Tác động của Asen đối với sức khỏe con người và sinh vật

Ô NHIỄM ASEN
Nguồn gốc và sự phân bố Asen trong thiên nhiên
Asen trong thiên nhiên có thể tồn tại trong các thành phần môi trường đất,
nước, không khí, sinh học... và có liên quan chặt chẽ tới các quá trình địa
chất, địa hóa, sinh địa hóa. Các quá trình này sẽ làm cho Asen nguyên
sinh có mặt trong một số thành tạo địa chất (các phân vị địa tầng,
mangan, các biến đổi nhiệt dịch và quặng hóa sunphua chứa Asen) tiếp
tục phân tán hay tập trung gây ô nhiễm môi trường sống.
Trên thế giới đã có nhiều nước nghiên cứu và xác định được hàm lượng
Asen trong đá và quặng, trong đất và vỏ phong hóa, trong nước, không
khí... Ở Việt Nam, một số nhà khoa học Địa chất và Địa chất thủy văn đã
nghiên cứu về sự tồn tại của Asen trong đá, quặng, đất và vỏ phong hóa
cũng như trong trầm tích bở rời, trong nước biển, nước mưa, nước dưới
đất... Nhờ công cụ và phương pháp phân tích hiện đại như thiết bị kích
hoạt nơtron và máy quang phổ hấp thụ nguyên tử nên trong khoảng 10
năm gần đây các nhà khoa học Việt Nam đã phân tích được hàm lượng
Asen trong các hợp phần môi trường tự nhiên.
Cơ chế ô nhiễm Asen và sự tồn tại của Asen trong nước
Asen được giải phóng vào môi trường nước do quá trình oxi hóa các
khoáng sunfua hoặc khử các khoáng oxi hidroxit giàu Asen. Về cơ chế xâm
nhiễm các kim loại nặng, trong đó có Asen vào nước ngầm cho đến nay đã
có nhiều giả thiết khác nhau nhưng vẫn chưa thống nhất.
Thông qua các quá trình thủy địa hóa và sinh địa hóa, các điều kiện địa
chất thủy văn mà Asen có thể xâm nhập vào môi trường nước.
Hàm lượng Asen trong nước dưới đất phụ thuộc vào tính chất và trạng thái
môi trường địa hóa. Asen tồn tại trong nước dưới đất ở dạng H3AsO4-1
(trong môi trường pH axit đến gần trung tính), HAsO4-2 (trong môi trường
kiềm). Hợp chất H3AsO3 được hình thành chủ yếu trong môi trường oxi
hóa-khử yếu. Các hợp chất của Asen với Na có tính hòa tan rất cao. Những
muối của Asen với Ca, Mg và các hợp chất Asen hữu cơ trong môi trường
pH gần trung tính, nghèo Ca thì độ hòa tan kém hơn các hợp chất hữu cơ,

đặc biệt là Asen-axit fulvic thì rất bền vững, có xu thế tăng theo độ pH và
tỷ lệ Asen-axit fulvic. Các hợp chất của As5+ hình thành theo phương thức
này.
Vai trò của Asen và nguồn gốc ô nhiễm Asen do hoạt động phát
triển
Như chúng ta đã biết, Asen là nguyên tố vi lượng, rất cần thiết cho sự sinh
trưởng và phát triển của con người và sinh vật. Asen có vai trò trong trao
đổi chất nuclein, tổng hợp protit và hemoglobin.
Asen là nguyên tố có mặt trong nhiều loại hóa chất sử dụng trong nhiều
ngành công nghiệp khác nhau như: hóa chất, phân bón (lân - phốt phát,
đạm- nitơ), thuốc bảo vệ thực vật, giấy, dệt nhuộm...
Nhiều ngành công nghiệp sử dụng nhiên liệu hóa thạch như công nghiệp
xi măng, nhiệt điện,... Công nghệ đốt chất thải rắn cũng là nguồn gây ô
nhiễm không khí, nước bởi Asen.
Các ngành công nghiệp khai thác và chế biến các loại quặng, nhất là
quặng sunfua, luyện kim tạo ra nguồn ô nhiễm Asen. Việc khai đào ở các


mỏ nguyên sinh đã phơi lộ các quặng sunfua, làm gia tăng quá trình
phong hóa, bào mòn và tạo ra khối lượng lớn đất đá thải có lẫn Asenopyrit
ở lân cận khu mỏ. Tại các nhà máy tuyển quặng, Asenopyrit được tách ra
khỏi các khoáng vật có ích và phơi ra không khí. Asenopyrit bị rửa lũa, dẫn
đến hậu quả là một lượng lớn Asen được đưa vào môi trường xung quanh.
Những người khai thác tự do khi đãi quặng đã thêm vào axit sunphuric,
xăng dầu, chất tẩy. Asenopyrit sau khi tách khỏi quặng sẽ thành chất thải
và được chất đống ngoài trời và trôi vào sông suối, gây ô nhiễm tràn lan.
Đó là những nguồn phát thải Asen gây ô nhiễm nước, đất, không khí.
Tác động của Asen đối với sức khỏe con người và sinh vật
Asen là chất rất độc hại, có thể gây 19 loại bệnh khác nhau, trong đó có
các bệnh nan y như ung thư da, phổi.

Asen ảnh hưởng đối với thực vật như một chất ngăn cản quá trình trao đổi
chất, làm giảm năng suất cây trồng.
Sự nhiễm độc Asen được gọi là arsenicosis. Đó là một tai họa môi trường
đối với sức khỏe con người. Những biểu hiện của bệnh nhiễm độc Asen là
chứng sạm da (melanosis), dày biểu bì (kerarosis), từ đó dẫn đến hoại thư
hay ung thư da, viêm răng, khớp... Hiên tại trên thế giới chưa có phương
pháp hữu hiệu chữa bệnh nhiễm độc Asen.
Liên quan đến việc xác định, đánh giá tác động của Asen đối với cơ thể,
trong một số năm gần đây đã có các nghiên cứu phân tích mẫu tóc, máu
để xác định hàm lượng Asen. Nghiên cứu phân tích hàm lượng Asen trong
tóc cho thấy có sự tương đồng giữa các vùng ô nhiễm nước ngầm bởi
Asen. Số liệu phân tích tại Thượng Cát (điểm đối chứng với nước không bị
nhiễm Asen, As < 10 µg/l) và Vạn Phúc, Sơn Đồng (điểm nghiên cứu với
nước bị nhiễm Asen với hàm lượng cao, As > 50 µg/l ) cho thấy: giá trị
Asen trong tóc người ở mẫu đối chứng chỉ là 0,27 mg/kg (trong khoảng
0,04 - 0,84 mg/kg), trong khi đó ở mẫu nghiên cứu bị nhiễm Asen là 0,79
mg/kg (0,01 - 3,3mg/kg) và 1,61 mg/kg (0,16 -10,36mg/kg). Tại Sơn Đồng,
70% số mẫu có nồng độ Asen trong tóc lớn hơn 1 mg/kg, có những mẫu
lên tới 10mg/kg. Kết quả này có thể so sánh với nghiên cứu ở vùng Tây
Bengan Ấn Độ, nơi bị nhiễm Asen nặng với hàm lượng Asen trong tóc
người dân khoảng 3-10mg/kg. Giá trị tiêu chuẩn của WHO là 0,02-0,2
mg/kg. Kết quả nghiên cứu tại Hà Nam năm 2004 cũng cho thấy ở Hín Hụ
và Bang Mon nằm trên đới biến đổi nhiệt dịch có hàm lượng Asen cao, có
biểu hiện nhiễm độc mãn tính, làm tăng trội theo một số bệnh như sốt rét,
tiêu hóa, tâm thần, bệnh xương khớp, tim mạch, viêm phổi.
Công nghệ xử lý nước ô nhiễm do Asen phục vụ cấp nước sinh
hoạt.
Khi nghiên cứu đề xuất công nghệ xử lý, loại bỏ Asen trước tiên phải căn
cứ vào trạng thái tồn tại, mức độ hay nồng độ của nó trong nước, các yếu
tố và điều kiện địa phương...

Cần nhấn mạnh rằng TCCP về hàm lượng Asen trong nước ăn uống sinh
hoạt theo TC 505/ BYT năm 1992 là 0,05 mg/l hay 50 µg/l, nhưng do độc
tính cao của Asen nên quy định theo TC 1329/BYT năm 2002 là 0,01 mg/l
hay 10 µg/l tức là như quy định của Tổ chức Y tế thế giới (WHO), Mỹ (US


EPA), Cộng đồng châu Âu (EU). Dưới đây là một số công nghệ xử lý nước ô
nhiễm Asen ở các nước và Việt Nam.
Công nghệ loại bỏ Asen trong nước, phần lớn là nước dưới đất được phân
thành các phương pháp chủ yếu sau:
Keo tụ, kết tủa - Lắng hay Cộng keo tụ - kết tủa - lắng; Oxi hóa; Sử dụng
ánh sáng mặt trời hay oxi hóa quang hóa; Hấp phụ; Trao đổi ion; Lọc qua
lớp vật liệu lọc, Lọc màng; Phương pháp sinh học và cây trồng; Sử dụng
kết hợp các phương pháp trên.


TIÊU CHUẨN VIỆT NAM
TCVN 6626 : 2000
ISO 11969 : 1996
CHẤT LƯỢNG NƯỚC - XÁC ĐỊNH ASEN - PHƯƠNG PHÁP ĐO PHỔ
HẤP THỤ NGUYÊN TỬ (KĨ THUẬT HYDRUA)
Cảnh báo - Asen và hợp chất asen rất độc và coi là một nguồn gây ung
thư trên người. Tránh hít phải. Mọi phòng hộ cá nhân cần làm tốt khi
tiếp xúc với asen và hợp chất asen.
1. Phạm vi áp dụng
- Tiêu chuẩn này qui định phương pháp xác định asen, gồm cả asen
liên kết với các hợp chất hữu cơ trong nước uống, nước ngầm và
nước mặt ở nồng độ từ 1 μg/l đến 10 μg/l.
- Nếu nồng độ asen lớn hơn thì dùng cách pha loãng mẫu.
2. Tiêu chuẩn trích dẫn

- ISO 5667-1:1980 Chất lượng nước - Lấy mẫu - Phần 1: Hướng dẫn
lập chương trình lấy mẫu.
- TCVN 5992:1995 (ISO 5667-2:1991) Chất lượng nước - Lấy mẫu Hướng dẫn kĩ thuật lấy mẫu.
- TCVN 5993: 1995 (ISO 5667-3:1991) Chất lượng nước - Lấy mẫu Hướng dẫn bảo quản mẫu.
3. Nguyên tắc
- Phương pháp dựa trên đo hấp thụ nguyên tử asen được sinh ra do
phân huỷ nhiệt asen (III) hydrua.
- Trong điều kiện của phương pháp này chỉ có As (III) được chuyển
định lượng thành hydrua. Để tránh sai số khi xác định, mọi trạng
thái oxy hóa khác cần chuyển về As (III) trước khi xác định.
- As (III) được khử thành khí asen hidrua AsH3 bằng natri
tetrahydroborat trong môi trường axit clohydric.
- Độ hấp thụ được đo ở bước sóng 193,7 nm.
4. Thuốc thử
- Chỉ dùng các thuốc thử tinh khiết phân tích.
- Hàm lượng asen trong các thuốc thử và trong nước cất cần phải
không đáng kể so với nồng độ thấp nhất cần xác định.
4.1. Axit sunfuric (H2SO4), ρ = 1,84 g/ml.
4.2. Axit clohydric (HCl), ρ = 1,15 g/ml.
4.3. Hydro peroxyt (H2O2), w = 30 % (m/m).
4.4. Natri hydroxyt (NaOH).
4.5. Dung dịch natri tetrahydroborat
- Hòa tan 1 g natri hydroxit NaOH (4.4) trong khoảng 20 ml nước.
Thêm 3 g natri tetrahydroborat NaBH4.
- Pha loãng đến 100 ml bằng nước.
- Dung dịch này pha để dùng trong ngày.
Chú thích 1 - Đối với hệ dòng chảy, đề nghị theo hướng dẫn của hãng
sản xuất. Dùng một dung dịch NaBH 4 0,5% và NaOH 0,5 % là thích hợp.
Dung dịch này bền ít nhất 1 tuần lễ.
4.6. Dung dịch kali iodua - axit ascobic

- Hòa tan 3 g kali iodua KI và 5 g L (+) - axit ascobic C 6H8O6 trong 100
ml nước.


Dung dịch này pha để dùng trong ngày.
Chú thích 2 - Không cần dùng axit ascobic nếu dùng dung dịch kali
iodua KI 20 %.
4.7. Dung dịch asen gốc, 1000 mg As trong 1 lit.
- Cân 1,320 g asen (III) oxyt (As 2O3) và cho vào bình định mức 1000
ml. Thêm 2 g natri hydroxit NaOH (4.4) và thêm nước đến vạch.
- Dung dịch này bền ít nhất 1 năm.
- Dung dịch asen gốc có thể mua ngoài thị trường. Nếu dung dịch
chứa As (V) thì phải được xử lý như mẫu nước trong bước khử
(8.3.2).
4.8. Dung dịch tiêu chuẩn asen 1, 10 mg As/l
- Dùng pipet hút 10 ml dung dịch asen gốc (4.7) cho vào bình định
mức 1000 ml. Thêm 20 ml axit clohydric HCl (4.2) và pha loãng
bằng nước đến vạch mức. Dung dịch bền khoảng 1 tháng.
- Nếu dung dịch gốc là asen (V) thì cần khử đến asen (III) theo 8.3.2
trước khi pha loãng thành 1000 ml.
4.9. Dung dịch tiêu chuẩn asen 2, 0,1 mg As/l
- Dùng pipet hút 10 ml dung dịch tiêu chuẩn asen 1 (4.8) cho vào
bình định mức 1000 ml. Thêm 20 ml axit clohyric HCl (4.2) và pha
loãng bằng nước đến vạch mức.
- Chuẩn bị dung dịch để dùng trong ngày.
5. Thiết bị, dụng cụ
- Các thiết bị, dụng cụ thông thường trong phòng thí nghiệm và:
5.1. Máy đo phổ hấp thụ nguyên tử, phù hợp với hệ hydrua và có
nguồn sáng để xác định asen, thí dụ đèn phóng điện hoặc
đèn catot rỗng với thiết bị hiệu chỉnh đường nền nếu cần.

5.2. Cấp khí, argon hoặc nitơ.
5.3. Dụng cụ thủy tinh, cần được rửa ngay trước khi dùng bằng
axit nitric loãng [10 % (V/V)], ấm, và tráng bằng nước.
6. Lấy mẫu
- Lấy mẫu theo ISO 5667-1 và TCVN 5992: 1995 (ISO 5667-2)
- Lấy mẫu vào bình polyetylen hay thủy tinh bosilicat đã rửa trước
bằng axit nitric HNO3 [thí dụ 10 % (V/V)] và tráng bằng nước.
- Thêm ngay 20 ml axit clohydric (4.2) vào 1000 ml mẫu nước.
- Nếu pH của mẫu vẫn lớn hơn 2 thì thêm axit clohyric nữa cho tới khi
pH < 2.
- Lưu giữ mẫu theo TCVN 5993: 1995 (ISO 5667-3).
7. Cản trở
- Hầu hết các chất hữu cơ cản trở việc xác định asen. Chúng được loại
trừ trước khi phân tích bằng cách phân hủy mẫu theo 8.3.1. Những
mẫu tạo bọt, khi thêm tetrahydroborat cần được xử lý trước (thí dụ
thêm chất chống bọt hoặc bằng cách phân huỷ hoàn toàn). Khi thêm
chất chống bọt thì cần thả cả vào mẫu trắng và các dung dịch hiệu
chuẩn.
- Phụ lục A cho chi tiết về các chất cản trở khi xác định asen. Các kết
quả nhận được từ phòng thí nghiệm ở Anh. Trong các chất đã thử chỉ
có đồng khi lớn hơn 2,0 mg/l, antimon lớn hơn 0,2 mg/l, selen lớn
-


hơn 0,05 mg/l và nitrat lớn hơn 100 mg/l cản trở việc xác định asen
ở nồng độ 1,0 μg/l.
- Các kim loại quí như platin và paladi có thể làm giảm tín hiệu của
asen (III) hydrua AsH3.
8. Cách tiến hành
8.1. Mẫu trắng

- Dùng pipet lấy 2 ml axit clohydric (4.2) vào bình định mức 100 ml
rồi pha nước đến vạch.
- Xử lý mẫu trắng giống như mẫu thật.
8.2. Dung dịch hiệu chuẩn
- Chuẩn bị ít nhất 5 dung dịch hiệu chuẩn từ dung dịch asen tiêu
chuẩn 2 (4.9) và có nồng độ tương ứng với khoảng dự kiến làm việc.
- Thí dụ cho khoảng 1 μg/l đến 10 μg/l thì dùng pipet hút 1 ml, 3 ml, 5
ml, 8 ml và 10 ml dung dịch tiêu chuẩn 2 vào một dãy bình định
mức 100 ml. Thêm vào mỗi bình 2 ml axit clohydric (4.2) và thêm
nước đến vạch. Các dung dịch này có nồng độ 1 μg/l, 3 μg/l, 5 μg/l, 8
μg/l và 10 μg/l.
- Chuẩn bị các dung dịch hiệu chuẩn khi dùng đến.
- Xử lý các dung dịch hiệu chuẩn giống như mẫu nước.
8.3. Xử lý trước
- Hầu hết các hợp chất hữu cơ liên kết với asen được phân hủy bằng
phá mẫu theo 8.3.1. Nếu biết trước mẫu không chứa các hợp chất
như vậy thì phá mẫu như 8.3.1 có thể bỏ qua và làm tiếp 8.3.2.
- Lấy 50 ml mẫu (xem điều 6) vào bình cầu đáy tròn (hình 1).
8.3.1. Cách phân hủy mẫu
Cảnh báo - Khói bốc lên từ axit sunfuric đậm đặc (H2SO4) bị đun nóng
gây kích thích, bởi vậy cần làm việc này trong tủ hút.
- Thêm 5 ml axit sunfuric (4.1) và 5 ml hydro peroxit H2O2 (4.3) vào
bình cầu tròn đáy (xem 8.3). Thêm vài hạt đá bọt và nối bình vào
máy như chỉ trên hình 1. Đun đến sôi và thu phần hứng được vào
bình hứng.
- Tiếp tục đun cho đến khi khói của axit sunfuric xuất hiện. Quan sát
mẫu. Nếu mẫu đục và không mầu thì thêm 5 ml hydro peroxit H2O2
(4.3) nữa và tiếp tục đun như trước.
- Khi mẫu không màu và không đục thì để nguội bình, đổ phần hứng
được vào bình cầu đáy tròn và làm tiếp như 8.3.2.

- Cẩn thận không để mẫu bị cạn khô.
8.3.2. Khử As (V) đến As (III)
- Thêm 20 ml axit clohydric (4.2) và 4 ml dung dịch kali iodua (KI) axit ascobic (4.6) vào bình cầu đáy tròn chứa mẫu đã phá (8.3.1)
hoặc mẫu không phá (8.3).
- Đun nóng nhẹ ở 50 oC trong 15 phút.
- Để nguội dung dịch và chuyển hoàn toàn vào bình định mức 100 ml.
Thêm nước đến vạch.
8.4. Hiệu chuẩn và xác định
- Tùy theo hệ thống hydrua được dùng, thể tích có thể lấy lớn hơn hay
nhỏ hơn thể tích mô tả dưới đây. Tuy nhiên cần giữ tỷ lệ đã định.


Đặt mọi thông số máy đo phổ hấp thụ nguyên tử (5.1) theo hướng
dẫn của hãng sản xuất (độ dài sóng 193,7 nm) và đặt cuvet ở vị trí
thích hợp nhất để thu được chùm sáng truyền qua cực đại.
- Cho một dòng argon hoặc nitơ (5.2) qua hệ thống và đặt điểm
"không" cho máy.
- Đo độ hấp thụ của các dung dịch theo thứ tự sau:
• dung dịch mẫu trắng;
• dung dịch hiệu chuẩn;
Mẫu, chuẩn bị như sau
- Chuyền một thể tích mẫu thích hợp (xem 8.3.2) vào bình phản ứng.
- Nối bình phản ứng với hệ thống hydrua.
- Cho argon hoặc nitơ qua dung dịch cho đến khi độ hấp thụ chỉ trên
máy đo phổ hấp thụ nguyên tử trở về không.
- Với 20 ml dung dịch mẫu (8.3.2) thì thêm 5 ml + 0,1 ml dung dịch
natri tetrahydroborat (4.5) và ghi tín hiệu.
- Lặp lại với mỗi dung dịch. Dùng kết quả trung bình.
- Thiết lập đường chuẩn bằng các giá trị trung bình của mẫu trắng và
dung dịch hiệu chuẩn.

 Chú thích
- Cần thỉnh thoảng kiểm tra lại đường chuẩn.
- Với các mẫu lạ, nên thêm một thể tích đã biết asen vào ít nhất một
mẫu để xem độ tin cậy của phương pháp.
9. Tính kết quả dùng đường chuẩn
- Tính nồng độ asen trong mẫu bằng cách dựa vào đường chuẩn (8.4).
Mọi sự pha loãng đều cần tính đến.
10. Biểu thị kết quả
- Kết quả tính bằng microgam trên lit với 2 số có nghĩa và một số lẻ
sau dấu phẩy.
11. Độ chính xác
- Một phép thử liên phòng thí nghiệm tiến hành năm 1982 bằng
phương pháp có cùng nguyên tắc, dựa trên mẫu nước uống có bổ
sung bằng nước đã biết nồng độ asen, kết quả cho trong phụ lục B.
12. Báo cáo kết quả
- Báo cáo kết quả cần có những thông tin sau
a) trích dẫn tiêu chuẩn này;
b) nhận dạng mẫu;
c) biểu thị kết quả như chỉ ra ở điều 10;
d) mọi chi tiết không nằm trong tiêu chuẩn này và các yếu tố có thể
ảnh hưởng đến kết quả.
-


Hình 1 - Thí dụ về thiết bị phân hủy mẫu


Phụ lục A
(tham khảo)
ẢNH HƯỞNG CỦA CÁC CHẤT KHÁC ĐẾN SỰ XÁC ĐỊNH ASEN

Chất khác
Chất thêm vào Nồng độ chất
ảnh hưởng của chất
khác mg/l
khác(μg/l) đến sự xác định
asen ở nồng độ
0,0 μg/l
1,0 μg/l
Bạc
Ag+
Perclorat
10,0
+ 0,06
+ 0,02
3+
Nhôm
Al
Perclorat
10,0
0,00
- 0,03
2+
Cadmi
Cd
Perclorat
10,0
+ 0,12
+ 0,03
3+
Crôm

Cr
Perclorat
10,0
0,00
- 0,01
Đồng
Cu2+
Perclorat
0,5
0,00
- 0,04
2+
Đồng
Cu
Perclorat
1,0
0,00
- 0,06
2+
Đồng
Cu
Perclorat
2,0
+ 0,13
- 0,06
2+
Đồng
Cu
Perclorat
5,0

+ 0,09
- 0,15
Đồng
Cu2+
Perclorat
10,0
0,00
- 0,19
2+
Đồng
Cu
Perclorat
20,0
0,00
- 0,30
3+
Sắt
Fe
Perclorat
10,0
0,00
0,00
Thủy ngân Hg2+
Perclorat
10,0
- 0,04
Mangan
Mn2+
Perclorat
10,0

+ 0,04
2+
Niken
Ni
Perclorat
0,5
- 0,02
2+
Niken
Ni
Perclorat
1,0
- 0,03
Niken
Ni2+
Perclorat
2,0
- 0,03
2+
Niken
Ni
Perclorat
10,0
- 0,10
2+
Chì
Pb
Perclorat
10,0
- 0,05

5+
Antimon
Sb
Clorua
0,2
- 0,04
Antimon
Sb5+
Clorua
0,5
- 0,12
5+
Antimon
Sb
Clorua
1,0
- 0,23
5+
Antimon
Sb
Clorua
2,0
- 0,26
Antimon
Sb5+
Clorua
5,0
+ 0,24
- 0,28
5+

Antimon
Sb
Clorua
10,0
0,00
- 0,57
4+
Selen
Se
Nitrat
0,01
+ 0,09
+ 0,03
4+
Selen
Se
Nitrat
0,02
+ 0,04
+ 0,01
Selen
Se4+
Nitrat
0,05
0,00
- 0,07
4+
Selen
Se
Nitrat

0,1
+ 0,09
- 0,28
4+
Selen
Se
Nitrat
0,2
0,00
- 0,42
4+
Selen
Se
Nitrat
0,5
+ 0,04
- 0,81
Thiếc
Sn4+
Clorua
0,5
0,00
4+
Thiếc
Sn
Clorua
1,0
- 0,05
4+
Thiếc

Sn
Clorua
2,0
- 0,04
4+
Thiếc
Sn
Clorua
5,0
- 0,05
Thiếc
Sn4+
Clorua
10,0
- 0,08
2+
Kẽm
Zn
Clorua
10,0
+ 0,01
Nitrat
NO3
Axit nitric
10,0
- 0,04
Nitrat
NO3
Axit nitric
50,0

0,00
Nitrat
NO3Axit nitric
100,0
- 0,09


Nitrat
NO3Axit nitric
250,0
- 0,21
Perclorat ClO4
Axit percloric
10,0
- 0,07
3Phosphat PO4
Kali dihydro
10,0
+ 0,02
2Sunfat
SO4
Axit sunfuric
250,0
+ 0,01
1) Nếu các chất khác không gây ảnh hưởng, hiệu ứng sẽ là 0,00 μg/l ±0,02 μg/l
và 0,00 μg/l ±,08 μg/l ở nồng độ asen tương ứng là 0,0 μg/l và 1,0 μg/l.

Mẫu

n

1
2
3

60
60
60
là
là
là

n
o
na

xtheor

Phụ lục B
(tham khảo)
DỮ LIỆU VỀ ĐỘ CHÍNH XÁC
o
na
xtheor
RR
sr
VCr
sR
%
μ/l

%
μ/l
%
μ/l
μ/l
1
2
1,40 1,30 108 0,084
6,0
0,268
1
2
4,38 4,00 109 0,172
3,9
0,509
ư
0
7,99 7,50 107 0,572
7,1
0,919
giá trị đo dùng được
RR
tìm thấy
giá trị đo loại bỏ
sr
là độ lệch chuẩn lặp lại
phần trăm loại bỏ
VCr là hệ số độ lệch lặp lại

là giá trị trung bình

là giá trị lý thuyết

sR
VCR

là độ lệch chuẩn tái lập
là hệ số độ lệch tái lập

VCR
%
19
12
12


TIÊU CHUẨN QUỐC GIA
TCVN 7788 : 2007
ĐỒ HỘP THỰC PHẨM - XÁC ĐỊNH HÀM LƯỢNG THIẾC BẰNG
PHƯƠNG PHÁP QUANG PHỔ HẤP THỤ NGUYÊN TỬ
1. Phạm vi áp dụng
- Tiêu chuẩn này qui định phương pháp xác định hàm lượng thiếc
trong thực phẩm đóng hộp bằng phương pháp quang phổ hấp thụ
nguyên tử.
2. Nguyên tắc
- Phần mẫu thử được phân hủy bằng axit nitric (3.1), rồi phân hủy
tiếp bằng axit clohydric (3.4) và được pha loãng. Dung dịch kali
clorua (3.3) được bổ sung vào mẫu và các chất chuẩn để giảm sự
gây nhiễu của dụng cụ. Hàm lượng thiếc được xác định bằng
quang phổ hấp thụ nguyên tử ở bước sóng 235,5 nm với ngọn lửa
oxi hóa N2O-C2H2.

3. Thuốc thử
- Các thuốc thử được sử dụng phải là loại tinh khiết phân tích và
nước được sử dụng phải là nước cất hoặc nước có chất lượng
tương đương, trừ khi có qui định khác.
3.1. Axit nitric đậm đặc (HNO3), không chứa thiếc
- Để kiểm tra độ tinh khiết: pha loãng với nước theo tỷ lệ 1:4 (theo
thể tích) và hút vào máy đo quang phổ hấp thụ nguyên tử. Dung
dịch này chỉ thích hợp cho phép phân tích khi tín hiệu cho thấy
không có mặt của thiếc trong dung dịch.
3.2. Dung dịch thiếc chuẩn
3.2.1. Dung dịch thiếc gốc, nồng độ 1 mg/ml
- Hòa tan 1,000 g thiếc vào khoảng 200 ml dung dịch axit
clohydric đậm đặc (3.4), thêm khoảng 200 ml nước, để nguội đến
nhiệt độ phòng rồi pha loãng bằng nước đến 1000 ml.
3.2.2. Dung dịch thiếc làm việc, chứa hàm lượng thiếc tương ứng
là 0 μg/ml, 50 μg/ml, 100 μg/ml, 150 μg/ml và 200 μg/ml.
- Cho vào năm bình định mức 100 ml (4.1), mỗi bình 10 ml axit
clohydric đậm đặc (3.4), 1,0 ml dung dịch kali clorua (3.3), và 0
ml, 5 ml, 10 ml, 15 ml hoặc 20 ml dung dịch thiếc gốc (3.2.1).
Pha loãng bằng nước đến vạch.
3.3. Dung dịch kali clorua (KCl), 10 mg/ml
- Hòa tan 1,91 g kali clorua trong nước đựng trong bình định mức
100 ml (4.1) và pha loãng bằng nước đến vạch.
3.4. Axit clohydric đậm đặc (HCl).
4. Thiết bị, dụng cụ
- Sử dụng các thiết bị, dụng cụ của phòng thử nghiệm thông
thường và cụ thể là:
4.1. Bình định mức một vạch, 100 ml.

4.2. Máy quang phổ hấp thụ nguyên tử, có hiệu chỉnh nền liên

tục và đầu đốt ngọn lửa khí N2O-C2H2.
4.3. Tủ hút.
4.4. Giấy lọc, loại trung bình.
4.5. Chai polyetylen hoặc polypropylen, có nắp vặn.
4.6. Bình Erlenmeyer, dung tích 250 ml.
5. Cách tiến hành
5.1. Chuẩn bị mẫu thử
- Cân chính xác phần mẫu thử đến ± 0,01 g với các lượng như sau:
30 g đến 40 g nước quả ép hoặc đồ uống, 20 g đối với thực phẩm
có hàm lượng nước từ 50 % đến 75 % và từ 5 g đến 10 g thực
phẩm dạng rắn hoặc nửa rắn, cho vào bình Erlenmeyer (4.6). Giới
hạn hàm lượng chất béo hoặc hàm lượng dầu khoảng từ 2 g đến
4 g và chất hữu cơ tổng số đến khoảng 5 g. Sấy khô trong tủ sấy
ở nhiệt độ 120 oC.
- Nếu thời gian kết thúc giai đoạn phân hủy mẫu trong cùng một
ngày thì không cần bổ sung axit nitric (3.1) vào phần mẫu thử.
Thêm 30 ml axit nitric (3.1) vào bình định mức (4.1) và gia nhiệt
nhẹ trong tủ hút (4.3) trong vòng 15 min để bắt đầu phân hủy
mẫu, tránh tạo quá nhiều bọt. Đun nhẹ cho đến khi dịch thủy
phân còn lại khoảng từ 3 ml đến 6 ml hoặc cho đến khi mẫu chỉ
vừa khô đến đáy bình. Không để mẫu bị cháy. Lấy bình cầu ra
khỏi nguồn nhiệt. Tiến hành ngay, kể cả hai bình cầu rỗng để
dùng cho phép thử trắng đối với thuốc thử, như sau: cho 25 ml
axit clohydric (3.4) và gia nhiệt nhẹ khoảng 15 min cho đến khi
hết khí clo bốc ra. Tăng nhiệt và để sôi cho đến khi còn lại từ 10
ml đến 15 ml, sử dụng bình cầu tương tự chứa 15 ml nước để ước
lượng thể tích. Thêm khoảng 40 ml nước, xoay bình và rót vào
bình định mức 100 ml (4.1), tráng rửa bình bằng 10 ml nước. Khi

có mặt axit clohydric trong dịch thủy phân thì phần mẫu thử có
thể phải để qua đêm hoặc lâu hơn.
- Dùng pipet lấy 1,0 ml dung dịch kali clorua (3.3) cho vào từng
bình định mức. Để nguội đến nhiệt độ phòng và pha loãng bằng
nước đến vạch, bổ sung thêm một lượng nước bù cho thể tích
chất béo trong bình cầu. Trộn kỹ và lọc khoảng 30 ml đến 50 ml
qua giấy lọc khô loại trung bình (4.4) cho vào chai polyetylen
hoặc polypropylen khô (4.5). Không lọc mẫu trắng. Đậy kín chai
cho đến khi phân tích. Dung dịch này có thể ổn định trong vài
tháng.
5.2. Xác định
CẢNH BÁO: Vì bản chất dễ gây nổ của các loại khí, nên cần chú ý
khi bật lửa và sử dụng ngọn lửa. Có thể cần phải sử dụng băng đo
nhiệt trên bộ điều chỉnh N2O để duy trì tốc độ khí ổn định.


Sử dụng 200 μg/ml chất chuẩn và đường chuẩn thiếc ở bước sóng
235,5 nm, tối ưu hóa điều kiện của máy đo quang phổ, đầu đốt
và ngọn lửa theo chỉ dẫn của nhà sản xuất. Rồi tăng tốc độ dòng
N2O hoặc giảm tốc độ dòng C 2H2 để có được ngọn lửa oxi hóa;
phần lửa đỏ cần cao hơn rãnh đầu đốt khoảng 4 mm. Điều này
làm giảm độ nhạy nhưng làm tăng độ chụm đến (0 ± 0,0004) A
đối với phép thử trắng và (0,201 ± 0,001) A đối với chất chuẩn
100 μg/ml. Kiểm tra định kỳ độ nhạy của chất chuẩn; nếu độ
nhạy giảm quá 20 % thì tắt ngọn lửa và làm sạch rãnh đốt cẩn
thận.
- Chỉnh máy đo quang phổ về zero (0) trong khi hút nước nhưng
không chỉnh về zero (0) sau các lần xác định; tự động chỉnh về
zero sẽ làm giảm độ chụm. Hút nước trước và sau mỗi lần hút
mẫu, chất chuẩn và dung dịch trắng. Lấy ba số đọc mỗi lần cách

nhau 5 s đối với mỗi dung dịch, lấy trung bình và đối chứng tất cả
số đo độ hấp thụ với độ hấp thụ của nước.
- Ghi lại độ hấp thụ A của các chất chuẩn, dựng đường chuẩn và
kiểm tra bằng mắt đối với các chất chuẩn không chính xác. Hai
kết quả độ hấp thụ trắng đã hiệu chỉnh với chất chuẩn 50 μg/ml
không được lệch quá 3 % so với độ hấp thụ trắng đã hiệu chỉnh
đối với chất chuẩn 100 μg/ml.
- Dùng 50 μg/ml chất chuẩn để cố định dung dịch trắng chuẩn, sử
dụng tỷ lệ độ hấp thụ A. Tính nồng độ của dung dịch trắng
chuẩn, C1, được biểu thị bằng μg/ml, sử dụng công thức sau đây:
C1(μg/ml) = [Ao/(A' - Ao)] x 50
Trong đó
- Ao và A' tương ứng với số đọc của mẫu trắng và trung bình các số
đọc đối với dung dịch chuẩn 50 μg/ml.
- Để thu được các nồng độ đúng, cần bổ sung dung dịch nồng độ
trắng chuẩn vào dung dịch nồng độ chuẩn danh định.
- Đo độ hấp thụ A của các mẫu trắng như đã thực hiện đối với mẫu
trắng chuẩn và tính:
- Nồng độ mẫu trắng (μg/ml) = (Ao/A') x nồng độ đúng của dung
dịch chuẩn 50 μg/ml. Trong đó: Ao và A' tương ứng với số đọc của
mẫu trắng và dung dịch chuẩn 50 μg/ml.
Tính nồng độ trung bình của dung dịch mẫu trắng, B.
- Xác định nồng độ của dung dịch thử bằng một trong hai qui trình
sau đây:
1) Đo độ hấp thụ của các dung dịch thử (tối đa 3 dung dịch) và dung
dịch chuẩn 50 μg/ml (hoặc dung dịch chuẩn 100 μg/ml tùy thuộc
vào nồng độ dung dịch thử), cố định các dung dịch thử với dung dịch
chuẩn. Tính nồng độ dung dịch thử trắng đã hiệu chỉnh, C2, như sau:
C2(μg/ml) = (A/A') x nồng độ đúng của dung dịch chuẩn) - B
-

Trong đó
- A và A' tương ứng với số đọc của mẫu thử và dung dịch chuẩn.
- Khi không yêu cầu đến độ chính xác cao hoặc khi đường chuẩn
quá cong, thì sử dụng qui trình b) sau khi đã khẳng định rằng độ
nhạy và đường nền không bị thay đổi trong suốt quá trình thử
nghiệm.
2) Hiệu chuẩn sử dụng mẫu trắng và các dung dịch chuẩn 50 μg/ml,
100 μg/ml và 150 μg/ml. Cho chạy mẫu trắng và các dung dịch mẫu
thử, sau đó sử dụng bộ xử lý vi phân của thiết bị hoặc đường chuẩn
để tính nồng độ dung dịch. Tính trung bình nồng độ của mẫu trắng
B. Tính nồng độ dung dịch mẫu trắng đã hiệu chỉnh (μg/ml) bằng
cách lấy các nồng độ dung dịch trừ đi giá trị B.
6. Tính kết quả
- Hàm lượng thiếc có trong phần mẫu thử, X, tính bằng mg/kg, sử
dụng công thức sau đây:

Trong đó
- C1 là nồng độ của mẫu trắng chuẩn, tính bằng microgam trên
mililít;
- C2 là nồng độ của dung dịch đã hiệu chỉnh, tính bằng microgam
trên mililít;
- m là khối lượng phần mẫu thử, tính bằng gam.
7. Báo cáo thử nghiệm
Báo cáo thử nghiệm phải ghi rõ:
- Mọi thông tin cần thiết để nhận biết đầy đủ về mẫu thử;
- Phương pháp lấy mẫu đã sử dụng, nếu biết;
- Phương pháp thử đã sử dụng và viện dẫn tiêu chuẩn này;
- Mọi chi tiết thao tác không qui định trong tiêu chuẩn này, cùng

với các chi tiết bất thường khác có thể ảnh hưởng tới kết quả;
- Các kết quả thử nghiệm thu được.