Kỹ thuật AAS ứng dụng trong kiểm nghiệm thủy sản

AAS ỨNG DỤNG TRONG KIỂM
TRA CHẤT LƯỢNG THỦY SẢN
Báo cáo PP PT Quang Phổ

Nội dung chính:
I. Vai trò và vị trí của ngành Thuỷ sản trong nền
kinh tế quốc dân
II. Giới thiệu sơ lược về độc tính các kim loại nặng
III. Ứng dụng của AAS trong kiểm tra chất lượng
thủy sản


I. Vai trò của ngành Thuỷ sản trong
nền kinh tế quốc dân
1.Ngành Thuỷ sản là một trong những
ngành kinh tế mũi nhọn của quốc gia
2. Mở rộng quan hệ thương mại quốc tế
3. An ninh lương thực quốc gia, tạo việc
làm, xoá đói giảm nghèo

II. ĐỘC TÍNH CỦA KIM LOẠI NẶNG
II. ĐỘC TÍNH CỦA KIM LOẠI NẶNG
1.Nguyên nhân của sự ô nhiễm kim loại nặng
1.Nguyên nhân của sự ô nhiễm kim loại nặng
2.Hậu quả của ô nhiễm kim loại nặng đối với sức khỏe
2.Hậu quả của ô nhiễm kim loại nặng đối với sức khỏe
3.Đề phòng ô nhiễm và ngộ độc thực phẩm do các kim
3.Đề phòng ô nhiễm và ngộ độc thực phẩm do các kim
loại nặng
loại nặng

4.Các nguyên tố kim loại thường gây ngộ độc
4.Các nguyên tố kim loại thường gây ngộ độc



1.Nguyên nhân của sự ô nhiễm
các kim loại nặng

Nước thải của các khu công nghiệp

Các nhà máy hóa chất, các cơ sở in

Hoặc dưới dạng bụi trong khí thải của các
khu công nghiệp hóa chất, các lò cao…

Khí thải của các loại xe có động cơ xăng.

2.Hậu quả của ô nhiễm kim loại
nặng đối với sức khỏe

Cấp tính:
Ô nhiễm kim loại nặng trong thực phẩm có thể gây lên
những hậu quả khôn lường cho sức khỏe, ô nhiễm nặng
thường gây những biểu hiện ngộ độc cấp tính, đặc hiệu,
gây tử vong.

Mãn tính:
Đây là tình trạng nguy hiểm và thường gặp hơn do ăn phải
thức ăn có hàm lượng các nguyên tố kim loại nặng cao;
chúng nhiễm và tích lũy dần dần rồi gây hại cho cơ thể.

Nơi tích lũy thường là gan, thận, não, đào thải dần qua
đường tiêu hóa và đường tiết niệu

3.Đề phòng ô nhiễm và ngộ độc thực
phẩm do các kim loại nặng

Đây là vấn đề cần thiết, phải gắn liền với các giải pháp xử lý
chất thải, bảo vệ môi trường, đất, nước và không khí khỏi
nguy cơ ô nhiễm.

Cần tiến hành việc điều tra khảo sát và thông báo rõ nguy cơ
ô nhiễm này cho cơ quan chức năng để kịp thời tìm kiếm các
giải pháp khắc phục cho những vùng sản phẩm bị ô nhiễm.

Cần tăng cường công tác kiểm tra chất lượng thực phẩm,
dụng cụ, trang thiết bị chế biến, bao gói, đồ chứa đựng về
chỉ tiêu kim loại nặng để đảm bảo các thực phẩm, đồ dùng
không gây thôi nhiễm vào thức ăn, nhất là thức ăn cho trẻ
nhỏ

4.Các nguyên tố kim loại thường
gây ngộ độc
a. Chì (Pb): Chì là một trong các kim loại nặng thuộc nhóm
IVA, có khả năng gây độc cho con người nhiều nhất và nổi
tiếng nhất.
Nguyên nhân làm cho chì, xâm nhập vào cơ thể con người:

Chì ngấm vào thực phẩm, qua bát, đĩa, sứ, tráng men có
pha chì dưới dạng hòa tan dùng để đựng thức ăn hoặc làm
các dụng cụ nhà bếp.


Một lượng chì có thể ngấm vào thức ăn, nếu dụng cụ đựng
thức ăn làm bằng thiếc có pha chì hoặc có lớp thiếc mỏng
chống rỉ, tráng ở ngoài, có lẫn chì hoặc trong nguồn nước
có chứa hàm lượng chì cao hoặc ăn phải những thực phẩm
từ động thực vật có nhiễm chì qua dây chuyền thực phẩm .


a. Chì (Pb):
Triệu chứng:
•
Lúc đầu là trạng thái hưng phấn và mất ngủ, sau đó là
mệt mỏi, trầm uất và táo bón.
•
Loạn chức năng của hệ thần kinh và gây tổn thương
não.
•
Khi cơ thể tích lũy một lượng đáng kể Chì sẽ xuất hiện
các biểu hiện nhiễm độc như hơi thở hôi, sưng lợi với
viền đen ở lợi, da vàng, đau bụng dữ dội, táo bón, đau
khớp xương, bại liệt chi trên (tay bị biến dạng), mạch
yếu, nước tiểu ít, thường gây sảy thai ở phụ nữ có thai.

b. Asen (As): Kim loại As thuộc nhóm VA cũng có khả năng
gây nhiễm đôc cao cho người và các sinh vật khác.

Trong điều kiện tự nhiên, As là thành phần được hòa
tan trong nguồn nước, trong khói bụi và có mặt nhiều
nơi. As có trong thành phần nhiều loại thuốc trừ sâu,
cho nên một số lượng As có thể còn sót lại trên vỏ,

quả, củ có phun những chất đó.

As có thể thấm qua da người, khi sử dụng chất tẩy rửa,
thuốc nhuộm, thuốc bảo vệ thực vật có chứa As. Qua
dây chuyền thực phẩm, As từ động vật, thực vật đã
truyền sang cho người, gây bệnh cho người.

b. Asen (As):

Ngộ độc mãn tính do tích lũy những liều lượng nhỏ Asen trong thời gian dài có thể
gây các biểu hiện như: da mặt xám, tóc rụng, viêm dạ dày và ruột, đau mắt, đau tai,
cảm giác về sự di động bị rối loạn, có Asen trong nước tiểu, gầy yếu dần và kiệt
sức.

Giải pháp hạn chế sự ô nhiễm As là không được sản xuất các loại thuốc bảo vệ thực
vật có chứa As và khuyến cáo nông dân không sử dụng các loại thuốc này.




c.
c.
Thủy ngân (Hg):
Thủy ngân (Hg):

Hg là một kim loại ở trạng thái lỏng, thuộc
Hg là một kim loại ở trạng thái lỏng, thuộc
nhóm IIB cũng như các hợp chất của nó,
nhóm IIB cũng như các hợp chất của nó,
có hoạt tính đôc hại cực kì cao với các sinh

có hoạt tính đôc hại cực kì cao với các sinh
vật sống trong hành tinh, kể cả con người.
vật sống trong hành tinh, kể cả con người.

Hg có trong thuốc trừ nấm, làm các hóa
Hg có trong thuốc trừ nấm, làm các hóa
chất trong công nghiệp sản xuất giấy, làm
chất trong công nghiệp sản xuất giấy, làm
chất xúc tác trong công nghệ sản xuất,
chất xúc tác trong công nghệ sản xuất,
tổng hợp các chất dẻo
tổng hợp các chất dẻo




c.
c.
Thủy ngân (Hg):
Thủy ngân (Hg):

Các động vật, thực vật hấp thụ thủy ngân có trong
Các động vật, thực vật hấp thụ thủy ngân có trong
đất, nước, không khí và sau đó theo dây chuyền
đất, nước, không khí và sau đó theo dây chuyền
thực phẩm vào cơ thể của con người. Chất độc mà
thực phẩm vào cơ thể của con người. Chất độc mà
chúng ta nhận được từ thực phẩm thì khoảng gần
chúng ta nhận được từ thực phẩm thì khoảng gần
một nửa là từ động vật, khoảng 1/3 là từ thực vật.

một nửa là từ động vật, khoảng 1/3 là từ thực vật.

Bệnh nhân thường cảm giác có vị kim loại trong
Bệnh nhân thường cảm giác có vị kim loại trong
cổ họng, đau bụng, nôn, xuất hiện những chấm
cổ họng, đau bụng, nôn, xuất hiện những chấm
đen trên lợi, bệnh nhân bị kích động, tăng huyết
đen trên lợi, bệnh nhân bị kích động, tăng huyết
áp, sau 2-3 ngày thường chết vì suy thận.
áp, sau 2-3 ngày thường chết vì suy thận.



Ngoài ra còn có một số kim loại khác như:Cd,
Ngoài ra còn có một số kim loại khác như:Cd,
Zn, Sn,…
Zn, Sn,…

Hàm lượng tối đa của một số kim loại năng trong
thủy sản
Chì 0.3 (ppm)
Cadimi 0,80 - 1,80 (ppm)
Asen 0,02 (ppm)
Thủy ngân (tổng số) 0,10 (ppm)

Hiện nay phương pháp quang phổ hấp thu nguyên tử được sử
dụng để xác định :

Kim loại trong các mẫu quặng, đất, nước khoáng.


Các mẫu y học, sinh học.

Các sản phẩm nông nghiệp, rau quả, thực phẩm…

Trong thủy sản dùng để xác định các kim loại nặng như
Hg, Cd, Pb, As….

Ở nhiều nước trên thế giới, nhất là các nước phát triển,
phương pháp phân tích phổ hấp thu nguyên tử đã trở
thành một phương pháp tiêu chuẩn để định lượng nhiều
kim loại nặng và một số á kim như Si, S, P, Se, Te….cũng
được xác định bằng phương pháp phân tích này.
Ứng dụng của AAS trong kiểm
tra chất lượng thủy sản

1. Phạm vi áp dụng
Tiêu chuẩn này qui định phương pháp xác định
hàm lượng cadimi trong thủy sản và sản phẩm
thủy sản bằng quang phổ hấp thụ nguyên tử.
2. Phương pháp tham chiếu
Tiêu chuẩn này được xây dựng dựa theo
phương pháp chuẩn số 973.34 của Hiệp hội các nhà
hoá học phân tích (AOAC) công bố năm 1995.
Xác định hàm lượng Cd trong thủy sản
bằng quang phổ hấp thu nguyên tử

3. Nguyên tắc

Mẫu thủy sản được vô cơ hoá bằng các axit nitric (HNO
3

),
axit sulfuric (H
2
SO
4
) và hyđro peroxit (H
2
O
2
).

Các kim loại có trong dung dịch được chiết ra bằng dithizon
trong clorofom (CHCl
3
) pH = 9.

Sau đó, dùng dung dịch axit chlohydric (HCl) loãng tách
cadimi ra khỏi clorofom.

Hàm lượng cadimi trong dung dịch mẫu được xác định bằng
phương pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử.


4. Thiết bị, dụng cụ, hoá chất và chất chuẩn
4.1. Thiết bị và dụng cụ
- Máy quang phổ hấp thụ nguyên tử dùng đèn
catốt cađimi rỗng, lò nung graphit và bước sóng
thu là 228,8 nm.
- Cối mã não.
- Dụng cụ thuỷ tinh đã được rửa sạch bằng

axit nitric nồng độ 8N và tráng lại bằng nước cất
trước khi sử dụng.
- Cân phân tích có độ chính xác loại đến 0,01g
và loại đến 0,0001 g.


4.2. Hoá Chất và chất chuẩn
- Hyđro peroxit nồng độ 50%.
- Axit nitric đậm đặc không có chì và cađimi.
- Axit xitric dạng tinh thể ngậm 1 phân tử nước.
- Chỉ thị xanh methyl: Nghiền 0,1 g chỉ thị xanh
methyl trong cối mã não với 4,3 ml dung dịch
hyđroxit natri (NaOH) nồng độ 0,05 N rồi pha
loãng thành 200 ml với nước cất.

4.2. Hoá Chất và chất chuẩn
- Dung dịch dithizon:
a. Dung dịch đậm đặc, 1,0 mg/ml: Hoà tan 0,2 g
dithizon trong 200 ml chloroform.
b. Dung dịch loãng, 0,2mg/ml: Pha loãng dung
dịch đậm đặc trên 5 lần bằng chloroform. Dung
dịch này phải được chuẩn bị ngay trước khi tiến
hành phân tích.

- Dung dịch cadimi chuẩn:
a. Dung dịch chuẩn gốc 1,0 mg/ml: hoà tan
1,000 g cadimi trong 165 ml axit clohydric nồng độ
2N , định mức thành 1000 ml với nước cất.
b. Dung dịch chuẩn trung gian 10 mg/ml: pha
loãng 10 ml dung dịch chuẩn gốc thành 1000 ml

bằng dung dịch axit clohydric nồng độ 2N.
c. Dung dịch chuẩn làm việc: pha loãng lần lượt
0, 1, 5, 10 và 20 ml dung dịch chuẩn trung gian
thành 100 ml bằng dung dịch axit clohydric nồng
độ 2N.

Vô cơ hóa mẫu
Chuẩn bi mẫu trắng
Chiết Cd
Tiến hành phân tích
5. Phương pháp tiến hành

a. Vô cơ hoá mẫu:
b. Chuẩn bị mẫu trắng
Mẫu trắng được chuẩn bị bằng cách dùng 100
ml axit nitric, 20 ml axit sulfuric và cùng một
lượng nước cất như đã thêm vào mẫu.
Chú ý cho thêm cùng một lượng hyđro peroxit
nồng độ 50% vào để loại bỏ hết axit nitric khỏi
mẫu trắng. Tiến hành chuẩn bị mẫu trắng theo
các bước như quá trình vô cơ hoá mẫu.
c. Chiết Cd

đun nóng
đun mạnh
Từ từ cho 25 ml axit HNO
3
đặc, đậy cốc bằng mặt kính
đồng hồ, đun nhẹ. Khi phản ứng ngưng.Làm tương tự 3
lần

Cân 50 g mẫu cho vào cốc + 2 - 3 viên đá bọt.
Khí oxit nitơ (NO) thoát ra gần hết.
Làm lạnh cốc để loại bỏ chất béo trong dd mẫu. Lọc gạn
phần dd qua bông thuỷ tinh vào cốc 1000 ml.
Thêm 100 ml nước cất vào cốc có mẫu rồi đun nóng và
khuấy mạnh để rửa sạch chất béo dính trên thành cốc.
Làm lạnh cốc dd trên rồi lọc qua bông thuỷ tinh. Dịch lọc thu được lại cho
vào cốc 1000 ml đã chứa dung dịch lọc ở trên. Rửa phễu lọc và bông thuỷ
tinh với khoảng 20 ml nước cất. Loại bỏ phần chất xơ và béo.
Thêm 20 ml axit HNO
3
đặc vào cốc chứa dd lọc rồi pha loãng → đến 300 ml bằng
nước cất. Ðun nhẹ cốc → có sự than hoá bắt đầu mạnh thì cho cẩn thận vào 1 ml H
2
O
2

50%. Ðể yên, sau đó thêm mỗi lần không quá 1 ml H
2
O
2
→ dd trở nên không màu.
Đến khi xuất hiện khói trắng (khí SO
3
). Thêm H
2
O
2
để loại bỏ hết
than đen, để nguội cốc đến nhiệt độ phòng.

a. Vô cơ hoá mẫu

c. Chiết Cd
Làm lạnh
Để nguội
Điều chỉnh pH = 8,8 bằng cách nhỏ từng giọt dd NH
4
OH đđ → dd đổi từ xanh lá
cây sang xanh dương. Chuyển dd vào bình chiết rồi dùng nước cất pha loãng
đến khoảng 150 ml.
Cho 2 g axit xitric vào dd mẫu đã chuẩn bị ở trên, pha loãng → đến
25 ml với nước cất + 1 ml chỉ thị xanh methyl.
Thêm 50 ml nước cất vào bình chiết A, lắc để rửa lớp dm
rồi chuyển lớp dm đithizon vào một bình chiết B
Chiết 2 lần, mỗi lần 5 ml dung dịch đithizon đđ rồi thu dịch chiết vào bình chiết
A. Tiếp tục chiết với dd đithizon loãng → dd đithizon không đổi màu. Sau đó,
thu dịch chiết vào bình chiết A nói trên.
Rửa phần dd còn lại trong bình chiết B với 5 ml clorofom rồi loại bỏ lớp clorofom.
Chuyển phần dd nước còn lại vào cốc, làm bay hơi từ từ đến khô. Sau đó, rửa thành
cốc bằng 10 - 20 ml nước cất rồi lại làm bay hơi đến khô.
Thêm 50 ml dd axit HCl 0,2N vào bình chiết B, lắc mạnh trong 1 phút. Sau đó, để yên
cho tách lớp rồi loại bỏ lớp đithizon
Cho 5 ml clorofom vào phần nước rửa còn lại trong bình chiết A. Lắc
rửa và tách phần dm clorofom này cho vào bình chiết B.