Xác định kẽm, cadimi trong nhuyễn thể ở một số vùng sông, biển nghệ an bằng phương pháp cực phổ xung vi phân và phương pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (773.87 KB, 63 trang )

Khoá luận tốt nghiệp

Chuyên ngành hoá thực phẩm

Tr-ờng đại học vinh
Khoa hoá học
------------------------------------------

Bùi thị hà

Ph-ơng pháp cực phổ xung vi phân
và ph-ơng pháp quang phổ hấp thụ
nguyên tử

khoá luận tốt nghiệp đại học
Chuyên ngành: Hoá thực phẩm

Vinh 2009
============================================================================================

Sinh viên thực hiện : Bùi Thị Hà

1

Lớp

:46 B Hoá

Khoá luận tốt nghiệp

Chuyên ngành hoá thực phẩm

Lời cảm ơn
Để hoàn thành luận văn này, em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới:
Cô giáo Th.S. Võ Thị hoà đÃ giao đề tài, tận tình h-ớng dẫn và tạo mọi điều
kiện thuận lợi nhất cho việc nghiên cứu và hoàn thành luận văn.
Em xin chân thành cảm ơn cô Đinh Thị Tr-ờng Giang đÃ tận tình giúp đỡ em
trong quá trình phân tích mẫu, và các thầy, cô giáo trong bộ môn Hoá phân tích
,Hoá Vô cơ và các thầy,cô giáo trong ban chủ nhiệm Khoa Hoá cùng các thầy,
cô phụ trách phòng thí nghiệm khoa Hoá Học - T-ờng Đại học Vinh.
Nhân đây em xin gửi lời cảm ơn tới gia đình , bạn bè đÃ động viên giúp đỡ em
trong suốt thời gian làm luận văn.

Sinh viên
Bùi Thị Hà

============================================================================================

Sinh viên thực hiện : Bùi Thị Hà

2

Lớp

:46 B –Ho¸

Khoá luận tốt nghiệp

Chuyên ngành hoá thực phẩm

Mục Lục

Phần I: Tổng quan

6

I.1Giới thiệu về nguyên tố kẽm.

6

I.1.1. Vị trí cấu tạo và tính chất của kẽm

6

I.1.2. Tính chất vật lý

6

I.1.3. Tính chất hoá học của kẽm.

7

I.1.4. Các phản ứng của Zn2+.

7

I.1.4.1. Phản ứng thuỷ phân của các muối Zn2+.

7

I.1.4.2. Tác dơng cđa (NH4)2S

8

I.1.4.3. T¸c dơng cđa H2S

8

I.1.4.4. T¸c dơng cđa NaOH và KOH.

8

I.1.4.5. Tác dụng với dung dịch NH4OH

9

I.1.4.6. Tác dụng của Na2CO3 và K2CO3

9

I.1.4.7. Tác dụng của Na2HPO4.

9

I.1.5. Một số ph-ơng pháp xác định kẽm

9

I.1.5.1. Ph-ơng pháp trắc quang.

9

I.1.5.2 .Ph-ơng pháp quang phổ hấp thụ hoá hơi

12

I.1.6. Tác dụng của kẽm

14

I.2.Giới thiệu về nguyên tố cadimi

15

I.2.1 Đặc điểm nguyên tố.

15

I.2.2. Trạng thái thiên nhiên, độc tính .

15

I.2.2.1. Trạng thái thiên nhiên

15

I.2.2.2 Độc tính của cadimi

16

I.2.3. Phức chất của Cadimi

19

I.2.4. Các ph-ơng pháp xác định Cadimi.

19

I.2.4.1. Ph-ơng pháp chuẩn độ Complexon

20

I.2.4.2. Ph-ơng pháp trắc quang

21

I.2.4.3. Xác định Cd bằng ph-ơng pháp cực phổ

21

============================================================================================

Sinh viên thực hiện : Bùi Thị Hà

3

Lớp

:46 B –Ho¸

Khoá luận tốt nghiệp

Chuyên ngành hoá thực phẩm

I.3. Cơ sở của ph-ơng pháp cực phổ.

22

I.3.1. Quá trình xảy ra trên điện cực giọt thuỷ ngân.

23

I.3.2. Điện thế nửa sóng và ph-ơng trình sóng cực phổ

26

I.3.3. Các cực đại trên sóng cực phổ

27

I.3.4 Ph-ơng trình Inkovitch

28

I.3.5. Các ph-ơng pháp Von-Ampe trực tiếp

28

I.3.5.1. Ph-ơng pháp cực phổ dòng một chiều

28

I.3.5.2. Ph-ơng pháp đo vi phân

29

I.3.5.3.Cực phổ dòng xoay chiều

31

I.3.5.4. Cực phổ xung

33

I.3.5.5. Ph-ơng pháp Von-Ampe quét thế nhanh

34

I.3.5.6. Ph-ơng pháp Von-ampe ng-ợc

36

I.3.6. Ph-ơng pháp phân tích định l-ợng

37

I.3.6.1. Ph-ơng pháp mẫu tiêu chuẩn

37

I.3.6.2. Ph-ơng pháp đ-ờng chuẩn

37

I.3.6.3. Ph-ơng pháp thêm chuẩn

38

I.4. Các ph-ơng pháp xử lý mẫu trong phân tích vi l-ợng

38

Phần II : Thực nghiệm và thảo luận kết quả

44

II..1 Thiết bị, dụng cụ, hoá chất

44

II.1.1 Thiết bị, dụng cụ

44

II.1.2 . Hoá chất

44

II.2. Pha chế dung dịch

44

II.2.1. Pha chế dung dịch Zn2+

44

II.2.1.1. Pha chế dung dịch Zn2+ cho phép đo cực phổ

44

II.2.1.2. Pha chế dung dịch Zn2+ cho phép đo AAS

44

II.2.2 Pha chÕ dung dÞch Cd2+

45

II.2.2.1. Pha dung dÞch Cd2+ cho phép đo cực phổ

45

II.2.2.2. Pha dung dịch Cd2+ cho phép đo AAS

45

II.2.2.3. Các dung dịch khác

45

============================================================================================

Sinh viên thực hiện : Bùi Thị Hà

4

Lớp

:46 B Hoá

C.33.44.55.54.78.65.5.43.22.2.4..22.Tai lieu. Luan 66.55.77.99. van. Luan an.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.33.44.55.54.78.655.43.22.2.4.55.22. Do an.Tai lieu. Luan van. Luan an. Do an.Tai lieu. Luan van. Luan an. Do an

Khoá luận tốt nghiệp

Chuyên ngành hoá thực phẩm

II.2.3.1. Pha chÕ dung dÞch Mg(NO3)2 10%

45

II.2.3.1. Pha chÕ dung dÞch HNO3 10%

45

II.3. Lấy mẫu và xử lí mẫu

45

II.4. Ph-ơng pháp phân huỷ mẫu

46

II.5.Phân tích Zn và Cd trong nhuyễn thể bằng ph-ơng pháp von-Ampe hoà

47

tan anot
II.5.1 Điều kiện phân tích Zn

47

II.5.2. Điều kiện phân tích Cd

48

II.5.3.Khảo sát sự xuất hiện cđa pic Zn(II), Cd (II) trong ®Ưm axetat PH=4,6 48
II.5.4. Khảo sát sơ bộ hàm l-ợng Cd, Zn trong nhuyễn thể bằng ph-ơng

49

pháp cực phổ xung vi phân
II.5.5. Khảo sát sự ảnh h-ởng của C(II) đến pic Cd(II)

50

II.5.6. Xác định hàm l-ợng Zn trong nhuyễn thể

50

II.5.7. Xác định hàm l-ợng Cd trong nhuyễn thể

53

II.6 Phân tích hàm l-ợng Zn, Cd trong nhuyễn thể bằng ph-ơng pháp AAS.

56

II.6.1.Xác định hàm l-ợng Zn trong nhuyễn thể bằng AAS

56

II.6.1.1. Các thông số đo đối với nguyên tố Zn

56

II.6.1.2 Xây dựng ph-ơng trình đ-ờng chuẩn

56

II.6.2.Xác định hàm l-ợng Cd trong nhuyễn thể bằng AAS

57

II.6.2.1. Các thông số đo đối với nguyên tố Cd

57

II.6.2.2 Xây dựng ph-ơng trình đ-ờng chuẩn

57

Phần III: Kết luận

61

Tài liệu tham khảo

62

============================================================================================
@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn

Sinh viên thực hiện : Bùi Thị Hà

5

Lớp

:46 B Hoá

C.33.44.55.54.78.65.5.43.22.2.4..22.Tai lieu. Luan 66.55.77.99. van. Luan an.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.33.44.55.54.78.655.43.22.2.4.55.22. Do an.Tai lieu. Luan van. Luan an. Do an.Tai lieu. Luan van. Luan an. Do an

Khoá luận tốt nghiệp

Chuyên ngành hoá thực phẩm

Mở đầu
Môi tr-ờng biển nh- cái thùng khổng lồ chứa nhiều kim loại nặng, một số
kim loại nặng đ-ợc cho là ô nhiễm khi hàm l-ợng đủ lớn làm ảnh h-ởng đến hệ
sinh thái. Ô nhiễm môi tr-ờng đ-ợc đánh giá hiệu quả thông qua cơ thể
sống.Trong đó nhuyễn thể hai mảnh vỏ th-ờng sống cố định tại một địa điểm và
hô hấp bằng mang,có đời sống lọc n-ớc nên chúng tích luỹ nhiều kim loai nặng
và nhiều chất khác trong cơ thể.Chẳng hạn các loại trai và sò tích luỹ Cd trong
cơ thể chúng gấp 100000 lần cao hơn trong n-ớc mà nó sống,do đó chúng đặc
tr-ng cho mức độ ô nhiễm bởi các chất độc hại khu vực đó.Nhuyễn thể hai
mảnh vỏ là nguồn thực phẩm cao cấp,giàu đạm,vỏ của nhiều loài làm d-ợc
liệu,hàng mỹ nghệ,mặt khác việc dùng chúng nh- là chất chỉ thị sinh học đÃ
đ-ợc đ-a ra nhằm phục vụ cho mục đích đánh giá mức độ ô nhiễm biển bởi các
độc chất trong kim loại nặng. Có nhiều ph-ơng pháp để xác định kẽm,cadimi
nh- ph-ơng pháp chuẩn độ oxi hoá khử, ph-ơng pháp chuẩn độ tạo phức,
ph-ơng pháp trắc quang, ph-ơng pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử,ph-ơng
pháp cực phổ Trong đó phương pháp cực phổ và quang phổ hấp thụ nguyên tử
là ph-ơng pháp cho độ nhạy, độ chính xác, độ lặp lại của phép đo cao nên dùng
để xác định hàm l-ợng bé, trung bình và hàm l-ợng lớn các nguyên tố, đặc biệt
đối với nguyên tố vi l-ợng phép đo vẫn cho kết quả chính xác. Vì những lý do
trên chúng tôi chọn ph-ơng pháp cực phổ và ph-ơng pháp quang phổ hấp thụ
nguyên tử để nghiên cứu đề tài: ''Xác định kÏm,cadimi trong nhun thĨ ë mét
sè vïng s«ng, biĨn NghƯ An " .

============================================================================================
@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn

Sinh viên thực hiện : Bùi Thị Hà

6

Lớp

:46 B –Ho¸

C.33.44.55.54.78.65.5.43.22.2.4..22.Tai lieu. Luan 66.55.77.99. van. Luan an.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.33.44.55.54.78.655.43.22.2.4.55.22. Do an.Tai lieu. Luan van. Luan an. Do an.Tai lieu. Luan van. Luan an. Do an

Khoá luận tốt nghiệp

Chuyên ngành hoá thực phẩm

Phần I: Tỉng quan
I.1. Giíi thiƯu vỊ nguyªn tè kÏm. [10]
I.1.1. Vị trí, cấu tạo và tính chất của kẽm [10]
Kẽm là nguyên tố ở ô 82 trong bảng hệ thống tuần hoàn.
Kí hiệu: Zn.
Số thứ tự: 30.
Khối l-ợng nguyên tử: 65,37.
Cấu hình electron: [Ar] 3d10 4s2.
Bán kính nguyên tử (A0): 1,39.
Bán kính ion Zn2+(A0): 0,83.
Thế điện cực tiêu chuẩn (V) Zn2+/Zn = - 0,763.
Năng l-ợng ion hóa:
Mức năng l-ợng ion hóa

I1

I2

I3

Năng l-ợng ion hóa (eV)

9,39

17,96

39,70

Do năng l-ợng ion hóa thứ 3 t-ơng đối lớn, vì thế trạng thái oxi hóa +2
đặc tr-ng đối với kẽm.
Kẽm là nguyên tố t-ơng đối phổ biến trong thiên nhiên, trữ l-ợng kẽm
trong vỏ quả đất là 1,5.103% tổng số nguyên tử.
I.1.2. Tính chất vật lý .[10]
Kẽm là một kim loại màu trắng xanh nhạt, ë nhiƯt ®é th-êng,nh-ng khi
nÊu ®Õn 100- 1500 C nã trở nên mềm, dẻo, dễ dát mỏng, dễ kéo dài.
Trong không khí ẩm, nó bị phủ lớp màng oxít và mất ánh kim.
D-ới đây là một vài thông số vật lí của kẽm:
- Khối l-ợng riêng (g/cm3 ):7,13
- Nhiệt độ nóng chảy (0C): 4190C
- Nhiệt độ sôi (0C): 9070C.
- Độ dẫn điện (Hg = 1): 16.

============================================================================================
@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn

Sinh viên thực hiện : Bùi Thị Hà

7

+

+

[Zn(H2O)4]2+ + H2.

2H2O

Hiđro sẽ tho¸t ra m·nh liƯt khi cho kÏm t¸c dơng víi dung dịch kiềm:
Zn +

2H2O

+

2OH-

[Zn(H2O)4]2- +

H2

Kẽm không chỉ tan trong dung dịch kiềm mạnh mà còn cả ngay trong
dung dịch NH3:
Zn +

2H2 +

4NH3

[Zn (NH3)4] (OH)2

+

H2

Khi hßa tan kÏm trong axit sunfuric đặc và axit nitric ta sẽ đ-ợc các
muối t-ơng ứng và các sản phẩm khác nhau của sự khử.
Zn +

2H2 SO4

ZnSO4

+

SO2

+

2H2O

Axitnitric loÃng bị khử đến NH3:
4Zn +

10HNO3 loÃng

4Zn (NO3)2 + NH4NO3

+

3H2O.

Nếu nồng độ đặc hơn thì có N2O hay NO tho¸t ra:
3Zn +

8HNO3

3Zn (NO3)2

+ 2NO

+

4H2O

Thùc tÕ khi cho axit nitric tác dụng với kẽm kim loại, ta sẽ đ-ợc nhiều
sản phẩm khử khác nhau của axit nitric và giữa chúng trong dung dịch sẽ có một
cân bằng. Tùy thuộc nồng ®é axit ®em dïng vµ nhiƯt ®é mµ mét trong các oxit
nitơ sẽ chiếm -u thế.
I.1.4. Các phản ứng của ion Zn2+ [10]
I.1.4.1. Phản ứng thủy phân của các muối Zn2+.
Dung dịch n-ớc của ion Zn2+ không màu, có phản øng axit u:
Zn2+ +

H2O ⇌

Zn (OH)+

+

H+

K1

============================================================================================
@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn

Sinh viªn thùc hiƯn : Bùi Thị Hà

8

Lớp

:46 B Hoá

C.33.44.55.54.78.65.5.43.22.2.4..22.Tai lieu. Luan 66.55.77.99. van. Luan an.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.33.44.55.54.78.655.43.22.2.4.55.22. Do an.Tai lieu. Luan van. Luan an. Do an.Tai lieu. Luan van. Luan an. Do an

Khoá luận tốt nghiệp

Chuyên ngành hoá thực phẩm

Zn (OH)+

+

H2O ⇌

Zn (OH)2

+

H+

K2

Zn (OH)2

+

H2O ⇌

Zn (OH)3-

+

H+

K3

Zn (OH)3-

+

H2O ⇌

Zn (OH)42- +

H+

K4

pH của dung dịch Zn2+ 0,01 vào khoảng 5,5.
Khi kiềm hóa dung dịch Zn2+ 0,1 M đến pH = 6 sẽ cã kÕt tđa tr¾ng
Zn(OH)2, kÕt tđa tan trong kiỊm d- ở pH 14 cho ion ZnO22- không màu.
I.1.4.2. Tác dụng của (NH4)2S.
(NH4)2S đẩy đ-ợc từ các dung dịch trung tÝnh hc amoniac u cđa
mi kÏm ra mét kÕt tđa trắng, vô định hình ZnS:
Zn2+ + (NH4)2S

ZnS + 2NH4+

Kẽm sunfua tan trong các axit vô cơ, không tan trong axit axetic và kiềm
ăn da:
ZnS +

2H+

Zn2++ H2S

I.1.4.3. Tác dụng của H2S.
H2S tác dụng đ-ợc với các trung tính hoặc không axit quá của kẽm cho ta
một kết tủa trắng vô định h×nh ZnS:
Zn2+ + H2S

ZnS + 2 H+

Ion kÏm kÕt tđa đ-ợc trong môi tr-ờng axit khi pH 1,5, khi pH < 1,5
thì kẽm chỉ kết tủa đ-ợc một phần hoặc hoàn toàn không kết tủa đ-ợc với H2S.

Nếu độ axit của dung dịch không lớn quá 0,1 mol/l, bằng cách thêm hỗn
hợp đệm axetat vào ta có thể duy trì đ-ợc pH ở giới hạn 2,7 đến 4,7 và nh- vậy
có thể làm kẽm sunfua kết tủa đ-ợc hoàn toàn.
I.1.4.4. Tác dụng của NaOH và KOH.
Khi nhỏ dần kiềm ăn da vào ta sẽ đ-ợc một kết tủa keo Zn(OH)2 tan trong
kiềm d- tạo thành zincat, kết tủa cũng tan đ-ợc trong axit tạo thành các muối
t-ơng ứng:
Zn2+ + 2OHZn(OH)2 + 2OH-

Zn(OH)2
ZnO22- + 2H2O

============================================================================================
@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn

Sinh viªn thùc hiƯn : Bïi Thị Hà

9

Lớp

:46 B Hoá

C.33.44.55.54.78.65.5.43.22.2.4..22.Tai lieu. Luan 66.55.77.99. van. Luan an.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.33.44.55.54.78.655.43.22.2.4.55.22. Do an.Tai lieu. Luan van. Luan an. Do an.Tai lieu. Luan van. Luan an. Do an

Khoá luận tốt nghiệp

Chuyên ngành hoá thực phẩm

Zn(OH)2 + 2H+

Zn2+

+ 2H2O

Zn(OH)2 kết tủa đ-ợc ở pH= 6,8 8,3 và hòa tan ở pH= 11 11,5.
I.1.4.5. Tác dụng với dung dịch NH4OH.
Amoniac làm Zn2+ kết tủa đ-ợc d-ới dạng Zn(OH)2 trắng, vô định hình:
Zn2+ +

2 NH4OH

Zn(OH)2

+

2NH4+

Việc kết tủa này không hoàn toàn vì các ion NH4+ tạo đ-ợc trong phản
ứng sẽ đệm dung dịch và làm giảm pH. Khi có thuốc thử d- và có lẫn muối
amôn, Zn(OH)2 sẽ tan ra tạo thành phức chất amoniacat:
Zn(OH)2 +

2NH3 + 2NH4+

[Zn(NH4)4]2+

+ 2H2O

I.1.4.6.Tác dụng của Na2CO3 và K2CO3.
Các cacbonat kim loại kiềm đều tạo ra đ-ợc những kết tủa cacbonat bazơ:
5ZnO.2CO2.4H2O, tan đ-ợc trong (NH4)2CO3 và kiềm ăn da.
I.1.4.7. Tác dụng của Na2HPO4.
Na2HPO4 tạo đ-ợc kết tủa kẽm photphat tan trong axit axetic va kiềm:
3Zn2+

+

2HPO42-

Zn3(PO4)2 +

2H+

Trong quá trình phản ứng nồng độ H+ tăng lên và làm kết tủa không hoàn
toàn. Tuy nhiên nếu thêm Na2HPO4 vào một dung dịch trung tính hoặc axit của
Zn2+, sau đó trung hòa cẩn thận bằng NH4OH sao cho pH khoảng 5,5 đến 7,0 thì
kẽm sẽ kết tủa hoàn toàn ở dạng tinh thể trắng ZnNH4PO4:
Zn2+ + HPO42-

+ NH4OH

ZnNH4PO4 +

H2O

Kết tủa này tan đ-ợc trong axit, kiềm và amoniac. Phản ứng rất có giá trị
trong việc định l-ợng kẽm.
I.1.5. Một số ph-ơng pháp xác định kẽm.

I.1.5.1. Ph-ơng pháp trắc quang.[3]
Ph-ơng pháp trắc quang là ph-ơng pháp đơn giản, nhanh và nhạy, đ-ợc
phổ biến để xác định các kim loại.
Kẽm tạo đ-ợc nhiều phức vòng càng với các thuốc thử hữu cơ có khả
năng tạo phức màu với ion Zn2+ đ-ợc sử dụng trong ph-ơng pháp trắc
quang nh- sau:

============================================================================================
@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn

Sinh viên thực hiện : Bùi Thị Hà

10

Lớp

:46 B Hoá

C.33.44.55.54.78.65.5.43.22.2.4..22.Tai lieu. Luan 66.55.77.99. van. Luan an.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.33.44.55.54.78.655.43.22.2.4.55.22. Do an.Tai lieu. Luan van. Luan an. Do an.Tai lieu. Luan van. Luan an. Do an

Khoá luận tốt nghiệp

+Kẽm

tạo

phức

Chuyên ngành hoá thực phẩm

với

2-

(5-nitro-2-piridylazo)-5-(N-propyl-N-

sunfupropilamino) penol (nitro – PADS) ë pH = 8  9, có b-ớc sóng hấp thụ cực
đại ở max = 565 nm. Ph-ơng pháp này có thể sử dụng để xác định kẽm khi có
mặt đồng thời ion Fe2+ và Cu2+. Do đó các ion Zn2+, Fe2+ và Cu2+ có khả năng tạo
phức với nitro-PADS ở các pH cũng nh- ở các b-ớc sóng khác nhau. Fe(II) tạo
phức ở pH = 3,4  9, max = 582 nm, Cu(II) t¹o phøc 1:1 ở pH=2,5 4,5 và một
phức 1:2 đồng thời 3 kim loại trong khoảng nồng độ 0,02 0,5 mg/ml một cách
riêng rẽ, có thể áp dụng ph-ơng pháp để xác định các kim loại nói trên trong
huyết thanh.
Ngoài ra có thể sử dụng thuốc thử hữu cơ 1 (2-thiazolylazo)-2naphtol(TAN) để tạo phức màu với Zn2+, Fe2+ và Ni2+ ở pH = 6,4.
+Zn2+ tạo phức với 2-(5-bromo-2pyridylazo)-5đietylaminophenol
(5-Br-PADAP)
Phức Zn2+ -(5-Br-PADAP) đÃ đ-ợc hòa tan bởi r-ợu etylic, phức có b-ớc
sóng hấp thụ cực đại max=555 nm, hệ số hấp thụ phân tử gam là
1,09.105l.mol-1. cm-1. Khoảng tuân theo định luật bia 0,1 0,5mg Zn2+/5ml.
Ph-ơng pháp này có thể áp dụng để xác định trong n-ớc và thức ăn.
Mặt khác có thể sử dụng ph-ơng pháp chiết trắc quang để xác định Zn 2+
phức tạo thành Zn2+ -(5-Br-PADAP) ở pH=9,5

(duy trì bởi đệm borax) đ-ợc

hòa tan trong r-ợu etylic rồi đ-ợc chiết bởi naphtalen. B-ớc sóng hấp thụ cực
đại max = 555 nm, hƯ sè hÊp thơ ph©n tư gam là 1,23.105l.mol.cm-1.
Khoảng tuân theo định luật Bia 0 5,0 mg Zn2+/7ml. Có thể sử dụng natri

xitrat,thioue,calgon và điaxetylđioxim làm chất che.
+Zn2+ tạo phức với 5-(2-cacbometoxyphenyl) azo- 8- quinolino.
Trong m«i tr-êng mixen ion cđa natri dodexylsunfat ë pH=4,0  4,8. Phức
số có màu đỏ da cam, bền trong khoảng 4 giờ. B-ớc sóng hấp thụ cực đại max
488 nm, hệ số hấp thụ phân tử gam là 4,14.104l.mol.cm-1. Khoảng tuân theo
định luật Bia: 0 0,42 mg Zn2+/ml và độ nhạy Sandnll là 1,75 ng/cm2.

============================================================================================
@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn

Sinh viên thực hiện : Bùi Thị Hà

11

Lớp

:46 B Hoá

C.33.44.55.54.78.65.5.43.22.2.4..22.Tai lieu. Luan 66.55.77.99. van. Luan an.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.33.44.55.54.78.655.43.22.2.4.55.22. Do an.Tai lieu. Luan van. Luan an. Do an.Tai lieu. Luan van. Luan an. Do an

Khoá luận tốt nghiệp

Chuyên ngành hoá thực phẩm

+Zn2+ t¹o phøc víi axit 7-(4-nitrophenylazo)-8-hydroxyquinolin-5sunfonic (P-N-AZOXS).
KÏm t¹o phøc nhanh víi (P-N-AZOXS) ở pH = 9,2 (duy trì bởi đệm
borax), phức bền trong khoảng 24 giờ hệ số hấp thụ phân tử gam là 3,75.10 4
l.mol-1. Khoảng tuân theo định luật Bia: 0,05 1,0 mg Zn2+/ml. Ph-ơng pháp
đ-ợc áp dụng bởi định l-ợng kẽm trong d-ợc phẩm, trong hợp kim đồng. Độ

lệch chuẩn R.S.D < 2% và độ đúng tốt.
Trong ph-ơng pháp trắc quang hiệu chỉnh, có thể sử dụng axit crom xanh
K (ACBK).Zn2+ tạo phức vòng càng với ACBK d¹ng Zn(ACBK)2 ë max = 530
nm, hƯ sè hÊp thơ phân tử gam là 4,37 .104 l.mol-1. cm-1.
Dùng thuốc thử phenylflorua (PF) khi có mặt triton X-100 và xetylpiridin
clorua (CP). B-ớc sóng hấp thụ cực đại max = 573 nm, hệ số hấp thụ phân tử
gam là 1,09 . 105 l.mol-1. cm-1. Khoảng tuân theo định luật Bia 0,04 0,4 mg/ml.
Có thể sử dụng ph-ơng pháp này để xác định Zn2+ trong insulin.
Kẽm

tạo

phức

đ-ợc

với

2,3,7

trihydroxyl

9-

đibromohydroxyphenylflorua (DBH-PF) khi có mặt CPB và triton X-100. Phức
có màu đỏ tía pH=11,4, sử dụng dung dịch đệm Na2HPO4- NaOH. B-ớc sóng
hấp thụ cực đại 610 nm, hệ số hấp thụ phân tử gam là 1,78.10 5 l.mol-1.cm-1 .
Khoảng tuân theo định luật Bia 0 326 mg Zn2+/l. Để tăng độ nhạy và độ chọn

lọc của ph-ơng pháp có thể thêm natri metaphotphat. Ph-ơng pháp này đ-ợc
ứng dụng để xác định Zn2+ trong quặng pirit. §é chÝnh x¸c tõ 0,02  0,4%.
Sư dơng thc thư N-hydroxy-N, N- điphentylbenzamidin (HDPBA) và
điphenylcacbazon (DPCZO) để xác định Zn2+ trong kh«ng khÝ. ChiÕt phøc cđa
Zn2+ víi HDPBA trong CHCl3 ë pH = 8,2  10,3 víi sù cã mỈt cđa DPCZO vµ
(NH4)2SO4. Cã sù chun mµu tõ hång sang vàng, b-ớc sóng hấp thụ cực đại
525 nm, hệ số hấp thụ phân tử gam là 1,27.105 l.mol-1. cm-1. Khoảng tuân theo
định luật Bia từ 0 0,08 mg/ml trong pha hữu cơ.
Để định l-ợng kẽm ng-ời ta còn sử dụng ph-ơng pháp chuẩn độ trắc
quang. Đây là ph-ơng pháp t-ơng đối phổ biến trong việc định l-ợng kẽm.

============================================================================================
@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn

Sinh viên thực hiện : Bùi Thị Hà

12

Lớp

:46 B Hoá

C.33.44.55.54.78.65.5.43.22.2.4..22.Tai lieu. Luan 66.55.77.99. van. Luan an.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.33.44.55.54.78.655.43.22.2.4.55.22. Do an.Tai lieu. Luan van. Luan an. Do an.Tai lieu. Luan van. Luan an. Do an

Khoá luận tốt nghiệp

Chuyên ngành hoá thực phẩm

Sử dụng chuẩn độ trắc quang để xác định Zn2+ th-ờng dùng EDTA với chỉ

thị XO. Phức giữa Zn2+ - XO đ-ợc duy trì ở pH = 5,4 5,9 bởi dung dịch đệm
axetat, khoảng tuyến tính là 50 160g/l, độ lệch chuẩn t-ơng đối 0,31%. Ph-ơng
pháp đ-ợc áp dụng để xác định Zn (II) trong dung dịch kẽm tinh chế với độ thu
hồi 99,0 101,4%, sai số 0,76%.
Để xác định Zn(II) trong đồng thau, ng-ời ta hòa tan mÉu trong axit
HNO3, sau ®ã oxi hãa bëi KClO3, chuÈn độ bằng EDTA với chỉ thị XO và xanh
bromocrezol ở pH = 5,5. Sư dơng KF, thioure, BaCl2 lµm chÊt che, thứ tự cho
các chất che: KF rồi sau đó là thioure và dung dịch oxihóa đ-ợc sôi ít nhất trong
2 phút để kết tủa hoàn toàn MnO2. Sai số t-ơng đối 0,12 1,0%.
Ngoài ra có thể sử dụng 2,2-bipyridin nh- một thuốc thử che chọn lọc để
dán tiếp xác định kẽm. Zn(II) trong dung dịch mẫu ban đầu đ-ợc tạo phức với
l-ợng d- EDTA, l-ợng EDTA d- đ-ợc chuÈn ®é bëi Pb(NO3)2 ë pH = 5,0  6,0,
dïng XO làm chỉ thị. L-ợng d- 2,2 bipyridin đ-ợc thêm vào, lắc kỹ hỗn hợp,
EDTA trong phức bị đẩy ra đ-ợc chuẩn độ với dung dịch Pb(NO3)2.
I.1.5.2. Ph-ơng pháp Quang phổ hấp thụ nguyên tử hoá hơi [12,13]

Ph-ơng pháp Quang phổ hấp thụ nguyên tử hoá hơi dựa trên nguyên tắc
tất cả các nguyên tố khi ở trạng thái nguyên tử đều đ-ợc hấp thụ ở một b-ớc
sóng nhất ®Þnh, c-êng ®é cđa sù hÊp thơ thĨ hiƯn nång độ của các nguyên tố có
trong mẫu.
Nếu ta chiếu một chùm tia sáng có b-ớc sóng xác định vào đám hơi
nguyên tử thì các nguyên tử tự do sẽ hấp thụ các bức xạ có b-ớc sóng ứng đúng
với những tia bức xạ mà nó có thể phát ra đ-ợc trong quá trình phát xạ. Phổ sinh
ra trong quá trình này gọi là phổ hấp thụ nguyên tử.
Nghiên cứu sự phụ thuộc c-ờng độ một vạch phổ hấp thụ của một
nguyên tố vào nồng độ C của nguyên tố đó trong mẫu phân tích, ng-ời ta rút ra
đ-ợc kết luận sau: trong mét vïng nång ®é C nhá, mèi quan hệ giữa c-ờng độ
vạch phổ hấp thụ và số nguyên tử của nguyên tố đó trong đám hơi tuân theo
định luật Lămbe Beer:

chiều dài của đèn nguyên tử hoá hay cuvet graphit nên b là không đổi.
N: số nguyên tử trong m«i tr-êng hÊp thơ.
K  : hƯ sè hÊp thụ nguyên tử tại vạch phổ có bức sóng . K đặc tr-ng

riêng cho từng vạch phổ hấp thụ và mỗi nguyên tố.
Vì b const nên A = K .N
Giữa N là số nguyên tử trong môi tr-ờng hấp thụ với nồng độ C của
nguyên tố trong mÉu ph©n tÝch cã mèi quan hƯ víi nhau.
Mèi quan hệ này rất phức tạp, nó phụ thuộc vào các điều kiện nguyên tử
hoá mẫu, thành phần vật lý, hoá học của nguyên tố ở trong mẫu. Nhiều kết quả
thực nghiệm của nồng độ C, thì mối quan hệ giữa N và C đ-ợc biểu diễn theo
công thức.
N = Ka. Cd
Trong đó:
Ka: là hằng số thực nghiệm, nó phụ thuộc vào tất cả các điều kiện hoá hơi
và nguyên tử hoá mẫu.
d: hằng số bản chất, nó phụ thuộc vào từng vạch phổ của từng nguyên tố
d1
d = 1 C nhỏ và ứng với mỗi vạch phổ đều có một giá trị C = C 0 để d
bắt đầu nhỏ hơn 1, tức là ứng với các nồng độ C > C0 thì d nhỏ hơn 1.
Kết hợp 2 ph-ơng trình trên ta có:
A = a. Cd

============================================================================================
@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn

Sinh viên thực hiện : Bùi Thị Hà

14

Lớp

:46 B Hoá

C.33.44.55.54.78.65.5.43.22.2.4..22.Tai lieu. Luan 66.55.77.99. van. Luan an.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.33.44.55.54.78.655.43.22.2.4.55.22. Do an.Tai lieu. Luan van. Luan an. Do an.Tai lieu. Luan van. Luan an. Do an

Khoá luận tốt nghiệp

Chuyên ngành hoá thực phẩm

a= K .Ka đ-ợc gọi là hệ số thực nghiệm, nó phụ thuộc vào tất cả các điều
kiện thực nghiệm để nguyên tử hoá mẫu. Chính do thực tế này mà trong một
phép đo định l-ợng xác định một nguyên tố phải l-u giữ cho các điều kiện
nguyên tử hoá mẫu ổn định và không đổi.
Ph-ơng pháp Quang phổ hấp thụ nguyên tử hoá hơi đ-ợc áp dụng với một
số nguyên tố có khả năng nguyên tử hoá như: Hg, As, Se, Zn
Ph-ơng pháp quang phổ hấp thụ là ph-ơng pháp hiện đại, độ chính xác
cao, có thể xác định l-ợng vết các kim loại trong các hợp chất vô cơ và hữu cơ
với các đối t-ợng khác nhau. Ng-ời ta có thể định l-ợng hầu hết các kim loại và
một số phi kim đến hàm l-ợng cỡ ppb, với sai số không quá 15%.
Với phép đo phổ hấp thụ nguyên tử có độ nhạy và độ chọn lọc cao. Gần
60 nguyên tố hoá học có thể xác định đ-ợc bằng ph-ơng pháp này với độ nhạy
10-4 10-5%.
Do ph-ơng pháp có độ nhạy cao nên trong nhiều tr-ờng hợp không phải
làm giàu nguyên tố cần xác định nên tốn ít mẫu, tốn ít thời gian và không cần
phải dùng nhiều hoá chất tinh khiết cao khi làm giàu nên tránh đ-ợc sự nhiễm
bẩn mẫu khi xử lý qua các giai đoạn phức tạp.
Kết quả phân tích ổn định, sai số nhỏ. Với các trang thiết bị hiện nay,
ng-ời ta có thể xác định đồng thời hay liên tiếp nhiều nguyên tố trong cùng một

mẫu.
I.1.6. Tác dụng của kẽm
Zn là dinh d-ỡng thiết yếu và nó sẽ gây ra chứng bƯnh nÕu thiÕu hơt cịng
nh- d- thõa.Trong c¬ thĨ con ng-êi, Zn th-êng tÝch tơ chđ u trong gan, lµ bộ
phận tích tụ chính của các nguyên tố vi l-ợng trong cơ thể, khoảng 2g Zn đ-ợc
thận lọc mỗi ngày. Trong máu, 2/3 Zn đ-ợc kết nối với Albumin và hầu hết các
phần còn lại đ-ợc tạo phức chất với macroglobin .Zn còn có khả năng gây
ung th- đột biến, gây ngộ độc hệ thần kinh, sự nhạy cảm, sụ sinh sản, gây độc
đến hệ miễn nhiễm.

============================================================================================
@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn

Sinh viên thực hiện : Bùi Thị Hà

15

Lớp

:46 B Hoá

C.33.44.55.54.78.65.5.43.22.2.4..22.Tai lieu. Luan 66.55.77.99. van. Luan an.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.33.44.55.54.78.655.43.22.2.4.55.22. Do an.Tai lieu. Luan van. Luan an. Do an.Tai lieu. Luan van. Luan an. Do an

Khoá luận tốt nghiệp

Chuyên ngành hoá thực phẩm

- Sự thiếu hụt Zn trong cơ thể gây ra các triệu chứng nh- bệnh liệt
d-ơng,teo tinh hoàn, mù màu, viêm da, bệnh về gan và một số triệu chứng khác.

Kẽm còn làm tăng khă năng đáp ứng miễn dịch của cơ thể nh- kích thích
tuyến ức, tăng khả năng thực bào, tăng tạo các tế bào limpho T miễn dịch thậm
chí có tác dụng phòng chống ung th-. Vì vậy kẽm còn đ-ợc mệnh danh là
ngọn lửa của sinh mạng
I.2.Giới thiệu về nguyên tố cadimi [10]
I.2.1 Đặc điểm nguyên tố.
48
112

Cd là nguyên tố thuộc chu kì 6, nhóm IIB có A0-d đÃ điền đủ 10e

nên cấu hình (n-1)d10 t-ơng đối bền, do đó không có khả năng mất một hoặc hai
electron-d tạo ra những trạng thái oxi hoá +2 hoặc +3, nghĩa là e hoá trị của
chúng chỉ là electron-s. Năng l-ợng ion hoá thứ 3 rất cao của Cadimi đÃ làm cho
năng l-ợng sonvat hoá hay năng l-ợng tạo thành mạng l-ới tinh thể không đủ để
làm bền đ-ợc cho trạng thái oxihoá +3. Trạng thái oxihoá cao nhất của Cadimi
chỉ là +2. Tổng năng l-ợng ion hoá thứ nhất và thứ hai của Cadimi lớn hơn
nhiều so với nguyên tố nhóm IIa ở trong cùng chu kì. Nguyên nhân do lớp vỏ
18e của nó chắn các e-s với hạt nhân kém hiệu quả hơn so với 8e bền của khí
hiếm.
Là kim loại màu trắng bạc nặng, mềm, dễ dát mỏng, nhiệt độ nóng chảy
320,90C nhiệt độ sôi 7670C, bị mờ trong không khí ẩm vì nó có màng oxÝt bao
phđ. Cadimi dƠ tan trong axÝt nhÊt lµ axÝt nitric.
Cadimi đ-ợc dùng để mạ vỏ ôtô, máy bay và tàu biển, chế tạo hợp kim,
làm điện cực ắc qui kiềm. Hợp kim Cu-Cd dùng làm thanh điều chỉnh trong lò
phản ứng hạt nhân.
I.2.2. Trạng thái thiên nhiên và độc tính của Cadimi. [10,
I.2.2.1. Trạng thái thiên nhiên
Trong tự nhiên, Cadimi kém phổ biến .Trữ l-ợng của nó trong vỏ trái đất
là7,6.10-6 %.

============================================================================================
@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn

Sinh viên thực hiện : Bùi Thị Hà

16

Lớp

:46 B –Ho¸

C.33.44.55.54.78.65.5.43.22.2.4..22.Tai lieu. Luan 66.55.77.99. van. Luan an.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.33.44.55.54.78.655.43.22.2.4.55.22. Do an.Tai lieu. Luan van. Luan an. Do an.Tai lieu. Luan van. Luan an. Do an

Khoá luận tốt nghiệp

Chuyên ngành hoá thực phẩm

Khoáng vật của Cadimi th-ờng là Grenolkit (CdS), khoáng vật này hiếm
khi ở riêng và th-ờng ở lẫn với khoáng vật của kẽm.
Cadimi là một kim loại độc hiện đại.Nó chỉ mới đ-ợc phát hiện nh- một nguyên
tố vào năm 1817 và đ-ợc sử dụng trong công nghiệp vào khoảng 50 năm tr-ớc.
Hiện nay cadimi là một kim loại rất quan trọng trong nhiều ứng dụng khác nhau
đặc biệt cadimi đ-ợc sử dụng chủ yếu trong mạ điện, vì nó có đặc tính không ăn
mòn. Ngoài ra cadimi còn đ-ợc sử dụng làm chất màu cho công nghệ sơn và
công nghệ chất dẻo và là katot cho các nguồn pin niken-cadimi; sản phẩm phụ
của công nghệ luyện chì và kẽm.
I.2.2.2 Độc tính của cadimi[20]
Sau khi xâm nhập vào cơ thể, cadimi đ-ợc gắn vào trong các mô d-ới

dạng một hợp chất với một protein có chọn lọc và có trọng l-ợng phân tử thấp
nh-ng giàu nhóm tiol(-SH) là metalothionein.Metalothionein th-ờng có 61 axit
amin trong đó có 20 axit amin cystein và không có axit amin thơm. Chính sự
tổng hợp nên hợp chất metalothionein này đ-ợc kích thích khi có mặt của
cadimi. Metalothionein tập trung nhiều nhất ở gan và thận, nơi mà cadimi
th-ờng tích luỹ; 50-60% l-ợng cadimi trong cơ thể đ-ợc tích tụ ở gan và
thận.Lúc đầu cadimi khu trú trong gan nơi th-ờng diễn ra sự tổng hợp
metalothionein sau đó nó đ-ợc vận chuyển dần tới thận nhờ protein này. ở đây
cadimi sẽ đ-ợc giữ lại rất lâu bởi vì thời gian bán sống của chúng ở bộ phận này
có thể v-ợt qua 17 năm ở những đối t-ợng bị nhiễm trung bình. Sự l-u giữ này
đ-ợc thực hiện một cách chọn lọc ở vỏ th-ợng thận.Dựa vào kết quả nhận đ-ợc
ở động vật và ở ng-ời sau khi chết cho thấy nồng độ tới hạn của cadimi trong
thận là 200ppm( 200 àgcadimi/1g mô t-ơi). Nếu v-ợt quá giá trị này sẽ xuất
hiện chứng bài tiết ra phức protein- cadimi được đặc trưng bằng sự xuất hiện
protein phân tử l-ợng thấp(30000)trong n-ớc tiểu cũng nh- bởi việc tăng sự
thanh thải của2- microglobulin của protein liên kết retinol(RBP). Bệnh thận
đặc biệt này cũng hơi cá biệt về mặt mô học, bởi lẽ một bệnh ở ống mà lại chỉ
gây tác hại một cách có chon lọc đến duy nhất cái ống- đầu- gần.

============================================================================================
@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn

Sinh viên thực hiện : Bùi Thị Hà

17

Lớp

:46 B –Ho¸

C.33.44.55.54.78.65.5.43.22.2.4..22.Tai lieu. Luan 66.55.77.99. van. Luan an.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.33.44.55.54.78.655.43.22.2.4.55.22. Do an.Tai lieu. Luan van. Luan an. Do an.Tai lieu. Luan van. Luan an. Do an

Khoá luận tốt nghiệp

Chuyên ngành hoá thực phẩm

Độc tính của cadimi còn thể hiện rõ trong căn bệnh về x-ơng.Bệnh này
lần đầu tiên đ-ợc mô tả ở Pháp d-ới dạng chứng loÃng.Khi chiếu tia X, ng-ời ta
nhìn thấy những vết nứt cân đối th-ờng nằm ở cổ x-ơng đùi. Dạng độc tính
x-ơng này d-ờng nh- có liên quan với sự rối loạn của quá trình chuyển hoá
canxi, vì nó th-ờng xảy ra ở phụ nữ sau khi mÃn kinh, gây đau dữ dội ở x-ơng
chậu và hai chân.
Độc tính cấp là hậu quả của những tác dụng cục bộ: sau khi ăn vào,những
biểu thị lâm sàng là buồn nôn, nôn mửa và đau bụng, còn sau khi hít phải
cadimi thì hoạt tính của -1 antitrypsin bị giảm. Các enzym đ-ợc giải phóng sẽ
làm phá huỷ không thể phục hồi đ-ợc các màng tế bào cơ sở của phế nang, kể
cả việc làm gẫy các vách vá sơ hoá các khe, kẽ. Những tổn th-ơng mà ta nhận
thấy là phù phổi và các bệnh về phổi.
Gần đây ng-ời ta còn thấy rõ tính độc của cadimi liên quan tới nguy cơ
tăng huyết áp và khả năng gây bệnh ung th-.
Nhiều thực nghiệm trên động vật cho thấy chuột uống n-ớc chứa cadimi
đều bị tăng huyết áp nhất là đến hệ thống mạch. Sự tăng huyết áp này có thể là
do sự giữ Na, sự co mạch ,sự tăng renin huyết và bài tiết renin.Một nghiên cứu
gần đây cho thấy cadimi làm tăng áp lực tâm t-ơng và tâm thu ở những công
nhân nhiễm cadimi do nghề nghiệp.
Về nguy cơ gây bệnh ung th- tinh hoàn đÃ đ-ợc chứng minh đối với động
vât,còn đối với ng-ời các cuộc điều tra dịch tễ học cho thấy nhiều tr-ờng hợp
mắc bệnh ung th- tiỊn liƯt tun vµ phỉi sau khi lµm viƯc trong môi tr-ờng có
cadimi vẫn còn là vấn đề còn tranh cÃi

- Đối với cây trồng : Rau diếp, cần tây, củ cải, cải, cải bắp có xu h-ớng
tích luỹ Cd khá cao, trong khi đó củ khoai tây, bắp, đậu tròn, đậu dải đ-ợc tích
luỹ một số l-ợng Cd nhiều nhất trong các loại thực phẩm, lá cà chua đ-ợc tìm
thấy tích luỹ cadimi khoảng 70 lần so với l¸ carot trong cïng biƯn ph¸p trång
trät gièng nhau. Trong các cây cadimi tập trung cao trong các rễ cây hơn các bộ
phận khác ở các loài yến mạch, đậu nành, cỏ, hạt bắp, cà chua nh-ng các loài
này sẽ không phát triển đ-ợc khi tích luỹ cadimi ở rễ cây. Tuy nhiên, trong rau
============================================================================================
@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn

Sinh viên thực hiện : Bùi Thị Hà

18

Lớp

:46 B Hoá

C.33.44.55.54.78.65.5.43.22.2.4..22.Tai lieu. Luan 66.55.77.99. van. Luan an.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.33.44.55.54.78.655.43.22.2.4.55.22. Do an.Tai lieu. Luan van. Luan an. Do an.Tai lieu. Luan van. Luan an. Do an

Khoá luận tốt nghiệp

Chuyên ngành hoá thực phẩm

diếp, cà rốt, cây thuốc lá,khoai tây, cadimi đ-ợc chứa nhiều nhất trong lá. Trong
đậu nành, 2% cadimi đ-ợc tích luỹ hiện diện trong lá và8% ở các chồi, Cadimi
trong mô cây thực phẩm là một yếu tố quan trọng trong việc giải quyết sự tích
luỹ chất cadimi trong cơ thể con ng-êi.
Sù tËp trung Cadimi trong m« thùc vËt cã thể gây ra thông tin sai lệch của

quần thể.
Sự chuyển hoá theo sơ đồ sau đây:

Cadimi thâm nhập vào cơ thể chủ yếu qua con đ-ờng thực phẩm. Theo
nhiều nghiên cứu của các chuyên gia thì ng-ời hút thuốc lá cũng có nguy cơ
nhiễm Cadimi. ĐÃ có nhiều bằng chứng cho thấy Cadimi có thể gây ung th- qua
đ-ờng hô hấp. Tuỳ theo mức độ nhiễm độc mà có thể gây ung th- phổi, thủng
vách ngăn mũi, đặc biệt có thể gây tổn th-ơng tuyến thận dẫn đến protein tuyến
niệu, Nhiễm độc Cadimi còn ảnh hưởng tới nội tiết, máu, tim mạch, Nhiễm
độc Cadimi xảy ra ở nhiều nơi trên thế giới trong đó có Nhật Bản.

============================================================================================
@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn

Sinh viên thực hiện : Bùi Thị Hà

19

Lớp

:46 B Hoá

C.33.44.55.54.78.65.5.43.22.2.4..22.Tai lieu. Luan 66.55.77.99. van. Luan an.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.33.44.55.54.78.655.43.22.2.4.55.22. Do an.Tai lieu. Luan van. Luan an. Do an.Tai lieu. Luan van. Luan an. Do an

Khoá luận tốt nghiệp

Chuyên ngành hoá thực phẩm

Bảng sè liƯu: Nång ®é cho phÐp cđa Cadimi trong n-íc thải theo tiêu chuẩn

Việt Nam 5945 - 1995:

Chất

Đơn vị

Cadimi

mg/l

Các giá trị tới hạn
A

B

C

0,01

0,02

0,5

Trong đó :
A - Có thể đổ vào ngn n-íc dïng cho cung cÊp n-íc sinh ho¹t.
B - Đ-ợc phép thải vào các nguồn n-ớc tự nhiên.
C - Chỉ đ-ợc phép thải vào nơi qui định, không đ-ợc thải ra môi tr-ờng.
I.2.3. Phức chất của Cadimi
Ion Cd(II) rất giống Zn(II) tuy nhiên có đặc tính bazơ mạnh hơn, nh- vậy
Cd có khuynh h-ớng tạo ra các ion Cadimat. Sự khác nhau cơ bản giữa Cd và Zn

là do bán kính lớn hơn của Cd(II), do vậy nó tạo ra các phức ion yếu hơn nh-ng
lại tạo đ-ợc các phức cộng hoá trị bền hơn. cấu hình electron của Cd(II):
[ Kr]4d10, xác định " độ mềm" của ion này, khuynh h-ớng của nó tạo ra các phức
với các anion xianua, sunfua. Do vậy Cd(OH)2 không tan trong các dung dịch
kiềm nh-ng lại tan đ-ợc trong NH3 đậm đặc tạo thành phức amin. Các ion chứa
oxi nh- xitrat, tactrat liên kết với cadimi t-ơng đối yếu. Vì vậy khi có những
chất này thì dithizon (hay -Naphtythio cacbazon) trong CCl4 (hay trong
clorofom) tạo đ-ợc các phức theo nguyên tử nitơ và l-u huỳnh chiết đ-ợc
cadimi từ các dung dịch kiềm.
Cadimi có thĨ t¸i chiÕt trong t-íng n-íc dïng HCl 0.01M, phøc chất của
cadimi với đietylđithiocacbamat có đ-ợc, chiết từ dung dịch kiềm.
Các phức halogenua của cadimi bền đáng kể so với phức t-ơng ứng của
kiềm và độ bền của chúng tăng theo dÃy:

F< Cl< Br< I.

Các halogenua Cd hoà tan đ-ợc trong dung môi chứa oxi
I.2.4. các ph-ơng pháp xác định Cadimi.
============================================================================================
@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn

Sinh viên thực hiện : Bùi Thị Hà

20

Lớp

:46 B Hoá

C.33.44.55.54.78.65.5.43.22.2.4..22.Tai lieu. Luan 66.55.77.99. van. Luan an.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.33.44.55.54.78.655.43.22.2.4.55.22. Do an.Tai lieu. Luan van. Luan an. Do an.Tai lieu. Luan van. Luan an. Do an

Khoá luận tốt nghiệp

Chuyên ngành hoá thực phẩm

Trong n-ớc thiên nhiên th-ờng không có chứa Cadimi nh-ng trong n-ớc
từ các khu công nghiệp hoá chất, luyện kim.. th-ờng có Cd và Cd từ nguồn n-ớc
thải nhiễm vào n-ớc thiên nhiên đặc biệt là n-ớc bề mặt.
Trong n-ớc Cadimi ở dạng ion điện li, môi tr-ờng axít ở dạng ion phức
tạp (Xianua,tatrat) hoặc là dạng không tan(hdroxit, cacbonat) trong môi tr-ờng
kiềm.
Tuỳ theo hàm l-ợng Cadimi trong mẫu và yêu cầu của phép phân tích mà
chúng ta có các ph-ơng pháp phù hợp khác nhau. Sau đây là các ph-ơng pháp
xác định Cadimi.
I.2.4.1. Ph-ơng pháp chuẩn độ Complexon.
Cadimi trong mối quan hệ với EDTA và với tất cả các chất chỉ thị đÃ đ-ợc
dùng để nghiên cứu cho tới nay kể cả sự có mặt của Zn thì phép xác định
Complexon nguyên tố này không gặp khó khăn gì, cả l-ợng lớn và vi l-ợng
Cadimi trong mẫu phân tích.
Trong số lớn các chất chỉ thị đÃ đ-ợc đề nghị để xác định Cadimi có thể
chọn những chất sau:
Pyrocactesin tím, Naphtolic, metyltimol xanh, gallein và glyxintymol
xanh. Những chất chỉ thị này đ-ợc sử dụng trong dung dịch đệm có pH = 10.
Trong m«i tr-êng axÝt yÕu cã pH = 56 cã thể sử dụng PAN hoặc CuY hoặc
CuY-PAN, azoxin.
Phép chuẩn độ cadimi kém lựa chọn nh-ng có thể nâng độ lựa chọn đến
mức độ nhất định nếu sử dụng những ph-ơng pháp dụng cụ, phép tách sơ bộ
cũng đ-ợc sử dụng, ví dụ chiết phức tioxyanat. Những ph-ơng pháp sử dụng các
chất che hoặc các mẫu từng phần đ-ợc ứng dụng để xác định hỗn hợp nhiều cấu

tử. Trong tr-ờng hợp này ng-ời ta sử dụng khả năng che cadimi bằng
Kalixianua và giải che nó bằng foocmanđêhit. Ph-ơng pháp đó cho phép xác
định cadimi khi có mặt chì, các kim loại kiềm thổ và các kim loại khác, tr-ớc
hết là sự có mặt đáng kể của sắt.
Để tránh phản ứng với EDTA có thể che cadimi bằng KaliIôtdat ( ở nồng
độ cao) là những chất che không cản trở cho việc xác định kẽm.
============================================================================================
@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn

Sinh viên thực hiện : Bùi Thị Hà

21

Lớp

:46 B –Ho¸

C.33.44.55.54.78.65.5.43.22.2.4..22.Tai lieu. Luan 66.55.77.99. van. Luan an.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.33.44.55.54.78.655.43.22.2.4.55.22. Do an.Tai lieu. Luan van. Luan an. Do an.Tai lieu. Luan van. Luan an. Do an

Khoá luận tốt nghiệp

Chuyên ngành hoá thực phẩm

Có thể xác định hàm l-ợng có mặt cadimi và kẽm theo một đ-ờng chuẩn
độ đo màu, nếu phép chuẩn độ đ-ợc tiến hành khi có mặt của murêxit hoặc
xincon. Ng-ời ta thêm chất máu d- so với kẽm. Phức kẽm với chất màu là chỉ
thị cho cadimi" theo độ lệch của đ-ờng chuẩn", theo hai điểm gẫy trên đ-ờng
chuẩn độ có thể tính định l-ợng complexon tiêu tốn t-ơng ứng cho phép chuẩn
độ cadimi và kẽm.

I.2.4.2. Ph-ơng pháp trắc quang
Ph-ơng pháp trắc quang và chiết - trắc quang là một ph-ơng pháp đ-ợc sử
dụng rộng rÃi để xác định hàm l-ợng các kim loại nặng bởi tính đơn giản, rẻ
tiền, dễ thực hiện, độ nhạy và độ chọn lọc cao. Trong đó cadimi cũng đ-ợc xác
định bằng ph-ơng pháp trắc quang và chiết - trắc quang khi dùng các thuốc thử
khác nhau.
Để xác định cadimi trong các loại n-ớc th-ờng dùng ph-ơng pháp chiết trắc quang phức dithizonat. Bằng ph-ơng pháp này có thể xác định hàm l-ợng từ
phần trăm mg đến miligam Cd. Xác định Cd bằng ph-ơng pháp chiÕt - tr¾c
quang dïng thc thư dithizon ng-êi ta chiÕt bằng CCl4 trong môi tr-ờng kiềm
mạnh chứa tactrat. Dung dịch dithizonat của Cd trong dung môi hữu cơ có màu
đỏ hấp thụ cực đại ở b-ớc sóng = 515nm.
Có thể sử dụng XO làm thuốc thử để xác định vi l-ợng Cd2+ trong xác định
trắc quang bằng ph-ơng pháp thêm chuẩn. Phức đ-ợc hình thành ở pH = 9,2
(duy trì bằng đệm borax) khi có mặt CTMAB. B-ớc sóng hấp thụ cực đại của
phức Cd là 595nm, hệ số hấp thụ phân tử 6,66.104l.mol-1.cm-1.
I.2.4.3. Xác định Cd bằng ph-ơng pháp cực phổ.
Để xác định Cd bằng ph-ơng pháp này ng-ời ta dùng nền đệm
amoniac+amoniclorua. Nếu trong mẫu n-ớc hàm l-ợng Cd có thể xác định đồng
thời cả hai nguyên tố và nên dùng ph-ơng pháp thêm cho độ chính xác cao hơn.

============================================================================================
@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn

Sinh viên thực hiện : Bùi Thị Hà

22

Lớp

:46 B –Ho¸

C.33.44.55.54.78.65.5.43.22.2.4..22.Tai lieu. Luan 66.55.77.99. van. Luan an.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.33.44.55.54.78.655.43.22.2.4.55.22. Do an.Tai lieu. Luan van. Luan an. Do an.Tai lieu. Luan van. Luan an. Do an

Khoá luận tốt nghiệp

Chuyên ngành hoá thực phẩm

Trong tr-ờng hợp Cu quá lớn hơn so với hàm l-ợng Cd thì cần che Cu
bằng xianua. Các kim loại khác nh- Fe(III), Bi, Sn, Sb sẽ kết tủa đ-ợc d-ới dạng
hidroxit trong dung dịch đệm.
Để xác định cadimi ng-ời ta lấy phần trong ở trên kết tủa, nếu l-ợng kết
tủa quá lớn cần xác định theo ph-ơng pháp thêm. Kẽm, Niken, Coban, Mangan
là những kim loại trong nền này cho sóng cực phổ ở những thế âm hơn sóng của
cadimi nên không ảnh h-ởng đến việc xác định nó.
Nếu trong n-ớc có l-ợng chì lớn thì cần tránh nó bằng cách kết tủa với
axit sunfuric loÃng và lọc bỏ kết tủa chì sunfat.
Tuỳ theo hàm l-ợng của cadimi trong mẫu mà chúng ta thực hiện sự pha
loÃng hay cô cạn bít sao cho trong 25ml mÉu chøa kho¶ng 0,05- 1,25mg Cd.
Nếu trong mẫu chứa 0,001- 0,5 mg/l thì phải làm giàu bằng cach cô cạn
dung dịch phân tích nh- sau:
Lấy 250 ml mẫu, cho vào bát sứ hay cốc chịu nhiệt. Thêm 1 ml HCl đặc,
làm bay hơi đến cạn khô.Thêm vào phần bÃ khô 5 ml dung dịch đ-ợc điều chế
nh- sau:
Trộn 10 ml dung dịch nền,thêm 1 ml giêlatin,1ml Na 2SO3 và 30 ml n-ớc cất 2
lần, cho toàn bộ vào bình điện phân và ghi sóng cực phổ ở - 0,4 V đến - 0,8 V,
nên dùng ph-ơng pháp thêm để xác định.
I.3. Cơ sở của ph-ơng pháp cực phổ.[3]
Ph-ơng pháp cực phổ là nhóm các ph-ơng pháp phân tích dựa vào việc
nghiên cứu đ-ờng cong Von-Ampe hay còn gọi là d-ờng cong phân cực,là

đ-ờng cong biểu diễn sự phụ thuộc của c-ờng độ dòng điện vào thế khi tiến
hành điện phân dung dịch phân tích. Quá trình điện phân đ-ợc thực hiện trong
một bình điện phân ®Ỉc biƯt,trong ®ã cã mét ®iƯn cùc cã diƯn tÝch bề mặt bé hơn
diện tích bề mặt của diện tích kia nhiều lần.Điện cực có diện tích bề mặt bé hơn
gọi là vi điện cực.Quá trình khử (hay oxh) các ion chủ yếu xảy ra trên vi điện
cực.Để vẽ đ-ờng cong phân cực, ng-ời ta liên tục theo dõi và đo c-ờng độ dòng
điện chạy qua mạch khi tăng đần điện thế đặt vào hai cực của bình điện phân và
xây dựng đồ thị theo hệ toạ độ I-E, I là c-ờng độ dòng điện chạy qua mạch, E là
============================================================================================
@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn

Sinh viên thực hiện : Bùi Thị Hà

23

Lớp

:46 B Hoá

C.33.44.55.54.78.65.5.43.22.2.4..22.Tai lieu. Luan 66.55.77.99. van. Luan an.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.33.44.55.54.78.655.43.22.2.4.55.22. Do an.Tai lieu. Luan van. Luan an. Do an.Tai lieu. Luan van. Luan an. Do an

Khoá luận tốt nghiệp

Chuyên ngành hoá thực phẩm

điện thế đặt vào hai cực của bình điện phân.Đ-ờng cong mang tên đ-ờng cong
Von-Ampe.
Dùng ph-ơng pháp cực phổ ng-ời ta có thể xác định đ-ợc nhiều ion vô
cơ, hữu cơ.Quá trình phân tích có thể đ-ợc thực hiện trong môi tr-ờng n-ớc và

cả môi tr-ờng không n-ớc.Phép phân tích cho độ nhạy, độ chọn lọc và độ chính
xác rất cao.Đó là lí do để chúng tôi chọn ph-ơng pháp cực phổ để đo hàm l-ợng
Zn,Cd trong nhuyễn thể hai mảnh vỏ.
I.3.1. Quá trình xảy ra trên điện cực giọt thuỷ ngân.[3]
Nghiên cứu quá trình điện phân trên catốt là điện cực giọt Hg,còn anôt là
điện cực có diện tích bề mặt lớn thí dụ điện cực calomel.Vì điện cực calomel có
diện tích bề mặt lớn hơn diện tích điện cực giọt Hg là catốt nên ng-ời ta gọi là
phân cực catốt.Nếu trong dung dịch không có các chất có khả năng bị khử d-ới
tác dụng của dòng điện, c-ờng độ dòng điện I sẽ tỉ lệ với điện thế E đặt vào hai
cực(Định luật Ohm)
E
I=R

(1)

Trong đó I là c-ờng độ dòng chảy qua bình điện phân
E là điện thế giáng vào hai cực
R là điện trở của bình điện phân
Từ (1) ta thÊy c-êng ®é I phơ thc tun tÝnh với điện thế đặt vào hai
cực bình điện phân.
Khi có các chất tham gia phản ứng khử trên điện cực catot Hg trong miền
điện thế nghiên cứu ,dạng đ-ờng cong I-E sẽ thay đổi. Khi điện thế giáng vào
hai cực của bình điện phân đạt đến giá trị của ion nghiên cứu tren điện cực giọt
Hg,trên điện cựcgiọt Hg có thể tạo thành hỗn hống :
Mn+ + ne + Hg M(Hg)

(2)

Điện thế của điện cực giọt Hg khi xảy ra quá trình thuận nghịch đ-ợc tính theo
ph-ơng trình Nernst:

E = E0 +

RT
nF ln

aHg.CM.M

(3)

Ca.a

============================================================================================
@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn

Sinh viên thực hiện : Bùi Thị Hà

24

Lớp

:46 B Hoá

C.33.44.55.54.78.65.5.43.22.2.4..22.Tai lieu. Luan 66.55.77.99. van. Luan an.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.33.44.55.54.78.655.43.22.2.4.55.22. Do an.Tai lieu. Luan van. Luan an. Do an.Tai lieu. Luan van. Luan an. Do an

Khoá luận tốt nghiệp

Chuyên ngành hoá thực phẩm

Trong đó Ca nồng độ của hỗn hợp

a - hệ số hoạt độ của hỗn hống
CM - nồng độ của ion kim loại bị kh- tại lớp dung dịch ở sát bề mặt
của điện cực
a hệ số hoạt độ của ion M trong dung dịch;
aHg hoạt độ của thuỷ ngân hỗn hống
Eo thế điện cực tiêu chuẩn của điện cực
Đo kết quả của phản ứng (2) mà khi c-ờng độ dòng điện bắt đầu tăng thì
nồng độ ion kim loại ở lớp dung dịch sát lớp bề mặt điện cực giảm. Tuy
nhiên,do hiện t-ợng khuếch tán, các ion kim loại ở sâu bên trong dung dịch sẽ
tiến đến lớp dung dịch ở sát bề mặt điện cực.Vì vậy c-ờng độ dòng điện sẽ phụ
thuộc tốc độ khuếch tán, mà tốc độ khuếch tán ion lại phụ thuộc hiệu số nồng
độ C0M ở sâu bên trong dung dịch và nồng độ CM ở lớp sát bề mặt điện cực.
I= KM(C0M - CM)

(4)

Trong thành phần dòng điện chạy qua bình điện phân ngoài dòng điện
sinh ra do sự khuếch tán ion kim loại đến sát bề mặt điện cực và gây phản ứng
điện cực- ng-ời ta gọi đó là dòng khuếch tán- còn có thành phần dòng điện sinh
ra do sự dịch chuyển các ion đến các điện cực do tác dụng của điện tr-ờng dù
các ion này không hề tham gia phản ứng điện cực Ng-ời ta gọi dòng điện sinh
ra đơn thuần do sự dịch chuyển các ion không tham gia quá trình điện cực là
dòng dịch chuyển. Đồng dịch chuyển cản trở việc đo thành phần dòng khuếch
tán ( đặc tr-ng cho ion nghiên cứu)nên ng-ời ta phải loại bỏ dòng dịch chuyển
khi phân tích theo ph-ơng pháp Von-Ampe.Để làm giảm và đi đến loại bỏ dòng
dịch chuyển, ng-ời ta có thể đ-a vào dung dịch phân tích một l-ợng chất điện li
trơ( không tham gia phản ứng điện cực) có nồng độ lớn hơn nồng độ ion nghiên
cứu nhiều lần. Ng-ời ta gọi đây là chât ®iƯn li nỊn. Cation cđa chÊt ®iƯn li nỊn
sÏ ch¾n tác dụng của điện tr-ờng đối với các ion sẽ làm giảm sự dịch chuyển
các ion do điện tr-ờng và dòng dịch chuyển thực tế bằng không.

Điện thế để bắt đầu xảy ra quá trình điện phân tr-ớc hết phụ thuộc vào
bản chất ion bị khử cũng nh- thành phần dung dịch nghiên cứu nh-: nồng độ
============================================================================================
@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn

Sinh viên thực hiện : Bùi Thị Hà

25

Lớp

:46 B Hoá

Xác định kẽm, cadimi trong nhuyễn thể ở một số vùng sông, biển nghệ an bằng phương pháp cực phổ xung vi phân và phương pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử

Tài liệu liên quan

Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về