BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƢỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI
--------------------------------------LÊ CÔNG QUỐC

Lê Công Quốc

KỸ THUẬT HOÁ HỌC

XÁC ĐỊNH HÀM LƢỢNG
MỘT SỐ KIM LOẠI NẶNG Zn, Cd, Hg, Pb TRONG ĐỘNG VẬT
THÂN MỀM HAI MẢNH VỎ - CON HÀU Ở KHU VỰC
ĐẦM ĐỀ GI HUYỆN PHÙ CÁT TỈNH BÌNH ĐỊNH

LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC
KỸ THUẬT HOÁ HỌC

2014B
Hà Nội – Năm 2016

1


BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƢỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI
---------------------------------------

Lê Công Quốc

XÁC ĐỊNH HÀM LƢỢNG
MỘT SỐ KIM LOẠI NẶNG Zn, Cd, Hg, Pb TRONG ĐỘNG VẬT
THÂN MỀM HAI MẢNH VỎ - CON HÀU Ở KHU VỰC

Hà Nội đã tạo điều kiện thuận lợi cho em trong suốt thời gian thực hiện đề tài nghiên
cứu.
Cuối cùng, xin bày tỏ lòng cảm ơn sâu sắc tới gia đình, ngƣời thân và bạn bè đã
giúp đỡ, động viên em trong quá trình nghiên cứu, thực hiện đồ án tốt nghiệp.
Hà Nội, ngày 28 tháng 01 năm 2016
Tác giả

Lê Công Quốc

4


MỤC LỤC
LỜI CAM ĐOAN ................................................................................................................ 3
LỜI CẢM ƠN ...................................................................................................................... 4
MỤC LỤC ........................................................................................................................... 5
DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT .................................................................................. 6
DANH MỤC BẢNG BIỂU ................................................................................................. 7
DANH MỤC HÌNH VẼ ...................................................................................................... 8
MỞ ĐẦU ............................................................................................................................. 9
CHƢƠNG 1 ....................................................................................................................... 15
TỔNG QUAN.................................................................................................................... 15
1.3.1. Phƣơng pháp Von-Ampe hòa tan anot .................................................................... 23
1.3.2. Các phƣơng pháp phân tích quang phổ ................................................................... 26
1.4. Giới thiệu về đầm Đề gi và đối tƣợng nghiên cứu ..................................................... 35
1.4.1. Đầm Đề gi ................................................................................................................ 35
1.4.2. Đối tƣợng nghiên cứu .............................................................................................. 38
CHƢƠNG 2 ....................................................................................................................... 40
NỘI DUNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ......................................................... 40
2.1. Nội dung nghiên cứu .................................................................................................. 40

AOAC

Tên tiếng Anh
Association of Official
Analytical Chemists

Tên tiếng Việt
Hiệp hội các nhà hoá học phân
tích chính thức
Phƣơng pháp Von-Ampe hòa
tan anot
Bộ Tài nguyên và Môi trƣờng
Bộ Y tế
Phƣơng pháp Von-Ampe hòa
tan anot xung vi phân
Động vật hai mảnh vỏ
Phƣơng pháp quang phổ hấp
thụ nguyên tử ngọn lửa
Tổ chức nông lƣơng thế giới

ASV
BTNMT
BYT
DP-ASV
ĐVHMV
F-AAS
FAO

Food and Agriculture
Organization

Probable effect levels
QCVN
RE
Reference Electrode
SQW-ASV
TCCP
TCVN
TEL

Threshold effect levels

WHO

World Health Organization
6


DANH MỤC BẢNG BIỂU
Bảng 1.1. Phƣơng pháp quang phổ hấp thụ phân tử xác định Zn, Cd, Pb và Hg [20] ...... 26
Bảng 1.2. Xác định Zn, Cd, Pb và Hg theo phƣơng pháp AAS [20] ................................ 27
Bảng 2.1. Thông tin về vị trí lấy mẫu và kí hiệu mẫu ....................................................... 41
Bảng 2.2. Các điều kiện đo Zn bằng phƣơng pháp F-AAS ............................................... 45
Bảng 2.3. Các điều kiện đo Pb và Cd bằng phƣơng pháp GF-AAS................................. 45
Bảng 3.2. Sự phụ thuộc giữa độ hấp thụ A và nồng độ PbII, CdII (*) ................................. 51
Bảng 3.3. Sự phụ thuộc giữa độ hấp thụ A và nồng độ HgII ............................................. 53
Bảng 3.4. Độ hấp thụ quang (A) của các mẫu đã thêm chuẩn MeII (*) .............................. 55
Bảng 3.5. Kết quả so sánh phƣơng pháp đƣờng chuẩn và thêm chuẩn khi định lƣợng các
Me ...................................................................................................................................... 56
Bảng 3.7. Kết quả kiểm tra độ lặp lại khi phân tích mẫu H-DEGI 1 ................................ 59
Bảng 3.8. Kết quả xác định độ đúng của phƣơng pháp phân tích (*) ................................. 60

hải miền Trung và Nam Bộ.
Tuy nhiên, Hàu thiên nhiên ở Việt Nam hiện nay nhiễm một số kim loại
nặng có hại cho sức khỏe con ngƣời nhƣ Hg, Cd, Pb, As, Ni, Cr thƣờng tồn tại ở
mức vết và siêu vết trong các mẫu môi trƣờng (nƣớc, trầm tích, sinh vật) và nếu đi
vào cơ thể ngƣời (theo chuỗi thức ăn), chúng có thể gây ngộ độc cấp tính hoặc mãn
tính đối với sức khỏe ngƣời và các loài sinh vật.
Để phân tích lƣợng vết các kim loại nặng trong các mẫu môi trƣờng, ngƣời
ta sử dụng nhiều phƣơng pháp khác nhau nhƣ các phƣơng pháp quang phổ nguyên
tử (quang phổ hấp thụ nguyên tử/AAS, quang phổ phát xạ nguyên tử plasma/ICPAES, quang phổ plasma – khối phổ/ICP-MS...), các phƣơng pháp phân tích vonampe hòa tan (von-ampe hòa tan anot/ASV, von-ampe hòa tan hấp phụ/AdSV)...
Trong đó, phƣơng pháp đƣợc áp dụng phổ biến hơn cả là phƣơng pháp quang phổ
hấp thụ nguyên tử (AAS). Trong nhiều trƣờng hợp, khi kim loại nặng tồn tại ở mức
vết và siêu vết nhƣ Hg, Cd, bắt buộc phải trải qua giai đoạn làm giàu mẫu trƣớc khi
phân tích bằng phƣơng pháp AAS.
Hiện nay, việc quan trắc và đánh giá ô nhiễm kim loại nặng trong môi
trƣờng nƣớc là một trong những nhiệm vụ quan trọng, nhƣng nó đòi hỏi nhiều thời
9


gian, kinh phí và sức lực. Do các kim loại nặng có xu thế tích lũy sinh học và
khuyếch đại sinh học (theo chuỗi thức ăn) trong các loài động vật thân mềm hai
mảnh vỏ (gọi tắt là động vật hai mảnh vỏ - bivalvia), nên việc sử dụng chúng làm
chỉ thị sinh học để đánh giá ô nhiễm kim loại nặng trong môi trƣờng bao quanh
(nƣớc, trầm tích) đã đƣợc áp dụng rộng rãi trên thế giới nhƣ tại Châu Âu, Canada,
Hoa Kỳ, Châu Á (Nhật Bản, Trung Quốc, Hàn Quốc…).
Bình Định là tỉnh duyên hải Nam Trung bộ có 134 km bờ biển và đầm Đề gi
diện tích hơn 1.600 ha (ở xã Cát Khánh, huyện Phù Cát). Nguồn lợi thủy sản vùng
ven biển và đầm Đề gi rất đa dạng và phong phú, góp phần ổn định sinh kế và cung
cấp thực phẩm cho cộng đồng trong vùng. Môi trƣờng nƣớc lợ ở đầm Đề gi tạo
điều kiện thuận lợi cho sự phân bố và phát triển đa dạng các sinh vật thủy sinh,
trong đó có nhiều loài động vật hai mảnh vỏ nhƣ hàu, sò huyết, sò lụa, ngao dầu...

(các đợt lấy mẫu).
4. Đánh giá rủi ro sức khỏe do phơi nhiễm kim loại nặng đối với ngƣời tiêu thụ động vật
hai mảnh vỏ ở Bình Định thông qua liều tiếp nhận hàng ngày (TDI – Tolerable Daily
Intake).

III. PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
1) Phƣơng pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử (AAS) đƣợc áp dụng để xác
định 4 kim loại (Zn, Cd, Hg, Pb) và định lƣợng bằng phƣơng pháp đƣờng chuẩn.
2) Đánh giá độ tin cậy của phƣơng pháp (hay kiểm soát chất lƣợng phƣơng
pháp) AAS xác định 4 kim loại nặng thông qua:
- Độ đúng và độ lặp lại;
- Khoảng tuyến tính;
- Độ nhạy;
- Giới hạn phát hiện và giới hạn định lƣợng.
IV. CẤU TRÚC LUẬN VĂN
Luận văn bao gồm 3 chƣơng:
Chƣơng 1: Tổng quan về lý thuyết

11


Giới thiệu về các kim loại nặng Zn, Cd, Hg, Pb. Tình hình nghiên cứu về các
kim loại nặng trong các loài hai mảnh vỏ trên thế giới và Việt Nam;
Giới thiệu các phƣơng pháp phân tích lƣợng vết Zn, Cd, Hg, Pb và các
nguyên lý, các đại lƣợng đặc trƣng của phƣơng pháp đó; Giới thiệu về đầm Đề gi
và đối tƣợng nghiên cứu.
Chƣơng 2. Nội dung và phƣơng pháp nghiên cứu
2.1. Nội dung nghiên cứu
1) Xây dựng đƣờng chuẩn để định lƣợng 4 kim loại khi phân tích theo
phƣơng pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử (AAS) và so sánh với phép định lƣợng

quang phổ hấp thụ nguyên tử với các điều kiện thí nghiệm thích hợp. Định lƣợng
kim loại trong mẫu phân tích bằng phƣơng pháp đƣờng chuẩn và thêm chuẩn.
2.2.4. Đánh giá độ tin cậy của phương pháp phân tích
- Khoảng tuyến tính giữa độ hấp thụ quang A và nồng độ kim loại đƣợc xác
định dựa vào hệ số tƣơng quan R;
- Xác định LOD theo quy tắc 3 và áp dụng hồi quy tuyến;
- Giới hạn định lƣợng (LOQ) đƣợc tính từ LOD;
- Độ lặp lại đƣợc đánh giá qua độ lệch chuẩn tƣơng đối (RSD) khi phân tích
mẫu thực tế và so sánh với độ lệch chuẩn tƣơng đối tính theo phƣơng trình Horwitz
(RSDH);
- Độ đúng đƣợc đánh giá qua độ thu hồi khi phân tích mẫu thêm chuẩn và độ
thu hồi;
2.2.5. Phương pháp xử lý số liệu
- Xử lý số liệu bằng phƣơng pháp thống kê;
- Áp dụng phần mềm excel 2007 để xử lý các số liệu thí nghiệm.

Chƣơng 3. Kết quả và thảo luận
Trình bày kết quả và thảo luận những vấn đề sau:
- Khảo sát các khoảng tuyến tính và đƣờng chuẩn để định lƣợng các kim loại
Zn, Cd, Hg, Pb;
- Đánh giá độ tin cậy của phƣơng pháp phân tích qua giới hạn phát hiện và
giới hạn định lƣợng, độ lặp lại và độ đúng;
- Đánh giá mức ô nhiễm các kim loại nặng trong động vật Hàu.
13


V. Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI
5.1. Ý nghĩa khoa học

Đề tài sẽ cung cấp thông tin về hàm lƣợng các kim loại nặng tích lũy trong

nhiều tác giả khác nhau. Đến năm 1987, Grant và Hackh đã biên soạn một số từ
điển hóa học, trong đó đã xác định KLN là những kim loại có mật độ nguyên tử
lớn hơn 4 g/cm3. Sau đó đến năm 1989, 1991, 1992 Parker, Lozet, Mathieu và
Morris cùng chọn một mật độ xác định là lớn hơn 5 g/cm3. Cho đến nay quan điểm
này vẫn đang đƣợc nhiều ngƣời chấp nhận và sử dụng [32].
Kim loại nặng đƣợc chia ra thành: Các kim loại độc (Hg, Cd, As, Cr, Ni, Pb,
Cu, Zn, Ba), các kim loại quý (Pt, Au, Ag, Ru,…), các kim loại phóng xạ (U, Th,
Ra…) và các kim loại khác (Al, Fe, Mn...). Trong số các kim loại độc, có nhiều
kim loại có thể tham gia vào quá trình sinh hóa trong cơ thể, tính lũy sinh học và
gây độc cho cơ thể ngƣời và sinh vật. Các kim loại độc gây lo lắng về môi trƣờng
và sức khỏe gồm Hg, Cd, As, Cr, Ni, Pb, Cu và Zn, trong đó, các kim loại độc Cu,
Zn, Pb và Cd thƣờng đi kèm nhau trong môi trƣờng (không khí, nƣớc, đất, trầm
tích, sinh vật) [7].

15


Các kim loại độc (KLĐ) xâm nhập vào cơ thể ngƣời qua đƣờng hô hấp, thức
ăn, nƣớc uống, hấp thụ qua da và đƣợc tích tụ trong các mô, theo thời gian sẽ đạt
tới hàm lƣợng gây độc. Nhiều nghiên cứu đã chỉ ra rằng KLĐ có thể gây rối loạn
hành vi của con ngƣời do tác động trực tiếp đến chức năng tƣ duy và thần kinh;
Gây độc cho các bộ phân nhƣ gan, thận, cơ quan sản xuất hoocmon, cơ quan sinh
sản, hệ thần kinh, gây rối loại chức năng sinh hóa trong cơ thể và do đó, có thể làm
tăng khả năng bị dị ứng, gây biến đổi gen. Các KLN còn làm tăng độ axit trong
máu, cơ thể sẽ rút canxi từ xƣơng để duy trì pH thích hợp trong máu dẫn đến bệnh
loãng xƣơng... [9].
1.1.1. Giới thiệu về kẽm
1.1.1.1. Nguồn phát sinh kẽm trong môi trường

Hàm lƣợng Zn trung bình trong đất và đá thông thƣờng gia tăng theo thứ tự:

các đại dƣơng [49]. Hàm lƣợng Cd đã đƣợc báo cáo có thể lên đến 5 mg.kg-1 trong
các trầm tích sông và hồ, từ 0,03 đến 1 mg.kg -1 trong các trầm tích biển. Hàm
lƣợng Cd trung bình trong đất ở những vùng không có sự hoạt động của núi lửa biến
động từ 0,01 đến 1 mg.kg-1, ở những vùng có sự hoạt động của núi lửa hàm lƣợng
này có thể lên đến 4,5 mg.kg-1 [50]. Tuy nhiên theo Murray (1994) hàm lƣợng Cd
trong đất hiện diện trung bình 0,06 - 1,1 ppm [40].
Nguồn phát thải Cd do hoạt động của con ngƣời:
- Các ứng dụng chủ yếu của Cd trong trong công nghiệp nhƣ: lớp mạ bảo vệ
thép, chất ổn định trong PVC, chất tạo màu trong plastic và thủy tinh, và trong hợp
phần của nhiều hợp kim là một trong những nguyên nhân phóng thích Cd vào môi
trƣờng.
- Hàm lƣợng của Cd trong phân lân biến động khác nhau tùy thuộc vào nguồn gốc
của đá phosphate. Phân lân có nguồn gốc từ đá phốt phát Bắc Carolina chứa Cd 0,054
g.kg-1, phân lân có nguồn gốc từ đá Sechura chứa hàm lƣợng Cd 0,012 g.kg-1, trong khi
đó phân lân có nguồn gốc từ đá phosphate Gafsa chứa 0,07 g.kg-1 [23].
1.1.2.2. Độc tính của cadimi

Nhiễm độc Cd cấp tính gây buồn nôn, đau bụng, qua đƣờng hô hấp có thể dẫn
17


đến phù phổi. Nhiễm độc mãn tính gây tổn hại đến thận và xƣơng ở liều lƣợng cao.
Nghiên cứu 1021 ngƣời đàn ông và phụ nữ bị nhiễm độc Cd ở Thụy Điển cho thấy
nhiễm độc kim loại này có liên quan đến gia tăng nguy cơ gãy xƣơng ở độ tuổi
trên 50 [45]. Bệnh itai-itai là bệnh do sự ngộ độc Cd trầm trọng. Tất cả những bệnh
nhân với bệnh này điều bị tổn hại thận, xƣơng đau nhức trở nên giòn và dễ gãy [41].
1.1.3. Giới thiệu về thủy ngân
1.1.3.1. Nguồn phát sinh thủy ngân trong môi trường
Trong thiên nhiên không có nhiều thủy ngân, đôi khi bắt gặp nó ở dạng tự sinh
dƣới dạng những giọt nhỏ li ti. Khoáng vật chủ yếu của thủy ngân là thần sa (HgS).

Hàm lƣợng Pb trung bình trong thạch quyển ƣớc khoảng 1,6.10-3% trọng
lƣợng, trong khi đó trong đất trung bình là 10-3% và khoảng biến động thông
thƣờng là từ 0,2.10-3 đến 20.10-3% (Voitkevits et al., 1985). Pb hiện diện tự nhiên
trong đất với hàm lƣợng trung bình 10-84 ppm (Murray, 1994) [40].
Nguồn phát thải Pb do hoạt động của con ngƣời:
- Pb đƣợc sử dụng trong pin, trong bình ăcqui, trong một số dụng cụ dẫn điện.
Một số hợp chất Pb đƣợc thêm vào trong sơn, thủy tinh, đồ gốm nhƣ chất tạo màu,
chất ổn định, chất kết gắn.
- Các sản phẩm thải từ ứng dụng của Pb nếu không đƣợc tái chế hợp lý thải vào môi
trƣờng làm gia tăng lƣợng kim loại độc hại này trong môi trƣờng. Ngoài ra một số hợp
chất hữu cơ nhƣ tetraetyl hoặc tetrametyl đƣợc thêm vào trong xăng đặc biệt ở những quốc
gia đang phát triển.
1.1.4.2. Độc tính của chì

Trong cơ thể ngƣời, Pb trong máu liên kết với hồng cầu, và tích tụ trong
xƣơng. Khả năng loại bỏ Pb ra khỏi cơ thể rất chậm, chủ yếu qua nƣớc tiểu. Chu kì
bán rã của Pb trong máu khoảng một tháng, trong xƣơng từ 20 - 30 năm [34]. Các
hợp chất hữu cơ rất bền vững, nên độc hại đối với con ngƣời, có thể dẫn đến chết
ngƣời [42].
Những biểu hiện của ngộ độc cấp tính nhƣ nhức đầu, tính dễ cáu, dễ bị kích thích,
và nhiều biểu hiện khác nhau liên quan đến hệ thần kinh. Con ngƣời bị nhiễm độc lâu dài
đối với Pb 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 [34]. Pb cũng đƣợc biết là tác nhân
gây ung thƣ phổi, dạ dày và u thần kinh đệm [44]. Nhiễm độc Pb có thể gây tác hại đối
với khả năng sinh sản, gây sẩy thai, làm suy thoái nòi giống [25].
19


1.2. Tình hình nghiên cứu về các kim loại nặng trong các loài hai mảnh vỏ trên thế
giới và Việt Nam


Phaaraonis) tại vịnh Akkuyu Thổ Nhĩ Kỳ [26]… Trong một nghiên cứu của
Megan E. Brown và các cộng sự năm 2005 tại Khoa Sinh học, Đại học Công nghệ
Virginia, Mỹ, các tác giả đã sử dụng loài trai nƣớc ngọt để đánh giá ô nhiễm Hg tại
sông Fork, phía Bắc Holston bằng cách phân tích hàm lƣợng Hg tích lũy trong cơ
thể của loài trai đƣợc thu thập từ nhiều khu vực khác nhau trên sông Fork [36].
M.J. Bebianno, M.A. Serafim và D.Simes ở Đại học Algarve, Bồ Đào Nha
đã tiến hành nghiên cứu về loài Nghêu Ruditapes, một loài sống rộng rãi trong
vùng biển Địa Trung Hải và có giá trị cao về kinh tế, cho thấy loài nghêu
Ruditapes có khả năng tích lũy Cd khá cao trong cơ thể và đã đề xuất sử dụng loài
này làm sinh vật chỉ thị cho ô nhiễm Cd [31].
Nghiên cứu của Anodonta woodian và Dreissena polymorpha để xác định
nồng độ kim loại Mn, Fe, Cr, Zn, Pb, C trong ĐVHMV tại kênh xả nhà máy
Patnów và Konin, tác giả Elzbieta Królak đã chỉ ra rằng chúng có khả năng tích lũy
Cr, Zn, Pb cao và với những con có tuổi thọ cao thƣờng có sự tích lũy cao hơn
[24].
Sari Airas từ Viện Thủy sản và sinh vật biển đại học Bergen Nauy nghiên
cứu đế tài phân tích Cu, Zn, Ag, As, Hg, Cd trong loài vẹm xanh Mytilus edulis và
nhận thấy rằng loài này có sự tích lũy kim loại nặng trong mô cơ thể với hàm
lƣợng tích lũy Cu: 1,2 – 4,2 mg/kg, Zn: 23 – 51 mg/kg và Pb: 1,0 – 1,7 mg/kg
trọng lƣợng tƣơi [43]. Jon Böhlmark (2003) sử dụng loài Ngao dầu Meretrix
meretrix L. để đánh giá ô nhiễm kim loại nặng tại vịnh Maputo – Thụy Điển [33].
1.2.3. Tình hình nghiên cứu về các kim loại nặng trong các loài ĐVHMV ở Việt Nam

Những nghiên cứu về sự tích lũy các kim loại nặng trong sinh vật nói chung
và trong ĐVHMV nói riêng ở nƣớc ta còn hạn chế. Một vài nghiên cứu về hàm
lƣợng các kim loại nặng trong một số thực vật nhƣ rau Muống (Ipomea aquatic),
bèo Tây (Eichhornia crassipes), cây Ngổ nƣớc (Limnophylla heterophylla), cây Ổi
Thơm (Lantama camara), cỏ Hƣơng bài (Vetiveria zizanioides)… đã đƣợc thực
hiện [1]. Hàm lƣợng các kim loại nặng trong một số loài động vật nhƣ: Giun đất,

Australia, Canada, Malaysia, Hồng Kông, Nhật Bản, Anh... [14]
22


Nói chung, tuy đã có một số nghiên cứu sử dụng ĐVHMV làm chỉ thị sinh
học cho sự ô nhiễm các kim loại nặng trong môi trƣờng ở nƣớc ta, nhƣng đa số các
nghiên cứu chỉ tập trung vào đánh giá hàm lƣợng các kim loại nặng tích lũy trong
ĐVHMV, còn thiếu các nghiên cứu về cơ chế tích lũy, rủi ro sức khỏe đối với
ngƣời tiêu thụ…
1.3. Các phƣơng pháp phân tích lƣợng vết Zn, Cd, Hg, Pb

Các kim loại nặng Zn, Cd, Hg và Pb (ký hiệu chung là Me) thƣờng tồn tại
trong môi trƣờng ở lƣợng vết hoặc siêu vết. Vì vậy, để xác định đƣợc chúng, cần
phải có những phƣơng pháp phân tích có độ nhạy cao (hay có giới hạn phát hiện
thấp). Hiện nay, phổ biến là áp dụng hai nhóm phƣơng pháp để phân tích các kim
loại độc: Các phƣơng pháp phân tích quang phổ, chủ yếu là quang phổ hấp thụ
nguyên tử và các phƣơng pháp phân tích điện hóa, chủ yếu là phƣơng pháp VonAmpe hòa tan anot.
1.3.1. Phương pháp Von-Ampe hòa tan anot

Phƣơng pháp Von-Ampe hòa tan anot (ASV) là một trong những phƣơng
pháp phân tích điện hóa đạt đƣợc giới hạn phát hiện (LOD) rất thấp (cỡ ppb) và do
vậy, rất thích hợp cho phân tích lƣợng vết và siêu vết các Me. Phƣơng pháp ASV
với các loại điện cực làm việc khác nhau đã đƣợc dùng khá phổ biến trên thế giới
để xác định riêng hoặc đồng thời lƣợng vết các Me trong các đối tƣợng sinh hoá,
môi trƣờng, thực phẩm,… Phƣơng pháp Von-Ampe hòa tan anot xung vi phân
(DP-ASV) với điện cực giọt thủy ngân treo (HMDE) đã đƣợc thừa nhận là phƣơng
pháp chuẩn để phân tích đồng thời các Me trong các mẫu môi trƣờng, trong đó có
mẫu trầm tích [46].
Dƣới đây, sẽ giới thiệu phƣơng pháp DP-ASV dùng điện cực HMDE.
1.3.1.1. Nguyên tắc của phương pháp Von-Ampe hòa tan anot [47], [48]

 Men+
Me/HMDE  ne 

Quá trình anot
 MeLx± ; L là phối tử tạo phức)
(hoặc Me/HMDE  ne + xL- 

Đƣờng Von-Ampe hòa tan thu đƣợc có dạng đỉnh (peak). Trong điều kiện thí
nghiệm xác định, thế đỉnh (Ep) đặc trƣng cho bản chất điện hóa của kim loại cần phân
tích và do đó, dựa vào Ep có thể phân tích định tính. Ip tỉ lệ thuận với nồng độ MeII trong
dung dịch phân tích (C) theo phƣơng trình: Ip  kC; trong đó k là hệ số tỉ lệ.

Với nguyên tắc trên, phƣơng pháp ASV có thể xác định đồng thời nhiều ion
kim loại trong cùng một dung dịch phân tích. Trong trƣờng hợp đó, đƣờng Von24


Ampe hòa tan sẽ xuất hiện nhiều đỉnh ở các thế đỉnh khác nhau và độ lớn mỗi đỉnh
tỉ lệ với nồng độ của ion kim loại tƣơng ứng có mặt trong dung dịch phân tích.
Trong phƣơng pháp ASV, để ghi đƣờng Von-Ampe hòa tan, ngƣời ta thƣờng dùng
kỹ thuật Von-Ampe xung vi phân (DP) hoặc Von-Ampe sóng vuông (SQW),... Một cách
tƣơng tự, lúc này phƣơng pháp đƣợc gọi là Von-Ampe hoà tan anot xung vi phân
(Diferential pulse Anodic Stripping Voltammetry: DP-ASV) hoặc Von-Ampe hoà tan
anot sóng vuông (Square-Wave Stripping Voltammetry: SQW-ASV).

Kỹ thuật Von-Ampe xung vi phân (DP) đƣợc dùng phổ biến nhất để ghi
đƣờng Von-Ampe hòa tan [48], [50]. Theo kỹ thuật này, những xung thế có biên
độ nhƣ nhau khoảng từ 10 đến 100 mV và bề rộng xung không đổi khoảng từ 30
đến 100 ms đƣợc đặt chồng lên mỗi bƣớc thế (Hình 1.1).

U


(b)
Up

t

U

Hình 1.1. Sự biến thiên thế theo thời gian (a) và đƣờng Von-Ampe hoà tan trong
phƣơng pháp DP – ASV (b)
Trong đó,

- Uampl (mV): biên độ xung;

- Ustep (mV): bƣớc thế;

- tpulse (ms): bề rộng xung;

- Ustart (mV): thế đầu;

- tstep (s): thời gian mỗi bƣớc thế;

- Ip (nA): dòng đỉnh hòa tan;

- tmeas (ms): thời gian đo dòng;

- Up (mV): thế đỉnh hòa tan.

Dòng đƣợc đo hai lần: trƣớc khi nạp xung (I1) và trƣớc khi ngắt xung (I2),
25