nghiên cứu ứng dụng phương pháp phân tích phổ hấp thụ nguyên tử để xác định h

Website: Email : Tel : 0918.775.368
Khoá luận tốt nghiệp Vi thị Mai Lan
Lời cảm ơn
Với lòng biết ơn sâu sắc, em xin chân thành cảm ơn thầy Phạm
Luận đã giao đề tài và tận tình hớng dẫn em hoàn thành bản khoá
luận này.
Em cũng xin cảm ơn các thầy cô giáo trong bộ môn Hoá phân
tích và các bạn sinh viên K43A đã giúp đỡ em trong quá trình thực
hiện khoá luận.
Hà Nội, ngày 5 tháng 6 năm 2002
Sinh viên
Vi thị Mai Lan
1
Website: Email : Tel : 0918.775.368
Khoá luận tốt nghiệp Vi thị Mai Lan
Mở đầu
Ngày nay trong Y học, ngời ta đã khẳng định đợc rằng nhiều nguyên tố
kim loại có vai trò cực kỳ quan trọng đối với cơ thể sống và con ngời. Sự thiếu
hụt hay mất cân bằng của nhiều kim loại vi lợng trong các bộ phận của cơ thể
nh gan, tóc, máu, huyết thanh, là những nguyên nhân hay dấu hiệu của
bệnh tật, ốm đau hay suy dinh dỡng, đặc biệt là sự có mặt của các kim loại
nặng nh Cu, Pb, Zn, Cd, Mn, Fe, trong máu và trong huyết thanh của ngời .
Tuy nhiên, cùng với mức độ phát triển của công nghiệp và sự đô thị hoá,
hiện nay môi trờng sống của chúng ta bị ô nhiễm trầm trọng. Các nguồn thải
kim loại nặng từ các khu công nghiệp vào không khí, vào nớc, vào đất, vào
thực phẩm rồi xâm nhập vào cơ thể con ngời qua đờng ăn uống, hít thở dẫn
đến sự nhiễm độc. Do đó việc nghiên cứu và phân tích các kim loại nặng
trong môi trờng sống, trong thực phẩm và tác động của chúng tới cơ thể con
ngời nhằm đề ra các biện pháp tối u bảo vệ và chăm sóc sức khoẻ cộng đồng
là một việc vô cùng cần thiết.
Những năm gần đây, cùng với Nhân sâm, Bạch quả, Lô hội, Nghệ, ,

Gừng và Tỏi đợc đánh giá nh một loại gia vị điển hình, một vị thuốc kỳ diệu
mà hầu nh trên thế giới xứ nào cũng dùng đến. Từ cách đây hơn 5000 năm,
Tỏi đã là gia vị hết sức phổ biến đồng thời cũng là vị thuốc vô cùng quen
thuộc trong y học dân gian. Nh vậy, để phát triển và ứng dụng nó, một yêu
cầu đặt ra là phải kiểm tra, đánh giá chất lợng của tỏi đặc biệt là hàm lợng các
kim loại nặng. Vì thế trong bản khoá luận này, chúng tôi nghiên cứu ứng dụng
phơng pháp phân tích phổ hấp thụ nguyên tử để xác định hàm lợng Cu và Pb
trong tỏi và các chế phẩm từ tỏi .
Phần I
Tổng quan
1.1.Giới thiệu về tỏi và các sản phẩm từ tỏi [11,12, 13, 14, 23, 31]
Tỏi có tên Latinh là Allium Sativum . Tỏi là loài thực vật thân thảo họ
bách hợp, có nguồn gốc từ sa mạc Kigirs. Vào khoảng 3000 năm trớc Công
2
Website: Email : Tel : 0918.775.368
Khoá luận tốt nghiệp Vi thị Mai Lan
nguyên, trớc tiên ngời Ai Cập cổ đã đem về trồng, sau đó lan truyền sang
nhiều khu vực và quốc gia ở phơng Đông và phơng Tây, khoảng năm 113 trớc
Công nguyên thì truyền sang Trung Quốc .
Tỏi là một cây gia vị đợc sử dụng phổ biến trên khắp thế giới, vừa làm
tăng thêm hơng vị, vừa có tác dụng sát khuẩn, phòng bệnh. Loài ngời sử dụng
tỏi trong cuộc sống đã có lịch sử hơn 5000 năm. Ngời Ai Cập và ngời La Mã
cổ đại cho rằng tỏi là cội nguồn của sức mạnh, trong chiến tranh, binh lính ăn
tỏi có thể tăng sức lực và dũng khí chiến đấu. Ngời Sirya cho rằng tỏi có thể
giúp ngời ta chịu đựng gian khổ, vì vậy khi vụ mùa vất vả, ăn tỏi có thể làm
việc rất bền bỉ. Một vị học giả nớc ngoài đã từng nói : "Đối với cuộc sống
sinh tồn của con ngời, tỏi là nhân tố quan trọng thứ năm, chỉ đứng sau đất,
không khí, lửa và nớc ", cách nói này hơi khoa trơng nhng phần nào thể hiện
đợc vai trò của tỏi trong cuộc sống con ngời .
Tỏi tơi là một nguồn cung cấp rất nhiều vitamin, muối khoáng và các

khoáng vi lợng, tỏi chứa hàm lợng lu huỳnh cao nhất trong tất cả các cây
thuộc họ hành, tỏi. Theo một số tài liệu tổng hợp, củ tỏi hàm chứa hai nhóm
hoạt chất chính :
* Tinh dầu : chủ yếu bao gồm các hợp chất chứa lu huỳnh (nhóm hợp
chất disunfua finat), tiêu biểu nh : allicin, diallylsunfua, diallyltrisunfua,
allylpropyldisunfua,
* Vitamin : A, B
1
, B
2
, B
3
, C, E ,
Các khoáng vi lợng : iot, selen, gecmani, kẽm, đồng, sắt, canxi, magiê,
nhôm ,
Enzim : alliinase, peroxidase, myrosinase ,
Các hoạt chất khác : scordinin, S-alylcystein, S-alylmecaptocystein, -
Glutamyl-S-metylcystein, -Glutamyl-methionin,
Tỏi sống là một loại kháng sinh tự nhiên có phổ kháng khuẩn tơng đối
rộng, khả năng kháng khuẩn của nó tơng đơng với penicilin, streptomycin,
doxycylin, Tỏi có tác dụng kháng nấm, kháng virut, tỏi có khả năng ức chế
trên 70 loại vi khuẩn, tiêu biểu nh Escherichia coli, Crynebacterium, Các
nghiên cứu cho thấy hoạt tính dợc lý chủ yếu của tỏi là do hợp chất allicin,
khi củ tỏi đợc giã dập, men alliinase chuyển hoá alliin (S-allyl-L-cystein
3
Website: Email : Tel : 0918.775.368
Khoá luận tốt nghiệp Vi thị Mai Lan
sunfoxit) thành 2-propen sunfonic, khi dime hoá tạo thành allicin. Chính hợp
chất này tạo ra mùi và tác dụng chữa bệnh của tỏi. Allicin có khả năng ngăn
ngừa cao huyết áp, làm giảm lợng cholesterol, điều hoà hàm lợng đờng và mỡ

trong máu, do đó có hiệu quả rõ rệt trong việc chống lại chứng nghẽn mạch,
đột quị và làm giảm nguy cơ đau tim. Các nghiên cứu khoa học còn chỉ ra tác
dụng chống lại sự oxy hoá của allicin, allicin làm tăng hai enzim quan trọng
chống oxy hoá trong máu là catylase và glutathiol peroxydase. Ngoài ra, hàm
lợng selen chứa trong tỏi làm cho tỏi có khả năng chống lại bệnh ung th, ngăn
chặn sự phát triển của khối u và giết chết các tế bào ung th. Tỏi còn có tác
dụng góp phần loại bỏ các kim loại nặng nh Pb, Hg ra khỏi cơ thể.
Vì những lợi ích mà tỏi mang đến cho sức khoẻ con ngời, cùng với rất
nhiều cuốn sách viết về các bài thuốc từ tỏi, trong những thập kỷ gần đây nó
đã đợc sử dụng làm nguyên liệu cho ngành dợc sản xuất thuốc chữa bệnh và
các chế phẩm tỏi thơng mại bán rộng rãi trên thị trờng. ở Việt Nam trong vài
năm qua, chúng ta cũng đã trồng tỏi và sản xuất một số thuốc từ tỏi, nh viên
bao Dogarlic, viên nén Dogarlic, Garlic-T, v.v phục vụ cho việc phòng và
chữa bệnh.
1.2.Giới thiệu chung về đồng và chì
1.2.1.Trạng thái thiên nhiên [3, 4, 24, 25]
Trong bảng HTTH các nguyên tố hoá học, Cu có số thứ tự 29 thuộc phân
nhóm phụ nhóm I, chu kỳ 4 và có khối lợng nguyên tử là 64,35 .Còn Pb có số
thứ tự 82 thuộc phân nhóm chính nhóm IV, chu kỳ 6 và có khối lợng nguyên
tử là 207,21 .
Đồng (Cu) và chì (Pb) là những kim loại đợc con ngời biết đến và sử
dụng từ rất xa xa, khoảng 3000 năm trớc Công nguyên.
Tên tiếng Anh "copper" của đồng xuất phát từ tên Latinh là "Cuprum" có
lẽ bắt nguồn từ chữ "Cuprus" là tên Latinh của hòn đảo Kipr, nơi ngày xa ngời
La Mã cổ đã khai thác quặng đồng và chế tác đồ đồng .
Trong thiên nhiên, Cu là nguyên tố tơng đối phổ biến, tổng trữ lợng Cu
trong vỏ trái đất là 0.03% tổng số nguyên tử .Cu tồn tại trong thiên nhiên cả ở
trạng thái tự do và ở dạng hợp chất nh sunfua, oxit và cacbonat. Các khoáng
quặng chính của Cu là chancopirit (CuFeS
2

,còn gọi là pirit đồng), chứa
4
Website: Email : Tel : 0918.775.368
Khoá luận tốt nghiệp Vi thị Mai Lan
34,57% Cu, chancozit (Cu
2
S) chứa 79,8% Cu, cuprit (Cu
2
O) chứa 88%Cu,
covelin (CuS) chứa 66,5% Cu, malachit (CuCO
3
.Cu(OH)
2
) và bornit
(Cu
5
FeS
4
). Ngoài ra hợp chất của Cu còn có trong cơ thể sinh vật.
Cu là kim loại màu quan trọng nhất đối với công nghiệp và kỹ thuật. Từ
xa xa, ngời ta dùng quặng giàu để luyện đồng. Ngày nay, công nghệ luyện
đồng có thể dùng quặng nghèo chỉ chứa 1-2% Cu để điều chế đồng bằng quá
trình nhiệt luyện kim :
2CuFeS
2
+ 5O
2
+ 2SiO
2
= 2Cu + 2FeSiO

3
+ 4SO
2
Chì là nguyên tố phân bố khá rộng rãi trong thiên nhiên ở dạng kết hợp
với các kim loại khác, đặc biệt là với Ag và Zn .Trữ lợng của Pb là 10
-4
% tổng
số nguyên tử của vỏ trái đất. Trong thiên nhiên hiếm gặp Pb ở dạng nguyên
chất mà thờng thấy ở dạng sunfua, cacbonat, photphat hoặc clorua. Khoáng
vật quan trọng nhất của Pb là galen (PbS) , các khoáng vật khác là cerusit
(PbCO
3
) , anglesit (PbSO
4
) và pyromophit (Pb
5
Cl(PO
4
)
3
) .
Để điều chế Pb ,ngời ta chuyển galen PbS thành PbO rồi khử bằng C .
1.2.2.Tính chất vật lý [3, 4, 24, 25]
Cu là kim loại có màu đỏ hoặc hồng sáng, có ánh kim, thuộc cấu trúc
mạng tinh thể lập phơng tâm diện. Cu có khối lợng riêng lớn, mềm, dẻo, dễ
kéo thành sợi, có nhiệt độ nóng chảy, nhiệt độ sôi và nhiệt thăng hoa tơng đối
cao. Tính dẫn nhiệt và dẫn điện của Cu rất tốt chỉ đứng thứ hai sau Ag. Trong
thiên nhiên, Cu có hai đồng vị bền là
63
Cu (70,13%) và

65
Cu (29,87%) .
Pb là kim loại có màu xám thẫm, có cấu trúc lập phơng tâm diện điển
hình đối với kim loại. Pb cũng có tính dễ dát mỏng, mềm, dễ uốn và tỷ trọng
cao nhng nhiệt độ nóng chảy, độ bền, tính đàn hồi và độ dẫn điện thấp. Tính
chất vật lý nổi bật của chì là có khả năng bôi trơn cao. Chì và các hợp chất
của chì đều rất độc .
Một số hằng số vật lý quan trọng của Cu và Pb :
Kim loại Tỷ khối
(g/cm
3
)
T
nc
(
0
C)
T
s
(
0
C)
Độ dẫn
điện
NL ion hoá
bậc1 (eV)
Cu 8,94 1083,0 2543 36 7,72
Pb 11,34 327,43 1725 0,083 7,42
5
Website: Email : Tel : 0918.775.368

Khoá luận tốt nghiệp Vi thị Mai Lan
1.2.3.Tính chất hoá học
1.2.3.1.Tính chất hoá học của đồng và hợp chất của nó [3, 5, 24]
* Đơn chất
Cu nằm ở phân nhóm phụ nhóm I cùng với Ag và Au.Trạng thái oxy hoá
chính của Cu là +1 và +2, trong đó các hợp chất của Cu(II) là bền vững hơn
cả. Ngoài ra còn tồn tại các hợp chất Cu(III) không bền nh Cu
2
O
3
hay các
anion CuO
2
-
, CuF
6
3-
,
Về mặt hoá học, Cu là kim loại rất kém hoạt động.Trong không khí, ở
nhiệt độ thờng, bề mặt của đồng bị bao phủ một màng màu đỏ do Cu phản
ứng với O
2
không khí tạo thành Cu(I) oxit :
2Cu + O
2
+ 2H
2
O = 2Cu(OH)
2
2Cu(OH)

2
+ Cu = Cu
2
O + H
2
O
Nếu trong không khí có mặt CO
2
, Cu bị bao phủ dần bởi một lớp màu
lục gồm cacbonat bazơ Cu(OH)
2
CO
3
không bền làm đồng dễ bị rỉ. Khi đun
nóng ngoài không khí ở 200
0
C, Cu sẽ tác dụng trực tiếp với O
2
tạo thành
CuO . Cu dễ dàng phản ứng với các halogen (Cl
2
, Br
2
) tạo thành CuX
2
ở nhiệt
độ thờng trừ flo vì màng CuF
2
đợc tạo nên rất bền sẽ bảo vệ đồng .
Vì Cu đứng sau hidro trong dãy điện hoá nên nó chỉ tan trong các axit có

tính oxy hoá nh HNO
3
và H
2
SO
4
đặc theo phản ứng :
3Cu + 8 HNO
3
(loãng) = 3Cu(NO
3
)
2
+ 2NO + 4H
2
O
Cu + 2H
2
SO
4
(đặc) = CuSO
4
+ SO
2
+ 2 H
2
O
* Hợp chất
- Trạng thái oxy hoá +1 ít đặc trng đối với đồng. Cu(I) oxit tồn tại trong
thiên nhiên dới dạng khoáng vật cuprit. Cu

2
O là chất bột màu đỏ, ít tan trong
nớc nhng tan trong dung dịch kiềm đặc :
Cu
2
O + 2NaOH + H
2
O = 2Na[Cu(OH)
2
] (natri hidroxo cuprit )
Cu
2
O tan trong dung dịch NH
3
đậm đặc tạo thành phức chất amoniacat :
Cu
2
O + 4 NH
3
+ H
2
O = 2[Cu(NH
3
)
2
]OH
Cu
2
O tác dụng với axit HCl tạo thành CuCl : Cu
2

O + 2HCl = 2CuCl + H
2
O
6
Website: Email : Tel : 0918.775.368
Khoá luận tốt nghiệp Vi thị Mai Lan
Các halogen CuX không tan trong nớc và axit nhng lại tan khá nhiều
(đặc biệt khi đun nóng) trong dung dịch đậm đặc của các axit hydrohalogenua
và dung dịch NH
3
nhờ tạo thành phức chất :
CuCl + HCl = H[CuCl
2
]
CuCl + 2NH
3
= [Cu(NH
3
)
2
]Cl
Các hợp chất Cu(I) dễ bị oxy hoá (ngay cả bởi ôxy không khí) chuyển
thành dẫn xuất bền của Cu(II) :
Ví dụ : 4CuCl + O
2
+ 4HCl = 4CuCl
2
+ 2H
2
O

- Trạng thái oxy hoá +2 là rất đặc trng đối với đồng. Các hợp chất Cu(II)
nói chung đều bền hơn các dẫn xuất cùng kiểu của Cu(I) .
Cu(II) oxit (CuO) là chất bột màu đen nóng chảy ở 1026
0
C và trên nhiệt
độ đó mất bớt oxi biến thành Cu
2
O. CuO không tan trong nớc nhng tan dễ
dàng trong dung dịch axit tạo thành muối Cu(II) và trong đung dịch NH
3
tạo
thành phức chất amoniacat :
CuO + 2HCl = CuCl
2
+ H
2
O
CuO + 4 NH
3
+ 2H
2
O = [Cu(NH
3
)
4
](OH)
2
Khi đun nóng với dung dịch SnCl
2
, FeCl

2
, CuO bị khử thành muối Cu(I) :
2CuO + SnCl
2
= 2CuCl + SnO
2
3CuO + 2FeCl
2
= 2CuCl + CuCl
2
+ Fe
2
O
3
Khi đun nóng CuO dễ bị các khí H
2
, CO , NH
3
khử thành kim loại :
Ví dụ : CuO + CO 300
0
C Cu + CO
2
Cu(II) hydroxit Cu(OH)
2
là kết tủa bông màu lam, dễ mất nớc biến thành
oxit khi đun nóng. Cu(OH)
2
không tan trong nớc nhng tan dễ dàng trong dung
dịch axit, dung dịch NH

3
đặc và chỉ tan trong dung dịch kiềm 40% khi đun
nóng :
Cu(OH)
2
+ 2NaOH = Na
2
[Cu(OH)
4
]
Cu(OH)
2
+ 4NH
3
= [Cu(NH
3
)
4
)](OH)
2
Đa số muối Cu(II) dễ tan trong nớc, bị thuỷ phân và khi kết tinh từ dung
dịch thờng ở dạng hidrat. Khi gặp các chất khử, muối Cu(II) có thể chuyển
thành muối Cu(I) hoặc thành Cu kim loại .
Muối Cu(II) có khả năng oxy hóa I
-
thành I
2
, chuẩn độ lợng I
2
giải

phóng ra từ phản ứng này bằng thiosunfat S
2
O
3
2-
với chỉ thị hồ tinh bột ngời ta
có thể định lợng đợc hàm lợng đồng .
7
Website: Email : Tel : 0918.775.368
Khoá luận tốt nghiệp Vi thị Mai Lan
Cu(II) có khả năng phản ứng với feroxianat Fe(CN)
2
tạo thành kết tủa đỏ
nâu Cu
2
Fe(CN)
6
.Trong dung dịch amoniac, Cu(II) phản ứng mãnh liệt với các
phân tử NH
3
tạo thành ion phức Cu(NH
3
)
4
2+
có màu xanh lam. Nó cũng tạo
phức với một số tác nhân hữu cơ nh -benzoin oxim
(C
6
H

5
CH(OH)C(NOH)C
6
H
5
), 8-hydroxyquinolin, natridietyldithiocacbamat,
dithizon , Những phức này cho phép xác định đồng bằng phơng pháp khối l-
ợng, thể tích hay trắc quang .
1.2.3.2.Tính chất hoá học của chì và hợp chất của nó [4, 5, 25]
* Đơn chất
Trong phân nhóm chính nhóm IV, Pb thể hiện rõ rệt nhất tính kim loại. ở
điều kiện thờng, Pb bị oxy hoá bởi O
2
không khí tạo thành ớp oxit màu xám
xanh bao bọc trên bề mặt bảo vệ cho Pb không tiếp tục bị oxy hoá nữa.
2Pb + O
2
= 2PbO
Pb có khả năng tơng tác với các nguyên tố halogen và nhiều nguyên tố
không kim loại khác : Pb + X
2
= PbX
2
Pb chỉ tơng tác ở trên bề mặt với dung dịch axit HCl loãng và axit H
2
SO
4
dới 80% vì bị bao bởi một lớp muối khó tan PbCl
2
và PbSO

4
nhng với dung
dịch đậm đặc hơn của các axit đó, Pb có thể tan vì muối khó tan của lớp bảo
vệ đã chuyển thành hợp chất tan theo phản ứng :
PbCl
2
+ 2HCl = H
2
PbCl
4
và PbSO
4
+ H
2
SO
4
= Pb(HSO
4
)
2
Với axit HNO
3
ở bất kỳ nồng độ nào, Pb cũng phản ứng với vai trò một
kim loại và tạo thành Pb(NO
3
)
2
.Trong axit HCl đặc, Pb phản ứng cho H
2
PbCl

4
và H
2
PbCl
3
.
Pb có thể tơng tác với dung dịch kiềm khi đun nóng và giải phóng H
2
:
Pb + 2KOH + 2H
2
O = K
2
[Pb(OH)
4
] + H
2

Khi có mặt O
2
, Pb có thể tan trong axit acetic, một số axit hữu cơ khác :
2Pb + 4CH
3
COOH + O
2
= 2Pb(CH
3
COO)
2
+ 2H

2
O
và có thể tơng tác với nớc : 2Pb + O
2
+ H
2
O = 2Pb(OH)
2
* Hợp chất
Chì thờng tồn tại trong các hợp chất ở mức oxy hoá +2 và +4. Ngợc lại
với các nguyên tố khác trong phân nhóm IV, trạng thái oxy hoá đặc trng nhất
của chì là các hợp chất Pb(II) .
8
Website: Email : Tel : 0918.775.368
Khoá luận tốt nghiệp Vi thị Mai Lan
Hidrua của chì là PbH
4
,kém bền và chỉ tồn tại ở nhiệt độ thấp .
Pb tạo nên hai loại oxit chính là chì monoxit PbO và dioxit PbO
2
.PbO ít
tan trong nớc nhng dễ tan trong các axit và trong kiềm mạnh, khi đun nóng
trong không khí ở 450
0
C, Pb chuyển thành Pb
3
O
4
.
PbO

2
kém hoạt động về mặt hoá học, không tan trong nớc. PbO
2
có tính
lỡng tính nhng tan trong kiềm dễ dàng hơn trong axit. Khi tan trong dung dịch
kiềm, nó tạo nên hợp chất hidroxo kiểu M
2
[Pb(OH)
6
] :
PbO
2
+ 2KOH + 2H
2
O = K
2
[Pb(OH)
6
]
PbO
2
có màu nâu đen, khi đun nóng mất dần oxi tạo thành các oxit trong
đó Pb có số oxy hoá thấp hơn :
PbO
2
290-320
0
C Pb
2
O

3
390-420
0
C Pb
3
O
4
530-550
0
C PbO
(nâu đen) (vàng đỏ) (đỏ) (vàng)
PbO
2
có thể bị khử dễ dàng bởi C, CO, H
2
đến kim loại. Tính oxy hoá rất
đặc trng đối với PbO
2
, nó là một trong những chất oxy hoá mạnh thờng dùng.
Những chất dễ cháy nh S, P khi nghiền với bột PbO
2
sẽ bốc cháy, do đó PbO
2
đợc dùng làm một thành phần của thuốc diêm.
Khi tơng tác với axit H
2
SO
4
đậm đặc, PbO
2

giải phóng O
2
; với HCl, giải
phóng Cl
2
:
2PbO
2
+ 2H
2
SO
4
= 2PbSO
4
+ 2H
2
O + O
2
PbO
2
+ 4HCl = PbCl
2
+ 2H
2
O + Cl
2
Trong môi trờng axit đậm đặc, nó oxy hoá Mn(II) thành Mn(VII), trong
môi trờng kiềm mạnh, oxy hoá Cr(III) thành Cr(VI) :
5PbO
2

+ 2MnSO
4
+ 6HNO
3
= 2HMnO
4
+ 3Pb(NO
3
)
2
+ 2PbSO
4
+ 2H
2
O
3PbO
2
+ 2Cr(OH)
3
+ 10KOH = 2K
2
CrO
4
+ 3K
2
[Pb(OH)
4
] + 2H
2
O

Nhờ khả năng oxy hoá mạnh, ngời ta sử dụng PbO
2
để chế tạo ra ắc quy
chì .
Hidroxit Pb(OH)
2
là kết tủa màu trắng ít tan trong nớc. Khi đun nóng, nó
bị mất nớc tạo thành oxit PbO. Pb(OH)
2
cũng có tính chất lỡng tính, nó có
khả năng tác dụng với cả axit và kiềm. Khi tan trong dung dịch kiềm mạnh,
Pb(OH)
2
tạo nên muối hidroxo plombit :
Pb(OH)
2
+ 2KOH = 3K
2
[Pb(OH)
4
]
Có hai loại halogenua chính của chì là PbCl
2
và PbCl
4
.
Sunfua chì PbS có màu đen, không tan trong nớc và dung dịch axit loãng
nhng tan trong axit HNO
3
và HCl đậm đặc :

9
Website: Email : Tel : 0918.775.368
Khoá luận tốt nghiệp Vi thị Mai Lan
3PbS + 8HNO
3
= 3PbSO
4
+ 8NO + 4H
2
O
1.3.Vai trò sinh học của đồng và chì
1.3.1.Vai trò sinh học của đồng và hợp chất của nó [20, 28, 33]
Đồng đóng vai trò quan trọng đối với nhiều loại thực vật và động vật. Cu
tác động đến nhiều chức năng cơ bản và là một phần cấu thành nên một số
protein và các enzym quan trọng trong cơ thể. Hợp chất của Cu là cần thiết
cho quá trình tổng hợp hemoglobin và photpholipit. Nó tham gia vào các hoạt
động : sản xuất hồng cầu, sinh tổng hợp elastin và myelin, tổng hợp nhiều
hoormon và các sắc tố. Enzym-Cu hay còn gọi là superoxit dismutase (SOD)
đợc nghiên cứu nhiều nhất. SOD có chức năng điều hoà các gốc tự do, bảo vệ
cấu trúc và cơ chế chuyển hoá tế bào, ngăn ngừa lão hoá. Cytochromodase
cũng sử dụng Cu nh một chất xúc tác, nó có mặt trong các mô có nhu cầu
năng lợng (cơ tim, gan và chất xám của não) và có vai trò khống chế áp suất.
Hàm lợng Cu trong toàn bộ cơ thể ngời lớn xấp xỉ 0,1 g và nhu cầu hàng
ngày của một ngời có sức khoẻ trung bình vào khoảng 2 mg. Sự thiếu hụt Cu
dẫn đến bệnh thiếu hồng cầu trầm trọng do dó gây nên chứng thiếu máu.
Thiếu Cu ở những ngời phụ nữ mang thai có thể dẫn đến đẻ non và những trẻ
sơ sinh này rất dễ bị tổn thơng. ở nhng ngời mắc bệnh suy nhợc nhiệt đới
(Kwashiorkor) thì sự mất sắc tố lông tóc cũng là biểu hiện của sự thiếu Cu
(Hình 1).
Hình 1

Tuy nhiên, thừa Cu cũng dẫn đến những hậu quả nghiêm trọng nh mắc
bệnh Wilson mà đặc tính của nó là do thừa Cu trong gan ; Cu thừa tích tụ cả
vào não, thận dẫn đến tử vong ở những bệnh nhân suy gan và thay thế Zn
trong protein làm mất vai trò của protein (Hình 1).
1.3.2.Vai trò sinh học của chì và hợp chất của nó [15, 16, 17, 18, 28]
10
Chỉ số SH
C
Cu
Vùng
nồng
độ cần
Vùng
thiếu
Vùng
thừa
Website: Email : Tel : 0918.775.368
Khoá luận tốt nghiệp Vi thị Mai Lan
Khó có thể kể hết công dụng của Pb trong công nghệ và đời sống con
ngời, nhng về mặt sinh học, Pb thuộc vào loại chất độc nổi tiếng nhất và trong
số những chất độc hiện nay, nó cũng đóng một vai trò đáng kể. Pb và các hợp
chất của Pb đều độc đối với ngời và động thực vật nếu vợt quá ngỡng cho
phép. Bình thờng con ngời tiếp nhận hàng ngày 0,1-0,2 mg Pb không hại từ
các nguồn không khí, nớc và thực phẩm nhiễm nhẹ chì, nhng nếu tiếp nhận
lâu dài 1 mg/ngày sẽ bị nhiễm độc chì mãn tính và nếu hấp thu 1 gam Pb một
lần có thể dẫn đến tử vong .
Khi xâm nhập vào cơ thể, Pb tập trung chủ yếu ở xơng, ngời ta tính rằng
có tới 94-95% Pb của cơ thể tập trung ở xơng, tại đây Pb tơng tác với photphat
trong xơng rồi truyền vào các mô mềm của cơ thể và thể hiện độc tính của nó.
Ngoài ra Pb còn ngng đọng ở gan, lá lách, thận, Chì phá huỷ quá trình tổng

hợp hemoglobin và các sắc tố cần thiết khác trong máu nh cytochrom, cản trở
sự tổng hợp nhân hem và tích luỹ trong các tế bào hồng cầu, làm giảm thời
gian sống của hồng cầu, do đó làm tăng chứng thiếu máu, gây đau bụng, hoa
mắt choáng váng. Nhiễm độc Pb mãn tính gây nên những cơn đau bụng ở ng-
ời lớn và bệnh viêm não ở trẻ em.
Chì đặc biệt độc hại đối với não và thận, hệ thống sinh sản và hệ thống
tim mạch của con ngời. Nhiễm độc chì sẽ dẫn đến những ảnh hởng có hại tới
chức năng của trí óc, thận, gây vô sinh, sẩy thai và tăng huyết áp. Khi hàm l-
ợng Pb trong máu khoảng 0,3 ppm thì nó ngăn cản quá trình sử dụng O
2
để
oxy hoá glucoza tạo ra năng lợng cho quá trình sống, ở nồng độ cao hơn
( >0,8 ppm) có thể gây nên thiếu máu do thiếu hemoglobin. Hàm lợng chì
trong máu nằm trong khoảng 0,5 - 0,8 ppm sẽ gây ra sự rối loạn chức năng
của thận và ảnh hởng đến não.
Cách đây không lâu, Slipkocter đã chứng minh sự suy giảm trí tuệ do bị
tích tụ Pb trong cơ thể. Nghiên cứu hàm lợng Pb trong răng sữa ở trẻ em, ông
thấy rằng, những đứa trẻ trong răng sữa có nhiều Pb có chỉ số IQ giảm mạnh
và kỹ năng ngôn ngữ kém phát triển. Nhiễm độc Pb làm cho hệ thần kinh luôn
căng thẳng, phạm tội và sự rối loạn trong tập trung chú ý ở trẻ em từ 7-11
tuổi.
Pb còn gây ảnh hởng xấu đến môi trờng và sức khoẻ do hợp chất ankyl-
chì đợc cho vào xăng ôtô, xe máy với vai trò làm chất chống kích nổ mà tính
11
Website: Email : Tel : 0918.775.368
Khoá luận tốt nghiệp Vi thị Mai Lan
độc hại cao của nó với con ngời gần đây mới phát hiện ra, vì thế hiện nay trên
thế giới ngời ta không dùng xăng pha chì.
1.4.Các phơng pháp xác định đồng và chì
1.4.1.Các phơng pháp hoá học

1.4.1.1.Phơng pháp phân tích khối lợng [8]
Phơng pháp này dựa trên cơ sở cân chính xác khối lợng của chất phân
tích hay hợp chất sản phẩm không tan của nó thu đợc khi cho tác dụng với
một thuốc thử kết tủa phù hợp sau khi lọc, sấy và nung sản phẩm đó. Sau đó
từ lợng cân thu đợc ta sẽ tính đợc hàm lợng của chất cần phân tích. Phơng
pháp này đơn giản, có độ chính xác cao, nhng nó đòi hỏi thao tác kỹ thuật
phức tạp, tốn thời gian và chỉ thích hợp cho phân tích hàm lợng lớn.
Ví dụ có thể xác định Cu, Pb bằng cách kết tủa Cu dới dạng CuS với
thuốc thử hydro sunfua H
2
S hoặc thioacetamin C
2
H
5
NS ; kết tủa Pb dới dạng
PbSO
4
, PbCrO
4
hoặc chì molipdat. Sấy, nung các kết tủa này ,sau đó đem cân
dạng cân và dựa và đó ta xác định đợc hàm lợng Cu ,Pb [23,24].
Tuy nhiên, trong tỏi và các chế phẩm từ tỏi, Cu và Pb là những nguyên tố
vi lợng, do đó phơng pháp này không thích hợp .
1.4.1.2.Phơng pháp phân tích thể tích [8, 19]
Đây là phơng pháp định lợng các chất dựa trên việc đo chính xác thể tích
của thuốc thử đã biết nồng độ khi cho nó tác dụng với một thể tích nhất định
của chất cần phân tích trong điều kiện phản ứng xảy ra hoàn toàn định lợng.
Tuỳ thuộc vào loại phản ứng chính đợc dùng mà ngời ta chia phơng pháp
phân tích thể tích thành các nhóm: phơng pháp chuẩn độ axit-bazơ, phơng
pháp oxy hoá khử, phơng pháp chuẩn độ kết tủa, phơng pháp complexon .

Ngời ta có thể xác định Cu bằng phơng pháp chuẩn độ complexon dựa
trên phản ứng tạo phức bền của Cu
2+
với EDTA ở pH = 8 , chỉ thị là murexit
1% trong NaCl : Cu
2+

+ H
2
Y
2-
= CuY
2-
+ 2H
+
CuInd
+
+ H
2
Y
2-
= CuY
2-
+ Ind
-
+ 2H
+


(vàng nhạt) (tím)

hoặc bằng phơng pháp chuẩn độ oxy hoá khử (phơng pháp iot-thiosunfat) theo
phản ứng :
2Cu
2+
+ 4I
-
= 2CuI + I
2
12
Website: Email : Tel : 0918.775.368
Khoá luận tốt nghiệp Vi thị Mai Lan
Sau đó chuẩn độ I
2
giải phóng ra bằng Na
2
S
2
O
3
với chỉ thị hồ tinh bột :
I
2
+ 2 Na
2
S
2
O
3
= 2NaI + Na
2

S
4
O
6
Pb cũng có thể xác định bằng phơng pháp complexon theo 3 cách: chuẩn
độ trực tiếp, chuẩn độ ngợc bằng Zn
2+
, hay chuẩn độ thay thế dùng ZnY
2-
với
chỉ thị ETOO.
Ví dụ chuẩn độ ngợc Pb
2+
bằng Zn
2+
: cho Pb
2+
tác dụng với một lợng d
chính xác EDTA đã biết trớc nồng độ ở pH=10, sau đó chuẩn độ lợng d EDTA
bằng Zn
2+
đã biết nồng độ với chỉ thị ETOO :
Pb
2+
+ H
2
Y
2-
= PbY
2-

+ 2H
+
H
2
Y
2-
+ Zn
2+
= Zny
2-
+ 2H
+
Zn
2+
+ H
2
Ind = ZnInd + 2H
+
(xanh) (đỏ nho)
Tuy nhiên phân tích thể tích chỉ thích hợp để xác định hàm lợng lớn hoặc
bán vi lợng , do đó ta không dùng phơng pháp này để phân tích vi lợng Cu, Pb
trong tỏi .
1.4.2.Các phơng pháp phân tích công cụ
1.4.2.1.Các phơng pháp quang học
1.4.2.1.1.Phơng pháp phổ phát xạ nguyên tử (AES) [1]
Phơng pháp này dựa trên cơ sở sự xuất hiện phổ phát xạ của nguyên tố
cần phân tích khi nguyên tử tự do của nó ở trạng thái kích thích giải phóng
năng lợng đã nhận vào để trở về trạng thái cơ bản và sinh ra các vạch phổ phát
xạ của nó. Để kích thích phổ AES ngời ta có thể dùng nguồn năng lợng là
ngọn lửa, hồ quang hay tia điện.

Tác giả Phạm Luận đã ứng dụng phơng pháp này để đa ra quy trình xác
định một số kim loại kiềm trong các mẫu nớc ngọt với một số kết quả sau :
giới hạn phát hiện của Na là 0,05 ppm, Li và K là 0,5 ppm và Pb là 0,1 ppm
[21].
Đặc biệt với sự ra đời của nguồn năng lợng mới là plasma cao tần cảm
ứng ICP đợc ứng dụng trong phép phân tích AES từ khoảng 20 năm trở lại
đây, song lại đợc sử dụng rộng rãi và có hiệu quả cao. Ngày nay, phổ phát xạ
13
Website: Email : Tel : 0918.775.368
Khoá luận tốt nghiệp Vi thị Mai Lan
ICP là một công cụ phân tích phục vụ đắc lực cho công việc nghiên cứu và
sản xuất vật liệu khoa học với độ ổn định và độ nhạy cao cỡ ng .
Bằng phép đo phổ ICP-AES , tác giả Kim A.Anderson đã xác định đa l-
ợng và vi lợng của 17 nguyên tố trong một số mẫu mô thực vật, ví dụ hàm l-
ợng Cu và Pb trong lá thông là 3,0 0,3 àg/g và 10,8 0,5 àg/g [27].
Lần đầu tiên tại Việt Nam, các tác giả Vũ Hoàng Minh, Nguyễn Tiến L-
ợng, Phạm Luận, Trần Tứ Hiếu đã áp dụng thành công phơng pháp phổ ICP-
AES để xác định chính xác các nguyên tố đất hiếm trong mẫu địa chất Việt
Nam [34].
1.4.2.1.2.Phơng pháp phổ hấp thụ nguyên tử (AAS) [1]
Bằng cách chiếu vào đám hơi nguyên tử tự do của nguyên tố cần phân
tích một chùm tia sáng đơn sắc có năng lợng phù hợp, có độ dài sóng trùng
với các vạch phổ phát xạ đặc trng của nguyên tố đó, chúng sẽ hấp thụ các tia
sáng và sinh ra phổ hấp thụ nguyên tử. Dựa vào tín hiệu phổ này ta sẽ xác
định đợc hàm lợng nguyên tố cần phân tích.
Sử dụng phép đo AAS, ngời ta có thể phân tích đợc lợng vết của hầu hết
các kim loại và cả những hợp chất hữu cơ hay các anion không có phổ hấp thụ
nguyên tử với độ ổn định, độ nhạy, độ chính xác và nhất là độ ổn định cao.
ở nhiều nớc trên thế giới, nhất là các nớc phát triển, phơng pháp phân
tích AAS đã trở thành phơng pháp tiêu chuẩn để định lợng nhiều kim loại [1].

Sử dụng phơng pháp này, John Bishop đã xác định lợng vết của một số
nguyên tố Ag, Bi, Cu, Sb, Ni trong hợp kim chì - thiếc và đạt đợc các kết quả
sau : Ag 41,15àg/g ; Bi 11àg/g ; Cu 3,7àg/g ; Sb 59àg/g và Ni 0,15àg/g [30].
Xác định Pb trong một số mẫu sinh học bằng phơng pháp phổ hấp thụ
nguyên tử sử dụng hệ thống bơm dòng chảy tách và làm giàu trực tiếp dựa
trên sự hấp phụ cặp ion, các tác giả Guan Hong Tao, Zhaolun Fang đã chuyển
Pb sang dạng anion phức iotchì, sau đó cho hấp phụ trực tiếp lên một vi cột
cùng với cation [NH
4
(C
4
H
9
)
4
]
+
tạo thành cặp ion. Kết quả cho thấy giới hạn
14
Website: Email : Tel : 0918.775.368
Khoá luận tốt nghiệp Vi thị Mai Lan
phát hiện của phơng pháp là 3àg/L với độ lệch chuẩn là 2% ở nồng độ 30àg/L
; 3,1% ở nồng độ 50àg/L và xác định đợc hàm lợng Pb trong lá đào
1,010,04àg/g , trong mẫu bột gạo là 0,780,05àg/g [27] .
Nghiên cứu tóc của những trẻ em mắc chứng gặp khó khăn trong việc
đọc, D.Capel và cộng sự đã áp dụng phép đo AAS để định lợng Cu, Pb với kết
quả là Cu :57àg/g ; Pb :16àg/g [29] .
ở Việt Nam, tuy mới tiếp thu kỹ thuật phân tích phổ AAS , nhng đã có
rất nhiêu công trình khoa học nghiên cứu và ứng dụng thành công phơng pháp
này để xác định các kim loại trong nhiều đối tợng mẫu khác nhau .

Với đề tài nghiên cứu xác định Cu, Zn trong huyết thanh bằng phép đo
AAS , các tác giả Phạm Luận, Đặng Quang Ngọc, Trần Tứ Hiếu, Lơng Thuý
Quỳnh đã xây dựng và đề xuất một quy trình phân tích với độ nhạy đến 0,03
ppm và sai số nhỏ hơn 12% , kết quả phân tích là: hàm lợng Cu trong huyết
thanh 1,2ppm tuỳ theo giới tính, độ tuổi và địa d [34] .
Sử dụng phơng pháp phổ hấp thụ nguyên tử, tác giả Lê Lan Anh và cộng
sự đã xác định hàm lợng Pb trong tóc, nớc tiểu và máu với các kết quả là :
hàm lợng Pb trung bình trong tóc là 15,152àg/g đối với ngời bình thờng ;
49,87,9 àg/g đối với ngời tiếp xúc thờng xuyên với xăng dầu và 86,01
12,7àg/g với những bệnh nhân thấm nhiễm Pb [35].
Xác định các kim loại nặng trong các mẫu thịt cá bằng phép đo AAS ,
Dr.Phạm Luận và cộng sự đã thu đợc một số kết quả sau : giới hạn phát hiện
đối với Cu , Pb là 0,05 và 0,1ppm ; giới hạn trên của vùng tuyến tính là Cu
3,5ppm ; Pb 8ppm và sai số mắc phải trong vùng nồng độ 0,5 - 2ppm nhỏ hơn
15% [22].
1.4.2.1.3.Phơng pháp trắc quang [2]
Phân tích trắc quang là phơng pháp phân tích dựa trên việc đo phổ UV-
VIS của những chất có khả năng hấp thụ năng lợng chùm sáng để tạo ra phổ
hấp thụ phân tử và cả những chất không có phổ UV-VIS bằng cách cho tác
15
Website: Email : Tel : 0918.775.368
Khoá luận tốt nghiệp Vi thị Mai Lan
dụng với một thuốc thử thích hợp tạo ra hợp chất phức bền có khả năng hấp
thụ tia bức xạ và cho phổ UV-VIS nhạy.
Pb
2+
không có phổ hấp thụ phân tử UV-VIS , do đó ta chuyển nó về dạng
chì-dithizonat Pb(C
13
H

12
N
4
S)
2
khi cho tác dụng với dithizon
(diphenyldithiocacbazon C
13
H
12
N
4
S hay H
2
Dz ) trong môi trờng pH=5ữ6 :
Pb
2+
+ 2H
2
Dz = Pb(HDz)
2
+ 2H
+
(xanh) (đỏ)
Phức này đợc chiết vào dung môi hữu cơ CCl
4
(hoặc CHCl
3
) và đem đo
mật độ quang tại bớc sóng = 510 nm, biết mật độ quang ta có thể xác định

nồng độ của Pb với giới hạn phát hiện là 0,05 ppm [25].
Ta cũng có thể xác định Cu bằng cách đo mật độ quang của phức Cu-
dithizonat tại bớc sóng = 545 nm với độ nhạy 0,003ppm [24].
Bằng phơng pháp trắc quang, các tác giả Trần Thúc Bình, Trần Tứ Hiếu,
Phạm Luận đã xác định Cu, Ni, Mn, Zn trong cùng hỗn hợp theo phơng pháp
Vierod cải tiến bằng Pyridin-azo-naphtol (PAN) với sai số < 4% ở những bớc
sóng khác nhau [36].
1.4.2.2.Các phơng pháp điện hoá
1.4.2.2.1.Phơng pháp cực phổ [6, 7, 23, 25]
Cực phổ là một phơng pháp Von-Ampe trong đó ngời ta sử dụng điện
cực giọt thuỷ ngân rơi là điện cực làm việc. Bằng cách phân cực điện cực giọt
thuỷ ngân bằng một điện áp một chiều biến thiên tuyến tính với thời gian để
nghiên cứu quá trình khử cực của chất phân tích trên điện cực đó và thông qua
chiều cao của đờng cong von-ampe ta có thể định lợng đợc ion kim loại cần
xác định trong dung dịch ghi cực phổ .
Để áp dụng phơng pháp này, hoạt tính cực phổ của Cu đã đợc nghiên cứu
với rất nhiều chất nền (là các chất điện ly trơ) khác nhau và có một số nền đặc
biệt thích hợp cho phép định lợng nguyên tố này. Trong nền NH
3
, pyridin,
thiocyanat và clorua đậm đặc, Cu
2+
bị khử theo hai nấc Cu
2+
Cu
+
,Cu
+
Cu
0

,
mỗi bậc cho một sóng cực phổ riêng và để định lợng Cu ngời ta sử dụng sóng
thứ hai. Cũng có thể xác định Cu trong nền Na tartrate 0,4M + NaH tartrate
16
Website: Email : Tel : 0918.775.368
Khoá luận tốt nghiệp Vi thị Mai Lan
0,1M + gelatin (< 0,05%) với thế nửa sóng là - 0,09 V. Để khử oxy hoà tan
trong dung dịch, ngời ta sử dụng Na
2
SO
3

Bằng phơng pháp này , có thể xác định Pb một cách hiệu quả cả trong
nền axit và nền bazơ. Một trong những nền axit tốt nhất là Na tartrate 0,4M +
NaH tartrate 0,1M (cho pH = 4,5) và một lợng nhỏ gelatin ( 0,01%), nếu có
mặt Bi
3+
thì nồng độ gelatin phải 0,005% với thế nửa sóng là E
1/2
= - 0,48V.
Trong nền bazơ, ví dụ nh NaOH 1M , Pb tồn tại ở dạng ion HPbO
2
-
cũng bị
khử rất dễ dàng với E
1/2
= - 0,755V [24].
Do có độ nhạy và độ chính xác cao, các phơng pháp cực phổ xung vi
phân và von-ampe hoà tan anot với điện cực màng thuỷ ngân đã đợc các tác
giả Trịnh Xuân Giản, Trịnh Anh Đức, Lê Đức Liêm sử dụng để xác định dạng

liên kết vết Pb trong nớc biển, kết quả cho thấy vết Pb có tồn tại trong nớc
biển với dung lợng liên kết 2,95 àg/L [37].
1.4.2.2.2.Phơng pháp Von-Ampe hoà tan [6, 7]
Chỉ bằng một máy cực phổ tự ghi thông thờng và một cực giọt thuỷ ngân
treo hoặc một cực rắn đĩa quay bằng than thuỷ tinh, ngời ta có thể xác định đ-
ợc gần 30 kim loại bằng phơng pháp Von-ampe hoà tan (Ag, As, Au, Bi, Cd,
Co, Cu, Ge, Hg, K, Mg, Ni, Pb, Zn, ) trong khoảng nồng độ n.10
-9
đến n.10
-6
mol/L với độ chính xác khá cao .
Để tiến hành phân tích bằng phơng pháp Von-Ampe hoà tan ngời ta
dùng bộ thiết bị gồm một máy cực phổ tự ghi và một bình điện phân gồm hệ 3
điện cực : cực làm việc là cực giọt thuỷ ngân tĩnh hoặc cực đĩa rắn, cực so
sánh (cực Calomen hay cực bạc clorua) có thế không đổi và cực phụ trợ Pt .
Quá trình phân tích gồm 2 giai đoạn :
- Giai đoạn làm giàu chất phân tích lên bề mặt điện cực đo (cực làm
việc) dới dạng một kết tủa (kim loại , hợp chất khó tan) ở thế thích hợp và
không đổi trong suốt quá trình điện phân.
- Giai đoạn hoà tan kết tủa đã dợc làm giàu và ghi đờng cong hoà tan.
Các đại lợng điện hoá (thế hay dòng) ghi đợc trong quá trình hoà tan tỷ
lệ thuận với lợng chất kết tủa trên bề mặt điện cực cũng nh nồng độ chất phân
tích.
17
Website: Email : Tel : 0918.775.368
Khoá luận tốt nghiệp Vi thị Mai Lan
Sử dụng bình điện hoá dòng chảy trong phơng pháp Von-Ampe hoà tan
xung vi phân trong dòng chảy, các tác giả Trần thị Thu Nguyệt, Trần Thu
Quỳnh, Từ Vọng Nghi xác định một số kim loại nặng trong nớc cho kết quả
đo với độ chính xác và lặp lại cao. Nghiên cứu cho thấy dung dịch nền thích

hợp để xác định Cu, Pb là : HCl 0,02M + KCl 0,1M ; Hg
2+
10
-4
M , thế điện
phân làm giàu là -1,0 V. Thế pic hoà tan của chúng là Cu
2+
: -0,09V ; Pb
2+
:
-0,5V với sai số không vợt quá 4% khi phân tích nồng độ cỡ 10
-6
M [38].
Xác định lợng vết Pb trong mẫu nớc bằng phơng pháp Von-ampe hoa tan
anot sử dụng điện cực màng thuỷ ngân, tác giả Nguyễn Quốc Tuấn và Nguyễn
Ngọc Châm đã đo đợc thế pic của Pb khoảng -0,48V trong điều kiện đo :
pH=2 (môi trờng axxit HCl) , khoảng quét thế từ - 0,35 đến -0,74 mV. Giới
hạn phát hiện của phơng pháp là 1ppm với sai số từ 2 đến 5% [39].
18
Website: Email : Tel : 0918.775.368
Khoá luận tốt nghiệp Vi thị Mai Lan
Phần II
Đối tợng và phơng pháp nghiên cứu
2.1. Đối tợng , mục tiêu và phơng pháp nghiên cứu
Không chỉ là một loại rau gia vị hết sức phổ biến, tỏi còn đợc biết đến
nh một vị thuốc dân gian mà tác dụng dợc lý của nó cho đến nay đã đợc khoa
học nghiên cứu và chứng minh một cách khá rõ ràng và đầy đủ. Tác dụng
đích thực của tỏi là tác dụng tổng thể của hàng trăm hoạt chất, trong đó các
khoáng vi lợng và enzym đóng vai trò không kém phần quan trọng .
Mặt khác, Việt Nam ta là một trong những nớc tiềm tàng một nguồn tài

nguyên dợc thảo vô cùng phong phú và đa dạng, trong đó tỏi Việt Nam đợc
đánh giá qua cảm quan tơng đối khá cao so với tỏi Trung Quốc, Mỹ, Pháp,
Vì thế trong vài năm gần đây, một số công ty sản xuất Việt Nam đã chế biến
từ tỏi thành nhiều sản phẩm đặc chế dới dạng đơn thuần hoặc phối hợp và đợc
bán rộng rãi trên thị trờng [13], [11].
Do đó việc xác định hàm lợng các kim loại lợng vết, nhất là các kim loại
độc hại ( Cu, Pb) trong củ tỏi cũng nh các sản phẩm từ tỏi là vô cùng cần thiết
nhằm đánh giá, kiểm định chất lợng của chúng và góp phần bảo vệ sức khoẻ
cộng đồng .
Với điều kiện trang thiết bị nghiên cứu hiện có , dới sự hớng dẫn của
thầy Phạm Luận ,trong bản khoá luận này chúng tôi nghiên cứu ứng dụng kỹ
thuật phổ hấp thụ nguyên tử ngọn lửa (F-AAS) để tìm các điều kiện phù hợp
xây dựng một quy trình phân tích xác định hàm lợng Cu, Pb trong tỏi và các
chế phẩm của nó .
Chúng tôi tiến hành nghiên cứu các vấn đề sau :
- Khảo sát và chọn các điều kiện đo phổ Cu, Pb .
- Khảo sát chọn điều kiện nguyên tử hoá mẫu.
- Nghiên cứu các yếu tố ảnh hởng đến việc xác định Cu, Pb bằng phép đo F-
AAS .
- Khảo sát, xác định khoảng tuyến tính và xây dựng đờng chuẩn của Cu,Pb.
- Xác định giới hạn phát hiện, đánh giá sai số và độ lặp lại của phơng pháp.
- Nghiên cứu chọn cách xử lý mẫu.
19
Website: Email : Tel : 0918.775.368
Khoá luận tốt nghiệp Vi thị Mai Lan
- ứng dụng phơng pháp đã đề xuất để xác định Cu, Pb trong củ tỏi và các sản
phẩm của nó .
2.2.Giới thiệu phơng pháp phổ hấp thụ nguyên tử (AAS)
Phép đo AAS là một kỹ thuật phân tích hoá lý đã và đang đợc ứng dụng
rộng rãi trong nhiều ngành khoa học kỹ thuật, trong sản xuất công nghiệp,

nông nghiệp, y dợc , địa chất, hoá học. ở nhiều nớc trên thế giới, nhất là các
nớc phát triển, phơng pháp phân tích phổ AAS đã trở thành một phơng pháp
tiêu chuẩn để phân tích lợng vết các kim loại trong nhiều đối tợng mẫu khác
nhau nh đất, nớc ,không khí, dợc phẩm, các mẫu y sinh học,
Với các trang bị và kỹ thuật hiện nay, bằng phơng pháp phân tích này
ngời ta có thể định lợng đợc hầu hết các kim loại (khoảng 65 nguyên tố) và
một số á kim đến giới hạn nồng độ cỡ ppm bằng kỹ thuật F-AAS và đến nồng
độ ppb bằng kỹ thuật ETA-AAS với sai số không lớn hơn 15% [1].
2.2.1.Nguyên tắc của phép đo
Cơ sở lý thuyết của phép đo này là sự hấp thụ năng lợng bức xạ đơn sắc
của nguyên tử tự do ở trạng thái hơi (khí) khi chiếu một chùm tia sáng có bớc
sóng xác định qua đám hơi của nguyên tố cần phân tích trong môi trờng hấp
thụ. Vì thế muốn thực hiện phép đo phổ hấp thụ nguyên tử của một nguyên tố
cần phải thực hiện các quá trình sau:
1. Chế biến mẫu phân tích về dạng dung dịch phù hợp.
2. Hoá hơi và nguyên tử hóa dung dịch mẫu phân tích, nhờ đó chúng ta
có đợc đám hơi các nguyên tử tự do của nguyên tố phân tích. Đám hơi này
chính là môi trờng hấp thụ bức xạ.
3. Chiếu chùm tia sáng bức xạ đặc trng của nguyên tố cần phân tích qua
đám hơi nguyên tử tự do, các nguyên tử của nguyên tố cần xác định trong
đám hơi đó sẽ hấp thụ những tia bức xạ nhất định và sinh ra phổ hấp thụ của
nó.
4.Tiếp đó nhờ một hệ thống máy quang phổ ngời ta thu toàn bộ chùm
sáng, phân ly và chọn một vạch phổ hấp thụ của nguyên tố cần phân tích để
đo cờng độ của nó.
20
Website: Email : Tel : 0918.775.368
Khoá luận tốt nghiệp Vi thị Mai Lan
Trong một giới hạn nhất định của nồng độ, giá trị cờng độ này phụ thuộc
tuyến tính vào nồng độ C của nguyên tố cần phân tích trong mẫu theo phơng

trình:
A

= k.C
Trong đó, A

: cờng độ của vạch phổ hấp thụ
k : hằng số thực nghiệm
C : nồng độ nguyên tố xác định trong mẫu đo phổ
2.2.2.Trang bị của phép đo F-AAS
Dựa vào nguyên tắc của phép đo, ta có thể mô tả hệ thống trang bị của
máy đo phổ hấp thụ nguyên tử bao gồm các phần cơ bản sau :
Phần 1. Nguồn phát chùm tia bức xạ đơn sắc của nguyên tố phân tích để
chiếu vào môi trờng hấp thụ chứa các nguyên tử tự do. Đó là các đèn Catot
rỗng (HCL- Hollow Cathode Lamp), hay các đèn phóng điện không điện cực
(EDL- Electrodeless Discharge Lamp), đèn phát phổ liên tục đã đợc biến điệu
(D
2
-Lamp, W
2
-Lamp ).
Hình 2 : Sơ đồ nguyên tắc cấu tạo hệ thống máy F-AAS
Phần 2. Hệ thống nguyên tử hóa mẫu phân tích. Hệ thống này đợc chế
tạo theo hai loại kỹ thuật nguyên tử hóa mẫu : kỹ thuật nguyên tử hóa mẫu
21
3
1
2
4
C

2
H
2
Không khí
Dung dịch mẫu
Thải
Website: Email : Tel : 0918.775.368
Khoá luận tốt nghiệp Vi thị Mai Lan
bằng ngọn lửa đèn khí (F-AAS) và kỹ thuật nguyên tử hóa mẫu không ngọn
lửa (ETA-AAS).
Hệ thống nguyên tử hóa mẫu bằng ngọn lửa gồm:
-Bộ phận dẫn mẫu vào buồng aerosol hóa và thực hiện quá trình aerosol
hóa mẫu (tạo thể sol khí).
-Đèn nguyên tử hóa mẫu (burner head) để đốt cháy hỗn hợp khí có chứa
mẫu ở thể sol khí.
Phần 3. Là máy quang phổ, nó là bộ đơn sắc, có nhiệm vụ thu, phân ly,
và chọn tia sáng (vạch phổ) cần đo hớng vào nhân quang điện để phát hiện tín
hiệu hấp thụ AAS của vạch phổ.
Phần 4. Hệ thống chỉ thị cờng độ hấp thụ của vạch phổ. Hệ thống này có
thể là các trang bị :
- Điện kế chỉ năng lợng hấp thụ ( E) của vạch phổ,
- Máy tự ghi pic của vạch phổ (Recorder),
- Bộ hiện số Digital,
- Bộ máy tính và máy in (Printer),
- Máy tích phân ( Intergrater).
2.3.Thiết bị, hoá chất , dụng cụ cho quá trình nghiên cứu
* Thiết bị : Để nghiên cứu xác định Cu, Pb bằng kỹ thuật quang phổ hấp thụ
nguyên tử ngọn lửa (F-AAS), chúng tôi sử dụng hệ thống máy quang phổ hấp
thụ và phát xạ nguyên tử Model SP-9/800 ( hãng Philips Pye Unicam ). Đi
kèm với máy còn có các trang thiết bị nh máy nén không khí, bình khí

acetylen tinh khiết (> 99,9%), các đèn Catot rỗng (HCL) của các nguyên tố
Cu, Pb .
* Hoá chất :
- Dung dịch chuẩn Cu, Pb 1000 ppm trong HNO
3
2%.
- Các axit đặc HCl 36% , HNO
3
65% loại Specpure (Merck).
- Các dung dịch nền: NH
4
Ac 10%, NH
4
Cl 10% , NaAc 10% và LaCl
3
10% loại pA.
- Các dung dịch gốc của các kim loại Na, K, Ca, Mg, Al, Fe, Mn, Cd,
Zn, Co, Ni, loại pA.
22
Website: Email : Tel : 0918.775.368
Khoá luận tốt nghiệp Vi thị Mai Lan
- Dung dịch H
2
O
2
30% loại Specpure (Merck).
Tất cả các loại hoá chất pA đều đợc kiểm tra lại bằng phép đo F-AAS,
nếu có vết Cu và Pb thì phải chiết để loại bỏ bằng dung môi CCl
4
có thuốc

thử tạo phức APDC (Amoni Pirolydin Dithio Cacbamat).
* Dụng cụ :
- Pipet các loại 1, 5, 10 mL ; micropipet 200, 1000 àL .
- Bình định mức 25, 50, 100 mL.
- Bình Kendan.
- Cốc thuỷ tinh chịu nhiệt , ống đong, phễu chiết, chén nung,
23
Website: Email : Tel : 0918.775.368
Khoá luận tốt nghiệp Vi thị Mai Lan
Phần III
Kết quả nghiên cứu và bàn luận
3.1.Khảo sát các điều kiện đo phổ của Cu và Pb
Để quá trình phân tích đạt kết quả tốt, việc nghiên cứu để phát hiện và
chọn các thông số đo phù hợp với mục đích phân tích định lợng các nguyên tố
vi lợng trong mỗi đối tợng mẫu là một công việc hết sức cần thiết và quan
trọng trong kỹ thuật F-AAS .
3.1.1.Chọn vạch đo
Khi nguyên tử của một nguyên tố ở trạng thái tự do, nó có khả năng hấp
thụ các bức xạ có bớc sóng nhất định ứng đúng với các tia bức xạ mà nó phát
ra trong quá trình phát xạ . Nhng nguyên tử không hấp thụ tất cả các bức xạ
đó, quá trình hấp thụ chỉ xảy ra đối với các vạch phổ nhậy, đặc trng của
nguyên tố. Do đó chúng ta phải khảo sát để chọn đợc những bớc sóng (vạch
đo) có độ nhạy, độ hấp thụ lớn nhất và tránh đợc sự chen lấn của vạch phổ các
nguyên tố khác.
Theo W.J.Price [25], Cu và Pb có các vạch phổ đặc trng tơng ứng với độ
nhạy và cờng độ hấp thụ nh trong bảng 1:
Bảng 1. Các vạch phổ đặc trng của Cu và Pb
Cu Pb
(nm)
Độ nhạy

(ppm)
Cờng độ
Hấp thụ
(nm)
Độ nhạy
(ppm)
Cờng độ
Hấp thụ
324,8 0,025 0,74 217,0 0,08 0,39
327,4 0,050 0,38 283,3 0,2 0,21
217,9 0,10 0,011 216,4 3,2 -
216,5 0,15 - 368,4 8,0 -
222,6 0,50 0,004
Với yêu cầu xác định vi lợng, chúng tôi chọn vạch phổ của Cu là 324,8
nm và của Pb là 217,0 nm vì các vạch phổ này cho độ nhạy và độ hấp thụ cao
nhất .
Tuy nhiên, trong mẫu phân tích thờng tồn tại các nguyên tố khác có vạch
phổ gần với vạch phổ nhạy của nguyên tố cần xác định. Mặc dù các vạch phổ
này không nhạy, nhng do nồng độ lớn nên chúng có thể chen lấn các vạch
phân tích làm cho việc đo cờng độ vạch phổ phân tích rất khó khăn và thiếu
24
Website: Email : Tel : 0918.775.368
Khoá luận tốt nghiệp Vi thị Mai Lan
chính xác. Do đó ta phải khảo sát xem có sự ảnh hởng của các nguyên tố có
vạch phổ gần với vạch phổ của nguyên tố phân tích không. Kết quả khảo sát
đợc chỉ ra ở bảng 3 và 4 :
Bảng 2. Các nguyên tố có vạch phổ gần với vạch phổ phân tích của Cu
và Pb [32]
Nguyên tố
Đối với Cu ( = 324,8 nm) Đối với Pb( = 217,0 nm)

Fe Mn Co Fe Ni
Vạch phổ (nm) 324,739 324,754 324,700 216,995 217,006
Bảng 3. ảnh hởng của Fe, Mn, Co đối với Cu
Mẫu Hpic
TB
(cm) Sai số (%)
Cu 1ppm 1,68 0
Cu 1ppm + Fe 5ppm 1,63 2,98
Cu 1ppm + Fe 10ppm 1,67 0,59
Cu 1ppm + Mn 5ppm 1,63 2,98
Cu 1ppm + Mn 10ppm 1,65 1,78
Cu 1ppm + Co 5ppm 1,65 1,78
Cu 1ppm + Co 10ppm 1,65 1,78
Cu 1ppm + Fe, Mn, Co (5ppm) 1,67 0,59
Cu 1ppm + Fe, Mn, Co (10ppm) 1,68 0
Bảng 4. ảnh hởng của Fe, Ni đối với Pb
Mẫu Hpic
TB
(cm) Sai số (%)
Pb 2ppm 1,08 0
Pb 2ppm + Fe 5ppm 1,12 3,70
Pb 2ppm + Fe 10ppm 1,13 4,62
Pb 2ppm + Ni 5ppm 1,10 1,85
Pb 2ppm + Ni 10ppm 1,08 0
Pb 2ppm + Fe, Ni (5ppm) 1,10 1,85
Pb 2ppm + Fe, Ni (10ppm) 1,08 0
Kết quả thực nghiệm trong bảng 3 và 4 cho thấy tại các vạch phổ đã
chọn của các nguyên tố cần phân tích không bị ảnh hởng bởi các nguyên tố
khác trong mẫu có vạch phổ gần vạch phổ phân tích.
3.1.2. Chọn khe đo của máy quang phổ

Chùm tia phát xạ cộng hởng của nguyên tố cần xác định sau khi đi qua
môi trờng hấp thụ sẽ hớng vào khe đo của hệ thống đơn sắc và vào hệ chuẩn
trực, rồi đợc phân ly để chọn một tia cần đo. Nh vậy chùm sáng đa sắc đợc
chuẩn trực, phân ly và sau đó chỉ một vạch phổ cần đo đợc hớng vào khe ra
của bộ đơn sắc và tác dụng vào nhân quang điện sinh ra tín hiệu đo để xác
định cờng độ vạch phổ hấp thụ. Do đó khe đo của máy phải đợc chọn cho
từng vạch phổ sao cho tín hiệu đủ nhạy, đạt độ ổn định cao và loại bỏ đợc
25