Nghiên cứu điều kiện xác định asen trong không khí khu vực làm việc bằng phương pháp điện hóa : Luận văn ThS. Hóa học: 60 44 29

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN
---------------------

Vũ Thị Thanh Phƣơng

NGHIÊN CỨU ĐIỀU KIỆN XÁC ĐỊNH ASEN TRONG KHÔNG KHÍ
KHU VỰC LÀM VIỆC BẰNG PHƢƠNG PHÁP ĐIỆN HÓA

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC

Hà Nội - 2012

1


ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN
--------------------Vũ Thị Thanh Phƣơng

NGHIÊN CỨU ĐIỀU KIỆN XÁC ĐỊNH ASEN TRONG KHÔNG KHÍ
KHU VỰC LÀM VIỆC BẰNG PHƢƠNG PHÁP ĐIỆN HÓA
Chuyên ngành: Hóa phân tích
Mã số: 60 44 29
LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC
NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS.TS Trần Chƣơng Huyến

Hà Nội - 2012

2

MỤC LỤC
DANH MỤC BẢNG……………………………………………………………….
E
rror! Bookmark not defined.
DANH MỤC HÌNH………………………………………………………………. 1
DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT………………………………………………. 9
MỞ ĐẦU…………………………………………………………………………..
1
0
Chƣơng 1. TỔNG QUAN…………………………………………………………
1
1
1.1.Asen ................................................................................................................. 11
1.1.1. Dạng tồn tại của Asen ............................................................................. 11
1.1.2 .Tính chất vật lý ........................................................................................ 11
1.2.3.Tính chất hoá học ...................................................................................... 12
1.1. 4. Sản xuất và ứng dụng Asen .................................................................... 14
1.1.5.Các nguồn phát thải Asen ......................................................................... 15
1.1.6. Sự lưu trú và vận chuyển của Asen trong môi trường ............................. 16
1.1.7. Độc tính và cơ chế gây độc ..................................................................... 18
1.2. Một số phương pháp phân tích Asen .............................................................. 22
1.2.1. Phương pháp trắc quang ......................................................................... 22
1.2.2 Phương pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử ............................................ 23
1.2.3. Phương pháp điện hoá ............................................................................ 26
1.2.3.1. Phương pháp Von - Ampe hoà tan ...................................................... 26
1.2.3.2.Các kỹ thuật ghi đường von-ampe hòa tan............................................ 28
1.2.3.2 Phương pháp vôn- ampe hoà tan hấp phụ (AdSV) .............................. 31
1.2.4. Tổng kết các công trình xác định lượng vết As bằng phương pháp Vônampe hoà tan. ..................................................................................................... 33

3


Chƣơng 2: THỰC NGHIỆM…………………………………………………….39
2.1. Đối tượng nghiên cứu ..................................................................................... 39
2.2. Mục tiêu nghiên cứu ....................................................................................... 39
2.3. Những vấn đề nghiên cứu............................................................................... 39
2.4. Phương pháp nghiên cứu ................................................................................ 39
2.4.1. Phương pháp hồi cứu, thu thập tổng hợp tài liệu ..................................... 39
2.4.2. Kỹ thuật lấy mẫu Asen trong không khí .................................................. 39
2.4.3. Bảo quản mẫu .......................................................................................... 40
2.4.5. Xử lý mẫu ................................................................................................ 41
2.4.6. Phương pháp phân tích ............................................................................ 41
2.5. Hóa chất ......................................................................................................... 41
2.5.1. Các dung dịch axit, kiềm, muối (p.a)....................................................... 41
2.5.2. Các kim loại gốc, dung dịch làm việc...................................................... 41
2.5.3. Dụng cụ thí nghiệm.................................................................................. 42
2.6. Thiết bị ........................................................................................................... 42
Chƣơng 3. CÁC KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN....................................................43
3.1. Thẩm định các điều kiện tối ưu để xác định Asen (III) bằng phương pháp
von-ampe hòa tan catot.......................................................................................... 43
3.1. 1 Khảo sát chọn nền ................................................................................... 43
3.1.2. Khảo sát ảnh hưởng nồng độ nền ............................................................ 44
3.1.3. Khảo sát ảnh hưởng của Cu ..................................................................... 46
3.1. 4. Khảo sát nồng độ của Na- DDTC ......................................................... 49
3.1.5. Khảo sát các thông số đo ......................................................................... 51
3.1.5.1. Khảo sát thế điện phân .......................................................................... 51
3.1.5.2. Khảo sát ảnh hưởng của thời gian điện phân. ...................................... 53
3.2. Xác định As (V ) ............................................................................................ 55
3.2.1 Khảo sát nồng độ Natri dithionit ............................................................. 55

3.2.2 .Đánh giá hiệu suất khử của Natri dithionit .............................................. 56
3.3. Khảo sát ảnh hưởng của các chất đến sự khử của As(V) ............................... 57

4


3.3.1 Khảo sát ảnh hưởng của Fe3+ .................................................................... 57
3.3.2 Khảo sát ảnh hưởng của Zn2+ ................................................................... 58
3.3.3.Khảo sát ảnh hưởng của Pb2+ .................................................................... 59
3.3.4 Khảo sát ảnh hưởng của Crom.................................................................. 60
3.3.5 Khảo sát ảnh hưởng của Niken ................................................................. 61
3.4. Xây dựng đường chuẩn .................................................................................. 62
3.4.1 Đường chuẩn cho As (III) ......................................................................... 62
3.4.2-Đường chuẩn xác định As(V) ................................................................... 64
3.4.3. Độ lặp lại của phép đo ............................................................................. 66
3.4.4.Giới hạn phát hiện (LOD) ......................................................................... 67
3.5. Quy trình phân tích tổng Asen trong mẫu khí ................................................ 68
3.5.1. Kỹ thuật lấy mẫu Asen trong không khí .................................................. 68
3.5.2. Bảo quản mẫu .......................................................................................... 68
3.5.3. Xử lý mẫu ................................................................................................ 68
3.6. Xác định giới hạn phát hiện của phương pháp (MDL) .................................. 68
3.7. Xác định hiệu suất thu hồi trên nền mẫu thật ................................................. 69
3.8. Điều kiện và phương pháp phân định lượngAsen trên thiết bị điện hóa........ 71
3.9. Xác định nồng độ Asen trong mẫu thực tế ..................................................... 73
KẾT LUẬN………………………………………………………………………..78
TÀI LIỆU THAM KHẢO………………………………………………………..79

5

DANH MỤC BẢNG
Trang
Bảng 3.1

Chương trình đo trên máy Autolab với điện cực VA 663

38

Bảng 3.2

Khảo sát chọn nền axit

38

Bảng3.3

Khảo sát ảnh hưởng của nồng độ axit HCl

40

Bảng 3.4

Khảo sát ảnh hưởng của Cu2+ đến chiều cao pic Asen

42

Bảng 3.5

Khảo sát ảnh hưởng của Na-DDTC đến chiều cao pic Asen

44

Bảng 3.6

Khảo sát ảnh hưởng của thế điện phân

47

Bảng 3.7

Khảo sát ảnh hưởng của thời gian điện phân

49

Bảng 3.8

Khảo sát ảnh hưởng Natri dithionite đến chiều cao pic

51

Bảng 3.9

Hiệu suất khử 1ppb As(V)

51

Bảng 3.10 Hiệu suất khử 2,5ppb As(V)

51

Bảng 3.11

Hiệu suất khử 5ppb As(V)

51

Bảng 3.12

Khảo sát ảnh hưởng của Fe3+đến chiều cao pic As(III)
2+

52

Bảng 3.13
Bảng 3.14
Bảng 3.15

Khảo sát ảnh hưởng của Zn đến chiều cao pic As(III)
Khảo sát ảnh hưởng của Pb2+đến chiều cao pic As(III)
Khảo sát ảnh hưởng của Cr3+đến chiều cao pic As(III)

53
54
55

Bảng 3.16

Khảo sát ảnh hưởng của Ni2+đến chiều cao pic As(III)

56

Bảng 3.17

Giới hạn của các nguyên tố ảnh hưởng

57

Bảng 3.18

Đường chuẩn As (III) 0,2ppb đến 1ppbAs (III)

57

Bảng 3.19

Đường chuẩn As (III) từ 0,5ppb đến 5 ppb

58

Bảng 3.20

Đường chuẩn As (III) từ 2,5ppb đến 10ppb

58

Bảng 3.21

Đường chuẩn As (V) ở 0,5ppb đến 3ppb

59

Bảng 3.22

Đường chuẩn As (V) từ 2ppb đến 10ppb

60

Bảng 3.23

Đo lặp lại của As(III)

61

Bảng 3.24

Đánh giá giới hạn phát hiện của As(III)

63

Bảng 3.25

Khảo sát giới hạn phát hiện của phương pháp

64

Bảng 3.26

Hiệu suất thu hồi Asen trên nền mẫu thật

66

Bảng 3.27

Nồng độ Asen trong không khí khu vực làm việc

70

Bảng 3.28

Nồng độ Asen trong không khí khu vực tuyển nổi

71

6


DANH MỤC HÌNH
Trang
Hình 1.1

Sự xâm nhập của arsen và những hợp chất của nó trong cơ thể

15

Hình 1.2

Sự chuyển hóa trimethylarsine thành các sản phẩm cực độc

16

Hình 1.3

Sự chuyển hóa Asen trong chu trình acid citric

16

Hình 1.4

Asen thay thế Photpho trong quá trình tạo thành ATP

17

Hình 1.5

Dạng đường Von-ampe hòa tan theo kỹ thuật DP

24

Hình 1.6

Dạng đường Von-ampe hòa tan theo kỹ thuật SqW

25

Hình 2.1

Sơ đồ lấy mẫu Asen trong khu vực làm việc

35

Hình 3. 1

Đường von-ampe hoà tan của As(III) trong một số nền axit

39

Hình 3.2

Đồ thị biểu diễn ảnh hưởng của nồng độ axit HCl đến chiều
cao pic As(III).

Hình 3.3

Đường Von-ampe hòa tan As(III) ở các nồng độ axit HCl khác
nhau

Hình 3.4

Đồ thị biểu diễn ảnh hưởng của Cu2+ đến chiều cao pic Asen

Hình 3.5

Đường Von-ampe hòa tan của các nồng độAsen(III) khi khảo
sát ảnh hưởng của Cu2+

Hình 3.6

Đồ thị biểu diễn ảnh hưởng Na-DDTC đến chiều cao pic
As(III)

Hình 3.7

Đường Von-Ampe hòa tan của As(III) khi khảo sát ảnh hưởng
của Na-DDTC

40

41
42
43

45

46

Hình 3.8

Đồ thị biểu diễn ảnh hưởng của thế điện phân

47

Hình 3.9

Đường Von-ampe của As(III) khi khảo sát thế điện phân

48

Hình 3.10

Đồ thị biểu diễn ảnh hưởng của thời gian điện phân.

49

Hình 3.11

Đường Von-Ampe của As(III) khi khảo sát thời gian điện
phân

7

49


Hình 3.12 Đồ thị biểu diễn ảnh hưởng của nồng độ Na2S2O4.
Hình 3.13

Đường Von- ampe và đường thêm chuẩn khi đánh giá hiệu
suất thu hồi

51
53

Hình 3.14

Đường Von-ampe biểu diễn ảnh hưởng của Fe3+

53

Hình 3.15

Đồ thị biểu diễn ảnh hưởng của Fe3+.

53

Hình 3.16

Đường Von-ampe biểu diễn ảnh hưởng của Zn2+

54

Hình 3.17

Đồ thị biểu diễn ảnh hưởng của Zn2+

54

Hình 3.18

Đường Von-ampe biểu diễn ảnh hưởng của Pb2+

55

Hình 3.19 Đồ thị biểu diễn ảnh hưởng của Pb2+
Hình3. 20

Đường Von-ampe biểu diễn ảnh hưởng của Cr3+

Hình 3.21 : Đồ thị biểu diễn ảnh hưởng của Cr3+
Hình 3.22

Đường Von-ampe biểu diễn ảnh hưởng của Ni2+

55
56
56
56

Hình 3.23 Đồ thị biểu diễn ảnh hưởng của Ni2+

56

Hình 3.24

Đồ thị biểu diễn đường chuẩn As(III) từ 0,2ppb đến 1ppb.

58

Hình 3.25

Đường chuẩn As (III) ở 0,2ppb đến 1ppb

58

Hình 3.26 Đồ thị biểu diễn đường chuẩn As(III) từ 0,5 ppb đến 5ppb

58

Hình 3.27

Đường chuẩn As (III) ở 0,5ppb đến 5ppb

58

Hình 3.28

Đồ thị biểu diễn đường chuẩn As(III) từ 2,5 ppb đến 10ppb

59

Hình 3.29 Đường chuẩn As (III) từ 2,5ppb đến 10ppb

59

Hình 3.30 Đồ thị biểu diễn đường chuẩn As(V) từ 0,5 ppb đến 1ppb

60

Hình 3.31 Đường chuẩn của As (V) từ 0,5ppb đến 1ppb

60

Hình 3.32 Đồ thị biểu diễn đường chuẩn As(V) từ 0,5 ppb đến 1ppb

60

Hình 3.33 Đường chuẩn As (V) từ 0,5ppb đến 1ppb

60

Hình 3.34 Đo lặp lại các dung dịch As(III)

61

Hình 3.35 Quy trình xác định tổng Asen trong không khí khu vực làm
việc
Hình3.36

Một số hình ảnh lấy mẫu tại hiện trường

8

65
68


DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT
Các từ viết tắt

Tên tiếng Anh

Tên tiếng việt

AAS

Atomic absorption spectrometry

Quang phổ hấp thụ nguyên tử

AE

Auxiliary electrode

Điện cực phù trợ

AV
ASV
BYT

Stripping voltammetric
Anodic stripping voltammetry

CSV
DP ASV

Cathodic stripping voltammetry
Differential pulse Anodic

Von-ampe hòa tan catot
Xung vi phân Von-ampe hòa
tan anot
Xung vi phân Von-ampe hòa
tan catot

MCE
MDL

stripping voltammetry
Differential pulse Cathodic
stripping voltammetry
Mix Celluose acetate

Method Detection limit

HMDE
Na-DDTC

Hanging Mercury drop electrode
Natri diethyldithiocarbamat

Giọt thủy ngân treo

NIOSH

National Institute for Occupationa
Safety and Health
Limit of detection
Standard deviation

Viện nghiên cứu an toàn vệ
sinh lao động Hoa Kỳ
Giới hạn phát hiện
Độ lệch chuẩn
Quy chuẩn Việt Nam
Tiêu chuẩn Việt Nam
Von-ampe hoà tan
Điện cực làm việc

DP CSV

LOD
S

QCVN
TCVN
VAHT
WE

Working electrode

9

Von-ampe hòa tan anot
Bộ y tế

Giới hạn phát hiện của
phương pháp


MỞ ĐẦU
Trong những thập kỷ vừa qua, tốc độ đô thị hóa, công nghiệp hóa cũng như sự
gia tăng dân số cao ở các quốc gia châu Á đã làm giảm tỷ lệ đói nghèo và tăng
cường chất lượng cuộc sống cho hàng triệu người dân. Nhưng bên cạnh với đó
nhiều thành phố cũng phải đối diện với tình trạng ô nhiễm nặng nề như ở Hồng
Kông, Băng Cốc, Bắc Kinh… Mức ô nhiễm bụi trong không khí ở một vài quốc gia
đã vượt quá quy định về chất lượng không khí của Mỹ. Các nghiên cứu dịch tễ học
cho thấy ô nhiễm các hạt trong không khí thường liên quan đến tỷ lệ mắc bệnh và tỷ
lệ chết cao ở người. Các hóa chất được tìm thấy trong bụi không khí đóng góp vào
độ độc bao gồm các kim loại và các chất hữu cơ. Trong số đó Asen được quan tâm
đặc biệt vì độc tính của chúng như gây ung thư, biến đổi gen, nhiễu loạn quá trình
sinh sản ở người.
Asen trong môi trường không khí có các tính chất độc hại nên ngày càng được
nhiều nhà nghiên cứu quan tâm. Nhiều nơi trên thế giới đã tiến hành khảo sát mức

độ ô nhiễm Asen trong không khí tuy nhiên ở Việt Nam chưa có nhiều nghiên cứu
về Asen trong không khí được công bố, vì vậy việc nghiên cứu xây dựng quy trình
xác định Asen không khí ở Việt Nam là việc làm cần thiết. Trong luận văn này
chúng tôi chọn đề tài : Nghiên cứu xây dựng quy trình xác định Asen trong không
khí khu vực làm việc của một xí nghiệp luyện kim màu bằng phương pháp vonampe hòa tan.

10


Chƣơng 1. TỔNG QUAN
1.1.Asen
1.1.1. Dạng tồn tại của Asen
Asen phân bố rộng trong nhiều loại quặng trên vỏ trái đất. Nó có hàm lượng
cao trong một số loại quặng asenua Cu, Pb, Ag hoặc các sunfua. Một số quặng có
hàm lượng asen cao như Asenopirit (FeAsS), Realgar (AsS4) oripinen (As2O3).
Asen chứa trong lớp vỏ trái đất với hàm lượng trung bình 1.5 - 2 mg/kg và đứng
thứ 20 so với các nguyên tố khác. Asen cũng có trong than đá với hàm lượng cao
( ví dụ mức trung bình trong than đá của Mỹ là 1- 10 mg/kg, đặc biệt một số mỏ ở
cộng hoà Séc có hàm lượng Asen lên đến 1500mg/kg). Trong trầm tích tự nhiên
lượng asen <10mg/kg khối lượng khô.[7,25]
Phần lớn asen tồn tại trong địa quyển ở dạng khoáng phân tán. Do các quá
trình tự nhiên như phong hoá, núi lửa hay do các hoạt động của con người như khai
khoáng, luyện kim, đốt nhiên liệu hoá thạch, khai thác nước ngầm, công nghiệp
điện tử bán dẫn mà một phần asen đã phân tán ra các môi trường nước và không
khí. Và vấn đề ô nhiễm asen trong những năm gần đây là khá phổ biến ở mọi nơi.
Trong cơ thể con người, asen là nguyên tố đứng thứ 12 , nó là nguyên tố dinh
dưỡng nếu có hàm lượng thấp, nhưng sẽ là chất độc dễ gây ung thư khi nó có hàm
lượng cao.
Trong không khí, tồn tại cả asen vô cơ và asen hữu cơ, người ta đã phát hiện
được sự có mặt của asen trong nước mưa dưới dạng asen vô cơ là chủ yếu, nó có

nguồn gốc từ các hạt bụi mang As2O3. Metylasin chiếm tới 20% tổng lượng asen có
trong không khí trên trái đất, nơi không khí được coi là ô nhiễm asen khi nồng độ
của nó vào khoảng ng/m3.[2,7,25]
1.1.2 .Tính chất vật lý
Trong bảng hệ thống tuần hoàn hoá học nguyên tố Asen có nằm ô thứ 33, chu
kì 4, nhóm VA, có khối lượng nguyên tử là 75. Với cấu hình electron là
Ar3d104s23p3 . Asen tồn tại ở nhiều dạng oxi hoá: -3, 0, +3, +5.
As tồn tại ở bốn dạng thù hình: dạng kim loại, dạng vàng, dạng xám, dạng nâu.

11


Dạng thường gặp là dạng As kim loại có màu xám bạc, có vẻ sáng tỷ trọng
5,7; nhiệt độ nóng chảy tại P=36at là 8170C , bay hơi ở 6150C (P=1at). Hơi asen có
mùi tỏi, rất độc, As dễ nghiền thành bột, dẫn điện dẫn nhiệt tốt.[2,7,25]
1.2.3.Tính chất hoá học
Asen đứng giữa hydro và đồng nên không đẩy được hydro ra khỏi axit và
không tan trong axit HCl, H2SO4 loãng, tan được trong HNO3, H2SO4 đặc. Trong
các hợp chất As có hai hoá trị: 3+, và 5+. Các oxit của As đều có tính chất axit và
những hợp chất AsCl3, AsCl5 không bền trong nước dễ bị thuỷ phân thành axit
tương ứng: H3AsO3 và H3AsO4.
Các phản ứng của asen hoá trị III. [2,25]
Tác dụng với H2S:
2 H3AsO3 + 6HCl  2AsCl3 + 6H2O
3H2S

As2S3 + 6HCl

Tác dụng với NaHSO3 (cô lập khỏi Sb và Sn), phản ứng sảy ra theo sơ đồ sau:
2As2S3 + 3NaHSO3 3NaAsO2 + HAsO2 +9S + H2O

2NaHSO3 + S  Na2S2O3 + SO2 + H2O
Tác dụng của Na2S và (NH4)2S
Các sunfua kim loại kiềm và amonisunfua đều không tạo được kết tủa sunfua vói
các dung dịch axít aseniơ mà trực tiếp tạo ngay được các muối thio tan.
H3AsO3 + 3Na2S  Na3AsS3 + 3NaOH
H3AsO3 + 3(NH4)2S  (NH4)3AsS3 + 3NH4OH
Tác dụng với AgNO3
Bạc nitrat đẩy được từ các dung dịch asenit ra một kết tủa vàng Ag3AsO3 tan trong
HNO3 loãng và amoniac:
AsO33-+ 3Ag+  Ag3AsO3
Ag3AsO3 + 6NH4OH  3Ag(NH3)2+ + AsO33- + 6H2O
Tác dụng vớicủa nước iot: Axít aseniơ là một chất khử, nó làm mất mầu nước iot
vì chuyển được I2 thành ion I- vô sắc. Phản ứng được thực hiện với sự có mặt của
NaHCO3:

12


AsO33- + I2 +H2O  AsO43- + 2I- + 2H+
2HCO3- + 2H+  2H2CO3
Các phản ứng của asen hoá trị V.[2,7,25]
Tác dụng với H2S.
H3AsO4 + H2S H3AsO3 + S + H2O
2 H3AsO3 +6 HCl  2AsCl3

+ 6 H2 O

3H2S

As2S3 +6HCl

Tác dụng với AgNO3:
Bạc nitrat đẩy được từ các dung dịch asenat ra một kết tủa đỏ nâu Ag3AsO4:
3Ag+ + AsO43-  Ag3AsO4
Tác dụng với KI:
Axit asenic là một chất oxi hoá, trong môi trường axit nó bị KI khử đến axit
aseniơ:
AsO43- + 2I- + 2H+  AsO33-

+ I2 + H 2 O

Tác dụng với hỗn hợp Magiê:
Hỗn hợp magiê clorua, amoniac, amoniclorua tạo được kết tủa từ các dung dich
axit asenat:
H3AsO4 + MgCl2+ 3NH4OH  MgNH4AsO4+ 2NH4Cl + 3H2O
Tác dụng với nước Molipdic:
Khi có lẫn HNO3, amoni molipdat sẽ làm kết tủa được ion AsO43- dưới dạng tinh
thể vàng amoni aseniomolipdat:
H3AsO4+12(NH4)2MoO4+21HNO3(NH4)3H4[As(Mo2O7)6]+21NH4NO3+10
H2O
Kết tủa không tan trong HNO3 nhưng tan trong amoniac và tan trong các kiềm ăn
da:
(NH4)3H4[As(Mo2O7)6] +24NH4OH (NH4)3AsO4+ 12(NH4)2MoO4 + H2O
Khi thêm HNO3 đặc vào một dung dịch bão hoà amoni molipdat (NH4)2MoO4
cho đến khi tan hết kết tủa trắng suất hiện lúc đầu sau đó thêm vào một ít dung dịch
13


thử và đem đun nóng cẩn thận. Một kết tủa tinh thể vàng sẽ suất hiện, nếu lượng
hiện tượng As bé quá thì ta sẽ được một dung dịch màu vàng.

As2O5 Phân huỷ ở nhiệt độ cao (trên 4000C) tạo thành oxit thấp hơn và oxi:
2As2O5  As4O6 + 2O2
As2O5 + 3H2O  2H3AsO4
+ Các phản ứng của AsH3.
- Tác dụng với H2SO4 loãng :
6H2SO4 + 2AsH3 = 6SO2 + As2O3 +9H2O .
- Tác dụng với kiềm ăn da :
2AsH3 + 2KOH + 2H2O = 2KAsO2 + halogen + axit hypoclorit.
1.1. 4. Sản xuất và ứng dụng Asen
As xuất hiện trong tự nhiên một cách phổ biến trong các khoáng vật, bên cạnh
đó, sự sử dụng As một cách rộng rãi trong các hoá chất nhuộm màu, thuốc trừ sâu,
thuốc diệt cỏ là những nguồn chính cho sự có mặt của arsenic trong môi trường.
Trên thực tế, trước đây As được ứng dụng trong một số lĩnh vực như sau:


Trong y học: As được sử dụng trong thuốc bắc với tác dụng trị suyễn hoặc

dùng để chữa các bệnh ngoài da.[7,25]


Trong nông nghiệp: As có trong thành phần của một số loại thuốc bảo vệ

thực vật. Khoảng 70% thuốc bảo vệ thực vật trong thành phần có chứa As nằm ở
các dạng[7,25] :
(1) Monosodium methane arsenate (MSMA) – HAsO3CH3Na;
(2) Disodium methane arsenate (DSMA) – Na2AsO3CH3;
(3) Dimethylarsinic acid (cacodylic acid) – (CH3)2 AsO2H;
(4) Arsenic acid – H3AsO4.


Trong công nghiệp: As và hợp chất của As cũng được sử dụng rộng rãi

trong công nghiệp chẳng hạn như: bảo quản gỗ, sản xuất gương kính, hợp kim và
các thiết bị điện tử, làm chất xúc tác hoặc chất phụ gia…[7,25].

14


1.1.5.Các nguồn phát thải Asen
Nguồn phát thải Asen vào môi trường bao gồm nguồn tự nhiên (như gió thổi
bụi đất và núi lửa) và nguồn nhân tạo. Trong đó nguồn nhân tạo do các hoạt động
sản xuất của con người là nguồn chính phát thải Asen vào môi trường. Các hoạt
động chủ yếu của con người tạo ra Asen bao gồm: sản xuất nhiệt và điện từ than và
các nguồn nhiên liệu hóa thạch khác, quá trình khai thác mỏ, luyện kim loại mầu,
sản xuất than, bảo quản gỗ, lọc dầu, đốt rác thải công nghiệp và rác thải sinh hoạt,
sản xuất hóa chất, giao thông vận tải.[7,25,27]
Phát thải toàn cầu hàng năm từ các nguồn tự nhiên đã được ước tính là khoảng
8.000 tấn mỗi năm, trong khi lượng khí thải từ các nguồn do con người đã được ước
tính lớn hơn gấp 3 lần khoảng 23.600 tấn mỗi năm . Người ta ước tính rằng tổng
cộng 575 tấn asen được thải ra bầu không khí ở châu Âu (1990) chủ yếu là kết quả
của quá trình đốt cháy nhiên liệu hóa thạch từ và các nguồn văn phòng phẩm. Ở
Anh, ước tính tổng lượng phát thải asen hàng năm vào năm 1996 là 51 tấn [25]. Tổ
chức Y tế Thế giới (WHO) (2000) cho thấy nồng độ của asen trong không khí ở
khu vực nông thôn dao động từ 1-10 ng/m3 ở khu vực thành thị từ 3 - 30 ng/m3 đối
với khu vực lân cận lò nung kim loại màu, nồng độ Asen trong không khí khoảng
2-2320 ng/m3 .
Việt Nam đang trong quá trình công nghiệp hóa và hiện đại hóa đất nước, càng
ngày càng có nhiều nhà máy, khu công nghiệp tập trung được xây dựng và đưa vào
hoạt động tạo ra một khối lượng sản phẩm công nghiệp chiếm một tỉ trọng cao
trong toàn bộ nền kinh tế quốc dân. Bên cạnh đó, sản xuất công nghiệp đã gây nên

nhiều ảnh hưởng xấu đến môi trường trong đó có môi trường không khí. Khí thải từ
nhà luyện thép ước tính 50.000m3/h, hàm lượng bụi từ 2.840 – 4.260 tấn/năm. Nếu
không có biện pháp thích đáng thì môi trường nói chung và môi trường không khí
nói riêng xung quanh các nhà máy, các khu công nghiệp tập trung sẽ đứng trước
nguy cơ bị xấu đi trầm trọng, ảnh hưởng trực tiếp đến sức khỏe của dân.
Phân chia nguồn phát thải [25]
Nguồn phát thải Asen được chia thành 2 nguồn chính: công nghiệp,và tự nhiên.

15


1. Nguồn gốc công nghiệp
Trong các nhà máy công nghiệp thường phải sử dụng nhiều nhiên liệu (than,
dầu, xăng, gỗ… để phục vụ quá trình sản xuất. Đây là nguồn phát thải Asen rất lớn.
Cụ thể là một số hoạt động công nghiệp sau:
-

Khai thác mỏ kim loại mầu: Quá trình nấu chảy được thực hiện ở nhiệt độ
cao và số lượng lớn bụi và oxit kim loại ở dạng khí được tạo thành, trong quá
trình nấu chẩy đồng khói bụi thô có thể chứa đến 30% arsen trioxide.

-

Luyện quặng

-

Sản xuất bán dẫn điện tử

-

Sản xuất thủy tinh

-

Bảo quản gỗ

-

Đốt rác thải

-

Sản xuất điện và nhiệt
2. Nguồn tự nhiên
Các vụ phun trào núi lửa cũng đóng vai trò quan trọng trong việc tạo thành

Asen
1.1.6. Sự lưu trú và vận chuyển của Asen trong môi trường
Asen sau khi được thải vào môi trường không khí thì sẽ được vận chuyển đi
một quãng đường dài hoặc ngắn rồi sau đó lại bị loại bỏ do quá trình sa lắng khô
hay ướt rồi rơi xuống đất, nước, cây cối.[7,25,27]
Trên đất nông nghiệp Asen có xu hướng tập trung trong lớp đất trên là không
thời hạn. Sự di chuyển của Asen trong đất cát lớn hơn trong mùn và đất sét tùy
thuộc vào đặc tính của đất như pH, hàm lượng chất hữu cơ, hàm lượng sét, oxit sắt.
Ở lớp nước bề mặt, Asen gắn vào các hạt huyền phù hay trầm tích. Nó cũng
có thể tích tụ trong các sinh vật sống trong nước. Asen sa lắng từ không khí là
nguồn chính của Asen trong môi trường nước. Hàm lượng Asen trong nước dưới
đất phụ thuộc vào tính chất và trạng thái môi trườngđịa hóa. Asen tồn tại trong nước
dưới đất ở dạng H2AsO41- (trong môi trường pH axit đến gần trung tính), HAsO42(trong môi trường kiềm). Hợp chất HAsO3- được hình thành chủ yếu trong môi

16


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 phươngthức này. Phức chất As như
vậy có thể chiếm tới 80% các dạng hợp chất Arsen tồn tại trongnước dưới đất. Asen
trong nước dưới đất thường tập trung cao trong kiểu nước bicarbonat
như bicarbonat Cl, Na, B, Si. Nước dưới đất trong những vùng trầm tích núi lửa,
một số khu vực quặng hóa nguồn gốc nhiệt dịch, mỏ dầu-khí, mỏ than, …thường
giàu As.. Nếu nước dưới đất không có oxy thì các hợp chất Arsenat được khử thành
Arsenua chất này có độc tính gấp 4 lần Arsenat. Trong trường hợp tầng đất giàu
chất hữu cơ và sắt thì khả năng hấp thụ As tốt, khiến tiềm năng ô nhiễm sẽ cao
hơn Nguyên nhân khiến cho nước ngầm có hàm lượng As cao là do sự oxy hóa
Arsenopyrit, pyrit trong các tầng sét và lớp kẹp than bùn trong bồi tích cũng như
giải phóng As dạng hấp thụkhi khử keo hydroxyt Fe3+ bởi các hợp chất hữu cơ và vi
sinh vật[7,27].
Asen trong không khí được tìm thấy chủ yếu tồn tại ở dạng hạt hấp phụ lên bề
mặt của các hạt mịn có đường kính nhỏ hơn 2mm thường là một kết hợp của asenit
và arsenate và dạng hơi(As2O3).[25,27]
Dạng hạt, những hạt này có thể được vận chuyển bằng gió và không khí cho
đến khi được đưa trở lại trái đất bằng cách lắng đọng ướt hoặc khô. Thời gian lưu
trú và tốc độ vận chuyển của các Asen trong không khí phụ thuộc vào kích thước
hạt mà Asen đính vào. Các điều kiện khí hậu, điều kiện hoạt động của quá trình
công nghiệp sẽ tác động đến tốc độ sa lắng khô và ướt. Các khu vực gần lò nung
kim loại nồng độ Asen trong không khí cao hơn các khu vực lân cận khác. Quá trình
lắng đọng khô của aerosol asen trung bình khoảng 0,2 cm/s trong vùng lân cận các

nguồn phát thải. Trong quá trình vận chuyển trong khí quyển, tốc độ lắng đọng
giảm do để loại bỏ ưu đãi của các hạt lớn hơn. Một tỷ lệ lắng đọng của Asen trong
không khí khu vực ngoài trời được tìm thấy là 0,1 cm/s. Ở Hà Lan, loại bỏ asen

17


thông qua lắng đọng khô diễn ra với một tốc độ trung bình 0,5% mỗi giờ và thông
qua lắng đọng ướt ở mức 1,2-1,5% mỗi giờ. Từ điều này có thể ước tính tuổi đời
trung bình của asen trong khí quyển khoảng 2,5 ngày.[25,27]
Arsine (AsH3) và arsenic trioxide (As2 O3) được biết là xảy ra trong giai
đoạn hơi. Các hợp chất này phát sinh ở nhiệt độ cao hấp thụ lên các hạt ở dạng hơi
khí, tuy nhiên cho đến nay chưa có báo cáo nào về nồng độ pha hơi của thạch tín ở
Anh, hoặc bất cứ nơi nào khác ở châu Âu.[25]
1.1.7. Độc tính và cơ chế gây độc
Về mặt sinh học, As là một chất độc có thể gây một số bệnh trong đó có ung thư
da và phổi. Mặt khác As có vai trò trong trao đổi nuclein, tổng hợp protit và
hemoglobin. As ảnh hưởng đến thực vật như một chất cản trao đổi chất, làm giảm
mạnh năng suất, đặc biệt trong môi trường thiếu photpho. Trong môi trường sinh
thái, các dạng hợp chất As hóa trị (3) có độc tính cao hơn dạng hóa trị (5). Môi
trường khử là điều kiện thuận lợi để cho nhiều hợp chất As hóa trị 5 chuyển sang As
hóa trị 3. Trong các hợp chất của As trong môi trường thì arsenite đáng được quan
tâm tới nhiều nhất bởi vì tính độc của nó cao hơn gấp 10 lần so với arsenate và hơn
gấp 70 lần so với các dạng methyl hoá của nó, trong khi đó DMA, MMA ít độc hơn.
Qua nghiên cứu thấy rằng độ độc giảm dần theo thứ tự: asenit > asenat >
monometyl asenat > dimetyl asenat.
Sự nhiễm độc As có thể phân loại thành các dạng nhiễm độc cấp tính và nhiễm
độc mãn tính với các biểu hiện[7,26]:
Ngộ độc As cấp tính : Nuốt phải với liều cao giữa 1-2,5 mg / kg có thể dẫn đến hiệu
ứng trong 30-60 phút, với các hiệu ứng chính khát nước dữ dội, đau bụng, nôn mửa,

tiêu chảy, bí tiểu và mất cân bằng điện giải làm giảm áp lực máu dẫn đến khối
lượng máu giảm, mạch đập yếu,và có thể dẫn đến tử vong .
Nhiễm độc As mãn tính: Xuất hiện các đốm sẫm màu trên thân thể hay ở đầu các
chi, niêm mạc lưỡi hoặc sừng hóa da (thường xuất hiện ở tay, chân, phần cơ thể bị
cọ sát nhiều hoặc tiếp xúc với ánh sáng nhiều), có thể gây đến hoại tử, rụng dần
từng đốt ngón chân... cuối cùng sẽ có thể dẫn đến ung thư, đột biến gen và tử vong.
18




Sự nhiễm độc As mãn tính được phân làm bốn giai đoạn chính:

Giai đoạn tiền lâm sàng: chưa có biểu hiện tổn thương thực thể nhưng As có thể
phát hiện được tại các mẫu nước tiểu và mẫu mô cơ thể. Tiếp xúc với bụi arsenic có
thể gây ra kích thích màng nhầy của mũi và cổ họng, có thể dẫn đến viêm phế quản,
viêm thanh quản hoặc viêm mũi.
Giai đoạn lâm sàng: sự ảnh hưởng suất hiện trên da, hay gặp nhất là cơ thể có
bầm tím tay chân, trong trường hợp nặng có hiện tượng hóa sừng tại da ban tay,
lòng bàn chân. Theo Tổ chức y tế thế giới – WHO thì giai đoạn này xuất hiện sau 5
đến 10 năm uống nước nhiễm thạch tín quá tiêu chuẩn.
Giai đoạn biến chứng: khi các triệu trứng lâm sàng càng trở nên trầm trọng hơn,
gan thận và lách sưng to, cơ thể bị viêm giác mạc, viêm phế quản và đái tháo
đường.
Giai đoạn cuối: Sự xuất hiện của bệnh ung thư (da, phổi...)
Hấp thu[7,26]
Asen xâm nhập vào cơ thể kích thước hạt và độ hòa tan là chính yếu tố quyết định
sự lắng đọng và chuyển hóa các phân đoạn trong hệ tuần hoàn. Các nghiên cứu về
người lao động tiếp xúc với arsenic trioxide trong lò nung cho thấy rằng với các hạt
có kích thước lớn hơn 10μm chủ yếu là lắng đọng trong đường hô hấp trên các hạt

có kích thước trong khoảng 5-10μm có thể được làm sạch bởi màng nhầy với các
hạt có kích thước nhỏ hơn 2 μm có thể thâm nhập vào các phế nang. Khám nghiệm
tử thi của các công nhân nhà máy luyện đã nghỉ hưu được vài năm cho thấy hàm
lượng asen trong phổi cao hơn tám lần so với một nhóm đang làm việc điều này cho
thấy sự tồn tại của các hợp chất asen hòa tan rất thấp (WHO, 1997).
Phân phối[7,26]
Thông thường Arsen đi vào cơ thể con người trong một ngày đêm thông qua chuỗi
thức ăn khoảng 1mg và được hấp thụ vào cơ thể qua đường dạ dày nhưng cũng dễ
bị thải ra. Hàm lượng As trong cơ thể người khoảng 0.08-0.2 ppm, tổng lượng As
có trong người bình thường khoảng 1,4 mg. As tập trung trong gan, thận, hồng cầu,
homoglobin và đặc biệt tập trung trong não, xương, da, phổi, tóc. Hiện nay người ta
19


có thể dựa vào hàm lượng As trong cơ thể con người để tìm hiểu hoàn cảnh và môi
trường sống, như hàm lượng As trong tóc nhóm dân cư khu vực nông thôn trung
bình là 0,4-1,7 ppm, khu vực thành phố công nghiệp 0,4-2,1 ppm, còn khu vực ô
nhiễm nặng 0,6-4,9 ppm.

Hình 1.1. Sự xâm nhập của arsen và những hợp chất của nó trong cơ thể
Chuyển hóa[7,26]
Chuyển hóa sinh học
Trong cơ thể nhiều loài sinh vật có khả năng tích luỹ sinh học đối với arsenic và
có thể xúc tác cho quá trình oxi hoá từ arsenite thành arsenat đồng thời cũng thúc
đẩy sự tạo thành methyl arsines thông qua các quá trình sinh học. Sản phẩm methyl
hoá arsenic được tạo thành bởi các vi khuẩn methogenic trong điều kiện hiếu khí tạo
thành dimethyl và trimethylarsine bởi một cơ chế liên quan tới sự thay thế của các
nguyên tử oxygen bởi các nhóm methyl. Sự methyl hoá được xem như là một cơ
chế giải độc đối với các vi sinh vật và đóng vai trò quan trọng trong sự chuyển hoá
As từ trầm tích vào nước và không khí.

Trong điều kiện acid loài nấm Cadida humicola có thể chuyển hoá Arsenate
thành Trimethylarsine. Một phần ít hơn của Trimethylarsine cũng được tạo thành
bởi loài nấm này từ Arsenite, methylarsonate và dimethylarsinate. Những loài nấm
có khả năng tạo ra sản phẩm trimethylarsine từ các hoá chất bảo vệ thực vật
monomethylarsonate và dimethylarsinate bao gồm: Candida humicola, Gliocaninum
roseum và một giống của Penicillium.
20


Sự methyl hoá của As đóng vai trò quan trọng bởi vì kết quả của quá trình là tạo
ra các sản phẩm cực độc:

Hình 1.2. Sự chuyển hóa trimethylarsine thành các sản phẩm cực độc
Chuyển hóa hóa học
As(III) thể hiện độc tính của nó bằng sự tấn công vào nhóm –SH làm ức chế hoạt
động của enzyme Dihydrolipoic acid protein là enzyme trong chu trình acid citric.

Hình 1.3. Sự chuyển hóa Asen trong chu trình acid citric
Mặt khác do có tính chất hóa học tương tự như photpho mà As cũng có thể gây
tương tác xấu trong các quá trình sinh hóa có sự tham gia của photpho. Chẳng hạn
trong sự tạo thành ATP (ademosine triphoglyphate) khi có mặt của As sẽ gây trở
ngại trong quá trình tạo 1,3 – Diphosphoglycerate cho ra sản phẩm 1 – arseno – 3 –
phosphoglycerate gây hiệu ứng xấu cho cơ thể:

21


Hình 1.4. Asen thay thế Photpho trong quá trình tạo thành ATP
Xoá bỏ[7,26]
Như phần lắng đọng cũng khoảng 30-60%, đó là đề nghị rằng gần như tất cả asen

được lắng đọng trong phổi được bài tiết trong nước tiểu Một lượng nhỏ thạch tín
được kết hợp trong tóc và móng tay.
1.2. Một số phƣơng pháp phân tích Asen
1.2.1. Phương pháp trắc quang
Bằng việc đo quang sản phẩm tạo thành giữa asin với bạc dietyl dithio
cacbamat (SDDC) là phương pháp cổ điển để xác định As nằm trong khoảng 0,11,0g/m3 với thể tích không khí tối thiểu là 10m3 mẫu được giũ trên giấy lọc sợi
thủy tinh. Phương pháp SDDC là một phương pháp phân tích tiêu chuẩn. Dựa vào
sự thay đổi màu sắc của dung dịch khi xảy ra phản ứng giữa AsH3và SDDC trong
dung dịch piridin hay cloroform. Phản ứng xảy ra như sau:
AsH3+6(C2H5)2NCSSAg [(C2H5)2NCSS]3As + 6Ag + 3[(C2H5)2NCSSH]
Cường độ màu của dung dịch phụ thuộc vào tỷ lệ của As và SDDC. Ở đây
Asen được khử bằng ion hydrô mới sinh trong dung dịch axit (ví dụ: Zn hạt trong
HCl) hoặc sử dụng NaBH4. Asin phản ứng với SDDC trong piridin tạo ra phức màu
đỏ được đo ở  = 533nm. Các phức được tạo ra với SDDC ở dạng: metyl Asin,
dimetyl Asin hấp thụ ở  = 533nm.
Trong quá trình khử As(III)  AsH3, dưới những điều kiện phản ứng như
trên thì những ion Antimon  SbH3 (Stibine) hoặc PH3, GeH3... gây cản trở tới
22


việc xác định As. Vì vậy để loại trừ chúng người ta cho phần hơi cất được đi qua
nút bông tẩm Pb(CH3COO)2 hoặc dung dịch Cu2+ trong HCl[14]. Phương pháp này
được sử dụng để xác định Asen trong không khí quặng, trong S, trong H2SO4,
H3PO4 và trong một số loại khoáng vật khác, trong HF, trong NaCl, trong than đá
và hắc ín. Hiện nay có rất nhiều nghiên cứu đã đề xuất đưa ra thuốc thử L-erythro
2- (Metylamine) - 1- Phenylpropan-1ol(L-ephedrine) trong cloroform thay thế cho
việc dùng piridin
1.2.2 Phương pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử
Phương pháp AAS là một phương pháp phổ biến, để xác định tổng lượng
As có trong mẫu. Phương pháp AAS sử dụng kỹ thuật hydrua hoá (HG - AAS)

có độ nhạy cao, kết quả phân tích ổn định và loại được nhiều ảnh hưởng của
matrix vốn thường rất phức tạp. Phương pháp này cho phép xác định As ở hàm
lượng thấp (vài ppb) mà không cần làm giàu[19] .Muốn xác định riêng lẻ As (III)
và As(V) người ta sử dụng khả năng khử khác nhau của As (III) và As (V) đối
với NaBH4 ở các pH khác nhau. Trong phân tích As bằng phương pháp HG AAS có sử dụng NaBH4 làm chất khử, khử As về AsH3. Người ta tiến hành
hydrua hoá mẫu trước khi nguyên tử hoá mẫu bằng ngọn lửa đèn khí. Mẫu sau
khi vô cơ hoá, được khử thành asin bằng NaBH4 trong môi trường axit HCl sau
đó được dẫn vào ống thạch anh đặt ở vùng ổn định của ngọn lửa đèn khí. Khi sử
dụng kỹ thuật hydrua hoá nguyên tố cần xác định ở dạng khí hydrua và tách ra
khỏi nền. Tuy nhiên nếu có một lượng dư nguyên tố: Sb, Sn, Bi, Hg, Se, hoặc
Te... sẽ gây trở ngại cho việc xác định As bằng phương pháp này do chúng cũng
có thể bay hơi trong những điều kiện trên. Vì As (III) và As (V) có độ nhạy
không bằng nhau nên khi xác định chúng bằng phương pháp hydrua này As(V)
bị khử về As(III) trước khi đem xác định bằng cách dùng hỗn hợp KI + axit
ascobic 5%. Phương pháp này cho phép xác định đối với các loại asen hữu cơ
hoặc dạng phức của asen.
Theo OSHA[22]: Các hợp chất Asen trong khu vực làm việc được lấy bằng giấy lọc
màng cellulose acetate đường kính 37 mm, kích thước lỗ 0,8µm, bơm lấy mẫu tốc

23


độ 0,5-2l/phút thể tích mẫu tối thiểu 60lit. Giấy lọc sau khi lấy được đựng trong
cassette kín cho đến khi đem phân tích. Giấy lọc được xử lý bằng hỗn hợp
axit( 3:1:1= HNO3, H2SO4, HClO4) đun ở 130-1500C cho đến khi không mầu sau
đó được định lượng bằng máy quang phổ hấp thụ nguyên tử ở bước sóng 193,7nm
khoảng xác định trong khoảng 0,4-50µg/m3.
Theo NIOSH 7900 [21]Assen và các hợp chất của Asen trong không khí được lấy
bằng giấy lọc Cellulose ester đường kính 37 mm, kích thước lỗ 0,8µm với bơm lấy
mẫu tốc độ 1 đến 3 l/phút thể tích mẫu từ 30 đến 1000l. Chuyển mẫu giấy lọc từ

caset vào bình sạch (bình Keldan) thêm 5ml hỗn hợp axit ( 3:1:1= HNO3, H2SO4,
HClO4) đun nóng ở 1400C cho đến khi không mầu thêm tiếp 1ml HNO3 đun tiếp
hỗn hợp cho đến khi xuất hiện khói SO3 và hỗn hợp axit bị phân hủy hoàn toàn, làm
song song với mẫu blank. Mẫu được định lượng trên máy AAS ở bước sóng
193,7nm với giới hạn phát hiện 0,02µg/mẫu, khoảng xác định từ 0,05 µg đến 2,0
µg/ mẫu.
Theo NIOSH 7901[20] Asen và As2O3 ở dạng hơi được lấy bằng giấy lọc Cellulose
ester và miếng đệm cellulose được tẩm bằng 250µl 20:1Na2CO3:Glycerol để khô
qua đêm, dùng bơm lấy mẫu tốc độ từ 1 đến 3 l/phút thể tích mẫu từ 30 đến 1000l.
Cả giấy lọc và miếng đệm cùng được chuyển vào vào bình sạch thêm 15ml HNO3
đun nóng ở 1500C cho đến 1ml, thêm 6ml H2O2 đun mẫu đến khô ẩm. Mẫu sau đó
được định lượng trên thiết bị GF-AAS với giới hạn phát hiện 0,06µg/mẫu, khoảng
xác định từ 0,3 đến 13 µg/ mẫu.
Theo MDHS 41/2 [15]xác định Asen và các hợp chất của Asen trong không khí .
Không khí được đi qua giấy lọc màng cellulose ester miếng giấy đệm được tẩm
hỗn hợp (10,6g Na2CO3 trong 250ml nước thêm 5 ml Glycerol). Các hạt Asen và
các hợp chất vô cơ của Asen được giữ lại trên giấy lọc celluloese, As2O3 được giữ
lại bởi phản ứng với Na2CO3 tẩm trên giấy đệm celulose . Sau đó cả giấy lọc
cellulose và giấy đệm cellulose đã được tẩm hỗn hợp Na2CO3:Glycerol được xử lý
bằng hỗn hợp axit HNO3, H2SO4, H2O2 sau đó được định lượng trên HG-AAS với

24


khoảng xác định từ 100ng đến 125µg/ mẫu. Gần đây, người ta còn sử dụng các kỹ
thuật ghép nối nhằm phát hiện ra những loại As đặc biệt.
Kỹ thuật ghép nối: HPLC - ICP - MS hoặc HPLC - ICP - AES được sử dụng có một
thuận lợi chung là tất cả các dạng As trong cùng một mẫu có thể được tách và xác
định với độ chọn lọc và độ nhạy thuộc vùng từ ng - pg. Phương pháp ICP - MS
nhạy hơn phương pháp ICP - AES đồng thời nó còn có khoảng tuyến tính rộng và

độ chính xác cao hơn song thiết bị này rất đắt tiền.
Năm 2006, RuiKai Xie[24] tiến hành xác định Asen và Selen trong mẫu bụi PM10
trên mái nhà 4 tầng thuộc trường đại học kỹ thật Taiyuan gần khu vực mỏ đốt than
ở Trung quốc. Các hạt bụi được giữ trên giấy lọc Fluorpore (PTFE), đường kính
90mm, kích thước lỗ 3µm, tốc độ bơm 100l/phút, thời gian lấy mẫu từ 4 -24h. Mẫu
bụi chuyển vào chén Teflon thêm 5ml HNO3 65% và 1ml HF 40% và được xử lý
trong lò vi sóng nhiệt độ 172oC tronng 15 phút. Lượng Asen được định lượng bằng
ICP-AES, ICP-MS trong khoảng 12-82ng/m3 trung bình 43ng/m3 cao hơn tiêu
chuẩn của Châu Âu(WHO, 2001) là 0,7ng/m3. Kết quả nghiên cho thấy nồng độ
Asen trong không khí khu vực gần mỏ đốt than tại Trung Quốc cũng tương tự ở các
Thành phố Los Angeles năm 1987 là 6,9ng/m3, ỏ Birmingham là 6,7ng/m3.
Daniel Sanschez-Rodaos [8] nghiên cứu các dạng Asen vô có trong mẫu bụi
kích thước PM10 bằng HPLC-HG-AFS tại thành phố Huelva phía tây nam Tây Ba
Nha. Mẫu được lấy với tốc độ bơm 68m3/h trong 24h, lấy liên tục trong vòng 2 tuần
trên giấy lọc QF20F, tổng 25 mẫu năm 2001 và 25 mẫu 2002. Mẫu bụi sau khi lấy
được bọc bằng giấy nhôm, đựng trong bình hút ẩm silicagel cho đến khi phân tích.
Mẫu trước khi phân tích được chiết bằng 100mM hỗn hợp NH2OH.HCl khoảng 4
phút trong lò vi sóng 100W, kết quả cho thấy hàm lượng Asen(V) được tìm thấy là
chủ yếu trong khoảng 6,6 -7,8ng/m3, lượng Asen(III)asenit từ 1,2-2,1 ng/m3. Tác
giả tiếp tục nghiên cứu hàm lượng Asen(III) và Asen (V) trong các hạt bụi PM2.5 taị
thành phố Huelva gần các mỏ nấu đồng hàm lượng Asen(III) từ 0,9 -1,4ng/m3, hàm
lượng Asen(V) trong khoảng 5,0-6,6ng/m3.

25