Header Page 1 of 161.

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
KHOA HÓA HỌC


KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP
ĐỀ TÀI

NGHIÊN CỨU QUY TRÌNH XÁC ĐỊNH
HÀM LƯỢNG CHÌ TRONG MỘT SỐ
KEM DƯỠNG DA BẰNG PHƯƠNG PHÁP
QUANG PHỔ HẤP THỤ NGUYÊN TỬ

Footer Page 1 of 161.

Người thực hiện:

Huỳnh Văn Dũng

MSSV:

K38.201.019

Giảng viên hướng dẫn:

ThS. Nguyễn Ngọc Hưng

Tp. Hồ Chí Minh, tháng 05 năm 2016



Khả kiến

V

Thể tích

F

Kỹ thuật hóa hơi bằng ngọn lửa

AAS

Quang phổ hấp thụ nguyên tử

LOD

Giới hạn phát hiện

LOQ

Giới hạn định lượng

TB

Trung bình

S

Độ lệch chuẩn



Thông tin về các mẫu kem dưỡng da khảo sát............................................... 18

Bảng 3.1:

Các điều kiện đo phổ hấp thụ nguyên tử của chì ........................................... 20

Bảng 3.2:

Khảo sát ảnh hưởng của chiều cao đèn nguyên tử hóa và lưu lượng khí đốt
đến độ hấp thụ ................................................................................................ 21

Bảng 3.3:

Các điều kiện đo phổ hấp thụ nguyên tử Pb của máy F-AAS ....................... 22

Bảng 3.4:

Nồng độ các dung dịch chuẩn xác định khoảng tuyến tính Pb ...................... 23

Bảng 3.5:

Khảo sát khoảng nồng độ tuyến tính ............................................................. 24

Bảng 3.6:

Nồng độ các dung dịch chuẩn xác định đường chuẩn tính Pb ....................... 25

Bảng 3.7:


Hình 3.1:

Ảnh hưởng của chiều cao đèn nguyên tử hóa và tốc độ khí cháy đến cường
độ hấp thụ................................................................................................... 22

Hình 3.2:

Đồ thị khảo sát khoảng nồng độ tuyến tính của Pb ................................... 24

Hình 3.3:

Quan hệ tuyến tính giữa độ hấp thụ và nồng độ chì .................................. 26

Hình 3.4:

Thể tích HNO 3 ảnh hưởng đến quá trình phá mẫu ................................... 31

Hình 3.5:

Thể tích HClO 4 ảnh hưởng đến quá trình phá mẫu ................................... 33

Hình 3.6:

Thể tích H 2 O 2 30 % ảnh hưởng đến quá trình phá mẫu ............................ 34

Hình 3.7:

Mức nhiệt độ ảnh hưởng đến quá trình phá mẫu ....................................... 36

Hình 3.8:

1.4.2 Phương pháp cực phổ .......................................................................................... 7
1.4.3 Phương pháp von-ampe hòa tan .......................................................................... 8
1.4.4 Phương pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử (AAS) ............................................ 8
1.5 Một số phương pháp xử lý mẫu .............................................................................. 11
1.5.1 Phương pháp vô cơ hóa ướt ............................................................................... 11
1.5.2 Phương pháp vô cơ hóa khô .............................................................................. 11
1.5.3 Phương pháp vô cơ hóa khô – ướt kết hợp ........................................................ 11
1.5.4 Phương pháp vô cơ hóa ướt trong lò vi sóng ..................................................... 12
CHƯƠNG 2: THỰC NGHIỆM......................................................................................... 13
2.1 Hóa chất – Dụng Cụ: ................................................................................................ 13
2.1.1 Hóa chất: ............................................................................................................ 13

Footer Page 6 of 161.


Header
Page
7 of
161.
Khóa
luận tốt
nghiệp

Huỳnh Văn Dũng

2.1.2 Trang thiết bị và dụng cụ phục vụ nghiên cứu .................................................. 13
2.2 Thực nghiệm ............................................................................................................ 14
2.2.1 Khảo sát tối ưu các điều kiện đo phổ hấp thụ nguyên tử Pb của máy F-AAS .. 14
2.2.2 Xây dựng phương pháp định lượng Pb đối với phép đo F-AAS ....................... 15
2.2.3 Tối ưu hóa quy trình xử lý mẫu mỹ phẩm. ........................................................ 17


Huỳnh Văn Dũng

3.3.7 Tổng kết điều kiện xử lí mẫu ............................................................................. 38
3.4 Khảo sát hệ số thu hồi của quy trình xử lí mẫu........................................................ 39
3.5 Kết quả phân tích các mẫu kem dưỡng da ............................................................... 41
CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN – ĐỀ NGHỊ ........................................................................... 42
4.1 Kết luận .................................................................................................................... 42
4.2 Đề nghị ................................................................................................................... 443
TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................................... 444

Footer Page 8 of 161.


Huỳnh Văn Dũng

Header
Page
9 of
161.
Khóa
luận tốt
nghiệp
MỞ ĐẦU

Ngày nay trong Y học, nguời ta đã khẳng định được rằng nhiều nguyên tố kim loại
có vai trò cực kỳ quan trọng đối với cơ thể sống và con người. Sự thiếu hụt hay mất cân
bằng của nhiều kim loại vi lượng trong các bộ phân của cơ thể như gan, tóc, máu, huyết
thanh,… là những nguyên nhân hay dấu hiệu của bệnh tật, ốm đau hay suy dinh dưỡng,
đặc biệt là sự có mặt của các kim loại nặng như Cu, Pb, Zn, Cd, Mn, Fe…. trong máu và

10nghiệp
of 161.
Khóa
luận tốt

Đặc biệt với nhiễm độc chì thường làm rối loại trí óc, nhẹ thì nhức đầu, co giật, có
thể dẫn đến động kinh, hôn mê, thậm chí tử vong. Độc chất chì còn làm viêm thận, thấp
khớp do chì. Cơn đau bụng chì là biểu hiện của sự nhiễm độc nghiêm trọng. Chì còn tích
lũy dần dần trong các xương và làm tổn hại nghiêm trọng các cơ quan này. Nhiễm độc
chì mãn tính là một trong những tác nhân gây ung thư.[1]
Có rất nhiều phương pháp để xác định chì nhưng việc chọn ra một phương pháp
có độ nhạy cao, dễ thực hiện, chi phí hợp lí, phù hợp với điều kiện thực tế là hết sức khó
khăn. Quang phổ hấp thụ nguyên tử là một phương pháp phổ biến để xác định các kim
loại nặng hàm lượng thấp cỡ ppb với độ chính xác cao. Việc xác định hàm lượng chì
trong các loại kem dưỡng da tuy cần thiết nhưng hiện nay tại Việt Nam còn ít đề tài
nghiên cứu. Xuất phát từ yêu cầu thực tế và cấp bách đó, nhằm góp phần vào công tác
kiểm định chất lượng mỹ phẩm, chúng tôi đã thực hiện đề tài “Nghiên cứu quy trình xác
định hàm lượng chì trong một số kem dưỡng da bằng phương pháp quang phổ hấp thụ
nguyên tử”.

Footer Page 10 of 161.

Trang 2


Huỳnh Văn Dũng

Header
Page
11nghiệp

Nhiệt độ nóng chảy

327 oC

Nhiệt độ sôi

1737 oC

Bán kính nguyên tử

146 pm

Chì là một kim loại nặng có màu trắng xanh khi mới cắt nhưng nhanh chóng
chuyển thành màu xám xỉn khi tiếp xúc với không khí do phản ứng với oxi tạo oxit.
Chì có khả năng phản ứng với các axit mạnh như axit nitric đặc, axit sunfuric đặc
nóng, axit clohidric đặc nóng… và bị ăn mòn bởi nước tinh khiết, các axit hữu cơ yếu
trong môi trường có oxi.

Footer Page 11 of 161.

Trang 3


Huỳnh Văn Dũng

Header
Page
12nghiệp
of 161.
Khóa

Footer Page 12 of 161.

Trang 4


Huỳnh Văn Dũng

Header
Page
13nghiệp
of 161.
Khóa
luận tốt

Đường tiêu hóa: Sự hấp thụ của chì qua đường tiêu hóa khác nhau giữa các cá thể,
phụ thuộc vào tuổi, thể chất, tình trạng dinh dưỡng của cơ thể. [8]
Đường da: Chì thấm qua da và đi vào máu. Các muối vô cơ của chì không dễ thấm
qua da lành nhưng các muối hữu cơ thâm nhập một cách đáng kể. Khi nhiệt độ và độ ẩm
da tăng, chì cũng thấm qua nhiều và nhanh hơn. [8]
1.2.2 Tác hại đối với con người
Chì và các hợp chất của chì tích lũy và gia tăng trong cơ thể đến một mức nào đó
sẽ gây ảnh hưởng đến các quá trình trong sinh học và các cơ quan trong cơ thể con người.
Tính nguy hiểm đặc biệt của nó là ở chỗ khó có phương tiện cứu chữa nếu bị nhiễm độc
lâu dài. Những tác hại chì gây ra cho cơ thể là:[1]
Trên hệ tiêu hóa: Biểu hiện bằng cơn đau bụng chì và hội chứng viêm dạ dày, ruột
mãn tính. Khoảng 71-90% bệnh nhân có biểu hiện viêm loét dạ dày tá tràng.
Trên tim mạch: Viêm nội mạc động mạch, tăng huyết áp ngoại tâm thu. Biểu hiện
khi nhiễm độc thể lâm sàng đã rõ ràng.
Những ảnh hưởng khác:[13]
- Gia tăng các gốc tự do độc hại, xúc tác cho sự hình thành các gốc tự do O 2 .,

- Nhóm hiđrocacbon no : vaselin, parafin rắn, ceresin….
- Nhóm tạo gel nguồn gốc thiên nhiên.
- Nhóm tạo gel polyme của axit acrylic
- Nhóm tá dược PEG.
- Nhóm chất điện hoạt: Tween, Span, Brij….
Do đặc điểm kem dưỡng da là dùng ngoài da và dùng thường xuyên, lâu dài nên
thường chì sẽ tích lũy dần bên trong cơ thể dẫn đến những hệ lụy về sức khỏe hết sức
nghiêm trọng. Vì vậy việc xác định và kiểm tra giới hạn chì là hết sức quan trọng. Theo
quy định của cục quản lí Dược Việt Nam, giới hạn chì trong mỹ phẩm nói chung là
không được vượt quá 20 ppm.[2]
1.4 Một số phương pháp định lượng Chì.
1.4.1 Phương pháp quang phổ UV-VIS
Phương pháp dùng thuốc thử dithizon tao phức càng cua với một loạt các kim loại
trong đó có chì. Phức của chì tan trong dung môi hữu cơ như CHCl 3 , CCl 4 . Trong dung
môi CCl 4 , phức của chì dithizonat có màu đỏ, cực đại hấp thụ ở bước sóng 520 nm.
Phương pháp này khá đơn giản và cũng dễ thực hiện nhưng độ nhạy lại kém, giới hạn
phát hiện Pb phải từ 10-7 M trở lên nên với mẫu có hạm lượng thấp phải thực hiện thao
tác làm giàu. Độ chọn lọc kém, nhiều kim loại cũng tạo phức với dithizon và phức cũng
tan được trong CCl 4 gây cản trở trong quá trình phân tích.[13]

Footer Page 14 of 161.

Trang 6


Huỳnh Văn Dũng

Header
Page
15nghiệp


Footer Page 15 of 161.

Trang 7


Huỳnh Văn Dũng

Header
Page
16nghiệp
of 161.
Khóa
luận tốt

Phương pháp này đươc Recai I:nam, Gu¨ler Somer xác định đồng thời selen và chì
trong mẫu máu vào năm 1998. 5 mL mẫu máu được xử lí trong 3 mL HNO 3 và 3 mL
HClO 4 trong 10-15 phút. Tiến hành quét thế từ -0,1 V đến -0,8 V kết quả cho thu được
một peak nhỏ tại -0,33 V và hai peak lớn tại -0,52 và -0,68 V qua quá trình tính toán đã
xác định được hàm lượng chì trong mẫu là 850 ± 62 µg.L-1 và Se là 328 ± 23 µg.L-1.[20]
1.4.3 Phương pháp von-ampe hòa tan
Phương pháp này gồm hai quá trình chính là điện phân làm giàu chất phân tích
trên bề mặt điện cực với thế không đổi. Hòa tan kết tủa làm giàu trên điện cực bằng cách
phân cực ngược cực làm việc và ghi đường Von-ampe hòa tan. Trên đường này xuất hiện
pic của chất cần phân tích. Xác định chất phân tích dựa trên chiều cao của pic. Phương
pháp này có độ nhạy và chính xác cao, xác định được nhiều nguyên tố trong khoảng nồng
độ
10-9 đến 10-6 mol.L-1 trong thời gian ngắn.
Năm 2002 Monica Panigati và các cộng sự xác định trong mỹ phẩm với hàm
lượng chì trong mẫu Hombitan LW là 6,0 µg.L-1 với độ lệch chuẩn là 0,5 [18].

Sự giảm cường độ của bức xạ chiếu vào tuân theo định luật Lambert-Beer:
A = lg

I0
= Kν .L.C
I

Trong đó:
A: Độ hấp thụ.
I 0 : Cường độ chùm sáng tới
I: Cường độ chùm sáng sau khi đi qua mội trường hấp thụ.
Kν : Hệ số hấp thụ, phụ thuộc vào bản chất nguyên tố

L: Bề dày của môi trường hấp thụ chứa nguyên tố cần phân tích.
C: Nồng độ chất cần phân tích.
Trong điều kiện nhất định Kn .L = const . Dựa vào mối quan hệ phụ thuộc tuyến
tính của A và C ta có thể tính được nồng độ chất cần phân tích bằng phương pháp đường
chuẩn hoặc thêm chuẩn.
ii. Ưu điểm:
- Xác định được khoảng 65 nguyên tố với độ nhạy và độ chọn lọc cao. Sai số
không quá 10% với vùng nồng độ cỡ 1-2 ppm.
- Không cần chất làm giàu, vì vậy tiết kiệm được hóa chất tinh khiết.
- Nhanh chóng, thao tác đơn giản, tự động.
iii. Nhược điểm:
- Đắt tiền, nhiều cơ sở nhỏ không đủ điều kiện trang bị máy AAS.

Footer Page 17 of 161.

Trang 9


0,9995 và LOD = 0,8 ng/mL và LOQ = 2,6 ng/mL.[3]
Năm 2013, Aline Rodrigues Soares, Cle´sia Cristina Nascentes áp dụng phương
pháp phổ hấp thụ nguyên tử không ngọn lửa và xử lí mẫu bằng dung dịch kiềm để xác
định chì trong son môi, giá trị LOD và LOQ lần lượt là 1,01 µg.L-1 và 1,73 µg.L-1. [11]

Footer Page 18 of 161.

Trang 10


Huỳnh Văn Dũng

Header
Page
19nghiệp
of 161.
Khóa
luận tốt

Phương pháp chiết pha rắn vào năm 2014 đã được Teslima Daşbaşı cùng cộng sự
kết hợp với định lượng bởi phổ hấp thụ nguyên tử hóa mẫu bằng ngọn lửa xác định đồng
thời chì và cadimi trong mẫu thực phẩm và nước đã xác định được các giới hạn phát hiện
cho Cd (II) và Pb (II) là 0,13 và 0,18 mg. L-1. Độ lệch chuẩn tương đối là 4% ở 5 mg.L-1
Cd (II) và 10 mg.L-1 Pb (II). Kết quả của quá trình nghiên cứu là không có Cd trong hầu
hết các mẫu thực phẩm và hàm lượng chì ở mức thấp khoảng 0,13-1,12 mg.g-1.[14]
Năm 2015 Mari Ataee và các cộng sự đã áp dụng phương pháp GF–AAS xác định
đồng thời chì và cadimi trong ngũ cốc và các sản phẩm nông nghiệp đã xác định được
khoảng tuyến tính của Pb 0,1 – 50 µg.kg-1 với giá trị R2 = 0,992, độ lệch chuẩn tương đối
4,7 – 5,3 % và Cd là 0,1 – 50 µg.kg-1 với giá trị R2 = 0,995, giá trị độ lệch chuẩn tương
đối 6,0 – 6,8 %. [17]

luận tốt

phương pháp là thao tác và cách làm đơn giản, xử lý triệt để, nhất là các nền mẫu hữu cơ.
Thời gian xử lý mẫu ngắn hơn xử lý ướt bình thường. [5]
1.5.3 Phương pháp vô cơ hóa khô – ướt kết hợp
Trước tiên mẫu được xử lý ướt sơ bộ trong cốc hay chén nung bằng một lượng nhỏ
chất có tính oxi hóa mạnh và phụ gia để sơ bộ phá vỡ cấu trúc ban đầu của mẫu và tạo
điều kiện giữ một số nguyên tố có thể bay hơi khi nung. Sau đó đem nung ở nhiệt độ
thích hợp. Phương pháp này hạn chế được sự mất mát của một số chất phân tích, tro hóa
chiết để dung dịch tro trong, hạn chế nhiễm bẩn phù hợp nhiều loại mẫu khác nhau. [5]
1.5.4 Phương pháp vô cơ hóa ướt trong lò vi sóng
Giống như vô cơ hóa ướt nhưng dùng năng lượng vi sóng có tần số cao tấn công
vào các phân tử để đốt nóng tử bên trong. Quá trình xử lí nhanh hơn hẳn nhưng thiết bị
đắt tiền, phức tạp, không phải cơ sở nào cũng có khả năng áp dụng.

Footer Page 20 of 161.

Trang 12


Huỳnh Văn Dũng

Header
Page
21nghiệp
of 161.
Khóa
luận tốt

CHƯƠNG 2: THỰC NGHIỆM


3

Hiđropeoxit (H 2 O 2 )

30 %

Trung Quốc

2.1.2 Trang thiết bị và dụng cụ phục vụ nghiên cứu
2.1.2.1 Trang thiết bị
+ Hệ thống máy quang phổ hấp thụ nguyên tử AA Spectrometer iCE 3000 series
(Thermo Scientific).
+ Cân phân tích (Sartorius – CPA225D).
+ Hệ thống bình phá mẫu kjeldahl
+ Máy cất nước hai lần (Hamilton Laboratory Class Limited – Sartorius).
2.1.2.2 Dụng cụ
+ Bình định mức 25 mL, 50 mL, 100 mL, 500 mL, 1000 mL (Đức).
+ Pipet 1 mL, 2 mL, 5 mL, 10 mL (Đức).
+ Cốc thủy tinh 100 mL, 200 mL, 500 mL (Đức).
Trang 13

Footer Page 21 of 161.


Huỳnh Văn Dũng

Header
Page
22nghiệp

Footer Page 22 of 161.

Trang 14


Huỳnh Văn Dũng

Header
Page
23nghiệp
of 161.
Khóa
luận tốt

khí đốt tạo ra ngọn lửa chúng ta sẽ chọn được nhiệt độ thích hợp để hóa hơi và nguyên tử
hóa nguyên tố phân tích [6] .
Để khảo sát yếu tố này ta tiến hành đo độ hấp thụ dung dịch chì chuẩn 7 ppm với
các điều kiện sau:
Bước sóng: 217,0 nm.
Cường độ dòng đèn cathode rỗng: 75%.
Độ rộng khe đo: 0,5 nm.
Lưu lượng khí đốt: 1,0 lít.phút-1, 1,1 lít.phút-1, 1,2 lít.phút-1, 1,3 lít.phút-1; 1,4
lít.phút-1 .
2.2.2 Xây dựng phương pháp định lượng Pb đối với phép đo F-AAS
2.2.2.1 Khảo sát xác định khoảng tuyến tính của Pb
Một chất chỉ có thể định lượng tốt theo phương pháp thêm chuẩn hay đường chuẩn
nếu nồng độ của nó nằm trong khoảng tuyến tính. Vì vậy việc xác định khoảng tuyến tính
trước khi xây dựng quy trình xử lí mẫu là hết sức quan trọng.
Để khảo sát khoảng tuyến tính giữa nồng độ của chì và giá trị độ hấp thụ đo được
ta tiến hành pha các dung dịch chì chuẩn có nồng độ tăng dần sau đó đem đo độ hấp thụ

Giới hạn định lượng được xem như nồng độ thấp nhất của chất phân tích mà hệ
thống phân tích định lượng được với tín hiệu phân tích có nghĩa định lượng so với tín
hiệu mẫu trắng hay tín hiệu nền
Thực tế có nhiều cách xác định LOD và LOQ ở đây chúng tôi xác định LOD và
LOQ bằng phương trình đường chuẩn đã xây dựng ở trên.
LOD =

3.S D
10.S D
LOQ =
b ,
b

Trong đó S D là độ lệch chuẩn của tín hiệu hấp thụ.
b là hệ số của phương trình đường chuẩn.
2.2.2.4 Khảo sát độ lặp lại của phép đo
Trong bất kể một quy trình phân tích nào thì yếu tố lặp lại phải là yếu tố quan trọng
nhất, cho dù yếu tố phân tích có đúng đến đâu nhưng không được ổn định thì cũng không
được chấp nhận.
Để đánh giá độ lặp lại của phép đo ta pha 3 mẫu có nồng độ ở điểm đầu, điểm giữa
và điểm cuối của đường chuẩn trong các điều kiện và thành phần giống như mẫu chuẩn.
Thực hiện đo mỗi mẫu 10 lần.
Kết quả được đánh giá thông qua độ lệch chuẩn (S) và độ lệch chuẩn tương đối
(RSD%) của độ hấp thụ.

Footer Page 24 of 161.

Trang 16



2.3.4 Khảo sát hệ số thu hồi quy trình phá mẫu
Một phép phân tích tốt cần phải có độ thu hồi tốt. Độ thu hồi phản ánh độ đúng
của phương pháp. Để đánh giá độ thu hồi, chúng tôi tiến hành thêm chính xác một lượng
dung dịch chì chuẩn đã biết trước nồng độ vào mẫu ban đầu. Tiếp theo tiến hành xử lí

Footer Page 25 of 161.

Trang 17