nghiên cứu xác định hàm lượng của chì, cadmi trong một số mẫu mỹ phẩm bằng phương pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử không ngọn lửa ( gf - aas

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN




LÊ THỊ PHƯƠNG DUNG




NGHIÊN CỨU XÁC ĐỊNH HÀM LƯỢNG CỦA CHÌ, CADMI
TRONG MỘT SỐ MẪU MỸ PHẨM BẰNG PHƯƠNG PHÁP
QUANG PHỔ HẤP THỤ NGUYÊN TỬ KHÔNG NGỌN LỬA ( GF-
AAS)




LUẬN VĂN THẠC SĨ





HÀ NỘI - 2012

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN

LÊ THỊ PHƯƠNG DUNG



NGHIÊN CỨU XÁC ĐỊNH HÀM LƯỢNG CỦA CHÌ,
CADMI TRONG MỘT SỐ MẪU MỸ PHẨM BẰNG PHƯƠNG
PHÁP QUANG PHỔ HẤP THỤ
KHÔNG NGỌN LỬA (GF-AAS)



Chuyên ngành: Hóa Phân Tích
Mã số: 604429


LUẬN VĂN THẠC SĨ
NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS.TS LÊ NHƯ THANH







HÀ NỘI – 2012

MỤC LỤC

CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN….……………………………………………… 2
1.1.Tổng quan về mỹ phẩm………………………………………………… 2
1.2. Tổng quan về chì, Cadmi……………………………………………………….3
1.2.1. Tổng quan về Cadmi……………………………………………………….3
1.2.1.1 Giới thiệu chung về Cadmi (Cd) [3, 7, , 16, 17] ___________________ 3
1.2.1.2. Tính chất của Cadmi [3, 4, 23, 24] ___________________________ 4
1.2.1.3. Tác dụng sinh hóa của Cadmi [4, 11, 9, 23] _____________________ 6
1.2.1.4. Các ứng dụng của Cd [23, 24]_______________________________ 7
1.2.2. Tổng quan về chì (Pb)…………………………………………………… 8
1.2.2.1 Giới thiệu chung về Pb……………………………………………….8
1.2.2.2. Tính chất của Pb…………………………………………………… 9
1.2.2.3. Vai trò, chức năng và sự nhiễm độc chì [4]……………………… 10
1.3. Các phƣơng pháp xác định chì, cadmi…………………………… 12
1.3.1. các phương pháp chiết tách cation kim loại[23]. ________________________ 12
1.3.1.1. Phƣơng pháp chiết ______________________________________ 12
1.3.1.2. Phƣơng pháp chiết pha rắn [11], [5], [33], [26] __________________ 13
1.4. Các phƣơng pháp xác định 14
1.4.1. Phương pháp phân tích hóa học ____________________________________ 14
1.4.2. Phƣơng pháp phân tích khối lƣợng 14
1.4.3. Phƣơng pháp phân tích thể tích 14
1.4.4. Các phương pháp điện hóa [20, 23] __________________________________ 14
1.4.4.1. Phƣơng pháp đo điện thế bằng điện cực chọn lọc ion _____________ 14
1.4.4.2. Phƣơng pháp cực phổ ____________________________________ 15
1.4.4.3. Phƣơng pháp Vôn-Ampe hòa tan ___________________________ 16
1.4.5. Các phương pháp quang phổ [ 12, 13, 9, 18] ___________________________ 17
1.4.5.1. Phƣơng pháp phổ phát xạ nguyên tử (AES) ___________________ 17
Lê Thị Phƣơng Dung- K20 Cao Học Hóa
Trƣờng Đại Học Khoa Học Tự nhiên - ĐHQGHN

1.4.5.2. Phƣơng pháp phổ hấp thụ phân tử UV-VIS ____________________ 17

1.4.5.3. Phƣơng pháp phổ hấp thụ nguyên tử (AAS) ___________________ 18
1.4.5.4. Phƣơng pháp phổ khối plasma cao tần cảm ứng ICP-MS _________ 19
1.4.6. Các phương pháp sắc ký___________________________________________ 20
1.4.6.1. Phƣơng pháp sắc ký khí __________________________________ 20
1.4.6.2. Phƣơng pháp sắc ký lỏng hiệu năng cao (HPLC) ________________ 21
Chƣơng 2: THỰC NGHIỆM……………………………………………………….22
2.1. Đối tƣợng, nội dung và phƣơng pháp nghiên cứu……………………… 22
2.1.1. Đối tƣợng nghiên cứu……………………………………………………22
2.1.2. Nội dung nghiên cứu…………………………………………………… 22
2.2. Giới thiệu về phƣơng pháp phổ hấp thụ nguyên tử [14, 27]………………… 22
2.2.1. Nguyên tắc của phƣơng pháp AAS…………………………………… 22
2.2.2. Hệ thống, trang thiết bị của phép đo AAS……………………………….23
2.3. Trang thiết bị. dụng cụ và hóa chất…………………………………… 25
2.3.1. Hệ thống máy phổ ________________________________________________ 25
2.3.2. Hóa chất và dụng cụ ______________________________________________ 26
2.3.2.1. Hóa chất _____________________________________________ 26
2.3.2.2. Dụng cụ 26
Chƣơng 3: THỰC NGHIỆM VÀ THẢO LUẬN KẾT QUẢ…………………… 29
3.1. Khảo sát điều kiện đo phổ GF-AAS của Cd và Pb……………………… 29
3.1.1. Khảo sát chọn vạch đo phổ _________________________________ 29
3.1.2. Khảo sát khe đo của máy phổ hấp thụ nguyên tử _______________________ 30
3.1.3. Khảo sát cường độ dòng đèn catot rỗng (HCL) _________________________ 31
3.2. Khảo sát các điều kiện nguyên tử hóa mẫu……………………………………32
3.2.1. Khảo sát nhiệt độ sấy _____________________________________________ 32
3.2.2. Khảo sát nhiệt độ tro hóa luyện mẫu _________________________________ 33
3.2.3. Khảo sát nhiệt độ nguyên tử hóa ____________________________________ 34
3.3. Khảo sát các yếu tố ảnh hƣởng đến phép đo GF-AAS……………………… 36
Lê Thị Phƣơng Dung- K20 Cao Học Hóa
Trƣờng Đại Học Khoa Học Tự nhiên - ĐHQGHN

3.3.1. Ảnh hưởng của axit ______________________________________________ 36
3.3.2. Khảo sát ảnh hưởng của chất cải biến nền ____________________________ 37
3.3.3. Khảo sát ảnh hưởng của các cation __________________________________ 40
3.3.3.1. Khảo sát ảnh hƣởng của cation kim loại kiềm __________________ 41
3.3.3.2. Khảo sát ảnh hƣởng của kim loại kiềm thổ ____________________ 41
3.3.3.3. Khảo sát ảnh hƣởng của các kim loại nặng hóa trị II và hóa trị III ____ 42
3.3.3.4. Ảnh hƣởng của các anion _________________________________ 43
3.4. Phƣơng pháp đƣờng chuẩn đối với phép đo GF-AAS…………………………43
3.4.1. Khảo sát xác định khoảng tuyến tính _________________________________ 43
3.4.2. Xây dựng đƣờng chuẩn, giới hạn phát hiện, giới hạn định
lƣợng……… 436
3.4.3. Kiểm tra hằng số trong phương trình hồi quy __________________________ 49
3.4.4. Xác định giới hạn phát hiện (LOD) và giới hạn định lượng (LOQ) _________ 51
3.4.4.1. Giới hạn phát hiện (LOD) _________________________________ 51
3.4.4.2. Giới hạn định lƣợng (LOQ)……………………………………… 51
3.4.5. Tính nồng độ chất phân tích dựa trên đường chuẩn ____________________ 52
3.4.6. Đánh giá sai số và độ lặp lại của phép đo _____________________________ 52
3.5. Khảo sát chọn điều kiện xử lý mẫu………………………………………… 55
3.6. Thực nghiệm đo phổ và tính toán kết quả…………………………………… 56
3.6.1. Xác định Cd, Pb bằng phương pháp đường chuẩn và đánh giá hiệu suất thu hồi
______________________________________________________________________ 57
3.6.1.1. Xác định Cd, Pb bằng phƣơng pháp đƣờng chuẩn _______________ 57
3.6.1.2. Kết quả đo phổ GF- AAS so sánh với ICP-MS _________________ 60
3.6.2. Xác định Cd bằng phương pháp thêm chuẩn __________________________ 62
3.6.2.1. So sánh kết quả phƣơng pháp đƣờng chuẩn và thêm chuẩn……… 70
3.6.2.2. So sánh với kết quả ICP-MS _______________________________ 71
3.7. Kết quả mẫu thực 73
TÀI LIỆU TIẾNG VIỆT _______________________________________________ 76
Lê Thị Phƣơng Dung- K20 Cao Học Hóa
Trƣờng Đại Học Khoa Học Tự nhiên - ĐHQGHN

DANH MỤC BẢNG BIỂU

Bảng 1: Khảo sát chọn vạch đo phổ của Cd 29
Bảng 2: Khảo sát chọn vạch đo phổ của Pb 29
Bảng 3: Khảo sát khe đo của máy phổ hấp thụ nguyên tử đối với Cd 30
Bảng 4: Khảo sát khe đo của máy phổ hấp thụ nguyên tử đối với Pb 30
Bảng 5: Khảo sát cƣờng độ dòng đèn đến kết quả đo phổ đối với Cd 31
Bảng 6: Ảnh hƣởng cƣờng độ dòng đèn đến kết quả đo phổ đối với Pb 32
Bảng 7: Các điều kiện tro hóa mẫu đối với Cd 33
Bảng 8: Các điều kiện tro hóa mẫu đối với Pb 34
Bảng 9: Các điều kiện nguyên tử hóa mẫu đối với Cd: 35
Bảng 10: Các điều kiện nguyên tử hóa mẫu đối với Pb 35
Bảng 11: Ảnh hƣởng của các axit đối với Cd 37
Bảng 12: Ảnh hƣởng của các axit đối với Pb 37
Bảng 13: Ảnh hƣởng của một số chất cải biến đến đo phổ của Cd: 38
Bảng 14: Ảnh hƣởng của một số chất cải biến đến đo phổ đối với Pb 39
Bảng 15: Khảo sát sơ bộ thành phần các nguyên tố trong mỹ phẩm bằng ICP-MS 41
Bảng 16: Khảo sát ảnh hƣởng của các cation kim loại kiềm 41
Bảng 17: khảo sát ảnh hƣởng của các kim loại kiềm thổ 42
Bảng 18: Khảo sát ảnh hƣởng của các kim loại nặng hóa trị II, III 42
Bảng 19: Kết quả khảo sát khoảng tuyến tính của Cd 44
Bảng 20: Kết quả khảo sát khoảng tuyến tính của Pb: 45
Bảng 21: kết quả xác định đƣờng chuẩn của Cd: 46
Bảng 22: kết quả xác định đƣờng chuẩn của Pb: 48
Bảng 23: Kết quả sai số và độ lặp lại của phép đo đối với Cd 53
Bảng 24: Kết quả sai số và độ lặp lại của phép đo đối với Pb 54
Bảng 25: Tổng kết các điều kiện đƣợc chọn để đo phổ GF-AAS 55

Lê Thị Phƣơng Dung- K20 Cao Học Hóa
Trƣờng Đại Học Khoa Học Tự nhiên - ĐHQGHN

Bảng 26: Thời gian phá mẫu trong bình Kendal và kết quả xác định bằng ICP-MS 56
Bảng 27: kết quả đo Cd bằng phƣơng pháp đƣờng chuẩn 58
Bảng 28: kết quả xác định Cd trong mẫu thật 59
Bảng 29: Bảng kết quả đo Pb bằng phƣơng pháp đƣờng chuẩn 59
Bảng 30: kết quả xác định Pb trong mẫu thật 60
Bảng 31: kết quả đo nồng độ Cd (ppb) của GF-AAS so sánh với ICP-MS 61
Bảng 32: kết quả đo nồng độ Pb (ppb) của GF-AAS so sánh với ICP-MS. 61
Bảng 33: Hiệu suất thu hồi lƣợng thêm chuẩn 62
Bảng 34: Xác định Cd trong mẫu thực bằng phƣơng pháp thêm chuẩn 64
Bảng 35: các đại lƣợng thu đƣợc từ đƣờng thêm chuẩn 66
Bảng 36: kết quả xác định Cd bằng phƣơng pháp thêm chuẩn 66
Bảng 37: Kết quả xác định Cd bằng phƣơng pháp đƣờng chuẩn và thêm chuẩn
66
Bảng38: Xác định Pb trong mẫu thực bằng phƣơng pháp thêm chuẩn 67
Bảng 39: các đại lƣợng thu đƣợc từ đƣờng thêm chuẩn 69
Bảng 40: kết quả xác định Pb bằng phƣơng pháp thêm chuẩn 70
Bảng 41: Kết quả xác định Pb bằng phƣơng pháp đƣờng chuẩn và thêm chuẩn
70
Bảng 42: Kết quả phân tích hàm lƣợng Cd trong mẫu thực 73
Bảng 43: Kết quả phân tích hàm lƣợng Pb trong mẫu thực: 74
Bảng 44: Quy định tối đa hàm lƣợng Pb trong đồ mỹ phẩm 74

Lê Thị Phƣơng Dung- K20 Cao Học Hóa
Trƣờng Đại Học Khoa Học Tự nhiên - ĐHQGHN


LỜI CẢM ƠN

Với lòng kính trọng và biết ơn chân thành sâu sắc, tôi xin chân thành cảm ơn
PGS.TS. Lê Nhƣ Thanh đã tin tƣởng giao đề tài, tận tình hƣớng dẫn và tạo mọi điều
kiện thuận lợi cho tôi hoàn thành luận văn thạc sỹ này.
Tôi cũng xin chân thành cảm ơn ThS.Phạm Tiến Đức, đã chỉ bảo và giúp đỡ
tôi trong quá trình hoàn thành luận văn này.
Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới các thầy, cô giáo giảng dạy tại Khoa
Hóa đặc biệt tại Bộ môn Hóa phân tích đã trang bị cho tôi những kiến thức quý giá
trong những năm học tập tại đây và trong quá trình hoàn thành luận văn này.
Cuối cùng, tôi xin chân thành cảm ơn gia đình và bạn bè đã động viên và
giúp đỡ tôi trong quá trình thực hiện đề tài này.


Hà nội, ngày tháng năm 2011

Học viên

Lê Thị Phƣơng Dung

DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT

Lê Thị Phƣơng Dung- K20 Cao Học Hóa
Trƣờng Đại Học Khoa Học Tự nhiên - ĐHQGHN

AAS: Atomic Absorption Spectrocopy
AES: Atomic Emission Spectrocopy
CI: Confidence Interval
%RSD: Coefficient Variation
F-AAS: Flame Atomic Absorption Spectrocopy
GF-AAS: Graphite Furnace Atomic Absorption Spectrocopy
HPLC: High Performance Liquid Chromatography
ICP: Inductively Couple Plasma
ICP-MS: Inductively Couple Plasma Mass Spectrometry
LOD: Limit of Detection
LOQ: Limit of Quantity
RSD: Relative Standard Deviation
UV-Vis: Ultra Violet-Visible

DANH MỤC HÌNH VẼ

Lê Thị Phƣơng Dung- K20 Cao Học Hóa
Trƣờng Đại Học Khoa Học Tự nhiên - ĐHQGHN

Hình 1: Hệ thống máy quang phổ hấp thụ nguyên tử AA-6800 26
Hình 2: Đƣờng cong nhiệt độ tro hóa đối với Cd 33
Hình 3: Đƣờng cong nhiệt độ tro hóa đối với Pb 34
Hình 4: Đƣờng cong nhiệt độ nguyên tử hóa đối với Cd 35
Hình 5: Đƣờng cong nhiệt độ nguyên tử hóa đối với Pb 36
Hình 6: Ảnh hƣởng chất cải biến đến phép đo phổ của Cd. 39
Hình 6: Ảnh hƣởng chất cải biến đến phép đo phổ của Cd. 39
Hình 7: Ảnh hƣởng chất cải biến đến phép đo phổ đối với Pb. 40
Hình 8: Đồ thị khoảng tuyến tính của Cd 44
Hình 9: Đồ thị khoảng tuyến tính của Pb 45
Hình 10: Đƣờng chuẩn của Cd 47
Hình 11: Đƣờng chuẩn của Pb 48
Hình 12: Đồ thị thêm chuẩn xác định Cd trong mỹ phẩm ở trong 3 mẫu a.mẫu d3 ;
b. mẫu d4; c. mẫu d14 65
Hình 13: Đồ thị thêm chuẩn xác định Pb trong mỹ phẩm ở trong 3 mẫu:
a. mẫu d2 ; b. mẫu d5; c. mẫu d10………………………………………… 69

Lê Thị Phƣơng Dung- K20 Cao Học Hóa
Trƣờng Đại Học Khoa Học Tự nhiên - ĐHQGHN
1
MỞ ĐẦU

Một làn da đẹp, mịn màng và khỏe khoắn góp phần không nhỏ làm tôn lên
vẻ đẹp của mỗi chúng ta. Cuộc sống hiện đại, môi trƣờng ô nhiễm, ánh nắng mặt
trời, bụi khói…khiến làn da bị lão hóa đi, thô và thiếu sức sống. Vì vậy, con ngƣời
chúng ta đã tìm đến những cách khác nhau để bảo vệ và đem lại vẻ tƣơi đẹp cho
làn da: đến spa, thẩm mỹ viện để massage, chăm sóc da; dùng các sản phẩm cải
thiện làn da từ thiên nhiên…và sử dụng kem dƣỡng da là một trong những cách
nhanh chóng, rẻ và thuận tiện nhất.
Tuy nhiên, bên cạnh những tiện ích to lớn trong việc chăm sóc da, kem
dƣỡng da còn có thể gây ra những ảnh hƣởng xấu đến sức khỏe con ngƣời nếu
chất lƣợng không đảm bảo.
Trên thị trƣờng Việt Nam, các sản phẩm kem dƣỡng da hết sức phong phú,
đủ mọi chủng loại, hãng sản xuất, nguồn gốc…và việc quản lý chất lƣợng kem
dƣỡng da trong đó có quản lý giới hạn các kim loại nặng nhƣ Pb, Cd, Hg, As
…trong những sản phẩm này là một vấn đề hết sức quan trọng nhằm góp phần bảo
vệ sức khỏe ngƣời tiêu dùng.
Quang phổ hấp thụ nguyên tử không ngọn lửa(GF-AAS) là một phƣơng
pháp phổ biến để xác định các kim loại nặng hàm lƣợng thấp cỡ ppb với độ chính
xác cao.
Vì những lí do trên, chúng tôi thực hiện đề tài mang tên “Nghiên cứu xác
định hàm lƣợng của chì, cadmi trong một số mẫu mỹ phẩm bằng phƣơng pháp
quang phổ hấp thụ nguyên tử không ngọn lửa (GF-AAS)” với ba mục tiêu:
1. Khảo sát các điều kiện tối ƣu của GF-AAS đối với việc xác định 2
nguyên tố Cd, Pb trong mỹ phẩm.
2. Xây dựng một quy trình xác định hàm lƣợng Cd, Pb trong mẫu mỹ phẩm

bằng phƣơng pháp GF- AAS
3. Khảo sát hàm lƣợng Cd, Pb trong một số mẫu mỹ phẩm trên thị trƣờng
Việt Nam bằng quy trình xây dựng đƣợc.
Lê Thị Phƣơng Dung- K20 Cao Học Hóa
Trƣờng Đại Học Khoa Học Tự nhiên - ĐHQGHN
2
CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN
1.1.Tổng quan về mỹ phẩm
Vẻ đẹp hình hài luôn là mối quan tâm của mọi ngƣời ở mọi thời đại, đặc
biệt là đối với Phụ nữ. Mỹ phẩm là một trong những phƣơng tiện làm đẹp xuất
hiện từ lâu đời và mỹ phẩm cần đƣợc xem nhƣ một bộ phận của Dƣợc phẩm.
Muốn tìm một định nghĩa chính xác cho mỹ phẩm ta phải tra cứu, tìm trong các từ
điển y dƣợc. Mỹ phẩm đƣợc định nghĩa nhƣ sau: “ Mỹ phẩm là sản phẩm đƣợc
chế tạo nhằm mục đích làm sạch cơ thể, làm tăng thêm vẻ đẹp, làm tăng sự hấp
dẫn, làm thay đổi diện mạo bên ngoài, giúp bảo vệ nuôi dƣỡng các mô tạo nên bề
ngoài cơ thể”[33]. Định nghĩa này có đề cập tới vấn đề “ nuôi dƣỡng các mô tạo
nên bề ngoài cơ thể” tức có ảnh hƣởng đên các mô của cơ thể nên phải lƣu ý dùng
mỹ phẩm đúng đắn và thận trọng.
Theo cục quản lý dƣợc Việt Nam thì mỹ phẩm đƣợc chia thành các nhóm
nhƣ sau [1]:
Kem, nhũ tƣơng, sữa (lotion), gel và dầu dùng cho da (tay, mặt, chân, vv ).
- Mặt nạ (ngoại trừ những sản phẩm hoá chất lột da mặt).
- Nền màu (dạng nƣớc, nhão hoặc bột).
- Phấn trang điểm, phấn dùng sau khi tắm, phấn vệ sinh, vv
- Xà phòng vệ sinh, xà phòng khử mùi, vv
- Nƣớc hoa, nƣớc vệ sinh và nƣớc hoa toàn thân (eau de Cologne).
- Các chế phẩm dùng khi tắm (muối, xà bông, dầu, gel, vv ).
- Chế phẩm làm rụng lông.
- Nƣớc khử mùi cơ thể và chống ra mồ hôi.
- Sản phẩm chăm sóc tóc.

- Nhuộm và tẩy màu tóc,
- Sản phẩm để uốn, duỗi và cố định tóc,
- Sản phẩm định dạng tóc,
Lê Thị Phƣơng Dung- K20 Cao Học Hóa
Trƣờng Đại Học Khoa Học Tự nhiên - ĐHQGHN
3
- Sản phẩm vệ sinh tóc (sữa, bột, dầu gội),
- Sản phẩm điều hoà tình trạng tóc (sữa, kem, dầu),
- Sản phẩm trang điểm tóc (sữa, keo, sáp chải tóc).
- Sản phẩm cạo râu (kem, xà bông, sữa,vv ).
- Sản phẩm trang điểm và tẩy trang mặt và mắt.
- Sản phẩm để dùng cho môi.
- Sản phẩm chăm sóc răng và miệng.
- Sản phẩm chăm sóc và trang điểm móng.
- Sản phẩm vệ sinh bên ngoài bộ phận kín.
- Sản phẩm dùng trong tắm nắng.
- Sản phẩm để tránh bắt nắng da
- Sản phẩm làm trắng da.
- Sản phẩm chống nhăn
Theo nhƣ chúng tôi đƣợc biết, hiện chƣa có công trình nghiên cứu nào làm
sáng tỏ cadmi, chì trong mỹ phẩm tồn tại dƣới những dạng nào, nhƣng cadmi, chì
trong mỹ phẩm đƣợc cho là lẫn vào dƣới dạng các tạp chất do tá dƣợc không sạch,
do bị thôi ra từ máy móc, bao bì hoặc nằm trong thành phần của các tá dƣợc tạo
độ bóng, tạo màu.
Do đặc điểm của mỹ phẩm là thƣờng dùng ngoài da và dùng thƣờng xuyên,
lâu dài nên thƣờng cadmi, chì sẽ tích lũy dần dần bên trong cơ thể gây những tổn
thƣơng khó phát hiện, hoặc khi phát hiện thì tổn thƣơng đã ăn sâu ra nhiều cơ quan.
Chính vì vậy xác định và kiểm tra giới hạn của cadmi, chì càng trở nên quan trọng.
Theo quy định của Cục quản lý dƣợc Việt Nam, giới hạn chì trong mỹ phẩm nói
chung không đƣợc lớn hơn 20ppm [1].

1.2. Tổng quan về chì, Cadmi
1.2.1. Tổng quan về Cadmi
1.2.1.1 Giới thiệu chung về Cadmi (Cd) [3, 7, , 16, 17]
Cadmi là nguyên tố không phổ biến trong thiên nhiên. Nó là nguyên tố thứ
hai trong nhóm ba nguyên tố Zn – Cd – Hg. Trong thiên nhiên Cd tồn tại ở dạng
Lê Thị Phƣơng Dung- K20 Cao Học Hóa
Trƣờng Đại Học Khoa Học Tự nhiên - ĐHQGHN
4
bền vững là Cd(II). Trữ lƣợng của Cadmi trong vỏ trái đất là 7,6.10
-6
% tổng số
nguyên tử ( tƣơng ứng). Khoáng vật chính của Cadmi là greokit (CdS), khoáng vật
này hiếm khi ở riêng mà vẫn thƣờng ở lẫn với khoáng vật của kẽm và thủy ngân là
xinaba hay thần sa (HgS).
Trong bảng hệ thống tuần hoàn các nguyên tố hóa học, Cd có số thứ tự
nguyên tử là 48, thuộc phân nhóm IIB chu kỳ 5.
1.2.1.2. Tính chất của Cadmi [3, 4, 23, 24]
Tính chất vật lý của Cadmi:
Cadmi là kim loại màu trắng bạc nhƣng ở trong không khí ẩm, nó dần bị
bao phủ lớp màng oxit nên mất ánh kim. Là kim loại mềm, dễ nóng chảy.
Dƣới đây là một số hằng số vật lý quan trọng của Cd:
-Khối lƣợng nguyên tử: 112,411 đvC
-Nhiệt độ nóng chảy: 321
0
C
-Nhiệt độ sôi: 767
0
C
-Tỷ khối: 8,36 g/cm
3

-Độ dãn điện: 13Ω
-1
cm
-1

Tính chất hóa học của cadmi:
Cadmi là nguyên tố tƣơng đối hoạt động. Trong không khí ẩm, Cd bền ở
nhiệt độ thƣờng nhờ có màng oxit bảo vệ nhƣng ở nhiệt độ cao, nó cháy mãnh liệt
với ngọn lửa màu sẫm.
2 Cd + O
2
= 2CdO
Tác dụng với Halogen tạo thành đihalogenua, tác dụng với lƣu huỳnh và các
nguyên tố không kim loại khác nhƣ phôtpho, selen…
Cd + S = CdS
Ở nhiệt độ thƣờng Cadmi bền với nƣớc vì có màng oxit bảo vệ, nhƣng ở
nhiệt độ cao Cadmi khử hơi nƣớc biến thành oxit:
Cd + H
2
O = CdO + H
2
↑
Cd tác dụng dễ dàng với axit không phải là chất oxi hóa, giải phóng khí
hidro:
Lê Thị Phƣơng Dung- K20 Cao Học Hóa
Trƣờng Đại Học Khoa Học Tự nhiên - ĐHQGHN
5
Cd + 2HCl = CdCl
2

+ H
2

Trong dung dịch axit thì:
Cd + H
3
O
+
+ H
2
O = [Cd(H
2
O)
2
]
2+
+ 1/2H
2
↑
1.2.1.3. Các nguồn đƣa cadmi vào môi trƣờng và cơ thể ngƣời [4]
Cadmi là một kim loại tƣơng đối hiếm (0,2 mg/kg đất đá) và không có dạng
tinh khiết trong thiên nhiên. Nó thƣờng tồn tại dƣới dạng kết hợp với quặng sunfit
của kẽm, chì và đồng. Cadmi chỉ đƣợc sản xuất một cách thƣơng nghiệp vào thế kỷ
20. Nó là một sản phẩm phụ của công nghiệp sản xuất kẽm, sự sản xuất của nó vì
thế bị quyết định bởi kẽm. Trƣớc thế chiến thứ nhất, cadmi không đƣợc thu lại từ
các nhà máy kẽm hoặc các nhà máy sản xuất kim loại không phải sắt. Điều đó dẫn
đến sự ô nhiễm mất kiểm soát môi trƣờng trong nhiều thập kỷ. Sản lƣợng trung bình
hàng năm của cadmi trên toàn thế giới tăng lên từ 20 tấn trong những năm 1920 lên
tới khoảng 12000 tấn trong khoảng thời gian từ 1960- 1969, 17000 tấn trong giai
đoạn 1970- 1984 và từ năm 1987 đến nay nó dao động trong khoảng 20000 tấn (TK

20).
Những phƣơng cách mô hình trong việc sử dụng cadmi đã thay đổi những
năm gần đây. Trƣớc đây, cadmi đƣợc sử dụng chủ yếu trong mạ điện kim loại, chất
nhuộm hay ổn định cho nhựa plastic. Đặc biệt năm 1960, chỉ riêng kỹ nghệ phủ và
mạ đã sử dụng tới hơn nửa lƣợng cadmi trên toàn thế giới. Tới năm 1990, tỉ lệ này
đã giảm xuống dƣới 8%. Ngày nay, sản xuất pin cadmi-nickel đã sử dụng hết 55%
lƣợng cadmi sản xuất đƣợc, ứng dụng này giúp chúng ta có thể tái sử dụng pin và là
tiềm năng cho các thiết bị điện. Năm 1980, lƣợng cadmi đƣợc dùng chế tạo pin
cadmi-nickel là 3000 tấn, đến năm 1990 đã lên 9000 tấn. trong nhiều phƣơng diện,
cadmi đã trở thành một phần sống còn của công nghệ hiện đại với vô số ứng dụng
trong các ngành điện truyền thống, sản xuẩ năng lƣợng và công nghệ vũ trụ.
Trong khối liên hiệp Châu Âu và trên toàn thế giới, khoảng 85- 90% trong
tổng số lƣợng cadmi thải vào không khí bắt nguồn từ các hoạt động của con ngƣời,
đặc biệt là từ luyện kim và tinh chế các kim loại không phải là sắt, sự đốt cháy dầu
thô và đốt cháy rác thải thành thị. Nguồn khí thải cadmi vào môi trƣờng là từ các
Lê Thị Phƣơng Dung- K20 Cao Học Hóa
Trƣờng Đại Học Khoa Học Tự nhiên - ĐHQGHN
6
hoạt động núi lửa. Tổng khối lƣợng khí thải có chứa cadmi vào không khí tại Tây
Âu đƣợc ƣớc tính vào khoảng 1144 tấn/năm (1982). Nếu ứng dụng các khoa học kỹ
thuật công nghệ hiện đại có thể giảm lƣợng khí thải từ các nhà máy luyện kim
xuống còn 34% vào những năm 90 của thế kỷ XX. Theo Hội đồng khối Liên hiệp
các nƣớc Châu Âu, khí thải có chứa cadmi vào năm 1990 đƣợc ghi nhận là 158
tấn/năm với thành phần phân bố nhƣ sau: 9,3% nguồn gốc từ thiên nhiên; 20,4%
công nghiệp luyện kim không phải sắt; 17,9% đốt dầu; 17,5% đốt rác; 15,3% công
nghệ sắt thép; 13,4% đốt than; 4,4% sản xuất ximăng và các ngành khác là 1,8%.
Cadmi có thể xâm nhập vào cơ thể qua nhiều con đƣờng:
 Qua không khí: trong môi trƣờng ô nhiễm, cadmi xâm nhập vào cơ thể
ngƣời qua con đƣờng hô hấp. Phổi có thể hấp thụ cadmi tùy thuộc vào tính chất hóa
học của các phần tử lắng đọng dùng để vận chuyển cadmi.

 Qua nƣớc: nƣớc uống chứa một lƣợng rất ít cadmi. Vì vậy, cadmi xâm
nhập qua con đƣờng này là không đáng kể.
 Qua thực phẩm: các loại thức ăn, thực phẩm có thế tích trữ một lƣợng
đáng kể cadmi. Sự hấp thụ cadmi của dạ dày ngƣời vào khoảng 5% nhƣng nó tăng
lên bởi các yếu tố dinh dƣỡng (tới 15% trong trƣờng hợp thiếu sắt).
1.2.1.4. Tác dụng sinh hóa của Cadmi [4, 11, 9, 23]
Năm 1972, ủy ban hỗn hợp FAO-OMS đã ấn định liều lƣợng hang tuần đƣợc
chấp nhận tạm thời đối với ngƣời lớn là 400-500μg cadmi. Liều lƣợng này rất thấp
so với liều lƣợng của chì, điều này cho thấy rõ cadmi có đặc tính tích lũy hơn (lúc
mới đẻ cơ thể chỉ có khoảng 1 μg cadmi, còn khi tuổi trƣởng thành lƣợng này tới
30-40mg).
Theo điều tra của một số nƣớc, nhất là Mỹ và Nhật Bản đã đƣa ra khoảng
giới hạn cho phép hàng ngày nằm giữa 50 và 70 μg/ngày.
Giới hạn cho phép của cadmi:
-Trong nƣớc: 0,01mg/l
-Trong không khí: 0,01mg/m
3

-Trong thực phẩm: 0,001 – 0,5µg/g
Lê Thị Phƣơng Dung- K20 Cao Học Hóa
Trƣờng Đại Học Khoa Học Tự nhiên - ĐHQGHN
7
Cd là nguyên tố rất độc.
Cho đến nay ngƣời ta cũng chƣa chứng minh đƣợc vai tro của cadmi đến cơ
thể con ngƣời và sự cần thiết của nó là thế nào. Song lại biết rằng trong cơ thể
ngƣời cũng có cadmi với hàm lƣợng cực nhỏ (chỉ dƣới 100μg/ngƣời trƣởng thành)
và cũng đƣợc biết một số tác động không tốt của nó. Những thí nghiệm nghiên cứu
trên động vật thì chủ yếu là thấy tính độc hại của nó ở ngay cả hàm lƣợng rất nhỏ.
Khi có mặt trong các dịch cơ thể, cadmi sẽ chiếm chỗ của kẽm trong một số enzyme
và tế bào, đặc biệt là tế bào não. Lúc này nó làm giảm sự phát triển của trẻ, nhất là

trẻ em đang tuổi phát triển, cũng nhƣ giảm sức đề kháng của hệ miễn dịch, làm
giảm trí thông minh của trẻ. Với liều hơi cao sẽ gây ra bệnh thận và huyết áp. Đặc
biệt, khi đã vào cơ thể thì cadmi lại có tính tích lũy cao và bị đào thải ra chậm.
Trong tự nhiên Cd thƣờng đƣợc tìm thấy trong các khoáng vật có chứa kẽm.
Nhiễm độc Cd gây nên chứng bệnh giòn xƣơng. Ở nồng độ cao, Cd gây đau thận,
thiếu máu và phá hủy tủy xƣơng, gây ung thƣ.
Phần lớn Cd xâm nhập vào cơ thể con ngƣời đƣợc giữ lại ở thận và đƣợc đào
thải, còn một phần ít (khoảng 1%) đƣợc giữ lại ở trong thận, do Cd liên kết với
protein tạo thành metallotionnein có ở trong thận. Phần còn lại đƣợc giữ lại trong cơ
thể và dần dần đƣợc tích lũy cùng với tuổi tác. Khi lƣợng Cd đƣợc tích lũy lớn, nó
có thể thế chỗ ion Zn
2+
trong các enzim quan trọng và gây rối loạn tiêu hóa và các
chứng bệnh rối loạn chức năng thận, thiếu máu, tăng huyết áp, phá hủy tủy sống và
gây ung thƣ.
1.2.1.5. Các ứng dụng của Cd [23, 24]
Mạ điện (chiếm7%): Cadmi đƣợc mạ lên bề mặt chất điện phân hoặc máy
móc để tạo ra bề mặt sáng bóng và chống ăn mòn. Các sản phẩm chính bao gồm:
các bộ phận và phần cuối trong công nghiệp ô tô, máy bay, phần cứng trong công
nghiệp và xây dựng, đồ ngũ kim từ biển, các bộ phận trong đài, tivi và các trang
thiết bị gia đình. Cd cũng đƣợc sử dụng trong công nghiệp bao gói trừ bao gói thực
phẩm.
Lê Thị Phƣơng Dung- K20 Cao Học Hóa
Trƣờng Đại Học Khoa Học Tự nhiên - ĐHQGHN
8
Các chất màu (chiếm 15%): Cadmi sunfua (CdS) cho màu từ vàng tới cam
và cadmisunfoseleit cho màu từ hồng tới đỏ và nâu sẫm. Tất cả các chất màu này
đều đƣợc dùng trong công nghiệp nhựa gốm sứ, sơn và các chất phủ ngoài. Các chất
màu Cd đƣợc dùng trong sơn giao thông, các sản phẩm công nghiệp hoàn thiện chất
lƣợng cao và men thủy tinh có màu đỏ trong các chai Coca- cola.

Các chất phụ gia ổn định nhựa ( chiếm 10%): Cadmi stearat đƣợc sử dụng
nhƣ một chất ổn định trong quá trình sản xuất nhựa polyvinyl clorua (PVC). Chúng
ổn định các liên kết đôi trong polime bằng cách thế chỗ các nhóm allyl đƣợc đánh
dấu trên nguyên tử clorua không bền. Thêm các muối bari (hoặc các muối kẽm), các
hợp chất epoxy, các este photphat hữu cơ để bảo vệ polime khỏi clo thừa hoặc các
lớp clorua. PVC dẻo đƣợc sử dụng rộng rãi trong sản xuất lịch và các màng nhựa
mỏng. Tuy nhiên, các chất ổn định dựa trên nền cadmi không đƣợc sử dụng trong
sản xuất PVC dẻo để chứa thực phẩm.
Sản xuất pin (chiếm 67%): Để đảo ngƣợc hoàn toàn các phản ứng điện hóa
trong một khoảng rộng nhiệt độ, tốc độ thải hồi thấp, và dễ thu hồi từ các pin chết,
cadmi đƣợc ứng dụng rộng rãi trong các pin. Ngƣời tiêu dùng sử dụng các pin này
trong các hoạt động nhƣ: máy đánh răng, cạo râu, khoan, cƣa tay, các thiết bị y học,
thiết bị điều khiển thông tin, các dụng cụ chiếu sáng khẩn cấp, máy bay, vệ tinh
nhân tạo và tên lửa, và các trang bị cơ bản cho các vùng địa cực.
Các ứng dụng khác (chiếm 1%):
-Các photphua của cadmi đƣợc sử dụng trong đèn hình tivi, đèn phát
huỳnh quang, màn hình tia X, các ống tia catot, và các dải lân quang.
-Các hợp kim của cadmi nhƣ Cd- Ag, hệ thống phun tƣới tự động, các thiết
bị báo cháy, các van an toàn cho các bình chứa khí áp suất cao, xe đẩy, dây điện
thoại, trong bộ tản nhiệt ôtô.
-Các ứng dụng điện và điện tử nhƣ các bộ phận rơle lớn, các công tắc của
bộ phận phân phối tiếp xúc trong ôtô và ống quang điện.
1.2.2. Tổng quan về chì (Pb)
1.2.2.1 Giới thiệu chung về Pb
Lê Thị Phƣơng Dung- K20 Cao Học Hóa
Trƣờng Đại Học Khoa Học Tự nhiên - ĐHQGHN
9
Trong bảng Hệ thống tuần hoàn các nguyên tố hóa học nguyên tố chì có:
Ký hiệu hóa học: Pb
Thuộc chu kỳ 4, nhóm IVA, số thứ tự 82

Khối lƣợng nguyên tử : 207,2 đv.C
Bán kính nguyên tử: 146pm
Cấu hình electron: [Xe]4f
14
5d
10
6s
2
6p
2

Trạng thái oxy hóa: phổ biến nhất là +2
Năng lƣợng ion hóa thứ nhất: 7,415 eV
Chì trong tự nhiên chiếm khoảng 0,0016% khối lƣợng vỏ trái đất. Khoáng
vật chính của Pb là galen( PbS). Ngoài ra chì còn có trong một số quặng của nguyên
tố khác nhƣ nguyên tố đất hiếm, đồng, kẽm…[10]
1.2.2.2. Tính chất của Pb
Tính chất vật lý:

Chì là kim loại nặng, có ánh kim và có cấu trúc lập phƣơng tâm diện điển
hình. Chì kim loại có màu xám xanh, mềm và dễ dát mỏng, bề mặt Pb thƣờng mờ
đục do bị oxi hóa.
Một số hằng số vật lý quan trọng của Pb:
Khối lƣợng nguyên tử: 207,21đvC
Nhiệt độ nóng chảy (T
nc
): 327,42
0
C
Nhiệt độ sôi (T

s
): 1725
0
C
Tỉ trọng (20
0
C): 11,34g/cm
3
.
Tính chất hóa học:
Chì là kim loại tƣơng đối hoạt động về mặt hóa học. Ở điều kiện thƣờng, Chì
bị oxi hóa tạo thành lớp oxit màu xám xanh bao bọc bên trên mặt bảo vệ cho chì
không tiếp xúc với không khí và không bị oxi hóa nữa:
2Pb + O2 = 2PbO
Tuy nhiên lớp màng oxit này sẽ tách dần khi tiếp xúc với nƣớc.
Là một kim loại, về nguyên tắc chì tan đƣợc trong các axit. Nhƣng thực tế
chì chỉ tƣơng tác ở trên bề mặt với dung dịch axit clohidric loãng và axit sunfuric
Lê Thị Phƣơng Dung- K20 Cao Học Hóa
Trƣờng Đại Học Khoa Học Tự nhiên - ĐHQGHN
10
dƣới 80% vì bị bao bọc bởi lớp muối khó tan (PbCl
2
và PbSO
4
). Với dung dịch đậm
đặc hơn của các axit đó, chì có thể tan vì muối khó tan của lớp bảo vệ đƣợc chuyển
thành hợp chất tan:
PbCl2 + 2HCl = H2PbCl4
PbSO4 + H2SO4 = Pb(HSO4)2
Chì tan trong axit nitric ở bất kỳ nồng độ nào:

3Pb + 8HNO3 (loãng) = 3Pb(NO3)2 + 2NO + 4H2O
Khi có mặt oxi, chì có thể tƣơng tác với nƣớc:
2Pb + 2H2O + O2 = 2Pb(OH)2
Ngoài ra, chì có thể tan trong axit axetic và các axit hữu cơ khác:
2Pb + 4CH3COOH + O2 = 2Pb(CH3COO)2 + 2H2O
Chì còn có khả năng phản ứng với dung dịch kiềm (KOH, NaOH) đặc nóng:
Pb + 2KOH + 2H2O = K2[Pb(OH)4] + H2
1.2.2.3. Vai trò, chức năng và sự nhiễm độc chì [4]
Chì là một kim loại nặng có độc tính, nhƣng cũng đƣợc sử dụng khá phổ biến
trong sản xuất và tiêu dùng. Trong công nghiệp, chì đƣợc dùng để làm các tấm điện
cực trong ắc quy, dây cáp điện, đầu đạn và ống dẫn trong công nghiệp hóa học.
Những lƣợng lớn thiếc và chì đƣợc dùng để điều chế nhiều hợp kim quan trọng.
Ngoài ra, Chì hấp thụ tốt tia phóng xạ và tia Rơnghen nên chì đƣợc dùng làm tấm
chắn bảo vệ khi làm việc với những tia này. Do đó, chì là một sản phẩm đâu đâu
cũng gặp của xã hội công nghiệp. Chì gây tác dụng độc hại đối với cơ thể, tác động
lên thần kinh, tổng hợp hemoglobin và sự chuyển hóa vitamin D. Trẻ em đặc biệt
nhạy cảm với độc tính này vì một số nguyên nhân sau:
 Các hoạt động từ tay đến miệng (do tiếp xúc hay ăn phải sơn chì hay bụi chì)
 Hệ thần kinh đang phát triển dễ bị tổn thƣơng khi tiếp xúc với Pb.
 Tỷ lệ hấp thụ chì ở trẻ em cao hơn so với ngƣời trƣởng thành.
Chì là một thành phần không cần thiết của khẩu phần ăn, trung bình liều
lƣợng chì do thức ăn, thức uống cung cấp cho khẩu phần ăn hàng ngày từ 0,0033
đến 0,0050 mg/kg thể trọng
Lê Thị Phƣơng Dung- K20 Cao Học Hóa
Trƣờng Đại Học Khoa Học Tự nhiên - ĐHQGHN
11
Một số triệu trứng gặp phải khi nhiễm độc chì:
 Ngộ độc cấp tính: ngộ độc xảy ra do ăn phải thức ăn có chứa một lƣợng
chì, tuy ít nhƣng liên tục hàng ngày. Chỉ cần hàng ngày cơ thể hấp thụ 1 mg Pb trở
lên, sau một vài năm, có các triệu chứng nhƣ sƣng lợi, da vàng, đau bụng, đau khớp

xƣơng, bại liệt tay, mạch yếu, phụ nữ dễ bị xảy thai…
Khi bị nhiễm chì trong máu với nồng độ cao hơn 800 mg/l thì có thể xảy
ra các bệnh về não, làm tổn thƣơng các tiểu động mạch và mao mạch, dẫn tới phù
não, tăng áp suất dịch não tủy, thoái hóa các notron thần kinh dẫn đến mất điều hòa,
vận động khó khăn, giảm ý thức, hôn mê, co giật. Ở trẻ em, các triệu chứng này có
thể xảy ra với nồng độ Pb trong máu là 700 mg/l. Với nồng độ thấp hơn, trẻ em có
thể có các triệu chứng nhƣ mất tập trung và có sự giảm nhẹ chỉ số IQ của trẻ giảm
từ 1 đến 3 điểm.
Các thành phần của thực phẩm có khả năng làm hạn chế tác động của chì:
Canxi: vì canxi có một vài tính chất giống chì nên có thể cạnh tranh với
chì trong sự kết hợp với một số protein trong màng nhầy ruột vốn có vai trò tích
cực trong hấp thụ chì, do đó làm giảm đƣợc sự nhiễm độc bởi chì.
Ion PO
4
3-
cũng làm giảm đáng kể sự hấp thụ chì nhờ tính không hòa tan
của nó.
Một số thành phần của thực phẩm làm tăng khả năng hấp phụ chì vào cơ thể:
Lactose: Bushneli và Deluce (1981) đã chứng minh rằng lactose làm tăng
đáng kể sự hấp thụ chì của ruột.
Vitamin D có lợi cho việc hấp thụ Pb qua đƣờng ruột nhƣng cơ chế tác
dụng của nó hiện nay chƣa đƣợc biết rõ lắm.
Axit citric và một số axit amin cũng tạo điều kiện thuận lợi cho việc hấp
thụ chì
Rƣợu etylic cũng làm tăng sự hấp thụ của chì do làm thay đổi tính thẩm
thấu của ruột hoặc do làm tăng độ axit của dạ dày.
Vì thế tốt nhất là tránh những nơi có chì ở bất kì dạng nào, đồng thời trong
dinh dƣỡng, chú ý dùng những loại thực phẩm có hàm lƣợng chì dƣới quy định cho
phép, nhƣ có đủ Ca và Mg để hạn chế tác động của chì. Dù chúng ta không muốn
Lê Thị Phƣơng Dung- K20 Cao Học Hóa

Trƣờng Đại Học Khoa Học Tự nhiên - ĐHQGHN
12
thì cũng luôn có một lƣợng Pb rất nhỏ nhất định thâm nhập vào cơ thể của chúng ta
qua đƣờng ăn uống và hít thở. Vì vậy, uống sữa, ăn nhiều rau xanh, các loại thực
phẩm và đồ uống giàu vitamin B1 và vitamin C có lợi cho việc chống lại và hạn chế
ảnh hƣởng của Pb đối với cơ thể [11].
Viện Hàn lâm y học Quốc Gia Pháp vừa đƣa ra một số quy định nhằm làm
giảm nhiễm Pb trong thực phẩm:
Cấm sử dụng Pb trong sản xuất ống dẫn nƣớc và xử lý nƣớc.
Cấm sử dụng nút chai có Pb
Với các đồ hộp, tránh hàn bằng hợp kim Sn-Pb, sử dụng hàn điện.
Đƣa ra các giới hạn khác nhau về hàm lƣợng Pb trong các loại thực
phẩm khác nhau
Theo quyết định 867/1998/QĐ –BYT của Bộ y tế quy định hàm lƣợng Pb tối
đa cho phép đối với các loại rau quả là 2mg/kg [2]. Trong khi đó, ở Châu âu, hàm
lƣợng Pb tối đa cho phép là 0,1 mg/kg.
1.3. Các phƣơng pháp xác định chì, cadmi
1.3.1. các phƣơng pháp chiết tách cation kim loại[23].
1.3.1.1. Phƣơng pháp chiết
Phương pháp chiết lỏng- lỏng [27]
Các hệ chiết thƣờng dùng là:
 Một phƣơng pháp chuẩn bị mẫu cadmi cho phƣơng pháp phân tích phổ
hấp thụ nguyên tử là dùng MIBK (4-metyl-2-pentanon hay Metyl-izo-butyl-ketone)
để chiết phức Cd-APDC ra khỏi mẫu.
-Giáo sƣ Liberman trƣờng ĐHTH Jersey (Mỹ) [29] đã xác định cadmi trong
các mẫu sinh học bằng phƣơng pháp phổ hấp thụ nguyên tử sau khi tạo ra chelat
Cd-APDC và chiết chelat ra khỏi mẫu bằng MIBK.
 Cũng có thể chiết phức Cd-APDC bằng chloroform.
-Chiết phức cadmi dithizonat vào CH
3

Cl hoặc CCl
4
. Đây là cơ sở cho việc
xác định Cadmi bằng phƣơng pháp chắc quang.
-Ngoài ra có thể chiết các phức halogenua hoặc thioxianat cadmi vào nhiều
dung môi khác nhau nhƣ: đietyl ete, tributylphosphat, xiclohexanol, MIBK,…
Lê Thị Phƣơng Dung- K20 Cao Học Hóa
Trƣờng Đại Học Khoa Học Tự nhiên - ĐHQGHN
13
1.3.1.2. Phƣơng pháp chiết pha rắn [11], [5], [33], [26]
Kiểu chiết pha thường (NP-SPE)
Kiểu chiết này thƣờng đƣợc áp dụng cho các chất hữu cơ không hay ít phân
cực và chúng tan tốt trong các dung môi hữu cơ ít hay không phân cực và kị nƣớc:
- Chất chiết pha rắn là các chất hấp thu có bề mặt phân cực.
- Các dung môi để rửa giải chất phân tích ra khỏi pha tĩnh ở đây là các
dung môi hữu cơ kị nƣớc hay hỗn hợp của hai dung môi đó với nhau theo nhƣng tỷ
lệ thích hợp. Ví dụ: n-hexan, Diclo-Etan, Etyl Axetat, hay hỗn hợp (n-hexan có 20%
ACN), hay (Diclo-Etan có 20% ACN),…
Giáo sƣ Yongwen Liu và cộng sự (Trung Quốc, 2004) cũng đã sử dụng cột
chiết pha rắn để làm giàu Cd từ dung dịch nƣớc
Kiểu chiết pha ngược (RP-SPE)
Chất chiết pha rắn là các chất hấp thu không hay ít phân cực. Các chất chiết pha rắn
thuộc nhóm này là các loại silica trung tính đã ankyl với mạch cacbon nhóm C
8
hay C
18
.
Các dung môi để rửa giải chất phân tích ra khỏi pha tĩnh ở đây là các dung
môi hữu cơ tan tốt trong nƣớc hay hỗn hợp của hai dung môi đó với nhau theo
những tỉ lệ thích hợp. Ví dụ: Metanol (MeOH), Tetrahydrofuran (THF) hay các hỗn

hợp (ACN/H
2
O), (H
2
O/MeOH/ACN),…
GS. Khaled S. Abou-El-Sherbini và cộng sự (2002) [26] đã nghiên cứu tách
và làm giầu hỗn hợp các kim loại Cd(II), Cr(III, VI), Cu(II), Mn(II, VII), và Pb(II)
bằng cách dùng silica hoạt tính với N-propylsalisilandiamin
1.3.2. Phƣơng pháp sắc ký trao đổi ion [5]
Khi cho dung dịch chứa ion kim loại nặng tiếp xúc với chất hấp thụ trao đổi
ion. Cơ chế đó xảy ra nhƣ sau:
nR - SO
3
H

+ M
n+

(R - SO
3
-
)
n
M
n+
+ nH
+

R - N(CH
3

)
3
OH + X
-


R - N(CH
3
)
3
X + OH
-

Khi nhựa trao đổi ion đã bão hoà, ngƣời ta rửa giải và tái sinh cột.
Phƣơng pháp này đƣợc áp dụng rộng rãi để tách loại các ion kim loại nặng
độc hại có trong nguồn nƣớc, tuy nhiên giá thành khá cao.
Lê Thị Phƣơng Dung- K20 Cao Học Hóa
Trƣờng Đại Học Khoa Học Tự nhiên - ĐHQGHN
14
Giáo sƣ Yongwen Liu và cộng sự (Trung Quốc, 2004) cũng đã sử dụng cột
chiết pha rắn để làm giầu cadmi từ dung dịch nƣớc.
Các tác giả Joseph J. Topping and Wiliam A. MacCrehan (Mỹ, 1974) đã làm
giầu và xác định cadmi trong nƣớc bằng cột sắc ký pha đảo và phổ hấp thụ nguyên tử.
1.4. Các phƣơng pháp xác định
1.4.1. Phƣơng pháp phân tích hóa học
Nhóm các phƣơng pháp này dùng để xác định hàm lƣợng lớn (đa lƣợng) của
các chất, thông thƣờng lớn hơn 0,05%, tức là nồng độ miligram. Các trang thiết bị
và dụng cụ cho các phƣơng pháp này là đơn giản và không đắt tiền.
1.4.2. Phƣơng pháp phân tích khối lƣợng
Phƣơng pháp phân tích khối lƣợng có độ chính xác tới 0,1%. Phƣơng pháp

này dựa trên cơ sở hòa tan mẫu chứa nguyên tố cần xác định trong dung môi thích
hợp, thêm lƣợng thuốc thử gấp 1,5 lần để kết tủa nguyên tố cần xác định, sau đó lọc
rửa rồi sấy, nung đến khối lƣợng không đổi. Từ lƣợng cân kết tủa thu đƣợc sẽ tính
đƣợc hàm lƣợng của chất phân tích.
Ví dụ nhƣ Pb có thể đƣợc xác định bằng phƣơng pháp phân tích khối
lƣợng dựa trên sự kết tủa chì dƣới dạng PbSO
4
, PbCrO
4
, hay PbMoO
4
.
1.4.3. Phƣơng pháp phân tích thể tích
Phân tích thể tích là phƣơng pháp phân tích định lƣợng dựa trên việc đo thể
tích dung dịch chuẩn (đƣợc biết chính xác nồng độ) cần dùng để phản ứng vừa đủ
với chất cần xác định có trong dung dịch phân tích.
Ví dụ nhƣ chì có thể đƣợc xác định bằng phƣơng pháp chuẩn độ Complexon
với chỉ thị Eriocrom đen T, chuẩn độ oxi hóa khử [6]
1.4.4. Các phƣơng pháp điện hóa [20, 23]
1.4.4.1. Phƣơng pháp đo điện thế bằng điện cực chọn lọc ion
Trong phƣơng pháp này, ngƣời ta đo thế cân bằng của điện cực nhúng vào
dung dịch nghiên cứu hoặc dung dịch phân tích để xác định nồng độ và hoạt độ của
chất. Ngƣời ta thƣờng sử dụng điện cực chọn lọc ion, thƣờng mỗi loại điện cực chỉ
chọn lọc đối với một ion nhất định.
Lê Thị Phƣơng Dung- K20 Cao Học Hóa
Trƣờng Đại Học Khoa Học Tự nhiên - ĐHQGHN
15
Giáo sƣ M.N. Abbas và giáo sƣ Zahran (Ai Cập) [28] đã nghiên cứu tạo ra
cặp điện cực chọn lọc ion Cadmi mới bằng cách phủ lên bề mặt điện cực than một
lớp xetylpyridin-tetrabromocadmat. Điện cực than đƣợc nhúng trực tiếp vào dung

dịch tetrahydrofuran có chứa PVC, xetylpyridin-tetraiodocadmat (I) hoặc
xetylpyridin- tetrabromocadmat (II), dioctyl phtalat và dung dịch tetraphenyl barat.
Hai điện cực này có thế là -29,8 và -25,1mV và không phụ thuộc vào pH trong một
khoảng rộng. Vùng tuyến tính cảu chúng là từ 1,5.10
-6
÷ 1,0.10
-1
M (đối với I) và
1,0.10
-6
÷ 1,0.10
-1
M (đối với II). Giới hạn phát hiện của (I) là 6.10
-7
M và đối với (II)
là 8.10
-7
M.
1.4.4.2. Phƣơng pháp cực phổ
Cực khổ là một phƣơng pháp vôn-ampe, trong phƣơng pháp cực phổ ta phân
cực điện cực giọt thủy ngân bằng một điện áp 1 chiều biến thiên tuyến tính theo thời
gian để nghiên cứu các quá trình khử cực của các chất điện hoạt (tức chất phân tích)
trên điện cực đó (điện cực làm việc). Thông qua chiều cao đƣờng vôn-ampe ta có
thể xác định lƣợng ion kim loại cần xác định trong dung dịch ghi cực phổ . Vì vậy ,
thiết bị cực phổ gồm hai phần chính là máy cực phổ và hệ điện cực bao gồm điện
cực giọt thủy ngân và điện cực so sánh . Dòng giới hạn I
gh
ở điều kiện xác định tỷ lệ
thuận với nồng độ ion kim loại theo phƣơng trình:
I = k.C

Phƣơng pháp này có khá nhiều ƣu điểm: cho phép xác định cả chất vô cơ và
hữu cơ với nồng độ 10
-5
- 10
-6
M, tùy thuộc vào cƣờng độ và độ lặp lại của dòng dƣ.
Sai số của phƣơng pháp này thƣơng là 2- 3% với nồng độ 10
-3
- 10
-4
M, là 5% với
nồng độ )
-5
M (ở điều kiện nhiệt độ không đổi).
Ví dụ: bằng phƣơng pháp cực phổ có thể xác định Cd trong nền điện ly
NH
4
Cl + NH
3
0,1M với độ nhạy 10
-5
M.
Giáo sƣ Petrovic và cộng sự (1998) dùng phƣơng pháp Von-ampe hòa tan
xung vi phân để xác định đồng thời Cd, Pb trong nƣớc sau khi tách nó từ axit humic
bằng phƣơng pháp sắc kí bản mỏng. Giới hạn của phƣơng pháp này đối với Cd là
0,1ppm.