www.DaiHocThuDauMot.edu.vn

1

MỞ ĐẦU
Vai trò quan trọng của vết các nguyên tố trong khoa học, công nghệ và đời
sống đã được biết đến từ lâu. Chính vì vậy, nhiều phương pháp phân tích hàm lượng
vết các nguyên tố trong các đối tượng khác nhau đã được nghiên cứu, trong đó
nhiều phương pháp tiêu chuẩn hóa đã được xây dựng.
Nhưng để nghiên cứu giải thích một cách khoa học và chính xác tính và độ
độc; quá trình sinh hóa, sinh địa hóa; quá trình chuyển hóa và tích lũy sinh học …
vết các nguyên tố, việc xác định hàm lượng tổng vết các nguyên tố là chưa đủ, mà
còn phải dạng tồn tại của chúng trong các đối tượng nghiên cứu.
Với độ nhạy, độ chính xác và tính chọn lọc cao và nhất là có thể phân tích
trực tiếp được dạng tồn tại vết các nguyên tố, phương pháp Von-Ampe hòa tan đã
trở thành phương pháp phân tích hiện đại được lựa chọn để nghiên cứu phân tích
trực tiếp dạng các nguyên tố trong các mẫu sinh-y-dược học, lương thực thực phẩm,
môi trường.
Mặt khác, selen (Se) là nguyên tố hai mặt trong đời sống, vừa có thể đóng
vai trò là nguyên tố vi lượng vừa có thể là độc tố môi trường có độ độc cao. Khoảng
nồng độ Se được phép có mặt trong cơ thể người mà không gây độc hại là rất hẹp
và tùy thuộc vào dạng tồn tại của Se. Lượng Se nên đưa vào cơ thể người hàng ngày
khoảng 50-200µg/ngày [1].
Trong cơ thể người, Se có thể tham gia vào các quá trình sinh hóa, cần thiết
cho chức năng tế bào, tạo thành trung tâm hoạt hóa một số Enzym [2]. Nếu sử dụng
quá liều lượng giới hạn, Se có thể gây độc cho người. Các triệu chứng ngộ độc Se là
hơi thở có mùi hôi của tỏi, rối loạn tiêu hóa, rụng tóc, bong tróc móng tay-móng
chân, mệt mỏi, kích thích và tổn thương thần kinh và nếu nặng có thể gây xơ gan,
phù phổi dẫn đến tử vong.
Xuất phát từ những lý do trên, chúng tôi đã chọn đề tài luận án “Nghiên cứu
xác định một số dạng selen trong hải sản bằng phương pháp Von-Ampe hòa tan”.

mẫu, chiết tách và xác định ba dạng selen (Se(IV), Se-Cyst, DMDSe) trong mẫu cá
Khoai, tôm Sú và Mực bằng phương pháp DPCSV.
* Phương pháp nghiên cứu
Luận án được thực hiện bằng phương pháp thực nghiệm. Từ những nghiên
cứu tài liệu tham khảo trong và ngoài nước, chúng tôi chọn phương pháp VonAmpe hòa tan catot xung vi phân để nghiên cứu, xác định hàm lượng tổng, dạng tồn
tại vô cơ, dạng tồn tại hữu cơ của selen trong các mẫu hải sản.


www.DaiHocThuDauMot.edu.vn

3

CHƯƠNG 1 - TỔNG QUAN

1.1. DẠNG SELEN TRONG TỰ NHIÊN VÀ TÁC ĐỘNG CỦA CHÚNG ĐỐI
VỚI SỨC KHỎE CON NGƯỜI
1.1.1. Dạng selen trong tự nhiên
Selen ít phổ biến trong tự nhiên, có nguồn gốc từ việc phun núi lửa, có trong
sunphua kim loại như đồng, niken, sắt, chì và trong các khoáng vật hiếm như
Cu2Se, PbSe và As2Se. Selen là nguyên tố chiếm thứ 17 trên vỏ trái đất về khối
lượng. Hàm lượng của selen trên bề mặt trái đất là không đồng đều [3].
Sự có mặt của selen trong sinh học và môi trường rất đa dạng. Ví dụ, selen
trong đất đá khoảng từ 0,1 ppm (các khu vực thiếu Se của New Zealand) đến 1200
ppm (một vùng ở Ireland). Khoảng nồng độ rộng cũng được tìm thấy trong trong các
loại nước không chứa muối, chiếm từ khoảng 0,1 µg/lit đến 9 mg/lit [3]. Selen trong
nước biển khoảng 0,05-0,5 µg/lit. Selen trong thực vật chiếm khoảng 0,1 mg/kg khô
và trong động vật khoảng 0,1-vài mg/kg ướt [2].
Selen trong tự nhiên tồn tại chủ yếu ở ba trạng thái ôxy hóa: Se+6, Se+4 và Se-2.
Selen vô cơ tồn tại chủ yếu trong đất và nước [3-6], tuy nhiên chúng cũng
được tìm thấy trong các cơ thể sống (động, thực vật và vi sinh vật) [2,6].

Se-metyl-selencystein
Se-metylselenmethionin
Selencystathionin
Dimetyl diselenua
Dimetyl selenon
Selencystamin
Selenhomocystein
γ-Glutamyl-Semetylselencystein

Se(IV)
Se(VI)
Se-Cyst
SeMet
DMSe
TMSe

Công thức hóa học
SeO32–
SeO42–
H3N+CH(COO–)CH2SeSeCH2CH(COO–)NH3+
H3N+-CH(COO–)-CH2-CH2-Se-Me
H3N+-CH(COO–)-CH2-SeH
(CH3)2Se
(CH3)3Se+
H3N+-CH(COO–)-CH2-Se-Me
H3N+-CH(COO–)-CH2-CH2-Se+(CH3)2

H3N+CH(COO–)CH2CH2SeCH2CH(COO–)NH3+
DMDSe (CH3)2Se2
(CH3)2SeO2

hệ giữa thiếu hụt selen và sự gia tăng mắc bệnh tim mạch, huyết áp cao, não dẫn
đến tử vong đối với con người. Thiếu hụt selen có thể dẫn tới các bệnh có liên quan
tới chức năng tim mạch được gọi là bệnh Keshan. Sự thiếu hụt selen cũng đóng góp
(cùng với thiếu hụt iot) vào bệnh Kashin-Beck, là loại bệnh tạo ra sự teo dần, thoái
hoá và chết hoại của các mô chất sụn. Nếu thiếu hụt selen có thể sinh ra các triệu
chứng của giảm hoạt động tuyến giáp, bao gồm sự mệt mỏi, bướu cổ, chứng ngu
độn và sảy thai [3].
Bên cạnh những tác dụng có lợi thì selen cũng là một độc độc tố khi ở
nồng độ cao.
Selen nguyên tố và phần lớn các selenua kim loại có độc tính tương đối thấp
do chúng có hiệu lực sinh học thấp. Ngược lại, các selenat và selenit lại cực độc hại.
Các hợp chất hữu cơ chứa selen như dimetyl selenua, dimetyl diselenua,
selenmethionin, selencystein, selencystin và metylselencystein,... tất cả các chất này
đều có hiệu lực sinh học cao và độc hại khi ở liều lượng lớn [3].
Chính vì những ưu điểm của selen và ranh giới giữa tác dụng tích cực và tiêu
cực của selen có liên quan chặt chẽ tới sức khoẻ con người, cho nên việc nghiên cứu
phương pháp xác định chính xác, nhạy và độ chọn lọc cao Se là rất cần thiết.


www.DaiHocThuDauMot.edu.vn

6

Bảng 1.2: Giá trị liều gây chết trên chuột (thỏ) của các dạng selen [2]
Liều lượng gây chết

Dạng selen

(mg Se/kg trọng lượng)
7 (LD50, chuột, ở miệng)

+ M: liều gây chết nhỏ nhất
+ LD50: liều gây chết trung bình

1.2. TÍNH CHẤT ĐIỆN HÓA CỦA SELEN
Hoạt tính điện hóa của Se(IV) đã được nghiên cứu từ rất lâu và trong nhiều
nền khác nhau. Các tác giả đã xác định được 3 sóng khử ứng với các quá trình khử
Se(IV) đến các mức ôxy hóa +2, 0, và -2 tùy thuộc vào pH, tuy nhiên trong dung
dịch loãng hai sóng đầu hòa làm một.
Lingane và Niedrach [11] nhận thấy SeO32- cho một sóng khuếch tán trên
điện cực thủy ngân giống như của SO32-. Theo các tác giả này sóng khử của SeO32trong môi trường đệm amoni ứng với bước khử Se+4 về Se-2.
Speranskaya [12] cũng ghi nhận hai sóng khử của Se(IV) trong môi trường
axit: sóng thứ nhất ứng với sự khử về selen nguyên tố, sóng thứ hai ứng với sóng
khử từ selen nguyên tố đến Se-2. Sóng thứ hai đi kèm với sóng khử của H+.


www.DaiHocThuDauMot.edu.vn

7

G.D. Christian và các cộng sự (CCS) [13] cũng đã có nhiều nghiên cứu cực
phổ của Se(IV) trong các môi trường khác nhau. Trong môi trường H2SO4 quan sát
được 2 sóng khử: sóng thứ nhất kéo dài là sóng khuếch tán không thuận nghịch,
sóng thứ hai rõ nét, là sóng khử thuận nghịch. Khi tăng nồng độ H2SO4, thế bán
sóng thứ nhất dịch chuyển về phía âm hơn (-0,268 V ÷ -0,318 V); còn sóng thứ hai
dịch chuyển về phía dương hơn (-0,92 V ÷ -0,79 V). Trong môi trường axit HCl,
HNO3, HClO4, kết quả hoàn toàn tương tự như trong nền H2SO4. Tuy nhiên, trong
nền HCl sóng thứ nhất trộn lẫn với sóng hòa tan Hg do đó gây khó khăn khi ghi đo.
Khi nghiên cứu ảnh hưởng của pH đến sóng cực phổ Se(IV) sử dụng đệm
ortho-photphat 0,2M thì trong môi trường axit, hai sóng đầu quan sát được là tương
tự như các trường hợp trên. Tuy nhiên ở khoảng pH = 3 xuất hiện sóng thứ 3 không

Nền điện li
HNO3 0,1M

Thế bán sóng thứ nhất
-0,083

Thế bán sóng thứ hai
-0,561

Điện cực so sánh
SCE

HNO3 1M

-0,021

-0,411

SCE

HNO3 2M

-0,34

-0,850

Đáy anot Hg

KNO3 2M


Bên cạnh dạng Se(IV) vô cơ hoạt động điện hóa tốt thì dạng Se(VI) vô cơ
không có hoạt tính điện hóa vì tốc độ khử điện cực rất nhỏ.
Hoạt tính điện hóa của một số dạng selen hữu cơ đã được nghiên cứu như
DMDSe, Se-Cyst, trong đó Se-Cyst đã có một vài công bố đề cập tới từ những năm
80 [14]. Theo R. A. Grier và CCS [14] quan sát thấy pic của Se-Cyst ở thế đỉnh pic
-0,45V trong nền HClO4 0,1M hoặc H2SO4 0,1M khi quét CSV. Maria
Ochsenkühn-Petropoulou và CCS [9] đã quan sát thấy pic của Se-Cyst ở thế đỉnh
pic -0,33 ± 0,05 (V) trong nền HCl 0,1M và của DMDSe ở -0,22 ± 0,03 (V) trong
nền (CH2Cl2 + LiClO4 0,2M/EtOH + HCl 0,06M) khi ghi DPCSV. Rugayah
Mohamed và CCS đã thu được một pic khử rõ nét của DMDSe ở -300 mV trong
nền HCl 0,05M khi quét CV [15].
1.3. CÁC PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH SELEN
1.3.1. Các phương pháp phân tích hàm lượng tổng selen
1.3.1.1. Phương pháp quang phổ phân tử
Nguyên tắc của phương pháp là dựa trên khả năng tạo phức màu của chất
phân tích với một thuốc thử nào đó. Ghi đo độ hấp thụ quang của phức màu ta sẽ
biết được nồng độ chất phân tích.
Phương pháp thông dụng để xác định Se dựa trên phản ứng tạo mầu của
Se(IV) với các o-diamin thơm hoặc với 2,3-diaminonaphtalen ở pH=1.


www.DaiHocThuDauMot.edu.vn

9

S. Forbes và CCS đã sử dụng phương pháp ghi đo quang phân tử hợp chất
phức màu của selen với 2,3-diaminonaphtalen để xác định hàm lượng Se trong đất
và cây trồng. Kết quả thu được để so sánh với phương pháp DPCSV [16]. Tác giả
Lâm Ngọc Thụ và CCS [17] đã xác định selen trong cây trinh nữ bằng cách chuyển
các dạng selen về Se(VI) sau đó sử dụng thuốc thử triôxyazobenzen để tạo phức với

Phương pháp quang phổ phát xạ nguyên tử (AES) dựa vào việc ghi đo bước
sóng, cường độ và các đặc trưng khác của bức xạ điện từ do các nguyên tử hay ion
ở trạng thái hơi phát ra.
Khi sử dụng nguồn năng lượng là ngọn lửa đèn khí, hồ quang điện hoặc tia
lửa điện, độ nhạy của phép xác định chỉ đạt cỡ 10-6-10-7M. Bằng kĩ thuật tạo hợp
chất hiđrua thì độ nhạy của phương pháp đã tăng lên đáng kể. Khi sử dụng nguồn
cảm ứng cao tần plasma (ICP) thì độ nhạy của phương pháp có thể đạt cỡ µg/l [27].
1.3.1.4. Phương pháp huỳnh quang nguyên tử (AFS)
Phương pháp AFS là một phương pháp rất nhạy để xác định Se. Rosa Sabé
và CCS đã xác định Se trong nước tiểu với giới hạn phát hiện đạt được là 57pg/l và
giới hạn định lượng là 190pg/l [28]. Ana I. Cabañero và CCS cũng sử dụng phương
pháp này để xác định Se và Hg trong các mẫu cá [29].
1.3.1.5. Các phương pháp điện hoá
a. Phương pháp cực phổ
Phương pháp cực phổ là nhóm các phương pháp phân tích dựa vào việc
nghiên cứu đường cong phân cực, là đường cong biểu diễn sự phụ thuộc của cường
độ dòng điện vào điện thế khi tiến hành điện phân dung dịch phân tích.
Phương pháp cực phổ cổ điển sử dụng dòng một chiều (DC) có độ nhạy
không cao, thường chỉ xác định được khoảng nồng độ 10-6M. Khi sử dụng kĩ thuật
xung vi phân hoặc sóng vuông, độ nhạy của phương pháp cực phổ được cải thiện
đáng kể do loại được dòng tụ điện.
Tác giả Trần Chương Huyến và CCS đã áp dụng phương pháp cực phổ xung
vi phân để xác định selen trong khoảng nồng độ 2.10-7 - 1.10-5 M và đã áp dụng
thành công vào phân tích một số mẫu thuốc [30]. Recai İnam và CCS [31] xác định
Se trong máu bằng phương pháp cực phổ xung vi phân sử dụng sóng xúc tác hiđro
và tìm thấy hàm lượng Se tổng trong máu là 620±44 µg/l. Lê Thành Phước và CCS
[32] cũng sử dụng phương pháp cực phổ xung vi phân để định lượng selen trong
nấm men. Recai İnam và CCS [33] đã sử dụng phương pháp cực phổ xung vi phân
để định lượng đồng thời Se và Pb trong máu.


các tác giả đã xác định được Se với giới hạn phát hiện cỡ ng/g [42].
Theo Takafumi Kawano và CCS [43] đã xác định Se trong mẫu sinh học
bằng phương pháp MS đạt được giới hạn phát hiện 90 ng/g. C. B’Hymer và CCS đã
xác định vết Se bằng phương pháp HG-ICP-MS và so sánh kết quả thu được với


www.DaiHocThuDauMot.edu.vn

12

phương pháp PN-ICP-MS. Kết quả cho thấy có sự phù hợp tốt giữa hai phương
pháp [44]. Thierry Guérin và CCS cũng sử dụng phương pháp ICP-MS để xác định
Se và nhiều kim loại khác trong cá và các hải sản khác [45].
Ngoài các phương pháp nêu trên, trong thực tế còn các phương pháp khác
như phương pháp huỳnh quang phân tử, phương pháp huỳnh quang Rơnghen,
phương pháp động học xúc tác v.v.. đã được sử dụng để xác định hàm lượng Se
trong các đối tượng khác nhau.
1.3.2. Các phương pháp phân tích dạng selen
1.3.2.1. Khái niệm phân tích dạng
* Thuật ngữ phân tích dạng thường được hiểu theo các ý nghĩa sau:
- Theo ý nghĩa thống kê (Species):
Mô tả việc xác định nguyên tố ở lượng vết có mặt trong mẫu mà không tính
đến dạng hóa học của chúng. Theo hướng này, người ta có thể xác định hàm lượng
nguyên tố theo chiều rộng, ví dụ như phân tích nồng độ nguyên tố theo các vùng
khác nhau trên đại dương [46], hoặc dọc theo chiều dọc cột nước sông hồ ở các độ
sâu khác nhau, hoặc theo mùa trong năm [47].
- Theo ý nghĩa động học (Kinetic):
Nghiên cứu về hoạt tính và những biến đổi của các nguyên tố ở dạng vết, đặc
biệt là sự chuyển hóa từ dạng không hoặc có độc tính thấp của nguyên tố đến dạng
có hoặc không có độc tính cao. Khái niệm này thường được sử dụng trong nghiên

Chúng ta cũng cần phân biệt sự khác biệt giữa phân tích dạng và phân tích
phân đoạn. Trong phân tích khi mà việc phân lập, tách chiết...các chất có kèm theo
sự biến đổi dạng tồn tại của chất trong mẫu nghiên cứu thì đấy là phép phân tích phân
đoạn. Yêu cầu quan trọng và nghiêm ngặt nhất của phép phân tích dạng hóa học là
phải giữ sao cho không hoặc làm biến đổi ít nhất dạng tồn tại của nguyên tố trong
mẫu, tức là giữ các cân bằng hóa lí trong mẫu vẫn ở trạng thái tự nhiên.
1.3.2.2. Ý nghĩa của phân tích dạng
Phân tích dạng liên kết vết nguyên tố là để đánh giá đặc trưng liên kết và
dung lượng liên kết của vết nguyên tố hóa học trong mẫu, những thông số rất cần
trong nghiên cứu sinh học, độc học, địa hóa, môi trường [49,51,52].
Trong sinh học, để hiểu được cơ chế của các quá trình tích lũy sinh học, vận
chuyển và trao đổi, chuyển hóa sinh học của các nguyên tố dạng vết, thì việc nghiên
cứu về phân tích dạng là hết sức cần thiết. Trên cơ sở nghiên cứu dạng của các
nguyên tố vết cho phép nghiên cứu sự tích lũy sinh học của các độc chất. Ví dụ
trong nước biển nồng độ As chỉ khoảng 2 ng/kg nhưng trong cá lượng As đã lên tới
100 mg/kg [55]. Điều này có nghĩa là từ những nồng độ rất nhỏ của một nguyên tố


www.DaiHocThuDauMot.edu.vn

14

dạng vết trong môi trường nào đó có thể dẫn đến những vấn đề độc hại nghiêm
trọng nếu sự tích lũy sinh học được kết hợp với sự chuyển hóa sinh học thành các
chất độc hại. Nghiên cứu về dạng tồn tại của các nguyên tố còn cho phép nghiên
cứu sự chuyển hóa sinh học, sự tiến triển độc tính cũng như về bản chất sinh học
của các chất độc.
Trong nghiên cứu địa chất, phân tích dạng giúp giải thích sự vận chuyển và
trao đổi chất, quá trình hình thành và phân bố các nguyên tố, đặc biệt các nguyên tố
hàm lượng nhỏ, tồn tại đa dạng trong mẫu. Trên cở sở phân tích dạng của nguyên

với giới hạn phát hiện nằm trong khoảng 2 ÷ 40 ng/g. X.C Le và CCS đã xác định
được 13 dạng As và Se bằng phương pháp này và đã áp dụng thành công vào việc
xác định dạng AsB và Se-Cyst trong cá ngừ đóng hộp cũng như xác định được 6
dạng asen đường trong trầm tích [63]. Cũng bằng phương pháp HPLC-ICP-MS, các
tác giả đã phân lập các dạng Se trong nước tiểu (TMSe, Se(IV), Se(VI), SeMet,
SeEt) [64], trong tỏi [65] và hành xanh [66].
Có thể nói, phương pháp HPLC-ICP-MS hiện nay là một phương pháp hiệu
quả nhất trong nhiều phòng thí nghiệm trên thế giới để nghiên cứu xác định các
dạng vết selen và nhiều nguyên tố khác.
b. Sắc ký lỏng hiệu năng cao-plasma cao tần cảm ứng-phổ phát xạ nguyên tử
(HPLC-ICP-AES)
Phổ phát xạ nguyên tử plasma cao tần cảm ứng (ICP-AES) ghép với HPLC
cũng được ứng dụng rộng rãi trong phân tích dạng selen [2].
Bằng phương pháp này, F. Laborda và CCS đã xác định các dạng selen:
Se(IV), Se(VI) và TMSe trong nước tinh khiết cho giới hạn phát hiện lần lượt là
54ng/l (đối với Se(IV), Se(VI)) và 14ng/l (đối với TMSe) [42].
c. Sắc ký lỏng hiệu năng cao kết hợp kỹ thuật hiđrua hóa ghép nối với quang phổ
HG là một quá trình hóa học sản sinh ra chất hyđrua do phản ứng hóa học
của mẫu với một tác nhân khử, tiêu biểu là natri bohydrua. Kỹ thuật hyđrua hóa
ghép với tách HPLC với các phương pháp quang phổ như: HPLC-HG-AAS, HPLCHG-AES, HPLC-HG-AFS được sử dụng để phân tích dạng vết selen.
Amit Chatterjee và CCS đã xác định dạng SeMet bằng HPLC-HG-AAS cho
giới hạn phát hiện 1,08ng/ml và đã ứng dụng tốt vào phân tích SeMet trong nước
tiểu của người [67]. Carmen Cámara và CCS [68] đã sử dụng phương pháp HPLCHG-AAS để xác định các dạng crom và selen (Se(IV), Se(VI)) trong dung dịch.
Ildikó Ipolyi và CCS [69] đã xác định các dạng asen và selen (Se(IV)+Se(VI)) bằng
phương pháp HPLC-HG-AFS đạt được giới hạn phát hiện lần lượt là 1,0; 0,5; 1,0;
0,3 và 0,7 pg đối với Se(IV), As(III), DMA, MMA và As(V). Trong một công trình


www.DaiHocThuDauMot.edu.vn



www.DaiHocThuDauMot.edu.vn

17

1.4. PHƯƠNG PHÁP VON-AMPE HÒA TAN TRONG PHÂN TÍCH DẠNG SELEN
1.4.1. Giới thiệu chung về phương pháp Von-Ampe hòa tan
1.4.1.1. Nguyên tắc
Bằng cách điện phân làm giàu trước chất cần phân tích lên điện cực làm việc,
người ta đã làm tăng độ nhạy của các phương pháp phân tích điện hóa lên hàng
nghìn lần mà các yêu cầu phân tích (thiết bị, hóa chất) vẫn rất đơn giản.
Theo phương pháp Von -Ampe hòa tan (SV), quá trình phân tích gồm hai
giai đoạn: giai đoạn làm giàu và giai đoạn hòa tan [78-83].
- Giai đoạn làm giàu: chất phân tích trong dung dịch được làm giàu bằng cách
điện phân tích lũy hay hấp phụ lên bề mặt điện cực làm việc ở một thế và thời gian
xác định. Trong quá trình làm giàu, dung dịch được khuấy trộn đều bằng khuấy từ
hoặc điện cực quay. Cuối giai đoạn này, thế trên điện cực làm việc vẫn giữ nguyên
nhưng ngừng khuấy hoặc ngừng quay điện cực trong khoảng thời gian 2 ÷ 30 s để
chất phân tích phân bố đều trên bề mặt điện cực làm việc.
- Giai đoạn hòa tan: hòa tan chất phân tích khỏi bề mặt điện cực làm việc
bằng cách quét thế theo một chiều xác định (anot hoặc catot), đồng thời ghi tín hiệu
Von-Ampe hòa tan bằng một kỹ thuật Von-Ampe nào đó. Trong giai đoạn này,
thường không khuấy dung dịch phân tích.
Nếu quá trình hòa tan là quá trình phân cực anot thì lúc này phương pháp
được gọi là Von-Ampe hòa tan anot (ASV) và ngược lại, nếu quá trình hòa tan là
quá trình phân cực catot thì phương pháp được gọi là Von-Ampe hòa tan catot
(CSV). Khi quá trình làm giàu là quá trình hấp phụ, người ta gọi tên phương pháp là
Von-Ampe hòa tan hấp phụ catot (hoặc Von-Ampe hòa tan hấp phụ - AdSV) [7883]. Các kỹ thuật Von-Ampe thường dùng để ghi tín hiệu Von-Ampe hòa tan là:
Von-Ampe dòng một chiều, dòng xoay chiều, xung vi phân (DP), sóng vuông
(SQW),… Khi sử dụng kỹ thuật Von-Ampe, người ta đưa tên gọi của kỹ thuật VonAmpe vào trước tên gọi của phương pháp, chẳng hạn, phương pháp DPASV,

Giai đoạn làm giàu: giữ Edep không đổi
pHg (HMDE) + qX − ne → HgpXq (HMDE)
Giai đoạn hòa tan: quét thế catot:
HgpXq (HMDE) + ne → pHg (HMDE) + qX
(X có thể là chất hữu cơ hoặc anion vô cơ như halogenua, S2-, MoO42-,
VO3-, PO43-,...)


www.DaiHocThuDauMot.edu.vn

19

Trong phương pháp AdSV, giai đoạn làm giàu xảy ra hai quá trình: quá trình
tạo phức và quá trình hấp phụ. Phức của ion kim loại và phối tử hữu cơ (được thêm
vào dung dịch phân tích) hình thành và hấp phụ điện hóa lên bề mặt điện cực làm
việc, do vậy chất phân tích được làm giàu. Hai quá trình đó có thể xảy ra gần như
đồng thời hoặc một trong hai quá trình sẽ xảy ra trước. Trong giai đoạn này, thế trên
điện cực làm việc được giữ không đổi và dung dịch phân tích được khuấy trộn đều.
Trong giai đoạn hòa tan, tiến hành quét thế catot để khử các tiểu phân điện hoạt trên
bề mặt điện cực làm việc (có thể là phức của ion kim loại với phối tử hoặc kim loại
cần phân tích hoặc phối tử), đồng thời ghi tín hiệu Von-Ampe hòa tan bằng một kỹ
thuật Von-Ampe nào đó. Trong giai đoạn này, thường không khuấy dung dịch phân
tích [78,79,81-83].
Đường Von-Ampe hòa tan thu được có dạng đỉnh (peak). Thế đỉnh (Ep) và
độ lớn của dòng đỉnh hòa tan (Ip) phụ thuộc vào nhiều yếu tố như: thành phần nền
(chất điện ly nền, pH, chất tạo phức,...), bản chất của điện cực làm việc, thế và thời
gian điện phân làm giàu, điều kiện thủy động học (sự khuấy trộn hoặc quay điện
cực,...) trong giai đoạn làm giàu, tốc độ quét thế trong giai đoạn hòa tan, kỹ thuật
ghi đường Von-Ampe hòa tan,...[78-83].
Để tiến hành phân tích bằng phương pháp Von-Ampe hòa tan người ta dùng

trên hai yếu tố chủ yếu là:
-

Khả năng ôxy hoá khử của mục tiêu phân tích.

-

Dòng nền trên vùng thế quan tâm của phép ghi đo.
Ngoài ra, khi lựa chọn điện cực làm việc cũng cần cân nhắc tới các yếu tố như:

khoảng thế làm việc, khả năng dẫn điện, khả năng điều chế, tính chất vật lý, giá trị
kinh tế và độc tính. Nhiều vật liệu đã được ứng dụng để chế tạo điện cực trong phân
tích điện hoá, phổ biến đó là: thuỷ ngân, cacbon và kim loại quý (vàng, platin).
Dưới đây là khoảng thế làm việc một số vật liệu dùng làm điện cực.
Bảng 1.4: Khoảng thế làm việc của một số loại vật liệu (so với SCE)[78]
Vật liệu

Hg

C

Pt

Môi trường

Khoảng thế (V)

H2SO4 1M

-1,2 ÷ 0,3

phương pháp Von-Ampe hoà tan vì quá thế hiđro trên thủy ngân cao, khoảng thế
làm việc catot rộng, khả năng dẫn điện tốt, bề mặt trơn và luôn mới, có khả năng tạo


www.DaiHocThuDauMot.edu.vn

21

hỗn hống với nhiều kim loại. Các loại điện cực thủy ngân phổ biến trong phân tích
điện hóa hòa tan là:
+ Điện cực giọt treo thủy ngân (HMDE)
+ Điện cực giọt ngồi thủy ngân (SMDE)
+ Điện cực màng thủy ngân (MFE)
Trong đó, điện cực giọt treo thủy ngân (HMDE) được sử dụng phổ biến nhất
trong phân tích, có thể sử dụng để xác định nhiều kim loại, á kim cũng như các hợp
chất hữu cơ khác nhau. Đó là một giọt thủy ngân hình cầu có kích thước được treo
trên đầu cuối của một mao quản thủy tinh có đường kính trong khoảng 0,15 ÷ 1
mm. Sau mỗi phép ghi đo, giọt thủy ngân bị cưỡng bức rơi ra khỏi mao quản để
được thay thế bằng giọt mới tương tự (giọt mới tạo ra phải có kích thước như giọt
đã dùng ghi đo lần trước). Mặt khác, điện cực HMDE cho các kết quả phân tích có
độ lặp lại cao. Điểm hạn chế của điện cực HMDE là khó chế tạo vì rất khó tạo ra
các giọt thuỷ ngân có kích thước lặp lại, không cho phép xác định các kim loại có
thế hòa tan dương hơn thuỷ ngân như Ag, Au …
- Điện cực màng thủy ngân: Là một màng thủy ngân bám trên bề mặt điện
cực rắn (thường là điện cực cacbon). Thông thường, người ta chế tạo điện cực bằng
cách mạ một lớp thủy ngân lên vật liệu đặc biệt hoặc dùng HgO [84,85] và chất dẫn
(thường dùng than mềm làm chất dẫn và được gọi là điện cực than mềm biến tính
bằng thủy ngân ôxyt) được nhồi vào ống teflon có đường kính 3,2 mm, ép ở áp suất
1 atm. Khi điện cực làm việc, HgO bị khử bằng dòng điện thành màng thủy ngân
bám trên bề mặt điện cực theo cách điều chế bên ngoài (exsitu) hoặc điều chế tại

lượng vết các kim loại khác.
1.4.2. Ứng dụng phương pháp Von-Ampe hòa tan trong phân tích dạng selen
Phương pháp Von-Ampe hòa tan được sử dụng để xác định hàm lượng tổng
và dạng của nhiều nguyên tố và trong nhiều trường hợp có thể xác định được đồng
thời nhiều nguyên tố có trong dung dịch. Vì vậy, phạm vi ứng dụng của phương
pháp Von-Ampe hòa tan là rất rộng.
Trên thế giới đã có nhiều công bố về phân tích dạng selen trong các đối
tượng khác nhau sử dụng phương pháp Von-Ampe hòa tan: Rugayah Mohamed và
CCS [15] đã phân tích đồng thời hai dạng selen vô cơ (Se(IV)) và selen hữu cơ
(DMDSe) bằng phương pháp DPCSV, đạt được giới hạn phát hiện lần lượt là
8,175.10-9 M và 9,487.10-8 M ở thế điện phân 100mV và thời gian điện phân 90s .


www.DaiHocThuDauMot.edu.vn

23

Tommaso Ferri và CCS sử dụng phương pháp DPCSV để định lượng các dạng
selen trong khoai tây [86]. Maria Ochsenkühn-Petropoulou và CCS bằng phương
pháp DPCSV xác định một số dạng Selen trong trầm tích với giới hạn phát hiện lần
lượt cho Se(IV), Se-Cyst, DMDSe là 0,12; 3; 0,23 ng/ml [9]. P. Papoff và CCS đã
xác định các dạng selen (Se(IV), Se(VI) và Se(-II)) trong nước tự nhiên và trong
tuyết bằng phương pháp DPCSV [7], C. Elleouet và CCS sử dụng phương pháp
DPCSV xác định các dạng selen vô cơ và hữu cơ trong nước tự nhiên [87] v.v..
1.5. TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU VỀ DẠNG SELEN TRONG THỦY, HẢI
SẢN TRÊN THẾ GIỚI
Trên thế giới, các nghiên cứu phân tích dạng selen trong thủy, hải sản còn
chưa nhiều và chủ yếu là nghiên cứu trong cá (thường là cá biển). Phương pháp
thường được sử dụng để nghiên cứu phân tích là LC-ICP-MS.
Hầu hết các công bố về dạng selen được nghiên cứu đồng thời với dạng asen:

khoa học, công nghệ và môi trường. Đã có những công bố về nghiên cứu xác định
dạng vết thủy ngân (Hg) và asen (As) trong các mẫu sinh học và môi trường
[91,92]; nghiên cứu dạng vết asen trong một số loại mẫu môi trường biển [93-95];
nghiên cứu xác định hàm lượng và dạng tồn tại vết chì (Pb), cadimi (Cd), crom (Cr)
và đồng (Cu) [74,96-98] trong mẫu đất trồng trọt, trong nước và trầm tích tự nhiên
bằng các phương pháp Von-Ampe hòa tan và hấp thụ nguyên tử trong sự liên hợp
với các phương pháp sắc ký, vừa có ý nghĩa khoa học, vừa có ý nghĩa thực tiễn phù
hợp với phương hướng phát triển của phân tích học hiện đại, đáp ứng những yêu
cầu ngày càng cao của khoa học, công nghệ và môi trường, nhưng chưa thấy có
công trình nghiên cứu về phân tích dạng selen (Se) trong hải sản.


www.DaiHocThuDauMot.edu.vn

25

CHƯƠNG 2 - THỰC NGHIỆM
2.1. THIẾT BỊ, DỤNG CỤ VÀ HOÁ CHẤT
2.1.1. Thiết bị và dụng cụ
* Máy phân tích:
Việc ghi đo đường Von-Ampe hoà tan được thực hiện trên máy phân tích
cực phổ đa chức năng 797 VA computrace do hãng Metrohm (Thụy Sĩ) sản xuất.
- Hệ điện cực: gồm 3 điện cực:
• Điện cực làm việc (WE): Điện cực giọt treo thuỷ ngân (HMDE), là giọt thuỷ
ngân có kích thước nhỏ, đường kính 0,05 ÷ 0,07 mm, treo trên một mao quản thuỷ tinh,
điện cực này có ưu điểm: quá thế của hiđro lớn (môi trường axit -1,2V còn môi trường
trung tính hay kiềm 1,5V). Trên bề mặt điện cực xảy ra quá trình làm giàu và hoà tan
chất cần phân tích.
• Điện cực so sánh (RE): Ag⏐AgCl⏐Cl-, điện cực luôn được bảo quản trong
dung dịch KCl 3M.