Phân tích đánh giá tổng hàm lượng thủy ngân trong một số loài nghêu, sò và vẹm thuộc bờ biển Đà Nẵng bằng phương pháp chiết trắc quang phân tử UV-VIS.

LỜI MỞ ĐẦU
1. Tính cấp thiết của đề tài
Là một vùng kinh tế trọng điểm của miền Trung, trong những năm qua bên
cạnh những thành tựu trong phát triển kinh tế – xã hội đã đạt được, Đà Nẵng đang
phải đương đầu với những vấn đề bức xúc về sự suy giảm chất lượng môi trường
sống kéo theo hàng loạt các vấn đề về môi trường tác động đến khu vực ven biển
trong đó có kim loại nặng. Vì vậy, để phục vụ cho việc đánh giá mức độ ô nhiễm
biển bởi kim loại nặng thì hiện nay các loài nhuyễn thể hai mảnh vỏ như nghêu, sò,
vẹm đang được các nhà khoa học quan tâm và ứng dụng dùng làm chỉ thị sinh học.
Đây là nhóm loài có giá trị thực phẩm cao, nhu cầu tiêu thụ lớn trong và ngoài
nước. Tuy nhiên việc tích tụ kim loại nặng đặc biệt là thuỷ ngân trong cơ thể chúng
đã gây ảnh hưởng lớn đến sức khỏe của con người. Thông qua chuỗi thức ăn, khi
xâm nhập vào cơ thể, thủy ngân sẽ liên kết với những phân tử nucleotit trong cấu
trúc protein làm biến đổi cấu trúc và ức chế hoạt tính sinh học của tế bào. Đặc biệt,
sự nhiễm độc thủy ngân có thể gây nên những thương tổn cho trung tâm thần kinh
thậm chí có thể dẫn đến tử vong. Vì vậy, để góp phần đánh giá sự tích tụ thủy ngân
trong một số loài nghêu, sò và vẹm thuộc bờ biển Đà Nẵng chúng tôi đã thực hiện
đề tài: “Phân tích đánh giá tổng hàm lượng thủy ngân trong một số loài nghêu,
sò và vẹm thuộc bờ biển Đà Nẵng bằng phương pháp chiết trắc quang phân tử
UV-VIS”.
2. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài
Các kết quả thu được của đề tài góp phần xây dựng phương pháp thích hợp
xác định hàm lượng thủy ngân trong một số loài nghêu, sò và vẹm bằng phương
pháp trắc quang phù hợp với các điều kiện của phòng thí nghiệm.
Trên cơ sở đó có thể đánh giá mức độ ô nhiễm biển bởi thủy ngân trong vùng
khảo sát. Đồng thời phục vụ cho vấn đề đánh giá mức độ an toàn thực phẩm của
thủy ngân trong một số loài nghêu, sò và vẹm đang được tiêu thụ trên địa bàn Đà
Nẵng.

CHƯƠNG 1

TỔNG QUAN TÀI LIỆU
1.1. Vài nét về bãi biển Đà Nẵng [18]
Vùng biển Đà Nẵng có ngư trường rộng trên 15.000 km², có vịnh Đà Nẵng
nằm chắn bởi sườn núi Hải Vân và Sơn Trà, mực nước sâu, thuận lợi cho việc xây
dựng cảng lớn và một số cảng chuyên dùng khác, nó nằm trên các tuyến đường biển
quốc tế nên rất thuận lợi cho việc giao thông đường thuỷ và còn là nơi trú đậu tránh
bão của các tàu có công suất lớn.
Biển Đà Nẵng có các động vật biển phong phú trên 266 giống loài, trong đó
hải sản có giá trị kinh tế cao gồm 16 loài. Tổng trữ lượng hải sản các loại là
1.136.000 tấn. Hàng năm có khả năng khai thác 150.000 – 200.000 tấn.
Ngoài ra, Đà Nẵng còn có một bờ biển dài trên 30km nổi tiếng với nhiều bãi
tắm liên hoàn đẹp tuyệt vời nằm rải rác từ Bắc đến Nam như Nam Ô, Xuân Thiều,
Thanh Bình, Tiên Sa, Sơn Trà, Mỹ Khê, Bắc Mỹ An, Non Nước,… với nhiều cảnh
quan thiên nhiên kỳ thú, trong đó có những bãi tắm đã được du khách thập phương
biết đến như những địa điểm nghỉ ngơi, thư giản, tắm biển lý tưởng nhất trong khu
vực Châu Á. Đặc biệt, quanh khu vực bán đảo Sơn Trà có những bãi san hô lớn,
thuận lợi trong việc phát triển các loại hình kinh doanh, dịch vụ, du lịch biển.
1.2. Sơ lược về một số loài nhuyễn thể hai mảnh vỏ có giá trị kinh tế ở Việt
Nam [12, 21, 22, 23]
1.2.1. Đặc điểm cấu tạo và sinh lý
Có cấu tạo tương đối đồng nhất trong cả lớp. Cơ thể bao trong vỏ cứng hơi
kéo dài và tương đối đối xứng hai bên, dẹt, hô hấp bằng mang tấm có hình tiết diện
ngang hình chữ W.
Vỏ gồm hai mảnh, che kín hai bên thân và dính với nhau ở mặt lưng nhờ
dây chằng và các khớp. Vỏ ngoài thường có màu xanh-lam đậm, hơi đen hay nâu.
mặt trong vỏ có lớp xà cừ màu trắng hoặc xanh.
Phần lớn lớp hai mảnh vỏ sống ít hoạt động, di chuyển chậm trong bùn đất,
trên giá thể hay bám trên đá và thích nghi với đời sống lọc nước. Một số loài hai

mảnh vỏ sống bám trên một mảnh vỏ (hàu) có hai vỏ phát triển không đều: một vỏ
chứa toàn bộ cơ thể và một vỏ biến thành nắp đậy.
Tốc độ sinh trưởng của nhuyễn thể 2 mảnh vỏ là kết quả của sự tác động các
yếu tố như: nhiệt độ, nước, thức ăn, mật độ nuôi, dòng chảy, độ ô nhiễm của môi
trường….
Phần lớn lớp hai mảnh vỏ ăn các động vật và thực vật nổi, các vụn hữu cơ
lắng đọng, giáp xác…Dòng nước đưa thức ăn vào ở phía sau cơ thể và di chuyển
hình chữ U trong khoang áo rồi thoát ra ngoài cũng ở phía sau cơ thể.
1.2.2. Vai trò và giá trị kinh tế
Nhuyễn thể hai mảnh vỏ đang trở thành ngành có tiềm năng về kinh tế, với
giá trị xuất khẩu đứng thứ ba trong ngành thủy sản Việt Nam.
Là thành viên quan trọng tham gia vào quá trình làm sạch nước. Thí dụ: một
con trai sông ( Anodonta pincinailis ) lọc 12 lít nước/ ngày, một con vẹm xanh
(Mytilus) lọc 3-5 lít nước/ ngày, mỗi con hàu làm lắng 1.0875 g bùn/ ngày...
Là những vị thuốc hay trong kho tàng y học cổ truyền và kinh nghiệm dân
gian.
Thịt nhuyễn thể có mùi vị thơm ngon và nhiều đạm, chúng là thức ăn quan
trọng, cần thiết và phổ biến đối với con người.
Các phần cơ thể của nhuyễn thể được dùng làm nguyên liệu sản xuất các đồ
rất độc đáo như sản xuất khuy áo bằng vỏ trai. Một số vùng biển dùng vỏ sò để
nung vôi.
Là đối tượng nuôi cấy ngọc. Mặt trong của vỏ trai được dùng làm đồ trang
sức, mỹ nghệ có giá trị lớn.
1.2.3. Giới thiệu về một số loài nghêu, sò và vẹm
1.2.3.1. Sò huyết
Tên tiếng Anh : Blood Cookle, Arca Cuneata Reeve, Granular Ark
Tên khoa học : Andara granosa (Linné, 1758)

Sò huyết là loài sống ở vùng trung triều,
độ sâu 1-2m nước. Chất đáy thích hợp là bùn cát.
Nơi có ảnh hưởng nước ngọt (độ mặn 15-20 ‰)
ở vùng cửa sông là khu vực phân bố thích hợp
của sò huyết. Sò huyết thường sống vùi mình
trong lớp bùn đáy.
Đặc điểm hình thái : Vỏ dày có hình dạng
trứng, hai vỏ bằng nhau. Mặt ngoài vỏ có gờ phóng

Hình 1.1. Sò huyết

xạ phát triển, số lượng gờ từ 17 đến 20 gờ, trên mỗi gờ có nhiều hạt hình chữ nhật.
Bản lề rộng, hình thoi, có màu nâu đen. Vết cơ khép vỏ sau lớn hình tứ giác, vết cơ
khép vỏ trước nhỏ hơn, hình tam giác. Sò huyết là loài có máu đỏ. Mặt ngoài vỏ có
màu nâu đen, mặt trong vỏ có màu trắng sứ. Con lớn, vỏ dài 50-60 mm, cao 4050mm.
Vùng phân bố : Ở Việt Nam, sò huyết được phân bố dọc ven bở biển từ Bắc
vào Nam, ở các vùng cửa sông và đầm phá. Sò huyết có nhiều ở Quảng Ninh, Hải
Phòng, Thừa Thiên Huế, Phú Yên, Khánh Hoà, Ninh Thuận, Bến tre, Kiên Giang.
1.2.3.2. Sò lông
Tên tiếng Anh : Hakf - crenate Ark
Tên khoa học: Anadara subcrenata
Sò lông thường sống ở nơi có chất đáy bùn
pha lẫn vỏ động vật thân mềm. Độ mặn từ 30 35‰. Độ sâu 3-10m.
Đặc điểm hình thái : Vỏ có dạng hình bầu

Hình 1.2. Sò lông

dục. Hai vỏ không bằng nhau, vỏ trái lớn hơn vỏ phải, trên mặt vỏ có 31-35 gờ
phóng xạ, trên gờ phóng xạ có nhiều hạt (ụ nhỏ), những hạt này trên gờ phóng xạ

rất rõ nét. Da vỏ màu nâu phát triển thành lông. Bản lề hẹp, màu đen. Cá thể lớn có
vỏ dài 46mm, cao 38mm, rộng 32mm.
Vùng phân bố : Ở Việt Nam, sò lông phân bố dọc ven biển, có nhiều ở
Quảng Ninh, Hải Phòng, Thanh Hoá, Phú Yên, Ninh Thuận, Bình Thuận.


1.2.3.3. Vẹm xanh
Tên tiếng Anh : Green Mussel
Tên khoa học : Perna viridis (LinnÐ, 1758)
Vẹm xanh là loài sống chủ yếu ở vùng hạ
triều đến độ sâu trên dưới 10m nước, độ mặn thích
hợp từ 20 đến 30‰, đáy cứng, đá, sỏi, gỗ,… Vẹm
có một bộ phận lớn, gọi là chân, hình dạng như một
cái lưỡi, giúp vẹm bám vào giá thễ và di chuyển.
Hình 1.3 Vẹm xanh

Vẹm sống bằng cách tiêu hóa các vi sinh vật như vi

rong, vi tảo hút qua một hệ thống màng lọc. Chúng thường tụ tập, bám vào đá thành
những quần thể. Cách sống tụ họp này giúp vẹm chịu đựng được các cơn sóng vỗ.
Đặc điểm hình thái : Vỏ dạng hình quả muỗm (xoài), đỉnh ở đầu tận cùng vỏ.
Vỏ cá thể trưởng thành dài 150mm, cao 65mm, rộng 40mm. Đường sinh trưởng
mịn, sắp xếp khít nhau; ở cá thể non da vỏ màu xanh, cá thể trưởng thành da vỏ màu
nâu đen. Mặt trong vỏ màu trắng óng ánh.
Vùng phân bố : Vẹm xanh phân bố rộng ở các vùng biển Bắc, Trung và Nam
Bộ. Tập trung ở một số tỉnh : Hải Phòng, Quảng Bình, Thừa Thiên Huế, Bình Định,
Khánh Hoà, Bình Thuận, Hà Tiên, Phú Quốc, Kiên Giang.
1.2.3.4. Nghêu lụa
Tên tiếng Anh : Undulating Venus
Tên khoa học: Paphia undulata

Đặc điểm hình thái : Vỏ cỡ trung
bình, tương đối mỏng, có dạng hình bầu
dục dài, dài 54mm, cao 30mm, rộng
16mm. Khoảng cách từ đỉnh vỏ đến mép

Hình 1.4. Nghêu lụa

sau bằng 1,5 lần khoảng cách từ đỉnh vỏ đến mép trước, phần trước mép lưng vỏ
lõm. Da vỏ láng, các vòng sinh trưởng mịn sắp xếp khít nhau, mặt vỏ có nhiều vân
phóng xạ màu tím gấp khúc dạng hình mạng lưới.


Vùng phân bố: Ở Việt Nam, nghêu lụa được phân bố nhiều nhất ở khu vực
ven biển miền Trung đến Nam Bộ, từ vùng dưới triều đến vùng biển nông, đáy bùn
cát. Tập trung chủ yếu ở Hà Tiên, Rạch Giá, quanh đảo Bà Lụa, Bình Thuận.
1.2.3.5. Nghêu dầu
Tên tiếng Anh : Asiatic Hard Clam
Tên khoa học: Meretrix meretrix LinnÐ,
1758
Nghêu dầu được phân bố ở vùng triều
đến độ sâu 1-2mm nước. Chất đáy cát có pha
bùn, chúng sống vùi trong cát từ 3-4 cm, dùng
ống hút nước để lấy thức ăn từ bên ngoài. Nhiệt

Hình 1.5. Nghêu dầu

độ 20-30 C. Độ mặn 9-20‰.
0

Đặc điểm hình thái : Vỏ có dạng hình tam giác. Vỏ trái và vỏ phải bằng

nhau, mép bụng của vỏ cong đều. Bản lề ngắn màu nâu đen nhô lên mặt ngoài của
vỏ. Vết cơ khép vỏ trước nhỏ hình bán nguyệt, vết cơ khép vỏ sau lớn hình bầu dục.
Da vỏ màu nâu, trơn bóng. Những cá thể nhỏ vùng gần đỉnh vỏ thường có vân răng
cưa hay vân hình phóng xạ. Mặt trong của vỏ màu trắng, mép sau có màu tím đậm.
Cá thể lớn có chiều dài 130mmm, cao 110mm, rộng 58mm.
Vùng phân bố : Ở Việt Nam, nghêu dầu được phân bố tập trung ở các vùng
biển thuộc các tỉnh Nghệ An, Thanh Hoá, Thái Bình, Nam Định, Bến Tre, Tiền
Giang.
1.2.3.6. Nghêu trắng
Tên Tiếng Anh: Lyrate asiatic hard clam
Tên khoa học: Meretrix lyrata
Hình dạng rất giống nghêu dầu nhưng
kích thước nhỏ hơn. Mặt ngoài vỏ màu vàng
nhạt hoặc màu trắng sữa, một số cá thể có vân
màu nâu. Mặt trong vỏ màu trắng. Nghêu lớn
có chiều dài 40-50mm, cao 40-45mm và rộng 30-35mm.

Hình 1.6. Nghêu trắng


Ở Việt Nam, nghêu trắng được phân bố nhiều ở các tỉnh Trà Vinh, Tiền
Giang, Bến Tre, Sóc Trắng và Cần Giờ (TP.Hồ Chí Minh).
1.3. Sự tồn tại kim loại nặng trong nhuyễn thể hai mảnh vỏ [3, 7, 24]
Năm 1986, khi tiến hành phân tích các loại hàu, vẹm, sò,… ở biển Hồng
Kông, Trung Quốc đã phát hiện thấy chì, thuỷ ngân, thiếc, antimon tăng lên liên tục
trong các loài hải sản đó.
Các nghiên cứu trên Thế Giới về các loài trong giống Corbicula (Hến) đều
chỉ ra rằng, đây là loài có khả năng tích lũy cao các kim loại nặng đặc biệt là thủy
ngân. Nghiên cứu của Inza và cộng sự (1997, 1998) đã nhận thấy Corbicula có khả
năng tích lũy nhanh metyl thủy ngân.

Ở Việt Nam, theo nghiên cứu của Đào Việt Hà (2002), hàm lượng các kim
loại nặng trong vẹm (Perna viridis) tại đầm Nha Phu (Khánh Hòa): 0.03-0.21ppm
Cd (tính theo khối lượng tươi), 0.14-1.13ppm Pb, 0.54-1.81ppm Cu.
Nghiên cứu nồng độ kim loại nặng trong một số mẫu nhuyễn thể hai mảnh
vỏ từ bờ biển Đại Tây Dương ở miền Nam Tây Ban Nha của Đại học Seville cho
thấy rằng các kim loại nặng: Cr, Ni, Cu, Cd, Pb, As, Hg đều tồn tại và hàm lượng
Hg nằm trong khoảng 0.06-0.59mg/kg.
Nhìn chung, sự tích lũy kim loại nặng trong nhuyễn thể hai mảnh vỏ là rất
nhiều nhưng để lại hậu quả nghiêm trọng nhất vẫn là thủy ngân.
1.4. Thuỷ ngân và dư lượng của nó trong môi
trường [2, 17, 19, 20]
1.4.1. Giới thiệu về thuỷ ngân
Thủy ngân là một nguyên tố hoá học trong
bảng tuần hoàn có ký hiệu Hg và số nguyên tử 80.
Là một kim loại chuyển tiếp nặng có ánh bạc, ở
dạng lỏng trong nhiệt độ thường. Thủy ngân thu
được chủ yếu bằng phương pháp khử khoáng chất
chu sa.

Hình 1.7. Thuỷ ngân


1.4.1.1. Lịch sử
Người Trung Quốc và Hindu cổ đại đã biết tới thủy ngân và nó được tìm
thấy trong các ngôi mộ cổ Ai Cập có niên đại vào khoảng năm 1500 TCN. Tại
Trung Quốc, Ấn Độ và Tây Tạng, việc sử dụng thủy ngân được cho là kéo dài tuổi
thọ, chữa lành chỗ gãy và duy trì một sức khỏe tốt. Người Hy Lạp cổ đại sử dụng
thủy ngân trong thuốc mỡ và người La Mã sử dụng nó trong mỹ phẩm. Vào khoảng
năm 500 TCN thủy ngân đã được sử dụng để tạo các hỗn hống với các kim loại
khác.

Hg là kí hiệu hoá học ngày nay cho thủy ngân. Nó là viết tắt của
Hydrargyrum, từ Latinh hoá của từ Hy Lạp Hydrargyros, là tổ hợp của 2 từ 'nước'
và 'bạc' — vì nó lỏng giống như nước, và có ánh kim giống như bạc. Trong ngôn
ngữ châu Âu, nguyên tố này được đặt tên là Mercury, lấy theo tên của thần Mercury
của người La Mã, được biết đến với tính linh động và tốc độ. Biểu tượng giả kim
thuật của nguyên tố này cũng là biểu tượng chiêm tinh học cho Thuỷ Tinh. Từ giữa
thế kỷ 18 đến giữa thế kỷ 19, một công nghệ gọi là "carroting" được sử dụng trong
sản xuất mũ phớt. Da động vật được ngâm vào trong dung dịch màu da cam của hợp
chất nitrat thuỷ ngân, Hg(NO3)2•2H2O. Công nghệ này tách lông ra khỏi con da và
cuộn chúng lại với nhau. Dung dịch này và hơi của nó rất độc. Việc sử dụng chất
này đã làm cho một loạt các nhà sản xuất mũ ngộ độc thủy ngân nên tháng 12 năm
1941, Dịch vụ sức khoẻ cộng đồng Mỹ đã cấm sử dụng thủy ngân trong sản xuất
mũ.
1.4.1.2. Tính chất và các dạng tồn tại
Thủy ngân có tính dẫn nhiệt kém nhưng dẫn điện tốt.Thủy ngân tạo ra hợp
kim với phần lớn các kim loại, bao gồm vàng, nhôm và bạc, đồng nhưng không tạo
với sắt. Do đó, người ta có thể chứa thủy ngân trong bình bằng sắt. Telua cũng tạo
ra hợp kim, nhưng nó phản ứng rất chậm để tạo ra telurua thủy ngân. Hợp kim của
thủy ngân được gọi là hỗn hống. Kim loại này có hệ số nở nhiệt là hằng số khi ở
trạng thái lỏng, hoạt động hóa học kém kẽm và cadmium. Trạng thái oxi hóa phổ
biến của nó là +1 và +2. Rất ít hợp chất trong đó thủy ngân có hóa trị +3 tồn tại.


Thuỷ ngân tồn tại dưới hai họ. Các dạng này có thể chuyển hoá qua lại vì
thuỷ ngân có khả năng tự chuyển hoá, nhất là trong môi trường axit và có mặt phân
tử có khả năng kết hợp (clo, lưu huỳnh).
- Họ thuỷ ngân vô cơ: gồm ba dạng khác nhau
+ Thuỷ ngân nguyên tử, dưới dạng lỏng (kí hiệu HgO). Đây là dạng quen
thuộc nhất. Nó được sử dụng trong các nhiệt kế.
+ Thuỷ ngân dưới dạng khí (kí hiệu HgO): là thuỷ ngân dưới tác dụng của

nhiệt chuyển thành hơi.
+ Thuỷ ngân vô cơ dưới dạng ion.
- Họ thuỷ ngân hữu cơ: là dạng thuỷ ngân kết hợp với một phân tử chứa
cacbon, là nền tảng của những cá thể sống. Những hợp chất hữu cơ của thuỷ ngân
được biết đến nhiều là metyl thuỷ ngân và đimetyl thuỷ ngân.
1.4.1.3. Vai trò và ứng dụng
Thủy ngân được sử dụng chủ yếu trong sản xuất các hóa chất, trong kỹ thuật
điện và điện tử, nhiệt kế. Cụ thể là:
- Máy đo huyết áp chứa thủy ngân (đã bị cấm ở một số nơi).
- Thimerosal, một hợp chất hữu cơ được sử dụng như là chất khử trùng trong
vaccin và mực xăm ( Thimerosal in vaccines).
- Phong vũ kế thủy ngân, bơm khuyếch tán, tích điện kế thủy ngân và nhiều
thiết bị phòng thí nghiệm khác. Là một chất lỏng với tỷ trọng rất cao, Hg được sử
dụng để làm kín các chi tiết chuyển động của máy khuấy dùng trong kỹ thuật hóa
học.
- Điểm ba trạng thái của thủy ngân, -38,8344 °C, là điểm cố định được sử
dụng như nhiệt độ tiêu chuẩn cho thang đo nhiệt độ quốc tế (ITS-90).
- Trong một số đèn điện tử.
- Hơi thủy ngân được sử dụng trong đèn hơi thủy ngân và một số đèn kiểu
"đèn huỳnh quang" cho các mục đích quảng cáo. Màu sắc của các loại đèn này phụ
thuộc vào khí nạp vào bóng.
- Thủy ngân được sử dụng tách vàng và bạc trong các quặng sa khoáng.


- Thủy ngân vẫn còn được sử dụng trong một số nền văn hóa cho các mục
đích y học dân tộc và nghi lễ. Ngày xưa, để chữa bệnh tắc ruột, người ta cho bệnh
nhân uống thủy ngân lỏng (100-200 g). Ở trạng thái kim loại không phân tán, thủy
ngân không độc và có tỷ trọng lớn nên sẽ chảy trong hệ thống tiêu hóa và giúp
thông ruột cho bệnh nhân.
Ngoài ra, còn có các ứng dụng khác như: chuyển mạch điện bằng thủy ngân,

điện phân với cathode thủy ngân để sản xuất NaOH và clo, các điện cực trong một
số dạng thiết bị điện tử, pin và chất xúc tác, thuốc diệt cỏ (ngừng sử dụng năm
1995), thuốc trừ sâu, hỗn hống nha khoa, pha chế thuốc và kính thiên văn gương
lỏng.
1.4.1.4. Độc tính và tác hại
Khi xâm nhập vào cơ thể thuỷ ngân có thể liên kết với những phân tử tạo nên
tế bào sống (axít nuclêic, prôtêin .... ) làm biến đổi cấu trúc của chúng và làm ức chế
hoạt tính sinh học của chúng.
Sự nhiễm độc thuỷ ngân gây nên những thương tổn trung tâm thần kinh tạo
nên sự run rẩy, sự khó khăn trong cách diễn đạt (nói run, viết run), ... và nặng hơn
nữa có thể gây chết người.
Sự biến đổi độc tính của thuỷ ngân tùy theo dạng tồn tại:
- Thuỷ ngân dưới dạng lỏng (HgO): Dạng này ít độc vì nó được hấp phụ rất
ít. Dạng này nếu có vào trong cơ thể qua đường ăn uống chẳng hạn sẽ được thải ra
gần như hoàn toàn (hơn 99%) qua đường tiêu hoá (muối, nước tiểu). Để chứng
minh cho điều này, một nhà nghiên cứu của trung tâm phòng và điều trị nhiễm độc
ở Vienne đã làm thí nghiệm với chính cơ thể của mình bằng cách nuốt 100 g thuỷ
ngân kim loại, kết quả là thuỷ ngân vào trong dạ dày, rồi ruột, sau đó được thải ra
ngoài. Hàm lượng thuỷ ngân trong nước tiểu đã lên tới 80mg/lít sau hai tháng sau
đó giảm dần đến hết.
- Thuỷ ngân kim loại dưới dạng hơi (HgO): Nó có thể xâm nhập vào phổi
qua đường hô hấp rồi vào máu. Thủy ngân vì vậy sẽ được chuyển đến các phần
khác của cơ thể, đặc biệt là đến não dẫn tới sự huỷ hoại ghê gớm thần kinh trung


ương. Khi hơi thuỷ ngân có nguồn gốc hỗn hống, một phần sẽ được hoà tan bởi
nước bọt và vào trong dạ dày.
- Thuỷ ngân dưới dạng ion: có thể xâm nhập vào cơ thể qua đường nước bọt
hoặc da. Dạng này vào cơ thể sẽ tập trung chủ yếu trong gan và thận. Hg2+ là hoàn
toàn độc do ái lực của nó với các nguyên tử lưu huỳnh, nên dễ dàng kết hợp với các

amino axit chứa lưu huỳnh của protein. Nó cũng tạo liên kết với hemoglobin và
albumin huyết thanh, cả hai chất này đều có nhóm hidrosunfua.
- Thuỷ ngân hữu cơ: đã được hấp thụ và được đồng hoá bởi cơ thể sống sẽ
tồn tại trong đó và có thể xâm nhập tiếp vào những cá thể khác (Ví dụ thuỷ ngân
được hấp thụ bởi cá, tôm và cua có thể xâm nhập tiếp vào cơ thể người khi chúng ta
ăn các loại trên). Dạng này rất độc. Đặc biệt là metyl thuỷ ngân CH3Hg+, chất này
hoà tan trong mỡ - phần chất béo của màng và não tuỷ. Liên kết Hg-C không dễ
dàng bị phá vỡ và ankyl thuỷ ngân được giữ lại trong thời gian dài. Ngoài ra,
dimethyl thủy ngân cũng là một chất rất độc, độc đến mức chỉ vài micrôlít rơi vào
da có thể gây tử vong. Một trong những mục tiêu chính của các chất độc này là
enzym pyruvat dehidrogenat (PDH). Enzym bị ức chế hoàn toàn bởi một vài hợp
chất của thủy ngân, thành phần gốc axít lipoic của phức hợp đa enzym liên kết với
các hợp chất đó rất bền và vì thế PDH bị ức chế. Đặc tính nguy hiểm nhất là khả
năng của RHg+ đi qua nhau thai vào các mô bào thai gây quái thai, dị tật ở trẻ sơ
sinh.
Độc tính này sẽ càng tăng nếu có hiện tượng tích luỹ sinh học hay khuyếch
đại sinh học. Sự tích luỹ sinh học là quá trình đồng hoá và cô đọng những kim loại
nặng trong cơ thể. Quá trình này diễn ra gồm hai giai đoạn : Sự tích luỹ sinh học bắt
đầu bởi cá thể (thuỷ ngân hoà tan được bài tiết ra rất ít và được đồng hoá bởi động
vật, cá, ...) sau đó được tiếp tục nhờ sự truyền giữa các cá thể, do sự cô lại liên tục
(động vật ăn cỏ, động vật ăn cá, ....). Do đó nồng độ dần dần tăng lên. Hiện tượng
tích luỹ sinh học này rất nguy hiểm, nhất là với metyl thuỷ ngân vì xuất phát từ môi
trường lúc đầu ít ô nhiễm (nồng độ metyl thuỷ ngân thấp), nồng độ đó có thể tăng
lên đến hàng nghìn lần và trở thành rất độc.


1.4.2. Nguồn gốc xuất hiện thủy ngân trong nhuyễn thể
Nguồn tự nhiên: Hoạt động của núi lửa, sự phong hóa nhiều loại đá có chứa
thủy ngân.
Nguồn nhân tạo: Đến từ các nhà máy điện đốt than (thực vật và các trầm

tích trong than có các nồng độ thủy ngân dao động mạnh), thuốc trừ sâu, thuốc diệt
nấm, các lò đốt rác thải, những nơi khai thác thủy ngân, vàng, đồng, kẽm, bạc, các
hoạt động luyện kim, thải bỏ các nhiệt kế, y tế. Etyl thủy ngân là sản phẩm phân rã
từ chất chống khuẩn thimerosal và có hiệu ứng tương tự nhưng không đồng nhất với
mêtyl thủy ngân.
Trong lĩnh vực y tế, thủy ngân được pha chế làm thuốc đỏ khử trùng
(Mercure au chrome), hợp chất trám răng Amalgame. Hầu hết thủy ngân làm ô
nhiễm không khí và nước đều xuất phát từ việc khai thác quặng, sản xuất công
nghiệp nặng và từ các nhà máy điện chạy bằng than. Tại Hoa Kỳ và nhiều quốc gia
trên thế giới trong đó có Việt Nam đều dùng than đá để tạo thành điện, và nguồn
năng lượng này cũng là nguồn ô nhiễm không khí nhiều nhất. Đặc biệt, kỹ nghệ của
1.100 nhà máy than nhiệt điện này còn phát thải tổng cộng hàng năm 48 tấn thuỷ
ngân….
Các sản phẩm có thủy ngân thải ra môi trường làm ô nhiễm không khí, mặt
đất, nhưng quan trọng nhất là ô nhiễm nguồn nước, đặc biệt là nguồn nước biển.
Trong môi trường nước biển, các loài vi khuẩn ưa mặn sẽ biến đổi nguồn thủy ngân
vô cơ (ít độc) thành thủy ngân hữu cơ (methyl mercury) có độc tính cao. Các phiêu
sinh vật là nguồn cảm nhiễm đầu tiên, kế đó là các loài nhuyễn thể. Con người là
chuỗi mắt xích cuối cùng nhiễm thủy ngân, sau khi ăn các loài nhuyễn thể có nhiễm
chất này.
1.4.3. Tình trạng ô nhiễm thủy ngân
1.4.3.1. Ô nhiễm thủy ngân trên thế giới
Việc sử dụng thủy ngân bừa bãi trong quá khứ đã dẫn đến những hậu quả
khôn lường. Những nạn nhân đầu tiên là các nhà giả kim thuật. Từ thời cổ đại, các
nhà giả kim thuật Ai Cập, Ả Rập, Trung Quốc… đã biết sử dụng thủy ngân để phân
tách một số kim loại, nhất là vàng. Họ không biết rằng, hơi thủy ngân đã xâm nhập


qua đường hô hấp, ngấm qua da đi vào cơ thể họ. Hậu quả cuối cùng, những người
tiếp xúc với thuỷ ngân lâu dài đều mắc những chứng bệnh kỳ lạ như bị ảo giác, ám

ảnh, cơ thể suy nhược và chết một cách bí hiểm.
Vào năm 1970, cả nước Nhật và thế giới đều chấn động, khi chính phủ Nhật
Bản công khai sự kiện ngộ độc thủy ngân, do người dân ăn phải cá biển tại vùng
vịnh Minamata. Các loài hải sản vùng biển này bị nhiễm thủy ngân do nhà máy hóa
chất Chisso có sử dụng thủy ngân và chất thải có thủy ngân không xử lý triệt để
được xả thẳng vào nước biển. Theo đánh giá của Bộ Y tế Nhật Bản, trong quá trình
hoạt động từ năm 1932 đến khi sự cố xảy ra, nhà máy hóa chất Chisso đã thải ra
vùng biển này 81 tấn thủy ngân. Thảm họa trên khởi phát từ 1956 và kéo dài hậu
quả đến 1978 và người ta tiếp tục điều tra, phát hiện nạn nhân mới đến những năm
cuối thập niên 1990 (là con, cháu những người bị nhiễm thuỷ ngân đầu tiên). Thảm
họa trên gây cho trên 30.000 người bị tàn phế (suy kiệt toàn thân, liệt, rối loạn nhận
thức, mù mắt, lãng tai, dị dạng bào thai…) và đã có trên 2.000 người tử vong.
Những vụ nhiễm độc thủy ngân ở quy mô lớn cũng xảy ra khi ăn bánh mì
làm từ loại bột mà khi bảo quản hạt người ta đã dùng thuốc diệt nấm thủy ngân. Tai
nạn đã xảy ra ở Pakixtan, Guatemala và nghiêm trọng nhất là ở Irac. Năm 19711972 chính phủ Irac nhập khẩu một lượng lớn hạt giống lúa mì đã được xử lí chống
nấm bằng cách trên để cho nông dân gieo trồng và đã nhắc nhở họ không được dùng
để ăn. Tuy nhiên, nhiều nông dân đã dùng số lúa mì này làm bánh để ăn và hậu quả
là tháng 3 năm 1972 có đến 6530 người bị nhiễm độc, phải nằm viện, trong đó 459
người đã bị chết.
Theo công trình nghiên cứu của Viện bảo tồn tài nguyên biển từ năm 2002
đến tháng giêng năm 2008 và qua khuyến cáo của Cơ quan quản lý thuốc và thực
phẩm Hoa Kỳ (FDA). Theo đó, các nhóm cá có nồng độ thủy ngân cao nhất (từ 0,70
– 1,45 ppm) là cá nhám, cá lưỡi kiếm (swordfish), cá heo, cá mú vàng (tilefish), cá
thu chúa (king mackerel). Các loại cá này thường sống ở tầng sâu của biển, có trọng
lượng rất lớn, chuyên ăn các loại cá nhỏ (còn gọi là cá săn mồi), vì vậy theo thời
gian lượng thủy ngân tích lũy càng nhiều. Các bà mẹ đang mang thai được khuyến
cáo không nên ăn các loại cá này. Đối với loại cá có nồng độ thủy ngân thấp (từ


0,09- 0,25 ppm ), bà mẹ có thai được khuyến cáo chỉ nên ăn không quá 2 lần mỗi

tuần, (tính theo trọng lượng không quá 340g), gồm cá bơn, cá chép, cá mú, cá thu
nhỏ, cá than, cá đuối, cá chỉ vàng, cá ngừ, cá hồi đại dương, cá marlin, tôm hùm
Bắc Mỹ. Các loại cá có nồng độ thủy ngân rất thấp, không đáng kể (mức thủy ngân
dưới 0,08 ppm) như cá hồi nước cạn (salmon), cá mòi (sardine), cá mực, cá da trơn,
cá đối, cá trồng (Anchovies), cá tầm (sturgon), trứng cá muối (caviar), cá pollock,
cá trích (shad), cá mối, cá bạc má (mackerel chub), cá ngừ đóng hộp (light tuna), cá
tuyết morue, cá hồi nước ngọt (trout), tôm hùm, tôm càng, sò, trai, hến… thì không
được xếp vào loại giới hạn sử dụng. Ngoài ra ngành y tế các nước còn khuyến cáo
mọi người không nên ăn các loại cá được câu từ ao, hồ xung quanh khu công nghiệp
có thải ra chất thải độc hại.
Ở Mỹ, thuỷ ngân từ các nhà máy than nhiệt điện phát thải vào không khí.
Nhà máy than nhiệt điện là nguồn phát thải thuỷ ngân nhiều nhất tại Hoa Kỳ. Ngoài
ra, cũng còn một số lượng không nhỏ thuỷ ngân phát thải từ những núi lửa đang
hoạt động. Tôm, cá, sò, ốc bị nhiễm độc thủy ngân và con người qua thức ăn đã bị
lây nhiễm theo. Tính đến năm 2006, có đến 47 tiểu bang ở Hoa Kỳ được khuyến
cáo là nên lưu ý đến tình trạng này.
Hiện tượng cá nhiễm độc thuỷ ngân Everglades là một minh chứng cho tình
trạng ô nhiễm môi trường nghiêm trọng trên trái đất (2010). Bởi vì vùng đầm này có
nồng độ chất thủy ngân rất cao do bất nguồn từ rác thải và các mỏ than quanh vùng
này. Chất thủy ngân sẽ ngấm vào cá, ốc, cua, tôm, ... Ô nhiễm môi trường đang là
một thách thức mà để giải quyết vấn đề này không chỉ các nhà khoa học mà cả các
nhà chính trị và lập pháp của các quốc gia cũng cần ra tay.
1.4.3.2. Ô nhiễm thủy ngân ở Việt Nam
Tháng 10 năm 2006, người dân Lạc Sơn (Hòa Bình) có các triệu chứng “tê tê
say say” giống những bệnh nhân ở Kim Bôi trước đây, do ăn phải thực phẩm tôm,
cá…từ nguồn nước nhiễm độc thủy ngân mà nguyên nhân là do ô nhiễm thủy ngân
từ hoạt động khai khoáng.
Theo điều tra của Viện Vệ sinh Y tế Công cộng TP HCM, tất cả các mẫu cá
đồng tươi được kiểm nghiệm đều nhiễm thủy ngân; trong đó 28% có mức thủy ngân

vượt quá giới hạn an toàn. Chất độc này cũng được tìm thấy trong 80% số mẫu cá
biển đóng hộp (tỷ lệ vượt quá giới hạn an toàn là 0,5%). Cuộc điều tra nói trên được
tiến hành trên 53 mẫu cá; trong đó có 28 mẫu cá tươi, được mua ở các chợ Nancy,
Tân Bình. Số còn lại là cá biển đóng hộp, bao gồm cá hộp hiệu Ayam Brand
(Malaysia) hoặc Sumaco, cá trích sốt cà của các công ty: Three Lady Cooks (Thái
Lan), Công ty thực phẩm Tuyền Ký và Công ty cổ phần thủy đặc sản (Seaprodex).
1.4.4. Tình hình khắc phục và xử lý ô nhiễm thủy ngân
Nhận thức được nguyên nhân, hậu quả của thảm họa ô nhiễm thủy ngân, các
quốc gia đã khẩn trương khắc phục và xử lý.
Nhật đã kiểm soát ô nhiễm môi trường, trợ giúp bệnh nhân (bồi thường thu
nhập bị mất đi, hỗ trợ chi phí y tế...), thúc đẩy các hoạt động điều tra, nghiên cứu
liên quan đến bệnh và khảo sát ảnh hưởng sức khỏe tiềm tàng đối với người dân
quanh khu vực vịnh Minamata bị ô nhiễm. Đối với việc kiểm soát ô nhiễm thủy
ngân, các biện pháp đã được thực thi gồm: ngừng việc sản xuất công nghiệp sử
dụng thủy ngân, kiểm soát ô nhiễm việc xả thải công nghiệp, khắc phục hậu quả
môi trường bao gồm việc nạo vét cặn lắng ô nhiễm. Hạn chế việc ăn cá và các loại
hải sản từ vịnh Minamata và bồi thường cho ngành ngư nghiệp. Để hạn chế việc sử
dụng thủy ngân và nhằm kiểm soát ô nhiễm, một số Luật và quy định đã được ban
hành ví dụ như Luật về Kiểm soát Ô nhiễm môi trường (1967,1970), Luật Kiểm
soát Ô nhiễm nước (1970)... Trong đó, Luật Kiểm soát ô nhiễm nước đã qui định
đối với việc quan trắc ô nhiễm, xả thải đối với các chất như thủy ngân, cadmium và
các chất hóa học khác.
Các nhà máy than nhiệt điện là các yếu tố gây ô nhiễm không khí và thuỷ
ngân lớn nhất, có nguy cơ ảnh hưởng lâu dài lên đời sống con người và môi trường,
do đó cần giải quyết hai vấn đề căn bản để có thể giảm thiểu hiểm hoạ thủy ngân và
không khí ô nhiễm trong việc dùng than: một là, giảm thiểu việc xử dụng năng
lượng từ than, và thay thế vào đó bằng những loại năng lượng sạch. Hai là, phải
chuyển đổi công nghệ than nhiệt điện bằng một công nghệ sạch hơn để hạn chế
lượng khí thải vào không khí.

Trước những vấn nạn ô nhiễm thuỷ ngân nêu trên, Hoa Kỳ cũng đã thấy rõ
một số kẽ hở trong việc cho phép xây dựng nhà máy than nhiệt điện. Theo EPA,
cho đến năm 2013, luật liên bang yêu cầu các nhà máy than nhiệt điện phải kiểm
soát và hạn chế sự phát thải thuỷ ngân vào không khí là 30 tấn vào năm 2010, và 15
tấn vào năm 2018. Để khuyến khích việc thi hành định mức nầy, chính phủ Hoa Kỳ,
tùy theo mức giảm thiểu của từng cơ sở sản xuất, sẽ ấn định mức khen thưởng và
giảm thuế.
Đối với giải pháp 2, Việt Nam đã có nhiều cố gắng trong việc cải tiến kỹ
thuật để đạt đến công nghệ sạch như đầu tư nhân lực và tài lực trong công việc trên.
Từ năm 2004, Việt Nam đã dành một ngân khoản 930 triệu Mỹ kim cho việc nghiên
cứu quản lý sản xuất than hiệu quả hơn, cũng như tân trang và hiện đại hóa kỹ thuật.
Ngoài ra, Việt Nam còn có dự kiến xây dưng mô hình nhà máy năng lượng than
nhiệt điện bằng công nghệ sạch ở Nạ Dương, Cẩm Phá, An Hóa, và Sơn Đông. Nếu
thực hiện được những cải tiến như đã dự trù, nguy cơ bị nhiễm độc thủy ngân của
người dân trong công nghệ than nhiệt điện sẽ được giảm thiểu nhiều hơn và chi phí
y tế dành cho việc chữa trị sẽ được dùng vào các dịch vụ bảo vệ môi trường trong
các lãnh vực khác.
1.5. Các phương pháp vô cơ hóa mẫu [5, 7, 15]
1.5.1. Phương pháp vô cơ hóa bằng brôm
Vô cơ hóa mẫu thử với brôm ở 4500C để chuyển toàn bộ thủy ngân có mặt
thành dạng thủy ngân (II). Khử thủy ngân (II) đến thủy ngân kim loại bằng thiếc (II)
clorua.
1.5.2. Phương pháp vô cơ hóa bằng tia cực tím
Vô cơ hóa phần mẫu thử bằng cách chiếu tia cực tím trong vòng 10 phút để
phá hủy các chất hữu cơ và các hợp chất hữu cơ - thủy ngân và để chuyển toàn bộ
thủy ngân thành dạng thủy ngân (II). Khử thủy ngân (II) đến thủy ngân kim loại
bằng thiếc (II) clorua.
1.5.3. Phương pháp vô cơ hóa bằng pemanganat – pesunfat

Vô vơ hóa phần mẫu thử bằng kali pemanganat và kali pesunfat ở nhiệt độ
950oc để chuyển toàn bộ thủy ngân thành dạng thủy ngân (II). Khử lượng dư chất


oxi hóa bằng hydroxylamin clorua và khử thủy ngân (II) thành thủy ngân kim loại
bằng thiếc (II) clorua.
1.5.4. Phương pháp vô cơ hóa ướt
Nguyên tắc: Dùng axit mạnh và đặc hoặc chất có tính oxi hóa mạnh để phân
hủy mẫu trong điều kiện đun nóng trong bình Kendan, cốc thủy tinh hay ống sinh
hàn trên bếp điện. Lượng axit thường gấp 15-20 lần lượng mẫu. Thời gian xử lý
mẫu thường vài giờ đến vài chục giờ.
1.6. Các phương pháp xác định thủy ngân [1, 5, 7, 13]
1.6.1. Phương pháp chuẩn độ complexon thay thế
Chuẩn Hg2+ bằng cách thêm dư dung dịch chuẩn complexonat magie. Khi đó
do phức complexonat thủy ngân bền hơn complexonat magie nên:
Hg2+ + MgY2- = HgY2- + Mg2+
Sau đó chuẩn lượng Mg2+ vừa đẩy ra bằng dung dịch chuẩn EDTA với chỉ
thị ETOO trong môi trường đệm pH=10. Từ đó suy ra lượng Hg2+ cần xác định.
1.6.2. Phương pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử không ngọn lửa
Lôi cuốn thủy ngân bằng một dòng khí và xác định nó ở dạng hơi đơn
nguyên tử bằng quang phổ hấp thụ nguyên tử không ngọn lửa ở bước sóng
253,7nm.
1.6.3. Phương pháp chiết trắc quang phân tử UV- VIS bằng dithizon
1.6.3.1. Giới thiệu về đithizon (điphenylthiocacbazon)
Công thức phân tử: C13H12N4S, khối lượng phân tử 256.32 đvc.
S

NH
N
H

C
N
H

NH

C6H5

N
N

S

Hay

C
N

N

C6H5

Tính chất: là tinh thể màu xanh đen, không tan trong nước, rất ít tan trong
rượu etylic và ete (dung dịch có màu đỏ thắm). Tan nhiều hơn một ít trong clorofom
và cacbon tetraclorua. Ở nhiệt độ phòng hòa tan trong clorofom được 17.8g/l cho
màu xanh nước biển (hình 1.1) với λmax = 620nm.


Hình 1.9. Dung dịch đithizon

Hình 1.8. Tinh thể Đithizon

trong clorofom (CHCl3)
Trong môi trường nước đithizon tồn tại cân bằng:
Dz- + H+

HDz

Do đó, ở trong môi trường trung tính hay acid, đithizon ở dạng phân tử nhiều
hơn nên chúng ít tan còn trong môi trường kiềm độ tan của nó tăng do ở dạng ion
nhiều hơn.
Đithizon tan trong H2SO4, NH3, kiềm ăn da và các muối cacbonat kim loại
cho dung dịch đỏ thẳm chóng thay đổi. Nó cũng tan trong nitrobenzene, toluene,
benzene…ở dạng phân tử.
Đithizon tồn tại dưới hai dạng tuỳ thuộc vào pH của môi trường:
+ pH ≤ 7: chúng tồn tại dưới dạng cetol vì có nối đôi C=S gần giống C=O
+ pH > 7: chúng tồn tại dưới dạng enol vì có gốc -SH gần giống với -OH
Hai dạng này có khả năng chuyển hóa với nhau:
S

C6H5

N

N

C
NH

C6H5

N

N

NH

S

H

N

NH

C6H5

C
C6H5


Đithizon tạo ra các phức màu mạnh với nhiều kim loại, ngay cả khi các
cation kim loại không có màu như Ag, Zn, Cd…, phức có dạng.
S

C6H5

N

N

Me/n

C
NH

N

C6H5

Hay
S

C6H5

N

N

Me/n

C
N

NH

C6H5

Cân bằng chính khi chiết là:

MDzn + nH+

Mn+ + nHDz

(nước) (dung môi)

(dung môi) (nước)

Trong môi trường axit, thủy ngân đithizonat [Hg(Dz)2] có màu vàng da cam
(hình 1.10) và vì trong môi trường axit nên đithizon sẽ ở dạng cetol khi phản ứng
với Hg2+:

N
N

N
2

+

C
HN

NH

N
2+

Hg

C

N

S

S

S
N

N

+

Hg

NH

H

Hình 1.10. Dung dịch Hg(Dz)2

N

C
N

+

2H


Đithizon là một trong những thuốc thử quan trọng nhất thường dùng để chiết.
Hiện nay, chiết đithizonat là phương pháp được sử dụng rộng rãi nhất để tách và
định lượng vết của các kim loại. Phương pháp này tiện lợi để xác định các lượng
kim loại trong giới hạn từ 0.1 đến 200 microgam.
1.6.3.2. Ưu điểm của phương pháp chiết trắc quang
So với các phương pháp trắc quang thông thường thì phương pháp chiết trắc
quang có độ nhạy hơn. Độ nhạy trong phần lớn trường hợp sẽ nâng lên do sự giảm
đi của thể tích pha hữu cơ, sự giảm khả năng phân li của phức chelat, đặc biệt là khi
chiết tách được lượng dư thuốc thử. Điều này cho phép xác định lượng nhỏ hơn các
nguyên tố. Khả năng lớn trong việc nâng cao độ chọn lọc và là phương pháp đơn
giản, không đòi hỏi máy móc và các thiết bị phức tạp và đắt tiền. Cùng với phương
pháp điện hóa, các phương pháp chiết trắc quang xác định các nguyên tố có nhiều
triển vọng trong việc nghiên cứu các phương pháp tự động để kiểm tra.
Cũng cần lưu ý tính bách khoa, đa dạng của các phương pháp chiết trắc
quang. Các phương pháp chiết trắc quang hiệu quả dựa trên sự chiết các phức chelat
có thể nghiên cứu cho phần lớn các nguyên tố.
1.7. Phương pháp trắc quang phân tử UV – VIS [9]
1.7.1. Cơ sở lý thuyết của phương pháp
Cơ sở lý thuyết của phương pháp trắc quan phân tử là định luật LambertBeer:
Định luật Lambert – Beer có thể biểu diễn bởi phương trình sau:
D = lg I 0 = ε.C.l

I
Trong đó: I0 là cường độ ánh sáng tới, C là nồng độ dung dịch (mol/l), l là
bề dày lớp dung dịch (cm), ε: Hệ số tắt phân tử, ε phụ thuộc vào bản chất của dung
dịch màu, bước sóng của bức xạ đi qua và nhiệt độ (ε ≤ 105 ), D là mật độ quang
(hay độ hấp thụ ánh sáng của dung dịch). Đối với dung dịch nhất định chứa trong

một loại cuvet nhất định thì ε, l là cố định. Do vậy D = KC cho biết sự phụ thuộc
tuyến tính giữa mật độ quang và nồng độ của dung dịch, đây chính là cơ sở của
phương pháp phân tích định lượng.


1.7.2. Các điều kiện tối ưu
1.7.2.1. Ánh sáng đơn sắc
Do tính chất đặc trưng của các chất màu chỉ hấp thụ những bức xạ đơn sắc có
bước sóng thích hợp nên định luật Lambert- Beer chỉ đúng khi dùng ánh sáng đơn
sắc để nghiên cứu.
1.7.2.2. Phổ hấp thụ
Phổ hấp thụ là đường cong biểu diễn sự phụ thuộc giữa mật độ quang và
bước sóng λ. Ứng với giá trị bước sóng λmax là mật độ quang cực đại Dmax. Với mỗi
dung dịch nghiên cứu ta phải xác định bước sóng λmax trước khi tiến hành phân tích
định lượng.
1.7.2.3. Ảnh hưởng của nồng độ
Thực nghiệm đã chứng minh rằng mật độ quang D và nồng độ dung dịch C
chỉ tuyến tính trong một khoảng giá trị nồng độ nhất định gọi là khoảng tuyến tính
của định luật Lambert- Beer

Hình 1.11. Sự phụ thuộc của mật độ quang vào nồng độ chất phân tích
Khoảng tuyến tính là khác nhau đối với các máy đo khác nhau và với các đối
tượng phân tích khác nhau. Do đó phải xác định khoảng tuyến tính cho từng phép
phân tích cụ thể.
1.7.2.4. Ảnh hưởng của pH môi trường
Thuốc thử đưa chất phân tích về phức màu thường là những axit hay bazơ.
Nếu thuốc thử là axit hay bazơ mạnh thì pH của môi trường không ảnh
hưởng đến độ bền của phức. Nhưng chú ý chỉ nên dùng một lượng vừa đủ để tránh
lãng phí hóa chất và có thể đưa tạp chất từ ngoài vào.

Nếu thuốc thử là những axit yếu, thường là những phẩm màu hữu cơ có đặc
điểm là thay đổi màu sắc theo giá trị pH của dung dịch, do đó ta nên chọn thuốc thử
có giá trị pH tạo phức màu khác xa giá trị pH mà tại đó nó đổi màu. Khi đó ta phải
đi tìm điều kiện môi trường pH tối ưu cho quá trình xác định
1.7.2.5. Ảnh hưởng của ion lạ
Cation lạ: Nó có thể tác dụng với thuốc thử. Nếu tạo màu thì phải loại trừ
còn nếu không tạo màu thì có thể chấp nhận được với điều kiện là hằng số bền của
phức tạo thành bởi cation chất phân tích với thuốc thử phải lớn hơn hằng số bền của
phức tạo thành bởi cation lạ với thuốc thử, βMR > βAR (trong đó M là cation cần xác
định, R là thuốc thử và A là cation lạ), hoặc có thể thêm chất phụ X vào sao cho:
βAR < βXR < βMR.
Anion lạ: Nếu nó không tác dụng với cation cần xác định thì không ảnh
hưởng nhưng ngược lại thì phải loại bỏ bằng phương pháp che hoặc chiết bằng dung
môi hữu cơ.
1.7.2.6. Ảnh hưởng của thời gian
Thời gian ổn định màu của phức giữa chất cần phân tích với thuốc thử phải
được kiểm tra vì cường độ màu của dung dịch chỉ bền trong một thời gian nhất
định.
1.7.3. Các phương pháp phân tích định lượng
1.7.3.1. Phương pháp đường chuẩn
Chuẩn bị một dãy dung dịch chuẩn có nồng độ xác định tăng dần theo thứ tự
nhất định C1, C2, C3, C4, C5, C6. Dùng thuốc thử thích hợp để đưa dung dịch về
phức màu. Tiến hành đo mật độ quang của các dung dịch chuẩn tại bước sóng  max
đã khảo sát. Sau đó, xây dựng đường chuẩn D = f(C) và tìm được phương trình
đường thẳng D = aC + b.
Phương pháp này có ưu điểm là xác định được hàng loạt mẫu. Tuy nhiên
trong nhiều trường hợp ta không chuẩn bị được mẫu chuẩn hoàn toàn giống với mẫu
phân tích điều đó dẫn tới kết quả phân tích sẽ gặp sai số lớn. Để khắc phục nhược
điểm này người ta dung phương pháp thêm.

1.7.3.2. Phương pháp thêm
Nguyên tắc chung của phương pháp thêm: Lấy ngay dung dịch chất phân
tích làm dung dịch nền.
Có hai phương pháp thêm: Thêm một mẫu chuẩn và thêm một dãy chuẩn
Thêm một mẫu chuẩn
Pha dung dịch chất phân tích với nồng độ Cx, thêm thuốc thử, môi trường...
rồi định mức tới vạch. Tiến hành đo mật độ quang của dung dịch tại bước sóng  max
đã khảo sát ta được giá trị Dx. Thêm vào dung dịch lượng chính xác nồng độ Ca.
Tiến hành đo mật độ quang của dung dịch mới ta được giá trị Dx+a từ đó xác định
nồng độ của mẫu Cx.

C

=

x

C C
x

a

D
D

x



xa

C

x

=

C .D
D D
a

xa

x

x

Thêm dãy chuẩn
Cho vào 6 bình định mức một thể tích chính xác dung dịch phân tích nồng
độ Cx. Thêm lần lượt vào mỗi bình những lượng chính xác C1, C2, C3, C4, C5, C6 sao
cho nồng độ tăng dần theo cấp số cộng, thêm thuốc thử, môi trường... và định mức
tới vạch. Tiến hành đo mật độ quang của các mẫu dung dịch thu được các giá trị D1,
D2, D3, D4, D5, D6. Vẽ đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc D = f(C). Bằng phương pháp
nội suy hoặc ngoại suy ta tìm được giá trị Cx.
Phương pháp thêm dãy chuẩn cho độ chính xác cao hơn phương pháp thêm
một mẫu chuẩn song lại đòi hỏi tốn nhiều thời gian hơn. Ta dùng phương pháp thêm
dãy chuẩn khi phép phân tích yêu cầu độ chính xác cao.
Ưu điểm của phương pháp thêm là quá trình chuẩn bị mẫu dễ dàng không

cần phải dùng các hóa chất tinh khiết cao để chuẩn bị từng mẫu chuẩn và loại trừ
được hoàn toàn ảnh hưởng về thành phần cũng như cấu trúc vật lý của các chất tạo
thành mẫu (Matric effect).


CHƯƠNG 2

THỰC NGHIỆM
2.1. Dụng cụ, thiết bị và hóa chất
2.1.1. Dụng cụ và thiết bị
Máy quang phổ hấp thụ phân tử Jasco V-530 của Nhật Bản với cuvet thạch
anh, cân phân tích điện tử Psecisa XT 220 – A, pipet (1ml, 2ml, 5ml, 10ml, 20ml),
bình định mức (25ml, 100ml, 250ml, 500ml, 1000ml), bình cầu, ống sinh hàn hồi
lưu, phễu chiết loại 250 ml, bếp điện, máy xay sinh tố, đũa thủy tinh, cốc thủy tinh,
phễu lọc, giấy lọc, bình đựng nước cất, giấy PH và một số dụng cụ khác.
2.1.2. Hóa chất
Các hóa chất đều thuộc loại tinh khiết hóa học và tinh khiết phân tích của
Nga, Pháp, Đức hãng Merck, Trung quốc, Việt Nam…: tinh thể HgCl2, đithizon,
KSCN, CH3COONa, AgNO3, complexon III; axit CH3COOH đặc, HNO3 đặc,
H2SO4 đặc, HClO4 đặc, HCl đặc; dung dịch NH3 đặc 25%, CHCl3, Cu2+ 1000ppm
trong HNO3 2%, nước cất hai lần.
2.2. Cách pha các loại dung dịch [7, 14, 16]
2.2.1. Pha dung dịch chuẩn 0.005mg Hg/ml (5ppm)
Cân chính xác 0.17gam HgCl2 vào cốc thủy tinh khô, thêm một ít dung dịch
HNO3 2% dùng đũa thủy tinh khuấy đều cho tan hết, cho vào bình định mức và
định mức bằng dung dịch HNO3 2% đến 25ml. Ta sẽ được dung dịch HgCl2
0.025M.
Từ dung dịch HgCl2 0.025M pha loãng 1000 lần sẽ được dung dịch chuẩn
cần pha chứa 0.005mg Hg/ml (5ppm). Bằng cách hút 0.1ml HgCl2 0.025M cho vào
bình định mức, định mức bằng dung dịch HNO3 2% đến 100ml. Dung dịch chuẩn

0.005mg Hg/ml (5ppm) chỉ điều chế ngay khi sử dụng.
2.2.2. Pha các dung dịch khác
Dung dịch đệm axetat 0.1M: hòa tan 28,5ml axit axetic và 41g natri axetat
trong nước cất và định mức bằng nước cất thành 500ml.