Phân tích hàm lượng kim loại nặng trong cây diệp minh châu

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC

ĐÀO MINH HUÂN

PHÂN TÍCH HÀM LƯỢNG KIM LOẠI NẶNG
TRONG CÂY DIỆP MINH CHÂU

LUẬN VĂN THẠC SĨ HÓA HỌC

THÁI NGUYÊN - 2017


ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC

ĐÀO MINH HUÂN

PHÂN TÍCH HÀM LƯỢNG KIM LOẠI NẶNG
TRONG CÂY DIỆP MINH CHÂU

Chuyên ngành: Hóa phân tích
Mã số: 60 44 01 18

LUẬN VĂN THẠC SĨ HÓA HỌC

Người hướng dẫn khoa học: TS.Vương Trường Xuân

THÁI NGUYÊN - 2017

LỜI CẢM ƠN
Trong suốt quá trình học tập và thực hiện đề tài luận văn thạc sĩ, chuyên
ngành Hóa phân tích, Khoa Hóa Học - Trường Đại học Khoa Học - Đại học Thái
Nguyên, em đã nhận được sự ủng hộ, giúp đỡ của các thầy cô giáo, các đồng
nghiệp, bạn bè và gia đình.
Đầu tiên, em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc nhất đến thầy giáo TS.
Vương Trường Xuân đa ̃ giao đề tài và tận tình hướng dẫn, truyền đạt kiến
thức và kinh nghiệm quý báu để em có thể hoàn thành luận văn này.
Em xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành đến các thầy giáo, cô giáo Khoa Hóa
học, các thầy cô trong Ban Giám hiệu trường Đại học Khoa Học - Đại học Thái
Nguyên đã giảng dạy, tạo điều kiện thuận lợi, giúp đỡ em trong quá trình học tập và
nghiên cứu .
Em cũng xin gửi lời cảm ơn đế n ThS. Trịnh Đức Cường cùng các anh chi ̣
trong phòng phân tích môi trường trung tâm quan trắc môi trường tỉnh Thái
Nguyên, đã luôn đô ̣ng viên và giúp đỡ em trong suố t quá triǹ h làm thực nghiê ̣m .
Mặc dù đã có nhiều cố gắng, song do thời gian có hạn, khả năng nghiên cứu
của bản thân còn hạn chế, nên kết quả nghiên cứu có thể còn nhiều thiếu sót. Em rất
mong nhận được sự góp ý, chỉ bảo của các thầy giáo, cô giáo, các bạn đồng nghiệp.
Em xin chân thành cảm ơn!
Thái nguyên, ngày 5 tháng 6 năm 2017
Ho ̣c viên

Đào Minh Huân

a


MỤC LỤC

LỜI CẢM ƠN ...................................................................................................a

MỤC LỤC ........................................................................................................ b
DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT .............................................................e
DANH MỤC BẢNG ......................................................................................... f
DANH MỤC HÌNH ......................................................................................... g
MỞ ĐẦU .......................................................................................................... 1
Chương 1. TỔNG QUAN ............................................................................... 3
1.1. Giới thiệu chung về cây Diệp Minh Châu ............................................. 3
1.1.1. Đặc điểm và thành phần .................................................................. 3
1.1.2. Phân bố, sinh thái ............................................................................ 4
1.1.3. Công dụng của cây Diệp Minh Châu .............................................. 4
1.2. Trạng thái tự nhiên, một vài tính chất và vai trò sinh học của Coban,
Crom, Cadimi, Mangan, Niken ..................................................................... 6
1.2.1.Trạng thái thiên nhiên của các nguyên tố Cadimi, Coban, Crom,
Mangan, Niken .......................................................................................... 6
1.2.2. Một vài tính chất và ứng dụng của Cadimi, Coban, Crom,
Mangan, Niken .......................................................................................... 7
1.2.3. Vai trò sinh học của Cadimi, Coban, Crom, Mangan, Niken ....... 11
1.2.4. Giới hạn tối đa cho phép các kim loại trong thực phẩm ............... 15
1.3. Các phương pháp xác định Cadimi, Coban, Crom, Mangan, Niken 16
1.3.1. Phương pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử AAS ........................ 16
1.3.2. Phương pháp quang phổ hấp thụ phân tử UV-VIS ....................... 17
1.3.3. Phương pháp quang phổ phát xạ plasma cảm ứng (ICP-OES)..... 18
1.3.4. Phương pháp phổ khối plasma cảm ứng (ICP-MS) ...................... 18
1.4. Các phương pháp xử lý mẫu ................................................................ 24
1.4.1. Phương pháp vô cơ hóa ................................................................. 25
1.4.2. Phương pháp chiết......................................................................... 27
b


1.4.3. Phương pháp pha loãng mẫu bằng dung môi thích hợp ............... 28

1.4.4. Phương pháp điện phân ................................................................. 28
1.4.5. Phương pháp phân hủy mẫu bằng lò vi sóng ................................ 28
1.5. Thiết bị phân hủy mẫu và phân tích mẫu ............................................. 30
1.5.1. Thiết bị phân hủy mẫu .................................................................. 30
1.5.2. Thiết bị phân tích mẫu .................................................................. 31
Chương 2. THỰC NGHIỆM ........................................................................ 33
2.1. Đối tượng nghiên cứu .......................................................................... 33
2.2. Nội dung nghiên cứu ............................................................................ 33
2.3. Phương pháp nghiên cứu...................................................................... 33
2.3.1. Phương pháp nghiên cứu tài liệu .................................................. 33
2.3.2. Phương pháp nghiên cứu xây dựng quy trình phân tích kim loại
nặng trong cây Diệp Minh Châu trên thiết bị ICP-MS ........................... 33
2.3.3. Phương pháp xử lý số liệu ............................................................ 34
2.4. Hóa chất, dụng cụ............................................................................. 34
2.4.1. Hóa chất ........................................................................................ 34
2.4.2. Dụng cụ ......................................................................................... 34
2.5. Phương pháp lấy mẫu xử lí mẫu sơ bộ và phá mẫu ............................. 34
2.5.1. Lấy mẫu ......................................................................................... 34
2.5.2. Quy trình xử lí mẫu sơ bộ ............................................................. 35
2.5.3. Quy trình phá mẫu bằng lò vi sóng ............................................... 35
2.6. Xây dựng đường chuẩn của các nguyên tố Cd, Co, Cr, Mn, Ni .......... 36
2.6.1. Pha hóa chất .................................................................................. 36
2.6.2. Xây dựng đường chuẩn ................................................................. 36
Chương 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN ................................................... 38
3.1. Các điều kiện đo phổ khối nguyên tử của Cd, Co, Cr, Mn, Ni ............ 38
3.2. Khoảng tuyến tính, đường chuẩn, xác định giới hạn phát hiện (LOD)
và giới hạn định lượng (LOQ) của Cd, Co, Cr, Mn, Ni. ............................. 38
c

3.2.1. Đường chuẩn, giới hạn phát hiện và giới hạn định lượng của
Cadimi ..................................................................................................... 39
3.2.2. Đường chuẩn, giới hạn phát hiện và giới hạn định lượng của
Coban ...................................................................................................... 40
3.2.3. Đường chuẩn, giới hạn phát hiện và giới hạn định lượng của
Crom ........................................................................................................ 40
3.2.4. Đường chuẩn, giới hạn phát hiện và giới hạn định lượng của
Mangan .................................................................................................... 41
3.2.5. Đường chuẩn, giới hạn phát hiện và giới hạn định lượng của
Niken ....................................................................................................... 42
3.3. Thực nghiệm đo phổ và tính toán kết quả............................................ 43
3.3.1. Phương pháp xử lí kết quả phân tích theo phương pháp đường
chuẩn ....................................................................................................... 43
3.3.2. Đánh giá độ thu hồi ....................................................................... 44
3.3.3. Kết quả xác định hàm lượng Cadimi, Coban, Crom, mangan,
Niken trong các mẫu lá khô .................................................................... 45
KẾT LUẬN .................................................................................................... 51
TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................ 53

d


DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT
Viết tắt

Nghĩa

AAS

: Phổ hấp thụ nguyên tử

AES

: Phổ phát xạ nguyên tử

F-AAS

: Phổ hấp thụ nguyên tử ngọn lửa

GF-AAS

: Phổ hấp thụ nguyên tử lò graphit

ICP

: Nguồn plasma cao tần cảm ứng

ICP-AES

: Phổ phát xạ nguyên tử nguồn plasma cao tần cảm ứng

ICP-MS

: Phổ khối nguyên tử nguồn plasma cao tần cảm ứng

ICP-OES

: Phổ phát xạ quang học nguyên tử nguồn plasma cao tần cảm ứng

LOD

: Giới hạn phát hiện của phương pháp

LOQ

: Giới hạn định lượng của phương pháp

ppb

: Một phần tỉ

ppm

: Một phần triệu

QCVN

: Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia Việt Nam

RSD

: Độ lặp lại tương đối (Relative Standard Deviation)

UV-VIS

: Phương pháp trắc quang (Ultraviolet Visible Spectrometry)

WHO

: Tổ chức Y tế Thế giới (World Health Organization)

e


DANH MỤC BẢNG
Bảng 1.1.

Một số đặc điểm của các nguyên tố Coban, Crom, Cadimi,
Mangan, Niken............................................................................ 10

Bảng 1.2.

Giới hạn cho phép của một số kim loại nặng trong thực vật ...... 16

Bảng 1.3.

Giới hạn rủi ro đối với một số kim loại nặng ............................. 16

Bảng 1.4.

So sánh khả năng phát hiện của các kỹ thuật phân tích .............. 23

Bảng 2.1.

Thời gian, địa điểm lấy và kí hiệu các mẫu Diệp Minh Châu .... 34

Bảng 2.2.

Thể tích các dung dịch cần lấy ................................................... 36

Bảng 3.1.

Các thông số tối ưu cho máy đo ICP-MS ................................... 38

Bảng 3.2.

Khoảng nồng độ khảo sát và kết quả khảo sát tuyến tính các
nguyên tố ..................................................................................... 38

Bảng 3.3.

Giới hạn phát hiện (LOD) và giới hạn định lượng (LOQ)
của các nguyên tố ................................................................ 42

Bảng 3.4.

Kết quả đo và độ thu hồi của các nguyên tố ............................... 44

Bảng 3.5.

Kết quả xác định hàm lượng Cadimi trong mẫu lá khô .............. 45

Bảng 3.6.

Kết quả xác định hàm lượng Coban trong mẫu lá khô ............... 45

Bảng 3.7.

Kết quả xác định hàm lượng Crom trong mẫu lá khô ................ 45

Bảng 3.8.

Kết quả xác định hàm lượng Mangan trong mẫu lá khô ............ 46

Bảng 3.9.

Kết quả xác định hàm lượng Niken trong mẫu lá khô ................ 46

Bảng 3.10. Kết quả xác định hàm lượng Cadimi trong mẫu dịch chiết ........ 46
Bảng 3.11. Kết quả xác định hàm lượng Coban trong mẫu dịch chiết ......... 47
Bảng 3.12. Kết quả xác định hàm lượng Crom trong mẫu dịch chiết .......... 47
Bảng 3.13. Kết quả xác định hàm lượng Mangan trong mẫu dịch chiết ...... 47
Bảng 3.14. Kết quả xác định hàm lượng Niken trong mẫu dịch chiết .......... 48

f


DANH MỤC HÌNH
Hình 1.1.

Cây Diệp Minh Châu .................................................................... 6

Hình 1.2.

Ứng dụng phương pháp phân tích ICP-MS trong các lĩnh vực .. 21

Hình 1.3.

Du ̣ng cu ̣ phân hủy mẫu ............................................................... 30

Hình 1.4.

Thiế t bi ̣lò vi sóng ....................................................................... 30

Hình 1.5.

Hình ảnh máy ICP - MS (ELAN 9000) ...................................... 31

Hình 1.6.

Hệ trang bị ICP-MS .................................................................... 31

Hình 3.1.

Đường chuẩn của Cd .................................................................. 39

Hình 3.2.

Đường chuẩn của Co .................................................................. 40

Hình 3.3.

Đường chuẩn của Cr ................................................................... 40

Hình 3.4.

Đường chuẩn của Mn.................................................................. 41

Hình 3.5.

Đường chuẩn của Ni ................................................................... 42

Hình 3.6.

Biểu đồ thể hiện hàm lượng các kim loại trong các mẫu
phân tích ..................................................................................... 49

g


MỞ ĐẦU
Trong những năm gần đây việc sử dụng dược liệu vào mục đích bảo vệ sức
khỏe con người đang ngày một gia tăng, trong đó sử dụng cây thuốc nam đang được
nhiều người quan tâm sử dụng vì thuốc nam có nguồn gốc tự nhiên, sử dụng theo
kinh nghiệm dân gian, an toàn, ít có tác dụng phụ
Hiện nay việc sử dụng cây Diệp Minh Châu (Phyllanthus amarus Schum.et)
vào việc chữa trị các bệnh về gan, bệnh về thận, bệnh về đường tiết liệu, đường
ruột... được nhiều người sử dụng và có hiệu quả. Cây Diệp Minh Châu được dùng
trong y học cổ truyền Thái Lan trị bệnh vàng da. Ở Ấn Độ dùng để sát khuẩn, lợi
tiểu, vàng da, lỵ, phù, đái tháo đường. Ở Peru nhân dân sắc nước, làm thuốc lợi tiểu,
trị sỏi mật, sỏi thận. Ở một số nước Nam Mỹ dùng trị sốt rét, sỏi niệu, sỏi bàng
quang. Ở Haiti sắc lá làm nước uống trị sốt. Từ đảo Hải Nam đến Inđonesia nhân
dân dùng để sắc nước chữa bệnh về gan, thận, trị bệnh hoa liễu, long đờm cho trẻ
em, hạ sốt....Song ngày nay môi trường đang chịu ảnh hưởng nghiêm trọng bởi sự
gia tăng phế thải chưa được xử lí đều đưa trực tiếp vào môi trường đất, nước, không
khí làm cho môi trường ngày càng bị ô nhiễm. Cây Diệp Minh Châu có thể bị
nhiễm một số kim loại nặng từ môi trường đó. Vì vậy chúng ta không chỉ quan tâm
nghiên cứu các chất có hoạt tính sinh học sử dụng làm thuốc mà cần phải quan tâm
nghiên cứu và kiểm tra khống chế các chất có hại đặc biệt là các kim loại nặng (Cd,
Co, Cr, Mn, Ni,...) ảnh hưởng trực tiếp đến sức khỏe của con người trong khi sử

dụng sản phẩm.
Xuất phát từ yêu cầu thực tế và tính cấp thiết đó nhằm góp phần vào công tác
đảm bảo chất lượng cây thuốc nam em chọn và thực hiện đề tài: “Xác định hàm
lượng kim loại nặng trong cây Diệp Minh Châu bằng phương pháp ICP- MS”
Dựa trên những kết quả thu được bước đầu nhận xét đánh giá về sự phân bố
khả năng gây độc của kim loại nặng (Cd, Co, Cr, Mn, Ni...) trong cây Diệp Minh
Châu từ đó có thể đề xuất biện pháp làm giảm thiểu ô nhiễm.
Nội dung chính của luận văn gồm những phần sau:
- Nghiên cứu và lựa chọn các điều kiện tối ưu trong quá trình xử lý mẫu để
định lượng các kim loại nặng trong cây Diệp Minh Châu.
1


- Nghiên cứu và lựa chọn các điều kiện tối ưu trên thiết bị ICP-MS để kết
quả phân tích nồng độ kim loại nặng trong cây Diệp Minh Châu đạt độ chính xác
cao bằng phương pháp ICP-MS.
- Đưa ra quy trình phân tích kim lọai nặng trên thiết bị ICP-MS.
- Áp dụng phân tích một số đối tượng mẫu thực tế.

2


Chương 1
TỔNG QUAN
1.1. Giới thiệu chung về cây Diệp Minh Châu
1.1.1. Đặc điểm và thành phần
1.1.1.1 Đặc điểm
Tên khoa học: Phyllanthus amarus Schum.et. thuộc họ thầu dầu
Tên gọi khác: Chó đẻ răng cưa, Me đất đắng, Trân châu thảo, Diệp hòe thái.
Là cây thân thảo sống một năm (đôi khi lâu năm), mọc thẳng hay nằm bò, cao tới

80 cm, thân cây tạo nhiều nhánh ở gần gốc, các nhánh nằm sóng soài hay thẳng, có
cánh, có lông cứng dọc theo một bên. Các lá xếp thành hai dãy, các lá kèm hình trứngmũi mác, khoảng 1,5 mm, gốc lá kèm có tai dễ thấy, cuống lá kèm rất ngắn, phiến lá
mỏng như giấy, thuôn dài hay thuôn dài - trứng ngược hoặc gần như thẳng, đôi khi hơi
cong hình lưỡi liềm, kích thước 4-10 x 2-5 mm, phần xa trục màu lục xám hoặc nhợt
nhạt, hoặc đôi khi nhuốm màu ánh đỏ, phần gần trục màu lục tươi hay sẫm, gốc lá chủ
yếu tù, đôi khi không đối xứng dễ thấy, mép lá có lông rung, đỉnh lá thuôn tròn, tù hoặc
có chóp nhỏ nhọn đầu, các gân lá bên 4-5 cặp, dễ thấy.
Cây đơn tính cùng gốc. Hoa đực mọc thành chùm 2-4 hoa dọc theo phần
ngoại biên của các cành nhỏ, lá đài 6, hình elip tới thuôn dài-trứng ngược, kích
thước 0,3-0,6 x 0,2-0,4 mm, màu trắng hơi vàng, đỉnh tù; các tuyến đĩa mật hoa 6,
màu lục, nhị hoa 3, chỉ nhị hợp nhất hoàn toàn thành cột mảnh dẻ. Hoa cái dọc theo
phần giữa và phần dưới của cành nhỏ, 1 hoa, cuống hoa khoảng 0,5 mm, với 1-2 lá
bắc con ở gốc cuống. Cuống hoa khoảng 0,5 mm, lá đài 6, hình trứng tới hình
trứng-mũi mác, gần bằng nhau, khoảng 1 mm, mép lá đài dạng màng, màu trắng hơi
vàng, không rụng trên quả, đĩa mật hình tròn, nguyên, bầu nhụy hình trứng hay hình
cầu, với các vảy nổi dễ thấy, vòi nhụy 3, tự do, chẻ đôi ở đỉnh, các thùy cuốn
ngoài. Quả nang hình cầu, đường kính 2-2,5 mm, với các vết nổi hơi đỏ, nốt sần có
vảy. Hạt hình 3 mặt, kích thước 1-1,2 x 0,9-1 mm, màu nâu đỏ hơi xám nhạt, với
12-15 lằn gợn ngang rõ nét ở lưng và các mặt, thường với 1-3 vết lõm sâu hình tròn
trên mặt. Ra hoa trong khoảng tháng 4-6, kết quả tháng 7-11.[2,3,6 ]

3


1.1.1.2. Thành phần
Diệp Minh Châu đắng chứa đựng các thành phần là flavonoid, alcaloid
phyllanthin và có các hợp chất của hypophyllanthin, niranthin, phylteralin với thành
phần hóa học chính phyllanthin. Những hợp chất này có tác dụng bảo vệ gan khỏi
viêm gan, xơ gan, tính mát nên trị mụn nhọt, lở loét…
Gần đây, các nhà nghiên cứu còn phát hiện trong cây có lignan, alcaloid

kiểu securinin như niruroidin, isobubialin, epibubialin một loại elagitnin, cùng với 1
- O - galoyl - 2,4 - dehydrohescahydroxydyphenoyl - glucopyranose elaeocarpusin,
quercetin, quercitrin, isoquercitrin astragalin, rutin, các acid hữu cơ như ascorbic
geraniinic 13 acid amariinic và repandusinic A.[2,6 ]
1.1.2. Phân bố, sinh thái
Diệp Minh Châu phân bố chủ yếu ở vùng nhiệt đới, cận nhiệt đới. Ở Việt
Nam mọc rải rác khắp nơi trừ vùng núi cao lạnh, hoặc được trồng nhiều ở các tỉnh
Phú Yên, Quảng Nam..
Trên thế giới Diệp Minh Châu cũng phân bố ở một số nước nhiệt đới Châu Á
khác như Ấn Độ, Malaysia, Campuchia, Thái Lan, Lào, đặc biệt là Trung Quốc có
rất nhiều.
Diệp Minh Châu là cây ưa ẩm, ưa sáng hoặc có thể hơi chịu bóng thường
mọc lẫn trong các bãi cỏ ở ruộng cao, nương rẫy, vườn nhà, đôi khi ở vùng đồi. Cây
con mọc từ hạt vào cuối xuân, sinh trưởng nhanh trong mùa hè và tàn lụi vào giữa
mùa thu. Do khả năng ra hoa kết trái nhiều, hạt giống phát tán gần nên cây thường
mọc thành đám dày đặc. [2, 6]
1.1.3. Công dụng của cây Diệp Minh Châu
- Điều trị viêm gan: Tại Việt Nam, khá nhiều công trình nghiên cứu về tác
dụng điều trị viêm gan của Diệp Minh Châu đã được tiến hành, chẳng hạn: nhóm
nghiên cứu của Lê Võ Định Tường (Học Viện Quân Y - 1990 - 1996) đã thành công
với chế phẩm Hepamarin từ Phyllanthus amarus; nhóm nghiên cứu của Trần Danh
Việt, Nguyễn Thượng Dong (Viện Dược Liệu) với bột Phyllanthin (2001) . [2]
- Tác dụng trên hệ thống miễn dịch: Vào năm 1992, các nhà khoa học Nhật
Bản cũng đã khám phá tác dụng ức chế sự phát triển HIV-1 của cao lỏng

4


Phyllanthus niruri thông qua sự kìm hãm quá trình nhân lên của virus HIV. Năm
1996, Viện nghiên cứu Dược học Bristol Myezs Squibb cũng đã chiết xuất từ Diệp

Minh Châu được một hoạt chất có tác dụng này và đặt tên là “Nuruside”. [2]
- Tác dụng giải độc: Người Việt Nam, Ấn Độ, Trung Quốc dùng Diệp Minh
Châu để trị các chứng mụn nhọt, lở loét, đinh râu, rắn cắn, giun. Nhân dân Java, Ấn
Độ dùng để chữa bệnh lậu. Theo kinh nghiệm dân gian Malaysia, Diệp Minh Châu
có thể dùng để trị các chứng viêm da, viêm đường tiết niệu ... Công trình nghiên
cứu tại Viện Dược liệu - Việt Nam (1987 - 2000) cho thấy khi dùng liều 10 50g/kg, Diệp Minh Châu có tác dụng chống viêm cấp trên chuột thí nghiệm.
- Điều trị các bệnh đường tiêu hóa: Cây thuốc có khả năng kích thích ăn
ngon, kích thích trung tiện. Người Ấn Độ dùng để chữa các bệnh viêm gan, vàng
da, kiết lỵ, táo bón, thương hàn, viêm đại tràng. Nhân dân vùng Haiti, Java dùng cây
thuốc này trị chứng đau dạ dày, rối loạn tiêu hóa,..
Bệnh đường hô hấp: Người Ấn Độ sử dụng Diệp Minh Châu để trị ho, viêm
phế quản, hen phế quản, lao,...
- Tác dụng giảm đau: Kenneth Jones và các nhà nghiên cứu Brazil đã khám
phá tác dụng giảm đau mạnh và bền vững của một vài loại Phyllanthus, trong đó có
cây Diệp Minh châu (Phyllanthus amarus). Tác dụng giảm đau của Diệp Minh
Châu mạnh hơn indomethacin gấp 4 lần và mạnh hơn 3 lần so với morphin. Tác
dụng này được chứng minh là do sự hiện diện của acid gallic, ester ethyl và hỗn hợp
steroid (beta sitosterol và stigmasterol) có trong Diệp Minh Châu . [2]
- Tác dụng lợi tiểu: Y học cổ truyền một số nước đã sử dụng Diệp Minh Châu
làm thuốc lợi tiểu, trị phù thũng. Ở Việt Nam, Diệp Minh Châu được dùng sớm nhất tại
Viện Đông y Hà Nội (1967) trong điều trị xơ gan cổ trướng. Một nghiên cứu của
trường Đại học Dược Santa Catarina (Brazil-1984) đã phát hiện một alkaloid của Diệp
Minh Châu có tác dụng chống co thắt cơ vân và cơ trơn, các nhà khoa học đã nhờ vào
điều này để giải thích hiệu quả điều trị sỏi thận, sỏi mật của cây thuốc.
- Điều trị tiểu đường: Tác dụng giảm đường huyết của Diệp Minh Châu
(Phyllanthus amarus) đã được kết luận vào năm 1995, đường huyết đã giảm
một cách đáng kể trên những bệnh nhân tiểu đường khi cho uống thuốc này
trong 10 ngày.[2,5]

5

Hình 1.1. Cây Diệp Minh Châu

1.2. Trạng thái tự nhiên, một vài tính chất và vai trò sinh học của Coban,
Crom, Cadimi, Mangan, Niken
1.2.1.Trạng thái thiên nhiên của các nguyên tố Cadimi, Coban, Crom, Mangan, Niken
Cadimi được tìm thấy trong tạp chất của cacbonat kẽm (calamin). Trong
thạch quyển của vỏ trái đất cadimi chiếm khoảng 5.10-5 % về khối lượng. Khoáng
vật chủ yếu của cadimi là quặng grinokit (CdS). Trong quặng blen kẽm (ZnS) và
calamine (ZnCO3) có chứa khoảng 3% cadimi.[4,19]
Coban không thể tìm thấy như là một kim loại tự do, mà nói chung là ở trong
các dạng quặng. Những quặng coban chính là cobantin (CoAsS) 35,4% Co, smantit
(CoAs2). Do có nhiều trạng thái ôxi hóa khác nhau, nên số lượng hợp chất coban
khá phong phú. Các ôxít không có từ tính ở nhiệt độ thấp như CoO, và Co3O4 . Bột
kim loại coban dễ bùng cháy khi tiếp xúc với lửa. Các hợp chất của coban phải
được xử lý cẩn thận do có độc tính nhẹ.[4,19]

6


Crom là nguyên tố tương đối phổ biêt trong thiên nhiên. Trong vỏ trái đất
crom chiếm 6.10-3%, khoáng vật chính của crom là sắt cromit [Fe(CrO2)2] Crom là
một kim loại cứng, mặt bóng, màu xám thép với độ bóng cao và nhiệt độ nóng chảy
cao. Các trạng thái ôxi hóa phổ biến của crom là +2, +3 và +6, với +3 là ổn định
nhất. Crom có mạng tinh thể lập phương tâm khối. [4,19]
Mangan chiếm khoảng 1000 ppm (0,1%) trong vỏ Trái Đất, đứng hàng thứ
12 về mức độ phổ biến của các nguyên tố ở đây. Đất chứa 7-9000 ppm mangan với hàm
lượng trung bình 440 ppm. Nước biển chỉ chứa 10 ppm mangan và trong khí quyển là
0,01 µg/m3. Mangan có mặt chủ yếu trong pyrolusit (MnO2), braunit, (Mn2+Mn3+6)

(SiO12), psilomelan (Ba,H2O)2Mn5O10, và ít hơn trong rhodochrosit (MnCO3).[4,18]
Niken hàm lượng trung bình trong vỏ trái đất là 0,020%, Niken là một
nguyên tố tập trung chủ yếu ở đá bazic và siêu bazic ở đây có dạng đồng hình
trong silicat và các thành tạo sunfua phân tán nhỏ. Một lượng lớn mỏ niken
chứa một trong hai quặng. Đầu tiên là quặng laterit, thành phần chính của
quặng có chứa niken là limonit (Fe,Ni)O(OH) và garnierit (niken silicat ngậm
nước (Ni,Mg)3 Si2 O5(OH). Quặng thứ hai là sulfuamagma, thành phần chính
là pentlandit (Ni,Fe)9S8 .[4,19]
1.2.2. Một vài tính chất và ứng dụng của Cadimi, Coban, Crom, Mangan, Niken
1.2.2.1 Tính chất vật lý
Cadimi là kim loại màu trắng bạc, mềm, có thể cắt bằng dao, dễ dát mỏng và
dễ mất ánh kim trong môi trường không khí ẩm do tạo màng oxit. Cadimi có 19
đồng vị, trong đó có 8 đồng vị gặp trong thiên nhiên
(0,875%),

110

(28,86%), và

Cd (12,39%),
116

111

Cd (12,7%),

112

Cd (24,07%),

106

Cd (1,215%),

113

Cd (12,26%),

Cd (7,58%). Trong các đồng vị phóng xạ thì đồng vị

100

108

Cd

114

Cd

Cd có chu

kỳ bán hủy 470 ngày đêm là bền nhất .
Khoảng 3/4 cadimi sản xuất ra được sử dụng trong các loại pin (đặc biệt
là pin Ni-Cd) và phần lớn trong 1/4 còn lại sử dụng chủ yếu trong các chất màu, lớp
sơn phủ, các tấm mạ kim và làm chất ổn định cho plastic. Các sử dụng khác bao

7

gồm: Trong một số hợp kim có điểm nóng chảy thấp, 6% cadimi sử dụng trong mạ
điện. Các hợp chất chứa cadimi được sử dụng trong các ống hình của ti vi đen trắng
hay ti vi màu (phốt pho đen, trắng, lam và lục). Một số hợp chất của cadimi sử dụng
trong PVC làm chất ổn định. [4,5,13, 19]
Coban có ánh kim, màu trắng xám Coban trong tự nhiên bao gồm 1 đồng
vị ổn định là 59Co. Coban có 22 đồng vị phóng xạ. Những đồng vị phóng xạ ổn định
nhất là 60Co có chu kỳ bán rã là 5,2714 năm, 57Co có chu kỳ bán rã là 271,79
ngày, 56Co có chu kỳ bán rã là 77,27 ngày, và 58Co có chu kỳ bán rã 70,86 ngày. Tất
cả đồng vị phóng xạ còn lại có chu kỳ bán rã ít hơn 18 giờ và phần lớn những đồng
vị này có chu kỳ bán rã ít hơn 1 giây. Nguyên tố này cũng có 4 đồng phân phóng xạ,
tất cả các đồng phân này đều có chu kỳ bán rã ít hơn 15 phút.
Trong công nghiệp Coban có nhiều ứng dụng: Siêu hợp kim cho những bộ
phận trong tuabin khí của động cơ máy bay. Hợp kim chịu mài mòn, ăn mòn: Thép
dùng trong ngành vận tải cao tốc. Nam châm và lưu trữ từ tính. Chất xúc tác cho
công nghiệp dầu khí và hóa chất. Tác nhân làm khô cho sơn, véc ni, mực, làm lớp
phủ bề mặt cho gốm sứ, men, thủy tinh. Dùng trong công nghiệp hạt nhân để tìm sai
sót kết cấu trong những bộ phận bằng kim loại. Tạo cho thủy tinh có màu xanh
dương. Hợp chất của Coban và Gadolini là chất siêu làm lạnh. Thuốc nhuộm. Điện
cực trong pin điện. Tiệt trùng thực phẩm theo phương pháp Pasteur. [13, 19]
Crom một kim loại màu trắng bạc, có ánh kim, dẫn điện và dẫn nhiệt tốt, rất
khó nóng chảy và khó sôi, là 1 kim loại cứng, giòn, có độ nóng chảy cao. Các
hợp chất của crom với trạng thái ôxi hóa +6 là những chất có tính ôxi hóa mạnh.
Trong không khí, crom được ôxy thụ động hóa, tạo thành một lớp mỏng ôxít bảo
vệ trên bề mặt, ngăn chặn quá trình ôxi hóa tiếp theo đối với kim loại ở phía
dưới. Crom có mạng tinh thể lập phương tâm khối.
Trong ngành công nghiệp luyện kim, để tăng cường khả năng chống ăn
mòn và đánh bóng bề mặt: như là một thành phần của hợp kim, chẳng hạn

8

trong thép không gỉ để làm dao, kéo. Trong mạ crom, trong quá trình anot
hóa (dương cực hóa) nhôm, theo nghĩa đen là chuyển bề mặt nhôm thành ruby.
Làm thuốc nhuộm và sơn, là một chất xúc tác. Các muối crom được sử dụng
trong quá trình thuộc da....[4,13,19].
Mangan là kim loại màu trắng xám, giống sắt. Nó là kim loại cứng và rất
giòn, khó nóng chảy, nhưng lại bị ôxi hóa dễ dàng. Mangan tự nhiên là bao gồm 1
đồng vị bền 55Mn. 18 đồng vị phóng xạ đã được miêu tả đặc điểm trong đó đồng vị
phóng xạ ổn định nhất là 53Mn có chu kì bán rã 3,7 triệu năm, 54Mn có chu kì bán rã
312,3 ngày, và 52Mn là 5,591 ngày. Tất cả các đồng vị phóng xạ còn lại có chu kì
bán rã nhỏ hơn 3 giờ và phần lớn trong số này có chu kì bán rã nhỏ hơn 1 phút.
Mangan có vai trò quan trọng trong sản xuất sắt thép (chiếm khoảng 85-90%
tổng nhu cầu). Trong những mục đích khác, mangan còn được thêm vào dầu hỏa để
giảm tiếng nổ lọc xọc cho động cơ. Mangan đioxít được sử dụng trong pin khô,
hoặc làm chất xúc tác hay được dùng để sản xuất tiền xu. Các hợp chất mangan
được sử dụng để làm chất tạo màu và nhuộm màu cho gốm và thủy tinh. Màu nâu
của gốm đôi khi dựa vào các hợp chất mangan .[18]..Trong ngành công nghiệp thủy
tinh, các hợp chất mangan được dùng cho 2 hiệu ứng. Mangan(III) phản ứng với
sắt(II) để tạo ra màu lục đậm trong thủy tinh bằng cách tạo ra sắt (III) ít màu hơn và
màu hồng nhạt của mangan(II) kết hợp với màu còn lại của sắt (III). [13,19]
Niken là một kim loại màu trắng bạc, bề mặt bóng láng. Niken nằm trong
nhóm sắt từ. Đặc tính cơ học: cứng, dễ dát mỏng và dễ uốn, dễ kéo sợi. Niken có 5
đồng vị bền

58

Ni (67,7%),

60

Ni,

61

Ni,

62

Ni,

64

N1. Niken có 2 dạng thù hình: Ni

anpha lục phương bền ở < 2500C và Ni beta lục phương bền ở > 2500C. Khoảng
65% niken được dùng làm thép không rỉ. 12% còn lại được dùng làm "siêu hợp
kim". 23% còn lại được dùng trong luyện thép, pin sạc, chất xúc tác và các hóa chất
khác, đúc tiền, sản phẩm đúc, và bảng kim loại. [13,19]
Một số đặc điểm của Cadimi, Coban, Crom, Mangan, Niken được tổng kết
trong bảng 1.1:
9


Bảng 1.1. Một số đặc điểm của các nguyên tố Coban, Crom, Cadimi, Mangan, Niken
STT
1

Tính chất vật lý

3

Cấu hình electron

6
7
8

Crom

Mangan

Niken

48

27

24

25

28

111

59

52

55

60

HTTH
Nguyên tử khối (u)

5

Coban

STT trong bảng

2

4

Cadimi

[Kr]4d105s2 [Ar]3d74s2 [Ar]3d54s1 [Ar]3d54s2 [Ar]3d84s2

Năng lượng ion

I1= 8,99

I1= 7,86

I1= 6,76

I1= 7,43

I1= 7,5

hóa (eV)

I2= 16,90

I2= 17,05

I2= 16,49

I2= 15,63

I2= 16,4

1,56

1,25

1,27

1,3

1,24

321

1495

1875

1244

1453

767

3100

2197

2080

3185

8,63

8,90

7,2

7,44

8,9

Bán kính nguyên
tử (Ao)
Nhiệt

độ

nóng

chảy (0C)
Nhiệt độ sôi (0C)
Khối lượng riêng
(g/cm3)

1.2.2.2. Tính chất hóa học của Cadimi, Coban, Crom, Mangan, Niken.
* Tác dụng với oxi
- Với oxi ở nhiệt độ thường Co, Cr, Cd, Ni bền do màng oxit bảo vệ ở nhiệt
độ cao, dạng bột
2Cr + 3O2 → 2Cr2O3
2Co + O2 → 2CoO ( 3000C)
2Ni + O2 → 2NiO ( 5000C)
Mn dễ bị oxi không khí oxi hóa nhưng màng Mn2O3 được tạo nên lại bảo vệ
cho kim loại không bị oxi hóa tiếp kể cả khi đun nóng. [19]
* Tác dụng với các phi kim khác
- Cadimi, mangan, coban và niken tác dụng với halogen, lưu huỳnh,
photpho... tạo muối tương ứng. ( Ni bền với khí F2 ở nhiệt độ cao )
- Cr tác dụng được với flo ở nhiệt độ thường tạo CrF4, CrF5 còn các halogen,
lưu huỳnh ở nhiệt độ cao tạo thành muối.
Cr + Cl2 → CrCl3
Co + S → CoS

10


* Tác dụng với nước
- Cadimi, mangan, coban và niken không tác dụng được với nước ở nhiệt độ
thường. Cr không tác dụng với nước do có màng oxit bảo vệ. Ở nhiệt độ cao cadimi

khử hơi nước tạo thành oxit.
Ở dạng bột mịn nhỏ Mangan tác dụng với nước giải phóng Hidro
t
Mn + H2O 
Mn(OH)2 + H2
0

* Tác dụng với axit
- Với axit có tính oxi hóa ở H+ (như HCl, H2SO4 loãng,…) cadimi, coban,
niken, crom và mangan đều tác dụng tạo muối M2+ và giải phóng khí hiđro.
Cd + 2HCl → CdCl2 + H2↑
Co + H2SO4 → CoSO4 + H2↑
Ni + H2SO4 → NiSO4 + H2↑
Cr + H2SO4 → CrSO4 + H2↑
Mn + H2SO4 → MnSO4 + H2↑
- Với các axit có tính oxi hóa mạnh (như HNO3, H2SO4 đặc) thì cadimi,
coban, niken, crom và mangan đều phản ứng, sản phẩm khử không có hiđro:
Cd + 2H2SO4(đ) → CdSO4

+ SO2 ↑ + 2H2O

3Co + 8HNO3 → 3Co(NO3)2 + 2NO↑ + 4H2O
Co + 4HNO3 đặc →Co(NO3)2 + 2NO2 + 2H2O
3Ni + 8HNO3 → 3Ni(NO3)2 + 2NO↑ + 4H2O
Cr + 4HNO3 → Cr(NO3)3 + NO↑ + H2O
3Mn + 8HNO3 → 3Mn(NO3)4 + 2NO↑+ 4H2O
Cr thụ động HNO3 đặc nguội, H2SO4 đặc nguội. [13,19]
1.2.3. Vai trò sinh học của Cadimi, Coban, Crom, Mangan, Niken
1.2.3.1. Vai trò sinh học của Cadimi
Vai trò sinh học: Cadimi có thể xâm nhập vào cơ thể con người bằng nhiều

con đường khác nhau như tiếp xúc với bụi cadimi, ăn uống các nguồn có sự ô nhiễm
cadimi. Người khi hít phải bụi chứa cadimi có thể bị các bệnh về hô hấp và thận.
Nếu ăn phải một lượng đáng kể cadimi sẽ bị ngộ độc, có thể dẫn đến tử vong. Đã có

11


bằng chứng chứng minh rằng cadimi tích tụ trong cơ thể gây nên chứng bệnh giòn
xương. Ở nồng độ cao, cadimi gây đau thận, thiếu máu và phá hủy tủy xương.
Người bị nhiễm độc cadimi, tùy theo mức độ sẽ bị ung thư phổi, thủng vách ngăn
mũi, đặc biệt là bị tổn thương thận, ảnh hưởng đến nội tiết, máu và tim mạch. Mặt
khác, cadimi còn là chất gây ung thư qua đường hô hấp. Nhiều công trình nghiên
cứu cho thấy mối quan hệ giữa cadimi với chứng bệnh loãng xương, nứt xương. Sự
hiện diện của cadimi trong cơ thể khiến cho việc cố định canxi trở nên khó khăn dẫn
đến những tổn thương về xương gây đau đớn ở vùng xương chậu và hai chân. Ngoài
ra, tỷ lệ ung thư tiền liệt tuyến vú và ung thư phổi cũng khá lớn ở nhóm người
thường xuyên tiếp xúc với chất độc này.
Phần lớn Cadimi thâm nhập vào cơ thể được đào thải ra ngoài, còn giữ lại ở
thận khoảng 1% do Cadimi liên kết với protein tạo thành metallotion có ở thận. Phần
còn lại được giữ trong cơ thể và dần dần được tích tụ theo thời gian. Khi lượng Cd2+
được tích tụ đủ lớn, nó có thể thế chỗ Zn2+ trong các enzyme quan trọng và gây rối loạn
tiêu hóa và các chứng bệnh rối loạn chức năng của thận, gây thiếu máu, tăng huyết áp,
phá hủy tủy xương gây ung thư … Cadimi cũng có thể can thiệp vào quá trình sinh học
có chứa magie và canxi theo cách thức tương tự như đối với kẽm.
Cơ quan nghiên cứu ung thư quốc tế (IARC) đã xếp cadimi và hợp chất của
nó vào nhóm 2A theo thứ tự sắp xếp về mức độ độc hại của các nguyên tố trong
ngành y tế. Lượng cadimi đưa vào cơ thể hàng tuần cơ thể có thể chịu đựng được là
7g/kg thể trọng. [1, 5, 14, 19, 23]
1.2.3.2. Vai trò sinh học của Coban
Coban có cả tác động có lợi và có hại đối với sức khoẻ con người. Coban có

lợi cho con người vì nó là một phần của vitamin B12, điều rất cần thiết để duy trì
sức khoẻ con người. Coban (0.16-1.0 mg coban / kg trọng lượng cơ thể) cũng được
sử dụng như một phương pháp điều trị thiếu máu (ít hơn số lượng hồng cầu bình
thường), Coban cũng làm tăng sản xuất tế bào hồng cầu ở người khỏe mạnh. Coban
cũng rất cần thiết đối với sức khoẻ của các động vật khác nhau, như gia súc, cừu.
Khi cây phát triển ở nơi bị ô nhiễm, chúng sẽ tích tụ các hạt coban rất nhỏ, đặc biệt
là ở các bộ phận của cây mà chúng ta ăn, như trái cây và hạt. Đất, nước và không
khí gần các nhà máy, khu công nghiệp sản xuất thép có thể chứa một lượng coban

12


rất cao, do đó sự hấp thụ của con người thông qua việc ăn cây có thể gây ra các ảnh
hưởng đến sức khoẻ.
Sự tiếp xúc của con người và động vật với hàm lượng coban thường thấy
trong môi trường không có hại. Khi hít thở không khí có chứa coban 0,038 mg / m3
(khoảng 100.000 lần nồng độ thường thấy trong không khí xung quanh) trong 6 giờ
đã gặp khó khăn khi thở. Các tác dụng nghiêm trọng đối với phổi, bao gồm hen,
viêm phổi và thở khò khè đã được tìm thấy ở những người tiếp xúc với 0.005 mg
coban/m3 trong khi làm việc với kim loại cứng, hợp kim cobantungsten
carbide. Người bị phơi nhiễm với 0,007 mg coban / m3 ở nơi làm việc cũng đã phát
triển dị ứng với coban dẫn tới chứng hen và phát ban da.[19]
1.2.3.3. Vai trò sinh học của Crom
Crom hóa trị ba (Cr (III) hay Cr3+) là yêu cầu với khối lượng rất nhỏ cho quá
trình trao đổi chất của đường trong cơ thể người và sự thiếu hụt nó có thể sinh ra
bệnh gọi là thiếu hụt crom. Ngược lại, crom hóa trị sáu lại rất độc hại và gây đột
biến gen khi hít phải. Cr (VI) vẫn chưa được xác nhận là chất gây ung thư khi hít
phải, nhưng ở trạng thái dung dịch nó đã được xác nhận là gây ra viêm da tiếp
xúc dị ứng (ACD).
Gần đây, người ta nhận thấy rằng chất bổ sung ăn kiêng phổ biến là phức chất

của picolinat crom sinh ra các tổn thương nhiễm sắc thể ở các tế bào của chuột
đồng (phân họ Cricetinae). Tại Hoa Kỳ, các hướng dẫn ăn kiêng đã hạ mức tiêu thụ
crom hàng ngày từ 50-200 µg cho người lớn xuống 35 µg (đàn ông) và 25 µg (đàn bà).
Crom kim loại và các hợp chất crom (3) thông thường không được coi là nguy
hiểm cho sức khỏe, nhưng các hợp chất crom hóa trị sáu (crom VI) lại là độc hại nếu
nuốt/hít phải. Liều tử vong của các hợp chất crom (VI) độc hại là khoảng nửa thìa trà
vật liệu. Phần lớn các hợp chất crom (VI) gây kích thích mắt, da và màng nhầy, có thể
gây bệnh đối với những người có cơ địa dị ứng. Crom(VI) có trong thành phần của xi
măng Porland có thể gây bệnh dị ứng xi măng với những người có cơ địa dị ứng hoặc
có thời gian tiếp xúc qua da thường xuyên và đủ lâu với xi măng. Phơi nhiễm kinh niên
trước các hợp chất crom (VI) có thể gây ra tổn thương mắt vĩnh viễn, nếu không được
xử lý đúng cách. Crom (VI) được công nhận là tác nhân gây ung thư ở người.
Tổ chức y tế thế giới (WHO) khuyến cáo hàm lượng cho phép tối đa của
crom (VI) trong nước uống là 0,05 miligam trên một lít. [19, 22].

13


1.2.3.4. Vai trò sinh học của Mangan
Mangan trong cơ thể chỉ khoảng 12 - 20 mg nhưng tham gia vào rất nhiều
quá trình biến dưỡng với nhiều vai trò khác nhau. Trong đường ruột, mangan giúp
men tiêu hóa nhận diện thức ăn dễ hấp thu nhất. Ở tế bào, mangan thúc đẩy tổng
hợp protein để bảo toàn cấu trúc của tế bào, nhờ đó tế bào có thể sinh sản bình
thường. Nói cách khác, tế bào ít bị biến động thành tế bào ung thư. Mangan là
nguyên tố vi lượng "bận rộn" nhất, có mặt ở khắp nơi trong cơ thể. Giúp tạo huyết
cầu trong tủy xương, tăng cường cấu trúc chắc khỏe cho xương và răng hay thúc
đẩy quá trình sản xuất nội tiết tố.
Mangan tham gia vào sản xuất tác chất trung gian thần kinh dopamin - một
chất dẫn truyền xung thần kinh cảm giác về ý chí và tinh thần sáng tạo của con
người. Nếu thiếu mangan, cơ thể sẽ mất cảm giác sung sướng hay đau buồn, giảm

khả năng phản xạ của cơ thể.
Ngoài ra, mangan còn kích thích chuyển hóa chất béo, giảm cholesterol góp
phần ngăn ngừa xơ vữa động mạch. Mangan trong ty thể làm chất đồng xúc tác
cùng các enzyme chuyển hóa hàng loạt quá trình trong tế bào... Hơn nữa, mangan
còn thúc đẩy hình thành sắc tố melanin làm sáng da, tăng sức sống cho tóc.
Mn không có khả năng gây đột biến cũng như hình thành các bệnh nguy
hiểm như ung thư, cũng không ảnh hưởng đến sinh sản…nhưng nó có liên quan
mật thiết đến hệ thần kinh, gây ra các độc tố hình thành hội chứng manganism
với các triệu chứng gần như tương tự bệnh Parkinson. Nếu lượng Mn hấp thu
vào cơ thể cao có thể gây độc với phổi, hệ thần kinh, thận và tim mạch. Khi hít
phải Mangan với lượng lớn có thể gây hội chứng nhiễm độc ở động vật, gây tổn
thương thần kinh.
Mn đặc biệt có hại cho trẻ bởi cơ thể trẻ em dễ dàng hấp thụ được rất nhiều
Mn trong khi tiết thải ra ngoài thì rất ít. Điều đó dẫn đến sự tích tụ Mn trong cơ thể
trẻ, gây ra các hậu quả nghiêm trọng, nếu nhiễm độc mangan lâu ngày có thể dẫn
đến triệu chứng thần kinh không bình thường như dáng đi và ngôn ngữ bất thường.
Với khả năng không gây ung thư ở người nhưng Mangan vẫn có tác động xấu tới cơ
thể con người. [10,19, 20]
14


1.2.3.5. Vai trò sinh học của Niken
Ni và các muối của Ni đều được xác định là các chất độc. Các thực phẩm có
nguồn gốc thực vật như lúa gạo, lúa mạch, chè (trà), cà phê, chứa nhiều Ni hơn thịt,
sữa và các rau quả có dầu. Cơ thể người có chừng 10 mg Ni, được phân phối ở đều
khắp các loại tế bào, nhưng có nhiều hơn ở xương, răng, các tuyến thượng thận,
phổi, não và da. Các cơ bắp, tinh hoàn, buồng trứng hầu như không có Ni. Người ta
chưa xác định được nhu cầu hàng ngày về Ni của cơ thể người mà chỉ ước lượng từ
300 - 600 ug/ngày.
Dự đoán Ni có vai trò xúc tác cho một số phản ứng sinh học trong cơ thể liên

quan tới các hoócmôn có chức năng điều hòa hoạt động của chất prolactin đối với
tuyến yên, tăng cường tác dụng của insulin, ức chế tác dụng làm tăng huyết áp và
tăng lượng đường trong máu của chất adrenalin, tham gia tổng hợp chất sắc tố của
da (melanine), chi phối sự hấp thụ chất sắt và can thiệp vào sự chuyển hóa các axít
nucleic (ADN) chứa các thông tin cần thiết cho sự hoạt động của tế bào.
Hiện tượng dị ứng và ngộ độc niken: Những trường hợp cơ thể bị rối loạn
do thiếu hoặc thừa Ni chưa được các nhà khoa học xác định rõ ràng vì người ta
cũng chưa biết rõ nhu cầu của cơ thể người về Ni. Tuy nhiên, những phản ứng
của cơ thể bị ngộ độc vì các chất muối của Ni thì đều dễ nhận thấy qua các biểu
hiện như đi tiêu lỏng và bị nôn ói. So với khí độc oxit cacbon (CO) thì chất
Nickel cacbonyl còn độc gấp 100 lần, làm nhiễm độc phổi, não, gan, tuyến
thượng thận và thận cùng với các triệu chứng đau bụng, sốt và bại liệt từng phần.
Ngoài ra, những vụ ngộ độc nhẹ vì Ni có thể xảy ra hàng ngày ở khắp nơi do nạn
nhân tiếp xúc với các đồ dùng bình thường trong sinh hoạt. Các móc áo nịt, đôi
bông tai, chiếc vòng cổ, dây đồng hồ đeo tay… được mạ kền đều có thể gây dị
ứng da. Đôi khi, có những trường hợp rất đơn giản nhưng lại khiến cho bác sĩ
phải suy nghĩ mãi mới tìm ra nguyên nhân. [19, 29]
1.2.4. Giới hạn tối đa cho phép các kim loại trong thực phẩm
Trong Quy chuẩn kỹ thuật Quốc Gia đối với giới hạn ô nhiễm kim loại nặng
(QCVN 8-2:2011 BYT)

15


Bảng 1.2. Giới hạn cho phép của một số kim loại nặng trong thực vật
Kim loại

Giới hạn cho phép mg/kg-1*

Cd

< 0,5

Co

0,05 - 0,5

Cr

< 0,1- 1

Ni

0,1 - 5

Mn

15 - 100

Ghi chú: *Tiêu chuẩn Ai Cập 1993 và 2001.
Theo quy định của Tổ chức Y tế Thế giới (WHO) và Tổ chức Nông lương
Thế giới (FAO) từ năm 1999 đã đưa ra giới hạn tối đa ăn vào hàng ngày và hàng
tuần tính theo trọng lượng cơ thể, nhằm đảm bảo an toàn sức khỏe của con người
như trong bảng
Bảng 1.3. Giới hạn rủi ro đối với một số kim loại nặng
(Bộ Y tế và Dịch vụ Nhân sinh Hoa Kỳ Tháng 9 năm 2015)
Kim loại

Giới hạn rủi ro (mg/ngày)

Cd

0,5

Co

50

Cr

10,7

Ni

22

Mn

20,91

1.3. Các phương pháp xác định Cadimi, Coban, Crom, Mangan, Niken
Để xác định hàm lượng Cadimi, Coban, Crom, Mangan, Niken có rất nhiều
phương pháp như phương pháp AAS, UV- VIS, ICP - OES, ICP - MS…
1.3.1. Phương pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử AAS
*Nguyên tắc của phương pháp: Mẫu phân tích được chuyển thành hơi của
nguyên tử hay ion tự do trong môi trường kích thích bằng cách dùng nguồn năng
lượng phù hợp. Thu, phân li và ghi toàn bộ phổ hấp thụ của nguyên tố cần nghiên
cứu nhờ máy quang phổ. Đánh giá phổ đã ghi về mặt định tính và định lượng theo
những yêu cầu đặt ra.
16