As(Mo2O7)6] +
21NH4NO3+ 10H2O
Trong hợp chất này As5+ có vai trò như P5+, nó làm ion trung tâm điển hình tạo
phức dị đa axit, và phức này cũng có thể khử về phức dị đa màu xanh.

Trong nước asen thường tồn tại chủ yếu dưới các dạng asenit, asenat,
monometylasonic axit, hay dimetylasinic axit… nhưng có hàm lượng rất thấp,
chủ yếu asen bị thuỷ phân lắng xuống bùn. Môi trường nước có tính oxi hoá, As
thường ở dạng asenat, nhưng dưới điều kiện khử thì asenit lại là chủ yếu. Hàm
lượng asen trung bình trong nước chỉ khoảng 10g/l, tuy nhiên có thể cao hơn do
ảnh hưởng của chất thải công nghiệp, thuốc diệt cỏ… Sự metyl hoá asen vô cơ
sang metyl và dimetyl asenic là được tạo bởi các hoạt động của các vi sinh vật
trong nước. Một vài sinh vật biển có khả năng chuyển asen vô cơ sang hợp chât
asen hữu cơ phức tạp, chẳng hạn như arsenobetaine, arsenocholine,
arsoniumphospholiphid.
Metylasin được chuyển hóa vào không khí từ việc xử lí các loại hợp chất của
asen. Dimetylasin và trimetylasin được phát hiện trong các khu vực có sử dụng
các hợp chất metylasen. Tổng lượng asen trong các nhà kính lớn hơn rất nhiều
khu vực không khí bên ngoài và các dạng metylasen tồn tại nhiều hơn các dạng
vô cơ.

Nuoc.com.vn

Page 9


Từ các mỏ tập trung, asen bị phong hoá cùng các kim loại khác và sau đó đựơc
vận chuyển đi phân tán trong môi trường. Một phần lớn asenat được kết tủa trở
lại hoặc hấp phụ trên các hạt kiểu phù sa và được các dòng sông, suối mang từ
trên núi xuống bồi đắp các đồng bằng châu thổ của các con sông. Cùng với
nhôm, sắt và các kim loại khác và khoảng 6% các vật chất hữu cơ trong trầm tích
chứa một lượng đáng kể asen. Trong điều kiện yếm khí (ở trong lòng đất), các vi
sinh vật phân huỷ các chất hữu cơ nói trên, tạo ra môi trường khử CO2. Tiếp đó
là quá trình khử, hoà tan sắt và giải phóng asen đã bị hấp phụ trên đó. Đồng thời
với quá trình giải phóng asen là quá trình khử As (V) về As (III) và chúng đi vào

Phản ứng xảy ra như sau:
SH
S

-

(enzym)

+ AsO3 == (enzym)
SH

S

CH2-SH

CH2-SH
CH2

CH2
+ AsO3

CH-SH
(CH)5

Protein
Enzym dạng tự
do

Nuoc.com.vn


+ PO43-

H

+ OH-

ATP

C=O

OPO22-

Khi có mặt của asenat, tác dụng sinh hoá chính mà chính nó tạo ra đông tụ
protein, tạo ra phức với coenzym và phá huỷ quá trình hoạt động photphat hoá để
tạo ra ATP
1.1.2. Se
1.1.2.1. Tính chất lí học của Se [9]
Se có nguyên tử lượng 78,96 đvC, nằm ở phân nhóm chính VI trong bảng hệ
thống tuần hoàn. Se có nhiều dạng thù hình, nhưng bền và hay gặp nhất là Se lục
phương và Se xám. Se xám là chất bán dẫn, độ dẫn điện tăng khi bị chiếu sáng.
Một số hằng số vật lí của Se: tỉ trọng: 4,8g/cm3, bán kính nguyên tử: 0,117 nm,
độ âm điện: 2,4 (Li=1), nhiệt độ nóng chảy: 2170C, nhiệt độ sôi: 687,90C,
1.1.2.2. Tính chất hoá học của Se [9]
Mức oxi hoá chính của Se –2, +4, +6. Se là một nguyên tố nằm giữa tính chất
kim loại và phi kim.
Nuoc.com.vn

Page 12




Axit selenic cho 2 loại muối HSeO4- và SeO42-. H2SO4 là chất oxi hoá mạnh
nhưng thường xảy ra chậm.:
SeO42-+4H++2e= H2SeO3+ H2O
Axit selenic khan có thể hoà tan không những bạc mà cả vàng nữa. Nó có thể tác
dụng với dung dịch axit clohidric đậm đặc theo phản ứng:
H2SeO4 +2HCl = H2SeO3 + Cl2+ H2O
Do vậy hỗn hợp H2SeO4 và HCl có tính oxi hoá rất mạnh.
Hợp chất halogenua của selen có thể thu được bằng cách cho các halogen tác
dụng với selen nguyên tố. Người ta đã thu được các hợp chất SeF6, SeF4, SeCl4,
Se2Cl2, SeBr4, Se2Br2. Ngoài ra, hợp chất halogen của selen có khả năng tạo
phức kiểu như SeBr6 [6T]. Các oxi halogen dạng SeOX2 cũng đã được điều chế.
1.1.2.3. Các dạng tồn tại và sự chuyển hoá của selen trong môi trường [10, 14]
Se có nguồn gốc từ việc phun núi lửa, trong các sunphit kim loại như các sunphit
của Cu, Ni, Fe, Pb và trong các khoáng vật hiếm như Cu2Se, PbSe và As2Se. Se
là nguyên tố chiếm thứ 17 trên vỏ trái đất về khối lượng.
Hàm lượng Se trong không khí thường rất thấp, tức là nhỏ hơn 10ng/m3.
Sự phân bố của Se trên bề mặt trái đất là không đồng đều, nơi thì rất thấp, nơi thì
rất cao. Các quá trình địa lí, sinh học và công nghiệp liên quan đến sự phân bố và
di chuyển của Se và chu trình của nó, tuy nhiên người ta vẫn chưa thiết lập được
mối quan hệ giữa chúng. Dù vậy, các quá trình địa lí tự nhiên và sinh học tự
nhiên cũng có thể là nguyên nhân chính tạo ra sự phân bố của Se trong môi
trường.

Nuoc.com.vn

Page 14


Sự có mặt của nó trong môi trường là rất đa dạng. Ví dụ, Se trong đất đá khoảng

khí. Tuy nhiên, thức ăn là con đường chính gây ra ô nhiễm selen. Sự phát hiện
selen là nguyên nhân của bệnh kiềm ở động vật ăn cỏ. Trước đó, bệnh kiềm ở gia
súc nhai lại được gán cho nguyên nhân súc vật thường xuyên uống nước có tính
kiềm. Về sau, bệnh này được xác định do nhiễm độc selen. Môi trường kiềm
trong đất và nước tạo điều kiện cho cây cỏ hấp thụ nhiều selen. Trong trường
hợp này, triệu trứng điển hình của gia súc là: rụng lông đuôi, lông bờm, móng
chân dị dạng và sút cân. Trường hợp cấp tính, súc vật bị rối loạn vận động, thị
lực bị giảm sút, chảy rãi, cuối cùng liệt cơ mà chết. Những nghiên cứu trên động
vật chứng tỏ selen ở liều cao và tác động lâu dài có thể gây ung thư gan.
Các hợp chất của selen như selen dioxit, hidro selenua và bụi của selen có thể
xâm nhập vào cơ thể qua con đường hô hấp, chúng phá hỏng hệ hô hấp, gan và
các cơ quan khác, có thể gây tử vong nếu liều lượng lớn hoặc thời gian tiếp xúc
dài.
Selen gây rối loạn đường hô hấp, gây chứng nhức đầu. Hợp chất selen rơi vào
da gây viêm da, ngứa da. Các axit của selen gây co giật, nôn mửa liệt thần kinh.
Đối với cơ thể động vật, nếu căn cứ vào hàm lượng thì selen được xếp vào
nguyên tố siêu vi lượng.
Từ những năm 60, nhiều công trình nghiên cứu cơ bản về vai trò sinh học của
selen trên cơ thể động vật và con người đã được tiến hành. Selen đã được xác
định là một trong những nguyên tố không thể thiếu được đối với cơ thể sống.
Selen thường kết hợp với chất đạm và tham gia các men chứa nhóm SeH... có
thể tương tự như các men chứa nhóm – SH. Selen có trong thành phần nhiều
men. Nó có mặt ở -galactoxiadoza của cơ thể để phân huỷ lactoza trong sữa, tạo
Nuoc.com.vn

Page 16


điều kiện tiêu hoá dễ dàng. Ngoài ra Se cần thiết cho nhiều men khác như ATPaza (Derialin-1996) và trioza-photphatdehydogenaza (Dicksum, Tappel-1969),
aspartat-aminotranferaza (Kiedriasev – 1979), alcoholdehydrogenaza...

sữa người là từ 0,013 đến 0,018 mg/l.
Hiện nay, người ta đã phát hiện có hơn 40 bệnh ở người và động vật được qui
cho là thiếu selen. Các kết quả nghiên cứu ở Trung Quốc cho thấy mối quan hệ
giữa tình trạng thiếu selen và sự lan tràn bệnh Keshan, một căn bênh tim địa
phương endemic cardiomyopathy xuất hiện chủ yếu ở trẻ con (Keshan
Diselenaselen Reselenarch Group, 1979a,b). Các trường hợp mắc bệnh Kenshai
đã được công bố vào đầu năm 1907 ở tỉnh Heilongjiang thuộc Đông Bắc Trung
Quốc (Gu, 1983).
Bệnh Kashin-Beck là một căn bệnh viêm khớp xương mãn tính osteoarthropathy
địa phương xuất hiện ở miền Đông Siberia và một phần ở Trung Quốc (Sokoloff,
1985). Mặc dù nguyên nhân của nó không được nghiên cứu một cách chi tiết
nhưng các công trình ngày nay đã chỉ ra rằng thiếu selen là một trong những
nguyên nhân chính.
Shamberger & Frost (1969) đã đưa ra đầu tiên về quan hệ nghịch giữa hàm
lượng selen trong thức ăn gia súc và trong máu người, và tỉ lệ chết vì ung thư
trong các vùng thiếu selen khác nhau của Mĩ.
1.2. Các phương pháp xác đinh hàm lượng asen, selen
1.2.1. Các phương pháp phân tích cổ điển
1.2.1.1. Phương pháp phân tích khối lượng [4]
Đặc điểm của nhóm phương pháp này là ảnh hưởng của một số ion kim loại có
thể gây nhiễm bẩn, gây sai số đáng kể. Ngày nay phương pháp phân tích trọng

Nuoc.com.vn

Page 18


lượng ít được sử dụng, nó được thay thể bằng các phương pháp công cụ cho độ
chính xác cao và đơn giản hơn.
Xác định As dựa trên việc kết tủa As2S3 bằng dithioaxetamit trong môi trường

As3+ bằng dung dịch bromat.
Phương pháp chuẩn độ cơ bản được sử dụng để xác định Se4+ là chuẩn độ iot. Do
phương pháp nhạy, cần tách triệt để các nguyên tố ảnh hưởng đến phép xác định.
Chỉ thị dùng cho phép chuẩn độ có thế là chỉ thị hoá học hoặc chỉ thị điện hoá.
Phép chuẩn độ dựa trên việc dùng KI để khử H2SeO3:
SeO22- + 6H+ +4I-  Se + 2 I2 + 3 H2O
I2 sinh ra được chuẩn độ bằng Na2S2O3 với chỉ thị hồ tinh bột
2 Na2S2O3 + I2  Na2S4O6 + 2 NaI
Phương pháp này xác định được đến 50 mg Se.
1.2.2. Các phương pháp phân tích công cụ
1.2.2.1. Phương pháp phân tích trắc quang [12, 16, 17]
Nguyên tắc của phương pháp là dựa trên khả năng tạo phức màu của chất phân
tích với một thuốc thử nào đó. Đo độ hấp thụ quang của phức màu ta sẽ biết
được nồng độ chất phân tích.
Có thể xác định As bằng thuốc thử bạc dietyldithiocacbamat, As trong dung dịch
phân tích sẽ được khử về asin bằng natri hydroborat ở môi trường pH=6, khí asin
được dẫn đi trong dòng N2 qua bình thuỷ tinh đựng chì axetat, sau đó được dẫn
vào bình chứa bạc dietyldithiocacbamat, ở đó As sẽ tạo phức màu đỏ với bạc
dietyl dithio cacbamat có bước sóng hấp thụ quang là 520nm. Trong phương

Nuoc.com.vn

Page 20