Nghiên cứu lựa chọn một kỹ thuật phổ hấp thu nguyên tử thích hợp trên máy aa800 perkin elmer tại viện vsyt cc tp. Hcm để xác định tổng selen trong thịt và tỏi

ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN




LÊ THÙY TRINH





NGHIÊN CỨU LỰA CHỌN
MỘT KỸ THUẬT PHỔ HẤP THU NGUYÊN TỬ THÍCH HỢP
TRÊN MÁY AA800 PERKIN ELMER TẠI VIỆN VSYT-CC TP.HCM
ĐỂ XÁC ĐNNH TỔNG SELEN TRONG THNT VÀ TỎI












LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC HÓA HỌC

THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH - 2010

MỤC LỤC

Trang phụ bìa.
Mục lục
Danh mục ký hiệu, chữ viết tắt
Danh mục các bảng
Danh mục hình vẽ, đồ thị

MỞ ĐẦU 1

CHƯƠNG 1 - TỔNG QUAN 2

1.1.

TỔNG QUAN VỀ SELEN 2

1.1.1.

Nguyên tố selen trong bảng tuần hoàn 2

1.1.2.

Một số hợp chất của selen trong tự nhiên 2

1.1.3.

Một số ứng dụng của selen 2

1.1.4.

Tác động của selen đến sức khỏe con người 3

1.1.5.

Các qui định về nhu cầu Se hàng ngày. 5

1.1.6.

Một số thực phm giàu selen 5

1.2.

SƠ LƯỢC VỀ THIẾT BN GHI ĐO PHỔ HẤP THU NGUYÊN TỬ 5

1.2.1.

Nguồn bức xạ kích thích phổ hấp thu 6

1.2.2.

Hệ thống nguyên tử hóa mẫu phân tích 6

1.2.3.

Bộ đơn sắc và bộ ghi đo tín hiệu 6

1.3.

GIỚI THIỆU MÁY AA800 – PERKIN ELMER 7

1.3.1.

Kỹ thuật lò graphite (GF-AAS) 8

1.3.2.

Kỹ thuật Hydride (HG-AAS) 8

1.3.3.

Kỹ thuật Hydride – Graphite (HG-GF-AAS) 8

1.4.

MỘT SỐ YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN VIỆC XÁC ĐNNH SELEN
TRONG THỰC PHẨM 9

CHƯƠNG 2 - THỰC NGHIỆM 10

2.1.

HÓA CHẤT – THIẾT BN - DỤNG CỤ 10

2.1.1.

Hóa chất 10

2.1.2.

Chun bị hóa chất 10

2.1.3.

Thiết bị 11

2.1.4.

Dụng cụ 12

2.2.

LẤY MẪU ĐỂ NGHIÊN CỨU. 12

2.3.

NHỮNG TIÊU CHÍ ĐỂ LỰA CHỌN KỸ THUẬT PHÂN TÍCH. 13

2.4.

NGHIÊN CỨU ĐÁNH GIÁ NỒNG ĐỘ KIỂM TRA ĐỘ NHẠY
(C
SCheck
) CỦA TỪNG KỸ THUẬT PHÂN TÍCH 13

2.4.1 Đặt vấn đề: 13

2.4.2 Tiến hành thực nghiệm 14

2.4.3

Kết luận 21

2.5.

NGHIÊN CỨU ĐÁNH GIÁ GIỚI HẠN PHÁT HIỆN VÀ KHOẢNG
BẤT ỔN CỦA KỸ THUẬT GF-AAS VÀ HG-AAS DỰA VÀO ĐỒ THN
CHUẨN 22

2.5.1.

Đối với kỹ thuật GF-AAS 22

2.5.2.

Đối với kỹ thuật HG-AAS 22

2.5.3.

Nhận xét: 23

2.6.

NGHIÊN CỨU ĐÁNH GIÁ KỸ THUẬT GF-AAS VÀ HG-AAS
THEO CÁC TIÊU CHÍ THỰC TIỄN 23

2.7.

NGHIÊN CỨU QUI TRÌNH XÁC ĐNNH TỔNG SELEN TRONG
THNT VÀ TỎI 24

2.7.1.

Lấy mẫu và Xử lý mẫu trước khi khử. 24

2.7.2.

Tiến hành tiền khử Se(VI) thành Se(IV) bằng HCl(1:1) 27

2.7.3.

Giai đoạn đo đạc kết quả 28

2.8.

HIỆU SUẤT THU HỒI CỦA QUI TRÌNH PHÂN TÍCH 29

2.9.

QUI TRÌNH CHI TIẾT ĐỂ XÁC ĐNNH TỔNG HÀM LƯỢNG
SELEN TRONG THNT VÀ TỎI 31

CHƯƠNG 3 – BÀN LUẬN 33

3.1

VỀ TÌNH HÌNH THỰC TẾ MÁY AA800 PERKIN ELMER TRONG
VIỆC LỰA CHỌN KỸ THUẬT 33

3.2

LỰA CHỌN CÁC TIÊU CHÍ ĐỂ ĐÁNH GIÁ VÀ SO SÁNH CÁC
KỸ THUẬT PHÂN TÍCH BẰNG PHỔ HẤP THU NGUYÊN TỬ. 33

3.3

VỀ KẾT QUẢ ĐƯỜNG NỀN CAO GẤP BỘI KHI DÙNG TUÝP
GRAPHITE CÓ END-CAP ĐỂ ĐO Se BẰNG KỸ THUẬT HG-GF-AAS 33

3.4

VỀ ĐỘ NHẠY CỦA KỸ THUẬT GF-AAS VÀ HG-AAS. 34

3.5

VỀ QUY TRÌNH PHÂN TÍCH KỸ THUẬT GF-AAS VÀ HG-AAS. 34

CHƯƠNG 4 – KẾT LUẬN 35

TÀI LIỆU THAM KHẢO 36

PHỤ LỤC 39

Danh mục ký hiệu, chữ viết tắt

1. Viện VSYT-CC TP.HCM: Viện Vệ sinh Y tế Công cộng thành phố Hồ
Chí Minh.
2. GF-AAS (Graphite – atom absorb system): Kĩ thuật nguyên tử hóa tại
túyp graphite.
3. HG-AAS (Hydride Generation – atom absorb system): Kĩ thuật tạo hơi
hydride và nguyên tử hóa bằng tại cuvet thạch anh.
4. HG-GF-AAS (Hydride generation – graphite-atom absorb system): kỉ
thuật nguyên tử hóa hợp chất có khả năng tạo hydride tại túyp Graphite.
5. THGA: Transversely Heated Graphite Atomizer-lò graphite gia nhiệt theo
chiều ngang
6. DRI: Dietary Reference Intakes- Mức thu nhận tiêu chuNn.
7. DPI: Dietary permit Intakes- Mức thu nhận cho phép.
8. EDL: electroless discharge lamps – đèn phóng điện khuyết cực.
9. FIAS: flow injection analysis system – hệ thống tiêm dòng chảy.
10. C
Char
: Characteristic Concentration nồng độ đặc trưng.
11. C
Scheck
: Sensitivity Check Concentration – nồng độ kiểm tra độ nhạy
12. LOD: limit of detection – giới hạn phát hiện.
13. U
X-tâm
: khỏang bất ổn mở rộng tại tâm đường chuNn.

14. G, g: lượng cân (gam)
15. NaBH
4
: Sodium borohydride
16. Ar: Argon
17.
Se
C
: nồng độ trung bình của Se.
18. TB: trung bình
19. C: nồng độ
20. A: độ hấp thu.

Danh mục bảng

Bảng 1.1 Qui định nhu cầu Se hàng ngày theo tuổi và giới tính…………………….5
Bảng 2.1:Bảng danh sách mẫu nghiên cứu………………………………… 12
Bảng 2.2: So sánh nồng độ kiểm tra độ nhạy các kỹ thuật phổ nguyên tử…… 13
Bảng 2.3: Điều kiện tiến hành GF-AAS……………………………………… …14
Bảng 2.4: Đồ thị chuNn xác định Se theo kỹ thuật GF-AAS………………….… 14
Bảng 2.5: Điều kiện tiến hành của kỹ thuật HG-AAS……………………….…….15
Bảng 2.6: Đồ thị chuNn xác định Se theo kỹ thuật HG-AAS………………………15
Bảng 2.7: So sánh nồng độ kiểm tra độ nhạy của 2 kỹ thuật phổ nguyên tử………16
Bảng 2.8: Các điều kiện của kỹ thuật HG-GF-AAS……………………………….17
Bảng 2.9: Bảng so sánh tín hiệu lý thuyết và thực tế khi đo chuNn Se……….……20
Bảng 2.10: Đồ thị chuNn xác định Se theo kỹ thuật GF-AAS………………… 22
Bảng 2.11: Đồ thị chuNn xác định Se theo kỹ thuật HG-AAS……………… ……22
Bảng 2.12: Bảng so sánh các tiêu chí thực tiễn của kỹ thuật GF-AAS và HG-
AAS……………………………………………………………………………… 23
Bảng 2.13: Bảng khảo sát thể tích HCl(1:1) cần dùng để khử selen……… 27

Bảng 2.14: Bảng kết quả đo mẫu tỏi và thịt………………………………… … 29
Bảng 2.15: Kết quả hiệu suất thu hồi khi thê.m chuNn 4ppb vào mẫu…………… 30
Bảng 2.16: Kết quả hiệu suất thu hồi khi thêm chuNn 1ppb vào mẫu………… 30





Danh mục hình vẽ và đồ thị


Hình 1.1: Thực phNm giàu Se………………………………… ………………… 5
Hình1.2: Các bộ phận trong AAS…………………………….…………………… 5
Hình 1.3: Dạng ngoài của máy AA800 hãng Perkin Elmer…… ………………….7
Hình 2.1: Kỹ thuật HG-GF-AAS, mẫu không Se, có “end-cap”, chất mang là HCl
10%, chất khử là NaBH
4
0.2% 18
Hình 2.2: Kỹ thuật HG-GF-AAS, mẫu có Se (C=1ppb), có “end-cap”, chất mang là
HCl 10%, chất khử là NaBH
4
0.2% 19
Hình 2.3: Kỹ thuật HG-GF-AAS, mẫu có As (C=8ppb), có “end-cap”, chất mang là
HCl 10%, chất khử là NaBH
4
0.2% 19
Hình 2.4: Kỹ thuật HG-GF-AAS, mẫu không Se, không “end-cap”, chất mang là
HCl 10%, chất khử là NaBH
4
0.2% … ………20

Hình 2.5: Kỹ thuật HG-GF-AAS, mẫu Se(C=4ppb), không “end-cap”, chất mang là
HCl 10%, chất khử là NaBH
4
0.2% 21
Hình 2.6: Kỹ thuật HG-GF-AAS, mẫu có Se(C=10ppb), không “end-cap”, chất
mang là HCl 10%, chất khử là NaBH
4
0.2…………………………………………21
Hình 2.7: Khi cho acid vào mẫu 25
Hình 2.8: Sau khi ngâm mẫu trong acid sau 1 ngày 25
Hình 2.9: Khi bắt đầu đun mẫu 26
Hình 2.10: Khi mẫu gần xử lý xong 26
Hình 2.11: Khi mẫu xử lý xong 27
Hình 2.12: ChuNn Se 10ppb (kỹ thuật HG-AAS) 28
Hình 2.13: Bếp Memmert gia nhiệt thực hiện tiền khử 28




1
MỞ ĐẦU

ĐẶT VẤN ĐỀ
Ngày nay, selen (Se) được thừa nhận là một trong những nguyên tố vi lượng
thiết yếu cho cơ thể con người. Nguyên tố này được đưa vào cơ thể bởi một số thực
phNm giàu selen như: thịt , cá, ngũ cốc, tỏi … Thiếu hụt selen có thể dẫn tới một số
bệnh hiểm nghèo, ví dụ bệnh Keshan (thoái hóa cơ tim), có nguy cơ gây tử vong.
Tuy nhiên, sự dư thừa selen lại gây ngộ độc. Ví dụ gây rối loạn đường tiêu
hóa, rụng tóc, bong tróc móng tay chân, mệt mỏi, tổn thương thần kinh. Trường hợp
nghiêm trọng có thể gây ra bệnh xơ gan, phù phổi và tử vong.

Vì thế cần phải giám sát chặt chẽ hàm lượng selen trong các loại thực phNm
thông dụng để phòng tránh thiếu hụt và dư thừa selen trong cơ thể.
Hiện nay, hàm lượng selen trong thực phNm thường được xác định bằng
phương pháp phổ hấp thu nguyên tử. Đáng chú ý trên thiết bị AA800-Perkin Elmer-
Mỹ có thể sử dụng bốn kỹ thuật của phương pháp AAS. Cụ thể là:
• Kỹ thuật ngọn lửa (F-AAS).
• Kỹ thuật lò Graphite (GF-AAS).
• Kỹ thuật Hydride – Graphite (HG-GF-AAS).
• Kỹ thuật Hydride - Bộ gia nhiệt bằng điện cho cuvet thạch anh (HG-AAS).
Như vậy, mỗi khi sử dụng thiết bị đa năng AA800-Perkin Elmer này ta luôn
đối diện với vấn đề lựa chọn kỹ thuật thích hợp. Luận văn này là một nghiên cứu
thử nghiệm đầu tiên về sự lựa chọn đó trên đối tượng xác định tổng hàm lượng
selen trong thịt và tỏi.
TÊN ĐỀ TÀI LUẬN ÁN

Nghiên cứu lựa chọn
một kỹ thuật phổ hấp thu nguyên tử thích hợp
trên máy AA800 Perkin Elmer tại Viện VSYT-CC Tp.HCM
để xác định tổng selen trong thịt và tỏi
.
2
CHƯƠNG 1 - TỔNG QUAN

1.1. TỔNG QUAN VỀ SELEN
1.1.1. Nguyên tố selen trong bảng tuần hoàn
• Ký hiệu hóa học Se.
• Selen có số nguyên tử 34.
• Selen là một phi kim, về mặt hóa học rất giống với lưu huỳnh và telur
[4,12,22]
.

• Ở trạng thái hơi nguyên tử, nguyên tố Se có cấu hình cơ bản là (Ar) 3d
10
4s
2

4p
4
, ứng với mức triplet
3
P
2,1,0
. Cấu hình kích thích kế cận là (Ar) 3d
10
4s
2

4p
3
5s, ứng với mức triplet chập vào nhau
3
S
1
. Theo qui tắc lọc lựa, các
chuyển dời được phép tạo ra các vạch hấp xạ sau :
3
P
0
→
3
S

1
ứng với vạch 206.279 nm

3
P
1
→
3
S
1
ứng với vạch 203.985 nm
3
P
2
→
3
S
1
ứng với vạch 196.026 nm
• Trong thực nghiệm, thường chọn vạch 196.026 nm để đo Se.
1.1.2. Một số hợp chất của selen trong tự nhiên
• Selen có vai trò sinh học và được tìm thấy trong hợp chất hữu cơ như
dimethyl selenur, selenomethionin, selenocystein, methylselenocystein
[16,23]
.
Trong các hợp chất này, selen đóng vai trò tương tự như lưu huỳnh.
• Selen có mặt tự nhiên trong một số dạng hợp chất vô cơ, bao gồm selenur
Se(-II), selenit Se(IV) và selenat Se(VI). Trong đất, selen thường xuất hiện
trong các dạng hòa tan như selenat (tương tự như sulfat) và bị thNm thấu rất
dễ dàng vào hệ thống sông, hồ.

1.1.3. Một số ứng dụng của selen
• Chế tạo vật liệu
[23]

 Selen được dùng để tạo ra màu đỏ cho vật liệu men thủy tinh và men
gốm.
3
 Selen được sử dụng cùng bismuth để hàn đồng thau, thay thế cho chì -
độc hại hơn. Nó cũng dùng để cải thiện sức kháng mài mòn của cao su lưu
hóa.
• Công nghiệp điện tử và nhiếp ảnh
[23]

 Selen được dùng trong kỹ thuật photocopy, chế tạo đầu dò quang điện và
pin mặt trời. Nó đã từng được sử dụng rộng rãi trong các bộ nắn dòng.
 Selen được dùng trong kỹ thuật nhiếp ảnh như là chất tạo sắc thái bởi
nhiều nhà sản xuất giấy ảnh như Kodak và Fotospeed.
• Y học và dinh dưỡng
[23]

 Chất selen disulfur, SeS
2
, được sử dụng như là hoạt chất trong một vài
loại dầu gội đầu chống gàu (do tác dụng diệt trừ nấm da đầu Malassezia).
Thành phần này cũng được dùng trong mỹ phNm để điều trị nấm da Tinea.
 Trong cơ thể người, selen tham gia vào một số quá trình tổng hợp vitamin
và các chất bổ sung dinh dưỡng khác, với liều từ 50 tới 200 microgam/ngày
cho người lớn. Một vài loại cỏ làm thức ăn cho gia súc cũng được tăng
cường selen.
1.1.4. Tác động của selen đến sức khỏe con người

• Thiếu hụt selen
[23]

 Thiếu hụt selen có thể làm tổn thương chức năng ruột ở những người phải
trải qua chế độ dinh dưỡng ngoài ruột tổng thể hoặc những người sử dụng
thực phNm gieo trồng trên các vùng đất nghèo selen. Tại Hoa Kỳ, DPI
(Dietary permit Intakes- Mức thu nhận cho phép) cho người lớn là 55
µg/ngày. Tại Vương quốc Anh nó là 75 µg/ngày cho đàn ông và 60 µg/ngày
cho đàn bà.
 Thiếu hụt selen có thể dẫn tới bệnh Keshan (thoái hóa cơ tim) là bệnh có
nguy cơ cao gây tử vong. Thiếu hụt selen cũng góp phần (cùng thiếu hụt iốt)
vào bệnh Kashin-Beck (thoái hóa mô chất sụn). Các bệnh này chủ yếu phổ
biến ở một số vùng tại Trung Quốc nơi mà đất thiếu hụt selen nghiêm trọng.
4
 Selen cần thiết để chuyển hóa hormol tuyến giáp thyroxin (T4) thành
dạng hoạt hóa hơn là triiodothyronin. Vì thế, thiếu hụt selen có thể sinh ra
các triệu chứng của giảm hoạt động tuyến giáp, bao gồm cực kỳ mệt mỏi, trì
độn tinh thần, bệnh bướu cổ, chứng ngu độn và sNy thai.
• Dư thừa selen
[23]

 Việc sử dụng vượt quá giới hạn trên của DRI (Dietary Reference Intakes-
Mức thu nhận tiêu chuNn) là 400 microgam/ngày có thể dẫn tới ngộ độc
selen. Các triệu chứng ngộ độc selen bao gồm các rối loạn đường tiêu hóa,
rụng tóc, bong, tróc móng tay chân, mệt mỏi, gây tổn thương thần kinh.
Trường hợp nghiêm trọng có thể gây ra bệnh xơ gan, phù phổi và tử vong.
 Selen nguyên tố và phần lớn các selenur kim loại có độc tính tương đối
thấp. Ngược lại, các selenat và selenit lại cực độc , tương tự như arsenur.
Selenur hydrogen là một chất khí cực kỳ độc. Selen cũng có mặt trong một
số hợp chất hữu cơ như dimethyl selenua, selenomethionin, selenocystein và

methyl-seleno-cystein, tất cả các chất này đều có hiệu lực sinh học cao và
độc hại khi ở liều lượng lớn. Selen kích thước nano có hiệu lực tương đương,
nhưng độc tính thấp hơn nhiều.
 Ngộ độc selen từ các hệ thống cung cấp nước có thể xảy ra khi các dòng
chảy của các hệ thống tưới tiêu chảy qua vùng đất khô cằn. Quá trình này
làm thNm thấu các hợp chất selen tự nhiên và hòa tan trong nước (như các
selenat), chúng sau đó có thể tích lũy đậm đặc hơn trong các vùng "đất Nm
ướt" mỗi khi nước bay hơi đi. Nồng độ selen cao sinh ra theo kiểu này đã
được tìm thấy như là nguyên nhân gây ra một số rối loạn bNm sinh nhất định
ở chim sống trong các vùng đất Nm ướt.





5
1.1.5. Các qui định về nhu cầu Se hàng ngày.
Bảng 1.1 – Qui định nhu cầu Se hàng ngày theo tuổi và giới tính
[1]
Lứa tuổi Selen (µg/ngày)

Lứa tuổi Selen (µg/ngày)

0-6 tháng 6 19-65 tuổi (nam) 34
7-11 tháng 10 19-65 tuổi (nữ) 26
1-3 tuổi 17 >65 tuổi (nam) 34
4-6 tuổi 21 >65 tuổi (nữ) 26
7-9 tuổi 21 Phụ nữ có thai 28-30
10-18 tuổi (nam) 34 Phụ nữ cho con bú

35-42
10-18 tuổi (nữ) 26

Trong nước, hàm lượng Se được phép phải nhỏ hơn 10ppb
[2]

1.1.6. Một số thực phm giàu selen
Thực phNm giàu selen bao gồm cá, tôm, cua, ngũ cốc, rau cải, sữa, trứng,
thịt, nấm, tỏi

Hình 1.1: Thực phNm giàu Se

1.2. SƠ LƯỢC VỀ THIẾT BN GHI ĐO PHỔ HẤP THU NGUYÊN TỬ








Hình1.2: Các bộ phận trong AAS
6
1.2.1. Nguồn bức xạ kích thích phổ hấp thu.
Nguồn này phát ra một dãy vạch phổ nguyên tử đặc trưng cho từng nguyên
tố cần đo. Đối với Se là chùm vạch triplét 206.279 nm, 203.985 nm, 196.026
nm
[7]
. Các nguồn kích thích thông dụng là: đèn catod rỗng và đèn phóng đện
khuyết cực.

1.2.2. Hệ thống nguyên tử hóa mẫu phân tích.
Hệ thống này tạo ra nhiệt độ thích hợp và ổn định để nguyên tử hóa nguyên
tố thành trạng thái hơi rời rạc. Có hai loại kỹ thuật nguyên tử hóa mẫu là kỹ
thuật nguyên tử hóa bằng ngọn lửa đèn khí Flame-AAS và kỹ thuật nguyên
tử hóa không ngọn lửa.
• Kỹ thuật nguyên tử hóa ngọn lửa là quá trình nguyên tử hóa nhờ nguồn nhiệt
của ngọn lửa đèn khí mà phổ biến nhất là ngọn lửa C
2
H
2
/không khí. Kỹ
thuật Flame-AAS cho phép xác định nhanh, đúng, chính xác các kim loại ở
mức ppm.
• Kỹ thuật nguyên tử hóa không ngọn lửa
[10]
gồm hai loại chính là lò graphite
và hydride. Kỹ thuật lò graphite cho phép xác định nhanh, đúng, chính xác ở
mức ppb. Kỹ thuật hydride cho phép xác định một số nguyên tố có khả năng
tạo khí hydride, dễ dàng nguyên tử hóa ở nhiệt độ thấp; phép xác định nhanh,
đúng, chính xác ở mức ppb.
1.2.3. Bộ đơn sắc và bộ ghi đo tín hiệu.
• Bộ đơn sắc có độ phân giải cao, cho phép tách phổ hấp thu thành các vạch
đơn sắc tại khe ra của máy đo phổ hấp thu nguyên tử.
• Bộ ghi đo tín hiệu có chức năng chuyển hóa tín hiệu quang thành tín hiệu
điện, khuyếch đại tín hiệu điện và ghi đo phổ.

7
1.3. GIỚI THIỆU MÁY AA800 – PERKIN ELMER



Hình 1.3: Dạng ngoài của máy AA800 hãng Perkin Elmer.

Máy này bao gồm chế độ ngọn lửa và lò graphite cho phép chuyển đổi dễ dàng
bằng việc điều khiển hoàn toàn tự động bằng phần mềm và máy vi tính. Ngoài
ra, còn trang bị hệ thống FIAS 100 sử dụng kỹ thuật tiêm dòng chảy liên tục vào
bộ gia nhiệt bằng điện cho cuvet thạch anh. Vậy, các kỹ thuật của hệ AA800
gồm 4 kỹ thuật như sau:
 Kỹ thuật ngọn lửa (F-AAS).
 Kỹ thuật lò graphite (GF-AAS).
 Kỹ thuật Hydride – Graphite (HG-GF-AAS).
 Kỹ thuật Hydride-Bộ gia nhiệt bằng điện cuvet thạch anh (HG-AAS).
Trong 4 kỹ thuật nêu trên, thì kỹ thuật F-AAS chỉ được sử dụng khi hàm lượng
nguyên tố ở mức ppm. Vì thế, sẽ không xét trong luận văn này.
Thực tế, để xác định Se trong thực phNm có thể sử dụng một trong ba kỹ thuật
còn lại. Đó là GF-AAS, HG-AAS, HG-GF-AAS. Có thể đưa ra các thông số sau
đây để đánh giá và lựa chọn kỹ thuật thích hợp nhất: độ nhạy, độ chính xác, độ
đúng.

8
1.3.1. Kỹ thuật lò graphite (GF-AAS)
• Lò graphite
[19]
có hai loại: lò graphite gia nhiệt theo chiều dọc và lò graphite
gia nhiệt theo chiều ngang. Hệ thống AA800 dùng loại lò graphite gia nhiệt

theo chiều ngang THGA (Transversely Heated Graphite Atomizer) vì với
thiết kế như vậy thì sự gia nhiệt giống nhau theo toàn bộ chiều dài ống nên
loại trừ hay giảm đáng kể sự ngưng tụ mẫu và nền so với kiểu lò đốt dọc.
• Ống graphite được dùng là loại ống graphite hoạt hoá nhiệt gắn sàn đỡ L’vov
– là một tấm nhỏ Graphite rắn chắc hoạt hoá nhiệt, được lồng vào trong ống
Graphite. Với cấu tạo của sàn đỡ L’vov dạng mặt cong nên tiếp xúc thành lò
ít hơn, gia nhiệt qua khí quyển Ar nên chậm hơn và đồng nhất hơn.
 Chức năng sàn đỡ L’vov: cách ly mẫu khỏi thành ống graphite do đó cho
phép sự nguyên tử hoá mẫu xảy ra tốt hơn trong môi trường cân bằng nhiệt
nhờ sự đốt nóng gián tiếp – đó là các bức xạ phát ra từ thành ống.
 Với ống Graphite có “end cap”
[14]
(tức là có nắp ở hai đầu để hạn chế thất
thoát hơi nguyên tử Se) sẽ cải thiện khối lượng đặc trưng với các nguyên tố
chịu nhiệt và nguyên tố dễ bay hơi như As, Se, Ag, Cd, Cu, Cr, Pb, Co, Tl và
sấy khô nhanh chóng hơn các hợp chất nền phức tạp vì lỗ tiêm lớn.
• Ngoài ra, có chế độ bổ chính nền tự động bằng hiệu ứng Zeeman. Khi có
hiệu ứng Zeeman, vạch phổ của nguyên tố bị phân thành 2, 4,… nhánh đối
xứng qua tâm vạch, còn tại tâm chỉ là nền của phổ liên tục. Bằng cách đo phổ
khi có và không có hiệu ứng Zeeman sẽ khử bỏ được phổ nền liên tục.
• Bộ lấy mẫu tự động cho lò Graphite.
1.3.2. Kỹ thuật Hydride (HG-AAS)
• Mẫu được hoá hơi Hydride. Hơi này được dẫn liên tục vào ống thạch anh và
được nguyên tử hoá ở nhiệt độ thấp (<1000 độ C)
[18]
.
• Ống thạch anh được gia nhiệt bằng điện nên kiểm soát được nhiệt độ. Thời
gian sử dụng ống khá lâu.
1.3.3. Kỹ thuật Hydride – Graphite (HG-GF-AAS)
• Mẫu được hoá hơi hydride và được nguyên tử hoá trong lò graphite.

9
• Ống graphite được xử lý bằng dung dịch muối Iridium (Ir) tạo thành một lớp
kim loại Ir bên trong.
• Hơi hydride được dẫn vào và bẫy trên lớp Ir.
• Các hợp chất hydride của kim loại (ở đây là H
2
Se) được nguyên tử hóa một
lần trong thời gian rất ngắn nên sẽ thu tín hiệu cao, ít nhiễu nền, nhạy và ổn
định.
• Nguyên tử hóa ở nhiệt độ rất cao (2000 độ C)
[17]
nên hoàn toàn hơn so với kỹ
thuật lò graphite thông thường.
1.4. MỘT SỐ YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN VIỆC XÁC ĐNNH SELEN
TRONG THỰC PHẨM
Để xác định đúng hàm lượng Se trong thực phNm thì cần quan tâm một số yếu tố
ảnh hưởng sau đây:
 Đối với qui trình xử lý mẫu:
Để xác định Se trong thực phNm, thì ta chuyển mẫu thực phNm về dạng dung
dịch. Sau đó tiến hành nguyên tử hoá để đo đạc. Tuy nhiên, với kỹ thuật hydride
thì cần chuyển Se(VI) thành Se(IV) vì so với Se(VI) thì Se(IV) chuyển hóa hoàn
toàn hơn thành hydride (H
2
Se).
Vậy, tuỳ vào hoàn cảnh phòng thí nghiệm cụ thể (hoá chất, thiết bị,…) mà tiến
hành chọn lựa qui trình xử lý mẫu hiệu quả.
 Đối với giai đoạn tiền khử và nguyên tử hóa.
[3,13]

Nồng độ acid, NaBH

4
, lưu lượng khí mang, chương trình nhiệt độ phù hợp, nhiệt
độ nguyên tử hoá.







10
CHƯƠNG 2 - THỰC NGHIỆM

2.1.
HÓA CHẤT – THIẾT BN - DỤNG CỤ
2.1.1.
Hóa chất

• Dung dịch gốc selen C=1000mg/L(SeO
2
trong HNO
3
).
• Acid nitric đậm đặc.
• Acid perchloric đậm đặc.
• Natrihydroxid rắn.
• Natriborohydride NaBH
4
.
• Nước cất siêu sạch.

2.1.2. Chun bị hóa chất
• Dung dịch chuNn Se dùng để đo trên kỹ thuật GF-AAS được pha như sau:
 Dung dịch Se 10ppm: Dùng pipet bầu hút 1mL dung dịch chuNn Se
1000ppm vào bình định mức 100mL và dùng dung dịch HNO
3
0.2% để
pha loãng và định mức đến vạch.
 Dung dịch Se 1ppm: Dùng pipet bầu hút 5mL dung dịch chuNn Se
10ppm vào bình định mức 50mL và dùng dung dịch HNO
3
0.2% để pha
loãng và định mức đến vạch.
 Dung dịch Se 50ppb: Dùng pipet bầu hút 5mL dung dịch chuNn Se 1ppm
vào bình định mức 100mL và dùng dung dịch HNO
3
0.2% để pha loãng
và định mức đến vạch.
 Dung dịch Se 10ppb: Dùng pipet bầu hút 2mL dung dịch chuNn Se 50ppb
vào bình định mức 10mL và dùng dung dịch HNO
3
0.2% để pha loãng và
định mức đến vạch.
 Hỗn hợp biến tính (modifier) : 0.005mg Pd và 0.003mg Mg(NO
3
)
2
.
• Dung dịch chuNn Se dùng để chạy kỹ thuật HG-AAS được pha như sau:
 Dung dịch Se 10ppm: Dùng pipet bầu hút 1mL dung dịch chuNn Se
1000ppm vào bình định mức 100mL và dùng dung dịch HCl 10% để pha

loãng và định mức đến vạch.
11
 Dung dịch Se 1ppm: Dùng pipet bầu hút 5mL dung dịch chuNn Se
10ppm vào bình định mức 50mL và dùng dung dịch HCl 10% để pha
loãng và định mức đến vạch.
 Dung dịch Se 50ppb: Dùng pipet bầu hút 5mL dung dịch chuNn Se 1ppm
vào bình định mức 100mL và dùng dung dịch HCl 10% để pha loãng và
định mức đến vạch.
 Dung dịch Se chuNn làm việc: tiến hành pha từ dung dịch chuNn Se
50ppb.
 Dung dịch HCl (1:1): Lấy 500mL HCl đậm đặc cho vào bình định mức
đã chứa sẵn nước cất, để nguội và định mức bằng nước cất đến vạch 1L
 Dung dịch HCl 10%: Lấy 100mL HCl đậm đặc cho vào bình định mức
1L đã chứa sẵn nước cất siêu sạch và định mức bằng nước cất đến vạch.
 Dung dịch HNO
3
0.2%: Lấy 2mL HNO
3
đậm đặc cho vào bình định mức
1L đã chứa sẵn nước cất và định mức đến vạch bằng nước cất đến vạch.
 Dung dịch NaOH 0.05%: Cân 0.5 gam NaOH bằng cân phân tích, sau đó
cho nước cất vào để hòa tan và định mức đến vạch 1L.
 Dung dịch NaBH
4
0.2% trong NaOH 0.05%: Cân 2g NaBH
4
bằng cân
phân tích, sau đó cho NaOH 0.05% vào để hòa tan và định mức bằng
NaOH 0.05% đến vạch 1L.

2.1.3. Thiết bị
• Máy quang phổ hấp thu nguyên tử AA800 của hãng Perkin Elmer.
• Bộ Hydride 100.
• Đèn phóng điện không cực EDL: selen.
• Cân phân tích 4 chữ số AB 204 của hãng Mettler.
• Bộ đun cách thủy Memmert có thể chỉnh được nhiệt độ.
• Bếp đun Hotplate.
• Máy nén khí.
• Bình khí Ar: tinh khiết 99.9%.
12
2.1.4. Dụng cụ
• Pipet bầu 1mL, 2mL, 3mL, 4mL, 5mL.
• Bình định mức 25mL, 50mL, 100mL, 1 L.
• Đũa thủy tinh.
• Phễu thủy tinh.
• Kẹp gắp.
• Erlen 250mL

2.2.
LẤY MẪU ĐỂ NGHIÊN CỨU.
Mẫu tỏi và thịt heo được mua ở chợ và siêu thị Coopmart Tp.HCM.

Bảng 2.1 Bảng danh sách mẫu để nghiên cứu
STT

Tên mẫu Nơi mua
1 Tỏi-Hà Nội Siêu thị Coopmart, Q9, Tp.HCM
2 Tỏi-Lý Sơn Siêu thị Coopmart, Q9, Tp.HCM
3 Tỏi-Lý Sơn Siêu thị Coopmart, Q1, Tp.HCM
4 Tỏi – Trung Quốc

Chợ Phước Long A, Q9, Tp.HCM

5 Tỏi – Trung Quốc

Chợ Rạch Ông, Q8, Tp.HCM
6 Thịt nạc đùi Chợ Rạch Ông, Q8, Tp.HCM
7 Thịt nạc đùi Chợ Phước Long, Q9, Tp.HCM
8 Thịt-Satifood Siêu thị Coopmart, Q1, Tp.HCM
9 Thịt – Vissan Siêu thị Coopmart, Q1, Tp.HCM









13
2.3.
NHỮNG TIÊU CHÍ ĐỂ LỰA CHỌN KỸ THUẬT PHÂN TÍCH.
Do máy AA800-Perkin Elmer có tới bốn kỹ thuật phổ hấp thu nguyên tử khác nhau
nên khi sử dụng máy này ta luôn đối diện với vấn đề dựa vào tiêu chí nào để lựa
chọn kỹ thuật thích hợp nhất đối với nguyên tố cần phân tích.
Trong luận văn này, có thể đưa ra các tiêu chí sau đây:
- Tiêu chí cơ bản: độ đúng, độ nhạy, độ chính xác.
- Tiêu chí thực tiễn: thời gian và giá thành phân tích; mức độ thân thiện môi
trường.
2.4.

NGHIÊN CỨU ĐÁNH GIÁ NỒNG ĐỘ KIỂM TRA ĐỘ NHẠY (C
SCheck
)
CỦA TỪNG KỸ THUẬT PHÂN TÍCH
2.4.1 Đặt vấn đề:
• Trong phương pháp AAS, trước đây để kiểm tra độ nhạy người ta thường dùng
“Nồng độ đặc trưng” (Characteristic Concentration - C
Char
). Theo định nghĩa,
nồng độ đặc trưng là nồng độ (ppb) của nguyên tố sinh ra tín hiệu độ hấp thu
xấp xỉ 0.0044. Ngoài ra, để kiểm tra độ nhạy thiết bị và tối ưu điều kiện vận
hành máy thì thông số nồng độ kiểm tra độ nhạy (Sensitivity Concentration -
C
SCheck
) đưa ra. Đó là giá trị nồng độ chất phân tích mà tại đó sinh ra tín hiệu
độ hấp thu xấp xỉ 0.20.
• Nhà sản xuất thiết bị AA800 có đưa ra các giá trị tiêu chuNn cho nồng độ
kiểm tra độ nhạy của ba kỹ thuật phổ hấp thu nguyên tử như sau:
Bảng 2.2: So sánh nồng độ kiểm tra độ nhạy các kỹ thuật phổ nguyên tử.
STT Tên kỹ thuật C
SCheck
(ppb) Độ hấp thu
1 GF-AAS 100 0.20±0.04
2 HG-AAS
10 0.20±0.04
3 HG-GF-AAS 5.3 0.20±0.04

• Kết luận: Theo hãng sản xuất, kỹ thuật HG-GF-AAS được đánh giá là nhạy
nhất vì nồng độ kiểm tra độ nhạy thấp nhất. Máy được coi là hoạt động tốt nếu
giá trị đo thực tế là xấp xỉ với giá trị tiêu chuNn.

14
2.4.2 Tiến hành thực nghiệm
Để xác định nồng độ kiểm tra độ nhạy, đã tiến hành dãy thí nghiệm sau đây:
Đối với từng kỹ thuật AAS, ta tiến hành lập đồ thị chuNn rồi từ đó suy ra nồng độ
kiểm tra độ nhạy ứng với giá trị độ hấp thu xấp xỉ 0.20.
Đối với kỹ thuật GF-AAS
Đồ thị chuNn của kỹ thuật GF-AAS được tiến hành trong điều kiện sau đây:
Bảng 2.3: Điều kiện tiến hành GF-AAS
[19]

















Bảng 2.4: Đồ thị chuNn xác định Se theo kỹ thuật GF-AAS.

Đường chuẩn Se (GF-AAS)
y = 0.0018x + 0.0011

R
2
= 0.9988
0
0.04
0.08
0.12
0.16
0.2
0 20 40 60 80 100
C(ppb)
A
Ghhg
Vậy thiết bị GF-AAS có C
SCheck
là 100ppb ứng với độ hấp thu 0.18


STT

Thông số Giá trị
Sử dụng hiệu chun số đo bằng kĩ thuật Zeeman.
1 Bước sóng 196 nm
2 Bề rộng khe 2.0 nm
Nhiệt độ (
0
C)

Thời gian giữ (s)

110 30
130 30
1300 20
1900 5
3 Chương trình lò

2450 3
C(ppb)

A
0 0
2 0.0043
2.5 0.0049
5 0.0096
10 0.0184
20 0.0393
50 0.0965
100 0.1803
15
Đối với kỹ thuật HG-AAS
Đồ thị chuNn của kỹ thuật HG-AAS được tiến hành trong điều kiện sau đây:
Bảng 2.5: Điều kiện tiến hành của kỹ thuật HG-AAS
[18]
STT

Thông số Giá trị
Không sử dụng hiệu chun số đo bằng kĩ thuật Zeeman.

1 Bước sóng 196 nm
2 Bề rộng khe 0.7 nm

3 Nhiệt độ cell đo 900
0
C
Thời gian nạp và tiêm mẫu, s
15s- Nạp
10s- Nạp
4 Chương trình FIAS
15s- Tiêm


Bảng 2.6: Đồ thị chuNn xác định Se theo kỹ thuật HG-AAS


Đường chun Selen - HG-AAS
y = 0.0206x + 0.0028
R
2
= 0.9967
0
0.05
0.1
0.15
0.2
0.25
0 2 4 6 8 10
C(ppb)
A


Vậy thiết bị HG-AAS có C

SCheck
là 10ppb ứng với độ hấp thu 0.20




C(ppb)

A
0 0.000
1 0.023
1.5 0.028
2 0.050
2.5 0.059
5 0.105
10 0.208
16
Nhận xét:
Đối với kỹ thuật GF-AAS, ta thu được giá trị nồng độ kiểm tra độ nhạy
C
Scheck
=100ppb
Đối với kỹ thuật HG-AAS, ta thu được giá trị nồng độ kiểm tra độ nhạy
C
Scheck
=10ppb

Bảng 2.7: So sánh nồng độ kiểm tra độ nhạy của 2 kỹ thuật phổ nguyên tử.
STT Tên kỹ thuật
C

SCheck

(ppb)
Độ hấp thu
thực tế
Độ hấp thu
tiêu chun
1 GF-AAS 100 0.180 0.20±0.04
2 HG-AAS
10 0.208 0.20±0.04

Bảng 2.7 cho thấy kỹ thuật GF-AAS và HG-AAS cho giá trị độ hấp thu thực tế của
nồng độ kiểm tra độ nhạy khá gần với giá trị tiêu chuNn. Vậy, hai kỹ thuật này theo
khuyến cáo của hãng sản xuất là đạt yêu cầu; và kỹ thuật HG-AAS nhạy hơn kỹ
thuật GF-AAS.














17

Đối với kỹ thuật HG-GF-AAS
Đồ thị chuNn của kỹ thuật HG-GF-AAS được tiến hành trong điều kiện sau đây:
Bảng 2.8: Các điều kiện của kỹ thuật HG-GF-AAS
[17]
STT

Thông số máy
1 Bước sóng: 196 nm
2 Bề rộng khe: 2.0 nm
3
Trình tự các bước của
chương trình tạo SeH
2
, s
Giải thích
Bước tiền nạp (Prefill):
15s
Ống lấy mẫu của Fias được tráng bằng dd mẫu
Bước 1A: 10s Nạp mẫu vào bình chứa mẫu của Fias.
Bước 2A: 5s
Nạp đầy mẫu vào bình chứa với dòng mang ổn
định

Bước 3A: 30s
Trộn dòng mẫu và dòng mang (HCl 10% và
NaBH
4
0.5%) để tạo khí SeH
2
và đưa khí này vào

lò Graphite
4
Trình tự các bước của
chương trình gia nhiệt cho
lò Graphit
Giải thích
Bước 1B: 250
0
C, 50s Bắt giữ hợp chất SeH
2
Bước 2B: 250
0
C, 20s Thổi khí Ar để làm khô dòng SeH
2
.
Bước 3B: 2000
0
C, 5s Nguyên tử hóa và đo

Bước 4B: 2300
0
C, 3s Làm sạch lò.
5
Chương trình xen kẽ tạo
tạo SeH
2
và NTH SeH
2

trong lò Graphite

Giải thích
Bước 1C≡ Bước 1A Nạp mẫu vào bình chứa mẫu của Fias
Bước của lò: 250
0
C, 50s
Bước 2C≡ Bước 1B+Bước
2A
Nạp đầy mẫu vào bình chứa với dòng mang ổn
định
Bước 3C≡ Bước 3A
Di chuyển mũi kim vào lò để thực hiện trộn dòng
mẫu và dòng mang (HCl 10% và NaBH
4
0.5%) để
tạo khí SeH
2
và đưa khí này vào lò Graphite
Bước 4C Di chuyển mũi tiêm ra khỏi lò
Bước 5C Lặp lại bước 1C  4C
Bước 6C Ngưng bơm FIAS

Bước 7C
Thực hiện các bước còn lại của lò: Thổi khí Ar để
làm khô dòng SeH
2
. Nguyên tử hóa và đo. Sau đó,
làm sạch lò.

18
Nhận xét:
Kỹ thuật HG-GF-AAS là sự kết hợp những ưu điểm của kỹ thuật HG-AAS và kỹ
thuật GF-AAS. Nhờ sự kết hợp này, ta vừa trừ khử được nhiễu nền của mẫu phân
tích lại vừa lợi dụng hiệu ứng Zeeman để thu được giá trị đúng của độ hấp thu.
Tuy nhiên, kỹ thuật HG-GF-AAS có một chi tiết bị hư hỏng, cụ thể là vị trí kết nối
giữa kim tiêm mẫu và phần đầu tay quay không khớp nhau dù đã dùng băng keo để
hàn gắn lại. Kết quả là dòng khí bị thất thoát một phần.
Theo thuyết minh của hãng sản xuất, khi dùng túyp Graphite có sàn đỡ L’vov và có
“end-cap” thì sẽ cho độ nhạy cao hơn so với túyp thường
[15]
. Tuy nhiên, hiệu ứng
này không thể hiện rõ khi xác định Se. Khi đó, đường nền tăng cao gấp bội (xem
hình 2.1 và hình 2.2).




Hình 2.1: Kỹ thuật HG-GF-AAS.
Mẫu không Se, có “end-cap”,
Chất mang là HCl 10%, chất khử là NaBH
4
0.2%